JPH0532652B2 - - Google Patents
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- JPH0532652B2 JPH0532652B2 JP5261889A JP5261889A JPH0532652B2 JP H0532652 B2 JPH0532652 B2 JP H0532652B2 JP 5261889 A JP5261889 A JP 5261889A JP 5261889 A JP5261889 A JP 5261889A JP H0532652 B2 JPH0532652 B2 JP H0532652B2
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Landscapes
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、燃焼用空気を供給するための送風機
を備えた複数のバーナの使用数を、必要に応じて
自動的に切替える液体加熱器において、火移り時
にバーナへの燃料供給量と送風機の作動状態とを
制御して、空燃比を所定の状態に制御する燃焼制
御装置に関する。
を備えた複数のバーナの使用数を、必要に応じて
自動的に切替える液体加熱器において、火移り時
にバーナへの燃料供給量と送風機の作動状態とを
制御して、空燃比を所定の状態に制御する燃焼制
御装置に関する。
[従来の技術]
例えば、液体加熱器としての給湯器では、大給
湯量に対応し、かつ、小給湯量にも対応できるよ
うにするために、例えば燃料供給量の調節をする
制御弁の下流で燃料管を分岐させて2器のバーナ
を設けるとともに、一方のバーナへの燃料管中に
は電磁弁を設けて、使用状態に応じて電磁弁を開
閉させてバーナの使用数を変更して、小加熱量か
ら大加熱量まで自動的に変更するものがある。
湯量に対応し、かつ、小給湯量にも対応できるよ
うにするために、例えば燃料供給量の調節をする
制御弁の下流で燃料管を分岐させて2器のバーナ
を設けるとともに、一方のバーナへの燃料管中に
は電磁弁を設けて、使用状態に応じて電磁弁を開
閉させてバーナの使用数を変更して、小加熱量か
ら大加熱量まで自動的に変更するものがある。
こうした給湯器では、バーナへ燃焼用空気を供
給するために送風機を備え、出湯温度等に基づい
て決定された目的加熱量に応じて送風機を駆動す
る一方、例えば送風機の回転数を検出して、その
回転数に応じて制御弁の開度を決めて、送風機の
作動状態に合わせて一定の空燃比で燃料を供給す
るようにしたものがある。
給するために送風機を備え、出湯温度等に基づい
て決定された目的加熱量に応じて送風機を駆動す
る一方、例えば送風機の回転数を検出して、その
回転数に応じて制御弁の開度を決めて、送風機の
作動状態に合わせて一定の空燃比で燃料を供給す
るようにしたものがある。
また、バーナ数を増やすとき(火移り時)に
は、点火される側のバーナの着火性を考慮して、
ガスリツチになるように空燃比を変更するものが
ある。この場合、従来では、送風機は目的燃焼量
に応じてそのまま駆動し、燃料を調節する制御弁
の開度のみを変更している。
は、点火される側のバーナの着火性を考慮して、
ガスリツチになるように空燃比を変更するものが
ある。この場合、従来では、送風機は目的燃焼量
に応じてそのまま駆動し、燃料を調節する制御弁
の開度のみを変更している。
また一方では、バーナ数の切替え後の出湯温度
の安定性を向上させるために、例えば実公昭63−
30031号公報の考案のように、バーナ数を切替え
後の制御弁の下流側の負荷の変化を考慮して、切
替え後の燃料供給量が切替え前と同じになるよう
に制御弁の開度を切替えと同時に変更するものが
ある。この結果、切替え前と切替え後に同じ燃焼
量が得られる。
の安定性を向上させるために、例えば実公昭63−
30031号公報の考案のように、バーナ数を切替え
後の制御弁の下流側の負荷の変化を考慮して、切
替え後の燃料供給量が切替え前と同じになるよう
に制御弁の開度を切替えと同時に変更するものが
ある。この結果、切替え前と切替え後に同じ燃焼
量が得られる。
[発明が解決しようとする課題]
しかし、送風機の回転数を検出して制御弁の開
度を制御するガス給湯器では、目的燃焼量に応じ
て制御される送風機の作動状態に応じて制御弁の
開度が制御されているため、火移り時に空燃比を
変更するために制御弁の開度が変更されると、バ
ーナへの燃料供給量は、目的燃焼量を得るための
供給量とは異なつてしまう。
度を制御するガス給湯器では、目的燃焼量に応じ
て制御される送風機の作動状態に応じて制御弁の
開度が制御されているため、火移り時に空燃比を
変更するために制御弁の開度が変更されると、バ
ーナへの燃料供給量は、目的燃焼量を得るための
供給量とは異なつてしまう。
このため、火移り時には出湯温度が変動して、
不安定になるという問題がある。
不安定になるという問題がある。
また一方、火移り時に空燃比を急激に変更する
と、例えば共鳴音が発生する等、燃焼状態が不安
定になることがある。
と、例えば共鳴音が発生する等、燃焼状態が不安
定になることがある。
本発明は、複数バーナを使用した液体加熱器に
おいて、バーナ数の切替時の燃焼量変化を少なく
して、切替え後の加熱量不足が過剰加熱を少なく
し、安定した加熱温度が得られる燃焼制御装置を
提供することを第1の目的とする。
おいて、バーナ数の切替時の燃焼量変化を少なく
して、切替え後の加熱量不足が過剰加熱を少なく
し、安定した加熱温度が得られる燃焼制御装置を
提供することを第1の目的とする。
また、本発明は、火移りを安全かつ確実に行う
ことができるとともに、火移り時に、燃焼状態が
不安定になることがない燃焼制御装置を提供する
ことを第2の目的とする。
ことができるとともに、火移り時に、燃焼状態が
不安定になることがない燃焼制御装置を提供する
ことを第2の目的とする。
