JP4873237B2 - Gas water heater - Google Patents
Gas water heater Download PDFInfo
- Publication number
- JP4873237B2 JP4873237B2 JP2006233064A JP2006233064A JP4873237B2 JP 4873237 B2 JP4873237 B2 JP 4873237B2 JP 2006233064 A JP2006233064 A JP 2006233064A JP 2006233064 A JP2006233064 A JP 2006233064A JP 4873237 B2 JP4873237 B2 JP 4873237B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- combustion
- amount
- hot water
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Description
本発明は、給排気通路の詰まりや、強風下における排気通路出口からの吹き込みにより、排気抵抗が増大したとしても、装置の本来の最大出力号数での燃焼量を発揮させ得るようにしたガス給湯装置に関する。 The present invention is a gas that can exhibit the combustion amount at the original maximum output number of the apparatus even if the exhaust resistance increases due to clogging of the supply / exhaust passage or blowing from the outlet of the exhaust passage under strong wind. It relates to a water heater.
従来、この種のガス給湯装置として、送風ファンのファンモータ電流値の変化に応じて、ガス比例弁への通電電流値を変更制御することにより、外乱(排気通路に吹き込む逆風等)により送風特性が変化しても、速やかにガス量を変更し得るようにしたものが知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, as this kind of gas hot water supply device, by changing and controlling the energization current value to the gas proportional valve according to the change of the fan motor current value of the blower fan, the blowing characteristics due to disturbance (back wind blown into the exhaust passage, etc.) It is known that the gas amount can be changed promptly even if changes occur (see, for example, Patent Document 1).
さらに、給気部又は排気部に詰まりが生じた場合には送風ファンのファンモータの負荷電流値が減少することを利用して詰まり検知を行い、その駆動電流値がしきい値よりも低下すれば、ファンモータの回転数を増加するか、又は、ガス比例弁の開度を小さくするかの補正を行うものも知られている(例えば特許文献2参照)。 Furthermore, when clogging occurs in the air supply section or exhaust section, clogging is detected by utilizing the decrease in the load current value of the fan motor of the blower fan, and the drive current value falls below the threshold value. For example, there is known one that corrects whether to increase the rotational speed of the fan motor or reduce the opening of the gas proportional valve (see, for example, Patent Document 2).
ところで、ガス給湯装置が高層住宅等に設置されている場合には、強風の影響を受け易くなり、排気通路出口からの強風の吹き込みにより排気抵抗が増大し易くなる。これに対し、通常はその排気抵抗の増大を検知すると、送風ファンのファンモータの回転数を所定量ずつ増加させて送風量(燃焼用空気の空気供給量)を一定に維持させるための制御が繰り返し行われることになる。例えば図8に能力1〜能力3までの3段階の燃焼能力切換が可能なガス給湯装置における出力号数(制御号数)と、ファン回転数との関係を示すように、実線で示す通常時の特性ラインが上記の如く所定回転数の1回の増加により一点鎖線で示す特性ラインに変化され、さらに2回目の所定回転数の増加が行われて二点鎖線で示す特性ラインに変化する、というようにファン回転数の繰り返しのアップ補正によって送風量を排気抵抗に抗して一定に維持させる制御が行われる。
By the way, when the gas hot water supply device is installed in a high-rise house or the like, it is easy to be affected by strong winds, and the exhaust resistance is likely to increase due to the blowing of strong winds from the outlet of the exhaust passage. On the other hand, normally, when an increase in the exhaust resistance is detected, control for increasing the number of rotations of the fan motor of the blower fan by a predetermined amount and maintaining the blown air amount (air supply amount of combustion air) constant is performed. It will be repeated. For example, FIG. 8 shows a normal time indicated by a solid line so as to show the relationship between the output number (control number) and the fan speed in a gas water heater capable of switching the combustion capacity in three stages from
ところが、燃焼室においては排気通路側からの逆風流入により排気抵抗が増大している上に、給気通路側からは回転数が増大された送風により空気が押し込まれることになるため、燃焼室の内圧が増大傾向となる。このため、ガス比例弁を通してそれまでと同じガス量を供給制御したとしても、上記の内圧増大傾向に起因して燃焼室への実際のガス供給量が本来の制御上のそれよりも減少傾向となる。 However, in the combustion chamber, exhaust resistance increases due to the backflow inflow from the exhaust passage side, and air is pushed in from the air supply passage side by the increased number of rotations. The internal pressure tends to increase. For this reason, even if the same amount of gas is supplied and controlled through the gas proportional valve, the actual amount of gas supplied to the combustion chamber tends to decrease more than that in the original control due to the above-mentioned tendency to increase the internal pressure. Become.
