JP3588197B2 - Water heater - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯単機能若しくは給湯と追焚等多機能の石油給湯機に代表される給湯機の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の給湯機には炎の状態に応じて燃焼機器の燃焼を制御するため、例えば、特公平5−7608号公報で開示されているような燃焼装置のバーナの点火及び消火を測定する光学式の火炎検出装置や、特公平4−54847号公報に開示されているようなバーナの燃焼炎に流れるイオン電流を測定するフレームロッド及びバーナボディからなる検出装置を採用して、制御装置に取り込んだ検出値に基づいて燃焼機器を制御するようにしたものが提示されている。これらの検出装置による検出結果(即ち検出値)を予め定めた2つ若しくは1つの基準値と比較することにより、炎の状態を確認するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、空燃比や周囲環境等が変化すると、その変化に応じてバーナに形成される炎はその大きさや色及び温度(即ち炎の状態)が異なってくる性質がある。これら公報に開示される検出装置の検出値も、炎の状態に応じてやはり変化する。このため、失火の判断レベルをセンサに対して一つに定めてしまうと、周囲環境の変化等に応じた正確な炎の状態検出が行えなくなる問題がある。一方、検出装置及び制御手段にて仮に失火が判断できても、失火直後は炎によって加熱され続けたバーナの温度が高いことから、燃料ポンプや電磁弁等の燃料供給機器が正常動作せず失火後も燃料が供給され続けるような異常の場合には、供給され続ける気化燃料がバーナ温度でもって再度着火して、失火後に炎が検出されたり、正常燃焼中の炎によってバーナの周囲(例えば燃焼筒等)が加熱されてこの加熱による温度上昇や赤熱化で検出装置が光を検出し炎なしでも炎有りと検出するいわゆる擬似炎検出が行われたりして、いつまでも失火と判断できない問題もあった。この失火直後の再着火や擬似炎検出に伴う失火未確認により、実際は燃焼を停止しているのに失火が確認できないために、次ぎに点火指示がなされた場合に速やかに点火シーケンスに移行できず、加熱されない水の給湯(即ち死に水)量が多くなりがちで、出湯特性が悪い問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の事実に鑑みてなされたものであり、炎センサによる判断レベルを炎センサの検出値の変化度合いに応じて適宜変更することにより、確実に失火を検出する一方、着火までの時間短縮を図るべく失火直後の擬似炎検出をも可能とする安全性を向上した給湯機を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題点を解決するために鋭意検討した結果、炎センサによる判断レベルを炎センサの検出値の変化度合いに応じて適宜変更することにより上記の課題を解決できることを見いだし本発明を完成するに至ったものである。
【0006】
本発明の請求項1の発明は、電磁ポンプ・電磁弁・点火プラグからなる点火装置を適宜動作させて熱交換器を加熱するバーナに点火し、このバーナに形成される炎の有無や大小等炎の状態を検出する炎センサと、この炎センサ等燃焼器のセンサ群の検出値に基づき前記点火装置や他の燃焼機器の動作を制御して所望温度の給湯を行う制御手段とを備えた給湯機において、前記制御手段は、燃焼中における炎センサの検出値を随時記憶し、炎センサの検出値が基準の失火判断レベルに変化したときに失火と判断し、失火判断後に失火判断のレベルを前記検出値+所定値に変更してから所定の再点火動作に移行することを特徴とする。
【0008】
本発明の請求項2の発明は、請求項1に記載の給湯機において、前記制御手段は、失火判断のレベルを修正変更後、一定時間後に基準の失火判断レベルに自動復帰するようにしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【0010】
以下、本発明の実施例を図1乃至図4に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施例を示す給湯機の全体構成を示す一部切欠き状態の斜視説明図、図2は給湯機を屋内設置したときの設置状態を示す一部切欠状態の正面断面図、図3は本発明の制御手段における失火判断レベルの変更動作を説明するフローチャート、図4は同じく本発明の制御手段における燃焼動作全体の概略を説明するフローチャート、図5は炎センサの出力変化特にレベル変更動作を模式化した電圧波形図である。
【0011】
