JP2003161438A - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
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Abstract
低下による不具合、たとえば燃焼管焼けを防ぐことがで
きる燃焼装置を提供する。 【解決手段】 バーナおよび送風ファン、ならびに燃焼
状態を診断するCPU1を備え、CPU1による燃焼状
態の診断結果に基づいて送風ファンのファンモータ15
Aの回転数を補正制御する燃焼装置であって、CPU1
は、ファンモータ15Aの回転数を補正制御し、かつ、
その補正量が所定量に達したことを条件として、燃焼入
力が所定の入力レベル以下となる燃焼制御を禁止する。
Description
源、給湯熱源、風呂熱源としてバーナおよび送風ファン
を備えた燃焼装置に関する。
れる燃焼装置には、バーナや送風ファンなどで構成され
る燃焼ユニットのほか、燃焼状態の診断プログラムを実
行可能なマイクロコンピュータを備えたものがある。こ
のような燃焼装置では、マイクロコンピュータが上記診
断プログラムを実行することでたとえば排気閉塞状態と
判断した場合、送風ファンのファンモータ回転数を補正
制御している。
より燃焼室炉圧上昇などが生じると、排気閉塞の無い通
常の場合よりも実際のガス圧が下がる。さらに、排気閉
塞によるファン風量の不足分を補うためのファンモータ
回転数上昇補正制御を行うので、ファンモータ回転数上
昇補正制御を行っていない場合よりも実際のガス圧が下
がる。その状態で燃焼入力の低い領域での燃焼運転が要
求されると、燃焼管からなるバーナの火炎が非常に小さ
くなる。ここで言う「燃焼入力」とは、燃焼装置の燃焼
能力に応じた制御量としてのガス圧などを意味する。
の火炎が小さくなると炎部が燃焼管に近くなり、その状
態がしばらく続くと燃焼管が焼けてしまうなど燃焼にお
ける不具合が起こるおそれがあった。
出されたものであって、燃焼制御中の状況に応じて燃焼
に関する入力低下による不具合、たとえば燃焼管焼けを
防ぐことができる燃焼装置を提供することを、その課題
としている。
次の技術的手段を講じている。
バーナおよび送風ファン、ならびに燃焼状態を診断する
燃焼状態診断手段を備え、燃焼状態診断手段による診断
結果に基づいて送風ファンのファンモータ回転数を補正
制御する燃焼装置であって、送風ファンのファンモータ
回転数が補正制御されたことを条件として、燃焼入力が
所定の入力レベル以下となる燃焼制御を禁止する燃焼制
御手段を備えたことを特徴とする、燃焼装置が提供され
る。
び送風ファン、ならびに燃焼状態を診断する燃焼状態診
断手段を備え、燃焼状態診断手段による診断結果に基づ
いて送風ファンのファンモータ回転数を補正制御する燃
焼装置であって、送風ファンのファンモータ回転数が補
正制御され、かつ、その補正量が所定量に達したことを
条件として、燃焼入力が所定の入力レベル以下となる燃
焼制御を禁止する燃焼制御手段を備えたことを特徴とす
る、燃焼装置が提供される。
断手段は、燃焼室内の温度を検出する温度検出手段から
の検出信号に基づいて、燃焼状態の診断結果を得る。
態診断手段は、送風ファンのファンモータ電流を検出す
る電流検出手段からの検出信号に基づいて、燃焼状態の
診断結果を得る。
び送風ファン、ならびにバーナ付近の火炎温度を検出す
る温度検出手段を備えた燃焼装置であって、温度検出手
段からの検出信号に基づいてバーナ付近の火炎温度が所
定温度まで上がったことを条件として、燃焼入力が所定
の入力レベル以下となる燃焼制御を禁止する燃焼制御手
段を備えたことを特徴とする、燃焼装置が提供される。
び送風ファン、ならびに燃焼状態を診断する燃焼状態診
断手段を備え、燃焼状態診断手段による診断結果に基づ
いて送風ファンのファンモータ回転数を補正制御する燃
焼装置であって、送風ファンのファンモータ回転数が補
正制御されたことを条件として、燃焼入力が所定の入力
レベル以下で、かつ所定時間以上にわたって継続するよ
うな燃焼制御を禁止する燃焼制御手段を備えたことを特
徴とする、燃焼装置が提供される。
び送風ファン、ならびに燃焼状態を診断する燃焼状態診
断手段を備え、燃焼状態診断手段による診断結果に基づ
いて送風ファンのファンモータ回転数を補正制御する燃
焼装置であって、送風ファンのファンモータ回転数が補
正制御され、かつ、その補正量が所定量に達したことを
条件として、燃焼入力が所定の入力レベル以下で、かつ
所定時間以上にわたって継続するような燃焼制御を禁止
する燃焼制御手段を備えたことを特徴とする、燃焼装置
が提供される。
