JPH0610540B2 - 燃焼制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は異なる種類のガスを使用する場合にも同一の電
磁式比例弁を用いることができるようにしたガス燃焼器
の燃焼制御装置に関する。

（従来の技術） 従来のこの種装置として、バーナの負荷温度と設定温度
との偏差に応じて電磁式比例制御弁の通電電流の大きさ
を制御すると共に、該通電電流をファンモータの駆動制
御回路に分岐し、一定の増加率で該通電電流の大きさに
比例してファンの風量を制御し、ガス量の増減に応じて
風量を増減するようにしたものが知られている。

ところで、現在使用されているガスは複数種類あり、こ
れらガス種毎に単位体積当たりの発熱量が異なる。上記
従来の湯沸器において、例えば低発熱量のガスである４
Ｃから高発熱量のガスである１３Ａに切り替える場合
に、湯沸器の出湯能力を一定にするためには比例制御弁
の通電電流の制御範囲を変更し比例制御弁の開度を４Ｃ
の場合より絞り込み、１３Ａの流量を全体に減少させな
ければならない。但し、このように比例制御弁の開度を
絞り込むとノズルにおける噴出圧力が低下するが、ノズ
ルからのガスの噴出量は噴出圧力の1/2乗に比例するこ
とが知られており、噴出出力が低い程ガス圧の変動が噴
出量に対して大きく影響する。高発熱量のガスは低発熱
量のガスよりも噴出量の変動がバーナにおける総発熱量
（燃焼量）に対して大きく影響するので、実際には４Ｃ
の場合より１３Ａの噴出圧力を高めて噴出量を安定さ
せ、その代わり４Ｃの場合より小径のノズルを用いて噴
出量自体は４Ｃの場合より少なくなるように調整してい
る。このように、ガス種を変更する場合にはガス種に応
じたノズルに変換する場合と交換しない場合とで通電電
流の制御範囲を広げるか狭めるかの違いはあるが、いず
れの場合にもガス種切替に伴って比例制御弁への通電電
流の制御範囲を変更する必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） 一方、このようにガス種に応じて噴出量が増減されても
燃焼量が一定である限り燃焼に要する酸素量は変わらな
いが、上記従来の湯沸器では比例制御弁への通電電流に
比例するようにファンモータの回転数を制御しているの
で、比例制御弁への通電電流の範囲が変更されればそれ
に伴ってファンモータの回転数も変更され、燃焼量に対
して適正な燃焼用空気を供給できず不良燃焼を生じると
いう不具合が生じる。

尚、このような場合に燃焼用空気の供給量を手動操作に
より調節するようにしたものが実開昭５８−１０７４４
７号公報により知られているが、比例制御弁に対する切
換操作の他に空気の供給量に対する調節操作も行わなけ
ればならず、この空気の供給量に対する手動操作を忘れ
た場合には不完全燃焼となり安全性に劣る。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、ガス種の変更に伴っ
て比例制御弁の通電電流の制御範囲を変更しても燃焼量
と燃焼用空気の供給量との関係は一定に維持して常に正
常燃焼をし得る燃焼制御装置を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、バーナへのガス供
給路に介設する電磁式比例制御弁と、該バーナに空気を
供給するファンモータとを備え、該ファンモータの回転
数を該比例制御弁の通電電流の大きさに応じて所定の増
加率で比例変化させるようにしたものにおいて、ガスの
種類に応じて該比例制御弁の通電電流の制御範囲を変化
させる切換手段と、切換手段の作動に連動して上記増加
率をガスの種類毎に予め設定された値に変化させガスの
種類のいかんにかかわらずファンモータの回転数の制御
範囲を一定にする制御手段とを設けたことを特徴とす
る。

（作用） ガス種に応じて上記通電電流の制御範囲が変更される
と、これに連動して通電電流の制御範囲の変更の影響を
キャンセルするように上記増加率が自動的に変化する。
そのため、通電電流の制御範囲を変更した影響がファン
モータの回転数に影響せず、燃焼量と燃焼用空気の供給
量との関係は一定に維持される。

（実施例） 次に本発明をガス給湯器に適用した場合の実施例を図面
に基づいて説明する。

第１図において、(1)は下部に通気孔(2)を備え、上部に
排気筒(3)を備えるガス給湯器本体であって、該本体(1)
内には、中間部に熱交換器(4)とこれを加熱する表面燃
焼式バーナ(5)とを備え、下部に該バーナ(5)へ燃焼用空
気を供給する直流のファンモータ(6)を備え、上部に前
記排気筒(3)に連なる排気口(7)を備える燃焼筐(8)を収
容し、該熱交換器(4)の上流側の給水管(9)から送られて
くる水を該熱交換器(4)内で温め、該熱交換器(4)の下流
側の出湯管(10)から湯が得られるようにすると共に燃焼
排気を排気筒(3)を介して外部へ放出するようにした。

