JP2007127324A - Combustor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、灯油、軽油、重油等の液体燃料、プロパン、メタン等の気体燃料を使用する燃焼機、特に、点火の失敗を繰り返すことによって大量の生(未燃焼)の燃料が燃焼室内に滞留することを予防する安全装置を備えた燃焼機に関するものである。 The present invention is a combustor that uses liquid fuel such as kerosene, light oil, and heavy oil, and gaseous fuel such as propane and methane, and in particular, a large amount of raw (unburned) fuel stays in the combustion chamber due to repeated ignition failures. The present invention relates to a combustor provided with a safety device for preventing the occurrence of the failure.
灯油、軽油等の液体燃料、プロパン、メタン等の気体燃料を使用する燃焼機は、家庭用の給湯機などの熱源として多用されている。この液体・気体燃料を使用する燃焼機を備えた給湯機は概略、次のように構成されている。 Combustors that use liquid fuels such as kerosene and light oil, and gaseous fuels such as propane and methane, are widely used as heat sources for home-use water heaters. A hot water heater provided with a combustor that uses this liquid / gas fuel is roughly configured as follows.
すなわち前記給湯器は、缶体と、前記缶体の上部に配置された水管と、前記缶体の下部に配置された燃料噴射ノズルと、前記燃料噴射ノズルに燃料を供給する燃料供給手段と、前記燃料噴射ノズルの噴射口の近傍にある点火器と、前記燃料噴射ノズルの噴射口での燃料の燃焼を検出する燃焼センサ、及び前記缶体内に空気を吹き込む送風機とから構成されている。なお、前記水管は一種の熱交換器であり、一方の端から給水を送給して、燃料の燃焼熱を吸収して高温になった給水を他方の端から送出する。 That is, the water heater includes a can body, a water pipe disposed at an upper portion of the can body, a fuel injection nozzle disposed at a lower portion of the can body, a fuel supply means for supplying fuel to the fuel injection nozzle, An igniter in the vicinity of the injection port of the fuel injection nozzle, a combustion sensor that detects combustion of fuel at the injection port of the fuel injection nozzle, and a blower that blows air into the can body. The water pipe is a kind of heat exchanger, and feeds water from one end, and feeds water from the other end that has absorbed the heat of combustion of the fuel and has become hot.
使用者が前記給湯器の起動スイッチを操作すると、前記給湯器は次のような起動シーケンスを実行する。
(1)まず、送風機を起動する。燃焼室の内部は前回の運転停止時の未燃焼ガスが滞留している可能性があるので、これらを排除して爆発着火を防止するためである。
(2)次に、点火器に通電する。なお点火器は燃料噴射ノズルから噴射する燃料を加熱して点火する加熱器であり、燃料の種類に応じてスパークプラグ、ニクロムヒータなど適したものを選ぶ。
(3)燃料供給手段を起動して、燃料噴射ノズルから燃料を噴射する。点火に成功して、燃焼センサが燃料の正常な燃焼を検出したら、起動シーケンスを終了し、連続運転シーケンスに制御を移す。
When the user operates the start switch of the water heater, the water heater executes the following start sequence.
(1) First, the blower is activated. This is because unburned gas at the time of the previous operation stop may be accumulated inside the combustion chamber, so that these are excluded to prevent explosion ignition.
(2) Next, the igniter is energized. The igniter is a heater that heats and ignites the fuel injected from the fuel injection nozzle, and a suitable one such as a spark plug or nichrome heater is selected according to the type of fuel.
(3) The fuel supply means is activated to inject fuel from the fuel injection nozzle. When ignition is successful and the combustion sensor detects normal combustion of the fuel, the start-up sequence is terminated and control is transferred to the continuous operation sequence.
点火器の通電と燃料の噴射を所定時間続けても、点火に成功しない場合は、送風機及び燃料供給手段の運転を停止するとともに点火器への通電も停止し、「点火失敗」旨の警報を発して次の操作を待つ。 If ignition is not successful even after the igniter is energized and fuel is injected for a predetermined period of time, the operation of the blower and fuel supply means is stopped and the energization of the igniter is also stopped. And wait for the next operation.
「点火失敗」の警報が示されると、使用者は点火失敗の原因を調べてそれを取り除いて、あるいは何もしないで、再度、起動スイッチを操作して前述の起動シーケンスを実行する。 When the “ignition failure” alarm is indicated, the user investigates the cause of the ignition failure and removes it or does nothing, and operates the start switch again to execute the above start sequence.
さて、点火失敗が続いて、前記起動シーケンスを徒に繰り返すと、燃料噴射ノズルから噴射された燃料は生(未燃焼)のまま缶体に滞留するので、つぎのような問題が生じる。 Now, when ignition failure continues and the start-up sequence is repeated, the fuel injected from the fuel injection nozzle stays raw (unburned) in the can body, causing the following problems.
缶体に滞留した燃料が気化して爆発雰囲気になった時に偶々点火に成功すると、爆発的な燃焼が行われ、給湯機を損壊する危険がある。あるいは、一時に大量の燃料が燃焼するので酸素不足の為に煤煙や一酸化炭素ガスが発生するおそれがある。また、缶体の内側には耐火物が貼られるが、この耐火物に染みこんだ燃料に火が付いた場合、その燃焼を制御することが出来ないので高温のため給湯機が破損するおそれがある。 If ignition is accidentally successful when the fuel staying in the can is vaporized and an explosive atmosphere is created, explosive combustion occurs and there is a risk of damaging the water heater. Alternatively, since a large amount of fuel burns at a time, soot and carbon monoxide gas may be generated due to lack of oxygen. In addition, a refractory is affixed to the inside of the can body, but if the fuel soaked in the refractory is ignited, the combustion cannot be controlled and the water heater may be damaged due to high temperatures. is there.
