JPH01219413A - 比例制御バーナの空燃比制御装置 - Google Patents
比例制御バーナの空燃比制御装置Info
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- JPH01219413A JPH01219413A JP63043667A JP4366788A JPH01219413A JP H01219413 A JPH01219413 A JP H01219413A JP 63043667 A JP63043667 A JP 63043667A JP 4366788 A JP4366788 A JP 4366788A JP H01219413 A JPH01219413 A JP H01219413A
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 46
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 26
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/18—Measuring temperature feedwater temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/19—Measuring temperature outlet temperature water heat-exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/22—Measuring heat losses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
Landscapes
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (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。
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、燃料供給量と空気供給量を各々別個に制御し
て供給することができる比例制御バーナにおける空燃比
制御装置に関する。
て供給することができる比例制御バーナにおける空燃比
制御装置に関する。
〈従来の技術とその課題〉
必要に応じて燃焼熱量を自由に変化させることができる
比例制御バーナにおいては、所定の熱量を正確に得るこ
とは勿論のこと、燃料供給量と空気供給量との比、すな
わち空燃比が最適に維持されることが重要である。
比例制御バーナにおいては、所定の熱量を正確に得るこ
とは勿論のこと、燃料供給量と空気供給量との比、すな
わち空燃比が最適に維持されることが重要である。
ところがある発熱量を自損して燃料供給量をきめ、それ
に対応して空気供給量をきめて、これらをフィードフォ
ワード制御により供給する場合、実際に供給されている
燃料の量は必ずしも目標とする量に正確に一致するとは
限らない。すなわち、例えば、燃料供給調節弁に加える
駆動電圧と燃料供給量との間には組立上の誤差等に基づ
く誤差があり、この誤差によって目標値に対しての実際
の燃料供給量がズしてしまうわけである。このような場
合、フィードフォワード制御−による燃料と空気の供給
において、見かけ上は空燃比が最適に制御されていても
、実際の空燃比は最適比からズした状態となってしまう
欠点が従来の装置にはあった。
に対応して空気供給量をきめて、これらをフィードフォ
ワード制御により供給する場合、実際に供給されている
燃料の量は必ずしも目標とする量に正確に一致するとは
限らない。すなわち、例えば、燃料供給調節弁に加える
駆動電圧と燃料供給量との間には組立上の誤差等に基づ
く誤差があり、この誤差によって目標値に対しての実際
の燃料供給量がズしてしまうわけである。このような場
合、フィードフォワード制御−による燃料と空気の供給
において、見かけ上は空燃比が最適に制御されていても
、実際の空燃比は最適比からズした状態となってしまう
欠点が従来の装置にはあった。
このような最適空燃比のズレを是正する方法として、燃
焼排ガスのＣＯ□濃度を検知し、これを空気量にフィー
ドバックする方法が理想的ではあるが、Ｃ（ｈセンサが
高価でコスト高となる欠点がある。
焼排ガスのＣＯ□濃度を検知し、これを空気量にフィー
ドバックする方法が理想的ではあるが、Ｃ（ｈセンサが
高価でコスト高となる欠点がある。
そこで本発明はＣＯ□センサを用いることなく、上記従
来技術の欠点である空燃比のズレを是正することのでき
る比例制御バーナの空燃比制御装置の提供を目的とする
。
来技術の欠点である空燃比のズレを是正することのでき
る比例制御バーナの空燃比制御装置の提供を目的とする
。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、燃料供給量と空気供給量を各々別個に制御し
て供給することができる比例制御バーナにおける空燃比
制御装置であって、必要入熱量に基づいてある燃料供給
量と空気供給量でもってフィードフォワード制御を行う
と共に、それによって実際に得られる出熱量とその缶体
