JP2005249249A - Combined combustion apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給湯暖房熱源機のようなバーナを内蔵する燃焼部を少なくとも2個設けた複合燃焼装置に関する。 The present invention relates to a combined combustion apparatus provided with at least two combustion sections containing a burner such as a hot water supply / heating heat source machine.
従来、この種の複合燃焼装置では、各燃焼部に燃焼用空気を供給する各別の送風機を設け、各燃焼部にそのバーナの燃焼量に対応する基準空気量の燃焼用空気を供給するようにしている。また、各燃焼部からの燃焼排気を単一の排気通路に導く燃焼排気の合流部にCOセンサを配置し、COセンサにより検出された燃焼排気中のCO濃度が所定値以上になったときに、燃焼運転中の各燃焼部の燃焼を停止するようにしたものも知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in this type of combined combustion apparatus, a separate blower for supplying combustion air to each combustion unit is provided, and combustion air having a reference air amount corresponding to the combustion amount of the burner is supplied to each combustion unit. I have to. In addition, when a CO sensor is arranged at the merging portion of the combustion exhaust that guides the combustion exhaust from each combustion portion to a single exhaust passage, and the CO concentration in the combustion exhaust detected by the CO sensor exceeds a predetermined value There is also known one that stops combustion in each combustion section during the combustion operation (see, for example, Patent Document 1).
ところで、排気通路からの燃焼排気の排出が屋外の風の影響で妨げられる等の一時的な外乱による不完全燃焼を生じて、CO濃度が所定値以上になることがあり、この場合に直ちに燃焼を停止したのでは、使用者に不便をかける。 By the way, incomplete combustion due to temporary disturbances such as the discharge of combustion exhaust from the exhaust passage being hindered by the influence of outdoor wind may occur, and the CO concentration may exceed a predetermined value. Stopping the operation is inconvenient for the user.
ここで、単一の燃焼部を設けた燃焼装置ではあるが、従来、COセンサの検出CO濃度が所定値以上になったときに、燃焼部への燃焼用空気の供給量を増加するようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。これによれば、外乱による不完全燃焼を生じた場合、燃焼用空気の増量で燃焼状態が改善される可能性が高く、燃焼停止にまで至る頻度が低くなって、使用者に左程不便をかけずに済む。 Here, although the combustion apparatus is provided with a single combustion section, conventionally, when the detected CO concentration of the CO sensor becomes a predetermined value or more, the supply amount of combustion air to the combustion section is increased. Is known (see, for example, Patent Document 2). According to this, when incomplete combustion due to disturbance occurs, it is highly possible that the combustion state will be improved by increasing the amount of combustion air, and the frequency of reaching the combustion stop will be low, which will inconvenience the user to the left. No need to spend.
従って、複合燃焼器においても、燃焼排気中のCO濃度が所定値以上になったときに、燃焼運転中の燃焼部への燃焼用空気の供給量を増加して、CO濃度が所定値未満になるように燃焼状態を改善することが望まれる。 Therefore, even in the combined combustor, when the CO concentration in the combustion exhaust gas exceeds a predetermined value, the supply amount of combustion air to the combustion section during the combustion operation is increased so that the CO concentration becomes less than the predetermined value. It is desirable to improve the combustion state.
ここで、複合燃焼装置では、複数の燃焼部の同時燃焼運転中に、一部の燃焼部のみが不完全燃焼することがある。然し、燃焼排気の合流部に配置したCOセンサでは、何れの燃焼部が不完全燃焼しているかを判別できず、複数の燃焼部への燃焼用空気の供給量を全て増加せざるを得ない。この場合、正常燃焼している燃焼部では、空気過多になって炎の吹き飛び等を生じ、燃焼状態が悪化することがある。そのため、空気供給量を増加してもCO濃度は低下せず、遂には、各燃焼部の燃焼が停止されてしまう。尚、燃焼部毎に個別にCOセンサを設けることも考えられるが、これではコストが高くなってしまう。
本発明は、以上の点に鑑み、複数の燃焼部の同時燃焼運転中に一部の燃焼部の不完全燃焼を生じても、この燃焼部の燃焼状態を、正常燃焼状態の燃焼部の燃焼状態を悪化させずに改善できるようにした複合燃焼装置を提供することをその課題としている。 In view of the above points, the present invention determines the combustion state of a combustion part as a combustion part in a normal combustion state even if incomplete combustion occurs in a part of the combustion parts during simultaneous combustion operation of a plurality of combustion parts. An object of the present invention is to provide a combined combustion apparatus that can be improved without deteriorating the state.
