JPS59145429A - 燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼制御装置Info
- Publication number
- JPS59145429A JPS59145429A JP58020282A JP2028283A JPS59145429A JP S59145429 A JPS59145429 A JP S59145429A JP 58020282 A JP58020282 A JP 58020282A JP 2028283 A JP2028283 A JP 2028283A JP S59145429 A JPS59145429 A JP S59145429A
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- JP
- Japan
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- temperature
- circuit
- water
- ignition
- detector
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/08—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
- F23N1/10—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water and with air supply or draught
- F23N1/102—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water and with air supply or draught using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/36—PID signal processing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/18—Measuring temperature feedwater temperature
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2229/00—Flame sensors
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- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
この発明は燃焼制御＠置に関し、特に、出湯温度と目標
温度との偏差から所定の制御量をＰＩＤ演算によって求
め、バーナでの燃焼状態を出濶量に応じて制御し、Ｉｉ
温を目１Ｒａｉ度に保持するように動作する湯沸し器に
用いられるような燃焼制御装置の改良に閤する。
温度との偏差から所定の制御量をＰＩＤ演算によって求
め、バーナでの燃焼状態を出濶量に応じて制御し、Ｉｉ
温を目１Ｒａｉ度に保持するように動作する湯沸し器に
用いられるような燃焼制御装置の改良に閤する。
発明の背景
第１図は従来の燃焼制御装置における漬瀉制御動作のシ
ーケンスを示す図であり、第２Ａ図および第２Ｂ図は従
来の燃焼制御装置およびこの発明の一実施例の燃焼量と
出湯温度との関係を示す波形図である。まず、第１図を
参照して従来の燃焼制御＠置における動作シーケンスに
ついて説明する。図示しない水量検出器によって熱交換
器に流入する水量が検出されると、図示しない元パルプ
を開いて図示しない点火器を作動させ、同時に入力選択
回路は緩点火回路からの固定された入力ｆを選択して、
その出力Ωでファンモータを駆動する。その結果、ガス
に看火し、図示しない炎検出器で炎が検出された後、所
定の時間だけ緩点火動作を継続する。緩点火動作の終了
後、入力選択回路は位相演算回路からの入力ｅを選択し
てファンモータを駆動する。そして、その空気圧りに比
例して比例弁の弁開度が変化し、バーナでのガス燃焼が
所定の状態に向かう。
ーケンスを示す図であり、第２Ａ図および第２Ｂ図は従
来の燃焼制御装置およびこの発明の一実施例の燃焼量と
出湯温度との関係を示す波形図である。まず、第１図を
参照して従来の燃焼制御＠置における動作シーケンスに
ついて説明する。図示しない水量検出器によって熱交換
器に流入する水量が検出されると、図示しない元パルプ
