JP3911319B2

JP3911319B2 - Combustion device

Info

Publication number: JP3911319B2
Application number: JP11297797A
Authority: JP
Inventors: 寿久斉藤; 徹哉佐藤; 久恭渡辺; 喜久雄岡本
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: JPH10300207A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の流路の流体と第２の流路の流体とを加熱するためのバーナーを備え、比例弁を通じて前記バーナーに供給する燃焼ガスのガス量を調整する燃焼装置であって、所定の比例弁開度のとき、前記第１、第２の流路のうちのいずれか一方の流路にのみ単独で通水し燃焼のある場合とこれら双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合とで前記いずれか一方の流路におけるアウトプットに差のあるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から使用されている給湯器等の燃焼装置では、その器具の最大能力を示す号数を予め記憶しておき、利用者から指示された設定温度と加熱前の給水との温度差と予め記憶してある号数とから、出湯可能な最大流量を求め、出湯の量を制限する水量制御弁を、求めた最大流量に相当する開度に制御するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、予め記憶している号数と、その器具の有する実際の最大能力とは必ずしも一致しないので、予め記憶されている号数を基に水量制御弁の開度を設定すると、設定温度と異なる温度の湯が出湯されることがあるという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、設定温度の湯を的確に出湯することのできる燃焼装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］第１の流路（１４）の流体と第２の流路（１５）の流体とを加熱するためのバーナー（１２）を備え、比例弁（３９）を通じて前記バーナー（１２）に供給する燃焼ガスのガス量を調整する１缶２水路型の燃焼装置（１０）であって、所定の比例弁開度のとき、前記第１、第２の流路（１４、１５）のうちのいずれか一方の流路にのみ単独で通水し燃焼のある場合とこれら双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合とで前記いずれか一方の流路におけるアウトプットに差のあるものにおいて、
前記いずれか一方の流路にのみ単独で通水し燃焼のある場合に前記比例弁（３９）に設定し得る最大出力を示す単独使用時最大出力と、双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合に前記比例弁（３９）に設定し得る最大出力を示す同時使用時最大出力との値をそれぞれ別々に保有し、
前記いずれか一方の流路にのみ単独で通水し燃焼のある場合と双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合のうち少なくともいずれか一方の場合におけるアウトプットを、前記比例弁（３９）の出力が前記単独使用時最大出力と前記同時使用時最大出力のうち対応するものの値にほぼ等しいときに求め、該求めたアウトプットに基づいて該アウトプットに見合った目標流量を設定することにより、設定温度の湯を出湯することを特徴とする燃焼装置（１０）。
【０００７】
［２］前記単独使用時最大出力および前記同時使用時最大出力の初期値を予め記憶していることを特徴とする［１］記載の燃焼装置（１０）。
【０００８】
［３］前記比例弁（３９）の出力が前記単独使用時最大出力と前記同時使用時最大出力のうち現在の動作状態に対応するものの値にほぼ等しいときに求めた前記アウトプットの値が目標とするアウトプットの値と異なるとき、前記いずれか一方の流路に流れる流体の流量を徐々に補正して、前記いずれか一方の流路から流出する流体の温度を目標温度に制御することを特徴とする［１］または［２］記載の燃焼装置（１０）。
【０００９】
［４］前記いずれか一方の流路から流出する流体の温度を前記目標温度に制御する際に補正した流量を基にして、前記いずれか一方の流路側についての当該動作状態における実際の号数を求めることを特徴とする［３］記載の燃焼装置（１０）。
【００１０】
［５］前記いずれか一方の流路から流出する流体の温度を前記目標温度に制御する際に補正した流量をその際の動作状態と対応付けて記憶し、以後、当該動作状態で燃焼を行うとき、記憶されている補正流量を参照して目標流量を設定することを特徴とする［３］記載の燃焼装置（１０）。
【００１１】
［６］前記求めた実際の号数を、これを求めた際の動作状態と対応付けて記憶し、以後、当該動作状態で燃焼を行うとき、記憶されている実際の号数を基にして目標流量を設定することを特徴とする［４］記載の燃焼装置（１０）。
【００１２】
［７］前記一方の流路にのみ単独で通水し燃焼のある場合と前記双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合のうちいずれか一方の場合におけるアウトプットを、前記比例弁（３９）の出力が前記単独使用時最大出力と前記同時使用時最大出力のうち対応するものの値にほぼ等しいときに求め、当該求めたアウトプットを基にして前記一方の流路にのみ単独で通水し燃焼のある場合と前記双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合のうち他方の場合におけるアウトプットを演算または変換テーブルを用いて求めることを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］または［６］記載の燃焼装置（１０）。
【００１３】
［８］流出する流体の温度を目標温度に制御するために当該流体の流量を徐々に補正することを一方の流路にのみ単独で通水し燃焼のある場合と双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合のうちのいずれか一方の場合について行った際に得た補正流量を基にして、他方の場合における補正流量を演算または変換テーブルを用いて求めることを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］または［６］記載の燃焼装置（１０）。
【００１４】
［９］前記求めたアウトプットを基にして、予め定めたアウトプットを得るために必要な前記比例弁（３９）の出力値を算出し、この値を前記単独使用時最大出力と前記同時使用時最大出力のうち対応するものの新たな値として設定することを特徴とする［１］、［２］、［３］、［４］、［５］、［６］、［７］または［８］記載の燃焼装置（１０）。
【００１５】
前記本発明は次のように作用する。
本発明の対象とする燃焼装置（１０）は、第１の流路（１４）の流体と第２の流路（１５）の流体とを加熱するためのバーナー（１２）を備え、比例弁（３９）を通じてバーナー（１２）に供給する燃焼ガスのガス量を調整するようになっている。また所定の比例弁開度のとき、第１、第２の流路（１４、１５）のうちのいずれか一方の流路にのみ単独で通水し燃焼のある場合とこれら双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合とで当該一方の流路におけるアウトプットに差が生じるものである。
【００１６】
燃焼装置（１０）は、第１の流路（１４）と第２の流路（１５）のうちいずれか一方の流路にのみ単独で通水し燃焼のある場合に比例弁（３９）に設定し得る最大出力としての単独使用時最大出力と、双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合に比例弁（３９）に設定し得る最大出力としての同時使用時最大出力との値をそれぞれ別々に保有している。
【００１７】
そして、いずれか一方の流路にのみ単独で通水し燃焼のある場合と双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合のうち少なくともいずれか一方の場合におけるアウトプットを、比例弁（３９）の出力が単独使用時最大出力と同時使用時最大出力のうち対応するものの値にほぼ等しいときに求める。
【００１８】
たとえば、給湯と風呂の追い焚きのできる給湯器の場合には、給湯のみ単独で使用するとき比例弁（３９）に設定し得る最大出力の値と、給湯と追い焚きを同時使用しているとき比例弁（３９）に設定し得る最大出力の値とをそれぞれ単独使用時最大出力、同時使用時最大出力として別々に保有しておく。
【００１９】
比例弁（３９）の出力とは、実質的には比例弁（３９）を通じて供給される燃焼ガスの量であり、その設定は、比例弁（３９）に供給される比例弁電流や比例弁電圧若しくは比例弁開度を表すディジタルまたはアナログの制御信号によって行われる。したがって、比例弁（３９）の出力は、ガス量自体のほか、比例弁電流等の設定情報の値によって一義的に示される。なお、単独使用時最大出力や同時使用時最大出力の値は、逐次更新されるものであっても良いが、予め定めた初期値を記憶しておけば、測定の基準値とすることができる。
【００２０】
給湯のみ単独で使用しているときは比例弁（３９）の出力が単独使用時最大出力とほぼ等しい状態下で、当該器具の給湯側における実際のアウトプット（能力）を求める。一方、給湯と追い焚きを同時に使用しているときは比例弁（３９）の出力が同時使用時最大出力とほぼ等しい状態下で、当該器具の給湯側における実際のアウトプットを求める。
【００２１】
このように単独使用時と同時使用時のそれぞれについて比例弁（３９）に設定し得る最大出力の値を別々に保有しているので、いずれの動作状態においても、実際のアウトプットを測定することができる。また求めたアウトプットを基にして、当該アウトプットに見合った目標流量を設定すれば、単独使用か同時使用かにかかわらず設定された温度の流体を出すことができる。