そこで、点火失敗の回数をカウントして、前記失敗回数が所定の回数に達した場合に、その後は起動シーケンスの実行が出来ないようにした燃焼機等が各種提案されている。 Accordingly, various types of combustors have been proposed in which the number of ignition failures is counted, and when the number of failures reaches a predetermined number, the startup sequence cannot be executed thereafter.
例えば特許文献1には、燃料噴射ノズルと、この燃料噴射ノズルの燃焼を制御する燃焼制御部と、前記燃料噴射ノズルの燃焼状態を検出する燃焼センサと、前記燃料噴射ノズルの点火動作開始から、一定時間経過して、前記燃焼センサが燃焼を検出しなかったら、点火動作を停止する異常停止回路と、この異常停止状態をリセットし、再度点火動作に移る手動リセット手段と、異常停止の連続発生回数をカウントする異常カウンタとを備え、この異常カウンタのカウンタ値が、所定回数を越えると、手動リセットができないよう構成した燃焼機の制御回路が開示されている。
For example,
また特許文献2には、操作部に設けた運転スイッチの操作に基づいて燃料噴射装置より燃料を噴射し、これを点火装置により点火して燃焼させるとともに、炎検知センサにより炎の有無を検知するようになした給湯機の運転制御方法であって前記燃料噴射装置による燃料噴射のための動作が、その後において炎の検知がないまま設定回数繰り返し行われたときに該給湯機を運転不能とすることを特徴とする給湯機の運転制御方法が開示されている。また、実施例の記載によれば、燃料供給手段の起動後10秒経過後に炎を検出できない場合を点火失敗と見なして警報表示を行い、使用者による運転スイッチの再操作を促している。
Further, in
また特許文献3には、点火制御手段が点火動作をしたにもかかわらず点火検出手段により点火の確認がなされなかった場合にはその回数をカウントするエラ−カウント手段と,点火エラ−をリセットして再点火動作を可能とする点火リセット手段と,前記点火リセット手段とは別に設けられ再点火動作を可能とする特別リセット手段と,前記エラ−カウント手段によるカウント値が所定回数までは前記点火リセット手段によるリセットを許容し,所定回数カウントした後は特別リセット手段によるリセットを許容して点火リセット手段によるリセットを受け付けないようにした点火制御装置が開示されている。
Further,
また特許文献4には、入水した水を加熱燃焼して湯を給湯するために、燃料に点火させるための給湯器の点火制御装置であって、給湯開始時の点火の際に点火が行われるまでに行った点火動作回数をカウントする点火リサイクルカウンタと、給湯燃焼途中に消炎した際に給湯を継続するために行った再点火動作をカウントする途中消炎再点火カウンタとを別々に設け、これらカウンタ各々ごとに所定回数に達したことにより点火不良として安全動作に移行することを特徴とする給湯器の点火制御装置が開示されている。
このように、特許文献1乃至特許文献4に記載の発明は燃焼機の起動シーケンスの繰り返し回数を制限することによって、未燃焼の燃料が大量に缶体内に滞留することを防止しているので、爆発等のトラブルを予防する効果があるが、次のような問題がある。
As described above, the inventions described in
給湯機の保守のためにサービスマンが、燃焼状態を目視で確認しながら起動シーケンスを調整する場合があるが、このような場合、点火不良は目視によって即座に認識出来るから所定の時間が経過する前に、サービスマンは起動シーケンスを中断する。所定の時間が経過するまえに起動シーケンスを中断すると燃焼機の制御装置は点火失敗を認識しないから、起動シーケンスの繰り返し回数をカウントできない。したがって、サービスマンは起動シーケンスを無制限に繰り返すことができる。そのため、サービスマンの不注意により起動シーケンスを漫然と繰り返して、缶体の内部に大量の未燃焼燃料が滞留するというヒューマンエラーを排除できないという問題がある。 For maintenance of the water heater, a service person may adjust the start-up sequence while visually checking the combustion state. In such a case, a predetermined time elapses because the ignition failure can be immediately recognized visually. Before, the service person interrupts the startup sequence. If the start-up sequence is interrupted before the predetermined time elapses, the combustor control device does not recognize the ignition failure, and therefore cannot count the number of times the start-up sequence is repeated. Therefore, the service person can repeat the activation sequence indefinitely. Therefore, there is a problem that the human error that a large amount of unburned fuel stays inside the can cannot be eliminated by repeating the start-up sequence indiscriminately due to carelessness of the service person.
本発明はこのような背景の下、起動シーケンスの起動停止を短時間で繰り返した場合であっても、燃料噴射ノズルから噴射される燃料の量が安全範囲に留まるように制限できる燃焼機およびその制御方法を提供することを目的とする。 Under such a background, the present invention provides a combustor capable of limiting the amount of fuel injected from the fuel injection nozzle so as to remain within a safe range even when the start and stop of the start sequence is repeated in a short time. An object is to provide a control method.
