CN107850305B - 燃烧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃烧装置(1),所述燃烧装置(1)具有:使燃料气体燃烧的燃烧器(11);配设在所述燃烧器(11)的下方的热交换器(12);以及供给燃烧用空气的燃烧风扇(13),该燃烧装置(1)在燃烧器(11)的燃烧运转停止后,执行使燃烧风扇(13)运作规定时间的后清洗运转;在后清洗运转结束后,执行以规定的间隔多次反复进行燃烧风扇(13)的运作和停止的间歇供气运转。

Description

燃烧装置
技术领域
本发明涉及一种燃烧装置。特别是,本发明涉及一种燃烧装置,其具有燃烧器配设在热交换器的上方,并且从上方对热交换器供给由燃烧器生成的燃烧排气的结构。
背景技术
以往,在热水器或取暖用热源机等的燃烧装置中,执行燃烧器的燃烧运转停止后也使燃烧风扇继续运作一定时间,使箱体内的燃烧排气向外部排出的后清洗运转。
在这种燃烧装置中,燃烧运转过程中,燃烧排气中的水分在热交换器的表面凝缩,生成强酸性的排水。因此,取决于后清洗运转结束后的热交换器周边的温度或排水生成量,存在上述排水再次蒸发成为水蒸气的情况。
在具有燃烧器配设在热交换器的下方,并且从下方对热交换器向上方供给由燃烧器生成的燃烧排气的结构的、所谓的朝上燃烧式的燃烧装置中,在后清洗运转结束后,在热交换器的周边产生的水蒸气在箱体内上升并没有变化地流向上方的排气口。因此,水蒸气并不会对其他的构成部件造成恶劣影响。然而,在具有燃烧器配设在热交换器的上方,并且从上方对热交换器供给由燃烧器生成的燃烧排气的结构的、所谓的朝下燃烧式的燃烧装置中,后清洗运转结束后,上述水蒸气在箱体内向上方逆流。其结果是,燃烧风扇或予混合气等的配设在燃烧器的上游侧的构成部件有可能会发生腐蚀。
考虑到上述问题,也可想到延长后清洗运转,直至排水的蒸发停止。然而,当长时间持续进行后清洗运转时,热交换器内部的水被过度冷却。其结果是,有可能直到从燃烧运转再开到向温水利用方供给所需温度的热水的时滞变长,有可能在寒冷环境下,水在热交换器内部冻结,导致出热水不良。并且,由于燃烧风扇持续长时间运作,所以产生消耗电力、噪音增大的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2013-242096号公报
专利文献2:日本专利特开2008-2701号公报
专利文献3:日本专利特开平11-101449号公报
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行,本发明的目的在于,在热水器或取暖用热源机等的燃烧装置中,在提高再供应热水性能的同时,降低运转时的消耗电力和噪音。
本发明为一种燃烧装置,所述燃烧装置具备:容纳燃烧器和热交换器的箱体、和将所述燃烧器的燃烧用空气向所述箱体内供给的燃烧风扇,所述燃烧器使燃料气体燃烧,所述热交换器回收由所述燃烧器生成的燃烧排气中的热并对从供水源供给的水进行加热,
所述热交换器在所述箱体内配设在所述燃烧器的下方,来自所述燃烧器的所述燃烧排气从上方被供给到所述热交换器,
所述燃烧装置具备:
所述燃烧器的燃烧运转停止后,使所述燃烧风扇运作规定时间的后清洗运转执行部;以及
所述后清洗运转结束后,以规定的间隔多次反复进行所述燃烧风扇的运作和停止的间歇供气运转执行部。
根据上述本发明,由于直至下次燃烧运转再次开始的期间,热交换器内部的水不会过度冷却,因此不仅能够缩短直至向温水利用方供给所需温度的热水的时滞,还能够防止热交换器内部的水的冻结。因此,能够提高再供应热水性能。并且,由于燃烧风扇的运作时间也被缩短了,因此能够降低运转时的消耗电力和噪音。
本发明的目的、特征、局面以及优点通过以下的详细说明和附图将变得更加明了。
附图说明
图1为本发明的实施方式所涉及的燃烧装置的概略结构图。
图2为本发明的第一实施方式所涉及的燃烧装置的燃烧运转停止后的运作流程图。
图3为表示本发明的第一实施方式所涉及的燃烧装置的间歇供气运转时的燃烧风扇的通断(开启关闭)动作与箱体内湿度的关系的曲线图。
图4为本发明的第二实施方式所涉及的燃烧装置的燃烧运转停止后的运作流程图的一部分。
图5为本发明的第二实施方式所涉及的燃烧装置的燃烧运转停止后的运作流程图的一部分。
图6为本发明的第三实施方式所涉及的燃烧装置的燃烧运转停止后的运作流程图的一部分。
图7为本发明的第三实施方式所涉及的燃烧装置的燃烧运转停止后的运作流程图的一部分。
图8为本发明的第四实施方式所涉及的燃烧装置的燃烧运转停止后的运作流程图的一部分。
图9为本发明的第四实施方式所涉及的燃烧装置的燃烧运转停止后的运作流程图的一部分。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式所涉及的燃烧装置,一面参照附图一面进行说明。
如图1所示,本实施方式所涉及的燃烧装置为从供水配管L1被供给到热交换器12内的水利用燃烧器11的燃烧排气进行加热,且通过供热水配管L2向龙头或淋浴器等的温水利用方P供给的热水器1。
在热水器1的外装壳体10内,设置有容纳燃烧器11和热交换器12的大致矩形箱状的箱体20。在外装壳体10中,设置有用于将装置外部的空气导入外装壳体10内的供气口101和用于将箱体20内的空气和燃烧排气排出到装置外部的排气口102。
箱体20由构成箱体20的上部的下部开口箱状的燃烧室21和构成箱体20的下部的上部开口箱状的热交换室22构成。在设置在热交换室22的下部的空气导出口221通过排气通路23连接有排气口102。