【００２２】
さらに比例弁（３９）の出力が単独使用時最大出力と同時使用時最大出力のうち現在の動作状態に対応するものの値にほぼ等しいときに求めたアウトプットの値が、目標とするアウトプットの値と異なるとき、いずれか一方の流路に流れる流体の流量を徐々に補正して、当該いずれか一方の流路から流出する流体の温度を目標温度に制御する。たとえば、給湯側の出湯量を徐々に増減させて補正し、出湯温度を目標温度に制御する。
【００２３】
このほか、補正した流量をその際の動作状態と対応付けて記憶し、以後、当該動作状態で燃焼を行うとき、記憶されている補正流量を参照して目標流量を設定する。これにより、毎回、アウトプットや補正流量を求めなくとも、設定温度に見合った設定流量を得ることができる。
【００２４】
また、いずれか一方の流路から流出する流体の温度を目標温度に制御する際に補正した流量を基にして、その流路側についての当該動作状態における実際の号数を求める。さらに、当該求めた実際の号数を、これを求めた際の動作状態と対応付けて記憶し、以後、当該動作状態で燃焼を行うとき、記憶されている実際の号数を基にして目標流量を設定する。これにより、設定温度が変更された場合であっても、記憶されている号数を基に設定流量を定めれば、アウトプットや補正流量を再度求めなくても、ほぼ設定温度の流体を出すことができる。
【００２５】
一方の流路にのみ単独で通水し燃焼のある場合と双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合のうちいずれか一方の場合におけるアウトプットを、比例弁（３９）の出力が単独使用時最大出力と同時使用時最大出力のうち対応するものの値にほぼ等しいときに求め、当該求めた値を基にして、単独で通水し燃焼のある場合と双方の流路に同時に通水し燃焼のある場合のうち未だ求めていない他方の場合におけるアウトプットの値を演算または変換テーブルを用いて求める。
【００２６】
たとえば、単独使用時最大出力と同時使用時最大出力の比率から、実測してない他方のアウトプットを演算で求めることができる。補正流量についても同様に、測定によって求めた一方の値から他方の場合における補正流量を演算または変換テーブルで求めるようにしてもよい。
【００２７】
さらに、求めたアウトプットを基にして、予め定めた目標アウトプットを得るために必要な比例弁出力を算出し、この値を単独使用時最大出力と同時使用時最大出力のうち対応するものの新たな値として設定する。これにより本来意図する号数の能力をその後得ることができ、流量を低下させることなく出の温度を設定温度に合わせることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施の形態を説明する。
各図は本発明の一実施の形態を示している。
本発明にかかる燃焼装置としての給湯器１０は、水栓あるいは風呂の浴槽内へ給湯する機能と、浴槽内の湯を追い焚きする機能とを備えている。図１に示すように、給湯器１０は、燃焼室１１を備えており、当該燃焼室１１の下部には、バーナー１２が、燃焼室１１の上部には、バーナー１２からの熱を給水等に伝える熱交換器１３がそれぞれ配置されている。
【００２９】
熱交換器１３には、給湯用の水を流すための給湯用パイプ１４と、追い焚き用に浴槽内の水を循環させる追い焚き用循環パイプ１５の双方が通っており、熱交換器１３はバーナー１２からの熱をこれら双方のパイプ１４、１５内の流体へ伝えて加熱する機能を備えている。
【００３０】
給湯用パイプ１４は、給水の受入口近傍に、逆止弁１６を有し、これよりやや下流側に通水の有無および通水量を検知する第１のフローセンサ１７を備えている。また給湯用パイプ１４は、熱交換器１３に入るやや手前で分岐し、熱交換器１３を出てすぐの箇所で合流する固定バイパス路１８を有している。
【００３１】
当該固定バイパス路１８の合流箇所より下流側に、第１の流量制御弁２０が設けられている。給湯用パイプ１４は、給水の受入口近傍に設けた逆止弁１６と、これのやや下流側に設けた第１のフローセンサ１７との間で分岐し、熱交換器１３を通ることなく第１の流量制御弁２０よりも下流側の合流箇所２１にて合流するバイパス路１９を備えている。バイパス路１９の途中には、バイパスさせる給水量を調整するための第２の流量制御弁２２が設けられている。
【００３２】
給湯用パイプ１４の出口部近傍には、出湯の有無および出湯量を検知するための第２のフローセンサ２４が設けられている。また、第１のフローセンサ１７の近傍には、逆止弁１６を通じて流入する給水の温度を検知するための入水サーミスタ２６が、熱交換器１３の出口部近傍には、加熱後の湯温を測定するための熱交サーミスタ２７が設けられている。
【００３３】
さらに、給湯用パイプ１４のうち第２のフローセンサ２４よりも下流側には、出湯温度を検知するための出湯サーミスタ２８が取り付けられている。なお、第１の流量制御弁２０の入力側の湯の温度は、入水サーミスタ２６および熱交サーミスタで測定された温度と、固定バイパスのバイパス比とを基にして演算で求めるようになっている。
【００３４】
追い焚き用循環パイプ１５は、浴槽内の水を熱交換器１３まで導く風呂戻パイプ部１５ａと、熱交換器１３で加熱後の湯を浴槽へ戻す風呂往パイプ部１５ｂとから構成されており、風呂戻パイプ部１５ａの途中には循環ポンプ３０が設けられている。なお、給湯用パイプ１４と風呂戻パイプ部１５ａは、合流箇所２１より下流で給湯用パイプ１４から分岐して風呂戻パイプ部１５ａに循環ポンプ３０の下流側で合流する注湯パイプ３２で結ばれており、注湯パイプ３２の途中には、給湯用パイプ１４内の湯を風呂戻パイプ部１５ａ側へ流すか否かを切り替える注湯電磁弁３３が設けられている。
【００３５】
給排気は、燃焼ファン３４によって燃焼室１１の下方側から給気を送風することによって強制的に行われ、排気は燃焼室１１の上部から排出されるようになっている。バーナー１２近傍には、図１では示していない点火装置３５が設けてある。またバーナー１２へ供給される燃焼ガスは、ガス電磁弁３６、元ガス電磁弁３７、ガス切替弁３８によってオンオフ制御される。またバーナー１２へ供給される燃焼ガスのガス量は、ガス比例弁３９によって調整される。ガス比例弁３９は、入力電流量にほぼ比例してその流量が変化する弁である。
【００３６】
図２は、給湯器１０の有する制御基盤の回路構成を示したものである。給湯器１０の制御基盤は、各種制御の中枢的機能を果たすＣＰＵ（中央処理装置）５１を備えている。ＣＰＵ５１には、データバスやアドレスバスなど各種バス５２を介して各種の回路装置が接続されている。
【００３７】
このうち、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）５３は、ＣＰＵ５１の実行するプログラムや各種の固定的データを記憶する読み出し専用メモリである。ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）５４は、プログラムを実行する上で、一時的に必要になるデータを記憶するための作業メモリである。
【００３８】
バス５２には本体操作部５５のほか、各種回路装置とＣＰＵ５１との間で電気信号の入出力を行うための入出力インターフェイス回路部５６が接続されている。入出力インターフェイス回路部５６には、第１、第２のフローセンサ１７、２４、各種サーミスタ２６〜２８、点火装置３５、燃焼ファン３４、各種ガス制御弁３６〜３９、および第１、第２の流量制御弁２０、２２、出力軸角度検知センサ２１、２３が接続されている。このほか、必要に応じて各種制御装置が入出力インターフェイス回路部５６に接続される。
【００３９】
第１の流量制御弁２０、第２の流量制御弁２２は、それぞれ弁を開閉駆動するための図示しないモータを有しており、その出力軸の角度がホール素子を用いた出力軸角度検知センサ２１、２３によって検知されるようになっている。
【００４０】
図３は、バーナー１２へ供給する燃焼ガスの量を調整するガス比例弁３９の開度と、給湯側の能力（号数）との関係を示している。給湯器１０は、１つのバーナー１２および熱交換器１３で、給湯用の加熱と追い焚き用の加熱を行うので、同一のガス量をバーナー１２へ供給した場合であっても、給湯側の湯の加熱される熱量（給湯側の号数）は、給湯単独使用時（図３、６１）より追い焚き同時使用時（６２）の場合かなり低下している。これは、追い焚き用循環パイプ１５内で風呂の湯を循環させると、熱交換器１３の熱が追い焚き用循環パイプ１５側へ回り、その分、給湯側の加熱量が低下するからである。
【００４１】
給湯と追い焚きを同時使用する場合に、バーナー１２へ供給し得る最大ガス量は、ガス比例弁３９をほぼ全開にした状態でのガス量であり、当該ガス量は、同時使用時最大出力としてその初期値が予めＲＯＭ５３に記憶されている。また、給湯単独で使用する際にバーナー１２へ供給しうる最大ガス量は、ガス比例弁３９の開度を略８０％に設定した状態のガス量に制限されており、当該ガス量は、単独使用時最大出力の初期値としてＲＯＭ５３に予め記憶されている。なお、単独使用時最大出力および同時使用時最大出力は、実際にはガス比例弁３９の開度（比例弁電流や比例弁電圧、あるいは弁の開度を示す各種信号の値）として記憶されている。
【００４２】
給湯器１０では、給湯単独使用時に、ガス比例弁３９の出力が単独使用時最大出力になった場合における給湯能力の設計値は１６号になっている。また、給湯と追い焚き同時使用時に、同時使用時最大出力に相当するガス量の燃焼ガスをバーナー１２へ供給した場合における給湯能力の設計値は１３号になっており、これら設計値の号数は、それぞれ、単独使用時基準号数、同時使用時基準号数としてＲＯＭ５３に予め記憶されている。
【００４３】
給湯器１０は、利用者から指定された設定温度と、入水サーミスタ２６で検知される入水温度と、器具の最大能力を示す号数とから、設定温度の湯を出湯することのできる流量（設定流量）を、次式で求めるようになっている。
【００４４】
【数１】

