JP2000018568A - Combustion apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バーナ燃焼式の燃
焼装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a burner combustion type combustion device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３には出願人が特開平８−１７８２６
２号で提案している燃焼装置が示されている。この燃焼
装置は給湯器に関するもので、燃焼室１の上方側に給湯
熱交換器２が配置され、この給湯熱交換器２の下方側に
バーナ３が設置され、さらにそのバーナ３の下方側にバ
ーナ燃焼の給排気を行う燃焼ファン４が設けられてい
る。なお、この燃焼ファン４にはファンの回転を検出す
るファン回転検出センサ５が設けられている。2. Description of the Related Art FIG.
No. 2 shows the combustion device proposed. This combustion device relates to a water heater, in which a hot water supply heat exchanger 2 is disposed above the combustion chamber 1, a burner 3 is installed below the hot water supply heat exchanger 2, and further below the burner 3. A combustion fan 4 for supplying and exhausting burner combustion is provided. The combustion fan 4 is provided with a fan rotation detection sensor 5 for detecting the rotation of the fan.
【０００３】前記バーナ３の下方側は燃焼室１と区画さ
れた空気室６となっており、この空気室６と燃焼室１と
をバーナ３の近傍位置で連通する通風バイパス路７が設
けられ、この通風バイパス路７内に燃焼ファン４のファ
ン風量を検出する風量センサ８が設けられている。[0003] The lower side of the burner 3 is an air chamber 6 partitioned from the combustion chamber 1, and a ventilation bypass 7 is provided to communicate the air chamber 6 with the combustion chamber 1 at a position near the burner 3. An air flow sensor 8 for detecting a fan air flow of the combustion fan 4 is provided in the ventilation bypass passage 7.
【０００４】前記バーナ３のガス導入口１０にはノズル
ホルダ１１に設けられたガスノズルが臨ませてあり、ノ
ズルホルダ１１の下部側にはガス供給管１２が接続さ
れ、このガス供給管１２からノズルホルダ１１を介して
ガス導入口１０に至るガス通路には燃料ガスのガス供給
量（ガス流量）を検出するガス量検出センサ１３が設け
られている。このガス量検出センサ１３は熱線式の風速
センサや差圧センサにより構成されるものである。A gas nozzle provided in a nozzle holder 11 faces a gas inlet 10 of the burner 3, and a gas supply pipe 12 is connected to a lower side of the nozzle holder 11. A gas amount detection sensor 13 for detecting a gas supply amount (gas flow rate) of the fuel gas is provided in a gas passage extending to the gas inlet 10 via the holder 11. The gas amount detection sensor 13 is constituted by a hot wire type wind speed sensor or a differential pressure sensor.
【０００５】前記ガス供給管１２には燃料ガスの供給量
を調整するガス量調整手段１４とガス通路の開閉を行う
電磁弁１５とが設けられている。前記ガス量調整手段１
４は比例弁によって構成され、この比例弁は開弁量によ
ってガス供給量を調整する。具体的には、比例弁の開弁
量は開弁駆動電流に比例し、この比例弁に供給する開弁
駆動電流を制御することによりガス供給量が調整される
ものである。The gas supply pipe 12 is provided with gas amount adjusting means 14 for adjusting the supply amount of fuel gas and an electromagnetic valve 15 for opening and closing a gas passage. The gas amount adjusting means 1
Numeral 4 is constituted by a proportional valve, and this proportional valve regulates the gas supply amount by the valve opening amount. Specifically, the valve opening amount of the proportional valve is proportional to the valve opening drive current, and the gas supply amount is adjusted by controlling the valve opening drive current supplied to the proportional valve.
【０００６】なお、前記給湯熱交換器２には該給湯熱交
換器２の入側に給水管が接続され、また、給湯熱交換器
２の出側に給湯管が接続されるが、これらの給水、給湯
の配管はその図示が省略されている。A water supply pipe is connected to the hot water supply heat exchanger 2 on the inlet side of the hot water supply heat exchanger 2 and a hot water supply pipe is connected to the outlet side of the hot water supply heat exchanger 2. The illustration of water supply and hot water supply piping is omitted.
【０００７】この給湯器の運転制御は制御装置１６によ
って制御されている。すなわち、制御装置１６は給湯設
定温度の湯を出湯するのに要する必要熱量を流量センサ
で検出される給湯流量と、サーミスタで検出される給水
温度と、制御装置１６に接続されるリモコン等により設
定される給湯設定温度と、サーミスタで検出される給湯
温度等の情報に基づき求め、この必要熱量から要求され
るガス量を算出し、ガス量検出センサ１３で検出される
ガス量検出値が前記要求熱量に対応するガス量の算出値
となるように比例弁１５の開度を制御してバーナ３の燃
焼制御を行い、その一方で、そのガス供給量に対して所
望の空燃比となるように風量センサ８の検出風量に基づ
き燃焼ファン４の風量制御を行うものである。The operation control of the water heater is controlled by a control device 16. That is, the control device 16 sets the amount of heat required for tapping the hot water at the set hot water supply temperature by a hot water supply flow rate detected by the flow rate sensor, a water supply temperature detected by the thermistor, and a remote controller connected to the control device 16. The required amount of heat is calculated from the required amount of heat, and the gas amount detection value detected by the gas amount detection sensor 13 is calculated based on the required amount of hot water supply and the temperature of the hot water supply detected by the thermistor. The combustion control of the burner 3 is performed by controlling the opening of the proportional valve 15 so that the calculated value of the gas amount corresponding to the calorific value is obtained. On the other hand, the desired air-fuel ratio is obtained for the gas supply amount. The air volume of the combustion fan 4 is controlled based on the air volume detected by the air volume sensor 8.