[課題を解決するための手段]
本発明の第1発明は、熱交換器を通過する液体
を加熱するための複数のバーナを設け、燃料供給
量を調節するための制御弁の下流で燃料管を分岐
させて前記複数のバーナへ燃料をそれぞれ供給す
るとともに、燃料供給を停止するための電磁弁を
分岐した燃料管に設け、前記熱交換器から流出す
る液体の温度を検知する温度検知手段の検知温度
に基づいて前記電磁弁を開閉して前記複数のバー
ナの使用数を切替えるとともに、前記電磁弁の開
閉に関連して前記制御弁の開度を変更する液体加
熱器の燃焼制御装置において、前記複数のバーナ
へ燃焼用空気を供給する送風機を備え、該送風機
の作動状態に応じて前記制御弁を制御するととも
に、前記複数のバーナの使用数を切替えるとき前
記バーナへの供給空気量と燃料供給量との比を変
更する空燃比変更手段を備え、該空燃比変更手段
は、前記送風機の作動状態を変更するとともに、
該変更に伴う前記制御弁の変化分を相殺するよう
に前記制御弁の作動状態を補正することを技術的
手段とする。
を加熱するための複数のバーナを設け、燃料供給
量を調節するための制御弁の下流で燃料管を分岐
させて前記複数のバーナへ燃料をそれぞれ供給す
るとともに、燃料供給を停止するための電磁弁を
分岐した燃料管に設け、前記熱交換器から流出す
る液体の温度を検知する温度検知手段の検知温度
に基づいて前記電磁弁を開閉して前記複数のバー
ナの使用数を切替えるとともに、前記電磁弁の開
閉に関連して前記制御弁の開度を変更する液体加
熱器の燃焼制御装置において、前記複数のバーナ
へ燃焼用空気を供給する送風機を備え、該送風機
の作動状態に応じて前記制御弁を制御するととも
に、前記複数のバーナの使用数を切替えるとき前
記バーナへの供給空気量と燃料供給量との比を変
更する空燃比変更手段を備え、該空燃比変更手段
は、前記送風機の作動状態を変更するとともに、
該変更に伴う前記制御弁の変化分を相殺するよう
に前記制御弁の作動状態を補正することを技術的
手段とする。
本発明の第2発明は、熱交換器を通過する液体
を加熱するための複数のバーナを設け、燃料供給
量を調節するための制御弁の下流で燃料管を分岐
させて前記複数のバーナへ燃料をそれぞれ供給す
るとともに、燃料供給を停止するための電磁弁を
分岐した燃料管に設け、前記熱交換器から流出す
る液体の温度を検知する温度検知手段の検知温度
に基づいて前記電磁弁を開閉して前記複数のバー
ナの使用数を切替えるとともに、前記電磁弁の開
閉に関連して前記制御弁の開度を変更する液体加
熱器の燃焼制御装置において、前記複数のバーナ
へ燃焼用空気を供給する送風機と、前記複数のバ
ーナの使用数を切替えるとき前記バーナへの供給
空気量と燃料供給量との比を変更する空燃比変更
手段とを備え、空燃比の変更を徐々に行うことを
技術的手段とする。
を加熱するための複数のバーナを設け、燃料供給
量を調節するための制御弁の下流で燃料管を分岐
させて前記複数のバーナへ燃料をそれぞれ供給す
るとともに、燃料供給を停止するための電磁弁を
分岐した燃料管に設け、前記熱交換器から流出す
る液体の温度を検知する温度検知手段の検知温度
に基づいて前記電磁弁を開閉して前記複数のバー
ナの使用数を切替えるとともに、前記電磁弁の開
閉に関連して前記制御弁の開度を変更する液体加
熱器の燃焼制御装置において、前記複数のバーナ
へ燃焼用空気を供給する送風機と、前記複数のバ
ーナの使用数を切替えるとき前記バーナへの供給
空気量と燃料供給量との比を変更する空燃比変更
手段とを備え、空燃比の変更を徐々に行うことを
技術的手段とする。
[作用]
本発明の第1発明では、バーナ数の切替時に
は、空燃比変更手段によつて送風機の作動状態が
変更されるため、燃焼用空気の供給量が変更され
る。このとき、制御弁は、送風機の作動状態に応
じた変化分が相殺されて制御されるため、空燃比
の変更が行われない場合と同じ供給量の燃料が供
給される。
は、空燃比変更手段によつて送風機の作動状態が
変更されるため、燃焼用空気の供給量が変更され
る。このとき、制御弁は、送風機の作動状態に応
じた変化分が相殺されて制御されるため、空燃比
の変更が行われない場合と同じ供給量の燃料が供
給される。
第2発明では、徐々に空燃比が変更されて、切
替用の空燃比になつたときに電磁弁が開閉されて
バーナ数の切替えが行われる。
替用の空燃比になつたときに電磁弁が開閉されて
バーナ数の切替えが行われる。
また、切替えが終わると、空燃比が徐々に元に
戻される。
戻される。
[発明の効果]
本発明の第1発明では、バーナ数の切替時にお
ける空燃比の変更では、燃焼用空気の供給量のみ
が変更され、燃料供給量は変更されない。従つ
て、燃焼量が変化しないため、加熱された液体の
温度の変動が少ない。
ける空燃比の変更では、燃焼用空気の供給量のみ
が変更され、燃料供給量は変更されない。従つ
て、燃焼量が変化しないため、加熱された液体の
温度の変動が少ない。
第2発明では、バーナ数の切替時における空燃
比の変更が徐々に行われるため、急激な燃焼条件
の変動がない。従つて、燃焼状態が不安定になら
ず、安定した燃焼が行われるため、共鳴音が発生
することがない。また加熱量への影響が少なく、
加熱された液体の温度が不安定にならない。
比の変更が徐々に行われるため、急激な燃焼条件
の変動がない。従つて、燃焼状態が不安定になら
ず、安定した燃焼が行われるため、共鳴音が発生
することがない。また加熱量への影響が少なく、
加熱された液体の温度が不安定にならない。
[実施例]
次に本発明を実施例に基づいて説明する。
第2図に示すガス燃焼式給湯器1は、燃焼室を
形成する燃焼器ケース10内に、複数のバーナを
2列に配した2連のバーナ群11が設けられてい
る。燃焼器ケース10の下方には、バーナ群11
へ燃焼用空気を供給するための送風機12が設け
られている。燃焼器ケース10内のバーナ群11
の上方には、水管式の熱交換器13が設けられ、
内部を通過する水はバーナ群11による燃焼熱に
