JP3611399B2

JP3611399B2 - Combustion equipment

Info

Publication number: JP3611399B2
Application number: JP10332896A
Authority: JP
Inventors: 直人富永
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: JPH09269120A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯器や給湯・風呂複合機等の燃焼機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７には燃焼機器として一般的な給湯器のシステム構成が示されている。同図において、燃焼室１の下方側にはバーナ２が設置され、そのバーナ２の下方側には給排気を行う燃焼ファン３が設けられている。そして、この燃焼ファン３にはファン回転を検出するホールＩＣ等のファン回転検出センサ２８が設けられている。燃焼室１の上方側には給湯熱交換器４が設けられ、この給湯熱交換器４の入口側には給水管５が接続されており、この給水管５には入水温度を検出するサーミスタ等の入水温度センサ６と、入水流量を検出する水量センサ７とが設けられている。
【０００３】
また、給湯熱交換器４の出側には給湯管８が接続されており、この給湯管８には給湯熱交換器４からの給湯温度を検出するサーミスタ等の出湯温度センサ１０と、出湯流量を制御する水量制御弁１１が設けられている。
【０００４】
前記バーナ２のガス供給通路１２には電磁弁１３と、ガス供給量を制御する比例弁１４が設けらている。この比例弁１４は印加される開弁駆動電流の大きさに比例した開弁量でもって弁を開く。バーナ２の下方側の空気室１９とバーナ２の上方側の燃焼室１間には連通管路２０が設けられており、この連通管路２０には燃焼ファン３の給排気の風量を検出する風量検出センサ１６が介設されている。この風量検出センサ１６は、差圧センサ、熱線式風速センサ、カルマン渦式風速センサ等によって構成されている。
【０００５】
制御装置１５には給湯器の給湯運転を制御するシーケンスプログラムが内蔵されており、このシーケンスプログラムに従って給湯運転を制御する制御回路が設けられている。この制御回路は、図１１に示すように、燃焼制御部１７と、ファン回転制御部１８とを有している。燃焼制御部１７は、入水温度センサ６の入水検出温度と、出湯温度センサ１０の給湯検出温度と、水量センサ７で検出される入水水量と、リモコン（図示せず）等で設定される給湯の設定温度等の情報によって、フィードフォワードとフィードバックの制御演算（通常はＰＩＤ演算）によって出湯温度を設定温度にするための要求燃焼熱量（要求燃焼能力）を求め、予め与えられている図９に示すようなガス供給量（比例弁への開弁駆動電流）と燃焼能力との制御データに基づき、要求燃焼熱量を得るための開弁駆動電流を比例弁１４へ供給し、バーナ２の燃焼量を制御する。
【０００６】
一方、ファン回転制御部１８は、前記燃焼制御部１７で求められる要求燃焼熱量に見合う燃焼空気をバーナ２に供給すべく燃焼ファン３の回転制御を行う。この燃焼ファン３の回転制御に際し、ファン回転制御部１８には、予め、図１０に示すような燃焼能力と燃焼空気の風量（風量検出センサ１６のセンサ出力目標値）のデータと、図８に示すような、センサ出力目標値（目標風量）と燃焼ファン３のファン回転数との関係を示すファン制御特性データとが与えられており、ファン回転制御部１８は、燃焼制御部１７で求められる要求燃焼熱量に応じた風量検出センサ１６のセンサ出力目標値を決定し、風量検出センサ１６のセンサ出力がこの決定したセンサ出目標値となるように燃焼ファン３の回転制御を行う。このファン回転制御に際し、ファン回転の暴走を防止するために、ファン制御特性データの上下両側にはリミッターが与えられ、この上下のリミッターの範囲内でファン回転数の制御が行われる。
【０００７】
この種の給湯器では給湯管８の先端側に設けられている給湯栓（図示せず）が開けられると、給水管５を通して水が入り込み、この給水の流れが水量センサ７で検出されたときに、制御装置１５は、燃焼ファン３を回転し、電磁弁１３と比例弁１４を開け、バーナ２の点着火を行ってバーナ２の燃焼を行う。通常、点着火時には、フィードフォワードの演算により燃料ガスがバーナ２に供給されるが、点着火後、燃焼が安定し、出湯温度が設定温度に近づいた以降は、フィードフォワードとフィードバックの制御演算によりガス供給量（燃焼熱量）が燃焼制御部１７により求められ、これに応じ、前記の如く、ファン回転制御部１８により、燃焼ファン回転による風量制御が行われて燃焼熱量と風量とがマッチングした良好な燃焼運転が行われる。
【０００８】
そして、給湯栓が閉められると、水量センサ７により、給水の水の流れの停止が検出され、制御装置１５は電磁弁１３を閉じてバーナ燃焼を停止し、その後、燃焼室１内の排気ガスが排出されるポストパージの期間にかけて、燃焼ファン３を引き続き回転し、このポストパージ期間が経過したときに燃焼ファン３を停止して次の給湯に備えるのである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、給湯器を長期に渡って使用するうちに、排気通路２９が詰まったり、給湯熱交換器４のフィン９等にごみや煤等の詰まりが生じ、この詰まりが徐々に進行すると、空気の通気抵抗が徐々に大きくなり、最終的には、バーナ燃焼に必要な空気が得られず器具の寿命となる。従来においては、この器具の寿命の判定をバーナの燃焼回数や燃焼時間等によって判断しており、このような手法では的確な器具の寿命判断を行うことが困難であり、給湯熱交換器４等の詰まりがかなり進行して燃焼状態が悪くなっているにも拘わらず、燃焼回数や燃焼時間が寿命判断の基準値に達していないために、寿命と判定されずに、そのまま給湯器の使用が引き続き行われる場合が生じ、この場合には、当然に排気ガス中のＣＯガスの発生量も大きくなり、危険な状態となる。これに対し、給湯器が十分良好な燃焼性能を維持しているにも拘わらず、燃焼回数や燃焼時間が寿命判断の基準値に達したために、寿命と判断され、給湯器の燃焼運転が強制的に不能な状態にされて、給湯器が廃棄処分にされることがあり、この場合は給湯器の有効活用が図れず、経済的にも不利である。
【００１０】
本発明は燃焼ファン３の回転によって風量制御を行うための風量検出センサ１６に着目し、この風量検出センサ１６の風量検出信号を用いて器具の通風詰まり劣化の判定を的確に行うことができる燃焼機器を提供することにある。
【００１１】
【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、次のように構成されている。すなわち、第１の発明は、バーナの給排気を行う燃焼ファンと、この燃焼ファンの風量を検出する風量検出センサと、燃焼ファンのファン回転数を検出するファン回転検出センサと、器具内の雰囲気温度を検出する器具内温度センサとを備えた燃焼機器において、器具内温度センサの温度検出信号を取り込み予め設定された燃焼ファンの基準試験回転数に対応する通風詰まり劣化のない状態における目標風量値を温度補正する風量値温度補正部と、器具の排気バリエーションのデータを格納するバリエーションデータ格納部と、前記基準試験回転数に対する１段階以上の通風詰まり劣化判断の閾値を前記排気バリエーションのデータに応じ予め与えられた手法に基づき設定する閾値設定部と、器具の燃焼停止状態で燃焼ファン風量が温度補正された目標風量値になるように燃焼ファンを回転し、そのときのファン回転数が各段の前記閾値を通風劣化方向に越えるごとに通風劣化検知信号を区別出力する通風詰まり劣化判断部とを有することを特徴として構成されている。
【００１２】
第２の発明は、バーナ燃焼の給排気を行う燃焼ファンと、この燃焼ファンの風量を検出する風量検出センサと、燃焼ファンのファン回転数を検出するファン回転検出センサと、器具内の雰囲気温度を検出する器具内温度センサとを備えた燃焼機器において、器具内温度センサの温度検出信号を取り込み予め設定された基準試験目標風量値に対応する通風詰まり劣化のない状態における基準ファン回転数を温度補正する回転数温度補正部と、器具の排気バリエーションのデータを格納するバリエーションデータ格納部と、前記温度補正された基準ファン回転数に対する１段階以上の通風詰まり劣化判断の閾値を前記排気バリエーションのデータに応じ予め与えられた手法に基づき設定する閾値設定部と、器具の燃焼停止状態で燃焼ファン風量が基準試験目標風量値になるように燃焼ファンを回転し、そのときのファン回転数が各段の前記閾値を通風劣化方向に越えるごとに通風劣化検知信号を区別出力する通風詰まり劣化判断部とを有することを特徴として構成されている。
【００１３】
第３の発明は、前記第１又は第２の発明の構成を備えたものにおいて、閾値設定部は標準となる排気バリエーションの各段の閾値のファン回転数を同じく標準となる排気バリエーションの通風詰まり劣化のない状態における同じ目標風量のファン回転数で割った値を各段の通風劣化標準割合のデータとして記憶する割合データ記憶部と、各排気バリエーション毎の通風詰まり劣化のない同じ目標風量に対するファン回転数の基礎データを記憶する基礎データ記憶部と、データの格納部に格納されている排気バリエーションのデータに対応するファン回転数の基礎データを基礎データ記憶部から読み出し前記割合データ記憶部から読み出した各段の通風劣化標準割合に前記基礎データを掛け算して対応する各段の閾値を求める閾値演算部とを有することを特徴として構成されている。
【００１４】
第４の発明は、前記第１又は第２又は第３の発明の構成をもつものにおいて、バリエーションデータ格納部に排気バリエーションデータを外部入力によって格納する外部データ入力部を有することを特徴として構成されている。
【００１５】
第５の発明は、前記第１又は第２又は第３の発明の構成を備えたものにおいて、予め定められた設定駆動入力により得られる燃焼ファンのファン回転数範囲が排気バリエーション毎に区分されて記憶されている回転数範囲記憶部と、バーナの燃焼停止状態で燃焼ファンを前記設定駆動入力により起動させファン回転数検出センサで検出されるファン検出回転数を前記回転数範囲記憶部のデータと参照しファン検出回転数が含まれるファン回転数範囲区分の排気バリエーションのデータをバリエーションデータ格納部に格納するバリエーションデータ自己設定部とを有することを特徴として構成されている。
【００１６】
上記構成の本発明において、燃焼機器のバーナ燃焼停止状態で通風詰まり劣化の自己診断動作が次のように行われる。まず、器具内温度センサによって検出される器具内の検出温度を取り込み、風量値温度補正部は予め与えられている手法に基づき、燃焼ファンの基準試験回転数に対応する通風詰まり劣化のない状態における目標風量値（風量検出センサのセンサ出力目標値）を温度補正する。
