JPH04251111A - ガス燃焼装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野及び発明の概要】本発明は、ガス燃
焼装置に関し、ガス器具内に自動的にガス種に対応する
燃焼仕様を設定できるようにして、ガス種転換時におけ
る燃焼仕様変更為の部品交換等を不要にするものである
。

【０００２】

【従来技術及び課題】ガス器具では、燃焼装置の最大発
熱量が一定の値に設定されているが、ガス種によって単
位体積当りの発熱量や必要空気量等が相違することから
、共通のガスバーナで種類の異なるガスを燃焼させて前
記最大発熱量を一定に保つには、各ガス種に適合した燃
焼仕様を決定する必要がある。つまり、対応ガス種に合
せてバーナへのガス供給量や空気供給量（燃焼仕様）を
決定する必要がある。従来は、生産段階で特定のガス種
の燃焼仕様に適合させて燃焼装置部を構成し、これをガ
ス器具内に組み込んで出荷している。従って、前記特定
ガス種と異なるガス種を燃焼させた場合には、燃焼装置
に燃焼不良や発熱量の過不足が生じる。又、ガス器具の
設置後に供給ガス種が変換された場合には、新たに供給
されるガス種に合せて前記燃焼仕様を変更する必要があ
り、従来は、器具や燃焼装置の一部を分解してこの燃焼
仕様を変更していた。

【０００３】このように、特定のガス種に合せて燃焼装
置の燃焼仕様を事前に決定することは、器具の生産工程
における不都合が大きい。また、供給ガス種の転換時の
器具の調整作業も面倒である。そこで、複数の供給ガス
種に適応できる形式の燃焼装置が望まれているが、これ
まで、実現していないのが実情である。本発明は、かか
る点に鑑みてなされたものであり、ガス種転換の作業を
不要にするために、供給されたガスに適合する燃焼仕様
を自動的に設定できるようにすることをその課題とする
。

【０００４】

【技術的手段】上記課題を解決するための本発明の技術
的手段は、『テストバーナ（２）と、主燃焼装置（Ｂ）
への主ガス回路（１０）から分岐させて前記テストバー
ナ（２）に接続した補助ガス回路（２２）と、前記補助
ガス回路（２２）からのガスを前記テストバーナ（２）
において燃焼させるときの空気過剰率を調節する空気過
剰率調節手段（３）と、前記空気過剰率調節手段（３）
によって空気過剰率を変化させながらテストバーナ（２
）を燃焼させて良好な燃焼状態が得られたときに出力状
態となる判定手段（４）と、前記判定手段（４）からの
出力が生じたときの前記空気過剰率調節手段（３）の設
定値を記憶する記憶手段（５）と、からなるテスト燃焼
装置（Ｃ）を主燃焼装置（Ｂ）とは別個に設けると共に
、主燃焼装置（Ｂ）の燃焼仕様の空気過剰率を前記記憶
手段（５）に記憶された値に適合させる燃焼仕様設定器
（６）を設け、主燃焼装置（Ｂ）の運転に先立つテスト
燃焼信号によって前記テスト燃焼装置（Ｃ）が作動する
ようにした』ことである。（図１参照）

【０００５】

【作用】上記技術的手段は次のように作用する。主燃焼
装置（Ｂ）を燃焼させるに先だって、テスト燃焼装置（
Ｃ）を作動させる。これにより、主ガス回路（１０）に
供給される実際のガスが前記主ガス回路（１０）から分
岐された補助ガス回路（２２）を介してテストバーナ（
２）に供給され、このとき、同時に空気過剰率調節手段
（３）が動作する。これにより、空気過剰率が徐々に又
は段階的に変化した態様でテストバーナ（２）が燃焼す
る。同時に判定手段（４）が動作状態となる。この間で
空気過剰率が最適値となったとき、テストバーナ（２）
の燃焼状態が最も良好となるが、このとき、判定手段（
４）が出力状態となり、この判定手段（４）の出力によ
り記憶手段（５）が前記空気過剰率調節手段（３）によ
って設定された値を記憶する。つづいて、燃焼仕様設定
器（６）は、この記憶手段（５）の記憶値に基いて燃焼
仕様を設定し、以後は、当該燃焼仕様によって主燃焼装
置（Ｂ）が燃焼されることとなる。この燃焼仕様は、主
ガス回路（１０）に実際に供給されるガスに適合したも
のとなる。従って、主燃焼装置（Ｂ）の燃焼時には、実
際に供給されるガスに適合する燃焼仕様が自動的に設定
されることとなる。

