JPH0473051B2 - - Google Patents

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JPH0473051B2
JPH0473051B2 JP62275303A JP27530387A JPH0473051B2 JP H0473051 B2 JPH0473051 B2 JP H0473051B2 JP 62275303 A JP62275303 A JP 62275303A JP 27530387 A JP27530387 A JP 27530387A JP H0473051 B2 JPH0473051 B2 JP H0473051B2
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water
temperature
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control
combustion
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Takeshi Kato
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Rinnai Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、設定温度に応じて水量比例調整弁を
制御することにより熱交換器内への水の入水量を
調節する給湯器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a water heater that adjusts the amount of water entering a heat exchanger by controlling a water amount proportional adjustment valve according to a set temperature.

[従来の技術] 従来より、熱交換器へ流入する水の入水温を検
知する入水温センサと、熱交換器から流出する水
の出湯温を所望の設定温度に設定する設定部と、
設定温度と入水温との温度差に応じて熱交換器内
への水の入水量を調節する水量比例調整弁とを備
えたガス燃焼式給湯器が存在する。
[Prior Art] Conventionally, an inlet water temperature sensor detects the temperature of water flowing into a heat exchanger, a setting unit sets the outlet temperature of water flowing out from the heat exchanger to a desired set temperature,
2. Description of the Related Art There is a gas combustion water heater equipped with a water amount proportional adjustment valve that adjusts the amount of water flowing into a heat exchanger according to the temperature difference between a set temperature and an incoming water temperature.

この給湯器は、運転スイツチをONし、次に設
定温度を入力してから、その設定温度と入水温と
の温度差に応じた入水量が得られるように水量比
例調整弁の開度を制御している。
For this water heater, turn on the operation switch, then input the set temperature, and then control the opening of the water volume proportional adjustment valve so that the amount of water input corresponds to the temperature difference between the set temperature and the incoming water temperature. are doing.

[発明が解決しようとする問題点] 一般に、給湯器の水量比例制御では、設定温度
が低いほど熱交換器内に流入する水の入水量が多
くなるように制御している。このため、熱交換器
の温度も低くなるため、バーナからの燃焼ガスが
熱交換器の壁面に接触すると冷却される。
[Problems to be Solved by the Invention] Generally, in the proportional water flow control of a water heater, control is performed such that the lower the set temperature, the greater the amount of water flowing into the heat exchanger. For this reason, the temperature of the heat exchanger also becomes low, so that when the combustion gas from the burner comes into contact with the wall surface of the heat exchanger, it is cooled.

そして、燃焼ガスの温度が露点温度以下となる
まで冷却されると、燃焼ガス中の水蒸気が凝結し
て熱交換器の壁面に露が付着し始める。したがつ
て、燃焼ガスの温度が露点温度以下に低下するま
で入水量を増加させることは給湯器の耐久性上好
ましくない。
Then, when the temperature of the combustion gas is cooled to below the dew point temperature, water vapor in the combustion gas condenses and dew begins to adhere to the wall surface of the heat exchanger. Therefore, from the viewpoint of durability of the water heater, it is not preferable to increase the amount of water input until the temperature of the combustion gas falls below the dew point temperature.

本発明は、熱交換器の温度が燃焼ガスの露点温
度以下に低下することを防止して耐久性を向上さ
せるようにした給湯器の提供を目的とする。
An object of the present invention is to provide a water heater that improves durability by preventing the temperature of a heat exchanger from dropping below the dew point temperature of combustion gas.

[問題点を解決するための手段] 本発明の給湯器は、燃焼用空気と燃料とを所定
の空燃比で燃焼するバーナと、内部を通過する水
を前記バーナからの燃焼ガスにより加熱する熱交
換器と、該熱交換器内へ流入する水の入水量を調
節する水量比例調整弁と、前記該熱交換器から流
出する水の出湯温を所望の設定温度に設定する温
度設定手段と、前記熱交換器内へ流入する水の入
水量を検知する入水量検知手段と、前記温度設定
手段で設定された設定温度および燃焼ガスの露点
温度を考慮した最大入水量を設定すると共に、前
記入水量検知手段で検知された入水量が前記最大
入水量以下となるように前記水量比例調整弁の開
度を制御する制御回路とを備えた技術手段を採用
した。
[Means for Solving the Problems] The water heater of the present invention includes a burner that burns combustion air and fuel at a predetermined air-fuel ratio, and a heat source that heats water passing through the interior with combustion gas from the burner. an exchanger, a water volume proportional adjustment valve that adjusts the amount of water flowing into the heat exchanger, and a temperature setting means that sets the outlet temperature of water flowing out of the heat exchanger to a desired set temperature; a water inflow detection means for detecting the amount of water flowing into the heat exchanger; a maximum water inflow amount that takes into consideration the set temperature set by the temperature setting means and the dew point temperature of the combustion gas; A technical means including a control circuit for controlling the opening degree of the water amount proportional adjustment valve so that the amount of water inflow detected by the water amount detection means is equal to or less than the maximum amount of water inflow is adopted.

[作用および発明の効果] 本発明の給湯器は、熱交換器内に流入する水の
入水量を、設定温度と燃焼ガスの露点温度に応じ
て設定される最大入水量以下となるように調節す
ることによつて、熱交換器の温度が燃焼ガスの露
点温度以下に低下することを防止することができ
る。すなわち、熱交換器の温度を燃焼ガスの露点
温度より高温に維持することができる。
[Operation and Effects of the Invention] The water heater of the present invention adjusts the amount of water flowing into the heat exchanger so that it is equal to or less than the maximum amount of water that is set according to the set temperature and the dew point temperature of the combustion gas. By doing so, it is possible to prevent the temperature of the heat exchanger from dropping below the dew point temperature of the combustion gas. That is, the temperature of the heat exchanger can be maintained higher than the dew point temperature of the combustion gas.

したがつて、燃焼ガスが熱交換器に接触しても
燃焼ガスが露点温度以下に冷却されることはない
ので、燃焼ガス中の水蒸気が凝結せず、熱交換器
の壁面に露が付着しなくなる。このため、熱交換
器が腐食する等の不具合を防止することができる
ので、給湯器の耐久性を向上することができる。
Therefore, even if the combustion gas comes into contact with the heat exchanger, the combustion gas will not be cooled below the dew point temperature, so the water vapor in the combustion gas will not condense, and dew will adhere to the walls of the heat exchanger. It disappears. Therefore, problems such as corrosion of the heat exchanger can be prevented, and the durability of the water heater can be improved.

[実施例] 次に、燃料に燃料ガスを用いた場合のガス燃焼
式給湯器の一実施例を図に基づき説明する。
[Example] Next, an example of a gas combustion water heater using fuel gas as fuel will be described based on the drawings.

第1図は本発明の一実施例を採用したガス燃焼
式給湯器を示す。
FIG. 1 shows a gas combustion type water heater employing an embodiment of the present invention.

ガス燃焼式給湯器1の給湯器ケース2内には、
燃焼器ケース10が設けられ、さらにその内部に
はガス供給管20により供給される燃料ガスを燃
焼させる第1のバーナ11aおよび第2のバーナ
11bからなる2連式のガスバーナ11が設けら
れている。
Inside the water heater case 2 of the gas combustion water heater 1,
A combustor case 10 is provided, and a double gas burner 11 consisting of a first burner 11a and a second burner 11b that combusts fuel gas supplied through a gas supply pipe 20 is further provided inside the combustor case 10. .

また、燃焼器ケース10は、3相Y結線のブラ
シレスDCモータを使用し、供給電圧に応じて回
転数を変更することによつて空気量を変化させる
燃焼用フアン12を備える。
The combustor case 10 also includes a combustion fan 12 that uses a three-phase Y-connected brushless DC motor and changes the amount of air by changing the number of rotations depending on the supplied voltage.

ガスバーナ11は、この燃焼用フアン12によ
つて供給される燃焼用空気と、ガス供給管20よ
り供給される燃料ガスとを所定の空燃比で燃焼す
る強制送風式燃焼器となつており、燃焼により発
生した燃焼ガスは排気口3から外部へ排気され
る。
The gas burner 11 is a forced-air combustor that burns combustion air supplied by the combustion fan 12 and fuel gas supplied from the gas supply pipe 20 at a predetermined air-fuel ratio. The combustion gas generated by this is exhausted to the outside from the exhaust port 3.

燃焼器ケース10内の上方には、水供給管30
と接続された熱交換器13が設けられ、内部を通
過する水はガスバーナ11により発生する炎およ
び燃焼ガスの熱により加熱される。
Above the combustor case 10 is a water supply pipe 30.
A heat exchanger 13 is provided, and water passing through the heat exchanger 13 is heated by the flame generated by the gas burner 11 and the heat of the combustion gas.

さらに、燃焼器ケース10内のガスバーナ11
の近傍には、点火装置であるスパーカ14と、炎
検知手段としてのフレームロツド15とが設けら
れている。
Furthermore, the gas burner 11 in the combustor case 10
A sparker 14, which is an ignition device, and a flame rod 15, which is a flame detection means, are provided near the ignition device.

ガス供給管20には、上流側より通電時に燃料
ガスを通過させる元電磁弁21、主電磁弁22、
燃料ガスの供給量(以下ガス量と略す)を供給圧
力を制御することにより調節するガバナ式ガス比
例弁(以下ガバナ比例弁と略す)23、第2のバ
ーナ11bへの燃料ガスを使用状態に応じて遮断
する切替用電磁弁(以下切替弁と略す)24がそ
れぞれ設けられ、前述のガスバーナ11へ燃料ガ
スを供給する。
The gas supply pipe 20 includes a source solenoid valve 21, a main solenoid valve 22, which allows fuel gas to pass through when energized from the upstream side.
A governor-type gas proportional valve (hereinafter referred to as governor proportional valve) 23 adjusts the supply amount of fuel gas (hereinafter referred to as gas amount) by controlling the supply pressure, and brings the fuel gas to the second burner 11b into a use state. A switching electromagnetic valve (hereinafter abbreviated as a switching valve) 24 that shuts off accordingly is provided, and supplies fuel gas to the gas burner 11 described above.

水供給管30の最上流部には、水フイルタ31
を備えた水抜き栓32が設けられ、その下流に
は、開度に応じて熱交換器13内への水の入水量
を調節する水量比例調整弁33が設けられ、この
水量比例調整弁33は、ギヤドモータによつて駆
動され、その開度検出のためのポテンシヨメータ
34を備えている。
A water filter 31 is installed at the most upstream part of the water supply pipe 30.
A water drain valve 32 is provided downstream thereof, and a water volume proportional adjustment valve 33 that adjusts the amount of water entering the heat exchanger 13 according to the degree of opening is provided. is driven by a geared motor and includes a potentiometer 34 for detecting its opening.

水量比例調整弁33で入水量が調整された水
は、すぐ下流に設けられた入水温検知手段である
入水温サーミスタ35によつて温度が検出され、
さらにその下流の入水量検知手段である水量セン
サ36により入水量が検出され、水供給管30を
通過して熱交換器13へ送られる。
The temperature of the water whose amount has been adjusted by the water amount proportional adjustment valve 33 is detected by an inlet water temperature thermistor 35, which is an inlet water temperature detection means provided immediately downstream.
Furthermore, the amount of water entering is detected by a water amount sensor 36 which is a water amount detecting means downstream of the water entering water, and is sent to the heat exchanger 13 through the water supply pipe 30.