【００４５】
なお、補正流量の初期値は「０」になっている。また給湯のみ単独で使用しているときは単独使用時基準号数（ここでは１６号）を、追い焚きと同時使用しているときは同時使用時基準号数（ここでは１３号）を、それぞれ最大能力の値として（１）式に代入して設定流量を求めるようになっている。
【００４６】
このようにして求めた設定流量に応じて第１の流量制御弁２０の開度を設定すると、器具の個体差等によって実際の号数が基準号数と一致しない場合には、設定温度の湯を出すことができなくなる。たとえば、基準号数よりも実際の号数が小さい場合には、設定温度よりも低い湯が出てしまう。そこで、本実施の形態にかかる給湯器１０では、出湯温度を監視しながら流量を補正して設定温度の湯が出るようにするとともに、この際の補正流量やこれに基づいて求めた実際の号数を記憶して、次回以後の流量設定に反映させるようになっている。
【００４７】
次に、給湯器１０が、単独使用時および同時使用時における実際の号数を求めて対応する基準号数を校正する際の動作を説明する。なお、ここでは、第２の流量制御弁２２は閉じた状態にあり第１の流量制御弁２０のみで出湯流量の制御を行うものとする。
【００４８】
図４、図５は、給湯器１０が、単独使用時および同時使用時における給湯側の実際の号数を求めて対応する基準号数を校正する際に行う動作の流れを表している。まず、給湯が開始されると、現在の動作状態が、給湯単独使用か、給湯と追い焚きの同時使用か調べる（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）。
【００４９】
給湯単独使用の場合には（ステップＳ１０１；Ｙ）、ガス比例弁３９に設定し得る比例弁開度の最大値（最大出力）を、予めＲＯＭ５３に記憶してある単独使用時最大能力を用いるように設定する。ここでは、単独使用時最大能力の初期値は、比例弁の開度８０％を示す値になっている。次に給湯側における器具号数を、単独使用時基準号数に設定する。なお、単独使用時基準号数は、図示しない不揮発性ＲＡＭに記憶されており、実際の器具の能力に応じて適宜、校正され更新されるが、予めＲＯＭ５３に記憶されている値がその初期値として用いられる。
【００５０】
次に、利用者の指定した設定温度と、入水サーミスタ２６で検出した入水温度と、先に設定した器具号数（単独使用時基準号数）とを（１）式に代入して設定流量を求める（ステップＳ１０７）。ただし、補正流量は、初期値としての「０」を代入する。そして、求めた設定流量が得られるよう第１の流量制御弁２０の開度を設定する（ステップＳ１０８）。たとえば、設定温度４０℃、入水温度１５℃、器具号数１３号の場合は、設定流量は、１３リットル／分になる。
【００５１】
一方、給湯と追い焚きの同時使用の場合には（ステップＳ１０２；Ｙ）、比例弁開度の最大値を、ＲＯＭ５３に登録されている同時使用時最大能力に設定する（ステップＳ１０３）。ここでは、同時使用時最大能力は、比例弁の開度１００％を示す値になっている。さらに、給湯側の器具号数を、不揮発性ＲＡＭに記憶してある同時使用時基準号数（初期値は１６号）に設定する（ステップＳ１０４）。そして、設定温度と、入水温度と、器具号数（同時使用時基準号数）とを（１）式に代入して設定流量を求め（ステップＳ１０７）、第１の流量制御弁２０を当該設定流量に対応する開度に設定する（ステップＳ１０８）。
【００５２】
このように動作状態に応じた基準号数等を用いて求めた設定流量に従って第１の流量制御弁２０の開度を設定した後、第２のフローセンサ２４で計測される出湯流量が設定流量の不感帯内で安定するまで待機する（ステップＳ１０９；Ｎ）。不感帯の幅は、設定流量が１５．２リットル／分未満の場合には、±０．２リットル／分で、設定流量が１５．２リットル／分以上の場合には、±｛（設定流量−１２）／２１＋０．２｝リットル／分で与えられる値であり、計算で求めた設定流量に対する許容誤差範囲を示すものである。
【００５３】
出湯流量が略設定流量で安定すると（ステップＳ１０９；Ｙ）、ガス比例弁３９が先に設定された比例弁開度最大値とほぼ等しい開度になっているか否かを調べる（ステップＳ１１０）。すなわち、現時点におけるガス比例弁３９の開度が、給湯側単独使用の場合には略８０％まで、追い焚き同時使用の場合には略１００％まで開かれているか否かを調べる。
【００５４】
ガス比例弁３９がほぼ先に設定した比例弁開度最大値まで開いているときであって（ステップＳ１１０；Ｙ）、出湯温度が設定温度の許容誤差範囲の下限値より低い状態が３秒以上継続したとき（ステップＳ１１１；Ｎ、ステップＳ１１２；Ｙ）、補正流量を０．１リットル減じる（ステップＳ１１３）。すなわち、現在の動作状態で設定可能な最大開度で燃焼ガスを供給しているにもかかわらず、出湯温度が設定温度より低くなっているので、出湯温度を高めるべく出湯量を絞るよう、補正流量を減じている。
【００５５】
その後、給湯が停止していなければステップＳ１０７へ戻り、変更後の補正流量を（１）式に代入して新たな設定流量を求める等の処理を継続する。これにより、出湯温度が設定温度の許容範囲に入るまで０．１リットルずつ徐々に出湯量が絞られる。
【００５６】
たとえば、設定温度４０℃、入水温度１０℃で設定流量を１３．３リットルとしたときに当初の出湯温度が３８．５℃であったとすると、出湯量が０．１リットルずつ次第に絞られる。そして最終的に補正流量が−０．６リットルになるまで第１の流量制御弁２０の開度を絞ったとき、４０℃の湯が出湯されるようになる。
【００５７】
出湯量を急激に変更すると、出湯温度が波打つように変動してしまうが、このように徐々に出湯量を変更することで、出湯温度を設定温度に向けてなめらかに推移させることができる。また、出湯温度の変化を確認しながら徐々に流量の変更を行うので、流量を少し変化させた段階で出湯サーミスタ２８の検出温度に変化がなければ、出湯サーミスタ２８に異常があると判定できる。このため、出湯サーミスタ２８の異常を認識できないまま、大きく流量をしぼり、高温の湯が出湯されるようなことが起こらず、高い安全性を確保することができる。
【００５８】
なお、補正流量を変更してから、出湯温度が変化するまでには、ある程度の時間を要するので、出湯温度が設定温度の許容誤差範囲の下限値より低い場合であっても、その状態が３秒間継続しないときは（ステップＳ１１２；Ｎ）、補正流量の変更は行わない。
【００５９】
出湯量の変更によって出湯温度が設定温度の許容範囲に入りかつ当該状態が３秒間継続し安定しているときは（ステップＳ１１１；Ｙ）、現在の出湯流量が、動作状態（給湯単独、給湯と追い焚き同時のいずれか）に対応して設定された比例弁開度および設定温度に見合った流量であるので、次式により実際の号数を逆算する（ステップＳ１１５）。
【００６０】
【数２】

