JP2004226035A - Combustion apparatus and hot-water supply device - Google Patents

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JP2004226035A JP2003016279A JP2003016279A JP2004226035A JP 2004226035 A JP2004226035 A JP 2004226035A JP 2003016279 A JP2003016279 A JP 2003016279A JP 2003016279 A JP2003016279 A JP 2003016279A JP 2004226035 A JP2004226035 A JP 2004226035A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion apparatus capable of improving the durability by correctly determining an abnormal state of the combustion apparatus, and improving the reliability and the safety. <P>SOLUTION: The combustion apparatus 2 has a gas mass flow sensor 18 to detect the gas feed to a gas burner 9. A data table in which the detection signal of the gas mass flow sensor 18 corresponds to the calorie or the value based on the calorie generated in the combustion apparatus is prepared in advance for each combustion quantity. The detection signal of the gas mass flow sensor 18 is successively detected during the combustion, the calorie generated in the combustion apparatus 2 or the value based on the calorie is calculated, and abnormal combustion is determined to take countermeasures for abnormality if the calculated value is different from the value of the data table exceeding the permissible range. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼装置ならびに給湯装置に係り、更に詳しくは、燃焼装置内部で生じる異常を的確に判別して対応可能な燃焼装置、ならびに、この燃焼装置を用いた給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガス（天然ガス）やプロパンガスなどの供給されるガス種別に応じた燃焼制御を行うようにした燃焼装置や、供給されるガス量を直接検知して最適な燃焼制御を行う燃焼装置が開発されている。
【０００３】
【特許文献１】
実用新案登録第２５８４３４６号公報
【０００４】
例えば、特許文献１には、ガス流量検出手段によってバーナに供給されるガス流量を検知することにより、供給されるガス種を自動的に判別して、ガス種に適合した燃焼制御を行う燃焼装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献２】
実用新案登録第２６００８７９号公報
【０００６】
また、特許文献２には、ガス流量検出手段によってバーナに供給されるガス流量を直接検出し、検出値に応じて燃焼制御を高精度に行うようにした燃焼装置が開示されている。
【０００７】
ところで、このような燃焼装置を内蔵した給湯装置では、熱交換器のフィンの詰まりやガス噴射ノズルの詰まり、あるいは、ガス排気筒の詰まりなどの要因に伴って熱交換効率が低下して、給湯温度が低減することがある。また、燃焼装置に設けられたガス開閉弁やガス流量制御弁などの劣化に伴って、ガス噴射ノズル側へのガス供給圧力が低下し、結果的に給湯温度が低下する不具合が生じることがある。
【０００８】
そこで、従来の給湯装置では、ガス噴射ノズルへのガス供給圧力を検知するガス圧力センサを設け、熱交換効率の低下を補償して給湯温度を安定化させるように、当該ガス供給圧力に帰還制御を施す構成が採用されている。
【０００９】
また、このような問題とは異なり、複数のバーナを備えて燃焼量に応じてバーナにガスを切換供給して燃焼を行わせる燃焼装置がある。このような燃焼装置では、火炎の発生を検知するフレームロッドは着火部位の近傍だけに設けられているため、燃焼量の増加に伴って、着火部位から離れたバーナで火炎を発生させる場合は、当該バーナへガス供給を開始した後に、発熱量の上昇を監視することによって当該バーナへの火移りの確認を行っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記した、ガス噴射ノズルへのガス供給圧力を帰還制御する給湯装置では、給湯温度は安定化されるものの、熱交換効率の低下要因によっては、ガスバーナなどの劣化を助長する結果を招いていた。
【００１１】
則ち、前記したように、ガス開閉弁や流量制御弁などの劣化要因によってガス供給圧力が低下した場合は、ガス噴射ノズル側へのガス供給圧力を補償制御することにより給湯温度を安定化させることが可能である。
しかし、熱交換器のフィン詰まりやガス噴射ノズルの詰まり、或いは、排気閉塞などの要因によって熱交換効率が低下した場合は、給湯温度を維持させるべくガス供給圧力を増大する補償制御が行われるため、ガスバーナの温度が上昇し過ぎて劣化を助長する結果を招いていた。
【００１２】
則ち、従来の給湯装置では、熱交換効率の低下をもたらす要因の如何に拘わらず、給湯温度を安定させるべくガス供給圧力を制御するため、効率低下の要因によってはガスバーナの劣化を助長する結果を招いていた。
また、ガス供給圧力を検知するガス圧力センサは、応答性は極めて高いものの、温度変動などの影響を受け易く、正確な燃焼制御を行うことができなかった。
【００１３】
また、前記した複数のバーナを備えた給湯装置では、燃焼量の増大に伴って新たに点火されるバーナへの火移りを給湯温度や給湯流量に基づく発熱量によって確認するため、火移りの確認までに時間を要し改善が望まれていた。
更に、従来の給湯装置では、装置の劣化に伴うガス流路やガス開閉弁などのガス漏れを検知する機能を備えておらず、安全性の面で改善が望まれていた。
【００１４】
本発明は前記事情に鑑みて提案されるもので、燃焼装置の異常状態を的確に判別して信頼性、安全性を向上させつつ耐久性を向上させた燃焼装置を提供することを目的とする。また、同時に提案される本発明は、その燃焼装置を用いた給湯装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
ここに、以下の説明で言うガス質量流量センサとは、流路を流動するガスの流速（ｍ／ｓ）と密度（ｇ／ｍ３ ）との積に相当する値、則ち、単位時間当たりに流路を流動するガスの質量を検知するものである。従って、温度や圧力の変動によってガス体積が変動しても、検知信号が影響を受けることがない。
【００１６】
前記目的を達成するために、本発明者らは次の技術的手段を講じた。
則ち、請求項１に記載の発明は、ガスバーナへのガス供給量を検知するガス質量流量センサを備えた燃焼装置であって、燃焼量毎に、前記ガス質量流量センサの検知するガス供給量と燃焼装置で発生する熱量または熱量に基づく値とを対応させたデータテーブルを予め作成し、燃焼運転中において、逐次、ガス質量流量センサによってガス供給量を検知すると共に燃焼装置で発生する熱量または熱量に基づく値を算出し、検知したガス供給量に対応してデータテーブルに格納された熱量または熱量に基づく値に対して、燃焼運転中における熱量または熱量に基づく値が所定の許容範囲を超えるときは、燃焼異常と判別して所定の異常対応処理を行う構成とされている。
【００１７】
ここで、本発明の燃焼装置を内蔵した給湯装置を例に挙げて装置に生じる支障について考察すると、燃焼装置で発生させた熱を湯水に伝達する熱交換器のフィンの詰まりや、ガスバーナの一部のガス噴射ノズルの詰まり、あるいは、排気筒において排気閉塞が生じることがある。
【００１８】
熱交換器のフィンの詰まりが生じると、熱交換面積の低下に伴って熱交換効率が低下し、給湯温度が低下する。また、一部のガス噴射ノズルの詰まりが生じると、熱交換器における熱交換バランスが低下し、熱交換効率が低下して給湯温度が低下する。また、排気閉塞が生じると、空燃比のバランスが崩れて熱交換効率が低下し、給湯温度が低下する。
ところが、このような支障が生じたときに、発熱量の低下を補償する制御を行うと、給湯温度は所定値に維持されるものの、ガスバーナが部分的に過熱状態となって装置の劣化を助長する結果を招く。
【００１９】
一方、前記いずれの支障が生じても、ガス質量流量センサで検知されるガス供給量に対して、燃焼装置で発生する熱量は低下する特性を有する。
本発明は、このような燃焼装置で発生する支障に伴って生じる固有の特性を利用して燃焼異常を判別するものであり、単に給湯温度の低下を補償するだけの制御に比べて異常発生要因を的確に判別して対応することができ、燃焼装置の劣化を防止することが可能となる。
【００２０】
本発明において、燃焼異常が判別されたときは、直ちに異常報知などの異常対応処理を行っても良い。また、燃焼異常が所定時間だけ継続したとき、あるいは、所定期間内に燃焼異常が繰り返して所定回数だけ判別されたときに異常対応処理を行うことも可能である。
また、本発明において、ガス質量流量センサの検知信号と燃焼装置で発生する熱量または熱量に基づく値とを対応させたデータテーブルの作成は、燃焼装置の劣化が生じていない敷設時などが好ましい。燃焼装置の敷設時にデータテーブルを作成することにより、当該データテーブルを正常な燃焼運転の判別の基礎とすることが可能である。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃焼装置において、燃焼量毎に、ガス質量流量センサの検知するガス供給量を対応させたデータテーブルを予め作成し、燃焼中において、逐次、燃焼量とガス質量流量センサの検知するガス供給量とを検知し、燃焼量に対応して前記データテーブルに格納されたガス供給量に対して、検知されたガス供給量が所定の許容範囲を超えるときは、ガス供給量が、燃焼量に対応して前記データテーブルに格納されたガス供給量となるように補償制御を行う構成とされている。
【００２２】
ここに、本発明で言う燃焼量とは、燃焼運転状態に応じて燃焼装置で可変制御される制御量を指すものである。
ここで、前記請求項１に記載した熱交換器のフィンの詰まりや、一部のガス噴射ノズルの詰まり、あるいは、排気閉塞とは異なり、全てのガス噴射ノズルが略均一に詰まりを生じたり、ガス流路の劣化（詰まり）が生じることがある。このような不具合が生じると、いずれの場合も、燃焼量に対してガス質量流量センサで検知されるガス供給量が低下する。
【００２３】
このような不具合が生じたときは、ガスバーナへのガス供給量そのものが低下するので、ガス供給量を増加させる補償制御を行った場合でも燃焼装置の劣化を招く虞がない。
本発明によれば、ガスバーナへのガス供給量が低下する支障が生じた場合、則ち、全てのガス噴射ノズルが略均一に詰まりを生じたり、ガス流路の詰まりが生じたときは、データテーブルを参照して、ガス質量流量センサで検知されるガス供給量が補償制御され、給湯温度の安定化を図ることが可能となる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の燃焼装置を内蔵した給湯装置であって、燃焼装置で発生する熱量は、給水温度、給湯温度および給水量に基づいて算出される構成とされている。
【００２５】
燃焼装置で発生した熱が湯水に熱交換されると、湯水の温度が上昇する。熱交換によって湯水に伝達される供給熱量は、給水温度と給湯温度と給水量とをパラメータとする関数で与えられる。また、燃焼装置で発生する熱量は、湯水に伝達される供給熱量と変換効率の関数で与えられる。
従って、本発明によれば、燃焼運転中において、給水温度と給湯温度と給水量とを参照することにより、燃焼装置で発生する熱量を容易に求めることができる。これにより、予め作成したデータテーブルを参照しつつ、燃焼運転中におけるガス質量流量センサの検知信号と発生熱量とを比較して燃焼異常を的確に判別可能となる。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、ガスバーナへのガス供給量を検知するガス質量流量センサを備えた燃焼装置であって、燃焼量毎に、前記ガス質量流量センサの検知するガス供給量を対応させたデータテーブルを予め作成し、燃焼運転中において、逐次、燃焼量とガス質量流量センサの検知するガス供給量とを検知し、燃焼量に対応してデータテーブルに格納されたガス供給量に対して、検知されたガス供給量が所定の許容範囲を超えるときは、ガス供給量が、燃焼量に対応して前記データテーブルに格納されたガス供給量となるように補償制御を行う構成とされている。
【００２７】
本発明は、請求項２に記載の燃焼装置の構成を単独に採用した燃焼装置であり、請求項２に記載の発明と同一の作用効果を奏する。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、ガスバーナへのガス供給量を検知するガス質量流量センサと、ガスバーナへのガス供給量を調節制御するガス比例制御弁と、当該ガス比例制御弁の下流側に設けられてガスバーナへ供給されるガス圧力を検知するガス圧力センサとを備えた燃焼装置であって、燃焼量毎に、ガス質量流量センサの検知するガス供給量とガス圧力センサの検知するガス圧力とを対応させたデータテーブルを予め作成し、燃焼中において、逐次、ガス質量流量センサの検知するガス供給量とガス圧力センサの検知するガス圧力とを検知し、検知したガス圧力に対応してデータテーブルに格納されたガス供給量に対して、検知したガス供給量が所定の許容範囲を超えるときは、燃焼異常と判別して所定の異常対応処理を行う構成とされている。
【００２９】
ここで、本発明の燃焼装置を備えた給湯装置を例に挙げて装置に生じる支障について考察すると、燃焼装置で発生させた熱を湯水に伝達する熱交換器のフィンの詰まりが生じたり、排気閉塞や吸気閉塞を生じることがある。
【００３０】
熱交換器のフィンの詰まりや排気閉塞を生じると流路の下流側が絞られた状態となり、ガスバーナの内部にガスが充填されているために、ガス圧力の変化は微少であるのに対してガス供給量は低下する。
また、吸気閉塞を生じると、ガス圧力の低下は僅かであるのに対して、空気供給の低下に伴ってガス供給量が増大する。
【００３１】
本発明は、このような燃焼装置の異常の発生に伴って生じる特性を利用して燃焼異常を的確に判別するものであり、異常発生要因を的確に判別して対応することが可能となる。
【００３２】
本発明において、燃焼異常が判別されたときは、直ちに異常報知などの異常対応処理を行っても良い。また、燃焼異常が繰り返して所定回数だけ判別されたときに異常報知などの異常対応処理を行うことも可能である。
また、本発明において、ガス質量流量センサの検知するガス供給量とガス圧力センサの検知するガス圧力とを対応させたデータテーブルを作成するのは、燃焼装置の劣化が生じていない敷設時などが良い。燃焼装置の敷設時にデータテーブルを作成することにより、当該データテーブルを正常運転状態の判別の基礎とすることが可能である。
【００３３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の燃焼装置を内蔵した給湯装置であって、ガス圧力センサの検知するガス圧力とガス噴射ノズルの開口面積から単位時間当たりのガス噴射量を算出し、算出したガス噴射量とガス質量流量センサの検知する単位時間当たりの供給ガスの質量から供給ガスの比重を算出すると共に、給水温度、給湯温度および給水量に基づいて供給ガスによる総発熱量を算出し、算出されたガスの比重と総発熱量に基づいて供給ガスの種別を判別して、判別したガス種別に応じた空燃比で燃焼制御を行う構成とされている。
【００３４】
ガス質量流量センサによって、温度や圧力の変動に拘わらず、単位時間当たりに流路を流動するガスの質量を正確に検知することができる。従って、ガスの比重を正確に算出することが可能となる。
また、前記請求項３に記載したように、総発熱量に熱交換効率を演算することにより湯水への供給熱量を算出可能であり、供給熱量は、給水温度と給湯温度と給水量とをパラメータとする関数によって算出できる。
従って、供給ガスによる総発熱量は、給水温度、給湯温度、給水量および熱交換効率をパラメータとして算出することが可能である。
【００３５】
本発明によれば、算出したガスの比重と総発熱量に基づいて供給ガスの種別を特定することができ、判別されたガス種別に応じた最適な空燃比で燃焼制御を行わせることが可能となる。尚、ガス種別の判別は、給湯装置の敷設時や移転時などの試運転の際に行うことが可能である。
【００３６】
請求項７に記載の発明は、ガスバーナへのガス供給量を検知するガス質量流量センサと、ガスバーナへのガス供給量を調節制御するガス比例制御弁と、当該ガス比例制御弁の下流側に設けられてガスバーナへ供給されるガス圧力を検知するガス圧力センサとを有する燃焼装置を内蔵した給湯装置であって、ガス圧力センサの検知するガス圧力とガス噴射ノズルの開口面積から単位時間当たりのガス噴射量を算出し、算出したガス噴射量とガス質量流量センサの検知する単位時間当たりの供給ガスの質量から算出供給ガスのガスの比重を算出すると共に、給水温度、給湯温度および給水量に基づいて供給ガスによる総発熱量を算出し、算出されたガスの比重と総発熱量に基づいて供給ガスの種別を判別して、判別されたガス種別に応じた空燃比で燃焼制御を行う構成とされている。
【００３７】
本発明は、請求項６に記載の給湯装置の構成を単独に採用した給湯装置であり、請求項６に記載の発明と同一の作用効果を奏する。
【００３８】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の給湯装置において、燃焼中におけるガスの比重および総発熱量を逐次算出して予め記憶された値と比較し、算出したガスの比重または総発熱量の少なくともいずれかが、予め記憶された値に対して所定の許容範囲を超えるときは、前記ガス質量流量センサまたはガス圧力センサの少なくともいずれかの異常と判別して所定の異常対応処理を行う構成とされている。