よつて加熱される。燃焼器ケース10内のバーナ
群11の近傍には、バーナ群11を点火するスパ
ーカ14と、バーナ群11の着火を検知するフレ
ームロツド15とが備えられている。また、燃焼
器ケース10の上方には、燃焼排ガスを外部へ排
出するための排気口2が設けられている。
形成する燃焼器ケース10内に、複数のバーナを
2列に配した2連のバーナ群11が設けられてい
る。燃焼器ケース10の下方には、バーナ群11
へ燃焼用空気を供給するための送風機12が設け
られている。燃焼器ケース10内のバーナ群11
の上方には、水管式の熱交換器13が設けられ、
内部を通過する水はバーナ群11による燃焼熱に
よつて加熱される。燃焼器ケース10内のバーナ
群11の近傍には、バーナ群11を点火するスパ
ーカ14と、バーナ群11の着火を検知するフレ
ームロツド15とが備えられている。また、燃焼
器ケース10の上方には、燃焼排ガスを外部へ排
出するための排気口2が設けられている。
バーナ群11の下方には、燃料ガスを各バーナ
群11へそれぞれ供給するために2本のノズル管
16が備えられ、各ノズル管16には、2連のバ
ーナ群11の各バーナにそれぞれ対応して燃料ガ
スを噴出する複数の燃料噴出口16aが設けられ
ている。
群11へそれぞれ供給するために2本のノズル管
16が備えられ、各ノズル管16には、2連のバ
ーナ群11の各バーナにそれぞれ対応して燃料ガ
スを噴出する複数の燃料噴出口16aが設けられ
ている。
2本のノズル管16へ燃料供給源から燃料ガス
を導く燃料管20には、通電時に燃料ガスを通過
させる元電磁弁21および主電磁弁22、通電電
流に応じて供給圧力を制御することによつて燃料
ガスの供給量を調節するガバナ比例弁23が上流
側より順に設けられ、ガバナ比例弁23の下流で
燃料管20は分岐して、分岐した一方のガス管2
0aからは一方のノズル管16へ直接燃料ガスが
導かれ、分岐したもう一方のガス管20bには、
2連のバーナ群11のうちの1連の燃焼を停止す
るために、バーナ数切替用の電磁弁24が設けら
れ、燃料ガスは電磁弁24の開閉状態に応じて他
方のノズル管16へ導かれる。
を導く燃料管20には、通電時に燃料ガスを通過
させる元電磁弁21および主電磁弁22、通電電
流に応じて供給圧力を制御することによつて燃料
ガスの供給量を調節するガバナ比例弁23が上流
側より順に設けられ、ガバナ比例弁23の下流で
燃料管20は分岐して、分岐した一方のガス管2
0aからは一方のノズル管16へ直接燃料ガスが
導かれ、分岐したもう一方のガス管20bには、
2連のバーナ群11のうちの1連の燃焼を停止す
るために、バーナ数切替用の電磁弁24が設けら
れ、燃料ガスは電磁弁24の開閉状態に応じて他
方のノズル管16へ導かれる。
図示しない水供給源から熱交換器13へ水を導
く水供給管17には、給湯水量を調節するための
電動式水量制御装置18、熱交換器を13を通過
する水を検知する水流スイツチ19が上流側から
順に備えられ、また熱交換器13の下流の給湯筒
17aには、熱交換器13から流出する湯水の出
湯温度を検知する出湯温サーミスタ25がそれぞ
れ設けられている。
く水供給管17には、給湯水量を調節するための
電動式水量制御装置18、熱交換器を13を通過
する水を検知する水流スイツチ19が上流側から
順に備えられ、また熱交換器13の下流の給湯筒
17aには、熱交換器13から流出する湯水の出
湯温度を検知する出湯温サーミスタ25がそれぞ
れ設けられている。
制御装置30は、マイクロコンピユータを中心
とする制御回路からなるもので、第1図に示すと
おり、点火制御部31、温調制御部32、燃焼制
御部33、水量制御部37の各機能部により給湯
器を制御する。
とする制御回路からなるもので、第1図に示すと
おり、点火制御部31、温調制御部32、燃焼制
御部33、水量制御部37の各機能部により給湯
器を制御する。
点火制御部31は、水流スイツチ19からの通
水信号に応じて、所定のシーケンスで送風機1
2、各電磁弁21,22およびスパーカ14を制
御して、点火動作を開始するとともに、通水信号
が停止すると送風機12を停止し、各電磁弁2
1,22を閉じて燃焼を停止する。
水信号に応じて、所定のシーケンスで送風機1
2、各電磁弁21,22およびスパーカ14を制
御して、点火動作を開始するとともに、通水信号
が停止すると送風機12を停止し、各電磁弁2
1,22を閉じて燃焼を停止する。
また、例えば、立ち消え等によつてフレームロ
ツド15によつて炎が検知されなくなると、各電
磁弁21,22を閉じて、燃料供給を停止して、
ガス漏れを防止する。
ツド15によつて炎が検知されなくなると、各電
磁弁21,22を閉じて、燃料供給を停止して、
ガス漏れを防止する。
温調制御部32は、コントローラ40の設定温
度Tsetと、出湯温サーミスタ25の検知温度T
とに基づいて、熱交換器13を通過する水を、設
定温度Tsetに加熱するための加熱量(号数)Q
を決定する。
度Tsetと、出湯温サーミスタ25の検知温度T
とに基づいて、熱交換器13を通過する水を、設
定温度Tsetに加熱するための加熱量(号数)Q
を決定する。
燃焼制御部33は、送風機制御部34、比例弁
制御部35、切替制御部36の各機能部によつ
て、温調制御部32で決定された加熱量(号数)
Qに応じて送風機12、ガバナ比例弁23および
電磁弁24に制御する。
制御部35、切替制御部36の各機能部によつ
て、温調制御部32で決定された加熱量(号数)
Qに応じて送風機12、ガバナ比例弁23および
電磁弁24に制御する。
ここでは、ガバナ比例弁23の制御に先行し
て、決定された加熱量Qに応じて送風機12への
印加電圧が制御され、検出される送風機12の回
転数に応じてガバナ比例弁23の電流値が制御さ
れる。また、バーナ数の切替えに関連して、送風
機12およびガバナ比例弁23の作動状態が変更
されるとともに、電磁弁24が制御される。
て、決定された加熱量Qに応じて送風機12への
