CN100516703C

CN100516703C - 单鼓风机式组合热源机

Info

Publication number: CN100516703C
Application number: CNB2005100704320A
Authority: CN
Inventors: 冈本英男
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2025-05-09
Also published as: JP4050722B2; KR100598548B1; JP2005321153A; CN1696582A; KR20060046007A

Abstract

一种单鼓风机式组合热源机，具有供热水用的第1热交换器和用于除供热水以外用途的第2热交换器；从单一的鼓风机向收纳第1热交换器用的第1燃烧器的第1燃烧室、和收纳第2热交换器用的第2燃烧器的第2燃烧室供给燃烧用空气。在供暖单独运转时，当停止供热水运转之后的经过时间TM达到规定时间TM1以上、且第1热交换器的热水温传感器的检测温度TH达到规定温度TH1以下时，使第1燃烧器燃烧。另外，TM达到第2规定时间TM2(＞TM1)以上时、且TH达到第2规定温度TH2(＜TM1)以下时，使第1燃烧器燃烧。由此可以防止在第2热交换器侧的单独运转时即供暖单独运转时，第1热交换器被来自鼓风机的空气过度冷却的问题。

Description

单鼓风机式组合热源机

技术领域

本发明涉及一种具有第1和第2的2个燃烧室、被收装在第1燃烧室内的第1燃烧器加热的供热水用的第1热交换器、以及被收装在第2燃烧室内的第2燃烧器加热的用于除了供暖用或加热洗澡水用的供热水以外用途的第2热交换器，并且使燃烧用空气从单一的燃烧鼓风机供给到第1和第2两个燃烧室的单鼓风机式组合热源机。

背景技术

根据这种单鼓风机式热源机，通过燃烧鼓风机的动作而将燃烧用空气供给第1和第2两燃烧室。若根据第1热交换器侧的运转进行供热水，在因供热水的停止而停止了第1热交换器的运转之后，第1热交换器内则呈现充满热水的状态。然而，一旦在这一状态下进行第2热交换器侧的运转，在第1热交换器一侧，由于只有供给给第1燃烧室的空气流动，因此第1热交换器内的热水被冷却。其结果，将会产生所谓的冷水夹杂现象，即再进行供热水时，第1热交换器内被冷却了的冷水从出热水阀流出，使得出热水温度一时性降低。而且，气温一旦较低，在第2热交换器侧的单独运转中，第1热交换器的水有时会出现结冻的问题。

众所周知，以往为解决这些问题，单鼓风机式热源机设置了供气加热机构，该供气加热机构通过第2热交换器侧的排热对被吸入燃烧鼓风机的空气进行加热(参照例如，特开平6-201190号公报)。据此，在第2热交换器侧的单独运转时，因为从燃烧鼓风机供给的空气被供气加热机构加热，从而抑制了第1热交换器的冷却。

然而，根据上述热源机，由于设置供气加热机构的关系，结构变得复杂，以致增大成本。另外，在第1热交换器侧及第2热交换器侧的同时运转时(根据供气加热机构进行空气加热)和在第1热交换器侧的单独运转时(根据供气加热机构进行空气加热)的两种场合，供给第1燃烧室的空气的温度会产生差异。由于该温度差所导致的空气密度差会引起燃烧用空气的实际供给量出现不同，故而给燃烧性带来不良影响，此外，还会产生以下问题，即在第1热交换器侧及第2热交换器侧的同时运转时，空气温度会因第2燃烧器的燃烧量的变化而变化，供热水温度呈现不稳定的问题。

发明内容

本发明鉴于上述的问题，以提供一种防止产生在第2热交换器的单独运转时第1热交换器的冷却所引起的冷水夹杂现象或第1热交换器内的水的结冻的问题，且是结构简单且成本低廉的单鼓风机式组合热源机作为其课题。

为解决上述的问题，本发明的单鼓风机式组合热源机，是具有第1和第2的2个燃烧室、由收装在第1燃烧室内的第1燃烧器加热的供热水用的第1热交换器、以及由收装在第2燃烧室内的第2燃烧器加热的除供热水以外用途的第2热交换器，另外，使燃烧用空气从单一的燃烧鼓风机供给到第1和第2两个燃烧室，其特征在于，具有在第2热交换器侧的单独运转时控制第1燃烧器的动作的控制机构；该控制机构，是以在第1热交换器侧的运转停止后的规定时期使第1燃烧器燃烧的方式构成，所述规定时期，是同时满足以下两个条件之时，其中，所述两个条件是：从所述第1热交换器侧的运转停止开始的经过时间达到规定时间以上的时间条件、和检测第1热交换器的热水温度的热水温度传感器的检测温度达到规定温度以下的温度条件；并设定长于所述规定时间的第2规定时间、和低于所述规定温度的第2规定温度；而且，所述控制机构按以下方式构成：当从所述第1热交换器侧的运转停止开始的经过时间达到第2规定时间以上时，只有在所述热水温度传感器的检测温度达到第2规定温度以下时，才使所述第1燃烧器燃烧。