【０００８】一般に、比例弁を用いてガス供給量を調整
するタイプの燃焼装置（給湯器）においては、図５に示
すような比例弁開度と燃焼熱量との関係データが燃焼制
御データとして与えられ、図６に示す如く、制御装置１
６の燃焼制御手段１７は前記図５に示すような燃焼制御
データに基づき、最小燃焼能力ＰMINと最大燃焼能力Ｐ
MAXとの燃焼能力の範囲内で燃焼熱量を制御する。換言
すれば、最小燃焼能力に対応する比例弁への最小開弁駆
動電流ＩMINと最大燃焼能力ＰMAXに対応する最大開弁駆
動電流ＩMAXとが制御データに設定され、この最小開弁
駆動電流ＩMINと最大開弁駆動電流ＩMAXとの制御範囲内
で比例弁への開弁駆動電流を必要熱量から求められる要
求ガス量によって制御するのである。In general, in a combustion apparatus (water heater) of the type in which the gas supply amount is adjusted using a proportional valve, the relational data between the proportional valve opening and the amount of combustion heat as shown in FIG. 5 is given as combustion control data. As shown in FIG.
6 is based on the combustion control data as shown in FIG. 5 and the minimum combustion capacity P MIN and the maximum combustion capacity P
The amount of combustion heat is controlled within the range of the combustion capacity with MAX . In other words, the minimum valve opening drive current I MIN to the proportional valve corresponding to the minimum combustion capacity and the maximum valve opening drive current I MAX corresponding to the maximum combustion capacity P MAX are set in the control data. Within the control range of the current I MIN and the maximum valve opening drive current I MAX , the valve opening drive current to the proportional valve is controlled by the required gas amount obtained from the required heat amount.
【０００９】燃焼制御手段の回路が設けられる制御装置
１６の制御基板には図６に示す如く最小燃焼能力に対応
する最小開弁駆動電流ＩMIN を設定する可変抵抗器ＶＲ
1と、最小燃焼能力ＰMAX に対応する最大開弁駆動電流
ＩMAX を設定する可変抵抗器ＶＲ2とが設けられてお
り、この可変抵抗器ＶＲ1,ＶＲ2を操作して最大と最小
の燃焼能力に対応する比例弁の開弁駆動電流が次のよう
に設定される。As shown in FIG. 6, a variable resistor VR for setting a minimum valve-opening drive current I MIN corresponding to a minimum combustion capacity is provided on a control board of a control device 16 provided with a circuit of combustion control means.
1, the minimum combustion capability P MAX and the variable resistor VR 2 to set the maximum valve opening drive current I MAX is provided corresponding to the maximum and minimum by operating the variable resistor VR 1, VR 2 The valve opening drive current of the proportional valve corresponding to the combustion capacity is set as follows.
【００１０】すなわち、比例弁の出側のガス通路にマノ
メータ等の圧力検出センサが接続され、この状態で、電
磁弁１５が開けられ、開弁駆動電流が可変抵抗器ＶＲ1
の操作によって可変される。この開弁駆動電流の可変に
より比例弁の開弁量が変化し、比例弁の出側のガス圧力
（２次圧力）が変化し、その２次圧力が前記マノメータ
により測定され、マノメータの検出圧力が最小燃焼能力
ＰMINのガス供給圧（ガス供給量）になったときの可変
抵抗器ＶＲ1の操作位置を最小燃焼能力に対応した最小
開弁駆動電流ＩMINの設定位置とする。同様に、可変抵
抗器ＶＲ2を操作し、マノメータで検出されるガス供給
圧が最大燃焼能力ＰMAXに対応するガス供給圧力（ガス
供給量）になったときの可変抵抗器ＶＲ2の操作位置を
最大燃焼能力ＰMAXに対応する最大開弁駆動電流ＩMAXの
設定位置とし、燃焼熱量の能力設定（制御範囲の設定）
が行われるものである。That is, a pressure detection sensor such as a manometer is connected to the gas passage on the outlet side of the proportional valve. In this state, the solenoid valve 15 is opened, and the valve opening drive current is reduced by the variable resistor VR 1.
Is changed by the operation of. The valve opening amount of the proportional valve changes due to the variation of the valve opening drive current, the gas pressure (secondary pressure) on the outlet side of the proportional valve changes, and the secondary pressure is measured by the manometer. There is a set position of the minimum valve opening drive current I MIN the operating position of the variable resistor VR 1 corresponding to the minimum firing capability when it becomes a gas supply pressure of minimum firing capability P MIN (gas supply amount). Similarly, the operating position of the variable resistor VR 2 when operating the variable resistor VR 2, became the gas supply pressure to the gas supply pressure detected by manometer corresponding to the maximum combustion capability P MAX (gas supply amount) was a set position of the maximum valve opening drive current I MAX corresponding to the maximum combustion capability P MAX, capacity setting of the combustion heat (the setting of the control range)
Is performed.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、比例弁
の部品の特性ばらつきや、その他の様々な要因により、
燃焼装置は個々の製品ごとにばらつきがあり、最小燃焼
能力ＰMINに対応する最小開弁駆動電流ＩMINの値と、最
大燃焼能力ＰMAXに対応する最大開弁駆動電流ＩMAXの値
は各製品ごとにばらついた値となるため、燃焼装置を工
場から出荷する段階で、個々の燃焼装置ごとに面倒な能
力設定作業を行わなければならないという問題があっ
た。However, due to variations in the characteristics of the components of the proportional valve and other various factors,
The combustion apparatus varies from product to product. The value of the minimum valve opening drive current I MIN corresponding to the minimum combustion capacity P MIN and the value of the maximum valve opening drive current I MAX corresponding to the maximum combustion capacity P MAX are each Since the value varies for each product, there is a problem in that when the combustion device is shipped from the factory, a troublesome capacity setting operation must be performed for each combustion device.
