JPH0158412B2 - - Google Patents

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JPH0158412B2
JPH0158412B2 JP58230147A JP23014783A JPH0158412B2 JP H0158412 B2 JPH0158412 B2 JP H0158412B2 JP 58230147 A JP58230147 A JP 58230147A JP 23014783 A JP23014783 A JP 23014783A JP H0158412 B2 JPH0158412 B2 JP H0158412B2
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throttle
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JP58230147A
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Yoshuki Yokoajiro
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、負荷に応じて燃焼量を連続可変する
とともに、燃焼用空気量(以下単に空気量と言
う)とガス量の比(以下空燃比と言う)をほぼ一
定に保ち、燃焼の安定性と高効率を実現するため
の、特に家庭用機器に用いられる高負荷ガスバー
ナの燃焼制御装置に関する。 従来例の構成とその問題点 従来のこの種の高負荷ガスバーナの燃焼制御装
置として第1図に示す均圧弁方式がよく知られて
いる。 第1図において、送風機1により送られた空気
は空気絞り2を経て混合部3へ導かれ、一方ガス
は均圧弁4、ガス絞り5を経て混合部3へ導かれ
混合ガスはバーナ6で燃焼する。ここで均圧弁4
の背圧室7には空気絞り2の上流の圧力PAが導
かれており、均圧弁4はその出口ガス圧PGをPA
とほぼ等しく調節する。 以上の構成において送風機1の回転数を調節し
て空気量を増減するとPAの圧力が変化し、均圧
弁4はPGをPAとほぼ等しく保つ、従つて、空気
絞り2とガス絞り5のそれぞれに加わる圧力差が
常に等しくなり空気絞り2とガス絞りのそれぞれ
の流量係数で決まる一定の空燃比に保たれる。 しかし均圧弁4はPAとPGの圧力差を受けて機
械式弁を動かす構造のため、操作力を得るために
は必ず差圧が必要であり、PAとPGを完全に一致
させることはできない。さらにガス供給圧力の変
化、均圧弁構成部品の経時変化等の影響もあり高
精度化は難しい。高精度化のためには、均圧弁4
を大型化して受圧面積を大きくすれば良いが、機
器の大型化、コスト上昇を招き、家庭用機器には
適用できない。 また燃焼量変更時、空気量の変化が生じて圧力
差が生じてからガス量を変化させる動作が始まる
ため急激な変化に応答できず、過渡的な空燃比の
変化が大きい。また前述の均圧弁大型化による高
精度化は、均圧弁可動部の質量を増すことになり
さらに応答を遅くすることになり、高精度化と高
速応答性は相反するものであつた。 発明の目的 本発明はかかる従来の問題を解消するもので、
送風機や弁装置を大型化することなく空燃比調節
精度を高めるとともに、燃焼量調節、空燃比調節
の応答を高め過渡安定性のすぐれたガス燃焼制御
装置を提供するものである。 発明の構成 この目的を達成するために本発明は空気通路に
送風機と空気絞りと、送風機の回転数調節回路
と、ガス通路にガス比例制御弁とガス絞りを設
け、空気絞りの下流とガス絞りの下流を合流する
混合部と、空気絞りの上流とガス絞りの上流との
圧力がそれぞれ導かれた差圧検出器と、バーナの
負荷に応じて燃焼量調節信号を算出する燃焼量演
算回路と、燃焼量調節信号を遅延してガス比例制
御弁を駆動するガス遅延駆動回路と、燃焼量調節
信号より必要空気量信号を算出する空気量演算回
路と、差圧検出器の差圧信号を積分要素を含んで
演算し空気量補正信号を算出する空気量補正演算
回路と、必要空気量信号と空気量補正信号とを加
算して回転数調節回路の入力とするよう構成した
ものである。 この構成によつて、バーナの負荷に応じて燃焼
量調節信号が急変すると、燃焼量調節信号により
算出された必要空気量信号によつてまず回転数調
節手段が駆動され送風機の応答速度で変化を始め
る。ガス比例制御弁はガス量遅延駆動回路により
燃焼量調節信号の変化から遅れて駆動され、ガス
量は空気量が目的値に達するか、あるいはその途
中で変化する。その後、差圧信号が積分演算され
た空気量補正信号が空気量調節回路に加算され空
気絞りの上流とガス絞りの上流との圧力差がなく
なるまで空気量が補正され空燃比を一定に保つよ
う作用する。 実施例の説明 以下本発明の一実施例を第2図、第3図、第4
図を用いて説明する。 第2図において、空気通路には送風機1とその
下流に空気絞り2が、ガス通路にはガス比例制御
弁8とその下流にはガス絞り5が、空気絞り2と
ガス絞り5の下流に空気とガスを混合する混合部
3が設けられ混合部3にはバーナ6が接続され
る。空気絞り2の上流の圧力PAとガス絞り5の
上流の圧力PGはそれぞれ差圧検出器9に導かれ
る。被加熱体である水を加熱する熱交換器10の
出口に温度検出器が設けられその温度信号は温度
設定回路12の温度設定信号13と比較され、そ