【００１７】
また、回転数温度補正部を備えた発明では、器具内の検出温度を取り込み、基準試験目標風量値に対応する通風詰まり劣化のない状態における基準ファン回転数の値を温度補正する。
【００１８】
次に、通風詰まり劣化判断部は、風量検出センサの出力値が温度補正されたセンサ出力目標値（目標風量値）となるように（又は風量検出センサの出力値が基準試験目標風量値となるように）燃焼ファンを回転する。そして、燃焼ファンのファン回転数をファン回転検出センサで取り込む。
【００１９】
一方、バリエーションデータ格納部には、燃焼機器の排気バリエーションのデータが外部入力あるいは自己設定入力によって格納されており、閾値設定部は、バリエーションデータ格納部に格納されているバリエーションデータに対応する前記基準試験回転数（又は基準ファン回転数）に対する敷居値を設定する。
【００２０】
通風詰まり劣化判断部は前記ファン回転検出センサで検出されるファン回転数と閾値設定部で設定された敷居値とを比較し、ファン回転数が敷居値を通風劣化方向に越えたときに、その敷居値に対応する通風劣化検知信号を出力する。
【００２１】
【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いて説明する。本実施形態例の燃焼機器は前記図７に示す給湯器を対象にしており、前述した図７に示す給湯器と同一の名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。本実施形態例が従来例と異なる特徴的なことは、制御装置１５内に器具の通風詰まり劣化の進行情況を自己診断する構成を組み込んだことであり、また、その自己診断に必要なサーミスタ等の器具内の雰囲気温度を検出する器具内温度センサ２１を図７の破線で示すように器具内の例えば、バーナのノズルヘッダー等に設けており、それ以外の構成は従来例と同様である。
【００２２】
図１は本実施形態例の特徴的な通風詰まり劣化の自己診断構成を示すもので、風量値温度補正部２２と、バリエーションデータ格納部２３と、外部データ入力部２４と、閾値設定部２５と、通風詰まり劣化判断部２６とを有して構成されている。風量値温度補正部２２は、燃焼ファン３の基準試験回転数に対応する燃焼ファン３の目標風量、すなわち、風量検出センサ１６のセンサ出力目標値を、器具内温度センサ２１で検出される器具内の雰囲気温度に応じて次のように補正する。
【００２３】
図２は、風量検出センサ１６のセンサ出力目標値（目標風量値）を一定の値（この図では風量検出センサ１６のセンサ出力値が２．３８３Ｖの一定の値）となるように燃焼ファン３を回転させたときの燃焼ファンの温度依存特性を各通風詰まり劣化情況の状態で示したものである。この図から分かるように、一定の風量を出力するためには、燃焼ファンのファン回転数は温度が上昇するに連れ、ファン回転数が増加する。また、同じ温度のもとでは、通風詰まり劣化（排気側の閉塞割合）が大きくなるに連れ、同じ風量を出すためにはファン回転数を大きくしなければならないことが読み取れる。
【００２４】
このように、燃焼ファン３は温度依存性を持つために、風量一定（センサ出力目標値一定）の条件を与えると、温度によってファン回転数が変化してしまい、また、ファン回転数一定の条件を与えると、温度変化によって、ファン風量（風量検出センサのセンサ出力値）が変化してしまうという現象が生じる。
【００２５】
本実施形態例はこのような燃焼ファン３の温度依存性による影響を除去し、正確に器具の通風詰まり劣化判断を行うことができるように、風量値温度補正部２２により、燃焼ファン３の基準試験回転数を一定に設定し、その基準試験回転数に対応する通風詰まり劣化のない状態におけるセンサ出力目標値を次のように温度補正して求めている。
【００２６】
図２において、排気通路側の各閉塞情況下におけるファン回転数の温度特性はほぼ平行な右上がり（温度が高くなるに連れファン回転数が増加する方向）の直線によって表されており、例えば、ほぼ２２℃の温度を基準としたとき、例えば、通風詰まり劣化のない状態の特性直線Ａに着目し、ファン回転数を温度の高低に拘らず一定の２１００ｒｐｍの基準試験回転数にするためには、温度が２２℃よりも高い側では実線で示すファン特性曲線Ａのファン回転数を減少させる方向となり、２２℃の温度よりも低い側では、ファン回転数を上昇（増加）する方向となるため、２２℃よりも高い温度側ではファン回転数が減少する分だけファン風量、つまり、風量検出センサ１６のセンサ出力値が減少し、２２℃の温度よりも低い側ではファン回転数が上昇する分だけ風量検出のセンサ出力値が大きくなる。つまり、温度の高低の如何に拘らず基準試験回転数を一定にして燃焼ファン３を回転させたときには、通風詰まり劣化のない状態でのセンサ出力目標値は温度によって変化する。
【００２７】
本発明者の実験によれば、０℃を原点としたときのセンサ出力目標値Ｖは次の（１）式によって得られることを確認した。
【００２８】
Ｖ＝Ｖ_０−０．００６３５Ｔ・・・・・（１）
【００２９】
この（１）式でＶ_０は、基準試験回転数のもとで燃焼ファン３を回転したときに、温度０℃において得られる風量検出センサ１６のセンサ出力値であり、Ｔは器具内温度センサ２１で検出される器具内の雰囲気温度（℃）である。上記基準試験ファン回転数が２１００ｒｐｍのときにはＶ_０は２．５１０となり、（１）式は次の（１′）式によって与えられる。
【００３０】
Ｖ＝２．５１０ −０．０６３５Ｔ・・・・・（１′）
【００３１】
本実施形態例では、前記風量値温度補正部２２は予め与えられている（１′）式をもち、器具内温度センサ２１から加えられる器具内検出温度Ｔのデータに基づき、その器具内検出温度における風量検出センサ１６のセンサ出力目標値Ｖが（１′）式を用いて演算補正されて求められる。このように、温度補正されたセンサ出力目標値Ｖが得られるファン回転数は図２の破線で示すように、各通風詰まり劣化の状態（各閉塞割合）に応じて温度の高低の如何に拘らず一定のファン回転数となる。
【００３２】
バリエーションデータ格納部２３はバッテリでバックアップされたＲＡＭあるいは電気信号によって書き込みと消去が自在の不揮発性メモリからなるＥＥＰＲＯＭによって構成され、給湯器が設置施工される情況によって定まるバリエーションデータが外部データ入力部２４から入力されて格納されている。
【００３３】
図３は集合住宅に設置施工された給湯器の各種排気バリエーションの一例を示すものである。同図において、給湯器３０のＡの設置施工形態は、パイプシャフト（ガス管や水道管が配管されていてガスメータや水道のメータが収納されている扉内の室空間）の前面壁に給湯器３０を設置し、給湯器の排気ガスを前面矢印方向に排出する排気形態を示している。また、給湯器３０のＢの設置施工形態は給湯器３０をパイプシャフトの室内に設置し、給湯器の排気口に煙突３１を接続して、煙突３１の先端をパイプシャフトの前面壁から僅かに突き出して、給湯器３０の排気ガスを矢印に示すように前方向に排出する排気形態を示している。
【００３４】
また、給湯器３０のＣの設置形態は、壁面に給湯器３０を設置し、給湯器３０の排気ガスを給湯器３０の側面側に設けた排気口から排気ガスを矢印の横方向に排出するアルコーブ設置排気形態を示している。さらに、給湯器３０のＤの設置形態は、パイプシャフトの前面壁に設けた給湯器３０の排気口に煙突３１を接続し、この煙突の先端を建物の外壁を貫通して建物の外に突き出し、長い煙突を用いた排気形態を示している。このように、給湯器の設置場所、給湯器の排気口の形成位置、排気ガスの吹き出し方向、排気口に接続した煙突の長さ等に応じて様々な排気バリエーションがあり、排気バリエーションの違いによって排気抵抗（排気負荷）が異なる。
【００３５】
本実施形態例では外部データ入力部２４は制御装置１５の制御基板等にディップ（ＤＩＰ）スイッチを設け、このディップスイッチのスイッチ操作により、給湯器の出荷時あるいは給湯器の設置施工の現場で排気バリエーションのデータを入力し、バリエーションデータ格納部２３に記憶させている。
【００３６】
閾値設定部２５は、割合データ記憶部３２と、基礎データ記憶部３３と、閾値演算部３４とを有しており、割合データ記憶部３２には標準の排気バリエーションをもつ給湯器の通風劣化標準割合のデータが格納されている。この通風劣化標準割合のデータとは、標準の排気バリエーションをもつ給湯器の各段の通風詰まり劣化の閾値となるファン回転数を、同じく標準排気の通風詰まり劣化のない状態における同じ器具内温度のときの同じセンサ出力目標値の風量を得る（両者の温度が異なる場合は温度補正された風量を得る）ファン回転数で割った値として定義されている。この実施形態例では、煙突がなく、排気ガスを器具自身から直接前方向に排出する図３のＡに示す排気形態のものを標準排気バリエーションの形態としている。
【００３７】
例えば、通風詰まり劣化が進行してインプットダウン（燃料ガスの供給量ダウン）の基準となる第１段の閾値の通風詰まり劣化のファン回転数Ｎ_Ｌ１を２５００ｒｐｍ、同じ標準排気（標準排気バリエーション）の通風詰まり劣化のない状態における同じ温度で同じ風量を出力する基準試験回転数Ｎ_ＳＴを２１００ｒｐｍとすると、第１段の通風劣化標準割合Ｓ_１は、Ｓ_１＝Ｎ_Ｌ１／Ｎ_ＳＴ＝２５００／２１００＝１．１９となり、第１段の通風劣化標準割合のデータとして１．１９の値が記憶される。同様に、通風詰まり劣化が甚だしく進行し、燃焼運転を継続すると、ＣＯガスの多量発生により危険な状態となり、燃焼運転を停止させなければならない第２段の閾値の通風詰まり劣化判断のファン回転数Ｎ_Ｌ２（前記通風詰まり劣化のない基準試験回転数Ｎ_ＳＴの場合と同じ器具内温度で同じ風量を出力するためのファン回転数）として２６００ｒｐｍの値が与えられたときには、第２段の通風劣化標準割合Ｓ_２は、Ｓ_２＝Ｎ_Ｌ２／Ｎ_ＳＴ＝２６００／２１００＝１．２３８の演算により求まる１．２３８の値が第２段の通風劣化標準割合のデータとして割合データ記憶部３２に記憶される。
【００３８】
基礎データ記憶部３３には各種の排気バリエーション毎の通風詰まり劣化のない同じ目標風量（センサ出力目標値）、つまり、標準排気バリエーションの給湯器の前記基準試験回転数Ｎ_ＳＴによって得られる風量（風量検出センサ１６のセンサ出力値）と同じ器具内温度のもとで得られる同じ風量に対するファン回転数の値が予め実験等により求められ基礎データとして記憶される。例えば、図３のＣの排気バリエーションの基礎データとして２３００ｒｐｍの値が記憶されており、他の排気バリエーションに対しても通風詰まり劣化のない状態における同じ目標風量を同じ器具内温度の条件のもとで得るファン回転数が基礎データとして排気バリエーションのデータに１対１に対応させて記憶されている。
