JPS6082716A - ガス燃焼装置における燃焼方法 - 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】 本発明はガス燃焼装置、特にガス比例式の燃焼装置にお
ける燃焼方法に関する。

従来、ガス燃焼装置においてガス比例を行なう燃焼方法
はガス供給管路にガバナ一方式や絞り弁方式のガス比例
弁を設け、必要ガス量に応じて供給ガスの圧力や量を可
変していた。

しかし、上記従来の方法は、いずれもガス量を多くした
り、少なくするのにガスの圧力を利用しており、バーナ
ーと組合せて燃焼を行なわせるわけであるが、この組合
せにおいてはバーナーの性能上像インプットの燃焼がで
きないという欠点や、比例弁の構造が複雑でコストかた
かいという欠点がある。

本発明が解決しようとする技術的課題はガスの圧力を利
用することなしにガス量を可変することである。

上記技術的課題を達成するために本発明が講ずる技術手
段は、必要ガス量を断続的に供給すると共に上記断続的
ガス供給の間隔及びガス｛ｉ給時間とガス停止時間の割
合を必要ガス量に応じて可変するものである。

而して、ガスはバーナーに断続的に供給され、その断続
的ガス供給の間隔及びガス供給時間とガス停止時間の割
合によりインデノ１・量は決定される。

そして供給されるガスはバーナーにおいて上記断続的ガ
ス供給に対応して断続的に燃焼し、断続的ガス供給の間
隔およびガス供給時間とガス停止時間の割合に応した熱
量を発生する。

一方、ガスの供給圧力は不変でインプット量にかかわら
ず常に所定の圧力に維持される。

即ち低インプットのときでもガス圧はバーナーとの組合
せにおいて燃焼可能な圧力を有し、従ってほとんどゼロ
に近いインプットでの燃焼も可能となる。

本発明は上記の構成であるから以下の利点を有する。

（１）非常に小さい熱量から燃焼を制御することができ
るので、 （ａｌ　太陽熱温水器からの補助熱源として非常に有効
なガス瞬間式給湯機を作ることが可能になる。

（ｂ）　ガス瞬間式給湯機を乾燥機や暖房機の給熱部と
して組み込む場合においても温度設定がこまかな設定ま
でできるようなものとすることが可能になる。

（Ｃ１瞬間湯沸器であっても台所などでぬるい湯を少量
使用することができるようにすることが可能となるので
貯湯式の給湯機の利点をも備えた瞬間湯沸器を提供する
ことができる。

ｆｄ＋　成る一定温度の湯を循環させて、絶えず、その
温度の湯がでるようにしているリターン方式の給湯機に
おいても、非常に小さい号数から燃焼できるようになる
ので、常に一定の温度の湯を循環させることができるよ
うになる。

（２）構造が複雑なガス比例弁を用いる必要がないので
、コストが安い。

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

図面は本発明を実施する燃焼装置の一例を示し、この実
施例ではガス瞬間式の給湯機が示されている。

ガス瞬間式給湯機は暖房機、乾燥機、バスヒーター等適
宜変更可能なガス燃焼機である。

依って、以下これらを総称してガス燃焼機と呼ぶことに
する。

図中（ａ）はガス燃焼機で、ガスがガス供給管路（１）
を介してバーナー（２）へ送られてここで燃焼し、水が
給水管路（３）を介して熱交換器（４）へ入り、ここで
加熱されて給湯管路（５）を通り水栓（６）へ供給され
るようになっている。

」二記ガス供給管路（１）には上流側から順次第１電磁
弁（７）、ガバナー（８）、及び第２電磁弁（９）が設
けられる。

また給水管路には上流側から順次、水量センサー（１０
）　、入水温度センサー（１１）が、給湯管路（５）に
は出湯温度センサー（１２）が夫々設けられる。

そして、ガス供給管路（１）の第１電磁弁（７）、第２
電磁弁（９）、給水管路（３）の水量センサー（１０）
　、入水温度センサー（１１）、給湯管路（５）の出湯
温度センサー（１２）はコントローラー（１３）に電気
的に連絡し、上記水量センサー（１０）は給水管路（３
）を流れる水量を検出して信号Ａを、入水温度センサー
（１１）は入水温度を検出して信号Ｂを、出湯温度セン
サー（１２）は出湯温度を検出して信号Ｃを夫々コント
ローラー（１３）に送る。

コントローラー（１３）は少なくとも運転スイッチ（１
４）と温度設定部（１５）を備えており、運転スイッチ
（１４）の０Ｎｌｆｉ作により第１電磁弁（７）を開い
て着火すると共に温度設定部（１５）により設定された
設定温度と入水温度と、水量と、バーナー（２）の熱効
率により演算したガス量に、出湯温度と、設定温度と、
比例ゲインにより演算したガス量を加え最終的なガス量
を決定してパルス信号りを第２電磁弁（９）に送るよう
に構成されている。