【００６１】
たとえば、当初の設定流量が１３．３リットルであって補正流量を−０．６リットルにしたとき出湯温度が設定温度の４０℃となり、そのときの入水温度が１０℃であったとすると、（２）式より実際の号数は略１５．２号と求まる。なお、（２）式における出湯温度に代えて設定温度を用いることもできる。
【００６２】
このようにして求めた実際の号数を、その際の動作状態（給湯単独、給湯と追い焚き同時のいずれか）に対応する基準号数（単独使用時基準号数、あるいは同時使用時基準号数）の新たな値として更新し記憶する（ステップＳ１１６）。さらに号数の更新を行ったので、補正流量の値を「０」に初期化しておく（ステップＳ１１７）。
【００６３】
一方、ガス比例弁３９の開度が先に設定された比例弁開度最大値より小さいとき（ステップＳ１１０；Ｙ）であって出湯温度が設定温度の許容範囲内で安定（３秒継続）しているときは（ステップＳ１１８；Ｙ）、第１の流量制御弁２０を絞りすぎているため、現在の動作状態における最大能力でバーナー１２が燃焼していないことになる。そこで、出湯可能な流量をできるだけ増やすべく、すなわち、最大能力で燃焼させたとき設定温度の湯が出湯されるように、補正流量を０．１リットルずつ増加させる（ステップＳ１１９）。
【００６４】
補正流量を増加させた結果、比例弁開度最大かつ出湯温度が許容範囲内となったとき、その際の補正流量を基にして実際の号数を求め（ステップＳ１１６）、更新する（ステップＳ１１６、Ｓ１１７）。
【００６５】
なお、上記の例では、補正流量を常に０．１リットルずつ変更したが、補正流量の変更量を、設定温度と出湯温度との温度差に応じて変更するようにしてもよい。たとえば、設定温度と出湯温度との温度差が極めて大きいときは０．３リットルずつ変更し、温度差が少なくなるに従って、０．２リットル、０．１リットルと、１回で変更する補正流量を徐々に少なくするようにする。これにより比較的短時間で出湯温度を設定温度に到達させることができる。また、設定温度との温度差が少なくなったとき、１回の変更量を少なくするので、出湯温度が波打つことなく、漸次、設定温度に到達させることができる。
【００６６】
次に、単独使用時および同時使用時のそれぞれについて求めた補正流量を記憶し、号数の変更を行わない場合における給湯器１０の動作を説明する。
【００６７】
図６および図７は、上記の場合における給湯器１０の行う動作の流れを表している。給湯器１０の行う動作は、図４、図５に示したものとほぼ同じであり、相違点についてのみ説明する。図６、図７に示す動作では、補正流量を増減させたとき（ステップＳ２１３またはＳ２１９）、その補正後の補正流量を不揮発性メモリに記憶するようになっている（ステップＳ２１４、Ｓ２２０）。
【００６８】
また、先と同様に補正流量を基にして実際の号数を求めて（ステップＳ２１６）これを記憶するが（ステップＳ２１７）、この値は、単独使用時基準号数や同時使用時基準号数とは別の領域にその際の動作状態（給湯単独、あるいは追い焚き同時）と対応付けて記憶し、求めた実際の号数で、単独使用時基準号数や同時使用時基準号数自体を更新することは行わない。さらに、実際の号数を求めた後の補正流量を「０」リットルに初期化しないようになっている。
【００６９】
したがって、設定流量の補正は、記憶されている補正流量によってのみ行われる。たとえば、補正流量を求めた後、利用者が設定温度を変更しない間は、記憶してある補正流量によって出湯流量を調整し、設定温度の変更が行われた場合のみ、別途記憶してある実際の号数を用いかつ補正流量を「０」にリセットして設定流量を求めるようにしてもよい。
【００７０】
このほか、求めた実際の号数によって単独使用時基準号数、同時使用時基準号数の値を更新するが、（１）式を用いて設定流量を求める動作を、給湯開始時や設定温度が変更されたときだけに限定し、一旦、（１）式によって設定流量を求めた後、同一の設定温度で給湯が継続している限り、（１）式にて設定流量を再計算せず、当初求めた設定流量を補正流量で補正して出湯流量を調整するようにしてもよい。これにより、演算処理を簡略化することができる。
【００７１】
なお、ここでは補正流量や実際の号数の値を、単独使用時と同時使用時のそれぞれについて求めたが、いずれか一方の動作状態で求めた値を基にして他方の動作状態における実際の号数を変換テーブルや演算によって求めても良い。
【００７２】
たとえば、ガス比例弁３９の開度を０〜２５６までの数値によって設定する場合、単独使用時と、同時使用時のそれぞれの最大出力値が、２０４と２５６であったとする。この場合、一方の動作状態で求めた実際の号数に、これら最大出力値の比率をかけることによって他方の動作状態における号数を求める。なお比率によって求めた号数を、一定の補正係数で補正すれば、より精度の高い号数を求めることができる。
【００７３】
このほか、一方の号数から他方の号数に変換するための変換テーブルを予め用意しておき、当該変換テーブルを参照して他方の動作状態における号数等を求めるようにしてもよい。
【００７４】
補正流量についても号数の場合と同様にして、一方の動作状態において求めた補正流量から他方の動作状態における補正流量を演算または変換テーブルによって求めるようにしてもよい。
【００７５】
また、一方の動作状態において求めた補正流量の値を、そのまま他方の動作状態における補正流量として用いることもできる。たとえば、単独使用時基準号数が１６号で、同時使用時基準号数が１３号であり、単独使用時に求めた補正流量が−０．６リットルであるとする。これを単独使用時基準号数と同時使用時基準号数との比率を基にして同時使用時の補正流量を演算で求めると、−０．６×（１６／１３）＝−０．７リットルとなり、その差は０．１リットルしか生じない。そこで、このような場合には、一方の動作状態において求めた補正流量の値をそのまま他方の動作状態における補正流量として用いてもほぼ目標温度の湯を出湯することができる。
【００７６】
以上説明した実施の形態では、１缶２水路型の給湯器を例に説明したが、２缶２水路型であっても、追い焚き側の燃焼の有無によって給湯側の加熱量に変化が出るようなものであれば、実際の号数や補正流量を給湯単独使用時と追い焚き同時使用時とで別々に求める実益がある。
【００７７】
また、実施の形態では、風呂の追い焚き機能を有する給湯器を例に説明したが、２つの流路を備えるものであれば、追い焚き回路に代えて床暖房用の回路等を備えた燃焼装置であってもよく、したがって、加熱される流体も水に限らずエチレングリコール等であってもよい。
【００７８】
さらに、実施の形態では、単独使用時の最大出力を比例弁の開度８０％に、同時使用時の最大出力を開度１００％に設定したが、これらは、器具の仕様あるいはガス種に応じて適宜の値に設定することができる。さらに、比例弁の開度は、物理的な開度により１００％を決めることなく適宜設定することができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明にかかる燃焼装置によれば、比例弁に設定し得る最大出力の値を単独使用の場合と同時使用の場合とで別々に保有しているので、いずれの動作状態においても、実際のアウトプットを測定することができる。また求めたアウトプットを基にして、当該アウトプットに見合った目標流量を設定すれば、単独使用か同時使用かにかかわらず設定された温度の流体を送り出すことができる。
【００８０】
さらにアウトプットの値が目標とするアウトプットの値と異なるとき、流体の流量を徐々に補正して目標温度に制御するので、流出する流体の温度を設定温度に向けてなめらかに推移させることができ、かつ急に高温の流体が出ないので高い安全性を確保することができる。
【００８１】
また補正した流量をその際の動作状態と対応付けて記憶し、以後、当該動作状態で燃焼を行うとき、記憶されている補正流量を参照して目標流量を設定するものでは、毎回、アウトプットや補正流量を求めなくとも、設定温度に見合った設定流量に制御することができる。
【００８２】
さらに、補正流量を基にして、その流路側についての当該動作状態における実際の号数を求め、器具の号数として記憶している値を、当該求めた実際の号数によって更新するものでは、設定温度が変更された場合であっても記憶されている号数を基に設定流量を定めることによって、流体の流出当初からほぼ設定温度
にすることができる。
【００８３】
また、単独使用と同時使用のうちいずれか一方の場合における実際のアウトプットを求め、当該値を基にして、他方の使用時におけるアウトプットの値を演算または変換テーブルを用いて求めるものでは、一方の動作状態でしかアウトプットが実測されていない場合であっても、他方の動作状態において当初からほぼ適正な値に設定流量を定めることができる。
【００８４】
さらに、求めたアウトプットを基にして、予め定めた目標アウトプットを得るために必要な比例弁出力を算出し、この値を単独使用時最大出力と同時使用時最大出力のうち対応するものの新たな値として設定する。これにより本来意図する号数の能力をその後得ることができ、流量を低下させることなく設定温度の流体を出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置の有する制御基盤の回路構成を示すブロック図である。
【図３】バーナーへ供給する燃焼ガスの量を調整するガス比例弁の開度と、給湯側の能力（号数）との関係を示した説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置の行う動作の流れを示す流れ図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置の行う動作の流れを示す流れ図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置の行う動作の流れを示す流れ図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置の行う動作の流れを示す流れ図である。
【符号の説明】
１０…給湯器
１２…バーナー
１３…熱交換器
１４…給湯用パイプ
１５…追い焚き用循環パイプ
２０…第１の流量制御弁
２２…第２の流量制御弁
２６…入水サーミスタ
２７…熱交サーミスタ
２８…出湯サーミスタ
３９…ガス比例弁
５１…ＣＰＵ
５２…バス
５３…ＲＯＭ
５４…ＲＡＭ
５５…本体操作部
５６…入出力インターフェイス回路部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a combustion apparatus comprising a burner for heating a fluid in a first flow path and a fluid in a second flow path, and adjusting the amount of combustion gas supplied to the burner through a proportional valve. When a predetermined proportional valve opening degree is reached, water is passed only through one of the first and second flow paths and combustion is performed, and water is passed through both of the flow paths simultaneously. The present invention relates to a case where there is a difference in output in either one of the flow paths when combustion is present.
[0002]
[Prior art]
In conventional combustion apparatuses such as water heaters, a number indicating the maximum capacity of the appliance is stored in advance, and the temperature difference between the set temperature instructed by the user and the water before heating is stored in advance. The maximum flow rate at which the hot water can be discharged is obtained from the given number, and the water amount control valve for limiting the amount of the hot water is controlled to an opening corresponding to the obtained maximum flow rate.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the number stored in advance does not necessarily match the actual maximum capacity of the instrument, setting the opening of the water amount control valve based on the number stored in advance will differ from the set temperature. There was a problem that hot water of temperature might be discharged.
[0004]
The present invention has been made paying attention to such problems of the conventional technology, and an object of the present invention is to provide a combustion apparatus capable of accurately discharging hot water at a set temperature.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
[1] A burner (12) for heating the fluid in the first flow path (14) and the fluid in the second flow path (15) is provided and supplied to the burner (12) through the proportional valve (39). The amount of combustion gas to be adjusted 1 can 2 A water channel type combustion device (10), and when a predetermined proportional valve opening degree, water is passed through only one of the first and second flow paths (14, 15) alone. In the case where there is a difference in the output in either one of the flow paths between the case where there is water combustion and the case where water flows through both of the flow paths simultaneously and combustion exists,
When only one of the flow paths is ignited and combusted, the maximum output at the time of single use indicating the maximum output that can be set in the proportional valve (39), and both the flow paths are simultaneously ignited and burned Each having a value with the maximum output during simultaneous use indicating the maximum output that can be set in the proportional valve (39)
The output in at least one of the case where water is passed through only one of the flow paths alone and combustion is present and the case where water is flowed through both flow paths simultaneously and combustion is present are output to the proportional valve (39 ) Is substantially equal to the value of the corresponding maximum output of the single use and the maximum output of the simultaneous use, and based on the obtained output. By setting a target flow rate that matches the output, Combustion device (10) characterized by discharging hot water at a set temperature.
[0007]
[2] The initial values of the maximum output when used alone and the maximum output when used simultaneously are stored in advance [1. ]Record Combustion device (10).
[0008]
[3] The output value obtained when the output of the proportional valve (39) is substantially equal to the value of the maximum output during the single use and the maximum output during the simultaneous use corresponding to the current operating state is the target output. The flow rate of the fluid flowing in one of the flow paths is gradually corrected, and the temperature of the fluid flowing out of the one of the flow paths is controlled to a target temperature. [1 ] Or [2] Combustion device (10) as described.
[0009]
[4] Based on the flow rate corrected when controlling the temperature of the fluid flowing out from the one of the flow paths to the target temperature, an actual number in the operation state for the one of the flow paths is obtained. Characterized by [3] Combustion device (10) as described.
[0010]
[5] The flow rate corrected when controlling the temperature of the fluid flowing out from one of the flow paths to the target temperature is stored in association with the operation state at that time, and thereafter stored when combustion is performed in the operation state. The target flow rate is set with reference to the corrected flow rate. [3] Combustion device (10) as described.
[0011]
[6] The obtained actual number is stored in association with the operation state at the time of obtaining this, and thereafter, when combustion is performed in the operation state, the target flow rate is calculated based on the stored actual number. It is characterized by setting [4] Combustion device (10) as described.