例えば図9に出力号数とバーナ1本当たりのガス量(ガス供給量)との関係を示すように、通常時には実線で示す特性ラインであったのが上記の図8の1回のファン回転数の増加後には一点鎖線の特性ラインに低下し、2回のファン回転数の増加後には二点鎖線の特性ラインまで低下するというように、ガス比例弁の開度は同じに維持したとしてもバーナに対する実際のガス供給量は減少することになる。この結果、燃焼量の減少を招き、最大出力号数が24号のガス給湯装置で本来はバーナ1本当たり最大2600kcal/h出力可能であるにも拘わらず、例えば2400kcal/hまでしか出力し得ないというように本来の給湯性能を発揮することができない状況を招来したり、あるいは、設定出湯温度の給湯を維持するためのFB(フィードバック)制御に基づき、給湯流量が絞られてしまったりする等の不都合を招くことになる。加えて、図9にも示すように燃焼量を低下させていく際の能力切換ポイントの燃焼量(ガス量)が吹き消えし易い領域(図9に破線で示す領域参照)Dsまで低下してしまうことにもなる。 For example, as shown in FIG. 9, the characteristic line indicated by the solid line in the normal state is the one-time fan rotation of FIG. 8, as shown in the relationship between the output number and the gas amount (gas supply amount) per burner. Even if the opening of the gas proportional valve is kept the same, it decreases to the characteristic line of the one-dot chain line after the increase of the number, and decreases to the characteristic line of the two-dot chain line after the increase of the fan speed twice. The actual gas supply to the burner will be reduced. As a result, the amount of combustion is reduced, and the gas water heater with the maximum output number of 24 can output up to 2400 kcal / h, for example, although it can output up to 2600 kcal / h per burner. Invite a situation where the original hot water supply performance cannot be demonstrated, or the hot water supply flow rate is reduced based on FB (feedback) control to maintain the hot water supply at the set hot water temperature. Will cause inconvenience. In addition, as shown in FIG. 9, the combustion amount (gas amount) at the capacity switching point when reducing the combustion amount is reduced to a region where the combustion amount (gas amount) is easily blown off (see the region indicated by the broken line in FIG. 9) Ds. It will also end up.
一方、これらに対処するために、上記の排気抵抗の増大の程度を検出し、その増大程度に基づいて燃焼室の内圧上昇程度を正確に把握し、それに応じて送風量やガス供給量を調整制御(補正制御)することも考えられるものの、制御の複雑化を招いたり、新たなセンサ類(例えば燃焼室内の圧力検出のための機器)の追加が必要になったりすることになる。 On the other hand, in order to cope with these, the degree of increase in the exhaust resistance is detected, and the degree of increase in the internal pressure of the combustion chamber is accurately grasped based on the degree of increase, and the blast volume and gas supply amount are adjusted accordingly. Although control (correction control) is also conceivable, the control becomes complicated and new sensors (for example, equipment for detecting pressure in the combustion chamber) need to be added.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、比較的簡単な制御を採用しつつもある程度正確な燃焼特性を実現することができ、排気抵抗下であっても本来の最大出力号数を発揮し得るガス給湯装置を提供することにある。又、併せて確実な燃焼作動をも実現させることも目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to achieve a certain degree of accurate combustion characteristics while adopting relatively simple control, and under exhaust resistance. The object is to provide a gas hot water supply device that can exhibit the original maximum output number. Another object is to realize a reliable combustion operation.
上記目的を達成するために、本発明は、燃料ガスを燃焼させて排気ガスを排気通路から排出させる燃焼バーナと、この燃焼バーナに対するガス供給量を変更制御することにより燃焼量を変更調整するガス比例弁と、上記燃焼バーナに対しファンモータの回転作動により燃焼用空気を供給する送風ファンと、上記燃焼バーナの燃焼熱により入水を熱交換加熱して出湯させる熱交換器とを備え、上記燃焼量の変更調整と、入水から出湯に至る流量調整とにより設定出湯温度の湯を出湯させるようにしたガス給湯装置を対象にして、次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記排気通路の排気抵抗の増大を検出したとき、上記燃焼バーナに対する空気供給量を維持すべく上記送風ファンのファン回転数を増大させる一方、ガス比例弁によるガス供給量の変更調整上の上限制限値に対応するものとして予め定められた流量調整上の上限制限値をそのままに維持した状態で、上記ガス供給量の変更調整上の上限制限値を増大側に変更させる排気抵抗発生時制御手段を備えるようにした(請求項1)。 In order to achieve the above object, the present invention provides a combustion burner that burns fuel gas and discharges exhaust gas from an exhaust passage, and a gas that changes and adjusts the combustion amount by changing and controlling the amount of gas supplied to the combustion burner. A combustion engine comprising: a proportional valve; a blower fan that supplies combustion air to the combustion burner by rotating a fan motor; and a heat exchanger that heats and heats incoming water by combustion heat of the combustion burner. The following specific items are provided for a gas hot water supply apparatus that discharges hot water at a set hot water temperature by adjusting the amount of change and adjusting the flow rate from incoming water to hot water. That is, when an increase in the exhaust resistance of the exhaust passage is detected, the fan rotation speed of the blower fan is increased to maintain the air supply amount to the combustion burner, while the gas supply amount change adjustment adjustment by the gas proportional valve is performed. Control at the time of exhaust resistance generation that changes the upper limit value for adjustment of the gas supply amount to the increasing side while maintaining the upper limit value for flow rate adjustment that is set in advance as corresponding to the upper limit value Means are provided (claim 1).
