JP2012159290A - 燃焼装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 凝縮水ドレン手段40は、潜熱回収用の副熱交換器8の下方に配置されて副熱交換器8から落下した凝縮水を回収する回収トレイ41と、回収トレイ41と浴槽湯供給回路75との間に接続されたドレン回路42と、ドレン回路42に設けられたドレンタンク44を備えている。制御手段60は、自動運転スイッチがオンされた時に、浴槽水位センサからの浴槽水位に基づき、設定水位までに必要とされる湯張り量を演算し、少なくともこの湯張り量と上記ドレンタンク44の凝縮水の貯留状況に基づいて、上記自動運転開始前に上記湯張りモードを実行すべきか否かを判断する。
【選択図】 図1
Description
下段(上流側)の主熱交換器は一般的な1段の熱交換器からなる給湯装置と同様に、燃焼ガス中の顕熱を回収する。上段(下流側)の副熱交換器は燃焼ガス中の水蒸気(燃焼により発生した水分)を凝縮させて潜熱を回収する。上記顕熱回収により燃焼ガスの熱エネルギーの約80%を回収し、上記潜熱回収により約15%を回収するため、熱効率が非常に高くなる。
また、他の排水タイミングとして、ドレンタンクに設けたドレンレベル検出手段が凝縮水の満水レベルを検出した時に、浴槽の栓を抜いて排水をするように促す警報を発し、強制的に凝縮水の排水を行うこともある。
上記凝縮水ドレン手段は、上記副熱交換器の下方に配置されて副熱交換器から落下した凝縮水を回収する回収トレイと、上流端がこの回収トレイに接続され下流端が上記追焚循環回路に接続されたドレン回路と、このドレン回路に設けられ凝縮水を溜めるドレンタンクと、上記ドレン回路においてドレンタンクの下流側に設けられた弁手段とを備え、
上記制御手段は、上記自動運転指令手段からの自動運転指令に応答して自動運転を実行し、この自動運転では、上記給湯用バーナを燃焼させるとともに注湯弁を開くことにより、浴槽水位が設定水位になるまで上記給湯回路からの湯を湯張り回路を経て浴槽に供給する湯張りモードを実行し、この湯張りモード終了後に、ポンプ駆動により浴槽の湯を循環させて追焚を行なうことにより浴槽の湯を設定温度に維持する保温モードを実行し、
上記制御手段は上記弁手段を閉じてドレン回路を遮断することによりドレンタンクへの凝縮水の貯留を行い、弁手段を開いてドレン回路を追焚循環回路に連通させることによりドレンタンクからの凝縮水を上記追焚循環回路へと排水するドレン排水を行うようにした燃焼装置において、
上記制御手段は、上記自動運転指令手段から自動運転指令を受けた時に、上記浴槽水位検出手段からの浴槽水位に基づき、設定水位までに必要とされる湯張り量を演算し、少なくともこの湯張り量と上記ドレンタンクの凝縮水の貯留状況に基づいて、上記自動運転開始前に上記湯張りモードを実行すべきか否かを判断することを特徴とする。
他の態様では、さらにドレンタンクの凝縮水のレベルを検出するドレンレベル検出手段を備え、上記制御手段は、このドレンレベル検出手段からの検出レベルを上記貯留状況の情報として用いる。
上記態様において、好ましくは上記所定レベルが満水レベルより所定量低くする。この場合、入浴中の給湯に伴い凝縮水が発生しても満水レベルにならない。この場合、満水レベルを上記基準レベルと一致させた場合でも、給湯停止等の不都合を回避できる。
他の態様では、上記制御手段は、上記湯張りを実行し更に上記入浴に伴う給湯を実行した時に、ドレンタンクの凝縮水のレベルが所定レベルを超えると判断した場合に、湯張りモードを実行しない。この所定レベルを、給湯用バーナの燃焼停止やドレン排水実行の基準となるレベルと等しくするか、この基準レベルより下回るようにすれば、入浴中の給湯停止等の不都合を確実に回避できる。
上記態様において、好ましくは上記所定レベルがドレンタンクの満水レベルである。これにより、入浴中の給湯に伴い凝縮水が発生しても満水レベルを超えることは無い。
別の演算として、上記制御手段は、上記ドレンタンクが所定レベルになるまでの凝縮水発生量に対応する余裕燃焼熱量を演算し、上記湯張りおよび必要に応じて入力中の給湯で要求される予想燃焼熱量を演算し、この予想燃焼熱量が上記余裕燃焼熱量を超える場合には、湯張りモードを実行しないようにする。なお、所定レベルの凝縮水発生に対応する所定燃焼熱量を予め設定し、凝縮水の貯留量に対応する燃焼熱量に上記予想燃焼熱量を加えた値が上記所定燃焼熱量に達するか否かを判断しても同じ結果が得られる。両演算と実質的に等しい。
本発明の他の態様では、上記制御手段は、湯張りモードを実行しないと判断した時に、上記注湯弁を開き、上記給湯バーナの非燃焼状態を維持することにより、浴槽に給湯回路からの水を供給し、その後で追焚を実行する。この場合、浴槽に水を供給して設定水位にした後で追焚をすることにより、湯張りと同等の結果が得られるので、入浴が可能になる。