在燃烧室21内,组装有燃烧器11,其使从燃气配管L3供给的燃料气体燃烧并生成燃烧排气。另一方面,在热交换室22中,组装有回收由燃烧器11生成的燃烧排气中的热,对从供水配管L1供给的水进行加热的热交换器12。
设置在燃烧室21的上部的空气导入口211连接设置有将装置外部的空气作为燃烧器11的燃烧用空气从供气口101导入外装壳体10内,并送入燃烧器21内的燃烧风扇13。并且,燃烧风扇13的吸入口131连接设置有将从供气口101导入外装壳体10内的空气与从燃气配管L3供给的燃料气体进行混合的预混合器14。另外,燃烧室21的空气导入口211设置有阻止箱体20内的空气和燃烧排气向燃烧风扇13侧,即上游侧逆流的逆流防止阀15。
在上述热水器1的外装壳体10内,划分形成从供气口101通过箱体20内到达排气口102的供排气路径。从上游侧按照预混合器14、燃烧风扇13、逆流防止阀15、燃烧器11以及热交换器12这样的顺序在上述供排气路径加以配设。因此,当燃烧风扇13运作时,装置外部的空气从供气口101被导入到外装壳体10的内部空间。然后,被导入的空气经由预混合器14被导入到燃烧室21内,进而依次通过燃烧器11的配设部、热交换器12的配设部,从排气口102被排出到外部。
燃烧器11在下表面上具有多个火焰孔(图中未示出),将在预混合器14中被混合的燃料气体和空气的混合气体从上述火焰孔向下放出并使其燃烧。即,燃烧器11以其下表面作为燃烧面的方式构成。
热交换器12由在热交换室22的上部空间纵向横排设置的多个板状的传热翅片120、贯插于各个传热翅片120并在热交换室22的上部空间以上下多列大致水平地并排设置的第一传热管121、在热交换室22的下部空间以上下多列大致水平地并排设置的第二传热管122构成。在该热交换器12中,从燃烧室21被导入到热交换室22的燃烧排气中的显热在第一传热管121中被回收后,进而上述燃烧排气中的显热和潜热在第二传热管122被回收。
各个第一传热管121构成有管端彼此通过图中未示出的连结头连接、在热交换室22的上部空间蜿蜒的一个显热热交换管路12A。各个第二传热管122也同样构成有管端彼此通过图中未示出的连结头连接、在热交换室22的下部空间蜿蜒的一个潜热热交换管路12B。
潜热热交换管路12B的入口侧的管端通过入水管路26与供水配管L1连接,潜热热交换管路12B的出口侧的管端与显热热交换管路12A的入口侧的管端连接。并且,显热热交换管路12A的出口侧的管端经由出热水管路27与供热水配管L2连接。因此,从供水配管L1被供给到入水管路26的水在依次流通潜热热交换管路12B、显热热交换管路12A后,从出热水管路27被导出到供热水配管L2。
入水管路26设置有检测到热交换器12的供水量的水量传感器16。另一方面,出热水管路27设置有检测从显热热交换管路12A的出热水温度的热交温度传感器17。
在热交换室22的底部,当在热交换器12回收燃烧排气中的显热、潜热时,在传热翅片120、第一传热管121以及第二传热管122的表面滴下由燃烧排气中的水分凝缩而生成的强酸性的排水。滴下的排水在与热交换室22的底部连结的排水中和器18被回收并中和。
在外装壳体10内,组装有控制热水器1整体的运作的控制电路3。燃烧器11的点火电极(图中未示出)、燃烧风扇13的风扇电机130、预混合器14的混合阀(图中未示出)、水量传感器16以及热交温度传感器17通过电配线与控制电路3而连接。
虽然图中未示出,但控制电路3具有以下电路结构:进行燃烧器11的点火或熄火、燃烧量的调整的燃烧控制部;进行燃烧风扇13的运作或停止、转速的调整的供排气控制部;基于水量传感器16的检测水量判定是否对温水利用方P进行供水的供水判定部;基于热交温度传感器17的检测温度判定热交换器12的温度(以下,称为“热交温度(热交换器温度)”)T1的热交温度判定部;计量燃烧风扇13的运作时间和停止时间的计时部;以及存储间歇供气运转(本文中的运转同运行意思相同)时的燃烧风扇13的设定运作时间、设定停止时间、运作次数的存储器等。
进一步地,本发明的第一实施方式所涉及的热水器1的控制电路3具有以下电路结构:在开始向温水利用方P供水的情况下,使燃烧风扇13运作向燃烧器11供给混合气体,使燃烧器11点火,在停止向温水利用方P的供水的情况下,执行阻断燃料气体向燃烧器11的供给并使燃烧器11熄火的燃烧运转的燃烧运转执行部;燃烧器11的燃烧运转停止后进而使燃烧风扇13运作规定时间的后清洗运转执行部;后清洗运转结束后,以规定的间隔多次反复进行燃烧风扇13的运作和停止的间歇供气运转执行部;在间歇供气运转中,在热交温度T1比基准温度Ts低的时刻使间歇供气运转停止的供气停止运作执行部;对应于燃烧风扇13的运作次数设定间歇供气运转时的燃烧风扇13的停止时间的第一供气间隔设定部;对应于燃烧风扇13的运作次数设定间歇供气运转时的燃烧风扇13的运作时间和转速的第一供气量设定部等。
图2为表示本发明的第一实施方式所涉及的热水器1的燃烧运转停止后的控制动作的流程图。另外,虽未图示,但在上述热水器1中,若水量传感器16的检测水量变为规定值以上,则控制电路3判定开始对温水利用方P的供水,使燃烧风扇13运作并向燃烧器11供给混合气体,使燃烧器11点火。并且,若水量传感器16的检测水量未达到规定值,控制电路3判定对温水利用方P的供水停止,在预混合器14中阻断对燃烧器11的燃料气体的供给,使燃烧器11熄火。
当燃烧运转中对温水利用方P的供水停止,燃烧器11熄火时,从该时刻进一步继续规定时间Ap(在此为180秒),进行使燃烧风扇13以规定的清洗转速Mp(在此为200Hz)运作的后清洗运转。由此,在装置外部的空气被导入箱体20内的同时,滞留在箱体20内的燃烧排气被排出到装置外部(ST101)。