印加電圧が制御され、検出される送風機12の回
転数に応じてガバナ比例弁23の電流値が制御さ
れる。また、バーナ数の切替えに関連して、送風
機12およびガバナ比例弁23の作動状態が変更
されるとともに、電磁弁24が制御される。
本実施例では、温調制御部32で決定される加
熱量(号数)Qに対して、電磁弁24を閉じてバ
ーナ群11の1連のみで加熱する第1燃焼と、電
磁弁24を開いて2連のバーナ群11で加熱する
第2燃焼とが設定されており、第1燃焼では第3
図の実線Aに示すとおり、2号から8号の給湯量
が得られる燃焼領域が設定されており、第2燃焼
では、第3図の実線Bに示すとおり、4号から16
号の給湯量が得られる燃焼領域が設定されてい
る。
熱量(号数)Qに対して、電磁弁24を閉じてバ
ーナ群11の1連のみで加熱する第1燃焼と、電
磁弁24を開いて2連のバーナ群11で加熱する
第2燃焼とが設定されており、第1燃焼では第3
図の実線Aに示すとおり、2号から8号の給湯量
が得られる燃焼領域が設定されており、第2燃焼
では、第3図の実線Bに示すとおり、4号から16
号の給湯量が得られる燃焼領域が設定されてい
る。
送風機制御部34は、切替制御部36の制御状
態に基づいて温調制御部32の加熱量Qに応じて
送風機12を駆動する。
態に基づいて温調制御部32の加熱量Qに応じて
送風機12を駆動する。
ここでは、第1燃焼の場合には、温調制御部3
2で決定された加熱量Qに応じて送風機12をそ
のまま駆動し、第2燃焼では、切替制御部36に
より第2燃焼用に切替えられた制御状態で温調制
御部32の加熱量Qに応じて送風機12を駆動す
る。
2で決定された加熱量Qに応じて送風機12をそ
のまま駆動し、第2燃焼では、切替制御部36に
より第2燃焼用に切替えられた制御状態で温調制
御部32の加熱量Qに応じて送風機12を駆動す
る。
また、バーナ数の切替時には、切替制御部36
による切替制御が行われ、送風機12の作動状態
を徐々に切替用の作動状態へ変更して、それに伴
つて燃焼用空気の供給量を変更し、切替えが終わ
ると、それぞれの燃焼状態において、再び加熱量
Qに応じて送風機12を駆動する。
による切替制御が行われ、送風機12の作動状態
を徐々に切替用の作動状態へ変更して、それに伴
つて燃焼用空気の供給量を変更し、切替えが終わ
ると、それぞれの燃焼状態において、再び加熱量
Qに応じて送風機12を駆動する。
比例弁制御部35は、第1燃焼および第2燃焼
の場合とも、基本的には送風機12の回転数を検
出して、その回転数に応じた通電電流値でガバナ
比例弁23を通電する。この結果、ガバナ比例弁
23が同じように下流側の圧力を調節しても、第
1燃焼の場合には、電磁弁24が閉じられている
ため、供給される燃料ガス量が少なく、第2燃焼
では、電磁弁24が開いているため、燃料ガスの
供給量が第1燃焼と比べて多くなる。
の場合とも、基本的には送風機12の回転数を検
出して、その回転数に応じた通電電流値でガバナ
比例弁23を通電する。この結果、ガバナ比例弁
23が同じように下流側の圧力を調節しても、第
1燃焼の場合には、電磁弁24が閉じられている
ため、供給される燃料ガス量が少なく、第2燃焼
では、電磁弁24が開いているため、燃料ガスの
供給量が第1燃焼と比べて多くなる。
従つて、加熱量Qに応じた燃料ガスがそれぞれ
供給される。また、送風機12の作動状態に同期
した状態で燃料ガスが供給されるため、適正な空
燃比を維持することができる。
供給される。また、送風機12の作動状態に同期
した状態で燃料ガスが供給されるため、適正な空
燃比を維持することができる。
さらに、バーナ数の切替時には、切替制御部3
6によつて切替制御が行われ、このとき温調制御
部32の加熱量Qとは異なつた燃焼用空気を供給
する送風機12の作動変化分を相殺するようにガ
バナ比例弁23への電流値を補正する。
6によつて切替制御が行われ、このとき温調制御
部32の加熱量Qとは異なつた燃焼用空気を供給
する送風機12の作動変化分を相殺するようにガ
バナ比例弁23への電流値を補正する。
切替制御部36は、温調制御部32が決定され
た加熱量(号数)Qに応じて使用するバーナ数を
決定して電磁弁24を制御するとともに、それぞ
れのバーナ数において、加熱量Qに応じた送風機
12への印加電圧を決定する。
た加熱量(号数)Qに応じて使用するバーナ数を
決定して電磁弁24を制御するとともに、それぞ
れのバーナ数において、加熱量Qに応じた送風機
12への印加電圧を決定する。
また、バーナ数の切替時に、送風機12および
ガバナ比例弁23の制御状態を変更して空燃比を
火移り空燃比に変更する空燃比変更制御を行う。
ガバナ比例弁23の制御状態を変更して空燃比を
火移り空燃比に変更する空燃比変更制御を行う。
空燃比変更制御は、第1燃焼から第2燃焼への
火移り時に、燃焼状態の急激な変化を生じないよ
うに、安全にかつ確実に火移りが行われるように
するために行うとともに、その際の加熱量の変動
を少なくして、出湯温度を安定させるためのもの
である。
火移り時に、燃焼状態の急激な変化を生じないよ
うに、安全にかつ確実に火移りが行われるように
するために行うとともに、その際の加熱量の変動
を少なくして、出湯温度を安定させるためのもの
である。
ここでは、温調制御部32で決定される火移り
時の加熱量Q1に応じて決まる送風量情報Φ1に対
して、燃焼用空気の供給量を少なくするための空
気補正情報Φαを送風機制御部34へ送出して、 Φch=Φ1−Φα …… となるように、火移り時の送風量情報Φchを決定
する。
時の加熱量Q1に応じて決まる送風量情報Φ1に対
して、燃焼用空気の供給量を少なくするための空
気補正情報Φαを送風機制御部34へ送出して、 Φch=Φ1−Φα …… となるように、火移り時の送風量情報Φchを決定
する。
このとき、これに応じて送風機12が制御され
ると、ガバナ比例弁23により調節される燃料供
給量Fが空気補正情報Φαに相当するFαだけ少な
