JP2009210183A - Water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水が供給された熱交換器を燃焼部で加熱して湯に変換する給湯装置に関するものである。 The present invention relates to a hot water supply apparatus that heats a heat exchanger supplied with water in a combustion section to convert it into hot water.
給湯装置の燃焼状態の調整方法としては、燃焼部に空気を送り込むためのファンモータの回転数、電流値などの情報に基づき燃焼部に送り込まれる空気量を判断し、燃焼状態を調整することが一般的である(下記の特許文献1参照)。
一方、燃焼部に送り込まれるガスの量は外気温の変動等により変動する恐れがあり、空気量のみを正確に制御しても、ガス量が変動している場合、正確な空燃比の調整が出来ていない状況となる。 On the other hand, the amount of gas sent to the combustion section may fluctuate due to fluctuations in the outside air temperature, etc.If the amount of gas fluctuates even if only the amount of air is accurately controlled, accurate adjustment of the air-fuel ratio is not possible. The situation is not complete.
また給湯装置の施工には、給湯装置に与えられるガスの圧力に応じて機器の調整を行なう必要があり、施工時には必ず専門業者による調整が必要であった。 In addition, in the construction of the hot water supply apparatus, it is necessary to adjust the equipment in accordance with the gas pressure applied to the hot water supply apparatus.
この発明は上記に鑑み提案されたもので、空気とガスの空燃比をより理想に近いものに調整することができ、また、施工現場での、専門業者によるガス圧力に応じた装置調整を不要なものとすることができる給湯装置を提供することを目的とする。 This invention has been proposed in view of the above, and can adjust the air-fuel ratio of air and gas to a more ideal one, and does not require equipment adjustment according to the gas pressure by a specialist at the construction site. An object of the present invention is to provide a hot water supply device that can be used.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、熱交換器を燃焼部で加熱して水を湯に変換し供給する給湯装置において、上記燃焼部に空気を供給するファンと、上記ファンを駆動するファンモータの駆動状態信号を検出する状態信号検出手段と、上記燃焼部に供給されるガスの流量を制御するガス流量制御弁と、上記燃焼部に供給されるガスの流量を検出するガスフローセンサと、上記状態信号検出手段が検出した駆動状態信号から求めた空気流量と、上記ガスフローセンサが検出したガス流量との比を空燃比として求め、その空燃比が所定範囲内にないとき、ガス流量制御弁の弁開度を調整して空燃比を所定範囲に制御する空燃比制御手段と、を備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a hot water supply apparatus that heats a heat exchanger in a combustion section to convert water into hot water and supplies the heat to the combustion section. State signal detection means for detecting a driving state signal of a fan motor for driving the fan, a gas flow rate control valve for controlling a flow rate of gas supplied to the combustion unit, and a flow rate of gas supplied to the combustion unit. The ratio of the gas flow sensor to be detected, the air flow rate obtained from the driving state signal detected by the state signal detection means, and the gas flow rate detected by the gas flow sensor is obtained as an air-fuel ratio, and the air-fuel ratio is within a predetermined range. If not, air-fuel ratio control means for adjusting the valve opening degree of the gas flow control valve to control the air-fuel ratio to a predetermined range is provided.
請求項2に記載の発明は、上記した請求項1に記載の発明において、上記ガスフローセンサが検出したガス流量が予め設定されている所定ガス流量範囲外のとき、異常と判定し、装置の駆動を停止する異常時停止手段を備えるようにしたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the gas flow rate detected by the gas flow sensor is outside a predetermined gas flow rate range set in advance, it is determined that there is an abnormality. An abnormality stop means for stopping the drive is provided.
請求項3に記載の発明は、上記した請求項1または2に記載の発明において、上記ガスフローセンサが検出したガス流量が予め設定されている所定ガス流量範囲外のとき、異常と判定し、そのガス流量異常を報知するようにしたものである。
The invention according to claim 3 is determined to be abnormal when the gas flow rate detected by the gas flow sensor is outside a predetermined gas flow rate range set in advance in the invention according to
請求項4に記載の発明は、上記した請求項1から3の何れか1項に記載の発明において、上記状態信号検出手段は、駆動状態信号としてファンモータの回転数または駆動電流を検出するようにしたものである。 According to a fourth aspect of the invention, in the first aspect of the invention described in any one of the first to third aspects, the state signal detecting means detects the rotational speed or driving current of the fan motor as a driving state signal. It is a thing.
