JP2018115791A - Heat source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、強制給排気式の熱源装置に関する。 The present invention relates to a forced supply / exhaust heat source device.
従来、例えば給湯装置のように、缶体内に水が流通する熱交換器と熱交換器を加熱するバーナとを備えて、燃焼ファンによりバーナに燃焼用空気を供給すると共に燃焼排ガスを排気路に送出する強制給排気式の熱源装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, for example, as in a hot water supply apparatus, a heat exchanger in which water flows in a can and a burner that heats the heat exchanger are provided, and combustion air is supplied to the burner by a combustion fan and combustion exhaust gas is discharged into an exhaust path. A forced air supply / exhaust heat source device is known (for example, see Patent Document 1).
強制給排気式の熱源装置においては、排気路又は燃焼用空気の供給路の閉塞が生じると燃焼用空気の供給が妨げられる。そこで、特許文献１に記載された給湯装置においては、排気路又は供給路の閉塞率を検出して、閉塞率が大きくなるに従って最大能力（最大給湯能力）を下げてバーナの燃焼量を制限する処理を行っている。 In the forced supply / exhaust heat source device, when the exhaust passage or the combustion air supply passage is blocked, the supply of combustion air is hindered. Therefore, in the hot water supply apparatus described in Patent Document 1, the blockage rate of the exhaust passage or the supply passage is detected, and the maximum capacity (maximum hot water supply capability) is lowered as the blockage rate increases to limit the combustion amount of the burner. Processing is in progress.
熱源装置において、熱交換器で発生して滴下するドレンを回収して排出するドレン排出路と、ドレン排出路の途中に設けられてドレン排出路を経由した燃焼排ガスの流出を防止する水封トラップ（水を満たすことにより、燃焼排ガスの流通を阻止する構成）とを備えた構成が知られている。 In the heat source device, a drain discharge path for collecting and discharging the drain generated and dropped by the heat exchanger, and a water-sealed trap provided in the middle of the drain discharge path to prevent outflow of combustion exhaust gas via the drain discharge path (A configuration that prevents the flow of combustion exhaust gas by filling water) is known.
そして、本願発明者らは、このように水封トラップを備えた熱源装置において、閉塞率の増大に応じて最大能力を次第に減少させる処理を行った場合でも、缶体内の圧力が十分に下がらず、水封トラップを突き破って燃焼排ガスがドレン排出路から流出する場合が生じ得ることを知見した。 And, in the heat source device having the water-sealed trap as described above, the inventors of the present invention did not sufficiently reduce the pressure in the can even when the maximum capacity was gradually reduced in accordance with the increase in the blocking rate. It has been found that the combustion exhaust gas may flow out of the drain discharge passage through the water seal trap.
また、燃焼排ガスが水封トラップを突き破ることで水封トラップが機能しなくなると、一時的に閉塞率が低下することにより、バーナの燃焼量が増加して水封トラップからの燃焼排ガスの流出が更に増加する場合が生じ得ることも知見した。 In addition, when the flue gas breaks through the water seal trap and the water seal trap does not function, the clogging rate temporarily decreases, so the burner combustion amount increases and the flue gas flows out of the water seal trap. It has also been found that further increases can occur.
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、水封トラップを突き破って燃焼排ガスが流出することを防止した熱源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a heat source device that prevents a flue gas from flowing out by breaking through a water-sealed trap.
本発明の熱源装置は、
排気路及び給気路に連通した缶体と、
前記缶体内に配置されて、内部を流体が流通する熱交換器と、
前記缶体内に配置されて、前記熱交換器を加熱するバーナと、
前記給気路を介して前記バーナに燃焼用空気を供給すると共に、前記バーナの燃焼排ガスを前記排気路に導くファンと、
前記バーナに燃料ガスを供給するガス供給手段と、
前記熱交換器から滴下するドレンを回収して排出するドレン排出路と、
前記ドレン排出路の途中に設けられ、前記ドレン排出路を介した燃焼排ガスの流出を防ぐための水封トラップと、
前記ファンにより供給される燃焼用空気の流量と、前記ガス供給手段により供給される燃料ガスの流量とを変更して、前記バーナの燃焼量を制御するバーナ燃焼運転を実行する燃焼制御部と
を備えた熱源装置に関する。
The heat source device of the present invention is
A can communicating with the exhaust passage and the air supply passage;
A heat exchanger that is disposed within the can and in which a fluid flows;
A burner disposed within the can and for heating the heat exchanger;
A fan for supplying combustion air to the burner via the air supply path, and for guiding the combustion exhaust gas of the burner to the exhaust path;
Gas supply means for supplying fuel gas to the burner;
A drain discharge path for collecting and discharging drain dripped from the heat exchanger;
A water-sealed trap provided in the middle of the drain discharge path to prevent outflow of combustion exhaust gas through the drain discharge path;
A combustion control unit for performing a burner combustion operation for controlling a combustion amount of the burner by changing a flow rate of combustion air supplied by the fan and a flow rate of fuel gas supplied by the gas supply means; The present invention relates to a provided heat source device.