【００１２】また、燃焼装置が設置施工されて使用され
ているときに、何らかの故障修理によって制御基板が取
り替えられたときには、再度前記面倒な燃焼能力の設定
を行わなければならないという問題があった。In addition, when the control board is replaced due to some kind of repair while the combustion apparatus is installed and used, there is a problem that the troublesome setting of the combustion capacity must be performed again.
【００１３】なお、能力設定値の経時変化等によるずれ
を器具自身が自動修正するようにしたものも特開昭６２
−４６１６０号公報で提案されているが、この提案装置
の場合にも、器具を工場から出荷する際には前記面倒な
能力設定を各製品ごとに行わなければならないという問
題があり、また、能力設定値のずれを自動修正する構成
を備えると、装置構成が複雑化し、その分、器具のコス
トも高価になってしまうという新たな問題が生じてしま
う。It is to be noted that Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62 (1987) discloses an apparatus in which a deviation due to a time-dependent change of a capability setting value is automatically corrected by the appliance itself.
However, in the case of this proposed apparatus, there is a problem that the troublesome setting of the capacity must be performed for each product when the equipment is shipped from the factory. The provision of a configuration for automatically correcting the deviation of the set value causes a new problem that the device configuration becomes complicated, and the cost of the equipment increases accordingly.
【００１４】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、可変抵抗器の操作を
全く要することなく、また、比例弁等のガス量調整手段
の特性にばらつきがあったとしてもその影響を受けずに
最大と最小の燃焼能力の設定を容易に行うことができ、
しかも、何らかの原因により制御基板が取り替えられと
しても能力設定をやり直す必要のない燃焼装置を提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to eliminate the need for operating a variable resistor at all and to make the characteristics of a gas amount adjusting means such as a proportional valve vary. Even if there is, it is possible to easily set the maximum and minimum combustion capacity without being affected by it,
In addition, it is an object of the present invention to provide a combustion apparatus that does not need to reset the capacity even if the control board is replaced for some reason.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のような手段を講じている。すなわち、
本発明は、最小燃焼能力と最大燃焼能力が設定され、こ
の最小と最大の燃焼能力範囲内でバーナの燃焼熱量をガ
ス供給量によって制御する燃焼制御手段を備えた燃焼装
置において、ガス通路を通してバーナに供給される燃料
ガスのガス供給量を検出するガス量検出センサと、バー
ナの燃焼制御データが前記ガス量検出センサのセンサ出
力と燃焼熱量との関係データで与えられている制御デー
タ格納メモリと、ガス通路に設けられてガス供給量を可
変調整するガス量調整手段と、前記燃焼制御データに与
える最小燃焼能力値と最大燃焼能力値をガス量検出セン
サのセンサ出力値で設定するガス量能力値設定手段とを
備え、前記燃焼制御手段は燃焼要求熱量に対応するガス
量を前記ガス量能力値設定手段によって設定された最小
燃焼能力値に対応するセンサ出力値と最大燃焼能力値に
対応するセンサ出力値とのガス量制御範囲内で前記燃焼
制御データから求め、その求めたガス量をバーナに供給
すべく前記ガス量調整手段によるガス量供給の調整量を
制御する構成としたことをもって課題を解決する手段と
している。In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is,
The present invention relates to a combustion apparatus provided with combustion control means for setting a minimum combustion capacity and a maximum combustion capacity and controlling the amount of combustion heat of a burner by a gas supply amount within the minimum and maximum combustion capacity ranges. A gas amount detection sensor for detecting a gas supply amount of fuel gas supplied to the control unit, and a control data storage memory in which burner combustion control data is given by a relational data between a sensor output of the gas amount detection sensor and a combustion heat amount. A gas amount adjusting means provided in a gas passage for variably adjusting a gas supply amount, and a gas amount capability for setting a minimum combustion capacity value and a maximum combustion capacity value given to the combustion control data by a sensor output value of a gas amount detection sensor. Value setting means, wherein the combustion control means corresponds to the minimum combustion capacity value set by the gas quantity capacity value setting means, with the gas amount corresponding to the required combustion heat quantity. The gas amount is controlled by the gas amount adjusting means in order to supply the obtained gas amount to the burner within the gas amount control range between the sensor output value corresponding to the maximum combustion capacity value and the sensor output value. This is a means for solving the problem by adopting a configuration in which the adjustment amount of the control is controlled.
【００１６】本発明においては、燃焼装置の最小燃焼能
力と最大燃焼能力の値はガス量検出センサのセンサ出力
値で設定されるので、ガスの２次圧を測定する必要がな
く、最小燃焼能力と最大燃焼能力のデータが与えられれ
ば、その能力に対応するガス量のセンサ出力値は予め分
かるので、最小燃焼能力に対応するガス量と最大燃焼能
力に対応するガス量を極めて容易に、かつ、正確にセン
サ出力値のデータで設定することができることになる。In the present invention, since the values of the minimum combustion capacity and the maximum combustion capacity of the combustion device are set by the sensor output value of the gas amount detection sensor, it is not necessary to measure the secondary pressure of the gas. And the maximum combustion capacity data, the sensor output value of the gas quantity corresponding to the capacity is known in advance, so the gas quantity corresponding to the minimum combustion capacity and the gas quantity corresponding to the maximum combustion capacity can be determined very easily, and That is, it is possible to accurately set the data of the sensor output value.