この発明の給湯装置では、状態信号検出手段が検出した駆動状態信号から求めた空気流量と、ガスフローセンサが検出したガス流量との比を空燃比として求め、その空燃比が所定範囲内にないとき、ガス流量制御弁の弁開度を調整して空燃比を所定範囲に制御するようにしたので、空気とガスの空燃比をより理想に近いものに調整して燃焼状態を常時良好に制御することができ、また、施工現場での、専門業者によるガス圧力に応じた装置調整を不要なものとすることができる。 In the hot water supply apparatus of the present invention, the ratio of the air flow rate obtained from the drive state signal detected by the state signal detection means and the gas flow rate detected by the gas flow sensor is obtained as an air-fuel ratio, and the air-fuel ratio is not within a predetermined range. Since the air-fuel ratio is controlled within a predetermined range by adjusting the valve opening of the gas flow control valve, the air-fuel ratio of air and gas is adjusted to a more ideal one and the combustion state is always controlled well. In addition, it is unnecessary to adjust the apparatus according to the gas pressure by a specialist at the construction site.
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の給湯装置の概略構成図である。図1において、本発明の給湯装置1は、熱交換器4を燃焼部2で加熱して水を湯に変換し供給する装置であり、燃焼部2に空気を供給するファン3と、ファン3を駆動するファンモータ3mの駆動状態信号を検出する状態信号検出手段30と、燃焼部2に供給されるガスの流量Qを制御するガス流量制御弁6と、燃焼部2に供給されるガスの流量Qを検出するガスフローセンサ9と、状態信号検出手段30が検出した駆動状態信号Sから求めた空気流量Aと、ガスフローセンサ9が検出したガス流量Qとの比を空燃比R(=A/Q)として求め、その空燃比Rが所定範囲内にないとき、ガス流量制御弁6の弁開度を調整して空燃比Rを所定範囲に制御する空燃比制御手段50と、を備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hot water supply apparatus of the present invention. In FIG. 1, a hot water supply apparatus 1 according to the present invention is an apparatus that heats a heat exchanger 4 in a
また、異常時停止手段51を備え、ガスフローセンサ9が検出したガス流量Qが予め設定されている所定ガス流量範囲外のとき、異常と判定し、当該装置1の駆動を停止する。 Further, an abnormality stop means 51 is provided, and when the gas flow rate Q detected by the gas flow sensor 9 is outside a predetermined gas flow rate range set in advance, it is determined that there is an abnormality and the driving of the apparatus 1 is stopped.
