JPH0221483B2 - - Google Patents
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- JPH0221483B2 JPH0221483B2 JP57207906A JP20790682A JPH0221483B2 JP H0221483 B2 JPH0221483 B2 JP H0221483B2 JP 57207906 A JP57207906 A JP 57207906A JP 20790682 A JP20790682 A JP 20790682A JP H0221483 B2 JPH0221483 B2 JP H0221483B2
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/08—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
- F23N1/10—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water and with air supply or draught
- F23N1/102—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water and with air supply or draught using electronic means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/02—Measuring filling height in burners
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- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、負荷に応じて燃焼出力を連続可変す
るとともに、燃焼用空気量（以下単に空気量とい
う）とガス量の比（以下空燃比という）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
の特に家庭用燃焼機器に用いられるガス燃焼制御
装置に関するものである。
るとともに、燃焼用空気量（以下単に空気量とい
う）とガス量の比（以下空燃比という）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
の特に家庭用燃焼機器に用いられるガス燃焼制御
装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来のこの種のガス燃焼制御装置として、第１
図に示す均圧弁方式（あるいはゼロガバナ方式）
がよく知られている。すなわち送風機１により送
られた空気は空気絞り２を経て混合部３へ、ガス
は均圧弁４、ガス絞り５を経て混合部３へ入り空
気とガスとが混合され、バーナ６へ導びかれて燃
焼する。
図に示す均圧弁方式（あるいはゼロガバナ方式）
がよく知られている。すなわち送風機１により送
られた空気は空気絞り２を経て混合部３へ、ガス
は均圧弁４、ガス絞り５を経て混合部３へ入り空
気とガスとが混合され、バーナ６へ導びかれて燃
焼する。
均圧弁４の背圧室７には空気絞り２の上流の圧
力が導びかれており、均圧弁４は均圧弁出口の圧
力を背圧室７の圧力と等しくなる様に自動調節す
る。
力が導びかれており、均圧弁４は均圧弁出口の圧
力を背圧室７の圧力と等しくなる様に自動調節す
る。
ここで空気絞りの上流の圧力をPA、空気量を
QA、ガス絞りの上流の圧力をPG、ガス量をQG、
混合部の圧力をPMとすると、空燃比QA／QGは （K1，K2は、それぞれ空気絞り、ガス絞り及
びガス種によつて決まる定数） の関係がある。
QA、ガス絞りの上流の圧力をPG、ガス量をQG、
混合部の圧力をPMとすると、空燃比QA／QGは （K1，K2は、それぞれ空気絞り、ガス絞り及
びガス種によつて決まる定数） の関係がある。
均圧弁４が理想的にPG＝PAに調節できれば
となり、QAを変化させても空燃比は常に一定と
