JPH0894072A - Combustion state deciding method for hot water feeder - Google Patents

Combustion state deciding method for hot water feeder

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JPH0894072A
JPH0894072A JP25432694A JP25432694A JPH0894072A JP H0894072 A JPH0894072 A JP H0894072A JP 25432694 A JP25432694 A JP 25432694A JP 25432694 A JP25432694 A JP 25432694A JP H0894072 A JPH0894072 A JP H0894072A
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寿人 片岡
Akihiro Yanada
晃宏 梁田
Nobuhiko Touei
亘彦 東影
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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

PURPOSE: To detect worsening of a combustion state from the change of the control state of a combustion amount without using a sensor by a method wherein it is decided that the combustion state of a hot water feeder is worsened when a feedback control amount attains the limit value of a controllable range or the vicinity of a limit value. CONSTITUTION: A control device for a hot water feeder comprises an FF computing part 15 to compute an FF combustion amount according to which feedforward(FF) control of a gas proportional valve 13 is effected, and an FB computing part 16 to compute an FB combustion amount according to which feedback(FB) control of the gas proportional valve 13 is executed. An output combustion amount is decided based on an FF combustion amount and an FB combustion amount by a combustion amount setting part 17. Further, a deciding part 28 to store a limit value of an FB combustion amount is provided and an FB combustion amount inputted thereto is compared with a limit value. When an FB combustion amount attains a limit value, transfer to safety operation is effected to close an on-off valve 12, and control is executed so that combustion of a gas burner is forcibly stopped.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は給湯器の燃焼状態判定方
法に関する。具体的にいうと、給湯器に用いられている
熱交換器のフィン詰り等による燃焼状態の悪化を判定す
るための方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for determining a combustion state of a water heater. Specifically, it relates to a method for determining deterioration of a combustion state due to fin clogging of a heat exchanger used in a water heater.

【0002】[0002]

【従来の技術】給湯器においては、ガスバーナで燃焼さ
せたガスと水とを熱交換器で熱交換させることによりガ
スの燃焼熱で水を加熱する。しかし、ガスには水分が含
まれているため、低温出湯で給湯器を長期間使用する
と、熱交換器のフィンに結露し、結露によってフィンが
腐食する。このため熱交換器にフィン詰りが発生し、ガ
スバーナ側から熱交換器へ向けて強制的に供給されてい
るエアの排気が悪くなり、缶体の排気閉塞のためにガス
バーナの燃焼状態が悪化するという問題がある。
2. Description of the Related Art In a water heater, the gas burned by a gas burner and water are heat-exchanged by a heat exchanger to heat the water by the combustion heat of the gas. However, since the gas contains water, when the water heater is used for a long time at low temperature hot water, dew is condensed on the fins of the heat exchanger and the fins are corroded by the dew condensation. As a result, the heat exchanger is clogged with fins, the exhaust of the air that is forcibly supplied from the gas burner side to the heat exchanger deteriorates, and the combustion state of the gas burner deteriorates due to the exhaust blockage of the can body. There is a problem.

【0003】このようなフィン詰りによる燃焼状態の悪
化に対する対策としては、CO(一酸化炭素)センサ等
により排気ガス中の有害成分を測定することにより、燃
焼状態の悪化を検知し、燃焼状態が一定限度以上に悪化
した場合には、ガスバーナの燃焼を停止させるようにし
たものが提案されている。
As a measure against the deterioration of the combustion state due to the fin clogging, the deterioration of the combustion state is detected by measuring the harmful components in the exhaust gas with a CO (carbon monoxide) sensor or the like. It has been proposed that the combustion of the gas burner is stopped when the deterioration exceeds a certain limit.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにしてフィン詰りによる燃焼状態の悪化を検出する方
法では、センサの信頼性に問題があるため、あまり普及
していない。また、センサとその処理回路等を必要とす
るので、製品コストが上昇するという欠点もあった。
However, the method of detecting the deterioration of the combustion state due to the fin clogging in this way is not widely used because of the problem in the reliability of the sensor. Further, since the sensor and its processing circuit are required, there is a drawback that the product cost increases.

【0005】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、センサ等を
用いることなく、燃焼量の制御状態の変化からフィン詰
り等による燃焼状態の悪化を検出できるようにすること
にある。
The present invention has been made in view of the drawbacks of the above-mentioned conventional examples, and an object thereof is to use a sensor or the like to change the control state of the combustion amount and to change the combustion state due to fin clogging or the like. Is to be able to detect the deterioration of.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による給湯器の燃
焼状態判定方法は、フィードフォワード制御にフィード
バック制御を併用して燃焼量を制御される給湯器におい
て、フィードバック制御量の制御可能範囲を予め設定し
ておき、フィードバック制御量が当該制御可能範囲の限
界値もしくは限界値近傍に達した場合には給湯器の燃焼
状態が悪化していると判定するようにしたことを特徴と
している。
A method for determining a combustion state of a water heater according to the present invention is such that a controllable range of a feedback control amount is preset in a water heater in which feedback control is used in combination with feedforward control to control the combustion amount. It is characterized in that it is set in advance, and when the feedback control amount reaches the limit value of the controllable range or near the limit value, it is determined that the combustion state of the water heater has deteriorated.