断手段は、燃焼室内の温度を検出する温度検出手段から
の検出信号に基づいて、燃焼状態の診断結果を得る。
態診断手段は、送風ファンのファンモータ電流を検出す
る電流検出手段からの検出信号に基づいて、燃焼状態の
診断結果を得る。
び送風ファン、ならびにバーナ付近の火炎温度を検出す
る温度検出手段を備えた燃焼装置であって、温度検出手
段からの検出信号に基づいてバーナ付近の火炎温度が所
定温度まで上がったことを条件として、燃焼入力が所定
の入力レベル以下で、かつ所定時間以上にわたって継続
するような燃焼制御を禁止する燃焼制御手段を備えたこ
とを特徴とする、燃焼装置が提供される。
転数が補正制御されたり、その補正量が所定量に達した
り、あるいはバーナの火炎温度が所定温度まで上がる
と、燃焼入力を所定の入力レベル以下とした燃焼制御、
あるいはそのような状態が所定時間以上にわたって継続
するような燃焼制御が禁止されるので、許容範囲内の燃
焼入力でもバーナの火炎が相当小さくなるような入力レ
ベルでは燃焼制御が行われないことになり、燃焼制御中
の状況に応じて燃焼に関する入力低下による不具合、た
とえば燃焼管焼けを防ぐことができる。
図面を参照して以下に行う発明の実施の形態の説明によ
って、より明らかになるであろう。
態を、図面を参照して具体的に説明する。
置の全体構成図である。この図に示す燃焼装置は、図示
しない温水暖房装置に対して循環温水を再加熱しながら
供給するための温水暖房用の燃焼ユニット10を内蔵し
たものである。
磁弁12、ガス比例弁12A、バーナセンサ13、点火
プラグ14、送風ファン15、回転数センサ(図1では
省略)、および熱交換器17などを具備して概略構成さ
れている。
れてきたガスを燃焼させるものであって、たとえば多数
の燃焼管からなる。燃焼管は、複数のガス電磁弁12の
それぞれに対して複数個ずつ備えられている。燃焼運転
には、通常複数の燃焼能力段数が存在する。たとえば、
燃焼能力1段目では、1つのガス電磁弁12が開とさ
れ、燃焼能力2段目では、2つのガス電磁弁12,12
が開とされ、燃焼能力3段目では、3つのガス電磁弁1
2,12,12が開とされる。つまり、開となっている
ガス電磁弁12に対応する燃焼管だけが燃焼を行う。ま
た、元ガス電磁弁(図示略)とガス電磁弁12との間に
は、ガス比例弁12Aが設けられており、このガス比例
弁12Aの開度を制御することで各能力段ごとに小能力
から大能力までリニアに燃焼ガス圧を変更することがで
きる。バーナセンサ13は、たとえばサーミスタであっ
て、バーナ11の燃焼温度(火炎温度)を検出する。点
火プラグ14は、バーナ11を着火させるために用いら
れる。送風ファン15は、燃焼室内の給排気を行う。回
転数センサは、図示しないファンモータの回転軸に取り
付けられたロータリエンコーダなどにより構成され、送
風ファン15のファンモータ回転数を検出する。熱交換
器17は、入水側循環パイプ30を通じて送られてきた
温水をバーナ11の燃焼熱により加熱する。加熱された
温水は、出湯側循環パイプ31を通じて温水暖房装置な
どに送り出される。なお、温水暖房装置では、温水の放
熱効果により暖房が行われる。温水暖房装置で利用され
た温水は、再び入水側循環パイプ30を通じて循環利用
される。
ク図である。この燃焼装置は、相互にバス接続されたC
PU1、ROM2、RAM3、およびI/O4などから
なるマイクロコンピュータを有する。I/O4には、ガ
ス電磁弁12、ガス比例弁12A、バーナセンサ13、
点火プラグ14、送風ファン15のファンモータ15
A、および回転数センサ16が接続されている。
て機能するものであって、ROM2に記憶されている燃
焼制御プログラムに基づいて各部の動作を制御する。R
OM2には、燃焼制御プログラムや各種のデータテーブ
ルなどが記憶されている。RAM3は、CPU1にワー
キングエリアを提供する。
するような手順にしたがってCPU1により制御され
る。
目標号数「G」から目標ガス圧「P2」を求める。ここ
で言う目標ガス圧「P2」とは、ガス電磁弁12から開
放される前のガス圧を指す。
モータ回転数データテーブルに基づいて、送風ファン1
5のファンモータ15Aに関する標準回転数(単位:r
pm)が求められる。一例として、下記表1には、ファ
ンモータ回転数データテーブルに基づく能力1段での目
標ガス圧「P2」とファンモータ15Aの標準回転数と
の関係を示す。
圧「P2」に応じてガス電磁弁12の開閉とともにガス
比例弁12Aの開度を調整しながら燃焼が行われ、それ
と同時に、送風ファン15のファンモータ15Aが標準
回転数で回転するように制御され、この送風ファン15