上記演算は次式による Ｆｚ　＝　（Ｔ５−ＴＩＮ）　ＸＱＸ　１００／η−■
Ｆ２＝αＸ　（ＴＳ　Ｔｏｕｔ）ＸＱ　”・■Ｆ−Ｆ、
→−Ｆ２　・・・■ Ｆ工　：フィードフォワードによるガス量（Ｋｃａｌ　
／分） Ｆ２　：フィードバンクによるガス量 （Ｋｃａｌ　／分） Ｆ：最終的なガス量（Ｋｃａｌ　／分）Ｑ：流量（４７
分）　ＴＩＮ：入水温度（’Ｃ）Ｔｏｕｔ：出湯温度　
ＴＧ　：設定温度（’Ｃ）η：熱交換器の効率　α：比
例ゲイン 而面て、上記第２電磁弁（９）はパルス信号りを受けて
そのパルス間隔で開閉を繰返えず。

従って、この状態において燃料ガスはパルス間隔に応じ
て断続的にバーナー（２）へ供給され、バーナー（２）
において断続的に燃焼し、断続間隔及びガス供給時間と
ガス停止時間の割合に応じた熱量で熱交換器（４）を加
熱する。

上記パルス信号りに基づく第２電磁弁（９）の開弁と閉
弁の割合、即ちガス供給時間とガス停止時間の割合は、
演算された必要ガス量Ｆが大きければ開弁（ガス供給時
間）の割合が増加し、小ざければ減少する。そしてそれ
に反比例して閉弁（ガス停止時間）の割合が増減する。

この関係をグラフに示せば第２図の通りである。

」二連せる実施例は最大ガス量から最小ガス量までの全
域に亘ってガスの断続的供給により燃焼を制御したが、
以下に説明するようにガス比例弁を併用し、ガス比例弁
による制御では燃焼させることができない領域のみガス
の断続的供給により燃焼を制御するようになすことも可
能である。

この場合、第３図に示すように前示実施例において説明
した燃焼装置（ａ）のガス供給管路（１）にガス比例弁
（１６）を付加し、演算されたガス量によりコン１−ロ
ーラー（１３）が信号Ｅをガス比例弁（１６）に送り、
これを受けてガス比例弁（１６）がバーナー（２）へ送
るガス量を増減するようになす。

そして、上記コントローラー（１３）による演算の結果
、最終的な必要ガス量Ｆがガス比例弁（１６）により制
御できる最小のガス量より小さくなったときには、コン
トローラー（１３）は信号Ｅによりガス比例弁（１６）
を最小位置となすと共にパルス信’；Ｊｌ）を所定の長
さ、間隔で第２電磁弁（９）に送り、この信号りのパル
スに基づいて前示実施例と同様に第２電磁弁（９）を断
続的に開閉する。

従って、この状態において燃料ガスはガス比例弁（１６
）により制御された最小のガス量をもってパルス間隔に
応じて断続的にバーナー（２）へ供給され、バーナー（
２）における燃焼はガス比例弁（１６）により制御可能
な最小の熱量以下の熱量で継続する。

即ち、斯る燃焼方法によればガス比例弁（１６）で制御
できる最小の熱量、給湯機の場合例えば４号以上の燃焼
はガス比例弁（１６）で、それ以下の燃焼は第２電磁弁
（９）の断続的開閉で制御することができることになり
、０号付近の熱量から最大熱量、例えば１６号まで連続
して制御可能になる。

尚、上述せる説明においては、第２電磁弁（９）の断続
開閉の制御をフィードフォワードによるガス量Ｆｌにフ
ィードバンクによるガス量Ｆ２を加えたガス量Ｆに基づ
いて行なったが、フィードフォワードによるガス量Ｆ１
、またはフィードバンクによるガス量Ｆ２のみにより制
御することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス燃焼装置における燃焼方法を実施
するガス燃焼装置の一実施例の模式図、第２図は必要ガ
ス量とガスの断続供給におけるガス供給時の割合を示す
グラフ、第３図は本発明方法を実施するガス燃焼装置の
他の実施例の模式図である。 ａ・・・ガス燃焼機　９・・・第２電磁弁特許出願人　
東陶機器株式会社 代　理　人　早用　政名 ・第２１！！！ 第１　図 第３図 ４） 第１頁の続き ＠発明者　茅野　雅弘　滋賀県甲ｊ 賀工場内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｔｌ）　ガス比例式の燃焼装置において、必要ガス量を
   断続的に供給すると共に上記断続的ガス供給の間隔及び
   ガス供給時間とガス停止時間の割合を必要ガス量に応じ
   て可変することを特徴とするガス燃焼装置における燃焼
   方法。 （２）ガスの断続的供給は、ガス供給管路中に電＆ｉ弁
   を設はパルス信号によりこの電磁弁の開閉を繰り返すこ
   とにより行うことを特徴とする特許 装置における燃焼方法。