図1及び図2において、1は給湯機の一実施形態である直圧式の石油給湯機であり、石油給湯機1はその本体となるケーシング2内の後ろ側下部に熱交換器3が固定され、この熱交換器3の上部に消音用のマフラ4が連結され、ケーシング2内の前側下部に熱交換器3を加熱するバーナ17を含む燃焼装置5と、給気管7から取り込まれた燃焼装置5に供給する送風機6やこの燃焼装置5に液体燃料を供給する電磁ポンプ11等が収容されている。
【0012】
又、燃焼装置5は、中空円筒状のバーナチューブ16内に液体燃料噴霧ノズル18、点火プラグ19、バーナ17等を一体的に収容して構成されており、この燃焼装置5が、その先端部を前記熱源側熱交換器3の内側に形成された燃焼室8に臨ませて外壁(即ち燃焼胴9)に取付けられている。15は燃焼装置5、送風機6及び図示しない循環ポンプやコントローラリモコンの各種動作を制御する制御装置である。
【0013】
一方、この燃焼室8の上方には熱交換用の複数のフィンを有するフィン付パイプ12が設けられ、前記燃焼装置5とこのフィン付パイプ12によって給湯機の加熱装置が構成されている。この加熱装置を構成するフィン付パイプ12の上流側(戻り配管)の端部は戻り口10、図示しないヘッダー及び配管を介して各室内に設置されている利用側熱交換器の出口側に接続され、又、フィン付パイプ12の下流側(出湯配管)の端部は温水出口13、循環ポンプ及び配管を介して各室内に設置されている利用側熱交換器の入口側に接続されている。
【0014】
制御装置15には、本発明の給湯機の燃焼動作全体を制御するためのプログラムが入力されたマイクロコンピュータ(以下単にマイコンという)にて代表される制御手段が図示しないものの組み込まれている。ここで図3乃至図5に基づき給湯機の燃焼動作全体の制御の概略を説明する。
【0015】
まず、図4において、給湯機1を遠隔制御する図示しないリモコンに設けた運転スイッチをオンすると、ステップS1でリモコンの表示部及び制御装置15近傍に位置する本体側表示部のそれぞれの運転ランプを点灯させ、ステップS2で水量が所定量(例えば水量を左右する蛇口のひねり量が毎分2.5リットル)以上か否かが判断され、2.5リットル未満ならそれを繰り返し、2.5リットル以上ならステップS3でバーナ17がON/OFF燃焼中か否かが判断され、ON/OFF燃焼中でなければステップS5でバーナモータをONしてステップS6へ移行し、ON/OFF燃焼中であればステップS4でOFF時間が経過したか否かが判断され、経過していなければステップS2へ復帰し、経過していればステップS5へ移行する。
【0016】
ステップS6ではバーナモータの回転数が所定回転数(例えば着火回転数±150rpm)以内か否かが判断され、所定回転数以内でなければステップS7でバーナ回転数異常の判断時間(例えば45秒間)が経過したか否かが判断され、時間経過すればステップS8で表示部にバーナ回転数異常を示す表示記号E6(これをE6エラーという)を表示し、ステップS9でバーナモータのOFF処理を行ってスタートに復帰し、時間経過していなければステップS6へ復帰する。
【0017】
ステップS6で所定回転数以内であれば、ステップS10で消化後のバーナモータ運転即ちポストパージ中か否かが判断され、ポストパージ中でなければステップS11でモータ回転数の安定時間(例えば1秒間)が経過したか否かが判断され、時間経過すればステップS12で点火動作を開始して本発明の主要制御シーケンスであるステップS13へ移行して擬似炎の有無を検出し、時間経過していなければステップS6へ復帰する。
【0018】
ステップS13で行われる擬似炎有無の検出シーケンスは、図3に示すような処理である。図3において、ステップS61で燃焼モード中(即ちバーナ17が通常燃焼中若しくはON/OFF燃焼中)の擬似炎の有無検出であるか否かが判断され、燃焼モード中の擬似炎無し若しくは燃焼モード中でなければステップS62で擬似炎検出レベル(擬似炎判定電圧)VGLの変更の制限時間(例えば60秒間)を計時する切替タイマーの時間が経過したか否かが判断され、時間経過してなければステップS61(即ちステップS13)へ復帰し、時間経過すればステップS63で擬似炎検出レベル(擬似炎判定電圧)VGLを標準擬似炎検出レベル(標準擬似炎判定電圧)VRF(例えば2.5ボルト)に再修正してステップS61(即ちステップS13)へ復帰する。
【0019】
ステップS61で燃焼モード中の擬似炎の有無検出であれば、ステップS64で擬似炎検出レベル(擬似炎判定電圧)VGLを燃焼中に記憶した炎センサ出力(即ち現在の炎検出電圧)VNLに所定の加算電圧(例えば0.04ボルト)VDFを加算したものに修正変更し、ステップS65で切替タイマーをリセットしてステップS61(即ちステップS13)へ復帰する。ここで燃焼モード中の擬似炎の有無検出とは、後述するシーケンスで一度失火が判断された後の炎センサ出力を判断することを意味しており、一度も燃焼されていない燃焼初期時においては勿論燃焼モード中の擬似炎無しと判断されるものである。
