JP3695386B2

JP3695386B2 - Combustion equipment

Info

Publication number: JP3695386B2
Application number: JP2001362589A
Authority: JP
Inventors: 浩次岸尾; 弘樹森岡
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2021-11-28
Also published as: JP2003161438A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば暖房熱源、給湯熱源、風呂熱源としてバーナおよび送風ファンを備えた燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば温水暖房用の熱源として利用される燃焼装置には、バーナや送風ファンなどで構成される燃焼ユニットのほか、燃焼状態の診断プログラムを実行可能なマイクロコンピュータを備えたものがある。このような燃焼装置では、マイクロコンピュータが上記診断プログラムを実行することでたとえば排気閉塞状態と判断した場合、送風ファンのファンモータ回転数を補正制御している。
【０００３】
ところで、経年劣化などによる排気閉塞により燃焼室炉圧上昇などが生じると、排気閉塞の無い通常の場合よりも実際のガス圧が下がる。さらに、排気閉塞によるファン風量の不足分を補うためのファンモータ回転数上昇補正制御を行うので、ファンモータ回転数上昇補正制御を行っていない場合よりも実際のガス圧が下がる。その状態で燃焼入力の低い領域での燃焼運転が要求されると、燃焼管からなるバーナの火炎が非常に小さくなる。ここで言う「燃焼入力」とは、燃焼装置の燃焼能力に応じた制御量としてのガス圧などを意味する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バーナの火炎が小さくなると炎部が燃焼管に近くなり、その状態がしばらく続くと燃焼管が焼けてしまうなど燃焼における不具合が起こるおそれがあった。
【０００５】
【発明の開示】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、燃焼制御中の状況に応じて燃焼に関する入力低下による不具合、たとえば燃焼管焼けを防ぐことができる燃焼装置を提供することを、その課題としている。
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
すなわち、本発明の第１の側面によれば、バーナおよび送風ファン、ならびに燃焼状態を診断する燃焼状態診断手段を備え、燃焼状態診断手段による診断結果に基づいて送風ファンのファンモータ回転数を補正制御する燃焼装置であって、送風ファンのファンモータ回転数が補正制御されたことを条件として、燃焼入力が所定の入力レベル以下となる燃焼制御を禁止する燃焼制御手段を備えたことを特徴とする、燃焼装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の側面によれば、バーナおよび送風ファン、ならびに燃焼状態を診断する燃焼状態診断手段を備え、燃焼状態診断手段による診断結果に基づいて送風ファンのファンモータ回転数を補正制御する燃焼装置であって、送風ファンのファンモータ回転数が補正制御され、かつ、その補正量が所定量に達したことを条件として、燃焼入力が所定の入力レベル以下となる燃焼制御を禁止する燃焼制御手段を備えたことを特徴とする、燃焼装置が提供される。
【０００９】
好ましい実施の形態によれば、燃焼状態診断手段は、燃焼室内の温度を検出する温度検出手段からの検出信号に基づいて、燃焼状態の診断結果を得る。
【００１０】
他の好ましい実施の形態によれば、燃焼状態診断手段は、送風ファンのファンモータ電流を検出する電流検出手段からの検出信号に基づいて、燃焼状態の診断結果を得る。
【００１１】
本発明の第３の側面によれば、バーナおよび送風ファン、ならびにバーナ付近の火炎温度を検出する温度検出手段を備えた燃焼装置であって、温度検出手段からの検出信号に基づいてバーナ付近の火炎温度が所定温度まで上がったことを条件として、燃焼入力が所定の入力レベル以下となる燃焼制御を禁止する燃焼制御手段を備えたことを特徴とする、燃焼装置が提供される。
【００１２】
本発明の第４の側面によれば、バーナおよび送風ファン、ならびに燃焼状態を診断する燃焼状態診断手段を備え、燃焼状態診断手段による診断結果に基づいて送風ファンのファンモータ回転数を補正制御する燃焼装置であって、送風ファンのファンモータ回転数が補正制御されたことを条件として、燃焼入力が所定の入力レベル以下で、かつ所定時間以上にわたって継続するような燃焼制御を禁止する燃焼制御手段を備えたことを特徴とする、燃焼装置が提供される。
【００１３】
本発明の第５の側面によれば、バーナおよび送風ファン、ならびに燃焼状態を診断する燃焼状態診断手段を備え、燃焼状態診断手段による診断結果に基づいて送風ファンのファンモータ回転数を補正制御する燃焼装置であって、送風ファンのファンモータ回転数が補正制御され、かつ、その補正量が所定量に達したことを条件として、燃焼入力が所定の入力レベル以下で、かつ所定時間以上にわたって継続するような燃焼制御を禁止する燃焼制御手段を備えたことを特徴とする、燃焼装置が提供される。