なるはずである。しかし、均圧弁４はダイアフラ
ム８でPAとPGとの差圧を受けて弁９を機械的に
動かすものであるから、ダイアフラムの剛性、変
位に伴なうダイアフラムの有効面積の変化、弁９
が受ける均圧弁入口圧力の影響等により、必ず圧
力調節誤差ΔPGを生じる。すなわちPG＝PA＋ΔPG
であるので、 となり、圧力調節誤差による空燃比の変動はPA
−PMの値が小さくなるほど大きくなる。
なるはずである。しかし、均圧弁４はダイアフラ
ム８でPAとPGとの差圧を受けて弁９を機械的に
動かすものであるから、ダイアフラムの剛性、変
位に伴なうダイアフラムの有効面積の変化、弁９
が受ける均圧弁入口圧力の影響等により、必ず圧
力調節誤差ΔPGを生じる。すなわちPG＝PA＋ΔPG
であるので、 となり、圧力調節誤差による空燃比の変動はPA
−PMの値が小さくなるほど大きくなる。
したがつて、空燃比誤差を一定の範囲内に保ち
ながら燃焼出力の調節比を大きくとろうとすれ
ば、PA−PMの値を大きくするか、ΔPGを小さく
しなければならない。
ながら燃焼出力の調節比を大きくとろうとすれ
ば、PA−PMの値を大きくするか、ΔPGを小さく
しなければならない。
一方、家庭用のガス燃焼機器として給湯用ある
いは暖房用の用途では燃焼出力の調節比が１／５
ないし１／10程度必要である。そのためにPA−
PMを大きくすると送風機がきわめて大きくなる
だけでなく、供給圧の低い都市ガス等ではPAが
ガス供給圧より高くなり実現不可能である。ま
た、都市ガス以外のガスで実現したとしても、燃
焼中に何らかの原因で、例えば、ガスボンベを使
用している場合、使用途中にプロパンガスがなく
なりそうだとか、あるいは台風時等の風の強い
時、燃焼機器の排気抵抗が大きくなり、燃焼ガス
が流れにくくなる等のいわゆるガス圧が低下する
場合には、供給空気量に燃焼ガス量が追随出来な
くなる場合が発生する。このような場合には、従
来の機械式の均圧弁では、燃焼出力の大小それぞ
れに対応して、空燃比のバランスが、燃焼安定領
域から逸脱しないように、供給空気量の上限を制
限するという手段がなく、その為に良好な燃焼状
態が得られなくなるという問題があつた。更にま
た均圧弁の機械的精度の限界から定まる圧力調節
誤差ΔPGを小さくするにも均圧弁の大きさから限
度があり、経時変化の影響、調整の困難さがある
など、家庭用燃焼機器への適用は難しかつた。
いは暖房用の用途では燃焼出力の調節比が１／５
ないし１／10程度必要である。そのためにPA−
PMを大きくすると送風機がきわめて大きくなる
だけでなく、供給圧の低い都市ガス等ではPAが
ガス供給圧より高くなり実現不可能である。ま
た、都市ガス以外のガスで実現したとしても、燃
焼中に何らかの原因で、例えば、ガスボンベを使
用している場合、使用途中にプロパンガスがなく
なりそうだとか、あるいは台風時等の風の強い
時、燃焼機器の排気抵抗が大きくなり、燃焼ガス
が流れにくくなる等のいわゆるガス圧が低下する
場合には、供給空気量に燃焼ガス量が追随出来な
くなる場合が発生する。このような場合には、従
来の機械式の均圧弁では、燃焼出力の大小それぞ
れに対応して、空燃比のバランスが、燃焼安定領
域から逸脱しないように、供給空気量の上限を制
限するという手段がなく、その為に良好な燃焼状
態が得られなくなるという問題があつた。更にま
た均圧弁の機械的精度の限界から定まる圧力調節
誤差ΔPGを小さくするにも均圧弁の大きさから限
度があり、経時変化の影響、調整の困難さがある
など、家庭用燃焼機器への適用は難しかつた。
発明の目的
本発明は上記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、燃焼出力の
調節比が大きく、かつ万一のガス圧低下時でも空
燃比安定性に優れたガス燃焼制御装置を提供する
ことを目的とするものである。
風機や弁装置を大型化することなく、燃焼出力の
調節比が大きく、かつ万一のガス圧低下時でも空
燃比安定性に優れたガス燃焼制御装置を提供する
ことを目的とするものである。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は、空気側通