を開いて図示しない点火器を作動させ、同時に入力選択
回路は緩点火回路からの固定された入力ｆを選択して、
その出力Ωでファンモータを駆動する。その結果、ガス
に看火し、図示しない炎検出器で炎が検出された後、所
定の時間だけ緩点火動作を継続する。緩点火動作の終了
後、入力選択回路は位相演算回路からの入力ｅを選択し
てファンモータを駆動する。そして、その空気圧りに比
例して比例弁の弁開度が変化し、バーナでのガス燃焼が
所定の状態に向かう。
熱交換器の出ｍｍ度の上昇がサーミスタによって検出さ
れると、３１８！検出信号ａと目標温度信号すとの偏差
Ｃを求め、この偏差Ｃに対してＰＩＤ演韓演算なって所
定の制御量ｄを作成する。次いで、この制御量ｄに基づ
き、ファンモータをドライブする位相角を演算して決定
し、入力選択回路を介して出力する。これによってファ
ンモータの駆動電流をオン、オフするスイッチング素子
にトリガ信号９を出力すると、ファンモータは所定の回
転数となる。その結果、所定の空気圧りが比例弁に伝達
され、弁開度が所定の開度になって、バーナに供給され
るガスの量は最適なものとなって、出ｍ温度が設定温度
となるべく制御される。
れると、３１８！検出信号ａと目標温度信号すとの偏差
Ｃを求め、この偏差Ｃに対してＰＩＤ演韓演算なって所
定の制御量ｄを作成する。次いで、この制御量ｄに基づ
き、ファンモータをドライブする位相角を演算して決定
し、入力選択回路を介して出力する。これによってファ
ンモータの駆動電流をオン、オフするスイッチング素子
にトリガ信号９を出力すると、ファンモータは所定の回
転数となる。その結果、所定の空気圧りが比例弁に伝達
され、弁開度が所定の開度になって、バーナに供給され
るガスの量は最適なものとなって、出ｍ温度が設定温度
となるべく制御される。
ところで、周知のように湯沸し器の設定温度は３０℃な
いし８０℃程度の幅を有し、入水温度は０℃ないし３０
℃程度の幅を有し、流入水量は４〜１６ ｆｌ／ｗｉｎ
ｆ＆度の幅を有する。そのために、成る条件（特に、
設定温度が低く入水温度が高く流入水量が少ない場合）
においては、第２Ａ図の点線ａ、ｂに示すように緩点火
時におけるガス量ならびに緩点火の時間のみで目標温度
を越えてしまう場合がある。最終的にはフィードバック
制御によって目標ａ！度が得られるとはいうものの希望
温度を早く得たいという使用者にとっては、甚だ不便で
使い勝手の悪いものとなってしまう。そのために、上述
のような欠点を改善し得る有効な対策が望まれていた。
いし８０℃程度の幅を有し、入水温度は０℃ないし３０
℃程度の幅を有し、流入水量は４〜１６ ｆｌ／ｗｉｎ
ｆ＆度の幅を有する。そのために、成る条件（特に、
設定温度が低く入水温度が高く流入水量が少ない場合）
においては、第２Ａ図の点線ａ、ｂに示すように緩点火
時におけるガス量ならびに緩点火の時間のみで目標温度
を越えてしまう場合がある。最終的にはフィードバック
制御によって目標ａ！度が得られるとはいうものの希望
温度を早く得たいという使用者にとっては、甚だ不便で
使い勝手の悪いものとなってしまう。そのために、上述
のような欠点を改善し得る有効な対策が望まれていた。
発明の目的
それゆえに、この発明の主たる目的は、設定温度、入水
温度、流入水量などがいかなる条件であってもオーバシ
ュートを少なくでき、しかも早く目標温度の潟が得られ
る応答特性の改良された燃焼Ｉｌｌ ｌ Ｖ＆置を提供
することである。
温度、流入水量などがいかなる条件であってもオーバシ
ュートを少なくでき、しかも早く目標温度の潟が得られ
る応答特性の改良された燃焼Ｉｌｌ ｌ Ｖ＆置を提供
することである。
発明の構成および効果
この発明は従来の固定された値で緩点火を行なう回路に
代えて、ｍ度設定器と入水温度検出器と流量検出器との
信号に応じて緩点火能力を変化させる緩点火回路を設け
て構成したので、設定温度。
代えて、ｍ度設定器と入水温度検出器と流量検出器との
信号に応じて緩点火能力を変化させる緩点火回路を設け
て構成したので、設定温度。
流入水層、入水湿度の条件に応じた緩点火が可能となり
、その結果オーバシュートの少ない応答特性の優れた燃
炊ｍｉ制御装置を実現することが可能となる。
、その結果オーバシュートの少ない応答特性の優れた燃
炊ｍｉ制御装置を実現することが可能となる。
実施例の説明
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第３図はこの発明が適用された湯沸し器の基本構成を示
すブロック図である。この第３図に示す湯沸し器は、熱