【００１４】
好ましい実施の形態によれば、燃焼状態診断手段は、燃焼室内の温度を検出する温度検出手段からの検出信号に基づいて、燃焼状態の診断結果を得る。
【００１５】
他の好ましい実施の形態によれば、燃焼状態診断手段は、送風ファンのファンモータ電流を検出する電流検出手段からの検出信号に基づいて、燃焼状態の診断結果を得る。
【００１６】
本発明の第６の側面によれば、バーナおよび送風ファン、ならびにバーナ付近の火炎温度を検出する温度検出手段を備えた燃焼装置であって、温度検出手段からの検出信号に基づいてバーナ付近の火炎温度が所定温度まで上がったことを条件として、燃焼入力が所定の入力レベル以下で、かつ所定時間以上にわたって継続するような燃焼制御を禁止する燃焼制御手段を備えたことを特徴とする、燃焼装置が提供される。
【００１７】
本発明によれば、たとえばファンモータ回転数が補正制御されたり、その補正量が所定量に達したり、あるいはバーナの火炎温度が所定温度まで上がると、燃焼入力を所定の入力レベル以下とした燃焼制御、あるいはそのような状態が所定時間以上にわたって継続するような燃焼制御が禁止されるので、許容範囲内の燃焼入力でもバーナの火炎が相当小さくなるような入力レベルでは燃焼制御が行われないことになり、燃焼制御中の状況に応じて燃焼に関する入力低下による不具合、たとえば燃焼管焼けを防ぐことができる。
【００１８】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う発明の実施の形態の説明によって、より明らかになるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る燃焼装置の全体構成図である。この図に示す燃焼装置は、図示しない温水暖房装置に対して循環温水を再加熱しながら供給するための温水暖房用の燃焼ユニット１０を内蔵したものである。
【００２１】
燃焼ユニット１０は、バーナ１１、ガス電磁弁１２、ガス比例弁１２Ａ、バーナセンサ１３、点火プラグ１４、送風ファン１５、回転数センサ（図１では省略）、および熱交換器１７などを具備して概略構成されている。
【００２２】
バーナ１１は、ガス配管２０を通じて導かれてきたガスを燃焼させるものであって、たとえば多数の燃焼管からなる。燃焼管は、複数のガス電磁弁１２のそれぞれに対して複数個ずつ備えられている。燃焼運転には、通常複数の燃焼能力段数が存在する。たとえば、燃焼能力１段目では、１つのガス電磁弁１２が開とされ、燃焼能力２段目では、２つのガス電磁弁１２，１２が開とされ、燃焼能力３段目では、３つのガス電磁弁１２，１２，１２が開とされる。つまり、開となっているガス電磁弁１２に対応する燃焼管だけが燃焼を行う。また、元ガス電磁弁（図示略）とガス電磁弁１２との間には、ガス比例弁１２Ａが設けられており、このガス比例弁１２Ａの開度を制御することで各能力段ごとに小能力から大能力までリニアに燃焼ガス圧を変更することができる。バーナセンサ１３は、たとえばサーミスタであって、バーナ１１の燃焼温度（火炎温度）を検出する。点火プラグ１４は、バーナ１１を着火させるために用いられる。送風ファン１５は、燃焼室内の給排気を行う。回転数センサは、図示しないファンモータの回転軸に取り付けられたロータリエンコーダなどにより構成され、送風ファン１５のファンモータ回転数を検出する。熱交換器１７は、入水側循環パイプ３０を通じて送られてきた温水をバーナ１１の燃焼熱により加熱する。加熱された温水は、出湯側循環パイプ３１を通じて温水暖房装置などに送り出される。なお、温水暖房装置では、温水の放熱効果により暖房が行われる。温水暖房装置で利用された温水は、再び入水側循環パイプ３０を通じて循環利用される。
【００２３】
図２は、図１に示す燃焼装置の回路ブロック図である。この燃焼装置は、相互にバス接続されたＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、およびＩ／Ｏ４などからなるマイクロコンピュータを有する。Ｉ／Ｏ４には、ガス電磁弁１２、ガス比例弁１２Ａ、バーナセンサ１３、点火プラグ１４、送風ファン１５のファンモータ１５Ａ、および回転数センサ１６が接続されている。
【００２４】
ＣＰＵ１は、燃焼装置全体の制御中枢として機能するものであって、ＲＯＭ２に記憶されている燃焼制御プログラムに基づいて各部の動作を制御する。ＲＯＭ２には、燃焼制御プログラムや各種のデータテーブルなどが記憶されている。ＲＡＭ３は、ＣＰＵ１にワーキングエリアを提供する。
【００２５】
次に、燃焼装置の動作について説明する。
【００２６】
燃焼ユニット１０は、基本的に以下に説明するような手順にしたがってＣＰＵ１により制御される。
【００２７】
たとえば、ＣＰＵ１は、燃焼能力としての目標号数「Ｇ」から目標ガス圧「Ｐ２」を求める。ここで言う目標ガス圧「Ｐ２」とは、ガス電磁弁１２から開放される前のガス圧を指す。
【００２８】
次に、目標ガス圧「Ｐ２」からは、ファンモータ回転数データテーブルに基づいて、送風ファン１５のファンモータ１５Ａに関する標準回転数（単位：ｒｐｍ）が求められる。一例として、下記表１には、ファンモータ回転数データテーブルに基づく能力１段での目標ガス圧「Ｐ２」とファンモータ１５Ａの標準回転数との関係を示す。
【００２９】
【表１】