【００３９】
ガス質量流量センサやガス圧力センサは、ガスバーナから噴出する火炎に直接晒されるものではないが、ガスバーナに近接した部位に設けられる。このため、常時、加熱、冷却が繰り返されてセンサ自体の劣化を誘発し易い。
本発明によれば、例えば、給湯装置の敷設時に、ガス質量流量センサとガス圧力センサとの検知信号からガスの比重および総発熱量を予め算出して記憶する。
そして、燃焼中において算出したガスの比重または総発熱量を記憶された値と比較してセンサの異常の判別を行うことにより、異常判別の基礎となるセンサ自体の異常を的確に判別することが可能となる。
【００４０】
請求項９に記載の発明は、複数のガスバーナを有し、燃焼量に応じて所定のガスバーナにガスを切換供給して燃焼運転を行う燃焼装置であって、複数のガスバーナに供給するガス供給量を検知するガス質量流量センサを備えており、各燃焼量毎に、ガス質量流量センサの検知するガス供給量を対応させたデータテーブルを予め作成し、燃焼中における燃焼量の増加時には、当該増加後の燃焼量に対応してデータテーブルに格納されたガス供給量に対して、ガス質量流量センサの検知するガス供給量が所定範囲を超える期間は、ガス供給の行われているバーナの一部の着火が未完了と判別する構成とされている。
【００４１】
ここに、本発明で言うガスバーナとは、単一のガス噴射ノズルまたは複数のガス噴射ノズルの集合で成る燃焼部を指し、本発明では、当該複数のガス噴射ノズルで成るガスバーナを更に複数備えた構成を備える。
ここで、燃焼量に応じて所定のガスバーナにガスを切換供給して燃焼運転を行う燃焼装置では、燃焼量の増大に伴ってそれまで点火していないガスバーナに点火する場合は、隣接する点火中のガスバーナの火炎を火移りさせる。
このとき、点火しようとするガスバーナが火移りによって着火する前、則ち、未着火の状態では、着火に伴う火炎の発生によるガスバーナ内圧の上昇が無く、ガス供給量が増大する。一方、点火しようとするガスバーナへ火移りして着火が完了すると、火炎の発生によるガスバーナ内圧が上昇してガス供給量が定常状態となる。
【００４２】
このガス供給量の変動は、ガス質量流量センサの検知信号として直ちに検出することができ、燃焼量の切換後に発熱量（給湯温度および給湯流量から算出される値）を参照して火移りの判別を行う場合に比べて、短時間に正確な判別を行うことが可能となる。
【００４３】
請求項１０に記載の発明は、ガスバーナへのガス供給量を検知するガス流量センサと、ガスバーナへのガスの供給を開閉制御するガス開閉弁とを備えた燃焼装置であって、前記ガス開閉弁を閉成制御した状態で前記ガス流量センサによってガス供給が検知されたときは、前記ガス開閉弁におけるガス漏れと判別して所定の異常対応処理を行う構成とされている。
【００４４】
本発明によれば、ガス開閉弁におけるガス漏れを容易に検知することができ、燃焼装置の信頼性を向上させることができる。
本発明において、ガス漏れが判別されたときは直ちに異常報知などの異常対応処理を行っても良く、また、ガス漏れを所定回数繰り返して判別したときに異常対応処理を行うことも可能である。
本発明のガス漏れの判別は、燃焼運転中を除く期間、例えば、プリパージ（前置掃気）中やポストパージ（後置掃気）中に行うのが好適である。
【００４５】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の燃焼装置において、複数のガスバーナを有し、燃焼量に応じて、各ガスバーナ毎またはグループ毎のガスバーナに切り換えてガス供給を行う能力切換弁を備えており、ガス開閉弁を閉成制御すると共に能力切換弁をすべて開成制御した状態で、ガス流量センサによってガス供給が検知されたときは、ガス開閉弁におけるガス漏れと判別する一方、ガス開閉弁を開成制御すると共に前記能力切換弁を全て閉成制御した状態で、ガス流量センサによってガス供給が検知されたときは、いずれかの能力切換弁、または、ガス流量センサより下流側のガス流路におけるガス漏れと判別して異常対応処理を行う構成とされている。
【００４６】
本発明によれば、ガス開閉弁、および、いずれかの能力切換弁、または、ガス流量センサよりも下流側におけるガス漏れを容易に検知することができ、燃焼装置の信頼性を向上させることができる。
本発明において、ガス漏れが判別されたときは直ちに異常報知などの異常対応処理を行っても良く、また、ガス漏れを所定回数繰り返して判別したときに異常対応処理を行うことも可能である。
本発明においても、ガス漏れの判別は、燃焼運転中を除く期間、例えば、プリパージ（前置掃気）中やポストパージ（後置掃気）中に行うのが好適である。
【００４７】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０または１１に記載の燃焼装置において、ガス流量センサがガス質量流量センサである構成とされている。
【００４８】
本発明によれば、ガス流量センサとしてガス質量流量センサを用いることにより、微少なガス流量を、流動ガスの質量として正確に検知することが可能となり、初期段階におけるガス漏れの発生を的確に判別可能となる。
【００４９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の燃焼装置において、ガス開閉弁の下流側にはガス比例制御弁が設けられており、当該ガス比例制御弁が、ステップモータとニードル弁で構成されている。
【００５０】
本発明によれば、ステップモータを制御することにより、ニードル弁を略全閉状態から全開状態まで安定して制御することができ、燃焼量に応じて精密なガス供給を行うことが可能となる。また、ダイヤフラムなどを用いた流量制御弁のような破損の虞が低減する。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００５２】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る給湯装置１の流路系統図、図２は給湯装置１に採用するガス質量流量センサの動作原理を示す模式図、図３は敷設初期における燃焼中のガス質量流量センサの検知信号と発熱量との関係を示すグラフ、図４は所定使用期間の経過後における燃焼中のガス質量流量センサの検知信号と発熱量との関係を示すグラフ、図５は敷設初期の燃焼中における燃焼量（制御量）とガス質量流量センサの検知信号との関係を示すグラフ、図６は所定使用期間の経過後における燃焼量（制御量）とガス質量流量センサの検知信号との関係を示すグラフ、図７は火移りの有無に応じたガス質量流量センサの検知信号の変動を示すグラフ、図８は給湯運転の動作を示すフローチャート、図９はガス流路におけるガスの流動状態を示す拡大図である。
【００５３】
本実施形態の給湯装置１は、設定温度の湯水を給湯する基本機能を有すると共に、給湯機能を安定して行うために、燃焼異常の判別機能、燃焼量の増加時における火移り検知機能、及び、ガス漏れ検知機能を備えたことに特徴を有するものである。
給湯装置１の説明に際して、まず、構成及び基本機能である給湯動作を説明する。尚、図１において、ガス流路１２に設けられるガス２次圧力センサ２４は、後述する第２実施形態で採用するものであり、本実施形態では、当該センサ２４を設けない構成として説明する。
【００５４】
（給湯装置の構成）
給湯装置１は、図１の様に、燃焼装置２を内蔵した構成であり、給湯栓（カラン）８を開栓することによってリモートコントローラ１１で設定された温度の湯水を給湯する給湯機能を有する。
燃焼装置２は、燃焼制御を統括する制御回路部１０、リモートコントローラ１１、ガスバーナ９（９ａ，９ｂ）および送風機１９を備え、ガス流路１２を介して供給されるガス（本実施形態では都市ガス（天然ガス））を燃焼させて火炎を発生させる装置である。
また、給湯装置１は燃焼装置２を内蔵しており、給水流路６、給湯流路７および熱交換器５を備え、給水流路６を介して給水される水を熱交換器５で加熱し、加熱された湯水を給湯流路７を介して給湯栓（カラン）８から排出させる装置である。
【００５５】
順に説明すると、燃焼装置２は、ガス流路１２の下流側端部にガスバーナ９を有する。また、ガス流路１２には上流側から、ガスの供給を開閉制御するガス開閉弁２３と、ガス流路１２のガス流動量を調節制御するガス比例制御弁１７と、ガス流量を検知するガス質量流量センサ１８が順に設けられている。
ガスバーナ９ａ，９ｂは、複数のガス噴射ノズル１４ａ，１４ｂを備えている。本実施形態では、３列に配列されたガス噴射ノズル１４ａの群と、２列に配列されたガス噴射ノズル１４ｂの群とにグループ分けし、各グループ毎に能力切換弁１３ａ，１３ｂを介してガス流路１２の下流側端部に接続されている。
則ち、能力切換弁１３ａを開成するとガス噴射ノズル１４ａの群からガスが噴射され、能力切換弁１３ｂを開成するとガス噴射ノズル１４ｂの群からガスが噴射される。また、双方の能力切換弁１３ａ，１３ｂを開成することにより、すべてのガス噴射ノズル１４ａ，１４ｂからガスが噴射される構成である。
【００５６】
ガスバーナ９は、略直方体形の箱体３の内部下方に固定され、ガスバーナ９に繋がるガス流路１２は箱体３から外部に延出している。また、箱体３の下部には、外部から箱体３の内部へ空気を吸引してガスバーナ９へ供給する送風機１９が設けられている。
送風機１９は、ファン１９ｃ、当該ファン１９ｃを回転駆動するモータ１９ａと、モータ１９ａの回転数を検知する回転検知センサ１９ｂとを有する。制御回路部１０は、回転検知センサ１９ｂの検知信号を燃焼量に応じた所定値に維持するべくモータ１９ａを制御駆動することにより、ガスバーナ９へ燃焼量に応じた空気供給を行う。
【００５７】
また、ガスバーナ９ａのガス噴射ノズル１４ａの近傍には、噴射されるガスに点火する点火プラグ１５と、火炎の発生を検知するフレームロッド１６が、各々ガス噴射ノズル１４ａに近接させるようにして箱体３に固定されている。
【００５８】
箱体３の内部上方、則ち、ガスバーナ９の上方には熱交換器５が設けられ、熱交換器５の上部には排気筒４が設けられている。熱交換器５は、複数の熱交フィン５ａを所定間隔で平行に配列し、当該熱交フィン５ａを貫通させて曲折させた熱交配管５ｂを取り付けたもので、ガスバーナ９で生成される燃焼ガスの熱を熱交フィン５ａを介して熱交配管５ｂを流動する湯水に熱交換する働きを有する。
熱交配管５ｂの上流側は箱体３の外部に延出して給水流路６に接続され、熱交配管５ｂの下流側は箱体３の外部に延出して給湯流路７に接続されている。
【００５９】
給水流路６は上流側端部が給水栓（不図示）に接続され、流路上には給水量を検知する流量センサ２０と、給水温度を検知する給水温度センサ２１が設けられている。
一方、給湯流路７の下流側端部には給湯栓（カラン）８が取り付けられ、流路上には給湯する湯水の温度を検知する給湯温度センサ２２が設けられている。
【００６０】
ここで、ガス流路１２に設けられるガス質量流量センサ１８は、ガス流路１２を流動するガスの質量流量（流速×密度）を計測するセンサである。則ち、ガス質量流量センサ１８は、ガス流路１２を流動するガスの（流速×密度）を計測することにより、ガス流路１２を単位時間当たりに流動するガスの質量を測定するセンサである。
【００６１】
このガス質量流量センサ１８は、図２の様に、ヒータ１８ａの上流側と下流側に上流温度センサ１８ｂ及び下流温度センサ１８ｃを設けると共に、流動するガスの温度を検知する周囲温度センサ１８ｄを備えて構成される。そして、ガスが流動しない状態では、上流温度センサ１８ｂ及び下流温度センサ１８ｃの検知温度が均衡して検知温度は生じない。ガスの流動に応じて上流温度センサ１８ｂに比べて下流温度センサ１８ｃの検知温度が増大して検知温度差が増大する。ガス質量流量センサ１８は、この原理に基づいて流動するガスの質量を検知する。
ガス質量流量センサ１８はガス流量センサに比べて、単位時間当たりに流動するガスの質量を計測することから、検知信号が周囲温度や圧力の影響を受けることがなく、しかも、微少流量を精密に検知することが可能である。
【００６２】
また、本実施形態では、ガス流路１２に設けられるガス比例制御弁１７は、図１の様に、ニードルバルブ（ニードル弁）１７ｂとステップモータ１７ａで構成している。これにより、ステップモータ１７ａを制御してニードルバルブ１７ｂの開閉状態を比例制御することにより、略全閉状態から全開状態まできめ細かく精密に制御可能である。
【００６３】
（給湯装置の給湯運転）
次に、本実施形態の給湯装置１の給湯運転の動作を図１を参照して説明する。
尚、本実施形態では、給湯装置１は設置時に試運転を行う構成としているが、当該試運転の動作については、後述する燃焼異常の判別制御において詳述する。
【００６４】
給湯栓（カラン）８を開栓すると、給水流路６及び熱交換器５を介して給湯流路７側へ水が流動し、流量センサ２０によって水の流動が検知される。
制御回路部１０は、流量センサ２０の検知信号を燃焼指令信号として受けると、送風機１９へ駆動信号を送出して所定時間だけプリパージ（前置掃気）を行い、続いて、ガス開閉弁２３を開成制御し、ガス比例制御弁１７のステップモータ１７ａを駆動して所定の開度としてガスバーナ９へガス供給を行うと共に、能力切換弁１３ａを開成制御する。
【００６５】
制御回路部１０は、点火プラグ１５へ通電してガス噴射ノズル１４ａから噴射されるガスへ点火し、フレームロッド１６の検知信号によって火炎の発生を判別すると燃焼制御を開始する。
燃焼制御を開始すると、制御回路部１０は、給水温度センサ２１および流量センサ２０の検知信号およびリモートコントローラ１１の設定温度を参照しつつ、給湯温度センサ２２の検知温度、則ち、給湯栓８から排出される湯水の温度がリモートコントローラ１１で設定された温度となるように燃焼装置２の燃焼量をフィードフォワード制御する。
【００６６】
則ち、燃焼量の調節制御に際しては、制御回路部１０は、燃焼量に応じた量のガスがガスバーナ９へ供給されるように、ガス質量流量センサ１８の検知信号を参照しつつガス比例制御弁１７を制御すると共に、燃焼量に応じた空気供給が得られるように、回転検知センサ１９ｂの検知信号が所定回転数となるように送風機１９のモータ１９ａを駆動する。
これにより、給湯温度がリモートコントローラ１１の設定温度となるように燃焼量が調節されて給湯栓８から湯水の給湯が行われる。
【００６７】
また、給湯中に給湯栓８の排出量が増加したときは、制御回路部１０は、流量センサ２０によって給湯量の増加を検知し、ガス比例制御弁１７の開度を増加させると共に、能力切換弁１３ｂを開成する。これにより、ガス噴射ノズル１４ｂから噴射するガスに、ガス噴射ノズル１４ａの火炎が火移りして点火され、燃焼量を増加した燃焼が開始される。
【００６８】
一方、給湯栓８が閉じられると、制御回路部１０は、流量センサ２０の検知信号によって燃焼指令の停止を検知し、ガス開閉弁２３を全閉すると共に、能力切換弁１３ａ，１３ｂを閉成する。そして、所定時間だけ送風機１９を駆動してポストパージ（後置掃気）を行った後に駆動を停止して燃焼制御を終了する。
【００６９】
（燃焼異常の判別制御）
次に、本実施形態の給湯装置１の燃焼異常の判別制御について説明する。
本実施形態では、給湯装置１の設置時に試運転を行うことにより、燃焼異常の判別に必要なデータテーブルの作成処理を行う。従って、燃焼異常の判別制御の説明に先立って、図３、図５を参照してデータテーブルの作成処理を説明する。
【００７０】
リモートコントローラ１１を操作して試運転を開始した後、まず、給湯栓８の開度を低い状態に設定する。これにより、制御回路部１０は、流量センサ２０の検知信号によって給水流量を検知し、給水流量に応じた燃焼量で燃焼を行いつつ、ガス質量流量センサ１８の検知信号ＥＬ と、演算によって求めた発熱量ＳＬ とを記憶する。次いで、給湯栓８の開度を高い状態に設定する。これにより、制御回路部１０は、給水流量に応じた燃焼量で燃焼を行いつつ、ガス質量流量センサ１８の検知信号ＥＨ と、演算によって求めた発熱量ＳＨ とを記憶する。
そして、制御回路部１０は、図３の様に、求めたデータの間を繋いで、ガス質量流量センサ１８の検知信号と演算で求めた発熱量とを対応させたデータテーブル１を生成して記憶する。
同時に、制御回路部１０は、図５の様に、ガス質量流量センサ１８の検知信号ＥＬ ， ＥＨ に対応する燃焼量（制御量）ＧＬ ， ＧＨ のデータの間を繋いで、燃焼量（制御量）とガス質量流量センサ１８の検知信号とを対応させたデータテーブル２を生成して記憶する。
【００７１】
ここで、燃焼装置１における発熱量、則ち、湯水への供給熱量は、式１で示す関数によって算出される。尚、式１において、給水温度は給水温度センサ２１の検知温度、給湯温度は給湯温度センサ２２の検知温度、給水量は流量センサ２０の検知信号であり、熱交換効率は定数である。
供給熱量＝ｆ（給水温度，給湯温度，給水量，熱交換効率）・・・（式１）
【００７２】
従って、図３のグラフに示す様に、制御回路部１０は、試運転において、燃焼量を変化させて、各燃焼量毎にガス質量流量センサ１８の検知信号と、式１で求めた発熱量とを対応させたデータテーブル１を作成する。
また、図５のグラフに示す様に、制御回路部１０は、燃焼量（制御量）とガス質量流量センサ１８の検知信号とを対応させたデータテーブル２を作成する。
【００７３】
次に、通常の給湯運転中における燃焼異常の判別制御について、図８のフローチャートを参照して説明する。尚、給湯運転の動作は前記内容と同一である。
【００７４】
流量センサ２０が給水流量を検知している期間は、制御回路部１０は当該検知信号を燃焼指令信号として受信して燃焼制御を行う。
燃焼制御中において、制御回路部１０は、ガス質量流量センサ１８の検知信号を読み込むと共に、給水温度センサ２１，給湯温度センサ２２及び流量センサ２０の検知信号を取り込み、前記式１に基づいて発熱量を算出する（以上、図８ステップ１００〜１０２参照）。
【００７５】
制御回路部１０は、データテーブル１（図４）を参照して、読み込んだガス質量流量センサ１８の検知信号Ｅ１に対応した初期状態における発熱量Ｓ１と、ステップ１０２で算出した発熱量Ｓ１−Δａとを比較する。
比較の結果、発熱量の差が許容範囲内（Δｂ未満）のときは、効率の低下が少なく給湯温度の変動が少ない状態、則ち、熱交フィン５ａの詰まり、ガス噴射ノズル１４ａ，１４ｂの偏った詰まり、あるいは、排気閉塞などが発生していないものとしてステップ１０５に移行する（以上、図８ステップ１０３，１０４参照）。
【００７６】
次いで、制御回路部１０は、所定時間ｔを計時するタイマーをリセットし、データテーブル２（図６）を参照して、燃焼量Ｇ１に対応した初期状態におけるガス質量流量センサ１８の検知信号Ｓ１と、読み込んだガス質量流量センサ１８の検知信号Ｓ１−Δｃとを比較する。そして、その差分Δｃがゼロとなるようにガス比例制御弁１７を制御してガスバーナ９へのガス供給量を調節制御して燃焼運転を継続する（以上、図８ステップ１０５〜１０７参照）。