熱交換器13の下流側の水供給管30には、熱
交換器13から流出する水の出湯温を検出する出
湯温検出手段である出湯温サーミスタ38、出湯
温が沸騰温度以上になつたときONする沸騰防止
スイツチ39が設けられ、最下流には、給湯場所
に取付けられた給湯栓(図示せず)が設けられて
いる。出湯温サーミスタ38は、出湯温が設定温
度より所定温度差低い温度より低下している時
に、能力オーバー信号を出力する。
In the water supply pipe 30 on the downstream side of the heat exchanger 13, there is provided a hot water temperature thermistor 38, which is a hot water temperature detecting means for detecting the hot water temperature of the water flowing out from the heat exchanger 13, when the hot water temperature reaches the boiling temperature or higher. A boil prevention switch 39 that is turned on is provided, and a hot water tap (not shown) attached to a hot water supply location is provided at the most downstream side. The outlet hot water temperature thermistor 38 outputs an overcapacity signal when the outlet hot water temperature is lower than the set temperature by a predetermined temperature difference.

以上の構成からなる給湯器1は、制御装置50
により制御される。
The water heater 1 having the above configuration has a control device 50
controlled by

制御装置50は、第2図に示すとおり、配線用
のコンセントに接続される電源コード51に接続
された制御回路60と、給湯器1を遠隔操作する
ためにメインコントローラ54とサブコントロー
ラ54aを接続する端子とが備えられている。
As shown in FIG. 2, the control device 50 connects a control circuit 60 connected to a power cord 51 connected to a wiring outlet, and a main controller 54 and a sub-controller 54a for remotely controlling the water heater 1. It is equipped with a terminal.

メインコントローラ54およびサブコントロー
ラ54aは、使用者によつて設定される温度設定
手段で、本実施例では給湯器1に近接してメイン
コントローラ54が設けられ、サブコントローラ
54aは浴室等の給湯場所に設けられている。な
お、メインコントローラ54およびサブコントロ
ーラ54aは、それぞれの運転スイツチ56,5
6aと、出湯温を所望の設定温度に設定する出湯
温設定スイツチ57,57aとが設けられてい
る。
The main controller 54 and the sub-controller 54a are temperature setting means set by the user. In this embodiment, the main controller 54 is provided close to the water heater 1, and the sub-controller 54a is installed in a hot water supply place such as a bathroom. It is provided. Note that the main controller 54 and the sub-controller 54a are operated by respective operation switches 56, 5.
6a, and outlet hot water temperature setting switches 57, 57a for setting the outlet hot water temperature to a desired set temperature.

制御回路60には、マイクロコンピユータ(以
下CPUと呼ぶ)70を中心として、スパーカ回
路71、フアン駆動回路72、比例弁制御回路7
3、ギヤドモータ駆動回路74、位置検出回路7
5、水量検出回路76があり、これらの回路は
CPU70により所定の制御が行われる。
The control circuit 60 includes a microcomputer (hereinafter referred to as CPU) 70, a sparker circuit 71, a fan drive circuit 72, and a proportional valve control circuit 7.
3. Geared motor drive circuit 74, position detection circuit 7
5. There is a water amount detection circuit 76, and these circuits
Predetermined control is performed by the CPU 70.

フアン駆動回路72は、燃焼用フアン12を設
定温度等の燃焼能力に応じて回転させる共に、3
相Y結線のブラシレスDCモータに備えられたホ
ールICによりその回転数を検出して検出信号を
CPU70へ送る。
The fan drive circuit 72 rotates the combustion fan 12 according to the combustion capacity such as the set temperature, and
A Hall IC installed in a Y-phase Y-wired brushless DC motor detects its rotational speed and outputs a detection signal.
Send to CPU70.

比例弁制御回路73は、ガスバーナ11におけ
る燃焼が所望の空燃比で行われるように燃料ガス
の供給量を調整するためにガバナ比例弁23への
通電量をガバナ比例弁23の特性(ガス種により
異なる)に応じた比例制御定数に基づいて制御す
る回路である。
The proportional valve control circuit 73 controls the amount of electricity supplied to the governor proportional valve 23 based on the characteristics of the governor proportional valve 23 (depending on the type of gas) in order to adjust the amount of fuel gas supplied so that combustion in the gas burner 11 is performed at a desired air-fuel ratio. This is a circuit that performs control based on a proportional control constant depending on the

比例弁制御回路73は、給湯器1のばらつきに
よる誤差、ガス種による圧力損失を修正して適正
なガス量を得るために、ガバナ比例弁23への電
流の最大値を比例制御する半固定ボリウムを備え
ている。
The proportional valve control circuit 73 is a semi-fixed volume that proportionally controls the maximum value of the current to the governor proportional valve 23 in order to correct errors due to variations in the water heater 1 and pressure loss due to gas type to obtain an appropriate amount of gas. It is equipped with

ギヤドモータ駆動回路74は、熱交換器13へ
流入する入水量を調整するための水量比例調整弁
33の開度を変更するギヤドモータを駆動する回
路で、電源がオフ状態では、作動しないが、電源
オン動作により、運転スイツチ56aがオンまた
はオフに拘らず、前回の設定温度の位置から基準
温度に応じた位置に初期設定される。このギヤド
モータ駆動回路74では、特に水量比例調整弁3
3の開度を検出する。
The geared motor drive circuit 74 is a circuit that drives a geared motor that changes the opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33 for adjusting the amount of water flowing into the heat exchanger 13, and does not operate when the power is off, but when the power is on. Through the operation, the operating switch 56a is initially set from the previous set temperature position to the position corresponding to the reference temperature, regardless of whether the operating switch 56a is on or off. In this geared motor drive circuit 74, especially the water amount proportional adjustment valve 3
Detect the opening degree of 3.

位置検出回路75は、水量比例調整弁33にそ
の開度を検出するために備えられたポテンシヨメ
ータ34からの信号を解析するための回路であ
る。
The position detection circuit 75 is a circuit for analyzing a signal from the potentiometer 34 provided in the water volume proportional adjustment valve 33 to detect its opening degree.

水量検出回路76は、水量センサ36の回転数
信号により入水量を検出するものであり本実施例
では、特に水量センサ36からのパルス信号の立
上りのタイミングと立下りのタイミングとから2
つの新たなパルス信号を得ることにより、パルス
繰り返し周期を短くすると共に、パルス幅を大き
くF/V変換における誤差を少なくしている。
The water amount detection circuit 76 detects the amount of water entering based on the rotational speed signal of the water amount sensor 36. In this embodiment, the water amount detection circuit 76 detects the amount of water entering the water based on the rotation speed signal of the water amount sensor 36.
By obtaining two new pulse signals, the pulse repetition period is shortened and the pulse width is increased to reduce errors in F/V conversion.

CPU70は、予め給湯器1の組立て段階で設
定される第1の設定出湯温である基準温度、およ
び使用する燃料ガスのガス種を記憶する記憶機能
と、メインコントローラ54とサブコントローラ
54aとを判別する判別機能と、上記の各回路の
作動順序およびタイミングを制御するシーケンス
制御と、ガスバーナ11の燃焼量を制御する燃焼
能力制御とを行い、この他に安全機能も備えてい
る。
The CPU 70 has a memory function that stores a reference temperature, which is a first set hot water temperature that is set in advance at the stage of assembling the water heater 1, and the type of fuel gas to be used, and distinguishes between the main controller 54 and the sub-controller 54a. It performs a determination function to perform a determination function, a sequence control to control the operating order and timing of each of the above-mentioned circuits, and a combustion capacity control to control the combustion amount of the gas burner 11, and also has safety functions.

判別機能は、制御回路60の端子61および端
子62にそれぞれ接続されたメインコントローラ
54およびサブコントローラ54aのそれぞれの
設定状態に応じた制御を行うためにパルス信号を
解析する部分であり、端子61および端子62は
メインコントローラ54およびサブコントローラ
54aへ電気を供給することができる省線式の2
線端子である。
The determination function is a part that analyzes pulse signals in order to perform control according to the respective setting states of the main controller 54 and sub-controller 54a connected to the terminals 61 and 62 of the control circuit 60, respectively. The terminal 62 is a wire-saving terminal that can supply electricity to the main controller 54 and sub-controller 54a.
It is a wire terminal.

シーケンス制御は、使用者が給湯栓を開けるこ
とによつて水量センサ36に基づく通水信号が得
られると、燃焼用フアン12が作動し、所定時間
のプリパージが行われた後に点火作動を行う。こ
の点火作動は、元電磁弁21、主電磁弁22、カ
バナ比例弁23およびスパーカ14が同時に通電
されるもので、着火検知後に燃焼量の能力計算が
行われ、燃焼量に応じた燃焼が始まる。
In the sequence control, when the user opens the hot water tap and a water flow signal based on the water flow sensor 36 is obtained, the combustion fan 12 is activated, and after pre-purging is performed for a predetermined period of time, ignition is performed. In this ignition operation, the main solenoid valve 21, the main solenoid valve 22, the cabana proportional valve 23, and the sparker 14 are energized at the same time, and after ignition is detected, the capacity of the combustion amount is calculated, and combustion starts according to the combustion amount. .

一方、水量センサ36に基づき通水信号を検知
したとき、同時に入水温サーミスタ35に基づき
燃焼量の計算が始まるが、水供給管30に通水が
行われていないときの水温を読み込むと正しい水
温が得られないため、本実施例では、入水温サー
ミスタ35による水温の読み込みを通水信号を検
知した後に行い、その時の水温を水温データとし
ている。
On the other hand, when a water flow signal is detected based on the water flow sensor 36, the combustion amount calculation starts simultaneously based on the inlet water temperature thermistor 35, but if the water temperature when water is not flowing through the water supply pipe 30 is read, the water temperature is correct. Therefore, in this embodiment, the water temperature is read by the inlet water temperature thermistor 35 after the water flow signal is detected, and the water temperature at that time is used as the water temperature data.

燃焼能力制御では、入水温と設定温度(基準温
度)との温度差および入水量に基づき燃焼量およ
び入水量を制御するフイードフオワード制御(以
下FF制御と呼ぶ)と、出湯温と設定温度(基準
温度)との偏差に基づき燃焼量および入水量の補
正動作を比例積分制御(以下PI制御と呼ぶ)す
るフイードバツク制御(以下FB制御と呼ぶ)と、
FF制御とFB制御とを切替えるFF→FB(PI)切
替制御とが行われる。
Combustion capacity control includes feed-forward control (hereinafter referred to as FF control), which controls the combustion amount and water input amount based on the temperature difference between the inlet water temperature and the set temperature (reference temperature) and the amount of water input, and the feed forward control (hereinafter referred to as FF control) that controls the amount of combustion and water input based on the temperature difference between the inlet water temperature and the set temperature (reference temperature), and the feed forward control (hereinafter referred to as FF control). Feedback control (hereinafter referred to as FB control) that performs proportional-integral control (hereinafter referred to as PI control) to correct the combustion amount and water input amount based on the deviation from the (reference temperature);
FF→FB (PI) switching control is performed to switch between FF control and FB control.

