JPS62266319A - 燃焼装置 - 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、バーナに燃料の供給を行％う比例１１制御弁
とバーナに燃焼用の空気の供給を行なう送、咀はとを備
えた燃焼装置（こ関する。

［従来の技術］ ガスや石油等の′燃′ｒ３１を比例制御ツ゛？の開度に
応じてバーナに供給するとともに、送風に隻により燃、
？た用の空気をバーナにｌ（給する燃、晩成１易沸器、
゛燃焼式暖房装置雪の燃焼装置が用いられている。

従来この種の装置は、使用者により設定される発熱量設
定手段（例えば温度設定手段）に応じて比例制御弁の開
度が設定されてバーナに燃料が供給されると１（に、送
風機によりバーナに空気が供給され、バーナで燃料の燃
焼が行なわれる。この時、送風機による燃焼用空気の供
給量は、バーナの炎の状態を検出する燃焼センサー（例
えばサーモカップル）の出力に応じて制御３（ｌされる
。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら従来の燃焼装置は、上記のように、比例制
御弁を制御する回路と、送Ｊ！ｌｉｌ磯を制御する回路
とがそれぞれ独立した別の回路となっているため、例え
ば、発熱量設定手段を変化させた場合、比例制御弁の開
度は発熱予設定手段の変化に素早く対応して変化するが
、送１．４ａ　ｔｆｆｉによる燃焼用空気の供給量は、
まず比例制御弁の開度の変化による炎の変化を燃焼セン
サーが検出し、その燃焼センサーの出力変化により送８
ａ殿の送風量を変化させるため、発熱量設定手段の変化
に対する送風機の応答性がＡ常に悪い問題点を有してい
た。

またこれにより、発熱ｍ設定手段を変化させた直後は、
バーナに供給される燃料に応じた燃焼用空気がバーナに
供給されないため、適正燃焼が行なわれず、ＣＯなとの
石鳥竹のυ１気ガスが発生する可能性があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、発熱ｍ設定手段の変化に適用して比例制御弁の開度
と送風機による燃焼用望見の供給量とを素早く対応させ
ることのできる燃焼装置の記共にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明【、上上記目的を達成するために、バーナと、該
バーナに燃料の供給を行なう比例制御弁と、前記バーナ
に燃焼用の空気の供給を行なう送風はと、前記バーナの
燃焼状態を検知する燃焼センサーと、発熱１設定丁段と
、該発熱８設定手段の設定に応じて前記比例υ制御弁の
開度を制御する比例弁Ｉ１１制御回路と、前記発熱１設
定手段の設定に応じて前記送風量による燃焼用空気の供
給量の制ＤＯを行なう送Ｉ！１機制御回路とを備え、前
記比例弁制御回路またはｎｆｆｆｆ風機制御回路のうち
少なくとも一方は、前記燃焼セン月−の出力を受けて空
燃比が設定値となるようにノイードバック制御を行なう
ことを技術的手段とする。

［作用および発明の効果］ 上記構成よりなる本発明は、発熱ｍ設定手段の設定状態
に応じて比例弁制御回路を制御することにより、発熱ｆ
ａ　１：’；を定手段を変化させると素早く比例制１２
１１弁の開度が発熱ｍ設定手段の変化に応じて変化する
。一方、発熱ｍ設定手段の８２定状態に応じて燃焼用送
風機の送風量を制御することにより、発熱量設定手段を
変化させると素早く送風量による燃焼用空気の供給量が
変化する９、これにより、発熱１６設定手段の変化に応
じて比９１制御弁の開度と送風機による燃焼用空気の供
給量とを即時的に適■−な賄に設定することができ、発
熱ｍ設定手段の変化に応じて発熱量を変化させるととｂ
に、炎を常に）の正な空燃比で燃焼することができる。

また、炎が適正な空燃比で燃焼されない場合、比１’１
ｉｌｌ参制御２１１回路または送風と１制御回路のうら
少なくとも一方が、燃焼セン４ノーの出力を受けて炎の
空が比のフィードバック制御を行なうことにより、バー
ナに供給されるガスの供給量、あるいはバーナに供給さ
れる燃焼用空気の供給１″ｉが適切な値に補正され、炎
は適正な空燃比で燃焼される。