交換１８１１の出湯温度を検出するサーミスタ２と、目
標温度を設定する濃度設定器３と、バーナ４に燃焼空気
を供給するファンモータ５と、サーミスタ２の湯温検出
信号と目標温度設定器３の目標温度設定信号との偏差か
ら前記ファー５− ンモータ５の回転数を制御する制御回路６と、バーナ４
へのガス供給経路に設けられかつファンモータ５の送風
空気圧に応じて弁開度が変化してバーナ４に供給するガ
スの圧力がその空気圧に比例するように作動する比例弁
７とを基本的に有している。
すブロック図である。この第３図に示す湯沸し器は、熱
交換１８１１の出湯温度を検出するサーミスタ２と、目
標温度を設定する濃度設定器３と、バーナ４に燃焼空気
を供給するファンモータ５と、サーミスタ２の湯温検出
信号と目標温度設定器３の目標温度設定信号との偏差か
ら前記ファー５− ンモータ５の回転数を制御する制御回路６と、バーナ４
へのガス供給経路に設けられかつファンモータ５の送風
空気圧に応じて弁開度が変化してバーナ４に供給するガ
スの圧力がその空気圧に比例するように作動する比例弁
７とを基本的に有している。
熱交換器１に至る水の入口には、熱交換器１を通過する
水量と入水温度を検出し、これを制御回路６に入力する
流量検出器８と入水温度検出器１４とが設けられる。ま
た、比例弁７に至るガス供給経路には、ガスの供給を入
切する元バルブ９およびガスガバナ１０が設けられてい
る。そして、バーナ４に関連して点火火花を発生する点
火器１１と、点火動作によって正常に着火したか否かを
検出する炎検出器１２と、ファンモータ５の動作状態を
確認するための風圧スイッチ１３とが設けられている。
水量と入水温度を検出し、これを制御回路６に入力する
流量検出器８と入水温度検出器１４とが設けられる。ま
た、比例弁７に至るガス供給経路には、ガスの供給を入
切する元バルブ９およびガスガバナ１０が設けられてい
る。そして、バーナ４に関連して点火火花を発生する点
火器１１と、点火動作によって正常に着火したか否かを
検出する炎検出器１２と、ファンモータ５の動作状態を
確認するための風圧スイッチ１３とが設けられている。
第４図はこの発明の一実施例のシーケンス図である。次
に、第２図および第３図を参照して第４図のシーケンス
図とともにその動作について説明６− する。まず、流量検出器８によって熱交換器１に流入す
る水量が検出されると、制御回路６は元バルブ９を開に
するとともに、点火器１１を作動させる。同時に、入力
選択回路は、緩点火回路からの入力ｆを選択し、その出
力Ｏでファンモータ５を駆動する。なお、このときの入
力選択回路への入力ｆは、設定温度信号すと入水濃度検
出信号にど流量検出信号ｉとに基づいて、緩点火量を演
算し、その演算結果Ｊを制限回路に伝達する。そして、
演算結果ｊが緩点火ガス量可変範囲内であれば演算結果
Ｊを入力ｆとする。また、演算結果Ｊがｍ点大ガス量可
変範囲より大きいか小さいかの場合であれば、緩点火ガ
ス量可変範囲の上限値あるいは下限値を入力ｔとする。
に、第２図および第３図を参照して第４図のシーケンス
図とともにその動作について説明６− する。まず、流量検出器８によって熱交換器１に流入す
る水量が検出されると、制御回路６は元バルブ９を開に
するとともに、点火器１１を作動させる。同時に、入力
選択回路は、緩点火回路からの入力ｆを選択し、その出
力Ｏでファンモータ５を駆動する。なお、このときの入
力選択回路への入力ｆは、設定温度信号すと入水濃度検
出信号にど流量検出信号ｉとに基づいて、緩点火量を演
算し、その演算結果Ｊを制限回路に伝達する。そして、
演算結果ｊが緩点火ガス量可変範囲内であれば演算結果
Ｊを入力ｆとする。また、演算結果Ｊがｍ点大ガス量可
変範囲より大きいか小さいかの場合であれば、緩点火ガ
ス量可変範囲の上限値あるいは下限値を入力ｔとする。
なお、このときの＊算は次に示す方法に従ってＭ点火能
力を算出するようにしている。
力を算出するようにしている。
入水温度をＴＩ （’Ｃ）、設定温度をＴＣ（’Ｃ）
。
。
水の流量をＱ（見／分）、１点火能力をＧ（号）とする
と、 Ｇ−（Ｔｃ −ＴＩ ）ＸＱ／２５ （号）となる。こ
こで、緩点火能力Ｇの単位である「号」は温情し器独特
の表現であって、水温を２５℃温度だけ上昇させた湯を
１ （ｆＬ／分）だけ供給する能力が１（号）である。
と、 Ｇ−（Ｔｃ −ＴＩ ）ＸＱ／２５ （号）となる。こ
こで、緩点火能力Ｇの単位である「号」は温情し器独特
の表現であって、水温を２５℃温度だけ上昇させた湯を