通过上述后清洗运转,在热交温度T1比基准温度Ts(在此为30℃)低的情况下,附着在热交换器12的表面的排水难以变为水蒸气。因此,不进行间歇供气运转,存储在存储器中的燃烧风扇13的运作次数C1被复位为“0”。并且,热水器1返回对温水利用方P的供水的再开进行待机的待机状态(ST102~ST103)。
另一方面,在后清洗运转结束的时刻,若热交温度T1为基准温度Ts以上(ST102的步骤中为是),则附着在热交换器12的表面的排水容易变为水蒸气。因此,当在逆流防止阀15上产生蒙尘、故障等功能不良时,存在水蒸气从热交换室22向燃烧室21的上游侧逆流的可能性。因此,进行以规定的间隔多次反复进行燃烧风扇13的运作(动作、接通的意思,以下同)和停止的间歇供气运转。具体而言,在间歇供气运转中,若燃烧风扇13的运作次数C1为“0”,则控制电路3使燃烧风扇13以第一设定运作时间A1(在此为180秒)、第一设定转速M1(在此为250Hz)运作,接着使燃烧风扇13停止第一设定停止时间B1(在此为500秒)。并且,控制电路3将存储的燃烧风扇13的运作次数C1加“1”,并将新的C1存储在存储器中(ST104~ST107)。
接着,再次进行热交温度T1是否为基准温度Ts以上的判定。其结果是,若热交温度T1为基准温度Ts以上(ST102的步骤中为是)并且上述运作次数C1为“1”(ST104的步骤中为否),则控制电路3使燃烧风扇13以比第一设定运作时间A1短的第二设定运作时间A2(在此为140秒)、比第一设定转速M1低的第二设定转速M2(在此为230Hz)运作,接着,使燃烧风扇13停止比第一设定停止时间B1长的第二设定停止时间B2(在此为700秒)。并且,控制电路3将存储的燃烧风扇13的运作次数C1加“1”,并将新的C1存储在存储器中。即,控制电路3,与从上述ST105至ST106的基准通断动作的步骤相比,将燃烧风扇13的运作时间设定得更短一级,将转速设定得更低一级,将停止时间设定得更长一级,而使燃烧风扇13进行通断动作(ST108~ST110、ST107)。
接着,再次进行热交温度T1是否为基准温度Ts以上的判定。其结果是,若热交温度T1为基准温度Ts以上(ST102的步骤中为是)并且上述运作次数C1既不为“0”也不为“1”(ST104、ST108的步骤中均为否),则控制电路3使燃烧风扇13以比第二设定运作时间A2短的第三设定运作时间A3(在此为100秒)、比第二设定转速M2低的第三设定转速M3(在此为200Hz)运作,接着,使燃烧风扇13停止比第二设定停止时间B2长的第三设定停止时间B3(在此为900秒)。然后,进行热交温度T1是否为基准温度Ts以上的判定。即,控制电路3,与从ST109至ST110的通断动作的步骤相比,将燃烧风扇13的运作时间设定得更短一级,将转速设定得更低一级,将停止时间设定得更长一级,而使燃烧风扇13进行通断动作(ST111~ST112)。
在如上进行间歇供气运转的期间,若热交温度T1比基准温度Ts低(ST102的步骤中为否),则判定排水从热交换器12的蒸发终止,存储在存储器中的燃烧风扇13的运作次数C1被复位为“0”,停止间歇供气运转(ST103)。
图3中,单点划线41表示间歇供气运转的热交温度T1的温度变化,粗实线42表示间歇供气运转的箱体20内的湿度变化,下部的细实线表示燃烧风扇13的通断(开启关闭)动作。因此,图3表示燃烧风扇13的通断动作与热交温度T1的关系和燃烧风扇13的通断动作与箱体20内的湿度的关系。另外,单点划线41和粗实线42的单位在温度和湿度上不同,但由于数值范围共通,因此使用单一的纵轴。如图3所示,间歇供气运转中,热交换器12的温度(热交温度)T1逐渐降低。另一方面,箱体20内的湿度与燃烧风扇13的运作和停止配合地一面反复上升下降一面逐渐降低。并且,当热交温度T1降低至基准温度Ts(30℃)附近时,即使燃烧风扇13停止,湿度也几乎不会上升。
这样一来,根据上述第一实施方式所涉及的热水器1,由于在后清洗运转结束后在热交换器12的周边产生的水蒸气通过间歇供气运转被排出到外部,因此热交换器12内部的水不会过度冷却。由此,不仅能够缩短直至向温水利用方P供给所需温度的热水的时滞,而且能够防止热交换器12内部的水的冻结。因此,提高了再供应热水性能。并且,由于缩短了上述水蒸气的逆流防止所需的燃烧风扇13的运作时间,因此降低了间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
并且,根据上述热水器1,当在间歇供气运转的执行中热交温度T1比基准温度Ts低时,停止间歇供气运转,中止向此后的箱体20内的供气。因此,热交换器12内部的水更加难以冷却。由此,不仅能够进一步缩短上述时滞,而且能够更切实地防止热交换器12内部的水的冻结。因此,进一步提高了再供应热水性能。并且,由于进一步缩短了水蒸气的逆流防止所需的燃烧风扇13的运作时间,因此进一步降低了间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
并且,后清洗运转结束后,在热交换器12的周边产生的水蒸气的量和上升速度随着热交换器12的温度降低而降低。另一方面,在上述热水器1中,间歇供气运转中,根据燃烧风扇13的运作次数,燃烧风扇13的停止时间被设定为比初次停止时的停止时间逐渐加长。即,由于每当反复进行燃烧风扇13的运作和停止时,停止时间加长,因此热交换器12内部的水更加难以冷却。由此,不仅能够进一步缩短上述时滞,而且能够进一步切实防止热交换器12内部的水的冻结。因此,进一步提高了再供应热水性能。并且,由于进一步缩短了水蒸气的逆流防止所需的燃烧风扇13的运作时间,因此进一步降低了间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