【００３０】
つまり、燃焼ユニット１０では、目標ガス圧「Ｐ２」に応じてガス電磁弁１２の開閉とともにガス比例弁１２Ａの開度を調整しながら燃焼が行われ、それと同時に、送風ファン１５のファンモータ１５Ａが標準回転数で回転するように制御され、この送風ファン１５により燃焼室内の給排気が行われる。
【００３１】
ここで、燃焼ユニット１０においては、送風ファン１５のファンモータ１５Ａが標準回転数で回転させられるが、経年劣化などにより排気口がゴミや埃などである程度塞がった状態にある場合、排気閉塞による影響を受けることとなる。つまり、排気閉塞状態では、燃焼室炉圧上昇などが生じることで排気閉塞のない状態よりも燃焼温度が上昇する。
【００３２】
そのため、ＣＰＵ１は、燃焼ユニット１０のバーナセンサ１３を通じて燃焼温度が所定温度以上にまで上昇した状態を検出すると、自己診断機能によりファンモータ１５Ａの回転数を上昇するように補正制御している。このようなモータ回転数の補正制御は、具体的な数値を挙げて説明すると、たとえば６００度以上の燃焼温度が検出された場合、ＣＰＵ１は、自己診断結果として排気閉塞状態にあると認識し、標準としたモータ回転数から２％ずつ上昇するように補正制御を行い、その上限が１２０％になるまで補正制御を行う。なお、例示した数値は、あくまで一例である。
【００３３】
ところで、排気閉塞により燃焼室炉圧上昇などが生じると、排気閉塞の無い通常の場合よりも実際のガス圧（燃焼入力）が下がってしまう。このとき、排気閉塞による送風ファン１５の風量不足分を補うべくファンモータ１５Ａの回転数が上昇するように補正制御されるので、ファンモータ１５Ａの回転数上昇補正制御が行われない場合よりも実際のガス圧が下がる。このような状態で燃焼入力の低い領域での燃焼運転が要求されると、燃焼管からなるバーナ１１の火炎が非常に小さくなる。バーナ１１の火炎が小さくなると炎部が燃焼管に近くなり、その状態がしばらく続くと燃焼管が焼けてしまうなどの燃焼不具合が起こるおそれがある。
【００３４】
そのため、本実施形態では、ファンモータ１５Ａの補正制御が行われた際、燃焼管焼けなどの燃焼不具合を防止する観点から、以下に説明する内容に基づいてＣＰＵ１が燃焼状態を制御している。
【００３５】
図３は、燃焼制御を説明するための説明図である。なお、この説明図は、横軸に燃焼能力を示し、縦軸にガス圧「Ｐ２」を示す。ガス圧「Ｐ２」は、一例として最小レベルＡ１，Ｂ１から最大レベルＡ２，Ｂ２までを可変許容範囲とされる。また、ガス圧「Ｐ２」をリニアに上昇させる場合、燃焼管は、能力１段に係るものが燃焼運転された後、続いて能力２段に係るものが燃焼運転開始されるとする。
【００３６】
まず、バーナ１１の燃焼管が能力１段により燃焼運転中、ファンモータ１５Ａの補正制御が行われたとする。すると、ＣＰＵ１は、標準としたモータ回転数から２％ずつ補正制御を行うが、あらかじめ決められた割合に達すると、それ以降は、Ａ１からＡ２までの可変許容範囲のうち、Ａ１からＡ３までの破線で示す目標ガス圧「Ｐ２」を無視し、この領域での燃焼制御を行わない。
【００３７】
もちろん、実線で示すＡ３からＡ２までのガス圧「Ｐ２」とする場合、ＣＰＵ１は、それに従いガス圧「Ｐ２」を調整しながら燃焼制御を行う。つまり、通常時にはガス圧「Ｐ２」がＡ１からＡ２まで上昇させられるも、ファンモータ１５Ａの補正制御がある割合に達すると、ガス圧「Ｐ２」をＡ３からＡ２の範囲で制御することになる。
【００３８】
そして、バーナ１１の燃焼管が能力１段から能力２段による燃焼運転に切り替えられる際、ＣＰＵ１は、通常Ｂ１からＢ２へとガス圧「Ｐ２」を上昇させるところ、Ｂ１からＢ３までの破線で示す目標ガス圧「Ｐ２」を無視し、この領域での燃焼制御を行わない。このような燃焼制御とは別に、通常の燃焼制御において能力１段から能力２段に切り替える際には、能力段数の切り替えハンチングを防ぐため、図３にハッチングで示すように、能力１段と能力２段との間に重なる領域（能力ラップ代）が存在する。そのため、ガス圧「Ｐ２」がリニアに上昇する場合、Ａ２からＢ１に切り替えられるのではなく、Ｂ１より上のポイントに切り替えられる。ただし、その切り替えポイントは、Ｂ３とは無関係で、Ｂ３より上の場合もあれば下の場合もある。逆に、ガス圧「Ｐ２」がリニアに下降する場合、Ｂ１からＡ２に切り替えられるのではなく、Ａ２より下のポイントに切り替えられる。
【００３９】
そして、実線で示すＢ３からＢ２までのガス圧「Ｐ２」とする場合、ＣＰＵ１は、それに従いガス圧「Ｐ２」を調整しながら燃焼制御を行う。つまり、通常時には、能力１段によるＡ２までの燃焼制御を経た後、能力段数の切り替えによっても燃焼能力が連続的に変化するように、能力２段によるＢ１より若干上のポイントから燃焼制御が開始されるが、ファンモータ１５Ａの補正制御がある割合に達した状態では、Ａ２からＢ３へと燃焼能力が不連続的に変化させられるのである。このような不連続的な燃焼能力の変化があっても、温水暖房用の燃焼装置では、温水が利用者に直接使用されるものではなく、精確な温度変化がそれほど求められないため、不連続的な燃焼能力の変化が問題視されることはない。
【００４０】
要するに、排気閉塞によりファンモータ１５Ａの補正制御が行われる状況下においては、その排気閉塞を一因として実際のガス圧が下がってしまい、通常の燃焼制御ではバーナ１１の火炎が非常に小さくなってしまうが、このような燃焼制御が行われることなく、ある程度ファンモータ１５Ａの補正制御が続くような状態、すなわち排気閉塞によりガス圧の下がった状態では、燃焼入力を所定の入力レベル以下とした燃焼制御がカットされるのである。
【００４１】
したがって、上記した燃焼装置によれば、ファンモータ１５Ａの回転数が補正制御され、しかもその補正量がある程度の割合に達すると、能力１段あるいは能力２段による燃焼運転のいずれにしても、ガス圧「Ｐ２」（燃焼入力）を最小レベル付近で調整する燃焼制御が禁止されるので、許容範囲内のガス圧「Ｐ２」でもバーナ１１の火炎が相当小さくなるような状態ではそもそも燃焼自体が行われることなく、燃焼管焼けを効果的に防止することができる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４３】
上記実施形態では、図３に示すように、Ａ１からＡ３までの範囲、あるいはＢ１からＢ３までの範囲における燃焼制御をカットしたが、他の実施形態としては、Ａ１からＡ３までの範囲あるいはＢ１からＢ３までの範囲でも、燃焼制御を行うようにし、このような燃焼制御が所定時間以上にわたって継続すれば、上記した範囲での燃焼制御をカットし、Ａ３，Ｂ３以上での燃焼状態となるように上方修正するようにしても良い。このような燃焼制御によれば、バーナ１１の火炎が非常に小さい状態がしばらく続いて燃焼管焼けを起こすような事態を防ぎつつも、たとえば瞬間的にはガス圧「Ｐ２」を低レベルにすることができ、連続的に燃焼能力を変化させることができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、ファンモータ１５Ａの回転数が補正制御され、しかもその補正量がある程度の割合に達することにより、ガス圧「Ｐ２」が所定範囲内での燃焼制御を禁止するとしたが、ファンモータ１５Ａの回転数が補正制御された時点でそのような燃焼制御を禁止するとしても良い。また、ファンモータ１５Ａの回転数補正制御とは関係なく、バーナセンサ１３を介して燃焼温度が所定温度以上になったことが検出された時点でそのような燃焼制御を禁止するとしても良い。
【００４５】
また、上記実施形態では、所定温度以上の燃焼温度が検出された場合、自己診断結果として排気閉塞状態を認識するとしたが、ファンモータ１５Ａの駆動電流を検出する電流検出回路を設け、この電流検出回路を介してファンモータ１５Ａの駆動電流が所定値以下まで低下した状態が検出されれば、自己診断結果として排気閉塞状態を認識し、ファンモータ１５Ａの回転数補正制御を行うとしても良い。このような電流検出回路によれば、排気閉塞によりファンモータ１５Ａの駆動電流の低下を精確に検出することができ、その分、排気閉塞状態を確実に認識することができる。
【００４６】
ガス圧「Ｐ２」は、各能力段ごとにガス比例弁１２Ａの開度を調整することでリニアに変化させられるとしたが、非線形的に変化させても良い。
【００４７】
上記実施形態では、温水暖房用の燃焼装置としたが、一般給湯用や風呂追い焚き用の燃焼装置であっても良く、また、温水暖房用、一般給湯用、風呂追い焚き用の燃焼ユニットをそれぞれ別に内蔵したものであっても良い。
【００４８】
燃焼ユニット１０は、燃焼燃料をガスとしたが、たとえば石油を燃料とするものであっても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、たとえばファンモータ回転数が補正制御されたり、その補正量が所定量に達したり、あるいはバーナの火炎温度が所定温度まで上がると、燃焼入力を所定の入力レベル以下とした燃焼制御、あるいはそのような状態が所定時間以上にわたって継続するような燃焼制御が禁止されるので、許容範囲内の燃焼入力でもバーナの火炎が相当小さくなるような入力レベルでは燃焼制御が行われないことになり、燃焼制御中の状況に応じて燃焼に関する入力低下による不具合、たとえば燃焼管焼けを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃焼装置の全体構成図である。
【図２】図１に示す燃焼装置の回路ブロック図である。
【図３】燃焼制御を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ＣＰＵ
２ＲＯＭ
３ＲＡＭ
４Ｉ／Ｏ
１０燃焼ユニット
１１バーナ
１２ガス電磁弁
１２Ａガス比例弁
１３バーナセンサ
１４点火プラグ
１５送風ファン
１６回転数センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion apparatus including a burner and a blower fan as a heating heat source, a hot water supply heat source, and a bath heat source, for example.