FF制御は、設定温度と入水温との温度差およ
び入水量から演算した第1の計算値(必要能力)
Qと入水温と出湯温との温度差および入水量から
演算した第2の計算値(過渡期の現在の能力)q
との比較結果によつて、必要能力Qと同一の緩加
熱能力(Q×1.0)となる出力を生じる緩加熱時
における燃焼用フアン12、ガバナ比例弁23、
切替弁24、水量比例調整弁33の比例制御によ
つて制御される緩加熱能力域と、必要能力Qより
大きな急加熱能力{Q×(Q+α)/Q}となる
出力(最大能力燃焼)を生じる急加熱時における
燃焼用フアン12、ガバナ比例弁23、切替弁2
4、水量比例調整弁33の比例制御によつて制御
される急加熱能力域と、必要能力より小さな余熱
パージ能力{Q×(Q−β)/Q}となる出力を
生じる余熱パージ時における燃焼用フアン12、
ガバナ比例弁23、切替弁24、水量比例調整弁
33の比例制御によつて制御される余熱パージ能
力域とを選択し、これらの制御域に応じて、空気
量、ガス量、入水量を自動調節する。
FF control uses the first calculated value (required capacity) calculated from the temperature difference between the set temperature and incoming water temperature and the amount of incoming water.
Q, the second calculated value calculated from the temperature difference between the incoming water temperature and the outgoing water temperature, and the amount of incoming water (current capacity during the transition period) q
According to the comparison results, the combustion fan 12, governor proportional valve 23, and
A slow heating capacity range controlled by the proportional control of the switching valve 24 and the water volume proportional adjustment valve 33, and an output (maximum capacity combustion) that results in a rapid heating capacity {Q×(Q+α)/Q} that is larger than the required capacity Q. Combustion fan 12, governor proportional valve 23, switching valve 2 during sudden heating
4. Rapid heating capacity range controlled by proportional control of water volume proportional adjustment valve 33 and combustion during residual heat purge that produces an output of residual heat purge capacity {Q×(Q-β)/Q} smaller than the required capacity fan 12,
Select the residual heat purge capacity range controlled by the proportional control of the governor proportional valve 23, switching valve 24, and water volume proportional adjustment valve 33, and automatically adjust the air volume, gas volume, and water input volume according to these control ranges. Adjust.

とくに、本実施例では、半開能力制御域と全
開能力制御域が設定されている。
In particular, in this embodiment, a half-open capacity control range and a full-open capacity control range are set.

半開能力制御域は、ガバナ比例弁23の全開
度の1/4まで絞り可能なガバナ比例弁23を有す
る給湯器1の場合、切替弁24が閉状態の時、第
1のバーナ11aのみでガバナ比例弁23の全開
能力の1/8〜1/2の燃焼量の比例制御を行う。
In the case of a water heater 1 having a governor proportional valve 23 that can throttle the governor proportional valve 23 to 1/4 of its full opening, the half-open capacity control range means that when the switching valve 24 is in the closed state, only the first burner 11a controls the governor The combustion amount is proportionally controlled to 1/8 to 1/2 of the full opening capacity of the proportional valve 23.

全開能力制御域は、切替弁24が開状態の
時、第1のバーナ11aおよび第2のバーナ11
bでガバナ比例弁23の全開能力の1/4〜1の燃
焼量の比例制御を行う。
In the full-open capacity control range, when the switching valve 24 is in the open state, the first burner 11a and the second burner 11
At b, proportional control of the combustion amount is performed to 1/4 to 1 of the full opening capacity of the governor proportional valve 23.

さらに、本実施例では、半開能力制御域の最
大値(ガバナ比例弁23の全開能力の1/2)以下
と全開能力制御域の最小値(ガバナ比例弁23
の全開能力の1/4)以上との重複制御域が設定
されている。
Furthermore, in this embodiment, the maximum value of the half-open capacity control range (1/2 of the full-open capacity of the governor proportional valve 23) and the minimum value of the full-open capacity control range (the governor proportional valve 23
An overlapping control area with 1/4 of the full-open capacity of the engine is set.

そして、FF制御において出湯温が設定温度よ
り高温の時、切替弁24がOFFのとき半開能力
制御域の最小値、あるいは切替弁24がONの
とき全開能力制御域の最小値に相当する最小能
力となる出力を生じる最小能力時における燃焼用
フアン12、ガバナ比例弁23、水量比例調整弁
33の比例制御によつて制御される。
In FF control, when the outlet hot water temperature is higher than the set temperature, the minimum capacity corresponds to the minimum value of the half-open capacity control range when the switching valve 24 is OFF, or the minimum value of the fully open capacity control range when the switching valve 24 is ON. It is controlled by proportional control of the combustion fan 12, the governor proportional valve 23, and the water amount proportional adjustment valve 33 at the time of the minimum capacity that produces the output.

FF制御では、水量比例調整弁33の開度を初
期設定してから所定時間{t9秒間=(熱交換器1
3の熱容量)/必要能力:例えば1秒間)が経過
しても出湯温と設定温度との偏差が所定温度差
(y℃:例えば5℃)に接近しない時、すなわち、
出湯温が設定温度より所定温度差低い温度より低
下している(出湯温サーミスタ38より能力オー
バー信号を検出している)時に、水量比例調整弁
33の開度を設定温度と出湯温との偏差に応じて
目標開度より絞ると同時に、ガスバーナ11の燃
焼能力を所定時間{τ2秒間=b−cw:例えば5
秒間)だけ最大能力に固定することによつて、燃
焼量(空気量とガス量)の変化と入水量の補正動
作の変化とが干渉しないようにしている。なお、
bが12秒間、cが0.7秒2/のとき、wが10/
分の場合τ2は、5秒間でwが5/分の場合τ2
9秒間である。(w=入水量) FB制御によつて、燃焼用フアン12とガバナ
比例弁23の比例制御が半開能力制御域の最大
域(例えば半開能力制御域の最大値)付近に達
した時には、緩点火制御を行いながら切替弁24を
オン(開弁)し全開能力運転に切替える。
In FF control, after initial setting of the opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33, a predetermined time {t9 seconds=(heat exchanger 1
When the deviation between the hot water temperature and the set temperature does not approach the predetermined temperature difference (y°C: for example 5°C) even after a period of time (e.g. 1 second) has elapsed, that is,
When the outlet hot water temperature is lower than the set temperature by a predetermined temperature difference (an overcapacity signal is detected from the outlet hot water temperature thermistor 38), the opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33 is determined by the deviation between the set temperature and the outlet hot water temperature. At the same time, the combustion capacity of the gas burner 11 is reduced for a predetermined time {τ 2 seconds = b - cw: for example, 5
By fixing the capacity to the maximum capacity by 2 seconds), changes in the amount of combustion (air amount and gas amount) and changes in the water input amount correction operation are prevented from interfering with each other. In addition,
When b is 12 seconds and c is 0.7 seconds2 /, w is 10/
If w is 5/min then τ 2 is 5 seconds and τ 2 is 9 seconds. (w = water inflow amount) When the proportional control of the combustion fan 12 and governor proportional valve 23 reaches near the maximum range of the half-open capacity control range (for example, the maximum value of the half-open capacity control range) by FB control, slow ignition is performed. While controlling, the switching valve 24 is turned on (opened) and switched to full-open capacity operation.

FB制御によつて、燃焼用フアン12とガバナ
比例弁23の比例制御が全開能力制御域の最小
域(例えば全開能力制御領域の最小値)付近に
達した時、燃焼用フアン12の供給電圧とガバナ
比例弁23の通電電流を変更することなく切替弁
24をオフ(閉弁)し半開能力運転に切替えるこ
とによつて、安全な燃焼状態を保ちながらスムー
ズな半開能力運転と全開能力運転との切替制御を
行う。
By FB control, when the proportional control of the combustion fan 12 and the governor proportional valve 23 reaches around the minimum range of the full-open capacity control range (for example, the minimum value of the full-open capacity control range), the supply voltage of the combustion fan 12 and By turning off (closing) the switching valve 24 and switching to half-open capacity operation without changing the energizing current of the governor proportional valve 23, it is possible to smoothly switch between half-open capacity operation and full-open capacity operation while maintaining a safe combustion state. Performs switching control.

FF→FB(PI)切替制御では、設定温度と出湯
温との偏差が所定温度差(±y℃:例えば±5
℃)となつた時に、FF制御からPI制御に切替え
る。あるいは、FF制御において最小能力出力時
に、設定温度と出湯温との偏差|dt|が所定温度
差(±y℃:例えば±5℃)と達しない時でも、
入水量の関数である所定時間(τ1秒間=a/w:
例えば2〜4秒間)が経過した場合に、FF制御
からPI制御に切替える。また、FF制御において
急加熱能力出力時に、設定温度と出湯温との偏差
|dt|が所定温度差(±y℃:例えば±5℃)に
達しなくとも、つまり出湯温サーミスタ38より
能力オーバー信号を検出している時でも、入水量
の関数である所定時間(τ2秒間=b−cw:例え
ば5〜9秒間)が経過した場合に、FF制御から
PI制御に切替える。
In FF → FB (PI) switching control, the deviation between the set temperature and the hot water temperature is a predetermined temperature difference (±y℃: for example, ±5
℃), switch from FF control to PI control. Alternatively, in FF control, even when the deviation |dt| between the set temperature and the hot water temperature does not reach the predetermined temperature difference (±y℃: for example, ±5℃) during the minimum capacity output,
A predetermined time (τ 1 second = a/w:
For example, when a period of 2 to 4 seconds has elapsed, the FF control is switched to the PI control. In addition, when outputting the rapid heating capacity in FF control, even if the deviation |dt| between the set temperature and the outlet hot water temperature does not reach the predetermined temperature difference (±y℃: for example, ±5℃), the output hot water temperature thermistor 38 will signal an overcapacity signal. Even when detecting water, if a predetermined time (τ 2 seconds = b - cw: e.g. 5 to 9 seconds) that is a function of the amount of water entering has elapsed, the FF control will start.
Switch to PI control.

一般に、給湯器1の水量比例制御では、設定温
度が低いほど入水量が多くなるが、熱交換器13
の壁面の温度が燃焼ガスの露点温度以下に低下す
るまで、熱交換器13内へ流入する水の入水量を
増加することは、熱交換器13の腐食等の不具合
が発生して給湯器1の耐久性上好ましくない。な
お、燃料ガスの露点温度は、空燃比、ガス成分、
ガス量、飽和蒸気圧から求められ、熱交換器13
の壁面温度は、入水量および熱交換器13の特
性、水の物性値から求められる。そこで、本実施
例では、設定温度と燃焼ガスの露点温度に応じて
設定される最大入水量以下となるように水量比例
調整弁33の開度を制御することによつて、熱交
換器13の壁面の温度を燃焼ガスの露点温度より
高温に維持している。
Generally, in the proportional water flow control of the water heater 1, the lower the set temperature, the greater the amount of water entering the water heater 1, but the heat exchanger 13
Increasing the amount of water flowing into the heat exchanger 13 until the temperature of the wall surface falls below the dew point temperature of the combustion gas may cause malfunctions such as corrosion of the heat exchanger 13 and the water heater 1 unfavorable in terms of durability. Note that the dew point temperature of fuel gas depends on the air-fuel ratio, gas components,
It is determined from the gas amount and saturated vapor pressure, and the heat exchanger 13
The wall surface temperature is determined from the amount of water entering, the characteristics of the heat exchanger 13, and the physical property values of the water. Therefore, in this embodiment, the opening degree of the water amount proportional adjustment valve 33 is controlled so that the amount of water input is equal to or less than the maximum amount of water that is set according to the set temperature and the dew point temperature of the combustion gas. The wall temperature is maintained higher than the dew point temperature of the combustion gas.

安全機能としては、出湯温が沸騰温度以上にな
り、それが所定時間(t8秒間:例えば1〜10秒
間)続いた場合、連続燃焼が所定時間(t7分間:
例えば40〜120分間)続いた場合や、炎が検知さ
れないときに各電磁弁を閉状態にすると共に、運
転を停止する。
As a safety function, if the temperature of the hot water reaches boiling point or higher and continues for a predetermined period of time (t8 seconds: e.g. 1 to 10 seconds), continuous combustion will continue for a predetermined period of time (t7 minutes:
For example, if the flame continues for 40 to 120 minutes, or if no flame is detected, each solenoid valve is closed and the operation is stopped.