进而,在上述热水器1中,间歇供气运转中,对应于燃烧风扇13的运作次数,燃烧风扇13的运作时间被设定为从初次运作时的运作时间逐渐缩短,燃烧风扇13的转速被设定为从初次运作时的转速逐渐降低。即,由于每当反复进行燃烧风扇13的运作和停止时,运作时间缩短,转速降低,因此热交换器12内部的水更加难以冷却。由此,不仅能够进一步缩短上述时滞,而且能够进一步切实防止热交换器12内部的水的冻结。因此,进一步提高了再供应热水性能。并且,由于进一步减少了间歇供气运转中的燃烧风扇13的运作时间,因此进一步降低了间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
本发明的第二实施方式所涉及的热水器1除了具备第一实施方式的功能以外,还具备热交温度T1越低,将间歇供气运转的燃烧风扇13的停止时间设定得越长,将运作时间设定得越短,将转速设定得越低的功能。详述之,控制电路3作为电路结构,还具有:对应于热交温度T1设定间歇供气运转的燃烧风扇13的停止时间的第二供气间隔设定部;对应于热交温度T1设定间歇供气运转的燃烧风扇13的运作时间和转速的第二供气量设定部。另外,由于本发明的第二~第四实施方式所涉及的热水器1的基本结构与第一实施方式的热水器1的基本结构相同,因此仅对不同的结构进行详述。
图4和图5为表示本发明的第二实施方式所涉及的热水器1的燃烧运转停止后的控制动作的流程图。
当燃烧运转中对温水利用方P的供水停止、燃烧器11熄火时,与上述第一实施方式相同,进行后清洗运转。其结果是,在热交温度T1比基准温度Ts低的情况下,不进行间歇供气运转,存储在存储器中的每个规定温度条件的燃烧风扇13的运作次数C1、C2、C3被复位为“0”。并且,热水器1返回对温水利用方P的供水的再开进行待机的待机状态(ST201~ST203)。
另一方面,在后清洗运转结束的时刻,若热交温度T1为基准温度Ts以上(ST202的步骤中为是),则附着在热交换器12的表面的排水容易变为水蒸气。因此,进行以规定的间隔多次反复进行燃烧风扇13的运作和停止的间歇供气运转。具体而言,若热交温度T1为基准温度Ts以上,则进一步判定热交温度T1是否为第一判定温度Ta(在此为70℃)以上(ST204)。
在热交温度T1为第一判定温度Ta以上的情况下(ST204的步骤中为是),来自热交换器12的水蒸气的产生量比较多。因此,与第一实施方式的ST104至ST112的步骤相同,随着该第一温度条件下的燃烧风扇13的运作次数(第一运作次数)C1增加,一面缩短燃烧风扇13的运作时间、降低转速、加长停止时间一面进行间歇供气运转(ST205~ST213)。
在上述间歇供气运转中,或者后清洗运转结束的时刻,当热交温度T1比第一判定温度Ta低时(在ST204的步骤中为否),进一步判定热交温度T1是否为第二判定温度Tb(在此为50℃)以上(ST214)。
在热交温度T1为第二判定温度Tb以上(ST214的步骤中为是)并且该第二温度条件下的燃烧风扇13的运作次数(第二运作次数)C2为“0”的情况下(ST215的步骤中为是),控制电路3使燃烧风扇13以比第三设定运作时间A3短的第四设定运作时间A4(在此为90秒)、比第三设定转速M3低的第四设定转速M4(在此为180Hz)运作,接着,使燃烧风扇13停止比第三设定停止时间B3长的第四设定停止时间B4(在此为1000秒)。并且,控制电路3将存储的第二运作次数C2加“1”,并将新的C2存储在存储器中。即,控制电路3,与从第一温度条件下的ST212至ST213的通断动作的步骤相比,将燃烧风扇13的运作时间设定得更短一级,将转速设定得更低一级,将停止时间设定得更长一级,而使燃烧风扇13进行通断动作(ST215~ST218)。
然后,再次进行热交温度T1是否为基准温度Ts以上的判定。其结果是,若热交温度T1为基准温度Ts以上(ST202的步骤中为是),而第一判定温度为不到Ta,第二判定温度为Tb以上(ST204的步骤中为否、ST214的步骤中为是),上述第二运作次数C2为“1”(ST215的步骤中为否,ST219的步骤中为是),则控制电路3使燃烧风扇13以比第四设定运作时间A4短的第五设定运作时间A5(在此为70秒)、比第四设定转速M4低的第五设定转速M5(在此为160Hz)运作,接着,使燃烧风扇13停止比第四设定停止时间B4长的第五设定停止时间B5(在此为1200秒)。并且,控制电路3将存储的第二运作次数C2加“1”,并将新的C2存储在存储器中(ST219~ST221、ST218)。
接着,再次进行热交温度T1是否为基准温度Ts以上的判定。其结果是,若热交温度T1为基准温度Ts以上(ST202的步骤中为是),而第一判定温度为不到Ta,第二判定温度为Tb以上(ST204的步骤中为否、ST214的步骤中为是),上述第二运作次数C2既不为“0”也不为“1”(ST215、S219的步骤中均为否),则控制电路3使燃烧风扇13以比第五设定运作时间A5短的第六设定运作时间A6(在此为50秒)、比第五设定转速M5低的第六设定转速M6(在此为140Hz)运作,接着,使燃烧风扇13停止比第五设定停止时间B5长的第六设定停止时间B6(在此为1400秒)(ST222~ST223)。然后,进行热交温度T1是否为基准温度Ts以上的判定。
