JP2008256271A - Forced air supply type combustion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バーナを内蔵する燃焼筐と、バーナに対するガス供給路に介設したガス比例弁と、燃焼筐内に燃焼用空気を供給する燃焼ファンとを備える強制給気式燃焼装置に関する。 The present invention relates to a forced air supply combustion apparatus including a combustion housing with a built-in burner, a gas proportional valve provided in a gas supply path for the burner, and a combustion fan for supplying combustion air into the combustion housing.
従来、この種の燃焼装置として、バーナの要求燃焼量に応じて燃焼ファンの目標回転数を設定するファン回転数設定手段と、バーナの要求燃焼量に応じてガス比例弁に通電する目標電流を設定する比例弁電流設定手段と、燃焼筐に対する給・排気路の閉塞度合を検出する閉塞度合検出手段と、閉塞度合検出手段で検出した閉塞度合に応じて燃焼ファンの目標回転数を補正するファン回転数補正手段とを備えるものは知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of combustion apparatus, a fan rotation speed setting means for setting a target rotation speed of a combustion fan according to the required combustion amount of the burner, and a target current for energizing the gas proportional valve according to the required combustion amount of the burner. Proportional valve current setting means for setting, blockage degree detection means for detecting the blockage degree of the supply / exhaust passage to the combustion housing, and a fan for correcting the target rotational speed of the combustion fan according to the blockage degree detected by the blockage degree detection means What is provided with a rotation speed correction | amendment means is known (for example, refer patent document 1).
燃焼筐に対する給・排気路の閉塞度合がある程度以上になると、燃焼ファンをファン回転数設定手段で設定される目標回転数で回転させても、燃焼筐に供給される空気量はバーナの要求燃焼量に対応する目標空気量より減少し、空気不足による燃焼不良を生ずる。上記従来例によれば、閉塞度合検知手段で検出した閉塞度合の増加に伴い目標回転数が増加補正されるため、給・排気路の閉塞を生じても、目標空気量の燃焼用空気が燃焼筐内に供給され、燃焼不良の発生が防止される。尚、ガス比例弁への通電電流は、バーナの燃焼量が要求燃焼量に維持されるよう、閉塞度合が増加しても比例弁電流設定手段で設定した目標電流に維持される。 If the degree of blockage of the supply / exhaust passage to the combustion housing exceeds a certain level, the amount of air supplied to the combustion housing will remain the required combustion of the burner even if the combustion fan is rotated at the target rotational speed set by the fan rotational speed setting means. The target air quantity corresponding to the quantity is reduced, and combustion failure occurs due to air shortage. According to the above conventional example, the target rotational speed is corrected to increase with the increase in the degree of blockage detected by the blockage degree detection means, so that even if the supply / exhaust passage is blocked, the combustion air of the target air amount burns. Supplying into the housing prevents the occurrence of poor combustion. The energization current to the gas proportional valve is maintained at the target current set by the proportional valve current setting means even if the degree of blockage is increased so that the burner combustion amount is maintained at the required combustion amount.
ところで、燃焼ファンは一般的にシロッコファンで構成されるが、ターボファンを燃焼ファンとして用いた強制給気式燃焼装置も従来知られている(例えば、特許文献2参照)。ターボファンは静圧が高く、給・排気路の閉塞による風量低下がシロッコファンより小さくなる利点がある。 By the way, although a combustion fan is generally comprised by a sirocco fan, the forced air supply type combustion apparatus using a turbo fan as a combustion fan is also known conventionally (for example, refer patent document 2). A turbofan has a high static pressure, and has an advantage that a decrease in air volume due to blockage of a supply / exhaust passage is smaller than a sirocco fan.
然し、ターボファンを用いる場合には以下の不具合を生ずることが判明した。即ち、ターボファンは静圧が高いため、給・排気路の閉塞度合の増加に伴い目標回転数を増加補正すると燃焼筐の内圧がかなり高くなり、ガスノズルからの燃料ガスの噴射が抑制されて、バーナへの供給ガス量が低下する。特に、バーナの要求燃焼量が小さい場合、即ち、ファン回転数設定手段と比例弁電流設定手段で設定される目標回転数と目標電流が小さい場合、ガス量不足で火炎がバーナに近付きすぎ、バーナが赤熱してその熱損を生じやすくなる。
本発明は、以上の点に鑑み、燃焼ファンとしてターボファンを用いて給・排気路の閉塞による風量低下を小さく押えられるようにすると共に、バーナへの供給ガス量の低下も防止できるようにした高性能の強制給気式燃焼装置を提供することをその課題としている。 In view of the above, the present invention uses a turbo fan as a combustion fan so as to suppress a decrease in the air volume due to blockage of the supply / exhaust passage and to prevent a decrease in the amount of gas supplied to the burner. The object is to provide a high-performance forced-air combustion apparatus.