くなつて、火移り時の加熱量Q1に対応しなくな
る。このため、火移り時の送風量情報Φchに応じ
て決まる燃料供給量Fchに対して、燃料ガスの供
給量を増やすための燃料補正情報Fαを比例弁制
御部35へ送出して、 F1=Fch+Fα …… とすることによつて、補正燃料供給量F1を得て、
送風機12の作動に応じて制御されるガバナ比例
弁23による燃料供給量Fを補正する。
ると、ガバナ比例弁23により調節される燃料供
給量Fが空気補正情報Φαに相当するFαだけ少な
くなつて、火移り時の加熱量Q1に対応しなくな
る。このため、火移り時の送風量情報Φchに応じ
て決まる燃料供給量Fchに対して、燃料ガスの供
給量を増やすための燃料補正情報Fαを比例弁制
御部35へ送出して、 F1=Fch+Fα …… とすることによつて、補正燃料供給量F1を得て、
送風機12の作動に応じて制御されるガバナ比例
弁23による燃料供給量Fを補正する。
この結果、火移り時の加熱量Q1に応じた補正
燃料供給量F1が供給される。
燃料供給量F1が供給される。
従つて、温調制御部32の加熱量Q1に対して、
燃焼用空気のみが少なくされることによつて空燃
比が変更されてガスリツチになるため、確実な火
移りが得られるとともに、温調制御部32の加熱
量Q1に応じた適量の補正燃料供給量F1が供給さ
れるため、熱交換器13を通過する水に対して、
過剰の加熱が行われることがなく、出湯温度の変
動を少なくすることができる。
燃焼用空気のみが少なくされることによつて空燃
比が変更されてガスリツチになるため、確実な火
移りが得られるとともに、温調制御部32の加熱
量Q1に応じた適量の補正燃料供給量F1が供給さ
れるため、熱交換器13を通過する水に対して、
過剰の加熱が行われることがなく、出湯温度の変
動を少なくすることができる。
また、この空燃比変更制御によつて、空燃比が
急激に変化すると、燃焼器ケース10内での燃焼
状態が変化して不安定になるため、共鳴等の異常
音が発生する場合がある。
急激に変化すると、燃焼器ケース10内での燃焼
状態が変化して不安定になるため、共鳴等の異常
音が発生する場合がある。
そのため、切替制御部36には、タイマ部36
aが設けられ、火移り制御において、送風機制御
部34への空気補正情報Φαの送出および比例弁
制御部35への燃料補正情報Fαの送出による火
移り空燃比への空燃比の変更を一気に行わない
で、タイマ部36aの計時時間に応じて各補正情
報を徐々に増加させる。
aが設けられ、火移り制御において、送風機制御
部34への空気補正情報Φαの送出および比例弁
制御部35への燃料補正情報Fαの送出による火
移り空燃比への空燃比の変更を一気に行わない
で、タイマ部36aの計時時間に応じて各補正情
報を徐々に増加させる。
すなわち、切替制御において、切替制御を開始
してから電磁弁24を開いてバーナ数を切替える
までの設定時間をtaとすると、切替制御開始後の
経過単位時間tnにおける空気補正情報Φnおよび
燃料補正情報Fnは、 Φn=Φα×tn/ta …… Fn=Fα×tn/ta …… で得られる。
してから電磁弁24を開いてバーナ数を切替える
までの設定時間をtaとすると、切替制御開始後の
経過単位時間tnにおける空気補正情報Φnおよび
燃料補正情報Fnは、 Φn=Φα×tn/ta …… Fn=Fα×tn/ta …… で得られる。
従つて、火移り時の切替制御開始後の経過単位
時間tnにおける送風量情報Φchは、 Φch=Φ1−Φα×tn/ta …… となる。
時間tnにおける送風量情報Φchは、 Φch=Φ1−Φα×tn/ta …… となる。
また、火移り時の切替制御開始後の経過単位時
間tnにおける補正燃料供給量F1は、 F1=Fch×Fα×tn/ta …… で示すとおり、火移り時の切替制御開始後の経過
単位時間tnに関係なく、火移り時の加熱量Q1に
応じた補正燃料供給量F1となる。
間tnにおける補正燃料供給量F1は、 F1=Fch×Fα×tn/ta …… で示すとおり、火移り時の切替制御開始後の経過
単位時間tnに関係なく、火移り時の加熱量Q1に
応じた補正燃料供給量F1となる。
また、空燃比変更制御では、第1燃焼から第2
燃焼への火移りが終わつたあとに、再び切替前の
空燃比に戻す。この場合には、切替前と同様に、
空燃比を徐々に元へ戻す。
燃焼への火移りが終わつたあとに、再び切替前の
空燃比に戻す。この場合には、切替前と同様に、
空燃比を徐々に元へ戻す。
この場合には、切替制御において、電磁弁24
を開いてバーナ数を切替えてから、空燃比を元へ
戻すまでの設定時間をtbとすると、切替後の経過
単位時間tnにおける空気補正情報Φnおよび燃料
補正情報Fnは、 Φn=Φα×(tn−tb)/tb …… Fn=Fα×(tn−tb)/tb …… で得られ、火移り時の切替後の経過単位時間tnに
おける送風量情報Φchは、 Φch=Φ1+Φα×(tn−tb)/tb …… となる。
を開いてバーナ数を切替えてから、空燃比を元へ
戻すまでの設定時間をtbとすると、切替後の経過
単位時間tnにおける空気補正情報Φnおよび燃料
補正情報Fnは、 Φn=Φα×(tn−tb)/tb …… Fn=Fα×(tn−tb)/tb …… で得られ、火移り時の切替後の経過単位時間tnに
おける送風量情報Φchは、 Φch=Φ1+Φα×(tn−tb)/tb …… となる。
また、火移り時の切替制御開始後の経過単位時
間tnにおける補正燃料供給量F1は、 F1=Fch−Fα×(tn−tb)/tb …… のとおり、火移り時の切替制御開始後の経過単位
時間tnに関係なく、火移り時の加熱量Q1に応じ
た補正燃料供給量F1となる。
間tnにおける補正燃料供給量F1は、 F1=Fch−Fα×(tn−tb)/tb …… のとおり、火移り時の切替制御開始後の経過単位
時間tnに関係なく、火移り時の加熱量Q1に応じ
た補正燃料供給量F1となる。
このように、切替制御においては、時間を掛け