在上述间歇供气运转中,或者后清洗运转结束的时刻,若热交温度T1比第二判定温度Tb低(ST214的步骤中为否),并且,该第三温度条件下的燃烧风扇13的运作次数(第三运作次数)C3为“0”(ST224的步骤中为是),则控制电路3使燃烧风扇13以比第六设定运作时间A6短的第七设定运作时间A7(在此为40秒)、比第六设定转速M6低的第七设定转速M7(在此为130Hz)运作,接着,使燃烧风扇13停止比第六设定停止时间B6长的第七设定停止时间B7(在此为1600秒)。并且,控制电路3将存储的第三运作次数C3加“1”,将新的C3存储在存储器中。即,控制电路3,与从第二温度条件下的ST222至ST223的通断动作的步骤相比,将燃烧风扇13的运作时间设定得更短一级,将转速设定得更低一级,将停止时间设定得更长一级,而使燃烧风扇13进行通断动作(ST225~ST227)。
然后,再次进行热交温度T1是否为基准温度Ts以上的判定。其结果是,若热交温度T1为基准温度Ts以上(ST202的步骤中为是),而第二判定温度为不到Tb(ST204、ST214的步骤中均为否),上述第三运作次数C3为“1”(ST224的步骤中为否,ST228的步骤中为是),则控制电路3使燃烧风扇13以比第七设定运作时间A7短的第八设定运作时间A8(在此为30秒)、比第七设定转速M7低的第八设定转速M8(在此为100Hz)运作,接着,使燃烧风扇13停止比第七设定停止时间B7长的第八设定停止时间B8(在此为1800秒),并且,控制电路3将存储的第三运作次数C3加“1”,将新的C3存储在存储器中。(ST228~ST230、ST227)。
接着,再次进行热交温度T1是否为基准温度Ts以上的判定。其结果是,若热交温度T1为基准温度Ts以上(ST202的步骤中为是),而第二判定温度为不到Tb(ST204、ST214的步骤中均为否),上述第三运作次数C3既不为“0”也不为“1”(ST224、S228的步骤中均为否),则控制电路3使燃烧风扇13以比第八设定运作时间A8短的第九设定运作时间A9(在此为20秒)、比第八设定转速M8低的第九设定转速M9(在此为70Hz)运作,接着,使燃烧风扇13停止比第八设定停止时间B8长的第九设定停止时间B9(在此为2000秒)(ST231~ST232)。然后,进行热交温度T1是否为基准温度Ts以上的判定。
根据上述第二实施方式,由于热交换器12的温度越低,间歇供气运转的燃烧风扇13的停止时间越长,运作时间越短,转速越低,因此能够更切实地防止热交换器12内部的水的过度冷却。由此,不仅能够进一步缩短上述时滞,而且能够更切实地防止热交换器12内部的水的冻结。因此,进一步提高了再供应热水性能。并且,由于进一步缩短了燃烧风扇13的运作时间,因此能够进一步降低间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
在上述第二实施方式中,热交温度T1越低,间歇供气运转的燃烧风扇13的停止时间设定得越长,运作时间设定得越短,转速设定得越低。本发明的第三实施方式所涉及的热水器1除了具备第一实施方式的功能以外,还具备燃烧运转时的燃烧器11的燃烧时间F1越短,将间歇供气运转的燃烧风扇13的停止时间设定得越长,将运作时间设定得越短,将转速设定得越低的功能。详述之,控制电路3作为电路结构,具有:计量燃烧运转时的燃烧器11的燃烧时间F1的计时部;对应于燃烧时间F1而不是热交温度T1,设定间歇供气运转的燃烧风扇13的停止时间的第三供气间隔设定部;以及对应于烧时间F1而不是热交温度T1,设定间歇供气运转的燃烧风扇13的运作时间和转速的第三供气量设定部。
图6和图7为表示本发明的第三实施方式所涉及的热水器1的燃烧运转停止后的控制动作的流程图。另外,虽未图示,但在该热水器1中,进行从开始对温水利用方P的供水、燃烧器11点火的时刻至停止对温水利用方P的供水、燃烧器11熄火的时刻的燃烧时间F1的计量。
当燃烧运转中对温水利用方P的供水停止,燃烧器11熄火时,与上述第二实施方式相同,进行后清洗运转。其结果是,在热交温度T1比基准温度Ts低的情况下,不进行间歇供气运转,存储在存储器中的每个规定燃烧条件的燃烧风扇13的运作次数C1、C2、C3被复位为“0”。并且,热水器1返回对温水利用方P的供水的再开进行待机的待机状态(ST301~ST303)。
另一方面,在后清洗运转停止的时刻,若热交温度T1为基准温度Ts以上(ST302的步骤中为是),则附着在热交换器12的表面的排水容易变为水蒸气。因此,进行以规定的间隔多次反复进行燃烧风扇13的运作和停止的间歇供气运转。具体而言,若热交温度T1为基准温度Ts以上,则进一步判定燃气运转的燃烧器11的燃烧时间F1是否为第一判定时间Fa(在此为10分钟)以上(ST304)。
在燃烧时间F1为第一判定时间Fa以上的情况下(ST304的步骤中为是),较多的排水附着在热交换器12的表面,水蒸气的产生量较多。因此,与第二实施方式的从ST205至ST213的步骤相同,随着该第一燃烧条件下的燃烧风扇13的运作次数(第一运作次数)C1增加,一面缩短燃烧风扇13的运作时间、降低转速、加长停止时间,一面进行间歇供气运转(ST305~ST313)。
另一方面,在燃烧时间F1为不到第一判定时间Fa(ST304的步骤中为否),而是为比第一判定时间Fa短的第二判定时间Fb(在此为5分钟)以上的情况下(ST314的步骤中为是),则与第二实施方式的从ST215至ST223的步骤相同,控制电路3,与从ST312至ST313的通断动作的步骤相比,将燃烧风扇13的运作时间设定得更短一级,将转速设定得更低一级,将停止时间设定得更长一级,而使燃烧风扇13进行通断动作。即,随着第二燃烧条件下的燃烧风扇13的运作次数(第二运作次数)C2增加,一面缩短燃烧风扇13的运作时间、降低转速、加长停止时间,一面进行间歇供气运转(ST315~ST323)。
