JPH11141864A - 強制通風式燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 閉塞などにより燃焼部への通風量が正確に検
出できなくなることを極力防ぎ、かつ、構成を複雑にす
ることなく、燃焼部の燃焼状態に左右されずに燃焼用空
気の通風量を検出することが可能となる強制通風式燃焼
装置を提供すること。 【解決手段】 燃料を燃焼させるバーナ２と、そのバー
ナ２に燃焼用空気を押し込み通風するファン６と、ファ
ン６によるバーナ２への通風量を検出する風量センサ９
とを備えた強制通風式燃焼装置であって、ファン６の吸
引側に風量センサ９を設けてある強制通風式燃焼装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料を燃焼させる
バーナと、そのバーナに燃焼用空気を押し込み通風する
ファンと、前記ファンによるバーナへの通風量を検出す
る風量センサとを備えた強制通風式燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような強制通風式燃焼装置におい
て、従来、バーナなどの燃焼部を上下に挟む形のバイパ
ス経路を設け、このバイパス経路内に風量センサを設
け、前記風量センサの検出情報に基づいて、ファンによ
る燃焼用空気の通風量を検出するように構成したものが
知られている。つまり、燃焼部の上下間の差圧によりバ
イパス経路に燃焼用空気の一部を通風させ、この通風量
を前記風量センサにより検出していた（例えば、特開平
９−１１９６３０号公報）。

【０００３】また、バーナなどの燃焼部よりも燃焼用空
気の通風方向上流側にバイパス経路を接続して、このバ
イパス経路内に風量センサを設けるものも知られてい
る。つまり、燃焼装置側の通風路内にオリフィスなどの
抵抗板を設け、その抵抗板を挟む形でバイパス路を接続
して、バイパス経路に燃焼用空気の一部を通風させ、こ
の通風量を検出することで、燃焼用空気の通風量を検出
するものも知られている（例えば、実開昭５９−１７５
８６１号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−１１９６３０号公報に開示のものでは、燃焼部の燃
焼状態によって燃焼部の上下間の差圧が変化するので、
燃焼部の燃焼状態によってバイパス経路の通風量が変化
し、通風量を正確に検出しようとすると、風量センサの
検出値を補正する必要があった。さらに、燃焼部近くで
は、通風面積が小さくて閉塞が起きやすく、閉塞などが
起こると、バイパス経路側の通風量が増加するので、燃
焼部への通風量を正確に検出することができないことが
あった。

【０００５】また、実開昭５９−１７５８６１号公報に
開示のものでは、バイパス経路を接続している上流側と
下流側との間で、差圧を生じさせるために抵抗板などを
設ける必要があり、それだけ流動抵抗が増加するばかり
か、構成も複雑になり、コストアップを招くなどの問題
があった。さらに、上述したと同様に、抵抗板近くでは
閉塞が起きやすく、閉塞などが起こると、バイパス経路
側の通風量が増加するので、燃焼部への通風量を正確に
検出することができないことがあった。

【０００６】本発明は、かかる点に着目してなされたも
のであり、その目的は、閉塞などにより燃焼部への通風
量が正確に検出できなくなることを極力防ぎ、かつ、構
成を複雑にすることなく、燃焼部の燃焼状態に左右され
ずに燃焼用空気の通風量を検出することが可能となる強
制通風式燃焼装置を提供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明によれば、燃焼用空気を押し
込み通風するファンの吸引側にファンによるバーナへの
燃焼用空気の通風量を検出する風量センサを設けてあ
る。したがって、ファンによって吸引される燃焼用空気
量を検出することができ、この吸引された燃焼用空気量
がバーナへの燃焼用空気の通風量となるので、バーナへ
の燃焼用空気の通風量を確実に検出することが可能とな
る。さらに、ファンの吸引側、つまり、バーナよりも燃
焼用空気の通風方向上流側に風量センサが設けられてい
るので、バーナの燃焼状態に左右されずに燃焼用空気の
通風量を検出することが可能となり、また、バーナ近傍
を含めて、ファンよりも燃焼用空気の通風方向下流側で
閉塞などが起きても、バーナへの通風量を正確に検出す
ることが可能となる。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、ファンの
吸気口に接続した吸気ダクトに、一端が大気に開放する
筒体の他端を連通接続して、筒体の内部に風量センサを
設けてある。したがって、吸気ダクト内は、ゲージ圧に
おいて負圧になるので、大気中の空気が、筒体を介して
吸気ダクトに通風され、その通風量を検出することがで
き、大気においては圧力変動がないので、バーナへの通
風量をより正確に検出することが可能となる。また、差
圧を生じさせるためのオリフィスなどの抵抗板を設ける
必要がないので、流動抵抗の増加も、構成を複雑にする
こともなく、コストの低減を図ることができる。

