(57)【要約】【課題】油温変動に伴う燃焼量の増減が生じても、常に一定の空燃比で燃焼出来る燃焼制御装置を提供する。【解決手段】燃油噴射ノズル１に燃油を供給する電磁ポンプ３を備えた燃油供給路２と、油比例弁５を備え前記燃油噴射ノズル１と前記電磁ポンプ３より上流側の燃油供給路２とを連通するリタ−ン流路４とを備え、油比例弁５による燃油のリタ−ン量制御によって燃焼量を制御するもので、前記燃油噴射ノズル１と電磁ポンプ３との間の燃油供給路２途中には油温を検出する油温センサ７を備え、この油温センサ７の検出油温に応じて燃焼空気供給用の燃焼ファン７の回転数を補正することで、油温によって変動する燃油量に応じて、供給される燃焼空気量を補正して空燃比を一定にした適切な燃焼が行え、煤の発生がなく良好な性能が発揮出来るものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃油噴射ノズルに燃油を供給する電磁ポンプを備えた燃油供給路と、油比例弁を備え前記燃油噴射ノズルと前記電磁ポンプより上流側の燃油供給路とを連通するリタ−ン流路とを備え、油比例弁による燃油のリタ−ン量制御によって燃焼量を制御するものに於いて、前記燃油噴射ノズルと電磁ポンプとの間の燃油供給路途中には油温を検出する油温センサを備え、この油温センサの検出油温に応じて燃焼空気供給用の燃焼ファンの回転数を補正する事を特徴とする燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は給湯機等のバ−ナとして利用される加圧噴霧式の燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種のものに於いては、例えば特開平３−２０５１６号公報に開示されている如く、燃油供給路より電磁ポンプによって加圧された燃油が燃油噴射ノズルに供給され、ここで噴霧されて燃焼するものであり、この時油比例弁の駆動でリタ−ン流路を介して戻されるリタ−ン量を制御することで、被制御対象の温度に応じた無段階の燃焼量制御を行うものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで燃油供給路内を流れる燃油は温度によって、その粘度が変動する。例えば、油温が高くなれば燃油の粘度は減少し、油温が低くなれば燃油の粘度は増加する。結果として、この燃油の粘度の変動により燃油噴霧ノズルからの噴霧量が変動し、噴霧された燃油と供給される燃焼空気との空燃比が予め設定していた適切な状態から大きく変動してしまうと言う問題点を有するものであり、この空燃比の変動は煤の発生原因となり、機器の性能が十分に発揮出来なくなるものであった。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】
この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、燃油噴射ノズルに燃油を供給する電磁ポンプを備えた燃油供給路と、油比例弁を備え前記燃油噴射ノズルと前記電磁ポンプより上流側の燃油供給路とを連通するリタ−ン流路とを備え、油比例弁による燃油のリタ−ン量制御によって燃焼量を制御するものに於いて、前記燃油噴射ノズルと電磁ポンプとの間の燃油供給路途中には油温を検出する油温センサを備え、この油温センサの検出油温に応じて燃焼空気供給用の燃焼ファンの回転数を補正するものである。
【０００５】
電磁ポンプの駆動で加圧された燃油は燃油噴射ノズルに供給されるが、その一部は油比例弁の駆動で燃油噴射ノズルより噴射されることなくリタ−ン流路を介してリタ−ンされ、残りが噴射されるものであり、又この噴射される燃油量で完全燃焼する最適な燃焼空気を燃焼ファンから供給されて燃焼するものであり、更にこの油比例弁及び燃焼ファンの駆動は、希望湯温を設定した設定温度と出湯経路に備えた出湯サ−ミスタで検知された実際の出湯温度とをマイクロコンピュ−タ（以下マイコンと称す）に入力し、両者の偏差を演算すると共に、燃油供給路途中に備えられた油温サ−ミスタからの油温も入力し、この油温に応じた補正値を前記演算結果に加えて更に演算し、この演算結果に応じて燃焼ファンを制御するものである。
【０００６】
従って油温によって変動する燃油量に応じて、供給される燃焼空気量を補正して空燃比を一定にした適切な燃焼が行え、煤の発生がなく良好な性能が発揮出来るものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次にこの発明に係る燃焼制御装置を給湯機に利用した状態を示す一実施例で説明する。
１は燃油リタ−ン方式の燃油噴射ノズルで、内部にはリタ−ン穴を有したディストリビュ−タ（図示せず）を備え、供給された燃油の一部をリタ−ンさせると共に、残りを旋回噴霧し燃焼させるものである。
【０００８】
２は上記燃油噴射ノズル１と燃油タンク等の燃油供給源（図示せず）とを結ぶ燃油供給路で、途中には常に約１１ｋｇ／ｃｍ２の定圧で燃油を圧送する電磁ポンプ３を備えている。
４は燃油噴射ノズル１のリタ−ン穴と電磁ポンプ３より上流側の燃油供給路２とを連通したリタ−ン流路で、途中には電磁コイルと弁体とスプリング等（何れも図示せず）から構成された油比例弁５を備え、該油比例弁５の電磁コイルに供給される電流値で開口量を可変しリタ−ン量を制御することで、燃油噴射ノズル１からの噴霧量を決定するものである。
【０００９】