上記課題を解決するために、本発明は、バーナを内蔵する燃焼部を少なくとも2個設けた複合燃焼装置であって、各燃焼部に燃焼用空気を供給する各別の送風機と、各燃焼部からの燃焼排気を単一の排気通路に導く燃焼排気の合流部に配置した、燃焼排気中のCO濃度を検出するCOセンサと、COセンサの検出CO濃度に基づいて燃焼状態が悪化したと判別されたときに、燃焼運転中の各燃焼部への燃焼用空気の供給量が燃焼量に対応する基準空気量よりも増加されるように送風機を制御する制御手段とを備えるものにおいて、基準空気量に対する燃焼用空気の供給量の比率を表す係数を空気増量係数として、正常燃焼状態での燃焼用空気の増量による燃焼状態の悪化を生じないように各燃焼部毎に設定された空気増量係数の設定値を記憶する記憶手段を備え、制御手段は、燃焼状態が悪化したと判別されたときに、燃焼運転中の各燃焼部への燃焼用空気の供給量を、記憶手段に記憶されている当該各燃焼部の空気増量係数の設定値に合わせて増加するように構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a combined combustion apparatus provided with at least two combustion sections with a built-in burner, each blower supplying combustion air to each combustion section, and each combustion section A CO sensor for detecting the CO concentration in the combustion exhaust disposed at the merging portion of the combustion exhaust leading the combustion exhaust from the exhaust to a single exhaust passage, and determining that the combustion state has deteriorated based on the detected CO concentration of the CO sensor And a control means for controlling the blower so that the supply amount of the combustion air to each combustion section during the combustion operation is increased from the reference air amount corresponding to the combustion amount. Air expansion coefficient set for each combustor to prevent the deterioration of the combustion state due to the increase of the combustion air in the normal combustion state, with the coefficient representing the ratio of the supply amount of combustion air to the amount as the air increase coefficient Memorize the set value Each of the combustion sections stored in the storage means for supplying the amount of combustion air supplied to each combustion section during the combustion operation when it is determined that the combustion state has deteriorated. It is configured to increase in accordance with the set value of the air increase coefficient.
上記の構成によれば、複数の燃焼部の同時燃焼運転中に一部の燃焼部の不完全燃焼を生じて燃焼状態が悪化したと判別されると、燃焼用空気の供給量が増加されて、不完全燃焼状態の燃焼部の燃焼状態が改善される。この際、正常燃焼状態の燃焼部に供給する燃焼用空気も増加されるが、この増加量は、上記した空気増量係数の設定で、正常燃焼状態での燃焼用空気の増加による燃焼状態の悪化を生じないように制限されており、そのため、正常燃焼状態の燃焼部の燃焼状態が悪化することはない。尚、不完全燃焼を生じたときの燃焼改善のため、空気増量係数の設定値は、正常燃焼状態での燃焼用空気の増加による燃焼状態の悪化を生じない範囲で可及的に大きく設定すること、即ち、この範囲の上限または上限近傍の値に設定することが望ましい。 According to the above configuration, when it is determined that the combustion state has deteriorated due to incomplete combustion in some of the combustion sections during the simultaneous combustion operation of the plurality of combustion sections, the supply amount of combustion air is increased. The combustion state of the incomplete combustion state of the combustion part is improved. At this time, the combustion air supplied to the combustion section in the normal combustion state is also increased, but this increase amount is a deterioration of the combustion state due to the increase in the combustion air in the normal combustion state by setting the air increase coefficient described above. Therefore, the combustion state of the combustion part in the normal combustion state is not deteriorated. In order to improve combustion when incomplete combustion occurs, the set value of the air increase coefficient is set as large as possible within a range that does not cause deterioration of the combustion state due to an increase in combustion air in the normal combustion state. That is, it is desirable to set the upper limit of this range or a value near the upper limit.