則ち、この状態では、ガス一次圧の低下やガス流路１２の詰まり、ガス比例制御弁１７の劣化などによるガスバーナ９へのガス供給量の低下が生じても、ガス供給量を補償制御することによって、ガスバーナ９などの劣化を生じることなく必要な発熱量を得ることが可能となる。
【００７７】
一方、ステップ１０４において、制御回路部１０は、データテーブル１（図４）を参照して、初期状態における発熱量Ｓ１と、ステップ１０２で算出した発熱量Ｓ１−Δａとを比較し、発熱量の差Δａが許容範囲（Δｂ）以上のときは、熱交換効率の低下が増大している燃焼異常状態が発生していると判別する。
制御回路部１０は、所定時間ｔを計時するタイマーを起動し、ステップ１００〜１０４を繰り返して発熱量の差を監視する。そして、タイマーがタイムアップすると、異常報知などの必要な異常対応処理を行う。
【００７８】
則ち、この状態では、熱交フィン５ａの詰まり、ガス噴射ノズル１４ａ，１４ｂのうちの偏った詰まり、あるいは、排気閉塞などによって、熱交換効率が著しく低下した燃焼異常が生じていると判別して異常対応処理を行う（以上、図８ステップ１０４，１０８〜１１１参照）。
【００７９】
（火移り検知機能）
次に、給湯装置１の燃焼量の増加時における火移り検知機能について説明する。本実施形態の給湯装置１では、前記したように、流量センサ２０の検知信号に応じて燃焼量を増減させる制御を行う。則ち、燃焼量が低いときは能力切換弁１３ａだけを開成してガス噴射ノズル１４ａから火炎を噴射させ、燃焼量が増加すると、能力切換弁１３ａ，１３ｂの双方を開成してガス噴射ノズル１４ａ，１４ｂから火炎を噴射させる。
【００８０】
従って、燃焼量が低い状態から高い状態へ移行したときは、ガス噴射ノズル１４ａから噴出する火炎がガス噴射ノズル１４ｂから噴出するガスに火移りして着火される。
本実施形態の給湯装置１では、燃焼量の増大に伴って能力切換弁１３ｂが開成されると、制御回路部１０は、データテーブル２（図７）を参照して燃焼量Ｇ１に対応したガス質量流量センサ１８の検知信号Ｓ１を求める。
【００８１】
火移りが未完了の状態ではガス噴射ノズル１４ｂの火炎による背圧が生じていないために、ガス質量流量センサ１８の検知信号はＳ１＋Δｄとなって、火移りした状態に比べて上昇している。一方、ガス噴射ノズル１４ｂ側への火移りが完了すると、火炎による背圧に伴ってガス質量流量センサ１８の検知信号は定常状態のＳ１まで低下する。
従って、制御回路部１０は、ガス質量流量センサ１８の検知信号がＳ１まで低下したことを検知することにより、ガス噴射ノズル１４ｂへの火移りの完了を判別する。
【００８２】
（ガス漏れ検知制御）
次に、給湯装置１のガス漏れ検知制御について、図９を参照して説明する。
本実施形態では、ガス漏れ検知制御を、給湯装置１のポストパージ（後置掃気）処理中に行う。
【００８３】
則ち、制御回路部１０は、ポストパージ処理と並行して、図９（ａ）の様に、ガス開閉弁２３を閉成制御すると共に、ガスバーナ９ａ，９ｂの能力切換弁１３ａ，１３ｂを開成し、この状態でガス質量流量センサ１８の検知信号を監視する。そして、ガス質量流量センサ１８によってガス流動が検知されなければガス開閉弁２３におけるガス漏れが生じていないと判別する。しかし、この状態において、ガス質量流量センサ１８によってガス流動が検知されたときは、ガス比例制御弁１７におけるガス漏れと判別して異常報知などの必要な異常対応処理を行う。尚、本実施形態に採用するガス比例制御弁１７は、開度が最小の状態でも僅かにガス流動が可能な構成としている。従って、ガス開閉弁２３のガス漏れ検知に際しては、ガス比例制御弁１７の開度調節は行っていない。
【００８４】
引き続いて、制御回路部１０は、図９（ｂ）の様に、ガス開閉弁２３を開成制御すると共に、ガスバーナ９ａ，９ｂの能力切換弁１３ａ，１３ｂを閉成し、この状態でガス質量流量センサ１８の検知信号を監視する。そして、ガス質量流量センサ１８によってガス流動が検知されなければ、能力切換弁１３ａ，１３ｂ、及び、ガス質量流量センサ１８よりも下流側のガス流路１２におけるガス漏れが生じていないと判別する。しかし、この状態において、ガス質量流量センサ１８によってガス流動が検知されたときは、能力切換弁１３ａ，１３ｂの少なくともいずれか、または、ガス質量流量センサ１８よりも下流側のガス流路１２においてガス漏れが生じていると判別して異常報知などの必要な異常対応処理を行う。
【００８５】
尚、上記説明では、ガス漏れ検知制御を給湯装置１のポストパージ（後置掃気）処理中に行う構成として述べたが、プリパージ（前置掃気）処理中に行うことも可能である。
【００８６】
このように、本実施形態の給湯装置１によれば、ガス質量流量センサの検知信号と熱量（発熱量）の関係の変動を監視することにより、熱交フィンの詰まり、ガス噴射ノズルの偏った詰まり、あるいは、排気閉塞などに特有の特性を検知して、ガス流路の詰まりやガス噴射ノズルの均一な詰まりなどの劣化と区別することができる。これにより、安定した燃焼を維持しつつ装置の劣化を招く異常要因を的確に判別することが可能となる。
【００８７】
また、ガス質量流量センサを採用することにより、従来は検知時間を要した燃焼量の増加時における火移りの検知を直ちに行うことが可能となる。
更に、ガス質量流量センサを用いることにより、微少なガス漏れを検知することができ、装置の信頼性、安全性の向上を図ることができる。
また、ガス比例制御弁をニードルバルブとステップモータを用いた構成とすることにより、ダイアフラムを用いた場合に比べて耐久性が良く、略全閉から全開までガス供給量をきめ細かく精密に制御することが可能となる。
【００８８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る給湯装置１’の構成および動作を説明する。
給湯装置１’の流路構成は前記図１に示した構成と同一である。また、図１０は給湯装置１の敷設初期におけるガス２次圧力とガス供給量との関係を示すグラフ、図１１は給湯装置１の所定使用期間の経過後におけるガス２次圧力とガス供給量との関係を示すグラフ、図１２は試運転時に行われる処理を示すフローチャート、図１３は燃焼運転中に行われる燃焼異常の判別処理を示すフローチャートである。
【００８９】
本実施形態の給湯装置１’は前記第１実施形態に示した給湯装置１（図１）と基本的な構造は同一であるが、唯一、ガス２次圧力センサ（ガス圧力センサ）を設けた点が異なる。則ち、給湯装置１’に内蔵される燃焼装置２’にガス２次圧力センサ２４を追加した構成である。従って、同一構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
ガス２次圧力センサ２４は、燃焼装置２’のガス流路１２上であって、ガス比例制御弁１７の下流側に設けられており、ガスバーナ９ａ，９ｂのガス噴射ノズル１４ａ，１４ｂに供給されるガス圧力を検知する。
【００９０】
（試運転時の動作）
給湯装置１’の試運転時の動作を図１０、図１２を参照して説明する。
リモートコントローラ１１を操作して試運転を開始した後、まず、給湯栓８の開度を低い状態に設定する。これにより、制御回路部１０は、流量センサ２０の検知信号によって給水流量を検知し、給水流量に応じた燃焼量で燃焼を行いつつ、ガス２次圧力センサ２４の検知信号ＰＬ とガス質量流量センサ１８の検知信号ＳＬ ととを記憶する。次いで、給湯栓８の開度を高い状態に設定する。これにより、制御回路部１０は、給水流量に応じた燃焼量で燃焼を行いつつ、ガス２次圧力センサ２４の検知信号ＰＨ とガス質量流量センサ１８の検知信号ＳＨ とを記憶する。
そして、制御回路部１０は、図１０の様に、求めたデータの間を繋いで、ガス２次圧力センサ２４の検知するガス２次圧力とガス質量流量センサ１８の検知するガス供給量とを対応させたデータテーブル３を生成して記憶する（以上、図１２ステップ１２０参照）。
【００９１】
次に、制御回路部１０は、式３に基づいてガス体積流量を算出する。但し、式３において、ガス２次圧力はガス２次圧力センサ２４の検知信号であり、ノズル開口面積は予め計測されたガス噴射ノズル１４ａ，１４ｂの開口面積である。ガス体積流量は、これらガス２次圧力とノズル開口面積の関数として求められる（以上、図１２ステップ１２１参照）。
ガス体積流量＝ｆ（ガス２次圧力，ノズル開口面積）・・（式３）
【００９２】
制御回路部１０は、式３で算出したガス体積流量と、ガス質量流量センサ１８の検知信号であるガス供給量（ガス質量）から、式４に基づいてガスの比重を算出して記憶する（以上、図１２ステップ１２２参照）。
ガスの比重＝ガス質量／ガス体積流量・・（式４）
【００９３】
次に、制御回路部１０は、供給されたガスによる単位時間当たりの総発熱量を算出する。ここで、総発熱量は、湯水への供給熱量の関数として求めることができる。従って、前記式１と下記式５によって次のように総発熱量が算出され、制御回路部１０は、算出した総発熱量を記憶する（以上、図１２ステップ１２３参照）。
供給熱量＝ｆ（給水温度，給湯温度，給水量，熱交換効率）・・（式１）
総発熱量＝ｆ（供給熱量）・・（式５）
【００９４】
制御回路部１０は、式４，式５で算出したガスの比重と総発熱量を、予め格納しているガス種別毎のデータと比較して、供給されるガスの種別（成分）を判別して記憶する。そして、ガス種別毎に予め記憶されている燃焼制御データの中から、判別したガス種別の燃焼制御データを選択して、以降は、選択した燃焼制御データに基づいて燃焼制御を行う（以上、図１２ステップ１２４，１２５参照）。
【００９５】
（給湯装置の燃焼異常の判別制御）
次に、給湯装置１’の給湯運転中における燃焼異常の判別制御について、図１１，図１３を参照して説明する。尚、給湯装置１’の給湯運転動作は、前記第１実施形態の給湯装置１と同一であるので、重複した説明を省略する。
【００９６】
流量センサ２０が給水流量を検知している期間は、制御回路部１０は当該検知信号を燃焼指令信号として受信して燃焼制御を行う。
燃焼制御中において、制御回路部１０は、ガス質量流量センサ１８の検知信号（ガス供給量）を読み込むと共に、ガス２次圧力センサ２４の検知信号（ガス２次圧力）を読み込む（以上、図１３ステップ１３０〜１３２参照）。
【００９７】
制御回路部１０は、データテーブル３（図１１）を参照して、読み込んだガス２次圧力Ｐ１に対応した初期状態におけるガス供給量Ｓ１を求め、当該初期状態のガス供給量Ｓ１と、検知したガス供給量Ｓ１−Δｆ、または、ガス供給量Ｓ１＋Δｈとを比較する。
比較の結果、初期状態よりもガス供給量が低く、ガス供給量の差Δｆが許容範囲（Δｇ未満）のときは、効率の低下が少なく給湯温度の変動が少ない状態、則ち、熱交フィン５ａの詰まりや排気閉塞などが発生していないものとしてステップ１３５に移行する。
また、比較の結果、初期状態よりもガス供給量が多く、ガス供給量の差Δｈが許容範囲（Δｉ未満）のときは、効率の変動が少なく給湯温度の変動が少ない状態、則ち、吸気閉塞などが発生していないものとしてステップ１３５に移行する（以上、図１３ステップ１３３，１３４参照）。
【００９８】
次いで、制御回路部１０は、所定時間ｔを計時するタイマーをリセットする。そして、データテーブル３（図１１）を参照して、ガス２次圧力Ｐ１に対応した初期状態のガス供給量Ｓ１が得られるように、送風機１９あるいはガス比例制御弁１７を補正制御して最適な空燃比を維持しつつ燃焼制御を継続する（以上、図１３ステップ１３５，１３６参照）。
【００９９】
一方、ステップ１３４において、制御回路部１０は、データテーブル３（図１１）を参照して、初期状態のガス２次圧力Ｐ１におけるガス供給量Ｓ１と、検知したガス供給量とを比較し、ガス供給量がＳ１よりも低下してその差が許容範囲（Δｇ以上）のときは、熱交換効率の低下が増大していると判別する。また、ガス供給量がＳ１よりも増加してその差が許容範囲（Δｉ）以上のときは、熱交換効率の変動が増大していると判別する（以上、図１３ステップ１３４参照）。
【０１００】
制御回路部１０は、所定時間ｔを計時するタイマーを起動し、ステップ１３０〜１３４を繰り返してガス供給量の差を監視する。そして、タイマーがタイムアップすると、異常報知などの必要な異常対応処理を行う。
則ち、この状態では、熱交フィン５ａの詰まり、排気閉塞あるいは吸気閉塞などによって、熱交換効率が著しく低下した燃焼異常が生じていると判別してして異常報知などの異常対応処理を行う（以上、図１３ステップ１３０〜１３４，１３７〜１４０参照）。
【０１０１】
また、本実施形態の給湯装置１’では、ガス質量流量センサ１８およびガス２次圧力センサ２４自体の異常を検知可能な構成を採用している。
則ち、給湯装置１’の燃焼運転中の適宜の時期に、制御回路部１０は、ガス２次圧力センサ２４の検知信号とガス質量流量センサ１８の検知信号とを読み取って、試運転時に記憶されたデータテーブル３（図１０）と比較する。
そして、比較の結果、ガス２次圧力とガス供給量との関係がデータテーブル３に記憶された関係と許容範囲を超えて異なるときには、制御回路部１０は、ガス質量流量センサ１８またはガス２次圧力センサ２４の少なくともいずれかの異常と判別して異常対応処理を行う。
【０１０２】
また、燃焼運転中の適宜の時期に、制御回路部１０は、ガス２次圧力センサ２４の検知信号とガス質量流量センサ１８の検知信号とを読み取り、前記試運転時の動作で述べた式４，式５に基づいてガスの比重および総発熱量を算出する。
そして、燃焼運転中に求めたガスの比重および総発熱量を、前記試運転時に記憶したガスの比重および総発熱量（図１３ステップ１２２，１２３参照）と比較し、その差が許容範囲を超えて異なるときは、制御回路部１０は、ガス質量流量センサ１８またはガス２次圧力センサ２４の少なくともいずれかの異常と判別して異常対応処理を行う。
【０１０３】
このように、本実施形態の給湯装置１’によれば、ガス質量流量センサとガス圧力センサ（ガス２次圧力センサ）を組み合わせた構成を採用することにより、熱交フィンの詰まりや排気閉塞、吸気閉塞などに固有の特性を検知して、他の異常要因と区別することができる。これにより、安定した燃焼を維持しつつ装置の劣化を生じる異常要因を的確に判別することが可能となる。
また、ガス質量流量センサとガス圧力センサとを組み合わせることにより、供給ガスの種別を自動的に判別してガス種別に応じた空燃比で燃焼制御を行わせることができ、信頼性、安定性を向上させた給湯装置を提供することが可能となる。
尚、本実施形態の給湯装置１’においても、前記第１実施形態で述べた給湯装置１と同様の火移り検知機能およびガス漏れ検知機能を設けることが可能である。
また、本実施形態の給湯装置１’において、排気筒４から瞬間的に逆風が吹き込んで排気閉塞を生じる場合には、送風機１９の回転数の変動によって当該排気閉塞を検知して、送風機１９の回転数を変化させて排気閉塞による熱交換効率の低下を補償する制御を行うことも可能である。
【０１０４】
以上説明した第１および第２実施形態では、供給ガスとして都市ガス（ＬＮＧ：液化天然ガス）を採用した例を挙げて説明したが、本発明は、他の成分のガスやプロパンガスを用いる場合にも適用可能である。
また、前記実施形態では、給湯機能のみを備えた給湯装置を例に挙げて説明したが、本発明はこのような構成に限られるものではない。例えば、給湯機能に加えて、風呂の落とし込み機能、追い炊き機能、あるいは、暖房機能を備えた給湯装置に適用することも可能である。
【０１０５】
また、前記実施形態では、所定時間継続して異常燃焼状態を検知したときに異常対応処理を行う構成として述べたが、例えば、所定間隔をおいて所定回数だけ異常燃焼状態を検知したときに異常対応処理を行うような構成を採ることも可能である。
更に、前記実施形態では、ガス比例制御弁より上流側の供給ガスの圧力（１次圧力）を検知する構成については特に述べていないが、１次ガス圧力を検知するガス圧力センサを設けた構成を採用することにより、１次ガス圧力の低下時における空燃比を一層適切に制御することが可能である。
【０１０６】
【発明の効果】
請求項１，２，４に記載の発明によれば、燃焼異常を的確に判別して適切な異常対応処理を行うことができ、信頼性を向上しつつ、耐久性、安定性を向上した燃焼装置を提供することができる。
請求項３に記載の発明によれば、信頼性を向上しつつ、耐久性、安定性を向上した給湯装置を提供することができる。
請求項５に記載の発明によれば、燃焼異常を的確に判別して適切な異常対応処理を行うことができ、信頼性を向上しつつ耐久性、安定性を向上させた給湯装置を提供できる。
請求項６，７に記載の発明によれば、供給ガスの種別に応じた最適な燃焼制御を行うことが可能となり、安定燃焼を実現した給湯装置を提供できる。
請求項８に記載の発明によれば、センサの良否を判別することができ、安全性、信頼性を向上させた給湯装置を提供できる。
請求項９に記載の発明によれば、燃焼量の増加時における火移りを直ちに確実に検知することができ、信頼性を向上させた燃焼装置を提供できる。
請求項１０〜１３に記載の発明によれば、ガス漏れの発生を未然に防止することができると共に、耐久性を向上させることができ、信頼性を向上させた燃焼装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る給湯装置の流路系統図である。
【図２】図１に示す給湯装置に採用するガス質量流量センサの動作原理を示す模式図である。
【図３】図１に示す給湯装置に格納されるデータテーブルのデータ内容を示すグラフである。
【図４】図１に示す給湯装置において、燃焼中に検知されるガス質量流量センサの検知信号と算出される発熱量との関係を、図３に示すデータテーブルと対比させて示したグラフである。
【図５】図１に示す給湯装置に格納される別のデータテーブルのデータ内容を示すグラフである。
【図６】図１に示す給湯装置において、燃焼中における燃焼量とガス質量流量センサの検知信号との関係を、図５に示すデータテーブルと対比させて示したグラフである。
【図７】図１に示す給湯装置において、燃焼量の増加時の火移り状態における燃焼量とガス質量流量センサの検知信号との特性を示すグラフである。
【図８】図１に示す給湯装置において、燃焼異常の判別制御動作を示すフローチャートである。
【図９】（ａ），（ｂ）は、図１に示す給湯装置のガス漏れ検知機能を示す流路系統図である。
【図１０】本発明の別の実施形態に係る給湯装置に格納されるデータテーブルのデータ内容を示すグラフである。
【図１１】前記別の実施形態の給湯装置において、燃焼中におけるガス２次圧力とガス供給量との関係を、図１０に示すデータテーブルと対比させて示したグラフである。
【図１２】前記別の実施形態の給湯装置において、試運転時に行われる制御を示すフローチャートである。
【図１３】前記別の実施形態の給湯装置において、燃焼異常の判別制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，１’ 給湯装置
２，２’ 燃焼装置
９，９ａ，９ｂ ガスバーナ
１３ａ，１３ｂ 能力切換弁
１７ ガス比例制御弁
１７ａ ステップモータ
１７ｂ ニードル弁（ニードルバルブ）
１８ ガス質量流量センサ