根据本发明，通过将上述规定时期决定在例如热水温度传感器的检测温度达到规定温度以下时，则在第2热交换器侧的单独运转时，可以以将第1热交换器的热水温度保持在规定温度的方式使第1燃烧器燃烧。由此，可以防止在第2热交换器侧的单独运转时第1热交换器的冷却所引起的冷水夹杂现象的发生、或第1热交换器内的水的结冻的问题。而且，在本发明中，不需要像以往例的供气加热机构之类的硬件装置，因此构造变得简单，实现了成本降低。另外，由于不是利用第2热交换器侧的排热来加热空气，因此，也就不会产生有以下问题，即在第1热交换器侧及第2热交换器侧的同时运转时以及第1热交换器侧单独运行时，燃烧用空气的实际供给量出现不同，而对燃烧性带来不良影响的问题，或者在同时运转时供热水温度因第2燃烧器的燃烧量的变化而发生变动的问题。

另外，在热水传感器出现毛病的场合，有可能第1热交换器的热水温度实际为较高但被误检测为较低。在这一状态下，一旦使第1燃烧器燃烧，第1热交换器也就有可能产生过热(沸腾)。在此，如果将所述规定时期设定在同时满足从第1热交换器侧的运转停止开始的经过时间达到规定时间以上的时间条件、和热水温度传感器的检测温度达到规定温度以下的温度条件之时的话，从第1热交换器侧的运转停止开始经过某种程度时间到第1热交换器的热水温度降低为止，即使因热水温度传感器的毛病而检测出热水温度为规定温度以下，第1燃烧器也会继续不燃烧，从而防止了第1热交换器的过热的问题。

另外，若停止第1热交换器侧的运转，残留在第1热交换器的下游侧的出热水管中的热水则通过自然散热而变凉，若从第1热交换器侧的运转停止开始经过的时间过长，残留在出热水管中的热水则完全冷却成冷水。在这一状态下，进行再供热水时，会因为出热水管的冷水而产生冷水夹杂现象，因此，即使将第1热交换器内的热水保持在适当温度，也将变得徒劳。

这种场合，如果设定长于所述规定时间的第2规定时间、和低于所述规定温度的第2规定温度，当从第1热交换器侧的运转停止开始的经过时间达到第2规定时间以上时的、当只有在所述热水温度传感器的检测温度达到第2规定温度以下时，才使所述第1燃烧器燃烧，则在残留在出热水管中的热水完全冷却成冷水后，可以不是将第1热交换器内的热水保持在适当温度，而是以使第1热交换器内的水温不降到结冻所必要的温度(第2规定温度)以下的方式使第1燃烧器燃烧。由此，可以将能量消耗限制在所必要的最小限度。

另外，第1燃烧器的燃烧停止虽然可以在第1热交换器的热水温度上升到为了燃烧停止而设定的燃烧停止温度(例如，比上述规定温度高出规定的滞后份的温度)之后进行，但是，即使第1热交换器的热水温度上升到燃烧停止温度，当因热水温度传感器的毛病而检测出热水温度还是处于较低时，第1燃烧器的燃烧将被继续，以至有可能产生第1热交换器的过热的问题。这种场合，如果以以下形式来构成，则可以防止因误检测所引起的第1热交换器的过热的问题，该构成的具体描述如下：

所述控制机构按以下方式构成：

当所述热水温度传感器的检测温度达到燃烧停止温度以上时，停止所述第1燃烧器的燃烧的同时，即使热水温度传感器的检测温度没有达到燃烧停止温度以上，也在从第1燃烧器的燃烧开始经过了规定的一定时间时停止第1燃烧器的燃烧。

另外，在后面说明的实施方式中，上述控制机构与图2所示控制程序相对应，上述规定温度为TH1，上述第2规定温度为TH2，上述规定时间为TM1，上述第2规定时间为TM2，上述燃烧停止温度为THe1、THe2，上述规定的一定时间为TMe1、TMe2。

附图说明

图1表示本发明热源机的第1实施方式的构成的示意图。

图2表示在第2热交换器侧的单独运转时(供暖单独运转时)第1燃烧器的控制的流程图。

具体实施方式

图1是表示进行供热水和供暖的组合热源机的图。该热源机具有第1燃烧室1和第2燃烧室2，并如以下方式构成，即通过收装在第1燃烧室1内的第1燃烧器3，加热配置在其上方的供热水用的第1热交换器4，通过收装在第2燃烧室2内的第2燃烧器5，加热配置在其上方的供暖用的第2热交换器6。燃烧用空气从单一的燃烧鼓风机被供给于第1和第2两个燃烧室1、2。由此则构成了单鼓风机式的组合热源机。