元管5xには、元ガス電磁弁6xとガス比例弁6yが設けられ、分岐管5a,5bにはそれぞれ分岐電磁弁6a,6bが設けられている。
上記満水レベル検出による燃焼停止の際、水量制御弁15を制御して水量を所定水量(例えば毎分5リットル)まで徐々に減少させ、これに伴い燃焼熱量を減少させ、所定水量になってからまたは水量を減じ始めてから所定時間(例えば1分)後に、燃焼を停止してもよい。このようにすれば、燃焼停止により急に冷たい水が出てユーザーに不快感を与えるのを防止でき、しかも凝縮水の蓄積量の増加は僅かで済む。
上記湯張りモードでは、注湯電磁弁31を開き、上記給湯運転と同様にして上記給湯用バーナ4aで燃焼を行うことにより、設定温度の湯を給湯管12から湯張り回路30、追焚循環回路20を経て浴槽70に供給する。
(1)単位時間当たりの燃焼熱量が多いほど、発生量を多く補正する。
(2)給湯用バーナ4aの燃焼領域数が多いほど、発生量を多く補正する。
(3)環境湿度が高いほど発生量を多く補正する。
(4)環境温度が低いほど発生量を多く補正する。
次に、上記凝縮水の貯留量L1と予想発生量L2の和が、満水レベルに相当する貯留量L0を超えるか否かを判断する(ステップ109)。ここで否定判断した場合には、前述のように湯張りを行い(ステップ110,111)、自動保温モードに進む(ステップ112)。なお、この湯張りは水量センサ33の検出水量の積算値が上記のようにして演算された湯張り量に達し、浴槽水位センサ24で設定水位に達したことを確認することにより完了する。
(1)積算燃焼熱量(演算値)が、上記ドレンレベル1,2に対応する積算燃焼熱量(所定値)以上か否かの判断。
(2)積算燃焼熱量を換算した凝縮水貯留量(演算値、ドレンレベル)が、ドレンレベル1,2以上か否かの判断。
また、この配管洗浄工程において、最初は加熱しない水を供給し、その後に熱湯(60°C)を供給してもよい。水でドレン水(凝縮水)を流せば異臭等の発生を防止でき、その後の熱湯で配管の消毒を行うことができる。
そして、ユーザーが浴槽栓を抜くことにより、浴槽水位が基準水位以下になった場合には、上記ドレン排水、配管洗浄のルーチン100に移行する。
なお、自動運転スイッチをオフにした状態またはリモコンスイッチオフの状態で水位センサ24の水位を常時監視し、この水位低下により浴槽残水無しと判断して、ドレン排水、配管洗浄を実行してもよいし、所定時間間隔でポンプ23を駆動し、水流スイッチ25により浴槽残水の有無を確認し、浴槽残水無しと判断してドレン排水、配管洗浄を実行してもよい。
第2実施形態の給湯装置は、暖房、追焚機能を備えた給湯装置である。この実施形態において、第1実施形態に対応する構成部には同番号を付し、その詳細な説明を省略する。
制御手段で実行されるドレン排水、配管洗浄、リモコン表示制御、燃焼制御は、第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
また、燃焼非実行、燃焼停止の判断時(例えば、図3においてステップ109において肯定判断した時や、給湯運転中にドレンレベル2と判断した時)に、ドレン排水を無条件で、または浴槽残水無しの条件等を付けて、ドレン排水、配管洗浄を行なってもよい。
ドレン排水を強制的に無条件で実行する場合には、リモコン65での音声表示等で処理動作中であることを報知してもよい。
また、表示部65aでの警告表示を音声表示にしてもよい。
中和器43の代わりに、給水管からの水をドレンタンクに供給して希釈を行ってもよい。また、中和、希釈を行わなくてもよい。
4c 暖房用バーナ(他用途バーナ)
7 主熱交換器
8 副熱交換器
9 追焚用熱交換器
9’ 暖房用の主熱交換器(他用途主熱交換器)
9” 暖房用の副熱交換器(他用途副熱交換器)
10 給湯回路
20,20A 追焚循環回路
23 ポンプ
24 水位センサ(水位検出手段)
25 水流スイッチ25(水流検出手段)
30 湯張り回路
31 注湯電磁弁(注湯弁)
40 凝縮水ドレン手段
41 回収トレイ
42 ドレン回路
44 ドレンタンク
45 ドレン側電磁弁(ドレン弁、弁手段)
49 切替弁(弁手段)
50 ドレンレベル検出手段
60 制御手段
65 リモートコントローラ
65a 表示部(表示手段)
65y 自動運転スイッチ(自動運転指令手段)
65z ドレンスイッチ(ドレン排水指令手段)
70 浴槽
80 暖房循環回路(他用途回路)
Claims (12)
- 給湯用バーナと、この給湯用バーナからの燃焼ガスの顕熱を回収する主熱交換器と、この主熱交換器の下流側において燃焼ガスの潜熱を回収する副熱交換器と、これら主熱交換器と副熱交換器を通る給湯回路と、浴槽に接続された追焚循環回路と、この追焚循環回路に設けられたポンプおよび追焚用熱交換器と、上流端が上記給湯回路に接続され下流端がこの追焚循環回路に接続された湯張り回路と、この湯張り回路に設けられた注湯弁と、燃焼ガス中の水分が上記副熱交換器で凝縮することにより生成された凝縮水を回収して排水する凝縮水ドレン手段と、上記給湯用バーナおよび凝縮水ドレン手段を制御する制御手段と、浴槽の水位を検出する浴槽水位検出手段と、自動運転指令手段とを備え、