本実施例の給湯器1の制御装置50の作動を第
3図ないし第8図に示すフローチヤート、第9図
のグラフに基づき説明する。なお、第3図ないし
第5図はシーケンス制御(点火作動)、燃焼能力
制御および安全制御等を示したフローチヤートで
ある。
The operation of the control device 50 of the water heater 1 of this embodiment will be explained based on the flowcharts shown in FIGS. 3 to 8 and the graph of FIG. 9. Note that FIGS. 3 to 5 are flowcharts showing sequence control (ignition operation), combustion capacity control, safety control, etc.

給湯器1を設置するときにガス会社または給湯
器1の販売業者が使用する燃料ガスのガス種を確
認すると共に、基準温度(本実施例では40℃)の
設定を行う(S1)。この燃料ガスのガス種およ
び基準温度の設定は、給湯器の使用者は行わな
い。また、燃料ガスのガス種および基準温度の設
定は、電源のON、OFFに拘らずCPU70の記憶
機能に記憶されている。但し、CPU70は、設
定温度が使用者により入力されると、基準温度よ
り設定温度を優先し、設定温度に出湯温が接近す
るように給湯器1を制御する。
When installing the water heater 1, the type of fuel gas used by the gas company or the distributor of the water heater 1 is confirmed, and a reference temperature (40° C. in this embodiment) is set (S1). The user of the water heater does not set the fuel gas type and reference temperature. Furthermore, the fuel gas type and reference temperature settings are stored in the memory function of the CPU 70 regardless of whether the power is turned on or off. However, when the set temperature is input by the user, the CPU 70 gives priority to the set temperature over the reference temperature and controls the water heater 1 so that the hot water temperature approaches the set temperature.

給湯器1を使用するために、電源コード51を
配線用のコンセントに接続し、電源をONする
(S2)。
To use the water heater 1, connect the power cord 51 to a wiring outlet and turn on the power (S2).

水量比例調整弁33の開度が基準温度(本実施
例では40℃)に応じた入水量である最大入水量が
可能な最大開度に初期設定されているか否かを判
別する(S3)。
It is determined whether the opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33 is initially set to the maximum opening degree that allows for the maximum amount of water input, which is the amount of water input according to the reference temperature (40° C. in this embodiment) (S3).

ここで、水量比例調整弁33は、サブコントロ
ーラ54aのON、OFFに拘らず前回給湯器1を
使用した時の設定温度(または基準温度)に対応
した開度に設定されている。しかし、水量比例調
整弁33の開度を変更するギヤドモータは、設定
温度を入力してから開度を調節しようとすると、
移動時間が数秒間必要なために、燃焼能力制御時
間に食い込む恐れがあり、燃焼能力制御が遅延す
る。これを防止するために、本実施例では、燃焼
能力制御(FF制御)を開始する以前に先行して
水量比例調整弁33を移動させる。
Here, the water volume proportional adjustment valve 33 is set to an opening degree corresponding to the set temperature (or reference temperature) when the water heater 1 was last used, regardless of whether the sub-controller 54a is ON or OFF. However, with the geared motor that changes the opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33, if you try to adjust the opening degree after inputting the set temperature,
Since several seconds of travel time are required, there is a risk that the combustion capacity control time will be cut into, and the combustion capacity control will be delayed. In order to prevent this, in this embodiment, the water volume proportional adjustment valve 33 is moved in advance before starting the combustion capacity control (FF control).

したがつて、水量比例調整弁33の初期設定の
開度から後記するFF制御の時に設定温度に応じ
た開度に移動するまでの水量比例調整弁33の調
節時間が短縮されるため、FF制御時に出湯温を
速やかに設定温度に設定することができる。
Therefore, the adjustment time of the water volume proportional adjustment valve 33 from the initial setting opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33 to the opening degree corresponding to the set temperature during FF control (described later) is shortened, so that the FF control At times, the hot water temperature can be quickly set to the set temperature.

燃焼能力に対して、最大入水量可能な最大開度
に設定されている時、ギヤドモータをOFFする
(S4)。最大入水量可能な最大開度に設定されて
いない時、ギヤドモータをONする(S5)。
When the opening degree is set to the maximum that allows the maximum amount of water to enter for the combustion capacity, the geared motor is turned OFF (S4). If the opening is not set to the maximum that allows the maximum amount of water to enter, turn on the geared motor (S5).

ここで、通常、水量比例調整弁33の駆動時間
は、最大限変位しても数秒程度必要であるが、凍
結または異物混入時等には、水量比例調整弁33
がロツクされてしまうため、ギヤドモータ駆動回
路74からの通電にも拘らず水量比例調整弁33
が変位しないことがあり、そのためにギヤドモー
タへの通電時間が長くなりモータやギヤドモータ
駆動回路74の加熱による焼損等の危険がある。
本実施例では、このような場合にも、機器が故障
することがないように、ギヤドモータ駆動回路7
4によるギヤドモータへの所定の通電時間い(t1
秒間:例えば5〜30秒間)が経過した(S6)時
に、ギヤドモータをOFFするようにしている。
Normally, the driving time of the water volume proportional adjustment valve 33 is approximately several seconds even when the maximum displacement occurs, but when freezing or foreign matter is mixed in, the water volume proportional adjustment valve 33
Because the water volume proportional adjustment valve 33 is locked, the water volume proportional adjustment valve 33 is closed despite the power supply from the geared motor drive circuit 74.
may not be displaced, and as a result, the energization time to the geared motor becomes longer, and there is a risk of burnout due to heating of the motor or geared motor drive circuit 74.
In this embodiment, the geared motor drive circuit 7 is designed to prevent equipment failure even in such a case.
The predetermined energization time to the geared motor according to 4 (t1
When a period of time (for example, 5 to 30 seconds) has elapsed (S6), the geared motor is turned off.

次に、メインコントローラ54またはサブコン
トローラ54aの運転スイツチ56,56aが
ONされているか否かを判別し(S7)、ONされる
までS7を繰り返す。ONされている時には、出湯
温設定スイツチ57,57aにより出湯温を所望
の設定温度に設定しているか否かを判別する
(S8)。
Next, the operation switches 56, 56a of the main controller 54 or sub-controller 54a are activated.
Determine whether it is turned on (S7) and repeat S7 until it is turned on. When it is ON, it is determined whether or not the hot water outlet temperature is set to a desired set temperature by the hot water outlet temperature setting switches 57, 57a (S8).

また、所定時間(t2秒間:例えば1秒間)経過
して(S9)も出湯温を検出しない場合には、設
定温度を基準温度の40℃に設定する(S10)。次
に使用者が給湯栓を開くと(S11)、水量センサ
36により入水量を検知する(S12)。
Further, if the outlet hot water temperature is not detected after a predetermined period of time (t2 seconds: for example, 1 second) has elapsed (S9), the set temperature is set to the reference temperature of 40° C. (S10). Next, when the user opens the hot water tap (S11), the amount of water entering is detected by the water amount sensor 36 (S12).

ここで、入水量変化信号の受付け方は、水量検
出回路76で検出しない微小変化は受付けず、入
水量の変化量が現在の入水量(定常流)と比較し
て所定の値以上のとき受付ける。
Here, the way in which the inflowing water amount change signal is accepted is that a minute change not detected by the water amount detection circuit 76 is not accepted, but it is accepted when the amount of change in the inflowing water amount is equal to or greater than a predetermined value compared to the current inflowing water amount (steady flow). .

水量センサ36からの信号を読み取る水量検出
回路76に入力する信号が所定電圧以上の場合を
通水信号として検知するが、水流のうねり等によ
り水量検出回路76で読み取り誤差が生じ、設定
電圧を一定にしておくとチヤタリングを生起する
ことになるため、本実施例では、ヒステリシス特
性を持たせることによりチヤタリングを防止し、
水量が2.5/分以上のとき通水信号として検知
し、20/分以下のような微小変化のときには通
水信号として検知しない。
If the signal input to the water amount detection circuit 76 that reads the signal from the water amount sensor 36 is higher than a predetermined voltage, it is detected as a water flow signal, but reading errors occur in the water amount detection circuit 76 due to undulations of the water flow, etc., and the set voltage is kept constant. If this is done, chattering will occur, so in this example, chattering is prevented by providing a hysteresis characteristic.
When the water flow rate is 2.5/min or more, it is detected as a water flow signal, and when there is a minute change such as 20/min or less, it is not detected as a water flow signal.

通常、入水量のデータは、1回のサンプリング
時間毎に更新されるが、水量センサ36の応答遅
れを考慮して、ある時間内の累計値が所定値以上
となつた場合も入水量の変化として受付ける。
Normally, data on the amount of water entering is updated every sampling time, but taking into consideration the response delay of the water amount sensor 36, the amount of water entering may change if the cumulative value within a certain time exceeds a predetermined value. accepted as

したがつて、瞬間の入水量変化を検出するのみ
ではなく、ある時間内の入水量の変化も検出する
ことができ、幅広い入水量変化に対応したガス量
の調節を行うことができる。
Therefore, it is possible to detect not only an instantaneous change in the amount of water inflow, but also a change in the amount of water inflow within a certain period of time, and it is possible to adjust the gas amount in response to a wide range of changes in the amount of water inflow.

入水量を検知した後、所定時間(t3秒間:例え
ば10秒間)経過後(S13)、入水温サーミスタ3
5によつて、入水温を検知する(S14)。そして、
入水温が55℃以上か否かを判別して(S15)、入
水温が55℃以上の時に使用者が給湯栓を閉じ
(S16)、メインコントローラ54およびサブコン
トローラ54aの運転スイツチ56,56aを
OFFする(S17)。入水温が55℃より低温の時に
入水温が設定温度以下が否か判別して(S18)、
設定温度より高温の時にS12以下の作動を繰り返
し、設定温度以下の時に第4図に示すように燃焼
用フアン12をONする(S19)。
After detecting the amount of water entering, after a predetermined time (t3 seconds: for example 10 seconds) has elapsed (S13), the entering water temperature thermistor 3
5, the incoming water temperature is detected (S14). and,
The user determines whether or not the incoming water temperature is 55°C or higher (S15), and when the incoming water temperature is 55°C or higher, the user closes the hot water tap (S16) and turns on the operation switches 56, 56a of the main controller 54 and subcontroller 54a.
Turn off (S17). When the inlet water temperature is lower than 55℃, determine whether the inlet water temperature is below the set temperature (S18),
When the temperature is higher than the set temperature, the operations in S12 and below are repeated, and when the temperature is lower than the set temperature, the combustion fan 12 is turned on as shown in FIG. 4 (S19).

ホールICにより燃焼用フアン12の回転数を
検知し(S20)、燃焼用フアン12の回転数が所
定回転数以上か否か判別する(S21)。燃焼用フ
アン12の回転数が所定回転数より低回転の時に
は、燃焼能力に応じた回転数が得られないので、
元電磁弁21、主電磁弁22、切替弁24、ガバ
ナ比例弁23、燃焼用フアン12を全てOFFし
(S22〜S26)、使用者が給湯栓を閉じ(S27)、そ
の後、メインコントローラ54およびサブコント
ローラ54aの運転スイツチ56,56aを
OFFする(S28)。
The Hall IC detects the rotation speed of the combustion fan 12 (S20), and determines whether the rotation speed of the combustion fan 12 is equal to or higher than a predetermined rotation speed (S21). When the rotation speed of the combustion fan 12 is lower than the predetermined rotation speed, the rotation speed corresponding to the combustion capacity cannot be obtained.
The main solenoid valve 21, main solenoid valve 22, switching valve 24, governor proportional valve 23, and combustion fan 12 are all turned off (S22 to S26), the user closes the hot water tap (S27), and then the main controller 54 and Operation switches 56, 56a of the sub-controller 54a
Turn off (S28).