そして、本発明の熱源装置は、
前記ファンを作動させたときの前記缶体内の圧力を認識する圧力認識部と、
前記燃焼制御部により前記バーナ燃焼運転が実行されているときに、前記圧力認識部により認識される前記缶体内の圧力が第１閾値以上であるときには、前記バーナ燃焼運転における前記バーナの燃焼量の制御範囲の上限を、前記バーナの最大燃焼量よりも小さい上限燃焼量に制限する燃焼量制限部とを備え、
前記燃焼量制限部は、前記圧力認識部により認識される前記缶体内の圧力が前記第１閾値以上且つ第２閾値以下であるときは、該圧力が高いほど前記上限燃焼量を第１上限燃焼量まで次第に減少させて設定し、該圧力が前記第２閾値を超えたときには、前記上限燃焼量を前記第１上限燃焼量よりも小さい第２上限燃焼量に設定することを特徴とする。
And the heat source device of the present invention comprises:
A pressure recognition unit for recognizing the pressure in the can when the fan is operated;
When the burner combustion operation is being executed by the combustion control unit, and the pressure in the can body recognized by the pressure recognition unit is equal to or higher than a first threshold value, the combustion amount of the burner in the burner combustion operation is determined. A combustion amount limiter that limits the upper limit of the control range to an upper limit combustion amount smaller than the maximum combustion amount of the burner,
When the pressure in the can recognized by the pressure recognition unit is equal to or higher than the first threshold and equal to or lower than the second threshold, the combustion amount limiting unit sets the upper limit combustion amount to the first upper limit combustion as the pressure increases. When the pressure exceeds the second threshold value, the upper limit combustion amount is set to a second upper limit combustion amount that is smaller than the first upper limit combustion amount.
かかる本発明によれば、バーナを作動させたときの缶体内の圧力が圧力認識部により認識され、バーナ燃焼運転が実行されているときに、缶体内の圧力が第１閾値以上となってバーナへの燃焼用空気及び燃料ガスの供給負荷が増大した場合には、燃焼量制限部によりバーナの燃焼量の制御範囲の上限を小さくすることにより、バーナの目標燃焼量に対して燃焼用空気及び燃料ガスが不足することを防止している。 According to the present invention, when the burner is operated, the pressure in the can is recognized by the pressure recognition unit, and when the burner combustion operation is being performed, the pressure in the can becomes the first threshold value or more. When the supply load of combustion air and fuel gas to the combustion chamber increases, the combustion amount limiter reduces the upper limit of the burner combustion amount control range, thereby reducing the combustion air and the combustion air with respect to the target combustion amount of the burner. The fuel gas shortage is prevented.
そして、燃焼量制限部は、缶体内の圧力が第１閾値以上且つ第２閾値以下であるときは、缶体内の圧力が高いほど上限燃焼量を第１上限燃焼量まで次第に減少させて設定することで、バーナの上限燃焼量の減少を極力抑えている。しかしながら、缶体内の圧力がさらに高まって第２閾値を超えてさらに増大する状況になると、水封トラップに加わる圧力が増大して水封トラップが燃焼排ガスにより突き破られて、燃焼排ガスがドレン排出路を介して流出するおそれがある。 And when the pressure in the can body is not less than the first threshold value and not more than the second threshold value, the combustion amount restriction unit gradually sets the upper limit combustion amount to the first upper limit combustion amount as the pressure in the can body increases. Thus, the reduction of the upper limit combustion amount of the burner is suppressed as much as possible. However, when the pressure inside the can further increases and exceeds the second threshold value, the pressure applied to the water seal trap increases and the water seal trap is broken by the combustion exhaust gas, so that the combustion exhaust gas is drained. There is a risk of spilling through the road.
そこで、燃焼量制限部は、缶体内の圧力が第２閾値を超えたときには、上限燃焼量を第１上限燃焼量よりも小さい第２燃焼量に切り替える。この場合、第２閾値を水封トラップが突き破られることがないレベル（このレベルは、例えば、実験やコンピュータシミュレーションにより決定される）に設定することにより、ドレン排出路側からの燃焼排ガスの流出を防止しつつ、バーナ燃焼運転を継続することができる。 Therefore, the combustion amount limiting unit switches the upper limit combustion amount to the second combustion amount smaller than the first upper limit combustion amount when the pressure in the can exceeds the second threshold value. In this case, by setting the second threshold value to a level at which the water seal trap is not pierced (this level is determined by, for example, experiments or computer simulations), the outflow of combustion exhaust gas from the drain discharge path side is prevented. The burner combustion operation can be continued while preventing.
また、前記燃焼量制限部は、前記上限燃焼量を前記第１上限燃焼量から前記第２上限燃焼量に切り替えて設定するときに、所定時間をかけて前記上限燃焼量を前記第１上限燃焼量から前記第２上限燃焼量まで漸減させることを特徴とする。 Further, the combustion amount restriction unit sets the upper limit combustion amount over the predetermined time when the upper limit combustion amount is switched from the first upper limit combustion amount to the second upper limit combustion amount. The amount is gradually reduced from the amount to the second upper limit combustion amount.
この構成によれば、第１上限燃焼量から第２上限燃焼量への切り替えを瞬時に行った場合に生じ得る、熱交換器から送出される流体温度の急激な変動による弊害（例えば、熱源装置が給湯装置であるときには給湯温度の急激な低下急変、熱源装置が暖房装置であるときには放熱量の急激な低下）を回避することができる。 According to this configuration, an adverse effect (for example, a heat source device) caused by a sudden change in the temperature of the fluid delivered from the heat exchanger, which may occur when the first upper limit combustion amount is switched to the second upper limit combustion amount instantaneously, is performed. Can be avoided when the hot water supply device is a hot water supply device, and when the heat source device is a heating device.