在第1热交换器4上连接有上游侧的供水管4a和下游侧的出热水管4b。而且，在打开出热水管4b的下游端的出热水阀(未图示)而使第1热交换器4中通水时，第1燃烧器3被点火，从出热水阀流出由遥控等设定的设定温度的热水。第2热交换器6经流向管6a和返向管6b而连接于地暖等的供暖回路(未图示)。而且，使热水经第2热交换器6在供暖回路中循环，以进行供暖。

燃气分别经电磁开闭阀31、51、电磁调节阀32、52而被供给第1和第2个燃烧器3、5，通过电磁开闭阀31、51进行燃烧器3、5的燃烧开始和其停止，通过电磁调节阀32、52调节燃烧器3、5的燃烧量。这些电磁开闭阀31、51、电磁调节阀32、52以及燃烧鼓风机7，由作为控制机构的控制器8控制。而且，在第1热交换器4侧的运转时(供热水运转时)或第2热交换器6侧的运转时(供暖运转时)，计算出供热水负荷或供暖负荷所对应的燃烧器3、5的燃烧量，并对应于该燃烧量来控制电磁调节阀32、52的开度，而且同时，控制燃烧鼓风机7的转数使得供给与该燃烧量相对应的量的燃烧用空气。另外，来自检测第1热交换器4的热水温度的热水温度传感器9的信号被输入于控制器8。而且，在供热水运转时，进行依据热水温度传感器9检测温度的第1燃烧器3的燃烧量的反馈控制。

然而，在只进行第2热交换器6侧的供暖单独运转时，由于来自燃烧鼓风机7的空气也被供给于第1燃烧室1，并流动于第1热交换器4，因此，第1热交换器4被空气制冷，第1热交换器4内的热水也被制冷。其结果，将会产生所谓的冷水夹杂现象，即进行再供热水时，在第1热交换器4内被制冷了的冷水从出热水阀流出，使得出热水温度一时性降低。而且，气温一旦较低，在供暖单独运转中第1热交换器的水有时会出现结冻的问题。

因此，在本实施方式中，进行了以供暖单独运转时的第1热交换器4的保温为目的的第1燃烧器3的控制。该控制是在供暖运转时被执行，参照图2进行具体说明。首先，关于图2所示的各种判定基准值给予说明。TM1、TM2是与停止第1热交换器4侧的运转即停止供热水运转之后的经过时间TM相对应的判定基准时间。TM1对应于将第1热交换器4的热水温度保持在供热水运转停止之后的某种程度以上的温度的时间，例如设定在5分钟左右；TM2对应于出热水管4b内的残留水温度在供热水运转停止之后因自然散热而降到人感觉到冷的程度为止所需要的时间，例如设定在10分钟左右。TH1、TH2、THe1、THe2是关于热水温度传感器9的检测温度TH的判定基准温度。TH1对应于人感觉到温热程度的温度，例如设定在40℃左右，TH2对应于防止第1热交换器4内残留水结冻所必要的温度，例如设定在1℃。THe1、THe2是燃烧停止用的判定基准温度，并分别被设定高出TH1、TH2规定的滞后份(例如3℃左右)。TMe1、TMe2是依据第1燃烧器3的燃烧开始后的经过时间TMe的燃烧停止用的判定基准时间，并对应于不产生第1热交换器4过热(沸腾)的时间，例如设定在5秒左右。

在供暖单独运转时，首先，在步骤S1，判断停止供热水运转之后的经过时间TM是否达到了TM2以上，如果TM＜TM2，在步骤S2，判断停止供热水运转之后的经过时间TM是否达到了TM1以上。若TM≥TM1，则进入步骤S3，判断热水温度传感器9的检测温度TH是否达到了TH1以下。而且，如果TM≤TH1，在步骤S4，使第1燃烧器3燃烧。

另外，当热水温度传感器9显示出问题的场合，在供热水运转的停止之后，有可能第1热交换器4的热水温度实际为较高但被误检测为较低。在这一状态下第1燃烧器3一旦燃烧，第1热交换器4也就有可能产生过热。然而，在本实施方式中，从供热水运转停止开始到经过了时间TM1为止，即使热水温度传感器9的检测温度TH达到TH1以下，第1燃烧器3也不燃烧，从而有效防止了第1热交换器4的过热的问题。