【0007】例えば、前記フィードバック制御量が前記
制御可能範囲の限界値に達した場合には、燃焼停止させ
るようにすることができる。
For example, when the feedback control amount reaches the limit value of the controllable range, combustion can be stopped.

【0008】また、前記フィードバック制御量が前記制
御可能範囲の限界値近傍に達した場合には、ファン回転
数補正や燃焼状態悪化の表示等の予備的処理を行なわせ
るようにすることもできる。
Further, when the feedback control amount reaches the vicinity of the limit value of the controllable range, preliminary processing such as fan speed correction and display of deterioration of combustion state may be performed.

【0009】[0009]

【作用】給湯器が当初フィードフォワード制御されてい
ても、熱交換器にフィン詰りが発生すると、熱交換効率
の低下により出湯温度が低下してくる。出湯温度が低下
してくると、フィードフォワード制御にフィードバック
制御が加わって出湯温度を設定温度に一致させるように
湯温制御される。さらにフィン詰りが進行すると、設定
温度の湯を出湯するためにフィードバック制御量が大き
くなっていく。
Operation Even if the water heater is initially feed-forward controlled, if the fins of the heat exchanger are clogged, the heat exchange efficiency will decrease and the outlet water temperature will decrease. When the outlet heated water temperature decreases, feedback control is added to the feedforward control to control the heated outlet water temperature to match the set temperature. When the fin clogging further proceeds, the feedback control amount increases in order to discharge the hot water having the set temperature.

【0010】本発明にあっては、このような給湯器にお
いて、フィードバック制御量の制御可能範囲を予め設定
している。例えば、フィン詰りにより次第に悪化してく
る燃焼状態とフィードバック制御量との関係を実験的に
調べ、許容可能な燃焼状態に対応してフィードバック制
御量の制御可能範囲を定めることができる。従って、こ
の制御可能範囲の限界値もしくは限界値近傍に達した場
合には、給湯器の燃焼状態が悪化していると判定するこ
とができ、その判定結果に応じて給湯器を燃焼停止させ
たり、ファン回転数を補正したり、燃焼状態の悪化を示
す表示を出力させたりすることができる。
According to the present invention, in such a water heater, the controllable range of the feedback control amount is set in advance. For example, the controllable range of the feedback control amount can be determined corresponding to the allowable combustion state by experimentally examining the relationship between the combustion state and the feedback control amount, which gradually deteriorate due to fin clogging. Therefore, when it reaches the limit value or near the limit value of this controllable range, it can be determined that the combustion state of the water heater is deteriorated, and the combustion of the water heater can be stopped according to the determination result. It is possible to correct the fan rotation speed and output a display indicating deterioration of the combustion state.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明の一実施例に係る給湯器Aを示
す概略構成図である。熱交換器1は缶体2内に納められ
ており、缶体2内の熱交換器1の下方にはガスバーナ3
が配設されている。さらに、缶体2の底部には、ガスバ
ーナ3に燃焼用エアを強制給気するためのファン4が設
けられており、缶体2の上面には排気口5が開口されて
いる。しかして、熱交換器1に流れる水は、ガスバーナ
3で燃焼させられた燃焼ガスと熱交換することによって
加熱され、湯となって出湯される。ファン4はガスバー
ナ3が最適な空燃比で燃焼するように所定のファン回転
数で回転し、ファン4から供給された燃焼用エアは、ガ
スバーナ3で加熱されて燃焼ガスと共に熱交換器1のフ
ィン1aの間を通過し、排気口5から外部へ排気され
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a water heater A according to an embodiment of the present invention. The heat exchanger 1 is housed in a can body 2, and a gas burner 3 is provided below the heat exchanger 1 in the can body 2.
Is provided. Further, a fan 4 for forcibly supplying combustion air to the gas burner 3 is provided at the bottom of the can body 2, and an exhaust port 5 is opened at the upper surface of the can body 2. Then, the water flowing through the heat exchanger 1 is heated by exchanging heat with the combustion gas burned by the gas burner 3, and is discharged as hot water. The fan 4 rotates at a predetermined fan rotation speed so that the gas burner 3 burns at an optimum air-fuel ratio, and the combustion air supplied from the fan 4 is heated by the gas burner 3 and the fins of the heat exchanger 1 together with the combustion gas. It passes between 1a and is exhausted to the outside from the exhaust port 5.