[0002]
[Prior art]
For example, some combustion apparatuses used as a heat source for hot water heating include a combustion unit configured with a burner, a blower fan, and the like, and a microcomputer capable of executing a combustion state diagnosis program. In such a combustion apparatus, when the microcomputer determines that, for example, the exhaust gas is blocked by executing the diagnostic program, the rotational speed of the fan motor of the blower fan is corrected and controlled.
[0003]
By the way, when the combustion chamber furnace pressure rises due to exhaust blockage due to aging deterioration or the like, the actual gas pressure is lower than the normal case without exhaust blockage. Furthermore, since the fan motor rotation speed increase correction control for compensating for the shortage of the fan air volume due to exhaust blockage is performed, the actual gas pressure is lower than when the fan motor rotation speed increase correction control is not performed. In this state, if a combustion operation is required in a region where the combustion input is low, the flame of the burner consisting of the combustion tube becomes very small. Here, “combustion input” means gas pressure as a control amount according to the combustion capacity of the combustion device.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the flame of the burner becomes small, the flame part becomes close to the combustion tube, and if this state continues for a while, the combustion tube may be burned, which may cause problems in combustion.
[0005]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
The present invention has been conceived under such circumstances, and provides a combustion apparatus that can prevent problems due to a decrease in input related to combustion, for example, burning of a combustion tube, depending on the situation during combustion control. That is the issue.
[0006]
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
[0007]
That is, according to the first aspect of the present invention, a burner, a blower fan, and combustion state diagnosis means for diagnosing a combustion state are provided, and the fan motor rotational speed of the blower fan is corrected based on a diagnosis result by the combustion state diagnosis means. A combustion apparatus for controlling, characterized in that it comprises combustion control means for prohibiting combustion control in which the combustion input becomes a predetermined input level or less on condition that the fan motor rotation speed of the blower fan is corrected and controlled. A combustion apparatus is provided.
[0008]
According to the second aspect of the present invention, the burner, the blower fan, and the combustion state diagnosis means for diagnosing the combustion state are provided, and the fan motor rotational speed of the blower fan is corrected and controlled based on the diagnosis result by the combustion state diagnosis means. Combustion device that prohibits combustion control in which combustion input is below a predetermined input level on condition that the fan motor rotation speed of the blower fan is corrected and controlled and the correction amount has reached a predetermined amount A combustion apparatus is provided, characterized by comprising control means.
[0009]
According to a preferred embodiment, the combustion state diagnosis means obtains a combustion state diagnosis result based on a detection signal from a temperature detection means for detecting the temperature in the combustion chamber.
[0010]
According to another preferred embodiment, the combustion state diagnosis unit obtains a combustion state diagnosis result based on a detection signal from a current detection unit that detects a fan motor current of the blower fan.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a combustion apparatus including a burner, a blower fan, and temperature detection means for detecting a flame temperature in the vicinity of the burner, and the combustion apparatus in the vicinity of the burner based on a detection signal from the temperature detection means. Provided is a combustion apparatus comprising combustion control means for prohibiting combustion control in which a combustion input becomes a predetermined input level or less on condition that the flame temperature has increased to a predetermined temperature.