燃焼用フアン12の回転数が所定回転数以上の
時に、所定時間(t4秒間:例えば0.5〜10秒間)
のプリパージを行い(S29)、スパーカ14、元
電磁弁21、主電磁弁22、切替弁24を全て
ONし(S30〜S33)、ガバナ比例弁23へ緩点火
電流を供給する(S34)。
When the rotation speed of the combustion fan 12 is higher than a predetermined rotation speed, a predetermined period of time (t4 seconds: e.g. 0.5 to 10 seconds)
Perform pre-purging (S29) and remove all sparker 14, original solenoid valve 21, main solenoid valve 22, and switching valve 24.
It is turned ON (S30 to S33), and a slow ignition current is supplied to the governor proportional valve 23 (S34).

ガバナ比例弁23への通電電流は、点火時を除
いて燃焼用フアン12の回転数つまり空気量およ
びガス種Kpに基づいて制御される。本実施例で
は、特に点火時の緩点火用ガス量を、比例弁制御
回路73の半固定ボリウムにより調整したガバナ
比例弁23への通電電流の最大値に対して一定の
割合になるようにしてあり、これにより点火時に
適正な緩点火用ガス量を供給することができる。
The current applied to the governor proportional valve 23 is controlled based on the rotational speed of the combustion fan 12, that is, the amount of air and the type of gas Kp, except at the time of ignition. In this embodiment, in particular, the amount of gas for slow ignition during ignition is made to be a constant ratio to the maximum value of the current flowing to the governor proportional valve 23, which is adjusted by the semi-fixed volume of the proportional valve control circuit 73. This makes it possible to supply an appropriate amount of slow ignition gas at the time of ignition.

さらに、スパーカ14をONした時、所定時間
(t5秒間:例えば5〜20秒間)経過してから
(S35)スパーカ14をOFFする(S36)。そして、
フレームロツド15により燃焼炎を検知し、フレ
ームロツド15によりIA以上の電流が入力され
ているか否かを判別する(S37)。IA以上の電流
が入力されていない時には、着火ミスとしてS22
以下の作動を繰り返す。IA以上の電流が入力さ
れている時、所定時間(t6秒間:例えば0.1〜10
秒間)の緩点火タイマを行い(S38)、第5図の
フローチヤートに示したように、出湯温サーミス
タ38により出湯温を検知する(S39)。
Further, when the sparker 14 is turned on, the sparker 14 is turned off after a predetermined time (t5 seconds: for example, 5 to 20 seconds) has elapsed (S35) (S36). and,
The combustion flame is detected by the flame rod 15, and it is determined whether a current greater than IA is inputted by the flame rod 15 (S37). When a current higher than IA is not input, S22 is detected as an ignition error.
Repeat the following actions. When a current of IA or more is input, the specified time (t6 seconds: e.g. 0.1 to 10
A slow ignition timer (seconds) is activated (S38), and the outlet hot water temperature is detected by the outlet hot water temperature thermistor 38 (S39), as shown in the flowchart of FIG.

次に第6図ないし第8図のフローチヤートに示
す燃焼能力制御を行つた(S40)後に、S41以下
の安全制御を行う。
Next, after the combustion capacity control shown in the flowcharts of FIGS. 6 to 8 is performed (S40), safety control from S41 onwards is performed.

燃焼用フアン12の回転数が所定回転数以上か
否か判別する(S41)。燃焼用フアン12の回転
数が所定回転数より低回転の時にS22以下の作動
を行い、燃焼用フアン12の回転数が所定回転数
以上の時に、フレームロツド15によりIA以上
の電流が入力されているか否かを判別する
(S42)。IA以上の電流が入力されている時、連続
燃焼が所定時間(t7分間:例えば40〜120分間)
続いたり(S43)、出湯温が沸騰温度以上になり
(S44)、それが所定時間(t8秒間:例えば1〜10
秒間)続いた場合(S45)、S22以下の作動を繰り
返す。
It is determined whether the rotation speed of the combustion fan 12 is equal to or higher than a predetermined rotation speed (S41). When the rotational speed of the combustion fan 12 is lower than the predetermined rotational speed, an operation of S22 or lower is performed, and when the rotational speed of the combustion fan 12 is higher than the predetermined rotational speed, is a current of IA or higher being input by the flame rod 15? It is determined whether or not (S42). When a current of IA or more is input, continuous combustion will continue for a specified time (t7 minutes: e.g. 40 to 120 minutes)
(S43), the temperature of the hot water reaches the boiling temperature or higher (S44), and the water temperature continues to rise for a predetermined period of time (t8 seconds: e.g. 1 to 10 seconds).
(seconds) continues (S45), repeat the operations from S22 onwards.

連続燃焼がt7分以内であり、出湯温が沸騰温度
に達しなに場合には、設定温度を再度入力した
(S46)後に、S39以下の作動を繰り返す。S46の
作動は、使用者が設定温度を変更する場合に対処
するものである。
If the continuous combustion is within t7 minutes and the outlet water temperature has not reached the boiling temperature, the set temperature is input again (S46), and then the operations from S39 onwards are repeated. The operation of S46 deals with the case where the user changes the set temperature.

IA以上の電流が入力されていない時には、吹
き消え等の失火として検知し、燃焼中の失火が1
回目か否か判別し(S47)、失火が2回目の時に
S22以下の作動を繰り返す。失火が1回目の時に
は、元電磁弁21、主電磁弁22、切替弁24を
OFし(S48〜S50)、その後S19以下の作動を繰り
返す。
When a current higher than IA is not input, it is detected as a misfire such as blowing out, and a misfire during combustion is detected as one.
It is determined whether or not it is the second misfire (S47).
Repeat the operations from S22 onwards. When a misfire occurs for the first time, close the main solenoid valve 21, main solenoid valve 22, and switching valve 24.
OF (S48-S50), and then repeat the operations from S19 onwards.

第6図は燃焼能力制御のうちの主にFF制御の
フローチヤートを示す。
FIG. 6 mainly shows a flowchart of FF control among combustion capacity controls.

第5図のS39の作動を行つた後に、第1の計算
値(必要能力)Qと第2の計算値qの演算を以下
の計算式に基づいて演算する(S100)、(S101)。
After performing the operation of S39 in FIG. 5, the first calculated value (required ability) Q and the second calculated value q are calculated based on the following formula (S100), (S101).

式1……第1の計算値Q=(Tset−THin)×w =必要能力 式2……第2の計算値q(THout−THin)×w =過渡期である現在の能力 Tset:設定温度 THin:入水温 THout:出湯温 w:入水量 第1の計算値Qと第2計算値qとを演算した後
に、FF制御による燃焼量および入水量の設定を
行つたか否かを判別し(S102)、FF制御による燃
焼量および入水量の設定を行つている場合には、
第7図のフローチヤートに示すS119以下のガス
量制御を行う。
Equation 1...First calculated value Q = (Tset-THin) x w = Required capacity Equation 2... Second calculated value q (THout-THin) x w = Current ability during transition period Tset: Set temperature THin: Incoming water temperature THout: Outgoing water temperature w: Incoming water amount After calculating the first calculated value Q and the second calculated value q, it is determined whether or not the combustion amount and incoming water amount have been set by FF control ( S102), if the combustion amount and water input amount are set by FF control,
Gas amount control is performed in S119 and subsequent steps shown in the flowchart of FIG.

また、FF制御による燃焼量および入水量の設
定を行つていない場合には、水量比例調整弁33
の開度を初期設定した後に所定時間(t9時間:例
えば1秒間)が経過したか否かを判別する
(S103)。なお、t9秒間は(熱交換器13の熱容
量)/(必要能力Q)より求められる。
In addition, if the combustion amount and water input amount are not set by FF control, the water amount proportional adjustment valve 33
It is determined whether a predetermined time (t9 time: for example, 1 second) has elapsed after the initial setting of the opening degree (S103). Note that t9 seconds is calculated from (heat capacity of heat exchanger 13)/(required capacity Q).

そして、t9秒間が経過した後に、Q≧qxから
否かを判別する(S104)。ここで、xは例えば1.5
を満足する係数であつて、しかも第1の計算値Q
と第2の計算値qとの比較結果により、給湯器1
のコールドスタートの判断を行うものである。Q
≧qxではない時、Q<qか否かを判別し
(S105)、Q<qではない時、すなわち、出湯温
(THout)が設定温度(Tset)よりやや低い時、
S100で演算した必要能力Qに応じて切替弁24
が制御(オン:全開能力運転、あるいはオフ:半
開能力運転)される。
Then, after t9 seconds have elapsed, it is determined whether Q≧qx (S104). Here, x is, for example, 1.5
, and the first calculated value Q
Based on the comparison result between q and the second calculated value q, water heater 1
This is used to determine whether a cold start is possible. Q
When not ≧qx, it is determined whether Q<q or not (S105), and when Q<q is not, that is, when the hot water temperature (THout) is slightly lower than the set temperature (Tset),
Switching valve 24 according to the required capacity Q calculated in S100.
is controlled (on: full-open capacity operation, or off: half-open capacity operation).

そして、出湯温(THout)を設定温度(Tset)
に接近させるために、設定温度(Tset)と出湯
温(THout)との偏差に応じた水量比例調整弁
33の目標開度を設定して、その目標開度をギヤ
ドモータ駆動回路74に出力する。
Then, set the hot water temperature (THout) to the set temperature (Tset).
In order to approach the temperature, a target opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33 is set according to the deviation between the set temperature (Tset) and the outlet hot water temperature (THout), and the target opening degree is output to the geared motor drive circuit 74.

また、必要能力Qと同じ緩加熱能力(Q×1.0)
を出力するように、ガスバーナ11の目標燃焼量
(ガバナ比例弁23の目標開度と燃焼用フアン1
2の目標回転数)を設定して、その目標燃焼量の
信号をフアン駆動回路72と比例弁制御回路73
に出力する(S106)。なお、(Q×1.0)のうち1.0
は係数である。
Also, the same slow heating capacity as the required capacity Q (Q x 1.0)
The target combustion amount of the gas burner 11 (the target opening degree of the governor proportional valve 23 and the combustion fan 1
2) and sends the target combustion amount signal to the fan drive circuit 72 and the proportional valve control circuit 73.
(S106). In addition, 1.0 out of (Q×1.0)
is the coefficient.

すなわち、水量比例調整弁33の開度が設定温
度(Tset)と出湯温(THout)との偏差に応じ
た目標開度となるようにギヤドモータが駆動され
る。そして、必要能力Qと同じ緩加熱能力(Q×
1.0)が得られる目標回転数および目標開度とな
るように燃焼用フアン12への供給電圧およびガ
バナ比例弁23への通電電流が比例制御によつて
調節される。
That is, the geared motor is driven so that the opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33 becomes a target opening degree according to the deviation between the set temperature (Tset) and the outlet temperature (THout). Then, the same slow heating capacity as the required capacity Q (Q×
1.0), the voltage supplied to the combustion fan 12 and the current supplied to the governor proportional valve 23 are adjusted by proportional control so as to achieve the target rotational speed and target opening degree.