この発明の場合、ガス供給量の変更調整上の上限制限値(例えば設定最大出力号数)が増大側に変更されるため、たとえガス比例弁から設定最大出力号数のガス供給量を供給したとしても、排気抵抗とファン回転数の増大とにより燃焼室の内圧上昇を受けて実際のガス供給量は減少傾向になるところ、上記の設定最大出力号数よりも増大された出力号数に基づきガス比例弁によるガス供給量が増大補正可能となって、内圧上昇した燃焼室に対しても本来の設定最大出力号数に基づくガス供給量を供給し得るようになる。その一方、排気抵抗の度合に応じて、つまり燃焼室の内圧上昇度合に応じてガス供給量の増加度合等を本来は正確に求める必要があるところ、単にガス供給量の変更調整上の上限制限値を増大側に変更するだけという処理であっても、例えば上記の設定最大出力号数に対応して定められた流量調整上の上限制限値(例えば設定最大流量値)は排気抵抗のない通常時と同じ条件のままにされるため、例えばFB制御により過大なガス供給量が要求されたとしても上記の設定最大流量値の制限により燃焼量が過度に至ってしまうことが抑制されることになる。以上より、比較的簡単な制御を採用しつつもある程度正確な燃焼特性を実現することが可能となり、排気抵抗下にあっても本来の設定最大出力号数を発揮し得ることになる。 In the case of this invention, since the upper limit value (for example, the set maximum output number) on the change adjustment of the gas supply amount is changed to the increasing side, the gas supply amount of the set maximum output number is supplied from the gas proportional valve. However, the actual gas supply amount tends to decrease due to the increase in the internal pressure of the combustion chamber due to the increase in exhaust resistance and fan rotation speed. Based on the output number increased above the set maximum output number The gas supply amount by the gas proportional valve can be corrected to increase, and the gas supply amount based on the original set maximum output number can be supplied to the combustion chamber whose internal pressure has increased. On the other hand, according to the degree of exhaust resistance, that is, the degree of increase in the gas supply amount, etc., originally according to the degree of increase in the internal pressure of the combustion chamber, it is necessary to accurately determine the upper limit of the gas supply amount change adjustment. Even in the process of only changing the value to the increase side, for example, the upper limit value (for example, the set maximum flow rate value) for flow rate adjustment corresponding to the above set maximum output number is the normal value without exhaust resistance. For example, even if an excessive gas supply amount is requested by the FB control, it is possible to prevent the combustion amount from reaching excessively due to the restriction of the set maximum flow rate value. . As described above, it is possible to achieve combustion characteristics that are accurate to some extent while adopting relatively simple control, and the original set maximum output number can be exhibited even under exhaust resistance.
本発明における燃焼バーナとして、それぞれ独立して燃料ガスの供給・遮断が可能な2以上の燃焼バーナ部を備え、燃料ガスの選択的供給切換により燃焼させる燃焼バーナ部を切換えることで燃焼能力が段階的に切換制御されるように構成されたものとし、上記排気抵抗発生時制御手段として、上記排気通路の排気抵抗の増大を検出したとき、上記ファン回転数の増大に対応して上記燃焼バーナの燃焼能力の切換制御上の小ガス量側境界を規定するガス量設定値をより増大側に変更させる構成とすることができる(請求項2)。上記の燃焼室の内圧上昇に起因して実際のガス供給量が減少傾向になって燃焼能力の切換制御上の小ガス量側境界のガス量が吹き消えし易い領域まで減少してしまい、失火のおそれを招いてしまうことがある。これに対し、上記の如く切換制御上の小ガス量側境界を規定するガス量設定値をより増大側に変更させることにより、失火のおそれを確実に回避して、排気抵抗下であっても確実な燃焼作動を実現させることが可能となる。 The combustion burner according to the present invention includes two or more combustion burner portions that can supply and shut off fuel gas independently, and the combustion ability is changed by switching the combustion burner portion to be burned by selective supply switching of the fuel gas. When the increase in the exhaust resistance of the exhaust passage is detected as the exhaust resistance generation control means, the combustion burner is controlled in response to the increase in the fan rotational speed. The gas amount set value that defines the small gas amount side boundary in the switching control of the combustion capacity can be changed to the increasing side (claim 2). Due to the increase in the internal pressure of the combustion chamber described above, the actual gas supply amount tends to decrease, and the gas amount at the small gas amount side boundary on the switching control of the combustion capacity decreases to a region where it is easy to blow out. It may cause a fear of. On the other hand, by changing the gas amount setting value that defines the small gas amount side boundary in the switching control as described above to the increasing side, the risk of misfire can be surely avoided and even under exhaust resistance. A reliable combustion operation can be realized.
