JP2004044914A

JP2004044914A - Combustion device

Info

Publication number: JP2004044914A
Application number: JP2002203188A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Goto; 後藤　一幸; Shinobu Ishihara; 石原　忍
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2004-02-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion device substantially free of generation of white smokes resulting from condensation of the water vapor contained in a combustion gas. <P>SOLUTION: The combustion device 1 is equipped with a heat source device 4a connected with a heating circuit and a heat source device 4b connected with a hot water supply circuit. The heat source devices 4a and 4b are equipped with first heat exchangers 12a/12b, second heat exchangers 13a/13b, and fans 23a/23b, respectively. The combustion gas generated in the heat source devices 4a and 4b flows into a collective exhaust part 9. In case the heat source device 4a is solely in the combustion operation, the blowing amount of the fan 23b of the heat source device 4b at a standstill is increased so as to dilute the combustion gas exhausted from the heat source device 4a. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯器等の湯水加熱装置に好適に使用可能な燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、給湯器や暖房装置等の熱源として、ガスや液体燃料を燃焼する熱源装置を複数具備した燃焼装置が多用されている。
また近年、省エネルギーや環境保護の観点から、従来の燃焼装置よりもさらにエネルギー効率の高い燃焼装置が切望されている。そこで、かかる要望を解決すべく複数の熱交換器を備えた燃焼装置や、燃焼ガスの顕熱に加えて潜熱も回収可能な潜熱回収型燃焼装置と称する燃焼装置が提供されている。潜熱回収型燃焼装置は、主として燃焼ガスの顕熱を回収する第１熱交換器と、主として潜熱を回収する第２熱交換器とを備えたものであり、従来の燃焼装置に比べて熱効率が高い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記した潜熱回収型燃焼装置は、潜熱を回収するという特質上、排出される燃焼ガスは比較的低温であり、特に外気温度の低い冬場などにおいては、燃焼ガスの温度が露点を下回ることが多い。燃焼ガスの温度が露点を下回ると、燃焼ガス中に含まれる水蒸気が凝縮する。潜熱の回収に伴い凝縮した水蒸気の一部は、燃焼装置の排気口近傍において白煙状態となって排出される場合がある。水蒸気が白煙状態となって排気口から排出されると、美観を損ねるばかりか、燃焼装置が故障したものと誤認されてしまう恐れがある。
【０００４】
そこで、本発明においては、上記した問題に鑑み、燃焼ガス中に含まれる水蒸気の凝縮に伴う白煙がほとんど発生しない燃焼装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決すべく提供される請求項１に記載の発明は、燃料を燃焼する燃焼手段と、当該燃焼手段において発生した燃焼ガスと熱交換を行う熱交換器と、前記燃焼手段に空気を供給する送風手段とを有する熱源装置を複数備え、当該複数の熱源装置から排出される燃焼ガスを集合して排出する集合排気部を具備し、少なくとも１の熱源装置が、第１熱交換器と、第１熱交換器よりも燃焼ガスの下流側に配置され第１熱交換器を通過した燃焼ガスと熱交換を行う第２熱交換器とを有する燃焼装置において、少なくとも１の熱源装置が燃焼作動中であり、他の熱源装置が燃焼停止中である場合に、燃焼停止中である熱源装置側から送風を行うものであり、少なくとも１の熱源装置が備える燃焼手段は、燃焼量に応じて燃焼に供される炎孔面積が可変であり、前記送風手段は送風量が可変であり、燃焼作動中である１又は２以上の熱源装置における前記炎孔面積が変化し、燃焼作動に伴い排出される燃焼ガスの白煙化が起こると想定される場合に、燃焼停止中である熱源装置が備える送風手段の送風量を変化させることを特徴とする燃焼装置である。
【０００６】
本発明の燃焼装置は、燃焼停止中の熱源装置側から送風を行い、集合排気部に空気を供給するものである。通常、燃焼停止中の熱源装置側から送り込まれる空気は、燃焼作動中の熱源装置から排出される燃焼ガスよりも水蒸気の含有量が少なく、乾燥している。そのため、駆動中の熱源装置から排出された燃焼ガスは、集合排気部において駆動停止中の熱源装置から供給される空気と混合することにより希釈され、露点温度が確実に低下する。従って、本発明の燃焼装置においては、燃焼ガスの白煙化がほとんど起こらない。
【０００７】
また、本発明の燃焼装置では、燃焼作動中である１又は２以上の熱源装置において燃焼に供される炎孔面積が変化し、燃焼作動に伴い排出される燃焼ガスの白煙化が起こると想定される場合に、駆動停止中である熱源装置側からの空気の供給量を変化させる。そのため、本発明の燃焼装置によれば、燃焼ガス中に含まれる水蒸気量に見合った量の空気を集合排気部に供給することができ、燃焼作動中の熱源装置から排出された燃焼ガスを確実に希釈することができる。よって、本発明の燃焼装置においては、燃焼ガス中の水蒸気が凝縮に伴う燃焼ガスの白煙化がほとんど起こらない。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、燃焼装置の外気の温度を検知する外気温検知手段を具備しており、当該外気温検知手段の検知結果に基づき、駆動停止中である熱源装置が具備する送風手段の送風量を変化させることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置である。
【０００９】
本発明の燃焼装置は、上記したように外気の温度を検知する外気温検知手段の検知結果に応じて、駆動停止中である熱源装置が具備する送風手段の送風量を増減させるものである。そのため、本発明の燃焼装置は、外気の温度が低く、燃焼ガス中の水蒸気の白煙化が起こると懸念される場合に、駆動停止中である熱源装置が具備する送風手段の送風量を増加させることにより、燃焼ガスを希釈し、水蒸気の凝縮による燃焼ガスの白煙化を防止することができる。
【００１０】
また、本発明の燃焼装置は、外気の温度が高く、燃焼ガスの白煙化が起こりにくいと想定される場合には、駆動停止中である熱源装置が具備する送風手段の送風量を減少させることができる。従って、本発明の燃焼装置は、燃焼ガスの白煙化が起こらないと想定される場合に送風量を減少させることにより、ランニングコストおよび送風手段の駆動に伴う騒音を抑制することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、燃焼量を検知する燃焼量検知手段を具備しており、当該燃焼量検知手段の検知結果に基づき、駆動停止中である熱源装置が具備する送風手段の送風量を変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置である。