の有する缶体効率、すなわち出熱量と実際の入熱量との
比とから、実際に供給された燃料供給量に対応する実際
の入熱量を演算し、該実際の入熱量に対して最適の空気
供給量となるようフィードバック制御を行うことを特徴
としている。
て供給することができる比例制御バーナにおける空燃比
制御装置であって、必要入熱量に基づいてある燃料供給
量と空気供給量でもってフィードフォワード制御を行う
と共に、それによって実際に得られる出熱量とその缶体
の有する缶体効率、すなわち出熱量と実際の入熱量との
比とから、実際に供給された燃料供給量に対応する実際
の入熱量を演算し、該実際の入熱量に対して最適の空気
供給量となるようフィードバック制御を行うことを特徴
としている。
く作用〉
その比例制御バーナが有する缶体効率、すなわち出熱量
と実際の入熱量との比を予めデータとして得ておくこと
により、出熱量が測定できれば、実際の入熱量が演算で
きる。この実際の入熱量は実際に供給された燃料供給量
に対応するものであるから、前記実際の入熱量に対して
最適の空気供給量になるよう空気供給量をフィードバッ
ク制御してやることにより、実質上、空燃比のズレを是
正することができる。
と実際の入熱量との比を予めデータとして得ておくこと
により、出熱量が測定できれば、実際の入熱量が演算で
きる。この実際の入熱量は実際に供給された燃料供給量
に対応するものであるから、前記実際の入熱量に対して
最適の空気供給量になるよう空気供給量をフィードバッ
ク制御してやることにより、実質上、空燃比のズレを是
正することができる。
〈実施例〉
第１図は本発明の装置を給湯器に適用した例を示す全体
構成図、第２図は本発明装置を給湯器に適用した場合の
空燃比制御フローチャートである。
構成図、第２図は本発明装置を給湯器に適用した場合の
空燃比制御フローチャートである。
１は燃焼缶体で、内部に熱交換部２を備えており、入水
管３からの水が熱交換部２を通って加熱され、温水とな
って出湯管４に流れる。５は入水管３に設けられる入水
流量センサ、６は入水管３に設けられる入水温度センサ
、７は出湯管４に設けられる出湯温度センサである。こ
れらセンサ５．６．７の情報はコントローラ１０に入力
される。
管３からの水が熱交換部２を通って加熱され、温水とな
って出湯管４に流れる。５は入水管３に設けられる入水
流量センサ、６は入水管３に設けられる入水温度センサ
、７は出湯管４に設けられる出湯温度センサである。こ
れらセンサ５．６．７の情報はコントローラ１０に入力
される。
コントローラ１０はマイクロコンピュータ１１を内蔵し
ている。
ている。
２０は比例制御バーナで、燃料供給管９の途中に燃料供
給調節弁２１を有し、また送風器２２に空気量調節ダン
パ２３を有している。２４は点火器、２５は燃料噴出ノ
ズルである。
給調節弁２１を有し、また送風器２２に空気量調節ダン
パ２３を有している。２４は点火器、２５は燃料噴出ノ
ズルである。
燃焼に供される燃料の供給量は、燃料供給調節弁２１の
開き具合で定まり、その開き具合は燃料供給調節弁２１
に対する駆動電圧によって定まる。また燃焼に供される
空気供給量は、空気量調節ダンパ２３の開口度で定まり
、その開口度は空気量調節ダンパ２３に対する印加電圧
によって定まる。
開き具合で定まり、その開き具合は燃料供給調節弁２１
に対する駆動電圧によって定まる。また燃焼に供される
空気供給量は、空気量調節ダンパ２３の開口度で定まり
、その開口度は空気量調節ダンパ２３に対する印加電圧
によって定まる。
今、希望の出湯温度が図示しない温度設定器で設定され
、運転スイッチがオンされると、入水流量センサ５から
の入水流量と、入水温度センサ６からの入水温度と、及
び前記設定出湯温度とから、必要入熱量Ｑ０がマイクロ
コンピュータｌｌ内で演算される（フロー（イ））、前
記必要入熱量Ｑ、は例えば次の式を演算することにより
得ることができる。
、運転スイッチがオンされると、入水流量センサ５から
の入水流量と、入水温度センサ６からの入水温度と、及
び前記設定出湯温度とから、必要入熱量Ｑ０がマイクロ
コンピュータｌｌ内で演算される（フロー（イ））、前
記必要入熱量Ｑ、は例えば次の式を演算することにより
得ることができる。
Ｑ０＝（設定温度−入水温度）×大水量×比熱必要人熱
量Ｑ０が得られると、その値からダンパ駆動電圧■。が
決定され、また燃料供給調節弁駆動電圧Ｖ゛。が決定さ
れて、この決定された各値でフィードフォワード制御に
よる燃焼が開始される（フロー（ロ））。前記ダンパ駆
動電圧の決定は次の様にして決定される。すなわち第３
図に示すような入熱量とダンパ最適開度角度（最適空気
供給量となる開度）との関係を予め実験的に得ておき、
これをマイクロコンピュータ１１に記憶させておく、同
様に第４図に示すダンパ開度角度とダンパ駆動電圧との
関係を予め実験的に得ておき、これをマイクロコンピュ
ータ１１に記憶させておく。
量Ｑ０が得られると、その値からダンパ駆動電圧■。が
決定され、また燃料供給調節弁駆動電圧Ｖ゛。が決定さ
れて、この決定された各値でフィードフォワード制御に
よる燃焼が開始される（フロー（ロ））。前記ダンパ駆
動電圧の決定は次の様にして決定される。すなわち第３
図に示すような入熱量とダンパ最適開度角度（最適空気
供給量となる開度）との関係を予め実験的に得ておき、