空燃比制御手段50および異常時停止手段51は、制御部5に設けられている。制御部5は、CPU、ROM、RAMからなるマイクロコンピュータ(マイコン)を中心にして構成され、給湯装置1の全体動作を制御する。
The air-fuel ratio control means 50 and the abnormality stop means 51 are provided in the
この制御部5は、配線コードまたは無線でリモートコントローラ(リモコン)10に接続され、リモコン10の操作ボタンを操作することで、遠隔地から給湯装置1を駆動できるようになっている。
The
燃焼部2の燃焼で発生した熱は、熱交換器4内の水を加熱して湯に変換し、その燃焼で発生した排気ガスは排気口7から排出される。
The heat generated by the combustion of the
上記の状態信号検出手段30は、ファンモータ3mの回転数を検出するセンサを含んで構成されている。したがって、上記駆動状態信号Sは、ここではファンモータ3mの回転数を示す信号となる。なお、この駆動状態信号Sは、モータ回転数以外の信号を採用するようにしてもよく、例えばファンモータ3mの駆動電流を駆動状態信号Sとしてもよい。この駆動状態信号Sは、制御部5の空燃比制御手段50に送られる。
The state signal detection means 30 includes a sensor that detects the rotational speed of the
ガス流量制御弁6とガスフローセンサ9は、ガス供給口8と燃焼部2の間のガス配管80に設けられている。ガス流量制御弁6は、電磁式比例弁であり、制御部5からの信号に応じてその弁開度が開閉し供給ガス流量を制御する。ガスフローセンサ9は、例えばガスの流れに起因したヒータの抵抗値の変化からガスの流量を求めるタイプのものであり、検出した抵抗値の変化量が制御部5に送られる。
The gas flow control valve 6 and the gas flow sensor 9 are provided in a
空燃比制御手段50は、CPUがプログラムに従って実行するソフトウェアの機能を含めて構成され、本発明に係る制御動作を行う。すなわち、予めROMに記憶されている、駆動状態信号Sと空気流量Aとの関係を示すグラフを用いて、駆動状態信号Sから空気流量Aを求め、またガスフローセンサ9から送られてきたデータに基づいてガス流量Qを求める。そして、上記のように、この空気流量Aとガス流量Qとの比を空燃比R(=A/Q)として求め、その空燃比Rが所定範囲内にないとき、ガス流量制御弁6の弁開度を調整して空燃比Rが所定範囲内に入るように制御する。この空燃比制御により、燃焼部2における燃焼は常時最適な燃焼状態に保持されるようになる。
The air-fuel ratio control means 50 is configured including a software function that is executed by the CPU according to a program, and performs a control operation according to the present invention. In other words, the air flow rate A is obtained from the drive state signal S using the graph showing the relationship between the drive state signal S and the air flow rate A, which is stored in advance in the ROM, and the data sent from the gas flow sensor 9. Based on the above, the gas flow rate Q is obtained. Then, as described above, the ratio of the air flow rate A and the gas flow rate Q is obtained as an air-fuel ratio R (= A / Q), and when the air-fuel ratio R is not within a predetermined range, the valve of the gas flow control valve 6 The opening degree is adjusted so that the air-fuel ratio R falls within a predetermined range. By this air-fuel ratio control, the combustion in the
異常時停止手段51は、上記の空燃比制御手段50と同様に、CPUがプログラムに従って実行するソフトウェアの機能を含めて構成され、上記のように、ガス流量Qが予め設定されている所定ガス流量範囲を逸脱し、ガス流量が異常に大いか、または異常に少ない場合は、ガス流量の異常と判断し、燃焼を停止させる制御、例えばガス流量制御弁6を閉とし、ファンモータ3mの回転を停止する制御を行う。
Similarly to the air-fuel ratio control means 50, the abnormal time stop means 51 is configured to include a software function that is executed by the CPU according to a program. As described above, the predetermined gas flow rate Q is preset. If the gas flow rate is out of the range and the gas flow rate is abnormally large or abnormally small, it is determined that the gas flow rate is abnormal, the control for stopping the combustion, for example, the gas flow control valve 6 is closed, and the
このときの所定ガス流量範囲のデータは、予めリモコン10から制御部5に送られ、制御部5に組み込まれている不揮発性記憶装置に記憶させておく。
Data of the predetermined gas flow rate range at this time is sent from the
また、制御部5は、ガス流量の異常と判断した場合、上記の燃焼停止と並行して、または燃焼停止を行うことなく、そのガス流量異常をリモコン10に出力し、リモコン10でLED表示して使用者に報知するようにしてもよい。
If the
以上述べたように、この発明の給湯装置1では、状態信号検出手段30が検出した駆動状態信号Sから求めた空気流量Aと、ガスフローセンサ9が検出したガス流量Qとの比を空燃比R(=A/Q)として求め、その空燃比Rが所定範囲内にないとき、ガス流量制御弁6の弁開度を調整して空燃比Rを所定範囲に制御するようにしたので、空気とガスの空燃比をより理想に近いものに調整して燃焼状態を常時良好に制御することができ、また、施工現場での、専門業者によるガス圧力に応じた従来の装置調整を不要なものとすることができる。 As described above, in the hot water supply apparatus 1 of the present invention, the ratio of the air flow rate A obtained from the drive state signal S detected by the state signal detection means 30 and the gas flow rate Q detected by the gas flow sensor 9 is determined as the air-fuel ratio. R (= A / Q) is obtained, and when the air-fuel ratio R is not within the predetermined range, the air-fuel ratio R is controlled within the predetermined range by adjusting the valve opening degree of the gas flow rate control valve 6. It is possible to adjust the air-fuel ratio of gas and gas to a more ideal one and to control the combustion state well at all times, and it is unnecessary to adjust the conventional equipment according to the gas pressure by the specialist at the construction site It can be.