进一步地,在燃烧时间F1为不到第二判定时间Fb的情况下(ST314的步骤中为否),与第二实施方式的从ST224至ST232的步骤相同,控制电路3,与从ST312至ST313的通断动作的步骤相比,将燃烧风扇13的运作时间设定得更短一级,将转速设定得更低一级,将停止时间设定得更长一级,而使燃烧风扇13进行通断动作。即,随着该第三燃烧条件下的燃烧风扇13的运作次数(第三运作次数)C3增加,一面缩短燃烧风扇13的运作时间、降低转速、加长停止时间,一面进行间歇供气运转(ST324~ST332)。
根据上述第三实施方式,燃烧运转时的燃烧器11的燃烧时间F1越短,间歇供气运转中的燃烧风扇13的停止时间越长,运作时间越短,转速越低。因此,与第二实施方式所涉及的热水器1相同,进一步提高了再供应热水性能。并且,进一步降低了间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
在上述第三实施方式中,燃烧运转时的燃烧器11的燃烧时间F1越短,间歇供气运转的燃烧风扇13的停止时间设定得越长,运作时间设定得越短,转速设定得越低。本发明的第四实施方式所涉及的热水器1除了具备第一实施方式的功能以外,还具备燃烧器11的燃烧运转结束前的规定时间的累计燃烧热量Q1越小,将间歇供气运转的燃烧风扇13的停止时间设定得越长,将运作时间设定得越短,将转速设定得越低的功能。详述之,控制电路3作为电路结构,具有:算出燃烧器11的从燃烧运转结束的规定时间前至结束的累计燃烧热量Q1的燃烧热量算出部;对应于上述累计燃烧热量Q1而不是燃烧时间F1,设定间歇供气运转的燃烧风扇13的停止时间的第四供气间隔设定部;以及对应于上述累计燃烧热量Q1而不是燃烧时间F1,设定间歇供气运转的燃烧风扇13的运作时间和转速的第四供气量设定部。
图8和图9为表示本发明的第四实施方式所涉及的热水器1的燃烧运转停止后的控制动作的流程图。另外,虽未图示,但在上述热水器1中,当从开始对温水利用方P的供水、燃烧器11点火时,算出燃烧器11的每个单位时间的燃烧热量,当燃烧器11熄火时,算出燃烧器11的熄火前的规定时间(在此为10分钟)的累计燃烧热量Q1。
当燃烧运转中对温水利用方P的供水停止、燃烧器11熄火时,与上述第三实施方式相同,进行后清洗运转。其结果是,在热交温度T1比基准温度Ts低的情况下,不进行间歇供气运转,存储在存储器中的燃烧风扇13的每个规定燃烧条件的运作次数C1、C2、C3被复位为“0”。并且,热水器1返回对温水利用方P的供水的再开进行待机的待机状态(ST401~ST403)。
另一方面,在后清洗运转结束的时刻,若热交温度T1为基准温度Ts以上(ST402的步骤中为是),则附着在热交换器12的表面的排水容易变为水蒸气。因此,进行以规定的间隔多次反复进行燃烧风扇13的运作和停止的间歇供气运转。具体而言,若热交温度T1为基准温度Ts以上,则进一步判定燃气运转停止时的上述累计燃烧热量Q1是否为第一判定热量Qa(在此为34.9kW)以上(ST404)。
在累计燃烧热量Q1为第一判定热量Qa以上的情况下(ST404的步骤中为是),较多的排水附着在热交换器12的表面,水蒸气的产生量较多。因此,与第三实施方式的从ST305至ST313的步骤相同,随着该第一燃烧条件下的燃烧风扇13的运作次数(第一运作次数)C1增加,一面缩短燃烧风扇13的运作时间、降低转速、加长停止时间,一面进行间歇供气运转(ST405~ST413)。
另一方面,在累计燃烧热量Q1为不到第一判定热量Qa(ST404的步骤中为否),而是为比第一判定热量Qa小的第二判定热量Qb(在此为11.6kW)以上的情况下(ST414的步骤中为是),则与第三实施方式的从ST315至ST323的步骤相同,控制电路3,与从ST412至ST413的通断动作的步骤相比,将燃烧风扇13的运作时间设定得更短一级,将转速设定得更低一级,将停止时间设定得更长一级,而使燃烧风扇13进行通断动作。即,随着该第二燃烧条件下的燃烧风扇13的运作次数(第二运作次数)C2增加,一面缩短燃烧风扇13的运作时间、降低转速、加长停止时间,一面进行间歇供气运转(S415~ST423)。
进一步地,在累计燃烧热量Q1为不到第二判定热量Qb的情况下(ST414的步骤中为否),与第三实施方式的从ST324至ST332的步骤相同,控制电路3,与从ST422至ST423的通断动作的步骤相比,将燃烧风扇13的运作时间设定得更短一级,将转速设定得更低一级,将停止时间设定得更长一级,而使燃烧风扇13进行通断动作。即,随着该第三燃烧条件下的燃烧风扇13的运作次数(第三运作次数)C3增加,一面缩短燃烧风扇13的运作时间、降低转速、加长停止时间,一面进行间歇供气运转(ST424~ST432)。
根据上述第四实施方式,燃烧器11的燃烧运转结束前的规定时间内的累计燃烧热量Q1越小,间歇供气运转的燃烧风扇13的停止时间越长,运作时间越短,转速越低。因此,与第三实施方式所涉及的热水器1相同,进一步提高了再供应热水性能。并且,进一步降低了间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