【００１７】しかも、最小燃焼能力と最大燃焼能力をガ
ス量検出センサのセンサ出力値で設定するので、その設
定値はバーナへのガス供給量を調整するガス量調整手段
の部品のばらつきの影響に左右されることがないため、
長期にわたって能力設定値が正しく維持されることとな
り、燃焼制御の信頼性を十分に高めることが可能となる
ものである。Moreover, since the minimum combustion capacity and the maximum combustion capacity are set by the sensor output value of the gas amount detection sensor, the set values are influenced by the variation of the components of the gas amount adjusting means for adjusting the gas supply amount to the burner. Because it is not affected,
The capacity setting value is correctly maintained for a long time, and the reliability of the combustion control can be sufficiently improved.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に基づき説明する。なお、本実施形態例の燃焼装置のシ
ステム構成は前記図３に示したものと同様であるので、
同一部分には同一符号を付してその重複説明は省略す
る。本実施形態例の燃焼装置においては、バーナ３への
ガス供給量を調整するガス量調整手段１４は、従来例と
同様に比例弁を用いて構成することも可能であるが、本
実施形態例では、開弁駆動電流と開弁量との間に比例弁
のような高性能の特性を特に必要とはしないので、より
汎用性のある安価なガス量調整弁１４を用いている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the system configuration of the combustion apparatus of this embodiment is the same as that shown in FIG.
The same portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. In the combustion apparatus according to the present embodiment, the gas amount adjusting means 14 for adjusting the gas supply amount to the burner 3 can be configured using a proportional valve as in the conventional example. Does not particularly require high-performance characteristics such as a proportional valve between the valve-opening drive current and the valve-opening amount, so a more versatile and inexpensive gas amount adjusting valve 14 is used.
【００１９】本実施形態例において特徴的なことは、燃
焼装置の最小燃焼能力と最大燃焼能力の能力設定を容
易、かつ、正確に行うようにしたことであり、図１はそ
の特徴的な要部構成の一実施形態例を示すもので、燃焼
制御手段２０と、制御データ格納メモリ２１と、ガス量
能力値設定手段２２とを有して構成されている。The feature of the present embodiment is that the setting of the minimum combustion capacity and the maximum combustion capacity of the combustion apparatus is performed easily and accurately. FIG. 1 shows an embodiment of a unit configuration, and includes a combustion control unit 20, a control data storage memory 21, and a gas capacity value setting unit 22.
【００２０】制御データ格納メモリ２１には図２に示す
ようなガス量検出センサ１３のセンサ出力と燃焼熱量
（燃焼能力）との関係から成る制御データが格納されて
いる。この図２の実線の曲線は使用するガス量検出セン
サ１３が質量流量センサの場合であり、破線の曲線は差
圧センサの場合を示している。この図２のグラフのセン
サ出力はガス量検出センサ１３の出力値を示している。The control data storage memory 21 stores control data based on the relationship between the sensor output of the gas amount detection sensor 13 and the amount of combustion heat (combustion capacity) as shown in FIG. The solid curve in FIG. 2 shows the case where the gas amount detection sensor 13 used is a mass flow sensor, and the broken curve shows the case where the differential pressure sensor is used. The sensor output in the graph of FIG. 2 indicates the output value of the gas amount detection sensor 13.
【００２１】この実施形態例ではセンサ出力の値は、ガ
ス量検出センサ１３のセンサ出力の物理量に合わせて電
圧の値で与えられている。図２のグラフの横軸は燃焼熱
量（燃焼能力）を表しており、ＰMAXは器具に与えられ
る最大燃焼能力であり、ＰMINは器具に与えられる最小
燃焼能力である。そして、縦軸のＶMINは最小燃焼能力
ＰMINに対応するセンサ出力値を意味し、ＶMAXは最大燃
焼能力ＰMAXに対応するセンサ出力値を意味している。
なお、ガス流量と燃焼熱量とは比例している。つまり、
燃焼熱量（インプット）をＩS、ガス流量をＱ、単位ガ
ス流量当りの総発熱量をＨとしたとき、ＩS=Ｈ・Ｑの関
係がある。In this embodiment, the value of the sensor output is given as a voltage value in accordance with the physical quantity of the sensor output of the gas amount detection sensor 13. The horizontal axis of the graph of FIG. 2 represents the amount of combustion heat (combustion capacity), where P MAX is the maximum combustion capacity given to the appliance, and P MIN is the minimum combustion capability given to the appliance. V MIN on the vertical axis indicates a sensor output value corresponding to the minimum combustion capacity P MIN , and V MAX indicates a sensor output value corresponding to the maximum combustion capacity P MAX .
Note that the gas flow rate and the amount of combustion heat are proportional. That is,
When the amount of combustion heat (input) is I S , the gas flow rate is Q, and the total heat generation per unit gas flow is H, there is a relationship of I S = H · Q.