【００３９】
閾値演算部３４は、バリエーションデータ格納部２３から読み出される器具の排気バリエーションデータに対応するファン回転数の基礎データを基礎データ記憶部３３から読み出し、同時に、割合データ記憶部３２に記憶されている各段の通風劣化標準割合を読み出し、各段の通風劣化標準割合に基礎データを掛け算して各段の閾値を演算により求め、記憶する。例えば、前記の場合、燃料ガスのインプットダウンの判断基準となる第１段の閾値Ｘ_１は、基礎データをＮ_Ｖとして、Ｘ_１＝Ｓ_１・Ｎ_Ｖの演算により求められ、同様に、燃焼停止の判断基準となる第２段の閾値Ｘ_２は、Ｘ_２＝Ｓ_２・Ｎ_Ｖの演算により求められて設定される。
【００４０】
通風詰まり劣化判断部２６は、燃焼ファン３を回転し、風量検出センサ１６で検出される風量検出値と、ファン回転検出センサ２８で検出されるファン回転数とを取り込み、風量検出センサ１６の風量検出値が前記風量値温度補正部２２で温度補正されたセンサ出力目標値（目標風量）となるように燃焼ファン３の回転を制御し、風量検出センサ１６の風量検出値が温度補正された目標風量値に一致したときの燃焼ファン３のファン回転数が、前記閾値設定部２５で設定された各段の閾値を通風劣化方向に越えているか否かを検出する。そして、検出ファン回転数Ｎ_ＤＥＴが第１段の閾値Ｘ_１を越えているときには、インプットダウンの通風詰まり劣化情況と判断し、その通風劣化検知信号を出力する。また、検出ファン回転数が第２段の閾値Ｘ_２を越えているときには、燃焼停止の通風詰まり劣化情況と判断し、その通風劣化検知信号を出力する。
【００４１】
これをさらに具体的に説明すれば、例えば、図２において、ファンの基準試験回転数Ｎ_ＳＴを２１００ｒｐｍとし、第１段の閾値Ｘ_１として２５００ｒｐｍが与えられ、第２段の閾値Ｘ_２として２６００ｒｐｍが与えられているとき、器具内温度Ｔにより（１′）式で求められる目標風量となるように、燃焼ファン３をバーナの非燃焼状態で回転させたとき、ファン回転検出値Ｎ_ＤＥＴがＸ_１を越えたときにはインプットダウンの通風詰まり劣化が、Ｘ_２を越えたときには燃焼停止の通風詰まり劣化がそれぞれ判断され、その劣化情況に応じた通風劣化検知信号が出力されるのである。
【００４２】
通風詰まり劣化判断部２６から出力される通風劣化検知信号を受けて燃焼制御部１７はその通風劣化検知信号に応じた動作を行う。即ち、通風詰まり劣化判断部２６からインプットダウンの通風劣化検知信号が出力されたときには、次の燃焼運転時には比例弁１４の開弁量を減少してガス供給量を所定量絞り、燃焼運転を行う。通風詰まり劣化判断部２６から燃焼停止の通風劣化検知信号が出力されたときには燃焼制御部１７は燃焼運転が要請されてもそれを受け付けずバーナ燃焼を停止状態にロックし、ＣＯガスの多量発生に対する安全動作を行う。なお、必要に応じ、通風詰まり劣化判断部２６から出力される通風劣化検知信号の内容は図示されていない表示部等に表示し、器具の使用者にその通風劣化情況を報知する。
【００４３】
次に、本実施形態例における通風詰まり劣化の自己診断動作を図５のフローチャートに基づき説明する。このフローチャートは、風量値温度補正部２２により目標風量値の温度補正がされ、閾値設定部２５により閾値設定がされた以降の通風詰まり劣化判断部２６の具体的な自己診断動作を示すもので、まず、ステップ１０１で給湯器の燃焼停止後４時間が経過したか否かが判断される。燃焼停止後４時間経過しているときには、給湯器内の各部の温度の場所的なばらつきが殆どない安定した均一温度になっているものと判断し、燃焼停止後４時間が経過しているときには、次のステップ１０２で燃焼ファンを回転駆動し、ファン風量が器具内温度によって補正された目標風量（センサ出力目標値）に一致するように燃焼ファン３の回転を制御する。そして、所定時間（例えば１０秒間）経過してファン回転数が安定したときに、ファン回転検出センサ２８により燃焼ファン３のファン回転数を診断データとして取り込み、同時に、診断回数をカウンタに計数する。
【００４４】
ステップ１０４では診断データ（ファン回転数の検出値）が１７００ｒｐｍ〜２７００ｒｐｍの範囲に入っているか否かを判断する。この１７００ｒｐｍ〜２７００ｒｐｍの回転数範囲はファン回転数の制御範囲のリミッタを意味しており、回転数が１７００ｒｐｍよりも小さい範囲は空気不足による異常燃焼領域となり、ファン回転数が２７００ｒｐｍを越える領域は空気過剰による異常燃焼範囲と判断し、検出したファン回転数が１７００ｒｐｍ〜２７００ｒｐｍの範囲を外れているときにはステップ１０５で異常回数をカウントアップする。そして、燃焼停止毎に行う診断において、異常回数が５回連続して計数されたときには、次回の給湯燃焼運転使用時に、リモコン等に燃焼異常のエラー表示が行われる。
【００４５】
前記ステップ１０４で診断データが１７００ｒｐｍ〜２７００ｒｐｍの範囲に入っているときには、燃焼停止毎に行う診断回数が所定の設定回数、この例では３２回に達したか否かを判断する。診断回数が３２回に達したときには、ステップ１０８で診断データ処理を行う。つまり、診断データを３２回分足し算してその平均値を診断基準データとして算出する。ステップ１０９では診断基準データが既に求められてメモリに記憶されているか否かを判断する。給湯器が設置施工された後最初に診断基準データが求められる場合には、それまでに初期値データがメモリに格納されていないので、求めた診断基準データを初期値データとしてメモリに格納する（ステップ１１３）。初期値が既に格納されている場合には、アラーム中であるか否かを判断する。アラーム中というのは、以前の自己診断結果により、通風詰まり劣化状態と判断されて、そのアラームデータが、例えば、フラグを立てる等して与えられていることを意味する。
【００４６】
アラーム中の場合にはステップ１１１で前記ステップ１０８で求められた診断基準データが燃焼停止の基準となる第２段の閾値である２６００ｒｐｍ（基準試験回転数に対して５００ｒｐｍアップの回転数）を越えているか否かを判断する。第２段の閾値を越えているときには、ステップ１１２で次の給湯燃焼の開始を行うリモコンオン時に、リモコンの表示部等に燃焼停止を告げるエラー信号を表示する。
【００４７】
前記ステップ１１０でアラーム中でないと判断されたときには、ステップ１１４で診断基準データが第１段の閾値である２５００ｒｐｍ（基準試験回転数に対して４００ｒｐｍアップの回転数）を越えているか否かを判断する。この第１段の閾値を越えていないときにはメモリに記憶されているアラーム回数をクリアする（０にする）。ステップ１１４で診断基準データが２５００ｒｐｍを越えていると判断されたときには、カウンタにアラーム回数の１をカウントアップする。そして、ステップ１１７でアラーム回数が設定回数の例えば３回以上になったか否かを判断し、３回以上に達したときにはインプットダウンの通風劣化検知信号を出力し、次の給湯燃焼時のリモコンオン時にリモコン等の表示部にインプットダウンの表示を行う。なお、図５のフローチャートー中、ＲＴは次の給湯燃焼の待機状態を示している。
【００４８】
本実施形態例によれば、基準試験回転数に対応する目標風量値が温度によって補正されるので、その器具内温度に応じて補正された目標風量値となるように燃焼ファンを回転して通風詰まり劣化の判断を行うので、温度変化の如何に拘らず、器具の通風詰まり劣化のない情況においては必ず目標風量となるように燃焼ファンを回転することにより燃焼ファンの回転数は基準試験回転数Ｎ_ＳＴに一致することとなり、この基準試験回転数Ｎ_ＳＴに対して各段の閾値が与えられるので温度変化の影響を受けることなく正確に通風詰まり劣化の判断を行うことが可能となる。
【００４９】
また、基準試験回転数に与えられる各段の閾値は給湯器の設置施工形態によって定まる排気バリエーションに応じて設定されるので、排気バリエーションの違いによって誤判断が生じるということがなく、各排気バリエーションに対応させて器具の通風詰まり劣化の判断を高精度のもとで正確に判断することが可能となる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、排気バリエーションのデータを外部データ入力部２４からバリエーションデータ格納部２３に格納したが、器具自身が排気バリエーションを自己判断し、その自己判断によって得たバリエーションデータをバリエーションデータ格納部２３に格納するようにしてもよい。この場合は、例えば、図１の破線で示すように、回転数範囲記憶部３５と、バリエーションデータ自己設定部３６を設けることにより実現可能となる。この場合、回転数範囲記憶部３５には、燃焼ファン３を予め定めた一定の電圧で回転駆動したときに、各排気バリエーションの排気抵抗（排気負荷）によって定まる回転数範囲を各バリエーションデータに対応させて与えておく。例えば、図３に示すＡの排気バリエーション形態に対してはＮ_１〜Ｎ_２の回転数範囲が、図３のＢに示す排気バリエーションに対してはＮ_３〜Ｎ_４の回転数範囲が与えられるという如く、各排気バリエーションに応じて回転数範囲を予め実験等により求めて格納しておく。
【００５１】
バリエーションデータ自己設定部３６は、通風詰まり劣化判断部２６による通風詰まり劣化の判断を行う前に、燃焼ファン３を前記設定の電圧によって回転させ、そのとき、ファン回転検出センサ２８で検出されるファン回転数を取り込んでその検出ファン回転数が前記回転数範囲記憶部３５に記憶されているどの回転数範囲に入るかを検出し、その検出された回転数範囲に対応するバリエーションデータを、自分自身の器具の排気バリエーションデータと決定してバリエーションデータ格納部２３に格納する。このように構成することで器具が自分自身でバリエーションデータを設定できる。
【００５２】
また、上記実施形態例では、図５のフローチャートに示すように、通風詰まり劣化判断を行う場合、ステップ１０７に示すように診断回数が所定の回数に達する毎にその平均値を求めて診断基準データとしたが、各診断時に検出される診断データ（ファン回転数検出データ）をそのまま診断基準データとして用い、診断を行う毎に検出ファン回転数が各段の閾値を越えたか否かを判断して通風詰まり劣化の診断を行うようにしてもよい。
【００５３】
さらに、本実施形態例では基準試験回転数に対して第１段の閾値と第２段の閾値を設定したが、インプットダウンと燃焼停止の何れか一方のみの閾値を設定したものでもよく、あるいはそれ以外の複数の閾値を設定してもよく、閾値は診断したい通風詰まり劣化の情況に応じて設ければよい。
【００５４】
さらに上記実施形態例では、閾値設定部２５の割合データ記憶部３２には予め演算により求めておいた値Ｓ_１，Ｓ_２を記憶したが、例えば、メモリ等に予め標準排気バリエーションの通風詰まり劣化のない状態における基準試験回転数Ｎ_ＳＴの値と、同じく標準排気バリエーションの各段の通風詰まり劣化情況の同じ温度での同じ目標風量値に対応するファン回転数Ｎ_Ｌ１，Ｎ_Ｌ２を記憶しておき、器具自身でＳ_１＝Ｎ_ＳＴ／Ｎ_Ｌ１、Ｓ_２＝Ｎ_ＳＴ／Ｎ_Ｌ２の演算を行い、この演算によって求めた格段の通風劣化標準割合のデータを割合データ記憶部３２に自分自身で格納するようにしてもよい。