その後に、FF制御は、大きな変化に対応する
出力としてばらつきによる誤差があると、出湯温
が設定温度に到達しないため、第7図のフローチ
ヤートに示したS119以下のガス量制御に切り替
えられる。
After that, in the FF control, if there is an error due to variations in the output corresponding to a large change, the tapped water temperature will not reach the set temperature, so the FF control is switched to gas amount control at S119 or lower shown in the flowchart of FIG.

Q<qである時、すなわち、出湯温が設定温度
より高温となつている時、S100で演算した必要
能力Qに応じて切替弁24が制御(オン:全開能
力運転、あるいはオフ:半開能力運転)される。
When Q<q, that is, when the hot water temperature is higher than the set temperature, the switching valve 24 is controlled according to the required capacity Q calculated in S100 (ON: full open capacity operation, or OFF: half open capacity operation). ) to be done.

そして、出湯温を設定温度に接近させるため
に、設定温度(Tset)と出湯温(THout)との
偏差に応じた水量比例調整弁33の目標開度を設
定して、その目標開度をギヤドモータ駆動回路7
4に出力する。
Then, in order to bring the outlet hot water temperature close to the set temperature, a target opening degree of the water flow proportional adjustment valve 33 is set according to the deviation between the set temperature (Tset) and the outlet hot water temperature (THout), and the target opening degree is controlled by the geared motor. Drive circuit 7
Output to 4.

また、必要能力Qより小さな最小能力を出力す
るように、ガスバーナ11の目標燃焼量(ガバナ
比例弁23の目標開度と燃焼用フアン12の目標
回転数)を設定して、その目標燃焼量の信号をフ
アン駆動回路72と比例弁制御回路73に出力す
る(S107)。
In addition, the target combustion amount of the gas burner 11 (the target opening degree of the governor proportional valve 23 and the target rotation speed of the combustion fan 12) is set so that the minimum capacity smaller than the required capacity Q is output, and the target combustion amount is set. A signal is output to the fan drive circuit 72 and the proportional valve control circuit 73 (S107).

すなわち、水量比例調整弁33の開度が設定温
度(Tset)と出湯温(THout)との偏差に応じ
た目標開度となるようにギヤドモータが駆動され
る。例えば水量比例調整弁33の開度が開かれ
る。そして、S100で演算した必要能力Qに応じ
て切替弁24がオフ(半開能力運転)されている
場合は、半開能力制御域の最小値の能力が得ら
れる目標回転数および目標開度となるように燃焼
用フアン12への供給電圧およびガバナ比例弁2
3への通電電流が比例制御によつて調節される。
That is, the geared motor is driven so that the opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33 becomes a target opening degree according to the deviation between the set temperature (Tset) and the outlet temperature (THout). For example, the opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33 is opened. When the switching valve 24 is turned off (half-open capacity operation) according to the required capacity Q calculated in S100, the target rotation speed and target opening degree are set such that the minimum value of the capacity in the half-open capacity control area is obtained. supply voltage to the combustion fan 12 and the governor proportional valve 2.
3 is regulated by proportional control.

また、S100で演算した必要能力Qに応じて切
替弁24がオン(全開能力運転)されている場合
は、全開能力制御域の最小値の能力が得られる
目標回転数および目標開度となるように燃焼用フ
アン12への供給電圧およびガバナ比例弁23へ
の通電電流が調節される。
In addition, when the switching valve 24 is turned on (full open capacity operation) according to the required capacity Q calculated in S100, the target rotation speed and target opening degree are set such that the minimum value of the capacity in the full open capacity control range is obtained. The voltage supplied to the combustion fan 12 and the current supplied to the governor proportional valve 23 are adjusted.

そして、入水量の関数である所定時間{τ1
a/w[秒]}を演算する(S108)。なお、aは係
数で、wは入水量で例えば熱交換器13の熱容量
が500c.c.の時には、係数aが20[1/]、入水量
wが5[/秒]の場合にτ1が4秒間とされ、入
水量wが10[/秒]の場合にτ1が2秒間とされ
る。
Then, the predetermined time {τ 1 =
a/w [seconds]} (S108). Note that a is a coefficient and w is the amount of water input. For example, when the heat capacity of the heat exchanger 13 is 500 c.c., when the coefficient a is 20 [1/] and the amount of water input w is 5 [/sec], τ 1 is assumed to be 4 seconds, and when the amount of water entering w is 10 [/second], τ 1 is assumed to be 2 seconds.

そして、最小能力を出力するFF制御時間が入
水量の関数である所定時間(τ1秒間:例えば2〜
4秒間)を経過したか否かを判別する(S109)。
なお、所定時間(τ1秒間:例えば2〜4秒間)は
入水量の関数、すなわち、現時点での過不足量と
器具の熱容量に見合う量を計算し、出湯温サーミ
スタ38の応答遅れの間だけガスバーナ11の燃
焼量の制御を待機している。
Then, the FF control time to output the minimum capacity is a predetermined time (τ 1 second: for example 2 to
4 seconds) have elapsed (S109).
Note that the predetermined time (τ 1 second: for example, 2 to 4 seconds) is a function of the amount of water entering, that is, the amount corresponding to the current excess or deficiency and the heat capacity of the appliance, and is calculated only during the response delay of the hot water temperature thermistor 38. It is waiting for control of the combustion amount of the gas burner 11.

τ1秒間が経過した時には、必要能力Qと同じ緩
加熱能力(Q×1.0)を出力するように、ガスバ
ーナ11の目標燃焼量(ガバナ比例弁23の目標
開度と燃焼用フアン12の目標回転数)を設定し
て、その目標燃焼量の信号をフアン駆動回路72
と比例弁制御回路73に出力する(S110)。な
お、(Q×1.0)のうち1.0は係数である。
When τ 1 second has elapsed, the target combustion amount of the gas burner 11 (the target opening degree of the governor proportional valve 23 and the target rotation of the combustion fan 12 ), and sends the target combustion amount signal to the fan drive circuit 72.
is output to the proportional valve control circuit 73 (S110). Note that 1.0 of (Q×1.0) is a coefficient.

すなわち、必要能力Qと同じ緩加熱能力(Q×
1.0)が得られる目標回転数および目標開度とな
るように燃焼用フアン12への供給電圧およびガ
バナ比例弁23への通電電流が調節される。
In other words, the same slow heating capacity as the required capacity Q (Q×
1.0), the voltage supplied to the combustion fan 12 and the current supplied to the governor proportional valve 23 are adjusted so that the target rotational speed and target opening degree are obtained.

その後に、FF制御は、大きな変化に対応する
出力として出されるので、ばらつきによる誤差が
あると、出湯温が設定温度に到達しないため、第
7図のフラーチヤートに示したS119以下のガス
量制御に切り替えられる。
After that, FF control is output as an output that corresponds to large changes, so if there is an error due to variation, the outlet temperature will not reach the set temperature, so gas amount control below S119 shown in the full chart in Figure 7 can be switched to

ここで、τ1秒間経過していない時には、設定温
度(Tset)と出湯温(THout)との偏差が|dt
|℃(=±y℃:例えば±5℃)以内か否かを判
別して(S111)、偏差が|dt|℃以内の時、S110
を行い、偏差が|dt|℃以内ではない時、継続し
てS109を行う。
Here, when τ 1 second has not elapsed, the deviation between the set temperature (Tset) and the outlet hot water temperature (THout) is |dt
Determine whether the deviation is within |℃ (=±y℃: for example, ±5℃) (S111), and if the deviation is within |dt|℃, S110
If the deviation is not within |dt|℃, continue to perform S109.

Q≧qxの時には、すなわち、出湯温が設定温
度まで達しない時には、設定温度(Tset)と出
湯温(THout)との偏差が|dt|℃(=±y
℃:例えば±5℃)以内か否かを判別して
(S112)、偏差が|dt|℃以内の時、S106を行う。
When Q≧qx, that is, when the hot water temperature does not reach the set temperature, the deviation between the set temperature (Tset) and the hot water hot water temperature (THout) is |dt|℃ (=±y
℃: for example, ±5℃) (S112), and if the deviation is within |dt|℃, perform S106.

偏差が|dt|℃以内ではない時、S100で演算
した必要能力Qに応じて切替弁24が制御(オ
ン:全開能力運転、あるいはオフ:半開能力運
転)される。
When the deviation is not within |dt|°C, the switching valve 24 is controlled (ON: full open capacity operation, or OFF: half open capacity operation) according to the required capacity Q calculated in S100.

そして、出湯温(THout)を設定温度(Tset)
まで早く上昇させるために、設定温度(Tset)
と出湯温(THout)との偏差に応じた水量比例
調整弁33の目標開度を設定して、その目標開度
の信号をギヤモータ駆動回路74に出力する。
Then, set the hot water temperature (THout) to the set temperature (Tset).
To quickly raise the temperature to
A target opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33 is set according to the deviation between the temperature and the outlet hot water temperature (THout), and a signal of the target opening degree is output to the gear motor drive circuit 74.

また、必要能力Qより大きな最大能力{Q×
(Q+α)/Q}を出力するように、ガスバーナ
11の目標燃焼量(ガバナ比例弁23の目標開度
と燃焼用フアン12の目標回転数)を設定して、
その目標燃焼量の信号をフアン駆動回路72と比
例弁制御回路73に出力する(S113)。なお、
(Q+α)/Qは係数で例えばαをQ×3/4Kca
としたとき1.75とされる。
Also, the maximum ability {Q×
The target combustion amount of the gas burner 11 (the target opening degree of the governor proportional valve 23 and the target rotation speed of the combustion fan 12) is set so as to output (Q+α)/Q},
A signal indicating the target combustion amount is output to the fan drive circuit 72 and the proportional valve control circuit 73 (S113). In addition,
(Q+α)/Q is a coefficient, for example α is Q×3/4Kca
It is assumed to be 1.75.

すなわち、水量比例調整弁33の開度が速やか
に設定温度(Tset)と出湯温(THout)との偏
差に応じた開度に絞られる。そして、必要能力Q
より大きな最大能力{Q×(Q+α)/Q}が得
られる目標回転数および目標開度となるように燃
焼用フアン12への供給電圧およびガバナ比例弁
23への通電電流が比例制御によつて調節され
る。
That is, the opening degree of the water volume proportional adjustment valve 33 is quickly narrowed down to the opening degree according to the deviation between the set temperature (Tset) and the outlet hot water temperature (THout). And the required ability Q
The voltage supplied to the combustion fan 12 and the current supplied to the governor proportional valve 23 are proportionally controlled so that the target rotation speed and target opening degree are obtained to obtain a larger maximum capacity {Q×(Q+α)/Q}. adjusted.

次に、入水量の関係である所定時間{τ2=b−
cw[秒]}を演算する(S114)。なお、b、cは係
数で、wは入水量で例えば熱交換器13の熱容量
が500c.c.の時には、係数bが12.5[秒]、係数cが
0.7[秒2/]、入水量wが5[/秒]の場合に
τ2が9秒間とされ、入水量wが10[/秒]の場
合にτ2が5.5秒間とされる。
Next, the predetermined time {τ 2 = b−
cw [seconds]} (S114). Note that b and c are coefficients, and w is the amount of water input. For example, when the heat capacity of the heat exchanger 13 is 500 c.c., the coefficient b is 12.5 [seconds] and the coefficient c is
0.7 [second 2 /], when the water input amount w is 5 [/second], τ 2 is set to 9 seconds, and when the water input amount w is 10 [/second], τ 2 is set to 5.5 seconds.

