JPS62141413A - 燃焼制御装置 - Google Patents

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 本発明は給湯器や給湯暖房機の燃焼装置に関するもので
、特に燃焼発熱量の可変調節範囲を拡大する方法に関す
るものである。

従来の技術 必要とする発熱量を得るだめにバーナへの供給燃料を連
続的に可変し得るように］１゛に成した例は多く見られ
るがバーナの燃焼特性と燃料供給精度の面から、発熱量
の調節可能範囲には一定の限度が２へ、゛ ある。このため、更に広い調節範囲を得るために実公昭
６０−１６８４３号公報のような従来例がある。これを
第３図に示した。ここではガヌ湯沸器への応用例であっ
て、ガス通路１には上流側から元ガス弁２と比例制御弁
３が直列に持続され、その下流で分岐してガス弁４を通
じて第１バーナ５が設けられ一方はガス弁６を通じて第
２バーナ７が設けられている。熱交換器８に至る給水路
９には水流スイッチ１０があり給湯路１１には湯温セン
サ１２が設けられている。これらのスイッチやセンサの
信号はコントローラ１３に送られてｉＭｌ　述の各種の
弁を駆動制御している。ここで第４図のように第１バー
ナに於ける発熱量調節範囲Ａと第１バーナ及び第２バー
ナを合わせた時の′：Ａ節範囲Ｂとが必ずＸ分だけオー
バラップさせている。通水量の変化に応じて発熱量を減
少させる時にガス弁４と６を開いた状態で比例制御弁３
で供給圧を低下させ、やがて下限点に近ずくと前述のオ
ーバラップした範囲でガス弁６を閉じると同時に比例制
御弁３で供給圧を上げて第３図Ａ特性に移し、３　ぺ−
７゛ 再び比例制御弁３でガス圧を下げるという制御を行うも
のであった。

この方法では単一バーナのみを比例制御する場合に比較
して広い調節範囲を得ることが出来る。

発明が解決しようとする問題点 □　　しかし、制御のために用いる比例制御弁３は最大
発熱量を流し得る弁口径でありながら最小発熱量までガ
ス圧を低下し得る特性が求められる。両方のバーナを用
いた時の下限発熱量とするだめのガス圧と第１バーナの
みを用いて最小発熱量とするだめのガス圧は分岐点まで
の通路圧損を無視すれば等しくなるが、周知のようにガ
ス流量が少ない状態でガス圧を低く保持するためには通
路面積を極端に絞らなければならない。弁口径はｍ１述
の理由で小をく出来ないので、それだけ機械的に高精度
を得られる構成と加工技術が要求されることになって、
全体として高価な比例制御弁を使用する必要がある方式
であった。

そこで本発明は前述の従来例が持つ広い発熱量調節範囲
を確保しながら制御のだめの部品、特に比例制御弁が特
別に優れた性能を持つ心裏・かない燃焼制御装置を得る
ことを目的としている。

問題点を解決するだめの手段 ｌｔｉ前記問題の解決のだめ本発明では、比例制御装置
で発熱量を連続可変する比例バーナと、この比例制御装
置とは並列の開閉弁でオンオフされる切換バーナ群とか
ら構成し、切換バーナ群の発熱量を、比例バーナの可変
調節幅以下を初項とし公比が２である等比数列の関係に
構成したものである。

作　　用 比例バーナと切換バーナが並列に接続されており、大き
な段階での発熱量は切換バーナ群の組合せて設定し、そ
の中間を比例バーナが連続可変することによって比例バ
ーナの最小発熱１〒１から切換バーナの最大発熱量に比
例バーナの最大発熱量を加えた頓才で調節範囲を確保す
るものである。この時、切換バーナ群の発熱量を比例バ
ーナの可変調節幅以下を初項とし公比が２である等比数
列の関係にすることにより、発熱かの段階的変化が無く
、かつ、切換バーナ用の開閉弁の数を最小限に５ページ 抑えることが可能となった。

実施例 第１図は本発明の燃焼制御装置をガス瞬間湯沸器に適用
した例を示すもので、ガス通路１４には元ガス弁１５が
設けられその下流側は三本に分岐しており、比例制御装
置１６を通しだ比例バーナ１７と、開閉弁１８を通しだ
第１切換バーナ１９と、開閉弁２０を通した第２切換バ
ーナ２１が並列に設けられる。第１切換バーナ１９と第
２切換バーナ２１で切換バーナ群２２を構成している。