【0012】熱交換器1の入水側に接続された入水管6
には入水流量Qを検出するための水量センサ7と入水温
度TCを検出するためのサーミスタ等の入水温度センサ
8が設けられており、熱交換器1の出湯側に接続された
出湯管9には熱交換器1で加熱された湯の出湯温度TH
を検出する出湯温度センサ10が設けられている。
A water inlet pipe 6 connected to the water inlet side of the heat exchanger 1.
Is provided with a water amount sensor 7 for detecting the incoming water flow rate Q and an incoming water temperature sensor 8 such as a thermistor for detecting the incoming water temperature T C , and a hot water outlet pipe 9 connected to the hot water outlet side of the heat exchanger 1. The discharge temperature T H of the hot water heated in the heat exchanger 1 is
A hot water temperature sensor 10 for detecting the temperature is provided.

【0013】ガスバーナ3に接続されたガス供給管11
には、開閉弁12とガス比例弁13とが設けられてお
り、このガス比例弁13の開度を制御することにより給
湯器Aの燃焼量、つまりガスバーナ3の燃焼量を制御可
能になっている。
A gas supply pipe 11 connected to the gas burner 3.
An on-off valve 12 and a gas proportional valve 13 are provided in the engine 1. By controlling the opening of the gas proportional valve 13, the combustion amount of the water heater A, that is, the combustion amount of the gas burner 3 can be controlled. There is.

【0014】制御装置14は、図1に示すように水量セ
ンサ7、入水温度センサ8及び出湯温度センサ10の各
検知信号を入力されており、ファンモータ26、開閉弁
12及びガス比例弁13に制御信号を出力してファン
4、開閉弁12及びガス比例弁13を制御している。
As shown in FIG. 1, the control device 14 receives the respective detection signals of the water amount sensor 7, the incoming water temperature sensor 8 and the hot water outlet temperature sensor 10, and inputs them to the fan motor 26, the on-off valve 12 and the gas proportional valve 13. A control signal is output to control the fan 4, the on-off valve 12, and the gas proportional valve 13.