【００２２】本実施形態例において、ガス量検出センサ
１３は、最小燃焼能力ＰMINに対応するガス量（ガス流
量）の検出値がＶMINをを示し、最大燃焼能力ＰMAXに対
応するガス量（ガス流量）の検出値がＶMAXを示すよう
に出力値の設定がされて製品化されている。つまり、設
計段階で、最小燃焼能力ＰMINに対応するガス量（ガス
流量）ＭLの検出値ＶMINと最大燃焼能力ＰMAXに対応す
るガス量（ガス流量）Ｍhの検出値ＶMAXの値が指定さ
れ、製造段階では、ガス量（ガス流量）ＭLの検出値が
ＶMINとなり、ガス量（ガス流量）Ｍhの検出値がＶMAX
となるように出力の調整設定がされて製品化される。し
たがって、各ガス量検出センサ１３の出力特性は均一に
揃えられ、製造ロットの異なるガス量検出センサ１３を
使用しても最小燃焼能力ＰMINに対応するガス量（ガス
流量）ＭLの検出値ＶMINと最大燃焼能力ＰMAXに対応す
るガス量（ガス流量）Ｍhの検出値ＶMAXの値は製品毎に
ばらつきがなく同じとなる。In this embodiment, the gas amount detection sensor 13 indicates that the detected value of the gas amount (gas flow rate) corresponding to the minimum combustion capacity P MIN indicates V MIN and the gas quantity corresponding to the maximum combustion capacity P MAX. The output value is set so that the detected value of (gas flow rate) indicates VMAX , and the product is commercialized. That is, at the design stage, the minimum combustion capability the amount of gas corresponding to P MIN (gas flow rate) M gas amount corresponding to the detected value V MIN and the maximum combustion capability P MAX of L detection values V MAX of (gas flow rate) M h value is specified, at the manufacturing stage, the gas amount (gas flow rate) M detection value V MIN next L, gas amount (gas flow rate) M h of the detection value V MAX
The output is adjusted and set so that Accordingly, the output characteristics of each gas amount detecting sensor 13 is uniformly aligned, the amount of gas corresponding to the minimum firing capability P MIN may use different gas amount detecting sensor 13 production lots detection value (Gas flow rate) M L the value of the detection value V MAX of V MIN and the maximum combustion capability P MAX gas amount corresponding to the (gas flow rate) M h is the variation is not the same for each product.
【００２３】燃焼制御手段２０は燃焼熱量演算部を備
え、要求熱量に対応するガス量を演算により求める。す
なわち、燃焼熱量演算部は、給湯設定温度の湯を給湯さ
せるのに要する要求熱量を第１のステップとして演算に
より求める。この要求熱量はフィードフォワード熱量Ｐ
F/Fとフィードバック熱量ＰF/Bのトータル熱量として求
まるものであり、フィードフォワード熱量ＰF/Fは、給
水管に設けられる給水流量センサで検出される給水流量
Ｑをサーミスタ等の給水温度センサで検出される給水温
度ＴINからリモコン等で設定される給湯設定温度ＴSTに
加熱するのに要する熱量であり、そのフィードフォワー
ド熱量ＰF/Fは例えばＰF/F＝Ｑ（ＴST−ＴIN）の演算に
より求められる。また、フィードバック熱量ＰF/Bは給
湯管に設けられるサーミスタ等の給湯温度センサで検出
される給湯温度ＴDETが給湯設定温度ＴSTに対してずれ
た分の偏差を零に修正するための熱量である。燃焼熱量
演算部はフィードフォワード熱量ＰF/Fとフィードバッ
ク熱量ＰF/Bのトータル熱量をＰＩＤ演算により要求熱
量として求める。The combustion control means 20 includes a combustion calorie calculation unit, and calculates a gas amount corresponding to the required calorie by calculation. That is, the combustion calorie calculation unit calculates the required calorie required to supply hot water at the hot water supply set temperature as a first step by calculation. This required calorie is the feedforward calorie P
The feedforward heat amount P F / F is obtained as the total heat amount of the F / F and the feedback heat amount P F / B , and the feed water flow rate Q detected by the feed water flow rate sensor provided in the water supply pipe is a feed water temperature sensor such as a thermistor. Is the amount of heat required to heat from the supply water temperature T IN detected at the time T to the hot water supply set temperature T ST set by a remote controller or the like, and the feedforward heat amount P F / F is, for example, P F / F = Q (T ST − T IN ). In addition, the feedback heat amount P F / B is a heat amount for correcting a deviation of the hot water supply temperature T DET detected by a hot water supply temperature sensor such as a thermistor provided in the hot water supply pipe from the set hot water supply temperature T ST to zero. It is. The combustion calorie calculation unit obtains the total calorie of the feedforward calorie PF / F and the feedback calorie PF / B as a required calorie by PID calculation.
【００２４】次に、燃焼熱量演算部は、この要求熱量に
対応するガス量をガス量検出センサ１３のセンサ出力の
値で図２に示す制御データに基づき求める。例えば、要
求熱量がＰmのときには、ガス量はＶmのセンサ出力値の
データとして求められる。燃焼制御手段２０はガス量検
出センサ１３からガス量の検出信号を取り込み、ガス量
のセンサ検出値が要求熱量に対応するガス量の目標セン
サ出力値Ｖmになるようにガス量調整弁１４の開弁量を
開弁駆動電流によって制御する。つまり、燃焼制御手段
２０は、要求熱量に対応するガス量を最小燃焼能力Ｐ
MINに対応するセンサ出力値ＶMINと最大燃焼能力ＰMAX
に対応するセンサ出力値ＶMAXとのガス量制御範囲内で
ガス量をガス量検出センサ１３のガス量（ガス流量）検
出信号により制御して給湯設定温度の湯を安定に出湯制
御する。Next, the combustion calorific value calculation unit obtains the gas amount corresponding to the required calorific value using the sensor output value of the gas amount detection sensor 13 based on the control data shown in FIG. For example, when the request heat quantity of P m, the gas amount is determined as the data of the sensor output values V m. Combustion control means 20 takes in a detection signal of the gas volume from the gas amount detecting sensor 13, the gas control valve 14 so that the target sensor output value V m of the amount of gas sensor detection value of the amount of gas corresponding to the required amount of heat The valve opening amount is controlled by the valve opening drive current. That is, the combustion control means 20 sets the gas amount corresponding to the required heat amount to the minimum combustion capacity P
Sensor output value corresponding to the MIN V MIN and the maximum combustion capability P MAX
Gas of the gas amount detecting sensor 13 of the gas amount is controlled by the (gas flow rate) detected signal stably tapping control the hot water of the hot water supply temperature setting in the gas amount control range of the corresponding sensor output value V MAX to.