上記凝縮水ドレン手段は、上記副熱交換器の下方に配置されて副熱交換器から落下した凝縮水を回収する回収トレイと、上流端がこの回収トレイに接続され下流端が上記追焚循環回路に接続されたドレン回路と、このドレン回路に設けられ凝縮水を溜めるドレンタンクと、上記ドレン回路においてドレンタンクの下流側に設けられた弁手段とを備え、
上記制御手段は、上記自動運転指令手段からの自動運転指令に応答して自動運転を実行し、この自動運転では、上記給湯用バーナを燃焼させるとともに注湯弁を開くことにより、浴槽水位が設定水位になるまで上記給湯回路からの湯を湯張り回路を経て浴槽に供給する湯張りモードを実行し、この湯張りモード終了後に、ポンプ駆動により浴槽の湯を循環させて追焚を行なうことにより浴槽の湯を設定温度に維持する保温モードを実行し、
上記制御手段は上記弁手段を閉じてドレン回路を遮断することによりドレンタンクへの凝縮水の貯留を行い、弁手段を開いてドレン回路を追焚循環回路に連通させることによりドレンタンクからの凝縮水を上記追焚循環回路へと排水するドレン排水を行うようにした燃焼装置において、
上記制御手段は、上記自動運転指令手段から自動運転指令を受けた時に、上記浴槽水位検出手段からの浴槽水位に基づき、設定水位までに必要とされる湯張り量を演算し、少なくともこの湯張り量と上記ドレンタンクの凝縮水の貯留状況に基づいて、上記自動運転開始前に上記湯張りモードを実行すべきか否かを判断することを特徴とする燃焼装置。 - 上記制御手段は、上記湯張り量およびドレンタンクの凝縮水の貯留状況のみならず、湯張り後の入浴中の給湯に必要な消費燃焼熱量またはこれに対応する凝縮水の発生量の情報に基づいて自動運転開始前に上記湯張りモードを実行すべきか否かを判断することを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置。
- 上記制御手段は、前回のドレン排水後からの上記バーナでの積算燃焼熱量を演算し、この積算燃焼熱量またはこれに対応する凝縮水の発生量を、上記貯留状況の情報として用いることを特徴とする請求項1または2に記載の燃焼装置。
- さらにドレンタンクの凝縮水のレベルを検出するドレンレベル検出手段を備え、上記制御手段は、このドレンレベル検出手段からの検出レベルを上記貯留状況の情報として用いることを特徴とする請求項1または2に記載の燃焼装置。
- 上記制御手段は、上記湯張りを実行するとドレンタンクの凝縮水のレベルが所定レベルを超えると判断した場合に、湯張りモードを実行しないことを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置。
- 上記所定レベルが満水レベルより所定量低いことを特徴とする請求項5に記載の燃焼装置。
- 上記制御手段は、上記湯張りを実行し更に上記入浴に伴う給湯を実行すると、ドレンタンクの凝縮水のレベルが所定レベルを超えると判断した場合に、湯張りモードを実行しないことを特徴とする請求項2に記載の燃焼装置。
- 上記所定レベルがドレンタンクの満水レベルであることを特徴とする請求項7に記載の燃焼装置。
- 上記制御手段は、湯張りモードを実行しないと判断した時に、上記注湯弁の閉じ状態を維持し、上記給湯バーナの非燃焼状態を維持することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の燃焼装置。
- 上記制御手段は、湯張りモードを実行しないと判断した時に、上記注湯弁を開き、上記給湯バーナの非燃焼状態を維持することにより、浴槽に給湯回路からの水を供給し、その後で追焚を実行することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の燃焼装置。
- さらに表示手段を備え、上記制御手段は、湯張りモードを実行せずと判断した時には、表示手段に警告表示を行うことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の燃焼装置。
- 上記ドレン回路が上記追焚循環回路において上記ポンプの吸い込み側に接続され、
上記弁手段は上記ドレン回路と追焚循環回路の接続点に設けられた3方切替弁を含み、この切替弁の遮断位置ではポンプ吸い込み側を浴槽に連通させてドレン回路から遮断し、この切替弁の連通位置ではポンプ吸い込み側をドレン回路に連通させるようになっており、
上記制御手段は、ドレン排水の際には、上記切替弁の切替動作によりポンプ吸い込み側をドレン回路に連通させるとともに、上記ポンプを駆動することを特徴とする請求項1〜11に記載の燃焼装置。
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