【0015】図2は上記制御装置14の構成を詳細に示
すブロック図である。制御装置14は、ガス比例弁13
をフィードフォワード(以下、FFと記す)制御するた
めのFF燃焼量GFFを演算するFF演算部15と、ガス
比例弁13をフィードバック(以下、FBと記す)制御
するためのFB燃焼量GFBを演算するFB演算部16と
を有しており、燃焼量設定部17はFF演算部15で演
算されたFF燃焼量GFFとFB演算部16で演算された
FB燃焼量GFBに基づいて出力燃焼量G0を決定する。
FF演算部15には、水量センサ7の流量検出回路18
から水量センサ7で検出された入水流量Qと、入水温度
センサ8の入水温検出回路19から入水温度センサ8で
検出された入水温度TCと、リモートコントローラの温
度設定回路20からリモートコントローラで設定された
設定温度TSを示す各信号が入力されており、FF演算
部15はこれらのデータQ、TC、TSに基づいてFF燃
焼量 GFF=ρ(TS−TC)Q …… を演算し、燃焼量設定部17へFF燃焼量GFFの値を出
力している。ここで、ρは熱交換器1の熱交換効率であ
って、既定値(一定値)が用いられている。また、FB
演算部16には、流量検出回路18から水量センサ7で
検出された入水流量Qと、出湯温度センサ10の出湯温
検出回路21から出湯温度センサ10で検出された出湯
温度THと、温度設定回路20からリモートコントロー
ラで設定された設定温度TSを示す各信号が入力されて
おり、FB演算部16はこれらのデータQ、TH、TS
基づいて比例積分演算によりFB燃焼量GFBを演算す
る。すなわち、FB演算部16は、 GFB=KP(TS−TH)Q+(1/KI)S(TS−TH)Q・dt …… によってFB燃焼量GFBを演算する。ここで、KP、KI
はそれぞれ比例積分(PI)制御の比例定数と積分定数
である。また、S…・dtは積分記号である。FB演算部
16はこうして演算したFB燃焼量GFBの値を燃焼量設
定部17へ出力している。燃焼量設定部17では、FF
演算部15で演算されたFF燃焼量GFFとFB演算部1
6で演算されたFB燃焼量GFBとを加算して出力燃焼量 G0=GFF+GFB …… を求める。燃焼量設定部17で設定量が求められると、
その信号は比例弁電流設定部22とファンモータ回転数
設定部23へ出力される。比例弁電流設定部22では、
出力燃焼量G0の値に応じた比例弁電流の値を設定し、
比例弁駆動回路24からガス比例弁13に設定値の比例
弁電流を流してガス比例弁13を制御し、設定された出
力燃焼量G0でガスバーナ3を燃焼させて設定温度TS
湯を出湯させる。一方、ファンモータ回転数設定部23
では、出力燃焼量G0の値に応じたファンモータ回転数
を設定し、ファンモータ駆動回路25によりファンモー
タ26を設定したファン回転数で回転させ、最適な空燃
比となるようにガスバーナ3に燃焼用エアを供給する。
27は回転数検出回路であって、ファンモータ26の回
転数を検出しており、ファンモータ駆動回路25は回転
数検出回路27からのフィードバック信号によりファン
モータ回転数が設定値と等しくなるようにフィードバッ
ク制御している。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control device 14 in detail. The controller 14 uses the gas proportional valve 13
FF calculation unit 15 for calculating the FF combustion amount G FF for feed-forward (hereinafter referred to as FF) control, and FB combustion amount G FB for feedback (hereinafter referred to as FB) control of the gas proportional valve 13 It has a FB calculation unit 16 for calculating a combustion amount setting unit 17 based on the FB combustion quantity G FB calculated in FF combustion amount GF F and FB calculation unit 16 calculated by the FF operation unit 15 The output combustion amount G 0 is determined.
The FF calculation unit 15 includes a flow rate detection circuit 18 of the water amount sensor 7.
From the water quantity sensor 7 detected by the water quantity sensor 7, the water temperature T C detected by the water temperature sensor 8 from the water temperature detection circuit 19 of the water temperature sensor 8, and the remote controller from the temperature setting circuit 20 of the remote controller. The respective signals indicating the set temperature T S thus set are input, and the FF calculation unit 15 calculates the FF combustion amount G FF = ρ (T S −T C ) Q on the basis of these data Q, T C , and T S. Is calculated and the value of the FF combustion amount G FF is output to the combustion amount setting unit 17. Here, ρ is the heat exchange efficiency of the heat exchanger 1, and a predetermined value (constant value) is used. Also, FB
The arithmetic unit 16 includes a water inlet flow rate Q detected by the water amount sensor 7 from the flow detection circuit 18, a hot water temperature T H detected by the hot water temperature sensor 10 from the hot water temperature detector 21 for the hot water temperature sensor 10, temperature setting Each signal indicating the set temperature T S set by the remote controller is input from the circuit 20, and the FB calculation unit 16 calculates the FB combustion amount G FB by the proportional integral calculation based on these data Q, T H , and T S. Is calculated. That, FB calculation unit 16 calculates the G FB = K P (T S -T H) Q + (1 / K I) S (T S -T H) Q · dt FB combustion quantity G FB by ....... Where K P and K I
Are a proportional constant and an integral constant of proportional-integral (PI) control, respectively. Further, S ... · dt is an integral symbol. The FB calculation unit 16 outputs the value of the FB combustion amount G FB thus calculated to the combustion amount setting unit 17. In the combustion amount setting unit 17, FF
FF combustion amount G FF calculated by the calculation unit 15 and FB calculation unit 1
The FB combustion amount G FB calculated in 6 is added to obtain the output combustion amount G 0 = G FF + G FB . When the combustion amount setting unit 17 obtains the set amount,
The signal is output to the proportional valve current setting unit 22 and the fan motor rotation speed setting unit 23. In the proportional valve current setting unit 22,
Set the value of proportional valve current according to the value of output combustion amount G 0 ,
A proportional valve current having a set value is flown from the proportional valve drive circuit 24 to the gas proportional valve 13 to control the gas proportional valve 13, and the gas burner 3 is burned at a set output combustion amount G 0 to generate hot water having a set temperature T S. Let the hot water come out. On the other hand, the fan motor rotation speed setting unit 23
Then, the fan motor rotation speed is set according to the value of the output combustion amount G 0 , and the fan motor drive circuit 25 causes the fan motor 26 to rotate at the set fan rotation speed so that the gas burner 3 has the optimum air-fuel ratio. Supply combustion air.
Reference numeral 27 denotes a rotation speed detection circuit that detects the rotation speed of the fan motor 26, and the fan motor drive circuit 25 uses a feedback signal from the rotation speed detection circuit 27 so that the fan motor rotation speed becomes equal to the set value. It has feedback control.