２３ ガス開閉弁
２４ ガス圧力センサ（ガス２次圧力センサ）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion device and a hot water supply device, and more particularly, to a combustion device capable of accurately determining and coping with an abnormality occurring inside the combustion device, and a hot water supply device using the combustion device.
[0002]
[Prior art]
Development of a combustion device that performs combustion control according to the type of gas supplied, such as city gas (natural gas) and propane gas, and a combustion device that directly detects the amount of supplied gas and performs optimal combustion control Have been.
[0003]
[Patent Document 1]
Utility Model Registration No. 2584346
[0004]
For example, Patent Document 1 discloses a combustion apparatus that automatically determines a supplied gas type by detecting a gas flow rate supplied to a burner by a gas flow rate detection unit and performs combustion control suitable for the gas type. Is disclosed.
[0005]
[Patent Document 2]
Utility Model Registration No. 2600879
[0006]
Patent Document 2 discloses a combustion apparatus in which a gas flow rate supplied to a burner is directly detected by a gas flow rate detection means, and combustion control is performed with high accuracy in accordance with the detected value.
[0007]
By the way, in a hot water supply device incorporating such a combustion device, heat exchange efficiency is reduced due to factors such as clogging of fins of a heat exchanger, clogging of a gas injection nozzle, or clogging of a gas exhaust tube, and the Temperature may decrease. Further, with the deterioration of the gas on-off valve and the gas flow control valve provided in the combustion device, the gas supply pressure to the gas injection nozzle side decreases, and as a result, a problem that the hot water supply temperature decreases may occur. .
[0008]
Therefore, in the conventional hot water supply device, a gas pressure sensor for detecting a gas supply pressure to the gas injection nozzle is provided, and feedback control is performed on the gas supply pressure so as to compensate for a decrease in heat exchange efficiency and stabilize the hot water supply temperature. Is applied.
[0009]
In addition, unlike such a problem, there is a combustion apparatus that includes a plurality of burners and selectively supplies gas to the burners in accordance with the amount of combustion to perform combustion. In such a combustion device, since the flame rod for detecting the occurrence of the flame is provided only near the ignition site, when the flame is generated by a burner away from the ignition site as the amount of combustion increases, After starting the gas supply to the burner, an increase in the calorific value is monitored to check for a fire transfer to the burner.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described hot water supply apparatus that performs feedback control of the gas supply pressure to the gas injection nozzle, although the hot water supply temperature is stabilized, depending on the cause of the decrease in the heat exchange efficiency, the deterioration of the gas burner or the like may be promoted. Was.
[0011]
That is, as described above, when the gas supply pressure is reduced due to deterioration factors such as the gas on-off valve and the flow control valve, the hot water supply temperature is stabilized by compensating and controlling the gas supply pressure to the gas injection nozzle side. It is possible.
However, if the heat exchange efficiency is reduced due to factors such as clogging of the fins of the heat exchanger, clogging of the gas injection nozzle, or blockage of the exhaust gas, compensation control is performed to increase the gas supply pressure to maintain the hot water supply temperature. However, the temperature of the gas burner has risen too much, which has led to deterioration.
[0012]
That is, in the conventional hot water supply device, the gas supply pressure is controlled to stabilize the hot water supply temperature regardless of the factor that causes the heat exchange efficiency to decrease. Was invited.
Further, although the gas pressure sensor for detecting the gas supply pressure has extremely high responsiveness, it is susceptible to temperature fluctuations and the like, and cannot perform accurate combustion control.
[0013]
Further, in the water heater having a plurality of burners described above, a fire transfer to a burner newly ignited with an increase in the amount of combustion is confirmed by a heating value based on a hot water supply temperature and a hot water supply flow rate. It took a long time and improvement was desired.
Further, the conventional hot water supply apparatus does not have a function of detecting gas leaks in a gas flow path and a gas on-off valve due to the deterioration of the apparatus, and an improvement in safety has been desired.
[0014]
The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a combustion device in which an abnormal state of a combustion device is accurately determined, reliability and safety are improved, and durability is improved. . Another object of the present invention is to provide a hot water supply device using the combustion device.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
Here, the gas mass flow sensor referred to in the following description refers to the flow velocity (m / s) and density (g / m) of the gas flowing through the flow path. 3 ), That is, the mass of the gas flowing through the flow path per unit time is detected. Therefore, even if the gas volume fluctuates due to fluctuations in temperature or pressure, the detection signal is not affected.
[0016]
In order to achieve the above object, the present inventors have taken the following technical measures.
In other words, the invention according to claim 1 is a combustion apparatus provided with a gas mass flow sensor for detecting a gas supply amount to a gas burner, and the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor for each combustion amount. And a data table in which a heat amount generated by the combustion device or a value based on the heat amount is created in advance, and during the combustion operation, the heat amount or the heat amount generated by the combustion device while sequentially detecting the gas supply amount by the gas mass flow sensor. A value based on the calorific value is calculated, and the calorific value or the value based on the caloric value during the combustion operation exceeds a predetermined allowable range with respect to the caloric value or the value based on the caloric value stored in the data table corresponding to the detected gas supply amount. In such a case, it is determined that a combustion abnormality is determined and a predetermined abnormality handling process is performed.
[0017]
Here, considering the problems that occur in the hot water supply device incorporating the combustion device of the present invention as an example, the clogging of the fins of the heat exchanger that transfers the heat generated by the combustion device to the hot water and the gas burner, etc. Clogging of the gas injection nozzle of the section, or exhaust blockage in the exhaust stack may occur.
[0018]
When the fins of the heat exchanger are clogged, the heat exchange efficiency decreases as the heat exchange area decreases, and the hot water supply temperature decreases. Further, when a part of the gas injection nozzles is clogged, the heat exchange balance in the heat exchanger is reduced, the heat exchange efficiency is reduced, and the hot water supply temperature is reduced. Further, when the exhaust gas is blocked, the balance of the air-fuel ratio is lost, the heat exchange efficiency is reduced, and the hot water supply temperature is reduced.
However, when such troubles occur, if control is performed to compensate for the decrease in the amount of heat generation, the hot water supply temperature is maintained at a predetermined value, but the gas burner is partially overheated, which promotes deterioration of the apparatus. Result.
[0019]
On the other hand, even if any of the above problems occur, the amount of heat generated by the combustion device is reduced with respect to the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor.