そして、急加熱能力によるFF制御時間が入水
量の関数である所定時間(τ2秒間:例えば5〜9
秒間)を経過したか否かを判別する(S115)。な
お、所定時間(τ2秒間:例えば5〜9秒間)は入
水量の関数、すなわち、現時点での過不足量と熱
交換器13等の通水器具の熱容量に見合う量を計
算し、出湯温サーミスタ38の応答遅れの間だけ
ガスバーナ11の燃焼量の制御を待機している。
Then, the FF control time due to the rapid heating ability is a predetermined time (τ 2 seconds: for example, 5 to 9
(seconds) have elapsed (S115). In addition, the predetermined time (τ 2 seconds: for example, 5 to 9 seconds) is a function of the amount of water entering, that is, the amount corresponding to the current excess or deficiency and the heat capacity of the water flow equipment such as the heat exchanger 13 is calculated, and the exit hot water temperature is determined. Control of the combustion amount of the gas burner 11 is on standby only during the response delay of the thermistor 38.

以上のように、水量比例調整弁33の開度(入
水量)を変更した時は、出湯温が設定温度に達し
た時、あるいは所定時間{τ2=b−cw[秒]}が
経過するまで、ガスバーナ11を最大能力で燃焼
させることによつて、ガス量の変化と入水量の変
化との干渉を防止できるので、出湯温に影響が現
れず、早く出湯温を設定させることができる。
As described above, when the opening degree (inflow water amount) of the water volume proportional adjustment valve 33 is changed, when the outlet water temperature reaches the set temperature or the predetermined time {τ 2 = b - cw [seconds]} has elapsed. By burning the gas burner 11 at its maximum capacity until then, it is possible to prevent interference between a change in the amount of gas and a change in the amount of water entering, so that the temperature of the hot water outlet is not affected and the temperature of the outlet hot water can be set quickly.

急加熱能力によるFF制御時間が所定時間(τ2
秒間:例えば5〜9秒間)を経過している時、出
湯温(THout)を安定させるために、必要能力
Qより小さな余熱パージ能力{Q×(Q−β)/
Q}を出力するように、ガスバーナ11の目標燃
焼量(ガバナ比例弁23の目標開度と燃焼用フア
ン12の目標回転数)を設定して、その目標燃焼
量の信号をフアン駆動回路72と比例弁制御回路
73に出力する(S116)。なお、(Q−β)/Q
は係数で例えばβをQ×1/4kcaとしたとき0.6
とされる。
The FF control time due to the rapid heating ability is the specified time (τ 2
seconds: e.g. 5 to 9 seconds), in order to stabilize the hot water temperature (THout), the residual heat purge capacity is smaller than the required capacity Q {Q × (Q - β) /
Q}, the target combustion amount of the gas burner 11 (target opening degree of the governor proportional valve 23 and target rotation speed of the combustion fan 12) is set, and a signal of the target combustion amount is sent to the fan drive circuit 72. It is output to the proportional valve control circuit 73 (S116). In addition, (Q-β)/Q
is a coefficient, for example 0.6 when β is Q x 1/4kca
It is said that

すなわち、必要能力Qより小さな余熱パージ能
力{Q×(Q−β)/Q}が得られる目標回転数
および目標開度となるように燃焼用フアン12へ
の供給電圧およびガバナ比例弁23への通電電流
が比例制御によつて調節される。
In other words, the voltage supplied to the combustion fan 12 and the voltage applied to the governor proportional valve 23 are adjusted so that the target rotation speed and opening degree are such that a residual heat purge capacity {Q×(Q-β)/Q} smaller than the required capacity Q is obtained. The energizing current is adjusted by proportional control.

その後に、FF制御は、大きな変化に対応する
出力として出されるので、ばらつきによる誤差が
あると、出湯温が設定温度に到達しないため、第
7図のフローチヤートに示したS119以下のガス
量制御に切り替えられる。
After that, FF control is output as an output corresponding to a large change, so if there is an error due to variation, the outlet temperature will not reach the set temperature, so the gas amount control below S119 shown in the flowchart of Figure 7 can be switched to

また、急加熱能力によるFF制御時間が所定時
間(τ2秒間:例えば5〜9秒間)を経過していな
い時には、設定温度(Tset)と出湯温(THout)
との偏差が所定温度差|dt|(=±y℃:例えば
±5℃)以内か否かを判別して(S117)、偏差が
|dt|以内の時、S116の作動を行い、偏差が|dt
|以内ではない時、所定時間Δtで出湯温の温度
差Δy以下の出湯温度変化があるか否かを判別す
る(S118)。Δy/Δt以下の出湯温の変化がある
時には、S116を行い、Δy/Δt以下の出湯温の変
化がない時には、S115以下の作動を繰り返す。
In addition, when the FF control time due to the rapid heating ability has not passed the predetermined time (τ 2 seconds: e.g. 5 to 9 seconds), the set temperature (Tset) and hot water temperature (THout)
It is determined whether the deviation from |dt
When the difference is not within |, it is determined whether or not there is a change in the outlet hot water temperature that is less than or equal to the temperature difference Δy in the outlet hot water temperature in a predetermined time Δt (S118). When there is a change in the outlet hot water temperature by Δy/Δt or less, S116 is performed, and when there is no change in the outlet hot water temperature by Δy/Δt or less, the operations from S115 onwards are repeated.

第7図は小能力への過渡期(出湯温のオーバー
シユート時)のガス量制御のフローチヤートを示
す。
FIG. 7 shows a flowchart of gas amount control during the transition period to small capacity (when the hot water temperature overshoots).

設定温度(Tset)と出湯温(THout)との偏
差が+y℃(例えば+5℃)以上か否かを判別す
る(S119)。偏差が+y℃(例えば+5℃)以上
の時、必要能力Qより小さな能力{Q×(Q−
β)/Q}を出力するように、ガスバーナ11の
目標燃焼量(ガバナ比例弁23の目標開度と燃焼
用フアン12の目標回転数)を設定して、その目
標燃焼量の信号をフアン駆動回路72と比例弁制
御回路73に出力する(S120)。なお、(Q−
β)/Qは係数で例えばβをQ×1/4kcalとした
とき0.75とされる。
It is determined whether the deviation between the set temperature (Tset) and the outlet hot water temperature (THout) is greater than or equal to +y°C (for example, +5°C) (S119). When the deviation is +y℃ (e.g. +5℃) or more, the ability smaller than the required ability Q {Q×(Q-
The target combustion amount of the gas burner 11 (the target opening degree of the governor proportional valve 23 and the target rotation speed of the combustion fan 12) is set so as to output β)/Q}, and the signal of the target combustion amount is used to drive the fan. It is output to the circuit 72 and the proportional valve control circuit 73 (S120). In addition, (Q-
β)/Q is a coefficient, for example, 0.75 when β is Q×1/4kcal.

そして、FF制御出力の出力時間(t10秒間:例
えば30秒間)経過した(S121)後、第5図のフ
ローチヤートに示したS41以下の安全制御を行
う。また、t10秒間経過していない時には、S119
以下の作動を繰り返す。
Then, after the output time of the FF control output (t10 seconds: for example, 30 seconds) has elapsed (S121), the safety control from S41 shown in the flowchart of FIG. 5 is performed. Also, if t10 seconds have not elapsed, S119
Repeat the following actions.

したがつて、設定温度(Tset)と出湯温
(THout)との偏差(e)が+y℃(例えば+5℃)
以上のときには、積分時間(可変更新時間)とは
無関係に設定された出力時間(t10秒間:例えば
30秒間)で、FF制御出力{Q×(Q−β)/Q}
となる。
Therefore, the deviation (e) between the set temperature (Tset) and the outlet hot water temperature (THout) is +y℃ (for example, +5℃)
In the above case, the output time (t10 seconds: e.g.
30 seconds), FF control output {Q×(Q-β)/Q}
becomes.

また、設定温度(Tset)と出湯温(THout)
との偏差が+y℃(例えば+5℃)未満の時に
は、FB(PI)制御が開始され、温度偏差関数と入
水量関数との合成関数から積分時間(PI制御出
力の可変更新時間)Tを演算する(S123)。
In addition, the set temperature (Tset) and hot water temperature (THout)
When the deviation from (S123).

温度偏差関数は、 ∴F(e)=(K1−e)×k1 K1、k1は定数 e=設定温度−出湯温 入水量関数は、 ∴G(w)=(K2−w)×k2 K2、k2は定数 積分時間は、 ∴T={F(e)+G(w)} ={(155−e)×1/8+(80−w)×1/8} =PI制御の出力時間 したがつて、設定温度(Tset)と出湯温
(THout)との偏差(e)が+y℃(例えば+5℃)
未満のときには、偏差(e)が大きい程または入水量
(w)が多い程、PI制御出力の可変更新時間(積分
時間)T[秒]が短くなる。また、偏差(e)が小さ
い程または入水量(w)が少ない程、PI制御出力の
可変更新時間(積分時間)T[秒]が長くなる。
The temperature deviation function is: ∴F(e)=(K 1 − e)×k 1 K 1 , k 1 is a constant e = set temperature − outlet water temperature The water input function is: ∴G(w)=(K 2 − w )×k 2 K 2 , k 2 are constants Integral time is: ∴T={F(e)+G(w)} = {(155-e)×1/8+(80-w)×1/8} = Output time of PI control Therefore, the deviation (e) between the set temperature (Tset) and the outlet temperature (THout) is +y℃ (for example, +5℃)
When it is less than, the larger the deviation (e) or the amount of water input.
The more (w), the shorter the variable update time (integration time) T [seconds] of the PI control output. Further, the smaller the deviation (e) or the smaller the amount of water input (w), the longer the variable update time (integration time) T [seconds] of the PI control output.

その後、積分時間(T秒間:例えば150秒間)
が経過した(S124)後、温度偏差e≦1か否か
を判別し(S125)、e≦1の時、すなわち、設定
温度(Tset)と出湯温(THout)との偏差(e)が
1℃以下の時、第5図に示したフローチヤートの
S41以下の安全制御を行う。
Then, the integration time (T seconds: e.g. 150 seconds)
has passed (S124), it is determined whether the temperature deviation e≦1 (S125), and when e≦1, that is, the deviation (e) between the set temperature (Tset) and the outlet hot water temperature (THout) is 1. ℃ or below, the flowchart shown in Figure 5
Performs safety control below S41.

また、e≦1ではない時、すなわち、設定温度
(Tset)と出湯温(THout)との偏差(e)が1℃以
下ではない時、燃料ガスのガス種Kpを入力し
(S126)、ガス種Kpに応じた比例制御定数に切替
えるように、以下のPI制御出力の演算式に基づ
いてPI制御出力の更新を行つて、その更新され
たPI制御出力となるように、フアン駆動回路7
2および比例弁制御回路73を制御する
(S127)。
In addition, when e≦1, that is, when the deviation (e) between the set temperature (Tset) and the outlet temperature (THout) is not less than 1°C, input the gas type Kp of the fuel gas (S126), The fan drive circuit 7 updates the PI control output based on the following PI control output calculation formula so as to switch to a proportional control constant according to the seed Kp, and the fan drive circuit 7
2 and the proportional valve control circuit 73 (S127).

PI制御出力:PN=PN−1+e×Kp PI制御出力変化量:ΔVS=e×Kp 現在のPI制御出力:PN−1=Q×(Q−
α)/Q ∴PI制御出力:PN=PN−1+ΔVS すなわち、S127の作動において、PI制御出力
(燃焼用フアン12およびガバナ比例弁23への
比例制御定数)を温度偏差関数として出力するこ
とによつて、PI制御出力が得られる目標回転数
および目標開度となるように燃焼用フアン12へ
の供給電圧およびガバナ比例弁23への通電電流
が比例制御によつて調節される。
PI control output: PN=PN-1+e×Kp PI control output variation: ΔVS=e×Kp Current PI control output: PN-1=Q×(Q-
α)/Q ∴PI control output: PN=PN-1+ΔVS In other words, in the operation of S127, the PI control output (proportional control constant to the combustion fan 12 and governor proportional valve 23) is output as a temperature deviation function. Accordingly, the voltage supplied to the combustion fan 12 and the current supplied to the governor proportional valve 23 are adjusted by proportional control so that the target rotational speed and target opening degree are obtained to obtain the PI control output.