【0016】このような制御装置14を備えた給湯器A
においては、正常な状態(あるいは、理想的な状態)で
は、FF制御のみによって燃焼量の制御が行なわれ、出
力燃焼量G0=GFFとなる。すなわち、図3に示すFF
燃焼量GFFと出力燃焼量G0との関係では、直線G0=G
FF上で出力燃焼量G0が制御される。しかしながら、熱
交換器1にフィン詰りが発生した場合には、熱交換器1
の熱交換効率が上記式で用いられている熱交換効率ρ
の値(既定値)よりも低下し、FF制御のみでは出湯温
度THが設定温度TSよりも低くなってしまう。従って、
このような場合には、FF制御に加えてFB制御が働く
ようになり、FF制御とFB制御によって設定温度TS
の湯を出湯するようになり、制御状態は図3の直線G0
=GFF上から外れる。こうして熱交換器1のフィン詰り
が進行して燃焼状態が悪化するにつれて、FB制御が次
第に強く働くようになり、出力燃焼量G0に占めるFB
燃焼量GFBの割合が大きくなっていき、制御状態は図3
の直線G0=GFFからどんどん離れていく。
A water heater A having such a control device 14
In the normal state (or the ideal state), the combustion amount is controlled only by the FF control, and the output combustion amount G 0 = G FF . That is, the FF shown in FIG.
In the relationship between the combustion amount G FF and the output combustion amount G 0 , the straight line G 0 = G
The output combustion amount G 0 is controlled on FF . However, if the heat exchanger 1 is clogged with fins, the heat exchanger 1
Heat exchange efficiency ρ used in the above equation
Value (default value), and the hot water outlet temperature T H becomes lower than the set temperature T S only by FF control. Therefore,
In such a case, the FB control comes to operate in addition to the FF control, and the set temperature T S is controlled by the FF control and the FB control.
Now, the control state is straight line G 0 in FIG.
= G FF deviates from above. In this way, as the fin clogging of the heat exchanger 1 progresses and the combustion state deteriorates, the FB control gradually becomes stronger and the FB control in the output combustion amount G 0 is increased.
The ratio of the combustion amount G FB is increasing and the control state is shown in Fig. 3.
The straight line G 0 = G FF is getting farther away.

【0017】このように熱交換器1のフィン詰りによる
燃焼状態の悪化の程度と、出力燃焼量G0に占めるFB
燃焼量GFBの大きさとの間には一定の関係が認められる
ので、安全で許容可能な燃焼状態に対応する制御可能範
囲(正常域)を実験的に定めることができる。例えば、
FB燃焼量GFBがGFBmax(>0)よりも大きくなると
危険な状態になり、GFBmin(<0)よりも小さくなっ
ても危険な状態になるとすれば、制御可能範囲として
は、 GFBmin<GFB<GFBmax または GFF+GFBmin<G0<GFF+GFBmax …… と設定することができ、これは図3の斜線領域になる。
この場合には、制御可能範囲の限界値は、上限側と下限
側とで、それぞれ G0=GFF+GFBmax (又は、GFB=GFBmax) …… G0=GFF+GFBmin (又は、GFB=GFBmin) …… となる。さらに、上限側の限界値G0=GFF+GFBmaxと
下限側の限界値G0=GFF+GFBminの近傍には、それぞ
れ予備的処理のための限界近傍値 G0=GFF+GFBu (又は、GFB=GFBu) …… G0=GFF+GFBd (又は、GFB=GFBd) …… が定められている。但し、 GFBmin<GFBd<0<GFBu<GFBmax である。図3においては、この限界値G0=GFF+GFBm
ax及びG0=GFF+GFBminは実線で表わし、限界近傍値
0=GFF+GFBu及びG0=GFF+GFBdは一点鎖線で表
わしている。なお、次第にFB燃焼量GFBが大きくなっ
ていくので、上限側の限界値G0=GFF+GFBmaxだけを
定めておけばよいのであるが、式又は図3のように
上限側と下限側に限界値を定めておけば、例えば、予定
したより高カロリーの燃料ガスが供給された場合やガス
比例弁の調整ミス等の異常によってFF燃焼量GFFが過
大になった場合の燃焼異常も検出可能になる。
As described above, the degree of deterioration of the combustion state due to the fin clogging of the heat exchanger 1 and FB in the output combustion amount G 0
Since a certain relationship is recognized with the magnitude of the combustion amount G FB , it is possible to experimentally determine the controllable range (normal range) corresponding to the safe and allowable combustion state. For example,
If the FB combustion amount G FB becomes larger than G FB max (> 0), it becomes a dangerous state, and if it becomes smaller than G FB min (<0), it becomes a dangerous state. It is possible to set G FB min <G FB <G FB max or G FF + G FB min <G 0 <G FF + G FB max ........, which is the shaded area in FIG.
In this case, the limit values of the controllable range are G 0 = G FF + G FB max (or G FB = G FB max) ...... G 0 = G FF + G FB min on the upper limit side and the lower limit side, respectively. (Or G FB = G FB min) ...... Further, in the vicinity of the upper side of the limit value G 0 = G FF + G FB max and the lower limit of the limit value G 0 = G F F + G FB min is a limit value close G 0 = G FF + G for each preprocessing FB u (or G FB = G FB u) ... G 0 = G FF + G FB d (or G FB = G FB d). However, G FB min <G FB d <0 <G FB u <G FB max. In FIG. 3, this limit value G 0 = G FF + G FB m
The ax and G 0 = G FF + G FB min are represented by a solid line, and the near limit values G 0 = G FF + G FB u and G 0 = G FF + G FB d are represented by a chain line. Since the FB combustion amount G FB gradually increases, only the upper limit value G 0 = G FF + G FB max needs to be set. However, as shown in the equation or FIG. If a limit value is set on the side, for example, combustion abnormality when the fuel gas with a higher calorie than planned is supplied or when the FF combustion amount G FF becomes excessive due to abnormality such as misadjustment of the gas proportional valve Will also be detectable.