[0012]
According to the fourth aspect of the present invention, the burner, the blower fan, and the combustion state diagnosis means for diagnosing the combustion state are provided, and the fan motor rotational speed of the blower fan is corrected and controlled based on the diagnosis result by the combustion state diagnosis means. Combustion control means for prohibiting combustion control in which a combustion input is not more than a predetermined input level and continues for a predetermined time or longer, provided that the rotational speed of the fan motor of the blower fan is corrected and controlled. A combustion apparatus is provided.
[0013]
According to the fifth aspect of the present invention, the burner, the blower fan, and the combustion state diagnosis means for diagnosing the combustion state are provided, and the fan motor rotational speed of the blower fan is corrected and controlled based on the diagnosis result by the combustion state diagnosis means. A combustion device, wherein the rotational speed of the fan motor of the blower fan is corrected and controlled, and the combustion input is maintained at a predetermined input level or lower and for a predetermined time or longer on condition that the corrected amount reaches a predetermined amount. There is provided a combustion apparatus comprising combustion control means for prohibiting such combustion control.
[0014]
According to a preferred embodiment, the combustion state diagnosis means obtains a combustion state diagnosis result based on a detection signal from a temperature detection means for detecting the temperature in the combustion chamber.
[0015]
According to another preferred embodiment, the combustion state diagnosis unit obtains a combustion state diagnosis result based on a detection signal from a current detection unit that detects a fan motor current of the blower fan.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a combustion apparatus comprising a burner, a blower fan, and a temperature detection means for detecting a flame temperature in the vicinity of the burner, and is based on a detection signal from the temperature detection means. Combustion control means for prohibiting combustion control so that the combustion input is not higher than a predetermined input level and continues for a predetermined time or longer on condition that the flame temperature has increased to a predetermined temperature. An apparatus is provided.
[0017]
According to the present invention, for example, when the rotational speed of the fan motor is controlled to be corrected, the correction amount reaches a predetermined amount, or the flame temperature of the burner rises to a predetermined temperature, the combustion input is set to a predetermined input level or less. Control, or combustion control in which such a state continues for a predetermined time or more, is prohibited. Therefore, even if the combustion input is within the allowable range, the combustion control is not performed at an input level at which the burner flame is considerably reduced. Thus, inconvenience due to a decrease in input related to combustion, for example, burning of the combustion tube, can be prevented according to the situation during combustion control.
[0018]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a combustion apparatus according to an embodiment of the present invention. The combustion apparatus shown in this figure incorporates a combustion unit 10 for warm water heating for supplying recirculated warm water to a warm water heating apparatus (not shown) while reheating.
[0021]
The combustion unit 10 includes a burner 11, a gas solenoid valve 12, a gas proportional valve 12A, a burner sensor 13, a spark plug 14, a blower fan 15, a rotation speed sensor (not shown in FIG. 1), a heat exchanger 17, and the like. It is roughly structured.
[0022]
The burner 11 burns the gas guided through the gas pipe 20, and includes, for example, a number of combustion pipes. A plurality of combustion tubes are provided for each of the plurality of gas solenoid valves 12. A combustion operation usually has a plurality of combustion capacity stages. For example, in the first stage of combustion capacity, one gas solenoid valve 12 is opened, in the second stage of combustion capacity, two