另外,在上述各实施方式中,后清洗运转结束后,若热交温度T1为基准温度Ts以上,则接着开始间歇供气运转。然而,也可以在后清洗运转结束后经过规定的待机时间(例如,180秒)之后开始间歇供气运转。并且,在这种情况下,可以是,后清洗运转结束时的热交温度T1越低,燃烧运转时的燃烧器11的燃烧时间F1越短或者累计燃烧热量Q1越小,上述待机时间设定得越大。由此,由于进一步缩短了燃烧风扇13的运作时间,因此进一步降低了间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
并且,在上述各实施方式中,在间歇供气运转中,每当反复进行燃烧风扇13的运作和停止时,燃烧风扇13的运作时间设定得越短,转速设定得越低,停止时间设定得越长。然而,也可以在每当反复进行燃烧风扇13的运作和停止时,变更燃烧风扇13的停止时间、转速以及运作时间中的至少一者。
并且,在上述各实施方式中,根据出热水管路27的温度(出热水温度)检测热交换器12的温度。然而,也可以根据传热翅片120的表面温度、显热热交换器管路12A的出口侧附近的温度、潜热热交换管路12B的出口侧附近的温度、热交换室22的周壁的表面温度等的温度检测热交换器12的温度。
另外,本发明也可以适用于燃烧室21的空气导入口211上未设置逆流防止阀15的燃烧装置。并且,本发明并不局限于仅具有供热水功能的热水器,也可以适用于具有洗澡水再加热功能的热水器。再者,本发明也可以适用于向温水取暖终端循环供给温水的取暖用热源机、储热水式供热水系统的热源机、仅具有显热热交换器的热源机。
以上详细说明了本发明,若概括本发明则如下。
根据本发明的一方面,提供了一种燃烧装置,该燃烧装置具备:容纳燃烧器和热交换器的箱体、和将所述燃烧器的燃烧用空气向所述箱体内供给的燃烧风扇,所述燃烧器使燃料气体燃烧,所述热交换器回收由所述燃烧器生成的燃烧排气中的热并对从供水源供给的水进行加热,
所述热交换器在所述箱体内配设在所述燃烧器的下方,来自所述燃烧器的所述燃烧排气从上方被供给到所述热交换器,
所述燃烧装置具备:
所述燃烧器的燃烧运转停止后,使所述燃烧风扇运作规定时间的后清洗运转执行部;以及
所述后清洗运转结束后,以规定的间隔多次反复进行所述燃烧风扇的运作和停止的间歇供气运转执行部。
在上述朝下燃烧式的燃烧装置中,后清洗运转结束后在热交换器周边产生的水蒸气在箱体内比较缓慢地上升。因此,如上述间歇供气运转那样,即使燃烧风扇运作后,使燃烧风扇停止规定时间,水蒸气也难以在短时间内到达燃烧器的上游侧。并且,通过每次使燃烧风扇停止规定间隔,能够防止热交换器内部的水的过度冷却。由此,不仅能够缩短直至向温水利用方供给所需温度的热水的时滞,还能够防止热交换器内部的水的冻结。进而,由于缩短了防止上述水蒸气的逆流所需的燃烧风扇的运作时间,因此能够降低间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
优选的是,上述燃烧装置还具备:在所述间歇供气运转的执行中,当所述热交换器的温度比规定的基准温度低时,使所述间歇供气运转停止的供气停止运作执行部。
当热交换器的温度下降时,在热交换器的周边产生的水蒸气的量减少。因此,在上述燃烧装置中,若间歇供气运转中热交换器的温度比规定的基准温度低,则间歇供气运转停止,其后对箱体内的供气中止。由此,能够切实防止热交换器内部的水的过度冷却。因此,不仅能够进一步缩短直至向温水利用方供给所需温度的热水的时滞,还能够更切实地防止热交换器内部的水的冻结。并且,由于进一步缩短了燃烧风扇的运作时间,因此能够进一步降低间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
优选的是,上述燃烧装置还具有:在所述间歇供气运转中,将所述燃烧风扇的停止时间设定为比初次停止时的停止时间逐渐加长的第一供气间隔设定部。
后清洗运转结束后,在热交换器的周边产生的水蒸气的量和上升速度随着热交换器的温度降低而降低。另一方面,在上述燃烧装置中,由于间歇供气运转中,每次反复进行燃烧风扇的运作和停止时,设定更长的燃烧风扇的停止时间,因此能够更切实地防止热交换器内部的水的过度冷却。因此,根据上述燃烧装置,不仅能够进一步缩短直至向温水利用方供给所需温度的热水的时滞,还能够更切实地防止热交换器内部的水的冻结。并且,由于进一步缩短了燃烧风扇的运作时间,因此能够进一步降低间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
优选的是,上述燃烧装置还具有:在所述间歇供气运转中,将所述燃烧风扇的运作时间设定为比初次运作时的运作时间逐渐缩短的、和/或将所述燃烧风扇的转速设定为比所述初次运作时的转速逐渐降低的第一供气量设定部。
后清洗运转结束后,在热交换器的周边产生的水蒸气的量和上升速度随着热交换器的温度降低而降低。另一方面,在上述燃烧装置中,由于间歇供气运转中,每次反复进行燃烧风扇的运作和停止时,设定更短的燃烧风扇的运作时间和/或更低的燃烧风扇的转速,因此能够更切实地防止热交换器内部的水的过度冷却。因此,根据上述燃烧装置,不仅能够进一步缩短直至向温水利用方供给所需温度的热水的时滞,还能够更切实地防止热交换器内部的水的冻结。并且,由于也进一步降低了燃烧风扇的运转量,因此也能够进一步降低间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
优选的是,上述燃烧装置还具有:在所述间歇供气运转中,所述热交换器的温度越低,将所述燃烧风扇的停止时间设定得越长的第二供气间隔设定部、以及所述热交换器的温度越低,将所述燃烧风扇的运作时间设定得越短和/或将所述燃烧风扇的转速设定得越低的第二供气量设定部的至少一者。
