JP2017215058A - 熱源機 - Google Patents
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Abstract
Description
燃焼ハウジング内に収納されて燃料ガスを燃焼させるバーナーと、前記燃焼ハウジングの外部で回転することによって該燃焼ハウジング内に空気を流入させる燃焼ファンと、前記バーナーへの前記燃料ガスの供給を制御する制御弁と、前記バーナーに供給された前記燃料ガスに点火する点火プラグと、前記燃料ガスの炎を検知する炎センサーと、前記バーナーでの燃焼によって生じた燃焼排気を前記燃焼ハウジングから外部に排出する排出口と、前記炎センサーに接続されて前記燃焼ファンや前記制御弁や前記点火プラグの動作を制御する制御部とを搭載すると共に、室内に設置される熱源機において、
前記排出口は、屋外に向けて開口する屋外排出口に前記燃焼排気を導く排気通路に接続されており、
前記制御部は、
前記燃焼ファンを駆動するファンモーターの駆動電流を制御することによって、前記燃焼ファンの回転速度を制御する回転制御手段と、
前記駆動電流の電流値である駆動電流値を検出する駆動電流値検出手段と、
前記点火プラグを用いて前記燃料ガスに点火するに先立って、前記回転制御手段を用いて前記燃焼ファンを所定の閉塞検知用回転速度で回転させておき、前記駆動電流値検出手段を用いて検出した前記駆動電流値に基づいて、前記燃焼排気が屋外に排気される経路の閉塞程度を検出し、該閉塞程度が所定の許容範囲を超えていた場合には、前記燃料ガスへの点火を中止する閉塞程度確認手段と、
前記閉塞程度が前記許容範囲内にあることが確認された後、前記炎センサーで前記燃料ガスの炎が検知されるまでの間は、前記燃焼ファンを所定の点火用回転速度で回転させておき、前記駆動電流値検出手段を用いて検出した前記駆動電流値に基づいて、前記屋外排出口が受ける風圧の程度を監視し、前記風圧の程度が所定の許容程度を越えた場合には、前記燃料ガスへの点火を中止する風圧監視手段と
を備えることを特徴とする。
図1は、本実施例の熱源機1の大まかな構成を示した説明図である。図示されるように熱源機1は、大まかに言うと、燃焼ハウジング10と、熱源機1に上水を供給する給水配管2と、燃料ガスを供給するガス配管3と、熱源機1で生成した温水を出湯カラン20に供給する給湯配管4などによって構成されている。尚、本実施例では、熱源機1が出湯カラン20に湯を供給するものとして説明するが、出湯カラン20に限らず、例えば温水暖房装置など湯を供給してもよい。
図3は、上述した本実施例の制御部50が熱源機1を燃焼運転するために実行する燃焼運転処理のフローチャートである。この処理は、熱源機1のユーザーによって図示しない運転開始ボタンが押されると開始される。図3に示されるように、燃焼運転処理では先ず始めに、水流が検知されたか否かを判断する(STEP1)。図1を用いて前述したように、給水配管2の途中には水流センサー17が設けられており、出湯カラン20が開かれて給水配管2から熱源機1に向かって給水が開始されると、水流センサー17が水の流量を検出して制御部50に出力する。制御部50は、水流センサー17で検出された水の流量を所定の閾値の流量と比較することによって、水流が検知されたか否かを判断する。そして、閾値の流量以下であった場合には、水流が検知されていないと判断する(STEP1:no)。水流が検知されていない場合は、熱源機1を燃焼運転する必要はないので、再び同じ判断(STEP1)を繰り返すことによって、水流が検知されるまで待機状態となる。
図4は、給湯運転処理の詳細な内容を示したフローチャートである。図3を用いて前述したように、この処理は、点火処理(STEP20)でバーナー11に点火された後に開始される処理である。図示されるように、給湯運転処理では先ず始めに、バーナー11に供給するべき燃料ガスの供給量(燃料ガス供給量)を算出する(STEP41)。必要な給湯温度および給湯量が分かれば、必要な燃料ガス供給量を算出することができる。また、生成した湯の温度を検出して、湯の温度が給湯温度よりも低ければ燃料ガス供給量を増加させ、逆に、湯の温度が供給温度よりも高ければ燃料ガス供給量を減少させればよい。STEP41では、このようにして燃料ガス供給量を算出する。
補正係数H=K{(a/b)−1}+1
ここで、Kは予め定められた比例定数である。
図7は、上述した給湯運転処理に先立って本実施例の制御部50が実行する閉塞検知処理のフローチャートである。図3に示したように、この処理は、燃焼運転処理の中で水流センサー17によって水流が検知されると(STEP1:yes)、始めに行われる処理である。以下、図7を参照しながら閉塞検知処理(STEP10)について簡単に説明する。
図8は、上述した閉塞検知処理に続いて開始される点火処理のフローチャートである。上述したように、この処理は、排気ダクト30や熱交換器13での閉塞程度が許容範囲内であることを確認した後、バーナー11に点火するために開始される。
図9は、熱源機1で爆発着火が発生するメカニズムについての説明図である。図9には、上述した点火処理が実行されている時の、燃焼ハウジング10内の状態が概念的に示されている。尚、図9では図示が煩雑となることを避けるために、熱交換器13は図示が省略されている。
