JPH0271008A - 燃焼機器の制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、燃料種、ケーシングの形状、排気筒長あるい
は燃焼量の変化領域等の燃焼特性が異なる様々な燃焼機
器を制御する制御装置に関する。

［従来の技術］ 給湯器や暖房機等の燃焼機器では、使用する燃料種によ
って発熱量が異なり、ガスを燃料とする場合には、同じ
発熱量を得るためのバーナへの供給量がガス種によって
大きく異なる。また、燃焼用空気を送風機によって供給
する強制送風式燃焼装置では、ケーシングの形状や排気
筒の長さによって空気の通過抵抗が異なる。従って、燃
料の供給量を調節する比例弁や送風機はガス種や燃焼機
器に応じて制御されなければならないため、従来では、
例えば燃焼機器毎に制御装置を設計し、使用されるガス
種や排気筒長毎に比例弁や送風機の制御特性を変更する
ようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、最近では、使用者の需要が多様化し、多品種の
燃焼機器の製造が必要になってきたため、従来のように
、品種毎に制御装置を設計、製造することは、生産効率
が低下するとともに、品桂数に応じて在庫管理の負担が
増加するという問題がある。

本発明は、燃焼仕様の異なる様々な燃３′ｎ、機器にそ
れぞれ対応した燃焼制御を、各燃焼仕様に応じた最適な
制御で行うことができる燃焼機器の制御装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、複数の燃焼機器を制御するための複数の制御
情報群を番地群ｉＩｆに記憶した記憶手段と、萌記複数
の燃焼機器の各々に対応して前記番地群を設定するため
の番地群設定手段と、該番地群設定手段により設定され
た前記番地群に記憶された前記制御情報群を、前記燃焼
機器の必要燃焼量に応じて読み出し、該制御情報群に基
づいて前記燃焼機器の燃焼器を制御する計数形計算機と
を具備したことを技術的手段とする。

［作用コ 本発明では、記憶手段には、複数の燃焼機器を制御する
ための複数の制御情報群が番地群毎に記憶されている。

番地群設定手段により番地群が設定されると、計数形計
算機は、設定された番地群に記憶された制御情報群から
、燃焼機器の必要燃焼器に応じて制御情報をＡ＞ｌみ出
し、その情報に基づいて燃焼機器の燃焼器を制御する。

［発明の効果］ 本発明では、記憶手段に記憶された制御情報群の中から
、必要燃焼量に応じて読み出された制御情報に基づいて
燃焼機器の燃焼量が制御されるため、燃焼機器に合った
適正な制御を容易に行うことができる。また、記憶手段
には、複数の燃焼機器を制御するために複数の制御情報
１１￥が番地群毎に記憶されているため、番地群が設定
されると燃焼機器に合った適正な制御を容易に行うこと
ができる。さらに、計数形計′ＩＬ機は、燃３３″ｔｌ
Ｉ！器が異なっても、読み出す制御情報に応じて燃焼機
器を制御すればよいため、制御方法を変更する必要がな
い。

従って、同一の制御装置によって様々な燃焼機器を適正
に制御することができるため、生産される燃焼機器の種
類が多くなっても、燃焼機器に合わせて個々に制御装置
を生産する必要がない。このため、生産効率が向上し、
在庫管理が簡略化される。

［実施例］ 次に本発明の燃焼機器の制御装置を備えたガス給湯器を
、実施例に基づき説明する。

第２１図に概略を示す本実施例のガス給湯器は、燃焼器
１０と、燃料管２０と、水管３０と、制御装置４０とか
ら構成される。

燃焼器１０は、給湯器ケース１内に複数のスリットバー
ナを２列に配して２連式バーナとして設けられたバーナ
群１１と、燃焼用空気を供給する送風機１２とからなり
、バーナ群１１には、ノズル１３から燃料ガスが噴出さ
れる。燃焼ガスは給湯器ケース１の上方に形成された排
気口２から排出される。給湯器ケース１内のバーナ群１
１の近傍には、点火のためのスパーカ１４、炎検知のた
めのフレームロッド１５およびサーモカップル１６が設
けられている。

ノズル１３へは燃料管２０から燃料ガスが供給され、燃
料管２０には、燃料ガスを遮断するための電磁弁２１．
２２と、燃料供給量を調節する比例弁２３とが上流側か
ら順に設けられ、燃料管２０は比例弁２３の下流で分岐
しており、分岐した一方の燃料管２０ａには、さらに電
磁弁２４が設けられている。