【００１２】
本発明の燃焼装置においては、燃焼量が変動すると、燃焼ガスの発生量が増減し、それに応じて燃焼ガス中に含まれる水蒸気の量も変化する。上記したように、本発明の燃焼装置は、燃焼量を検知する燃焼量検知手段を具備している。そのため、燃焼量が多く、燃焼ガス中に多くの水蒸気が含まれると想定される場合に駆動停止中である熱源装置が具備する送風手段の送風量を増加させることによって燃焼ガスを希釈し、水蒸気の凝縮による燃焼ガスの白煙化を確実に防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の一実施形態である燃焼装置について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態である燃焼装置の主要部を示す模式図である。図２は、図１に示す燃焼装置が備える第２熱交換器を示す平面図である。図３は、図１に示す燃焼装置が備える第１熱交換器および第２熱交換器を示す正面図である。
【００１４】
燃焼装置１は、図１に示すように２つの熱源装置４ａ，４ｂを具備している。熱源装置４ａは、主として暖房用に用いられ、熱源装置４ｂは、主として給湯用に用いられる。熱源装置４ａ，４ｂは、ほぼ同一の構成を有し、それぞれ大別して加熱部２ａ，２ｂと、加熱部２ａ，２ｂにおいて発生した燃焼ガスと湯水などの熱媒体とが熱交換を行う熱交換部３ａ，３ｂと、加熱部２ａ，２ｂに空気を供給する給気部５ａ，５ｂと、熱交換部３ａ，３ｂを通過した燃焼ガスを熱源装置４ａ，４ｂの外部に排出する排気部６ａ，６ｂとから構成されている。燃焼装置１は、排気部６ａ，６ｂに連通し、熱源装置４ａ，４ｂにおいて発生した燃焼ガスを集合して燃焼装置１の外部に排出する集合排気部９を備えている。
【００１５】
加熱部２ａ，２ｂは、灯油等の液体燃料やガスを燃焼するバーナ（燃焼手段）７ａ，７ｂと燃焼空間部８ａ，８ｂとから構成されている。バーナ７ａ，７ｂにおいて発生した高温の燃焼ガスは、燃焼空間部８ａ，８ｂを通過し、熱交換部３ａ，３ｂへと流入する。また、加熱部２ａ，２ｂには、バーナ７ａ，７ｂにおいて発生している火炎の温度を検知するための火炎温度検知センサ１０ａ，１０ｂが設けられている。火炎温度検知センサ１０ａ，１０ｂは、後述するコントローラ２５に接続されている。
【００１６】
バーナ７ａは、６基の炎孔部材１１を並列に並べたものであり、要求される燃焼量に応じて燃料を放出し、燃焼作動を行う炎孔部材１１の基数を変更することができる。熱源装置４ａは３段階の燃焼作動段を有し、当該燃焼作動段は燃焼作動を行う炎孔部材１１の基数により規定されている。さらに詳細には、熱源装置４ａは、燃焼作動を行う炎孔部材１１の基数に応じて、６基燃焼、４基燃焼、２基燃焼の３段階の燃焼作動段を有し、要求される燃焼量に応じて燃焼作動段を切り替えることにより燃焼に供される炎孔面積、即ち燃焼面積を変化させる。
【００１７】
一方、バーナ７ｂは、１４基の炎孔部材１１が並列に並べられたものであり、要求される燃焼量に応じて燃料を放出し、燃焼作動を行う炎孔部材１１の基数を変更することができる。本実施形態の燃焼装置１は４段階の燃焼作動段を有し、当該燃焼作動段は燃焼作動を行う炎孔部材１１の基数により規定されている。さらに詳細には、燃焼装置１は、燃焼作動を行う炎孔部材１１の基数に応じて、１４基燃焼、１１基燃焼、６基燃焼、３基燃焼の４段階の燃焼作動段を有し、要求燃焼量に応じて燃焼作動段を切り替えることにより燃焼に供される炎孔面積を変化させる。
【００１８】
熱交換部３ａ，３ｂは、燃焼空間部８ａ，８ｂに連続した第１熱交換器１２ａ，１２ｂと、第２熱交換器１３ａ，１３ｂとが直列に配置されたものである。そして第１熱交換器１２ａ，１２ｂと、第２熱交換器１３ａ，１３ｂは、いずれも各熱源装置４ａ，４ｂの燃焼ガスの流路内にある。第１熱交換器１２ａ，１２ｂおよび、第２熱交換器１３ａ，１３ｂは、燃焼ガスの流路に対して直列に配置されている。
【００１９】
第１熱交換器１２ａ，１２ｂは、主要部分が銅製のいわゆるフィン・アンド・チューブ型の熱交換器である。第１熱交換器１２ａ，１２ｂは、主として前記燃焼ガスの顕熱を回収するものであり、内部に湯水や不凍液などの熱媒体が流れる。第１熱交換器１２ａ，１２ｂは、燃焼空間部８ａ，８ｂに連続した位置に設けられており、燃焼空間部８ａ，８ｂから熱交換部３ａ，３ｂ内に流入した高温の燃焼ガスと熱交換を行う。
【００２０】
第１熱交換器１２ａ，１２ｂは、入水口１５ａ，１５ｂと、出水口１６ａ，１６ｂとを備えている。入水口１５ａ，１５ｂは、後述する第２熱交換器１３ａ，１３ｂの排水口側に接続されている。また、出水口１６ａは、図示しない暖房回路に接続されている。また同様に、出水口１６ｂは、図示しない給湯回路に接続されている。第２熱交換器１３ａ，１３ｂで加熱され、入水口１５ａ，１５ｂから流入した湯水や熱媒体は、第１熱交換器１２ａ，１２ｂにおいてバーナ７で発生した高温の燃焼ガスと熱交換を行い、加熱される。第１熱交換器１２ａ，１２ｂにおいて加熱された湯水や熱媒体は、出水口１６ａ，１６ｂから排出され、給湯回路や暖房回路に供給される。
【００２１】
第１熱交換器１２ａ，１２ｂの出水口１６ａ，１６ｂの近傍には、第１熱交換器１２ａ，１２ｂにおいて加熱され高温となった湯水あるいは熱媒体の温度を検知する出湯温度センサ２２ａ，２２ｂが接続されている。
【００２２】
第２熱交換器１３ａ，１３ｂは、図１，２に示すように、外部の給水手段（図示せず）に接続される給水口１７ａ，１７ｂと、上記した第１熱交換器１２ａ，１２ｂの入水口１５ａ，１５ｂにつながる排水口１８ａ，１８ｂとを有し、表面にフィン２０が設けられている。第２熱交換器１３ａ，１３ｂには、給水口１７ａ，１７ｂから湯水や熱媒体が供給される。
【００２３】
第２熱交換器１３ａ，１３ｂ側には、第１熱交換器１２ａ，１２ｂにおいて熱交換を行い比較的低温となった燃焼ガスが流れ込む。上記したように、第２熱交換器１３ａ，１３ｂには、入水口１５ａ，１５ｂから低温の湯水あるいは熱媒体が供給されているため、第１熱交換器１２ａ，１２ｂを通過し低温となった燃焼ガスからでも十分熱エネルギーを回収することができる。即ち、第２熱交換器１３ａ，１３ｂにおいては、第１熱交換器を通過した燃焼ガスの持つ潜熱が主に回収される。
【００２４】
第２熱交換器１３ａ，１３ｂにおいて熱交換を行った燃焼ガスは、さらに冷却され、露点を下回る程度まで低温となる。そのため、燃焼ガス中に含まれている水蒸気は、第２熱交換器１３ａ，１３ｂの近傍若しくは第２熱交換器１３ａ，１３ｂの下流側において凝縮する。
【００２５】
第２熱交換器１３ａ，１３ｂにおいて水蒸気が凝縮すると、その一部は第２熱交換器１３ａ，１３ｂの表面に付着する。上記したように、燃焼ガス中にはＮＯ_ｘやＳＯ_ｘが含有されているため、第２熱交換器１３ａ，１３ｂの表面に付着している凝縮水は、酸性であり腐食性が高い。しかし、第２熱交換器１３ａ，１３ｂは、共に主要部分がステンレス製であり、第１熱交換器１２ａ，１２ｂ比べて防錆特性に優れている。そのため、第２熱交換器１３ａ，１３ｂは、燃焼ガスから潜熱を回収する際に発生する酸性の凝結水（ドレン）に晒される雰囲気下に配置されてもほとんど腐食されず、錆が発生しない。
【００２６】
第２熱交換器１３ａ，１３ｂの下部にはドレン受け１４ａ，１４ｂが設けられている。またドレン受け１４ａ，１４ｂには排水管１９ａ，１９ｂが接続され、第２熱交換器１３ａ，１３ｂに付着したドレンは、排水管１９ａ，１９ｂを流れて外部に排出される。
【００２７】
第２熱交換器１３ａ，１３ｂの給水口１７ａ，１７ｂの近傍には、第２熱交換器１３ａ，１３ｂに流入する湯水あるいは熱媒体の温度を検知する給水温度センサ２１ａ，２１ｂが接続されている。
【００２８】