により燃焼室内の給排気が行われる。
風ファン15のファンモータ15Aが標準回転数で回転
させられるが、経年劣化などにより排気口がゴミや埃な
どである程度塞がった状態にある場合、排気閉塞による
影響を受けることとなる。つまり、排気閉塞状態では、
燃焼室炉圧上昇などが生じることで排気閉塞のない状態
よりも燃焼温度が上昇する。
のバーナセンサ13を通じて燃焼温度が所定温度以上に
まで上昇した状態を検出すると、自己診断機能によりフ
ァンモータ15Aの回転数を上昇するように補正制御し
ている。このようなモータ回転数の補正制御は、具体的
な数値を挙げて説明すると、たとえば600度以上の燃
焼温度が検出された場合、CPU1は、自己診断結果と
して排気閉塞状態にあると認識し、標準としたモータ回
転数から2%ずつ上昇するように補正制御を行い、その
上限が120%になるまで補正制御を行う。なお、例示
した数値は、あくまで一例である。
などが生じると、排気閉塞の無い通常の場合よりも実際
のガス圧(燃焼入力)が下がってしまう。このとき、排
気閉塞による送風ファン15の風量不足分を補うべくフ
ァンモータ15Aの回転数が上昇するように補正制御さ
れるので、ファンモータ15Aの回転数上昇補正制御が
行われない場合よりも実際のガス圧が下がる。このよう
な状態で燃焼入力の低い領域での燃焼運転が要求される
と、燃焼管からなるバーナ11の火炎が非常に小さくな
る。バーナ11の火炎が小さくなると炎部が燃焼管に近
くなり、その状態がしばらく続くと燃焼管が焼けてしま
うなどの燃焼不具合が起こるおそれがある。
15Aの補正制御が行われた際、燃焼管焼けなどの燃焼
不具合を防止する観点から、以下に説明する内容に基づ
いてCPU1が燃焼状態を制御している。
である。なお、この説明図は、横軸に燃焼能力を示し、
縦軸にガス圧「P2」を示す。ガス圧「P2」は、一例
として最小レベルA1,B1から最大レベルA2,B2
までを可変許容範囲とされる。また、ガス圧「P2」を
リニアに上昇させる場合、燃焼管は、能力1段に係るも
のが燃焼運転された後、続いて能力2段に係るものが燃
焼運転開始されるとする。
り燃焼運転中、ファンモータ15Aの補正制御が行われ
たとする。すると、CPU1は、標準としたモータ回転
数から2%ずつ補正制御を行うが、あらかじめ決められ
た割合に達すると、それ以降は、A1からA2までの可
変許容範囲のうち、A1からA3までの破線で示す目標
ガス圧「P2」を無視し、この領域での燃焼制御を行わ
ない。
ガス圧「P2」とする場合、CPU1は、それに従いガ
ス圧「P2」を調整しながら燃焼制御を行う。つまり、
通常時にはガス圧「P2」がA1からA2まで上昇させ
られるも、ファンモータ15Aの補正制御がある割合に
達すると、ガス圧「P2」をA3からA2の範囲で制御
することになる。
ら能力2段による燃焼運転に切り替えられる際、CPU
1は、通常B1からB2へとガス圧「P2」を上昇させ
るところ、B1からB3までの破線で示す目標ガス圧
「P2」を無視し、この領域での燃焼制御を行わない。
このような燃焼制御とは別に、通常の燃焼制御において
能力1段から能力2段に切り替える際には、能力段数の
切り替えハンチングを防ぐため、図3にハッチングで示
すように、能力1段と能力2段との間に重なる領域(能
力ラップ代)が存在する。そのため、ガス圧「P2」が
リニアに上昇する場合、A2からB1に切り替えられる
のではなく、B1より上のポイントに切り替えられる。
ただし、その切り替えポイントは、B3とは無関係で、
B3より上の場合もあれば下の場合もある。逆に、ガス
圧「P2」がリニアに下降する場合、B1からA2に切
り替えられるのではなく、A2より下のポイントに切り
替えられる。
ス圧「P2」とする場合、CPU1は、それに従いガス
圧「P2」を調整しながら燃焼制御を行う。つまり、通
常時には、能力1段によるA2までの燃焼制御を経た
後、能力段数の切り替えによっても燃焼能力が連続的に
変化するように、能力2段によるB1より若干上のポイ
ントから燃焼制御が開始されるが、ファンモータ15A
の補正制御がある割合に達した状態では、A2からB3
へと燃焼能力が不連続的に変化させられるのである。こ
のような不連続的な燃焼能力の変化があっても、温水暖
房用の燃焼装置では、温水が利用者に直接使用されるも
のではなく、精確な温度変化がそれほど求められないた
め、不連続的な燃焼能力の変化が問題視されることはな
い。
5Aの補正制御が行われる状況下においては、その排気
閉塞を一因として実際のガス圧が下がってしまい、通常
の燃焼制御ではバーナ11の火炎が非常に小さくなって