【0020】
このように燃焼中の炎センサの検出値の変化度合いに応じて、炎センサ出力がある一定幅以上若しくは一定値以上(ここでは2.5ボルト)に上昇したときに失火と判断し、この一度の失火判断後は擬似炎検出動作に移行し、且つ炎検出レベルが通常燃焼中に最後に記憶した数値VNLに加算値VDFを加算した値に自動的に修正変更されるので、炎検出レベルが一定値のみに固定される従来の擬似炎検出方式に比べて擬似炎の判断精度が向上すると共に、状況変化に応じた正確な擬似炎判断が可能となった。
【0021】
また、燃焼中における炎センサの検出値を随時記憶し、炎センサの検出値がある基準の失火判断レベル(ここでは標準擬似炎判定電圧=2.5ボルト)に変化したときに失火と判断し、失火判断後にはこの失火判断のレベルを前記検出値+所定値に変更してから所定の再点火動作に移行するようにしたので、一度失火が判断された後は、失火判断のレベルが自動的に変化して擬似炎が発生しても着火とは判断しないようにすることができ、確実に失火と判断できる。さらに失火直後の擬似炎が発生しても、擬似炎判断のレベルの変化により、この擬似炎を擬似炎として確認することができ、失火確認後の着火までの時間を短縮することができ、失火検出遅れによる死に水発生の抑制、出湯特性の改善及び判断精度の向上が図れ、給湯機としての安全性を向上できた。
【0022】
しかも、失火検出後の擬似炎の検出はある時間で終了するので、このある時間よりも若干長い一定時間(ここでは切替タイマーの設定時間)後には補正した失火レベルを標準の失火判断レベルに戻すことで、戻した後の検出値に変化がなければセンサの故障と判断できるため、炎センサの故障検出が可能となる一方、補正の失火判断レベルの継続に時間的制約を設けることで燃焼機器の特性に応じた補正が可能となり、センサ異常時にはフェイルセーフ運転をすればより優れた給湯機を提供でき、燃焼機器としての安全性がより向上するものとなった。
【0023】
さて図4に戻って、ステップS13で擬似炎があればステップS14で切替タイマーの時間が経過したか否かが判断され、時間経過してなければステップS13へ復帰し、時間経過すればステップS15で表示部に擬似炎検出(発生)を示す表示記号E3(これをE3エラーという)を表示し、ステップS16で点火動作を停止し、ステップS17でバーナモータのOFF処理を行ってスタートに復帰する。
【0024】
ステップS13で擬似炎が無ければ、ステップS18で炎センサの検出時間(例えば0.5秒間)が経過したか否かが判断され、時間経過してなければステップS13へ復帰し、時間経過すればステップS19で電磁弁及び電磁ポンプ11をONし、ステップS20で炎センサによる検出電圧から炎の有無が判断され、炎無しと判断されればステップS21でリトライ時間(例えば5秒間)が経過したか否かが判断され、5秒間が経過するまでこのステップS20及びステップS21を繰り返し、5秒間が経過すればステップS22で電磁弁及び電磁ポンプ11をOFFし、ステップS23で点火動作を停止して不着火回数をカウントするカウンタ値を1つアップ若しくはダウンしリトライ動作の準備をしてステップS24へ移行する。
【0025】
ステップS24ではカウンタによる不着火回数が着火ミス判断回数(例えば2回)か否かが判断され、2回でなければステップS25で動作の安定時間(例えば10秒間)が経過したか否かが判断され、10秒間が経過するまで待機し、10秒間が経過すればステップS6へ復帰する。尚、ステップS25で不着火回数が2回であればステップS26で2回連続の不着火(即ち着火ミス)であることを示す表示記号E1(これをE1エラーという)を表示し、ステップS50以降の燃焼OFF処理を行う。
【0026】
ステップS28では炎センサの出力サンプリング時間(例えば200msec)が経過したか否かが判断され、サンプリング時間が経過するまでステップS20及びS28が繰り返され、サンプリング時間が経過すればステップS29で再び炎センサによる検出電圧から炎の有無が判断される。このステップS29で炎無しと判断されればステップS34へ移行し、炎有りと判断されればステップS30で燃焼中であることを示す表示部の燃焼表示ランプを点灯動作させ、ステップS31で待機時間(例えば1.5秒間)が経過したか否かが判断され、時間経過するまでステップS29、ステップS30及びステップS31の動作を繰り返し、時間経過後はステップS32で点火動作を停止し、ステップS33でまた炎センサによる検出電圧から炎の有無が判断され、炎がなければステップS34へ移行し、炎があればステップS41へ移行する。但し、このステップS33での炎有無の判断は、点火動作が終了した後の炎の状態を検出するための判断動作であって先の二回の判断とは異なる意味を持っている。
【0027】