給気部５ａ，５ｂは、内部にファン２３ａ，２３ｂ（送風手段）を内蔵しており、燃焼状態に応じて回転数を変化させることができる。ファン２３ａ，２３ｂは、後述するコントローラ２５に接続されており、ファン２３ａ，２３ｂの回転数は、コントローラ２５によって供給電力量を調整することにより制御されている。ファン２３の回転数を増大すると、送風量及び送風圧力が共に増大する。
【００２９】
ファン２３ａ，２３ｂは、燃焼装置１の起動中は常時回転しており、熱源装置４ａ，４ｂの駆動状態に応じ、供給電力量を調整することにより回転数Ｒが制御されている。給気部５ａ，５ｂには、ファン２３ａ，２３ｂの回転数Ｒを検知する回転数検知手段２４ａ，２４ｂが設けられている。回転数検知手段２４ａ，２４ｂは、共にコントローラ２５に接続されている。
【００３０】
燃焼装置１は、外気の温度を検知する外気温検知手段２６を備えている。外気温検知手段２６はコントローラ２５に接続されている。
【００３１】
コントローラ２５は、本実施形態の燃焼装置１の作動を司るものであり、上記した各温度センサの検知信号が入力される。また、コントローラ２５は、上記した各温度センサの検知信号に基づき、バーナ７ａ，７ｂおよびファン２３ａ，２３ｂの駆動制御を行う。
【００３２】
続いて、燃焼装置１の動作について説明する。本実施形態の燃焼装置１は、熱源装置４ａ，４ｂを構成するバーナ７ａ，７ｂおよびファン２３ａ，２３ｂの動作に特徴を有する。従って、以下の説明においては、バーナ７ａ，７ｂおよびファン２３ａ，２３ｂの動作を中心として説明する。
【００３３】
上記したように燃焼装置１は、主として暖房用に用いられる熱源装置４ａと、主として給湯用に用いられる熱源装置４ｂとを備えている。熱源装置４ａのバーナ７ａは、暖房の使用状態に応じて燃焼作動段、即ち燃焼作動を行う炎孔部材１１の基数を変化させる。即ち、熱源装置４ａのバーナ７ａは、要求される燃焼量に応じて、燃焼作動段が６基燃焼、４基燃焼、２基燃焼のいずれかに切り替わる。ファン２３ａの回転数Ｒは、熱源装置４ａにおける燃焼状態、即ちバーナ７ａの燃焼作動段に応じて安定燃焼に必要な空気量を供給可能なように調整されている。
【００３４】
また同様に、熱源装置４ｂのバーナ７ｂは、暖房の使用状態に応じて燃焼作動段を切り替え、燃焼作動を行う炎孔部材１１の基数を変化させる。バーナ７ｂにおいて燃焼を行う際には、ファン２３ｂが回転し、バーナ７ｂにおいて安定燃焼するのに最適な量の空気が供給される。
【００３５】
バーナ７ａ，７ｂは、外部から供給された燃料を燃焼し、燃焼空間部８ａ，８ｂ内に火炎を形成する。燃料の燃焼により発生する高温の燃焼ガスは、燃焼空間部８ａ，８ｂ内を移動し、第１熱交換器１２ａ，１２ｂおよび第２熱交換器１３ａ，１３ｂ側に流れる。燃焼ガスは、第１熱交換器１２ａ，１２ｂにおいて熱交換を行い、第１熱交換器１２ａ，１２ｂ内を流れる湯水を加熱する。燃焼ガスは、第１熱交換器１２ａ，１２ｂにおいて熱交換を行うことにより比較的低温となり、第２熱交換器１３ａ，１３ｂ側へと流れる。
【００３６】
第１熱交換器１２ａ，１３ａを通過した燃焼ガスは、第２熱交換器１３ａ，１３ｂにおいて内部を流れる湯水と熱交換を行い、第１熱交換器１２ａ，１２ｂにおいて放出しきれなかった熱エネルギーの大部分を放出する。そのため、第２熱交換器１３ａ，１３ｂを通過した燃焼ガスは、熱エネルギーの大部分が回収されており、露点を下回る程度まで低温となっている。
【００３７】
燃焼ガス中に含まれている水蒸気の一部は、第２熱交換器１３ａ，１３ｂの近傍において凝縮し、第２熱交換器１３ａ，１３ｂの表面に付着する。第２熱交換器１３ａ，１３ｂに付着した凝縮水は、第２熱交換器１３ａ，１３ｂの表面を伝って落下し、ドレン受け１４ａ，１４ｂを介して外部に放出される。一方、燃焼ガス中に含まれている水蒸気の残部は、燃焼ガスと共に第２熱交換部１３ａ，１３ｂを通過し、集合排気部９に流れ込む。
【００３８】
燃焼装置１において、暖房回路の使用が停止すると、それに連動してバーナ７ａが停止する。ここで、ファン２３ａは、所定の回転数Ｒ_ｃでバーナ７ａの燃焼作動段に応じた所定の時間にわたって回転を継続し、掃気動作を行う。即ち、バーナ７ａにおいて稼働している炎孔部材１１の基数が多いほど、ファン２３ａは長時間にわたって回転する。そのため、燃焼量が多く、多くのドレンが発生すると想定される場合であっても、第２熱交換器１３ａに付着したドレンを排除し、ドレンによる排気閉塞を防止できる。
【００３９】
一方、暖房回路用の熱源装置４ａ側のバーナ７ａにおける燃焼が停止したにも拘わらず、給湯回路が使用中で熱源装置４ｂのバーナ７ｂが燃焼作動中である場合、ファン２３ａは回転を継続する。ここで、バーナ７ａが停止した際に外気温検知センサ２６の検知温度（外気温度ｔ）が所定の温度Ｔ以上である場合、ファン２３ａは、熱源装置４ｂのファン２３ｂが停止するまで所定の回転数Ｒ_ｃで回転を続け、熱源装置４ａの掃気動作を行う。
【００４０】
上記したように、給湯回路用の熱源装置４ｂのバーナ７ｂは燃焼駆動中であり、燃料を燃焼して高温の燃焼ガスを発生する。ここで、冬場であるなどして外気温度ｔが低く、所定の温度Ｔを下回る場合、バーナ７ａから排出される高温の燃焼ガスは、第１熱交換器１２ｂおよび第２熱交換器１３ｂを通過する間に熱交換を行い、露点を下回る程度まで低温となる。そのため、熱源装置４ｂ側から集合排気部９に流入した燃焼ガスは、水蒸気が飽和した状態であり、水蒸気が凝縮して白煙化する恐れがある。
【００４１】
そのため、燃焼装置１のコントローラ２５は、集合排気部９から排出される燃焼ガスの白煙化を防止すべく、暖房回路用の熱源装置４ａが備えるファン２３ａを、燃焼作動中である熱源装置４ｂのファン２３ｂが停止するまで所定の回転数Ｒ_ｃ以上の回転数で回転を続ける。即ち、コントローラ２５は、熱源装置４ｂ側から集合排気部９内に流入した水蒸気を多く含む燃焼ガスを希釈させるべく、ファン２３ａの回転数を増大させ、熱源装置４ａ側から水蒸気含有量の少なく乾燥した空気を導入する。
【００４２】
ここで、ファン２３ｂの回転数は、熱源装置４ｂのバーナ７ｂの燃焼状態によって変化する。さらに詳細には、バーナ７ｂの燃焼作動段、即ちバーナ７ｂにおいて燃焼動作を行う炎孔部材１１の基数が多いほど、燃焼ガス中に含まれる水蒸気量が多く、燃焼ガスが白煙化する可能性が高い。そのため、燃焼装置１のコントローラ２５は、バーナ７ｂの燃焼作動段が大きい場合にファン２３ａの回転数を回転数Ｒ_ｄまで増大させる。熱源装置４ｂ側から集合排気部９内に排出された燃焼ガスは、熱源装置４ａ側から集合排気部９内に導入される水蒸気の含有量が少なく乾燥した空気と混合される。集合排気部９内の燃焼ガスと空気との混合ガスは、熱源装置４ｂ側から導入された空気により飽和水蒸気量以下に希釈され、白煙化することなく排出される。
【００４３】
また逆に、バーナ７ｂの燃焼作動段が比較的小さい場合には、燃焼ガス中に含まれる水蒸気量が比較的少ない。さらに、バーナ７ｂの燃焼作動段が比較的小さい場合、集合排気部９に排出される燃焼ガスは、燃焼に供していない炎孔部材１１の周囲に供給される空気によって、予めある程度希釈されている。そのため、バーナ７ｂの燃焼作動段が比較的小さい場合、集合排気部９内の燃焼ガスと空気との混合ガスは、ファン２３ａの回転数を上記した回転数Ｒ_ｄまで増大させ無くても飽和水蒸気量以下に希釈される。従って、燃焼装置１のコントローラ２５は、ファン２３の回転数を回転数Ｒ_ｃと同程度、あるいは回転数Ｒ_ｄよりも小さな回転数Ｒ_ｆに調整することにより、熱源装置４ｂから排出される燃焼ガスを希釈する。集合排気部９内の燃焼ガスと空気との混合ガスは、熱源装置４ｂ側から導入された空気により飽和水蒸気量以下に希釈され、白煙化することなく排出される。
【００４４】
一方、給湯回路の使用が停止し、熱源装置４ｂのバーナ７ｂにおける燃焼が停止したにも拘わらず、暖房回路用の熱源装置４ａのバーナ７ａが燃焼作動中である場合、ファン２３ｂの回転を継続することにより掃気動作を行うと共に、熱源装置４ａ側から集合排気部９に流入した燃焼ガスが熱源装置４ｂ側に逆流するのを防止する。ここで、外気温検知センサ２６が検知する外気温度ｔが、所定の温度Ｔ以上である場合、ファン２３ｂは、熱源装置４ａのファン２３ａが停止するまで所定の回転数Ｒ_ｃで回転を続ける。