本発明の実施形態の一例について、図１〜図３を参照して説明する。 An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
［１．給湯装置の構成］
図１を参照して、本発明の給湯装置１（本発明の熱源装置に相当する）は、本体１０に収容された缶体２０内に、上水道に接続された給水管４０及び出湯栓（図示しない）に接続された給湯管 ５０に接続された熱交換器２１、熱交換器２１を加熱するバーナ２２、バーナ２２の燃焼炎を検出するフレームロッド２３、及びバーナ２２に点火するための点火プラグ２４を備えている。点火プラグ２４は、イグナイタ２５と接続され、イグナイタ２５から高電圧が印加されたときに火花放電を発生する。
[1. Configuration of water heater]
Referring to FIG. 1, a hot water supply apparatus 1 of the present invention (corresponding to a heat source apparatus of the present invention) includes a water supply pipe 40 and a hot water tap (shown in the figure) in a can 20 accommodated in a main body 10. A heat exchanger 21 connected to the hot water pipe 50, a burner 22 that heats the heat exchanger 21, a frame rod 23 that detects the combustion flame of the burner 22, and a spark plug for igniting the burner 22 24. The spark plug 24 is connected to an igniter 25 and generates a spark discharge when a high voltage is applied from the igniter 25.
バーナ２２は、缶体２０の上部に設けられた逆止弁３０を介してファン３１に接続され、ノイズフィルタ３２及び切替弁付きベンチェリー３３を介して供給される燃焼用空気と、燃料ガス供給路３５、ゼロガバナ３６、及びオリフィス３７を介して供給される燃料ガスとが、ファン３１により混合されてバーナ２２に供給される。なお、燃料ガス供給路３５、ゼロガバナ３６、及びオリフィス３７により、本発明のガス供給手段が構成される。 The burner 22 is connected to the fan 31 via a check valve 30 provided on the upper portion of the can body 20, and is supplied with combustion air and fuel gas supplied via a noise filter 32 and a Benchery 33 with a switching valve. The fuel gas supplied through the passage 35, the zero governor 36, and the orifice 37 is mixed by the fan 31 and supplied to the burner 22. The fuel gas supply path 35, the zero governor 36, and the orifice 37 constitute the gas supply means of the present invention.
給水管４０には、上流側から順に、水フィルタ兼用抜き栓４１、給水管４０を流通する水の流量を検出する流量センサ４２、給水管４０を流通する水の温度を検出する給水温度センサ４３、及び給水管４０と給湯管５０を連通したバイパス管４５の開度を変更するバイパスサーボ４４が設けられている。 In the water supply pipe 40, a water filter serving plug 41, a flow rate sensor 42 for detecting the flow rate of water flowing through the water supply pipe 40, and a water supply temperature sensor 43 for detecting the temperature of water flowing through the water supply pipe 40 in order from the upstream side. And the bypass servo 44 which changes the opening degree of the bypass pipe 45 which connected the water supply pipe 40 and the hot water supply pipe 50 is provided.
給湯管５０には、上流側から順に、熱交換器２１から出湯される湯の温度を検出する熱交温度センサ５１、給湯管５０の開度を変更する湯量サーボ５２、及び給湯管５０から出湯される湯の温度を検出する出湯温度センサ５３が設けられている。湯量サーボ５２の付近には排水管５５が接続されており、排水管５５には過圧脱がし弁５６が設けられている。 The hot water supply pipe 50 includes, in order from the upstream side, a heat exchange temperature sensor 51 that detects the temperature of hot water discharged from the heat exchanger 21, a hot water amount servo 52 that changes the opening degree of the hot water supply pipe 50, and hot water discharged from the hot water supply pipe 50. A hot water temperature sensor 53 for detecting the temperature of the hot water is provided. A drain pipe 55 is connected in the vicinity of the hot water servo 52, and an overpressure relief valve 56 is provided in the drain pipe 55.
熱交換器２１は、バーナ２２の燃焼排ガス中の顕熱を回収する主熱交換器２１ａと、燃焼排ガス中の潜熱を回収する副熱交換器２１ｂとにより構成されて、内部を流通する水を加熱する。主熱交換器２１ａには、過熱を検出する過熱センサ２６が設けられている。 The heat exchanger 21 includes a main heat exchanger 21a that recovers sensible heat in the combustion exhaust gas of the burner 22, and a sub heat exchanger 21b that recovers latent heat in the combustion exhaust gas. Heat. The main heat exchanger 21a is provided with an overheat sensor 26 that detects overheat.
バーナ２２の燃焼排ガスは、ファン３１による送風圧により、図中Ａ１，Ａ２の矢印で示したように、熱交換器２１を通過して排気口６０及び排気ダクト６１を経由して、排気管６２へと導かれる。排気ダクト６１と排気管６２との接続箇所の付近には、排気温度センサ６３が設けられている。 The combustion exhaust gas from the burner 22 passes through the heat exchanger 21 and passes through the exhaust port 60 and the exhaust duct 61 as shown by arrows A1 and A2 in the drawing due to the blowing pressure by the fan 31. Led to. An exhaust temperature sensor 63 is provided in the vicinity of the connection portion between the exhaust duct 61 and the exhaust pipe 62.