第1燃烧器3一旦燃烧，接着进入步骤S5，判断热水温度传感器9的检测温度TH是否达到了THe1以上。而且，当TH≥THe1时，在步骤S7，停止第1燃烧器3的燃烧。另外，如果TH＜THe1，在步骤S6，判断第1燃烧器3的燃烧开始后的经过时间TMe是否达到了TMe1以上，当TMe≥TMe1时，也在步骤S7，停止第1燃烧器3的燃烧。因此，热水温度传感器9的检测温度TH即使未达到The1以上，但如果第1燃烧器3的燃烧开始后的经过时间TMe达到TMe1以上，则第1燃烧器3的燃烧也被停止。由此，确实可以防止因热水温度传感器9的毛病而被误检测出热水温度还处于较低，以致第1燃烧器3的燃烧被继续，从而导致第1热交换器4的过热的问题。

到停止供热水运转之后的经过时间TM达到TM2以上之前，反复进行以上的处理，第1热交换器4的热水温度被维持在接近TH1的温度。因此，进行再供热水时，可以防止发生排放出第1热交换器4内被冷却了的冷水夹杂的冷水夹杂现象出现。

停止供热水运转之后的经过时间TM一旦达到TM2以上，则出热水管4b内的残留水的温度变得相当的低，由于该残留水会引起冷水夹杂现象，因此，即使将第1热交换器4的热水温度维持在TH1也是徒劳的。所以，在本实施方式中，在停止供热水运转之后的经过时间TM一旦达到TM2以上时，在步骤S8，判断热水温度传感器9的检测温度TH是否达到了TH2以下，当TH≤TH2时，在步骤S9，使第1燃烧器3燃烧。由于TM2是为了防止结冻而设定的温度，因此，第1燃烧器3是在防止第1热交换器4的结冻所必要的最小限度下并进行燃烧，从而有利于消减能量消耗。

在步骤S9，第1燃烧器3一旦燃烧，接着进入步骤S10，判断热水温度传感器9的检测温度TH是否达到了THe2以上。而且，当TH≥The2时，在步骤S7，停止第1燃烧器3的燃烧。另外，如果TH＜The2，在步骤S11，判断第1燃烧器3的燃烧开始后的经过时间TMe是否达到了TMe2以上，当TMe≥TMe2时，也在步骤S7，停止第1燃烧器3的燃烧。因此，热水温度传感器9的检测温度TH即使未达到The2以上，但如果第1燃烧器3的燃烧开始后的经过时间TMe达到TMe2以上，第1燃烧器3的燃烧也被停止。由此，确实可以防止因热水温度传感器9的毛病而被误检测出热水温度还处于较低，以致第1燃烧器3的燃烧被继续，从而导致第1热交换器4的过热的问题。

以上，虽然就本发明适用在具有供热水用的第1热交换器4和供暖用的第2热交换器6的单鼓风机式组合热源机上的实施方式进行了说明，但是，在第2热交换器6为洗澡水加热用的热交换器的场合，或者供暖兼洗澡水加热用的热交换器的场合也同样可以适用本发明。

Claims

1.一种单鼓风机式组合热源机，具有第1和第2的2个燃烧室、由收装在第1燃烧室内的第1燃烧器加热的供热水用的第1热交换器、以及由收装在第2燃烧室内的第2燃烧器加热的除供热水以外用途的第2热交换器，另外，使燃烧用空气从单一的燃烧鼓风机供给到第1和第2两个燃烧室，其特征在于，

具有在第2热交换器侧的单独运转时控制第1燃烧器的动作的控制机构；

该控制机构，是以在第1热交换器侧的运转停止后的规定时期使第1燃烧器燃烧的方式构成；

所述规定时期，是同时满足以下两个条件之时，其中，所述两个条件是：从所述第1热交换器侧的运转停止开始的经过时间达到规定时间以上的时间条件、和检测第1热交换器的热水温度的热水温度传感器的检测温度达到规定温度以下的温度条件；

并设定长于所述规定时间的第2规定时间、和低于所述规定温度的第2规定温度；

而且，所述控制机构按以下方式构成：当从所述第1热交换器侧的运转停止开始的经过时间达到第2规定时间以上时，只有在所述热水温度传感器的检测温度达到第2规定温度以下时，才使所述第1燃烧器燃烧。

2.根据权利要求1所述的单鼓风机式组合热源机，其特征在于，

所述控制机构按以下方式构成：当所述热水温度传感器的检测温度达到为了燃烧停止而设定的燃烧停止温度以上时，停止所述第1燃烧器的燃烧的同时，即使热水温度传感器的检测温度没有达到燃烧停止温度以上时，也在从第1燃烧器的燃烧开始经过了规定的一定时间时停止第1燃烧器的燃烧。