【００４５】
外気温度ｔが所定の温度Ｔを下回る場合、コントローラ２５は、暖房回路用の熱源装置４ａのファン２３ａが停止するまで上記した回転数Ｒ_ｄあるいは回転数Ｒ_ｆでファン２３ｂを回転させる。ここで、ファン２３ｂの回転数Ｒ_ｄ，Ｒ_ｆは、いずれも所定の回転数Ｒ_ｃ以上であり、バーナ７ａにおいて燃焼に供する炎孔部材１１の基数が増加するほど、ファン２３ｂの回転数は大きくなる。
【００４６】
コントローラ２５は、熱源装置４ｂのファン２３ｂを回転数Ｒ_ｄあるいは回転数Ｒ_ｆで回転させることにより熱源装置４ｂの掃気動作を行うと共に、集合排気部９に水蒸気の含有量が少なく乾燥した空気を供給する。そのため、熱源装置４ａ側から集合排気部９内に流入した燃焼ガスは、熱源装置４ａ側から流入した空気により希釈される。従って、本実施形態の燃焼装置１では、外気温度ｔの低い冬場などにおいても燃焼ガスが含有する水蒸気の凝縮に伴う白煙の発生が起こらない。
【００４７】
本実施形態の燃焼装置１は、熱源装置４ａ，４ｂが共に第１熱交換器１２ａ，１２ｂと、第２熱交換器１３ａ，１３ｂとを備えている。そのため、燃焼装置１は、燃料の燃焼により発生した熱エネルギーの大部分を回収することができ、熱効率が非常に高い。
【００４８】
燃焼装置１は、駆動停止中である熱源装置４ａあるいは熱源装置４ｂ側から、集合排気部９に水蒸気の含有量が少なく乾燥した空気を供給するものである。そのため、本実施形態の燃焼装置１では、例え駆動中である熱源装置４ａあるいは熱源装置４ｂ側から排出される燃焼ガスが水蒸気で飽和した状態であっても、この燃焼ガスは駆動停止中の熱源装置側から供給される乾燥した空気と混合することにより希釈され、露点温度が確実に低下する。そのため、燃焼ガスは、白煙化せずに集合排気部９から排出される。
【００４９】
燃焼装置１は、外気温度ｔが低く、燃焼ガスの白煙化が起こると懸念される場合にのみ、駆動停止中である熱源装置４ａあるいは熱源装置４ｂのファン２３ａ，２３ｂの回転数を増加させるものである。また、燃焼装置１は、燃焼作動中である熱源装置４ａ，４ｂが備えるバーナ７ａ，７ｂの燃焼作動段に応じて、ファン２３ａ，２３ｂの回転数をＲ_ｄあるいはＲ_ｆまで増大させるものである。即ち、燃焼装置１は、必要に応じて送風量を増加させるものであるため、ランニングコストが低く、ファン２３ａ，２３ｂの駆動に伴う騒音も最小限に抑制することができる。
【００５０】
上記実施形態の燃焼装置１は、外気温度ｔを測定する外気温度検知手段２６を備え、外気温度ｔとバーナ７ａ，７ｂにおいて駆動している炎孔部材１１の数とに基づきファン２３ａ，２３ｂを所定の回転数で回転させるものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、燃焼装置１は、外部から供給される湯水の温度を検知する給水温度センサ２１ａ，２１ｂや、第１熱交換器１２ａ，１２ｂから流出する湯水の温度を検知する出湯温度センサ２２ａ，２２ｂ等の検知信号に基づき、それぞれの熱源装置４ａ，４ｂにおける燃料の消費量（燃焼量）を検知し、この検知結果に基づいてファン２３ａ，２３ｂを所定の回転数で回転させる構成とすることも可能である。即ち、燃焼装置１は、各熱源装置４ａ，４ｂにおける燃焼量を検知する燃焼量検知手段として機能する、給水温度センサ２１ａ，２１ｂや、出湯温度センサ２２ａ，２２ｂの検知信号に基づき、送風量を調整することも可能である。かかる構成によれば、バーナ７ａ，７ｂにおける燃焼状態を精度良く検知することができ、この検知結果に基づきファン２３ａ，２３ｂの回転数を増減させることにより白煙の発生を確実に防止することができる。
【００５１】
燃焼装置１において、第２熱交換器１３ａ，１３ｂを通過した燃焼ガスが白煙化するのは、集合排気部９には水蒸気を含有し、露点を下回る程度まで低温となった燃焼ガスが流れ込むことに起因している。そのため、燃焼装置１は、熱源装置４ａあるいは熱源装置４ｂにおいて発生した燃焼ガスの湿度あるいは露点を検知可能な湿度検知手段や露点検知手段を設け、当該湿度検知手段や露点検知手段の検知結果に基づきファン２３ａ，２３ｂの回転数を増減させる構成とすることも可能である。かかる構成によっても、上記実施形態に例示した燃焼装置１と同様に、水蒸気の凝縮による白煙の発生を防止することができる。
【００５２】
上記した燃焼装置１は、熱源装置４ａ，４ｂが共に第１熱交換器１２ａ，１２ｂと、第２熱交換器１３ａ，１３ｂを備えたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、いずれか一方は第２熱交換器１３ａ，１３ｂを備えていなくてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態において、熱源装置４ａ，４ｂが備えるバーナ７ａ，７ｂは、いずれも炎孔部材１１を複数有し、燃焼量に応じて燃焼作動段が切り替わるものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、バーナ７ａ，７ｂのいずれかは、単一の炎孔部材１１によって構成されるものであっても良い。また、バーナ７ａ，７ｂは、必ずしも燃焼作動段を切り替え可能なものである必要はない。
【００５４】
上記した実施形態において、燃焼装置１は、２つの熱源装置４ａ，４ｂを備えたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、熱源装置４ａ，４ｂをさらに多数備えたものであっても良い。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、水蒸気の含有量が少なく乾燥した空気を集合排気部に流し込むことにより、燃焼作動中の熱源装置から排出された燃焼ガスを希釈し、燃焼ガスの白煙化を確実に防止することができる。
【００５６】
また、請求項２に記載の発明によれば、外気の温度が低く、燃焼ガス中の水蒸気がして白煙化が起こると懸念される場合に、駆動停止中である熱源装置側からの送風量を増加させることにより、燃焼ガスを希釈し、水蒸気の凝縮による燃焼ガスの白煙化を防止することができる。
【００５７】
請求項３に記載の発明によれば、燃焼量が多く、燃焼ガスの白煙化が起こると想定される場合に、駆動停止中である熱源装置側からの送風量を増加させ、水蒸気の凝縮による燃焼ガスの白煙化を確実に防止することができる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である燃焼装置の主要部を示す模式図である。
【図２】図１に示す燃焼装置が備える第２熱交換器を示す平面図である。
【図３】図１に示す燃焼装置が備える第１熱交換器および第２熱交換器を示す正面図である。
【符号の説明】
１　燃焼装置
３ａ，３ｂ　熱交換部
４ａ，４ｂ　熱源装置
７ａ，７ｂ　バーナ（燃焼手段）
９　集合排気部
１１ａ，１１ｂ　炎孔部材
１２ａ，１２ｂ　第１熱交換器
１３ａ，１３ｂ　第２熱交換器
２１ａ，２１ｂ　給水温度センサ
２２ａ，２２ｂ　出湯温度センサ
２３ａ，２３ｂ　ファン（送風手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion device that can be suitably used for a hot water heater such as a water heater.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a heat source of a water heater, a heating device, or the like, a combustion device including a plurality of heat source devices for burning gas or liquid fuel has been frequently used.