排気ダクト６１及び排気管６２は、本発明の排気路に相当する。排気管６２の外側には給気管６５が形成され、給気管６５、給気ダクト６６、及び給気フィルタ６７を経由して、外気が本体１０内に吸入される。給気管６５及び給気ダクト６６は、本発明の給気路に相当する。 The exhaust duct 61 and the exhaust pipe 62 correspond to the exhaust path of the present invention. An air supply pipe 65 is formed outside the exhaust pipe 62, and outside air is sucked into the main body 10 through the air supply pipe 65, the air supply duct 66, and the air supply filter 67. The air supply pipe 65 and the air supply duct 66 correspond to the air supply path of the present invention.
缶体２０の下部には、熱交換器２１で生じて滴下するドレンを回収して排出するためのドレン排出路７０が接続され、ドレン排出路７０の途中には水封室７１が設けられている。缶体２０の下部と水封室７１との間には水（ドレン水）が満たされており、これにより、缶体２０からドレン排出路７０を経由した燃焼排ガスの流出を防ぐ水封トラップ７５が形成されている。 A drain discharge path 70 is connected to the lower part of the can body 20 to collect and discharge the drain generated and dropped by the heat exchanger 21, and a water seal chamber 71 is provided in the middle of the drain discharge path 70. Yes. Water (drain water) is filled between the lower portion of the can body 20 and the water seal chamber 71, thereby preventing the water exhaust trap 75 from flowing out the combustion exhaust gas from the can body 20 via the drain discharge path 70. Is formed.
本体１０内には、給湯装置１の全体的な作動を制御するコントローラ９０が備えられている。コントローラ９０は、図示しないＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース回路等を備えて構成された電子回路ユニットであり、メモリに保持された給湯装置１の制御用プログラムをＣＰＵで実行することによって、バーナ２２の燃焼運転を実行する燃焼制御部９１、缶体２０内の圧力を認識する圧力認識部９２、及びバーナ２２の燃焼量を制限する燃焼量制限部９３として機能する。 A controller 90 that controls the overall operation of the hot water supply device 1 is provided in the main body 10. The controller 90 is an electronic circuit unit configured to include a CPU, a memory, an input / output interface circuit, and the like (not shown). The controller 90 executes a control program for the hot water supply device 1 held in the memory. It functions as a combustion control unit 91 that executes the combustion operation, a pressure recognition unit 92 that recognizes the pressure in the can 20, and a combustion amount restriction unit 93 that restricts the combustion amount of the burner 22.
コントローラ９０には、給湯装置１を遠隔操作するためのリモコン９５が接続され、リモコン９５に設けられた各種スイッチの操作信号が、リモコン９５からコントローラ９０に入力される。また、コントローラ９０からリモコン９５に出力される制御信号により、リモコン９５に設けられた表示部の状態が制御される。 A remote controller 95 for remotely operating the hot water supply apparatus 1 is connected to the controller 90, and operation signals of various switches provided on the remote controller 95 are input from the remote controller 95 to the controller 90. Further, the state of the display unit provided in the remote controller 95 is controlled by a control signal output from the controller 90 to the remote controller 95.
コントローラ９０には、フレームロッド２３、過熱センサ２６、流量センサ４２、給水温度センサ４３、熱交温度センサ５１、出湯温度センサ５３、及び排気温度センサ６３による各検出信号が入力される。また、コントローラ９０から出力される制御信号により、イグナイタ２５、ファン３１、バイパスサーボ４４、及び湯量サーボ５２の作動が制御される。 The controller 90 receives detection signals from the frame rod 23, the overheat sensor 26, the flow rate sensor 42, the feed water temperature sensor 43, the heat exchange temperature sensor 51, the hot water temperature sensor 53, and the exhaust temperature sensor 63. The operations of the igniter 25, the fan 31, the bypass servo 44, and the hot water quantity servo 52 are controlled by a control signal output from the controller 90.
コントローラ９０は、出湯栓が開栓されて、流量センサ４２により下限流量以上の通水が検出されているときに、給湯管５０から、リモコン９５により設定された目標給湯温度の湯が出湯されるように、バーナ２２の燃焼量を制御する給湯運転を実行する。 The controller 90 discharges hot water at the target hot water temperature set by the remote controller 95 from the hot water supply pipe 50 when the hot water tap is opened and the flow rate sensor 42 detects water flow exceeding the lower limit flow rate. Thus, the hot water supply operation which controls the combustion amount of the burner 22 is performed.
給湯運転において、コントローラ９０は、流量センサ４２の検出流量、給水温度センサ４３の検出温度、及びリモコン９５により設定された目標給湯温度に基づいて、バーナ２２の目標燃焼量を設定する。 In the hot water supply operation, the controller 90 sets the target combustion amount of the burner 22 based on the detected flow rate of the flow sensor 42, the detected temperature of the supplied water temperature sensor 43, and the target hot water temperature set by the remote controller 95.
そして、燃焼制御部９１は、目標燃焼量が得られるようにファン３１の回転速度を調節して、バーナ２２に供給する燃焼用空気と燃料ガスの供給流量を設定し、バーナ２２の燃焼運転を実行する。また、コントローラ９０は、出湯温度センサ５３の検出温度が目標給湯温度となるように、目標燃焼量を補正し、必要に応じて、バイパスサーボ４４及び湯量サーボ５２の開度を調節する。 And the combustion control part 91 adjusts the rotational speed of the fan 31 so that target combustion amount may be obtained, sets the supply flow volume of the combustion air and fuel gas supplied to the burner 22, and carries out the combustion operation of the burner 22. Run. Further, the controller 90 corrects the target combustion amount so that the temperature detected by the tapping temperature sensor 53 becomes the target hot water supply temperature, and adjusts the opening degree of the bypass servo 44 and the hot water amount servo 52 as necessary.