gas solenoid valves

12, 12 are opened, and in the third stage of combustion capacity, three gases The

solenoid valves

12, 12, 12 are opened. That is, only the combustion pipe corresponding to the open gas solenoid valve 12 performs combustion. In addition, a gas proportional valve 12A is provided between the original gas solenoid valve (not shown) and the gas solenoid valve 12. By controlling the opening of the gas proportional valve 12A, the gas proportional valve 12A is small for each capacity stage. The combustion gas pressure can be changed linearly from capacity to large capacity. The burner sensor 13 is a thermistor, for example, and detects the combustion temperature (flame temperature) of the burner 11. The spark plug 14 is used to ignite the burner 11. The blower fan 15 supplies and exhausts air in the combustion chamber. The rotation speed sensor is configured by a rotary encoder or the like attached to a rotation shaft of a fan motor (not shown), and detects the rotation speed of the fan motor of the blower fan 15. The heat exchanger 17 heats the hot water sent through the incoming water circulation pipe 30 with the combustion heat of the burner 11. The heated hot water is sent to a hot water heater or the like through the hot water supply side circulation pipe 31. In the hot water heater, heating is performed by the heat dissipation effect of hot water. The hot water used in the hot water heater is circulated and reused through the incoming water circulation pipe 30 again.
[0023]
FIG. 2 is a circuit block diagram of the combustion apparatus shown in FIG. This combustion apparatus has a microcomputer comprising a CPU 1, a ROM 2, a RAM 3, and an I / O 4 connected to each other by a bus. A gas solenoid valve 12, a gas proportional valve 12A, a burner sensor 13, a spark plug 14, a fan motor 15A of a blower fan 15, and a rotation speed sensor 16 are connected to the I / O4.
[0024]
The CPU 1 functions as a control center for the entire combustion apparatus, and controls the operation of each part based on a combustion control program stored in the ROM 2. The ROM 2 stores a combustion control program and various data tables. The RAM 3 provides a working area for the CPU 1.
[0025]
Next, the operation of the combustion apparatus will be described.
[0026]
The combustion unit 10 is controlled by the CPU 1 in accordance with a procedure basically described below.
[0027]
For example, the CPU 1 obtains the target gas pressure “P2” from the target number “G” as the combustion capacity. The target gas pressure “P2” here refers to the gas pressure before being released from the gas solenoid valve 12.
[0028]
Next, from the target gas pressure “P2”, a standard rotational speed (unit: rpm) related to the fan motor 15A of the blower fan 15 is obtained based on the fan motor rotational speed data table. As an example, Table 1 below shows the relationship between the target gas pressure “P2” at the first stage of capacity based on the fan motor rotation speed data table and the standard rotation speed of the fan motor 15A.
[0029]
[Table 1]

