JP2012211765A - 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と、ドレンタンクの凝縮水のレベルを段階的に検出するドレンレベル検出手段50を備えている。制御手段60は、ドレンタンク44の凝縮水のレベルが上昇する過程でドレンレベル検出手段50で所定レベルを検出した後からのバーナ4aでの積算燃焼熱量を、ドレンタンク44に蓄積された凝縮水の蓄積量に見合う値として演算し、この積算燃焼熱量または換算された凝縮水蓄積量を表す演算値が所定値に達したと判断した時に、バーナ4aの燃焼停止や、リモコン65への警告表示や、ドレンタンクの凝縮水の浴槽への排水を実行する。
【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。
さらに、上記ドレンレベル検出手段がドレンタンクの所定レベル(満水レベルより低い)を検出した時にポンプを駆動し、浴槽水が無いことを確認した時に凝縮水の排水を行う場合もある。
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浴槽湯供給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、ドレンタンクの凝縮水のレベルを段階的に検出するドレンレベル検出手段を備え、
上記制御手段は、上記弁手段を遮断位置にし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、弁手段を連通位置にしてドレン回路を浴槽湯供給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浴槽湯供給回路へと排水するドレン排水を実行するようにした燃焼装置において、
上記制御手段は、上記ドレンタンクの凝縮水のレベルが上昇する過程で上記ドレンレベル検出手段で所定レベルを検出した後からの上記バーナでの積算燃焼熱量を、ドレンタンクにおける凝縮水の追加蓄積量に見合う値として演算し、この積算燃焼熱量または換算された凝縮水の追加蓄積量を表す演算値が所定値に達したと判断した時に、凝縮水の発生の抑制、表示手段への警告表示指令、上記ドレン排水の少なくともいずれか1つを含むドレン制御を実行することを特徴とする。
ることができ、ドレンレベル検出手段で検出されたレベルに、凝縮水の追加蓄積量を勘案して、きめ細かな又はドレンレベル検出手段では実現できないドレン制御(凝縮水の発生の抑制、表示手段への警告表示指令、上記ドレン排水の少なくともいずれか1つ)を正確に実行することができる。また、ドレンレベル検出手段での検出可能レベルの数を削減してその構成を簡略化できる。
上記凝縮水発生の抑制は後述のように複数の態様がある。また、表示手段への警告表示は、ユーザーにドレン排水のための操作を催促する。ドレン排水は、無条件で実行してもよいし、他の所定条件を満足した時に実行してもよい。
(1)単位時間当たりの燃焼熱量が高いほど上記演算値を高く補正する。
(2)上記バーナが複数の燃焼領域を有している場合、燃焼領域が多いほど上記演算値を高く補正する。
(3)環境湿度が高いほど上記演算値を高く補正する。
(4)環境温度が低いほど上記演算値を高く補正する。
他の形態として、上記給湯用回路には副熱交換器をバイパスするバイパス回路が設けられ、このバイパス回路の上流側接続点には3方切替弁が設けられ、上記制御手段は凝縮水の発生を抑制するために、上記3方切替弁を副熱交換器からバイパス回路側に切り替える。
これにより、追焚循環回路のポンプをドレン排水に用いることができる。
(1)上記ドレン排水後の演算値が所定値に達したと判断した時に、ポンプを駆動し、追焚循環回路に設けた水流検出手段が水流を検出せず浴槽残水無しと判断した場合に上記ドレン排水を行う。
(2)上記ドレン排水後の演算値が所定値に達したと判断した時に、追焚循環回路に設けられた水位検出手段による検出水位に基づいて浴槽残水無しと判断した場合に上記ドレン排水を行う。
これにより、凝縮水のドレンタンクへの蓄積量に見合う情報をより正確に得ることができる。
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。
この時、副熱交換器8で発生する凝縮水は上記と同様に回収され中和されドレンタンク44に蓄えられる。
(1)単位時間当たりの燃焼熱量が高いほど、積算燃焼熱量を高く補正する。
(2)給湯用バーナ4aの燃焼領域数が多いほど、積算燃焼熱量を高く補正する。
(3)環境湿度が高いほど積算燃焼熱量を高く補正する。
(4)環境温度が低いほど積算燃焼熱量を高く補正する。
上記ドレンレベル1の検出では給湯用バーナ4aの燃焼は継続される。この「満水警告」の表示は、満水に近づいていることを警告するものであり、給湯停止まで(具体的には出湯栓やシャワーを閉じるまで)続く。
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「満水」は、現実に満水レベルに達したことを警告するものであり、給湯を停止しても継続し、リモコン65のリモコンスイッチ65xをオフにするまで継続される。なお、この「満水」の警告表示を給湯停止までとしてもよい。