［２．上限燃焼量の制限］
次に、図２に示したフローチャートに従って、給湯運転の実行中に、燃焼量制限部９３により実行されるバーナ２２の燃焼量の制御処理について説明する。
[2. Upper limit combustion limit]
Next, according to the flowchart shown in FIG. 2, the combustion amount control process of the burner 22 executed by the combustion amount restriction unit 93 during the hot water supply operation will be described.
図２のＳＴＥＰ１で、燃焼量制限部９３は、圧力認識部９２により排気路（排気ダクト６１、排気管６２）の閉塞率を算出する。圧力認識部９２は、排気路の閉塞率を算出することによって、バーナ２２の燃焼中（ファン３１の作動中）における缶体２０内の圧力を間接的に認識し、缶体２０内の圧力のレベルを示す指標値として排気路の閉塞率を用いる。ここで、排気路の閉塞率が大きくなるに従って、ファン３１を所定回転速度で作動させたときの缶体２０内の圧力が増大するため、排気路の閉塞率からバーナ２２の燃焼時における缶体２０内の圧力を認識することができる。 In STEP 1 of FIG. 2, the combustion amount restriction unit 93 calculates the blockage rate of the exhaust passage (exhaust duct 61 and exhaust pipe 62) by the pressure recognition unit 92. The pressure recognition unit 92 indirectly recognizes the pressure in the can body 20 during combustion of the burner 22 (during operation of the fan 31) by calculating the blockage rate of the exhaust passage, and the pressure in the can body 20 is calculated. The blockage rate of the exhaust passage is used as an index value indicating the level. Here, as the exhaust passage blockage rate increases, the pressure in the can body 20 when the fan 31 is operated at a predetermined rotational speed increases. Therefore, the can body during combustion of the burner 22 can be determined from the exhaust passage blockage rate. The pressure in 20 can be recognized.
圧力認識部９２は、例えば、上述した特開２０１６−５７０４５号公報に示された手法を用いて、ファン３１を基準目標回転速度で作動させるために必要となるファンの通電電流値に基づいて排気路の閉塞率を検知する。 The pressure recognizing unit 92 uses, for example, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-57045 described above to exhaust the fan 31 based on the energization current value of the fan necessary for operating the fan 31 at the reference target rotation speed. Detect the blockage rate of the road.
続くＳＴＥＰ２で、燃焼量制限部９３は、排気路の閉塞率が第１閾値（例えば６０％）以上であるか否かを判断し、閉塞率が第１閾値以上であるときにはＳＴＥＰ３に進む。ここで、第１閾値は、排気路の閉塞率が高くなって缶体２０内の圧力が増大することにより、バーナ２２への燃焼用空気及び燃料ガスの供給が妨げられて、給湯装置１を最大能力（本実施形態では１６号）で作動させることが困難になる閉塞率を想定して、実験やコンピュータシミュレーションにより設定されたものである。 In subsequent STEP2, the combustion amount restriction unit 93 determines whether or not the exhaust passage blockage rate is equal to or higher than a first threshold (for example, 60%), and proceeds to STEP3 when the blockage rate is equal to or higher than the first threshold. Here, the first threshold value is that the blockage rate of the exhaust passage is increased and the pressure in the can 20 is increased, whereby the supply of combustion air and fuel gas to the burner 22 is hindered. This is set by experiments and computer simulations assuming a blockage rate that makes it difficult to operate at the maximum capacity (No. 16 in this embodiment).
ＳＴＥＰ３で、燃焼量制限部９３は、排気路の閉塞率に応じて給湯装置１の最大能力（号数）を下げることにより、バーナ２２の燃焼量の制御範囲の上限（上限燃焼量）を制限してＳＴＥＰ４に進む。ここで、図３Ａは、給湯装置１の最大能力の設定テーブルを示しており、縦軸が給湯装置１の最大能力（号）に設定され、横軸が排気路の閉塞率（％）に設定されている。 In STEP 3, the combustion amount restriction unit 93 restricts the upper limit (upper limit combustion amount) of the control range of the combustion amount of the burner 22 by lowering the maximum capacity (number) of the hot water supply device 1 according to the blockage rate of the exhaust passage. Then go to STEP4. Here, FIG. 3A shows a setting table of the maximum capacity of the hot water supply device 1, the vertical axis is set to the maximum capacity (No.) of the hot water supply device 1, and the horizontal axis is set to the blockage rate (%) of the exhaust passage. Has been.
コントローラ９０は、このように給湯装置１の最大能力が下げられたときには、目標給湯温度での給湯を維持するために、湯量サーボ５２により上水道から給水管４０への給水流量を減少させる処理を行う。 When the maximum capacity of the hot water supply device 1 is lowered in this way, the controller 90 performs a process of reducing the feed water flow rate from the water supply to the feed water pipe 40 by the hot water amount servo 52 in order to maintain the hot water supply at the target hot water supply temperature. .