[0012]
[7] The output of the proportional valve (39) is the output of either the case where the water is passed through only one of the flow paths alone and combustion is present, or the case where the water is simultaneously passed through both flow paths and combustion is present. Determined when the output is approximately equal to the value of the corresponding maximum output during the single use and the maximum output during the simultaneous use. Based on the obtained output, the water is passed solely through the one channel and burned. [1], [2], [3], characterized in that the output in the other case is obtained using calculation or a conversion table. ], [4], [5] or [6] Combustion device (10) as described.
[0013]
[8] In order to control the temperature of the fluid that flows out to the target temperature, the flow rate of the fluid is gradually corrected to allow water to flow through only one of the flow paths, and when there is combustion as well as combustion through both of the flow paths at the same time. [1], [1], [1], [3], wherein the correction flow rate in the other case is calculated or calculated using a conversion table based on the correction flow rate obtained in the case of any one of the cases 2], [3], [4], [5] or [6] Combustion device (10) as described.
[0014]
[9] Based on the obtained output, an output value of the proportional valve (39) necessary for obtaining a predetermined output is calculated, and this value is used as the maximum output when used alone and the maximum output when used simultaneously. [1], [2], [3], [4], [5], [6], which are set as new values corresponding to [7] or [8] Combustion device (10) as described.
[0015]
The present invention operates as follows.
A combustion apparatus (10) as an object of the present invention includes a burner (12) for heating a fluid in a first channel (14) and a fluid in a second channel (15), and a proportional valve ( 39), the amount of combustion gas supplied to the burner (12) is adjusted. In addition, when a predetermined proportional valve opening degree is established, water flows through only one of the first and second flow paths (14, 15) and combustion occurs in both of the flow paths. There is a difference in the output in the one flow path between the case where water is simultaneously passed and combustion occurs.
[0016]
The combustion device (10) is used as a proportional valve (39) when water flows through only one of the first flow path (14) and the second flow path (15) and combustion occurs. The maximum output when used alone as the maximum output that can be set and the maximum output when used simultaneously as the maximum output that can be set for the proportional valve (39) when water flows through both flow paths simultaneously and combustion occurs Each is held separately.
[0017]
Then, the output in at least one of the case where water is passed through only one of the flow paths alone and there is combustion and the case where water is passed through both flow paths simultaneously and there is combustion is the proportional valve (39 ) Is approximately equal to the value of the corresponding maximum output during single use and maximum output during simultaneous use.
[0018]
For example, in the case of a water heater capable of reheating hot water and bath, when using only hot water alone, the maximum output value that can be set in the proportional valve (39), and simultaneously using hot water and reheating The value of the maximum output that can be set to the proportional valve (39) is separately held as the maximum output when used alone and the maximum output when used simultaneously.
[0019]
The output of the proportional valve (39) is substantially the amount of combustion gas supplied through the proportional valve (39), and its setting is the proportional valve current or proportional valve voltage supplied to the proportional valve (39). Alternatively, it is performed by a digital or analog control signal representing the proportional valve opening. Therefore, the output of the proportional valve (39) is uniquely indicated by the value of setting information such as the proportional valve current in addition to the gas amount itself. The maximum output value for single use and the maximum output value for simultaneous use may be updated sequentially, but can be used as a reference value for measurement if a predetermined initial value is stored. .
[0020]
When only the hot water supply is used alone, the actual output (capacity) on the hot water supply side of the appliance is obtained under the condition that the output of the proportional valve (39) is substantially equal to the maximum output during single use. On the other hand, when hot water supply and reheating are used simultaneously, the actual output on the hot water supply side of the appliance is obtained under the condition that the output of the proportional valve (39) is substantially equal to the maximum output during simultaneous use.
[0021]
In this way, the maximum output value that can be set in the proportional valve (39) is kept separately for each of the single use and the simultaneous use, so the actual output should be measured in any operating state. Can do. Further, if a target flow rate corresponding to the output is set based on the obtained output, a fluid having a set temperature can be output regardless of whether it is used alone or simultaneously.
[0022]
Further, the output value obtained when the output of the proportional valve (39) is substantially equal to the value of the maximum output at the time of single use and the maximum output at the time of simultaneous use corresponding to the current operating state is the target output. When the value is different from the value, the flow rate of the fluid flowing in one of the flow paths is gradually corrected, and the temperature of the fluid flowing out of the one of the flow paths is controlled to the target temperature. For example, the amount of discharged hot water on the hot water supply side is corrected by gradually increasing and decreasing, and the discharged hot water temperature is controlled to the target temperature.
[0023]
In addition, the corrected flow rate is stored in association with the operation state at that time, and thereafter, when combustion is performed in the operation state, the target flow rate is set with reference to the stored correction flow rate. Thereby, it is possible to obtain a set flow rate corresponding to the set temperature without obtaining the output and the corrected flow rate every time.
[0024]
Further, based on the flow rate corrected when controlling the temperature of the fluid flowing out from one of the flow channels to the target temperature, the actual number in the operation state for the flow channel side is obtained. Further, the obtained actual number is stored in association with the operation state at the time of obtaining the same, and thereafter, when combustion is performed in the operation state, the target is based on the stored actual number. Set the flow rate. As a result, even if the set temperature is changed, if the set flow rate is determined based on the stored number, the fluid at the substantially set temperature is produced without obtaining the output or the corrected flow rate again. be able to.
[0025]
The output of the proportional valve (39) is the output when either one of the flow paths is alone and there is combustion or when both the flow paths are simultaneously flowing and there is combustion. Obtained when the maximum output during use and the corresponding maximum output at the same time are approximately equal to each other, and based on the obtained value, water is passed independently and water is passed through both channels simultaneously. The value of the output in the other case that has not yet been obtained among the cases where there is combustion is obtained using an operation or a conversion table.
[0026]
For example, the other output that is not actually measured can be obtained by calculation from the ratio between the maximum output during single use and the maximum output during simultaneous use. Similarly, for the corrected flow rate, the corrected flow rate in the other case may be obtained from one value obtained by measurement by calculation or a conversion table.
[0027]
Furthermore, based on the obtained output, the proportional valve output necessary to obtain a predetermined target output is calculated, and this value is newly calculated for the corresponding maximum output when used alone or maximum output when used simultaneously. Set as a correct value. As a result, the ability of the originally intended number can be obtained thereafter, and the output temperature can be adjusted to the set temperature without reducing the flow rate.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Each figure shows an embodiment of the present invention.
A water heater 10 as a combustion apparatus according to the present invention has a function of supplying hot water into a faucet or a bath tub, and a function of chasing hot water in the tub. As shown in FIG. 1, the water heater 10 includes a combustion chamber 11, a burner 12 is provided at the lower part of the combustion chamber 11, and heat from the burner 12 is provided at the upper part of the combustion chamber 11 for supplying water or the like. A heat exchanger 13 for transmitting is arranged.
[0029]
Both the hot water supply pipe 14 for flowing hot water and the recirculation pipe 15 for circulating water in the bathtub for reheating pass through the heat exchanger 13. It has a function of transferring heat from the burner 12 to the fluid in both the