上記課題を解決するために、本発明は、バーナを内蔵する燃焼筐と、バーナに対するガス供給路に介設したガス比例弁と、燃焼筐内に燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、バーナの要求燃焼量に応じて燃焼ファンの目標回転数を設定するファン回転数設定手段と、バーナの要求燃焼量に応じてガス比例弁に通電する目標電流を設定する比例弁電流設定手段と、燃焼筐に対する給・排気路の閉塞度合を検出する閉塞度合検出手段と、閉塞度合検出手段で検出した閉塞度合に応じて燃焼ファンの目標回転数を補正するファン回転数補正手段とを備える強制給気式燃焼装置であって、燃焼ファンをターボファンで構成するものにおいて、閉塞度合検出手段で検出した閉塞度合の増加に伴いガス比例弁の目標電流を増加補正する比例弁電流補正手段を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a combustion housing incorporating a burner, a gas proportional valve provided in a gas supply path for the burner, a combustion fan for supplying combustion air into the combustion housing, Fan rotation speed setting means for setting the target rotation speed of the combustion fan according to the required combustion amount, proportional valve current setting means for setting a target current to be supplied to the gas proportional valve according to the required combustion amount of the burner, A forced air supply system comprising: a blockage degree detection means for detecting the degree of blockage of the supply / exhaust passage with respect to the engine; and a fan rotation speed correction means for correcting the target rotation speed of the combustion fan according to the blockage degree detected by the blockage degree detection means Proportional valve current correction means for correcting the target current of a gas proportional valve to increase with an increase in the degree of obstruction detected by the degree of obstruction detection means in a combustion apparatus comprising a turbo fan as a combustion fan Characterized in that it obtain.
本発明によれば、ターボファンから成る燃焼ファンの目標回転数を給・排気路の閉塞度合の増加に伴い増加補正することにより、燃焼筐内の内圧が高くなっても、ガス比例弁の目標電流が増加補正されるため、バーナへの供給ガス量の低下を抑制することができる。 According to the present invention, the target speed of the gas proportional valve is increased even if the internal pressure in the combustion housing is increased by correcting the target rotational speed of the combustion fan composed of a turbofan to increase as the degree of blockage of the supply / exhaust passage increases. Since the current is corrected to increase, a decrease in the amount of gas supplied to the burner can be suppressed.
ここで、バーナの要求燃焼量が大きく、ファン回転数設定で設定される目標回転数が大きい場合、給・排気路の閉塞度合が増加した状態で要求燃焼量に対応する目標空気量を得るためには、燃焼ファンの回転数を目標回転数から大幅に増加することが必要になり、騒音が大きくなると共に燃焼ファンの耐久性に悪影響が及ぶ。また、この場合には、燃焼ファンの回転数を目標回転数から増加しなくても、燃焼筐の内圧が給・排気路の閉塞度合の増加でかなり高くなる。そのため、要求燃焼量に対応する量の燃料ガスをバーナに供給するには、ガス比例弁の電流を目標電流から大幅に増加することが必要になる。然し、バーナの要求燃焼量が大きいときは、比例弁電流設定手段で設定される目標電流がガス比例弁を最大開度近くに開く電流値になるため、ガス比例弁を要求燃焼量に対応する量の燃料ガスをバーナに供給可能な開度まで開くことはできない。 Here, when the required combustion amount of the burner is large and the target rotational speed set in the fan rotational speed setting is large, in order to obtain the target air amount corresponding to the required combustion amount with the degree of blockage of the supply / exhaust passage increased. Therefore, it is necessary to greatly increase the rotational speed of the combustion fan from the target rotational speed, which increases noise and adversely affects the durability of the combustion fan. In this case, even if the rotation speed of the combustion fan is not increased from the target rotation speed, the internal pressure of the combustion housing becomes considerably high as the degree of blockage of the supply / exhaust passage increases. Therefore, in order to supply the burner with an amount of fuel gas corresponding to the required combustion amount, the current of the gas proportional valve needs to be significantly increased from the target current. However, when the required combustion amount of the burner is large, the target current set by the proportional valve current setting means becomes a current value that opens the gas proportional valve close to the maximum opening, so the gas proportional valve corresponds to the required combustion amount. The amount of fuel gas cannot be opened to such an extent that it can be supplied to the burner.