【００２５】ガス量能力値設定手段２２は前記図２にお
ける最小燃焼能力ＰMINに対応する最小ガス量のセンサ
出力値ＶMINと最大燃焼能力ＰMAXに対応する最大ガス量
のセンサ出力値ＶMAXの値を設定するもので、ガス量能
力値入力部２３と、データ書込み部２４と、ガス量能力
値記憶部２５を有して構成されている。The gas quantity ability value setting means 22 is minimum firing capability P sensor output value of the minimum amount of gas corresponding to the MIN V MIN and the maximum combustion capability P maximum amount of gas sensor output value corresponding to the MAX V MAX in FIG. 2 And has a gas capacity value input unit 23, a data writing unit 24, and a gas capacity value storage unit 25.
【００２６】前記ガス量能力値入力部２３は、最小燃焼
能力ＰMINに対応するセンサ出力値ＶMINのデータと最大
燃焼能力ＰMAXに対応するセンサ出力値ＶMAXのデータを
入力する。なお、最小燃焼能力ＰMINに対応する最小ガ
ス量のセンサ出力値ＶMINの値と、最大燃焼能力ＰMAXに
対応する最大ガス量のセンサ出力値ＶMAXの値は予め実
験あるいは理論演算等により求められ、その実験等によ
り得られた値が採用されてガス量能力値入力部２３によ
り入力されるのである。The gas capacity value input section 23 inputs the data of the sensor output value V MIN corresponding to the minimum combustion capacity P MIN and the data of the sensor output value V MAX corresponding to the maximum combustion capacity P MAX . The value of the sensor output value V MIN of the minimum gas amount corresponding to the minimum combustion capacity P MIN and the value of the sensor output value V MAX of the maximum gas amount corresponding to the maximum combustion capacity P MAX are determined in advance by experiments or theoretical calculations. The value obtained by the experiment and the like is adopted and input by the gas capacity value input unit 23.
【００２７】このガス量能力値入力部２３のデータ入力
の形態は、様々な態様が可能であり、例えば、キーボー
ドやカード入力の構成形態を採ることも可能であり、さ
らには、使用が予想されるガス種ごとに予め最小燃焼能
力に対応するセンサ出力値ＶMINと最大燃焼能力に対応
するセンサ出力値ＶMAXのデータをメモリに対として与
えておき、ボタン操作やスイッチ操作によりガス種を指
定し、そのガス種に応じた最大と最小の燃焼能力に対応
するセンサ出力値ＶMIN ,ＶMAXのデータをメモリから読
み出して自動入力するように構成してもよいものであ
る。The data input form of the gas amount capacity value input section 23 can be variously changed. For example, it is possible to adopt a constitution form of a keyboard or a card input. The data of the sensor output value V MIN corresponding to the minimum combustion capacity and the sensor output value V MAX corresponding to the maximum combustion capacity are given as a pair to the memory in advance for each gas type, and the gas type is specified by button operation or switch operation. Alternatively , the sensor output values V MIN and V MAX corresponding to the maximum and minimum combustion capacities according to the gas type may be read from the memory and automatically inputted.
【００２８】前記データ書込み部２４はガス量能力値入
力部２３から入力されたデータをガス量能力値記憶部２
５の予め指定された番地に書き込み記憶する。ガス量能
力値記憶部２５は例えばＥＥＰＲＯＭやＲＡＭ等のメモ
リによって構成され、ガス量能力値入力部２３で入力さ
れる最小燃焼能力と最大燃焼能力のガス量のセンサ出力
値を記憶する。このようにガス量能力値記憶部２５に最
小燃焼能力に対応するセンサ出力値ＶMINと最大燃焼能
力に対応するセンサ出力値ＶMAXのデータが記憶される
ことにより、前記燃焼制御手段２０はこのガス量能力値
記憶部２５に記憶設定されている最小燃焼能力に対応す
るセンサ出力値ＶMINと最大燃焼能力に対応するセンサ
出力値ＶMAXとのガス量制御範囲内で要求熱量に対応す
るガス量がバーナ３に供給されるようにガス量調整弁１
４の開弁量制御を行うのである。The data writing section 24 stores the data input from the gas capacity capacity input section 23 into the gas capacity capacity storage section 2.
5 is written and stored in the address designated in advance. The gas capacity value storage unit 25 is constituted by a memory such as an EEPROM or a RAM, and stores the sensor output values of the gas amount of the minimum combustion capacity and the maximum combustion capacity input by the gas capacity value input unit 23. As described above, the data of the sensor output value V MIN corresponding to the minimum combustion capacity and the data of the sensor output value V MAX corresponding to the maximum combustion capacity are stored in the gas amount capacity value storage unit 25. The gas corresponding to the required heat amount within the gas amount control range of the sensor output value V MIN corresponding to the minimum combustion capacity and the sensor output value V MAX corresponding to the maximum combustion capacity stored and set in the gas capacity capacity storage unit 25. Gas regulating valve 1 so that the amount is supplied to burner 3
The control of the valve opening amount of No. 4 is performed.