以上、説明したように、請求項1又は請求項2のガス給湯装置によれば、排気抵抗とファン回転数の増大制御とに起因して内圧上昇した燃焼室に対しても、本来の設定最大出力号数に基づくガス供給量を供給し得るようになって、本来の設定最大出力号数に基づく燃焼を実現させることができるようになる。そして、かかる効果を、単にガス供給量の変更調整上の上限制限値を増大側に変更するだけという処理により実現させつつも、流量調整上の上限制限値を排気抵抗のない通常時と同じ条件のままに維持させることにより、燃焼量が過大になることを抑制して上記の設定最大出力号数に基づく燃焼状態をほぼ正確に実現させることができる。以上より、比較的簡単な制御を採用しつつもある程度正確な燃焼特性を実現することができ、排気抵抗下にあっても本来の設定最大出力号数を発揮させることができるようになる。
As described above, according to the gas hot water supply device of
特に請求項2によれば、燃焼能力を段階的に切換える燃焼バーナを採用したとしても、失火のおそれを確実に回避して、排気抵抗下であっても確実な燃焼作動を実現させることができるようになる。
In particular, according to
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るガス給湯装置を示す。同図において、2はハウジング1内に収容された缶体であり、この缶体2内には熱交換器3と、ガスを燃料として燃焼させる2以上(図例では2群)の燃焼バーナ部4a,4bとが配設され、下側にはファンモータ51の回転作動により燃焼用空気を供給する送風ファン5が設けられている。上記の2以上の燃焼バーナ部4a,4bによって燃焼バーナが構成されている。
FIG. 1 shows a gas hot water supply apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure,
上記熱交換器3には、水道管又は高架水槽から給水される水を上記熱交換器3に入水させる入水管6と、上記熱交換器3において加熱された湯を出湯させる出湯管7とが互いに連通して結合されている。出湯管7は図示省略の給湯管と接続され、この給湯管を通して台所や洗面所等の給湯栓に給湯するようになっている。上記入水管6には入水流量を検出する入水流量センサ8と、入水温度を検出する入水温度センサ9とが介装され、上記出湯管7には、熱交換器3から出た直後の出湯温度を検出することにより缶体2の温度を検出する缶体温度センサ10と、給湯流量を制御する流量調節弁11と、上記給湯栓に給湯される出湯の温度を検出する出湯温度センサ12とが介装されている。上記各温度センサ9,10,12は例えばサーミスタ等により構成されている。
The
また、上記入水管6と出湯管7との間にはバイパス管13が接続され、このバイパス管13の途中には入水管6からの水道水のバイパス流量を調節するバイパス水量調節弁14が介装されている。このバイパス水量調節弁14が後述のコントローラ21により制御されて混水により出湯温度の温度調節(温調)が行われるようになっている。
A
上記複数の燃焼バーナ部4a,4bはそれぞれ複数本(第1燃焼バーナ部4aが例えば4本,第2燃焼バーナ部4bが例えば6本)のバーナを備えたものであり、この各燃焼バーナ部4a,4bには、燃料ガス供給源側から燃焼用燃料としてガスを供給するガス供給管15が接続されている。このガス供給管15には燃料ガス供給源側から順に元栓としての元ガス電磁弁16と、ガスの供給流量を調整するガス比例弁17とが介装されている。そして、このガス比例弁17の下流側で上記ガス供給管15が分岐され、上記第1燃焼バーナ部4aに対し第1能力切換弁GV1を介してガスが供給され、上記第2燃焼バーナ部4bに対し第2能力切換弁GV2を介してガスが供給されるようになっている。この第1及び第2能力切換弁GV1,GV2の選択的開閉切換制御と、ガス比例弁16のガス供給量の変更調整制御とにより、燃焼能力を段階的・連続的に変更調整可能として出湯能力を可変としている。例えば第1能力切換弁GV1のみ開にして第1燃焼バーナ部4aのみを燃焼させる(能力1)、第1能力切換弁GV1を閉じて第2能力切換弁GV2のみを開にして第2燃焼バーナ部4bのみを燃焼させる(能力2)、あるいは、第1及び第2能力切換弁GV1,GV2を共に開にして第1及び第2燃焼バーナ部4a,4bの双方を燃焼させる(能力3)、というように、能力1〜能力3までの燃焼量の能力切換が可能となっている。
Each of the plurality of
上記出湯能力、つまり熱交換器3での熱交換後の出力(熱量)としては、最大出力号数が例えば24号の仕様であれば、所定の最小出力号数〜24号の範囲で出湯能力が可変とされている。なお、1.0号とは1L/分の水を25℃昇温させ得る出湯能力のことであり、燃焼によるガス消費量分の発熱量に熱交換効率を乗じたものに相当する。
If the maximum output number is, for example, the specification of No. 24 as the output (heat quantity) after heat exchange in the
上記の燃焼バーナ部4a,4bは、送風ファン5から燃焼用空気の送風供給を受けて燃焼され、その燃焼熱で熱交換器3内を流れる入水を熱交換加熱する一方、排気ガスが排気通路2aを通して外部に排出される。
The
上記の燃焼バーナ部4a,4b等により構成される燃焼系の燃焼作動による給湯運転はMPUやメモリー等を備えたコントローラ21(図2参照)により制御されるようになっており、このコントローラ21により設定出湯温度に基づく給湯を行う給湯運転制御を基本として排気抵抗が生じた場合の補正制御等の各種制御が行われるようになっている。すなわち、上記コントローラ21は、図2に示すように、リモコン22と接続され、給湯制御手段23と、排気抵抗発生時制御手段24とを備えており、リモコン22や各種センサ8,9,10,12からの出力信号や、ファンモータ51への通電電流値の変化等に基づいて上記の燃焼系や流量調節弁11他を作動制御するようになっている。
The hot water supply operation by the combustion operation of the combustion system constituted by the
上記記給湯制御手段23は、FF(フィードフォワード)制御やFB(フィードバック)制御を前提として、空気量制御部25、ガス量制御部26、流量制御部27及び能力切換制御部28等の各処理をFF制御号数FB制御号数等の制御号数(出力号数)に基づき実行するようになっている。かかる給湯制御手段23による基本の給湯制御について説明すると、ユーザがリモコン22に対し所望の湯温(設定出湯温度)を入力設定した状態で給湯栓を開くと入水管6から水が入水され、入水流量センサ8から最低作動水量(MOQ)以上の流量検出を受けて燃焼作動させて給湯運転制御が開始され、そして、使用者が給湯栓を締めて入水流量センサ8からの検出値が最低作動流量よりも低くなれば、燃焼系による燃焼を停止させて給湯運転制御が終了される。
The hot water supply control means 23 is premised on FF (feed forward) control and FB (feedback) control, and performs various processes such as an air