水管３０は、図示しない水供給源および給湯口とそれぞ
れ接続された供給管３］−および給湯管３１ａと、これ
らを連通して設けられた熱交換器３２およびバイパス管
３２ａとからなり、供給管３］から供給される水の一部
は熱交換器３２を介して、残る部分はバイパス管３２ａ
を介して給湯管３１ａへ導かれる。熱交換器３２および
バイパス管３２ａの合流部にはバイパス弁３３が設けら
れ、熱交換器３２によって加熱された水と、バイパス管
３２ａによってそのまま導かれる水の割合を調節する。

一方、供給管３１には上流側より水量調節弁３４、水量
センサ３５および入水温サーミスタ３６が、また熱交換
器３２の下流には熱交換サーミスタ３７が、給湯管３１
ａには出湯温サーミスタ３８がそれぞれ備えられている
。

制御装置４０は、第１図に示すとおり、マイクロコンピ
ュータの中心部となり、図示しないシステムプログラム
によりプログラム制御される中央処理装置（以下ｒＣＰ
ＵＪと記す）５０により、ガス給湯器の作動を制御する
もので、シーケンス制御、燃焼量制御および水量制御を
行う。

ここで、ＣＰＵ５０は、燃焼量制御のためにプログラム
制御された機能部として、燃焼量決定部５１、送風機制
御部５２、回転数検出部５３、比例弁制御部５４、空燃
比補正部５５の各機能部を有しており、その制御のため
の制御情報が記憶されたＲＯＭ６０を備えている。

ＲＯＭ６０は、２進コードにより指定されるアドレス毎
に制御情報が記憶されている。本実施例では、ＲＯＭ６
０のアドレス指定は、２つに分離されたアドレス・バス
Ａ６４とアドレス・バスＢ６５とにより、例えば、１６
ビツトある２進コードのうちの５ビツトは一方のアドレ
ス・バスＡ６４を介してデイツプスイッチ４１により指
定され、残りの１１ビツトはアドレス・バスＢ６５を介
してＣＰ　Ｌ］　５０により指定される。

従って、ｆｌＯＭ６０は、第３１Ａに示すとおり。

デイツプスイッチ４１により指定される番地（例えば上
位番地）により複数のエリア６０ａ、６０１）、６０ｃ
、６０　（（、・・に区分ｉ１されることになり、ＣＰ
Ｕ５０によるアドレス指定は、区分けされたエリアにつ
いて行われることになる。

この結果、ＣＰＩＪ５０により同１ニアドレスか指定さ
れても、制御情報はデイツプスイッチ４１の設定状態に
応じて異なったエリアから読み出される。

こうして区分けされる各エリアには、制御情報として、
送風機１２を制御するための送」１低回転数データＪｉ
ｒ６１　、比例弁２３を制御するための比例弁電流値デ
ータｌ！Ｔ６２、空燃比をｉ＋ｌ１ＴＪ−するための電
流１１１ｉ正値デ一タ群６３が、トに川されるガス種、
燃焼器１０の形状、排気筒の長さ、最大燃焼量等に応じ
て異なる燃焼仕様毎に複数段けられ°Ｃいる。

この制御情報としての送風機１２の制御電圧は、使用さ
れる＋５１４動用モータ、羽根用の形状および大きさ等
により異なり、第４図の実線Ａ、Ｂ、Ｃに示すとおり、
その電圧範囲に大きな差があり、また、例えば、必要燃
焼量Ｑ１からＱ２までの変化に対する制御電圧も異なる
。

同様に、比例弁２３への電流値においても、その範囲は
、第５図の実線り、Ｅ、Ｆに示すとおり、大きく異なり
、検知される送風機１２の回転数Ｎ１からＮ２に対する
電流値も異なる。

以下にＣＰＵ６０における燃焼量制御を、その機能に基
づいて説明する。

燃焼量決定部５１は、図示しないコントローラからの操
作信号、水管に備えられた水量センサ３５および各サー
ミスタからの検知信号に基づいて、必要燃焼量を決定す
る。また、決定された必要燃焼量に対応した送風機回転
数データ群６１のアドレスの一部を指定する。

送風機制御部５２は、送風機回転数データ群６１内の指
定されたアドレスに記憶された回転数値をデータ・バス
６６を介して読み出し、その値に基づいて送風機駆動回
路４２を制御する。

回転数検出部５３は、送風１１１１２の回転数信号に基
づいて比例弁電流値データ群６２のアドレスの一部を指
定する。

比例弁制御部５４は、比例弁電流値データ群６２内の指
定されたアドレスに記憶された電流値をデータ・バス６
６を介して読み出し、その値に基づいて比例弁駆動回路
４３を制御する。また、後述する電流補正値データ群６
３から、電流補正値が読み出される場合には、その電流
補正値により比例弁電流値データ群６２から読み出され
た電流値を補正してその値に基づいて比例弁駆動回路４
３を制御する。