The present invention discriminates a combustion abnormality by using a unique characteristic generated due to the trouble occurring in such a combustion device, and is a cause of the abnormality occurrence compared to a control that simply compensates for a decrease in hot water supply temperature. Can be accurately determined and can be dealt with, and deterioration of the combustion device can be prevented.
[0020]
In the present invention, when a combustion abnormality is determined, abnormality handling processing such as abnormality notification may be immediately performed. It is also possible to perform the abnormality handling process when the combustion abnormality has continued for a predetermined time or when the combustion abnormality has been repeated a predetermined number of times within a predetermined period.
Further, in the present invention, it is preferable to create a data table in which the detection signal of the gas mass flow sensor is associated with the amount of heat generated by the combustion device or a value based on the amount of heat, for example, when the combustion device is laid without deterioration. By creating a data table when the combustion device is laid, the data table can be used as a basis for determining a normal combustion operation.
[0021]
According to a second aspect of the present invention, in the combustion apparatus according to the first aspect, a data table in which a gas supply amount detected by a gas mass flow sensor is associated with each combustion amount is created in advance, and during combustion, a data table is sequentially generated. Detecting the combustion amount and the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor, and the detected gas supply amount falls within a predetermined allowable range with respect to the gas supply amount stored in the data table corresponding to the combustion amount. When it exceeds, the compensation control is performed so that the gas supply amount becomes the gas supply amount stored in the data table corresponding to the combustion amount.
[0022]
Here, the combustion amount referred to in the present invention refers to a control amount variably controlled by the combustion device according to the combustion operation state.
Here, unlike the clogging of the fins of the heat exchanger according to claim 1, the clogging of some gas injection nozzles, or the blockage of exhaust gas, all the gas injection nozzles are almost uniformly clogged, Deterioration (clogging) of the gas flow path may occur. When such a problem occurs, in any case, the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor decreases with respect to the combustion amount.
[0023]
When such a problem occurs, the gas supply amount to the gas burner itself decreases, so that even if the compensation control for increasing the gas supply amount is performed, there is no danger that the combustion device will deteriorate.
According to the present invention, when there is a problem that the gas supply amount to the gas burner is reduced, that is, when all the gas injection nozzles are almost uniformly clogged or when the gas flow path is clogged, the data is With reference to the table, the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor is compensated and controlled, and the hot water supply temperature can be stabilized.
[0024]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a hot water supply apparatus incorporating the combustion apparatus according to the first aspect, wherein the amount of heat generated in the combustion apparatus is calculated based on a water supply temperature, a hot water supply temperature, and a water supply amount. Have been.
[0025]
When the heat generated in the combustion device is exchanged with hot water, the temperature of hot water rises. The amount of heat supplied to the hot and cold water by the heat exchange is given by a function using the feedwater temperature, the hotwater temperature, and the feedwater amount as parameters. The amount of heat generated in the combustion device is given as a function of the amount of heat supplied to the hot water and the conversion efficiency.
Therefore, according to the present invention, the amount of heat generated in the combustion device can be easily obtained by referring to the supply water temperature, the supply water temperature, and the supply water amount during the combustion operation. Thus, the combustion abnormality can be accurately determined by comparing the detection signal of the gas mass flow sensor and the generated heat amount during the combustion operation with reference to the data table created in advance.
[0026]
The invention according to claim 4 is a combustion device provided with a gas mass flow sensor that detects a gas supply amount to a gas burner, wherein a gas supply amount detected by the gas mass flow sensor is made to correspond to each combustion amount. A data table is created in advance, and during the combustion operation, the combustion amount and the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor are sequentially detected, and the gas supply amount stored in the data table corresponding to the combustion amount is detected. When the detected gas supply amount exceeds a predetermined allowable range, compensation control is performed so that the gas supply amount becomes the gas supply amount stored in the data table corresponding to the combustion amount. ing.
[0027]
The present invention is a combustion apparatus that independently adopts the configuration of the combustion apparatus according to the second aspect, and has the same operation and effect as the invention according to the second aspect.
[0028]
According to a fifth aspect of the present invention, a gas mass flow sensor for detecting a gas supply amount to a gas burner, a gas proportional control valve for adjusting and controlling a gas supply amount to the gas burner, and a gas proportional control valve provided downstream of the gas proportional control valve are provided. And a gas pressure sensor for detecting a gas pressure supplied to the gas burner, and for each combustion amount, the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor and the gas pressure detected by the gas pressure sensor. In advance, during the combustion, the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor and the gas pressure detected by the gas pressure sensor are detected in advance, and the data is stored in correspondence with the detected gas pressure. When the detected gas supply amount exceeds a predetermined allowable range with respect to the gas supply amount stored in the table, it is determined that the combustion is abnormal and a predetermined abnormality handling process is performed. .
[0029]
Here, considering the problems that occur in the hot water supply device provided with the combustion device of the present invention as an example, fins of a heat exchanger that transfers heat generated in the combustion device to hot and cold water may occur, or exhaust gas may be exhausted. Blockage or intake blockage may occur.
[0030]
If the fins of the heat exchanger are clogged or the exhaust is blocked, the downstream side of the flow path will be throttled, and the gas pressure will be very small because the gas is filled inside the gas burner. The supply decreases.
Further, when the intake air blockage occurs, the gas pressure decreases slightly, but the gas supply increases with the decrease in air supply.
[0031]
The present invention is to accurately determine a combustion abnormality by utilizing the characteristics of the combustion device caused by the occurrence of the abnormality, and it is possible to accurately determine the cause of the abnormality and cope with the abnormality.
[0032]
In the present invention, when a combustion abnormality is determined, abnormality handling processing such as abnormality notification may be immediately performed. Further, it is also possible to perform an abnormality handling process such as abnormality notification when the combustion abnormality is repeatedly determined a predetermined number of times.
In the present invention, the data table in which the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor and the gas pressure detected by the gas pressure sensor correspond to each other is created when the combustion device is installed without deterioration. good. By creating a data table when laying the combustion device, the data table can be used as a basis for determining a normal operation state.
[0033]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a water heater incorporating the combustion device according to the fifth aspect, wherein a gas injection amount per unit time is determined from a gas pressure detected by a gas pressure sensor and an opening area of a gas injection nozzle. Calculate and calculate the specific gravity of the supplied gas from the calculated gas injection amount and the mass of the supplied gas per unit time detected by the gas mass flow sensor, and calculate the total heat generated by the supplied gas based on the water supply temperature, hot water supply temperature and water supply amount. The amount is calculated, the type of supply gas is determined based on the calculated specific gravity of the gas, and the total calorific value, and combustion control is performed at an air-fuel ratio corresponding to the determined gas type.
[0034]
With the gas mass flow sensor, the mass of the gas flowing through the flow path per unit time can be accurately detected irrespective of temperature and pressure fluctuations. Therefore, it is possible to accurately calculate the specific gravity of the gas.
Further, as described in claim 3, it is possible to calculate the amount of heat supplied to the hot and cold water by calculating the heat exchange efficiency to the total amount of heat generated, and the amount of heat supplied is determined by using the water supply temperature, the hot water supply temperature, and the water supply amount as parameters. Can be calculated by the following function.
Therefore, the total calorific value of the supply gas can be calculated using the water supply temperature, the hot water supply temperature, the water supply amount, and the heat exchange efficiency as parameters.
[0035]
According to the present invention, the type of supply gas can be specified based on the calculated specific gravity of the gas and the total calorific value, and the combustion control can be performed at an optimal air-fuel ratio according to the determined gas type. It becomes. The determination of the gas type can be performed at the time of trial operation such as when laying or moving the hot water supply device.
[0036]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a gas mass flow sensor for detecting a gas supply amount to a gas burner, a gas proportional control valve for adjusting and controlling a gas supply amount to a gas burner, and a gas proportional control valve provided downstream of the gas proportional control valve. And a gas pressure sensor for detecting a gas pressure supplied to a gas burner, wherein the gas pressure per unit time is determined based on the gas pressure detected by the gas pressure sensor and the opening area of the gas injection nozzle. Calculate the injection amount, calculate the specific gravity of the supply gas from the calculated gas injection amount and the mass of the supply gas per unit time detected by the gas mass flow sensor, and based on the water supply temperature, hot water supply temperature and water supply amount. To calculate the total calorific value of the supplied gas, determine the type of the supplied gas based on the calculated specific gravity of the gas and the total calorific value, and determine the air-fuel ratio according to the determined gas type. It is configured to perform combustion control.
[0037]
The present invention is a hot water supply apparatus that independently adopts the configuration of the hot water supply apparatus according to claim 6, and has the same operation and effect as the invention according to claim 6.
[0038]
According to an eighth aspect of the present invention, in the hot water supply apparatus according to the sixth or seventh aspect, the specific gravity of the gas and the total calorific value during the combustion are sequentially calculated and compared with the values stored in advance, and the calculated specific gravity of the gas is calculated. Alternatively, when at least one of the total calorific values exceeds a predetermined allowable range with respect to a value stored in advance, it is determined that at least one of the gas mass flow sensor and the gas pressure sensor is abnormal, and a predetermined abnormal response is performed. It is configured to perform processing.
[0039]
The gas mass flow sensor and the gas pressure sensor are not directly exposed to the flame ejected from the gas burner, but are provided at a portion close to the gas burner. For this reason, heating and cooling are constantly repeated, which easily causes deterioration of the sensor itself.
According to the present invention, for example, when the hot water supply device is laid, the specific gravity of the gas and the total calorific value are calculated and stored in advance from detection signals of the gas mass flow sensor and the gas pressure sensor.
Then, by comparing the specific gravity or the total calorific value of the gas calculated during the combustion with the stored value to determine the abnormality of the sensor, it is possible to accurately determine the abnormality of the sensor itself which is the basis of the abnormality determination. It becomes possible.
[0040]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a combustion apparatus which has a plurality of gas burners and performs a combustion operation by selectively supplying gas to a predetermined gas burner in accordance with a combustion amount, and a gas supply amount supplied to the plurality of gas burners. A gas mass flow sensor for detecting the amount of gas supplied, and a data table corresponding to the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor is prepared in advance for each combustion amount. During the period when the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor exceeds a predetermined range with respect to the gas supply amount stored in the data table corresponding to the subsequent combustion amount, a part of the burner in which the gas supply is performed. Is determined to be incomplete.
[0041]
Here, the gas burner referred to in the present invention refers to a combustion unit formed of a single gas injection nozzle or a set of a plurality of gas injection nozzles, and the present invention further includes a plurality of gas burners formed of the plurality of gas injection nozzles. It has a configuration.
Here, in a combustion device that performs a combustion operation by switching and supplying gas to a predetermined gas burner in accordance with the amount of combustion, when igniting a gas burner that has not been ignited with an increase in the amount of combustion, an adjacent ignition is performed. Burn the gas burner flame.
At this time, before the gas burner to be ignited is ignited by a fire, that is, in a non-ignited state, the internal pressure of the gas burner does not increase due to the generation of a flame accompanying the ignition, and the gas supply amount increases. On the other hand, when the fire is transferred to the gas burner to be ignited and the ignition is completed, the internal pressure of the gas burner due to the generation of the flame rises, and the gas supply amount becomes steady.
[0042]
The change in the gas supply amount can be immediately detected as a detection signal of the gas mass flow sensor, and after the combustion amount is switched, the determination of a fire is determined by referring to the heat generation amount (a value calculated from the hot water supply temperature and the hot water supply flow rate). , It is possible to make an accurate determination in a short time.
[0043]
The invention according to claim 10 is a combustion device including a gas flow sensor for detecting a gas supply amount to a gas burner, and a gas on-off valve for controlling opening and closing of gas supply to the gas burner, wherein the gas on-off valve When a gas supply is detected by the gas flow sensor in a state where is controlled to be closed, it is determined that a gas leak has occurred in the gas on-off valve and a predetermined abnormality handling process is performed.
[0044]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gas leak in a gas on-off valve can be detected easily, and the reliability of a combustion apparatus can be improved.
In the present invention, when a gas leak is determined, an abnormality handling process such as an abnormality notification may be performed immediately, or when the gas leak is determined a predetermined number of times, the abnormality handling process may be performed.
The determination of the gas leak of the present invention is preferably performed during a period other than during the combustion operation, for example, during pre-purge (pre-scavenging) or post-purging (post-scavenging).
[0045]
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided the combustion device according to the tenth aspect, further comprising a plurality of gas burners, and a capacity switching valve for switching the gas burner for each gas burner or for each group according to the amount of combustion to supply gas. When gas supply is detected by the gas flow rate sensor in a state where the gas on-off valve is controlled to be closed and all the performance switching valves are controlled to be opened, it is determined that gas is leaking from the gas on-off valve, When the gas supply is detected by the gas flow sensor in a state in which the on-off valve is controlled to open and the performance switching valves are all closed, any of the performance switching valves or the gas downstream of the gas flow sensor is used. It is configured to determine that there is a gas leak in the flow path and perform an abnormality handling process.
[0046]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gas on-off valve, and any one of the capacity switching valves, or the gas leak downstream of the gas flow sensor can be easily detected, and the reliability of the combustion device can be improved. it can.
In the present invention, when a gas leak is determined, an abnormality handling process such as an abnormality notification may be performed immediately, or when the gas leak is determined a predetermined number of times, the abnormality handling process may be performed.
Also in the present invention, it is preferable to determine the gas leak during a period other than during the combustion operation, for example, during pre-purge (pre-scavenging) or post-purge (post-scavenging).
[0047]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the combustion device according to the tenth or eleventh aspect, the gas flow sensor is a gas mass flow sensor.
[0048]
According to the present invention, by using a gas mass flow sensor as a gas flow sensor, it is possible to accurately detect a minute gas flow as the mass of a flowing gas, and accurately determine the occurrence of gas leakage at an initial stage. It becomes possible.
[0049]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the combustion device according to any one of the tenth to twelfth aspects, a gas proportional control valve is provided downstream of the gas on-off valve, and the gas proportional control valve is provided. , A step motor and a needle valve.
[0050]
According to the present invention, by controlling the step motor, the needle valve can be stably controlled from the substantially fully closed state to the fully open state, and precise gas supply can be performed according to the combustion amount. . Further, the risk of breakage as in a flow control valve using a diaphragm or the like is reduced.
[0051]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0052]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a flow path diagram of a water heater 1 according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation principle of a gas mass flow sensor employed in the water heater 1, and FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the detection signal of the gas mass flow sensor and the calorific value, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between the detection signal of the gas mass flow sensor during combustion after the elapse of a predetermined use period and the calorific value. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the combustion amount (control amount) during the initial combustion of the installation and the detection signal of the gas mass flow sensor. FIG. 6 is a graph showing the combustion amount (control amount) and the gas mass flow sensor after a predetermined use period. FIG. 7 is a graph showing the relationship with the detection signal, FIG. 7 is a graph showing the variation of the detection signal of the gas mass flow sensor according to the presence or absence of a fire, FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the hot water supply operation, and FIG. The flow state of the gas Is a be enlarged view.
[0053]
The hot water supply apparatus 1 of the present embodiment has a basic function of supplying hot and cold water at a set temperature, and in order to stably perform the hot water supply function, a function of determining a combustion abnormality, a function of detecting a fire transfer when the amount of combustion increases, and And a gas leak detection function.
In describing the hot water supply apparatus 1, first, a configuration and a hot water supply operation as a basic function will be described. In FIG. 1, the gas secondary pressure sensor 24 provided in the gas flow path 12 is adopted in a second embodiment described later, and in the present embodiment, a configuration without the sensor 24 will be described.