上記の給湯運転制御は、上記燃焼系を上記設定出湯温度の湯が出湯されることになるように燃焼作動させることにより行われる。この燃焼作動制御は、まずは入水流量センサ8や入水温度センサ9からの検出値に基づき上記設定出湯温度に対応するFF制御号数に基づいて燃焼作動させ、次に缶体温度センサ10又は出湯温度センサ12からの検出温度に基づくFB制御号数を加味して燃焼作動させる。以上のFF制御号数又はFB制御号数という目標制御号数に基づく燃焼作動は、能力切換制御部28による第1及び第2能力切換GV1,GV2の選択的開作動により燃焼作動させる燃焼バーナ部4a,4bの数を所定数に設定した上で、所定の空燃比で上記目標制御号数に相当するガス供給量及び空気供給量となるようにガス量制御部26及び空気量制御部25から作動信号を出力することにより実現される。すなわち、所定のガス供給量となるようにガス比例弁17に対しガス量制御部26から作動信号が出力され、所定の空燃比を実現させる空気供給量になるように所定の回転数で作動させるための作動信号が送風ファン5のファンモータ51に空気量制御部25から出力され、これにより、目標制御号数、つまり所定の出力号数の燃焼状態にされる。
The hot water supply operation control is performed by operating the combustion system so that hot water having the set hot water temperature is discharged. In this combustion operation control, first, the combustion operation is performed based on the detected value from the incoming water
上記FF制御号数は、入水流量センサ8からの入水流量と、入水温度センサ9からの入水温度と、設定出湯温度とに基づいて、入水を設定出湯温度まで昇温させるのに必要な燃焼量(熱量)として演算により得られるものである。そして、上記FB制御号数は、例えば出湯温度センサ12により検出される実際の出湯温度と、設定出湯温度との温度差に基づいて、実際の出湯が設定出湯温度になるようにFF制御号数に対する号数の増減分が定められる。
The above FF control number is the amount of combustion required to raise the incoming water to the set hot water temperature based on the incoming water flow rate from the incoming water
排気抵抗が生じていない通常時のガス量制御部26による制御は図3(a)に示すように行われる。すなわち、上記のFF制御号数により燃焼が開始された後は、FB制御号数を演算して、そのFB制御号数を上記FF制御号数にプラスして出力号数(出力号数=FF制御号数+FB制御号数)の演算処理を行う(ステップS110)。演算された出力号数(図3では「FF+FB」と表示)がガス供給量の上限制限値としての最大出力号数(MAX号数:例えば24号)よりも大きいか否かを判別し(ステップS120)、大きければ出力号数としてはMAX号数を設定する一方(ステップS130)、最大出力号数よりも小さければ演算された出力号数をそのまま用いて(ステップS140)、ガス出力処理を行う(ステップS150)。ガス出力処理は上述のガス比例弁17に対する作動信号と、送風ファン5に対する作動信号の出力とにより行われ、これが繰り返される。要するに、出力号数がMAX号数を超えることにならないように制限しているのである。
The control by the gas
又、流量制御部27は、MAX号数を超えることのないように設定最大流量値(例えば24L/min)を定めておき、流量調節弁11による流量変更調節が流量調整上の上限制限値である上記の設定最大流量値を超えることにならないように流量制御するようになっている。すなわち、図3(b)に示すように、現在の燃焼状態での制御上の最大流量として設定出湯温度と検出入水温度との温度差でMAX号数を除することにより求め(ステップS21)、この最大流量が上記の24L/minよりも多ければ24L/minに制限し(ステップS22でYES,ステップS23)、小さければステップS21で演算された値をそのまま用いて(ステップS22でNO)、流量調節弁11による流量制御を行う。
In addition, the flow rate control unit 27 determines a set maximum flow rate value (for example, 24 L / min) so as not to exceed the MAX number, and the flow rate change adjustment by the flow
上記排気抵抗発生時制御手段24は、上記の燃焼作動中に排気抵抗が生じれば、送風ファン5の回転数を設定回転数ずつアップさせる基本制御部分と、制御号数(出力号数)に対する制限(上限をMAX号数とする制限)を増大側に変更拡大する最大ガス量変更制御部分と、能力切換制御部28における能力切換ポイントの設定最小ガス量及び設定出力号数を増大側に変更する能力切換ポイント変更制御部分との各制御を実行するようになっている。
When the exhaust resistance is generated during the combustion operation, the exhaust resistance generation control means 24 increases the rotation speed of the
上記の基本制御部分は、図4に示すように、ファンモータ51に対する負荷電流値の変化を監視し(ステップS1)、その負荷電流値が低下すると(ステップS1でYES)、その低下量が予め設定されたしきい値である判定量よりも大きければ排気抵抗が発生したと判定する一方(ステップS2でYES)、判定量よりも小さければ対策が必要な排気抵抗は生じてはいないと判定して上記のステップS1の負荷電流値の変化の監視を継続する(ステップS2でNO)。そして、排気抵抗が発生したと判定された場合には、送風ファン5の回転数を設定回転数だけ増大させ(ステップS3)、その回転数をアップさせた回数であるアップ回数Nに「1」を加える(ステップS4)。このアップ回転数Nが所定回数(例えば10回)に達するまでステップS1〜ステップS4を繰り返し、その都度、送風ファン5の回転数を設定回転数ずつ増大させる(ステップS5でNO,ステップS1〜S4)。そして、このアップ回数Nが所定回数を超えてもなおファンモータ電流値が低下し続ければ、燃焼の強制停止等の異常処理を実行する(ステップS6)。かかる基本制御部分による制御だけであれば、前述の図8に示すような特性ラインの変更が行われることになる。
As shown in FIG. 4, the basic control portion monitors the change in the load current value for the fan motor 51 (step S1). When the load current value decreases (YES in step S1), the amount of decrease is preliminarily determined. If it is greater than the set threshold value, it is determined that exhaust resistance has occurred (YES in step S2). If it is less than the determined value, it is determined that no exhaust resistance that requires countermeasures has occurred. The monitoring of the change in the load current value in step S1 is continued (NO in step S2). If it is determined that the exhaust resistance has occurred, the rotational speed of the