【００２９】本実施形態例によれば、最小燃焼能力に対
応する最小ガス量と最大燃焼能力に対応する最大ガス量
は最小燃焼能力ＰMINの値と最大燃焼能力ＰMAXの値が各
器具ごとに同じであれば、最小ガス量に対応するセンサ
出力値ＶMINと最大ガス量に対応するセンサ出力値ＶMAX
の値は各製品ごとに同じ値となるので、従来例のような
ガスの２次圧を測定して能力設定を行うという作業は全
く必要なく、ガス量能力値入力部２３から予め分かって
いる最大と最小のガス量に対応するセンサ出力値Ｖ
MIN ,ＶMAXのデータを入力するだけでよいので、ガス量
による能力設定を極めて容易に行うことが可能となる。According to this embodiment, the minimum gas quantity corresponding to the minimum combustion capacity and the maximum gas quantity corresponding to the maximum combustion capacity are determined by the values of the minimum combustion capacity P MIN and the maximum combustion capacity P MAX for each appliance. , The sensor output value V MIN corresponding to the minimum gas amount and the sensor output value V MAX corresponding to the maximum gas amount
Is the same value for each product, so there is no need to measure the secondary pressure of the gas and set the capacity as in the conventional example at all, and it is known from the gas capacity value input unit 23 in advance. Sensor output value V corresponding to maximum and minimum gas volume
MIN, it is only to enter data V MAX, it is possible to perform the capability setting by gas quantity very easily.
【００３０】また、故障修理等により制御装置側の制御
基板が交換された場合においても、ガスの２次圧を測定
する等の面倒を全く要することなくガス量能力値入力部
２３から最小燃焼能力に対応するセンサ出力値ＶMINと
最大燃焼能力に対応するセンサ出力値ＶMAXを極めて容
易に入力設定することができるものである。Further, even when the control board on the control device side is replaced due to a failure repair or the like, the minimum combustion capacity can be input from the gas quantity capacity value input unit 23 without any trouble such as measuring the secondary pressure of the gas. in which it is extremely easy to input and set the corresponding sensor output value V MAX to the corresponding sensor output value V MIN and the maximum combustion capability.
【００３１】さらに、本実施形態例では、センサ出力値
（ガス流量）に基づいて燃焼熱量を制御するので、ガス
量調整手段１４の特性ばらつきや経年変化に影響を受け
ずに信頼性の高い燃焼制御が可能である。Further, in this embodiment, since the amount of combustion heat is controlled on the basis of the sensor output value (gas flow rate), highly reliable combustion can be achieved without being affected by characteristic variations of the gas amount adjusting means 14 or aging. Control is possible.
【００３２】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の形態を採り得るものであ
る。例えば、上記実施形態例の燃焼装置は給湯器を例に
して説明したが、風呂釜、バーナ燃焼タイプの暖房機等
の燃焼熱量制御を行うバーナ燃焼式の様々な燃焼装置に
適用できるものである。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can adopt various embodiments. For example, the combustion device of the above embodiment has been described by taking a water heater as an example, but it can be applied to various burner combustion type combustion devices that control the amount of combustion heat such as a bath kettle, a burner combustion type heater, and the like. .
【００３３】また、燃焼装置のシステム構成も様々な形
態を採り得るものであり、例えば、燃焼ファン４を排気
側に設けて給排気を吸い出し式としてもよく、さらに
は、風量バイパス路７と風量センサ８を省略し、燃焼フ
ァン４のファン風量をファン回転数の制御によって行っ
てもよく、さらにまた燃焼装置を給湯器とする場合にお
いても、単機能（給湯機能のみの給湯器）の他に、給湯
と追い焚きの複合機としてもよく、その場合、給湯の熱
交換器と追い焚きの熱交換器を別個のバーナで加熱する
二缶二水式の器具としてもよく、あるいは給湯の熱交換
器と追い焚きの熱交換器を一体化し、その一体化した熱
交換器を共通のバーナで燃焼加熱する一缶二水式の器具
としてもよいものである。Also, the system configuration of the combustion apparatus can take various forms. For example, a combustion fan 4 may be provided on the exhaust side to supply and exhaust air. The sensor 8 may be omitted, and the fan air volume of the combustion fan 4 may be controlled by controlling the number of revolutions of the fan. Further, even when the combustion device is a water heater, in addition to the single function (water heater having only the water heating function), , A hot water supply and reheating unit may be combined, in which case, a two-can, two-water type appliance may be used in which the hot water supply heat exchanger and the reheating unit are heated by separate burners. It is also possible to use a single-tank two-water device in which the heat exchanger and the reheater are integrated, and the integrated heat exchanger is burned and heated by a common burner.
【００３４】さらに、図３に示す如くメインのガス通路
にガス量検出センサ１３を設ける以外に、例えば図４に
示す如くメインのガス通路にバイパスガス通路２６を設
け、このバイパスガス通路２６にガス量検出センサ１３
を設けたものでもよい。Further, in addition to providing the gas amount detection sensor 13 in the main gas passage as shown in FIG. 3, for example, a bypass gas passage 26 is provided in the main gas passage as shown in FIG. Amount detection sensor 13
May be provided.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明は燃焼装置の最小燃焼能力と最大
燃焼能力の能力設定データをガス量検出センサのセンサ
出力値によって設定する構成としたので、燃焼装置を工
場から出荷する段階で燃焼装置の各製品ごとにガスの２
次圧を測定して能力設定するという従来の煩雑な作業を
省略することができ、予め分かっている最小燃焼能力に
対応するガス量（ガス流量）のセンサ出力値と最大燃焼
燃焼能力に対応するガス量（ガス流量）のセンサ出力値
をメモリ等に書き込み設定するだけでよいので、能力設
定を極めて容易に、かつ、正確に行うことが可能とな
る。According to the present invention, since the capacity setting data of the minimum combustion capacity and the maximum combustion capacity of the combustion device is set by the sensor output value of the gas amount detection sensor, the combustion device is set at the stage of shipment from the factory. 2 of gas for each product
The conventional complicated work of measuring the secondary pressure and setting the capacity can be omitted, and the sensor output value of the gas amount (gas flow rate) corresponding to the previously known minimum combustion capacity and the maximum combustion combustion capacity can be reduced. Since it is only necessary to write and set the sensor output value of the gas amount (gas flow rate) in a memory or the like, the capability setting can be performed very easily and accurately.