また、ガスフローセンサ9が検出したガス流量Qが予め設定されている所定ガス流量範囲外のとき、異常と判定し、当該装置1の駆動を停止したり、その旨を報知したりするようにしたので、異常燃焼を確実に防止することができ、使用者も安心して使用することができる。 Further, when the gas flow rate Q detected by the gas flow sensor 9 is outside the predetermined gas flow rate range set in advance, it is determined that there is an abnormality and the drive of the device 1 is stopped or a notification to that effect is made. As a result, abnormal combustion can be reliably prevented, and the user can use it with peace of mind.
1 給湯装置
2 燃焼部
3 ファン
3m ファンモータ
30 状態信号検出手段
4 熱交換器
5 制御部
6 ガス流量制御弁
7 排気口
8 ガス供給口
9 ガスフローセンサ
10 リモコン
5 制御部
50 空燃比制御手段
51 異常時停止手段
80 ガス配管
A 空気流量
Q ガス流量
R 空燃比
S 駆動状態信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot
Claims (4)
上記燃焼部に空気を供給するファンと、
上記ファンを駆動するファンモータの駆動状態信号を検出する状態信号検出手段と、
上記燃焼部に供給されるガスの流量を制御するガス流量制御弁と、
上記燃焼部に供給されるガスの流量を検出するガスフローセンサと、
上記状態信号検出手段が検出した駆動状態信号から求めた空気流量と、上記ガスフローセンサが検出したガス流量との比を空燃比として求め、その空燃比が所定範囲内にないとき、ガス流量制御弁の弁開度を調整して空燃比を所定範囲に制御する空燃比制御手段と、
を備えることを特徴とする給湯装置。 In a hot water supply apparatus that heats a heat exchanger in a combustion section to convert water into hot water and supply it,
A fan for supplying air to the combustion section;
State signal detecting means for detecting a driving state signal of a fan motor for driving the fan;
A gas flow control valve for controlling the flow rate of the gas supplied to the combustion section;
A gas flow sensor for detecting the flow rate of the gas supplied to the combustion section;
The ratio of the air flow rate obtained from the driving state signal detected by the state signal detection means and the gas flow rate detected by the gas flow sensor is obtained as an air-fuel ratio, and when the air-fuel ratio is not within a predetermined range, gas flow control is performed. Air-fuel ratio control means for adjusting the valve opening of the valve to control the air-fuel ratio to a predetermined range;
A hot water supply apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008053274A JP2009210183A (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Water heater |
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JP (1) | JP2009210183A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10281351B2 (en) | 2012-11-19 | 2019-05-07 | A. O. Smith Corporation | Water heater and pressure probe for a water heater |
US10584874B2 (en) | 2012-11-19 | 2020-03-10 | A. O. Smith Corporation | Common venting system for water heaters and method of controlling the same |
EP4336102A1 (en) * | 2022-09-08 | 2024-03-13 | Vaillant GmbH | Method for evaluating an installation of a gas-air connection of a heating device, gas-air connection and computer program |
-
2008
- 2008-03-04 JP JP2008053274A patent/JP2009210183A/en not_active Withdrawn
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US10584874B2 (en) | 2012-11-19 | 2020-03-10 | A. O. Smith Corporation | Common venting system for water heaters and method of controlling the same |
EP4336102A1 (en) * | 2022-09-08 | 2024-03-13 | Vaillant GmbH | Method for evaluating an installation of a gas-air connection of a heating device, gas-air connection and computer program |
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