上記の最大ガス量変更制御部分は、図3(a)に示す通常時のガス量制御部26による制御を、図5(a)に示す排気抵抗発生時のガス量制御部26による制御に変更させる一方、図3(b)に示す流量制御部27による流量制御は図5(b)に示すように図3(b)のものから変更せずに同じ制御内容をそのまま維持させるようになっている。要するに、図5(a)ではMAX号数に基づく上限を増大側に拡大変更させるものの、24L/minという設定最大流量値の制限は通常時のままに維持させるようになっている。すなわち、図5(a)に示すように、FF制御号数により燃焼が開始された後は、上記のステップS110と同様に、FB制御号数を演算し、そのFB制御号数を上記FF制御号数にプラスして出力号数(出力号数=FF制御号数+FB制御号数)の演算処理を行う(ステップS11)。演算された出力号数(「FF+FB演算」)が、MAX号数にファン回転数のアップ分に対応する付加号数(ファン回転数のアップ回数N×所定の設定増加号数A0)を加えた拡大変更号数よりも大きいか否かを判別し(ステップS12)、大きければ出力号数としては上記拡大変更号数を設定する一方(ステップS13)、上記拡大変更号数よりも小さければ演算された出力号数をそのまま用いて(ステップS14)、上記のステップS150と同様のガス出力処理を行う(ステップS15)。要するに、出力号数の上限側制限値をMAX号数から上記の拡大変更号数に変更しているのである。
The maximum gas amount change control portion is changed from the normal control by the gas
その一方、流量制御部27は、図5(b)に示すように、図3(b)にステップS21〜S24で示す通常時の制御と同じ制御、すなわち、設定最大流量値(例えば24L/min)を定めておき、流量調節弁11による流量変更調節がその設定最大流量値を超えることにならないように流量制御するようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, the flow rate control unit 27 performs the same control as the normal control shown in steps S21 to S24 in FIG. 3B, that is, a set maximum flow rate value (for example, 24 L / min). ), And the flow rate is controlled so that the flow rate change adjustment by the flow
又、能力切換ポイント変更制御部分は、能力1〜能力3の能力切換ポイントの内、特に燃焼能力を低下させる際の能力切換ポイント(小ガス量側境界)の最小ガス量値(ガス量設定値)を増大側に変更する変更処理と、燃焼能力を低下させる際の能力切換を実行する能力切換ポイントの設定切換出力号数を増大側に変更する変更処理とを行うようになっている。これらの増大側変更は、上記と同様にファン回転数のアップ分に対応する増分ずつ付加して変更するようになっている。すなわち、最小ガス量値については、通常時の設定最小ガス量値に上記アップ回数N×設定増加ガス量G0という増分を加えるようにし、設定切換出力号数については、通常時の設定切換出力号数に上記アップ回数N×設定増加号数B0という増分を加えるようにする。
The capacity switching point change control part is the minimum gas amount value (gas amount setting value) of the capacity switching point (small gas amount side boundary) when reducing the combustion capacity, among the capacity switching points of
以上の排気抵抗発生時制御手段24による制御により、ファン回転数は図6に示すように1回目の設定回転数のアップにより通常時の実線で示す特性ラインFnから一点鎖線の特性ラインF1へ、2回目の設定回転数のアップにより特性ラインF1から二点鎖線の特性ラインF2へ順次回転数増側に移動する。なお、図示を省略しているが3回目の設定回転数アップにより特性ラインは順次回転数増側に移動する。この際、併せて、変更後の特性ラインF1,F2,…の低下時の能力切換ポイントが上記の能力切換ポイント変更制御部分による最小ガス量値の増大側変更に基づく比例制御及び設定切換出力号数の増大側変更によって移動する(図8の基本制御部分だけによる場合と対比参照)。又、各燃焼能力切換段階(能力1〜能力3)における燃焼バーナ部4a,4bのバーナ1本当たりのガス量も図7に示すように、通常時の特性ラインSnから上記の1回目の回転数アップにより特性ラインS1(同図の一点鎖線参照)へ、2回目の回転数アップにより特性ラインS2(同図の二点鎖線参照)へそれぞれ移動する(3回目以降の特性ラインは図6と同様に省略している)。これらの特性ラインS1,S2,…も上記の最小ガス量値の増大側変更及び設定切換出力号数の増大側変更によって移動する(図9の基本制御部分だけによる場合と対比参照)。この結果、燃焼能力の低下側への能力切換の際の能力切換ポイントにおけるガス量値が吹き消えし易い領域Dsよりも大となって、失火を防止して確実な安定燃焼状態での能力切換が可能となる。
As a result of the control by the exhaust resistance generation control means 24 described above, the fan rotational speed is changed from the characteristic line Fn indicated by the solid line at the normal time to the characteristic line F1 indicated by the one-dot chain line by increasing the first set rotational speed as shown in FIG. When the set rotational speed is increased for the second time, the characteristic line F1 is sequentially moved to the two-dot chain line characteristic line F2 to increase the rotational speed. Although not shown, the characteristic line is sequentially moved to the rotational speed increasing side by the third set rotational speed increase. At this time, the capability switching point when the characteristic lines F1, F2,... After the change are reduced is proportional control based on the change on the increasing side of the minimum gas amount value by the capability switching point change control portion and the setting switching output number. It moves by changing the number on the increasing side (see the comparison with the case of only the basic control part in FIG. 8). In addition, as shown in FIG. 7, the amount of gas per burner in the