一方、バーナの要求燃焼量が小さく、ファン回転数設定手段で設定される目標回転数が小さい場合は、給・排気路の閉塞度合が増加した状態で要求燃焼量に対応する目標空気量を得られるように目標回転数を所要の比率で増加補正しても、燃焼ファンの回転数は然程高くならず、騒音や燃焼ファンの耐久性の悪化といった問題は生じない。また、この場合は、比例弁電流設定手段で設定される目標電流が小さいため、要求燃焼量に対応する量の燃料ガスをバーナに供給可能な開度までガス比例弁を開くことができる。 On the other hand, when the required combustion amount of the burner is small and the target rotational speed set by the fan rotational speed setting means is small, the target air amount corresponding to the required combustion amount is obtained with the degree of blockage of the supply / exhaust passage increased. Thus, even if the target rotational speed is increased and corrected at a required ratio, the rotational speed of the combustion fan does not become so high, and problems such as noise and deterioration of the durability of the combustion fan do not occur. Further, in this case, since the target current set by the proportional valve current setting means is small, the gas proportional valve can be opened up to an opening at which the fuel gas corresponding to the required combustion amount can be supplied to the burner.
以上を勘案すると、本発明において、ファン回転数補正手段と比例弁電流補正手段は、ファン回転数設定と比例弁電流設定手段で設定される目標回転数と目標電流が小さくなるほど閉塞度合検出手段で検出した閉塞度合が増加したときの目標回転数と目標電流の増加補正値をより大きくするように構成されることが望ましい。これによれば、ファン回転数設定手段と比例弁電流設定手段で設定される目標回転数と目標電流が大きい場合には、閉塞度合が増加しても目標回転数と目標電流が然程大きく増加補正されないため、騒音を低減できると共に燃焼ファンの耐久性の悪化を防止できる。また、ファン回転数設定と比例弁電流設定手段で設定される目標回転数と目標電流が小さい場合には、閉塞度合が増加したときに目標回転数と目標電流が比較的大きく増加補正されるため、要求燃焼量に対応する量の空気と燃料ガスとを夫々燃焼筐とバーナに供給することができる。従って、ガス量不足で火炎がバーナに近付きすぎて、バーナの熱損を生ずることを防止できる。 Considering the above, in the present invention, the fan rotation speed correction means and the proportional valve current correction means are the blockage degree detection means as the target rotation speed and the target current set by the fan rotation speed setting and the proportional valve current setting means become smaller. It is desirable that the target rotational speed and the target current increase correction value when the detected degree of blockage increases be increased. According to this, when the target rotational speed and the target current set by the fan rotational speed setting means and the proportional valve current setting means are large, the target rotational speed and the target current increase so much even if the blockage degree increases. Since it is not corrected, noise can be reduced and deterioration of the durability of the combustion fan can be prevented. Further, when the target rotational speed and the target current set by the fan rotational speed setting and the proportional valve current setting means are small, the target rotational speed and the target current are corrected to be relatively large when the blocking degree increases. Thus, air and fuel gas corresponding to the required combustion amount can be supplied to the combustion housing and the burner, respectively. Therefore, it is possible to prevent the flame from being too close to the burner due to the shortage of gas and causing heat loss of the burner.
