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公開番号2025007897
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023109610
出願日2023-07-03
発明の名称予混合装置
出願人リンナイ株式会社
代理人弁理士法人青莪
主分類F23K 5/00 20060101AFI20250109BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】ガス供給路に設けられたゼロガバナ及びステッピングモータ743で駆動される可変絞り弁74と、可変絞り弁の弁体742の移動を検知する検知手段747とを備える予混合装置であって、検知手段は、可変絞り弁の弁体が閉じ側の第1ストローク範囲内に入ったときにオンし、弁体が開き側の第2ストローク範囲内に入ったときにオフする検知スイッチ7471を有するものにおいて、可変絞り弁の故障を精度よく検知できるようにする。
【解決手段】可変絞り弁74の弁体742を閉じ方向のストローク端位置まで移動させて原点出しを行った後、弁体742を開き方向に移動させ、この移動で検知スイッチ7471がオンからオフに切換った時点でのステッピングモータ743のステップ数が原点位置から第2ストローク範囲に入るまでの移動に要する基準ステップ数よりも所定値以上ずれている場合に異常であると判断する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
空気に燃料ガスを混合し、混合気をファンを介してバーナに供給する予混合装置であって、ファンの上流側の空気供給路の部分に設けられたガス吸引部に下流端が接続されるガス供給路に介設された、二次ガス圧を大気圧に調圧するゼロガバナと、ゼロガバナの下流側のガス供給路の部分に介設された、ステッピングモータで駆動される可変絞り弁と、ファン及び可変絞り弁を制御する制御手段とを備え、
可変絞り弁に、可変絞り弁の弁体の移動を検出する検知手段が付設され、検知手段は、可変絞り弁の弁体が閉じ方向に移動して、所定の第１位置と閉じ方向のストローク端位置との間の第１ストローク範囲内に入ったときにオンし、可変絞り弁の弁体が開き方向に移動して、第１位置よりも開き方向に変位した所定の第２位置と開き方向のストローク端位置との間の第２ストローク範囲内に入ったときにオフする検知スイッチを有するものにおいて、
制御手段は、ファンを駆動しない非運転時に、可変絞り弁の弁体を閉じ方向のストローク端位置まで移動させてステッピングモータの原点出しを行う第１動作と、可変絞り弁の弁体を第２ストローク範囲内の所定位置まで開き方向に移動させる第２動作とを順番に実行し、第２動作で検知スイッチがオンからオフに切換った時点でのステッピングモータのステップ数が原点位置から第２位置までの移動に要する基準ステップ数よりも所定値以上ずれている場合に異常であると判断する制御を行うように構成されることを特徴とする予混合装置。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記制御手段は、前記第２動作後に、前記可変絞り弁の前記弁体を前記検知スイッチがオフからオンに切換るまで閉じ方向に移動させる第３動作と、可変絞り弁の弁体を開き方向のストローク端位置まで開き方向に移動させる第４動作と、可変絞り弁の弁体を検知スイッチがオフからオンに切換るまで閉じ方向に移動させる第５動作とを順番に実行し、第３動作の完了時点での前記ステッピングモータのステップ数と第５動作の完了時点でのステッピングモータのステップ数との差が所定値以上である場合に異常であると判断する制御を行うように構成されることを特徴とする請求項１記載の予混合装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１動作の完了時点で前記検知スイッチがオフの場合や、前記第３動作と前記第５動作との少なくとも一方を所定時間継続しても検知スイッチがオフからオンに切換らない場合に異常であると判断する制御を行うように構成されることを特徴とする請求項２記載の予混合装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第２動作の完了時点と前記第４動作の完了時点との少なくとも一方で検知スイッチがオンの場合に異常であると判断する制御を行うように構成されることを特徴とする請求項２又は３記載の予混合装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気に燃料ガスを混合し、混合気をファンを介してバーナに供給する予混合装置に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の予混合装置として、特許文献１により、ファンの上流側の空気供給路の部分に設けられたガス吸引部に下流端が接続されるガス供給路に介設された、二次ガス圧を大気圧に調圧するゼロガバナと、ゼロガバナの下流側のガス供給路の部分に介設された、ステッピングモータで駆動される可変絞り弁と、ファン及び可変絞り弁を制御する制御手段とを備えるものが知られている。ここで、燃料ガスの供給量は、二次ガス圧である大気圧と空気供給路内の負圧との差圧に応じて変化する。そして、空気供給路内の負圧がファン回転数に応じて変化するため、燃料ガスの供給量は、ファン回転数、即ち、空気の供給量に比例して変化する。また、空気の供給量に対する燃料ガスの供給量の比は、可変絞り弁の開度によって変化する。可変絞り弁の開度を使用するガス種に応じた所定の基準開度にすることで、混合気の空気過剰率が所定の適正値になる。
【０００３】