一方、熱交換器２３に至る給水路２４には水流スイッチ
２５があシ給湯路２６には湯温七ンサ２７が設けられて
いる。これらの信号はコントローラ２８に送られてｍ１
述の元ガス弁１５や比例制御装置１６及び開閉弁１８　
、２０を周知のシーケンスで駆動制御している。

ここで、給水量や目標温度の関係で発熱量を広い範囲で
調節することによって出湯温度を任意にコントロールす
るもので、発熱量調節可能範囲が広くなれば、それだけ
湯温が安定した使い勝手の６へ一＝／゛ 良い給湯器が得られる。

第２図は第１図の実施例で、給湯負荷の変化に応じて発
熱量を変える状態を示したもので、比例バーナ１７は周
知のようにバーナ仕様で定められる最小発熱量ｑと最大
発熱量Ｑが存在し、その差△Ｑは任意に調節可能である
。ここで、第１切換バーナ１９の発熱量Ｗ、及び第２切
換バーナの発熱量Ｗ２と前述の△Ｑとの関係は次の様に
設定きれる。

Ｗ、≦△Ｑ Ｗ２＝２Ｗ。

従って、発熱量が比例バーナ１７のみで最大に達したＱ
の状態と、第１切換バーナ１９が燃焼し比例バーナ１７
を最少発熱量に絞った状態の比較をすると次の関係にな
る。

Ｑ−△Ｑ＋ｑ≧Ｗ、＋ｑ この結果、比例バーナ１７の調節によって第１切換バー
ナ１９が非燃焼時と燃焼時の全発熱Ｊｉの差を無くする
ことが可能で、第２切換バーナ２１と組合わされる場合
も同様である。こうして第２７１、−７ 図の特性を得ることが出来る。例えば、比例バーナ１７
をＱ＝１００００！：ｍ／／ｈ、ｑ＝２５００＆／／ｈ
とし、第１切換バーナ１９のＷ、＝７０００＆／／ｈ。

第２切換バーナ２０のＷ２−１４０００＆／／ｈ　　と
すれば、３１０００＆／／ｈから２５００＆／／ｈまで
約１２分の１￥１：で絞ることが出来、切換バーナの絞
り比の４分の１に比べ３倍と々っている。もちろん、本
発明の趣旨に基づいて第３．第４の切換バーナを設ける
ならば、Ｗ３　＝２８０００Ｍ＋／／ｈ、Ｗ４−ｓａｏ
ｏｏｈ／ｈとなり、各々の場合の絞シ比は約２３分の１
と、約４６分の１と力る。

このように調節範囲を拡大する場合でも比例バーナ１７
と比例制御装置１６は１００００に／ｈから２５００＆
／／ｈの範囲で使用されておシ、通常の技術で対応でき
る範囲で、比例制御装置１６を特別に高精度に製作する
必要は全く無い。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明では比例バーナと
並列の切換バーナ群を比例バーナの調節範囲以下の値を
初値とし公比が２である等比数列の関係を設けているの
で、広い発熱量範囲に渡って連続的に可変が出来るよう
になった。同時に、比例制御装置を通る燃料の流量は機
器の全量が、通るものでなく絞り調節比も機器の絞り比
よりも狭くて良いから、比例制御装置は格別の高精度を
要せず小容量のもので良い。この他、本発明によると次
の効果がある。

（１）最大発熱量の異る機器を製作する場合でも比例バ
ーナや比例制御装置が具備すべき性能は全く同様で、同
一部品の使用が可能である。

（２）切換バーナ群は等比数列の関係にあるから同じ絞
り比を得る為の開閉弁の数が、同能力のバーナを配列す
る場合に比べて少く出来る。これは、駆動電源容量の低
減化にも効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をガス湯沸器に応用した一実施例の構成
図、第２図は同実施例における発熱−１１１の変化特性
図、第３図は従ズ例のガス湯沸器の構成図、第４図は同
発熱量の変化特性図″ｃある。 １５・・・・・比例制御装置、１７・・・・・・比例バ
ーナ、９　ベー／゛ １８．２０・・・・・開閉弁、１９・・・・・・第１切
換バーナ、２１・・・・・第２切換バーナ、２２・・・
・・切換バーナ群。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１Ｗ
雀 区 域 −Ｃリ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 比例制御装置で連続的に発熱量が調節される比例バーナ
   と、前記比例制御装置と並列の開閉弁でオンオフ制御さ
   れる切換バーナ群とから構成され、前記切換バーナ群の
   発熱量が、前記比例バーナの可変調節幅以下を初項とし
   、公比が２となる等比数例の関係に設定した燃焼制御装
   置。