JPH03260513A - バーナ用の混合比制御装置 - 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〕 本発明は、バーナに燃焼用のガスと空気との混合空気を
供給する混合部と、その混合部にガスを供給するガス量
調節手段を備えたガス供給路と、前記混合部に空気を供
給する空気供給手段を備えた空気供給路と、前記混合部
におけるガスと空気の目標混合比を設定する目標設定手
段と、前記混合部におけるガスと空気の混合比を検出す
る検出手段と、その検出手段の検出情報に基づいて前記
混合部におけるガスと空気の混合比が目標混合比となる
ように前記ガス量調節手段又は前記空気調節手段を制御
する制御手段とが設けられたバーナ用の混合比制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

上記のようなバーナ用の混合比制御装置においては、燃
焼量調節範囲を大きくした場合にも効果的な燃焼を安定
的に維持できることが望ましい。一方、装置はコンパク
トで且つ安価であることが望ましい。

従来、−船釣に用いられていた均圧弁方式では上記の要
求を満たすことが困難なものであった。

そこで、上記のような要求を満たす手段として例えば、
特公昭６４−９５２５号公報にて提案されたものがある
。

つまり、第４図に示すように、ガス供給路（Ｇ１）にお
けるガス圧と空気供給路（Ａ１）における空気圧との差
圧を検出する差圧センサ（３０）を設け、その差圧セン
サ（３０）の検出状態に基づいてガス量又は空気量を調
節するようになっていた。

ところで、差圧センサ（３０）は、例えばダイヤフラム
の弾性変形を歪みゲージによって検出して差圧を検出す
るように構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕 ガス供給路（Ｇ１）及び空気供給路（Ａ１）と差圧セン
サ（３０）を連結する連結路（Ｂ２）、　（Ｂ３）に結
露等が発生することがあり、その結露等を除去すること
が困難である。その結果、連結路（Ｂ２）、　（Ｂ３）
に水等が封入される状態となり正確な差圧を検出できな
くなる虞があった。

又、バーナに点火直後等に通常燃焼時と異なる混合比に
設定するなどきめ細かい制御を行う場合には、微小な差
圧を検出する必要がある。

しかし微小な差圧を検出するには、ダイヤフラムの面積
が大、つまりセンサが犬となり、さらには、検出値を増
幅するか、あるいは高感度のものを使用する必要があり
、そのために高価になる虞があった。

本発明の目的は、上記従来欠点を解消して結露等による
誤検出を防止でき、又コンパクト且つ安価なバーナ用の
混合比制御装置を得る点にある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明によるバーナ用の混合
比制御装置の特徴構成は、前記検出手段は、前記ガス供
給路と前記空気供給路とを連通ずるバイパス路に、風速
センサを設けて構成されていることである。

〔作　用〕

ガス供給路と空気供給路夫々の圧力に差が生ずると、そ
の圧力差に対応する風速の風がバイパス路に発生する。

従って、その風向と風速を風速センサにて検出すること
により圧力差を検出することができる。

バイパス路は両供給路を連通ずるものであるため結露等
が発生しに＜＜、又、発生したときも、エアパージ等に
よって除去することができる。

〔発明の効果〕

従って、結露等に影響されることなく、正確な差圧を検
出でき、ひいては、効率的で安定した燃焼を行うことが
できる。

又、風速センサは、充分な検出精度を備えるものでも安
価且つコンパクトであり、さらに取り付けも容易で且つ
調整も簡単で、しかも、それに付属する回路も安価であ
る。従って、バーナ用の混合比制御装置のコンパクト化
及び経済性の向上に寄与することができる。

〔実施例〕

本発明を給湯装置に適用した実施例を図面に基づいて説
明する。

第１図に示すように、バーナ（１）に燃焼用のガスと空
気との混合空気を供給する混合部（２）と、混合部（２
）にガスを供給するガス供給路（Ｇ１）と、混合部（２
）に空気を供給する空気供給路（Ａ１）と、バーナ（１
）によって加熱される水加熱用熱交換器（３）などが設
けられ、給湯装置が構成されている。