［実！１９１］ 次に、本発明をガス湯沸器に適用した場合の実施１９１
を図面に基づいて説明する。

第２図はガス湯沸器の概略図を示す。

このガス湯沸器１は、熱交換部２を備えた燃焼部３と、
ガス供給路４と、雷Ｆ　１ｌｌｌ制御回路５どからなる
。

燃焼部３は、セラミック製の表面燃焼式バーナ３１を備
えた燃焼室３２と、この燃焼室３２の下部に取ｆ−Ｊけ
られ、バーナ３１に燃焼用の空気の供給を行４１う送風
ＦＭ３３を備えた燃焼用空気供給部３４と、燃焼室３２
の上方に設けられ、バーナ３１で燃焼された燃焼ガスの
υ１気を行なう１ノ１気ロ３５とを備える。そして、前
記熱交換部２は、熱交換効率を１１＜覆るフィン２１と
給水管２２とからなり、バーナ３１とＩＪＩ気１コ３５
の間に配置されて給水管２２の上流から送られてくる水
を燃焼室３２内の燃焼ガスと熱交換してお湯として流出
する。

ガス供給路４は、バーナ３１の上流でガスの吐出を行な
うガス噴出ノズル４１と、ガス噴出ノズル４１にガスを
供給でるガス供給配管４２の上流側に設けられ、通電お
よび非通電により開閉する開閉弁４３と、この開閉弁４
３の下流側１唱プられ、ガスの流量の調節を行なうがバ
ブ弁４４と、このガバブ弁４４の下流側に設けられ、通
電■に応じて開口比が可変する比例制御弁４５とからな
る。

電子制御回路５は、石火時にバーナ３１の上面で火花を
飛ばすスパーク電極５１、バーナ３１の上方で炎の酸素
供給状態を検知する燃焼センサーであるづ−モカップル
５２、熱交換部２の給水管２２の流出部に取付【ノられ
水温の検出を行なう水温センサー５３、使用名により操
作され、熱交換部２の給水管２２より流出する水温の設
定を行なう温度調節用ボリューム５４、送風機３３、開
閉弁４３、比例制御弁４５などの駆動および制御を行な
う。

次に、比例制御弁４５の開口比の制御と送風（幾３３に
よる燃焼用空気の供給量の制御を第１図に示すブロック
図に基づいて説明する。

水温センサー５３からの出力信号と温度調節用ボリュー
ム５４により１９られる基準値とを比較増幅してガス湯
沸器１より得られる湯の温度調節を行ない、バーナ３１
でのガスの燃焼部（発熱（８））の設定を行なう発熱♀
設定手段である発熱δ１設定回路（温度調節回路）６１
と、該発熱量設定回路６１の出力により比例制御弁４５
への通電♀の制御を行なうことにより、比例制御弁４５
の開口比を制御する比例弁制御回路６２と、発熱ｎ１設
定回路６１の出力およびサーモカップル５２の出力に応
じて送Ｊｉ　機３３の通７甘Ｂの制御を行ない、比例制
御弁４５の開度制御と並列に送風機３３による燃焼用空
気の供給量の制御を行なう送風様制御回路６３とを備え
る。

本実施例のガス）易沸器１は、上記のような電子制御装
置５を備えることにより、使用名が温度調節用ポリ１−
ム５４を操作してガス湯沸器１より供給される湯の温度
の変化を希望する場合、発熱υ設定回路６１の出力が、
温度調節用ボリューム５４の変化により素早く変化する
ため、比例弁制御回路６２が発熱ｆｆ１Ｎｕ定回路６１
の出力変化に応じて比例制御弁４５に供給される通電量
を変化して比例制御弁４５の開度を変化させる。一方、
発熱量設定回路６１の出力が変化すると、その出力変化
に応じて送風機制御回路６３が送風）幾３３への通電量
を変化させるため、発熱ｄ設定回路６１の出力変化に応
じて送風機３３が燃焼用空気の供給量を変化させる。つ
まり、操作考が温度調節用ボリューム５４を画伯すると
、比例制御弁４５の開度と送風機３３の回転速度とが同
時に変化し始め、画伯名の希望する温度の潟がガス湯沸
器１より素早く供給される、。

このとき、比例制御弁４５の開度と送風機３３の回転速
度とが同時に変化し始めるため、比例制御弁４５による
ガスの供給量と送Ｊ［３３による燃焼用空気の供給量と
の比を適切な値に保たれ、炎は常に適ｉＩ：なり燃比で
燃焼される。