空燃比補正部５５は、サーモカップル１６に基づいて炎
の温度を検出する燃焼温度検出回路４４からの温度信号
に基づいて電流補正値データ群６３のアドレスの一部を
指定する。

なお、燃焼量決定部５１、回転数検出部５３および空燃
比補正部５５によるアドレス指定は、同一のアドレス・
バスＢ６５＆こより、時間差をもって指定され、また、
送風機回転数データ群６１、比例弁電流値データ群６２
および電流補正値データ群６３は、同様に時間差をもっ
て読み出される。

また、ＲＯＭ６０からの読み出し等のタイミングは、コ
ントロール・バス６７からのコントロール信号により制
御される。

以上の構成からなる本実施例のガス給湯器は次のとおり
作動する。

工場における出荷時に、制御装置４０が搭載されるガス
給湯器の種類（給湯容量、ケーシング形状）や、使用さ
れるガス種に応じてデイツプスイッチ４１が設定され、
さらに、設置業者によるガス給湯器の設置時には、排気
筒の長さに応じてデイツプスイッチ４１が設定される６ 使用者がコントローラの図示しない運転スイッチを入れ
、出湯温度を設定し、水栓を操作すると、水管３０内に
は水が流入し、供給管３１によって供給される水は、水
！、調節弁３４および水量センサ３５を経て、熱交換器
３２およびバイパス管３２ａへ流入し、バイパス弁３３
でそれぞれの流出量が調節されて、給湯管３１ａを介し
て図示しない給湯ｌ］から流出する。

水量センサ３５から伝送されるパルス信号が所定数以上
検知されると、点火作動として、スパーカ１４で火花放
電が行われる。

スパーカ１４での火花放電が検知されると、電磁弁２１
．２２が開状態にされ、燃料ガスはノズル１３から噴出
して燃焼用空気と混合されてバーナ群１１へ供給され、
すでに作動しているスパーカ１４によって点火される。

着火がフレームロッド１５によって検知され、着火後の
温度が安定すると、入水温サーミスタ３６、熱交換サー
ミスタ３７、出湯温サーミスタ３８の各サーミスタおよ
び水量センサ３５からの検知信号およびコントローラか
らの設定信号に基づいて必要燃焼量が決定され、その結
果に基づいて送風機１２、比例弁２３、電磁弁２４、バ
イパス弁３３および水量調節弁３４が制御される。また
、サーモカップル１６からの信号に基づいて空燃比の補
正制御も行われる。

このとき、送風機１２および比例弁２３には、ＲＯＭ６
０から読み出された制御情報によって、ガス種等の燃焼
仕様に応じて細かい特性を与えることができ、最適な制
御が行われる。

以上のとおり、本発明によれば、デイツプスイッチ４１
を切り替えることにより、ガス種や燃焼仕様の異なる様
々な燃焼機器の制御装置として使用することができ、そ
れぞれの燃焼機器を適正に制御することができるため、
複数の燃焼機器毎に制御装置を生産する必要がない。従
って、生産効率が向」、シ、在庫管理が簡略化される。

本実施例では、ガス給湯器を実施例として示したが、暖
房機や液体燃料を使用する燃焼装置にも使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例のガス給湯器の制御装置を示すブロッ
ク図、第２図は本発明の実施例を示すガス給湯器の概略
構成図、第３図は本実施例のＲＯＭにおけるエリアマツ
プ、第４図は本実施例のＲＯＭに記憶された制御情報と
しての必要燃焼量に対する送風機の制御電圧値を示す制
御特性図、第５図は本実施例のＲＯＭに記憶された制御
情報としての送風機の回転数に対する比例弁の電流値を
示す制御特性図である。 図中、１０・・・燃焼器（燃焼機器）、４０・・・制御
装置（燃焼機器の制御装置）、４１・・・デイツプスイ
ッチ（番地群設定手段）、５０・・・中央処理装置（計
数形計算機）、６０・・・ＲＯＭ　（記憶手段）、６１
・・・送風機回転数データ群（複数の制御情報群）、６
２・・・比例弁電流値データ群（複数の制御情報群）、
６３・・・電流補正値データ群く複数の制御情報群）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）複数の燃焼機器を制御するための複数の制御情報群
   を番地群毎に記憶した記憶手段と、前記複数の燃焼機器
   の各々に対応して前記番地群を設定するための番地群設
   定手段と、該番地群設定手段により設定された前記番地
   群に記憶された前記制御情報群を、前記燃焼機器の必要
   燃焼量に応じて読み出し、該制御情報群に基づいて前記
   燃焼機器の燃焼量を制御する計数形計算機とを具備した
   ことを特徴とする燃焼機器の制御装置。