ガス供給路（Ｇ１）には、二つのガス電磁弁（４）。

（５）と、ガス量調節手段としてのガス比例弁（６）、
及びガス絞り（７）が設けられている。

空気供給路（Ａ１）の始端部には、空気量調節手段とし
てのファン（８）が設けられ、その下流側に空気絞り（
９）が介装されている。

又、ガス供給路（Ｇ１）と空気供給路（Ａ１）とを連通
ずるバイパス路（Ｂ１）が設けられ、そのバイパス路（
Ｂ１）に風速センサ（１０）が介装されている。

風速センサ（１０）について説明を加えると、第３図に
示すように、ヒータ（２５）の周囲に複数の温度センサ
（２６）を配設し、それら温度センサ（２６）にて温度
分布を検出することにより風向及び風速を検出できるよ
うに構成されている。尚、図中（２７）は温度補正用の
周囲温度センサである。

前記熱交換器（３）に水を供給する給水路（Ｗ１）には
、給水温センサ（１１）及び水量センサ（１２）が介装
され、給湯栓（１４）に湯を供給する給湯路（Ｗ２）に
は、給湯部センサ（１５）が介装されている。

尚、図中（１６）は点火プラグ、（１７）はバーナ（１
）が着火したか否かを検出するフレームロッドである。

そして、これらは夫々制御装置（Ｈ）に接続され、この
制御装置（Ｉ４）にリモートコントローラ（Ｒ）が接続
されている。

リモートコントローラ（Ｒ）には、運転スイッチ（２０
）、運転ランプ（２１）、燃焼ランプ（２２）、及び湯
温調節ボタンスイッチ（２３）が夫々設けられている。

給湯装置の作動について説明を加えると、運転スイッチ
（２０）をＯＮにした状態において、水量センサ（１２
）が設定水量以上の水量であることを検出すると、ガス
電磁弁（４）、　（５）を開いてバーナ（１）に着火す
ると共にファン（８）を駆動して給湯を開始する。

そして、湯温調節ボタンスイッチ（２３）にて設定され
ている目標給湯温度、給水温センサ（１１）の検出給水
温度、及び水量センサ（１２）の検出水量に基づいてバ
ーナ（１）の燃焼量を算出し、その燃焼量となるように
ガス比例弁（６）の開度を調節する。

但し、給湯部センサ（１５）の検出湯温と目標給湯温度
との偏差に基づき、給湯部センサ（１５）の検出湯温か
目標給湯温度に一致するようにガス比例弁（６）の開度
に補正を加える。

又、制御装置（Ｈ）には、混合部（２）におけるガスと
空気の目標混合比（Ｋ３）が予め設定されている。混合
部（２）におけるガスと空気の混合比（ＫＸ）は、ガス
供給路（Ｇ１）と空気供給路（Ａ１）夫々の圧力差（Ｐ
ｘ）に対応する。つまり、風速センサ（１０）の検出情
報に基づいて前記混合比（ＫＸ）を検出することになる
。そして、その風速センサ（１０）の検出情報に基づい
て前記混合比（ＫＸ）が目標混合比（Ｋ３）となるよう
にファン（８）の回転数を制御することになる。

すなわち、風速センサ（１０）が検出手段に対応し、制
御装置（Ｈ）を利用して目標設定手段（１０１）及び制
御手段（１００）の夫々が構成されていることになる。

ところで、バーナ（１）に点火した直後（以下、初期モ
ードという）と、バーナ（１）に点火してから所定時間
（Δ１）経過後（以下、標準モードという）とでは、前
記目標混合比（Ｋ、）が異なる値に設定されている。初
期モードにおいては、ガス供給路（Ｇ１）の圧力が空気
供給路（Ａ１）の圧力より所定値高い圧力となるように
、一方、標準モードにおいては、両供給路（Ｇ１）、　
（Ａ１）の圧力が等しくなるように設定されている。も
って、点火直後においてもそれ以降においても効率的な
燃焼を行えるようになっている。