【０００６】

【効果】実際に供給されるガスに適合する燃焼仕様で主
燃焼装置（Ｂ）が燃焼されることとなるから、ガス種転
換の作業が不要になる。

【０００７】

【実施例】次に、上記した本発明の実施例を図面に従っ
て詳述する。図２以下に示す実施例は、押込み燃焼式の
燃焼装置を具備する給湯器に実施したものであり、この
実施例では、熱交換器（Ｅ）の缶体の下方に連設される
バーナ箱内に主燃焼装置（Ｂ）が構成される。この主燃
焼装置（Ｂ）は、多数の炎孔を具備する燃焼面（Ｐ）の
下方の混合室（Ｍ）に空気及びガスが供給され、この空
気−ガス混合気が前記燃焼面（Ｐ）の上面で燃焼する形
式である。前記バーナ箱の底部には燃焼用空気を供給す
るための給気ファン（Ｆ）の吐出口が開口し、この給気
ファン（Ｆ）から混合室（Ｍ）に空気供給される。尚、
この給気ファン（Ｆ）の回転数は可変で、この回転数の
調節によって空気供給量が調節できる。前記混合室（Ｍ
）には主ガス回路（１０）が導入されるが、この主ガス
回路（１０）にはガス比例弁（１１）が設けられており
弁開度の調節によってガス供給量が調節される。そして
、前記ガス比例弁（１１）に印加される電気的な入力信
号レベルを変えることにより前記弁開度が調節されるも
のである。

【０００８】上記構成の主燃焼装置（Ｂ）では、主ガス
回路（１０）のガス比例弁（１１）の開度に対応する前
記入力信号レベルの調節と給気ファン（Ｆ）の回転数の
調節によって空気過剰率が調節できるが、各空気過剰率
に適合した前記ガス比例弁（１１）の入力信号レべルと
給気ファン（Ｆ）の回転数の組合せが予め特定されてい
る。このため、特定の空気過剰率に対応する信号（空気
過剰率信号）が入力されたときにこれに適合したレベル
の信号をガス比例弁（１１）に出力するガス量設定回路
（６１）が設けられるとともに、これに適合した回転数
信号を給気ファン（Ｆ）に入力する空気量設定回路（６
２）が設けられ、これら２回路の組合せが既述の燃焼仕
様設定器（６）となる。そして、前記空気過剰率信号は
後述の記憶手段（５）から入力される。

【０００９】上記バーナ箱の近傍にはテストバーナ（２
）が設けられ、このテストバーナ（２）は、上方開放の
有底筒状体（２１）の底部中央からノズル（２３）が突
出すると共に回転数を可変に構成した小型ファン（３１
）の吐出口が開口し、上方の燃焼プレート（２４）に対
向した構成である。尚、前記テストバーナ（２）への供
給ガス量は前記ノズル（２３）の口径によって設定され
、燃焼用空気量は前記小型ファン（３１）の回転数の調
節によって行われる。従って、この小型ファン（３１）
と、この小型ファン（３１）の回転数調節手段が既述の
空気過剰率調節手段（３）となる。尚、この小型ファン
（３１）はこれに印加される電圧の調節によって回転数
が変化する構成となっており、この電圧調節器（３２）
が前記回転数調節手段となる。そして、これらを備えた
テスト燃焼装置（Ｃ）を運転させるときには前記電圧調
節器（３２）による設定電圧が一定の範囲で経時的に徐
々に増大されるように調節され、この電圧調節器（３２
）の設定電圧が常時記憶手段（５）に入力されている。 前記有底筒状体（２１）の側壁には、熱電対（４１）が
設けられ燃焼プレート（２４）の近傍に位置する。この
熱電対（４１）は、燃焼プレート（２４）における燃焼
状態が最も安定したときに出力電圧が最も高くなる位置
に配設されており、その出力はピーク値検出回路（４２
）に入力されている。このピーク値検出回路（４２）は
、熱電対（４１）からの出力を単位時間経過毎に先の出
力値と比較するようにしたもので、後続の出力値が先の
出力値よりも低くなった時点で出力状態（Ｈ）となるも
のである。そして、このピーク値検出回路（４２）が出
力状態（Ｈ）となったとき上記のように記憶手段（５）
に入力された電圧調節器（３２）の設定電圧が記憶され
る。