燃焼量制限部９３は、ＳＴＥＰ３の最大能力漸減処理において、図３Ａの設定テーブルに従って、排気路の閉塞率が増大するほど給湯装置１の最大能力を１６号から１２号までリニア（図３ＡのＡ１で示したパターン）又は段階的（図３ＡのＢ１で示したパターン）に次第に減少させる。この場合、１６号により規定されるバーナ２２の燃焼範囲の上限が本発明の最大燃焼量に相当する。また、１２号により規定されるバーナ２２の燃焼範囲の上限が本発明の第１上限燃焼量に相当する。 In the maximum capacity gradual reduction process of STEP 3, the combustion amount restriction unit 93 increases the maximum capacity of the hot water supply apparatus 1 from No. 16 to No. 12 as the blockage rate of the exhaust passage increases in accordance with the setting table of FIG. Or a stepwise pattern (pattern indicated by B1 in FIG. 3A). In this case, the upper limit of the combustion range of the burner 22 defined by No. 16 corresponds to the maximum combustion amount of the present invention. Further, the upper limit of the combustion range of the burner 22 defined by No. 12 corresponds to the first upper limit combustion amount of the present invention.
続くＳＴＥＰ４で、燃焼量制限部９３は、圧力認識部９２により排気路の閉塞率を算出し、次のＳＴＥＰ５で、排気路の閉塞率が第２閾値（例えば７０％）を超えているか否かを判断する。そして、排気路の閉塞率が第２閾値を超えているときにはＳＴＥＰ６に進む。 In subsequent STEP 4, the combustion amount limiting unit 93 calculates the exhaust passage blockage rate by the pressure recognition unit 92, and in the next STEP 5, whether or not the exhaust passage blockage rate exceeds a second threshold (for example, 70%). Judging. When the exhaust passage blockage rate exceeds the second threshold, the process proceeds to STEP6.
ここで、第２閾値は、排気路の閉塞の進行により缶体２０内の圧力がさらに増大することによって、図１のＥ１で示した経路により、水封トラップ７５が突き破られて、バーナ２２の燃焼排ガスがドレン排出路７０から排出される閉塞率を想定して、実験やコンピュータシミュレーションにより設定されたものである。 Here, the second threshold value is that the pressure inside the can body 20 further increases due to the progress of the blockage of the exhaust passage, whereby the water seal trap 75 is broken through the path indicated by E1 in FIG. This is set by experiments and computer simulations assuming a blockage rate at which the combustion exhaust gas is discharged from the drain discharge passage 70.
ＳＴＥＰ６で、燃焼量制限部９３は、給湯装置１の最大能力を下限に設定する。本実施形態では、図３Ａに示したように、最大能力の下限が８号に設定されており、排気路の閉塞率が７０％を超えると給湯装置１の最大能力が８号とされる。ここで、最大能力の下限である８号は、水封トラップ７５を突き破って燃焼排ガスがドレン排出路７０から排出されることを回避し得るバーナ２２の上限燃焼量（本発明の第２上限燃焼量に相当する）を設定するものであり、実験やコンピュータシミュレーションにより決定される。 In STEP 6, the combustion amount restriction unit 93 sets the maximum capacity of the hot water supply device 1 to the lower limit. In this embodiment, as shown in FIG. 3A, the lower limit of the maximum capacity is set to No. 8, and the maximum capacity of the hot water supply device 1 is set to No. 8 when the exhaust passage blockage rate exceeds 70%. Here, No. 8, which is the lower limit of the maximum capacity, is the upper limit combustion amount of the burner 22 that can avoid the combustion exhaust gas from being discharged from the drain discharge passage 70 through the water seal trap 75 (the second upper limit combustion of the present invention). (Corresponding to the quantity) and is determined by experiment or computer simulation.
このように、排気路の閉塞率が７０％を超えた段階で、給湯装置１の最大能力を８号まで直ちに低下させることによって、バーナ２２の燃焼排ガスが水封トラップ７５を突き破ってドレン排出路７０から排出されることを防止することができる。 Thus, when the exhaust passage blockage rate exceeds 70%, the maximum capacity of the hot water supply device 1 is immediately reduced to No. 8, so that the combustion exhaust gas of the burner 22 breaks through the water seal trap 75 and the drain discharge passage. It can be prevented from being discharged from 70.
また、ドレン排出路７０が詰まった場合には、バーナ２２の燃焼排ガスがドレン排出路から流出する状況は生じないが、水封トラップ７５を形成する水（ドレン水）が燃焼排ガスにより巻き上げられて、排気口６０から排気ダクト６１を経由するＥ２の経路により排気管６２に排出されるおそれがある。そこで、ＳＴＥＰ６の処理によって給湯装置１の最大能力を下限に設定することにより、このように水封トラップ７５を形成する水が排気管６２に排出されることも防止することができる。 When the drain discharge passage 70 is clogged, there is no situation where the combustion exhaust gas from the burner 22 flows out of the drain discharge passage, but the water (drain water) forming the water seal trap 75 is rolled up by the combustion exhaust gas. There is a possibility that the gas is discharged from the exhaust port 60 to the exhaust pipe 62 through the route E2 via the exhaust duct 61. Therefore, by setting the maximum capacity of the hot water supply device 1 to the lower limit by the processing of STEP 6, it is possible to prevent the water forming the water sealing trap 75 from being discharged to the exhaust pipe 62 in this way.