【００３６】また、例えば器具使用の途中で制御基板を
取り替えるような場合にあっても従来例のようにガスの
２次圧を検出して燃焼装置の能力設定をやり直すという
ことは必要ない。また、ガス量を調整する手段（例え
ば、比例弁）の特性ばらつきやその経年変化の影響を受
けずに常時適正な能力設定の範囲内で燃焼制御を行うこ
とができることとなり、信頼性の高い燃焼制御を長期に
わたって維持することが可能である。Also, for example, even when the control board is replaced during the use of the appliance, it is not necessary to detect the secondary pressure of the gas and to set the capacity of the combustion apparatus again as in the conventional example. In addition, it is possible to always perform combustion control within the range of an appropriate capacity setting without being affected by the characteristic variation of the means for adjusting the gas amount (for example, a proportional valve) or its aging, thereby achieving highly reliable combustion. Control can be maintained for a long time.
【００３７】さらに、最小燃焼能力に対応するガス量の
センサ出力データと最大燃焼能力に対応するガス量のセ
ンサ出力データを設定するガス量能力値設定手段はデー
タの入力部とデータの書き込み部とデータを書き込むメ
モリ（記憶部）を備えるだけでよいので、その構成は極
めて簡易であり、本発明の優れた燃焼装置を安価に提供
することが可能である。Further, the gas amount capability value setting means for setting the sensor output data of the gas amount corresponding to the minimum combustion capability and the sensor output data of the gas amount corresponding to the maximum combustion capability includes a data input unit, a data writing unit and a data input unit. Since it is only necessary to provide a memory (storage unit) for writing data, the configuration is extremely simple, and it is possible to provide an excellent combustion device of the present invention at low cost.
【図１】本発明の一実施形態例の要部構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】本実施形態例の燃焼装置に与えられる燃焼制御
データのグラフである。FIG. 2 is a graph of combustion control data given to the combustion device of the embodiment.
【図３】燃焼装置として代表的な給湯器のシステム構成
説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a system configuration of a typical water heater as a combustion device.
【図４】ガス量検出センサの他の設置例を示す説明図で
ある。FIG. 4 is an explanatory diagram showing another installation example of the gas amount detection sensor.
【図５】従来例の燃焼装置に与えられる燃焼制御データ
のグラフである。FIG. 5 is a graph of combustion control data provided to a conventional combustion device.
【図６】従来例の燃焼装置における最小燃焼能力と最大
燃焼能力の能力設定手段を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing capacity setting means for a minimum combustion capacity and a maximum combustion capacity in a conventional combustion device.
１３ ガス量検出センサ ２０ 燃焼制御手段 ２１ 制御データ格納メモリ ２２ ガス量能力値設定手段 ２３ ガス量能力値入力部 ２４ データ書込み部 ２５ ガス量能力値記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Gas amount detection sensor 20 Combustion control means 21 Control data storage memory 22 Gas amount capability value setting means 23 Gas amount capability value input unit 24 Data writing unit 25 Gas amount capability value storage unit
Claims (1)
れ、この最小と最大の燃焼能力範囲内でバーナの燃焼熱
量をガス供給量によって制御する燃焼制御手段を備えた
燃焼装置において、ガス通路を通してバーナに供給され
る燃料ガスのガス供給量を検出するガス量検出センサ
と、バーナの燃焼制御データが前記ガス量検出センサの
センサ出力と燃焼熱量との関係データで与えられている
制御データ格納メモリと、ガス通路に設けられてガス供
給量を可変調整するガス量調整手段と、前記燃焼制御デ
ータに与える最小燃焼能力値と最大燃焼能力値をガス量
検出センサのセンサ出力値で設定するガス量能力値設定
手段とを備え、前記燃焼制御手段は燃焼要求熱量に対応
するガス量を前記ガス量能力値設定手段によって設定さ
れた最小燃焼能力値に対応するセンサ出力値と最大燃焼
能力値に対応するセンサ出力値とのガス量制御範囲内で
前記燃焼制御データから求め、その求めたガス量をバー
ナに供給すべく前記ガス量調整手段によるガス量供給の
調整量を制御する構成とした燃焼装置。1. A combustion apparatus provided with combustion control means for setting a minimum combustion capacity and a maximum combustion capacity, and controlling a combustion heat amount of a burner by a gas supply amount within the minimum and maximum combustion capacity ranges. A gas amount detection sensor for detecting a gas supply amount of the fuel gas supplied to the burner, and a control data storage memory in which burner combustion control data is given as relational data between the sensor output of the gas amount detection sensor and the heat of combustion. A gas amount adjusting means provided in a gas passage for variably adjusting a gas supply amount, and a gas amount for setting a minimum combustion capacity value and a maximum combustion capacity value given to the combustion control data by a sensor output value of a gas amount detection sensor. Capacity value setting means, wherein the combustion control means sets a gas amount corresponding to the required heat amount of combustion to a minimum combustion capacity value set by the gas amount capacity value setting means. Within the gas amount control range between the corresponding sensor output value and the sensor output value corresponding to the maximum combustion performance value, the gas amount is determined by the gas amount adjusting means so as to supply the determined gas amount to the burner. A combustion device configured to control the amount of supply adjustment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10198041A JP2000018568A (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Combustion apparatus |
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| JP10198041A JP2000018568A (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Combustion apparatus |
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|---|---|
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| JP (1) | JP2000018568A (en) |
-
1998
- 1998-06-29 JP JP10198041A patent/JP2000018568A/en active Pending
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