【０００９】請求項３に記載の発明によれば、吸引ダク
トが、ベルマウス状の吸引口と、そのベルマウス状の吸
引口に連通し、かつ、ファンの吸気口に連通接続の直管
部とを備え、直管部に筒体の他端を連通接続してある。
つまり、燃焼用空気が、ベルマウス状の吸引口を介して
吸引されるので、吸引口における圧力損失を低下させる
ことができ、ファンの仕事量を低下させ、効率良く燃焼
用空気を通風させることが可能となる。しかも、そのベ
ルマウス状の吸引口から吸引された燃焼用空気は、直管
部によって整流され、その整流された直管部に前記筒体
の他端を連通接続することで、燃焼用空気の乱流による
影響も少なく、バーナへの通風量をより一層正確に検出
することが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明における強制通風式燃焼装
置を給湯装置に適応した例を図面に基づいて説明する。
この給湯装置は、図１に示すように、水を加熱して給湯
する給湯部Ｋ、この給湯部Ｋの動作を制御する制御部
Ｈ、制御部Ｈに制御情報などを指令するリモコン操作部
Ｒなどを備えて構成されている。

【００１１】前記給湯部Ｋは、燃焼室１内にガス燃焼式
のバーナ２、このバーナ２により加熱される熱交換器
３、バーナ２に点火するイグナイタ４、バーナ２に着火
されたか否かを検出するフレームロッド５などが設けら
れている。そして、バーナ２に対して燃焼空気を押し込
み通風するとともに、その通風量を変更調整自在な押し
込み通風式のファン６が備えられている。

【００１２】前記ファン６のファン吸気口６ａには、ベ
ルマウス状の吸引口７ａと、このベルマウス状の吸引口
７ａに連通し、かつ、ファン吸気口６ａに連通接続して
いる直管部７ｂとを備えた吸気ダクト７が接続されてい
る。そして、一端が大気に開放されている筒体８の他端
が直管部７ｂに連通接続され、この筒体８の内部にバー
ナ２へのファン６による燃焼用空気の通風量を検出する
センサ素子などを使用した熱式や白金などを使用した熱
線式の風量センサ９が設けられている。つまり、ファン
６の吸引側で、かつ、一端が大気に開放している筒体８
の内部に風量センサ９を設けて、バーナ２の燃焼状態に
左右されない燃焼用空気の通風量を検出するように構成
されている。さらに、前記筒体８が、前記直管部７ｂに
連通接続され、より正確な燃焼用空気の通風量を検出す
るように構成されている。

【００１３】前記熱交換器３には、水が供給される入水
路１０および給湯栓１１ａに出湯する出湯路１１がそれ
ぞれ接続されている。そして、入水路１０には、熱交換
器３への通水を検出する通水量センサ１２、入水温を検
出する入水温サーミスタ１３がそれぞれ設けられ、出湯
路１１には、出湯温度を検出する出湯温サーミスタ１４
が設けられている。さらに、バーナ２に対する燃料供給
路１５には、電磁操作式の開閉弁１６と、燃料供給量を
変更調整自在な電磁操作式のガス比例弁１７とが設けら
れている。

【００１４】前記リモコン操作部Ｒは、制御部Ｈに対し
て通信可能に接続されており、制御部Ｈに給湯運転の開
始・停止を指令する運転スイッチ１８、目標給湯温度を
設定して制御部Ｈに指令する温度設定スイッチ１９、給
湯温度などを表示する表示部２０などを備えて構成され
ている。

【００１５】前記制御部Ｈは、マイクロコンピュータを
備えて構成され、給湯中に通常燃焼制御を実行するよう
に、イグナイタ４などの作動を制御する点消火制御手段
１００、適正燃焼状態でバーナ２が燃焼するように燃料
供給量と燃焼用空気量を調整する空燃比制御手段１０１
などがそれぞれ制御プログラム形式で備えられている。
前記点消火制御手段１００は、運転スイッチ１８のＯＮ
操作に伴って運転状態に設定された後に、給湯栓１１ａ
の開操作に伴って通水量センサ１２にて検出される通水
量が設定水量を越えると、ファン６による通風作動を開
始し、かつ、開閉弁１６を開弁させてガス比例弁１７を
点火用ガス量になるように開弁調整するとともに、イグ
ナイタ４によってバーナ２へ点火し、フレームロッド５
によって着火されたか否かを検出する。