本発明に係る燃焼機の第1の構成は、燃焼室と、前記燃焼室内に向けて装置された燃料噴射ノズルと、前記燃料噴射ノズルに燃料を供給する燃料供給手段と、前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料に点火する点火器と、前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料の燃焼状態を検出する燃焼センサと、前記点火器と前記燃料供給手段を起動する点火スイッチと、前記燃料供給手段と前記点火器の起動及び停止を制御する制御手段とを備える燃焼機において、前記制御手段は前記燃料供給手段の運転時間又は前記燃料噴射ノズルに供給された燃料の供給量を計測して積算する計測積算手段;前記燃焼センサが前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料の正常な燃焼を検出すると前記計測積算手段が積算する前記燃料供給手段の運転時間(以下「積算運転時間」という。)又は供給量(以下「積算供給量」という。)を0に戻す積算量リセット手段;及び、前記計測積算手段が積算する前記燃料供給手段の積算運転時間又は積算供給量が所定の閾値を超えた場合に、以後の前記点火スイッチによる前記燃料供給手段の起動を禁止する起動禁止手段を備えることを特徴とする。 A first configuration of a combustor according to the present invention includes a combustion chamber, a fuel injection nozzle installed in the combustion chamber, fuel supply means for supplying fuel to the fuel injection nozzle, and the fuel injection nozzle. An igniter that ignites the injected fuel, a combustion sensor that detects a combustion state of the fuel injected from the fuel injection nozzle, an ignition switch that activates the igniter and the fuel supply means, and the fuel supply means; A combustor comprising control means for controlling start and stop of the igniter, wherein the control means measures and integrates the operating time of the fuel supply means or the amount of fuel supplied to the fuel injection nozzle. Integration means; operating time of the fuel supply means (hereinafter referred to as “integration”) integrated by the measurement integration means when the combustion sensor detects normal combustion of the fuel injected from the fuel injection nozzle. The integrated operation resetting means for returning the supply amount (hereinafter referred to as “integrated supply amount”) to zero; and the integrated operation time or integrated supply amount of the fuel supply means integrated by the measurement integration means. A start prohibiting means for prohibiting subsequent start of the fuel supply means by the ignition switch when a predetermined threshold value is exceeded is provided.
この構成によれば、燃料供給手段の運転時間又は前記燃料噴射ノズルに供給された燃料の供給量を積算し、積算運転時間又は積算供給量が所定の閾値を超えた場合に、以後の点火スイッチによる燃料供給手段の起動を禁止するので、起動シーケンスを漫然と繰り返して、未燃焼の燃料を燃焼室内に滞留させることを防止できる。なお、ここで「正常な燃焼」とは連続的に安定した燃焼を意味し、断続的な燃焼や、点火後すぐに立ち消えするような状態を「不正常な燃焼」として除外する意である。 According to this configuration, the operation time of the fuel supply means or the supply amount of the fuel supplied to the fuel injection nozzle is integrated, and when the integrated operation time or the integrated supply amount exceeds a predetermined threshold, the subsequent ignition switch Since the start of the fuel supply means is prohibited, it is possible to prevent the unburned fuel from staying in the combustion chamber by repeating the start-up sequence. Here, “normal combustion” means continuous and stable combustion, and is intended to exclude intermittent combustion or a state that immediately disappears after ignition as “abnormal combustion”.
なお、ここで燃料供給手段とは、燃料噴射ノズルに燃料を供給するとともに、前記燃料の供給を自在に遮断する手段であり、燃料供給手段の運転時間とは燃料供給手段が燃料噴射ノズルに燃料を供給している時間をいう。灯油等の液体燃料を使用する燃焼機にあっては、灯油等を加圧して燃料噴射ノズルに圧送する燃料ポンプ等が燃料供給手段に相当し、プロパン等の高圧ガスを使用する燃焼機にあっては、燃料噴射ノズルにプロパン等を供給する管路を開閉する電磁弁等が燃料供給手段に相当する。また、燃料ポンプの起動から停止までの経過時間あるいは電磁弁が管路を開放している時間が燃料供給手段の運転時間に相当する。 Here, the fuel supply means is a means for supplying the fuel to the fuel injection nozzle and blocking the supply of the fuel freely. The operating time of the fuel supply means means that the fuel supply means supplies fuel to the fuel injection nozzle. Refers to the time during which the product is supplied. In a combustor that uses liquid fuel such as kerosene, a fuel pump that pressurizes kerosene or the like and pumps it to the fuel injection nozzle corresponds to the fuel supply means, and is suitable for a combustor that uses high-pressure gas such as propane. In this case, an electromagnetic valve or the like for opening and closing a pipe for supplying propane or the like to the fuel injection nozzle corresponds to the fuel supply means. Further, the elapsed time from the start to the stop of the fuel pump or the time during which the solenoid valve opens the pipe corresponds to the operating time of the fuel supply means.
本発明に係る燃焼機の第2の構成は、前記第1の構成において、前記起動禁止手段は、前記燃料供給手段の起動を禁止した旨を示す警報を表出する警報表出手段を有することを特徴とする。 In a second configuration of the combustor according to the present invention, in the first configuration, the start prohibiting unit has an alarm displaying unit for displaying an alarm indicating that the start of the fuel supply unit is prohibited. It is characterized by.
この構成によれば、燃料供給手段の起動を禁止した旨を示す警報を表出するので、積算運転時間の超過によって、起動シーケンスの実行が禁止されたことを容易に認識することができる。 According to this configuration, since an alarm indicating that the activation of the fuel supply unit is prohibited is displayed, it is possible to easily recognize that the execution of the activation sequence is prohibited due to the excess of the accumulated operation time.