の差が燃焼量演算回路14に入力されその出力す
なわち燃焼量調節信号15はガス量遅延駆動回路
16および空気量演算回路17に入力される。ガ
ス量遅延駆動回路16は燃焼量調節信号を一定時
間遅延させる信号遅延回路18と信号遅延回路1
8の出力信号すなわちガス比例弁駆動信号19を
増幅してガス比例制御弁8を駆動する駆動回路2
0とからなる。信号遅延回路18はBBD素子
(バケツトブリゲードデイバイス)を用いたもの
や、マイクロコンピユーターのソフトウエアで構
成したものでも実現でき信号波形を変えずに一定
時間だけ遅延させるものである。 一方、差圧検出器9の差圧信号21は積分演算
を含む空気量補正演算回路22に入りその出力す
なわち空気量補正信号23は空気量演算回路17
の出力すなわち必要空気量信号24とが空気量調
節回路25に導かれその出力信号すなわち回転数
設定信号26が回転数調節回路27に入力され、
回転数調節回路27はその入力信号に比例して送
風機1の回転数を調節するもので回転数調節回路
26と送風機1とで空気量調節手段を構成してい
る。 上記の構成において、温度検出器11の温度信
号は温度設定信号13と比較されその差が燃焼量
演算回路14でPID演算され、必要燃焼量を与え
る燃焼量調節信号15が得られる。燃焼量調節信
号15はガス量遅延駆動回路16に導かれ、信号
遅延回路18で一定時間だけ燃焼量調節信号15
を遅らせて駆動回路19に伝える。駆動回路20
はガス比例弁駆動信号19を増幅してガス比例制
御弁8の電磁コイルに電流を供給してガス量すな
わち燃焼量を制御する。 一方、燃焼量調節信号15は空気量演算回路1
7にも導かれここで一定比率で増幅又は分圧され
て、燃焼量調節信号15に比例した必要空気量信
号24を得る。必要空気量信号24は差圧信号2
1を積分演算した空気量補正信号23と、空気量
調節回路25で加算され回転数調節回路27への
回転数設定信号26が得られる。回転数調節回路
27は回転数設定信号26に応じて送風機1の回
転数を調節することにより空気量を制御する。 第3図において、28は燃焼量調節信号15
の、29はガス比例弁駆動信号19の、30は回
転数設定信号26の、31は差圧信号21のそれ
ぞれ横軸時間に対する変化を表わしたものであ
る。いま時刻T1で燃焼量調節信号15が点32
から点33に急変すると、必要空気量信号24は
同時に変化するため回転数設定信号26は同じく
T1で点34から点35まで変化する。回転数調
節回路27は直ちに送風機1のモータへの供給電
圧を増やして回転数を増加させようとするが送風
機1には慣性があり急激にはその回転数は増加し
ない。同図36は送風機の回転数の時間に対する
変化を示すもので時刻T1から緩やかに増加する。
空気量は空気通路の抵抗変化がなければ、ほぼ送
風機1の回転数に比例する。一方、信号遅延回路
18を経たガス比例弁駆動信号19は時刻T2
点37から点38まで変化する。ガス比例制御弁
8は大きな慣性を持たないため、送風機1に比べ
てきわめて速い応答性を持つておりガス比例弁駆
動信号19とほぼ同じ速度でガス量が変化する。
この間の差圧信号21の変化をみると、時刻T1
からT2まではガス量の変化がなく空気量だけ増
加しているので正方向の差圧信号が発生する。こ
の間空燃比は目標の値よりも空気過剰となる。時
刻T2で空気量が目標値に達しない時にガス量が
目標値まで変化するため空燃比は空気不足となり
差圧信号21は負の値となる。T2以後、送風機
1の回転数が目標値に近づくとともに、差圧信号
21を積分した空気量補正信号23が回転数設定
信号26に加算されて送風機1の回転数を補正し
差圧信号21が零になつて安定し、空燃比は目標
値に保たれる。第4図39は比較のために信号遅
延回路18を使用せずに燃焼量調節信号15でガ
ス比例制御弁8を駆動したときの差圧信号の変化
を示したもので、時刻T1でガス量が急変し、空
気量は急激に変化できないので大きな負方向の差
圧が発生する。このことは空燃比が空気不足方向
に大きくずれることを意味しバーナ6の燃焼性を
悪くする。特に空気不足になるとススやCO2が発
生しやすくなる。本実施例では前述のようにガス
量の変化を遅らせたため空燃比の変化は小さく抑
えられる。遅延時間(T2−T1)を送風機の立上
り時定数付近に選べば空燃比の変化は最小に抑え
られることになる。以上ガス量急増時の動作を説
明したが、急減時にも方向が逆で同様の動作とな
る。 以上の作用で燃焼量の急変時に信号遅延回路1
8によりガス比例制御弁8への操作を遅らせると
ともに空気量演算回路17を経て回転数調節回路
27へ燃焼量の変化を直ちに伝えて送風機1の操
作を行えるため、送風機の応答遅れを補正して空
燃比の変動を小さく抑えることができる。さらに
差圧検出器9と積分要素を含んだ空気量補正演算
回路22によりPGとPAが等しくなるまで送風機
1の回転数を補正するため、ガス比例制御弁8の
電流対ガス量特性や送風機1の回転数対空気量特
性の非直線性やバラツキ、空気通路の抵抗変化等
を吸収して空燃比を一定に保つ効果がある。 発明の効果 以上のように本発明のガス燃焼制御装置によれ
ば次の効果が得られる。 空気通路に設けた送風機と回転数調節手段と空
気絞りと、ガス通路に設けたガス比例制御弁とガ
ス絞りと、前記空気絞りとガス絞りのそれぞれの
上流の圧力の差を検出する差圧検出器と、負荷に