ステップS34では炎センサの検出時間(例えば0.5秒間)が経過したか否かが判断され、時間経過してなければステップS29へ復帰し、検出時間が経過すればステップS35で電磁弁及び電磁ポンプ11をONし、ステップS36で表示部の燃焼表示ランプを消灯し、ステップS37で炎有無の検出を開始してからの時間が所定時間(例えば1分間)未満か否かが判断され、所定時間以上であればステップS25へ移行し、所定時間未満であればステップS38でこの所定時間内における不着火回数が途中消火判断回数(例えば5回)か否かが判断され、5回未満ならステップS25へ移行し、
5回なら一度着火したものの着火が不完全であり所定の点火リトライを実行しても着火しないいわゆる途中失火を示す表示記号E2(これをE2エラーという)を表示し、ステップS40でポストパージ時間(例えば5分間)経過後にバーナモータをOFFしてスタートに復帰する。
【0028】
ステップS33で炎有りが判断されたステップS41では、燃焼を停止させるための所定水量(即ち先の所定量よりも小さく蛇口を閉塞側に操作したことを示す値として蛇口のひねり量が毎分1.5リットル)以下か否かが判断され、1.5リットル以下であればステップS50以降の燃焼OFF処理を行い、1.5リットルを越えていればステップS42で運転スイッチがOFFされたか否かが判断され、OFFされればステップS50以降の燃焼OFF処理を行い、OFFでなければステップS43でバーナ17がON/OFF燃焼中か否かが判断される。
【0029】
ステップS43でON/OFF燃焼中でなければステップS33へ復帰し、ON/OFF燃焼中であればステップS44でON時間が経過したか否かが判断され、ON時間が経過していなければステップS33へ復帰し、ON時間が経過していればステップS45で電磁弁及び電磁ポンプ11を共にOFFし、ステップS46で表示部の燃焼表示ランプを消灯してからステップS2へ復帰する。
【0030】
一方、燃焼OFF処理のステップS50に入ると、ステップS51で電磁弁及び電磁ポンプ11を共にOFFし、ステップS52で表示部の燃焼表示ランプを消灯し、ステップS53でポストパージ時間(例えば5分間)経過後にバーナモータをOFFしてスタートに復帰する。
【0031】
上述の説明では、炎センサとして光学式センサを活用した例を説明したが、炎センサはこの例に限定されるものではなく、フレーム電流によるものやそれ以外のものであってもよい。
【0033】
【発明の効果】
請求項1の給湯機によれば、燃焼中における炎センサの検出値を随時記憶し、炎センサの検出値がある基準の失火判断レベルに変化したときに失火と判断し、失火判断後に失火判断のレベルを前記検出値+所定値に変更してから所定の再点火動作に移行するようにしたものであるため、一度失火が判断された後は、失火判断のレベルが変化して擬似炎が発生しても着火と判断しないようにでき、確実に失火と判断できる。また失火直後の擬似炎が発生しても、失火判断のレベルの変化により、この擬似炎を擬似炎として確認でき、従来のような失火確認後の着火までの時間が短縮でき、失火検出遅れによる死に水発生の抑制、出湯特性の改善及び判断精度の向上が図れ、給湯機としての安全性が向上する。
【0034】
請求項2の給湯機によれば、失火検出後の擬似炎の検出はある時間で終了するので、そのある時間よりも若干長い一定時間後には補正した失火レベルを標準の失火判断レベルに戻すことで、戻した後の検出値に変化がなければセンサの故障と判断できるため、炎センサの故障検出が可能となる一方、補正の失火判断レベルの継続に時間的制約を設けることで燃焼機器の特性に応じた補正が可能となり、センサ異常時にはフェイルセーフ運転をすればより優れた給湯機を提供することができ、燃焼機器としての安全性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す給湯機の全体構成を示す一部切欠き状態の斜視説明図である。
【図2】給湯機を屋内設置したときの設置状態を示す一部切欠状態の正面断面図である。
【図3】本発明の制御手段における失火レベルの変更動作を説明するフローチャートである。
【図4】同じく本発明の制御手段における燃焼動作全体の概略を説明するフローチャートである。
【図5】炎センサの出力変化特にレベル変更動作を模式化した電圧波形図である。
【符号の説明】
1 給湯機
3 熱交換器
5 燃焼装置
11 電磁ポンプ
15 制御装置(制御手段)
17 バーナ
19 点火プラグ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a hot water heater typified by a single function hot water heater or a multifunctional oil hot water heater such as hot water and reheating.