本発明に係る燃焼機の第3の構成は、前記第1又は第2の構成において、前記起動禁止手段は、前記計測積算手段が積算する前記燃料供給手段の積算運転時間又は積算供給量が前記所定の閾値を超えた場合に、以後の前記点火スイッチによる前記点火器の起動を禁止することを特徴とする。 According to a third configuration of the combustor according to the present invention, in the first or second configuration, the start prohibiting unit is configured such that an integrated operation time or an integrated supply amount of the fuel supply unit integrated by the measurement integration unit is When a predetermined threshold value is exceeded, subsequent activation of the igniter by the ignition switch is prohibited.
この構成によれば、積算運転時間又は積算供給量が閾値を超過した場合に、燃料供給手段に加えて点火器の起動を禁止するので、燃焼室内に滞留した未燃焼の燃料に不用意に点火することを防止できる。 According to this configuration, when the accumulated operation time or the accumulated supply amount exceeds the threshold, the start of the igniter is prohibited in addition to the fuel supply means, so that the unburned fuel staying in the combustion chamber is inadvertently ignited. Can be prevented.
本発明に係る燃焼機の第4の構成は、前記第1乃至第3のいずれかの構成において、前記制御手段は、前記燃料供給手段と前記点火器の起動後、前記燃焼センサが前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料の正常な燃焼を検出しないまま所定の時間が経過すると、前記燃料供給手段と前記点火器の運転を一旦中止し、前記点火スイッチの再度の操作を待つ起動中止手段を備えることを特徴とする。 According to a fourth configuration of the combustor of the present invention, in any one of the first to third configurations, the control unit is configured such that after the fuel supply unit and the igniter are activated, the combustion sensor performs the fuel injection. And a start stopping means for temporarily stopping the operation of the fuel supply means and the igniter when a predetermined time has passed without detecting normal combustion of the fuel injected from the nozzle, and waiting for the operation of the ignition switch again. It is characterized by that.
この構成によれば、燃料供給手段と点火器の起動後、燃焼センサが燃料噴射ノズルの燃焼を検出しないまま所定の時間が経過すると、燃料供給手段と点火器の運転を一旦中止するので、起動シーケンスを漫然と実行し続けることを防止できる。 According to this configuration, after the fuel supply means and the igniter are started, when the predetermined time has passed without the combustion sensor detecting the combustion of the fuel injection nozzle, the operation of the fuel supply means and the igniter is temporarily stopped. It is possible to prevent the sequence from being continuously executed.
本発明に係る燃焼機の第5の構成は、前記第4の構成において、前記起動中止手段は、前記燃料供給手段と前記点火器の運転を一旦中止した旨を示す警報を表出する警報表出手段を有することを特徴とする。 According to a fifth configuration of the combustor of the present invention, in the fourth configuration, the start cancellation unit displays an alarm indicating that the operation of the fuel supply unit and the igniter has been temporarily stopped. It has an exit means.
この構成によれば、燃料供給手段と前記点火器の運転を一旦中止した旨を示す警報を表出するので、ユーザにその旨を容易に理解させることができる。 According to this configuration, an alarm indicating that the operation of the fuel supply unit and the igniter has been stopped is displayed, so that the user can easily understand that fact.
本発明に係る燃焼機の制御方法の第1の構成は、燃焼室と、前記燃焼室内に向けて装置された燃料噴射ノズルと、前記燃料噴射ノズルに燃料を供給する燃料供給手段と、前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料に点火する点火器と、前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料の燃焼状態を検出する燃焼センサと、前記点火器と前記燃料供給手段を起動する点火スイッチと、前記燃料供給手段と前記点火器の起動及び停止を制御する制御手段とを備える燃焼機の制御方法において、前記燃料供給手段の運転時間又は前記燃料噴射ノズルに供給された燃料の供給量を計測して積算する計測積算ステップ;前記燃焼センサが前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料の正常な燃焼を検出した場合に前記計測積算ステップの実行を停止するとともに、前記燃料供給手段の運転時間の積算値(以下「積算運転時間」という。)又は供給量の積算値(以下「積算供給量」という。)を0に戻す積算量リセットステップ;及び、前記計測積算ステップが積算する前記燃料供給手段の積算運転時間又は積算供給量が所定の閾値を超えた場合に、以後の前記点火スイッチによる前記燃料供給手段の起動を禁止する起動禁止ステップを備えることを特徴とする。 A first configuration of a control method of a combustor according to the present invention includes a combustion chamber, a fuel injection nozzle installed toward the combustion chamber, fuel supply means for supplying fuel to the fuel injection nozzle, and the fuel An igniter that ignites fuel injected from the injection nozzle; a combustion sensor that detects a combustion state of the fuel injected from the fuel injection nozzle; an ignition switch that activates the igniter and the fuel supply means; and the fuel In a control method of a combustor comprising a supply means and a control means for controlling start and stop of the igniter, the operating time of the fuel supply means or the supply amount of fuel supplied to the fuel injection nozzle is measured and integrated. A measurement integration step; stopping the execution of the measurement integration step when the combustion sensor detects normal combustion of the fuel injected from the fuel injection nozzle; An integrated amount resetting step for returning the integrated value of the operating time of the charge supply means (hereinafter referred to as “integrated operating time”) or the integrated value of the supply amount (hereinafter referred to as “integrated supply amount”) to 0; A start prohibiting step for prohibiting subsequent start of the fuel supply means by the ignition switch when the integrated operation time or the integrated supply amount of the fuel supply means to be accumulated exceeds a predetermined threshold value. .