【００５５】
さらに上記実施形態例では基準試験回転数Ｎ_ＳＴを２１００ｒｐｍとしたが、これを他の回転数で設定してもよい。この場合、図４に示す如く、ファン回転数が異なるとファン風量が異なるため、目標風量値の温度補正演算式の（１）式中のＶ_０の値が異なることとなる。したがって、基準試験回転数Ｎ_ＳＴに対応するＶ_０の値を予め実験等により求めておき、設定した基準試験回転数に応じたＶ_０の値を用いた温度補正演算式を用いてそれぞれの基準試験回転数Ｎ_ＳＴに対する目標風量値の温度補正を行うこととなる。
【００５６】
さらに上記実施形態例では温度補正により求められた目標風量値となるように燃焼ファン３を回転させて通風詰まり劣化の診断を行ったが、それとは異なり、目標風量値を温度の如何に拘わらず一定に固定し、この固定の目標風量値が得られるように燃焼ファン３を回転させて通風詰まり劣化の診断を行うようにしてもよい。この場合は、固定の目標風量値を得るファン回転数は温度によって変化するため、図１の想像線で示すように、風量値温度補正部２２の代わりに回転数温度補正部２２′を設けることとなる。
【００５７】
図６は固定の目標風量値を風量検出センサ１６のセンサ出力値として２．２２５Ｖに固定したとき、その固定の目標風量値の風量を出力するためのファン回転数の温度特性データを示したものである。この図で、直線Ａのデータは通風詰まり劣化のないデータを示しており、この直線Ａの如く、固定の目標風量値に対応する通風詰まり劣化のない状態におけるグラフデータ又は関数データ（演算データ）が回転数温度補正データとして回転数温度補正部２２′に与えられる。
【００５８】
回転数温度補正部２２′は器具内温度センサ２１によって得られる器具内検出温度を取り込み、前記与えられた回転数温度補正データを用いて通風詰まり劣化のない状態における固定の目標風量値、すなわち、基準試験目標風量値に対する温度補正されたファン回転数を基準ファン回転数として求め、その求めた値を通風詰まり劣化判断部２６に加える。
【００５９】
例えば、図６の直線Ａのデータが回転数温度補正データとして与えられている場合、器具内温度が２０℃のときには直線Ａと２０℃の縦線の交点Ｑのファン回転数１８２５ｒｐｍの値が基準ファン回転数として求められ通風詰まり劣化判断部２６に加えられるである。
【００６０】
そして、通風詰まり劣化判断部２６では、基準ファン回転数に対して閾値設定部２５で求められる各段の閾値を設定し、燃焼ファン３の風量が基準試験目標風量となるように回転する。そして、ファン回転数検出センサ２８で検出されるファン回転検出値を取り込み、このファン回転検出値が各段の閾値を越えているか否かを判断し、越えているときには、その越えた閾値の段に対応する通風劣化検知信号を出力する。
【００６１】
例えば、図６において、インプットダウンの第１段の閾値Ｘ_１として閉塞５０％のＢの直線データが与えられ、燃焼停止の第２段の閾値Ｘ_２として閉塞６０％のＣの直線データが与えられたとき、器具内温度が２０℃であればファン回転検出値Ｎ_ＤＥＴがＲ点の１９８０ｒｐｍを越えたときにインプットダウンの通風劣化検知信号が出力され、Ｓ点の２１００ｒｐｍを越えたときに寿命を意味する燃焼停止ロックの通風劣化検知信号が出力されることになる。このように、固定の基準試験目標風量を得るように燃焼ファンを回転する診断方式によっても、各段の通風詰まり劣化情況を正確に検出することが可能となる。
【００６２】
さらに、上記実施形態例では燃焼機器として単能給湯器（給湯機能のみの給湯器）を例にして説明したが、本発明は給湯と追い焚き、あるいは、給湯と温水暖房等の両機能を備えた複合給湯器や、その他、風呂釜、暖房機、冷房機、冷暖房機、空調機等の様々なバーナを有する燃焼機器に適用されるものである。なお、複合給湯器の場合で、１個の燃焼ファンにより複合の各バーナの給排気を行う形式のものにあっては、通常、風量検出センサ１６は給湯側のバーナに供給される風量を検出するものとして設置されるのが一般的であり、給湯側のバーナの燃焼風量を制御する場合、同じファン回転数であっても、給湯バーナ単独の燃焼時と、給湯と風呂の同時燃焼の場合とでは、排気抵抗が異なることとなるので、このような場合には、給湯側のバーナ単独燃焼の場合と、給湯・風呂バーナの同時燃焼の場合とで、通風詰まり劣化を判断する各段の閾値を別々に設けることが望ましい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は、基準試験回転数に対する目標風量値（センサ出力目標値）を温度補正するように構成したり、あるいは、基準目標風量値に対する基準ファン回転数を温度補正するように構成したものであるから、温度の如何に拘らず、燃焼ファンの基準試験回転数（又は基準目標風量値）に対する通風詰まり劣化のない状態における目標風量値（又は基準ファン回転数）を正しく設定することが可能となり、これにより、燃焼ファンの回転数が温度によって変化するという温度依存性を持っていても、その温度変化によって変化するファン回転数の影響を受けることなく、基準試験回転数（又は基準目標風量値）に対する目標風量値（又は基準ファン回転数）を正確に設定することが可能となる。
【００６４】
さらに、本発明は、燃焼機器の設置によって定まる排気バリエーションに対応させて通風詰まり劣化の判断基準となる基準試験回転数（又は基準ファン回転数）に対する閾値を設定しているので、排気バリエーションの違いによる通風詰まり劣化の誤判断が生じるということがなく、各排気バリエーションに応じた正確な通風詰まり劣化の自己診断を高精度のもとで行なうことができ、通風詰まり劣化の自己診断の信頼性を十分に高めることが可能となる。
【００６５】
さらに、排気バリエーションのデータを自己設定する構成としたものにおいては、排気バリエーションのデータを人手によって入力する手間隙が省け、排気バリエーションの入力ミスも生じることがなく、正確な排気バリエーションデータを設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例を示す要部構成のブロック図である。
【図２】燃焼ファンの回転数の温度依存特性を器具の各通風詰まり劣化情況のもとで示すグラフである。
【図３】給湯器の各種設置形態によって定まる各種排気バリエーションの形態例を示す説明図である。
【図４】器具の各種通風詰まり劣化（排気閉塞）情況におけるファン風量とファン回転数との関係を示すグラフである。
【図５】本実施形態例における通風詰まり劣化の自己診断動作例を示すフローチャートである。
【図６】他の実施形態例の通風詰まり劣化の診断方式を説明するグラフである。
【図７】燃焼機器として一般的な給湯器の構成説明図である。
【図８】風量検出センサのセンサ出力目標値とファン回転数との関係を示すファン制御特性データのグラフである。
【図９】給湯器におけるガス供給量（比例弁の開弁駆動電流）と燃焼能力との関係を示す制御データのグラフである。
【図１０】風量検出センサのセンサ出力目標値と燃焼能力との関係を示すグラフである。
【図１１】従来の一般的な給湯器の制御装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
３燃焼ファン
１５制御装置
１６風量検出センサ
２１器具内温度センサ
２２風量値温度補正部
２２′ 回転数温度補正部
２３バリエーションデータ格納部
２４外部データ入力部
２５閾値設定部
２６通風詰まり劣化判断部
２８ファン回転検出センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion apparatus such as a water heater or a hot water / bath complex machine.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 shows a system configuration of a general water heater as a combustion device. In the figure, a burner 2 is installed below the combustion chamber 1, and a combustion fan 3 for supplying and exhausting air is provided below the burner 2. The combustion fan 3 is provided with a fan rotation detection sensor 28 such as a Hall IC that detects fan rotation. A hot water supply heat exchanger 4 is provided on the upper side of the combustion chamber 1, and a water supply pipe 5 is connected to the inlet side of the hot water supply heat exchanger 4. The thermistor for detecting the incoming water temperature is connected to the water supply pipe 5. A water temperature sensor 6 and a water amount sensor 7 for detecting the water flow rate are provided.
[0003]
A hot water supply pipe 8 is connected to the outlet side of the hot water supply heat exchanger 4, and a hot water temperature sensor 10 such as a thermistor for detecting a hot water supply temperature from the hot water supply heat exchanger 4 and a hot water flow rate are connected to the hot water supply pipe 8. A water amount control valve 11 is provided for controlling the amount of water.
