JPS6244171B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、バーナーからの燃焼廃ガスをフアン
により排出し、それにともなつて該バーナーへ空
気が供給されるようにした密閉式ガスだきボイラ
ーにおける空気供給量制御装置に関する。

発明の背景 出力可変式ボイラーの効率を改善するに際し、
吹出し式バーナーボイラーにおいては、強制排出
型のボイラーであれ、強制導入型のボイラーであ
れ、フアンを用いて、２次空気導入量は１次空気
導入量を各時点のボイラーの出力に応じて変化さ
せることは公知である。

密閉式ガスだきボイラーにおけるバーナーへの
空気供給は、ガス燃焼量が多いときには不完全燃
焼を起こさないように大量に供給し、ガス燃焼量
が少ないときはガス火が供給される空気により消
されてしまわないように少量とするという風に過
不足なく行われる必要がある。

公知の密閉式ガスだきボイラーに於ては、ガス
燃焼に必要な空気供給量の調節乃至制御の因子乃
至パラメータは廃ガス中のCO₂濃度、煙温度又は
バーナーのガス圧力であつた。

しかしながら、これら因子乃至パラメータがガ
ス燃焼量に正確に対応して変動する保証はなく、
従つてこれら因子乃至パラメータによつてはガス
燃焼に要する空気を過不足なく供給できる保証が
なかつた。

そこで本発明者は、鋭意研究の結果、バーナー
の炎からの放射及び対流による熱出力を直接検知
する第１の温度検知手段を設け、該検知手段から
の出力信号に応じて前記フアンの回転速度を変更
し、以てバーナーへの空気供給量を制御すれば、
空気供給量の或る程度の改善を行えることを見出
した。

本発明者は、また、被加熱水の水温が上昇しす
ぎた場合にはガス熱焼量が低下し、該水温が低下
しすぎた場合にはガス熱焼量が増加するようにす
ることが望ましいことから、被加熱水の温度を検
知する第２の温度検知手段を設け、該第２検知手
段からの出力信号に応じてバーナーへのガス供給
量（換言すればガス燃焼量）を制御すればよいと
考えた。

本発明完成に至る途中で、この考え方に基づい
て案出されたガスだきボイラーについて、まず説
明する。第１図は、かかるボイラーを示してい
る。該ガスだきボイラーは密閉ハウジング１内に
設置されており、燃焼ガスはボイラーキヤノピー
頂部に設置されたフアン２により排出される。第
１の温度検知手段である熱制御検知器乃至サーモ
スタテイツクプローブ３が、バーナー４の下方に
備えられ、該検知器３はバーナー４の炎から熱放
射を受けて一対のスイツチ５と６を制御する。一
対の抵抗１２及び１３が、上記フアン２のモータ
に電源より電力を供給する配線中に直列に挿入さ
れている。

バーナー４に供給されるガス流量は、一対の電
磁弁７及び９により制御される。該電磁弁７及び
９は、第２の温度検知手段であるサーモスタツト
１１により検知された熱水乃至温水需要量に応じ
て接点８及び８ａにより作動せしめられる。

上記装置の動作は次の通りである。

連続稼動条件下にあつては、熱制御検知器３は
バーナーの炎の熱放射に対応してスイツチ５及び
６を制御する。該検知器３の感知温度が室温に相
当する場合、スイツチ５及び６の両者が開かれて
いて、フアン２のモーターは一対の直列の抵抗１
２及び１３を経由して電流が供給されるので、フ
アン２は低速回転する。

サーモスタツト１１の温度検知に基づきバーナ
ーの出力を半分にして稼動する場合には、サーモ
スタツト１１の作動により電磁弁９は閉じたまま
保持され、接点８の閉成に応答して開く電磁弁７
を通して、ガスがバーナー４に供給される。そし
てバーナーの炎からの放熱により熱制御検知器３
が加熱され、その結果該検知器はスイツチ５を作
動させる。これによりフアンのモータの直列抵抗
は抵抗１３のみとなるので、モーターは中間の速
度で回転する。

サーモスタツト１１によりバーナーを全出力で
稼動させるべきことが感知せられた場合、接点８
ａが閉じられ、さらに電磁弁９が開く。そして、
より多量のガス供給によりバーナーの炎からの放
熱量が増加し、熱制御検知器３によりスイツチ６
が閉となり、フアンのモータには抵抗１２及び１
３のいずれをも経由せずに電力が供給されるの
で、フアン２は全速回転する。