以下、強制給気式燃焼装置である給湯器に本発明を適用した実施形態について説明する。この給湯器は燃焼筐1を備えている。燃焼筐1内には、複数本の単位バーナ2aから成るバーナ2が配置されると共に、バーナ2の上方に位置させて給湯用の熱交換器3が配置されている。熱交換器3は、多数の吸熱フィン3aとこれら吸熱フィン3aを貫通する吸熱管3bとを有している。吸熱管3bには上流側の給水路4と下流側の出湯路5とが接続されている。そして、熱交換器3に給水路4から供給される水が熱交換器3においてバーナ2の燃焼排気との熱交換により加熱され、加熱された温水が出湯路5に送り出されて、出湯路5の下流端の図示省略した出湯栓から出湯されるようにしている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a water heater that is a forced-air combustion apparatus will be described. This water heater is provided with a
バーナ2を構成する複数本の単位バーナ2aは第1と第2の2組のバーナ群21、22に組分けされている。そして、バーナ2に対するガス供給路6の下流端に、2組のバーナ群21、22に対応する第1と第2の2個のガスマニホールド71,72を設けて、各ガスマニホールド71,72に設けた複数のガスノズル7aから対応する各バーナ群21、22の単位バーナ2aに燃料ガスが供給されるようにしている。ガス供給路6には、主弁8とその下流側のガス比例弁9とが介設されている。また、ガス供給路6は、ガス比例弁9の下流側で第1と第2の両ガスマニホールドーナ71,72に対応して一対の分岐路に分岐されており、第1ガスマニホールド71用の分岐路に第1能力切換弁101が介設され、第2ガスマニホールド72用の分岐路に第2能力切換弁102が介設されている。
The plurality of unit burners 2a constituting the
そして、後述するように算定されるバーナ2の要求燃焼量が比較的小さな領域では、第1能力切換弁101を開弁させて、第1バーナ群21のみを燃焼させる小能力運転を行い、要求燃焼量がガス比例弁9を最大開度にしたときに第1バーナ群21で得られる燃焼量より大きくなったときに、第2能力切換弁102も開弁させて、第1と第2の両バーナ群21、22を燃焼させる大能力運転を行う。
Then, in a relatively small area is required combustion amount of
バーナ2の燃焼排気は熱交換器3を通過した後、燃焼筐1の上端部から排気筒11を介して排出される。また、燃焼筐1の底面には燃焼ファン12が接続されており、この燃焼ファン12の作動で燃焼筐1内に燃焼用空気が供給される。ここで、燃焼ファン12はターボファンで構成されている。ターボファンは静圧が高く、燃焼筐1に対する給・排気路の閉塞による風量低下がシロッコファンより小さくなる利点がある。
The combustion exhaust from the
給水路4には、水量センサ13と水量調節弁14とが介設されており、更に、熱交換器3に供給される水の温度を検出する給水温度センサ15が設けられている。また、出湯路5には、熱交換器3から送り出される温水の温度を検出する出湯温度センサ16が設けられている。
The
給湯器は、更に、主弁8、ガス比例弁9、能力切換弁101,102、燃焼ファン12及び水量調節弁14を制御するコントローラ17を備えている。コントローラ17には、水量センサ13、給水温度センサ15及び出湯温度センサ16の検出信号が入力される。また、コントローラ17にはリモートコントローラ18が接続されており、リモートコントローラ18で設定した設定湯温の指示信号がコントローラ17に入力される。
The water heater further includes a
コントローラ17は機能的手段として、図2に示す如く、要求燃焼量演算手段171と、燃焼筐1の給・排気路の閉塞度合を検出する閉塞度合検出手段172と、要求燃焼量演算手段171で算出された要求燃焼量に応じて燃焼ファン12の目標回転数を設定するファン回転数設定手段173と、閉塞度合検出手段172で検出された閉塞度合に応じて目標回転数を補正するファン回転数補正手段174と、要求燃焼量演算手段171で算出された要求燃焼量に応じてガス比例弁9に通電する目標電流を設定する比例弁電流設定手段175と、閉塞度合検出手段172で検出された閉塞度合に応じて目標電流を補正する比例弁電流補正手段176と、燃焼ファン12を制御するファン制御手段177と、主弁8、ガス比例弁9及び能力切換弁101,102を制御するバーナ制御手段178と、水量調節弁14を制御する水量制御手段179とを有する。
As shown in FIG. 2, the
要求燃焼量演算手段171は、水量センサ13で検出される水量と、給水温度センサ15で検出される水温と、リモートコントローラ18で設定した設定湯温とから要求燃焼量を算出する。即ち、熱交換器3に検出水量及び検出水温で通水される水を設定湯温まで加熱するのに必要な燃焼量を要求燃焼量として算出する。
The required combustion amount calculation means 171 calculates the required combustion amount from the water amount detected by the
閉塞度合検出手段172は、燃焼ファン12の回転数が一定の場合、給・排気路の閉塞度合の増加に伴ってファン電流(燃焼ファン12のファンモータに流れる電流)が低下する現象を利用して、燃焼ファン12に付設した回転数センサ121と電流センサ122とで検出されるファン回転数とファン電流とに基づき給・排気路の閉塞度合を算出する。
The blockage degree detection means 172 utilizes the phenomenon that the fan current (current flowing to the fan motor of the combustion fan 12) decreases with an increase in the blockage degree of the supply / exhaust passage when the rotation speed of the
ファン回転数設定手段173は、要求燃焼量が小能力運転を行う範囲の下限から上限の間で変化するときに、燃焼ファン12の目標回転数を通常の制御範囲の最小回転数から最大回転数の間で要求燃焼量に応じて可変設定し、要求燃焼量が大能力運転を行う範囲の下限から上限の間で変化するときに、燃焼ファン12の目標回転数を同様に通常の制御範囲の最小回転数から最大回転数の間で要求燃焼量に応じて可変設定する。尚、ガス比例弁9の開度が同じであれば、即ち、各単位バーナ2aの燃焼量が同じであれば、小能力運転時のバーナ2全体の燃焼量は大能力運転時の1/2になるが、小能力運転時には燃焼ファン12から供給される空気の半分が燃焼していない第2バーナ群22に流れてしまう。そのため、燃焼中の第1バーナ群21の各単位バーナ2aにその燃焼量に対応する量の空気を供給するには、小能力運転時にも燃焼ファン12の目標回転数を通常の制御範囲の最小回転数から最大回転数の間で要求燃焼量に応じて可変設定することが必要になる。