また、上記特許文献１に記載のものでは、可変絞り弁に、可変絞り弁の弁体の移動を検出する検知手段が付設されている。検知手段は、可変絞り弁の弁体が閉じ方向に移動して、所定の第１位置と閉じ方向のストローク端位置との間の第１ストローク範囲内に入ったときにオンし、可変絞り弁の弁体が開き方向に移動して、第１位置よりも開き方向に変位した所定の第２位置と開き方向のストローク端位置との間の第２ストローク範囲内に入ったときにオフする検知スイッチを有している。そして、制御手段は、バーナの点火前に行う、燃料ガスを供給せずにファンを駆動するプリバージ運転中に、先ず、可変絞り弁の弁体を閉じ方向のストローク端位置まで移動させてステッピングモータの原点出しを行う第１動作を実行し、第１動作の完了時点で検知スイッチがオンしていなければ、異常であると判断し、検知スイッチがオンすれば、可変絞り弁の弁体を第２ストローク範囲内の所定位置まで開き方向に移動させる第２動作を実行し、第２動作の完了時点で検知スイッチがオフしていなければ、異常であると判断し、検知スイッチがオフしているときにのみ、点火制御を行うように構成されている。
【０００４】
然し、これでは、可変絞り弁の故障検知の精度が十分であるとはいえない。ここで、ファンを駆動しない非運転時は、プリバージ運転中と異なり点火までの待ち時間を短縮する必要がない。そこで、非運転時に、可変絞り弁の故障を精度よく検知できるようにすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１５０１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、ファンを駆動しない非運転時に可変絞り弁の故障を精度よく検知できるようにした予混合装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、空気に燃料ガスを混合し、混合気をファンを介してバーナに供給する予混合装置であって、ファンの上流側の空気供給路の部分に設けられたガス吸引部に下流端が接続されるガス供給路に介設された、二次ガス圧を大気圧に調圧するゼロガバナと、ゼロガバナの下流側のガス供給路の部分に介設された、ステッピングモータで駆動される可変絞り弁と、ファン及び可変絞り弁を制御する制御手段とを備え、可変絞り弁に、可変絞り弁の弁体の移動を検出する検知手段が付設され、検知手段は、可変絞り弁の弁体が閉じ方向に移動して、所定の第１位置と閉じ方向のストローク端位置との間の第１ストローク範囲内に入ったときにオンし、可変絞り弁の弁体が開き方向に移動して、第１位置よりも開き方向に変位した所定の第２位置と開き方向のストローク端位置との間の第２ストローク範囲内に入ったときにオフする検知スイッチを有するものにおいて、制御手段は、ファンを駆動しない非運転時に、可変絞り弁の弁体を閉じ方向のストローク端位置まで移動させてステッピングモータの原点出しを行う第１動作と、可変絞り弁の弁体を第２ストローク範囲内の所定位置まで開き方向に移動させる第２動作とを順番に実行し、第２動作で検知スイッチがオンからオフに切換った時点でのステッピングモータのステップ数が原点位置から第２位置までの移動に要する基準ステップ数よりも所定値以上ずれている場合に異常であると判断する制御を行うように構成されることを特徴とする。尚、本発明において、ステッピングモータのステップ数は、ステッピングモータの原点位置を零、ステッピングモータの弁体開き方向への回転ステップ数を正の数、ステッピングモータの弁体閉じ方向への回転ステップ数を負の数としてカウントした値を意味する。
【０００８】
本発明によれば、可変絞り弁の弁体が閉じ方向のストローク端位置の手前でロックする故障を生じた場合、この故障を検知できる。即ち、可変絞り弁の弁体が第１動作中に閉じ方向のストローク端位置の手前でロックすると、このロック位置でステッピングモータの原点出しが行われる。そのため、第２動作で検知スイッチがオンからオフに切換る時点でのステッピングモータのステップ数は、原点位置から第２位置までの移動に要する基準ステップ数と異なる値になる。従って、本発明によれば、可変絞り弁の弁体が閉じ方向のストローク端位置の手前でロックする故障を生じた場合、異常であると判断されることになり、この故障を検知できる。
【０００９】
また、本発明において、制御手段は、第２動作後に、可変絞り弁の弁体を検知スイッチがオフからオンに切換るまで閉じ方向に移動させる第３動作と、可変絞り弁の弁体を開き方向のストローク端位置まで開き方向に移動させる第４動作と、可変絞り弁の弁体を検知スイッチがオフからオンに切換るまで閉じ方向に移動させる第５動作とを順番に実行し、第３動作の完了時点でのステッピングモータのステップ数と第５動作の完了時点でのステッピングモータのステップ数との差が所定値以上である場合に異常であると判断する制御を行うように構成されることが望ましい。これによれば、可変絞り弁の弁体が開き方向のストローク端位置の手前でロックする故障を生じた場合、この故障を検知できる。即ち、可変絞り弁の弁体が第４動作中に開き方向のストローク端位置の手前でロックすると、以後、弁体は開き方向に移動しないのに、弁体が開き方向のストローク端位置に到達したと制御上判断されて第４動作が完了するまでステッピングモータのステップ数が加算される。そして、第５動作の完了時点でのステッピングモータのステップ数が、第４動作で弁体がロックした後に加算されるステップ数分だけ第３動作の完了時点でのステッピングモータのステップ数よりも大きくなる。従って、上記の制御によれば、可変絞り弁の弁体が開き方向のストローク端位置の手前でロックする故障を生じた場合、異常であると判断されることになり、この故障を検知できる。
【００１０】
更に、本発明において、制御手段は、第１動作の完了時点で検知スイッチがオフの場合や、第３動作と第５動作との少なくとも一方を所定時間継続しても検知スイッチがオフからオンに切換らない場合に異常であると判断する制御を行うように構成されることが望ましい。これによれば、可変絞り弁の弁体の閉じ方向への移動故障を生じた場合、異常であると判断されることになり、この故障を検知できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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