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。
注湯の最中にレベル2(満水レベル)に達したら注湯を途中で停止し、レベル1(満水レベルより低いレベル)の場合には注湯を停止せず警告のみ行う。
また、上記ドレンレベル1がドレンレベル2の半分程度で、上記所定燃焼熱量Q0に対応するドレンレベルLxがこれらレベル1,2の中間のレベルであるように設定した場合には、ステップ122で否定判断した時に、ステップ123で「満水警告」を表示し、さらにステップ124,125を実行する。この場合、ステップ127の判断は、注湯運転開始後に1回だけ実行し、ステップ130で否定判断した時にはステップ129に戻るようにしてもよい。なお、ステップ127で肯定判断の時にはステップ128で「満水予告」を表示する。
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が常時水位を監視し、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。
また、追焚運転中、追焚終了時には、図4のステップ146のように浴槽水位を監視し、基準水位以下になった時に、ドレン排水、配管洗浄のルーチン100を実行する。
なお、図5の給湯運転中のドレン制御において、ステップ151で肯定判断した時に、より簡単な制御を行うようにしてもよい。すなわち、事前にポンプ23駆動を実行したか否かを判断し、肯定判断した時には浴槽水位を監視し、この浴槽水位が基準水位以下になった時に、上記ドレン排水、配管洗浄のルーチン100を実行する。この場合、事前にポンプ駆動を実行していないと判断した時には、一度ポンプ23を駆動させて水流スイッチ25のオン、オフにより残水の有無を確認し、残水無しの場合には上記ルーチン100を実行し、残水ありの場合には上記浴槽水位の監視に移行する。
なお、この図6の制御でのドレン排水、配管洗浄ルーチン100では、図2のステップ101は実行しなくてもよい。
図6の制御において設定時間は、時間帯でなく時刻(例えば午前1時ちょうど)であってもよい。
なお、上記と同様の作用を得るために、ドレン排水後の積算燃焼熱量が、ドレンタンク44の満水レベルを超えて、排気口部3の貯留能力に対応する凝縮水の貯留量に見合う所定燃焼熱量に達するまで、燃焼を継続させるようにしてもよい。
(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蓄積量(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。
上記予想される単位時間当たりの消費燃焼熱量として、器具特有の単位時間当たりの最大燃焼熱量、ユーザーの最近の使用状況での最大燃焼熱量、最近の使用状況での平均燃焼熱量のいずれを用いてもよい。
上記ステップ122Aで否定判断した場合には、図3と同様のステップ122〜133を実行する。
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。
切替弁49は、凝縮水を排水しない時には、ポンプ23の吸い込み側を湯張り回路30の分岐路30aに連通させ、凝縮水を排水する際にはポンプ23の吸い込み側をドレン回路42に連通させる。他の作用、制御は第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
上記実施形態において、分岐路30a,30bの一方を省略してもよい。
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122、130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、ドレン排水りと配管洗浄を無条件で、または浴槽残水無しの条件等を付けて行なってもよい。
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。
第1、第2実施形態において、給湯装置は別体型の2缶2水路タイプであってもよい。上記実施形態において、凝縮水の排水をドレン回路において切替弁とドレンタンクとの間に設けたポンプで行ってもよい。また、この排水を自然落下で行うようにしてもよい。
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)
65z ドレンスイッチ(ドレン排水指令手段)
65b 時間設定部(時間設定手段)
70 浴槽
75,75A 浴槽湯供給回路
80 暖房循環回路(他用途回路)
90 送湯回路
95 浴槽湯供給回路
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、この給湯回路からの湯を浴槽に供給する浴槽湯供給回路と、燃焼ガス中の水分が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浴槽湯供給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、ドレンタンクの凝縮水のレベルを段階的に検出するドレンレベル検出手段を備え、