本発明に係る燃焼機の制御方法の第2の構成は、前記第1の構成において、前記起動禁止ステップは、前記燃料供給手段を禁止した旨を示す警報を警報表出手段に表出することを特徴とする。 According to a second configuration of the control method of the combustor according to the present invention, in the first configuration, the start prohibiting step displays an alarm indicating that the fuel supply unit is prohibited to the alarm display unit. It is characterized by.
本発明に係る燃焼機の制御方法の第3の構成は、前記第1又は第2の構成において、前記起動禁止ステップは、前記計測積算手段が積算する前記燃料供給手段の積算運転時間又は積算供給量が前記所定の閾値を超えた場合に、以後の前記点火スイッチによる前記点火器の起動を禁止することを特徴とする。 According to a third configuration of the method for controlling a combustor according to the present invention, in the first or second configuration, the start prohibiting step includes an integrated operation time or integrated supply of the fuel supply unit integrated by the measurement integration unit. When the amount exceeds the predetermined threshold value, the start of the igniter by the ignition switch is prohibited thereafter.
本発明に係る燃焼機の制御方法の第4の構成は、前記第1乃至第3の何れかの構成において、前記燃料供給手段と前記点火器の起動後、前記燃焼センサが前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料の正常な燃焼を検出しないまま所定の時間が経過すると、前記燃料供給手段と前記点火器の運転を一旦中止し、前記点火スイッチの再度の操作を待つ起動中止ステップを備えることを特徴とする。 According to a fourth configuration of the method for controlling a combustor according to the present invention, in any one of the first to third configurations, after the fuel supply means and the igniter are started, the combustion sensor is connected to the fuel injection nozzle. A start stopping step of temporarily stopping the operation of the fuel supply means and the igniter and waiting for the operation of the ignition switch again when a predetermined time has passed without detecting normal combustion of the injected fuel; Features.
本発明に係る燃焼機の制御方法の第5の構成は、前記第4の構成において、前記起動中止ステップは、前記燃料供給手段と前記点火器の運転を一旦中止した旨を示す警報を警報表出手段に表出することを特徴とする。 According to a fifth configuration of the method for controlling a combustor according to the present invention, in the fourth configuration, the start stop step includes an alarm table indicating that the operation of the fuel supply unit and the igniter has been temporarily stopped. It is characterized in that it is displayed on the output means.
本発明に係るプログラムは、コンピュータ上で実行する事により、前記コンピュータを前記第1乃至第5の構成に係る燃焼機の制御手段として機能させることを特徴とする。 The program according to the present invention is executed on a computer to cause the computer to function as a control unit for the combustor according to the first to fifth configurations.
以上のように、本発明によれば、燃料供給手段の積算運転時間を未燃焼燃料の滞留が安全範囲に留まるように制限できるので、燃焼機の安全性が向上する。 As described above, according to the present invention, the accumulated operation time of the fuel supply means can be limited so that the stay of unburned fuel remains within the safe range, so that the safety of the combustor is improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例に係る給湯機の構成図である。図1から明らかなように、給湯機1は、給湯機本体2、制御盤3及びリモコン4から構成されている。給湯機本体2はいわゆる貯湯式のボイラであって、略二重円筒状を成して、内部円筒の内部の空間を燃焼室21とし、外部円筒と内部円筒の間の空間を貯湯槽22としている。貯湯槽22には図示しない給水管によって給水が行われ、燃焼室21内で焚かれる灯油の燃焼熱によって温水を調製する。前記温水は図示しない給湯管によってカランやシャワーヘッド等の消費端末(図示せず)に送給される。また燃焼室21の側壁には送風機23が装置されている。また送風機23の吹き出し口の内部には燃料噴射ノズル24が取り付けられて燃焼室21に臨んでいる。また燃料噴射ノズル24の近傍には点火器25が取り付けられている。なお、26は燃料噴射ノズル24に燃料の灯油を供給する燃料ポンプである。
FIG. 1 is a configuration diagram of a water heater according to an embodiment of the present invention. As is clear from FIG. 1, the
制御盤3はリモコン4から入力される操作指令とその内部に書き込まれた制御プログラムに従って給湯機本体2を制御するコンピュータである。つまり、制御盤3は前記操作指令と制御プログラムに従って、送風機23の起動/停止、燃料ポンプ26の起動/停止及び速度(=燃料送給量)調整、及び点火器25への通電/停止を指令する装置である。また31は燃焼センサである。燃焼センサ31はCdS等の光センサであり、燃料噴射ノズル24から噴出する灯油の燃焼による火炎を検出する。32は貯湯槽22内の温水の温度を検出する温度センサである。なお、制御盤3の詳細な構成は後述する。
The