路とガス側通路にそれぞれの流量に応じた圧力損
失を生じさせる空気絞りとガス絞りを設け、その
下流側を合流して共通圧力にするとともに、前記
二つの絞り上流側の圧力を、圧力差に応じて電気
信号を発生する差圧センサに導びくとともに被加
熱体の温度を検出する温度検出器と、温度設定器
と、前記温度検出器の信号と前記温度設定器の信
号との差を増幅演算する温度調節回路と、前記差
圧センサの出力の絶対値が空気量に対応した形で
あらかじめ比較基準値以上のとき出力を発生する
差圧比較器を有し、前記温度調節回路の出力で前
記空気絞り上流に設けられた空気量調節手段を制
御し、かつ前記差圧センサの出力に応じてガス絞
り上流に設けられたガス量調節手段を制御すると
ともに、前記差圧比較器の出力が発生した時は、
前記温度調節回路に優先して差圧センサの信号に
応じた前記空気量調節手段を制御するように構成
したものである。
路とガス側通路にそれぞれの流量に応じた圧力損
失を生じさせる空気絞りとガス絞りを設け、その
下流側を合流して共通圧力にするとともに、前記
二つの絞り上流側の圧力を、圧力差に応じて電気
信号を発生する差圧センサに導びくとともに被加
熱体の温度を検出する温度検出器と、温度設定器
と、前記温度検出器の信号と前記温度設定器の信
号との差を増幅演算する温度調節回路と、前記差
圧センサの出力の絶対値が空気量に対応した形で
あらかじめ比較基準値以上のとき出力を発生する
差圧比較器を有し、前記温度調節回路の出力で前
記空気絞り上流に設けられた空気量調節手段を制
御し、かつ前記差圧センサの出力に応じてガス絞
り上流に設けられたガス量調節手段を制御すると
ともに、前記差圧比較器の出力が発生した時は、
前記温度調節回路に優先して差圧センサの信号に
応じた前記空気量調節手段を制御するように構成
したものである。
この構成によつて、空気側、ガス側二つの絞り
上流側の差圧を検出する差圧センサを備え、この
差圧センサ出力に応じて空燃比が一定になるよう
にガス量をガス量調節手段によつて制御し、差圧
センサの出力が空気量に対応した比較基準値より
も大きくなつた場合には、温度調節回路に優先し
て、空気量を空気量調節手段で制御することでガ
ス圧が低下した場合でも、空燃比を補正制御する
ので、常に安定した燃焼状態を可能にする。
上流側の差圧を検出する差圧センサを備え、この
差圧センサ出力に応じて空燃比が一定になるよう
にガス量をガス量調節手段によつて制御し、差圧
センサの出力が空気量に対応した比較基準値より
も大きくなつた場合には、温度調節回路に優先し
て、空気量を空気量調節手段で制御することでガ
ス圧が低下した場合でも、空燃比を補正制御する
ので、常に安定した燃焼状態を可能にする。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第２図〜第４図の図
面を用いて説明する。なお、第２図中、第１図と
同一部品については同一番号を付している。
面を用いて説明する。なお、第２図中、第１図と
同一部品については同一番号を付している。
第２図において、４は差圧センサ、７Ｇはガス
圧力比例制御弁等のガス量調節手段（以下７Ｇを
ガス圧力比例制御弁と呼ぶ）、７Ａはダンパ等の
空気量調節手段、８は熱交換器、９は出湯管、１
０は出湯管上に設置されているサーミスタ等の温
度検出器であり、１１及び１２はそれぞれガス側
通路及び空気側通路である。そして、電気制御系
として、温度検出器１０の信号に応じて１の送風
機を制御する為に、１３の温度検出回路、１４の
温度設定器、１５の温度調節回路、１６の空気量
調節手段回路から構成すると共に、４の差圧セン
サの出力に応じて７Ｇのガス圧力比例制御弁を制
御する為に１７の差圧センサ検出回路、１８の空
燃比調節回路で構成し、更に、ガス圧が低下した
場合に空燃比が許容範囲を越えないように制御す
る為の手段として、差圧比較器１９で構成してい
る。
圧力比例制御弁等のガス量調節手段（以下７Ｇを
ガス圧力比例制御弁と呼ぶ）、７Ａはダンパ等の
空気量調節手段、８は熱交換器、９は出湯管、１