Further, in recent years, from the viewpoint of energy saving and environmental protection, there is a strong demand for a combustion device having higher energy efficiency than conventional combustion devices. Therefore, in order to solve such a demand, a combustion device provided with a plurality of heat exchangers and a combustion device called a latent heat recovery type combustion device capable of recovering latent heat in addition to sensible heat of combustion gas are provided. The latent heat recovery type combustion device includes a first heat exchanger that mainly recovers the sensible heat of the combustion gas and a second heat exchanger that mainly recovers the latent heat, and has a higher thermal efficiency than the conventional combustion device. high.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the latent heat recovery type combustion device described above, the combustion gas discharged is relatively low in temperature due to the characteristic of recovering the latent heat, and the temperature of the combustion gas may be lower than the dew point, especially in winter when the outside air temperature is low. Many. When the temperature of the combustion gas falls below the dew point, the water vapor contained in the combustion gas condenses. Some of the water vapor condensed with the recovery of the latent heat may be discharged as white smoke near the exhaust port of the combustion device. If water vapor is discharged from the exhaust port in the state of white smoke, not only the appearance is impaired, but also there is a risk that the combustion device may be mistaken as having failed.
[0004]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a combustion device that hardly generates white smoke due to condensation of water vapor contained in a combustion gas.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1, which is provided to solve the above technical problem, comprises a combustion unit for burning fuel, a heat exchanger for exchanging heat with combustion gas generated in the combustion unit, and the combustion unit. A plurality of heat source devices having air blowing means for supplying air to the plurality of heat source devices, and a collective exhaust unit configured to collect and discharge the combustion gas discharged from the plurality of heat source devices. At least one heat source in a combustion apparatus comprising: an exchanger; and a second heat exchanger disposed downstream of the first heat exchanger and downstream of the combustion gas to exchange heat with the combustion gas passing through the first heat exchanger. When the device is in combustion operation and another heat source device is stopping combustion, air is blown from the heat source device side in which combustion is stopped, and the combustion means provided in at least one heat source device has a combustion amount. Subject to combustion according to The flame hole area is variable, and the blowing means has a variable air flow rate, and the flame hole area in one or more heat source devices that are performing a combustion operation changes, and the combustion gas discharged along with the combustion operation changes. A combustion apparatus characterized in that when it is assumed that white smoke is generated, the amount of air blown by a blowing means provided in a heat source apparatus that is not burning is changed.
[0006]
The combustion device of the present invention blows air from the heat source device side during which combustion is stopped, and supplies air to the collective exhaust portion. Normally, air sent from the heat source device during combustion stoppage has less water vapor content than the combustion gas discharged from the heat source device during combustion operation and is dry. Therefore, the combustion gas discharged from the driven heat source device is diluted by being mixed with the air supplied from the stopped heat source device in the collective exhaust portion, and the dew point temperature is reliably reduced. Therefore, in the combustion device of the present invention, the combustion gas hardly becomes white smoke.
[0007]
Further, in the combustion device of the present invention, when one or more heat source devices that are performing a combustion operation change the area of a flame hole provided for combustion, the combustion gas discharged along with the combustion operation becomes white smoke. If it is supposed, the supply amount of air from the heat source device whose driving is stopped is changed. Therefore, according to the combustion device of the present invention, it is possible to supply an amount of air corresponding to the amount of water vapor contained in the combustion gas to the collective exhaust portion, and to reliably discharge the combustion gas discharged from the heat source device during the combustion operation. Can be diluted. Therefore, in the combustion device of the present invention, the combustion gas is hardly whitened due to the condensation of the water vapor in the combustion gas.
[0008]
The invention according to claim 2 is provided with an outside air temperature detecting means for detecting the temperature of the outside air of the combustion device, and based on a detection result of the outside air temperature detecting means, a blower provided in the heat source device whose driving is stopped. 2. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the amount of air blown by the means is changed.
[0009]
The combustion device of the present invention increases or decreases the amount of air blown by the blower provided in the heat source device whose driving is stopped in accordance with the detection result of the outside air temperature detector which detects the temperature of the outside air as described above. Therefore, in the combustion device of the present invention, when the temperature of the outside air is low and there is a concern that steam in the combustion gas may be converted to white smoke, the amount of air blown by the air blowing means provided in the heat source device that is being stopped is increased. This makes it possible to dilute the combustion gas and prevent the combustion gas from becoming white smoke due to condensation of water vapor.
[0010]
Further, in the combustion device of the present invention, when it is assumed that the temperature of the outside air is high and it is difficult for the combustion gas to turn into white smoke, the amount of air blown by the air blowing means provided in the heat source device whose driving is stopped is reduced. be able to. Therefore, the combustion device of the present invention can reduce running costs and noise associated with driving of the blowing means by reducing the amount of blowing when it is assumed that the combustion gas does not become white smoke.
[0011]
The invention according to claim 3 is provided with combustion amount detection means for detecting the amount of combustion, and based on the detection result of the combustion amount detection means, the amount of air blown by the air supply means provided in the heat source device whose driving is stopped. 3. The combustion apparatus according to claim 1, wherein
[0012]
In the combustion device of the present invention, when the amount of combustion fluctuates, the amount of combustion gas generated increases or decreases, and the amount of water vapor contained in the combustion gas changes accordingly. As described above, the combustion device of the present invention includes the combustion amount detecting means for detecting the amount of combustion. Therefore, when the combustion amount is large and it is assumed that a large amount of water vapor is contained in the combustion gas, the combustion gas is diluted by increasing the air blowing amount of the air blowing means provided in the heat source device that is not being driven, and It is possible to reliably prevent the combustion gas from becoming white smoke due to the condensation of water.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, a combustion apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a main part of a combustion device according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a second heat exchanger included in the combustion device shown in FIG. FIG. 3 is a front view showing a first heat exchanger and a second heat exchanger included in the combustion device shown in FIG.
[0014]
The combustion device 1 includes two heat source devices 4a and 4b as shown in FIG. The heat source device 4a is mainly used for heating, and the heat source device 4b is mainly used for hot water supply. The heat source devices 4a and 4b have substantially the same configuration, and are roughly divided into heat exchange units for exchanging heat between the heating units 2a and 2b and a heat medium such as hot water and combustion gas generated in the heating units 2a and 2b. 3a, 3b, air supply units 5a, 5b for supplying air to the heating units 2a, 2b, and exhaust units 6a, 6b for discharging the combustion gas passing through the heat exchange units 3a, 3b to the outside of the heat source devices 4a, 4b. It is composed of The combustion device 1 includes a collective exhaust portion 9 that communicates with the exhaust portions 6a and 6b, collects the combustion gas generated in the heat source devices 4a and 4b, and discharges the gas to the outside of the combustion device 1.