[0002]
[Prior art]
In this type of conventional water heater, in order to control the combustion of the combustion equipment in accordance with the state of the flame, for example, the ignition and extinction of a burner of a combustion device as disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-7608 are measured. And a control device employing an optical flame detecting device for detecting an ion current flowing in a combustion flame of a burner and a burner body as disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-54847. There is proposed a device for controlling a combustion device based on a detection value taken into the device. The state of the flame is confirmed by comparing the detection results (that is, detection values) of these detection devices with two or one predetermined reference value.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the air-fuel ratio, the surrounding environment, and the like change, the size, color, and temperature (that is, the state of the flame) of the flame formed on the burner vary according to the change. The detection values of the detection devices disclosed in these publications also change according to the state of the flame. For this reason, if the misfire determination level is set to one for each sensor, there is a problem in that accurate flame state detection cannot be performed according to changes in the surrounding environment. On the other hand, even if the detection device and the control means can determine the misfire, immediately after the misfire, the fuel supply equipment such as the fuel pump and the solenoid valve does not operate normally because the temperature of the burner heated by the flame is high. In the case of an abnormality such that fuel continues to be supplied afterwards, the continuously supplied vaporized fuel ignites again at the burner temperature, and a flame is detected after a misfire, or the surrounding of the burner is detected by flame during normal combustion (for example, combustion). There is also a problem that a so-called pseudo-flame detection, in which the detector detects light and detects the presence of a flame even without a flame due to the temperature rise or reddening due to the heating, is performed, so that a misfire cannot be determined indefinitely. Was. Due to re-ignition immediately after this misfiring or misfiring not being detected due to the detection of a simulated flame, misfiring cannot be confirmed even though combustion has actually stopped, so if the next ignition instruction is given, it is not possible to promptly shift to the ignition sequence. The amount of hot water (that is, dead water) that is not heated tends to be large, and there has been a problem that the hot water supply characteristics are poor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described facts. By appropriately changing the determination level of the flame sensor according to the degree of change in the detection value of the flame sensor, it is possible to reliably detect misfire and to determine the time until ignition. It is an object of the present invention to provide a water heater with improved safety that can detect a simulated flame immediately after a misfire in order to shorten the time.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present invention has found that the above problem can be solved by appropriately changing the judgment level of the flame sensor according to the degree of change in the detection value of the flame sensor. Is completed.
[0006]
According to the first aspect of the present invention, a burner for heating a heat exchanger is ignited by appropriately operating an ignition device including an electromagnetic pump, an electromagnetic valve, and an ignition plug, and the presence or absence of a flame formed on the burner, the size of the burner, etc. A flame sensor for detecting a state of the flame; and control means for controlling the operation of the ignition device and other combustion equipment based on a detection value of a sensor group of the combustor such as the flame sensor to supply hot water at a desired temperature. In the water heater, the control means stores the detected value of the flame sensor during combustion as needed, determines that a misfire has occurred when the detected value of the flame sensor has changed to a reference misfire determination level, and sets a misfire determination level after the misfire determination. Is changed to the detection value + predetermined value, and then the process proceeds to a predetermined reignition operation.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the water heater according to the first aspect, the control means is configured to automatically return to a standard misfire determination level after a fixed time after modifying and changing the misfire determination level. It is.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
[0010]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing the entire configuration of a water heater according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially cutaway front view showing an installation state when the water heater is installed indoors. FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of changing the misfire determination level in the control means of the present invention; FIG. 4 is a flow chart for explaining the overall combustion operation in the control means of the present invention; FIG. 6 is a voltage waveform diagram schematically illustrating a change, particularly a level change operation.
[0011]
1 and 2, reference numeral 1 denotes a direct-pressure oil hot water heater, which is an embodiment of a hot water heater, and a heat exchanger 3 is fixed to a lower rear portion of a casing 2 serving as a main body of the hot water heater 1. A muffler 4 for silencing is connected to an upper portion of the heat exchanger 3, and a combustion device 5 including a burner 17 for heating the heat exchanger 3 in a lower portion on the front side inside the casing 2, and a combustion device taken in from an air supply pipe 7. A blower 6 for supplying the fuel to the fuel cell 5 and an electromagnetic pump 11 for supplying a liquid fuel to the combustion device 5 are housed therein.
[0012]
Further, the combustion device 5 is configured such that a liquid fuel spray nozzle 18, a spark plug 19, a burner 17 and the like are integrally accommodated in a hollow cylindrical burner tube 16, and the combustion device 5 has a distal end portion. Is attached to an outer wall (that is, a combustion cylinder 9) facing a combustion chamber 8 formed inside the heat source side heat exchanger 3. A control device 15 controls various operations of the combustion device 5, the blower 6, a circulating pump (not shown) and a controller remote controller.
[0013]
On the other hand, a finned pipe 12 having a plurality of fins for heat exchange is provided above the combustion chamber 8, and the combustion device 5 and the finned pipe 12 constitute a heating device for a water heater. The end of the upstream side (return pipe) of the finned pipe 12 constituting this heating device is connected to the outlet side of the use side heat exchanger installed in each room via the return port 10, a header and pipes not shown. Further, an end on the downstream side (hot water supply pipe) of the finned pipe 12 is connected to an inlet side of a use side heat exchanger installed in each room via a hot water outlet 13, a circulation pump, and a pipe. .