０は出湯管上に設置されているサーミスタ等の温
度検出器であり、１１及び１２はそれぞれガス側
通路及び空気側通路である。そして、電気制御系
として、温度検出器１０の信号に応じて１の送風
機を制御する為に、１３の温度検出回路、１４の
温度設定器、１５の温度調節回路、１６の空気量
調節手段回路から構成すると共に、４の差圧セン
サの出力に応じて７Ｇのガス圧力比例制御弁を制
御する為に１７の差圧センサ検出回路、１８の空
燃比調節回路で構成し、更に、ガス圧が低下した
場合に空燃比が許容範囲を越えないように制御す
る為の手段として、差圧比較器１９で構成してい
る。
第３図のイに於いて、Ａ，B′，Ｂ，Ｃの直線
は異常なガス圧低下のない場合の空気過剰率（ｍ
とする）一定（本一実施例の場合にはｍ＝1.2）
の空燃比制御特性を示している。
は異常なガス圧低下のない場合の空気過剰率（ｍ
とする）一定（本一実施例の場合にはｍ＝1.2）
の空燃比制御特性を示している。
BDEの直線、及びB′，D′，E′の直線は異常な
ガス圧低下が発生した場合に空気量がA1からA2
へあるいはA′1からA′2へ増加しても、ガス量が、
GLあるいはG′Lより増加しない状態を示してい
る。
ガス圧低下が発生した場合に空気量がA1からA2
へあるいはA′1からA′2へ増加しても、ガス量が、
GLあるいはG′Lより増加しない状態を示してい
る。
そして、Ｏ，D′，Ｄを結ぶ直線は、空気過剰
率ｍがｍ＝1.2より大きく（本一実施例ではｍ＝
1.6）かつ、バーナの燃焼特性等から決定される
安定燃焼域限界付近にある空燃比制御特性を示
す。逆に、Ｄ点及びD′点は、燃焼出力が変化し
た場合でも、空燃比が等しい点を示している。
率ｍがｍ＝1.2より大きく（本一実施例ではｍ＝
1.6）かつ、バーナの燃焼特性等から決定される
安定燃焼域限界付近にある空燃比制御特性を示
す。逆に、Ｄ点及びD′点は、燃焼出力が変化し
た場合でも、空燃比が等しい点を示している。
また、第３図のロ及びハはこのような場合に、
空気量に対応して発生する差圧比較器の出力及び
差圧センサの出力の状況を示している。
空気量に対応して発生する差圧比較器の出力及び
差圧センサの出力の状況を示している。
第４図は、本発明の一実施例としてガス給湯機
器に応用した場合に於ける給湯能力特性図を示し
ている。
器に応用した場合に於ける給湯能力特性図を示し
ている。
上記構成に於いてすでに、バーナ６には点火さ
れ、そして出湯管９から流れでる出湯量が第４図
におけるWMINである時に丁度第３図に於けるイ
のＡ点で制御されているものとする。（すなわち、
この状態は、燃焼可変範囲の最小の状態であつて
空気量はAMIN、ガス量はGMINに制御されている）
このような状態から温度設定器１４をTMAXその
ままにしておいて、出湯量を増加させていくと出
湯温度が一時降下するように作用するので、１３
の温度検出回路と１４の温度設定器との間に温度
偏差信号ΔTが発生する。そして、この温度偏差
信号ΔTは１５の温度調節回路、１６の空気量調
節手段回路で処理されて、１の送風機からの空気
量を増大させるように制御する。空気量が刻々変
化するこのような状態では、４の差圧センサに、
差圧が発生するので、この差圧を差圧センサ検出
回路１７及び、空燃比調節回路１８で電気的に処
理して、差圧センサ４に作用している差圧が零に
なるように７Ｇのガス圧力比例制御弁からの流量
を増加させるように制御する。
れ、そして出湯管９から流れでる出湯量が第４図
におけるWMINである時に丁度第３図に於けるイ
のＡ点で制御されているものとする。（すなわち、
この状態は、燃焼可変範囲の最小の状態であつて
空気量はAMIN、ガス量はGMINに制御されている）
このような状態から温度設定器１４をTMAXその
ままにしておいて、出湯量を増加させていくと出
湯温度が一時降下するように作用するので、１３
の温度検出回路と１４の温度設定器との間に温度
偏差信号ΔTが発生する。そして、この温度偏差
信号ΔTは１５の温度調節回路、１６の空気量調
節手段回路で処理されて、１の送風機からの空気
量を増大させるように制御する。空気量が刻々変