[0015]
The heating sections 2a and 2b are composed of burners (combustion means) 7a and 7b for burning liquid fuel such as kerosene or gas and combustion spaces 8a and 8b. The high-temperature combustion gas generated in the burners 7a, 7b passes through the combustion spaces 8a, 8b and flows into the heat exchange units 3a, 3b. Further, the heating units 2a and 2b are provided with flame temperature detection sensors 10a and 10b for detecting the temperature of the flame generated in the burners 7a and 7b. The flame temperature detection sensors 10a and 10b are connected to a controller 25 described later.
[0016]
The burner 7a is obtained by arranging six flame hole members 11 in parallel, and can change the number of flame hole members 11 that emit fuel and perform a combustion operation in accordance with a required amount of combustion. The heat source device 4a has three combustion operation stages, and the combustion operation stage is defined by the number of flame hole members 11 that perform the combustion operation. More specifically, the heat source device 4a has three combustion operation stages of six combustion, four combustion, and two combustion in accordance with the number of the flame hole members 11 that perform the combustion operation. By switching the combustion operation stage in accordance with the amount, the area of the flame hole provided for combustion, that is, the combustion area is changed.
[0017]
On the other hand, the burner 7b has a configuration in which 14 flame hole members 11 are arranged in parallel. The burner 7b discharges fuel in accordance with a required combustion amount, and changes the number of flame hole members 11 that perform a combustion operation. Can be. The combustion device 1 of the present embodiment has four stages of combustion operation stages, and the combustion operation stages are defined by the number of flame hole members 11 that perform the combustion operation. More specifically, the combustion device 1 has four combustion operation stages of 14 combustion, 11 combustion, 6 combustion, and 3 combustion in accordance with the number of flame hole members 11 performing the combustion operation, By switching the combustion operation stage in accordance with the required combustion amount, the area of a flame hole used for combustion is changed.
[0018]
The heat exchange sections 3a and 3b are configured such that first heat exchangers 12a and 12b continuous with the combustion space sections 8a and 8b and second heat exchangers 13a and 13b are arranged in series. The first heat exchangers 12a and 12b and the second heat exchangers 13a and 13b are both located in the combustion gas flow paths of the heat source devices 4a and 4b. The first heat exchangers 12a and 12b and the second heat exchangers 13a and 13b are arranged in series with the flow path of the combustion gas.
[0019]
The first heat exchangers 12a and 12b are so-called fin-and-tube heat exchangers whose main parts are made of copper. The first heat exchangers 12a and 12b mainly recover the sensible heat of the combustion gas, and a heat medium such as hot water or antifreeze flows therein. The first heat exchangers 12a, 12b are provided at positions continuous with the combustion spaces 8a, 8b, and exchange heat with the high-temperature combustion gas flowing into the heat exchange units 3a, 3b from the combustion spaces 8a, 8b. I do.
[0020]
The first heat exchangers 12a and 12b include water inlets 15a and 15b and water outlets 16a and 16b. The water inlets 15a and 15b are connected to the water outlets of second heat exchangers 13a and 13b, which will be described later. The water outlet 16a is connected to a heating circuit (not shown). Similarly, the water outlet 16b is connected to a hot water supply circuit (not shown). The hot water and the heat medium which have been heated in the second heat exchangers 13a and 13b and flowed in from the water inlets 15a and 15b exchange heat with the high-temperature combustion gas generated in the burner 7 in the first heat exchangers 12a and 12b. Heated. Hot water and heat medium heated in the first heat exchangers 12a and 12b are discharged from the water outlets 16a and 16b and supplied to a hot water supply circuit and a heating circuit.
[0021]
In the vicinity of the water outlets 16a, 16b of the first heat exchangers 12a, 12b, hot water temperature sensors 22a, 22b for detecting the temperature of hot water or a heating medium heated by the first heat exchangers 12a, 12b and having a high temperature are provided. It is connected.
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 2, the second heat exchangers 13a and 13b are provided with water supply ports 17a and 17b connected to an external water supply means (not shown) and the first heat exchangers 12a and 12b. It has drain ports 18a and 18b connected to the water inlets 15a and 15b, and has fins 20 on the surface. Hot water or a heat medium is supplied to the second heat exchangers 13a and 13b from water supply ports 17a and 17b.
[0023]
A relatively low temperature combustion gas that has undergone heat exchange in the first heat exchangers 12a and 12b flows into the second heat exchangers 13a and 13b. As described above, since the low-temperature hot water or the heat medium is supplied to the second heat exchangers 13a and 13b from the water inlets 15a and 15b, the temperature of the second heat exchangers 13a and 13b becomes low after passing through the first heat exchangers 12a and 12b. Thermal energy can be sufficiently recovered from combustion gas. That is, in the second heat exchangers 13a and 13b, the latent heat of the combustion gas passing through the first heat exchanger is mainly recovered.
[0024]
The combustion gas that has undergone heat exchange in the second heat exchangers 13a and 13b is further cooled and has a low temperature until the temperature falls below the dew point. Therefore, the steam contained in the combustion gas condenses in the vicinity of the second heat exchangers 13a, 13b or downstream of the second heat exchangers 13a, 13b.
[0025]
When the water vapor condenses in the second heat exchangers 13a and 13b, a part of the water vapor adheres to the surfaces of the second heat exchangers 13a and 13b. As described above, NO is contained in the combustion gas. _x And SO _x , Condensed water adhering to the surfaces of the second heat exchangers 13a and 13b is acidic and highly corrosive. However, the main parts of both the second heat exchangers 13a and 13b are made of stainless steel, and are superior in the rust prevention characteristics as compared with the first heat exchangers 12a and 12b. Therefore, even if the second heat exchangers 13a and 13b are placed in an atmosphere exposed to acidic condensed water (drain) generated when recovering latent heat from the combustion gas, the second heat exchangers 13a and 13b hardly corrode and generate no rust.
[0026]
Drain receivers 14a and 14b are provided below the second heat exchangers 13a and 13b. Drain pipes 19a and 19b are connected to the drain receivers 14a and 14b, and the drain attached to the second heat exchangers 13a and 13b flows through the drain pipes 19a and 19b and is discharged to the outside.
[0027]
In the vicinity of the water supply ports 17a, 17b of the second heat exchangers 13a, 13b, feed water temperature sensors 21a, 21b for detecting the temperature of hot water or heat medium flowing into the second heat exchangers 13a, 13b are connected. .
[0028]
The air supply units 5a and 5b have fans 23a and 23b (blowing means) built therein, and can change the rotation speed according to the combustion state. The fans 23a and 23b are connected to a controller 25 described later, and the rotation speed of the fans 23a and 23b is controlled by adjusting the amount of power supplied by the controller 25. When the number of rotations of the fan 23 increases, both the blowing amount and the blowing pressure increase.
[0029]
The fans 23a and 23b are constantly rotating during the activation of the combustion device 1, and the number of revolutions R is controlled by adjusting the amount of supplied electric power according to the driving state of the heat source devices 4a and 4b. The air supply units 5a and 5b are provided with rotation speed detecting means 24a and 24b for detecting the rotation speed R of the fans 23a and 23b. The rotation speed detecting means 24a and 24b are both connected to the controller 25.
[0030]
The combustion device 1 includes an outside air temperature detection unit 26 that detects the temperature of outside air. The outside air temperature detecting means 26 is connected to the controller 25.
[0031]
The controller 25 controls the operation of the combustion device 1 of the present embodiment, and receives detection signals of the above-described temperature sensors. Further, the controller 25 controls the drive of the burners 7a and 7b and the fans 23a and 23b based on the detection signals of the temperature sensors described above.