【0018】制御状態が限界近傍値や限界値を超えたか
否かを判定するためには、燃焼量設定部17から出力さ
れる出力燃焼量G0を監視し、この出力燃焼量G0を〜
式で定義される限界値や限界近傍値と比較すればよ
い。しかし、FB演算部16から出力されるFB燃焼量
FBを監視し、このFB燃焼量GFBが〜のかっこ内
の式で定義される限界値や限界近傍値と比較するほうが
処理が簡単になり、判断処理効率が向上する。このため
図2に示した制御装置14では、FB燃焼量GFBの限界
値GFBmax,GFBminや限界近傍値GFBu,GFBdの値を予
め判定部28に記憶している。この判定部28には、F
B演算部16で演算されたFB燃焼量GFBの値が入力さ
れており、入力されたFB燃焼量GFBを限界値GFBma
x,GFBminや限界近傍値GFBu,GFBdと比較している。
そして、FB燃焼量GFBが限界近傍値GFBu又はGFBdに
達すると、リモートコントローラの表示部(図示せず)
等にエラー表示してユーザーに給湯器Aの補修点検を促
したり、ファンモータ回転数設定部23のファン回転数
演算式(ファン回転数算出テーブル)を補正し、フィン
詰りによるエア不足を補償する。さらに、FB燃焼量G
FBが限界値GFBmax又はGFBminに達すると、安全動作に
移行し、開閉弁12を閉じて強制的にガスバーナ3の燃
焼を停止させる。
In order to determine whether the control state is near the limit value or exceeds the limit value, the output combustion amount G 0 output from the combustion amount setting unit 17 is monitored, and this output combustion amount G 0 is
It may be compared with a limit value or a value near the limit defined by the formula. However, it is easier to monitor the FB combustion amount G FB output from the FB calculation unit 16 and compare this FB combustion amount G FB with the limit value or the limit vicinity value defined by the expression in the parentheses of ~. Therefore, the judgment processing efficiency is improved. Therefore, in the control device 14 shown in FIG. 2, the limit values G FB max and G FB min of the FB combustion amount G FB and the values of the limit neighboring values G FB u and G FB d are stored in the determination unit 28 in advance. . This determination unit 28 has F
The value of the FB combustion amount G FB calculated by the B calculation unit 16 is input, and the input FB combustion amount G FB is set to the limit value G FB ma
The values are compared with x, G FB min and the near limit values G FB u, G FB d.
When the FB combustion amount G FB reaches the limit neighborhood value G FB u or G FB d, the display unit (not shown) of the remote controller
An error message is displayed on the screen to prompt the user to repair and inspect the water heater A, and the fan rotation speed calculation formula (fan rotation speed calculation table) of the fan motor rotation speed setting unit 23 is corrected to compensate for the air shortage due to fin clogging. . Furthermore, FB combustion amount G
When FB reaches the limit value G FB max or G FB min, the safe operation is started, the on-off valve 12 is closed, and the combustion of the gas burner 3 is forcibly stopped.