１ （ｆＬ／分）だけ供給する能力が１（号）である。
次に、炎検出器１２が炎を検出すると、所定の時間だけ
緩点火を行ない、その後入力選択回路は位相演算回路か
らの入力ｅを選択してファンモータ５を駆動する。その
空気圧に比例して比例弁７の弁Ｒ度が変化し、バーナ４
でのガス燃焼が所定の状態に向かう。次いで、熱交換器
１の出湯湿度の上昇がサーミスタ２によって検出される
と、制御回路６は湯温検出信号ａと目標温度信号すとの
偏差Ｃを求め、この偏差Ｃに対してＰＩＤ演算を行なっ
て所定の制御！ｌｄを作成する。そして、この制御１ｆ
ｉｄ ｋ：基づいてファンモータ５をドライブする位相
角を演算して決定する。この演紳結果は入力選択回路を
介して出力され、ファンモータ５が所定の回転数となる
。その結果、所定の空気量りが比例弁７に伝達され、弁
開度が所定の開度になってバーナ４に供給されるガス量
も最適なものとなって、出１１１温度は設定温度となる
べく制御される。
緩点火を行ない、その後入力選択回路は位相演算回路か
らの入力ｅを選択してファンモータ５を駆動する。その
空気圧に比例して比例弁７の弁Ｒ度が変化し、バーナ４
でのガス燃焼が所定の状態に向かう。次いで、熱交換器
１の出湯湿度の上昇がサーミスタ２によって検出される
と、制御回路６は湯温検出信号ａと目標温度信号すとの
偏差Ｃを求め、この偏差Ｃに対してＰＩＤ演算を行なっ
て所定の制御！ｌｄを作成する。そして、この制御１ｆ
ｉｄ ｋ：基づいてファンモータ５をドライブする位相
角を演算して決定する。この演紳結果は入力選択回路を
介して出力され、ファンモータ５が所定の回転数となる
。その結果、所定の空気量りが比例弁７に伝達され、弁
開度が所定の開度になってバーナ４に供給されるガス量
も最適なものとなって、出１１１温度は設定温度となる
べく制御される。
、 上述の動作が繰返し行なわれて出湯湿度が
設定温度に保持され、バーナ４は所定のガス量で燃焼を
継続する。そして、設定温度あるいは比重量の変化があ
った場合には、出′４温度の変化がフィードバックされ
、上述の制御動作により出ｍ瀉度が修正される。次に、
第２Ａ図および第２Ｂ図に基づいて緩点火動作について
説明を加える。緩点火は、一般に最大燃焼能力の約１／
２程度に選ばれる。これは、着火しやすくかつ’ａ＊音
が小さいという条件の下で選ばれている。第２Ａ図およ
び第２Ｂ図に示す緩点火ガス量の可変範囲の上限値は、
着火音が小さなガス量の上限値であり、下限値は着火の
容易さから見た能力の下限値である。したがって、第２
Ａ図および第２Ｂ図は、必要なガス量に応じて緩点火ガ
ス量が変化することを示しており、その可変範囲は緩点
火ガス量可変範囲内を限度としている。このように、第
２Ａ図および第２Ｂ図の実線で示す波形ｄないしｈから
明らかな９− ように、温度設定器と入水温度検出器と流量検出器の信
号に基づいて緩点火能力を変えるようにしたので、いか
なる条件においてもオーバシュートの少ない応答特性の
良い燃焼制御を行なうことができる。
設定温度に保持され、バーナ４は所定のガス量で燃焼を
継続する。そして、設定温度あるいは比重量の変化があ
った場合には、出′４温度の変化がフィードバックされ
、上述の制御動作により出ｍ瀉度が修正される。次に、
第２Ａ図および第２Ｂ図に基づいて緩点火動作について
説明を加える。緩点火は、一般に最大燃焼能力の約１／
２程度に選ばれる。これは、着火しやすくかつ’ａ＊音
が小さいという条件の下で選ばれている。第２Ａ図およ
び第２Ｂ図に示す緩点火ガス量の可変範囲の上限値は、
着火音が小さなガス量の上限値であり、下限値は着火の
容易さから見た能力の下限値である。したがって、第２
Ａ図および第２Ｂ図は、必要なガス量に応じて緩点火ガ
ス量が変化することを示しており、その可変範囲は緩点
火ガス量可変範囲内を限度としている。このように、第
２Ａ図および第２Ｂ図の実線で示す波形ｄないしｈから
明らかな９− ように、温度設定器と入水温度検出器と流量検出器の信
号に基づいて緩点火能力を変えるようにしたので、いか
なる条件においてもオーバシュートの少ない応答特性の
良い燃焼制御を行なうことができる。
第１図は従来の燃焼制御装置の動作のシーケンスを示す
図である。第２Ａ図および第２Ｂ図は、従来の燃焼制御
装置およびこの発明の一実施例の燃焼量と出湯ｍ度との
関係を示す波形図である。 第３図はこの発明の一実施例が適用された湯沸し器の基
本構成図である。第４図はこの発明の一実施例のシーケ
ンス図である。 図において、１は熱交換器、２は出湯温度検出器、３は