[0032]
Subsequently, the operation of the combustion device 1 will be described. The combustion device 1 of the present embodiment is characterized by the operation of the burners 7a and 7b and the fans 23a and 23b that constitute the heat source devices 4a and 4b. Therefore, the following description focuses on the operations of the burners 7a and 7b and the fans 23a and 23b.
[0033]
As described above, the combustion device 1 includes the heat source device 4a mainly used for heating and the heat source device 4b mainly used for hot water supply. The burner 7a of the heat source device 4a changes the combustion operation stage, that is, the radix of the flame hole member 11 that performs the combustion operation, according to the use state of heating. That is, the burner 7a of the heat source device 4a switches the combustion operation stage to one of six combustion, four combustion, and two combustion according to the required combustion amount. The rotation speed R of the fan 23a is adjusted according to the combustion state of the heat source device 4a, that is, the amount of air required for stable combustion according to the combustion operation stage of the burner 7a.
[0034]
Similarly, the burner 7b of the heat source device 4b switches the combustion operation stage according to the use state of heating, and changes the number of the flame hole members 11 that perform the combustion operation. When performing combustion in the burner 7b, the fan 23b rotates, and an optimal amount of air for stable combustion in the burner 7b is supplied.
[0035]
The burners 7a and 7b combust fuel supplied from the outside, and form a flame in the combustion spaces 8a and 8b. The high-temperature combustion gas generated by the combustion of the fuel moves in the combustion spaces 8a and 8b, and flows toward the first heat exchangers 12a and 12b and the second heat exchangers 13a and 13b. The combustion gas exchanges heat in the first heat exchangers 12a and 12b, and heats the hot and cold water flowing in the first heat exchangers 12a and 12b. The combustion gas becomes relatively low in temperature by performing heat exchange in the first heat exchangers 12a and 12b, and flows toward the second heat exchangers 13a and 13b.
[0036]
The combustion gas that has passed through the first heat exchangers 12a and 13a exchanges heat with the hot water flowing inside in the second heat exchangers 13a and 13b, and heat energy that cannot be released in the first heat exchangers 12a and 12b. Releases most of Therefore, most of the heat energy of the combustion gas that has passed through the second heat exchangers 13a and 13b is recovered, and the temperature of the combustion gas is reduced to a temperature lower than the dew point.
[0037]
Part of the steam contained in the combustion gas condenses in the vicinity of the second heat exchangers 13a and 13b and adheres to the surfaces of the second heat exchangers 13a and 13b. The condensed water that has adhered to the second heat exchangers 13a and 13b falls along the surfaces of the second heat exchangers 13a and 13b, and is discharged to the outside via the drain receivers 14a and 14b. On the other hand, the remainder of the water vapor contained in the combustion gas passes through the second heat exchange sections 13a and 13b together with the combustion gas and flows into the collective exhaust section 9.
[0038]
In the combustion device 1, when the use of the heating circuit is stopped, the burner 7a is stopped in conjunction therewith. Here, the fan 23a has a predetermined rotation speed R. _c Then, the burner 7a continues to rotate for a predetermined time according to the combustion operation stage, and performs a scavenging operation. That is, the fan 23a rotates for a longer time as the number of the flame hole members 11 operating in the burner 7a increases. Therefore, even if it is assumed that the amount of combustion is large and a large amount of drain is generated, the drain attached to the second heat exchanger 13a can be eliminated, and the exhaust can be prevented from being blocked by the drain.
[0039]
On the other hand, in the case where the hot water supply circuit is in use and the burner 7b of the heat source device 4b is performing a combustion operation, the fan 23a keeps rotating even though the combustion in the burner 7a on the heat source device 4a side for the heating circuit is stopped. . Here, when the temperature detected by the outside air temperature detection sensor 26 (outside air temperature t) is equal to or higher than the predetermined temperature T when the burner 7a stops, the fan 23a rotates at a predetermined rotation until the fan 23b of the heat source device 4b stops. Number R _c , And the scavenging operation of the heat source device 4a is performed.
[0040]
As described above, the burner 7b of the heat source device 4b for the hot water supply circuit is being driven for combustion, and burns fuel to generate high-temperature combustion gas. Here, when the outside air temperature t is lower than a predetermined temperature T, for example, in winter, the high-temperature combustion gas discharged from the burner 7a passes through the first heat exchanger 12b and the second heat exchanger 13b. During this time, heat exchange is performed, and the temperature is lowered to a level below the dew point. Therefore, the combustion gas flowing from the heat source device 4b into the collective exhaust portion 9 is in a state where the steam is saturated, and the steam may condense to form white smoke.
[0041]
Therefore, the controller 25 of the combustion device 1 controls the fan 23a of the heating circuit heat source device 4a to prevent the combustion gas discharged from the collective exhaust portion 9 from becoming white smoke. Rotation speed R until the fan 23b stops. _c The rotation is continued at the above rotation speed. That is, the controller 25 increases the number of revolutions of the fan 23a to dilute the combustion gas containing a large amount of water vapor flowing into the collective exhaust portion 9 from the heat source device 4b side, and reduces the steam content from the heat source device 4a side. Introduce fresh air.
[0042]
Here, the rotation speed of the fan 23b changes depending on the combustion state of the burner 7b of the heat source device 4b. More specifically, as the number of combustion operation stages of the burner 7b, that is, the number of the flame hole members 11 performing the combustion operation in the burner 7b increases, the amount of water vapor contained in the combustion gas increases, and the combustion gas may become white smoke. Is high. Therefore, the controller 25 of the combustion device 1 sets the rotation speed of the fan 23a to the rotation speed R when the combustion operation stage of the burner 7b is large. _d To increase. The combustion gas discharged from the heat source device 4b into the collective exhaust portion 9 is mixed with the dried air having a low content of water vapor introduced into the collective exhaust portion 9 from the heat source device 4a. The mixed gas of the combustion gas and the air in the collective exhaust unit 9 is diluted by the air introduced from the heat source device 4b to a saturated steam amount or less, and is discharged without being converted to white smoke.
[0043]
Conversely, when the combustion operation stage of the burner 7b is relatively small, the amount of water vapor contained in the combustion gas is relatively small. Further, when the combustion operation stage of the burner 7b is relatively small, the combustion gas discharged to the collective exhaust portion 9 is diluted to some extent in advance by the air supplied around the flame hole member 11 not used for combustion. . Therefore, when the combustion operation stage of the burner 7b is relatively small, the mixed gas of the combustion gas and the air in the collective exhaust section 9 increases the rotational speed of the fan 23a to the above-mentioned rotational speed R. _d Even if it is not increased, it is diluted below the saturated steam amount. Therefore, the controller 25 of the combustion device 1 sets the rotation speed of the fan 23 to the rotation speed R. _c The same as or rotation speed R _d Rotation speed R smaller than _f To dilute the combustion gas discharged from the heat source device 4b. The mixed gas of the combustion gas and the air in the collective exhaust unit 9 is diluted by the air introduced from the heat source device 4b to a saturated steam amount or less, and is discharged without being converted to white smoke.
[0044]
On the other hand, when the use of the hot water supply circuit is stopped and the combustion in the burner 7b of the heat source device 4b is stopped, the burner 7a of the heat source device 4a for the heating circuit is performing the combustion operation, and the rotation of the fan 23b is continued. By doing so, the scavenging operation is performed, and the combustion gas flowing from the heat source device 4a to the collective exhaust portion 9 is prevented from flowing back to the heat source device 4b. Here, when the outside air temperature t detected by the outside air temperature detection sensor 26 is equal to or higher than the predetermined temperature T, the fan 23b operates at a predetermined rotation speed R until the fan 23a of the heat source device 4a stops. _c Continue rotating with.
[0045]
When the outside air temperature t is lower than the predetermined temperature T, the controller 25 sets the rotation speed R until the fan 23a of the heat source device 4a for the heating circuit stops. _d Or rotation speed R _f To rotate the fan 23b. Here, the rotation speed R of the fan 23b _d , R _f Is a predetermined rotation speed R _c As described above, as the number of the flame hole members 11 used for combustion in the burner 7a increases, the rotation speed of the fan 23b increases.