【0019】図4は上記制御装置14により燃焼状態を
判別し、必要な処理を施すための手順を示すフロー図で
ある。まず、給湯器Aに水が流れると、最低作動流量
(MOQ)がオン(つまり、入水流量Q≧MOQ)かオ
フ(つまり、入水流量Q<MOQ)か判定され(S3
1)、MOQオフであれば、給湯器Aは燃焼停止状態に
維持され、あるいは燃焼停止する(S32)。MOQオ
ンであれば、ガスバーナ3が定常燃焼しているか否か調
べられ(S33)、定常燃焼していなければ点火シーケ
ンスを実行してガスバーナ3を定常燃焼させる(S3
4)。定常燃焼中には、燃焼量設定部17は、FF演算
部15で演算されたFF燃焼量GFFとFB演算部16で
演算されたFB燃焼量GFBとから出力燃焼量G0=GFF
+GFBを算出し(S35)、これに基づいてガス比例弁
13を制御して燃焼量を制御する。ついで、判定部28
はFB燃焼量GFBが限界近傍値GFBu又はGFBdに達して
いないか判定し(S36)、限界近傍値よりも内側の制
御可能範囲(GFBd<GFB<GFBu)にある場合には元の
ステップS31からのフローを繰り返す。これに対し、
制御状態が限界近傍値を越えてGFB≧GFBu又はGFB
FBdであると判定した場合には、続けてFB燃焼量G
FBが限界値GFBmax又はGFBminに達していないか判定し
(S37)、限界値よりも内側の制御可能範囲(GFBmi
n<GFB<GFBmax)にある場合には、ファン回転数の演
算式を補正したり、エラー表示をしたり(S38)した
後、燃焼状態を維持する。これに対し、制御状態が限界
値を越えてGFB≧GFBmax又はGFB≦GFBminと判定した
場合には、開閉弁12を閉じて強制的に燃焼を停止させ
る(S39)。
FIG. 4 is a flow chart showing a procedure for determining the combustion state by the control device 14 and performing necessary processing. First, when water flows through the water heater A, it is determined whether the minimum operating flow rate (MOQ) is on (that is, the water flow rate Q ≧ MOQ) or off (that is, the water flow rate Q <MOQ) (S3).
1) If the MOQ is off, the water heater A is maintained in the combustion stopped state or the combustion is stopped (S32). If the MOQ is on, it is checked whether or not the gas burner 3 is in steady combustion (S33). If it is not in steady combustion, the ignition sequence is executed to make the gas burner 3 steady combustion (S3).
4). During the steady combustion, the combustion amount setting unit 17 outputs the output combustion amount G 0 = G FF from the FF combustion amount G FF calculated by the FF calculation unit 15 and the FB combustion amount G FB calculated by the FB calculation unit 16.
+ G FB is calculated (S35), and the gas proportional valve 13 is controlled based on this to control the combustion amount. Then, the determination unit 28
Determines whether the FB combustion amount G FB has reached the limit neighboring value G FB u or G FB d (S36), and the controllable range inside the limit neighboring value (G FB d <G FB <G FB u) If it is, the flow from the original step S31 is repeated. In contrast,
When the control state exceeds the limit value, G FB ≧ G FB u or G FB
When it is determined that G FB d, FB combustion amount G
It is determined whether FB has reached the limit value G FB max or G FB min (S37), and the controllable range (G FB mi
In the case of n <G FB <G FB max), the combustion state is maintained after correcting the fan rotational speed calculation formula and displaying an error (S38). On the other hand, when the control state exceeds the limit value and it is determined that G FB ≧ G FB max or G FB ≦ G FB min, the on-off valve 12 is closed to combust compulsorily (S39).

【0020】図5は本発明の方法による別な限界値と限
界近傍値の設定の仕方を示す図である。図3ではFB燃
焼量の限界値GFBmax及びGFBminや限界近傍値GFBu及
びGFBdの値はFF燃焼量GFFに依存しない定数として
いたが、図5ではGFBmax、GFBmin、GFBu、GFBdはF
F燃焼量GFFの関数としており、より精妙な判定を可能
にすることができる。このためには、図2に破線で示す
ようにFF演算部15からもFF燃焼量GFFの演算値を
判定部28へ伝える必要がある。また、図5に示すよう
に限界近傍値G0=GFF+GFBu及びG0=GFF+GFBdを
複数組設定しておき、異なる各限界近傍値G0=GFF
FBu及びG0=GFF+GFBd毎に順次段階的にファン回
転数を補正するようにしてもよい。あるいは、内側の限
界近傍値G0=GFF+GFBu及びG0=GFF+GFBdでファ
ン回転数を補正し、外側の限界近傍値G0=GFF+GFBu
及びG0=GFF+GFBdでエラー表示するようにしてもよ
い。
FIG. 5 is a diagram showing how to set another limit value and another value near the limit according to the method of the present invention. In FIG. 3, the values of the FB combustion amount limit values G FB max and G FB min and the limit neighboring values G FB u and G F Bd are constants that do not depend on the FF combustion amount G FF , but in FIG. 5, G FB max, G F Bmin, G FB u, and G FB d are F
Since it is a function of the F combustion amount G FF , more delicate determination can be made possible. For this purpose, it is necessary to transmit the calculated value of the FF combustion amount G FF to the determination unit 28 also from the FF calculation unit 15 as shown by the broken line in FIG. Further, as shown in FIG. 5, a plurality of sets of limit neighborhood values G 0 = G FF + G FB u and G 0 = G FF + G FB d are set, and different limit neighborhood values G 0 = G FF +
The fan rotation speed may be corrected stepwise for each G FB u and G 0 = G FF + G FB d. Alternatively, the fan speed is corrected with the inner limit neighboring values G 0 = G FF + G FB u and G 0 = G FF + G FB d, and the outer limit neighboring values G 0 = G FF + G FB u.
And G 0 = G FF + G FB d may be displayed as an error.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明にあっては、フィードバック制御
量の制御可能範囲を定めておき、この制御可能範囲の限
界値もしくは限界値近傍に達した場合に給湯器の燃焼状
態が悪化していると判定する。従って、プログラム上で
制御可能範囲を設定してフィードバック制御量がその限
界値または限界値近傍に達しているか否かを監視するだ
けでよく、従来方法のようにCOセンサのようなセンサ
やセンサ用の処理回路等が必要なく、安価なコストで給
湯器の燃焼状態を監視することができる。
According to the present invention, the controllable range of the feedback control amount is set, and the combustion state of the water heater deteriorates when the limit value of this controllable range or the vicinity of the limit value is reached. To determine. Therefore, it suffices to set a controllable range on a program and monitor whether or not the feedback control amount has reached its limit value or near the limit value. As in the conventional method, a sensor such as a CO sensor or a sensor It is possible to monitor the combustion state of the water heater at an inexpensive cost without the need for the processing circuit of FIG.