化するこのような状態では、４の差圧センサに、
差圧が発生するので、この差圧を差圧センサ検出
回路１７及び、空燃比調節回路１８で電気的に処
理して、差圧センサ４に作用している差圧が零に
なるように７Ｇのガス圧力比例制御弁からの流量
を増加させるように制御する。
この時、第３図イに於いて空燃比一定の制御す
なわちＡからＣ方向にむかうほゞ直線に沿つた制
御になる。
なわちＡからＣ方向にむかうほゞ直線に沿つた制
御になる。
また、第４図に於いては、ｅからe′にむかう線
上で、出湯温度がほゞTMAX一定に制御されてい
る。
上で、出湯温度がほゞTMAX一定に制御されてい
る。
さらにまた、湯量をWMIN′になるように絞りさ
らに温度設定器１４をTMINになるように設定す
ると、第４図のｆの状態を維持する。そして、こ
の状態から出湯量を徐々にWMAX迄増加させると
前記ｅからe′に制御された場合と同じように、出
湯温度がTMINをほゞ維持しつゝ、ｆからf′の状態
まで制御される。
らに温度設定器１４をTMINになるように設定す
ると、第４図のｆの状態を維持する。そして、こ
の状態から出湯量を徐々にWMAX迄増加させると
前記ｅからe′に制御された場合と同じように、出
湯温度がTMINをほゞ維持しつゝ、ｆからf′の状態
まで制御される。
この状態を第３図イにもとづいて説明すると
ACの線上に沿つて、最大定格値Ｃの状態、すな
わち空気量がAMAXガス量がGMAXの状態まで空燃
比一定で制御されることになる。
ACの線上に沿つて、最大定格値Ｃの状態、すな
わち空気量がAMAXガス量がGMAXの状態まで空燃
比一定で制御されることになる。
逆にe′やf′またはその中間の状態から出湯、量
を減少させたり、最低制御温度TMIN以上の状態
から１４の温度設定器で設定温度を低くした場合
には逆に、送風機１は空気量を減少するように制
御され、第２図におけるPAの圧力が低下する方
向に作用するので差圧センサ４に差圧が発生す
る。したがつて、この差圧が零になるように７の
ガス圧力比例制御弁はガス量を減少するように自
動制御される。
を減少させたり、最低制御温度TMIN以上の状態
から１４の温度設定器で設定温度を低くした場合
には逆に、送風機１は空気量を減少するように制
御され、第２図におけるPAの圧力が低下する方
向に作用するので差圧センサ４に差圧が発生す
る。したがつて、この差圧が零になるように７の
ガス圧力比例制御弁はガス量を減少するように自
動制御される。
以上がガス圧低下のない正常な制御状態に於け
る作用の説明である。周知の如く家庭用のガス燃
焼機器に使われているガス種は、都市ガス、天然
ガス、プロパンガス等で代表される。これらのい
づれのガスも供給ガス圧が規定されており、例え
ば都市ガスの場合には、標準ガス圧100mmH2O、
最低ガス圧50mmH2O最高ガス圧200mmH2Oと規定
されている。
る作用の説明である。周知の如く家庭用のガス燃
焼機器に使われているガス種は、都市ガス、天然
ガス、プロパンガス等で代表される。これらのい
づれのガスも供給ガス圧が規定されており、例え
ば都市ガスの場合には、標準ガス圧100mmH2O、
最低ガス圧50mmH2O最高ガス圧200mmH2Oと規定
されている。
燃焼機器の設計は最低ガス圧の時でも燃焼機器
として規定されている燃焼特性・給湯能力等が十
分満足されるように配慮されていることは勿論で
ある。
として規定されている燃焼特性・給湯能力等が十
分満足されるように配慮されていることは勿論で
ある。
ところが、今第３図に於けるAC線上の中間の
燃焼状態、給湯状態、空燃比であるときに何らか
の原因で異常に供給ガス圧が低下した場合には燃
焼出力を増加させようとすると、空気量QAはA1，
A2，A3と増加するがガス量はＢ点に於けるGLよ
り増加しないので空燃比制御特性は、ABC線上
に沿わないでＢ点から折り曲がり、ABCEのよう
に制御されることになる。つまり、ガス量が不足
して空燃比が増加するようになる。
燃焼状態、給湯状態、空燃比であるときに何らか
の原因で異常に供給ガス圧が低下した場合には燃