【００１６】前記空燃比制御手段１０１は、入水温サー
ミスタ１３、出湯温サーミスタ１４、通水量センサ１２
のそれぞれの検出情報、および、温度設定スイッチ１９
にて設定されている目標温度Ｔｓの情報に基づいて、給
湯温度を目標温度Ｔｓにするために必要なバーナ２への
燃料供給量Ｉｐを演算にて求める。そして、求められた
燃料供給量Ｉｐに対応するガス量になるようにガス比例
弁１７を調整制御するとともに、燃焼用空気量を調整す
るファン６の通風量が燃料供給量Ｉｐに対して適正燃焼
状態になるようにファン６の通風量を設定する。さら
に、風量センサ９の検出通風量が、燃料供給量Ｉｐに対
して適正燃焼状態になるようにファン６の作動を調整し
ている。このようにして、出湯路１１からは目標温度Ｔ
ｓの湯が給湯されることになる。

【００１７】制御部Ｈの制御動作について、図２に示す
制御フローチャートに基づいて説明する。運転スイッチ
１８がＯＮ操作された後に、給湯栓１１ａが開操作され
るに伴って前記通水量センサ１２の検出値が設定水量を
越えて熱交換器２への通水（水流）が検知されると（ス
テップ１，２）、通常燃焼制御を実行する。つまり、バ
ーナ２に点火させて、出湯温サーミスタ１４にて検出さ
れる出湯温度が温度設定スイッチ１９にて設定された目
標温度Ｔｓになるようにバーナ２への燃料供給量とファ
ン６の通風量を制御する（ステップ３，４）。このよう
な制御が、給湯栓１１ａが閉じられて水流が検知されな
くなるか、または、運転スイッチ１８がＯＦＦ操作され
るまで実行される（ステップ５，６）。つまり、通常燃
焼制御が実行されているときに、給湯栓１１ａが閉じら
れて通水量センサ１２の検出値が設定水量を下回ると、
バーナ２の燃焼を停止させ、給湯栓１１ａが閉じられて
いない場合にも、運転スイッチ１８がＯＦＦ操作される
と、バーナ２の燃焼を停止する（ステップ７）。

【００１８】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、一端を大気に開放し、他端を
直管部７ｂに連通接続している筒体８の内部に、風量セ
ンサ９が設けられている構成を示したが、筒体８を設け
ずに、ベルマウス状の吸引口７ａや直管部７ｂの内部に
風量センサ９が設けられている構成としてもよい。

【００１９】（２）上記実施形態では、ベルマウス状の
吸気口７ａに連通し、かつ、ファン吸気口６ａに連通接
続している直管部７ｂを設け、この直管部７ｂに内部に
風量センサ９が設けられた筒体８を連通接続する構成を
示したが、直管部７ｂを設けずに、ファン吸気口６ａが
ベルマウス状に形成され、このファン吸気口６ａに風量
センサ９が設けられている構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置の概略図

【図２】制御動作のフローチャート

【符号の説明】

２ バーナ ６ ファン ６ａ ファンの吸気口 ７ 吸気ダクト ７ａ ベルマウス状の吸引口 ７ｂ 直管部 ８ 筒体 ９ 風量センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を燃焼させるバーナと、そのバーナ
   に燃焼用空気を押し込み通風するファンと、前記ファン
   によるバーナへの通風量を検出する風量センサとを備え
   た強制通風式燃焼装置であって、 前記ファンの吸引側に前記風量センサを設けてある強制
   通風式燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記ファンの吸気口に接続した吸気ダク
   トに、一端が大気に開放する筒体の他端を連通接続し
   て、前記筒体の内部に前記風量センサを設けてある請求
   項１に記載の強制通風式燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記吸引ダクトが、ベルマウス状の吸引
   口と、そのベルマウス状の吸引口に連通し、かつ、前記
   ファンの吸気口に連通接続の直管部とを備え、前記直管
   部に前記筒体の他端を連通接続してある請求項２に記載
   の強制通風式燃焼装置。