リモコン4は制御盤3に操作信号を入力するとともに、制御盤3から出力される制御情報を表示する装置であり、運転スイッチ41と表示器42を備えている。運転スイッチ41は給湯機1の起動及び停止を行う押しボタンスイッチであり、給湯機1の停止中に運転スイッチ41を押し下げると、起動シーケンスが起動され、送風機23、点火器25および燃料ポンプ26が起動し、給湯機1の運転中あるいは起動シーケンスの実行中に運転スイッチ41を押し下げると、送風機23、点火器25および燃料ポンプ26が停止する。表示器42は給湯機1の運転制御に係わる各種の情報を文字あるいは図形で表示する液晶やLEDを利用した表示装置である。
The
図2は、制御盤3の構成を示す制御ブロック図である。図2において、33は運転時間計測手段、34は起動中止手段、35は運転時間積算手段、36は積算時間リセット手段、37は起動禁止手段である。
FIG. 2 is a control block diagram showing the configuration of the
運転時間計測手段33は、燃料ポンプ26が起動されると時間の計測を開始し、燃料ポンプ26が停止すると前記時間の計測を終了し、その結果を運転時間積算手段35に送信するとともに、その後計測結果を0にリセットする制御モジュールである。つまり、運転時間計測手段33は燃料ポンプ26の運転開始から停止までの時間を1回の運転毎に計測する。また、運転時間計測手段33は、常時、起動中止手段34に依ってモニタされている。
The operation time measuring means 33 starts measuring the time when the
起動中止手段34は運転時間計測手段33が計測する燃料ポンプ26の運転時間が所定の時間(例えば10秒)を超えた時に燃焼センサ31が灯油の正常燃焼を検出していなければ、点火器25、燃料ポンプ26及び送風機23の運転を停止し、運転スイッチ41をリセットして、次回の「運転入」の入力を可能にするとともに、表示器42に「点火失敗」のメッセージを表示する制御モジュールである。
If the
運転時間積算手段35は、運転時間計測手段33から送信される燃料ポンプ26の運転時間を逐次加算して燃料ポンプ26の積算運転時間を算出し保持する制御モジュールであり、燃料ポンプ26の運転時間が加算される度、つまり燃料ポンプ26の積算運転時間が更新される度にその値を起動禁止手段37に送信する。
The operating
積算時間リセット手段36は、燃焼センサ31が灯油の正常燃焼を検出した場合に起動されて、運転時間積算手段35が保持している燃料ポンプ26の積算運転時間を0に戻す制御モジュールである。なお、積算時間リセット手段36は制御盤3への主電源の投入の際にも起動されて、燃料ポンプ26の積算運転時間を0に戻す。
The accumulated time resetting means 36 is a control module that is activated when the
起動禁止手段37は、運転時間積算手段35が保持している燃料ポンプ26の積算運転時間が所定の閾値(例えば100秒)を超えた時に起動されて、点火器25と燃料ポンプ26を主電源から切り離して、以後、運転スイッチ41の操作による点火器25と燃料ポンプ26の起動を禁止するとともに、表示器42に「点火失敗」のメッセージを表示する制御モジュールである。
The
図3は制御盤3によって実行される給湯機1の起動シーケンスを示すフローチャートである。以下、図3に付したステップ番号を引用しながら、この起動シーケンスを説明する
FIG. 3 is a flowchart showing a startup sequence of the
(ステップ1)起動シーケンスは制御盤3への主電源の投入によって開始される。前記主電源が投入されると、積算時間リセット手段36が起動されて、運転時間積算手段35が保持している燃料ポンプ26の積算運転時間Tを0に戻す。
(Step 1) The activation sequence is started by turning on the main power to the
(ステップ2)運転スイッチ41の操作による起動指令が入力されるのを待つ。起動指示が入力されたらステップ3に進む。
(Step 2) Wait for the start command by the operation of the
(ステップ3)起動シーケンスを実行する。すなわち、送風機23を起動して燃焼室21内の掃気を行い、点火器25に通電してスパークを発生させ、最後に燃料ポンプ26を起動して、燃料噴射ノズル24から灯油を噴射するともに、運転時間計測手段33を起動する。
(Step 3) The startup sequence is executed. That is, the
(ステップ4)燃焼センサ31が安定した火炎を検出したら、正常に点火されたと判断して、ステップ5に進む。所定時間内に燃焼センサ31が火炎を検出できなかった場合、あるいは、運転スイッチ41の操作によって起動シーケンスの中止が指令された場合は、ステップ6に進む。
(Step 4) If the
(ステップ5)積算時間リセット手段36を起動して、運転時間積算手段35が保持している燃料ポンプ26の積算運転時間Tを0に戻し、その後、給湯機1の制御を燃焼制御シーケンスに移す。
(Step 5) The accumulated time resetting means 36 is activated to return the accumulated operating time T of the
(ステップ6)表示器42に「点火失敗」の警報を表示するとともに、送風機23及び燃料ポンプ26を停止し、点火器25の通電を停止し、更に運転時間計測手段33を停止する。
(Step 6) An alarm of “ignition failure” is displayed on the
(ステップ7)何回かの点火失敗によって、運転時間積算手段35が保持している燃料ポンプ26の積算運転時間Tが所定の閾値Tmaxより大きければ、ステップ8に進み、そうでなければステップ2に進んで、リモコン4の操作による運転スイッチ41よる起動指令が再入力されるのを待つ。
(Step 7) If the accumulated operation time T of the
(ステップ8)起動禁止手段37を起動して、点火器25と燃料ポンプ26への電力の供給を遮断するとともに。表示器42に「点火不能」の警報を表示して、起動シーケンスを停止する。これにより、以後の運転スイッチ41の操作による起動シーケンスの起動は無効になる。
(Step 8) The
図4は、本発明による給湯機1の起動運転停止の例を説明する図である。図4において横軸は、燃料ポンプ26の最初の起動時を起点とする時間tの経過を、縦軸は燃料ポンプ26の積算運転時間Tをそれぞれ示している。この図では給湯機1の起動(点火)を4回試み、4回とも失敗し、4回目で燃料ポンプ26の積算運転時間Tが閾値Tmaxを超えたので、5回目以降の起動が禁止されたことを示している。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of stopping the start-up operation of the
図5は、リモコン4の具体的な設計例を示す図である。表示器42はバックライト付の液晶表示器であり、通常の運転時には時刻及び給湯設定温度を表示するが、点火失敗時には「点火失敗」を意味するエラーコード”E7”を点滅表示し、点火不能(起動禁止)時には「点火不能」を意味するエラーコード”E9”を点滅表示する。
FIG. 5 is a diagram showing a specific design example of the
なお、本実施例では燃料ポンプ26の積算運転時間Tが閾値Tmaxを超えた場合に、以後の運転スイッチ41の操作による起動シーケンスの起動を無効にする構成を示したが、起動シーケンスの調整に当たっては、点火を試行する度に燃料ポンプ26の速度(=燃料送給量)を変更して燃料ポンプ26の速度の最適化を行う場合がある。このような場合に燃料ポンプ26の積算運転時間Tを起動シーケンスの起動の制限に用いるのは適当ではない。そこで、燃料ポンプ26による燃料の供給量を積算して、その積算値が所定の閾値を超えた場合に、以後の運転スイッチ41の操作による起動シーケンスの起動を無効にするようにしてもよい。この場合、燃料の供給量は燃料ポンプ26と燃料噴射ノズル24の間に専用の流量計を備えて計測してもよいし、燃料ポンプ26の運転時間に速度(=燃料送給量)を乗じて求めてもよい。