焼出力を増加させようとすると、空気量QAはA1，
A2，A3と増加するがガス量はＢ点に於けるGLよ
り増加しないので空燃比制御特性は、ABC線上
に沿わないでＢ点から折り曲がり、ABCEのよう
に制御されることになる。つまり、ガス量が不足
して空燃比が増加するようになる。
一方、このような状態にあるとき、燃焼出力を
可変させると、AB線上では所定の空燃比で制御
されているので差圧センサ４の出力は零になるよ
うに制御されるので、a1〜a2の線に沿い、又差圧
比較器１９からの出力はb1〜b2の線に沿つて（す
なわち見かけ上出力零の状態）制御される。
可変させると、AB線上では所定の空燃比で制御
されているので差圧センサ４の出力は零になるよ
うに制御されるので、a1〜a2の線に沿い、又差圧
比較器１９からの出力はb1〜b2の線に沿つて（す
なわち見かけ上出力零の状態）制御される。
そして、ガス圧が低下している制御域Ｂ〜Ｄに
入いると、差圧センサ４からa2〜a3線上に沿う出
力が発生し、更にＤ点から空気量が増加すると、
a3〜a4線上に沿う出力が発生する。このときDE
の線に沿つて更に空燃比が増加する方向に変ろう
とするが、一方、Ｄ点を越えて、すなわち空気量
が、A2から増加しようとすると、差圧センサ４
の出力が空気量A2によつて定まる比較基準値a3
の点を越えるので、差圧比較器１９からb3〜b4線
上に沿つた出力が発生する。このような場合には
圧圧センサ４の出力または差圧比較器１９の出力
により温度調節回路１５に優先して送風機１の回
転数を減少させるように、すなわちＥ点からＤ点
へひき戻すように制御するものである。
入いると、差圧センサ４からa2〜a3線上に沿う出
力が発生し、更にＤ点から空気量が増加すると、
a3〜a4線上に沿う出力が発生する。このときDE
の線に沿つて更に空燃比が増加する方向に変ろう
とするが、一方、Ｄ点を越えて、すなわち空気量
が、A2から増加しようとすると、差圧センサ４
の出力が空気量A2によつて定まる比較基準値a3
の点を越えるので、差圧比較器１９からb3〜b4線
上に沿つた出力が発生する。このような場合には
圧圧センサ４の出力または差圧比較器１９の出力
により温度調節回路１５に優先して送風機１の回
転数を減少させるように、すなわちＥ点からＤ点
へひき戻すように制御するものである。
また、上記の場合よりも低燃焼域で、ガス圧が
低下してしまい、第３図イのG′Lよりガス量が増
大しない場合には、同様にして、その空燃比制御
特性は、B′点から折り曲がり、Ａ，B′，D′，
E′のように制御されようとするが、この場合にも
E′点が許容空燃比の限界値ｍ＝1.6よりも増大す
る方向にあるので空気量A′2に対応した比較基準
値a′3点を越えると同様にして圧力センサ４の出
力または差圧比較器１９の出力により、温度調節
回路１５に優先して、E′点からD′点へすなわちｍ
＝1.6になるように制御されるものである。なお、
第３図に示した一例では、高燃焼域及び低燃焼域
共ｍ＝1.6（一定値）以下で制御される場合である
が、これをバーナの燃焼特性に対応させて、例え
ば空燃比ｍを低燃焼域より高燃焼域が小さくなる
ように制御することもできる。（この場合には、
比較基準値が空気量QAに対して正比例の関係に
はない。） ガス圧が異常に低下する場合として、供給圧そ
のものが低下する以外に次のものがある。すなわ
ち燃焼機器の排気系路の圧力が強風等の為に上昇
すると、ガス量が減少するので、供給ガス圧が低
下した場合と同じになる。
低下してしまい、第３図イのG′Lよりガス量が増
大しない場合には、同様にして、その空燃比制御
特性は、B′点から折り曲がり、Ａ，B′，D′，
E′のように制御されようとするが、この場合にも
E′点が許容空燃比の限界値ｍ＝1.6よりも増大す
る方向にあるので空気量A′2に対応した比較基準
値a′3点を越えると同様にして圧力センサ４の出
力または差圧比較器１９の出力により、温度調節
回路１５に優先して、E′点からD′点へすなわちｍ
＝1.6になるように制御されるものである。なお、
第３図に示した一例では、高燃焼域及び低燃焼域
共ｍ＝1.6（一定値）以下で制御される場合である
