JPS61295423A - 燃焼制御装置 - Google Patents

燃焼制御装置

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JPS61295423A
JPS61295423A JP60136415A JP13641585A JPS61295423A JP S61295423 A JPS61295423 A JP S61295423A JP 60136415 A JP60136415 A JP 60136415A JP 13641585 A JP13641585 A JP 13641585A JP S61295423 A JPS61295423 A JP S61295423A
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nozzle
valve
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burners
closing
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Eiichi Tanaka
栄一 田中
Yukiro Komai
古米 幸郎
Fumitaka Kikutani
文孝 菊谷
Keiichi Mori
慶一 森
Hirokuni Murakami
博邦 村上
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/08Microprocessor; Microcomputer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/14Fuel valves electromagnetically operated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23N2235/12Fuel valves
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2237/00Controlling
    • F23N2237/02Controlling two or more burners

Landscapes

  • Control Of Combustion (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はバーナの燃焼量を段階的に制御する燃焼制御装
置に関する。
従来の技術 従来、バーナの燃焼量を制御する方式として、電磁弁に
よりバーナの点火、消火をさせるオンオフ制御方式、又
、同じく、電磁弁により燃料を多段階に制御する多段制
御方式、あるいは燃料を連続的に制御する比例制御弁を
応用した比例制御方式等があった。
発明が解決しようとする問題点 オンオフ制御方式ではバーナのオンオフによる負荷温度
の脈動が大きく、特にガス瞬間給等機等では実用(こな
らなかった。多段制御方式は段数が多い程高精度の制御
が可能であるが、多くの電磁弁を必要とし、ガス回路ブ
ロックが大きくなり、実用的な大きさを得ることは難し
く、段数を少なくするとオンオフ制御方式と同様の欠点
があった。
一方、比例制御方式は制御精度が非常によくなるが、比
例制御弁が複雑な構成であり、また高価である。そして
、比例制御方式と甘えども電磁石を使用するために大き
くなり、コンパクト化のさまたげとなっていた。
本発明は上記のような従来の欠点を除去するもので、バ
ーナの燃焼量を多段に制御し、比例制御と同等の性能を
得ると共に、従来の比例制御ブロックの空間をほぼ除去
し得るようにコンパクトな構成を得ることを目的とする
問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明の燃焼制御装置は、2
進法によって重みづけられた複数のバーナと、前記バー
ナの各々に対応したノズルと、前記ノズルに燃料を供給
する燃料通路中に、前記ノズルに対応して温度により形
の変化する形状記憶合金を駆動源にノズルの開閉を行な
うノズル部開閉弁と、前記ノズル部開閉弁を制御する制
御回路部を有するという構成を備えたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、形状記憶合金に通じる
電流値により前記形状記憶合金の温度を変化させ、形状
の変化を与えるという構成によりノズルの開閉を行ない
、バーナの燃焼量を多段に制御するという作用を有する
実施例 以下、本発明の一実施例を添附図面にもとづいて説明す
るヶ 第1図は本発明をガス瞬間湯沸器に応用したシステム図
である。バーナ1はla、1b、1c。
ld、1eの5本のバーナブロックで構成した例を示す
。バーナ1に対応してノズル2がそれぞれ2a、2b、
2c、2d、2e又、ノズル部開閉弁3がそれぞれ3a
、3b、3c、3d、3eという具合に設けてあり、ノ
ズル部開閉弁3は燃料通路4中のノズルブロック5に配
設しである。前記燃料通路4には、前記ノズルブロック
5の手前元栓側に元バルブ開閉弁6を設けである。前記
ノズル部開閉弁3及び元バルブ開閉弁6はコントローラ
(制御回路部)7にそれぞれリード線8a、8b、8c
18d、8e、9により接続されている。一方、水回り
部として、1oは熱交換器で、給水口11と、給湯口1
2を有し、給湯側には湯温を測定する温度検知器13が
取付けてあり、前記温度検知器13の温度信号はコント
ローラ7と接続されている。14は排気筒である。次に
、ノズル部開閉弁3の構成について第2図を用いて説明
する。第2図は第1図におけるノズルブロック5の拡大
断面図であり、ノズル部開閉弁3aを開成状態、3bを
閉止状態、3cをノズルブロック5から取出した状態を
それぞれ示しである。(なお、ノズル部開閉弁3d、3
eも以下に説明する3a=3cと同じである。)ここで
、15(15a = c )は弁で、ノズル2の入口側
に対向する位置に設けてあり、前記弁15は、弁板16
(16a=c)、形状記憶合金を使用したスプリング1
7(17a=c)、弁板18(18a−c)、基準固定
部品19(19a=c)と連接してあり、弁ブロック2
0 (20a=c )を形成している。前記弁ブロック
20は、ノズルブロック5に挿入され、Oリング21(
21a=c)によりシールドされ、弁90ツク押え23
により固定されである。
前記弁ブロック2oの基準固定部品19の中心には前記
スプリング17に電流を流すリード線22(22a〜2