pipes

14 and 15 for heating.
[0030]
The hot water supply pipe 14 has a check valve 16 in the vicinity of the water supply inlet, and is provided with a first flow sensor 17 that detects the presence and amount of water flow and a flow rate slightly downstream. The hot-water supply pipe 14 has a fixed bypass 18 that branches slightly before entering the heat exchanger 13 and merges at a location immediately after leaving the heat exchanger 13.
[0031]
A first flow control valve 20 is provided on the downstream side of the junction of the fixed bypass 18. The hot water supply pipe 14 branches between a check valve 16 provided in the vicinity of the water supply inlet and a first flow sensor 17 provided slightly downstream thereof, and passes through the heat exchanger 13 without passing through the heat exchanger 13. 1 is provided with a bypass passage 19 that joins at a junction 21 downstream of the first flow control valve 20. A second flow rate control valve 22 for adjusting the amount of water to be bypassed is provided in the middle of the bypass passage 19.
[0032]
A second flow sensor 24 is provided in the vicinity of the outlet of the hot water supply pipe 14 to detect the presence or absence of hot water and the amount of hot water. In addition, an inlet thermistor 26 for detecting the temperature of the feed water flowing in through the check valve 16 is provided in the vicinity of the first flow sensor 17, and the heated hot water temperature is provided in the vicinity of the outlet of the heat exchanger 13. A heat exchange thermistor 27 for measurement is provided.
[0033]
Further, a hot water thermistor 28 for detecting the hot water temperature is attached to the hot water supply pipe 14 on the downstream side of the second flow sensor 24. The temperature of the hot water on the input side of the first flow control valve 20 is obtained by calculation based on the temperature measured by the incoming water thermistor 26 and the heat exchanger thermistor and the bypass ratio of the fixed bypass. .
[0034]
The recirculation pipe 15 is composed of a bath return pipe portion 15a that guides the water in the bathtub to the heat exchanger 13, and a bath return pipe portion 15b that returns the hot water heated by the heat exchanger 13 to the bathtub. A circulation pump 30 is provided in the middle of the bath return pipe portion 15a. The hot water supply pipe 14 and the bath return pipe portion 15a are connected by a pouring pipe 32 that branches from the hot water supply pipe 14 downstream from the junction 21 and joins the bath return pipe portion 15a downstream of the circulation pump 30. In the middle of the pouring pipe 32, there is provided a pouring solenoid valve 33 for switching whether or not the hot water in the hot water supply pipe 14 flows to the bath return pipe portion 15a side.
[0035]
The supply / exhaust is forcibly performed by blowing the supply air from the lower side of the combustion chamber 11 by the combustion fan 34, and the exhaust is discharged from the upper part of the combustion chamber 11. An ignition device 35 not shown in FIG. 1 is provided in the vicinity of the burner 12. The combustion gas supplied to the burner 12 is on / off controlled by a gas electromagnetic valve 36, an original gas electromagnetic valve 37, and a gas switching valve 38. The amount of combustion gas supplied to the burner 12 is adjusted by a gas proportional valve 39. The gas proportional valve 39 is a valve whose flow rate changes substantially in proportion to the amount of input current.
[0036]
FIG. 2 shows a circuit configuration of a control base included in the water heater 10. The control base of the water heater 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 51 that performs a central function of various controls. Various circuit devices are connected to the CPU 51 via various buses 52 such as a data bus and an address bus.
[0037]
Among these, a ROM (Read Only Memory) 53 is a read only memory for storing a program executed by the CPU 51 and various kinds of fixed data. A RAM (Random Access Memory) 54 is a working memory for storing data that is temporarily required for executing a program.
[0038]
In addition to the main body operation unit 55, an input / output interface circuit unit 56 for inputting / outputting electric signals between various circuit devices and the CPU 51 is connected to the bus 52. The input / output interface circuit unit 56 includes first and

second flow sensors

17 and 24, various thermistors 26 to 28, an ignition device 35, a combustion fan 34, various gas control valves 36 to 39, and first and second flow sensors.

Flow control valves

20 and 22 and output shaft

angle detection sensors

21 and 23 are connected. In addition, various control devices are connected to the input / output interface circuit unit 56 as necessary.
[0039]
Each of the first flow control valve 20 and the second flow control valve 22 has a motor (not shown) for opening and closing the valves, and an output shaft angle detection sensor using an output shaft angle using a Hall element. 21 and 23 are detected.
[0040]
FIG. 3 shows the relationship between the opening of the gas proportional valve 39 that adjusts the amount of combustion gas supplied to the burner 12 and the hot water supply side capacity (number). Since the hot water heater 10 performs heating for hot water supply and heating for reheating with one burner 12 and the heat exchanger 13, even when the same amount of gas is supplied to the burner 12, hot water on the hot water supply side is used. The amount of heat (number on the hot water supply side) is considerably lower in the case of simultaneous use (62) than in the case of using hot water alone (FIG. 3, 61). This is because if the hot water of the bath is circulated in the recirculation circulation pipe 15, the heat of the heat exchanger 13 is turned to the recirculation circulation pipe 15 side, and the heating amount on the hot water supply side is reduced accordingly. .
[0041]
When hot water supply and reheating are used at the same time, the maximum gas amount that can be supplied to the burner 12 is the gas amount when the gas proportional valve 39 is almost fully opened, and the gas amount is the maximum output during simultaneous use. The initial value is stored in the ROM 53 in advance. In addition, the maximum amount of gas that can be supplied to the burner 12 when using the hot water supply alone is limited to the amount of gas in a state where the opening of the gas proportional valve 39 is set to approximately 80%. The initial value of the maximum output during use is stored in advance in the ROM 53. The maximum output during single use and the maximum output during simultaneous use are actually stored as the opening of the gas proportional valve 39 (proportional valve current, proportional valve voltage, or various signal values indicating the valve opening). Yes.
[0042]
In the hot water heater 10, the design value of the hot water supply capacity is 16 when the output of the gas proportional valve 39 reaches the maximum output when used alone when hot water is used alone. In addition, the design value of the hot water supply capacity when the combustion gas of the gas amount corresponding to the maximum output at the time of simultaneous use is supplied to the burner 12 at the time of simultaneous use of hot water and chasing is No. 13, and the number of these design values Are stored in advance in the ROM 53 as a single use reference number and a simultaneous use reference number, respectively.
[0043]
The water heater 10 has a flow rate (setting that can discharge hot water at a set temperature from the set temperature designated by the user, the incoming water temperature detected by the incoming water thermistor 26, and the number indicating the maximum capacity of the appliance). The flow rate is obtained by the following equation.
[0044]
[Expression 1]