[0030]
That is, in the combustion unit 10, combustion is performed while adjusting the opening of the gas proportional valve 12A and opening and closing of the gas solenoid valve 12 according to the target gas pressure “P2”, and at the same time, the fan motor 15A of the blower fan 15 is activated. It is controlled to rotate at the standard rotational speed, and the blower fan 15 supplies and exhausts the combustion chamber.
[0031]
Here, in the combustion unit 10, the fan motor 15 </ b> A of the blower fan 15 is rotated at the standard rotation speed. However, when the exhaust port is blocked to some extent by dust or the like due to aging deterioration, the influence of the exhaust blockage is exerted. Will receive. That is, in the exhaust blockage state, the combustion temperature rises more than in the state without the exhaust blockage due to an increase in the combustion chamber furnace pressure or the like.
[0032]
For this reason, when the CPU 1 detects a state in which the combustion temperature has risen to a predetermined temperature or higher through the burner sensor 13 of the combustion unit 10, the CPU 1 performs correction control to increase the rotational speed of the fan motor 15A by the self-diagnosis function. Such motor rotation speed correction control will be described with specific numerical values. For example, when a combustion temperature of 600 ° C. or higher is detected, the CPU 1 recognizes that the exhaust gas is blocked as a self-diagnosis result, Correction control is performed so as to increase by 2% from the standard motor rotation speed, and correction control is performed until the upper limit reaches 120%. The illustrated numerical values are merely examples.
[0033]
By the way, if the combustion chamber furnace pressure rises due to exhaust blockage, the actual gas pressure (combustion input) will be lower than the normal case without exhaust blockage. At this time, the correction control is performed so that the rotation speed of the fan motor 15A increases to compensate for the shortage of the air flow of the blower fan 15 due to the exhaust blockage, so that the actual rotation speed increase correction control of the fan motor 15A is actually not performed. The gas pressure decreases. When a combustion operation in a region where the combustion input is low is required in such a state, the flame of the burner 11 composed of the combustion tube becomes very small. When the flame of the burner 11 becomes small, the flame part becomes close to the combustion tube, and if the state continues for a while, there is a possibility that a combustion failure such as burning of the combustion tube may occur.
[0034]
Therefore, in the present embodiment, when correction control of the fan motor 15A is performed, the CPU 1 controls the combustion state based on the contents described below from the viewpoint of preventing combustion problems such as burning of the combustion tube.
[0035]
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the combustion control. In this explanatory diagram, the horizontal axis indicates the combustion capacity, and the vertical axis indicates the gas pressure “P2”. As an example, the gas pressure “P2” has a variable allowable range from the minimum level A1, B1 to the maximum level A2, B2. Further, when the gas pressure “P2” is increased linearly, it is assumed that after the combustion pipe related to the first capacity stage is fired, the combustion pipe related to the second capacity stage is started.
[0036]
First, it is assumed that the correction control of the fan motor 15A is performed while the combustion pipe of the burner 11 is in the combustion operation with the first capacity. Then, the CPU 1 performs correction control by 2% from the standard motor rotation speed. When the predetermined ratio is reached, thereafter, from the variable allowable range from A1 to A2, A1 to A3. The target gas pressure “P2” indicated by the broken line is ignored, and combustion control in this region is not performed.
[0037]
Of course, when the gas pressure “P2” from A3 to A2 indicated by the solid line is set, the CPU 1 performs the combustion control while adjusting the gas pressure “P2” accordingly. In other words, the gas pressure “P2” is normally raised from A1 to A2, but when the correction control of the fan motor 15A reaches a certain ratio, the gas pressure “P2” is controlled in the range of A3 to A2.
[0038]
When the combustion pipe of the burner 11 is switched from the first capacity stage to the two-stage capacity combustion operation, the CPU 1 normally increases the gas pressure “P2” from B1 to B2, which is indicated by broken lines from B1 to B3. The target gas pressure “P2” is ignored and combustion control in this region is not performed. In addition to such combustion control, when switching from the first stage of capability to the second stage of capability in normal combustion control, in order to prevent switching of the number of capability stages, as shown by hatching in FIG. There is an overlapping area (capacity lap allowance) between the two stages. Therefore, when the gas pressure “P2” increases linearly, it is not switched from A2 to B1, but is switched to a point above B1. However, the switching point is independent of B3 and may be above or below B3. On the other hand, when the gas pressure “P2” decreases linearly, it is not switched from B1 to A2, but is switched to a point below A2.
[0039]
And when setting it as gas pressure "P2" from B3 to B2 shown as a continuous line, CPU1 performs combustion control, adjusting gas pressure "P2" according to it. In other words, normally, after the combustion control up to A2 by the first stage of capacity, the combustion control starts from a point slightly above B1 by the second stage of capacity so that the combustion capacity continuously changes even by switching the number of capacity stages. However, when the correction control of the fan motor 15A reaches a certain ratio, the combustion capacity is discontinuously changed from A2 to B3. Even if there is such a discontinuous change in combustion capacity, in the combustion device for hot water heating, hot water is not used directly by the user, and accurate temperature changes are not so much required. A change in general combustion capacity is not regarded as a problem.
[0040]
In short, under the situation where correction control of the fan motor 15A is performed due to exhaust blockage, the actual gas pressure decreases due to the exhaust blockage, and the flame of the burner 11 becomes very small in normal combustion control. However, in such a state that the correction control of the fan motor 15A continues to some extent without performing such combustion control, that is, in a state where the gas pressure is reduced due to exhaust blockage, the combustion input is set to a predetermined input level or less. Control is cut.
[0041]
Therefore, according to the combustion apparatus described above, if the rotational speed of the fan motor 15A is corrected and controlled, and if the correction amount reaches a certain ratio, the gas can be generated in any of the combustion operation with the first or second capacity. Combustion control in which the pressure “P2” (combustion input) is adjusted near the minimum level is prohibited. Therefore, even when the gas pressure “P2” is within the allowable range, the combustion itself is performed in a state where the flame of the burner 11 becomes considerably small. Without burning, combustion tube burn can be effectively prevented.
[0042]
The present invention is not limited to the above embodiment.
[0043]
In the above embodiment, as shown in FIG. 3, the combustion control in the range from A1 to A3 or in the range from B1 to B3 is cut. However, as another embodiment, the range from A1 to A3 or from B1 is used. Combustion control is performed even in the range up to B3, and if such combustion control is continued for a predetermined time or longer, the combustion control in the above-described range is cut, and a combustion state in A3, B3 or higher is achieved. You may make it correct upward. According to such combustion control, for example, the gas pressure “P2” is set to a low level instantaneously while preventing a situation in which the flame of the burner 11 is very small for a while and the combustion tube is burnt. The combustion capacity can be changed continuously.
[0044]
In the above embodiment, the rotational speed of the fan motor 15A is corrected and controlled, and when the correction amount reaches a certain percentage, the combustion control within the gas pressure “P2” within the predetermined range is prohibited. Such combustion control may be prohibited when the rotational speed of the fan motor 15A is corrected and controlled. Further, regardless of the rotational speed correction control of the fan motor 15A, such combustion control may be prohibited when it is detected via the burner sensor 13 that the combustion temperature has become equal to or higher than a predetermined temperature.
[0045]
In the above embodiment, when the combustion temperature equal to or higher than the predetermined temperature is detected, the exhaust blockage state is recognized as a self-diagnosis result. However, a current detection circuit for detecting the drive current of the fan motor 15A is provided, and this current detection is performed. If a state in which the drive current of the fan motor 15A is reduced to a predetermined value or less is detected via the circuit, the exhaust blockage state may be recognized as a self-diagnosis result, and the rotational speed correction control of the fan motor 15A may be performed. According to such a current detection circuit, it is possible to accurately detect a decrease in the drive current of the fan motor 15A due to exhaust blockage, and the exhaust blockage state can be reliably recognized accordingly.
[0046]
Although the gas pressure “P2” is linearly changed by adjusting the opening of the gas proportional valve 12A for each capacity stage, it may be changed nonlinearly.
[0047]
In the above embodiment, the combustion device is for hot water heating, but it may be a combustion device for general hot water supply or bath reheating. Each may be built in separately.
[0048]
The combustion unit 10 uses combustion fuel as a gas, but may use petroleum as a fuel, for example.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, for example, when the fan motor rotation speed is corrected and controlled, when the correction amount reaches a predetermined amount, or when the flame temperature of the burner rises to a predetermined temperature, the combustion input is set to a predetermined value. Combustion control that does not exceed the input level, or combustion control in which such a state continues for a predetermined time or more is prohibited. Therefore, even if the combustion input is within the allowable range, combustion is performed at an input level that significantly reduces the burner flame. The control is not performed, and it is possible to prevent a malfunction due to a decrease in input related to combustion, for example, burning of the combustion tube, depending on the situation during the combustion control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit block diagram of the combustion apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining combustion control.
[Explanation of symbols]
1 CPU
2 ROM
3 RAM
4 I / O
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Combustion unit 11 Burner 12 Gas solenoid valve 12A Gas proportional valve 13 Burner sensor 14 Spark plug 15 Blower fan 16 Rotation speed sensor