これをマイクロコンピュータ１１に記憶させておく、同
様に第４図に示すダンパ開度角度とダンパ駆動電圧との
関係を予め実験的に得ておき、これをマイクロコンピュ
ータ１１に記憶させておく。
この記憶から、前記必要入熱量が決定されればそれに対
応するダンパ最適開度角度が選択され、引き続きダンパ
駆動電圧が選択されて決定される。
応するダンパ最適開度角度が選択され、引き続きダンパ
駆動電圧が選択されて決定される。
また前記燃料供給調節弁駆動電圧の決定は、同様に第５
図に示すように、入熱量とそれに対応する燃焼供給調節
弁駆動電圧との関係を実験的に得て、これを予めマイク
ロコンピュータ１１に記憶させておくことにより行う。
図に示すように、入熱量とそれに対応する燃焼供給調節
弁駆動電圧との関係を実験的に得て、これを予めマイク
ロコンピュータ１１に記憶させておくことにより行う。
フィードフォワード制御による燃焼が開始されると、出
湯管４に湯が流れるので、出湯温度センサ７からの出湯
温度情報をマイクロコンビエータ１１内に取り入れ、実
際に得られた出熱量Ｑ１が演算される（フロー（ハ））
。この出熱Ｍ ｃｔ ＋は例えば次の式を演算すること
により得ることができる。
湯管４に湯が流れるので、出湯温度センサ７からの出湯
温度情報をマイクロコンビエータ１１内に取り入れ、実
際に得られた出熱量Ｑ１が演算される（フロー（ハ））
。この出熱Ｍ ｃｔ ＋は例えば次の式を演算すること
により得ることができる。
Ｑ、−（出湯温度−入水温度）×入水量×比熱そして演
算された実際の出熱量Ｑ１と缶体効率とから実際の入熱
ｍＱｚが演算される（フロー（ニ））。ここで缶体効率
はＱ、／Ｑ２で表され、第６図に示すように、出熱量に
対する缶体効率という形で予め実験的に得ておき、これ
をマイクロコンピュータ１１に記憶させておく。前記実
際の入熱量Ｑ２というのは、前記フィードフォワード制
御にもかかわらず、現に供給された燃料供給量において
実際に発生せられた熱量である。よって前記実際の入熱
量Ｑ２に対しての最適の空気供給量を新たに補正して提
供することにより、最適な空燃比を得ることができる。
算された実際の出熱量Ｑ１と缶体効率とから実際の入熱
ｍＱｚが演算される（フロー（ニ））。ここで缶体効率
はＱ、／Ｑ２で表され、第６図に示すように、出熱量に
対する缶体効率という形で予め実験的に得ておき、これ
をマイクロコンピュータ１１に記憶させておく。前記実
際の入熱量Ｑ２というのは、前記フィードフォワード制
御にもかかわらず、現に供給された燃料供給量において
実際に発生せられた熱量である。よって前記実際の入熱
量Ｑ２に対しての最適の空気供給量を新たに補正して提
供することにより、最適な空燃比を得ることができる。
すなわち、前記実際の入熱量Ｑ２から第３図に基づくマ
イクロコンピュータの記憶によってダンパ最適開度角度
を選出すると共に、引き続いて第４図に基づく記憶から
対応するダンパ駆動電圧■２を選出、決定し、ダンパ駆
動電圧がフィードフォワード制御での値■。から■２に
なるようにフィートバック制御を行う。
イクロコンピュータの記憶によってダンパ最適開度角度
を選出すると共に、引き続いて第４図に基づく記憶から
対応するダンパ駆動電圧■２を選出、決定し、ダンパ駆
動電圧がフィードフォワード制御での値■。から■２に
なるようにフィートバック制御を行う。
このように本発明では、フィードフォワード制御によっ
て実際に供給される燃料供給量が、目標とされた値から
ズレる場合でも、そのズレに基づく実際の入熱Ｖを得る
ことにより、その実際の入熱量に対応する最適空気供給
量を新たにフィードバック制御することができる。よっ
て空燃比を実質的により最適な状態に調整できる。
て実際に供給される燃料供給量が、目標とされた値から
ズレる場合でも、そのズレに基づく実際の入熱Ｖを得る
ことにより、その実際の入熱量に対応する最適空気供給
量を新たにフィードバック制御することができる。よっ
て空燃比を実質的により最適な状態に調整できる。
なお実施例ではダンパ開度を補正する構成であるが、こ
れは勿論送風器２２のモータ回転数を補正する構成であ
ってもよい。
れは勿論送風器２２のモータ回転数を補正する構成であ
ってもよい。
〈効果〉
本発明は以上の構成よりなり、実際に得られる出熱量と
缶体効率とから実際の入熱量を求め、この実際の入熱量
に対して最適の空気供給量となるようフィードバック制
御するようにしているので、フィードフォワード制御に
よる燃料供給量に誤差やバラツキがあることによる空燃
比のズレは、前記空気供給量のフィードバック制御によ
って是正することが可能となる。よって適正な空燃比に
よる燃焼を運転中保持できる。勿論Ｃ（ｈ？ＪＷ度セン
サの如き特別のセンサを必要としないので低コストであ
る。
缶体効率とから実際の入熱量を求め、この実際の入熱量
に対して最適の空気供給量となるようフィードバック制
御するようにしているので、フィードフォワード制御に
よる燃料供給量に誤差やバラツキがあることによる空燃
比のズレは、前記空気供給量のフィードバック制御によ
って是正することが可能となる。よって適正な空燃比に
よる燃焼を運転中保持できる。勿論Ｃ（ｈ？ＪＷ度セン
サの如き特別のセンサを必要としないので低コストであ
る。
第１図は本発明の装置を給湯器に適用した例を示す全体