一方、水温センサー５３がガス湯沸器１より供給さ机る
楊の温１σを常に監視し、水温センサー５３の検出した
温度と温度調節用ボリューム５４が設定した温度とが一
敗するように発熱ｊ″ｉ設定回路６１が比例弁制御回路
６２を制御することにより、比例制御弁４５の開度が水
温センサー５３の温度検出速度にほぼ応じた速度で補正
制御され、ガス湯沸器１より供給される湯は温度調整用
ボコーム５４で設定された温度に補正される、。

さらに例えば、供給されるガスの成分変化により、炎が
適正な空燃比で燃焼しない場合や、燃焼用空気の吸入口
や排出口などの流路の流通戚抗が増入りるなと、比例制
御弁４５の開度に応じて設定された燃焼用空気の供給が
行なわれず、炎が適正な空燃比で燃焼しない場合におい
ては、サーモカップル５２の出力に応じて送風機制御回
路６３が送風は３３への通電量を制御して、燃焼用空気
の供給！ｆｉを補正するため、炎は常に適正な空燃比で
燃焼される。

なよメ、送風機制御回路６３には、カス湯沸器１の点火
時、サーモカップル５２の出力が支足するまでの例えば
１０秒の間、＋）−モカツプル５２からの入力をキャン
セルし、点火時におけるサーモカップル５２による空燃
比制御の誤作動を防ぐように設けられている。

第３図に本発明の他の実施例を示す。

上記実施例では、温度調節用ポリ１−ム５４を操作した
場合、比例制御弁４５への通電量と送Ｊｆｉ　１１３３
への通電♀とを同時に変化をさせた例を示したが、通常
、送風ｇ１３３の応答速度は比例制御弁４５の応答速度
に比較してなだらかに変化するため、比例制御弁４５と
送風機３３への通電量を同時に変化し始めた場合、温度
調節用ボリューム５４の操作直接は比例制御弁４５の開
度変化に送風機３３の回転速度変化が追従Ｕず、空燃比
が従来はどではないが少し変化する場合があった。そこ
で、本実施例では比例制御弁４５の入力側に、入力信号
を遅延させる遅延回路６４を設けたしのである。これに
より、なだらかに変化する送風機３３の回転速度変化の
途中で比例制御弁４５の開度を変化させることができる
ため、上記実施例に比較して、温度調節ボリューム５４
を操作した直後の空燃比の変化をさらに小さく押さえる
ことができる。

なお、上記実施例では炎が適正な空燃比で燃焼しない場
合、燃焼セン４ノーの出力により送風機による燃焼用空
気の供給品を補正する例を示したが、燃焼センサーの出
力により比例弁制御回路をフィードバック制御し、ガス
の供給Ｂを補正制御することにより炎の空燃比を適正値
に制御したり、あるいは、燃焼センサーの出力により比
例弁制御回路と送風機制御回路の両方をフィードバック
制御し、比例制御弁の開度と燃焼用空気の供給品の両方
を補正制御して炎の空燃比を適正値に制御しても良い。

また、上記実施例では本発明を給湯器に適用した例を示
したが、暖房装置など他の燃焼装置６に適用しても良い
。

さらに、上記実施例では燃料にガスを用いた例を示した
が、灯油などを燃料とする他の燃焼装置に適用しても良
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる制御回路のブロック図、第２図
はガス給湯器の概略図、第３図は本発明にかかる他の実
施θ１を示す制御回路のブ［１ツク図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）バーナと、 該バーナに燃料の供給を行なう比例制御弁と、前記バー
   ナに燃焼用の空気の供給を行なう送風機と、 前記バーナの燃焼状態を検知する燃焼センサーと、 発熱量設定手段と、 該発熱量設定手段の設定に応じて前記比例制御弁の開度
   を制御する比例弁制御回路と、 前記発熱量設定手段の設定に応じて前記送風機による燃
   焼用空気の供給量の制御を行なう送風機制御回路とを備
   え、 前記比例弁制御回路または前記送風機制御回路のうち少
   なくとも一方は、前記燃焼センサーの出力を受けて空燃
   比が設定値となるようにフィードバック制御を行なう燃
   焼装置。 ２）前記燃焼センサーは、炎の温度を検出し、炎の空気
   供給状態を検出するサーモカップルであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の燃焼装置。 ３）前記比例制御弁の開度は、該比例制御弁に供給され
   る前記比例弁制御回路の出力より検出することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項に記載の燃焼装
   置。