[0014]
The control device 15 incorporates control means (not shown) represented by a microcomputer (hereinafter simply referred to as a microcomputer) into which a program for controlling the entire combustion operation of the water heater of the present invention is input. Here, the outline of the control of the entire combustion operation of the water heater will be described with reference to FIGS.
[0015]
First, in FIG. 4, when an operation switch provided on a remote controller (not shown) for remotely controlling the water heater 1 is turned on, the operation lamps of the display unit of the remote controller and the main unit side display unit located near the control device 15 are turned on in step S1. The light is turned on, and it is determined in step S2 whether or not the amount of water is equal to or more than a predetermined amount (for example, the amount of twist of the faucet which controls the amount of water is 2.5 liters per minute). If so, it is determined in step S3 whether or not the burner 17 is burning on / off. If it is not burning on / off, the burner motor is turned on in step S5 and the process proceeds to step S6. It is determined in step S4 whether the OFF time has elapsed. If the OFF time has not elapsed, the process returns to step S2, and if it has elapsed, the process proceeds to step S5. .
[0016]
In step S6, it is determined whether or not the rotation speed of the burner motor is within a predetermined rotation speed (for example, the ignition rotation speed ± 150 rpm). If not, the determination time (for example, 45 seconds) of the burner rotation speed abnormality is made in step S7. It is determined whether or not the time has elapsed. If the time has elapsed, a display symbol E6 (this is referred to as an E6 error) indicating a burner rotation speed abnormality is displayed on the display unit in step S8, and the burner motor is turned off in step S9 to start. If the time has not elapsed, the process returns to step S6.
[0017]
If the rotation speed is within the predetermined rotation speed in step S6, it is determined in step S10 whether the burner motor has been operated after digestion, that is, during post-purge. If not during post-purge, the motor rotation speed is stabilized in step S11 (for example, 1 second). It is determined whether or not the time has elapsed. If the time has elapsed, the ignition operation is started in step S12, and the process proceeds to step S13, which is the main control sequence of the present invention, to detect the presence or absence of a simulated flame. If it is, the process returns to step S6.
[0018]
The detection sequence of the presence or absence of the simulated flame performed in step S13 is a process as shown in FIG. In FIG. 3, it is determined in step S61 whether or not the detection of the presence or absence of a pseudo flame during the combustion mode (ie, the burner 17 is performing normal combustion or ON / OFF combustion) is performed. If not, it is determined in step S62 whether or not the time of the switching timer for measuring the limit time (for example, 60 seconds) for changing the pseudo flame detection level (pseudo flame determination voltage) VGL has elapsed. For example, the process returns to step S61 (that is, step S13), and after a lapse of time, in step S63, the simulated flame detection level (simulated flame judgment voltage) VGL is changed to the standard simulated flame detection level (standard simulated flame judgment voltage) VRF (for example, 2.5 volts). ), And returns to step S61 (that is, step S13).
[0019]
If it is determined in step S61 that there is a pseudo flame in the combustion mode, a pseudo flame detection level (pseudo flame determination voltage) VGL is set in step S64 to the flame sensor output (ie, current flame detection voltage) VNL stored during combustion. Is changed to a value obtained by adding the additional voltage (for example, 0.04 volts) VDF, the switching timer is reset in step S65, and the process returns to step S61 (that is, step S13). Here, the detection of the presence or absence of the simulated flame in the combustion mode means determining the flame sensor output after the misfire is determined once in a sequence described later. Of course, it is determined that there is no simulated flame in the combustion mode.
[0020]
In this manner, when the flame sensor output rises above a certain width or a certain value (2.5 volts in this case) according to the degree of change of the detection value of the flame sensor during combustion, it is determined that a misfire has occurred. After the misfire is determined, the pseudo flame detection operation is started, and the flame detection level is automatically corrected and changed to a value obtained by adding the added value VDF to the last stored numerical value VNL during normal combustion. Compared with the conventional pseudo-flame detection method in which the pseudo-flame detection method is fixed to a fixed value only, the pseudo-flame judgment accuracy is improved, and the accurate pseudo-flame judgment according to the situation change is enabled.
[0021]
Further, the detected value of the flame sensor during combustion is stored as needed, and it is determined that a misfire has occurred when the detected value of the flame sensor changes to a reference misfire determination level (here, a standard pseudo-flame determination voltage = 2.5 volts). After the misfire determination, the level of the misfire determination is changed to the above-mentioned detection value + predetermined value, and then the process proceeds to a predetermined re-ignition operation. Even if a pseudo-flame occurs due to a change in the flame, it can be determined that ignition is not occurring, and it is possible to reliably determine misfire. Furthermore, even if a simulated flame occurs immediately after a misfire, the simulated flame can be confirmed as a simulated flame due to a change in the level of the simulated flame judgment, and the time until ignition after the misfire confirmation can be shortened. Suppression of water death due to detection delay, improvement of tapping characteristics and improvement of determination accuracy were achieved, and safety as a water heater was improved.