The fan rotation speed setting means 173 changes the target rotation speed of the
比例弁電流設定手段175は、要求燃焼量が小能力運転を行う範囲の下限から上限の間で変化するときに、ガス比例弁9の目標電流を通常の制御範囲の最小電流から最大電流の間で要求燃焼量に応じて可変設定し、要求燃焼量が大能力運転を行う範囲の下限から上限の間で変化するときに、ガス比例弁9の目標電流を同様に通常の制御範囲の最小電流から最大電流の間で要求燃焼量に応じて可変設定する。尚、ガス比例弁9の目標電流を燃焼ファン12の回転数に比例して可変設定することも可能である。このようにしても、燃焼ファン12の回転数は要求燃焼量に応じて変化するため、要求燃焼量に応じてガス比例弁9の目標電流が設定されることになる。
The proportional valve current setting means 175 sets the target current of the gas proportional valve 9 between the minimum current and the maximum current in the normal control range when the required combustion amount changes between the lower limit and the upper limit of the range in which the small capacity operation is performed. When the required combustion amount changes between the lower limit and the upper limit of the range in which large capacity operation is performed, the target current of the gas proportional valve 9 is similarly set to the minimum current in the normal control range. Between the maximum current and the maximum current according to the required combustion amount. The target current of the gas proportional valve 9 can be variably set in proportion to the rotational speed of the
ファン回転数補正手段174と比例弁電流補正手段176は、閉塞度合検出手段172で検出した給・排気路の閉塞度合が所定の下限値以上に増加したときに目標回転数と目標電流を増加補正する。尚、閉塞度合が所定の上限値を上回ったときは、後述するように燃焼を停止する。 The fan rotation speed correction means 174 and the proportional valve current correction means 176 correct the target rotation speed and the target current when the blockage degree of the supply / exhaust passage detected by the blockage degree detection means 172 exceeds a predetermined lower limit value. To do. When the degree of blockage exceeds a predetermined upper limit value, combustion is stopped as will be described later.
ここで、バーナ2の要求燃焼量が大きく、ファン回転数設定手段173で設定される目標回転数が大きい場合、閉塞度合が増加した状態で要求燃焼量に対応する目標空気量を得るためには、燃焼ファン12の回転数を目標回転数から大幅に増加することが必要になり、騒音が大きくなると共に燃焼ファン12の耐久性に悪影響が及ぶ。また、この場合には、燃焼ファン12の回転数を目標回転数から増加しなくても、燃焼ファン12として静圧の高いターボファンを用いている関係で、燃焼筐1の内圧が給・排気路の閉塞度合の増加でかなり高くなる。そのため、ガスノズル7aからのガス噴射が抑制される。従って、要求燃焼量に対応する量の燃料ガスをバーナ2に供給するには、ガス比例弁9の電流を目標電流から大幅に増加することが必要になる。然し、バーナ2の要求燃焼量が大きいときは、比例弁電流設定手段175で設定される目標電流がガス比例弁9を最大開度近くに開く電流値になるため、ガス比例弁9を要求燃焼量に対応する量の燃料ガスをバーナに供給可能な開度まで開くことはできない。
Here, when the required combustion amount of the
一方、バーナ2の要求燃焼量が小さく、ファン回転数設定手段173で設定される目標回転数が小さい場合は、給・排気路の閉塞度合が増加した状態で要求燃焼量に対応する目標空気量を得られるように目標回転数を所要の比率で増加補正しても、燃焼ファン12の回転数は然程高くならず、騒音や燃焼ファン12の耐久性の悪化といった問題は生じない。また、この場合は、比例弁電流設定手段175で設定される目標電流が小さいため、要求燃焼量に対応する量の燃料ガスをバーナに供給可能な開度までガス比例弁9を開くことができる。
On the other hand, when the required combustion amount of the
そこで、本実施形態では、ファン回転数設定手段173と比例弁電流設定手段175で設定される目標回転数と目標電流が小さくなるほど閉塞度合検出手段172で検出した閉塞度合が増加したときの目標回転数と目標電流の増加補正値をより大きくするようにしている。この点について図3を参照して詳述する。 Therefore, in the present embodiment, the target rotation when the blockage degree detected by the blockage degree detection means 172 increases as the target rotation speed and the target current set by the fan rotation number setting means 173 and the proportional valve current setting means 175 become smaller. The increase correction value of the number and the target current is made larger. This point will be described in detail with reference to FIG.
