JPS6069429A

JPS6069429A - 湯沸器の燃焼制御装置

Info

Publication number: JPS6069429A
Application number: JP17743083A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamada; 武山田; Toru Shimomura; 徹下村
Original assignee: Tateisi Electronics Co; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1983-09-26
Filing date: 1983-09-26
Publication date: 1985-04-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の分野）この発明は、湯沸器の燃焼制御装置に係り、特に水流検
知器の故障診断機能を備えるようにしたものに関する。

（発明の青用）熱交換器の出潟瀉度が目Ｐ！温度になるように、フィー
ドバック制御等の各種の制御方式により燃焼量を制御す
るもので、バーナへの点火動作の制御および燃焼停止動
作の制御は熱交換器での水流の発生・消失により行なわ
れる。

すなわち、熱交換器の水入口側に設けられる水流検知器
は、湯温制御に必要ＩｅＫ＠小流入水Φでオン作動し、
また水流消失によりオフ作動する。

この種水流検知器は、例えば第１図に示す如く構成され
る。同図において、水流検知器のハウジング１には図示
矢印の向きに流れる水の流路２が設（）られ、この流路
２の上方に設【プられた′ＷＩ３には保持具４が突設さ
れている。保持具４には作動板５が、一端がビン６に回
動可能に支持され、他端が上記流路２を塞ぐように段（
）られている。作動板５が図示矢印の向きに通過する水
流に付勢されて回動する方向の面には磁石７が取（＝Ｊ
−１）られ、またハウジング１にはこの磁石７に駆動さ
れるリードスイッヂ８が設（プられている。なお、作動
板５はビン６に巻回されたバ：＞（図示せず）でｌ−＝
ｐ回動方向とは逆向きに付勢されている。

このような構成にＪ３いて、流路２を図示矢印の向きに
水が流れると、作動板５がこれに付勢されて図示実線で
承り状態に回動Ｊる。この実線で示ず状態に回動づる過
程において磁石７によってリードスイッチ８がオン駆動
される。つまり、リードスイッチ８は湯温制御に必要な
最小流入水量から当該湯沸器で温湯制御がでさる最大流
入水ｍの間オン状態になる。そして、流路２の水流が消
失すると、作動板５は上記バネ力でイ」勢されて図示実
線で示づ状態から破線で示す状態に変化づる。

この変化づる過程でリードスイッチ８がオン駆動される
。　・ところが、良く知られているように、この種水流検知器
を長期間使用していると、作動板５ヤ）磁石７のＱ２．
Ｈ面にはいわゆる水垢がイ」名し、これによってリード
スイッチ８のオンレベルやオフレベルが変化Ｊ−る。つ
まり、リードスイッチ８は湯温制御に必要な最小流入水
石よりも大きな水量でないどオンしなくなり、また出湯
ｍを減少する変更があった場合にリードスイッチ８がＡ
フ作動してしまい、はなはだ使い勝手の悪い湯沸器にな
ってしまう。

（発明の目的）この発明の目的は、水流検知器の故障診断が行なえるよ
うにすることにより、使い勝手の優れた湯沸器とするこ
とがでさる湯沸器の燃焼制御装置を提供することにある
。

（発明の構成と効果）上記目的を達成するために、この発明に係る湯沸器の燃
焼制御装置は、熱交換器の水流を検出する水流検知器と
、熱交換器への流入水ｍを検出する水量検出器と、前記
水流検知器のオン・オフ動作を検出する検出手段と、前
記検出手段の動作に応答して前記水流検知器のオン時・
オフ時の前記水量検出器の検出値を読取る読取手段と、
前記読取手段の読取値に基づいて前記水流検知器のオン
レベル・オフレベルが正常であるか否かを判断Ｊる判断
手段とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、水流検知器の実際のオンレベル・オ
フレベルが正常時のオンレベル・オフレベルからヂれる
と、これがだだらに検出されるので、湯沸器の動作貸常
となる前に、当該水流検知器の交換時＋ｉ１１を知るこ
とができる。

（実施例の説明）第２図はこの発明の一実施例に係る燃焼制御装置を備え
た湯沸器の基本構成を示ず図である。

同図において、湯沸器本体２１は縦型円筒状に形成され
、その底部にはバーナ２２が、またその上部には熱交換
器２３がそれぞれ配設される。なＪ５、熱交換器２３の
上部排気口には図示しない活気ファンが取イ」りられる
。

バーブ２２へのガス供給管路には、ガスの供給を入・′
切づる電磁切換弁２４．ガバナ２５およびガス流量調整
弁２６が順に配設されている。そして、バーブ２２に関
連して、Ｊ１１火火花を発生Ｊる点火器２７と、点火動
作によって正割にお火したかどうかを検出りる炎検出器
２８がそれぞれ設けられる。

％ｈ　ｉｔ　Ｍ、　ＩＸｌつりのルア　口１１１１１　
会へ十林ｋ　Ｉ！　１−１１．　ｕｉ　１ｌｌｌ　ｍ弁
２９．水Ｈ）検出器３０．水流検知器３１および入水温
反検出器３２が順に配設されている。

熱交換器２３の出湯口側給湯管路には、温度検出器３３
が設けられるとともに、複数のカランが取付けられてい
る。

電磁切換弁２４は、全開状態と全開状態との２つの状態
をとり、コン１−ローラ３４からの信号で開閉制御され
る。

ガバナ２５は、燃料ガスと空気とを適当な割合で混合さ
せる機Ｏ１８を有づる。

ガス流量調整弁２６は、全開状態から全開状態まで開度
を連続的に調整可能な例えばモータ駆動式のサーボ弁で
構成され、またその現在開度は流量調整弁２６に備え付
【プられたポテンショメータ等を介してコントローラ３
４側へ送られる。

点火器２７は、コントローラ３４からの指令でバーナ２
２への点火動作を行なう。

火炎検出器２８は、バーナ２２から発する火炎の整流作
用を利用して、火炎を電気信号に変換し、これを適宜増
幅した後比較的大ぎな時定数を有する事納回路で平滑し
、更に基準レベルをもって２値化でるとともに、その出
力でドライバを介してリレーを駆動し、接点信号をコン
トローラ３４に出力する。

水石検出器３０は、給水管路内の水ｍを最小値から最大
値まで連続的に検出し、その検出値はコントローラ３４
側へ送られる。

水流検知器３１は、複数のカランの何れかが聞かれて、
給水管路内に一定鎮以上の水流が生ずるとこれを検出し
てオン作動し、また水流が消失するとオフ作１１１４　
′１Ｊるスイッチである。第１図で説明したように、水
流検知器３１がオン作動りる水流（Ｎｌ）とＡフ作動乃
る水流（Ｎ２）とは異なるものになっている（Ｎｌ　＞
Ｎ２　）。このように所定のヒスプリシス幅（Ｎｌ−Ｎ
２）を右りるのは、当該水流検知器３１がオン作動した
ときにイのチャタリングによって水流なしと判断される
のを防止Ｊるためである。この信号はコントローラ３４
に送られる。

入水湿度検出器３２は、例えばザーミスタ等でされて、
入水温度に対応したアナログ電圧を出力する。

温度検出器３３は、例えばリーミスタ等で構成され、コ
ントローラ３４内の処理回路に接続されて、出湯温度に
対応したアナログ電圧を出力する。

コントローラ３４は、目標温度設定器３５を有し、燃焼
υ）１始から燃焼停止に至る燃焼シーケンスを制御す−
るシーケンス回路と、出湯Ｓ度を設定温度に維持する温
度制御回路と、この発明に係る水流検知器３１の故障診
断回路とから構成されており、これらの回路はマイクロ
コンピュータで実施されている。

次いで、第３図以降で示すフローチャートはマイクロコ
ンピュータで実行される制御手順を示ずもので、第３図
は湯沸器の全体的＜ｉ動作含水し、また第４図および第
５図は湯沸器の全体的な動作の中で逐次実行されるこの
発明に係る水流検知器の故障診断の動作を示している。

まず第３図にａ３いて、ステップ（１）に引き続くステ
ップ（２）で、水流スイン７−３１の状態を読込み、水
流があれば燃焼開始処理へ移行する。

燃焼開始処理では、まずステップ（３）でプレパージを
行ない、プレパージ時間が経過１れば、ステップ（４）
に引き続くステップ（５）で緩点火処理を行なう。

ステップ（５）では、電磁切換弁２４を全開。

ガス流量調整か２６を微開とし、バーナ２２から燃オ゛
３１ガスをわずかに噴出さμつつ、血火器２７を駆動し
て、安全スイッチ時間にわたって点火を試みる。

安全スイッチ時間が経過しても、バーナ２２に着火しな
い場合には、ステップ（６）に続いてステップ（７）を
実行し、なんらかの］−ラー処理を行なう。

安全スイッチ時間経過前に石火が確認されれば、その後
ステップ（１０）　ａ５よびステップ（１１）で新人お
Ｊ、び水流なしがそれぞれ検出されるまでの間、ステッ
プ（９）で湯温制御処理を繰り返しまた、湯温制御処理
中に新人が検出されると、ステップ（３）に戻り、再び
プレパージ処理を行なう。

他方、湯渇制陣処即中に水流なしが検出されると、ステ
ップ（１１）に続いてステップ（１２）を実１うし、ア
フターパージ処理を行なう。

また、アフターパージ処理中に、水流ありが再び検出さ
れると、ステップ（１３）に続いてステップ（５）へ戻
り緩点火処理からの実行を行ない、アフターパージ処理
が所定時間経過すれば、ステップ（１４）に続いてステ
ップ（１）の使用持ち処理へ戻る。

なお、ステップ（９）で行なわれる測温制御処理は概路
次のようになっている。

まず、各検出器および設定器の出ツノを読込み、所要燃
焼聞従って所要ガス流量を演算する。

この演算は、入水温度と設定温度と出湯■従って流入水
量とに基づいて行なわれ、これにＪζリガス流量調整弁
２６の開度が調節設定される。そのして、出湯湿度が設
定湿度に近付き、湯温磨の上昇速度が小さくなると、出
湯温度が設定湿度になるように、ガス流量調整弁２６の
弁開度を微調づ−る。

なお、設定温度の変更があった場合には、これに対応す
る流入水量をめ、水量調節器２９を駆動して、最適流入
水１ｆｉｆ！：設定する。

以上はフイードフＡワード形式の湯温制御であるが、出
湯温度と設定湿度の偏差をめ、この偏差が小さくなるよ
うに原石調整弁２６の弁開度を調節制御ｌｌＩりるフィ
ードバック形式の湯温制御であっても良い。

次に、この発明に係る水流検知器の故障診断の動作につ
いて説明する。

第４図は、この発明の第１実施例を示すフローチャート
である。同図において、最初のステップ（４０＞では、
水流検知器３１のオフ作動が検出される。これは第３図
で示したフローチャートに８３　＜ｊる７、　テｙプ（
２）、（１１）Ｊ３よび（１２＞にＪ３Ｌ）る動作であ
る。

ステップ（４１）では、水量検出器３０の検出値Ｗ１を
読取る。

ステップ（４２）では、読取値Ｗ１が正常範囲内のもの
であるか否かを判断する。上述したように、水流検知器
３１がオフ作動づる時点は当該湯沸器の燃焼制御に必要
な最小流入水量であり、この最小流入水量には所定の１
１容範囲がある。その結果、正常範囲内でなければステ
ップ（４３）に進み所定の１ラー処即を行ない、ステッ
プ（５０）に進む。このステップ（５０）における終了
処理は第３図で示したフローチャートにおけるステップ
（１２）に対応する。

一方、ステップ（４２）の判断結果正常範囲内であれば
、ステップ（４４）に進み所定の出湯処理を行なう。こ
のステップ（４４）におｔプる処理は第３図で示したフ
ローチャートにおけるステップ（９）に対応する。

ステップ（４４）の処理中に水流検知器３１のオフ作動
が検出されると（ステップ＜４５））、ステップ（４６
）に進み水母検出器３０の検出値Ｗ２を読取る。なお、
ステップ（４５）は同様に第３図で示したフローチャー
トにおけるステップ（２＞、（１１）および（１２）に
対応する。

ステップ（４７）では、読取値Ｗ２が正常範囲内か否か
が判断される。水流検知器３１がオフ作動する時点にも
オン作動時と同様に所定のｊＦ＠範囲がある。そして、
その判断結果正常範囲内でなければステップ（４３）に
進み、また正常範囲内のものであればステップ（４８）
に進む。

ステップ（４８）では、オン作動ａＳの読取値Ｗ１とオ
フ作動時の読取ｆｆＷ２の差がめられる。

つまり、ヒスプリシス幅をめる。

ステップ（４９）では、ヒスプリシス幅が所定の範囲内
のものであるか否かが判断される。その結果、正常範囲
内でな【ノればスー１ツブ（４３）に進み、また正常範
囲内であればステップ（５０〉に進む。

このようにして、水流検知器３１のオン作動時。

オフ作動時のレベルが常時監視され、またヒステれる。

これによって、水流検知器３１の経年変化による劣化が
速やかに検出され、部品交換等の適宜な処置をとること
ができる。

第５図はこの発明の第２実施例を示すフローチャートで
ある。なお、第４図と同一部分には同一符号を付しその
説明を省略する。

ステップ（５１）では、読取値Ｗ１が最小流入水ＩＮ＋
に等しいかあるいは大きいかが判断される。

ステップ（５２ンでは、読取１直Ｗ２が正常動作時のオ
フレベル流入水ｆｆ１Ｎ２に等しいかあるいはそれより
小さいかが判断される。

つまり、この第２実施例では、水流検知器が正規のＡン
レベル以下で従って流入水量が少ないにもかかわらずオ
ン作動したり、また正規のＡフレベルに対応する水ωよ
りも大きい水石でメツ駆動したりする場合を扱っている
。これにより、水流検知器３１あるいは水量検出器３０
の故障が検出できる。

第１図は水流検知器の一例を示す側面断面図、第２図は
この発明に係る水流検知器の故障診断動作を有する燃焼
制御ｌＩ装置を備えた湯沸器の基本構成図、第３図は上
記燃焼１．ＩＪＩＩＩ装置の基本動作を示すフローチャ
ート、第４図は上記燃焼制御装置が行なうこの発明に係
る水流検知器の故障診断動作の一実施例を示すフローチ
ャート、第５図は水流検知器の上記故障診断動作の他の
実施例を示ずフローチャートである。

２１・・・湯沸器本体２２・・・バーナ２３・・・熱交換器２６・・・流量調整弁２つ・・・水ｆｆｉ調節器３０・・・水量検出器３１・・・水流検知器３２・・・入水温度検出器３３・・・温度検出器３４・・・コントローラ３５・・・温度設定器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱交換器の水流を検出りる水流検知器と、熱交換
器への流入水量を検出する水量検出器と、前記水流検知
器のオン・Ａフ動作を検出Ｊる検出手段と、前記検出手
段の動作に応答して前記水流検知器のオン時・オン時の
前記水ｆｆｌ検出器の検出値をｌＪ＋ｉ取る読取手段と
、前記読取手段の読取値に基づいて前記水流検知器のＡ
フレベル・Ａフレベルが正常であるか否かを判断する判
断手段どを備えノこことを特徴とづる潟υ１１器の燃焼
制御Ｉ！装置。