て徐々に火移り空燃比に変更し、火移り空燃比に
なつたところで電磁弁24を開動作させ、その
後、空燃比を徐々に変更して、再び通常の空燃比
に戻すようにしているため、燃焼状態が急激に変
化することがない。従つて、円滑に火移りさせる
ことができ、共鳴音等の発生がない。
て徐々に火移り空燃比に変更し、火移り空燃比に
なつたところで電磁弁24を開動作させ、その
後、空燃比を徐々に変更して、再び通常の空燃比
に戻すようにしているため、燃焼状態が急激に変
化することがない。従つて、円滑に火移りさせる
ことができ、共鳴音等の発生がない。
一方、ここでは、決定された燃焼量に応じて送
風機12が制御され、送風機12の回転数に応じ
てガバナ比例弁23が制御されるため、第1燃焼
と第2燃焼との切替時には、送風機12の応答遅
れに伴つてガバナ比例弁23による燃料供給量の
変更が遅れる。
風機12が制御され、送風機12の回転数に応じ
てガバナ比例弁23が制御されるため、第1燃焼
と第2燃焼との切替時には、送風機12の応答遅
れに伴つてガバナ比例弁23による燃料供給量の
変更が遅れる。
その結果、仮に、切替制御の開始ともに電磁弁
24が切替えられると、切替えの過渡期には第3
図の破線C,Dに示すように、切替前の加熱量と
は大きく異なる加熱量を経て切替えが行われるた
め、加熱量の変動が大きくなる。
24が切替えられると、切替えの過渡期には第3
図の破線C,Dに示すように、切替前の加熱量と
は大きく異なる加熱量を経て切替えが行われるた
め、加熱量の変動が大きくなる。
このため、送風機12およびガバナ比例弁23
の実質的な切替時と、電磁弁24の切替時とを同
じタイミングで行うために、送風機12およびガ
バナ比例弁23の切替えが開始されてからタイマ
部36aによる計時が行われ、前述の設定時間ta
が経過してから電磁弁24の切替えを行うように
している。この結果、バーナの切替えは、破線
E,Fに示すように行われるため、送風機12の
応答遅れによる影響を少なくすることができる。
なお、この電磁弁24の切替えのタイミングは、
バーナ数が増える火移りの場合のみでなく、バー
ナ数が減少する場合にも同様に徐々に行われる。
の実質的な切替時と、電磁弁24の切替時とを同
じタイミングで行うために、送風機12およびガ
バナ比例弁23の切替えが開始されてからタイマ
部36aによる計時が行われ、前述の設定時間ta
が経過してから電磁弁24の切替えを行うように
している。この結果、バーナの切替えは、破線
E,Fに示すように行われるため、送風機12の
応答遅れによる影響を少なくすることができる。
なお、この電磁弁24の切替えのタイミングは、
バーナ数が増える火移りの場合のみでなく、バー
ナ数が減少する場合にも同様に徐々に行われる。
このように、本実施例では、バーナ数の切替え
に伴う出湯温度の変動を少なくできるようにして
いるが、それでもなお、バーナ数が切替えられた
場合には、出湯温サーミスタ25の検知温度に基
づいて制御系が変化するため、出湯温度Toutの
変動を免れることができない。
に伴う出湯温度の変動を少なくできるようにして
いるが、それでもなお、バーナ数が切替えられた
場合には、出湯温サーミスタ25の検知温度に基
づいて制御系が変化するため、出湯温度Toutの
変動を免れることができない。
そこで、バーナ数の切替えがどうしても必要で
ないような場合には、できる限り切替えを行わな
いようにするために、温調制御部32により決定
される加熱量Qが変化して、第1燃焼において
は、加熱量Qが増加して第2燃焼への切替号数を
越えた場合、第2燃焼においては、加熱量Qが減
少して第1燃焼への切替号数を下回つた場合を切
替指令としたとき、この切替指令の継続時間tを
タイマ部36aによつて計時して、継続時間tが
一定時間t1以上になつた場合には、切替制御を行
い、継続時間tが一定時間t1に満たない場合に
は、切替えを行わないようにしている。
ないような場合には、できる限り切替えを行わな
いようにするために、温調制御部32により決定
される加熱量Qが変化して、第1燃焼において
は、加熱量Qが増加して第2燃焼への切替号数を
越えた場合、第2燃焼においては、加熱量Qが減
少して第1燃焼への切替号数を下回つた場合を切
替指令としたとき、この切替指令の継続時間tを
タイマ部36aによつて計時して、継続時間tが
一定時間t1以上になつた場合には、切替制御を行
い、継続時間tが一定時間t1に満たない場合に
は、切替えを行わないようにしている。
水量制御部37は、入水温度に基づいて電動式
水量制御装置18の開度を調節し、加熱能力以上
の水量が熱交換器13内へ流入するのを制限す
る。
水量制御装置18の開度を調節し、加熱能力以上
の水量が熱交換器13内へ流入するのを制限す
る。
以上の構成からなる本実施例のガス給湯器の作
動を第4図に基づいて説明する。
動を第4図に基づいて説明する。
使用者が図示しない給湯栓を操作して給湯が開
始されると、水流スイツチ19によつて通水が検
知され、所定のシーケンスで点火制御が行われる
(ステツプ1)。
始されると、水流スイツチ19によつて通水が検
知され、所定のシーケンスで点火制御が行われる
(ステツプ1)。
着火がフレームロツド15によつて検知される
と、温調制御部32において加熱量Qが決定さ
れ、それに基づいて燃焼制御部33が制御され、
温調制御による燃焼が行われる(ステツプ2)。
と、温調制御部32において加熱量Qが決定さ
れ、それに基づいて燃焼制御部33が制御され、
温調制御による燃焼が行われる(ステツプ2)。
温調による燃焼中に、加熱量Qが増減して、切
替指令となつた場合には(ステツプ3において
YES)、その切替指令の経過時間tが計時される
(ステツプ4)。
替指令となつた場合には(ステツプ3において
YES)、その切替指令の経過時間tが計時される
(ステツプ4)。
切替指令が継続して出され、一定時間t1以上の
場合には(ステツプ5においてYES)、切替制御