[0004]
The gas supply passage 12 of the burner 2 is provided with an electromagnetic valve 13 and a proportional valve 14 for controlling the gas supply amount. This proportional valve 14 opens the valve with a valve opening amount proportional to the magnitude of the applied valve opening drive current. A communication pipe 20 is provided between the air chamber 19 on the lower side of the burner 2 and the combustion chamber 1 on the upper side of the burner 2. The communication pipe 20 detects the air volume of supply and exhaust of the combustion fan 3. An air volume detection sensor 16 is interposed. The air volume detection sensor 16 includes a differential pressure sensor, a hot-wire wind sensor, a Karman vortex wind sensor, and the like.
[0005]
The control device 15 has a built-in sequence program for controlling the hot water supply operation of the water heater, and is provided with a control circuit for controlling the hot water supply operation in accordance with this sequence program. As shown in FIG. 11, the control circuit includes a combustion control unit 17 and a fan rotation control unit 18. The combustion controller 17 is configured to detect the incoming water temperature of the incoming water temperature sensor 6, the hot water supply detected temperature of the hot water temperature sensor 10, the incoming water amount detected by the water amount sensor 7, and the hot water supply set by a remote controller (not shown). Based on the information such as the set temperature, the required combustion heat amount (required combustion capacity) for setting the tapping temperature to the set temperature is determined by feedforward and feedback control calculation (usually PID calculation), and is shown in FIG. Based on the control data of the gas supply amount (opening drive current to the proportional valve) and the combustion capacity, the open valve drive current for obtaining the required combustion heat quantity is supplied to the proportional valve 14 and the combustion amount of the burner 2 is set. Control.
[0006]
On the other hand, the fan rotation control unit 18 controls the rotation of the combustion fan 3 to supply the burner 2 with combustion air corresponding to the required amount of combustion heat obtained by the combustion control unit 17. When the rotation of the combustion fan 3 is controlled, the fan rotation controller 18 previously stores data on the combustion capacity and the air volume of the combustion air (sensor output target value of the air volume detection sensor 16) as shown in FIG. As shown, fan control characteristic data indicating the relationship between the sensor output target value (target air volume) and the fan rotation speed of the combustion fan 3 is given, and the fan rotation control unit 18 is obtained by the combustion control unit 17. The sensor output target value of the air volume detection sensor 16 corresponding to the required combustion heat quantity is determined, and the rotation of the combustion fan 3 is controlled so that the sensor output of the air volume detection sensor 16 becomes the determined sensor output target value. In this fan rotation control, limiters are provided on both upper and lower sides of the fan control characteristic data in order to prevent fan rotation runaway, and the fan rotation speed is controlled within the range of the upper and lower limiters.
[0007]
In this type of water heater, when a hot-water tap (not shown) provided on the distal end side of the hot water supply pipe 8 is opened, water enters through the water supply pipe 5, and this water supply flow is detected by the water amount sensor 7. In addition, the control device 15 rotates the combustion fan 3, opens the electromagnetic valve 13 and the proportional valve 14, performs spot ignition of the burner 2, and burns the burner 2. Normally, at the time of spot ignition, the fuel gas is supplied to the burner 2 by the feed forward calculation. After the point ignition, the combustion is stabilized, and after the hot water temperature approaches the set temperature, the feed forward and feedback control calculations are performed. The gas supply amount (combustion heat amount) is obtained by the combustion control unit 17, and in accordance with this, the fan rotation control unit 18 performs the air amount control by the rotation of the combustion fan, and the combustion heat amount and the air amount are matched. Combustion operation is performed.
[0008]
When the hot water tap is closed, the water amount sensor 7 detects the stop of the flow of the water supply, the control device 15 closes the electromagnetic valve 13 to stop the burner combustion, and then the exhaust gas in the combustion chamber 1 The combustion fan 3 is continuously rotated during the post-purge period during which the gas is discharged, and when the post-purge period elapses, the combustion fan 3 is stopped to prepare for the next hot water supply.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In general, as the water heater is used for a long period of time, the exhaust passage 29 is clogged, or the fins 9 and the like of the hot water supply heat exchanger 4 are clogged with dust and soot. The ventilation resistance gradually increases, and eventually the air necessary for burner combustion cannot be obtained, resulting in the life of the instrument. Conventionally, the life of the appliance is determined by the number of burners burned, the combustion time, etc., and it is difficult to accurately determine the life of the appliance by such a method. Despite the fact that the clogging of the battery has progressed considerably and the combustion state has deteriorated, the number of combustions and the combustion time have not reached the standard values for determining the life. In some cases, the amount of CO gas in the exhaust gas is naturally increased, resulting in a dangerous state. On the other hand, even though the water heater maintains sufficiently good combustion performance, the number of combustions and the combustion time have reached the standard values for determining the life. In some cases, the water heater is disposed of in a disabled state. In this case, the water heater cannot be effectively used, which is economically disadvantageous.
[0010]
The present invention pays attention to the air volume detection sensor 16 for performing the air volume control by the rotation of the combustion fan 3, and the combustion that can accurately determine the deterioration of the ventilation clogging of the appliance using the air volume detection signal of the air volume detection sensor 16. To provide equipment.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the first invention includes a combustion fan that supplies and exhausts a burner, an air volume detection sensor that detects an air volume of the combustion fan, a fan rotation detection sensor that detects a fan rotation speed of the combustion fan, and an atmosphere in the appliance. In a combustion apparatus equipped with an in-appliance temperature sensor for detecting the temperature, the target airflow value in a state in which there is no deterioration in ventilation clogging corresponding to a preset reference test rotational speed of the combustion fan by taking in the temperature detection signal of the in-appliance temperature sensor The air volume value temperature correction unit for correcting the temperature of the exhaust gas, the variation data storage unit for storing the exhaust variation data of the appliance, and the threshold value for determining one or more steps of ventilation clogging deterioration with respect to the reference test rotational speed, according to the exhaust variation data Threshold setting unit set based on a pre-given method A ventilation clogging degradation determination unit that rotates a combustion fan so that a target airflow value is obtained, and outputs a ventilation degradation detection signal each time the fan rotation speed at that time exceeds the threshold value in each stage in the ventilation degradation direction. It is characterized by having.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a combustion fan for supplying and exhausting burner combustion, an air volume detection sensor for detecting the air volume of the combustion fan, a fan rotation detection sensor for detecting the fan rotation speed of the combustion fan, and an ambient temperature in the appliance. In a combustion device equipped with an in-appliance temperature sensor, the temperature of the reference fan in a state where there is no deterioration in ventilation clogging corresponding to a preset reference test target airflow value is obtained. Rotational speed temperature correction section for correction, variation data storage section for storing appliance exhaust variation data, and threshold value for determining one or more stages of ventilation clogging deterioration with respect to the temperature-corrected reference fan rotational speed. And a threshold value setting unit that is set based on a predetermined method according to the A ventilation clogging deterioration determining unit that rotates a combustion fan so that a quasi-test target airflow value is reached and the fan rotation speed at that time exceeds the threshold value of each stage in the ventilation deterioration direction; It is characterized by having.
[0013]
In a third aspect of the invention having the configuration of the first or second aspect of the invention, the threshold value setting unit is configured to set the fan rotation speed of the threshold value of each stage of the standard exhaust variation to the same as that of the standard exhaust variation. A ratio data storage unit that stores the value obtained by dividing the fan speed of the same target air volume in the absence of deterioration as the standard airflow deterioration ratio of each stage, and a fan for the same target air volume that does not deteriorate the air clogging for each exhaust variation A basic data storage unit for storing basic data of the rotational speed, and a fan rotational speed basic data corresponding to the exhaust variation data stored in the data storage unit are read from the basic data storage unit and read from the ratio data storage unit And a threshold value calculation unit for multiplying the basic rate of ventilation deterioration at each stage by the basic data to obtain a threshold value for each corresponding stage. It is configured as characterized Rukoto.
[0014]
A fourth invention has the configuration of the first, second, or third invention, and is characterized in that the variation data storage unit has an external data input unit for storing exhaust variation data by external input. ing.
[0015]
In a fifth aspect of the invention having the configuration of the first, second or third aspect of the invention, the fan rotation speed range of the combustion fan obtained by a predetermined set drive input is divided for each exhaust variation. The stored rotational speed range storage unit, and the fan detection rotational speed detected by the fan rotational speed detection sensor when the combustion fan is started by the setting drive input in the combustion stop state of the burner, and the rotational speed range storage section data A variation data self-setting unit that stores the exhaust variation data of the fan rotation speed range section that includes the fan detection rotation speed and that is referred to is stored in the variation data storage unit.
[0016]
In the present invention having the above-described configuration, the self-diagnosis operation for deterioration of ventilation clogging is performed in the following manner when the burner combustion of the combustion device is stopped. First, the detected temperature in the appliance detected by the appliance temperature sensor is taken in, and the air volume value temperature correction unit is based on a method given in advance and is in a state where there is no deterioration in ventilation clogging corresponding to the reference test rotation speed of the combustion fan. The temperature of the target airflow value (sensor output target value of the airflow detection sensor) is corrected.
[0017]
In the invention provided with the rotational speed temperature correction unit, the detected temperature in the appliance is taken in, and the value of the reference fan rotational speed corresponding to the reference test target airflow value in the state where there is no ventilation clogging deterioration is temperature-corrected.
[0018]
Next, the ventilation clogging degradation determination unit makes the output value of the air volume detection sensor the sensor output target value (target air volume value) whose temperature is corrected (or the output value of the air volume detection sensor becomes the reference test target air volume value). Rotate the combustion fan. And the fan rotation speed of a combustion fan is taken in by a fan rotation detection sensor.
[0019]
On the other hand, the variation data storage unit stores exhaust variation data of the combustion equipment by external input or self-setting input, and the threshold value setting unit corresponds to the reference data corresponding to the variation data stored in the variation data storage unit. Set the threshold value for the test speed (or reference fan speed).
[0020]
The ventilation clogging deterioration determination unit compares the fan rotation speed detected by the fan rotation detection sensor with the threshold value set by the threshold setting unit, and when the fan rotation speed exceeds the threshold value in the ventilation deterioration direction, A ventilation deterioration detection signal corresponding to the threshold value is output.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The combustion apparatus of this embodiment is directed to the water heater shown in FIG. 7, and the same reference numerals are given to the same name portions as those of the water heater shown in FIG. What is different from the conventional example in the present embodiment is that a structure for self-diagnosis of the progress of deterioration of the ventilation of the appliance is incorporated in the control device 15, and the thermistor necessary for the self-diagnosis, etc. As shown by the broken line in FIG. 7, an in-appliance temperature sensor 21 for detecting the atmospheric temperature in the apparatus is provided, for example, in a nozzle header of a burner, and the other configurations are the same as in the conventional example.