Claims

A combustion apparatus comprising a burner and a blower fan, and a combustion state diagnostic unit for diagnosing a combustion state, and correcting and controlling a fan motor rotation speed of the blower fan based on a diagnosis result by the combustion state diagnostic unit;
A combustion apparatus comprising combustion control means for prohibiting combustion control in which the combustion input becomes a predetermined input level or less on condition that the fan motor rotation speed of the blower fan is corrected and controlled.

A combustion apparatus comprising a burner and a blower fan, and a combustion state diagnostic unit for diagnosing a combustion state, and correcting and controlling a fan motor rotation speed of the blower fan based on a diagnosis result by the combustion state diagnostic unit;
Combustion control means for prohibiting combustion control in which the combustion input is below a predetermined input level is provided on condition that the fan motor rotation speed of the blower fan is corrected and controlled and the correction amount reaches a predetermined amount. A combustion apparatus characterized by that.

The combustion apparatus according to claim 1, wherein the combustion state diagnosis unit obtains a diagnosis result of a combustion state based on a detection signal from a temperature detection unit that detects a temperature in the combustion chamber.

The combustion apparatus according to claim 1 or 2, wherein the combustion state diagnosis unit obtains a diagnosis result of a combustion state based on a detection signal from a current detection unit that detects a fan motor current of the blower fan.

A combustion apparatus comprising a burner and a blower fan, and temperature detection means for detecting a flame temperature near the burner,
Combustion control means for prohibiting combustion control where the combustion input falls below a predetermined input level on the condition that the flame temperature near the burner has risen to a predetermined temperature based on a detection signal from the temperature detection means. Combustion device characterized by.

A combustion apparatus comprising a burner and a blower fan, and a combustion state diagnostic unit for diagnosing a combustion state, and correcting and controlling a fan motor rotation speed of the blower fan based on a diagnosis result by the combustion state diagnostic unit;
Comprising combustion control means for prohibiting combustion control so that the combustion input is not more than a predetermined input level and continues for a predetermined time or longer, provided that the fan motor rotation speed of the blower fan is corrected and controlled. Characterized by a combustion device.

A combustion apparatus comprising a burner and a blower fan, and a combustion state diagnostic unit for diagnosing a combustion state, and correcting and controlling a fan motor rotation speed of the blower fan based on a diagnosis result by the combustion state diagnostic unit;
Combustion control in which the combustion input is maintained at a predetermined input level or lower and for a predetermined time or longer on condition that the fan motor rotation speed of the blower fan is corrected and controlled and the corrected amount reaches a predetermined amount. A combustion apparatus comprising a combustion control means for prohibiting combustion.

The combustion apparatus according to claim 6 or 7, wherein the combustion state diagnosis means obtains a combustion state diagnosis result based on a detection signal from a temperature detection means for detecting a temperature in the combustion chamber.

The combustion apparatus according to claim 6 or 7, wherein the combustion state diagnosis unit obtains a diagnosis result of a combustion state based on a detection signal from a current detection unit that detects a fan motor current of the blower fan.

A combustion apparatus comprising a burner and a blower fan, and temperature detection means for detecting a flame temperature near the burner,
Based on the detection signal from the temperature detection means, on the condition that the flame temperature in the vicinity of the burner has risen to a predetermined temperature, combustion control is performed so that the combustion input is not more than a predetermined input level and continues for a predetermined time or more. A combustion apparatus comprising combustion control means for prohibiting.