また、正常燃焼状態での燃焼用空気の増加による燃焼状態の悪化を生じない空気増量係数の上限は全ての燃焼部で同一とは限らないが、本発明では、燃焼部毎に空気増量係数を設定しているため、問題はない。 In addition, although the upper limit of the air increase coefficient that does not cause deterioration of the combustion state due to an increase in combustion air in the normal combustion state is not necessarily the same in all combustion parts, in the present invention, the air increase coefficient is set for each combustion part. Because it is set, there is no problem.
尚、燃焼状態が悪化したと判別されたときに、空気増量係数をその設定値に向けて段階的に増加するようにしても良い。 When it is determined that the combustion state has deteriorated, the air increase coefficient may be increased stepwise toward the set value.
図1は、給湯暖房熱源機を示しており、給湯用燃焼部1と、暖房用燃焼部2とを備える。各燃焼部1,2は、燃焼筐11,21と、燃焼筐11,21の下部に収納したバーナ12,22と、燃焼筐11,21の上部に収納した熱交換器13,23とで構成されている。給湯用燃焼部1の熱交換器13には、上流側の給水管14と、下流側の出湯管15とが接続されており、出湯管15の下流端の出湯栓(図示せず)を開いて熱交換器13に通水したとき、バーナ12に着火されて、出湯栓から設定温度の湯が出湯される。暖房用燃焼部2の熱交換器23は、往き管24と戻り管25とを介して床暖房等の暖房回路(図示せず)に接続されており、暖房回路に熱交換器23を介して湯水を循環させて、暖房を行う。
FIG. 1 shows a hot water supply / heating heat source machine, and includes a hot water
各燃焼部1,2のバーナ12,22には、夫々、電磁開閉弁16,26と電磁比例弁17,27とを介してガスが供給され、電磁開閉弁16,26によりバーナ12,22の燃焼開始とその停止とが行われ、電磁比例弁17,27によりバーナ12,22の燃焼量が調節される。また、各燃焼部1,2の燃焼筐11,21には、夫々送風機18,28を介して燃焼用空気が供給される。これら電磁開閉弁16,26、電磁比例弁17,27、送風機18,28は制御手段たるコントローラ3により制御される。そして、各燃焼部1,2の燃焼運転時には、給湯負荷や暖房負荷に応じたバーナ12,22の燃焼量を演算し、この燃焼量に合わせて電磁比例弁17,27の開度を制御すると共に、この燃焼量に対応する量の燃焼用空気が供給されるように送風機18,28の回転数を制御する。
Gas is supplied to the
両燃焼部1,2からの燃焼排気は単一の排気通路4を介して外部に排出されるようになっている。そして、各燃焼部1,2からの燃焼排気を排気通路4に導く燃焼排気の合流部4aに、燃焼排気中のCO濃度を検出するCOセンサ5を配置し、このCOセンサ5の検出信号をコントローラ3に入力している。コントローラ3は、COセンサ5の検出CO濃度に基づいて燃焼状態が悪化したと判別したとき、燃焼運転中の各燃焼部1,2への燃焼用空気の供給量を増加して、燃焼状態を改善する燃焼改善制御を実行する。
Combustion exhaust from both
燃焼改善制御の詳細は図2に示す通りであり、電源投入時にS1のステップでコントローラ3の初期化を行った後、S2のステップでCOセンサ5に通電して、所定時間(約40秒)COセンサ5のセルフクリーニングを行う。次に、S3のステップで給湯用燃焼部1の空気増量係数K1と、暖房用燃焼部2の空気増量係数K2とを共に「1」にセットする。空気増量係数K1,K2は、燃焼量に対応する基準空気量に対する燃焼用空気の供給量の比率を表す係数である。コントローラ3は、基準空気量に各空気増量係数K1,K2を乗算した量の燃焼用空気が各燃焼部1,2に供給されるように各送風機18,28を制御する。尚、基準空気量は、燃焼量に対応する理論空気量または理論空気量に所定の過剰率を乗算した値に設定されている。
The details of the combustion improvement control are as shown in FIG. 2. After the
次に、S4のステップにおいて、給湯用燃焼部1と暖房用燃焼部2の少なくとも一方が燃焼運転中であるか否かを判別し、燃焼運転中であれば、S5のステップでCOセンサ5が正常であるか否かをチェックする。そして、COセンサ5が正常でなければ、S6のステップでエラー停止処理を実行する。この停止処理では、COセンサ5が異常である旨を表示すると共に、燃焼運転を停止する。
Next, in step S4, it is determined whether or not at least one of the hot
COセンサ5が正常であれば、S7のステップでCOセンサ5の検出CO濃度が所定時間(例えば20秒)連続して所定値(例えば、300ppm)以上になっているか否かを判別する。具体的には、COセンサ5の検出CO濃度が所定値以上になったときに計時動作を開始し、検出CO濃度が所定値を下回ったときに零リセットされるタイマを設け、このタイマの計時時間が所定時間に達したときに、COセンサ5の検出CO濃度が所定時間連続して所定値以上になっていると判断する。そして、COセンサ5の検出CO濃度が所定時間連続して所定値以上になっている場合は、燃焼状態が悪化したと判断し、S8のステップで各空気増量係数K1,K2が「1」にセットされているか否かを判別する。尚、COセンサ5の検出CO濃度が所定値以上になったとき、直ちに燃焼状態が悪化したと判断することも可能であるが、制御の安定性を考慮して、一次的なCO濃度の上では燃焼状態が悪化したと判断しないようにしている。また、S7のステップからS8のステップに進むときは、前記タイマを零リセットする。