[0022]
FIG. 1 shows a characteristic self-diagnosis configuration for deterioration of ventilation clogging according to the present embodiment. An airflow value temperature correction unit 22, a variation data storage unit 23, an external data input unit 24, a threshold setting unit 25, and the like. The ventilation clogging deterioration determining unit 26 is included. The air volume value temperature correction unit 22 detects the target air volume of the combustion fan 3 corresponding to the reference test rotational speed of the combustion fan 3, that is, the sensor output target value of the air volume detection sensor 16 in the appliance temperature sensor 21. The following correction is made according to the ambient temperature.
[0023]
FIG. 2 shows a combustion fan so that the sensor output target value (target air volume value) of the air volume detection sensor 16 becomes a constant value (in this figure, the sensor output value of the air volume detection sensor 16 is a constant value of 2.383 V). The temperature dependence characteristics of the combustion fan when 3 is rotated are shown in the state of each ventilation clogged deterioration state. As can be seen from this figure, in order to output a constant air volume, the fan rotation speed of the combustion fan increases as the temperature rises. In addition, it can be seen that under the same temperature, the fan rotation speed must be increased in order to produce the same air volume as the deterioration of ventilation clogging (exhaust side obstruction ratio) increases.
[0024]
Thus, since the combustion fan 3 has temperature dependence, if the condition of constant air volume (constant sensor output target value) is given, the fan rotation speed changes depending on the temperature, and the fan rotation speed is constant. When the condition is given, a phenomenon occurs in which the fan air volume (sensor output value of the air volume detection sensor) changes due to a temperature change.
[0025]
In this embodiment, the air flow value temperature correction unit 22 uses the reference of the combustion fan 3 so that the influence of the temperature dependency of the combustion fan 3 can be removed and the deterioration of the ventilation clogging of the appliance can be accurately determined. The sensor output target value in a state where there is no deterioration in ventilation clogging corresponding to the reference test rotation speed is obtained by correcting the temperature as follows.
[0026]
In FIG. 2, the temperature characteristic of the fan rotation speed under each blockage condition on the exhaust passage side is represented by a straight line that rises almost parallel to the right (the direction in which the fan rotation speed increases as the temperature increases). When the temperature of about 22 ° C. is used as a reference, for example, focusing on the characteristic line A in a state where there is no deterioration in ventilation clogging, in order to set the fan rotation speed to a constant reference rotation speed of 2100 rpm regardless of the temperature level. When the temperature is higher than 22 ° C., the fan speed of the fan characteristic curve A indicated by the solid line decreases, and when the temperature is lower than 22 ° C., the fan speed increases (increases). On the temperature side higher than 22 ° C., the fan air volume, that is, the sensor output value of the air volume detection sensor 16 decreases by the amount corresponding to the decrease in the fan rotation speed, and on the side lower than the temperature of 22 ° C. The sensor output value for air volume detection increases as the number of turns increases. That is, when the combustion fan 3 is rotated at a constant reference test speed regardless of whether the temperature is high or low, the sensor output target value in a state where there is no deterioration in the ventilation blockage changes depending on the temperature.
[0027]
According to the inventor's experiment, it was confirmed that the sensor output target value V when the origin is 0 ° C. is obtained by the following equation (1).
[0028]
V = V ₀ -0.00635 T (1)
[0029]
In this formula (1), V ₀ Is a sensor output value of the air volume detection sensor 16 obtained at a temperature of 0 ° C. when the combustion fan 3 is rotated under the reference test rotation speed, and T is a value in the instrument detected by the instrument temperature sensor 21. Atmospheric temperature (° C.). When the reference test fan speed is 2100 rpm, V ₀ Becomes 2.510, and the expression (1) is given by the following expression (1 ').
[0030]
V = 2.510 -0.0635T (1 ')
[0031]
In the present embodiment, the airflow value temperature correction unit 22 has an equation (1 ′) given in advance, and the detected temperature in the appliance is based on the data of the detected temperature T in the appliance applied from the in-device temperature sensor 21. The sensor output target value V of the air volume detection sensor 16 is calculated and corrected using the equation (1 ′). As described above, the fan rotation speed at which the temperature-corrected sensor output target value V is obtained depends on whether the temperature is high or low depending on the state of each air clogging deterioration (each blockage ratio), as shown by the broken line in FIG. The fan speed is constant.
[0032]
The variation data storage unit 23 is composed of a RAM backed up by a battery or an EEPROM composed of a nonvolatile memory that can be freely written and erased by an electric signal. Variation data determined by the circumstances in which the water heater is installed and constructed is stored in the external data input unit 24. It is input from and stored.
[0033]
FIG. 3 shows an example of various exhaust variations of a water heater installed and constructed in an apartment house. In the same figure, the installation construction form A of the water heater 30 is a water heater on the front wall of a pipe shaft (a room space in a door in which a gas pipe or a water pipe is installed and a gas meter or a water meter is housed). 30 shows an exhaust form in which 30 is installed and exhaust gas from the water heater is exhausted in the direction of the front arrow. Further, the installation construction mode B of the water heater 30 is such that the water heater 30 is installed in the interior of the pipe shaft, the chimney 31 is connected to the exhaust port of the water heater, and the tip of the chimney 31 is slightly opened from the front wall of the pipe shaft. The exhaust form which protrudes and discharges | emits the exhaust gas of the water heater 30 forward as shown by the arrow is shown.
[0034]
Moreover, the installation form of C of the water heater 30 is such that the water heater 30 is installed on the wall surface, and the exhaust gas of the water heater 30 is discharged from the exhaust port provided on the side surface side of the water heater 30 in the horizontal direction of the arrow. The alcove installation exhaust form is shown. Furthermore, the installation form D of the water heater 30 is such that a chimney 31 is connected to the exhaust port of the water heater 30 provided on the front wall of the pipe shaft, and the tip of the chimney penetrates the outer wall of the building and protrudes outside the building. The exhaust form using a long chimney is shown. In this way, there are various exhaust variations depending on the location of the water heater installation, the location of the exhaust outlet of the water heater, the direction of exhaust gas blowing, the length of the chimney connected to the exhaust outlet, etc. Exhaust resistance (exhaust load) is different.
[0035]
In this embodiment, the external data input unit 24 is provided with a dip (DIP) switch on the control board or the like of the control device 15, and the dip switch is operated to exhaust the water heater at the time of shipment or at the site of installation of the water heater. Variation data is input and stored in the variation data storage unit 23.
[0036]
The threshold value setting unit 25 includes a ratio data storage unit 32, a basic data storage unit 33, and a threshold value calculation unit 34. The ratio data storage unit 32 includes a standard for ventilation deterioration of a water heater having a standard exhaust variation. Percentage data is stored. The data on the standard rate of ventilation deterioration indicates that the fan rotation speed, which is the threshold for deterioration of ventilation clogging in each stage of a water heater having a standard exhaust variation, is the same internal temperature in the state where there is no deterioration of ventilation clogging in the standard exhaust. It is defined as the value obtained by dividing the fan speed by obtaining the air volume of the same sensor output target value at the time (or obtaining the temperature-corrected air volume when the two temperatures are different). In this embodiment, the standard exhaust variation form is the exhaust form shown in FIG. 3A in which there is no chimney and exhaust gas is directly discharged forward from the instrument itself.
[0037]
For example, the fan rotation speed N of the first stage threshold value that becomes the reference for the input down (fuel gas supply amount down) as the deterioration of the ventilation clogging progresses. _L1 The standard test speed N that outputs the same air volume at the same temperature in a state where there is no deterioration of ventilation clogging of 2500 rpm and the same standard exhaust (standard exhaust variation) _ST Is 2100 rpm, the first stage ventilation deterioration standard rate S ₁ S ₁ = N _L1 / N _ST = 2500/2100 = 1.19, and a value of 1.19 is stored as data of the first stage ventilation deterioration standard ratio. Similarly, if the ventilation clogging deterioration progresses excessively and the combustion operation is continued, it becomes a dangerous state due to the generation of a large amount of CO gas, and the rotation speed of the fan for determining the second stage threshold ventilation clogging deterioration must be stopped. N _L2 (Standard test speed N without deterioration of the above-mentioned ventilation clogging _ST When the value of 2600 rpm is given as the fan rotation speed for outputting the same air volume at the same in-appliance temperature, the second stage ventilation deterioration standard ratio S ₂ S ₂ = N _L2 / N _ST The value of 1.238 obtained by the calculation of = 2600/2100 = 1.238 is stored in the ratio data storage unit 32 as the second stage ventilation deterioration standard ratio data.
[0038]
The basic data storage unit 33 stores the same target air volume (sensor output target value) without deterioration of ventilation clogging for each of various exhaust variations, that is, the reference test speed N of the water heater of the standard exhaust variation. _ST The value of the fan rotational speed for the same air volume obtained at the same in-appliance temperature as the air volume (sensor output value of the air volume detection sensor 16) obtained by the above is obtained in advance through experiments or the like and stored as basic data. For example, a value of 2300 rpm is stored as basic data of the exhaust variation in FIG. 3C, and the same target air volume in the state where there is no deterioration in the ventilation clogging with respect to other exhaust variations under the condition of the same in-apparatus temperature. The fan rotation speed obtained in step 1 is stored as basic data in a one-to-one correspondence with the exhaust variation data.