ファン回転数設定手段173で設定される目標回転数が燃焼ファン12の通常制御範囲の最大回転数Nmax(例えば、330Hz)であり、比例弁電流設定手段175で設定される目標電流がガス比例弁9の通常制御範囲の最大電流Imax(例えば、167mA)である場合には、図3の線AN,AIで示すように、閉塞度合が下限値たる65%と上限値たる85%との間の範囲であるときに、目標回転数と目標電流を増加補正する。また、ファン回転数設定手段173で設定される目標回転数が燃焼ファン12の通常制御範囲の最小回転数Nmin(例えば、155Hz)であり、比例弁電流設定手段175で設定される目標電流がガス比例弁9の通常制御範囲の最小電流Imin(例えば、70mA)である場合には、図3の線BN,BIで示すように、閉塞度合が下限値たる75%と上限値たる90%との間の範囲であるときに、目標回転数と目標電流を増加補正する。
The target rotational speed set by the fan rotational speed setting means 173 is the maximum rotational speed Nmax (eg, 330 Hz) in the normal control range of the
目標回転数は、ファン回転数設定手段173で設定される目標回転数に補正値(補正係数)Kを乗算した値に増加補正される。また、目標電流は、比例弁電流設定手段175で設定される目標電流に補正値ΔIを加算した値に増加補正される。これら補正値K,ΔIは、閉塞度合が下限値以上の範囲で閉塞度合の増加に伴い大きくなり、閉塞度合が上限値になったとき最大になる。ここで、目標回転数と目標電流が夫々最大回転数Nmax、最大電流Imaxである場合の補正値K,ΔIの最大値Ka、ΔIaは比較的小さく設定され(例えば、Ka=1.05、ΔIa=3mA)、目標回転数と目標電流が夫々最小回転数Nmin、最小電流Iminである場合の補正値K,ΔIの最大値Kb、ΔIbは比較的大きく設定される(例えば、Kb=1.3、ΔIb=25mA)。 The target rotational speed is increased and corrected to a value obtained by multiplying the target rotational speed set by the fan rotational speed setting means 173 by a correction value (correction coefficient) K. Further, the target current is increased and corrected to a value obtained by adding the correction value ΔI to the target current set by the proportional valve current setting means 175. These correction values K and ΔI increase with an increase in the occlusion degree when the occlusion degree is equal to or greater than the lower limit value, and become maximum when the occlusion degree reaches the upper limit value. Here, when the target rotational speed and the target current are the maximum rotational speed Nmax and the maximum current Imax, the maximum values Ka and ΔIa of the correction values K and ΔI are set to be relatively small (for example, Ka = 1.05, ΔIa = 3 mA), correction values K and ΔI maximum values Kb and ΔIb when the target rotational speed and the target current are the minimum rotational speed Nmin and the minimum current Imin, respectively, are set to be relatively large (for example, Kb = 1.3). , ΔIb = 25 mA).