しまうが、このような燃焼制御が行われることなく、あ
る程度ファンモータ15Aの補正制御が続くような状
態、すなわち排気閉塞によりガス圧の下がった状態で
は、燃焼入力を所定の入力レベル以下とした燃焼制御が
カットされるのである。
ファンモータ15Aの回転数が補正制御され、しかもそ
の補正量がある程度の割合に達すると、能力1段あるい
は能力2段による燃焼運転のいずれにしても、ガス圧
「P2」(燃焼入力)を最小レベル付近で調整する燃焼
制御が禁止されるので、許容範囲内のガス圧「P2」で
もバーナ11の火炎が相当小さくなるような状態ではそ
もそも燃焼自体が行われることなく、燃焼管焼けを効果
的に防止することができる。
ものではない。
1からA3までの範囲、あるいはB1からB3までの範
囲における燃焼制御をカットしたが、他の実施形態とし
ては、A1からA3までの範囲あるいはB1からB3ま
での範囲でも、燃焼制御を行うようにし、このような燃
焼制御が所定時間以上にわたって継続すれば、上記した
範囲での燃焼制御をカットし、A3,B3以上での燃焼
状態となるように上方修正するようにしても良い。この
ような燃焼制御によれば、バーナ11の火炎が非常に小
さい状態がしばらく続いて燃焼管焼けを起こすような事
態を防ぎつつも、たとえば瞬間的にはガス圧「P2」を
低レベルにすることができ、連続的に燃焼能力を変化さ
せることができる。
5Aの回転数が補正制御され、しかもその補正量がある
程度の割合に達することにより、ガス圧「P2」が所定
範囲内での燃焼制御を禁止するとしたが、ファンモータ
15Aの回転数が補正制御された時点でそのような燃焼
制御を禁止するとしても良い。また、ファンモータ15
Aの回転数補正制御とは関係なく、バーナセンサ13を
介して燃焼温度が所定温度以上になったことが検出され
た時点でそのような燃焼制御を禁止するとしても良い。
燃焼温度が検出された場合、自己診断結果として排気閉
塞状態を認識するとしたが、ファンモータ15Aの駆動
電流を検出する電流検出回路を設け、この電流検出回路
を介してファンモータ15Aの駆動電流が所定値以下ま
で低下した状態が検出されれば、自己診断結果として排
気閉塞状態を認識し、ファンモータ15Aの回転数補正
制御を行うとしても良い。このような電流検出回路によ
れば、排気閉塞によりファンモータ15Aの駆動電流の
低下を精確に検出することができ、その分、排気閉塞状
態を確実に認識することができる。
例弁12Aの開度を調整することでリニアに変化させら
れるとしたが、非線形的に変化させても良い。
としたが、一般給湯用や風呂追い焚き用の燃焼装置であ
っても良く、また、温水暖房用、一般給湯用、風呂追い
焚き用の燃焼ユニットをそれぞれ別に内蔵したものであ
っても良い。
たが、たとえば石油を燃料とするものであっても良い。
たとえばファンモータ回転数が補正制御されたり、その
補正量が所定量に達したり、あるいはバーナの火炎温度
が所定温度まで上がると、燃焼入力を所定の入力レベル
以下とした燃焼制御、あるいはそのような状態が所定時
間以上にわたって継続するような燃焼制御が禁止される
ので、許容範囲内の燃焼入力でもバーナの火炎が相当小
さくなるような入力レベルでは燃焼制御が行われないこ
とになり、燃焼制御中の状況に応じて燃焼に関する入力
低下による不具合、たとえば燃焼管焼けを防ぐことがで
きる。
図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 バーナおよび送風ファン、ならびに燃焼
状態を診断する燃焼状態診断手段を備え、前記燃焼状態
診断手段による診断結果に基づいて前記送風ファンのフ
ァンモータ回転数を補正制御する燃焼装置であって、 前記送風ファンのファンモータ回転数が補正制御された
ことを条件として、燃焼入力が所定の入力レベル以下と
なる燃焼制御を禁止する燃焼制御手段を備えたことを特
徴とする、燃焼装置。 - 【請求項2】 バーナおよび送風ファン、ならびに燃焼
状態を診断する燃焼状態診断手段を備え、前記燃焼状態
診断手段による診断結果に基づいて前記送風ファンのフ
ァンモータ回転数を補正制御する燃焼装置であって、 前記送風ファンのファンモータ回転数が補正制御され、
かつ、その補正量が所定量に達したことを条件として、
燃焼入力が所定の入力レベル以下となる燃焼制御を禁止
する燃焼制御手段を備えたことを特徴とする、燃焼装
置。 - 【請求項3】 前記燃焼状態診断手段は、燃焼室内の温
度を検出する温度検出手段からの検出信号に基づいて、
燃焼状態の診断結果を得る、請求項1または2に記載の
燃焼装置。 - 【請求項4】 前記燃焼状態診断手段は、前記送風ファ