応じた燃焼量調節信号を算出する燃焼量演算回路
と、前記燃焼量調節信号より必要空気量を算出す
る空気量演算回路と、前記差圧検出器の差圧信号
を空気量補正演算回路で演算して得られた空気量
補正信号とを加算して回転数調節手段を駆動する
空気量調節回路と、前記燃焼量調節信号を一定時
間遅延させてガス比例制御弁を駆動するガス量遅
延駆動回路とで構成したので、 (1) 燃焼量変更時に、燃焼量調節信号により先ず
回転数制御回路が駆動され、遅延回路により一
定時間遅れてガス比例制御弁が駆動されるの
で、送風機の応答遅れを補正して過渡的な空燃
比変化を小さく抑えることができる。さらにガ
ス比例制御弁及び送風機にそれぞれ駆動信号と
ガス量及び空気量に概略比例関係を持たせてあ
るので、空燃比制御がオープン制御により応答
性良く安定に行われる。 (2) ガス絞り、空気絞り及び差圧検出器で構成さ
れる空燃比検出によるフイードバツク補正を加
えることにより、定常時の空燃比精度を向上す
るとともに、前記(1)のオープン制御との併用に
よりフイードバツク系のゲインを小さく設定で
きるため、応答遅れを有するフイードバツク制
御を安定に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のガス燃焼制御装置の構成図、第
2図は本発明のガス燃焼制御装置の一実施例を示
す構成図、第3図は第2図の実施例の動作を説明
する各信号の時間に対する変化を示す特性図であ
る。 1……送風機、2……空気絞り、3……混合
部、5……ガス絞り、6……バーナ、8……ガス
比例制御弁、9……差圧検出器、14……燃焼量
演算回路、16……ガス量遅延駆動回路、17…
…空気量演算回路、22……空気量補正演算回
路、25……空気量調節回路、27……回転数調
節回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 空気通路に設けた送風機と空気絞りと、前記
    送風機の回転数調節回路と、ガス通路に設けられ
    駆動電流とガス流量とが概略比例関係にあるガス
    比例制御弁とガス絞りと、前記空気絞りと前記ガ
    ス絞りとの下流でガスと空気を混合する混合部
    と、前記空気絞りの上流の圧力と前記ガス絞りの
    上流の圧力との差圧に応じた電気信号を発生する
    差圧検出器と、バーナの負荷に応じた燃焼量調節
    信号を算出する燃焼量演算回路と、前記燃焼量調
    節信号より必要空気量信号を算出する空気量演算
    回路と、前記差圧検出器の差圧信号を積分要素を
    含んで演算し空気量補正信号を算出する空気量補
    正演算回路とを設け、前記必要空気量信号と前記
    空気量補正信号とを加算して回転数調節回路の入
    力とするとともに、前記燃焼量調節信号を一定時
    間遅延するガス量遅延駆動回路を設けて前記ガス
    量遅延駆動回路の出力で前記ガス比例制御弁を駆
    動する様構成したガス燃焼制御装置。
JP58230147A 1983-12-06 1983-12-06 ガス燃焼制御装置 Granted JPS60122818A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100414176C (zh) * 2003-03-25 2008-08-27 乐金电子(天津)电器有限公司 燃气炉温控装置以及利用该装置的温控法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0449478Y2 (ja) * 1986-09-29 1992-11-20
DE19824524C2 (de) * 1998-06-02 2002-08-08 Honeywell Bv Regeleinrichtung für Gasbrenner
DE19824521B4 (de) * 1998-06-02 2004-12-23 Honeywell B.V. Regeleinrichtung für Gasbrenner
DE19922226C1 (de) * 1999-05-14 2000-11-30 Honeywell Bv Regeleinrichtung für Gasbrenner
US6537060B2 (en) 2001-03-09 2003-03-25 Honeywell International Inc. Regulating system for gas burners
JP6458487B2 (ja) * 2014-12-22 2019-01-30 三菱ケミカル株式会社 可燃性ガスと酸素含有ガスの混合方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4978941A (ja) * 1972-12-05 1974-07-30
JPS6025688B2 (ja) * 1978-10-31 1985-06-19 大同特殊鋼株式会社 燃焼炉の空燃比制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100414176C (zh) * 2003-03-25 2008-08-27 乐金电子(天津)电器有限公司 燃气炉温控装置以及利用该装置的温控法

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