ファン回転数設定手段173で設定される目標回転数が上記最大回転数Mmaxと上記最小回転数Nminとの間の範囲であるときには、目標回転数を図3の線ANとBNとの間を線形補間した値に増加補正する。同様に、比例弁電流設定手段175で設定される目標電流が上記最大電流Imaxと上記最小電流Iminとの間の範囲であるときには、目標電流を図3の線AIとBIとの間を線形補間した値に増加補正する。また、ファン回転数設定手段173で設定される目標回転数が上記最大回転数Mmaxと上記最小回転数Nminとの間の範囲であるときには、目標回転数と目標電流の増加補正を行う閉塞度合の範囲を定める下限値及び上限値も線形補間した値に設定する。 When the target rotational speed set by the fan rotational speed setting means 173 is in the range between the maximum rotational speed Mmax and the minimum rotational speed Nmin, the target rotational speed is linear between the lines AN and BN in FIG. Increase correction to the interpolated value. Similarly, when the target current set by the proportional valve current setting means 175 is in the range between the maximum current Imax and the minimum current Imin, the target current is linearly interpolated between the lines AI and BI in FIG. Increase the value to the corrected value. Further, when the target rotational speed set by the fan rotational speed setting means 173 is in a range between the maximum rotational speed Mmax and the minimum rotational speed Nmin, the blockage degree for correcting the increase in the target rotational speed and the target current is set. The lower limit value and upper limit value that define the range are also set to values obtained by linear interpolation.
次に、給湯時のコントローラ17による制御について説明する。出湯栓が開かれて熱交換器3に通水され、水量センサ13で検出される水量が最小作動水量(例えば、2.7リットル/分)以上になると、ファン制御手段177により燃焼ファン12が所定のプリパージ回転数で所定時間作動されて、プリパージ運転が行われる。その後、バーナ制御手段178により主弁8と第1能力切換弁101とが開弁されると共にガス比例弁9が所定の点火開度に開かれ、この状態で図示省略したイグナイタが作動されてバーナ2に点火される。この際、燃焼ファン12は所定の点火回転数で作動される。点火後は、図4に示す燃焼制御が実行される。
Next, control by the
燃焼制御では、先ず、S1のステップにおいて、ファン制御手段177により燃焼ファン12を回転数設定手段173で設定された目標回転数(回転数補正手段174による補正が行われたときは補正後の目標回転数)に等しい回転数で回転させると共に、バーナ制御手段178によりガス比例弁9に比例弁電流設定手段175で設定された目標電流(比例弁電流補正手段175による補正が行われたときは補正後の目標電流)を通電する比例制御を行う。また、比例制御では、要求燃焼量に応じた第1と第2の両能力切換弁101,102の開閉制御を行い、更に、出湯温度センサ16の検出温度が設定湯温に達しないときは、水量調節弁14により出湯温度センサ16の検出温度が設定湯温に上昇するまで水量を減少させる制御を行う。
In the combustion control, first, in step S1, the target rotational speed set by the fan control means 177 by the rotational speed setting means 173 for the combustion fan 12 (if corrected by the rotational speed correction means 174, the corrected target is set. When the target current set by the proportional valve current setting means 175 is corrected by the burner control means 178 by the proportional valve current setting means 175, the correction is made. Proportional control to energize the later target current) is performed. In the proportional control, when the first and second capacity switching valves 10 1 and 10 2 are controlled to open and close in accordance with the required combustion amount, and the detected temperature of the tapping
次に、S2のステップにおいて、閉塞度合検出手段172で検出された給・排気路の閉塞度合が上限値以下であるか否かを判別し、上限値以下であれば、S3のステップで閉塞度合が下限値以上であるか否かを判別する。そして、閉塞度合が下限値以上であれば、S4のステップでの補正処理を行ってからS5のステップに進み、閉塞度合が下限値未満であれば、S5のステップに直接進む。 Next, in step S2, it is determined whether the blockage degree of the supply / exhaust passage detected by the blockage degree detection means 172 is less than or equal to an upper limit value. Whether or not is equal to or greater than the lower limit is determined. If the blockage degree is equal to or greater than the lower limit value, the correction process is performed in step S4, and then the process proceeds to step S5. If the blockage degree is less than the lower limit value, the process proceeds directly to step S5.