If the
ここで、電源投入後、最初にS8のステップまで進んだ場合、各空気増量係数K1,K2はS3のステップで「1」にセットされているため、S8のステップでの判別結果は「YES」となる。この場合はS9のステップに進み、各空気増量係数K1,K2を、コントローラ3に設けた記憶手段たるメモリ3aに記憶されている各設定値YK1,YK2にセットした後、S4のステップに戻る。
Here, after the power is turned on, when the process proceeds to step S8 for the first time, the air increase coefficients K1 and K2 are set to “1” in step S3. Therefore, the determination result in step S8 is “YES”. It becomes. In this case, the process proceeds to step S9, and the air increase coefficients K1 and K2 are set to the set values YK1 and YK2 stored in the memory 3a as storage means provided in the
各設定値YK1,YK2は、正常燃焼状態での燃焼用空気の増量による燃焼状態の悪化を生じない範囲の上限または上限近傍の値に設定されている。ここで、前記範囲の上限は、給湯用燃焼部1と暖房用燃焼部2とで異なること、例えば、給湯用燃焼部1では「1.05」、暖房用燃焼部2では「1.04」になることがある。そこで、給湯用燃焼部1における設定値YK1と、暖房用燃焼部2における設定値YK2とを個別に設定してメモリ3aに記憶させている。
Each set value YK1, YK2 is set to an upper limit or a value in the vicinity of the upper limit in a range in which the deterioration of the combustion state due to the increase in the amount of combustion air in the normal combustion state does not occur. Here, the upper limit of the range is different between the hot
上記の如く各空気増量係数K1,K2が各設定値YK1,YK2にセットされると、各燃焼部1,2への燃焼用空気の供給量が基準空気量よりも増加され、不完全燃焼している燃焼部の燃焼状態が改善される。例えば、YK1=1.05、YK2=1.04であれば、給湯用燃焼部1への燃焼用空気の供給量は基準空気量の5%増しになり、暖房用燃焼部2への燃焼用空気の供給量は基準空気量の4%増しになる。また、両燃焼部1,2の同時燃焼運転時に、両燃焼部1,2の一方、例えば、給湯用燃焼部1のみが不完全燃焼を生じて、COセンサ5の検出CO濃度が所定値以上になった場合、正常燃焼している暖房用燃焼部2への空気供給量も増加されるが、この増加量は暖房用燃焼部2の燃焼状態を空気過多で悪化させる程ではないため、暖房用燃焼部2は正常燃焼状態に維持される。その結果、多くの場合は、COセンサ5の検出CO濃度が所定値よりも低くなり、再度S8のステップに進むことが回避される。
As described above, when the air increase coefficients K1 and K2 are set to the set values YK1 and YK2, the supply amount of combustion air to the
一方、燃焼用空気の供給量を上記の如く増加しても、COセンサ5の検出CO濃度が所定値より低くならず、再度S8のステップに進んだときは、既に各空気増量係数K1,K2が各設定値YK1,YK2にセットされているため、YK1,YK2≠1と判別される。この場合は、S10のステップに進み、不完全燃焼停止処理を実行する。この停止処理では、不完全燃焼を生じた旨を表示すると共に、燃焼運転を停止する。
On the other hand, even if the supply amount of combustion air is increased as described above, when the detected CO concentration of the
尚、上記実施形態では、S7のステップでの1回目の「YES」の判定でS9のステップに進んだときに各空気増量係数K1,K2を各設定値YK1,YK2にセットしているが、各空気増量係数K1,K2を各設定値YK1,YK2に向けて段階的に増加させることも可能である。この場合は、S7のステップで「YES」と判定される度に各空気増量係数K1,K2を1段階宛増加させ、各空気増量係数K1,K2が各設定値YK1,YK2にまで増加されても、S7のステップで「YES」と判定されたときに、不完全燃焼停止処理を実行する。 In the above embodiment, the air increase coefficients K1 and K2 are set to the set values YK1 and YK2 when the process proceeds to step S9 with the first “YES” determination in step S7. It is also possible to increase each air increase coefficient K1, K2 stepwise toward each set value YK1, YK2. In this case, each time the air increase coefficient K1, K2 is increased by one step each time it is determined “YES” in step S7, each air increase coefficient K1, K2 is increased to each set value YK1, YK2. In addition, when it is determined “YES” in the step of S7, the incomplete combustion stop process is executed.