６は燃焼空気を供給する燃焼ファンで、燃油噴射ノズル１から噴霧される燃油量に応じた燃焼空気を、予め設定して一定の空燃比になるように回転数を制御して供給するものである。
７は燃油噴射ノズル１と電磁ポンプ３との間の燃油供給路２途中に備えられたサ−ミスタから成る油温サ−ミスタで、燃油供給路２を流通する燃油温度を常に検知するものである。
８は設定温度の出湯を末端の給湯栓９より可能とする給湯路で、途中には前記燃油噴射ノズル１の燃焼熱を受けて加熱される熱交換器１０を備えている。
【００１０】
１１は給湯栓９近傍に設けられ給湯機の各種制御を行う操作部を司るリモコンで、所望の出湯温度を適宜設定可能な温度設定手段１２や運転スイッチ１３等を備えている。
１４は熱交換器１０下流側の給湯路７途中に備えられた出湯サ−ミスタで、実際の出湯温度を常に検出するものである。
【００１１】
１５は給湯機の制御回路を構成するマイコンで、入力側には油温サ−ミスタ７及び温度設定手段１２及び出湯サ−ミスタ１４が接続し、又出力側には電磁ポンプ３及び油比例弁５及び燃焼ファン６が接続しているものである。
そしてマイコン１５では温度設定手段１２の設定温度と、出湯サ−ミスタ１４で検知される実際の出湯温度との偏差値を演算して油比例弁５の開度を決定して制御するものであり、更にこの油比例弁５の開度により設定される燃油量に応じて燃焼ファン６は回転数を決定するが、この決定された回転数に油温サ−ミスタ７によって検出された油温に応じた補正値を加算して、最終的には燃焼ファン６の回転数は予め設定された前記の値に補正を掛けて制御されるものであり、油温に応じて変動する燃油量に対応して燃焼空気量も増減して、常に一定の空燃比で燃焼されるようにしたものである。
【００１２】
又上記油温に応じた補正値は、予め実験で得られた定数と、この定数を代入する計算式とをマイコン１５内に記憶させておくことで、随時温度に応じた補正値を瞬時に得られるようにしたものである。
【００１３】
次にこの一実施例の作動について説明する。
今リモコン１１の温度設定手段１２で希望出湯温度を設定後に運転スイッチ１３をＯＮし、そして給湯栓９を開栓すれば給湯路８内の流水をフロ−スイッチ（図示せず）が検知し、マイコン１５に燃焼開始信号を入力させることで、該マイコン１５は電磁ポンプ３及び油比例弁５及び燃焼ファン６及び点火装置（図示せず）等を駆動させて燃油噴射ノズル１から噴霧される燃油を燃焼させ、熱交換器１０を加熱して出湯を行うものである。
【００１４】
そしてこの燃焼は、温度設定手段１２で設定された設定温度と出湯サ−ミスタ１４で検出される実際の出湯温度との偏差値に応じて、油比例弁５の開口度を調節してリタ−ン量を制御することで、燃焼される燃油量が決定され、この燃油量に応じて燃焼空気量が決定されて燃焼ファン６の回転数がマイコン１５によって制御されるが、このマイコン１５で演算された燃油量と実際の燃油量とは相違し、空燃比を一定にするには燃焼ファン６の回転数の補正が必要となる。
【００１５】
これについては、図３の油温に対する燃焼ファン６の補正量が予めマイコン１５内に記憶され、即ち、基準の油温Ｔ０の時には補正量０で、この基準油温Ｔ０より低温の油温Ｔ１の時には、燃油量が増加するのでこの増加量に応じて燃焼ファン６の回転数を補正量Ｆ１に上げるものであり、又逆に油温が基準油温Ｔ０より高温の油温Ｔ２の時には、燃油量が減少するのでこの減少量に応じて燃焼ファン６の回転数を補正量Ｆ２に下げるものであり、これにより燃油噴射ノズル１から噴霧される燃油量と、燃焼ファン６から供給される燃焼空気量との空燃比を一定に維持することで、煤の発生のない良好な燃焼が行えるようにしたものである。
【００１６】
次にこの作動を図４に示すフロ−チャ−トで説明すれば、スタ−トで熱要求待機のステップ１６から、給湯栓９開成の熱要求発生を判断するステップ１７で、ＹＥＳでステップ１８に進み燃焼が開始されるものであり、この時ステップ１９で油温サ−ミスタ７で油温が検出され、そしてこの検出された油温に応じてステップ２０で燃焼ファン６の回転数補正量を決定し、次のステップ２１でこの補正量で燃焼ファン６の回転数を補正制御して、順次これを繰り返して、常に空燃比を一定に維持するものである。
【００１７】
従って油温に影響されることなく常に予め設定された一定の空燃比での燃焼量を安定して得ることが出来るものであり、この種の給湯機では温度変動が少なく安定して良好な出湯が行え、リタ−ン方式の燃焼で無段階で広範囲な燃焼制御と相まって極めて使用勝手が良いものである。
【００１８】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、油温によって変動する燃油量に応じて、供給される燃焼空気量を補正して空燃比を一定にした適切な燃焼が行え、煤の発生がなく良好な性能が発揮出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明一実施例を付した給湯機の概略構成図。
【図２】同電気回路の要部ブロック図。
【図３】同油温と燃焼ファンの回転数補正量との関係を示す特性図。
【図４】同要部のフロ−チャ−ト。
【符号の説明】
１　燃油噴射ノズル
２　燃油供給路
３　電磁ポンプ
４　リタ−ン流路
５　油比例弁
６　燃焼ファン
７　油温サ−ミスタ
【図１】
2004028425.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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