S4のステップにおける補正処理では、ファン回転数補正手段174により燃焼ファン12の目標回転数を閉塞度合に応じて上記の如く補正すると共に、比例弁電流補正手段176によりガス比例弁9の目標電流を閉塞度合に応じて上記の如く補正する。
In the correction process in step S4, the target rotational speed of the
S5のステップでは、水量センサ13で検出した水量が最低作動流量以上であるか否かを判別する。水量が最低作動流量以上であるときは、S1のステップに戻って上述の処理を繰り返す。水量が最低作動流量未満になったときはS7のステップに進む。また、S2のステップで閉塞度合が上限値を上回っていると判別されたときには、S6のステップでリモートコントローラ18の表示部に過度の閉塞が発生した旨を表示する処理を行った後、S7のステップに進む。そして、S7のステップにおいて、主弁8を閉弁して燃焼を停止すると共に燃焼ファン12を停止する停止処理を実行する。
In step S5, it is determined whether or not the amount of water detected by the
ここで、ファン回転数設定手段173と比例弁電流設定手段175で設定される目標回転数と目標電流が大きい場合には、閉塞度合が増加したときの目標回転数と目標電流の増加補正値K,ΔIが比較的小さくなる。そのため、騒音を低減できると共に燃焼ファンの耐久性の悪化を防止できる。この場合、要求燃焼量に対応する量の燃料ガスをバーナ2に供給できなくなるが、水量制御手段179による水量調節弁14の制御で水量を減少することにより、設定湯温の温水を出湯することができる。
Here, when the target rotational speed and the target current set by the fan rotational speed setting means 173 and the proportional valve current setting means 175 are large, the target rotational speed and the target current increase correction value K when the blocking degree increases. , ΔI becomes relatively small. Therefore, noise can be reduced and deterioration of the durability of the combustion fan can be prevented. In this case, fuel gas in an amount corresponding to the required combustion amount cannot be supplied to the
また、ファン回転数設定手段173と比例弁電流設定手段175で設定される目標回転数と目標電流が小さい場合には、閉塞度合が増加したときの目標回転数と目標電流の増加補正値K,ΔIが比較的大きくなる。そのため、要求燃焼量に対応する量の空気と燃料ガスとを夫々燃焼筐1とバーナ2に供給することができる。従って、ガス量不足で火炎がバーナ2に近付きすぎて、バーナ2の熱損を生ずることを防止できる。
Further, when the target rotational speed and the target current set by the fan rotational speed setting means 173 and the proportional valve current setting means 175 are small, the target rotational speed and the target current increase correction value K, when the blocking degree increases, ΔI becomes relatively large. Therefore, air and fuel gas in amounts corresponding to the required combustion amount can be supplied to the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、燃焼ファン12の回転数に対するファン電流の関係に基づいて給・排気路の閉塞度合を検出するように閉塞度合検出手段172を構成したが、燃焼ファン12からの送風量を検出する風量センサを設けて、ファン回転数に対する送風量の関係から閉塞度合を検出することも可能である。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the blockage degree detection means 172 is configured to detect the blockage degree of the supply / exhaust passage based on the relationship of the fan current to the rotation speed of the
また、ファン回転数設定手段173で設定される目標回転数が燃焼ファン12の通常制御範囲の最大回転数Nmaxであり、比例弁電流設定手段175で設定される目標電流がガス比例弁9の通常制御範囲の最大電流Imaxである場合には、閉塞度合が増加しても目標回転数や目標電流を増加補正しないようにしてもよい。また、上記実施形態は給湯器に本発明を適用したものであるが、給湯器以外の強制給気式燃焼装置にも同様に本発明を適用できる。
Further, the target rotational speed set by the fan rotational speed setting means 173 is the maximum rotational speed Nmax of the normal control range of the
1…燃焼筐、2…バーナ、6…ガス供給路、9…ガス比例弁、12…燃焼ファン、17…コントローラ、172…閉塞度合検出手段、173…ファン回転数設定手段、174…ファン回転数補正手段、175…比例弁電流設定手段、176…比例弁電流補正手段。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
閉塞度合検出手段で検出した閉塞度合の増加に応じてガス比例弁に通電する目標電流を増加補正する比例弁電流補正手段を備えることを特徴とする強制給気式燃焼装置。 Combustion housing with built-in burner, gas proportional valve provided in the gas supply path to the burner, combustion fan for supplying combustion air into the combustion housing, and target rotation speed of the combustion fan according to the required combustion amount of the burner Fan rotation speed setting means for setting the pressure, proportional valve current setting means for setting a target current to be supplied to the gas proportional valve according to the required combustion amount of the burner, and blockage for detecting the degree of blockage of the supply / exhaust passage to the combustion housing A forced air supply type combustion apparatus comprising: a degree detection means; and a fan rotation speed correction means for correcting a target rotation speed of the combustion fan according to the degree of blockage detected by the blockage degree detection means, wherein the combustion fan is a turbo fan In the composition,
A forced supply combustion apparatus, comprising: proportional valve current correcting means for increasing and correcting a target current energized to the gas proportional valve in accordance with an increase in the closed degree detected by the closed degree detecting means.
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