が、これをバーナの燃焼特性に対応させて、例え
ば空燃比ｍを低燃焼域より高燃焼域が小さくなる
ように制御することもできる。（この場合には、
比較基準値が空気量QAに対して正比例の関係に
はない。） ガス圧が異常に低下する場合として、供給圧そ
のものが低下する以外に次のものがある。すなわ
ち燃焼機器の排気系路の圧力が強風等の為に上昇
すると、ガス量が減少するので、供給ガス圧が低
下した場合と同じになる。
このように、ガス燃焼機器の力で供給圧が低下
した場合に、差圧センサ４の出力が空気量によつ
て定まる比較基準値を越えると、差圧比較器１９
の出力により空気量を減少させるような出力を送
風機１に与えることで燃焼可変範囲全域にわたつ
て許容空燃比の上限値すなわちｍ＝1.6を越える
ことがないような制御が可能になる。したがつて
一酸化炭素が許容限界値以上発生したり、異常燃
焼音が発生したりあるいは燃焼炎が吹消えしたり
することがなくなる。
した場合に、差圧センサ４の出力が空気量によつ
て定まる比較基準値を越えると、差圧比較器１９
の出力により空気量を減少させるような出力を送
風機１に与えることで燃焼可変範囲全域にわたつ
て許容空燃比の上限値すなわちｍ＝1.6を越える
ことがないような制御が可能になる。したがつて
一酸化炭素が許容限界値以上発生したり、異常燃
焼音が発生したりあるいは燃焼炎が吹消えしたり
することがなくなる。
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ものである。
れば、次の効果が得られるものである。
空気側及びガス側の両通路に空気絞り及びガス
絞りを設け、その下流側を合流して共通圧力にす
るとともに、前記二つの絞り上流側の圧力を差圧
センサで検出し、燃焼出力に対応して発生する差
圧センサの出力で、空燃比が一定になるように制
御するので、従来のような機械式の均圧弁制御に
比較して圧力調節誤差が小さくなり燃焼制御精度
が向上するばかりでなく、差圧センサの差圧を小
さくして制御することが出来るので、送風機等が
小型化され、かつ都市ガス等の供給ガス圧が低い
場合の家庭用燃焼機器への適用を可能にするもの
である。
絞りを設け、その下流側を合流して共通圧力にす
るとともに、前記二つの絞り上流側の圧力を差圧
センサで検出し、燃焼出力に対応して発生する差
圧センサの出力で、空燃比が一定になるように制
御するので、従来のような機械式の均圧弁制御に
比較して圧力調節誤差が小さくなり燃焼制御精度
が向上するばかりでなく、差圧センサの差圧を小
さくして制御することが出来るので、送風機等が
小型化され、かつ都市ガス等の供給ガス圧が低い
場合の家庭用燃焼機器への適用を可能にするもの
である。
そしてまた、差圧センサの出力が空気量に対応
した比較基準値以上のとき出力を発生する差圧比
較器を備えたことにより、供給ガス圧が低下した
り、燃焼機器に強風が作用した場合でも、ガス量
調節手段に優先して空気量調節手段を制御するよ
うにしたことにより燃焼可変範囲全域にわたつて
許容空燃比の上限値を越えることがないように制
御できる。したがつて、常に燃焼状態を安定させ
ることが出来るので安全性の高い燃焼機器の実現
を可能にするものである。
した比較基準値以上のとき出力を発生する差圧比
較器を備えたことにより、供給ガス圧が低下した
り、燃焼機器に強風が作用した場合でも、ガス量
調節手段に優先して空気量調節手段を制御するよ
うにしたことにより燃焼可変範囲全域にわたつて
許容空燃比の上限値を越えることがないように制
御できる。したがつて、常に燃焼状態を安定させ
ることが出来るので安全性の高い燃焼機器の実現
を可能にするものである。
第１図は従来のガス燃焼制御装置の構成説明
図、第２図は本発明のガス燃焼制御装置の一実施
例を示す構成及びブロツク説明図、第３図は本発
明の上記一実施例に於ける制御動作説明図、第４
図は本発明上記一実施例に於けるガス給湯機器の
給湯能力特性図である。 １……送風機、２……空気絞り、３……混合
部、４……差圧センサ、５……ガス絞り、６……
バーナ、７Ｇ……ガス量調節手段、７Ａ……空気