[0039]
The threshold value calculation unit 34 reads out the basic data of the fan speed corresponding to the exhaust variation data of the appliance read out from the variation data storage unit 23 from the basic data storage unit 33, and at the same time, stores each data stored in the ratio data storage unit 32. The draft deterioration standard ratio of each stage is read out, the basic data is multiplied by the draft deterioration standard ratio of each stage, and the threshold value of each stage is obtained by calculation and stored. For example, in the above case, the first-stage threshold value X, which is a criterion for determining the fuel gas input down ₁ N _V X ₁ = S ₁ ・ N _V Similarly, the second-stage threshold value X, which is the determination criterion for combustion stop, ₂ X ₂ = S ₂ ・ N _V It is obtained and set by the operation of
[0040]
The ventilation clogging deterioration determination unit 26 rotates the combustion fan 3, takes in the air volume detection value detected by the air volume detection sensor 16 and the fan rotation speed detected by the fan rotation detection sensor 28, and the air volume of the air volume detection sensor 16. The rotation of the combustion fan 3 is controlled so that the detected value becomes the sensor output target value (target air volume) whose temperature is corrected by the air volume value temperature correction unit 22, and the air volume detection value of the air volume detection sensor 16 is temperature-corrected. It is detected whether or not the fan rotation speed of the combustion fan 3 when it matches the air volume value exceeds the threshold value of each stage set by the threshold value setting unit 25 in the wind deterioration direction. And detection fan rotation speed N _DET Is the first threshold X ₁ When the value exceeds the value, it is determined that the input clogged deterioration condition has occurred, and the ventilation deterioration detection signal is output. In addition, the detected fan speed is the second threshold X ₂ Is exceeded, it is determined that the ventilation is clogged and deteriorated due to combustion stop, and the ventilation deterioration detection signal is output.
[0041]
This will be explained more specifically. For example, in FIG. _ST Is 2100 rpm and the first stage threshold X ₁ As the second stage threshold X ₂ When the combustion fan 3 is rotated in the non-burning state of the burner so that the target air volume obtained by the equation (1 ′) is obtained from the temperature T in the appliance, the fan rotation detection value N _DET Is X ₁ When the air pressure exceeds the limit, the deterioration of the clogging of the input down ₂ When the air pressure exceeds the value, it is determined whether or not the ventilation is blocked due to combustion stop, and a ventilation deterioration detection signal corresponding to the deterioration state is output.
[0042]
In response to the ventilation deterioration detection signal output from the ventilation clogging deterioration determination unit 26, the combustion control unit 17 performs an operation according to the ventilation deterioration detection signal. That is, when an input-down ventilation deterioration detection signal is output from the ventilation clogging deterioration determination unit 26, the opening amount of the proportional valve 14 is reduced during the next combustion operation, the gas supply amount is reduced by a predetermined amount, and the combustion operation is performed. . When the ventilation deterioration detection signal for stopping combustion is output from the ventilation clogging deterioration determination unit 26, the combustion control unit 17 does not accept the combustion operation but locks the burner combustion to a stopped state even when a combustion operation is requested, and prevents a large amount of CO gas from being generated. Perform safe operation. If necessary, the content of the ventilation deterioration detection signal output from the ventilation clogging deterioration determination unit 26 is displayed on a display unit (not shown) or the like to notify the user of the appliance of the ventilation deterioration state.
[0043]
Next, the self-diagnosis operation for deterioration of ventilation clogging in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart shows a specific self-diagnosis operation of the ventilation clogging deterioration determination unit 26 after the temperature correction of the target airflow value by the airflow value temperature correction unit 22 and the threshold value setting by the threshold value setting unit 25. First, in step 101, it is determined whether or not 4 hours have passed after the hot water heater has stopped burning. When 4 hours have elapsed after stopping combustion, it is determined that the temperature is stable and uniform with almost no local variation in the temperature of each part in the water heater. When 4 hours have elapsed after stopping combustion In the next step 102, the combustion fan is driven to rotate, and the rotation of the combustion fan 3 is controlled so that the fan air volume matches the target air volume (sensor output target value) corrected by the temperature in the appliance. Then, when the fan rotation speed becomes stable after a predetermined time (for example, 10 seconds), the fan rotation speed of the combustion fan 3 is taken in as diagnostic data by the fan rotation detection sensor 28, and at the same time, the number of diagnosis is counted in the counter.
[0044]
In step 104, it is determined whether or not the diagnostic data (detected value of the fan speed) is in the range of 1700 rpm to 2700 rpm. The rotation speed range of 1700 rpm to 2700 rpm means a limiter of the fan rotation speed control range. The rotation speed range smaller than 1700 rpm is an abnormal combustion region due to air shortage, and the region where the fan rotation speed exceeds 2700 rpm is air. The abnormal combustion range due to excess is determined, and when the detected fan speed is out of the range of 1700 rpm to 2700 rpm, the number of abnormal times is counted up at step 105. In the diagnosis performed every time combustion is stopped, when the number of times of abnormality is counted five times continuously, an error display of combustion abnormality is displayed on the remote controller or the like when the hot water supply combustion operation is used next time.
[0045]
When the diagnostic data is in the range of 1700 rpm to 2700 rpm in step 104, it is determined whether or not the number of times of diagnosis performed every time combustion is stopped reaches a predetermined number of times, in this example, 32 times. When the number of diagnoses reaches 32, the diagnostic data processing is performed in step 108. That is, the diagnostic data is added 32 times, and the average value is calculated as diagnostic reference data. In step 109, it is determined whether diagnostic reference data has already been obtained and stored in the memory. When the diagnostic reference data is first obtained after the water heater is installed and installed, the initial value data has not been stored in the memory so far, and thus the obtained diagnostic reference data is stored in the memory as the initial value data ( Step 113). If the initial value has already been stored, it is determined whether an alarm is in progress. “Alarming” means that the airflow clogging deterioration state is determined based on the previous self-diagnosis result, and the alarm data is given, for example, by setting a flag.
[0046]
In the case of an alarm, the diagnosis reference data obtained in step 108 in step 111 is set to 2600 rpm (rotation speed up by 500 rpm with respect to the reference test rotation speed), which is the second-stage threshold value used as a reference for stopping combustion. Judge whether or not it exceeds. When the threshold value of the second stage is exceeded, at step 112, when the remote control is turned on to start the next hot water supply combustion, an error signal for informing the combustion stop is displayed on the display unit of the remote control.
[0047]
If it is determined in step 110 that an alarm is not in progress, it is determined in step 114 whether or not the diagnostic reference data exceeds the first stage threshold value of 2500 rpm (rotation speed 400 rpm higher than the reference test speed). to decide. When the threshold value of the first stage is not exceeded, the number of alarms stored in the memory is cleared (set to 0). If it is determined in step 114 that the diagnostic reference data exceeds 2500 rpm, the counter is incremented by 1. In step 117, it is determined whether or not the number of alarms has reached a set number of times, for example, 3 times or more. When the number of times reaches 3 or more times, an input down ventilation deterioration detection signal is output, and the remote controller is turned on at the next hot water combustion. Sometimes the input down is displayed on the display unit of the remote control or the like. In the flowchart of FIG. 5, RT indicates a standby state for the next hot water combustion.
[0048]
According to the present embodiment, the target airflow value corresponding to the reference test rotational speed is corrected by the temperature. Therefore, the combustion fan is rotated so as to obtain the target airflow value corrected according to the in-appliance temperature, and ventilation is performed. Since the clogging deterioration is judged, the rotation speed of the combustion fan is adjusted to the reference test rotation speed by rotating the combustion fan so that the target air volume is always obtained in the situation where there is no ventilation clogging deterioration of the equipment regardless of the temperature change. N _ST This reference test speed N _ST Therefore, it is possible to accurately determine the deterioration of the ventilation clogging without being affected by the temperature change.
[0049]
In addition, the threshold value of each stage given to the reference test rotation speed is set according to the exhaust variation determined by the installation configuration of the hot water heater, so there is no misjudgment due to the difference in exhaust variation, and each exhaust variation Correspondingly, it is possible to accurately determine the deterioration of the ventilation clogging of the instrument with high accuracy.
[0050]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment example, Various aspects can be taken. For example, in the above embodiment, the exhaust variation data is stored in the variation data storage unit 23 from the external data input unit 24. However, the appliance itself makes a self-judgment of the exhaust variation, and the variation data obtained by the self-judgment is obtained as the variation data. You may make it store in the storage part 23. FIG. In this case, for example, as shown by a broken line in FIG. 1, it can be realized by providing a rotation speed range storage unit 35 and a variation data self-setting unit 36. In this case, the rotational speed range storage unit 35 corresponds to each variation data with the rotational speed range determined by the exhaust resistance (exhaust load) of each exhaust variation when the combustion fan 3 is rotationally driven at a predetermined constant voltage. Let me give you. For example, N for the exhaust variation form of A shown in FIG. ₁ ~ N ₂ The rotation speed range is N for the exhaust variation shown in FIG. ₃ ~ N ₄ Thus, the rotational speed range is obtained in advance through experiments or the like and stored in accordance with each exhaust variation.
[0051]
The variation data self-setting unit 36 rotates the combustion fan 3 according to the set voltage before the ventilation clogging deterioration determining unit 26 determines the ventilation clogging deterioration, and the fan rotation detection sensor 28 detects the fan at that time. The number of revolutions is taken in, and the detected fan revolution number is detected in which revolution number range stored in the revolution number range storage unit 35, and the variation data corresponding to the detected revolution number range is stored by itself. The exhaust variation data of the appliance is determined and stored in the variation data storage unit 23. By configuring in this way, the instrument can set variation data by itself.
[0052]
Further, in the above embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 5, when the ventilation clogging deterioration determination is performed, the average value is obtained every time the number of diagnoses reaches a predetermined number as shown in step 107, and the diagnosis reference data is obtained. However, the diagnosis data (fan rotation speed detection data) detected at the time of each diagnosis is used as the diagnosis reference data as it is, and it is determined whether or not the detected fan rotation speed exceeds the threshold of each stage every time diagnosis is performed. You may make it diagnose ventilation clogging deterioration.
[0053]
Furthermore, in the present embodiment example, the first-stage threshold value and the second-stage threshold value are set with respect to the reference test rotation speed, but only one of the input down and combustion stop threshold values may be set, or A plurality of other threshold values may be set, and the threshold values may be provided in accordance with the situation of deterioration of ventilation clogging desired to be diagnosed.
[0054]
Further, in the above embodiment, the value S previously obtained by calculation is stored in the ratio data storage unit 32 of the threshold setting unit 25. ₁ , S ₂ For example, the reference test speed N in a state where there is no deterioration in the ventilation blockage of the standard exhaust variation in the memory or the like in advance. _ST And the fan speed N corresponding to the same target airflow value at the same temperature in the same stage of the ventilation clogging deterioration situation of each stage of the standard exhaust variation _L1 , N _L2 And remember that the instrument itself ₁ = N _ST / N _L1 , S ₂ = N _ST / N _L2 It is also possible to perform the above calculation and store the data of the significant ventilation deterioration standard ratio obtained by this calculation in the ratio data storage unit 32 by itself.