[0054]
(Configuration of hot water supply device)
As shown in FIG. 1, the hot water supply device 1 has a configuration in which the combustion device 2 is built in, and has a hot water supply function of supplying hot water at a temperature set by the remote controller 11 by opening a hot water tap (curan) 8. .
The combustion device 2 includes a control circuit unit 10 for controlling combustion control, a remote controller 11, a gas burner 9 (9a, 9b), and a blower 19, and is supplied with gas (city gas in this embodiment) through a gas flow path 12. (Natural gas)) to generate a flame.
The hot water supply device 1 has a built-in combustion device 2 and includes a water supply flow path 6, a hot water supply flow path 7, and a heat exchanger 5, and heats water supplied through the water supply flow path 6 with the heat exchanger 5. The hot water is discharged from a hot water tap (curan) 8 through a hot water supply channel 7.
[0055]
Explaining in order, the combustion device 2 has a gas burner 9 at the downstream end of the gas flow path 12. In addition, a gas on / off valve 23 for controlling the gas supply from the upstream side to the gas flow path 12, a gas proportional control valve 17 for adjusting and controlling the gas flow rate in the gas flow path 12, and a gas A mass flow sensor 18 is provided in order.
The gas burners 9a and 9b include a plurality of gas injection nozzles 14a and 14b. In the present embodiment, the group is divided into a group of gas injection nozzles 14a arranged in three rows and a group of gas injection nozzles 14b arranged in two rows, and each group is provided via the capability switching valves 13a and 13b. The gas flow path 12 is connected to a downstream end.
That is, when the capacity switching valve 13a is opened, gas is injected from the group of gas injection nozzles 14a, and when the capacity switching valve 13b is opened, gas is injected from the group of gas injection nozzles 14b. Further, by opening both capacity switching valves 13a and 13b, gas is injected from all gas injection nozzles 14a and 14b.
[0056]
The gas burner 9 is fixed below the inside of the substantially rectangular parallelepiped box 3, and a gas flow path 12 connected to the gas burner 9 extends from the box 3 to the outside. A blower 19 that sucks air from outside to the inside of the box 3 and supplies the gas to the gas burner 9 is provided below the box 3.
The blower 19 has a fan 19c, a motor 19a for driving the fan 19c to rotate, and a rotation detection sensor 19b for detecting the number of rotations of the motor 19a. The control circuit section 10 supplies air to the gas burner 9 according to the combustion amount by controlling and driving the motor 19a so as to maintain the detection signal of the rotation detection sensor 19b at a predetermined value corresponding to the combustion amount.
[0057]
In the vicinity of the gas injection nozzle 14a of the gas burner 9a, a spark plug 15 for igniting the gas to be injected and a frame rod 16 for detecting the occurrence of a flame are provided close to the gas injection nozzle 14a. It is fixed to 3.
[0058]
A heat exchanger 5 is provided above the inside of the box 3, that is, above the gas burner 9, and an exhaust pipe 4 is provided above the heat exchanger 5. The heat exchanger 5 has a plurality of heat exchange fins 5a arranged in parallel at predetermined intervals, and is provided with a heat exchange pipe 5b penetrating and bending the heat exchange fins 5a. It has a function of exchanging heat of the gas with hot water flowing through the heat exchange pipe 5b through the heat exchange fins 5a.
The upstream side of the heat exchange pipe 5b extends to the outside of the box 3 and is connected to the water supply flow path 6, and the downstream side of the heat exchange pipe 5b extends to the outside of the box 3 and is connected to the hot water supply path 7. I have.
[0059]
The upstream end of the water supply flow path 6 is connected to a water tap (not shown), and a flow rate sensor 20 for detecting a water supply amount and a water supply temperature sensor 21 for detecting a water supply temperature are provided on the flow path.
On the other hand, a hot water tap (curan) 8 is attached to the downstream end of the hot water supply flow path 7, and a hot water supply temperature sensor 22 for detecting the temperature of hot water to be supplied is provided on the flow path.
[0060]
Here, the gas mass flow sensor 18 provided in the gas flow path 12 is a sensor that measures the mass flow rate (flow velocity × density) of the gas flowing in the gas flow path 12. That is, the gas mass flow sensor 18 is a sensor that measures the mass of the gas flowing per unit time in the gas flow channel 12 by measuring (flow velocity × density) of the gas flowing in the gas flow channel 12. .
[0061]
As shown in FIG. 2, the gas mass flow sensor 18 has an upstream temperature sensor 18b and a downstream temperature sensor 18c on the upstream and downstream sides of the heater 18a, and has an ambient temperature sensor 18d for detecting the temperature of flowing gas. It is composed. When the gas does not flow, the detected temperatures of the upstream temperature sensor 18b and the downstream temperature sensor 18c are balanced, and no detected temperature is generated. In accordance with the flow of the gas, the detected temperature of the downstream temperature sensor 18c increases as compared with the upstream temperature sensor 18b, and the detected temperature difference increases. The gas mass flow sensor 18 detects the mass of the flowing gas based on this principle.
Since the gas mass flow sensor 18 measures the mass of gas flowing per unit time as compared with the gas flow sensor, the detection signal is not affected by the ambient temperature or pressure, and the minute flow rate is precisely measured. It is possible to detect.
[0062]
Further, in this embodiment, the gas proportional control valve 17 provided in the gas flow path 12 is constituted by a needle valve (needle valve) 17b and a step motor 17a as shown in FIG. Thus, by controlling the stepping motor 17a to proportionally control the opening / closing state of the needle valve 17b, it is possible to perform fine and precise control from a substantially fully closed state to a fully opened state.
[0063]
(Hot water supply operation of hot water supply device)
Next, the operation of the hot water supply operation of the hot water supply apparatus 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the hot water supply apparatus 1 is configured to perform a test operation at the time of installation, but the operation of the test operation will be described in detail in a combustion abnormality determination control described later.
[0064]
When the hot water tap (curan) 8 is opened, water flows to the hot water supply flow path 7 side through the water supply flow path 6 and the heat exchanger 5, and the flow rate sensor 20 detects the flow of water.
When receiving the detection signal of the flow rate sensor 20 as a combustion command signal, the control circuit unit 10 sends a drive signal to the blower 19 to perform pre-purge (pre-scavenging) for a predetermined time, and then opens the gas on-off valve 23. Then, the step motor 17a of the gas proportional control valve 17 is driven to supply the gas to the gas burner 9 at a predetermined opening, and the opening of the capacity switching valve 13a is controlled.
[0065]
The control circuit unit 10 energizes the ignition plug 15 to ignite the gas injected from the gas injection nozzle 14a, and starts the combustion control when judging the generation of the flame by the detection signal of the flame rod 16.
When the combustion control is started, the control circuit unit 10 refers to the detection signals of the feed water temperature sensor 21 and the flow rate sensor 20 and the set temperature of the remote controller 11 and detects the detected temperature of the hot water temperature sensor 22, that is, from the hot water tap 8. The amount of combustion of the combustion device 2 is feed-forward controlled so that the temperature of the discharged hot water becomes the temperature set by the remote controller 11.
[0066]
In other words, when controlling the adjustment of the combustion amount, the control circuit unit 10 controls the gas proportional control while referring to the detection signal of the gas mass flow sensor 18 so that the gas corresponding to the combustion amount is supplied to the gas burner 9. In addition to controlling the valve 17, the motor 19a of the blower 19 is driven so that the detection signal of the rotation detection sensor 19b becomes a predetermined number of revolutions so that air supply according to the combustion amount is obtained.
As a result, the amount of combustion is adjusted so that the hot water temperature becomes the set temperature of the remote controller 11, and hot water is supplied from the hot water tap 8.
[0067]
Further, when the discharge amount of the hot water tap 8 increases during hot water supply, the control circuit unit 10 detects the increase in the hot water supply amount by the flow rate sensor 20, increases the opening of the gas proportional control valve 17, and switches the capacity. The valve 13b is opened. As a result, the flame of the gas injection nozzle 14a is ignited by the flame of the gas injection nozzle 14b and is ignited by the gas injected from the gas injection nozzle 14b.
[0068]
On the other hand, when the hot water tap 8 is closed, the control circuit unit 10 detects the stop of the combustion command based on the detection signal of the flow sensor 20, fully closes the gas on-off valve 23, and closes the capacity switching valves 13 a and 13 b. I do. Then, after the blower 19 is driven for a predetermined time to perform post-purging (post-scavenging), the driving is stopped to end the combustion control.
[0069]
(Control for determining abnormal combustion)
Next, determination control of abnormal combustion of the hot water supply device 1 of the present embodiment will be described.
In the present embodiment, a test operation is performed when the hot water supply device 1 is installed, thereby performing a process of creating a data table necessary for determining a combustion abnormality. Therefore, prior to the description of the combustion abnormality determination control, a data table creation process will be described with reference to FIGS.
[0070]
After the trial operation is started by operating the remote controller 11, first, the opening of the hot water tap 8 is set to a low state. Thereby, the control circuit unit 10 detects the feedwater flow rate by the detection signal of the flow rate sensor 20, and performs the combustion with the combustion amount according to the feedwater flow rate, while detecting the detection signal E of the gas mass flow rate sensor 18. L And the calorific value S obtained by calculation L Is stored. Next, the opening degree of the hot water tap 8 is set to a high state. As a result, the control circuit unit 10 performs the combustion with the combustion amount corresponding to the feedwater flow rate, and the detection signal E of the gas mass flow sensor 18. H And the calorific value S obtained by calculation H Is stored.
Then, as shown in FIG. 3, the control circuit unit 10 connects the obtained data to generate a data table 1 in which the detection signal of the gas mass flow sensor 18 is associated with the calorific value calculated by the calculation. Remember.
At the same time, as shown in FIG. 5, the control circuit unit 10 detects the detection signal E of the gas mass flow sensor 18. L , E H Amount (control amount) G corresponding to L , G H And a data table 2 in which the combustion amount (control amount) is associated with the detection signal of the gas mass flow sensor 18 is generated and stored.
[0071]
Here, the amount of heat generated in the combustion device 1, that is, the amount of heat supplied to hot and cold water, is calculated by a function represented by Equation 1. In Equation 1, the feedwater temperature is a detection temperature of the feedwater temperature sensor 21, the hotwater temperature is a detection temperature of the hotwater temperature sensor 22, the feedwater amount is a detection signal of the flow rate sensor 20, and the heat exchange efficiency is a constant.
Heat supply amount = f (water supply temperature, hot water supply temperature, water supply amount, heat exchange efficiency) ... (Equation 1)
[0072]
Therefore, as shown in the graph of FIG. 3, the control circuit unit 10 changes the amount of combustion in the test operation to change the detection signal of the gas mass flow sensor 18 for each amount of combustion and the amount of heat generated by Equation 1. Is created in the data table 1 corresponding to.
As shown in the graph of FIG. 5, the control circuit unit 10 creates the data table 2 in which the combustion amount (control amount) and the detection signal of the gas mass flow sensor 18 are associated.
[0073]
Next, control for determining abnormal combustion during normal hot water supply operation will be described with reference to the flowchart in FIG. The operation of the hot water supply operation is the same as that described above.
[0074]
During the period when the flow rate sensor 20 is detecting the feed water flow rate, the control circuit unit 10 receives the detection signal as a combustion command signal and performs combustion control.
During the combustion control, the control circuit unit 10 reads the detection signals of the gas mass flow rate sensor 18 and also takes in the detection signals of the water supply temperature sensor 21, the hot water supply temperature sensor 22, and the flow rate sensor 20, and generates the heat value based on the above equation (1). (See steps 100 to 102 in FIG. 8).
[0075]
The control circuit unit 10 refers to the data table 1 (FIG. 4), and generates the heat value S1 in the initial state corresponding to the read detection signal E1 of the gas mass flow sensor 18 and the heat value S1−Δa calculated in step 102. Compare with
As a result of the comparison, when the difference in the calorific value is within the allowable range (less than Δb), the efficiency is small and the hot water supply temperature is not fluctuated much. The process proceeds to step 105 on the assumption that there is no uneven clogging or exhaust blockage (see steps 103 and 104 in FIG. 8).
[0076]
Next, the control circuit unit 10 resets the timer that measures the predetermined time t, and refers to the data table 2 (FIG. 6) to detect the detection signal S1 of the gas mass flow sensor 18 in the initial state corresponding to the combustion amount G1. And the read detection signal S1-Δc of the gas mass flow sensor 18 is compared. Then, the gas proportional control valve 17 is controlled so that the difference Δc becomes zero, the amount of gas supply to the gas burner 9 is adjusted and controlled, and the combustion operation is continued (see steps 105 to 107 in FIG. 8).
In other words, in this state, even if the gas supply pressure to the gas burner 9 decreases due to a decrease in the gas primary pressure, a blockage of the gas passage 12, or a deterioration of the gas proportional control valve 17, the compensation control of the gas supply amount is performed. As a result, it is possible to obtain a necessary heat value without deterioration of the gas burner 9 and the like.
[0077]
On the other hand, in step 104, the control circuit unit 10 compares the calorific value S1 in the initial state with the calorific value S1-Δa calculated in step 102 with reference to the data table 1 (FIG. 4). When the difference Δa is equal to or larger than the allowable range (Δb), it is determined that the abnormal combustion state in which the decrease in the heat exchange efficiency is increasing has occurred.
The control circuit unit 10 starts a timer that measures a predetermined time t, and monitors the difference in the amount of heat generation by repeating steps 100 to 104. Then, when the timer times out, necessary abnormality handling processing such as abnormality notification is performed.
[0078]
That is, in this state, it is determined that a combustion abnormality in which the heat exchange efficiency is significantly reduced has occurred due to clogging of the heat exchange fins 5a, uneven clogging of the gas injection nozzles 14a, 14b, or blockage of exhaust gas. (See steps 104, 108 to 111 in FIG. 8).
[0079]
(Fire detection function)
Next, a description will be given of a function for detecting a fire transfer when the amount of combustion of the hot water supply device 1 increases. In the hot water supply device 1 of the present embodiment, as described above, control is performed to increase or decrease the amount of combustion in accordance with the detection signal of the flow sensor 20. That is, when the combustion amount is low, only the capacity switching valve 13a is opened to inject a flame from the gas injection nozzle 14a, and when the combustion amount increases, both the capacity switching valves 13a and 13b are opened to open the gas injection nozzle 14a. , 14b.
[0080]
Therefore, when the combustion amount shifts from the low state to the high state, the flame ejected from the gas injection nozzle 14a is transferred to the gas ejected from the gas injection nozzle 14b and ignited.
In the hot water supply apparatus 1 of the present embodiment, when the capacity switching valve 13b is opened with an increase in the amount of combustion, the control circuit unit 10 refers to the data table 2 (FIG. 7) to generate a gas corresponding to the amount of combustion G1. The detection signal S1 of the mass flow sensor 18 is obtained.
[0081]
Since the back pressure due to the flame of the gas injection nozzle 14b is not generated in the state where the fire has not been completed, the detection signal of the gas mass flow sensor 18 is S1 + Δd, which is higher than the state in which the fire has been performed. On the other hand, when the fire transfer to the gas injection nozzle 14b side is completed, the detection signal of the gas mass flow sensor 18 decreases to S1 in a steady state due to the back pressure due to the flame.
Therefore, the control circuit unit 10 determines the completion of the fire transfer to the gas injection nozzle 14b by detecting that the detection signal of the gas mass flow sensor 18 has decreased to S1.
[0082]
(Gas leak detection control)
Next, the gas leak detection control of the water heater 1 will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the gas leak detection control is performed during the post-purge (post-scavenging) processing of the water heater 1.