In this embodiment, when the accumulated operation time T of the
また、運転スイッチ41による点火器25及び燃料ポンプ26の起動が禁止された場合は、制御盤3の主電源を一旦遮断し再度投入すれば、制御盤3の制御パラメータが初期値にもどるので、前記起動禁止は解除される。あるいは、起動禁止解除用のリセットスイッチを備えてもよい。またあるいは、所定の時間(例えば24時間)経過すると自動的に起動禁止が解除されるようなタイマを備えてもよい。
If the start of the
また、本実施例は「点火失敗」「点火不能」の警報を表示器42に文字で表示する例を示したが、警報の表示は文字に限られるものではない、図形、記号、音声等の各種の表示手段を選択することができる。
Moreover, although the present embodiment has shown an example in which warnings of “ignition failure” and “ignition failure” are displayed in characters on the
また、本実施例では灯油を燃料とする燃焼機を取り上げたが、本発明はこれに限られるのではなく、軽油、重油等の液体燃料、プロパン、メタン等の気体燃料を使用する燃焼機にも適用できることは言うまでもない。 Further, in this embodiment, a combustor using kerosene as a fuel is taken up, but the present invention is not limited to this, and a combustor using liquid fuel such as light oil and heavy oil, and gaseous fuel such as propane and methane. It goes without saying that is also applicable.
1 給湯機
2 給湯機本体
3 制御盤
4 リモコン
21 燃焼室
22 貯湯槽
23 送風機
24 燃料噴射ノズル
25 点火器
26 燃料ポンプ(燃料供給手段)
31 燃焼センサ
32 温度センサ
33 運転時間計測手段(計測手段)
34 起動中止手段
35 運転時間積算手段(積算手段)
36 積算時間リセット手段
37 起動禁止手段
41 運転スイッチ(点火スイッチ)
42 表示器
DESCRIPTION OF
31
34 Start stopping means 35 Operating time integrating means (integrating means)
36 Accumulated time resetting means 37 Start prohibiting means 41 Operation switch (ignition switch)
42 Display
Claims (11)
前記燃焼室内に向けて装置された燃料噴射ノズルと、
前記燃料噴射ノズルに燃料を供給する燃料供給手段と、
前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料に点火する点火器と、
前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料の燃焼状態を検出する燃焼センサと、
前記点火器と前記燃料供給手段を起動する点火スイッチと、
前記燃料供給手段と前記点火器の起動及び停止を制御する制御手段
とを備える燃焼機において、
前記制御手段は
前記燃料供給手段の運転時間又は前記燃料噴射ノズルに供給された燃料の供給量を計測して積算する計測積算手段;
前記燃焼センサが前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料の正常な燃焼を検出すると前記計測積算手段が積算する前記燃料供給手段の運転時間(以下「積算運転時間」という。)又は供給量(以下「積算供給量」という。)を0に戻す積算量リセット手段;
及び、前記計測積算手段が積算する前記燃料供給手段の積算運転時間又は積算供給量が所定の閾値を超えた場合に、以後の前記点火スイッチによる前記燃料供給手段の起動を禁止する起動禁止手段
を備えることを特徴とする燃焼機。 A combustion chamber;
A fuel injection nozzle arranged toward the combustion chamber;
Fuel supply means for supplying fuel to the fuel injection nozzle;
An igniter that ignites fuel injected from the fuel injection nozzle;
A combustion sensor for detecting a combustion state of fuel injected from the fuel injection nozzle;
An ignition switch that activates the igniter and the fuel supply means;
In a combustor comprising the fuel supply means and a control means for controlling start and stop of the igniter,
The control means measures and integrates the operation time of the fuel supply means or the supply amount of the fuel supplied to the fuel injection nozzle;
When the combustion sensor detects normal combustion of the fuel injected from the fuel injection nozzle, an operating time (hereinafter referred to as “integrated operating time”) or a supply amount (hereinafter referred to as “integrated operating time”) of the fuel supply means integrated by the measurement integration means. Integrated amount resetting means for returning the integrated supply amount to 0);
And an activation prohibiting means for prohibiting subsequent activation of the fuel supply means by the ignition switch when the integrated operation time or the integrated supply amount of the fuel supply means integrated by the measurement integrating means exceeds a predetermined threshold. A combustor comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の燃焼機。 2. The combustor according to claim 1, wherein the start prohibiting unit includes an alarm displaying unit that displays an alarm indicating that the start of the fuel supply unit is prohibited.