[0022]
In addition, since the detection of the simulated flame after the detection of the misfire ends in a certain time, the corrected misfire level is returned to the standard misfire determination level after a certain time slightly longer than the certain time (here, the set time of the switching timer). Thus, if there is no change in the detected value after the return, it can be determined that the sensor has failed, so that the failure of the flame sensor can be detected. In the event of a sensor failure, a fail-safe operation can be performed to provide a more excellent water heater, and the safety as a combustion device is further improved.
[0023]
Returning to FIG. 4, if there is a simulated flame in step S13, it is determined in step S14 whether or not the time of the switching timer has elapsed. If the time has not elapsed, the process returns to step S13. Displays a display symbol E3 (this is called an E3 error) indicating the detection (generation) of the pseudo-flame on the display unit, stops the ignition operation in step S16, performs the burner motor OFF processing in step S17, and returns to the start.
[0024]
If there is no simulated flame in step S13, it is determined in step S18 whether or not the detection time of the flame sensor (for example, 0.5 seconds) has elapsed. If the time has not elapsed, the process returns to step S13. In step S19, the electromagnetic valve and the electromagnetic pump 11 are turned on. In step S20, the presence or absence of a flame is determined from the voltage detected by the flame sensor. If it is determined that there is no flame, in step S21, is a retry time (for example, 5 seconds) elapsed? Steps S20 and S21 are repeated until 5 seconds have elapsed, and if 5 seconds have elapsed, the electromagnetic valve and the electromagnetic pump 11 are turned off in step S22, and the ignition operation is stopped in step S23 and the ignition is stopped. The counter value for counting the number of times of ignition is incremented or decremented by one to prepare for a retry operation, and the process proceeds to step S24.
[0025]
In step S24, it is determined whether or not the number of misfires by the counter is the number of misfire determinations (for example, twice). If not, it is determined in step S25 whether or not the operation stabilization time (for example, 10 seconds) has elapsed. Then, the process waits until 10 seconds elapse, and returns to step S6 when 10 seconds elapse. If the number of misfirings is two in step S25, a display symbol E1 (this is referred to as an E1 error) indicating two consecutive misfirings (that is, a misfiring) is displayed in step S26. Is performed.
[0026]
In step S28, it is determined whether the output sampling time of the flame sensor (for example, 200 msec) has elapsed. Steps S20 and S28 are repeated until the sampling time has elapsed. The presence or absence of a flame is determined from the detected voltage. If it is determined in step S29 that there is no flame, the process proceeds to step S34. If it is determined that there is a flame, the combustion indicator lamp on the display unit indicating that combustion is in progress is turned on in step S30, and the standby time is set in step S31. It is determined whether or not (for example, 1.5 seconds) has elapsed, and the operations of step S29, step S30, and step S31 are repeated until the time has elapsed. After the time has elapsed, the ignition operation is stopped in step S32, and in step S33. The presence or absence of a flame is determined from the voltage detected by the flame sensor. If there is no flame, the process proceeds to step S34. If there is a flame, the process proceeds to step S41. However, the determination of the presence or absence of a flame in step S33 is a determination operation for detecting the state of the flame after the end of the ignition operation, and has a different meaning from the previous two determinations.
[0027]
In step S34, it is determined whether or not the detection time (for example, 0.5 seconds) of the flame sensor has elapsed. If the time has not elapsed, the process returns to step S29. The pump 11 is turned on, the combustion indicator lamp on the display unit is turned off in step S36, and it is determined in step S37 whether or not the time since the start of detecting the presence or absence of flame is less than a predetermined time (for example, one minute). If the time is longer than the predetermined time, the process proceeds to step S25. If the time is less than the predetermined time, it is determined in step S38 whether the number of misfirings within the predetermined time is the number of fire extinguishing determinations (for example, five). Move to S25,
If it has been fired five times, a display symbol E2 (this is referred to as an E2 error) indicating a so-called halfway misfire that is not fired even if a predetermined ignition retry is performed, although the ignition is incomplete even though a predetermined ignition retry is performed, and the post-purge time ( After elapse of 5 minutes, for example, the burner motor is turned off and the operation returns to the start.
[0028]
In step S41 in which it is determined that there is a flame in step S33, the amount of twist of the faucet is set to 1 per minute as a predetermined water amount for stopping the combustion (that is, a value indicating that the faucet has been operated to the closing side smaller than the previous predetermined amount). (1.5 liters) or less. If it is 1.5 liters or less, the combustion OFF process from step S50 is performed. If it exceeds 1.5 liters, it is determined whether or not the operation switch has been turned off in step S42. Is determined, and if it is turned off, the combustion OFF process from step S50 is performed. If it is not OFF, it is determined in step S43 whether or not the burner 17 is performing ON / OFF combustion.