【００１０】上記構成のガス燃焼装置では、各部はマイ
クロコンピュータによって制御されるようになっており
、この制御プログラムは図３に示すフロータヤートに基
いたものとなっている。以下、このフローチャートに基
いて各部の動作を説明する。ガス器具が設置されると、
先ず、テスト燃焼装置（Ｃ）を使ってテスト燃焼運転が
行われる。テスト燃焼信号が入力されると、補助ガス回
路（２２）に挿入した開閉弁（２５）が開弁してテスト
バーナ（２）に一定量のガスが供給され、同時に小型フ
ァン（３１）が運転状態となり、点火装置（図示せず）
によってテストバーナ（２）が燃焼状態となる。このテ
ストバーナ（２）の燃焼を継続させるとき、前記小型フ
ァン（３１）への印加電圧を電圧調節器（３２）によっ
て徐々に増大させる。これによりテストバ−ナ（２）に
おける空気過剰率が徐々に増大することとなり、この条
件での燃焼状態が熱電対（４１）によって常時監視され
る。燃焼状態が最も安定したときには、熱電対（４１）
からの出力がピークとなるから、この時点をピーク値検
出回路（４２）が捕える。このときピーク値検出回路（
４２）が出力状態（Ｈ）となり、記憶手段（５）に常時
入力されている電圧調節器（３２）の出力値が前記ピー
ク値検出回路（４２）からの出力が生じた時点で記憶さ
れる。この後、開閉弁（２５）が閉弁されて、その後小
型ファン（３１）が一定時間継続運転された後この小型
ファン（３１）の運転が停止される。

【００１１】これによりテスト燃焼運転が停止され、次
いで、主燃焼装置（Ｂ）の燃焼状態に移行するが、この
実施例の器具は給湯器であることから熱交換器（Ｅ）の
水回路（Ｗ）が開放されるとこの水回路（Ｗ）と主ガス
回路（１０）との間に介在させた水圧応動ガス弁（１２
）が開弁して主燃焼装置（Ｂ）への主ガス回路（１０）
が開放される。このとき、上記記憶手段（５）からの入
力によってガス量設定回路（６１）によりガス比例弁（
１１）の開度が所定の開度に設定され、空気量設定回路
（６２）からの出力により給気ファン（Ｆ）の回転数が
所定の値に設定されていることから、これらによって決
定される空気過剰率はテスト燃焼運転によって決定され
たそれに一致するものとなる。従って、主燃焼装置（Ｂ
）の燃焼仕様は実際に主ガス回路（１０）に供給される
ガスに適合したものとなり、燃焼面（Ｐ）に形成される
燃焼炎は安定なものとなる。

【００１２】上記実施例のものでは、主燃焼装置（Ｂ）
の主ガス回路（１０）のガス量と給気ファン（Ｆ）の回
転数の両方を調節して記憶手段（５）に記憶された空気
過剰率に適合する燃焼仕様を設定するようにしたが、こ
れを一方の値を変更せずに他方の値のみを変更すること
により前記燃焼仕様を設定する構成とすることも可能で
ある。また、テスト燃焼装置（Ｃ）についても空気量及
びガス量の両方を変更して空気過剰率を調節する方式に
変更することや、ガス量のみを変更して空気過剰率を変
更する方式に変更することも可能である。前記テスト燃
焼装置（Ｃ）の電圧調節器（３２）は、この実施例では
電圧調節器（３２）自体がその出力レベルを低レベル域
から高レベル域に徐々に変化させる構成としたが、これ
を例えば可変抵抗器とこれの駆動手段との組合せとする
ことも可能である。尚、判定手段（４）は熱電対（４１
）を利用したものに限らず、光ファイバー，ＣＯセンサ
等を用いたものであっても良い。又、テスト燃焼運転は
器具の設置後、一回のみでもよく、器具の使用毎に行う
用にしてもよい。又、燃焼装置を上記形式の他の燃焼装
置とすることも可能であり、上記給湯器以外の他の器具
に実施できるこは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の実施例の概略図

【図３】制御プログラムのフローチャート図

【符合の説明】

（Ｂ）：主燃焼装置　　（２）：テストバーナ　　（３
）：空気過剰率調節手段 （４）：判定手段　　　　（５）：記憶手段　　　　　
　（６）：燃焼仕様設定器 （Ｃ）：テスト燃焼装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テストバーナ（２）と、主燃焼装置（Ｂ）
   への主ガス回路（１０）から分岐させて前記テストバー
   ナ（２）に接続した補助ガス回路（２２）と、前記補助
   ガス回路（２２）からのガスを前記テストバーナ（２）
   において燃焼させるときの空気過剰率を調節する空気過
   剰率調節手段（３）と、前記空気過剰率調節手段（３）
   によって空気過剰率を変化させながらテストバーナ（２
   ）を燃焼させて良好な燃焼状態が得られたときに出力状
   態となる判定手段（４）と、前記判定手段（４）からの
   出力が生じたときの前記空気過剰率調節手段（３）の設
   定値を記憶する記憶手段（５）と、からなるテスト燃焼
   装置（Ｃ）を主燃焼装置（Ｂ）とは別個に設けると共に
   、主燃焼装置（Ｂ）の燃焼仕様の空気過剰率を前記記憶
   手段（５）に記憶された値に適合させる燃焼仕様設定器
   （６）を設け、主燃焼装置（Ｂ）の運転に先立つテスト
   燃焼信号によって前記テスト燃焼装置（Ｃ）が作動する
   ようにしたガス燃焼装置。