ンのファンモータ電流を検出する電流検出手段からの検
出信号に基づいて、燃焼状態の診断結果を得る、請求項
1または2に記載の燃焼装置。 - 【請求項5】 バーナおよび送風ファン、ならびに前記
バーナ付近の火炎温度を検出する温度検出手段を備えた
燃焼装置であって、 前記温度検出手段からの検出信号に基づいて前記バーナ
付近の火炎温度が所定温度まで上がったことを条件とし
て、燃焼入力が所定の入力レベル以下となる燃焼制御を
禁止する燃焼制御手段を備えたことを特徴とする、燃焼
装置。 - 【請求項6】 バーナおよび送風ファン、ならびに燃焼
状態を診断する燃焼状態診断手段を備え、前記燃焼状態
診断手段による診断結果に基づいて前記送風ファンのフ
ァンモータ回転数を補正制御する燃焼装置であって、 前記送風ファンのファンモータ回転数が補正制御された
ことを条件として、燃焼入力が所定の入力レベル以下
で、かつ所定時間以上にわたって継続するような燃焼制
御を禁止する燃焼制御手段を備えたことを特徴とする、
燃焼装置。 - 【請求項7】 バーナおよび送風ファン、ならびに燃焼
状態を診断する燃焼状態診断手段を備え、前記燃焼状態
診断手段による診断結果に基づいて前記送風ファンのフ
ァンモータ回転数を補正制御する燃焼装置であって、 前記送風ファンのファンモータ回転数が補正制御され、
かつ、その補正量が所定量に達したことを条件として、
燃焼入力が所定の入力レベル以下で、かつ所定時間以上
にわたって継続するような燃焼制御を禁止する燃焼制御
手段を備えたことを特徴とする、燃焼装置。 - 【請求項8】 前記燃焼状態診断手段は、燃焼室内の温
度を検出する温度検出手段からの検出信号に基づいて、
燃焼状態の診断結果を得る、請求項6または7に記載の
燃焼装置。 - 【請求項9】 前記燃焼状態診断手段は、前記送風ファ
ンのファンモータ電流を検出する電流検出手段からの検
出信号に基づいて、燃焼状態の診断結果を得る、請求項
6または7に記載の燃焼装置。 - 【請求項10】 バーナおよび送風ファン、ならびに前
記バーナ付近の火炎温度を検出する温度検出手段を備え
た燃焼装置であって、 前記温度検出手段からの検出信号に基づいて前記バーナ
付近の火炎温度が所定温度まで上がったことを条件とし
て、燃焼入力が所定の入力レベル以下で、かつ所定時間
以上にわたって継続するような燃焼制御を禁止する燃焼
制御手段を備えたことを特徴とする、燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001362589A JP3695386B2 (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001362589A JP3695386B2 (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003161438A true JP2003161438A (ja) | 2003-06-06 |
| JP3695386B2 JP3695386B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=19173068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001362589A Expired - Fee Related JP3695386B2 (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3695386B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015017784A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | リンナイ株式会社 | 複合燃焼装置 |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001362589A patent/JP3695386B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015017784A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | リンナイ株式会社 | 複合燃焼装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3695386B2 (ja) | 2005-09-14 |
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