図10は、爆発着火の発生を回避するために行われる風圧監視処理のフローチャートである。上述したようにこの処理は、閉塞検知処理の終了後に、点火処理と並行して実行される処理である。図示されるように、風圧監視処理を開始すると先ず始めに、燃焼ファン12の回転速度を検出する(STEP60)。図2を用いて前述したように、燃焼ファン12の回転速度は、ファンモーター12mに内蔵された回転速度センサー12sの出力に基づいて検出することができる。
10…燃焼ハウジング、 10e…排出口、 11…バーナー、
12…燃焼ファン、 12m…ファンモーター、 12s…回転速度センサー、
13…熱交換器、 14…ガス流量制御弁、 15…点火プラグ、
16…炎センサー、 17…水流センサー、 30…排気ダクト、
30e…屋外排出口、 50…制御部、 50a…ガス供給量制御部、
50b…ガス供給量算出部、 50c…回転制御部、
50d…目標回転速度決定部、 50e…駆動電流値検出部
50f…補正係数決定部、 50g…点火部、 50h…炎検知部
50i…閉塞程度確認部、 50j…風圧監視部。
Claims (5)
- 燃焼ハウジング内に収納されて燃料ガスを燃焼させるバーナーと、前記燃焼ハウジングの外部で回転することによって該燃焼ハウジング内に空気を流入させる燃焼ファンと、前記バーナーへの前記燃料ガスの供給を制御する制御弁と、前記バーナーに供給された前記燃料ガスに点火する点火プラグと、前記燃料ガスの炎を検知する炎センサーと、前記バーナーでの燃焼によって生じた燃焼排気を前記燃焼ハウジングから外部に排出する排出口と、前記炎センサーに接続されて前記燃焼ファンや前記制御弁や前記点火プラグの動作を制御する制御部とを搭載すると共に、室内に設置される熱源機において、
前記排出口は、屋外に向けて開口する屋外排出口に前記燃焼排気を導く排気通路に接続されており、
前記制御部は、
前記燃焼ファンを駆動するファンモーターの駆動電流を制御することによって、前記燃焼ファンの回転速度を制御する回転制御手段と、
前記駆動電流の電流値である駆動電流値を検出する駆動電流値検出手段と、
前記点火プラグを用いて前記燃料ガスに点火するに先立って、前記回転制御手段を用いて前記燃焼ファンを所定の閉塞検知用回転速度で回転させておき、前記駆動電流値検出手段を用いて検出した前記駆動電流値に基づいて、前記燃焼排気が屋外に排気される経路の閉塞程度を検出し、該閉塞程度が所定の許容範囲を超えていた場合には、前記燃料ガスへの点火を中止する閉塞程度確認手段と、
前記閉塞程度が前記許容範囲内にあることが確認された後、前記炎センサーで前記燃料ガスの炎が検知されるまでの間は、前記燃焼ファンを所定の点火用回転速度で回転させておき、前記駆動電流値検出手段を用いて検出した前記駆動電流値に基づいて、前記屋外排出口が受ける風圧の程度を監視し、前記風圧の程度が所定の許容程度を越えた場合には、前記燃料ガスへの点火を中止する風圧監視手段と
を備えることを特徴とする熱源機。 - 請求項1に記載の熱源機において、
前記風圧監視手段が前記許容程度の上限と判断することとなる前記駆動電流値は、前記閉塞程度確認手段が前記許容範囲の上限と判断することとなる前記駆動電流値よりも小さな値に設定されている
ことを特徴とする熱源機。 - 請求項1に記載の熱源機において、
前記制御部は、
前記燃焼ファンを所定の回転速度で回転させた時の前記駆動電流値と、前記所定の回転速度で回転させるための標準の前記駆動電流値である標準駆動電流値とに基づいて、前記燃焼ファンの回転速度の補正係数を決定する補正係数決定手段と、
前記炎センサーで前記燃料ガスの炎が検知されている間は、前記バーナーに供給される前記燃料ガスの供給量と、前記補正係数とに基づいて、前記燃焼ファンの目標回転速度を決定する目標回転速度決定手段と
を備え、
前記閉塞程度確認手段は、前記燃焼ファンを前記閉塞検知用回転速度で回転させておき、前記補正係数決定手段から前記補正係数を取得して、該補正係数が所定の第1基準値を超えていた場合に、前記閉塞程度が前記許容範囲を超えるものとして前記燃料ガスへの点火を中止する手段であり、
前記風圧監視手段は、前記燃焼ファンを前記点火用回転速度で回転させておき、前記補正係数決定手段から前記補正係数を取得して、該補正係数が所定の第2基準値を超えていた場合に、前記風圧の程度が前記許容程度を超えるものとして前記燃料ガスへの点火を中止する手段であり、
前記第2基準値は、前記第1基準値よりも大きな値に設定されている
ことを特徴とする熱源機。 - 請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の熱源機において、
前記閉塞程度確認手段は、前記風圧監視手段によって前記燃料ガスへの点火が中止されると、前記燃焼ファンを前記閉塞検知用回転速度で回転させて、前記閉塞程度の検出を再開する
ことを特徴とする熱源機。 - 請求項1ないし請求項4の何れか一項に記載の熱源機において、
前記風圧監視手段は、前記風圧の程度が所定の許容程度を越えたと判断した時に、前記燃料ガスの供給を開始していない場合には、前記燃料ガスの供給を中止する
ことを特徴とする熱源機。
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