構成図、第２図は本発明装置を給湯器に適用した場合の
空燃比制御フローチャート、第３図から第６図まではそ
れぞれ実験的に得ることができる各制御量の関係を示す
図である。 １：燃焼缶体 ５：入水流量センサ ６：入水温度センサ ７：出湯温度センサ １０：コントローラ １１：マイクロコンピュータ ２０：比例制御バーナ ２１：燃料供給調節弁 ２２：送風器 ２３：空気量調節ダンパ
構成図、第２図は本発明装置を給湯器に適用した場合の
空燃比制御フローチャート、第３図から第６図まではそ
れぞれ実験的に得ることができる各制御量の関係を示す
図である。 １：燃焼缶体 ５：入水流量センサ ６：入水温度センサ ７：出湯温度センサ １０：コントローラ １１：マイクロコンピュータ ２０：比例制御バーナ ２１：燃料供給調節弁 ２２：送風器 ２３：空気量調節ダンパ
Claims (1)
- 燃料供給量と空気供給量を各々別個に制御して供給する
ことができる比例制御バーナにおける空燃比制御装置で
あって、必要入熱量に基づいてある燃料供給量と空気供
給量でもってフィードフォワード制御を行うと共に、そ
れによって実際に得られる出熱量とその缶体の有する缶
体効率、すなわち出熱量と実際の入熱量との比とから、
実際に供給された燃料供給量に対応する実際の入熱量を
演算し、該実際の入熱量に対して最適の空気供給量とな
るようフィードバック制御を行うことを特徴とする比例
制御バーナの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043667A JP2531230B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 比例制御バ―ナの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043667A JP2531230B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 比例制御バ―ナの空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01219413A true JPH01219413A (ja) | 1989-09-01 |
| JP2531230B2 JP2531230B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=12670201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63043667A Expired - Fee Related JP2531230B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 比例制御バ―ナの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531230B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09170756A (ja) * | 1995-11-20 | 1997-06-30 | Haitai Electronics Co Ltd | 燃焼機器の燃焼制御回路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59221518A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-13 | Hanshin Electric Co Ltd | ガス燃焼制御方式 |
| JPS6219641A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-28 | Hanshin Electric Co Ltd | 給湯機用燃焼制御方法 |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63043667A patent/JP2531230B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59221518A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-13 | Hanshin Electric Co Ltd | ガス燃焼制御方式 |
| JPS6219641A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-28 | Hanshin Electric Co Ltd | 給湯機用燃焼制御方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09170756A (ja) * | 1995-11-20 | 1997-06-30 | Haitai Electronics Co Ltd | 燃焼機器の燃焼制御回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2531230B2 (ja) | 1996-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |