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JP5647489B2 - Water heater - Google Patents

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JP5647489B2
JP5647489B2 JP2010244383A JP2010244383A JP5647489B2 JP 5647489 B2 JP5647489 B2 JP 5647489B2 JP 2010244383 A JP2010244383 A JP 2010244383A JP 2010244383 A JP2010244383 A JP 2010244383A JP 5647489 B2 JP5647489 B2 JP 5647489B2
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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

本発明は、バーナの不完全燃焼を検知する機能を備えた給湯器に関する。   The present invention relates to a water heater having a function of detecting incomplete combustion of a burner.

給湯器の設置態様としては屋外設置と屋内設置があり、屋内設置の場合には、給湯器に排気筒を接続してバーナの燃焼排ガスを排気筒を介して屋外に排出する。しかし、誤って排気筒を接続せずに給湯器を屋内に設置した場合や排気筒の不良により、バーナの燃焼排ガスが屋内に排出されると、給湯器が設置された部屋の酸素濃度が低下して酸欠によるバーナの不完全燃焼が生じる。   There are outdoor installations and indoor installations as installation modes of the water heater. In the case of indoor installation, an exhaust pipe is connected to the water heater, and the combustion exhaust gas of the burner is discharged to the outdoors through the exhaust pipe. However, if the hot water heater is installed indoors without connecting the exhaust pipe accidentally, or if the exhaust gas from the burner is exhausted indoors due to a defective exhaust pipe, the oxygen concentration in the room where the hot water heater is installed decreases. As a result, incomplete combustion of the burner due to lack of oxygen occurs.

そこで、従来の給湯器においては、フレームロッド等の炎センサを備えてバーナの燃焼状態を監視し、炎センサの検出レベルの低下によりバーナの不完全燃焼が検知されたときに、バーナの燃焼を強制的に停止するようにしている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in a conventional water heater, a flame sensor such as a frame rod is provided to monitor the combustion state of the burner, and when incomplete combustion of the burner is detected due to a decrease in the detection level of the flame sensor, combustion of the burner is performed. The operation is forcibly stopped (for example, see Patent Document 1).

特開2009−162442号公報JP 2009-162442 A

給湯器を屋外に設置する場合には、給湯器周囲の換気が良好に行われるため、基本的にはバーナの不完全燃焼は生じ難い。しかしながら、積雪や子供のいたずら等から給湯器を保護するために、給湯器の周囲に囲いが設けられた場合には、囲いにより給湯器周囲の換気が妨げられて、酸欠によるバーナの不完全燃焼が生じ易い不適切な使用状態になることが生じ得る。   When the water heater is installed outdoors, incomplete combustion of the burner is hardly caused because ventilation around the water heater is performed well. However, if an enclosure is provided around the water heater to protect the water heater from snowfall or children's tampering, the enclosure will prevent ventilation around the water heater, resulting in incomplete burner due to lack of oxygen. Inappropriate use conditions where combustion is likely to occur may occur.

そこで、炎センサによりバーナの不完全燃焼が検知されたときに、バーナの燃焼を禁止したり、不完全燃焼の発生を報知することによって、このような不適切な使用状態で、給湯器が使用されることを回避することができる。   Therefore, when incomplete combustion of the burner is detected by the flame sensor, the hot water heater is used in such an inappropriate usage state by prohibiting combustion of the burner or notifying the occurrence of incomplete combustion. Can be avoided.

ところで、給湯器を囲いを設けずに屋外に設置した適切な使用状態であるときに、強風の吹き込みによって突発的にバーナが失火する場合がある。そして、この場合にも、バーナの不完全燃焼が生じた場合と同様に炎センサの検出レベルが低下するため、炎センサにより、酸欠によるバーナの不完全燃焼と強風によるバーナの失火を区別して検知することは困難である。   By the way, when the hot water heater is in an appropriate usage state installed outdoors without providing an enclosure, the burner may suddenly misfire due to the blowing of strong wind. In this case as well, the flame sensor detection level decreases in the same manner as in the case of incomplete combustion of the burner. Therefore, the flame sensor distinguishes between burner incomplete combustion due to lack of oxygen and burner misfire due to strong wind. It is difficult to detect.

そして、強風によるバーナの失火が生じたときに、不完全燃焼が検知されたときと同様に、その後のバーナの燃焼を禁止してしまうと、給湯器の使用状態が適切であるにも拘わらず、保守サービス等に連絡してバーナの燃焼禁止を解除してもらうまで、給湯器の使用が不能になるという不都合がある。また、強風によるバーナの失火が生じたときに、不完全燃焼の発生を報知してしまうと、使用者に違和感や不安感を与えてしまう。   And when the burner misfires due to strong winds, as in the case where incomplete combustion is detected, if the subsequent burner combustion is prohibited, the hot water heater is used in an appropriate state. There is an inconvenience that the use of the water heater becomes impossible until the prohibition of combustion of the burner is canceled by contacting maintenance service or the like. Moreover, if the occurrence of incomplete combustion is reported when the burner misfires due to strong winds, the user feels uncomfortable or uneasy.

本発明はかかる背景を鑑みてなされたものであり、バーナの不完全燃焼を強風によるバーナの失火と区別して検知することができる給湯器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a water heater that can detect incomplete combustion of a burner separately from misfire of the burner due to strong wind.

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、バーナと、前記バーナにより加熱されて、内部を流通する湯水を加熱する熱交換器と、前記バーナに燃焼用空気を供給するファンと、前記バーナに燃料ガスを供給する燃料ガス供給部と、所定の給湯設定温度に応じた目標燃焼量が得られるように、前記ファンの回転速度と前記燃料ガス供給部による燃料ガスの供給量とを制御する前記バーナの燃焼運転を行なう燃焼制御部と、前記バーナの燃焼炎を検出する炎センサと、前記ファンが、外部からの風の吹き込み圧を想定した風圧閾値よりも、前記バーナへの燃焼用空気の供給圧の方が高くなる回転速度で作動した状態で、前記バーナが燃焼していて、外部からの風の吹き込みにより前記炎センサの検出レベルが燃焼閾値以下になる可能性が低いときに、前記炎センサの検出レベルが前記燃焼閾値以下になったときには、酸欠による不完全燃焼によって前記バーナが失火したと判断して前記バーナの不完全燃焼を検知する不完全燃焼検知部と、前記不完全燃焼検知部により前記バーナの不完全燃焼が検知された回数をカウントして保持する検知カウンタと、前記検知カウンタに保持されたカウント値が所定値以上になったときに、解除操作がなされるまで、前記燃焼制御部による前記バーナの燃焼運転を禁止したインターロック状態とする燃焼禁止部とを備えたことを特徴とする(第1発明)。 The present invention has been made to achieve the above object, and a burner, a heat exchanger that is heated by the burner and heats hot water flowing inside, and a fan that supplies combustion air to the burner. A fuel gas supply unit for supplying fuel gas to the burner, a rotational speed of the fan and a fuel gas supply amount by the fuel gas supply unit so as to obtain a target combustion amount corresponding to a predetermined hot water supply set temperature, A combustion control unit for controlling the combustion of the burner for controlling the combustion, a flame sensor for detecting a combustion flame of the burner, and the fan is more than a wind pressure threshold value that assumes an air blowing pressure from the outside. while operating at a rotational speed is towards the supply pressure of the combustion air becomes higher, before Symbol burner have burned, soluble detection level of the flame sensor is below the combustion threshold by blowing air from the outside When low sexual, when the detected level of the flame sensor is below the combustion threshold, incomplete combustion of the incomplete combustion due hypoxia is determined that the burner has misfire detecting the incomplete combustion of the burner A detection unit , a detection counter that counts and holds the number of times that the incomplete combustion of the burner is detected by the incomplete combustion detection unit, and a count value held in the detection counter exceeds a predetermined value And a combustion prohibiting unit that is in an interlocked state in which the combustion operation of the burner by the combustion control unit is prohibited until a release operation is performed (first invention).

第1発明によれば、前記不完全燃焼検知部は、前記ファンが前記風圧閾値よりも前記バーナへの燃焼用空気の供給圧の方が高くなる回転速度で作動した状態で、前記バーナが燃焼しているときに限定して、前記バーナの不完全燃焼を検知する。この場合、前記バーナへの燃焼用空気の供給圧が低く、外部からの強風の吹き込みにより前記バーナの失火が生じ得る状況では、前記不完全燃焼検知部による前記バーナの不完全燃焼の検知は行われない。そのため、外部からの強風の吹き込みによる失火と区別して、前記バーナの不完全燃焼を検知することができる。   According to the first invention, the incomplete combustion detector is configured such that the burner burns in a state where the fan is operated at a rotational speed at which the supply pressure of combustion air to the burner is higher than the wind pressure threshold. Incomplete combustion of the burner is detected only when it is in operation. In this case, in the situation where the supply pressure of the combustion air to the burner is low and the burner may be misfired by blowing strong wind from outside, the incomplete combustion detection of the burner is not performed by the incomplete combustion detection unit. I will not. Therefore, it is possible to detect incomplete combustion of the burner as distinguished from misfire caused by blowing strong wind from the outside.

また、発明によれば、給湯器が屋外で囲いを設けて設置され、換気不足により前記バーナの不完全燃焼が生じ易くなっている場合等、給湯器の使用状態が不適切な状態で、前記バーナの燃焼運転が継続されることを、前記燃焼制御部による前記バーナの燃焼運転を禁止した前記インターロック状態にすることによって禁止することができる。 Further , according to the first invention, when the hot water heater is installed outdoors with an enclosure and incomplete combustion of the burner is likely to occur due to insufficient ventilation, the hot water heater is used in an inappropriate state. , that combustion operation of the burner is continued, the combustion operation of the burner according to prior Symbol combustion control unit may prohibit by the interlock inhibited state.

さらに、発明によれば、前記燃料ガス供給部から前記バーナに燃料ガスを供給する際に、燃料ガスの供給路に空気が混入して前記バーナが失火した場合のように、突発的な要因によってバーナが消火されたときに、前記バーナの不完全燃焼が生じていると誤検知されて前記バーナの燃焼運転が禁止されることを防止することができる。 Further, according to the first aspect of the present invention, when fuel gas is supplied from the fuel gas supply unit to the burner, air suddenly enters the fuel gas supply passage and the burner misfires. When the burner is extinguished due to a factor, it is possible to prevent the burner from being prohibited from being burned by being erroneously detected that incomplete combustion of the burner has occurred.

また、第発明において、前記燃焼禁止部は、前記バーナの燃焼運転が、前記ファンが前記風圧閾値よりも前記バーナへの燃焼用空気の供給圧の方が高くなる回転速度で作動し、且つ、前記不完全燃焼検知部による前記バーナの不完全燃焼が検知されない状態で、所定時間以上継続したときに、前記検知カウンタのカウント値を減少させることを特徴とす る(第発明)。 Further, in the first invention, the combustion prohibiting section operates such that the combustion operation of the burner operates at a rotational speed at which the supply pressure of combustion air to the burner is higher than the wind pressure threshold value of the fan, and When the incomplete combustion of the burner is not detected by the incomplete combustion detection unit, the count value of the detection counter is decreased when the burner continues for a predetermined time or longer ( second invention).

発明によれば、前記バーナの燃焼運転が、前記ファンが前記風圧閾値よりも前記バーナへの燃焼用空気の供給圧の方が高くなる回転速度で作動し、且つ、前記不完全燃焼検知部による前記バーナの不完全燃焼が検知されない状態で、所定時間以上継続したときには、前記バーナが安定して正常燃焼しており、給湯器の使用状態が適切であると判断することができる。そこで、この場合には、前記検知カウンタに保持されたカウント値を減少させることにより、不完全燃焼の誤検知によって前記バーナの燃焼運転が禁止されることを防止することができる。 According to the second invention, the burner is operated at a rotational speed at which the supply pressure of the combustion air to the burner is higher than the wind pressure threshold value, and the incomplete combustion detection is performed. When incomplete combustion of the burner by the part is not detected and the burner continues for a predetermined time or more, it can be determined that the burner is stably burning normally and that the hot water heater is used properly. Therefore, in this case, by reducing the count value held in the detection counter, it is possible to prevent the combustion operation of the burner from being prohibited due to erroneous detection of incomplete combustion.

本発明の給湯器の構成図。The block diagram of the water heater of this invention. 図1に示した給湯器の制御ブロック図。The control block diagram of the water heater shown in FIG. 図1に示した給湯器の作動フローチャート。The operation | movement flowchart of the water heater shown in FIG.

本発明の実施の形態について、図1〜図3を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1を参照して、本実施形態の給湯器1は屋外に設置されており、ハウジング2内に燃焼筐3を備えている。燃焼筐3の上端部には、排気口31が設けられている。   Referring to FIG. 1, a water heater 1 according to this embodiment is installed outdoors, and includes a combustion housing 3 in a housing 2. An exhaust port 31 is provided at the upper end of the combustion housing 3.

燃焼筐3内の下部にはバーナ5が収容されている。バーナ5は、複数の単位バーナ5aから成る第1バーナユニット51と、第1バーナユニット51よりも多い単位バーナ5aから成る第2バーナユニット52とにより構成されている。バーナ5には、バーナ5に点火するための点火プラグ5bと、バーナ5の燃焼炎を検知するフレームロッド5c(本発明の炎センサに相当する)とが設けられている。   A burner 5 is accommodated in the lower part of the combustion housing 3. The burner 5 includes a first burner unit 51 including a plurality of unit burners 5 a and a second burner unit 52 including more unit burners 5 a than the first burner units 51. The burner 5 is provided with a spark plug 5b for igniting the burner 5, and a frame rod 5c (corresponding to the flame sensor of the present invention) for detecting the combustion flame of the burner 5.

バーナ5には、燃料ガスを供給するガス供給路6が接続されている。ガス供給路6の下流側は、第1バーナユニット51に接続された第1分岐路61と、第2バーナユニット52に接続された第2分岐路62とに分かれている。第1分岐路61には、第1バーナユニット51への燃料ガスの供給/遮断を切換える第1能力切替弁61aが設けられ、第2分岐路62には、第2バーナユニット52への燃料ガスの供給/遮断を切換える第2能力切替弁62aが設けられている。また、ガス供給路6の第1分岐路61及び第2分岐路62への分岐箇所の上流側には、ガス比例弁63とガス元弁64が設けられている。   A gas supply path 6 for supplying fuel gas is connected to the burner 5. The downstream side of the gas supply path 6 is divided into a first branch path 61 connected to the first burner unit 51 and a second branch path 62 connected to the second burner unit 52. The first branch path 61 is provided with a first capacity switching valve 61 a for switching supply / cutoff of the fuel gas to the first burner unit 51, and the second branch path 62 has a fuel gas to the second burner unit 52. A second capacity switching valve 62a for switching between supply and shutoff of the engine is provided. Further, a gas proportional valve 63 and a gas source valve 64 are provided on the upstream side of the branch point of the gas supply path 6 to the first branch path 61 and the second branch path 62.

燃焼筐3内のバーナ5の下側には、多数の通気孔を有する分布板81aで仕切られた給気室81が形成されている。給気室81は、仕切板81bにより、第1バーナユニット51に対応した第1給気室82と第2バーナユニット52に対応した第2給気室83とに仕切られている。   An air supply chamber 81 partitioned by a distribution plate 81 a having a large number of air holes is formed below the burner 5 in the combustion housing 3. The air supply chamber 81 is partitioned by a partition plate 81 b into a first air supply chamber 82 corresponding to the first burner unit 51 and a second air supply chamber 83 corresponding to the second burner unit 52.

燃焼筐3の下方に、給気路85を介して給気室81にバーナ5の燃焼用空気を供給するファン84が設けられている。給気路85の下流側は、第1給気室82に接続された第1分配路86aと第2給気室83に接続された第2分配路86bに分岐している。   A fan 84 that supplies combustion air for the burner 5 to an air supply chamber 81 via an air supply passage 85 is provided below the combustion housing 3. The downstream side of the air supply path 85 is branched into a first distribution path 86 a connected to the first air supply chamber 82 and a second distribution path 86 b connected to the second air supply chamber 83.

燃焼筐3内の上部には、バーナ5により加熱される給湯用の熱交換器71が収容されている。熱交換器71には給水路72と出湯路73が接続され、給水路72から熱交換器71に供給される水が熱交換器71で加熱されて出湯路73に供給される。   A heat exchanger 71 for hot water supply heated by the burner 5 is accommodated in the upper part of the combustion housing 3. A water supply path 72 and a hot water supply path 73 are connected to the heat exchanger 71, and water supplied from the water supply path 72 to the heat exchanger 71 is heated by the heat exchanger 71 and supplied to the hot water supply path 73.

給水路72には、給水路72を流通する水の流量を検出する水量センサ72aと、給水路72から供給される水の流量を調節する水量調節弁72bとが設けられいる。出湯路73には、出湯路73から供給される湯の温度を検出する出湯温度センサ73aが設けられている。   The water supply path 72 is provided with a water amount sensor 72 a that detects the flow rate of water flowing through the water supply path 72 and a water amount adjustment valve 72 b that adjusts the flow rate of water supplied from the water supply path 72. The hot water outlet 73 is provided with a hot water temperature sensor 73 a that detects the temperature of hot water supplied from the hot water outlet 73.

ハウジング2内には、給湯器1の全体的な作動を制御するコントローラ9が設けられている。コントローラ9は、図示しないCPUやメモリ等により構成された電子ユニットであり、給湯器1を遠隔操作するためのリモコン10と接続されている。   A controller 9 that controls the overall operation of the water heater 1 is provided in the housing 2. The controller 9 is an electronic unit configured by a CPU, a memory, and the like (not shown), and is connected to a remote controller 10 for remotely operating the water heater 1.

次に、図2を参照して、コントローラ9には、出湯温度センサ73aの温度検出信号と、水量センサ72aの流量検出信号と、フレームロッド5cの炎検出信号が入力される。また、コントローラ9から出力される制御信号によって、水量調節弁72b、ガス元弁64、ガス比例弁63、第1能力切換弁61a、第2能力切換弁62a、ファン84、及び点火プラグ5bの作動が制御される。   Next, referring to FIG. 2, the controller 9 receives a temperature detection signal from the hot water temperature sensor 73a, a flow rate detection signal from the water amount sensor 72a, and a flame detection signal from the frame rod 5c. The operation of the water amount adjustment valve 72b, the gas source valve 64, the gas proportional valve 63, the first capacity switching valve 61a, the second capacity switching valve 62a, the fan 84, and the spark plug 5b is controlled by the control signal output from the controller 9. Is controlled.

コントローラ9は、メモリに保持された給湯器1の制御用プログラムをCPUで実行することによって、給湯制御部91、燃焼制御部92、燃焼禁止部93、検知カウンタ94、及び、不完全燃焼検知部95として機能する。   The controller 9 executes a control program for the hot water heater 1 held in the memory by the CPU, whereby a hot water supply control unit 91, a combustion control unit 92, a combustion prohibition unit 93, a detection counter 94, and an incomplete combustion detection unit. It functions as 95.

給湯制御部91は、出湯温度センサ73aにより検出される出湯路73からの給湯温度が、リモコン10により設定された給湯設定温度となるように、バーナ5の目標燃焼量を決定すると共に、必要に応じて水量調節弁72bにより給水路72に供給される水の流量を調節する。   The hot water supply control unit 91 determines the target combustion amount of the burner 5 so that the hot water supply temperature from the hot water supply path 73 detected by the hot water temperature sensor 73a becomes the hot water supply set temperature set by the remote controller 10, and is necessary. Accordingly, the flow rate of water supplied to the water supply path 72 is adjusted by the water amount adjustment valve 72b.

燃焼制御部92は、第1能力切換弁61aと第2能力切換弁62aを共に開弁して第1バーナユニット51及び第2バーナユニット52を燃焼させる「有効燃焼範囲大の状態」と、第1能力切替弁61aを閉弁して第2能力切替弁62aを開弁し、第2バーナユニット52のみを燃焼させる「有効燃焼範囲中の状態」と、第1能力切替弁61aを開弁して第2能力切替弁62aを閉弁し、第1バーナユニット51のみを燃焼させる「有効燃焼範囲小の状態」とを切換えると共に、ガス比例弁63の開度を調節して、目標燃焼量が得られるように、各有効燃焼範囲でのバーナ5への燃料ガスの供給流量を制御する。さらに、燃焼制御部92は、目標燃焼量が得られるようにファン84の回転速度を制御する。   The combustion control unit 92 opens both the first capacity switching valve 61a and the second capacity switching valve 62a to burn the first burner unit 51 and the second burner unit 52, and a state where the effective combustion range is large. The 1st capacity switching valve 61a is closed and the 2nd capacity switching valve 62a is opened, and “the state in the effective combustion range” in which only the second burner unit 52 is combusted, and the first capacity switching valve 61a is opened. Then, the second capacity switching valve 62a is closed to switch to the “effective combustion range small state” in which only the first burner unit 51 is combusted, and the opening of the gas proportional valve 63 is adjusted so that the target combustion amount is As obtained, the supply flow rate of the fuel gas to the burner 5 in each effective combustion range is controlled. Furthermore, the combustion control unit 92 controls the rotational speed of the fan 84 so that the target combustion amount is obtained.

不完全燃焼検知部95は、フレームロッド5cの炎検出信号のレベルによりバーナ5の不完全燃焼を検知する。検知カウンタ94は、不完全燃焼検知部95によりバーナ5の不完全燃焼が検知された回数をカウントする。燃焼禁止部93は、検知カウンタ94のカウント値が所定値以上になったときに、燃焼制御部92によるバーナ5の燃焼運転の実行を禁止する。バーナ5の燃焼運転が禁止されることにより、給湯器1の使用が禁止された「インターロック状態」となる。   The incomplete combustion detector 95 detects incomplete combustion of the burner 5 based on the level of the flame detection signal of the frame rod 5c. The detection counter 94 counts the number of times that the incomplete combustion of the burner 5 is detected by the incomplete combustion detection unit 95. The combustion prohibition unit 93 prohibits the combustion control unit 92 from performing the combustion operation of the burner 5 when the count value of the detection counter 94 becomes a predetermined value or more. By prohibiting the combustion operation of the burner 5, the “interlock state” is entered in which the use of the water heater 1 is prohibited.

次に、図3に示したフローチャートに従って、コントローラ9の動作について説明する。   Next, the operation of the controller 9 will be described according to the flowchart shown in FIG.

給湯器1に電源が投入されるとコントローラ9は作動を開始し、リモコン10の運転スイッチ(図示しない)が操作されたときに給湯器1を運転状態(給湯運転を実行する状態)にして、図3のフローチャートによる処理を実行する。   When the water heater 1 is turned on, the controller 9 starts to operate, and when the operation switch (not shown) of the remote controller 10 is operated, the water heater 1 is put into an operation state (a state in which a hot water supply operation is executed). The process according to the flowchart of FIG. 3 is executed.

コントローラ9は、STEP1で水量センサ72aの検出流量により給水路72への水の供給が開始されたことを検知したときに、STEP2に進んでバーナ5の点火処理を開始すると共に、点火タイマ(例えば、4秒がタイマ時間に設定される)をスタートさせる。   When the controller 9 detects in STEP 1 that the supply of water to the water supply path 72 is started based on the detected flow rate of the water amount sensor 72a, the controller 9 proceeds to STEP 2 and starts the ignition process of the burner 5 and an ignition timer (for example, 4 seconds is set as the timer time).

続くSTEP3とSTEP20からなるループにより、コントローラ9は、STEP20で点火タイマがタイムアップしたか否かを確認しながら、STEP3でフレームロッド5cの炎検出信号FLのレベルが点火閾値Ath(例えば、0.1μA)よりも大きいか否かを判断する。   In the subsequent loop consisting of STEP3 and STEP20, the controller 9 confirms whether or not the ignition timer has timed out in STEP20, and in STEP3, the level of the flame detection signal FL of the frame rod 5c becomes the ignition threshold Ath (for example, 0. 0). It is determined whether or not it is larger than 1 μA).

STEP3でフレームロッド5cの炎検出信号FLのレベルが燃焼閾値Athよりも大きくなったときにSTEP4に進み、コントローラ9は、点火処理を終了して給湯運転を開始する。給湯運転は上述したように給湯制御部91により実行され、給湯制御部91により決定された目標燃焼量に応じて、燃焼制御部92がバーナ5の燃焼量を制御する。   When the level of the flame detection signal FL of the frame rod 5c becomes larger than the combustion threshold value Ath in STEP3, the process proceeds to STEP4, and the controller 9 ends the ignition process and starts the hot water supply operation. The hot water supply operation is executed by the hot water supply control unit 91 as described above, and the combustion control unit 92 controls the combustion amount of the burner 5 according to the target combustion amount determined by the hot water supply control unit 91.

また、STEP20で点火タイマがタイムアップしたときはSTEP21に進み、コントローラ9は、点火エラー処理を実行する。点火エラー処理として、コントローラ9は、ガス元弁64と第1能力切換弁61a及び第2能力切換弁62aを閉弁すると共に、ファン84の作動を停止し、リモコン10の表示部(図示しない)に失火エラーを示す表示を行う。   Further, when the ignition timer expires in STEP 20, the process proceeds to STEP 21, and the controller 9 executes an ignition error process. As an ignition error process, the controller 9 closes the gas source valve 64, the first capacity switching valve 61a and the second capacity switching valve 62a, stops the operation of the fan 84, and displays the display unit (not shown) of the remote controller 10. Is displayed indicating a misfire error.

給湯制御部91は、給湯運転の実行中に、STEP5でフレームロッド5cの炎検出信号FLのレベルが燃焼閾値Athよりも大きいか否かを判断し、STEP6で水量センサ72aの検出流量により給水路72への水の供給が停止したか否かを判断する。   During the hot water supply operation, the hot water supply control unit 91 determines whether or not the level of the flame detection signal FL of the frame rod 5c is larger than the combustion threshold Ath in STEP5, and in STEP6, the water supply path is determined based on the detected flow rate of the water amount sensor 72a. It is determined whether or not the water supply to 72 is stopped.

STEP5でフレームロッド5cの炎検出信号FLのレベルが燃焼閾値Ath以下になったときにSTEP30に分岐する。STEP30は不完全燃焼検知部95による処理であり、不完全燃焼検知部95は、ファン84の回転速度(STEP5でフレームロッド5cの炎検出信号FLのレベルが燃焼閾値Ath以下になったときのファン84の回転速度)が速度閾値Nth以上であったか否かを判断する。   When the level of the flame detection signal FL of the frame rod 5c becomes equal to or lower than the combustion threshold Ath in STEP5, the process branches to STEP30. STEP 30 is a process performed by the incomplete combustion detection unit 95. The incomplete combustion detection unit 95 detects the rotational speed of the fan 84 (when the level of the flame detection signal FL of the frame rod 5c becomes equal to or lower than the combustion threshold Ath in STEP 5). It is determined whether or not (the rotational speed of 84) is equal to or higher than the speed threshold value Nth.

ここで、速度閾値Nthは、給湯器1の外部からバーナ5に向かって吹き込む風を想定して決定した風圧閾値よりも、ファン84によりバーナ5に供給される燃焼用空気の供給圧の方が高くなるファン84の回転速度の下限に設定されている。例えば、風速15m/secの風を想定したときには、風圧閾値が以下の式(1)のhにより求まる145kPa(14.8mH2O)に決定される。 Here, the speed threshold value Nth is higher in the supply pressure of the combustion air supplied to the burner 5 by the fan 84 than in the wind pressure threshold value determined by assuming the wind blown from the outside of the water heater 1 toward the burner 5. The lower limit of the rotational speed of the fan 84 is increased. For example, when a wind with a wind speed of 15 m / sec is assumed, the wind pressure threshold is determined to be 145 kPa (14.8 mH 2 O) obtained by h in the following equation (1).

Figure 0005647489
Figure 0005647489

但し、V:燃焼用空気の平均噴出速度(風速に対応)、g:重力加速度(9.8m/sec2)、h:燃焼用空気の噴出圧力、d:燃焼用空気の比重(1.0)。 Where, V: average ejection speed of combustion air (corresponding to wind speed), g: acceleration of gravity (9.8 m / sec 2 ), h: ejection pressure of combustion air, d: specific gravity of combustion air (1.0 ).

そして、速度閾値Nthは、ファン84の回転によりバーナ5に供給される燃焼用空気の供給圧が、風圧閾値145kPaとなる回転速度(例えば、3000rpm)に設定される。速度閾値Nthは、このように想定値から算出してもよく実験により決定してもよい。   The speed threshold Nth is set to a rotational speed (for example, 3000 rpm) at which the supply pressure of the combustion air supplied to the burner 5 by the rotation of the fan 84 becomes the wind pressure threshold 145 kPa. The speed threshold value Nth may be calculated from the assumed value as described above or determined by experiment.

ファン84が速度閾値Nth以上で作動しているときには、風の吹き込みによりバーナ5が失火する可能性が低い。そのため、STEP5でフレームロッド5cの炎検出信号FLのレベルが燃焼閾値Ath以下であり、且つ、STEP30でファン84の回転速度が速度閾値Nth以上であったときには、酸欠による不完全燃焼によりバーナ5が失火したと判断することができる。   When the fan 84 is operating at the speed threshold value Nth or higher, there is a low possibility that the burner 5 will misfire due to the blowing of wind. Therefore, when the flame detection signal FL level of the frame rod 5c is equal to or lower than the combustion threshold Ath in STEP5 and the rotational speed of the fan 84 is equal to or higher than the speed threshold Nth in STEP30, the burner 5 is incompletely burned due to lack of oxygen. Can be determined to have misfired.

そこで、この場合はSTEP40に分岐し、検知カウンタ94のカウント値CNTをカウントアップ(CNT+1→CNT)する。続くSTEP41〜STEP42は燃焼禁止部93による処理である。燃焼禁止部93は、STEP41で、検知カウンタ94のカウント値CNTが3以上であるか否かを判断し、カウント値CNTが3以上であるときはSTEP42に進んでインターロック処理を行う。   Therefore, in this case, the process branches to STEP 40, and the count value CNT of the detection counter 94 is counted up (CNT + 1 → CNT). Subsequent STEP 41 to STEP 42 are processes performed by the combustion prohibition unit 93. In STEP 41, the combustion prohibition unit 93 determines whether or not the count value CNT of the detection counter 94 is 3 or more. If the count value CNT is 3 or more, the combustion prohibiting unit 93 proceeds to STEP 42 and performs an interlock process.

燃焼禁止部93は、インターロック処理として、ガス元弁64と第1能力切換弁61a及び第2能力切換弁62aを閉弁すると共にファン84の作動を停止した後に、燃焼制御部92による燃焼運転を禁止する。これにより、給湯制御部91による給湯運転の実行が禁止されて、給湯器9の使用が不能となったインターロック状態になる。なお、給湯器9がインターロック状態であるときは、リモコン91の表示部にインターロック表示がなされる。なお、インターロック状態の解除は、使用者から連絡を受けた給湯器1の保守要員等が行う。   As an interlock process, the combustion prohibition section 93 closes the gas source valve 64, the first capacity switching valve 61a, and the second capacity switching valve 62a and stops the operation of the fan 84, and then performs the combustion operation by the combustion control section 92. Is prohibited. Thereby, execution of the hot water supply operation by the hot water supply control unit 91 is prohibited, and the interlocked state in which the use of the hot water heater 9 is disabled becomes possible. In addition, when the water heater 9 is in the interlock state, an interlock display is made on the display unit of the remote controller 91. The interlock state is released by maintenance personnel or the like of the water heater 1 that has been contacted by the user.

また、STEP41で、検知カウンタ94のカウント値CNTが3未満であったときにはSTEP31に進み、コントローラ9は失火エラー処理を行う。コントローラ9は、失火エラー処理として、ガス元弁64と第1能力切換弁61a及び第2能力切換弁62aを閉弁すると共にファン84の作動を停止した後に、リモコン10の表示部に失火エラー表示を行う。   If the count value CNT of the detection counter 94 is less than 3 in STEP 41, the process proceeds to STEP 31, and the controller 9 performs misfire error processing. As the misfire error process, the controller 9 closes the gas source valve 64, the first capacity switching valve 61a and the second capacity switching valve 62a and stops the operation of the fan 84, and then displays a misfire error display on the display unit of the remote controller 10. I do.

次に、STEP6で、水量センサ72aの検出流量により給水路72への水の供給が停止したと判断したときは、STEP7に進む。STEP7〜STEP8は燃焼禁止部93による処理である。   Next, when it is determined in STEP 6 that the supply of water to the water supply channel 72 is stopped by the detected flow rate of the water amount sensor 72a, the process proceeds to STEP7. STEP 7 to STEP 8 are processes performed by the combustion prohibition unit 93.

燃焼禁止部93は、STEP7で、給湯運転中にファン84の回転速度が速度閾値Nthよりも速い状態で3分以上継続した状態があったか否かを判断する。ここで、給湯器1の周囲に囲いが設けられた不適切な使用状態であるときは、バーナ5の燃焼量が多くファン84の回転速度が速度閾値Nthとなる大きな火力でバーナ5を燃焼させると、短時間で酸欠によるバーナ5の不完全燃焼が生じる条件となる。   In STEP 7, the combustion prohibition unit 93 determines whether or not there has been a state in which the rotation speed of the fan 84 is higher than the speed threshold value Nth for 3 minutes or more during the hot water supply operation. Here, when an inappropriate use state in which an enclosure is provided around the water heater 1, the burner 5 is burned with a large heating power in which the combustion amount of the burner 5 is large and the rotational speed of the fan 84 becomes the speed threshold value Nth. In such a case, incomplete combustion of the burner 5 due to lack of oxygen occurs in a short time.

そのため、STEP7で、給湯運転中にファン84の回転速度が速度閾値Nthよりも速い状態で3分以上継続した状態があったと判断されたときには、給湯器1の使用状態が適切であって、囲い等は設けられていない可能性が高い。   Therefore, when it is determined in STEP 7 that there has been a state in which the rotation speed of the fan 84 is higher than the speed threshold value Nth for 3 minutes or more during the hot water supply operation, the use state of the water heater 1 is appropriate and the enclosure is There is a high possibility that there is no such thing.

そこで、この場合にはSTEP8に進み、燃焼禁止部93は、検知カウンタ94のカウント値CNTを1だけ減少させて(CNT−1→CNT)、STEP9に進む。そして、これにより、ガス供給路6中のエア噛み(ガス供給路6内に、燃料ガスに空気が挟まれた箇所が存在した状態)等により、偶発的にバーナ5が失火したときに、バーナ5の不完全燃焼が生じたものと誤って検知されることを防止している。   Therefore, in this case, the process proceeds to STEP8, and the combustion prohibition unit 93 decreases the count value CNT of the detection counter 94 by 1 (CNT-1 → CNT), and proceeds to STEP9. As a result, when the burner 5 is accidentally misfired due to air clogging in the gas supply path 6 (a state where air is sandwiched in the fuel gas in the gas supply path 6) or the like, the burner 5 is prevented from being mistakenly detected as incomplete combustion.

一方、STEP7で、給湯運転中にファン84の回転速度が速度閾値Nthよりも速い状態で3分以上継続した状態があったと判断されなかったときには、検知カウンタ94のカウント値CNTを減少させずにSTEP9に進む。   On the other hand, if it is not determined in STEP 7 that there has been a state in which the rotation speed of the fan 84 is higher than the speed threshold value Nth for 3 minutes or more during the hot water supply operation, the count value CNT of the detection counter 94 is not decreased. Proceed to STEP 9.

STEP9で、給湯制御部91は、ガス元弁64と第1能力切換弁61a及び第2能力切換弁62aを閉弁すると共にファン84の作動を停止して、給湯運転を終了する。   In STEP 9, the hot water supply control unit 91 closes the gas source valve 64, the first capacity switching valve 61a, and the second capacity switching valve 62a, stops the operation of the fan 84, and ends the hot water supply operation.

なお、本実施形態では、図3のSTEP7〜STEP8で、ファン84の回転速度が速度閾値Nthよりも速い状態で、バーナ5が所定時間(図3では3分を例示)以上燃焼運転を実行したときに、検知カウンタ94のカウント値を1だけ減少させる処理を行ったが、この処理を行わない場合にも、本発明の効果を得ることができる。 In this embodiment, in STEP 7 to STEP 8 in FIG. 3, the burner 5 has performed the combustion operation for a predetermined time (3 minutes is illustrated in FIG. 3) or more with the rotational speed of the fan 84 being faster than the speed threshold Nth. In some cases, the process of decreasing the count value of the detection counter 94 by 1 is performed. Even when this process is not performed, the effect of the present invention can be obtained.

また、本実施形態では、本発明の炎センサとしてフレームロッドを用いたが、熱電対等、他の種類の炎センサを用いてもよい。   In this embodiment, the flame rod is used as the flame sensor of the present invention, but other types of flame sensors such as a thermocouple may be used.

1…給湯器、3…燃焼筐、5…バーナ、5c…フレームロッド、9…コントローラ、71…熱交換器、84…ファン、91…給湯制御部、92…燃焼制御部、93…燃焼禁止部、94…検知カウンタ、95…不完全燃焼検知部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hot water heater, 3 ... Combustion housing, 5 ... Burner, 5c ... Frame rod, 9 ... Controller, 71 ... Heat exchanger, 84 ... Fan, 91 ... Hot water supply control part, 92 ... Combustion control part, 93 ... Combustion prohibition part 94. Detection counter, 95 ... Incomplete combustion detection unit.

Claims (2)

バーナと、
前記バーナにより加熱されて、内部を流通する湯水を加熱する熱交換器と、
前記バーナに燃焼用空気を供給するファンと、
前記バーナに燃料ガスを供給する燃料ガス供給部と、
所定の給湯設定温度に応じた目標燃焼量が得られるように、前記ファンの回転速度と前記燃料ガス供給部による燃料ガスの供給量とを制御する前記バーナの燃焼運転を行なう燃焼制御部と、
前記バーナの燃焼炎を検出する炎センサと、
前記ファンが、外部からの風の吹き込み圧を想定した風圧閾値よりも、前記バーナへの燃焼用空気の供給圧の方が高くなる回転速度で作動した状態で、前記バーナが燃焼していて、外部からの風の吹き込みにより前記炎センサの検出レベルが燃焼閾値以下になる可能性が低いときに、前記炎センサの検出レベルが前記燃焼閾値以下になったときには、酸欠による不完全燃焼によって前記バーナが失火したと判断して前記バーナの不完全燃焼を検知する不完全燃焼検知部と
前記不完全燃焼検知部により前記バーナの不完全燃焼が検知された回数をカウントして保持する検知カウンタと、
前記検知カウンタに保持されたカウント値が所定値以上になったときに、解除操作がなされるまで、前記燃焼制御部による前記バーナの燃焼運転を禁止したインターロック状態とする燃焼禁止部と
を備えたことを特徴とする給湯器。
With a burner,
A heat exchanger that is heated by the burner and heats hot and cold water flowing through the interior;
A fan for supplying combustion air to the burner;
A fuel gas supply unit for supplying fuel gas to the burner;
A combustion control unit that performs a combustion operation of the burner for controlling a rotational speed of the fan and a supply amount of fuel gas by the fuel gas supply unit so that a target combustion amount corresponding to a predetermined hot water supply set temperature is obtained;
A flame sensor for detecting the combustion flame of the burner;
The fan is than wind pressure threshold that assumes the blowing pressure of air from the outside, while operating at a rotational speed towards the supply pressure of the combustion air to the burner is high, before Symbol burner have burned When the detection level of the flame sensor is less than the combustion threshold due to the blowing of wind from the outside, when the detection level of the flame sensor is lower than the combustion threshold, incomplete combustion due to lack of oxygen An incomplete combustion detector that determines that the burner has misfired and detects incomplete combustion of the burner ;
A detection counter that counts and holds the number of times that the incomplete combustion of the burner is detected by the incomplete combustion detection unit;
A combustion prohibiting unit that sets an interlock state in which the combustion control unit prohibits the combustion operation of the burner until a release operation is performed when the count value held in the detection counter becomes equal to or greater than a predetermined value; A water heater provided with />.
請求項記載の給湯器において、
前記燃焼禁止部は、前記バーナの燃焼運転が、前記ファンが前記風圧閾値よりも前記バーナへの燃焼用空気の供給圧の方が高くなる回転速度で作動し、且つ、前記不完全燃焼検 知部による前記バーナの不完全燃焼が検知されない状態で、所定時間以上継続したときに、前記検知カウンタのカウント値を減少させることを特徴とする給湯器。
The water heater according to claim 1 , wherein
The combustion prohibition unit operates when the burner is operated at a rotational speed at which the supply pressure of the combustion air to the burner is higher than the wind pressure threshold, and the incomplete combustion detection is performed. The hot water heater is characterized in that the count value of the detection counter is decreased when the burner has continued for a predetermined time or longer in a state where incomplete combustion of the burner is not detected.
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