(ステツプ6)が行われ、所定の切替動作が行わ
れる。
場合には(ステツプ5においてYES)、切替制御
(ステツプ6)が行われ、所定の切替動作が行わ
れる。
次にステツプ6における切替制御を、第5図に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
切替制御部36の切替指令に応じて、温調制御
部32の加熱量Qに応じて送風機12を駆動して
いる送風機制御部34の加熱量Qが変更され、送
風機12の回転数の変更が開始される(ステツプ
11)。
部32の加熱量Qに応じて送風機12を駆動して
いる送風機制御部34の加熱量Qが変更され、送
風機12の回転数の変更が開始される(ステツプ
11)。
また、比例弁制御部35は、回転数が変更され
た送風機12の回転数を検出して、切替制御部3
6の切替指令に応じてガバナ比例弁23への通電
電流値の変更が、送風機12の作動に合わせて開
始される(ステツプ12)。
た送風機12の回転数を検出して、切替制御部3
6の切替指令に応じてガバナ比例弁23への通電
電流値の変更が、送風機12の作動に合わせて開
始される(ステツプ12)。
ガバナ比例弁23の変更が開始されると、タイ
マ36aが計時を開始し、設定時間taが経過する
と(ステツプ13)、電磁弁24が切替えられる
(ステツプ14)。
マ36aが計時を開始し、設定時間taが経過する
と(ステツプ13)、電磁弁24が切替えられる
(ステツプ14)。
その後も、送風機12の回転数が変更され、送
風機12の回転数の変更が終了すると(ステツプ
15)、それに続いてガバナ比例弁23の開度の変
更が終了する(ステツプ16)。
風機12の回転数の変更が終了すると(ステツプ
15)、それに続いてガバナ比例弁23の開度の変
更が終了する(ステツプ16)。
この切替制御において、火移りの場合には、送
風量情報Φchは、上式より、 Φch=Φ1−Φα×tn/taの関係で、経過単位時
間tnとともに、徐々に減少されるため、燃焼用空
気量は、徐々に減少する。
風量情報Φchは、上式より、 Φch=Φ1−Φα×tn/taの関係で、経過単位時
間tnとともに、徐々に減少されるため、燃焼用空
気量は、徐々に減少する。
また、逆に補正燃料供給量F1は、上式より、
F1=Fch+Fα×th/taの関係で、切替制御開始
後の経過単位時間tnに応じて徐々に補正されるた
め、加熱量Qに応じた一定量が供給される。
後の経過単位時間tnに応じて徐々に補正されるた
め、加熱量Qに応じた一定量が供給される。
従つて、空燃比は、次第にガスリツチになり、
切替時には、確実に円滑な火移りが行われる。ま
た、空燃比の変化が徐々に行われるため、燃焼状
態が不安定にならない。さらに、燃料供給量は火
移り時に変化しないため、出湯温度が不安定にな
らない。
切替時には、確実に円滑な火移りが行われる。ま
た、空燃比の変化が徐々に行われるため、燃焼状
態が不安定にならない。さらに、燃料供給量は火
移り時に変化しないため、出湯温度が不安定にな
らない。
このとき、ガバナ比例弁23の開度の変化に応
じて、加熱量Qは第3図の破線Eに示すように変
化するため、バーナ数の切替動作の開始として送
風機12の回転数が変更され始める直前の燃焼量
と、電磁弁24が切替えられた直後の燃焼量との
差が、例えば破線Cに示す従来の場合と比較して
小さくなるため、切替えに伴つて過剰な加熱量が
与えられることがない。
じて、加熱量Qは第3図の破線Eに示すように変
化するため、バーナ数の切替動作の開始として送
風機12の回転数が変更され始める直前の燃焼量
と、電磁弁24が切替えられた直後の燃焼量との
差が、例えば破線Cに示す従来の場合と比較して
小さくなるため、切替えに伴つて過剰な加熱量が
与えられることがない。
逆に、バーナ数が減少する場合には、加熱量
は、第3図において、破線Fに示すように変化す
るため、破線Dに示す従来の場合と比較して小さ
くなるため、切替えに伴つて加熱量が大きく不足
することがない。
は、第3図において、破線Fに示すように変化す
るため、破線Dに示す従来の場合と比較して小さ
くなるため、切替えに伴つて加熱量が大きく不足
することがない。
切替指令が短時間で終了し、一定時間t1に満た
ない場合には(ステツプ5においてNO)、切替
制御は行われず、そのままのバーナ数で温調に応
じて燃焼が行われる。
ない場合には(ステツプ5においてNO)、切替
制御は行われず、そのままのバーナ数で温調に応
じて燃焼が行われる。
以上のとおり、本発明によれば、複数のバーナ
を備え、使用されるバーナ数が切替えられる給湯
器において、バーナ数の切替時に、加熱量が余分
に変化することがなく、従来に比べて連続的な変
化を示すため、切替時の出湯温度の変動が少なく
なる。
を備え、使用されるバーナ数が切替えられる給湯
器において、バーナ数の切替時に、加熱量が余分
に変化することがなく、従来に比べて連続的な変
化を示すため、切替時の出湯温度の変動が少なく
なる。
また、火移り時の空燃比の変更は、徐々に行わ
れるため、燃焼状態が不安定にならず、共鳴音等
が生じることがない。
れるため、燃焼状態が不安定にならず、共鳴音等
が生じることがない。
本実施例では、出湯温度のみを検知したが、熱
交換器へ流入する水の温度を検知する入水温度サ
ーミスタや流入量を検出する流量センサを備えた
給湯器でもよい。
交換器へ流入する水の温度を検知する入水温度サ
ーミスタや流入量を検出する流量センサを備えた
給湯器でもよい。
本実施例では、ガス燃焼式の給湯器について述
べたが、石油等の他の燃料の場合にも同様に安定
した給湯を行うことができる。
べたが、石油等の他の燃料の場合にも同様に安定
した給湯を行うことができる。
また、加熱される液体は水に限定されない。
第1図は本発明の実施例を示すガス給湯器の制
御装置の機能的構成を示すブロツク図、第2図は
本実施例のガス給湯器の概略を示す構成図、第3
図は本実施例の第1燃焼および第2燃焼における