但し、所定流量(5/分)より少ない入水量
のときには、FF制御出力の最大値を、必要能力
Qと同じ緩加熱能力(Q×1.0)の出力に近づけ
て微少流量においての出湯温の安定性を向上させ
ている。
However, when the water inflow is less than the predetermined flow rate (5/min), the maximum value of the FF control output is brought close to the output of the slow heating capacity (Q x 1.0), which is the same as the required capacity Q, to stabilize the exit hot water temperature at a minute flow rate. Improving sexuality.

その後に、第5図のフローチヤートに示した
S41以下の安全制御を行う。
After that, as shown in the flowchart of Figure 5,
Performs safety control below S41.

したがつて、ガス種Kp、ガス量および入水量
などの負荷に応じた比例制御定数に切替えること
によつて、ガス量を増減(固定値ではなく変数
に)することができ、広範囲、且つ自由なPI制
御出力の更新を行うことができる。また、ガバナ
比例弁23の特性(ガス種により異なる)と適合
したPI制御を行うことができる。さらに、積分
時間TとPI制御出力とから、出湯温を早く設定
温度に接近させることができる。
Therefore, by switching to a proportional control constant according to the load such as gas type Kp, gas amount, and water input amount, the gas amount can be increased or decreased (variable rather than fixed value), and can be used over a wide range and freely. It is possible to update the PI control output. Furthermore, PI control that is compatible with the characteristics of the governor proportional valve 23 (which differs depending on the gas type) can be performed. Furthermore, from the integral time T and the PI control output, the outlet hot water temperature can be quickly brought close to the set temperature.

第8図はCPU70の水量比例制御の最大入水
量制御のフローチヤートを示す。なお、このフロ
ーチヤートは設定温度が定まつた時点で行われ
る。
FIG. 8 shows a flowchart of the maximum water input amount control of the water amount proportional control of the CPU 70. Note that this flowchart is performed when the set temperature is determined.

本実施例では、第9図のグラフに示すようなデ
ータに基づいて水量比例制御が行われる。なお、
給油器1の入水量の最大値は16/分とする。本
実施例では、空燃比、ガス成分、ガス量、飽和蒸
気圧から燃焼ガスの露点温度を求め、入水量およ
び熱交換器13の特性、水の物性値、熱交換器1
3の壁面の温度を求めている。
In this embodiment, water amount proportional control is performed based on data as shown in the graph of FIG. In addition,
The maximum amount of water entering the oil feeder 1 is 16/min. In this example, the dew point temperature of the combustion gas is determined from the air-fuel ratio, gas components, gas amount, and saturated vapor pressure, and the amount of water input, the characteristics of the heat exchanger 13, the physical property values of water, and the
We are looking for the temperature of the wall of No.3.

初めに、メインコントローラ54の出湯温設定
スイツチ57またはサブコントローラ54aの出
湯温設定スイツチ57aを操作することにより設
定された設定温度を読み込み(S200)、設定温度
が所定温度(例えば35℃)以下の温度に設定され
ているか否かを判別する(S201)。設定温度が35
℃以下の温度に設定されている時に、熱交換器1
3内へ流入する水の最大入水量を、第9図のグラ
フに示したように、設定温度と燃焼ガスの露点温
度に基づいて決められた設定入水量(a/分:
例えば12.6/分)に設定する(S202)。
First, the set temperature set by operating the hot water temperature setting switch 57 of the main controller 54 or the hot water temperature setting switch 57a of the sub-controller 54a is read (S200), and if the set temperature is below a predetermined temperature (for example, 35°C), It is determined whether the temperature is set (S201). Set temperature is 35
When the temperature is set to below ℃, heat exchanger 1
As shown in the graph of Fig. 9, the maximum amount of water flowing into the chamber is determined based on the set temperature and the dew point temperature of the combustion gas (a/min:
For example, 12.6/min) (S202).

また、制定温度が35℃以下の温度に設定されて
いない時には、設定温度が所定温度(例えば39
℃)以下の温度に設定されているか否かを判別す
る(S203)。設定温度が39℃以下の温度に設定さ
れている時には、熱交換器13内へ流入する水の
最大入水量を、第9図のグラフに示したように、
設定温度と燃焼ガスの露点温度に基づいて決めら
れた設定入水量(b/分:例えば13.6/分)
に設定する(S204)。
Also, when the established temperature is not set to a temperature below 35℃, the set temperature is set to a predetermined temperature (for example, 39℃).
℃) or less is determined (S203). When the set temperature is set to 39°C or lower, the maximum amount of water flowing into the heat exchanger 13 is as shown in the graph of Fig. 9.
Set water input amount determined based on the set temperature and dew point temperature of combustion gas (b/min: e.g. 13.6/min)
(S204).

また、設定温度が39℃以下の温度に設定されて
いない時には、熱交換器13内へ流入する水の最
大入水量を、第9図のグラフに示したように、設
定温度と燃焼ガスの露点温度に基づいて決められ
た設定入水量(c/分:例えば最大入水量×熱
効率/設定温度−入水温{/分}に設定する
(S205)。
In addition, when the set temperature is not set to a temperature below 39°C, the maximum amount of water flowing into the heat exchanger 13 is determined by the set temperature and the dew point of the combustion gas, as shown in the graph of Figure 9. The set water input amount (c/min) determined based on the temperature is set to, for example, maximum water input amount x thermal efficiency/set temperature - input water temperature {/min} (S205).

本実施例の給湯器1の最低作動水量は、2/
分に設定され、最高作動水量は、15〜16/分に
設定されているが、出湯能力に応じて種々変更で
きる。
The minimum operating water amount of the water heater 1 in this embodiment is 2/
The maximum operating water flow rate is set at 15 to 16 minutes, but it can be varied depending on the hot water output capacity.

以上のように、熱交換器13内に流入する水の
入水量を、設定温度と燃焼ガスの露点温度に応じ
て設定される最大入水量以下となるように調節す
ることによつて、熱交換器13の温度が燃焼ガス
の露点温度以下に低下することを防止することが
できる。すなわち、熱交換器13の温度(出湯温
とほぼ同一の温度)を燃焼ガスの露点温度より高
温に維持することができる。
As described above, heat exchange is performed by adjusting the amount of water flowing into the heat exchanger 13 to be equal to or less than the maximum amount of water that is set according to the set temperature and the dew point temperature of the combustion gas. It is possible to prevent the temperature of the vessel 13 from dropping below the dew point temperature of the combustion gas. That is, the temperature of the heat exchanger 13 (approximately the same temperature as the hot water temperature) can be maintained at a higher temperature than the dew point temperature of the combustion gas.

したがつて、燃焼ガスが熱交換器13に接触し
ても燃焼ガスが露点温度以下に冷却されることは
ないので、燃焼ガス中の水蒸気が凝結せず、熱交
換器13の壁面に露が付着しなくなる。このた
め、熱交換器13が腐食する等の不具合を防止す
ることができるので、給湯器の耐久性を向上する
ことができる。
Therefore, even if the combustion gas comes into contact with the heat exchanger 13, the combustion gas is not cooled below the dew point temperature, so the water vapor in the combustion gas does not condense, and dew does not form on the wall of the heat exchanger 13. It will no longer stick. Therefore, problems such as corrosion of the heat exchanger 13 can be prevented, and the durability of the water heater can be improved.

[変形例] 本実施例では、燃料に燃料ガスなどの気体燃料
を用いたが、燃料に石油などの液体燃料を用いて
も良い。
[Modification] In this embodiment, gaseous fuel such as fuel gas is used as the fuel, but liquid fuel such as petroleum may also be used as the fuel.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例にかかるガス燃焼式
給湯器を示す概略図、第2図は本発明の一実施例
にかかるガス燃焼式給湯器の制御装置を示すブロ
ツク図である。第3図ないし第5図は本発明の一
実施例にかかるシーケンス制御、燃焼能力制御、
安全制御のフローチヤート、第6図は本発明の一
実施例にかかる主にFF制御のフローチヤート、
第7図は本発明の一実施例にかかる小能力への過
渡期のガス量制御のフローチヤート、第8図は本
発明の一実施例にかかる水量比例制御の最大入水
量制御のフローチヤート、第9図は本発明の一実
施例にかかる出湯温と入水量との関係を示すグラ
フである。 図中、1……ガス燃焼式給湯器、11……ガス
バーナ、13……熱交換器、33……水量比例調
整弁、35……入水温サーミスタ(入水温検知手
段)、36……水量センサ(入水量検知手段)、3
8……出湯温サーミスタ(出湯温検知手段)、5
0……制御装置、54……メインコントローラ
(温度設定手段)、54a……サブコントローラ
(温度設定手段)、60……制御回路。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a gas combustion water heater according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a control device for a gas combustion water heater according to an embodiment of the invention. 3 to 5 show sequence control, combustion capacity control, and combustion capacity control according to an embodiment of the present invention.
Flowchart of safety control, FIG. 6 is a flowchart mainly of FF control according to an embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a flowchart of gas amount control during the transition period to small capacity according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart of maximum water input flow control of water flow proportional control according to an embodiment of the present invention. FIG. 9 is a graph showing the relationship between outlet hot water temperature and water input amount according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1...Gas combustion water heater, 11...Gas burner, 13...Heat exchanger, 33...Water volume proportional adjustment valve, 35...Inlet water temperature thermistor (inlet water temperature detection means), 36...Water flow sensor (Water inflow detection means), 3
8... Outlet hot water temperature thermistor (outlet hot water temperature detection means), 5
0... Control device, 54... Main controller (temperature setting means), 54a... Sub controller (temperature setting means), 60... Control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a) 燃焼用空気と燃料とを所定の空燃比で燃
焼するバーナと、 (b) 内部を通過する水を前記バーナからの燃焼ガ
スにより加熱する熱交換器と、 (c) 該熱交換器内へ流入する水の入水量を調節す
る水量比例調整弁と、 (d) 前記該熱交換器から流出する水の出湯温を所
望の設定温度に設定する温度設定手段と、 (e) 前記熱交換器内へ流入する水の入水量を検知
する入水量検知手段と、 (f) 前記温度設定手段で設定された設定温度およ
び燃焼ガスの露点温度を考慮した最大入水量を
設定すると共に、 前記入水量検知手段で検知された入水量が前記
最大入水量以下となるように前記水量比例調整弁
の開度を制御する制御回路と を備えた給湯器。
[Claims] 1 (a) a burner that burns combustion air and fuel at a predetermined air-fuel ratio; (b) a heat exchanger that heats water passing through the interior with combustion gas from the burner; (c) a water volume proportional adjustment valve that adjusts the amount of water flowing into the heat exchanger; (d) temperature setting means that sets the outlet temperature of water flowing out of the heat exchanger to a desired set temperature. (e) water inflow detection means for detecting the amount of water flowing into the heat exchanger; and (f) a maximum water input in consideration of the set temperature set by the temperature setting means and the dew point temperature of the combustion gas. A water heater comprising: a control circuit that sets a water amount and controls the opening degree of the water amount proportional adjustment valve so that the amount of water detected by the water amount detection means is equal to or less than the maximum water amount.
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