[0029]
If the ON / OFF combustion is not being performed in step S43, the process returns to step S33. If the ON / OFF combustion is being performed, it is determined in step S44 whether the ON time has elapsed. If the ON time has not elapsed, step S33 is performed. If the ON time has elapsed, both the electromagnetic valve and the electromagnetic pump 11 are turned off in step S45, the combustion indicator lamp on the display unit is turned off in step S46, and the process returns to step S2.
[0030]
On the other hand, when step S50 of the combustion OFF process is started, both the electromagnetic valve and the electromagnetic pump 11 are turned off in step S51, the combustion indicator lamp on the display unit is turned off in step S52, and the post-purge time (for example, 5 minutes) in step S53. After the elapse, the burner motor is turned off and the operation returns to the start.
[0031]
In the above description, an example in which an optical sensor is used as the flame sensor has been described. However, the flame sensor is not limited to this example, and may be a sensor based on a frame current or another sensor.
[0033]
【The invention's effect】
According to the water heater of the first aspect, the detected value of the flame sensor during combustion is stored as needed, and when the detected value of the flame sensor changes to a certain reference misfire determination level, it is determined that a misfire has occurred. Is changed to the detection value + predetermined value and then to a predetermined re-ignition operation. Therefore, once a misfire is determined, the level of the misfire determination changes and a pseudo flame is generated. Even if it occurs, it can be determined that ignition does not occur, and it is possible to reliably determine misfire. Also, even if a simulated flame immediately after a misfire occurs, the simulated flame can be confirmed as a simulated flame due to a change in the level of misfire determination, and the time until ignition after a conventional misfire confirmation can be shortened. It is possible to suppress the generation of water, improve the tapping characteristics, and improve the judgment accuracy, thereby improving the safety as a water heater.
[0034]
According to the water heater of the second aspect, since the detection of the simulated flame after the detection of the misfire ends in a certain time, the corrected misfire level is returned to the standard misfire determination level after a certain time slightly longer than the certain time. If there is no change in the detected value after the return, it can be determined that the sensor has failed, so that the failure of the flame sensor can be detected. Correction according to the characteristics becomes possible, and when the sensor is abnormal, a fail-safe operation can provide a more excellent water heater, thereby further improving the safety as a combustion device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing the entire configuration of a water heater according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front cross-sectional view of a partially cut-away state showing an installation state when the water heater is installed indoors.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation for changing a misfire level in a control unit of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart schematically illustrating the overall combustion operation of the control means of the present invention.
FIG. 5 is a voltage waveform diagram schematically illustrating an output change of a flame sensor, particularly a level change operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water supply device 3 Heat exchanger 5 Combustion device 11 Electromagnetic pump 15 Control device (control means)
17 Burner 19 Spark plug

Claims (2)

電磁ポンプ・電磁弁・点火プラグからなる点火装置を適宜動作させて熱交換器を加熱するバーナに点火し、このバーナに形成される炎の有無や大小等炎の状態を検出する炎センサと、この炎センサ等燃焼器のセンサ群の検出値に基づき前記点火装置や他の燃焼機器の動作を制御して所望温度の給湯を行う制御手段とを備えた給湯機において、前記制御手段は、燃焼中における炎センサの検出値を随時記憶し、炎センサの検出値が基準の失火判断レベル(ある所定の判断値)に変化したときに失火と判断し、失火判断後に失火判断のレベルを前記検出値+所定値に変更してから所定の再点火動作に移行することを特徴とする給湯機。A flame sensor for igniting a burner for heating the heat exchanger by appropriately operating an ignition device comprising an electromagnetic pump, a solenoid valve, and an ignition plug, and detecting the presence or absence of a flame formed on the burner and the state of a large or small flame; Control means for controlling the operation of the igniter and other combustion equipment based on a detection value of a sensor group of a combustor such as a flame sensor to supply hot water at a desired temperature. The detected value of the flame sensor during the storage is stored as needed, and when the detected value of the flame sensor changes to a reference misfire judgment level (a predetermined judgment value), it is judged that a misfire has occurred, and after the misfire judgment, the misfire judgment level is detected. A water heater characterized by shifting to a predetermined re-ignition operation after changing to a value + a predetermined value . 前記制御手段は、失火判断のレベルを修正変更後、一定時間後に基準の失火判断レベルに自動復帰することを特徴とする請求項1に記載の給湯機。2. The water heater according to claim 1, wherein the control unit automatically returns to the reference misfire determination level after a predetermined time after correcting and changing the misfire determination level . 3.
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