必要加熱量に対するガバナ比例弁の開度特性を示
す特性図、第4図は本実施例の作動説明のための
流れ図、第5図は本実施例の切替制御の作動説明
のための流れ図である。 図中、13……熱交換器、11……バーナ群
(複数のバーナ)、12……送風機、23……ガバ
ナ比例弁(制御弁)、20……燃料管、24……
電磁弁、25……出湯温サーミスタ(温度検知手
段)、30……制御装置(給湯器の燃焼制御装
置)、36……切替制御部(空燃比変更手段)。
御装置の機能的構成を示すブロツク図、第2図は
本実施例のガス給湯器の概略を示す構成図、第3
図は本実施例の第1燃焼および第2燃焼における
必要加熱量に対するガバナ比例弁の開度特性を示
す特性図、第4図は本実施例の作動説明のための
流れ図、第5図は本実施例の切替制御の作動説明
のための流れ図である。 図中、13……熱交換器、11……バーナ群
(複数のバーナ)、12……送風機、23……ガバ
ナ比例弁(制御弁)、20……燃料管、24……
電磁弁、25……出湯温サーミスタ(温度検知手
段)、30……制御装置(給湯器の燃焼制御装
置)、36……切替制御部(空燃比変更手段)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 熱交換器を通過する流体を加熱するための複
数のバーナを設け、燃料供給量を調節するための
制御弁の下流で燃料管を分岐させて前記複数のバ
ーナへ燃料をそれぞれ供給するとともに、燃料供
給を停止するための電磁弁を分岐した燃料管に設
け、前記熱交換器から流出する液体の温度を検知
する温度検知手段の検知温度に基づいて前記電磁
弁を開閉して前記複数のバーナの使用数を切替え
るとともに、前記電磁弁の開閉に関連して前記制
御弁の開度を変更する液体加熱器の燃焼制御装置
において、 前記複数のバーナへ燃焼用空気を供給する送風
機を備え、該送風機の作動状態に応じて前記制御
弁を制御するとともに、前記複数のバーナの使用
数を切替えるとき前記バーナへの供給空気量と燃
料供給量との比を変更する空燃比変更手段を備
え、該空燃比変更手段は、前記送風機の作動状態
を変更するとともに、該変更に伴う前記制御弁の
変化分を相殺するように前記制御弁の作動状態を
補正することを特徴とする液体加熱器の燃焼制御
装置。 2 熱交換器を通過する流体を加熱するための複
数のバーナを設け、燃料供給量を調節するための
制御弁の下流で燃料管を分岐させて前記複数のバ
ーナへ燃料をそれぞれ供給するとともに、燃料供
給を停止するための電磁弁を分岐した燃料管に設
け、前記熱交換器から流出する液体の温度を検知
する温度検知手段の検知温度に基づいて前記電磁
弁を開閉して前記複数のバーナの使用数を切替え
るとともに、前記電磁弁の開閉に関連して前記制
御弁の開度を変更する液体加熱器の燃焼制御装置
において、 前記複数のバーナへ燃焼用空気を供給する送風
機と、前記複数のバーナの使用数を切替えるとき
前記バーナへの供給空気量と燃料供給量との比を
変更する空燃比変更手段とを備え、空燃比の変更
を徐々に行うことを特徴とする液体加熱器の燃焼
制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5261889A JPH02233904A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 液体加熱器の燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5261889A JPH02233904A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 液体加熱器の燃焼制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02233904A JPH02233904A (ja) | 1990-09-17 |
JPH0532652B2 true JPH0532652B2 (ja) | 1993-05-17 |
Family
ID=12919791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5261889A Granted JPH02233904A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 液体加熱器の燃焼制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02233904A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0417241U (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-13 | ||
JPH04324021A (ja) * | 1991-04-23 | 1992-11-13 | Noritz Corp | ガス燃焼器の燃焼制御装置 |
JP2500303B2 (ja) * | 1991-08-07 | 1996-05-29 | リンナイ株式会社 | 追焚機能付き給湯器 |
JP4877814B2 (ja) * | 2007-05-10 | 2012-02-15 | リンナイ株式会社 | コンロバーナ |
JP6309861B2 (ja) * | 2014-08-19 | 2018-04-11 | リンナイ株式会社 | 燃焼装置 |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP5261889A patent/JPH02233904A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02233904A (ja) | 1990-09-17 |
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