勿論、ボイラーの安全性を確保する為に、フア
ンを適切に稼動させるための制御装置（遅延型で
あつてもよい）を設置して、十分に煙を吸引させ
ることもできる。

本発明者は、更に研究の結果、被加熱水の温度
が上がりすぎて第２温度検知手段からの信号によ
りバーナーへのガス供給量が減つた場合でも、今
まで大量のガス燃焼により高温下におかれていた
前述の第１温度検知手段が、直ちにガス燃焼量の
減少に応答し得ず、従つてフアンモータが高速回
転しつづけ、過剰の空気がバーナーへ供給されつ
づけることがあるから、前記フアンモータの回転
数を前記第２温度検知手段からの出力信号に応じ
ても制御されるようにする、すなわち、第１温度
検知手段の対応遅れに拘らず、第２温度検知手段
からの出力信号によりバーナーへのガス供給量が
減じた場合には、フアンモータの回転数が低下せ
しめられ、バーナーへの空気供給量が減少せしめ
られるようにすればよいことを見出し、本発明を
完成するに至つた。

発明の概要 すなわち本発明は、バーナーからの燃焼廃ガス
をフアンにより排出し、それにともなつて該バー
ナーへ空気が供給されるようにした密閉式ガスだ
きボイラーにおける空気供給制御装置にして、前
記バーナーの炎からの放射及び対流による熱出力
を検知して該出力に応じたシグナルを発する第１
の温度検知手段、該シグナルに応答して前記フア
ンのモータ回転速度を前記バーナーの熱出力に応
じて制御するための第１の回転速度制御手段、被
加熱水の温度を検知するための第２の温度検知手
段、及び該第２の温度検知手段の出力に応答して
前記フアンのモータ回転速度を制御するための第
２の回転速度制御手段を備え、前記第１回転速度
制御手段は電源より該フアンのモータに電力を供
給する電源回路中に設けられ、前記第２の回転速
度制御手段は該第１の回転速度制御手段により電
源側の電源回路中に設けられ、前記第２の温度検
知手段の出力はガス量供給制御手段をも制御する
ことを特徴とする空気供給量制御装置を提供する
ものである。

本発明において用いられる温度検知手段として
は、サーモスタツト乃至サーモスタテイツクプロ
ーブ（thermostatic probe）、正又は負の温度係
数を有する抵抗、赤外線セル又は紫外線セル等を
例示できる。

実施例 以下添附図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

第２図に示される本発明の１実施例によれば、
フアン２０の回転速度は、バーナーの炎の熱放射
に対応する熱制御検知器２８（第１の温度検知手
段）及び温水サーモスタツト２３（第２の温度検
知手段）の両方によつて制御される。温水サーモ
スタツト２３によつて作動される接点２１及び２
２は、サーモスタツト２３によりバーナーが半分
の出力で稼動されるべきことが感知されると接点
２１が閉じて電磁弁２４が開かれ、バーナーが全
出力で稼動されるべきことが感知されると接点２
２が更に閉じられて電磁弁２５も開かれるように
されている。このように、信号に応じて開閉動作
をする接点２１，２２及びこれらの接点に接続さ
れた電磁弁２４，２５は、サーモスタツト２３の
出力に応答して作動するガス量供給制御手段を構
成している。フアン２０のモータ回転速度は、熱
制御検知器２８に応答するスイツチ２６及び２７
によつて制御される。スイツチ２６が閉じられる
と直列に抵抗が挿入されるので、フアンは低速回
転し、スイツチ２７が閉じられると直列抵抗がな
くなるので、フアンは高速回転する。このよう
に、信号に応じて開閉動作をするスイツチ２６，
２７及びスイツチ２６に直列接続された抵抗は、
熱制御検知器２８の出力に応答してフアン２０の
モータ回転速度を制御する第１の回転速度制御手
段を構成している。この場合、第２図から判るよ
うに、スイツチ２７が閉じていても接点２２が開
かれれば（即ちガス供給量制限のために電磁弁２
５が閉じられると）、フアン２０の回路には直列
抵抗が挿入されることになるので供給ガス量の低
下に応じてフアンは低速回転となる。又、スイツ
チ２６が閉じられていても接点２１が開かれれば
（即ちガス供給停止のために電磁弁２４が閉じら
れると）、フアン２０の回路は開放されるのでフ
アンは停止する。換言すれば、バーナーが全出力
で運転されていて、検知器２８に対する入力が最
大となりフアン２０が全速で運転されていても、
サーモスタツト２３により電磁弁２５又は２４が
閉じてガス供給量が減少するならば、フアン２０
の回転速度もそれに応じて減少するようにされて
いる。