[0055]
Furthermore, in the above embodiment, the reference test rotation speed N _ST Is 2100 rpm, but this may be set at other rotational speeds. In this case, as shown in FIG. 4, since the fan airflow differs when the fan rotation speed is different, V in the equation (1) of the temperature correction arithmetic expression of the target airflow value. ₀ The value of will be different. Therefore, the reference test speed N _ST V corresponding to ₀ The value of V is determined in advance through experiments, etc., and V corresponding to the set reference test speed ₀ Each reference test speed N using a temperature correction formula using the value of _ST Therefore, the temperature correction of the target airflow value with respect to is performed.
[0056]
Furthermore, in the above embodiment, the combustion fan 3 is rotated so as to obtain the target airflow value obtained by temperature correction, and the diagnosis of air clogging deterioration is performed. Unlike that, however, the target airflow value is set regardless of the temperature. It may be fixed at a constant value, and the combustion fan 3 may be rotated so as to obtain a fixed target airflow value so as to diagnose the deterioration of ventilation clogging. In this case, since the fan rotation speed for obtaining a fixed target airflow value varies depending on the temperature, a rotation speed temperature correction section 22 ′ is provided instead of the airflow value temperature correction section 22 as shown by the imaginary line in FIG. It becomes.
[0057]
FIG. 6 shows the temperature characteristic data of the fan rotation speed for outputting the air volume of the fixed target air volume value when the fixed target air volume value is fixed to 2.225 V as the sensor output value of the air volume detecting sensor 16. Is. In this figure, the data of the straight line A indicates data without deterioration of ventilation clogging, and the graph data or function data (calculation data) in the state of no deterioration of ventilation clogging corresponding to the fixed target airflow value as indicated by the straight line A. Is provided to the rotational speed temperature correction unit 22 'as rotational speed temperature correction data.
[0058]
The rotation speed temperature correction unit 22 'takes in the detected temperature in the appliance obtained by the in-appliance temperature sensor 21, and uses the given rotation speed temperature correction data to fix a fixed target airflow value in a state where there is no deterioration in ventilation clogging, that is, The temperature-corrected fan rotation speed with respect to the reference test target airflow value is obtained as the reference fan rotation speed, and the obtained value is added to the wind clogging degradation determination unit 26.
[0059]
For example, when the data of the straight line A in FIG. 6 is given as the rotation speed temperature correction data, when the internal temperature is 20 ° C., the fan rotation speed 1825 rpm value at the intersection Q of the straight line A and the vertical line of 20 ° C. is the reference. It is obtained as the fan rotation speed and is added to the ventilation clogging deterioration determining unit 26.
[0060]
Then, the ventilation clogging deterioration determination unit 26 sets the threshold value of each stage obtained by the threshold setting unit 25 with respect to the reference fan rotation speed, and rotates so that the air volume of the combustion fan 3 becomes the reference test target air volume. Then, the fan rotation detection value detected by the fan rotation speed detection sensor 28 is taken in, and it is determined whether or not the fan rotation detection value exceeds the threshold value of each stage. A ventilation deterioration detection signal corresponding to is output.
[0061]
For example, in FIG. 6, the threshold X of the first stage of input down ₁ As a straight line data of B with 50% occlusion, the second stage threshold X of combustion stop ₂ Assuming that C linear data with a blockage of 60% is given, if the internal temperature is 20 ° C., the fan rotation detection value N _DET When the value exceeds 1980 rpm at point R, an input down ventilation deterioration detection signal is output, and when it exceeds 2100 rpm at point S, a combustion deterioration lock ventilation deterioration detection signal indicating the life is output. As described above, it is possible to accurately detect the state of deterioration of ventilation clogging in each stage even by a diagnostic method in which the combustion fan is rotated so as to obtain a fixed reference test target air volume.
[0062]
Furthermore, in the above-described embodiment, a single-function hot water heater (a hot water heater having only a hot water supply function) has been described as an example of the combustion device. The present invention is applied to a combined water heater and other combustion equipment having various burners such as a bath tub, a heater, an air conditioner, an air conditioner, and an air conditioner. In the case of a combined water heater, in the case of supplying and exhausting each burner with a single combustion fan, the air volume detection sensor 16 normally detects the volume of air supplied to the hot water supply side burner. When controlling the combustion air volume of the hot water supply burner, even when the fan speed is the same, when the hot water burner is burned alone and when hot water and a bath are burned simultaneously In such cases, the exhaust resistance will be different, and in such cases, the burner single combustion on the hot water supply side and the simultaneous combustion of the hot water supply / bath burner on each stage of judging the deterioration of ventilation clogging It is desirable to provide threshold values separately.
[0063]
【The invention's effect】
The present invention is configured to correct the temperature of the target airflow value (sensor output target value) with respect to the reference test rotational speed, or to correct the temperature of the reference fan rotational speed with respect to the reference target airflow value. From this, regardless of the temperature, it becomes possible to correctly set the target airflow value (or reference fan speed) in the state where there is no deterioration in the ventilation clogging with respect to the reference test speed (or reference target airflow value) of the combustion fan, As a result, even if the rotation speed of the combustion fan changes depending on the temperature, the reference test rotation speed (or the reference target airflow value) is not affected by the fan rotation speed that changes due to the temperature change. It is possible to accurately set the target airflow value (or the reference fan speed) with respect to.
[0064]
Furthermore, the present invention sets a threshold value for the reference test speed (or reference fan speed), which is a criterion for determining the deterioration of ventilation clogging, corresponding to the exhaust variation determined by the installation of the combustion equipment. This makes it possible to perform accurate self-diagnosis of ventilation clogging deterioration according to each exhaust variation with high accuracy, and to improve the reliability of self-diagnosis of ventilation clogging deterioration. It can be sufficiently increased.
[0065]
In addition, if the exhaust variation data is configured to be set by itself, it is possible to save time and effort to input the exhaust variation data manually, so that there is no mistake in inputting the exhaust variation, and accurate exhaust variation data must be set. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a main configuration showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the temperature-dependent characteristics of the rotational speed of a combustion fan under the condition of deterioration of ventilation clogging of the appliance.
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of various exhaust variations determined by various installation forms of a water heater.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the fan air volume and fan rotation speed in the situation of various ventilation clogging degradation (exhaust blockage) of the appliance.
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a self-diagnosis operation for deterioration of ventilation clogging in the embodiment.
FIG. 6 is a graph for explaining a diagnosis method for deterioration of ventilation clogging according to another embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of a general water heater as a combustion device.
FIG. 8 is a graph of fan control characteristic data showing the relationship between the sensor output target value of the air volume detection sensor and the fan speed.
FIG. 9 is a graph of control data showing the relationship between the gas supply amount (proportional valve opening drive current) and the combustion capacity in the water heater.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the sensor output target value of the air volume detection sensor and the combustion capacity.
FIG. 11 is a block diagram of a conventional general water heater control device.
[Explanation of symbols]
3 Combustion fan
15 Control device
16 Air volume detection sensor
21 Instrument temperature sensor
22 Airflow value temperature correction unit
22 'Revolution temperature correction part
23 Variation data storage
24 External data input section
25 Threshold setting part
26 Ventilation clogging deterioration judgment unit
28 Fan rotation detection sensor

Claims

Combustion fan that supplies and exhausts burner combustion, an air volume detection sensor that detects the air volume of the combustion fan, a fan rotation detection sensor that detects the fan rotation speed of the combustion fan, and an internal temperature that detects the ambient temperature in the instrument In a combustion device equipped with a sensor, an air flow value temperature for taking in a temperature detection signal from an in-appliance temperature sensor and correcting a target air flow value in a state where there is no deterioration in ventilation clogging corresponding to a preset reference test speed of the combustion fan Based on a correction unit, a variation data storage unit for storing exhaust variation data of the appliance, and a threshold value for determining one or more steps of ventilation clogging deterioration with respect to the reference test rotational speed in accordance with a method given in advance according to the exhaust variation data The threshold setting unit to be set and the target fan airflow value with the temperature of the combustion fan airflow corrected when the appliance is in the combustion stop state. Combustion fan rotates, combustion equipment and a ventilation blockage deterioration determination unit that the fan speed is outputted distinguish ventilation deterioration detection signal every exceeds the threshold of each stage in the ventilation deterioration direction at that time as.

Combustion fan that supplies and exhausts burner combustion, an air volume detection sensor that detects the air volume of the combustion fan, a fan rotation detection sensor that detects the fan rotation speed of the combustion fan, and an internal temperature that detects the ambient temperature in the instrument In a combustion device equipped with a sensor, rotational temperature correction is performed to take in the temperature detection signal of the in-appliance temperature sensor and correct the temperature of the reference fan speed in a state where there is no airflow clogging deterioration corresponding to a preset reference test target air flow value And a variation data storage unit for storing data on exhaust variation of the appliance, and a threshold value for determining one or more steps of ventilation clogging deterioration with respect to the temperature-corrected reference fan rotational speed is given in advance according to the exhaust variation data Threshold setting unit that is set based on the method, and the combustion fan airflow is the standard test target Burning appliance to rotate the combustion fan so that the value, and a ventilation blockage deterioration determination unit that the fan speed is outputted distinguish ventilation deterioration detection signal every exceeds the threshold of each stage in the ventilation deterioration direction at that time.

The threshold setting unit is the value obtained by dividing the threshold fan speed of each stage of the standard exhaust variation by the fan speed of the same target air volume in a state where there is no air clogging degradation of the standard exhaust variation. Stored in a ratio data storage section that stores data as standard ratio data, a basic data storage section that stores basic data on fan speeds for the same target air volume without airflow clogging deterioration for each exhaust variation, and a data storage section The basic data of the fan speed corresponding to the exhaust variation data being read is read from the basic data storage unit, and the basic data is multiplied by the basic deterioration rate of each stage read from the ratio data storage unit, and the corresponding threshold value of each stage The combustion apparatus according to claim 1, further comprising a threshold value calculation unit that calculates

The combustion equipment according to claim 1, 2 or 3, further comprising an external data input unit for storing exhaust variation data by external input in the variation data storage unit.

A rotation speed range storage unit that stores a fan rotation speed range of a combustion fan obtained by a predetermined setting drive input divided for each exhaust variation, and a combustion fan in a combustion stop state of a burner by the setting drive input. The fan rotation speed detected and detected by the fan rotation speed detection sensor is referred to the data in the rotation speed range storage section, and the exhaust variation data of the fan rotation speed range section including the fan detection rotation speed is stored in the variation data storage section. The combustion device according to claim 1, further comprising a variation data self-setting unit for storing.