図中、(11)はバーナ(5)に連なるガス供給路を示し、該
ガス供給路(11)には上流側の電磁式開閉弁(12)と下流側
の電磁式比例制御弁(13)とを介設した。

該バーナ(5)へのガス供給量の増減制御は第２図に示す
ように制御回路(14)内の従来と同様の構成を有する比例
制御回路(15)で行なうもので、前記出湯管(10)内の感温
素子(16)によって検出された実際の出湯温度と該比例制
御回路(15)内の設定温度との偏差に応じた信号により、
電磁式開閉弁(12)のコイルを通電若しくは通電停止させ
て開弁若しくは閉弁させると共に電磁式比例制御弁(13)
のコイルに流れる電流を例えばＬＰＧを使用する場合に
は第３図のＡ線に示すように略15乃至230mAの範囲で変
化させて開度を調節して行なう。

また、該バーナ(5)への空気供給量の増減制御は制御回
路(14)内の風量制御回路(17)で行なうもので、前記比例
制御回路(15)から電磁式比例制御弁(13)のコイルに送ら
れる電流と同じ電流を入力してこれに所定の増加率を乗
じて略12乃至37Vの間の電圧に変換し、その電圧を前記
ファンモータ(6)に印加して回転数を略500乃至5000rpm
の範囲で変化させて行なう。

第２図中、(18)はファンモータ(6)のフィードバック回
路を示す。

上記のようなガス供給量と空気供給量の制御において、
バーナ(5)に供給するガスの種類を例えば第３図に示す
ようにLPGから4Cに変えたときは、制御回路(14)内の切
換手段たるガス種切替回路(19)により比例制御回路(15)
内の調整抵抗(20)の値を変え、基準となる接続点の電位
を変えて、電磁式比例制御弁(13)のコイルに流す電流の
制御範囲を15乃至230mAから15乃至45mAに変化させると
共に、制御回路(14)内の制御手段たる比率変更回路(21)
により風量制御回路(17)内の図示しない切換スイッチを
切換え、基準となる接続点の電位を変えて、該コイルに
流す電流に対するファンモータ(6)の回転数の増加率を
増やして燃焼用空気の供給量には通電電流の制御範囲の
変更による影響が及ばないようにした。これにより、ガ
ス種を変えてもバーナ(5)の燃焼量の制御範囲ひいては
ガス給湯器により供給される湯の温度の制御範囲が変わ
らないようにした。

尚、図示のものでは空気供給量がガス供給量に対して過
剰にならないようにファンモータ(6)の電圧の上限を37V
におさえた。

尚、電磁式比例制御弁(13)の通電電流とファンモータ
(6)の回転数との関係を決定する際、低カロリーガスを
基準とすると調整が容易である。

（発明の効果） このように本発明によるときは、ガスの種類に応じて電
磁式比例制御弁の通電電流の制御範囲を変化させる切換
手段と、該比例制御弁の通電電流に対するファンモータ
の回転数の増加率を変化させる制御手段とを設けて、ガ
ス種に係わりなくバーナの燃焼量に見合った量の空気を
自動的に供給できるようにしたので、ガス種の変更に際
して比例制御弁に対する切換操作の他に空気供給量を手
動操作にて調節するようにした上記従来装置の場合にの
ように、該空気供給量に対する調節を忘れるおそれがな
く、したがって、空気供給量が不足してバーナの炎がリ
フトしたり、空気供給量が過剰となってバーナが爆発着
火したりする虞れがなくなる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施の一例を示す説明線図、第２図は
その要部を示すブロック線図、第３図はガス種を変化さ
せたときの比例制御弁の通電電流とファンモータの回転
数との関係を示す特性線図である。 (5)……バーナ、(6)……ファンモータ (11)……ガス供給路、(13)……電磁式比例制御弁 (19)……ガス種切替回路（切換手段） (21)……比率変更回路（制御手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バーナへのガス供給路に介設する電磁式比
   例制御弁と、該バーナに空気を供給するファンモータと
   を備え、該ファンモータの回転数を該比例制御弁の通電
   電流の大きさに応じて所定の増加率で比例変化させるよ
   うにしたものにおいて、ガスの種類に応じて該比例制御
   弁の通電電流の制御範囲を変化させる切換手段と、切換
   手段の作動に連動して上記増加率をガスの種類毎に予め
   設定された値に変化させガスの種類のいかんにかかわら
   ずファンモータの回転数の制御範囲を一定にする制御手
   段とを設けたことを特徴とする燃焼制御装置。