又、最大ガス量変更制御部分による制御によってFF制御号数+FB制御号数に基づく燃焼作動においても、その演算後の出力号数(=FF制御号数+FB制御号数)の演算値がMAX号数を超えるものになったとしても、従来の如くMAX号数で上限が制限されることなく拡大変更号数まで許容されることになる。このため、MAX号数に対応する分だけガス比例弁17でのガス流量を制御しても実際のガス供給量は燃焼室内の内圧上昇に起因して本来制御のガス供給量よりも少なくなってしまうという不都合を解消して、燃焼室内への実際のガス供給量を排気抵抗に抗して本来のMAX号数に対応するガス供給量とすることができ本来の最大熱量(ガス量:図7で2600kcal/h)まで発揮させることができるようになる。しかも、かかる制御の際に、流量調節弁11が本来の通常時と同様の設定最大流量値に基づく制限の下で制御されるため、上記のFB制御号数(実際の出湯温度に基づく要求号数に近付けるための増減号数)が上記の元々の設定最大流量値の制限に基づいて演算されて出力号数が定められることになる。これにより、上記のMAX号数による制限を解除して拡大変更号数に上限を増大したとしても、演算される出力号数に上記の設定最大流量値に基づく制限がかかるため、本来のMAX号数に基づく本来の最大熱量(ガス量:2600kcal/h)よりも高くなることを抑制させることができる。
Also, in the combustion operation based on the FF control number + FB control number by the control by the maximum gas amount change control part, the calculated value of the output number (= FF control number + FB control number) after the calculation is the MAX number. Even if the number exceeds the maximum, the upper limit is not limited by the MAX number as in the prior art, and an expansion change number is allowed. For this reason, even if the gas flow rate in the gas
以上より、出力号数についての上限側制限(MAX号数)を外して変更拡大号数へとラフに増大させる一方、元々MAX号数に対応して定められる設定最大流量値を通常のままに維持することで、排気抵抗に対応する分だけの回転数やガス供給量の必要増量分(例えば燃焼室の内圧上昇によるガス供給量の低下分の補正量)についての正確かつ複雑な必要アップ率等の演算等をする必要なく、排気抵抗が生じていても燃焼室への実際のガス供給量を本来のMAX号数に対応するものにすることができる上に、過度の燃焼量になることを抑制して最大側の燃焼量を本来の最大燃焼量に止めることができる。つまり、強風(例えば風速30m/sec)下に晒されて排気抵抗が生じたとしても、ガス給湯装置の最大出力号数の低下を防止して、本来の最大出力号数(例えば24号)での燃焼量を発揮させることができるようになる。そして、かかる効果を制御上の処理によって解決することができるため、ガス比例弁17として、大気圧とバランスさせる通常の安価なものを用いてガス給湯装置を構成することができ、例えば燃焼室の内圧とバランスさせる差圧検知式の高価なものを用いる必要もない。
From the above, the upper limit on the output number (MAX number) is removed, and the number is gradually increased to the changed expanded number, while the set maximum flow rate value originally determined for the MAX number is kept as normal. By maintaining this, an accurate and complicated required increase rate for the required increase in the number of revolutions and gas supply corresponding to the exhaust resistance (for example, the correction amount for the decrease in the gas supply due to the increase in the internal pressure of the combustion chamber) It is possible to make the actual gas supply amount to the combustion chamber correspond to the original MAX number, even if exhaust resistance is generated, and there is an excessive amount of combustion without the need for calculation etc. And the maximum combustion amount can be stopped at the original maximum combustion amount. In other words, even if exhaust resistance occurs due to exposure to strong winds (for example, wind speed of 30 m / sec), the reduction of the maximum output number of the gas water heater is prevented and the original maximum output number (for example, 24) is maintained. The amount of combustion can be exhibited. And since such an effect can be solved by control processing, a gas hot water supply device can be configured using a normal inexpensive one that balances with the atmospheric pressure as the gas
<他の実施形態>
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、排気抵抗の検出・判定をファンモータの電流値変化を監視することにより行っているが、これに限らず、他の手段を用いてもよい。例えばバーナセンサを用いて排気抵抗の発生を検出するようにしてもよい。
<Other embodiments>
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Various other embodiments are included. That is, in the above embodiment, the exhaust resistance is detected and determined by monitoring the change in the current value of the fan motor. However, the present invention is not limited to this, and other means may be used. For example, the occurrence of exhaust resistance may be detected using a burner sensor.