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の燃焼機。 The activation prohibiting unit prohibits subsequent activation of the igniter by the ignition switch when the accumulated operation time or the accumulated supply amount of the fuel supply unit integrated by the measurement integration unit exceeds the predetermined threshold. The combustor according to claim 1 or 2, characterized in that.
を特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の給湯機。 The control means, after the fuel supply means and the igniter are activated, when a predetermined time elapses without the combustion sensor detecting normal combustion of the fuel injected from the fuel injection nozzle, The hot water heater according to any one of claims 1 to 3, further comprising a start stopping unit that temporarily stops the operation of the igniter and waits for the operation of the ignition switch again.
を特徴とする請求項4に記載の燃焼機。 5. The combustor according to claim 4, wherein the start stopping unit includes an alarm displaying unit that displays an alarm indicating that the operation of the fuel supply unit and the igniter has been temporarily stopped.
前記燃焼室内に向けて装置された燃料噴射ノズルと、
前記燃料噴射ノズルに燃料を供給する燃料供給手段と、
前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料に点火する点火器と、
前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料の燃焼状態を検出する燃焼センサと、
前記点火器と前記燃料供給手段を起動する点火スイッチと、
前記燃料供給手段と前記点火器の起動及び停止を制御する制御手段とを備える燃焼機の制御方法において、
前記燃料供給手段の運転時間又は前記燃料噴射ノズルに供給された燃料の供給量を計測して積算する計測積算ステップ;
前記燃焼センサが前記燃料噴射ノズルから噴射された燃料の正常な燃焼を検出した場合に前記計測積算ステップの実行を停止するとともに、前記燃料供給手段の運転時間の積算値(以下「積算運転時間」という。)又は供給量の積算値(以下「積算供給量」という。)を0に戻す積算量リセットステップ;
及び、前記計測積算ステップが積算する前記燃料供給手段の積算運転時間又は積算供給量が所定の閾値を超えた場合に、以後の前記点火スイッチによる前記燃料供給手段の起動を禁止する起動禁止ステップ
を備えることを特徴とする燃焼機の制御方法。 A combustion chamber;
A fuel injection nozzle arranged toward the combustion chamber;
Fuel supply means for supplying fuel to the fuel injection nozzle;
An igniter that ignites fuel injected from the fuel injection nozzle;
A combustion sensor for detecting a combustion state of fuel injected from the fuel injection nozzle;
An ignition switch that activates the igniter and the fuel supply means;
In a control method of a combustor comprising the fuel supply means and a control means for controlling start and stop of the igniter,
A measurement integration step of measuring and integrating the operating time of the fuel supply means or the amount of fuel supplied to the fuel injection nozzle;
When the combustion sensor detects normal combustion of the fuel injected from the fuel injection nozzle, the execution of the measurement integration step is stopped, and an integrated value of the operation time of the fuel supply means (hereinafter referred to as “integrated operation time”). Or an integrated amount resetting step for returning the integrated value of supply amount (hereinafter referred to as “integrated supply amount”) to zero;
And an activation prohibiting step for prohibiting subsequent activation of the fuel supply means by the ignition switch when the integrated operation time or the integrated supply amount of the fuel supply means integrated by the measurement integration step exceeds a predetermined threshold value. A control method for a combustor, comprising:
を特徴とする請求項6に記載の燃焼機の制御方法。 The combustor control method according to claim 6, wherein in the start prohibition step, an alarm indicating that start of the fuel supply unit is prohibited is displayed on an alarm display unit.
を特徴とする請求項6又は請求項7に記載の燃焼機の制御方法。 The start prohibiting step prohibits subsequent start of the igniter by the ignition switch when an integrated operation time or an integrated supply amount of the fuel supply unit integrated by the measurement integration unit exceeds the predetermined threshold. The method for controlling a combustor according to claim 6 or 7, wherein:
ことを特徴とする請求項6乃至請求項8の何れかに記載の給湯機の制御方法。 After the fuel supply means and the igniter are activated, when the predetermined time has passed without the combustion sensor detecting normal combustion of the fuel injected from the fuel injection nozzle, the fuel supply means and the igniter are operated. The method for controlling a water heater according to any one of claims 6 to 8, further comprising a start stopping step of temporarily stopping the operation and waiting for the operation of the ignition switch again.
を特徴とする請求項9に記載の燃焼機。 10. The combustor according to claim 9, wherein in the start stop step, an alarm indicating that the operation of the fuel supply unit and the igniter has been stopped is displayed to an alarm display unit.
を特徴とするプログラム。
A program that causes a computer to function as the control means according to any one of claims 1 to 5 by being executed on the computer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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