[0046]
The controller 25 controls the fan 23b of the heat source device 4b to rotate at the rotation speed R. _d Or rotation speed R _f In addition to performing the scavenging operation of the heat source device 4b by rotating at, the air that has a low water vapor content and is dried is supplied to the collective exhaust unit 9. Therefore, the combustion gas that has flowed into the collective exhaust portion 9 from the heat source device 4a side is diluted by the air that has flowed from the heat source device 4a side. Therefore, in the combustion device 1 of the present embodiment, white smoke is not generated due to condensation of the water vapor contained in the combustion gas even in winter or the like where the outside air temperature t is low.
[0047]
In the combustion device 1 of the present embodiment, both the heat source devices 4a and 4b include the first heat exchangers 12a and 12b and the second heat exchangers 13a and 13b. Therefore, the combustion device 1 can recover most of the thermal energy generated by the combustion of the fuel, and has a very high thermal efficiency.
[0048]
The combustion device 1 supplies dry air having a low water vapor content to the collective exhaust portion 9 from the side of the heat source device 4a or the heat source device 4b whose operation is stopped. Therefore, in the combustion device 1 of the present embodiment, even if the combustion gas discharged from the heat source device 4a or the heat source device 4b being driven is saturated with water vapor, the combustion gas is It is diluted by mixing with dry air supplied from the apparatus side, and the dew point temperature is surely lowered. Therefore, the combustion gas is discharged from the collective exhaust unit 9 without being converted to white smoke.
[0049]
The combustion device 1 increases the rotation speed of the fans 23a and 23b of the heat source device 4a or the heat source device 4b whose driving is stopped only when the outside air temperature t is low and there is a concern that white smoke of the combustion gas may occur. Things. Further, the combustion device 1 changes the rotation speed of the fans 23a, 23b to R according to the combustion operation stage of the burners 7a, 7b provided in the heat source devices 4a, 4b during the combustion operation. _d Or R _f To increase. That is, since the combustion device 1 increases the amount of blowing air as needed, running costs are low, and noise accompanying driving of the fans 23a and 23b can be suppressed to a minimum.
[0050]
The combustion device 1 of the above embodiment includes an outside air temperature detecting means 26 for measuring the outside air temperature t, and controls the fans 23a and 23b based on the outside air temperature t and the number of the flame hole members 11 driven in the burners 7a and 7b. Although the motor is rotated at a predetermined rotation speed, the present invention is not limited to this. More specifically, the combustion device 1 includes feed water temperature sensors 21a and 21b that detect the temperature of hot water supplied from the outside, and tap water temperature sensors that detect the temperature of hot water flowing out of the first heat exchangers 12a and 12b. A configuration in which the amount of fuel consumption (combustion amount) in each of the heat source devices 4a and 4b is detected based on detection signals from the sensors 22a and 22b, and the fans 23a and 23b are rotated at a predetermined number of revolutions based on the detection results. It is also possible. That is, the combustion device 1 determines the amount of air blown based on detection signals from the feedwater temperature sensors 21a and 21b and the tap water temperature sensors 22a and 22b, which function as combustion amount detecting means for detecting the amount of combustion in each of the heat source devices 4a and 4b. Adjustment is also possible. According to this configuration, the combustion state in the burners 7a and 7b can be accurately detected, and the generation of white smoke can be reliably prevented by increasing or decreasing the rotation speed of the fans 23a and 23b based on the detection result. it can.
[0051]
In the combustion device 1, the reason why the combustion gas that has passed through the second heat exchangers 13a and 13b turns into white smoke is that the exhaust gas 9 contains steam, and the combustion gas that has become low in temperature below the dew point flows into it. It is due to Therefore, the combustion device 1 is provided with humidity detection means and dew point detection means capable of detecting the humidity or dew point of the combustion gas generated in the heat source device 4a or the heat source device 4b, and based on the detection results of the humidity detection means and the dew point detection means. It is also possible to adopt a configuration in which the number of rotations of the fans 23a and 23b is increased or decreased. With such a configuration, similarly to the combustion device 1 exemplified in the above embodiment, it is possible to prevent the generation of white smoke due to the condensation of water vapor.
[0052]
In the above-described combustion device 1, the heat source devices 4a and 4b both include the first heat exchangers 12a and 12b and the second heat exchangers 13a and 13b, but the present invention is not limited to this. However, one of them does not have to include the second heat exchangers 13a and 13b.
[0053]
Further, in the above embodiment, each of the burners 7a and 7b provided in the heat source devices 4a and 4b has a plurality of flame hole members 11, and the combustion operation stage is switched according to the combustion amount. It is not limited to this. That is, one of the burners 7a and 7b may be constituted by a single flame hole member 11. Further, the burners 7a and 7b do not necessarily need to be able to switch the combustion operation stage.
[0054]
In the above-described embodiment, the combustion device 1 includes the two heat source devices 4a and 4b, but the present invention is not limited to this, and further includes a plurality of heat source devices 4a and 4b. It may be.
[0055]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the combustion gas discharged from the heat source device during the combustion operation is diluted by pouring dry air having a small content of water vapor into the collective exhaust portion, thereby producing white smoke of the combustion gas. Can be reliably prevented.
[0056]
According to the second aspect of the present invention, when the temperature of the outside air is low and there is a concern that water vapor in the combustion gas is generated and white smoke is generated, the supply of heat from the heat source device that is not being driven is performed. Increasing the air volume dilutes the combustion gas and prevents the combustion gas from becoming white smoke due to condensation of water vapor.
[0057]
According to the third aspect of the invention, when it is assumed that the amount of combustion is large and that the combustion gas is converted into white smoke, the amount of air blown from the heat source device that is not being driven is increased to condense water vapor. Can reliably prevent combustion gas from becoming white smoke.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a main part of a combustion device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a second heat exchanger included in the combustion device shown in FIG.
FIG. 3 is a front view showing a first heat exchanger and a second heat exchanger included in the combustion device shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Combustion device
3a, 3b heat exchange section
4a, 4b heat source device
7a, 7b burner (combustion means)
9 Collective exhaust
11a, 11b Flame hole member
12a, 12b First heat exchanger
13a, 13b Second heat exchanger
21a, 21b Feedwater temperature sensor
22a, 22b Hot water temperature sensor
23a, 23b fan (blowing means)

Claims

A plurality of heat source devices including a combustion unit for burning fuel, a heat exchanger for exchanging heat with combustion gas generated in the combustion unit, and a blowing unit for supplying air to the combustion unit; A collecting exhaust portion for collecting and discharging combustion gas discharged from the first heat exchanger, wherein at least one heat source device is disposed on the first heat exchanger and the first heat exchanger is disposed downstream of the first heat exchanger. In a combustion device having a combustion gas that has passed through a heat exchanger and a second heat exchanger that performs heat exchange, when at least one heat source device is performing combustion operation and another heat source device is performing combustion stop, The air is blown from the heat source device side where the combustion is stopped. The combustion means provided in at least one heat source device has a variable flame hole area provided for combustion according to the amount of combustion, and the blower means The air volume is variable, If the area of the flame holes in one or more of the heat source devices is changed, and it is assumed that the combustion gas discharged along with the combustion operation is converted to white smoke, the heat source device being stopped is provided. A combustion device, wherein the amount of air blown by a blowing means is changed.

It is provided with an outside air temperature detecting means for detecting the temperature of the outside air of the combustion device, and based on a detection result of the outside air temperature detecting means, changing an amount of air blown by an air blowing means provided in the heat source device whose driving is stopped. The combustion device according to claim 1, characterized in that:

Claims: It is provided with combustion amount detecting means for detecting the amount of combustion, and based on the detection result of the combustion amount detecting means, changes the amount of air blown by an air blowing means provided in the heat source device whose driving is stopped. Item 3. The combustion device according to Item 1 or 2.