量調節手段、１０……温度検出器、１１……ガス
側通路、１２……空気側通路、１４……温度設定
器、１５……温度調節回路、１９……差圧比較
器。
図、第２図は本発明のガス燃焼制御装置の一実施
例を示す構成及びブロツク説明図、第３図は本発
明の上記一実施例に於ける制御動作説明図、第４
図は本発明上記一実施例に於けるガス給湯機器の
給湯能力特性図である。 １……送風機、２……空気絞り、３……混合
部、４……差圧センサ、５……ガス絞り、６……
バーナ、７Ｇ……ガス量調節手段、７Ａ……空気
量調節手段、１０……温度検出器、１１……ガス
側通路、１２……空気側通路、１４……温度設定
器、１５……温度調節回路、１９……差圧比較
器。
Claims (1)
- １ 空気側通路には燃焼用空気を供給する送風機
と空気量調節手段と空気絞りとを、ガス側通路に
はガス量調節手段とガス絞りを配設し、この空気
絞りと前記ガス絞りとの下流を合流して空気とガ
スを混合する混合部と、前記空気絞りの上流と前
記ガス絞りの上流との圧力差に対応した電気信号
を発生する差圧センサを具備すると共に、バーナ
により加熱される被加熱体の温度を検出する温度
検出器と、被加熱体の出口温度を設定する温度設
定器と、前記温度検出器の信号と前記温度設定器
の信号との差を増巾演算する温度調節回路と、ガ
ス圧低下時に空気過剰により生じる前記差圧セン
サの出力の絶対値が前記バーナの燃焼特性に影響
する空気量に対応した形であらかじめ比較基準値
として設定され、この比較基準値以上のとき出力
を発生する差圧比較器を有し、前記温度調節回路
からの出力で前記空気量調節手段を制御し、か
つ、前記差圧センサの出力に応じて前記ガス量調
節手段を制御するとともに、前記差圧比較器の出
力が発生した時は、前記温度調節回路に優先して
前記差圧センサの出力に応じて前記空気量調節手
段を制御するガス燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207906A JPS5997422A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | ガス燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207906A JPS5997422A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | ガス燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997422A JPS5997422A (ja) | 1984-06-05 |
| JPH0221483B2 true JPH0221483B2 (ja) | 1990-05-15 |
Family
ID=16547524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57207906A Granted JPS5997422A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | ガス燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997422A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2765313B1 (fr) * | 1997-06-27 | 1999-09-17 | Europ Equip Menager | Bruleur a gaz a premelange total pour cuisson domestique |
-
1982
- 1982-11-27 JP JP57207906A patent/JPS5997422A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5997422A (ja) | 1984-06-05 |
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