后清洗运转结束后,在热交换器的周边产生的水蒸气的量、上升速度随着热交换器的温度降低而降低。另一方面,在上述燃烧装置中,由于热交换器的温度越低,间歇供气运转中,设定更长的燃烧风扇的停止时间、更短的燃烧风扇的运作时间、以及更低的燃烧风扇的转速的至少一者,因此能够更切实地防止热交换器内部的水的过度冷却。因此,根据上述燃烧装置,不仅能够进一步缩短直至向温水利用方供给所需温度的热水的时滞,还能够更切实地防止热交换器内部的水的冻结。并且,由于也进一步降低了燃烧风扇的运转量,因此也能够进一步降低间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
优选的是,上述燃烧装置还具有:在所述间歇供气运转中,所述燃烧运转时的所述燃烧器的燃烧时间越短,将所述燃烧风扇的停止时间设定得越长的第三供气间隔设定部、以及所述燃烧运转时的所述燃烧器的燃烧时间越短,将所述燃烧风扇的运作时间设定得越短和/或将所述燃烧风扇的转速设定得越低的第三供气量设定部的至少一者。
燃烧运转时的燃烧器的燃烧时间越短,在热交换器的表面产生的排水的量越少。因此,根据上述燃烧条件,在后清洗运转执行后,在热交换器的周边产生的水蒸气的量和上升速度降低。另一方面,在上述燃烧装置中,由于间歇供气运转中,燃烧运转时的燃烧器的燃烧时间越短,则设定更长的燃烧风扇的停止时间、更短的燃烧风扇的运作时间、以及更低的燃烧风扇的转速的至少一者,因此能够更切实地防止热交换器内部的水的过度冷却。由此,不仅能够进一步缩短直至向温水利用方供给所需温度的热水的时滞,还能够更切实地防止热交换器内部的水的冻结。并且,由于进一步降低了燃烧风扇的运转量,因此能够进一步降低间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
优选的是,上述燃烧装置还具有:在所述间歇供气运转中,所述燃烧运转时的所述燃烧器的累计燃烧热量越小,将所述燃烧风扇的停止时间设定得越长的第四供气间隔设定部、以及所述燃烧运转时的所述燃烧器的累计燃烧热量越小,将所述燃烧风扇的运作时间设定得越短和/或将所述燃烧风扇的转速设定得越低的第四供气量设定部的至少一者。
燃烧运转时的燃烧器的累计燃烧热量越小,在热交换器的表面产生的排水的量越少。因此,根据上述燃烧条件,在后清洗运转执行后,在热交换器的周边产生的水蒸气的量和上升速度降低。另一方面,在上述燃烧装置中,由于间歇供气运转中,燃烧运转时的燃烧器的累计燃烧热量越小,则设定更长的燃烧风扇的停止时间、更短的燃烧风扇的运作时间、以及更低的燃烧风扇的转速的至少一者,因此能够更切实地防止热交换器内部的水的过度冷却。由此,不仅能够进一步缩短直至向温水利用方供给所需温度的热水的时滞,还能够更切实地防止热交换器内部的水的冻结。并且,由于也进一步降低了燃烧风扇的运转量,因此也能够进一步降低间歇供气运转时的消耗电力和噪音。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供一种再供应热水性能优越,并且运转时的消耗电力、噪音少的燃烧装置。

Claims (6)

1.一种燃烧装置,其特征在于,所述燃烧装置具备:容纳燃烧器和热交换器的箱体、和将所述燃烧器的燃烧用空气向所述箱体内供给的燃烧风扇,所述燃烧器使燃料气体燃烧,所述热交换器回收由所述燃烧器生成的燃烧排气中的热并对从供水源供给的水进行加热,
所述热交换器在所述箱体内配设在所述燃烧器的下方,来自所述燃烧器的所述燃烧排气从上方被供给到所述热交换器,
所述燃烧装置具备:
所述燃烧器的燃烧运转停止后,使所述燃烧风扇运作规定时间的后清洗运转执行部;以及
所述后清洗运转结束后,以规定的间隔多次反复进行所述燃烧风扇的运作和停止的间歇供气运转执行部,
在所述间歇供气运转中,当所述热交换器的温度比规定的基准温度低时,使所述间歇供气运转停止的供气停止运作执行部。
2.根据权利要求1所述的燃烧装置,其特征在于,所述燃烧装置还具有:
在所述间歇供气运转中,将所述燃烧风扇的停止时间设定为和初次停止时的停止时间相比逐渐加长的第一供气间隔设定部。
3.根据权利要求1所述的燃烧装置,其特征在于,所述燃烧装置还具有:
在所述间歇供气运转中,将所述燃烧风扇的运作时间设定为和初次运作时的运作时间相比逐渐缩短的、和/或将所述燃烧风扇的转速设定为和所述初次运作时的转速相比逐渐降低的第一供气量设定部。
4.根据权利要求1所述的燃烧装置,其特征在于,所述燃烧装置还具有:
在所述间歇供气运转中,所述热交换器的温度越低,将所述燃烧风扇的停止时间设定得越长的第二供气间隔设定部、以及所述热交换器的温度越低,将所述燃烧风扇的运作时间设定得越短和/或将所述燃烧风扇的转速设定得越低的第二供气量设定部的至少一者。
5.根据权利要求1所述的燃烧装置,其特征在于,所述燃烧装置还具有:
在所述间歇供气运转中,所述燃烧运转时的所述燃烧器的燃烧时间越短,将所述燃烧风扇的停止时间设定得越长的第三供气间隔设定部、以及所述燃烧运转时的所述燃烧器的燃烧时间越短,将所述燃烧风扇的运作时间设定得越短和/或将所述燃烧风扇的转速设定得越低的第三供气量设定部的至少一者。
6.根据权利要求1所述的燃烧装置,其特征在于,所述燃烧装置还具有:
在所述间歇供气运转中,所述燃烧运转时的所述燃烧器的累计燃烧热量越小,将所述燃烧风扇的停止时间设定得越长的第四供气间隔设定部、以及所述燃烧运转时的所述燃烧器的累计燃烧热量越小,将所述燃烧风扇的运作时间设定得越短和/或将所述燃烧风扇的转速设定得越低的第四供气量设定部的至少一者。
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