2a 排気通路
3 熱交換器
4a,4b 燃焼バーナ部(燃焼バーナ)
5 送風ファン
17 ガス比例弁
24 排気抵抗発生時制御手段
51 ファンモータ
5
Claims (2)
上記排気通路の排気抵抗の増大を検出したとき、上記燃焼バーナに対する空気供給量を維持すべく上記送風ファンのファン回転数を増大させる一方、ガス比例弁によるガス供給量の変更調整上の上限制限値に対応するものとして予め定められた流量調整上の上限制限値をそのままに維持した状態で、上記ガス供給量の変更調整上の上限制限値を増大側に変更させる排気抵抗発生時制御手段を備えている、
ことを特徴とするガス給湯装置。 A combustion burner that burns fuel gas and discharges exhaust gas from the exhaust passage, a gas proportional valve that changes and adjusts the combustion amount by changing and controlling the gas supply amount to the combustion burner, and a fan motor for the combustion burner A blower fan that supplies combustion air by rotation and a heat exchanger that heats and heats the incoming water by the combustion heat of the combustion burner, and adjusts the amount of combustion, and the flow rate from the incoming water to the hot water In the gas hot water supply device that allows the hot water at the set hot water temperature to be discharged by adjustment,
When an increase in the exhaust resistance of the exhaust passage is detected, the upper limit of the gas supply amount change adjustment by the gas proportional valve while increasing the fan rotation speed of the blower fan to maintain the air supply amount to the combustion burner Exhaust resistance generation time control means for changing the upper limit value for adjusting the gas supply amount to the increasing side while maintaining the upper limit value for adjusting the flow rate that is determined in advance as corresponding to the value. Have
A gas water heater characterized by that.
上記燃焼バーナは、それぞれ独立して燃料ガスの供給・遮断が可能な2以上の燃焼バーナ部を備え、燃料ガスの選択的供給切換により燃焼させる燃焼バーナ部を切換えることで燃焼能力が段階的に切換制御されるように構成され、
上記排気抵抗発生時制御手段は、上記排気通路の排気抵抗の増大を検出したとき、上記ファン回転数の増大に対応して上記燃焼バーナの燃焼能力の切換制御上の小ガス量側境界を規定するガス量設定値をより増大側に変更させるように構成されている、
ことを特徴とするガス給湯装置。 The gas hot water supply device according to claim 1,
The combustion burner is provided with two or more combustion burner portions that can supply and shut off fuel gas independently, and the combustion capability is gradually changed by switching the combustion burner portion to be burned by selective switching of the fuel gas. Configured to be switched and
When the exhaust resistance generation control means detects an increase in the exhaust resistance of the exhaust passage, the control means defines a small gas amount side boundary in the switching control of the combustion capacity of the combustion burner in response to the increase in the fan speed. It is configured to change the gas amount set value to be increased further,
A gas water heater characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006233064A JP4873237B2 (en) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Gas water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006233064A JP4873237B2 (en) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Gas water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008057814A JP2008057814A (en) | 2008-03-13 |
JP4873237B2 true JP4873237B2 (en) | 2012-02-08 |
Family
ID=39240782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006233064A Expired - Fee Related JP4873237B2 (en) | 2006-08-30 | 2006-08-30 | Gas water heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4873237B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5091815B2 (en) * | 2008-09-18 | 2012-12-05 | 株式会社クボタ | Work vehicle transport state detection structure |
JP2012193924A (en) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Noritz Corp | Combustion device |
JP6466256B2 (en) * | 2015-06-01 | 2019-02-06 | 株式会社パロマ | Water heater |
JP6770447B2 (en) * | 2017-01-17 | 2020-10-14 | リンナイ株式会社 | Heat source device |
CN112161292A (en) * | 2020-09-14 | 2021-01-01 | 华帝股份有限公司 | Combustion state control method of combustion system and water heater using combustion state control method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0367920A (en) * | 1989-08-05 | 1991-03-22 | Eiken Kogyo Kk | Combustion controller for gas burner |
JP2870436B2 (en) * | 1994-12-27 | 1999-03-17 | 株式会社ノーリツ | Combustion equipment |
JP3642118B2 (en) * | 1996-07-31 | 2005-04-27 | 株式会社ノーリツ | Water heater |
JP2002005436A (en) * | 2000-06-19 | 2002-01-09 | Paloma Ind Ltd | Combustor |
JP2003014296A (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot water supply apparatus |
JP3795855B2 (en) * | 2002-11-29 | 2006-07-12 | リンナイ株式会社 | Adjustment method of combustion equipment |
-
2006
- 2006-08-30 JP JP2006233064A patent/JP4873237B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008057814A (en) | 2008-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4252989B2 (en) | Combined heat source machine | |
JP4873237B2 (en) | Gas water heater | |
JP6376390B2 (en) | Hot water storage hot water system | |
JP5454914B2 (en) | Water heater | |
KR101671642B1 (en) | Combustion apparatus | |
JP2008128575A (en) | Combustion apparatus | |
JP6517552B2 (en) | Water heater | |
JP7267861B2 (en) | Combustion device | |
JPH11211228A (en) | Combination hot water supply apparatus | |
JP5200748B2 (en) | Water heater | |
JP4656442B2 (en) | Forced air combustion system | |
JP4738385B2 (en) | Hot water storage water heater | |
WO2019138709A1 (en) | Fuel supply system, gas turbine, electricity generation plant, control method, and program | |
JP2007278610A (en) | Control method for gas water heater, and gas water heater for carrying out the control method | |
JP3845099B2 (en) | Water heater heating control device | |
JP5521602B2 (en) | Fuel control device for by-product gas-fired combustion device | |
JP3799762B2 (en) | Combustion device | |
JP4735165B2 (en) | Heating device | |
JP2886800B2 (en) | Water heater | |
JP3713099B2 (en) | Combustion equipment | |
JP3769660B2 (en) | Water heater | |
JP3157639B2 (en) | Water heater | |
JP3848761B2 (en) | Water heater | |
JPH06221553A (en) | Combustion control method of combustor | |
JP3570227B2 (en) | Combustion equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090624 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20110411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111027 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111109 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141202 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4873237 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |