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技術 比例弁付き燃焼装置の制御方法

出願人 株式会社ガスター
発明者 渡辺久恭岡本喜久雄
出願日 1995年1月31日 (25年9ヶ月経過) 出願番号 1995-034360
公開日 1996年8月6日 (24年3ヶ月経過) 公開番号 1996-200657
状態 特許登録済
技術分野 燃焼制御 瞬間湯沸器・持ち運び用給湯器とその制御
主要キーワード 一次調整 最小モード 最大モード ガス圧計 目標水量 運転モード切替スイッチ 中間モード バーナ面
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

目的

検査・測定時に強制燃焼モードに切り替えても、水量制御弁開度が固定されることなく、熱交換器結露及び沸騰を防止することができ、正確かつ安全に検査・測定作業を行うことができる比例弁付き燃焼装置制御方法を提供する。

構成

検査・測定時に強制燃焼モードに切り替えた後、給湯サーミスタ15の検出温度に基づいて水量制御手段58を制御して、熱交換器3に流入する水量を適正量にするようにしたものである。

概要

背景

従来より、給湯器等のガス比例弁を有する燃焼装置には、比例制御を行う運転モードとこれらの値を調整・検査・測定する強制燃焼モードとがあった。この検査・測定は比例弁付き燃焼装置の出荷時に1台毎に行われるもので、ガス比例弁のガス圧を設定すべく、切替スイッチにより運転モードから強制燃焼モードに切り替え燃焼量を固定していた。

すなわち、検査・測定時には、強制燃焼モードにして燃焼装置の比例制御系(運転モード)をキャンセルし、比例弁を最大値強制MAX:燃焼量固定手段から最大値出力及び全切替弁オン)と最小値(強制MIN:燃焼量固定手段から最小出力及び1切替弁オン)とを、比例弁制御手段のゲインコントロールによりセットしていた。

水量制御は、リモコン設定温度給湯サーミスタと理論燃焼量(FF量)に基づいて制御される。従って、運転モードから強制燃焼モードに切り替えると、水量制御弁動作指令を出す水量可変量指定手段へのリモコン設定温度及び給湯サーミスタからの入力が止まってしまい、水量制御弁は現状の開度を維持するように成っていた。

概要

検査・測定時に強制燃焼モードに切り替えても、水量制御弁の開度が固定されることなく、熱交換器結露及び沸騰を防止することができ、正確かつ安全に検査・測定作業を行うことができる比例弁付き燃焼装置の制御方法を提供する。

検査・測定時に強制燃焼モードに切り替えた後、給湯サーミスタ15の検出温度に基づいて水量制御手段58を制御して、熱交換器3に流入する水量を適正量にするようにしたものである。

目的

本発明は、上記課題を解決すべくなされたもので、検査・測定時に強制燃焼モードに切り替えても、水量制御弁の開度が固定されることなく、熱交換器の結露及び沸騰を防止することができ、正確かつ安全に検査・測定作業を行うことができる比例弁付き燃焼装置の制御方法を提供することを目的としている。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

検査・測定時に、強制燃焼モードにして燃焼量を固定する比例弁付き燃焼装置制御方法において、上記強制燃焼モードに切り替えた後、給湯サーミスタ検出温度所定温度以上になったときに、水量制御手段を制御して、熱交換器に流入する水量を増加させるようにしたことを特徴とする、比例弁付き燃焼装置の制御方法。

請求項2

検査・測定時に、強制燃焼モードにして燃焼量を固定する比例弁付き燃焼装置の制御方法において、上記強制燃焼モードに切り替えた後、給湯サーミスタの検出温度が所定温度以下になったときに、水量制御手段を制御して、熱交換器に流入する水量を減少させるようにしたことを特徴とする、比例弁付き燃焼装置の制御方法。

請求項3

前記給湯サーミスタの出力を分岐して、一方をリモコンとの偏差を求める回路へ入力すると共に、他方を検査用結露防止手段・沸騰防止手段へ入力して、結露防止手段・沸騰防止手段から水量可変量指定手段に指示を出し、この水量可変量指定手段が水量制手段を制御するようにした請求項1または請求項2に記載の比例弁付き燃焼装置の制御方法。

請求項4

前記給湯サーミスタの出力を予め制御条件を設定した安全装置に入力し、この安全装置が水量可変量指定手段に指示を出し、この水量可変量指定手段が水量制御手段を制御するようにした請求項1または請求項2に記載の比例弁付き燃焼装置の制御方法。

請求項5

前記水量制御手段には、外部入力端子に接続した外部制御装置制御信号が入力され、熱交換器に流入する水量が適正量に制御される請求項1または請求項2に記載の比例弁付き燃焼装置の制御方法。

技術分野

0001

本発明は、給湯器等のガス比例弁を有する燃焼装置制御方法係り、特に検査・測定時の強制燃焼モードにおける水量制御弁開度制御を改良した比例弁付き燃焼装置の制御方法に関するものである。

背景技術

0002

従来より、給湯器等のガス比例弁を有する燃焼装置には、比例制御を行う運転モードとこれらの値を調整・検査・測定する強制燃焼モードとがあった。この検査・測定は比例弁付き燃焼装置の出荷時に1台毎に行われるもので、ガス比例弁のガス圧を設定すべく、切替スイッチにより運転モードから強制燃焼モードに切り替え燃焼量を固定していた。

0003

すなわち、検査・測定時には、強制燃焼モードにして燃焼装置の比例制御系(運転モード)をキャンセルし、比例弁を最大値強制MAX:燃焼量固定手段から最大値出力及び全切替弁オン)と最小値(強制MIN:燃焼量固定手段から最小出力及び1切替弁オン)とを、比例弁制御手段のゲインコントロールによりセットしていた。

0004

水量制御は、リモコン設定温度給湯サーミスタと理論燃焼量(FF量)に基づいて制御される。従って、運転モードから強制燃焼モードに切り替えると、水量制御弁へ動作指令を出す水量可変量指定手段へのリモコン設定温度及び給湯サーミスタからの入力が止まってしまい、水量制御弁は現状の開度を維持するように成っていた。

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、従来の比例弁付き燃焼装置の強制燃焼モードにあっては、比例弁制御手段のゲインコントロールにより、燃焼量がいかなる状態にあろうとも、水量制御弁の開度は変化しない。

0006

そこで、主に製品出荷時に行われる一連の調整・検査・測定において、作業員は最大値での熱交換器沸騰を避けるために、熱交換器に流れる水量を比較的多めにして、運転モードから強制燃焼モードに切り替えていた。

0007

従って、強制燃焼モードに切り替えて行う検査・測定において、熱交換器に結露が発生し易かった。そのドレン水には硝酸分が含まれており、硝酸分と熱交換器の構成材料である銅とが反応して、反応生成物フィン間に詰まってしまうという問題があった。

0008

また、結露発生により、バーナ面水滴が落下すると、正確な検査・測定ができないという問題があった。

0009

本発明は、上記課題を解決すべくなされたもので、検査・測定時に強制燃焼モードに切り替えても、水量制御弁の開度が固定されることなく、熱交換器の結露及び沸騰を防止することができ、正確かつ安全に検査・測定作業を行うことができる比例弁付き燃焼装置の制御方法を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0010

上記目的は、本発明によれば、検査・測定時に、強制燃焼モードにして燃焼量を固定する比例弁付き燃焼装置の制御方法において、上記強制燃焼モードに切り替えた後、給湯サーミスタの検出温度所定温度以上になったときに、水量制御手段を制御して、熱交換器に流入する水量を増加させるようにした比例弁付き燃焼装置の制御方法により、達成される。

0011

また、上記目的は、検査・測定時に、強制燃焼モードにして燃焼量を固定する比例弁付き燃焼装置の制御方法において、上記強制燃焼モードに切り替えた後、給湯サーミスタの検出温度が所定温度以下になったときに、水量制御手段を制御して、熱交換器に流入する水量を減少させるようにした比例弁付き燃焼装置の制御方法により、達成される。

0012

好ましくは、上記給湯サーミスタの出力を分岐して、一方をリモコンとの偏差を求める回路へ入力すると共に、他方を検査用結露防止手段・沸騰防止手段へ入力して、検査用結露防止手段・沸騰防止手段から水量可変量指定手段に指示を出し、この水量可変量指定手段が水量制御手段を制御するようにした比例弁付き燃焼装置の制御方法により、達成される。

0013

また、好ましくは、上記給湯サーミスタの出力を予め制御条件を設定した安全装置に入力し、この安全装置が水量可変量指定手段に指示を出し、この水量可変量指定手段が水量制御手段を制御するようにした比例弁付き燃焼装置の制御方法により、達成される。

0014

さらに、好ましくは、上記水量制御手段には、外部入力端子に接続した外部制御装置制御信号が入力され、熱交換器に流入する水量が適正量に制御される比例弁付き燃焼装置の制御方法により、達成される。

0015

上記構成によれば、強制燃焼モードに切り替えた後、給湯サーミスタの検出温度が所定温度以上になると、水量制御手段の開度が増加するように制御され、その結果、熱交換器に流入する水量が増加する。熱交換器への流入水量が増加すると、熱交換器の温度が下がるので、その沸騰が防止されることになる。

0016

また、強制燃焼モードに切り替えた後、給湯サーミスタの検出温度が所定温度以下になると、水量制御手段の開度が減少するように制御され、その結果、熱交換器に流入する水量が減少する。熱交換器への流入水量が減少すると、熱交換器の温度が上がるので、その結露が防止されることになる。

0017

以上のような制御条件で水量制御手段を制御して熱交換器の沸騰または結露を防止する場合に、上記給湯サーミスタの出力を分岐して、一方はリモコンとの偏差を求める回路へ入力すると共に、他方は検査用結露防止手段・沸騰防止手段へ入力する。そして、検査用結露防止手段・沸騰防止手段から水量可変量指定手段に指示を出し、この水量可変量指定手段が上記水量制御手段を制御するものである。

0018

また、上記制御条件を予め安全装置に入力しておき、この安全装置に給湯サーミスタの出力を入力する。すると、安全装置が水量可変量指定手段に指示を出し、この水量可変量指定手段が上記水量制御手段を制御するものである。

0019

さらに、外部入力端子に外部制御装置を接続し、この外部制御装置から上記水量制御手段に制御信号が入力される。この外部制御装置には、予め、上記制御条件が入力されており、その制御信号に基づいて水量制御手段が制御され、熱交換器の流入水量が適正量になるものである。

0020

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

0021

本実施例の比例弁付き燃焼装置の制御方法は、図1に示すような装置例を対象として行われる。まず、図1(a)は、比例弁付き燃焼装置として能力切替式の給湯器を示す系統図である。図示するように、給水管1には、これに流入する水量を検出する水量センサ6と、流入した水の温度を検出する入水サーミスタ16とが介設されており、この給水管1は給湯熱交換器3の入側に接続されている。

0022

また、給湯熱交換器3の出側には、これによって加熱された湯が通過する給湯管4が接続されている。この給湯管4には、給湯熱交換器3の出側温度を検出する給湯サーミスタ15と、水量を調整する水量制御弁17とが介設されている。

0023

さらに、給湯熱交換器3の近傍には、ガス供給通路19から供給される可燃ガスを燃焼させるバーナ2が設けられており、バーナ2は燃焼能力を切り替えるべく、A面とB面とに分かれている。

0024

ガス供給通路19には、ガス元電磁弁8と比例弁10とが介設されている。このガス供給通路19その先端側は分岐され、バーナ2のA面とB面とに接続されており、それぞれ切替弁11a,11bが介設されている。

0025

また、バーナ2に臨んで、点火を行うイグナイタ電極12と、バーナ2の炎を検出するフレームロッド電極13とが設けられている。さらに、バーナ2の後方側には、これに燃焼空気送風するファン7が設けられており、ファン7には回転数センサ9が備えられている。そして、この給湯器30には、リモコン14と接続された制御装置5が装備されている。

0026

以上のように構成された給湯器30において、給水管1から流入する水はバーナ2の燃焼火力により、給湯熱交換器3を通過するときに加熱されて湯になり、湯は給湯管4を通過して台所等の給湯場所に導かれるように成っている。

0027

制御装置5は、水量センサ6から入水信号を受けると、ファン7を回転させ、ガス供給通路19のガス元電磁弁8と比例弁10と切替弁11a,11bの少なくとも一方を開けて、イグナイタ電極12に接続されるイグナイタを駆動して点着火を行う。

0028

続いて、制御装置5は、フレームロッド電極13でバーナ2の炎を検知した後に、給湯サーミスタ15で検出される給湯温度がリモコン14で設定される設定温度となるように比例弁10の開弁量を制御し、併せて、燃焼量に応じてファン7の回転制御を行い、給湯運転を制御する。この給湯運転の制御に際し、制御装置5は要求熱量に応じ、切替弁11a,11bを切替え制御する。

0029

要求熱量が小さいときは切替弁11aのみを開けてバーナ2のA面の1面燃焼を行い、要求熱量が大きいときは切替弁11bを開けてバーナ2のA面とB面の多面燃焼を行うように成っている。

0030

また、図1(b)は、比例弁付き燃焼装置として追焚き機能を備えた複合給湯器を示す系統図である。図示するように、給湯熱交換器3側では1図(a)に示したものと同様の動作を行って給湯運転を行い、また、追焚き熱交換器23側では浴槽21内の追焚きを行うものである。なお、図1(b)において、1図(a)と同一の機器には、同一の符号を付している。

0031

図示するように、給水管1及び給湯管4側は図1(b)と同様に構成されており、給湯管4には分岐管27を介して追焚き循環管路18が接続されている。この分岐管27には、これを開閉する電磁注湯弁25と、浴槽21内の水位を検出する圧力センサ等の水位センサ26とが介設されている。

0032

また、追焚き循環管路18は浴槽21と追焚き熱交換器23との間に環状に接続されており、浴槽21内の湯水の温度を検出する風呂サーミスタ24と、追焚き循環管路18に浴槽21内の湯水が引き込まれたことを検出する流水スイッチ22と、浴槽21内の湯水を引き込んで追焚き循環管路18に循環させる循環ポンプ20とが介設されている。

0033

なお、追焚き熱交換器23には、上記給湯熱交換器3と同様に、バーナ2及びその付属機器が備えられている。

0034

以上のように構成された複合給湯器31は、1図(a)に示した給湯器30と同様の動作で給湯運転が行われるが、その追焚き運転は次のように行われる。リモコン14等で追焚き運転が指令されると、制御装置5は、追焚き循環管路18の循環ポンプ20を回転させて、浴槽21内の湯水を追焚き循環管路18に循環させる。

0035

流水スイッチ22が湯水の流れを検知したときに、制御装置5はファン7を回転し、ガス元電磁弁8を開き、点着火によりバーナ2を燃焼させて追焚き熱交換器23を通る循環水を加熱して浴槽21内の湯水の追焚きを行う。そして、風呂サーミスタ24で検出される風呂温度がリモコン14によって設定される風呂設定温度に達したときに追焚き運転を停止する。

0036

これら給湯と追焚きの運転は制御装置5によって行われるが、この装置は、電磁注湯弁25を開けることにより、給湯熱交換器3側で作り出した湯を追焚き循環管路18を介して浴槽21内に落とし込んで湯張りを行う機能を備えており、水位センサ26により湯張りの水位がリモコン14等で設定される設定水位に達したときに電磁注湯弁25が閉じられて湯張りの停止が行われ、次に循環ポンプ20を起動して追焚き運転が行われるように成っている。

0037

上記装置例の各動作部もしくは検出部等は、制御装置5に接続されており、さらに、この制御装置5にはリモコン14が接続されている。図2は、制御装置5に関する主な装置構成を示しており、第1乃至第3実施例に対応する構成例を全て図示したものである。本発明に係る比例弁付き燃焼装置の制御方法は、このような装置構成により、実現される。

0038

すなわち、図2において、制御装置5内には、燃焼量指定手段51、燃焼量固定手段52、回転数指定手段53、ファン制御手段54、燃料制御手段(比例弁制御手段)55、結露防止手段・沸騰防止手段56、水量可変量指定手段57及び水量制御手段58が内蔵されており、安全装置59が付属されている。

0039

具体的には、リモコン14は燃焼量指定手段51に接続されており、この燃焼量指定手段51には入水温サーミスタ16と水量センサ6が接続され、それぞれの検出信号が入力される。

0040

また、燃焼量指定手段51は、運転モードと強制燃焼モードとを切り替える切替スイッチ60の一方に接続されており、この強制燃焼モード側には燃焼量を強制MAX,強制MID,強制MINに固定する燃焼量固定手段52が接続されている。この燃焼量固定手段52には切替弁11a,11bが接続され、切替弁11a,11bへ制御信号が出力される。

0041

さらに、切替スイッチ60の他方は分岐され、回転数指定手段53と燃料制御手段55とに接続されている。回転数指定手段53には、ファン制御手段54及びファン7が順次接続されており、ファン7へ制御信号が出力される。一方、燃料制御手段55はゲインコントロール55aが可能であり、この燃料制御手段55には遅延回路61を介して比例弁10が接続されると共に切替弁11a,11bが接続されており、それぞれへ制御信号が出力される。

0042

そして、ファン7の回転数は、回転数センサ9からファン制御手段54及び遅延回路61に入力される。

0043

また、上記水量センサ6は、その検出信号を入力すべく、安全装置59に接続されている。さらに、この安全装置59には給湯サーミスタ15が接続されており、その検出信号が入力される。この給湯サーミスタ15は、上記リモコン14とも接続されており、その検出信号が入力される。この安全装置59はガス元電磁弁8に接続され、ガス元電磁弁8へ安全制御信号が出力される。

0044

そして、リモコン14と燃焼量指定手段51とを結ぶ回路は分岐され、水量可変量指定手段57に接続されている。この水量可変量指定手段57は水量制御手段58及び水量制御弁17に接続され、水量制御弁17へ制御信号が出力される。この水量制御弁17の全開検出62は水量制御手段58へフィードバックされる。

0045

第1実施例の場合は、リモコン14と給湯サーミスタ15とを結ぶ回路は分岐され、結露防止手段・沸騰防止手段56に接続され、給湯サーミスタ15の検出信号が結露防止手段・沸騰防止手段56へ入力される。この結露防止手段・沸騰防止手段56は、さらに水量可変量指定手段57及び水量制御手段58に順次接続されている。

0046

すなわち、第1実施例の制御方法は、強制燃焼モードにおいて、水量可変量指定手段57への入力をリモコン14の設定温度と給湯サーミスタ15の偏差に基づいていた従来と比較して、給湯サーミスタ15の信号を分岐して検査用の結露防止手段・沸騰防止手段56を通して水量可変量指定手段57への入力を行い、且つこれらの手段への入力は強制燃焼モードに連動させる手法により、熱交換器の結露及び沸騰の防止を解決するものである。

0047

また、第2実施例の場合は、上記安全装置59に後述する制御条件が予め入力されており、この安全装置59は水量可変量指定手段57及び水量制御手段58に順次接続されている。

0048

すなわち、第2実施例の制御方法は、燃焼装置の通常制御に用いる回路を強制燃焼モードと連動させて、その定数接続先を変更させることで、熱交換器の結露及び沸騰の防止を解決するものである。

0049

さらに、第3実施例の場合は、図示しない検査用の外部制御装置が検査用モード(GEMSモード:通信を用いて外部から装置制御用コマンドを送って装置構成要素を制御するモード)63の外部端子を介して接続され、その制御信号がGEMS63を介して水量制御手段58へ入力される。この外部制御装置には、予め、後述する制御条件が入力されている。

0050

すなわち、第3実施例の制御方法は、GEMS63を介して外部制御装置側から通信回線により燃焼装置をコントロールし、熱交換器の結露及び沸騰の防止を解決するものである。

0051

以下、本発明の理解を高めるために、従来製品背景踏まえて、本発明に至った経緯を述べる。従来、燃焼量の増減は、リモコン14からの設定温度と現在の出湯温度(給湯サーミスタ15)との偏差に基づいて、多くするか少なくするかを決めていた(フィードバック制御)。この偏差は燃焼量指定手段51に入力され、入水温サーミスタ16と水量センサ6からの情報(フィードフォワード制御)も取り入れて、ファンの回転数と比例弁電流を決める出力(たとえば号数)が出され、この出力に基づいて回転数指定手段53,燃料制御手段55が実行形態に基づいた形で、ファン7,比例弁10を制御する。

0052

この時、ファン7の回転数センサ9のフィードバックでファンの回転数が修正制御されると同時に、ファン7と比例弁10との反応スピード差による燃焼不具合を防ぐため、比例弁10の制御をファン7の回転数に応じて制御する遅延回路61が設けられている。

0053

また、燃焼制御手段55には、燃焼量指定手段51からの出力に対してガス種や比例弁10のバラツキ修正するために、ゲインコントロール55aが設けられている。機器出荷時には、1台毎にゲインコントロール55aが行われていた。このゲインコントロール55aは、燃焼量指定手段51から出力される信号に代えて、燃焼量固定手段52から最大値と最小値の出力を強制的に出して、リモコン14,給湯サーミスタ15,入水温サーミスタ16からのソフト入力は無視して行われる。

0054

本発明の場合、図2に示したように、燃焼量固定手段52からの出力は3段階ある。すなわち、強制MAX:燃焼量固定手段から最大値出力及び全切替弁オン、強制MIN:燃焼量固定手段から最小出力及び1切替弁オン、強制MID:燃焼量固定手段から最小出力及び全切替弁オンの3段階がある。

0055

給湯サーミスタ15・入水温サーミスタ16からのCPUへのソフト入力以外に、安全装置59へのハード入力もあり、これらは例えば給湯サーミスタ15が摂氏98度以上を示した場合や水量センサ6が3リットル/min以下を示した場合に、制御と無関係に燃焼を停止するものである。従って、従来製品出荷段階ではこれらハード入力にふれない条件であれば、燃焼装置のゲインコントロール55aをかなりラフな条件でも行うことができ都合の良いものであった。

0056

ところが、近年製品のより高度な状態での出荷や強制MIDでのNOx測定等の条件も加わり、これらの問題を解決するために強制燃焼モード時に水量制御弁17の開度が状況に応じた形で変化できるようにしたのが本発明である。

0057

すなわち、第1実施例の制御方法は、給湯サーミスタ15の信号を分岐し、一方は従来のリモコン14との偏差を求める回路へ入力すると共に、他方は新設の検査用の結露防止手段・沸騰防止手段56へ入力することにより、これから水量可変量指定手段57に指示を出すものである。

0058

また、第2の実施例の制御方法は、従来より装備されていた安全装置59の制御条件を変更すると共に、その指示をガス元電磁弁8から水量可変量指定手段57に指示を変更することで上記第1実施例と同様の効果を得るものである。

0059

さらに、第3の実施例の制御方法は、GEMS63を用いて外部より水量制御弁17の開度を調節することで(外部制御装置で適正水量になるように制御することで)第1実施例及び第2実施例と同様の効果を得るものである。

0060

上述した水量可変量指定手段57では、与えられた入力量によって水量制御弁17を操作する。詳しくは24号給湯器の場合、24号×0.9÷(リモコン設定温度−入水温サーミスタ温度)×25で示される目標水量となるように水量制御弁17の開度が調節されるが、その開度調整は水量可変量指定手段57への入力(リモコン設定温度−給湯サーミスタ温度)がある一定値以下となった場合に、その入力に反比例して開度が調節され、水量可変量指定手段57への入力がある一定値を保つようにし目標水量となった時、水量制御弁17を停止する。

0061

なお、水量制御弁17の開度調節時に、水量制御弁17から全開の指示があった場合には、水量制御弁の開度が全開位置となっていて、これ以上通電してもモータが回らない状態であり、このため水量可変量指定手段57からの指示があっても水量制御弁17への通電を停止する。

0062

以下、本発明に係る比例弁付き燃焼装置の制御方法を検査・測定手順と共に具体的に説明する。まず、給湯器30,31の検査・測定は、図3乃至図5フローチャートに示す手順に基づいて行われる。すなわち、図3のステップ101で、給湯器30,31のリモコン14の運転スイッチをオンとし、ステップ102で、外部から燃焼量固定手段52の切替スイッチ60を最小モード指示(MIN指示)に切り替え、ステップ103で、外部データベース(図示せず)から最小開弁量に対応する最小開弁駆動電流初期設定値読み取り、その値を比例弁駆動電流メモリ部(図示せず)に最小開弁駆動電流初期設定値として書き込みを行う。

0063

次に、ステップ104で、燃焼量固定手段52の切替スイッチ60を最大モード指示(MAX指示)に切り替え、ステップ105で、前記と同様に、外部データベースから最大開弁量に対応する最大開弁駆動電流の初期設定値を読み取り、その値を比例弁駆動電流メモリ部に最大開弁駆動電流初期設定値として書き込みを行う。

0064

その後、ステップ106で、切替スイッチ60を運転指示に切り替え、ステップ107で、検査ラインにて器具給水管1と入水装置間にある電磁弁(図示せず)である入水電磁弁をオンとして給湯器30,31の燃焼運転を開始する。なお、このとき、給湯器30,31に、ガス漏れ等の異常がないかどうかを確認する。

0065

そして、ステップ108で、切替スイッチ60を前記と同様にしてMAX指示に切り替え、このように、切替スイッチ60をMAX指示とすることで、給湯器30,31を最大燃焼能力で運転させる。

0066

次に、ステップ109で、検査ラインにて器具ガス供給路19とガス管路間に接続されるガスガバナ(図示せず)とガス圧計を用いて器具のガス圧(1次圧)の値をフィードバック制御(FB)し、ステップ110にて行う調整の際に変動する器具ガス供給路入口圧一次圧)を一定にするようにする。例えば13Aガス種の場合、その値が200mmAqとなるように設定する。

0067

そして、図4のステップ110で、検査ラインにて器具ガス供給路19とガス管内に接続される前記ガスガバナと直列にはいっているガス流量センサ(図示せず)のガス流量検出に基づき、給湯器30,31の最大燃焼能力での燃焼運転時の燃焼熱量演算し、その演算結果が公差メモリ部(図示せず)から読み出し最大燃焼熱量公差範囲内であるかどうかを熱量比較判断部(図示せず)により判断し、演算値が最大燃焼熱量の公差範囲内に入るまで弁駆動電流設定部(図示せず)により設定される弁駆動電流を逐次補正しながら調整して比例弁10の開弁量をゲインコントロール55aにて可変調整する。

0068

演算値が最大燃焼熱量の公差範囲内に入ったときに、そのときの弁駆動電流を、ステップ111で最大開弁駆動電流として設定し、給湯器30,31の比例弁駆動電流メモリ部(図示せず)に書き込む。なお、このような弁駆動電流調整中(比例弁10の開弁量調整中)は、圧力計検出値は変化するが、この値が常に200mmAqとなるようにして上記最大開弁駆動電流の調整を行う。

0069

次に、ステップ112で、燃焼量固定手段52の切替スイッチ60をMIN指示とする。なお、このように、運転モード切替スイッチをMIN指示することにより、給湯器30,31は最小燃焼能力での燃焼を行うようになる。

0070

そして、ステップ113で、器具ガス供給路19の外につけたガバナの調整を行い、圧力計の圧力が200mAqとなるように開度調整を行う。

0071

さらに、ステップ114で、ガス流量センサにより検出されるガス流量検出値に基づいて給湯器30,31の最小燃焼能力での燃焼運転時の燃焼熱量を演算し、この演算値が公差メモリ部から読み込まれた最小燃焼熱量の公差範囲に入ったかどうかを熱量比較判断部により比較判断し、演算値が最小燃焼熱量の公差範囲に入るまで弁駆動電流設定部により設定される弁駆動電流を逐次補正しながら調整して比例弁10の開弁量をゲインコントロール55aにより可変調整する。

0072

演算値が最小燃焼熱量の公差範囲に入ったときに、そのときの弁駆動電流をステップ115で最小開弁駆動電流として設定し、給湯器30,31の比例弁駆動電流メモリ部に書き込む。なお、このときも、上記と同様に、弁駆動電流調整中(比例弁10の開弁量調整中)は、圧力計の検出値は変化するが、この値が常に200mmAqとなるように開度調整を行いながら上記最小開弁駆動電流の調整を行う。

0073

また、ステップ116で、燃焼量固定手段52の切替スイッチ60を中間モード指示(MID指示)に切り替え、次に、ステップ117で、ガス圧供給圧一次調整を行い、ステップ118で、NOxの測定を行う。

0074

ステップ119で、切替スイッチ60を前記と同様にして再びMAX指示とし、燃焼装置が最大燃焼能力で燃焼するようにする。

0075

そして、ステップ120で、圧力計により検出されるガス圧が一定となるようにガス供給圧の一次圧をガスガバナで開度調整し、ステップ121で、給湯器30,31が最大燃焼能力で燃焼運転を行うときに、前記比例弁駆動電流メモリ部に記憶されている最大開弁駆動電流に基づいて設定した比例弁10の開弁量で運転が行われるかどうかをガス流量センサの流量により確認し、設定どおり運転が行われないときにはステップ110に戻り、ステップ110からステップ121までの動作を繰り返す。

0076

また、ステップ121で設定どおり給湯器30,31の運転が行われたことが確認されたときには、ステップ123で、燃焼量固定手段52の切替スイッチ60をMIN指示とし、ステップ124で供給ガスの一次圧が一定となるようにガス供給圧の一次圧をガスガバナで調整する。

0077

そして、ステップ125で、給湯器30,31の最小燃焼能力での燃焼運転時に設定どおりの最小開弁駆動電流で、設定どおり燃焼運転が行われないときにはステップ114に戻ってステップ114からステップ125までの動作を繰り返し、設定どおり燃焼運転が行われたときには、図5のステップ126に進む。

0078

なお、このようにステップ111で最大開弁駆動電流を設定し、ステップ115で最小開弁駆動電流を設定した後に、ステップ121およびステップ125で、前記設定した開弁駆動電流に基づいて燃焼運転が行われたかどうかを確認することにより、たとえ最大開弁駆動電流と最小開弁駆動電流の一方側を調整するときに他方側の調整がずれてしまったとしても、そのときに再度調整を行って正確に最大および最小開弁駆動電流の設定を行えるようにしている。

0079

そして、上記動作により、給湯器30,31の最大燃焼能力での運転を行ったときの演算値が、給湯器30,31の最大燃焼熱量の公差範囲に入るように比例弁10の最大開弁駆動電流が設定され、設定された最大開弁駆動電流に基づいて比例弁10の最大開弁量が制御されて最大燃焼能力での燃焼運転が行われ、同様に、給湯器30,31の最小燃焼能力での運転を行ったときの演算値が、燃焼装置の最小燃焼熱量の公差範囲に入るように比例弁10の最小開弁駆動電流が設定され、設定した最小開弁駆動電流に基づいて比例弁10の開弁量が制御されて最小燃焼能力での燃焼運転が行われることが確認されたときには、図5のステップ126で、モード自動切替信号により切替スイッチ60を運転指示に切り替える。

0080

そして、ステップ127で、給湯器30,31の入水電磁弁をオフとし、比例弁10の調整操作を終了する。なお、上記比例弁調整操作を繰り返し行っても設定した通りに給湯器30,31の燃焼運転が行われないときには、その給湯器に異常があると判断され、異常箇所の点検等が行われる。

0081

以上のような給湯器30,31の検査・測定手順を示すフローチャートにおいて、本発明はサブルーチンとして行われる。まず、第1実施例の製造方法は、上記フローチャートのステップ102に図6に示すサブルーチンとして接続される。前述したように、第1実施例の製造方法は、給湯サーミスタ15の出力を分岐して、一方をリモコン14との偏差を求める回路へ入力すると共に、他方を検査用結露防止手段・沸騰防止手段56へ入力して、結露防止手段・沸騰防止手段56から水量可変量指定手段57に指示を出し、この水量可変量指定手段57が水量制手段58を制御するようにしたものである。

0082

図示するように、ステップ102、104、108、112、116、119、123で、強制燃焼モードに切り替わると、給湯サーミスタ15の検出温度が結露防止手段・沸騰防止手段56に入力されているので、ステップ141で、その検出温度が摂氏60度以上になったときに、ステップ142で、結露防止手段・沸騰防止手段56から水量可変量指定手段57に開指示を出し、この水量可変量指定手段57が水量制御手段58を制御する。その結果、水量制御手段58により、水量制御弁17が開き、給湯熱交換器3に流入する水量を増加させて、その沸騰を防止することができるものである。なお、水量制御弁17が開いた後も、ステップ141に戻り、給湯サーミスタ15の検出温度を監視する。

0083

一方、ステップ143で、給湯サーミスタ15がの検出温度が摂氏60度未満のときであって、摂氏50度以下のときには、ステップ144で、結露防止手段・沸騰防止手段56から水量可変量指定手段57に閉指示を出し、この水量可変量指定手段57が水量制御手段58を制御する。その結果、水量制御手段58により、水量制御弁17が閉じ、給湯熱交換器3に流入する水量を減少させて、その結露を防止することができるものである。なお、水量制御弁17が閉じた後も、ステップ141及び143に戻り、給湯サーミスタ15の検出温度を監視する。

0084

また、ステップ143で、給湯サーミスタ15がの検出温度が摂氏60度未満のときであって、摂氏50度を超えるときには、ステップ141に戻ることになる。

0085

次に、第2実施例の製造方法は、上記フローチャートのステップ102、112、116に図7に示すフローチャートがサブルーチンとして接続されると共に、ステップ104、108、111、119に図8に示すフローチャートがサブルーチンとして接続される。前述したように、第2実施例の製造方法は、給湯サーミスタ15の出力を予め制御条件を設定した安全装置59に入力し、この安全装置59が水量可変量指定手段57に指示を出し、この水量可変量指定手段57が水量制御手段58を制御するようにしたものである。この安全装置59に入力される制御条件が、図7及び図8に示されるフローチャートである。

0086

図7に示すように、ステップ102、112、116で、強制燃焼モードに切り替わると、給湯サーミスタ15の検出温度が安全装置59に入力されているので、ステップ151で、その検出温度が摂氏50度以下になったときに、ステップ152で、安全装置59が水量可変量指定手段57に閉指示を出し、この水量可変量指定手段57が水量制御手段58を制御する。その結果、水量制御手段58により、水量制御弁17が閉じ、給湯熱交換器3に流入する水量を減少させて、その結露を防止することができるものである。なお、水量制御弁17が閉じた後も、ステップ151に戻り、給湯サーミスタ15の検出温度を監視する。

0087

一方、ステップ151で、給湯サーミスタ15の検出温度が摂氏50度を超えるときには、ステップ151での判断を繰り返すことになる。

0088

また、図8に示すように、ステップ104、108、111、119で、強制燃焼モードに切り替わると、給湯サーミスタ15の検出温度が安全装置59に入力されているので、ステップ161で、その検出温度が摂氏60度以上になったときに、ステップ162で、安全装置59が水量可変量指定手段57に開指示を出し、この水量可変量指定手段57が水量制御手段58を制御する。その結果、水量制御手段58により、水量制御弁17が開き、給湯熱交換器3に流入する水量を増加させて、その沸騰を防止することができるものである。なお、水量制御弁17が開いた後も、ステップ161に戻り、給湯サーミスタ15の検出温度を監視する。

0089

一方、ステップ161で、給湯サーミスタ15の検出温度が摂氏60度未満であるときには、ステップ161での判断を繰り返すことになる。

0090

次に、第3実施例の製造方法は、前述したように、給湯器30,31の制御装置5のGEMS63を介して、検査用の外部制御装置の制御信号が通信回線により入力され、その制御信号により水量制御手段58が制御されるものである。第3実施例の製造方法の場合、図6に示した第1実施例の制御条件や、図7及び図8に示した第2実施例の制御条件が、予め外部制御装置に入力されることになり、給湯器30,31の制御装置5は外部制御装置から通信回線により制御条件を受信することになる。

0091

従って、図3乃至図5に示した検査・測定のフローチャートも、予め外部制御装置側に入力されており、制御装置5は通信回線による制御信号に基づいて検査・測定を行うことになる。

0092

以上のように、第1乃至第3実施例によれば、検査・測定時に図6乃至図8の制御条件に基づいて制御され、強制燃焼モードに切り替えても水量制御弁17の開度が固定されることなく、給湯熱交換器3の結露が最小に抑えられ、かつ沸騰をも防止され、安全に検査・測定ができると共に、結露発生によるバーナ面への水滴の落下がなく、正確な検査・測定ができるものである。

0093

なお、本実施例は比例弁付き燃焼装置として給湯器30,31を例に採って説明したが、これに限るものではなく、ガス圧を設定する必要がある比例弁10を有していれば他の燃焼装置にも本発明を適用し得ることは言うまでもない。

発明の効果

0094

以上述べたように、本発明に係る比例弁付き燃焼装置の制御方法によれば、検査・測定時に強制燃焼モードに切り替えても、水量制御弁の開度が固定されることなく、熱交換器の結露及び沸騰を防止することができ、正確かつ安全に検査・測定作業を行うことができるという優れた効果を発揮する。

図面の簡単な説明

0095

図1本発明に係る比例弁付き燃焼装置の制御方法の対象装置例であり、(a)は能力切替式の給湯器を示す系統図、(b)は追焚き機能を有する複合給湯器を示す系統図である。
図2本実施例の比例弁付き燃焼装置の制御方法を行う制御装置5に関する主な装置構成を示す系統図である。
図3給湯器の検査・測定手順のフローチャートを示す説明図である。
図4図3に続くフローチャートを示す説明図である。
図5図4に続くフローチャートを示す説明図である。
図6第1実施例の制御方法において、結露及び沸騰防止の制御条件のフローチャートを示す説明図である。
図7第2実施例の制御方法において、結露防止の制御条件のフローチャートを示す説明図である。
図8第2実施例の制御方法において、沸騰防止の制御条件のフローチャートを示す説明図である。

--

0096

1給水管
2バーナ
3給湯熱交換器
4給湯管
5制御装置
6水量センサ
7ファン
8ガス元電磁弁
9回転数センサ
10比例弁
11a,11b切替弁
12イグナイタ電極
13フレームロッド電極
14リモコン
15給湯サーミスタ
16入水温サーミスタ
17水量制御弁
18 追焚き循環管路
19ガス供給通路
20循環ポンプ
21浴槽
22流水スイッチ
23 追焚き熱交換器
24風呂サーミスタ
25電磁注湯弁
26水位センサ
27分岐管
30能力切替え式給湯器
31複合給湯器
51燃焼量指定手段
52 燃焼量固定手段
53回転数指定手段
54ファン制御手段
55燃料制御手段(比例弁制御手段)
55aゲインコントロール
56結露防止手段・沸騰防止手段
57 水量可変量指定手段
58水量制御手段
59安全装置
60 切替スイッチ
61遅延回路
62全開検出
63 GEMS

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