以上、給湯暖房熱源機に本発明を適用した実施形態について説明したが、給湯用燃焼部と風呂の追焚き用燃焼部とを備える風呂給湯熱源機、更には、3個以上の燃焼部を備える複合燃焼装置にも同様に本発明を適用できる。 As mentioned above, although embodiment which applied this invention to the hot water supply heating heat source machine was described, the hot water supply heat source machine provided with the combustion part for hot water supply and the combustion part for reheating of a bath, and also provided with three or more combustion parts The present invention can be similarly applied to a combined combustion apparatus.
1…給湯用燃焼部、2…暖房用燃焼部、12,22…バーナ、18,28…送風機、3…コントローラ(制御手段)、3a…メモリ(記憶手段)、4…排気通路、4a…合流部、5…COセンサ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
基準空気量に対する燃焼用空気の供給量の比率を表す係数を空気増量係数として、正常燃焼状態での燃焼用空気の増量による燃焼状態の悪化を生じないように燃焼部毎に設定された空気増量係数の設定値を記憶する記憶手段を備え、
制御手段は、燃焼状態が悪化したと判別されたときに、燃焼運転中の各燃焼部への燃焼用空気の供給量を、記憶手段に記憶されている当該各燃焼部の空気増量係数の設定値に合わせて増加するように構成されていることを特徴とする複合燃焼装置。 A combined combustion apparatus provided with at least two combustion sections with a built-in burner, each blower supplying combustion air to each combustion section, and combustion exhaust from each combustion section is guided to a single exhaust passage A CO sensor for detecting the CO concentration in the combustion exhaust disposed at the merging portion of the combustion exhaust, and each combustion unit in the combustion operation when it is determined that the combustion state has deteriorated based on the detected CO concentration of the CO sensor And a control means for controlling the blower so that the supply amount of the combustion air to the reference air amount corresponding to the combustion amount is increased,
Air increase set for each combustor to prevent deterioration of the combustion state due to the increase in combustion air in the normal combustion state, with the coefficient representing the ratio of the supply amount of combustion air to the reference air amount as the air increase coefficient Storage means for storing the set value of the coefficient;
When it is determined that the combustion state has deteriorated, the control means sets the amount of combustion air supplied to each combustion section during the combustion operation and sets the air increase coefficient of each combustion section stored in the storage means. A combined combustion apparatus configured to increase in accordance with a value.
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