[0045]
The initial value of the correction flow rate is “0”. In addition, when using only hot water alone, the standard number for single use (here, No. 16), when using simultaneously with reheating, the standard number for simultaneous use (here, No. 13), The set flow rate is obtained by substituting into the formula (1) as the maximum capacity value.
[0046]
When the opening degree of the first flow control valve 20 is set according to the set flow rate obtained in this way, if the actual number does not match the reference number due to individual differences of the appliances, etc. Can no longer be issued. For example, when the actual number is smaller than the reference number, hot water lower than the set temperature is discharged. Therefore, in the water heater 10 according to the present embodiment, the flow rate is corrected while monitoring the tapping temperature so that hot water of the set temperature comes out, and the corrected flow rate at this time and the actual code obtained based on this are obtained. The number is stored and reflected in the flow rate setting after the next time.
[0047]
Next, the operation when the water heater 10 calibrates the corresponding reference number by obtaining the actual number at the time of single use and simultaneous use will be described. Here, it is assumed that the second flow rate control valve 22 is in a closed state and only the first flow rate control valve 20 controls the hot water flow rate.
[0048]
4 and 5 show the flow of operations performed when the water heater 10 obtains the actual number on the hot water supply side during single use and simultaneous use and calibrates the corresponding reference number. First, when hot water supply is started, it is checked whether the current operation state is the use of single hot water supply or the simultaneous use of hot water supply and reheating (steps S101 and S102).
[0049]
In the case of single use of hot water supply (step S101; Y), the maximum value (maximum output) of the proportional valve opening that can be set in the gas proportional valve 39 is stored in the ROM 53 in advance so as to use the maximum capacity during single use. Set to. Here, the initial value of the maximum capacity when used alone is a value indicating the opening degree of the proportional valve 80%. Next, the number of appliances on the hot water supply side is set to the reference number for single use. The single use reference number is stored in a non-illustrated non-volatile RAM and is appropriately calibrated and updated according to the actual capability of the instrument, but the value stored in the ROM 53 in advance is its initial value. Used as
[0050]
Next, the set flow rate is calculated by substituting the preset temperature specified by the user, the incoming water temperature detected by the incoming water thermistor 26, and the number of appliances previously set (reference number for single use) into equation (1). Obtained (step S107). However, “0” as an initial value is substituted for the correction flow rate. Then, the opening degree of the first flow rate control valve 20 is set so that the obtained set flow rate is obtained (step S108). For example, when the set temperature is 40 ° C., the incoming water temperature is 15 ° C., and the instrument number is 13, the set flow rate is 13 liters / minute.
[0051]
On the other hand, in the case of simultaneous use of hot water supply and reheating (step S102; Y), the maximum value of the proportional valve opening is set to the maximum capacity for simultaneous use registered in the ROM 53 (step S103). Here, the maximum capacity at the time of simultaneous use is a value indicating the opening degree of the proportional valve 100%. Furthermore, the number of appliances on the hot water supply side is set to the reference number for simultaneous use (initial value is 16) stored in the nonvolatile RAM (step S104). Then, the set flow rate is calculated by substituting the set temperature, the incoming water temperature, and the instrument number (simultaneous use reference number) into equation (1) (step S107), and the first flow control valve 20 is set accordingly. The opening corresponding to the flow rate is set (step S108).
[0052]
Thus, after setting the opening degree of the first flow control valve 20 according to the set flow rate obtained using the reference number or the like corresponding to the operation state, the tapping flow rate measured by the second flow sensor 24 is the set flow rate. It waits until it stabilizes in the dead zone (step S109; N). The width of the dead zone is ± 0.2 liters / minute when the set flow rate is less than 15.2 liters / minute, and ± {(set flow rate minus-when the set flow rate is 15.2 liters / minute or more. 12) It is a value given by /21+0.2} liters / minute, and indicates an allowable error range for the set flow rate obtained by calculation.
[0053]
When the tapping flow rate is stabilized at a substantially set flow rate (step S109; Y), it is checked whether or not the gas proportional valve 39 has an opening substantially equal to the previously set maximum proportional valve opening (step S110). That is, it is checked whether the opening degree of the gas proportional valve 39 at the present time is opened to about 80% when the hot water supply side is used alone, and to about 100% when the reheating is used simultaneously.
[0054]
When the gas proportional valve 39 is opened to the maximum value of the proportional valve opening set in advance (step S110; Y), the state where the tapping temperature is lower than the lower limit value of the allowable error range of the set temperature is 3 seconds or more. When continuing (step S111; N, step S112; Y), the correction flow rate is reduced by 0.1 liter (step S113). That is, even though the combustion gas is supplied at the maximum opening that can be set in the current operating state, the tapping temperature is lower than the set temperature, so the tapping amount is adjusted to increase the tapping temperature. The flow rate is reduced.
[0055]
Thereafter, if hot water supply is not stopped, the process returns to step S107, and processing such as obtaining a new set flow rate by substituting the changed corrected flow rate into equation (1) is continued. As a result, the amount of hot water discharged is gradually reduced by 0.1 liter until the hot water temperature falls within the allowable range of the set temperature.
[0056]
For example, if the initial hot water temperature is 38.5 ° C. when the set temperature is 40 ° C., the incoming water temperature is 10 ° C. and the set flow rate is 13.3 liters, the amount of hot water is gradually reduced by 0.1 liters. When the opening of the first flow control valve 20 is finally throttled until the corrected flow rate becomes −0.6 liter, 40 ° C. hot water is discharged.
[0057]
If the amount of hot water is rapidly changed, the temperature of the hot water fluctuates so as to wave, but by gradually changing the amount of hot water, the temperature of the hot water can be smoothly shifted toward the set temperature. Further, since the flow rate is gradually changed while confirming the change in the hot water temperature, if there is no change in the detected temperature of the hot water thermistor 28 when the flow rate is slightly changed, it can be determined that the hot water thermistor 28 is abnormal. Therefore, the flow rate is greatly reduced without recognizing the abnormality of the hot water thermistor 28, so that hot water is not discharged and high safety can be ensured.
[0058]
Since a certain amount of time is required until the tapping temperature changes after the correction flow rate is changed, even if the tapping temperature is lower than the lower limit value of the allowable error range of the set temperature, the state is 3 When it does not continue for 2 seconds (step S112; N), the correction flow rate is not changed.
[0059]
When the hot water temperature falls within the allowable range of the set temperature by changing the amount of hot water and the state continues for 3 seconds and is stable (step S111; Y), the current hot water flow rate is the operating state (hot water supply alone, hot water supply and Since the flow rate is commensurate with the proportional valve opening and the set temperature set corresponding to the simultaneous replenishment), the actual number is calculated backward according to the following equation (step S115).
[0060]
[Expression 2]