ここで、図３Ｂは、従来の給湯装置で行われていた排気路の閉塞率に応じた最大能力の設定テーブルを示しており、図３Ａと同様に、縦軸が給湯装置の最大能力（号）に設定され、横軸が排気路の閉塞率（％）に設定されている。図３Ｂの設定テーブルでは、排気路の閉塞率が増大するに従って給湯装置の最大能力が減少するが、最大能力が下限（８号）に設定される前（例えば閉塞率７５％）の段階で、缶体内の圧力の上昇によって、燃焼排ガスが水封トラップを突き破ってドレン排出路から流出するおそれがある。 Here, FIG. 3B shows a setting table of the maximum capacity corresponding to the blockage rate of the exhaust passage, which has been performed in the conventional hot water supply apparatus, and the vertical axis indicates the maximum capacity (No. ) And the horizontal axis is set to the exhaust passage blockage rate (%). In the setting table of FIG. 3B, the maximum capacity of the hot water supply apparatus decreases as the blockage rate of the exhaust passage increases, but before the maximum capacity is set to the lower limit (No. 8) (for example, the blockage rate is 75%), Due to the increase in pressure inside the can, combustion exhaust gas may break through the water seal trap and flow out of the drain discharge path.
ＳＴＥＰ７で、燃焼量制限部９３は、圧力認識部９２により排気路の閉塞率を算出し、続くＳＴＥＰ８で、ＳＴＥＰ７及びＳＴＥＰ８の繰り返しの処理において、排気路の閉塞率が第２閾値を超えている状態がＴ秒（Ｔは例えば９０に設定される）以上継続したときにＳＴＥＰ９に進んで、給湯運転を停止する。 In STEP 7, the combustion amount restriction unit 93 calculates the exhaust passage blockage rate by the pressure recognition unit 92, and in subsequent STEP 8, the exhaust passage blockage rate exceeds the second threshold in the repeated processing of STEP 7 and STEP 8. When the state continues for T seconds (T is set to 90, for example) or more, the process proceeds to STEP 9 to stop the hot water supply operation.
コントローラ９０は、ＳＴＥＰ９で給湯運転が停止されたときには、リモコン９５の表示部にエラーコードを表示する等の異常報知を行う。 When the hot water supply operation is stopped in STEP 9, the controller 90 issues an abnormality notification such as displaying an error code on the display unit of the remote controller 95.
［３．他の実施形態］
上記実施形態において、燃焼量制限部９３は、排気路の閉塞率が第２閾値を超えたときに、給湯装置１の最大能力を１２号から８号（下限能力）に直ちに切り替えたが（図２のＳＴＥＰ５からＳＴＥＰ６）、最大能力を下げることによって出湯温度が急激に低下する等の弊害が生じるときには、所定時間をかけて１２号から８号まで緩やかに減少させるようにしてもよい。
[3. Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the combustion amount restriction unit 93 immediately switches the maximum capacity of the hot water supply apparatus 1 from No. 12 to No. 8 (lower limit capacity) when the exhaust passage blockage rate exceeds the second threshold (see FIG. 2) (STEP 5 to STEP 6), and when a negative effect such as a sudden decrease in the temperature of the hot water occurs by reducing the maximum capacity, it may be gradually reduced from No. 12 to No. 8 over a predetermined time.
上記実施形態では、本発明の熱源装置として給湯装置１を示したが、本発明の熱源装置は、缶体内に流体が流通する熱交換器及び熱交換器を加熱するバーナを備えた強制給排気式の熱源装置であればよく、例えば、温水供給式の暖房装置、風呂の追焚き装置等であってもよい。また、上記実施形態では熱交換器内を流通する流体は水であるが、不凍液等の他の流体であってもよい。 In the above embodiment, the hot water supply device 1 is shown as the heat source device of the present invention. However, the heat source device of the present invention is a forced air supply / exhaust equipped with a heat exchanger in which a fluid flows in the can and a burner for heating the heat exchanger. Any type of heat source device may be used, for example, a hot water supply type heating device, a bath reheating device, or the like. Moreover, in the said embodiment, although the fluid which distribute | circulates the inside of a heat exchanger is water, other fluids, such as an antifreeze, may be sufficient.
上記実施形態において、圧力認識部９２は、バーナ２２を燃焼させるときの缶体２０内の圧力のレベルを排気路の閉塞率によって認識したが、缶体２０内に設けた圧力センサにより、缶体２０内の圧力を直接的に認識してもよい。 In the above-described embodiment, the pressure recognition unit 92 recognizes the pressure level in the can 20 when the burner 22 is burned based on the blockage rate of the exhaust passage. The pressure in 20 may be directly recognized.
上記実施形態では、ファン３１はターボファンであるが、シロッコファン等の他の種類のファンを用いてもよい。 In the above embodiment, the fan 31 is a turbo fan, but other types of fans such as a sirocco fan may be used.
上記実施形態では、缶体２０の上部から燃焼用空気及び燃料ガスの混合気を供給して、缶体２０の下部からバーナ２２の燃焼排ガスを排出する給湯装置１を示したが、缶体の下部から燃焼用給気及び燃料ガスの混合気を供給して、缶体の上部からバーナの燃焼排ガスを排出する給湯装置に対しても、本発明の適用が可能である。 In the said embodiment, although the hot water supply apparatus 1 which supplies the mixture of combustion air and fuel gas from the upper part of the can body 20, and discharges the combustion exhaust gas of the burner 22 from the lower part of the can body 20 was shown, The present invention can also be applied to a hot water supply apparatus that supplies combustion air-fuel mixture and fuel gas mixture from the lower part and discharges the combustion exhaust gas of the burner from the upper part of the can body.