上記制御手段は、上記弁手段を遮断位置にし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、弁手段を連通位置にしてドレン回路を浴槽湯供給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浴槽湯供給回路へと排水するドレン排水を実行するようにした燃焼装置において、
上記制御手段は、上記ドレンタンクの凝縮水のレベルが上昇する過程で上記ドレンレベル検出手段で所定レベルを検出した後からの上記バーナでの積算燃焼熱量を、ドレンタンクにおける凝縮水の追加蓄積量に見合う値として演算し、この積算燃焼熱量または換算された凝縮水の追加蓄積量を表す演算値が所定値に達したと判断した時に、凝縮水の発生の抑制、表示手段への警告表示指令、上記ドレン排水の少なくともいずれか1つを含むドレン制御を実行することを特徴とする燃焼装置。 - 上記所定レベルが上記ドレンタンクの満水のレベルであることを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置。
- 上記制御手段は単位時間当たりの燃焼熱量が高いほど上記演算値を高く補正す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。
- 上記バーナは複数の燃焼領域を有し、上記制御手段は燃焼領域が多いほど上記演算値を高く補正することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の燃焼装置。
- 上記制御手段は、環境湿度が高いほど上記演算値を高く補正することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の燃焼装置。
- 上記制御手段は、環境温度が低いほど上記演算値を高く補正することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の燃焼装置。
- 上記制御手段は、上記凝縮水の発生を抑制するために、給湯用バーナの燃焼を停止することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の燃焼装置。
- 上記給湯用回路には副熱交換器をバイパスするバイパス回路が設けられ、このバイパス回路の上流側接続点には3方切替弁が設けられ、上記制御手段は凝縮水の発生を抑制するために、上記3方切替弁を副熱交換器からバイパス回路側に切り替えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の燃焼装置。
- 上記浴槽湯供給回路は、浴槽に接続された追焚循環回路と、一端が上記給湯回路に接続され他端がこの追焚循環回路に接続された湯張り回路により構成され、上記追焚循環回路に追焚用熱交換器とポンプが設けられ、上記追焚循環回路には上記ポンプの吸い込み側に上記ドレン回路が接続され、
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、上記ドレン排水の際に、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1〜8のいずれかに記載の燃焼装置。 - 上記制御手段は、上記ドレン排水後の演算値が所定値に達したと判断した時に、ポンプを駆動し、追焚循環回路に設けた水流検出手段が水流を検出せず浴槽残水無しと判断した場合に、上記ドレン排水を行うことを特徴とする請求項9に記載の燃焼装置。
- 上記制御手段は、上記ドレン排水後の演算値が所定値に達したと判断した時に、追焚循環回路に設けられた水位検出手段による検出水位に基づいて浴槽残水無しと判断した場合に上記ドレン排水を行うことを特徴とする請求項9または10に記載の燃焼装置。
- さらに、他用途バーナと、この他用途バーナからの燃焼ガスの顕熱を回収する他の主熱交換器と、当該他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他の副熱交換器と、当該他の主熱交換器と当該他の副熱交換器を通る他用途回路とを備え、
上記回収トレイが、給湯用の副熱交換器と、他用途の副熱交換器の両者からの凝縮水を回収し、
上記演算値は、上記他用途バーナの積算燃焼熱量または換算された他の副熱交換器での凝縮水の発生量の情報を含むことを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の燃焼装置。
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JP2007303726A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Takagi Ind Co Ltd | 熱源装置及びその制御方法 |
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