[0061]
For example, when the initial set flow rate is 13.3 liters and the corrected flow rate is -0.6 liters, the tapping temperature is 40 ° C. of the set temperature, and the incoming water temperature is 10 ° C. (2 ) The actual number is about 15.2. In addition, it can replace with the tapping temperature in Formula (2), and can also use preset temperature.
[0062]
The actual number obtained in this way is used as a reference number (single use reference number or simultaneous use reference number) corresponding to the operating state at that time (either hot water supply alone, hot water supply and chasing simultaneously). The number is updated and stored as a new value (step S116). Further, since the number has been updated, the value of the correction flow rate is initialized to “0” (step S117).
[0063]
On the other hand, when the opening of the gas proportional valve 39 is smaller than the previously set proportional valve opening maximum value (step S110; Y), the tapping temperature is stabilized within the allowable range of the set temperature (continues for 3 seconds). (Step S118; Y), the first flow rate control valve 20 has been throttled too much, so the burner 12 is not burning at the maximum capacity in the current operating state. Therefore, the correction flow rate is increased by 0.1 liter in order to increase the flow rate capable of pouring hot water as much as possible, that is, so that hot water having a set temperature is discharged when it is burned at the maximum capacity (step S119).
[0064]
As a result of increasing the corrected flow rate, when the proportional valve opening is maximum and the tapping temperature falls within the allowable range, the actual number is obtained based on the corrected flow rate at that time (step S116) and updated (step S116). , S117).
[0065]
In the above example, the correction flow rate is always changed by 0.1 liter, but the change amount of the correction flow rate may be changed according to the temperature difference between the set temperature and the tapping temperature. For example, when the temperature difference between the set temperature and the tapping temperature is extremely large, change it by 0.3 liters, and as the temperature difference decreases, change the correction flow rate to 0.2 liter and 0.1 liter at a time. Try to reduce it gradually. Thereby, the tapping temperature can be made to reach the set temperature in a relatively short time. Further, when the temperature difference from the set temperature decreases, the amount of change at one time is reduced, so that the tapping temperature can be gradually reached without wavering.
[0066]
Next, the correction | amendment flow volume calculated | required about each at the time of single use and simultaneous use is memorize | stored, and operation | movement of the water heater 10 when not changing a number is demonstrated.
[0067]
6 and 7 show the flow of operations performed by the water heater 10 in the above case. The operation performed by the water heater 10 is substantially the same as that shown in FIGS. 4 and 5, and only the differences will be described. In the operations shown in FIGS. 6 and 7, when the correction flow rate is increased or decreased (step S213 or S219), the corrected correction flow rate is stored in the nonvolatile memory (steps S214 and S220).
[0068]
Also, the actual number is obtained based on the corrected flow rate as in the previous case (step S216) and stored (step S217), and this value is the single use reference number or the simultaneous use reference number. It is stored in a separate area in association with the operating state at that time (hot water supply alone or at the same time), and the actual number obtained is used to determine the reference number for single use or the reference number for simultaneous use itself Do not update. Further, the corrected flow rate after the actual number is obtained is not initialized to “0” liters.
[0069]
Therefore, the set flow rate is corrected only by the stored corrected flow rate. For example, after obtaining the corrected flow rate, while the user does not change the set temperature, the hot water flow rate is adjusted by the stored corrected flow rate, and the actual stored separately only when the set temperature is changed. And the correction flow rate may be reset to “0” to obtain the set flow rate.
[0070]
In addition, the values of the standard number for single use and the standard number for simultaneous use are updated with the actual number obtained, but the operation for obtaining the set flow rate using equation (1) is performed at the start of hot water supply and the set temperature. The flow rate is limited to only when the value is changed. Once the set flow rate is obtained by the formula (1), the set flow rate is not recalculated by the formula (1) as long as the hot water supply continues at the same set temperature. Alternatively, the hot water flow rate may be adjusted by correcting the initially determined set flow rate with the correction flow rate. Thereby, the arithmetic processing can be simplified.
[0071]
Here, the corrected flow rate and the actual number were calculated for each of the single use and the simultaneous use. However, the actual flow rate in the other operation state is based on the value obtained in one of the operation states. The number of issues may be obtained by a conversion table or calculation.
[0072]
For example, when the opening degree of the gas proportional valve 39 is set by a numerical value from 0 to 256, it is assumed that the maximum output values when used alone and when used simultaneously are 204 and 256, respectively. In this case, the number in the other operating state is obtained by multiplying the actual number obtained in one operating state by the ratio of these maximum output values. If the number obtained by the ratio is corrected with a certain correction coefficient, a more accurate number can be obtained.
[0073]
In addition, a conversion table for converting from one number to the other number may be prepared in advance, and the number in the other operation state may be obtained by referring to the conversion table.
[0074]
Similarly to the case of the number, the correction flow rate may be obtained from the correction flow rate obtained in one operation state by calculation or a conversion table.
[0075]
Further, the value of the corrected flow rate obtained in one operating state can be used as it is as the corrected flow rate in the other operating state. For example, it is assumed that the standard number for single use is 16, the standard number for simultaneous use is 13, and the corrected flow rate obtained for single use is -0.6 liter. Based on the ratio between the reference number for single use and the reference number for simultaneous use, the correction flow rate for simultaneous use is calculated to be -0.6 × (16/13) =-0.7 liters. The difference is only 0.1 liter. Therefore, in such a case, hot water having a substantially target temperature can be discharged even if the value of the correction flow rate obtained in one operation state is used as it is as the correction flow rate in the other operation state.
[0076]
In the embodiment described above, a single-can two-water channel type hot water heater has been described as an example. However, even in a two-can two-water channel type, the heating amount on the hot water supply side varies depending on the presence or absence of combustion on the reheating side. If this is the case, there is an actual benefit in which the actual number and the corrected flow rate are obtained separately when the hot water supply is used alone and when it is used simultaneously.
[0077]
Further, in the embodiment, the hot water heater having a bath reheating function has been described as an example, but if it has two flow paths, a combustion provided with a floor heating circuit or the like instead of the reheating circuit Therefore, the fluid to be heated is not limited to water, and may be ethylene glycol or the like.
[0078]
Furthermore, in the embodiment, the maximum output when used alone is set to 80% of the opening degree of the proportional valve, and the maximum output when used simultaneously is set to 100%. However, these are determined according to the specification of the instrument or the gas type. Can be set to an appropriate value. Furthermore, the opening degree of the proportional valve can be appropriately set without determining 100% depending on the physical opening degree.
[0079]
【The invention's effect】
According to the combustion apparatus of the present invention, since the maximum output value that can be set for the proportional valve is kept separately for the single use and the simultaneous use, the actual output in any operating state. Can be measured. If a target flow rate corresponding to the output is set based on the obtained output, a fluid having a set temperature can be sent out regardless of whether it is used alone or simultaneously.
[0080]
Furthermore, when the output value is different from the target output value, the fluid flow rate is gradually corrected and controlled to the target temperature, so that the temperature of the flowing fluid can be smoothly shifted toward the set temperature. It is possible, and since high temperature fluid does not suddenly appear, high safety can be ensured.
[0081]
Further, the corrected flow rate is stored in association with the operation state at that time, and thereafter, when combustion is performed in the operation state, the target flow rate is set with reference to the stored correction flow rate. It is possible to control to a set flow rate corresponding to the set temperature without obtaining a correction flow rate.
[0082]
Furthermore, on the basis of the corrected flow rate, the actual number in the operation state for the flow path side is obtained, and the value stored as the number of the instrument is updated with the obtained actual number, Even when the set temperature is changed, the set flow rate is determined based on the stored number, so that the set temperature is almost the same as the initial flow of the fluid.
Can be.
[0083]
In addition, the actual output in either case of single use or simultaneous use is obtained, and based on this value, the value of the output in the other use is obtained using an operation or conversion table. Even when the output is actually measured only in one operation state, the set flow rate can be set to a substantially appropriate value from the beginning in the other operation state.
[0084]
Furthermore, based on the obtained output, the proportional valve output necessary to obtain a predetermined target output is calculated, and this value is newly calculated for the corresponding maximum output when used alone or maximum output when used simultaneously. Set as a correct value. As a result, the ability of the originally intended number can be obtained thereafter, and the fluid at the set temperature can be discharged without reducing the flow rate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a control board included in the combustion apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the opening of a gas proportional valve that adjusts the amount of combustion gas supplied to the burner and the hot water supply side capacity (number).
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of operations performed by the combustion apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of operations performed by the combustion apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of operations performed by the combustion apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of operations performed by the combustion apparatus according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 ... Water heater
12 ... Burner
13 ... Heat exchanger
14 ... Pipe for hot water supply
15 ... Recirculation pipe
20: First flow control valve
22 ... Second flow control valve
26 ... Incoming thermistor
27 ... Thermistor Thermistor
28 ... Hot spring thermistor
39 ... Gas proportional valve
51 ... CPU
52 ... Bus
53 ... ROM
54 ... RAM
55. Main unit operation section
56 ... I / O interface circuit section

Claims

A one-can / two- channel combustion apparatus that includes a burner for heating the fluid in the first channel and the fluid in the second channel, and that adjusts the amount of combustion gas supplied to the burner through a proportional valve. When a predetermined proportional valve opening degree is reached, water is passed through only one of the first and second flow paths alone and combustion occurs, and both of the flow paths are simultaneously passed. In the case where there is a difference in the output in any one of the flow paths in the case of water burning,
In the case where there is combustion when water is passed through only one of the flow paths alone, and when the single use maximum output indicates the maximum output that can be set in the proportional valve, and when there is combustion when water is passed through both flow paths simultaneously Each having a value with the maximum output during simultaneous use indicating the maximum output that can be set to the proportional valve,
The output of the proportional valve is the output in at least one of the case where water is passed through only one of the flow paths alone and there is combustion and the case where water is passed through both flow paths simultaneously and combustion is present. Is set when a target flow rate corresponding to the output is set based on the obtained output. A combustion apparatus characterized by discharging hot water at a temperature.

The single use at the maximum power and claim 1 Symbol placing the combustion apparatus, wherein said previously stores simultaneously when using the initial value of the maximum output.

The output value obtained when the output of the proportional valve is substantially equal to the value corresponding to the current operating state among the maximum output during single use and the maximum output during simultaneous use is the target output value. when different, claim 1, wherein the corrected one of the flow rate of the fluid flowing through the flow path gradually and controlling the temperature of the fluid flowing the from one of the flow path to the target temperature or 2 SL placing the combustion apparatus.

Based on the flow rate corrected when controlling the temperature of the fluid flowing out from the one of the flow paths to the target temperature, an actual number in the operation state for the one of the flow paths is obtained. 3. Symbol mounting of the combustion apparatus and said.

The flow rate corrected when controlling the temperature of the fluid flowing out from one of the flow paths to the target temperature is stored in association with the operation state at that time, and thereafter stored when combustion is performed in the operation state. 3. Symbol mounting the combustor and sets the target flow rate by referring to the correction flow rate is.

The obtained actual number is stored in association with the operation state at the time of obtaining this, and thereafter, when combustion is performed in the operation state, the target flow rate is calculated based on the stored actual number. set according to claim 4 Symbol mounting of the combustion apparatus, characterized in that.

The output of the proportional valve is the output in either one of the case where water is passed through only one of the channels alone and combustion is present and the case where water is simultaneously passed through both channels and combustion is present. When the maximum output at the time of single use and the maximum output at the time of simultaneous use are approximately equal to the value of the corresponding one, based on the obtained output, water is passed through only one of the flow paths, and there is combustion claims, characterized in that a determined using the calculation or conversion table output in the case of the other of the case with the same time passed through burning in a flow path of said both 1, 2, 3, 4, 5 or 6 serial mounting of the combustion device.

In order to control the temperature of the fluid that flows out to the target temperature, the flow rate of the fluid is gradually corrected to allow water to flow through only one of the flow paths, and when there is combustion as well as combustion through both of the flow paths at the same time. The correction flow rate in the other case is obtained by calculation or conversion table based on the correction flow rate obtained in the case of any one of the cases. , 3, 4, 5 or 6 Symbol mounting of the combustion device.

Based on the obtained output, the output value of the proportional valve necessary for obtaining a predetermined output is calculated, and this value corresponds to the maximum output during the single use and the maximum output during the simultaneous use. claim 1,2,3,4,5,6, characterized in that the set as a new value of which, 7 or 8 Symbol mounting of the combustion device.