１…給湯装置（熱源装置）、１０…（給湯装置の）本体、２０…缶体、２１…熱交換器、２２…バーナ、３１…ファン、３５…燃料ガス供給路、４０…給水管、５０…給湯管、６０…排気口、６１…排気ダクト、６２…排気管、６５…給気管、７０…ドレン排出路、７１…水封室、７５…水封トラップ、９０…コントローラ、９１…燃焼制御部、９２…圧力認識部、９３…燃焼量制限部、９５…リモコン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hot water supply apparatus (heat source apparatus), 10 ... Main body (of hot water supply apparatus), 20 ... Can body, 21 ... Heat exchanger, 22 ... Burner, 31 ... Fan, 35 ... Fuel gas supply path, 40 ... Water supply pipe, 50 ... Hot water supply pipe, 60 ... Exhaust port, 61 ... Exhaust duct, 62 ... Exhaust pipe, 65 ... Air supply pipe, 70 ... Drain discharge passage, 71 ... Water seal chamber, 75 ... Water seal trap, 90 ... Controller, 91 ... Combustion control , 92 ... Pressure recognition unit, 93 ... Combustion amount limiting unit, 95 ... Remote control.
Claims (2)
前記缶体内に配置されて、内部を流体が流通する熱交換器と、
前記缶体内に配置されて、前記熱交換器を加熱するバーナと、
前記給気路を介して前記バーナに燃焼用空気を供給すると共に、前記バーナの燃焼排ガスを前記排気路に導くファンと、
前記バーナに燃料ガスを供給するガス供給手段と、
前記熱交換器から滴下するドレンを回収して排出するドレン排出路と、
前記ドレン排出路の途中に設けられ、前記ドレン排出路を介した燃焼排ガスの流出を防ぐための水封トラップと、
前記ファンにより供給される燃焼用空気の流量と、前記ガス供給手段により供給される燃料ガスの流量とを変更して、前記バーナの燃焼量を制御するバーナ燃焼運転を実行する燃焼制御部と
を備えた熱源装置であって
前記ファンを作動させたときの前記缶体内の圧力を認識する圧力認識部と、
前記燃焼制御部により前記バーナ燃焼運転が実行されているときに、前記圧力認識部により認識される前記缶体内の圧力が第１閾値以上であるときには、前記バーナ燃焼運転における前記バーナの燃焼量の制御範囲の上限を、前記バーナの最大燃焼量よりも小さい上限燃焼量に制限する燃焼量制限部とを備え、
前記燃焼量制限部は、前記圧力認識部により認識される前記缶体内の圧力が前記第１閾値以上且つ第２閾値以下であるときは、該圧力が高いほど前記上限燃焼量を第１上限燃焼量まで次第に減少させて設定し、該圧力が前記第２閾値を超えたときには、前記上限燃焼量を前記第１上限燃焼量よりも小さい第２上限燃焼量に設定することを特徴とする熱源装置。 A can communicating with the exhaust passage and the air supply passage;
A heat exchanger that is disposed within the can and in which a fluid flows;
A burner disposed within the can and for heating the heat exchanger;
A fan for supplying combustion air to the burner via the air supply path, and for guiding the combustion exhaust gas of the burner to the exhaust path;
Gas supply means for supplying fuel gas to the burner;
A drain discharge path for collecting and discharging drain dripped from the heat exchanger;
A water-sealed trap provided in the middle of the drain discharge path to prevent outflow of combustion exhaust gas through the drain discharge path;
A combustion control unit for performing a burner combustion operation for controlling a combustion amount of the burner by changing a flow rate of combustion air supplied by the fan and a flow rate of fuel gas supplied by the gas supply means; A pressure recognition unit that recognizes the pressure in the can when the fan is operated; and
When the burner combustion operation is being executed by the combustion control unit, and the pressure in the can body recognized by the pressure recognition unit is equal to or higher than a first threshold value, the combustion amount of the burner in the burner combustion operation is determined. A combustion amount limiter that limits the upper limit of the control range to an upper limit combustion amount smaller than the maximum combustion amount of the burner,
When the pressure in the can recognized by the pressure recognition unit is equal to or higher than the first threshold and equal to or lower than the second threshold, the combustion amount limiting unit sets the upper limit combustion amount to the first upper limit combustion as the pressure increases. A heat source device, wherein the upper limit combustion amount is set to a second upper limit combustion amount smaller than the first upper limit combustion amount when the pressure exceeds the second threshold value. .
前記燃焼量制限部は、前記上限燃焼量を前記第１上限燃焼量から前記第２上限燃焼量に切り替えて設定するときに、所定時間をかけて前記上限燃焼量を前記第１上限燃焼量から前記第２上限燃焼量まで漸減させることを特徴とする熱源装置。 The heat source device according to claim 1,
When the upper limit combustion amount is switched from the first upper limit combustion amount to the second upper limit combustion amount, the combustion amount restriction unit takes the predetermined time from the first upper limit combustion amount. The heat source device is characterized by being gradually reduced to the second upper limit combustion amount.
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