温度設定器、４バーナ、５はファンモータ、６は制御回
路、７は比例弁、８は流量検出器、９は元バルブ、１０
はガスガバナ、１１は点火器、１２は炎検出器、１３は
風圧ス、イッチ、１４は入水温度検出器を示す。 １０−
図である。第２Ａ図および第２Ｂ図は、従来の燃焼制御
装置およびこの発明の一実施例の燃焼量と出湯ｍ度との
関係を示す波形図である。 第３図はこの発明の一実施例が適用された湯沸し器の基
本構成図である。第４図はこの発明の一実施例のシーケ
ンス図である。 図において、１は熱交換器、２は出湯温度検出器、３は
温度設定器、４バーナ、５はファンモータ、６は制御回
路、７は比例弁、８は流量検出器、９は元バルブ、１０
はガスガバナ、１１は点火器、１２は炎検出器、１３は
風圧ス、イッチ、１４は入水温度検出器を示す。 １０−
Claims (2)
- （１） 熱交換器の出湯温度を検出する温度検出器と、
出ｍ潰度を設定する温度設定器と、バーナに燃料を供給
する比例制御弁と、この比例制御弁の開度を制御する制
御回路とを備えた燃焼制御装置において、さらに 前記熱交換器への流入水量を検出する入水温度検出器と
、 前記熱交換器への流入水量を検出する流量検出器と、 前記温度設定器と前記入水温度検出器と前記流量検出器
とのそれぞれの出力信号に応じて点火時における前記比
例制御弁の開度を変化させる緩点−火手段を備えたこと
を特徴とする、燃焼制御装置。 - （２） 前記緩点火手段は、湯沸し器の許容緩点火能力
範囲の最大および最小の範囲内でのみ変化する制御手段
を含む、特許請求の範囲第１項記載の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020282A JPS59145429A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | 燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020282A JPS59145429A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | 燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59145429A true JPS59145429A (ja) | 1984-08-20 |
Family
ID=12022808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58020282A Pending JPS59145429A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | 燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59145429A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6169646U (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-13 | ||
| EP1248044A2 (de) * | 2001-03-26 | 2002-10-09 | Vaillant GmbH | Verfahren zur Inbetriebnahme eines Heizgerätes |
-
1983
- 1983-02-08 JP JP58020282A patent/JPS59145429A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6169646U (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-13 | ||
| EP1248044A2 (de) * | 2001-03-26 | 2002-10-09 | Vaillant GmbH | Verfahren zur Inbetriebnahme eines Heizgerätes |
| EP1248044A3 (de) * | 2001-03-26 | 2005-02-02 | Vaillant GmbH | Verfahren zur Inbetriebnahme eines Heizgerätes |
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