つまり、初期モードにおいては、バイパス路（Ｂ１）に
ガス供給路（Ｇ１）側から空気供給路（Ａ１）側へ所定
の風速の風が検出されるように、又、標準モードにおい
ては、バイパス路（Ｂ１）に風が検出されないように、
夫々ファン（８）の回転数を調節することになる。

次に、第２図に示すフローチャートに基づいて、制御装
置（Ｈ）の作動について説明する。

先ず、水量センサ（１２）の検出値に基づいて水量が設
定値以下であるか否か判別し、設定値以下である場合に
は、リターンする。ここで、現在まで給湯中である場合
には、消火処理を実行したのちにリターンする。

水量が設定値を越えている場合には、点火中であるか否
か判別し、点火中でない場合にバーナ（１）に着火する
点火処理が実行される。

次に、点火してから所定時間（Δ１）経過したか否かを
判別する。

そして、所定時間（Δ１）経過していないときは初期モ
ード、経過した後は標準モードによるガス比例弁（６）
の開度やファン（８）の回転数制御を行う。

〔別実施例〕

上記実施例では、負荷量に応じてガス量を増減し、その
ガス量に応じて風速が所定値となるように空気量を増減
するガス量優先型に構成されていたが、負荷量に応じて
空気量を増減し、その空気量に応じてガス量を増減する
空気量優先型に構成してもよい。

又、上記実施例では、バーナ（１）の燃焼量に拘らず、
ガスと空気の混合比（ＫＸ）が一定になるようにファン
（８）の回転数を調節していたが、バーナ（１）の特性
によってはバーナ（１）の燃焼量に応じて混合比（ＫＸ
）を変更させるようにしてもよい。

上記実施例では、バーナ用の混合比制御装置を給湯装置
に適用した場合を示したが、暖房機等にも適用できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るバーナ用の混合比制御装置の実施例
を示し、第１図は制御構成のブロック図、第２図は制御
作動のフローチャート、第３図は風速センサを示す斜視
図、第４図は従来例を示す制御構成のブロック図である
。 （１）・・・・・・バーナ、（２）・・・・・・混合部
、（６）・・・・・・ガス量調節手段、（８）・・・・
・・空気量調節手段、（１０）・・・・・・検出手段、
（１００）・・・・・・目標設定手段、（１０１）・・
・・・・制御手段（Ｇ１）・・・・・・ガス供給路、（
Ａ１）・・・・・・空気供給路、（Ｂ１）・・・・・・
バイパス路、（ＫＸ）・・・・・・混合比、（Ｋ３）・
・・・・・目標混合比。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 バーナ（１）に燃焼用のガスと空気との混合空気を供給
   する混合部（２）と、その混合部（２）にガスを供給す
   るガス量調節手段（６）を備えたガス供給路（Ｇ１）と
   、前記混合部（２）に空気を供給する空気供給手段（８
   ）を備えた空気供給路（Ａ１）と、前記混合部（２）に
   おけるガスと空気の目標混合比（Ｋｓ）を設定する目標
   設定手段（１００）と、前記混合部（２）におけるガス
   と空気の混合比（Ｋｘ）を検出する検出手段（１０）と
   、その検出手段（１０）の検出情報に基づいて前記混合
   部（２）におけるガスと空気の混合比（Ｋｘ）が目標混
   合比（Ｋｓ）となるように前記ガス量調節手段（６）又
   は前記空気調節手段（８）を制御する制御手段（１０１
   ）とが設けられたバーナ用の混合比制御装置であって、 前記検出手段（１０）は、前記ガス供給路（Ｇ１）と前
   記空気供給路（Ａ１）とを連通するバイパス路（Ｂ１）
   に、風速センサ（１０）を設けて構成されているバーナ
   用の混合比制御装置。