【0022】また、COセンサ等のセンサの感度や信頼
性にも依存しないので、精度よく燃焼状態の悪化ないし
異常を検出することができ、信頼性を向上させることが
できる。
Further, since it does not depend on the sensitivity or reliability of the sensor such as CO sensor, the deterioration or abnormality of the combustion state can be accurately detected and the reliability can be improved.

【0023】例えば、フィードバック制御量が制御可能
範囲の限界値に達した場合には、燃焼停止させることに
より給湯器の不完全燃焼を防止し、給湯器の安全性を高
めることができる。また、フィードバック制御量が制御
可能範囲の限界値近傍に達した場合には、ファン回転数
補正を行なわせることにより悪化した燃焼効率を向上さ
せることができる。あるいは、燃焼状態悪化を示す表示
を出力することにより、ユーザーに補修点検を促し、燃
焼状態が限界まで悪化するのを予防することができる。
For example, when the feedback control amount reaches the limit value of the controllable range, incomplete combustion of the water heater can be prevented by stopping the combustion, and the safety of the water heater can be improved. Further, when the feedback control amount reaches the vicinity of the limit value of the controllable range, it is possible to improve the deteriorated combustion efficiency by performing the fan rotation speed correction. Alternatively, it is possible to prevent the deterioration of the combustion state to the limit by prompting the user for repair and inspection by outputting a display indicating the deterioration of the combustion state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る給湯器の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a water heater according to the present invention.

【図2】同上の制御装置及びその周囲の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the above control device and its surroundings.

【図3】本発明の方法によりフィン詰りを検出するため
の方法を説明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a method for detecting fin clogging according to the method of the present invention.

【図4】同上の方法によりフィン詰りを検出し、必要な
処理を施すための手順を示すフロー図である。
FIG. 4 is a flow chart showing a procedure for detecting fin clogging by the above method and performing necessary processing.

【図5】本発明の別な方法を説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating another method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 熱交換器 1a フィン 3 ガスバーナ 4 ファン 15 フィードフォワード(FF)演算部 16 フィードバック(FB)演算部 17 燃焼量設定部 28 判定部 G0 出力燃焼量 GFF FF燃焼量 GFB FB燃焼量 GFBmax,GFBmin FB燃焼量の限界値 GFBu,GFBd FB燃焼量の限界近傍値1 heat exchanger 1a fin 3 gas burner 4 fan 15 feed forward (FF) calculation unit 16 feedback (FB) calculation unit 17 combustion amount setting unit 28 determination unit G 0 output combustion amount G FF FF combustion amount G FB FB combustion amount G FB max, G FB min Limit value of FB combustion amount G FB u, G FB d Near limit value of FB combustion amount

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フィードフォワード制御にフィードバッ
ク制御を併用して燃焼量を制御される給湯器において、 フィードバック制御量の制御可能範囲を予め設定してお
き、フィードバック制御量が当該制御可能範囲の限界値
もしくは限界値近傍に達した場合には給湯器の燃焼状態
が悪化していると判定するようにした給湯器の燃焼状態
判定方法。
1. In a water heater in which feedback control is used in combination with feedforward control to control the combustion amount, a controllable range of the feedback control amount is set in advance, and the feedback control amount is a limit value of the controllable range. Alternatively, a method for determining the combustion state of the water heater, which determines that the combustion state of the water heater is deteriorating when the temperature reaches the vicinity of the limit value.
【請求項2】 前記フィードバック制御量が前記制御可
能範囲の限界値に達した場合には、燃焼停止させるよう
にしたことを特徴とする請求項1に記載の給湯器の燃焼
状態判定方法。
2. The method for determining a combustion state of a water heater according to claim 1, wherein when the feedback control amount reaches a limit value of the controllable range, combustion is stopped.
【請求項3】 前記フィードバック制御量が前記制御可
能範囲の限界値近傍に達した場合には、ファン回転数補
正や燃焼状態悪化の表示等の予備的処理を行なわせるよ
うにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の熱交
換器の燃焼状態判定方法。
3. When the feedback control amount reaches the vicinity of the limit value of the controllable range, preliminary processing such as fan speed correction and display of combustion state deterioration is performed. The method for determining the combustion state of the heat exchanger according to claim 1 or 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009210245A (en) * 2008-03-06 2009-09-17 Panasonic Corp Instrument monitoring device
JP2015108458A (en) * 2013-12-03 2015-06-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 Fluid heating control device

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