2c)が取付けてあり、前記スプリング17の両端に接
続されである。又、前記スプリング17には電流を流す
ため弁板16.18は絶縁物で形成しである。
なお、ここでは以下の説明のためにバーナ1a〜1eの
各燃焼量を2進法で重みづけられた値として、1aは3
00WA、1bは600W/h、1Cは1200u/h
 、 1 dは2400 u/h 、 1 eは480
0W/hとし、ノズル2もそれぞれの燃焼量に応じたノ
ズル径とする。
上記構成において、燃料は、燃料通路4を通り元バルブ
開閉弁6を開成することによりノズルブロック5に達す
る。この時、各ノズル部開閉弁3a〜3e、の開閉状態
により各バーナ1&〜1eで適宜燃焼する。ここで器具
としての総合燃焼量は第1表に示すように最低燃焼量3
00/i/hから最大燃焼量9300 /J/hまで最
低燃焼量用バーナ1&の300 A、l/hごとの燃焼
量を取り得る。
以下に示す第1表で、ステップ0はノズル部開閉弁3が
すべて閉、ステップ1はノズル部開閉弁3aが開で他は
すべて閉という順序で燃焼量を増やせることを示してい
る。2進法による重みづけのためTDR(Tunn D
own Ratio )はノズル部開閉弁の数をnとす
ると1/2”となることがわかる。このようにすること
により温度検知器13の出力によりコントローラ7を介
してノズル部開閉弁3の開閉を行なうことで湯温のコン
トロールを行なうことができる。
ここで、湯温の制御中について考えてみると、燃焼量の
制御巾は、本実施例では1aの燃焼量3007m/hで
あり、今1分間に54の水から湯を得るとすれば燃焼量
300 Whの巾による湯温変動△tは、ηを熱交換効
率とすれば △t =300Xη15X60 となり、η=0.8の時は△t ” O−8degとな
る。
従って40゛C前後の湯を使用する際に0.8defの
湯温変動は、人間の感覚として気にならない程度であり
、比例制御方式とほぼ同等の性能であることがわかる。
もし、もう少し制御巾を小さくしたければバーナの分割
本数を多くすることにより、更に精度の高い一定湯温を
得ることができる。
第1表 次に弁の開閉動作について第2図で説明する。
第2図は、(3)が開成状態、CB+が閉止状態、(C
)が開放状態(ノズルブロック5に取付けていない状態
)を示している。すなわち、ノズルブロック5に取付け
ていない弁ブロック2oは第2図(C)の状態であり、
形状記憶合金で形成したスプリングに力を加え第2図(
3)の状態から変形させてあり、ストロークlcは、閉
止ストロークlbより大きくしである。この弁ブロック
を第2図(B)のごとくノズル2bの入口側に対向した
方向から挿入して取付けると弁15bは(lb<j?c
のため、力が加わり閉止状態となる。ここで、コントロ
ーラ7からスプリング17に電流を流すと、スプリング
17の抵抗のためスプリング17にジュール熱が発生し
、スプリングの温度が上昇し、変態温度以上になるとl
!a<lbとなり、弁15は開成状態となる(第2図^
)。
発明の効果 以上のように本発明の燃焼制御装置によれば、次の効果
が得られる。
(1)  マイクロコンピュータによる制御に適したお
のおのが異なる燃焼量を持つバーナと各バーナに対応し
たノズルにノズル部開閉弁を使用しているため、燃焼量
と制御系がリニアの関係で増減できるため制御が簡単で
しかも大きなTDRをとることができる。従って比例制
御方式のように複雑な制御機構部を必要とせず、マイク
ロコンピュータからのデジタル信号をアナログに変換す
るという回路も省略でき制御回路部も簡単になる。
(2)  バーナの燃焼切換えを電磁弁のような高価で
、大きなものを必要とせず、形状記憶合金を使用し、ノ
ズル部でガス回路の開閉をするという方式のため、従来
のガスブロック部のほとんどがなくて済むため、コンパ
クトな設計をすることができる。
(3)電流を流す時のみ開成するため、停電等の異常時
には閉止するという安全側に働くので有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を採用したガス瞬間湯沸器の
システム図、第2図A、B、Cは同ノズルブロックの拡
大断面図である。 1・・・・・・バーナ、2・・・・・ノズル、3・・・
・・・ノズル部開閉弁、7・・・・制御回路部、15・
・・・弁、16・・・・・・弁板、17・・・・・スプ
リング、18・・・・・・弁板、19・・・・・基準固
定部品。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名3−
゛ノズル部開閉升・ 2−m−ノズル (A)      (B)         (り手続
補正書(爽に〕 昭和 k・年 //月 7タ日 昭和60年特許願第136416号 2発明の名称 燃焼制御装置 3補正をする者 c件との関係      特   許   出   願
  人住 所  大阪府門真市大字門真1006番地名
 称 (582)松下電器産業株式会社代表者    
山  下  俊  彦 4代理人 〒571 住 所  大阪府門真市大字門真1006番地松下電器
産業株式会社内 5補正命令の日付 ア、補正の内容 (1)明細書第10頁第20行〜第11頁第1行の「第
2図A、B、〜拡犬断面図である。」を次の通シ補正し
ます。 「第2図は同ノズルブロックの拡大断面図である。」

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)燃料を燃焼する異なる燃焼量の複数のバーナと、
    前記バーナの各々に対応したノズルと、前記ノズルに燃
    料を供給する燃料通路中に、前記ノズルに対応して、温
    度により形の変化する形状記憶合金によりノズルの開閉
    を行なわしめるノズル部開閉弁と、前記形状記憶合金を
    制御する制御回路部を有する燃焼制御装置。
  2. (2)ノズル部開閉弁は、絶縁物で構成した2つの弁板
    の間に形状記憶合金で構成したスプリングを配設し、一
    方の弁板には弁を取付け、他方の弁板は、前記弁を開閉
    するに足り得るストロークを有するべく基準固定部品に
    取付けると共に、前記スプリングの両端には電流を流す
    構成にした特許請求の範囲第1項記載の燃焼制御装置。
JP60136415A 1985-06-21 1985-06-21 燃焼制御装置 Granted JPS61295423A (ja)

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