[0083]
That is, in parallel with the post-purge processing, the control circuit unit 10 controls the closing of the gas on-off valve 23 and opens the capacity switching valves 13a and 13b of the gas burners 9a and 9b, as shown in FIG. Then, in this state, the detection signal of the gas mass flow sensor 18 is monitored. If no gas flow is detected by the gas mass flow sensor 18, it is determined that no gas leakage has occurred in the gas on-off valve 23. However, in this state, when a gas flow is detected by the gas mass flow sensor 18, it is determined that the gas is leaking from the gas proportional control valve 17, and a necessary abnormality handling process such as an abnormality notification is performed. The gas proportional control valve 17 used in the present embodiment is configured to allow a slight flow of gas even when the opening is at a minimum. Therefore, when detecting gas leakage from the gas on-off valve 23, the opening of the gas proportional control valve 17 is not adjusted.
[0084]
Subsequently, as shown in FIG. 9B, the control circuit unit 10 controls the opening and closing of the gas on-off valve 23 and closes the capacity switching valves 13a and 13b of the gas burners 9a and 9b. The detection signal of the sensor 18 is monitored. Then, if the gas flow is not detected by the gas mass flow sensor 18, it is determined that there is no gas leakage in the capacity switching valves 13 a and 13 b and the gas flow path 12 downstream of the gas mass flow sensor 18. However, in this state, when gas flow is detected by the gas mass flow sensor 18, the gas flow is detected in at least one of the capacity switching valves 13 a and 13 b or in the gas flow path 12 downstream of the gas mass flow sensor 18. It is determined that a leak has occurred, and necessary abnormality handling processing such as abnormality notification is performed.
[0085]
In the above description, the gas leak detection control is described as being performed during the post-purge (post-scavenging) processing of the water heater 1; however, it may be performed during the pre-purge (pre-scavenging) processing.
[0086]
As described above, according to the hot water supply apparatus 1 of the present embodiment, by monitoring the change in the relationship between the detection signal of the gas mass flow sensor and the amount of heat (the amount of heat generation), the clogging of the heat exchange fins and the bias of the gas injection nozzle become uneven. By detecting a characteristic characteristic of clogging or exhaust gas obstruction, it is possible to distinguish deterioration such as clogging of a gas passage or uniform clogging of a gas injection nozzle. Thus, it is possible to accurately determine an abnormal factor that causes deterioration of the apparatus while maintaining stable combustion.
[0087]
In addition, by employing a gas mass flow sensor, it is possible to immediately detect a fire after a combustion time has increased, which conventionally required a detection time.
Further, by using the gas mass flow sensor, a minute gas leak can be detected, and the reliability and safety of the device can be improved.
In addition, the gas proportional control valve uses a needle valve and a step motor to provide a more durable and more precise and precise control of the gas supply from almost fully closed to fully open than when a diaphragm is used. Becomes possible.
[0088]
(2nd Embodiment)
Next, the configuration and operation of a water heater 1 'according to a second embodiment of the present invention will be described.
The flow path configuration of the hot water supply apparatus 1 'is the same as the configuration shown in FIG. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the gas secondary pressure and the gas supply amount at the initial stage of laying of the hot water supply device 1, and FIG. FIG. 12 is a flowchart showing a process performed during a test operation, and FIG. 13 is a flowchart showing a process for determining abnormal combustion performed during a combustion operation.
[0089]
The hot water supply apparatus 1 'of the present embodiment has the same basic structure as the hot water supply apparatus 1 (FIG. 1) shown in the first embodiment, but is provided with only a gas secondary pressure sensor (gas pressure sensor). The points are different. That is, the gas secondary pressure sensor 24 is added to the combustion device 2 'built in the hot water supply device 1'. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
The gas secondary pressure sensor 24 is provided on the gas flow path 12 of the combustion device 2 ′ and downstream of the gas proportional control valve 17, and is supplied to the gas injection nozzles 14a and 14b of the gas burners 9a and 9b. Detect gas pressure.
[0090]
(Operation during test run)
The operation of the hot water supply device 1 'at the time of test operation will be described with reference to FIGS.
After the trial operation is started by operating the remote controller 11, first, the opening of the hot water tap 8 is set to a low state. Thereby, the control circuit unit 10 detects the feed water flow rate by the detection signal of the flow rate sensor 20 and performs the combustion with the combustion amount according to the feed water flow rate, while detecting the detection signal P of the gas secondary pressure sensor 24. L And the detection signal S of the gas mass flow sensor 18 L And are stored. Next, the opening degree of the hot water tap 8 is set to a high state. As a result, the control circuit unit 10 performs the combustion with the combustion amount corresponding to the feedwater flow rate, while detecting the detection signal P of the gas secondary pressure sensor 24. H And the detection signal S of the gas mass flow sensor 18 H Is stored.
Then, as shown in FIG. 10, the control circuit unit 10 connects the obtained data to determine the gas secondary pressure detected by the gas secondary pressure sensor 24 and the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor 18. The corresponding data table 3 is generated and stored (see step 120 in FIG. 12).
[0091]
Next, the control circuit unit 10 calculates the gas volume flow rate based on Equation 3. However, in Equation 3, the gas secondary pressure is a detection signal of the gas secondary pressure sensor 24, and the nozzle opening area is the opening area of the gas injection nozzles 14a and 14b measured in advance. The gas volume flow rate is obtained as a function of the gas secondary pressure and the nozzle opening area (see step 121 in FIG. 12).
Gas volume flow rate = f (gas secondary pressure, nozzle opening area) (Equation 3)
[0092]
The control circuit unit 10 calculates and stores the specific gravity of the gas based on Equation 4 from the gas volume flow rate calculated by Equation 3 and the gas supply amount (gas mass) which is a detection signal of the gas mass flow sensor 18 ( As described above, see step 122 in FIG.
Gas specific gravity = gas mass / gas volume flow rate (Equation 4)
[0093]
Next, the control circuit unit 10 calculates the total amount of heat generated per unit time by the supplied gas. Here, the total calorific value can be obtained as a function of the amount of heat supplied to the hot and cold water. Therefore, the total heat value is calculated as follows by the above-described formula 1 and the following formula 5, and the control circuit unit 10 stores the calculated total heat value (see step 123 in FIG. 12).
Heat supply amount = f (water supply temperature, hot water supply temperature, water supply amount, heat exchange efficiency) ... (Equation 1)
Total heat value = f (heat supply amount) (Equation 5)
[0094]
The control circuit unit 10 compares the specific gravity and the total calorific value of the gas calculated by Equations 4 and 5 with data stored in advance for each gas type to determine the type (component) of the supplied gas. To remember. Then, combustion control data of the determined gas type is selected from among the combustion control data stored in advance for each gas type, and thereafter, combustion control is performed based on the selected combustion control data (see FIG. 12 steps 124, 125).
[0095]
(Control for judging abnormal combustion in the water heater)
Next, control for determining abnormal combustion during hot water supply operation of hot water supply apparatus 1 'will be described with reference to FIGS. The hot water supply operation of the hot water supply device 1 'is the same as that of the hot water supply device 1 according to the first embodiment, and therefore, a duplicate description will be omitted.
[0096]
During the period when the flow rate sensor 20 is detecting the feed water flow rate, the control circuit unit 10 receives the detection signal as a combustion command signal and performs combustion control.
During the combustion control, the control circuit unit 10 reads the detection signal (gas supply amount) of the gas mass flow sensor 18 and also reads the detection signal (gas secondary pressure) of the gas secondary pressure sensor 24 (see FIG. 13). See steps 130-132).
[0097]
The control circuit unit 10 refers to the data table 3 (FIG. 11) to obtain the gas supply amount S1 in the initial state corresponding to the read gas secondary pressure P1, and detects the gas supply amount S1 in the initial state. The gas supply amount S1−Δf or the gas supply amount S1 + Δh is compared.
As a result of the comparison, when the gas supply amount is lower than the initial state and the difference Δf in the gas supply amount is within the allowable range (less than Δg), the efficiency is small and the fluctuation of the hot water supply temperature is small. The process proceeds to step 135 assuming that no clogging of 5a or exhaust blockage has occurred.
Also, as a result of the comparison, when the gas supply amount is larger than the initial state and the difference Δh in the gas supply amount is within the allowable range (less than Δi), the fluctuation in efficiency is small and the fluctuation in hot water supply temperature is small. The process proceeds to step 135 on the assumption that no blockage or the like has occurred (see steps 133 and 134 in FIG. 13).
[0098]
Next, the control circuit unit 10 resets a timer for measuring the predetermined time t. Then, with reference to the data table 3 (FIG. 11), the blower 19 or the gas proportional control valve 17 is corrected and controlled so that the gas supply amount S1 in the initial state corresponding to the gas secondary pressure P1 is obtained. The combustion control is continued while maintaining the air-fuel ratio (see steps 135 and 136 in FIG. 13).
[0099]
On the other hand, in step 134, the control circuit unit 10 refers to the data table 3 (FIG. 11), compares the gas supply amount S1 at the gas secondary pressure P1 in the initial state with the detected gas supply amount, and If the supply amount is lower than S1 and the difference is within the allowable range (greater than or equal to Δg), it is determined that the decrease in heat exchange efficiency is increasing. When the gas supply amount is larger than S1 and the difference is equal to or larger than the allowable range (Δi), it is determined that the change in the heat exchange efficiency is increased (see step 134 in FIG. 13).
[0100]
The control circuit unit 10 starts a timer for measuring a predetermined time t, and repeats steps 130 to 134 to monitor a difference in gas supply amount. Then, when the timer times out, necessary abnormality handling processing such as abnormality notification is performed.
That is, in this state, it is determined that a combustion abnormality in which the heat exchange efficiency has significantly decreased due to clogging of the heat exchange fins 5a, exhaust blockage or intake blockage has occurred, and abnormality handling processing such as abnormality notification is performed. (See steps 130 to 134 and 137 to 140 in FIG. 13).
[0101]
Moreover, the hot water supply apparatus 1 'of this embodiment employs a configuration capable of detecting an abnormality of the gas mass flow sensor 18 and the gas secondary pressure sensor 24 itself.
That is, at an appropriate time during the combustion operation of the hot water supply device 1 ′, the control circuit unit 10 reads the detection signal of the gas secondary pressure sensor 24 and the detection signal of the gas mass flow sensor 18 and stores them at the time of the test operation. This is compared with the data table 3 (FIG. 10).
Then, as a result of the comparison, when the relationship between the gas secondary pressure and the gas supply amount is different from the relationship stored in the data table 3 beyond the allowable range, the control circuit unit 10 controls the gas mass flow sensor 18 or the gas secondary flow. An abnormality handling process is performed by determining that at least one of the pressure sensors 24 is abnormal.
[0102]
Also, at an appropriate time during the combustion operation, the control circuit unit 10 reads the detection signal of the gas secondary pressure sensor 24 and the detection signal of the gas mass flow sensor 18 and calculates the equation (4) described in the operation during the test operation. The specific gravity of the gas and the total calorific value are calculated based on Equation 5.
Then, the specific gravity and the total calorific value of the gas obtained during the combustion operation are compared with the specific gravity and the total calorific value of the gas stored during the test operation (see steps 122 and 123 in FIG. 13), and the difference exceeds the allowable range. If they are different, the control circuit unit 10 determines that at least one of the gas mass flow sensor 18 and the gas secondary pressure sensor 24 is abnormal, and performs an abnormality handling process.
[0103]
As described above, according to the hot water supply apparatus 1 'of the present embodiment, by adopting a configuration in which the gas mass flow sensor and the gas pressure sensor (gas secondary pressure sensor) are combined, clogging of the heat exchange fins, exhaust blockage, By detecting a characteristic unique to the intake blockage or the like, it is possible to distinguish it from other abnormal factors. As a result, it is possible to accurately determine an abnormal factor that causes deterioration of the device while maintaining stable combustion.
In addition, by combining the gas mass flow sensor and the gas pressure sensor, the type of supply gas can be automatically determined and the combustion control can be performed at the air-fuel ratio according to the gas type, thereby improving reliability and stability. It is possible to provide an improved water heater.
It should be noted that the hot water supply apparatus 1 'of the present embodiment can also be provided with the same function of detecting a fire and a gas leak as the hot water supply apparatus 1 described in the first embodiment.
Further, in the hot water supply device 1 ′ of the present embodiment, when a backward wind blows instantaneously from the exhaust pipe 4 to cause an exhaust blockage, the exhaust blockage is detected by a change in the rotation speed of the blower 19, and It is also possible to perform control for changing the rotation speed to compensate for a decrease in heat exchange efficiency due to exhaust gas blockage.
[0104]
In the first and second embodiments described above, an example is described in which city gas (LNG: liquefied natural gas) is used as the supply gas. However, the present invention is directed to a case where a gas of another component or propane gas is used. Is also applicable.
Further, in the above-described embodiment, the hot water supply device having only the hot water supply function has been described as an example, but the present invention is not limited to such a configuration. For example, in addition to the hot water supply function, the present invention can be applied to a hot water supply device having a bath drop-in function, an additional cooking function, or a heating function.
[0105]
Further, in the above-described embodiment, the configuration has been described in which the abnormal response processing is performed when the abnormal combustion state is detected continuously for a predetermined period of time. However, for example, when the abnormal combustion state is detected a predetermined number of times at predetermined intervals, the abnormal state is detected. It is also possible to adopt a configuration for performing the corresponding processing.
Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration for detecting the pressure (primary pressure) of the supply gas upstream of the gas proportional control valve is not particularly described, but the configuration in which the gas pressure sensor for detecting the primary gas pressure is provided. , It is possible to more appropriately control the air-fuel ratio when the primary gas pressure decreases.
[0106]
【The invention's effect】
According to the first, second, and fourth aspects of the present invention, combustion abnormality can be accurately determined and appropriate abnormality handling processing can be performed, and combustion with improved durability and improved stability while improving reliability. An apparatus can be provided.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to provide a hot water supply apparatus having improved durability and stability while improving reliability.
According to the invention as set forth in claim 5, it is possible to accurately determine a combustion abnormality and perform an appropriate abnormality response process, and it is possible to provide a water heater with improved durability and stability while improving reliability. .
According to the inventions set forth in claims 6 and 7, it is possible to perform optimal combustion control according to the type of supply gas, and it is possible to provide a hot water supply device that realizes stable combustion.
According to the invention described in claim 8, it is possible to determine the quality of the sensor, and it is possible to provide a hot water supply apparatus with improved safety and reliability.
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to immediately and surely detect a fire when the amount of combustion increases, and to provide a combustion apparatus with improved reliability.
According to the tenth to thirteenth aspects of the present invention, it is possible to provide a combustion apparatus that can prevent gas leakage from occurring, improve durability, and improve reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow path diagram of a hot water supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an operation principle of a gas mass flow sensor employed in the hot water supply device shown in FIG.
FIG. 3 is a graph showing data contents of a data table stored in the hot water supply device shown in FIG.
4 is a graph showing a relationship between a detection signal of a gas mass flow sensor detected during combustion and a calculated calorific value in the hot water supply device shown in FIG. 1 in comparison with a data table shown in FIG. 3; is there.
FIG. 5 is a graph showing data contents of another data table stored in the hot water supply device shown in FIG.
6 is a graph showing a relationship between a combustion amount and a detection signal of a gas mass flow sensor during combustion in the hot water supply device shown in FIG. 1, in comparison with a data table shown in FIG. 5;
FIG. 7 is a graph showing characteristics of a combustion amount and a detection signal of a gas mass flow sensor in a hot-fire state when the combustion amount increases in the hot water supply device shown in FIG. 1;
FIG. 8 is a flowchart showing a control operation for determining a combustion abnormality in the hot water supply apparatus shown in FIG. 1;
9 (a) and 9 (b) are flow path system diagrams showing a gas leak detection function of the hot water supply apparatus shown in FIG. 1.