このように、信号に応じて開閉動作をする接点
２１，２２は、前述の直列抵抗を含む第１の回転
速度制御手段より電源側の電源回路中に設けら
れ、該第１の回転速度制御手段の作動との関連に
おいてフアン２０のモータ回転速度を制御する第
２の回転速度制御手段を構成している。

第３図は第１温度検知手段及び第１回転速度制
御手段の他の例を示している。第３図においてガ
スだきボイラーは、廃ガス排出量を連続的に変え
うるフアン１４を備えている。この場合温度変化
に応答する検知手段は、正の温度係数を有する抵
抗１５を備え、該抵抗１５はバーナー１６の炎か
らの熱放射に応答する。該抵抗１５は、別の抵抗
１７、制御回路１８及びトライアツク１９を有す
る電気回路に接続されている。上記正の温度係数
を有する抵抗１５を備える検知手段からの信号
は、抵抗１７の両端子間の電圧として得られ、該
電圧は制御回路１８に加えられる。制御回路１８
は、該電圧に応じて、トライアツク１９のトリガ
における導通角度（conductionangle）を線型的
に調整してフアン１４への電力を制御する。斯く
してトライアツク１９により、バーナー１６から
の放熱量に応じてフアン１４の回転速度が連続的
に変化させられる。

上記に例示した本発明の特定の実施例に種々の
改良を施しても、勿論、本発明の基本原理から逸
脱するものではない。而して公知の集積回路を使
用してもよいし、又必要に応じフアンの回転速度
を周波数制御により変化させることもできる。

発明の効果 本願発明によれば、被加熱水の温度が設定値よ
り低い場合は、被加熱水温度に応じた第２温度検
知手段からの信号によりバーナーへのガス供給量
（換言すればガス熱焼量）が増大せしめられ、該
ガス燃焼量の増大を感知した第１温度検知手段か
らの出力信号により第１回転速度制御手段が制御
されてフアンのモータ回転数が上昇せしめられる
ので、被加熱水の温度検知のみに基づくことなく
現実のガス燃焼量増大に基づいてバーナーへの空
気供給量が増大せしめられ、その結果、十分な空
気量の供給制御の確実性が保証される。被加熱水
の温度が設定値より高い場合は、被加熱水温度に
応じた第２温度検知手段からの信号によりガス供
給は減少せしめられるが、この場合、現実のバー
ナー熱出力の低下を感知するために生ずる第１温
度検知手段の応答遅れがあつても、被加熱水温度
に基づく第２温度検知手段からの出力信号により
制御される第２回転速度制御手段が、前記第１回
転速度制御手段より電源側において電源回路中に
設けられているので、結局フアンモータ速度は、
第２回転速度制御手段の電力制御動作に基づきバ
ーナーへのガス供給量、換言すればガス燃焼量に
即応して制御され、燃焼に要する空気は実質上過
不足なく供給される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図
は、１実施例の概略線図、第２図は、他の実施例
の要部の概略線図、第３図は、更に他の実施例の
概略線図である。 １……密閉ハウジング、２……フアン、３……
熱制御検知器、４……バーナー、５，６……スイ
ツチ、７，９……電磁弁、８，８ａ……接点、１
１……サーモスタツト、１２，１３……抵抗、１
４……フアン、１５……抵抗、１６……バーナ
ー、１７……抵抗、１８……制御回路、１９……
トライアツク、２０……フアン、２１，２２……
接点、２３……サーモスタツト、２４，２５……
電磁弁、２６，２７……スイツチ、２８……熱制
御検知器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ バーナーからの燃焼廃ガスをフアンにより排
   出し、それにともなつて該バーナーへ空気が供給
   されるようにした密閉式ガスだきボイラにおける
   空気供給量制御装置にして、前記バーナーの炎か
   らの放射及び対流による熱の出力を検知して該出
   力に応じたシグナルを発する第１の温度検知手
   段、該シグナルに応答して前記フアンのモータ回
   転速度を前記バーナーの熱出力に応じて制御する
   ための第１の回転速度制御手段、被加熱水の温度
   を検知するための第２の温度検知手段、及び該第
   ２の温度検知手段の出力に応答して前記フアンの
   モータ回転速度を制御するための第２の回転速度
   制御手段を備え、前記第１の回転速度制御手段は
   電源より該フアンのモータに電力を供給する電源
   回路中に設けられ、前記第２の回転速度制御手段
   は該第１の回転速度制御手段より電源側の電源回
   路中に設けられ、前記第２の温度検知手段の出力
   はガス量供給制御手段をも制御することを特徴と
   する空気供給量制御装置。