FIG. 10 is a graph showing data contents of a data table stored in a water heater according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a graph showing a relationship between a gas secondary pressure and a gas supply amount during combustion in the hot water supply apparatus according to another embodiment, in comparison with a data table shown in FIG. 10;
FIG. 12 is a flowchart showing control performed at the time of a trial operation in the hot water supply apparatus of another embodiment.
FIG. 13 is a flowchart showing a combustion abnormality determination control operation in the hot water supply apparatus of another embodiment.
[Explanation of symbols]
1,1 'hot water supply device
2,2 'combustion device
9,9a, 9b Gas burner
13a, 13b Capacity switching valve
17 Gas proportional control valve
17a Step motor
17b Needle valve (needle valve)
18 Gas mass flow sensor
23 Gas shut-off valve
24 Gas pressure sensor (gas secondary pressure sensor)

Claims (13)

ガスバーナへのガス供給量を検知するガス質量流量センサを備えた燃焼装置であって、燃焼量毎に、前記ガス質量流量センサの検知するガス供給量と燃焼装置で発生する熱量または熱量に基づく値とを対応させたデータテーブルを予め作成し、
燃焼運転中において、逐次、ガス質量流量センサによってガス供給量を検知すると共に燃焼装置で発生する熱量または熱量に基づく値を算出し、検知したガス供給量に対応して前記データテーブルに格納された熱量または熱量に基づく値に対して、燃焼運転中における熱量または熱量に基づく値が所定の許容範囲を超えるときは、燃焼異常と判別して所定の異常対応処理を行うことを特徴とする燃焼装置。A combustion device having a gas mass flow sensor for detecting a gas supply amount to a gas burner, wherein for each combustion amount, a gas supply amount detected by the gas mass flow sensor and a heat amount generated by the combustion device or a value based on the heat amount. Create a data table that corresponds to
During the combustion operation, the gas mass flow sensor sequentially detects the gas supply amount, calculates the amount of heat generated in the combustion device or a value based on the heat amount, and stores the calculated gas supply amount in the data table corresponding to the detected gas supply amount. A combustion apparatus characterized in that when the heat quantity or the value based on the heat quantity during the combustion operation exceeds a predetermined allowable range with respect to the heat quantity or the value based on the heat quantity, the combustion is determined to be abnormal and a predetermined abnormality handling process is performed. . 請求項１に記載の燃焼装置において、燃焼量毎に、ガス質量流量センサの検知するガス供給量を対応させたデータテーブルを予め作成し、燃焼中において、逐次、燃焼量とガス質量流量センサの検知するガス供給量とを検知し、燃焼量に対応して前記データテーブルに格納されたガス供給量に対して、検知されたガス供給量が所定の許容範囲を超えるときは、ガス供給量が、燃焼量に対応して前記データテーブルに格納されたガス供給量となるように補償制御を行うことを特徴とする燃焼装置。In the combustion apparatus according to claim 1, a data table in which a gas supply amount detected by the gas mass flow sensor is made in advance for each combustion amount, and during combustion, the combustion amount and the gas mass flow sensor are sequentially measured. When the detected gas supply amount exceeds a predetermined allowable range with respect to the gas supply amount stored in the data table corresponding to the combustion amount, the gas supply amount is detected. And performing a compensation control so that the gas supply amount stored in the data table corresponds to the combustion amount. 請求項１に記載の燃焼装置を内蔵した給湯装置であって、前記燃焼装置で発生する熱量は、給水温度、給湯温度および給水量に基づいて算出されることを特徴とする給湯装置。A hot water supply device incorporating the combustion device according to claim 1, wherein the amount of heat generated by the combustion device is calculated based on a water supply temperature, a water supply temperature, and a water supply amount. ガスバーナへのガス供給量を検知するガス質量流量センサを備えた燃焼装置であって、燃焼量毎に、前記ガス質量流量センサの検知するガス供給量を対応させたデータテーブルを予め作成し、
燃焼運転中において、逐次、燃焼量とガス質量流量センサの検知するガス供給量とを検知し、燃焼量に対応して前記データテーブルに格納されたガス供給量に対して、検知されたガス供給量が所定の許容範囲を超えるときは、ガス供給量が、燃焼量に対応して前記データテーブルに格納されたガス供給量となるように補償制御を行うことを特徴とする燃焼装置。A combustion device provided with a gas mass flow sensor that detects a gas supply amount to a gas burner, and for each combustion amount, previously creates a data table corresponding to the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor,
During the combustion operation, the combustion amount and the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor are sequentially detected, and the detected gas supply amount is stored in the data table corresponding to the combustion amount. When the amount exceeds a predetermined allowable range, compensation control is performed so that the gas supply amount becomes the gas supply amount stored in the data table corresponding to the combustion amount. ガスバーナへのガス供給量を検知するガス質量流量センサと、ガスバーナへのガス供給量を調節制御するガス比例制御弁と、当該ガス比例制御弁の下流側に設けられて前記ガスバーナへ供給されるガス圧力を検知するガス圧力センサとを備えた燃焼装置であって、燃焼量毎に、ガス質量流量センサの検知するガス供給量とガス圧力センサの検知するガス圧力とを対応させたデータテーブルを予め作成し、
燃焼中において、逐次、ガス質量流量センサの検知するガス供給量とガス圧力センサの検知するガス圧力とを検知し、検知したガス圧力に対応して前記データテーブルに格納されたガス供給量に対して、検知したガス供給量が所定の許容範囲を超えるときは、燃焼異常と判別して所定の異常対応処理を行うことを特徴とする燃焼装置。A gas mass flow sensor for detecting a gas supply amount to a gas burner; a gas proportional control valve for adjusting and controlling the gas supply amount to the gas burner; and a gas provided to the gas burner provided downstream of the gas proportional control valve. A gas pressure sensor for detecting pressure, wherein a data table in which a gas supply amount detected by a gas mass flow sensor and a gas pressure detected by a gas pressure sensor are associated for each combustion amount. make,
During combustion, sequentially, the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor and the gas pressure detected by the gas pressure sensor are detected, and the gas supply amount stored in the data table corresponding to the detected gas pressure is detected. When the detected gas supply amount exceeds a predetermined allowable range, a combustion abnormality is determined and a predetermined abnormality handling process is performed. 請求項５に記載の燃焼装置を内蔵した給湯装置であって、ガス圧力センサの検知するガス圧力とガス噴射ノズルの開口面積から単位時間当たりのガス噴射量を算出し、算出したガス噴射量とガス質量流量センサの検知する単位時間当たりの供給ガスの質量から供給ガスの比重を算出すると共に、給水温度、給湯温度および給水量に基づいて供給ガスによる総発熱量を算出し、算出されたガスの比重と総発熱量に基づいて供給ガスの種別を判別して、判別したガス種別に応じた空燃比で燃焼制御を行うことを特徴とする給湯装置。A water heater incorporating the combustion device according to claim 5, wherein a gas injection amount per unit time is calculated from a gas pressure detected by a gas pressure sensor and an opening area of the gas injection nozzle, and the calculated gas injection amount is calculated. The specific gravity of the supply gas is calculated from the mass of the supply gas per unit time detected by the gas mass flow rate sensor, and the total calorific value of the supply gas is calculated based on the supply water temperature, the hot water supply temperature and the supply amount, and the calculated gas is calculated. A type of supply gas is determined based on a specific gravity and a total calorific value, and combustion control is performed at an air-fuel ratio corresponding to the determined gas type. ガスバーナへのガス供給量を検知するガス質量流量センサと、ガスバーナへのガス供給量を調節制御するガス比例制御弁と、当該ガス比例制御弁の下流側に設けられて前記ガスバーナへ供給されるガス圧力を検知するガス圧力センサとを有する燃焼装置を内蔵した給湯装置であって、
ガス圧力センサの検知するガス圧力とガス噴射ノズルの開口面積から単位時間当たりのガス噴射量を算出し、算出したガス噴射量とガス質量流量センサの検知する単位時間当たりの供給ガスの質量から算出供給ガスのガスの比重を算出すると共に、給水温度、給湯温度および給水量に基づいて供給ガスによる総発熱量を算出し、算出されたガスの比重と総発熱量に基づいて供給ガスの種別を判別して、判別されたガス種別に応じた空燃比で燃焼制御を行うことを特徴とする給湯装置。A gas mass flow sensor for detecting a gas supply amount to a gas burner; a gas proportional control valve for adjusting and controlling the gas supply amount to the gas burner; and a gas provided to the gas burner provided downstream of the gas proportional control valve. A water heater incorporating a combustion device having a gas pressure sensor for detecting pressure,
Calculates the gas injection amount per unit time from the gas pressure detected by the gas pressure sensor and the opening area of the gas injection nozzle, and calculates from the calculated gas injection amount and the supply gas mass per unit time detected by the gas mass flow sensor. Calculate the specific gravity of the supply gas and calculate the total calorific value of the supply gas based on the water supply temperature, hot water supply temperature and water supply amount, and specify the type of the supply gas based on the calculated gas specific gravity and total heat generation amount. A hot water supply apparatus, comprising: determining and performing combustion control at an air-fuel ratio corresponding to the determined gas type. 請求項６または７に記載の給湯装置において、燃焼中におけるガスの比重および総発熱量を逐次算出して予め記憶された値と比較し、算出したガスの比重または総発熱量の少なくともいずれかが、予め記憶された値に対して所定の許容範囲を超えるときは、前記ガス質量流量センサまたはガス圧力センサの少なくともいずれかの異常と判別して所定の異常対応処理を行うことを特徴とする給湯装置。The hot water supply apparatus according to claim 6, wherein the specific gravity of the gas and the total calorific value during the combustion are sequentially calculated and compared with values stored in advance, and at least one of the calculated specific gravity of the gas or the total calorific value is determined. When the value stored in advance exceeds a predetermined allowable range, it is determined that at least one of the gas mass flow sensor and the gas pressure sensor is abnormal, and a predetermined abnormality handling process is performed. apparatus. 複数のガスバーナを有し、燃焼量に応じて所定のガスバーナにガスを切換供給して燃焼運転を行う燃焼装置であって、複数のガスバーナに供給するガス供給量を検知するガス質量流量センサを備えており、
各燃焼量毎に、ガス質量流量センサの検知するガス供給量を対応させたデータテーブルを予め作成し、
燃焼中における燃焼量の増加時には、当該増加後の燃焼量に対応して前記データテーブルに格納されたガス供給量に対して、ガス質量流量センサの検知するガス供給量が所定範囲を超える期間は、ガス供給の行われているバーナの一部の着火が未完了と判別することを特徴とする燃焼装置。A combustion device that has a plurality of gas burners, performs a combustion operation by switching and supplying gas to a predetermined gas burner according to a combustion amount, and includes a gas mass flow sensor that detects a gas supply amount supplied to the plurality of gas burners. And
For each combustion amount, a data table corresponding to the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor is created in advance,
When the combustion amount increases during combustion, the gas supply amount detected by the gas mass flow sensor exceeds a predetermined range with respect to the gas supply amount stored in the data table corresponding to the combustion amount after the increase. And determining that ignition of a part of the burner to which gas is supplied is not completed. ガスバーナへのガス供給量を検知するガス流量センサと、ガスバーナへのガスの供給を開閉制御するガス開閉弁とを備えた燃焼装置であって、前記ガス開閉弁を閉成制御した状態で前記ガス流量センサによってガス供給が検知されたときは、前記ガス開閉弁におけるガス漏れと判別して所定の異常対応処理を行うことを特徴とする燃焼装置。A combustion device comprising: a gas flow sensor that detects a gas supply amount to a gas burner; and a gas opening / closing valve that controls opening / closing of gas supply to the gas burner, wherein the gas is supplied in a state where the gas opening / closing valve is closed and controlled. When the gas supply is detected by the flow rate sensor, it is determined that the gas is leaking from the gas on-off valve and a predetermined abnormality handling process is performed. 請求項１０に記載の燃焼装置において、複数のガスバーナを有し、燃焼量に応じて、各ガスバーナ毎またはグループ毎のガスバーナに切り換えてガス供給を行う能力切換弁を備えており、
前記ガス開閉弁を閉成制御すると共に能力切換弁をすべて開成制御した状態で、前期ガス流量センサによってガス供給が検知されたときは、前期ガス開閉弁におけるガス漏れと判別する一方、
前記ガス開閉弁を開成制御すると共に前記能力切換弁を全て閉成制御した状態で、前記ガス流量センサによってガス供給が検知されたときは、いずれかの前記能力切換弁、または、ガス流量センサより下流側のガス流路におけるガス漏れと判別して異常対応処理を行うことを特徴とする燃焼装置。The combustion device according to claim 10, further comprising a plurality of gas burners, and a capacity switching valve that switches a gas burner for each gas burner or for each group and supplies gas according to a combustion amount,
When the gas supply is detected by the gas flow sensor in the state in which the gas switching valve is controlled to be closed and all the capacity switching valves are controlled to be opened, while determining that the gas is leaking in the gas switching valve,
When the gas supply is detected by the gas flow sensor in a state in which the gas on / off valve is controlled to be opened and the performance switching valves are all controlled to be closed, one of the performance switching valves, or from the gas flow sensor. A combustion apparatus characterized in that it is determined as a gas leak in a downstream gas flow path and an abnormality handling process is performed. 前記ガス流量センサがガス質量流量センサで構成されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の燃焼装置。The combustion device according to claim 10, wherein the gas flow sensor is constituted by a gas mass flow sensor. 前記ガス開閉弁の下流側にはガス比例制御弁が設けられており、当該ガス比例制御弁が、ステップモータとニードル弁で構成されることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の燃焼装置。13. A gas proportional control valve is provided downstream of the gas on-off valve, and the gas proportional control valve includes a step motor and a needle valve. A combustion device according to claim 1.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006274873A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Noritz Corp Heat recovery device and cogeneration system
JP2009210245A (en) * 2008-03-06 2009-09-17 Panasonic Corp Instrument monitoring device
JP2011133200A (en) * 2009-12-25 2011-07-07 Noritz Corp Gas combustion device
JP2013134002A (en) * 2011-12-26 2013-07-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Water heater
JP2019124534A (en) * 2018-01-15 2019-07-25 東京瓦斯株式会社 Gas meter
CN112524635A (en) * 2020-11-30 2021-03-19 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 Control method and device of gas water heater, gas water heater and storage medium
CN114992876A (en) * 2021-11-11 2022-09-02 重庆海尔热水器有限公司 Gas water heater and control method thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006274873A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Noritz Corp Heat recovery device and cogeneration system
JP4560724B2 (en) * 2005-03-29 2010-10-13 株式会社ノーリツ Heat recovery equipment
JP2009210245A (en) * 2008-03-06 2009-09-17 Panasonic Corp Instrument monitoring device
JP2011133200A (en) * 2009-12-25 2011-07-07 Noritz Corp Gas combustion device
JP2013134002A (en) * 2011-12-26 2013-07-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Water heater
JP2019124534A (en) * 2018-01-15 2019-07-25 東京瓦斯株式会社 Gas meter
CN112524635A (en) * 2020-11-30 2021-03-19 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 Control method and device of gas water heater, gas water heater and storage medium
CN114992876A (en) * 2021-11-11 2022-09-02 重庆海尔热水器有限公司 Gas water heater and control method thereof

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