JP2019007650A - Heat source apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の燃焼系統を有する熱源装置に関する。特に、本発明は、燃焼運転が行われている燃焼系統と、燃焼運転が行われていない燃焼系統とがある場合に、燃焼運転が行われていない燃焼系統における流体流路の凍結防止に関する。 The present invention relates to a heat source device having a plurality of combustion systems. In particular, the present invention relates to prevention of freezing of a fluid flow path in a combustion system in which the combustion operation is not performed when there are a combustion system in which the combustion operation is performed and a combustion system in which the combustion operation is not performed.
暖房機能付き給湯装置、追焚き機能付き給湯装置や、暖房及び追焚き機能付き給湯装置などの熱源装置は、バーナユニットと、流体流路を流れる水や熱媒などの流体を熱交換加熱する熱交換器とを各別に有する燃焼系統を複数、備えている。この種の熱源装置は、単一の缶体内を仕切りで複数に区画し、各区画部にバーナユニット及び熱交換器を配設させたり、各バーナユニット及び熱交換器を収容させた缶体を複数、組み合わせたりすることによって構成されている。また、これらの熱源装置では、バーナユニットに燃焼用空気を供給するための送風ファンとして、各燃焼系統に対応させた個別の送風ファンが設けられる場合や、複数の燃焼系統に共通の送風ファンが設けられる場合がある。 Heat source devices such as a hot water supply device with a heating function, a hot water supply device with a reheating function, a hot water supply device with a reheating function and a reheating function, heat that heats and heats a fluid such as water or a heat medium flowing through a fluid flow path. A plurality of combustion systems each having an exchanger are provided. In this type of heat source device, a single can body is partitioned into a plurality of partitions, and a burner unit and a heat exchanger are disposed in each partition portion, or a can body in which each burner unit and a heat exchanger are accommodated. It is configured by combining multiple items. Further, in these heat source devices, when an individual blower fan corresponding to each combustion system is provided as a blower fan for supplying combustion air to the burner unit, or a common blower fan for a plurality of combustion systems is provided. May be provided.
上記のような複数の燃焼系統を有する熱源装置では、冬期において、各燃焼系統の流体流路の凍結を防止するために、凍結防止運転が行われる。例えば、暖房機能付き給湯装置では、外気温を検知する外気温センサを設け、外気温が所定の凍結危険温度よりも低下すると、暖房側の燃焼系統で燃焼運転を行い、流体流路に流体を循環させるとともに、凍結防止運転の間欠休止中に、給湯側の燃焼系統で燃焼運転が行われると、暖房側の燃焼系統の流体流路に流体を循環させることにより、暖房側の燃焼系統の流体流路の凍結を防止している(例えば、特許文献1)。 In a heat source device having a plurality of combustion systems as described above, an anti-freezing operation is performed in winter to prevent freezing of the fluid flow path of each combustion system. For example, in a hot water supply device with a heating function, an outside air temperature sensor that detects the outside air temperature is provided, and when the outside air temperature falls below a predetermined freezing danger temperature, a combustion operation is performed in the combustion system on the heating side, and fluid is supplied to the fluid flow path. When the combustion operation is performed in the hot water supply side combustion system during the intermittent suspension of the freeze prevention operation, the fluid is circulated through the fluid flow path of the heating side combustion system to thereby provide the fluid in the heating side combustion system. Freezing of the flow path is prevented (for example, Patent Document 1).
ところで、複数の燃焼系統を有する熱源装置は大型の装置であり、装置内で局部的な温度が異なる。それゆえ、外気温センサの設けられる位置によって、外気温に基づく凍結の可能性が各燃焼系統における流体流路の凍結の可能性と必ずしも一致しない場合がある。また、1つの燃焼系統で燃焼運転が終了してから短時間経過後に、他の燃焼系統で燃焼運転が開始される場合、外気温が凍結危険温度より低くても、燃焼運転が行われてない燃焼系統の流体流路の凍結の可能性は低い。そのため、外気温センサで検知される外気温だけでは、実際に凍結が生じやすい燃焼運転が行われていない燃焼系統における流体流路の凍結の可能性を適切に判断できないという問題がある。 By the way, a heat source device having a plurality of combustion systems is a large-sized device, and a local temperature is different in the device. Therefore, depending on the position where the outside air temperature sensor is provided, the possibility of freezing based on the outside air temperature may not necessarily coincide with the possibility of freezing the fluid flow path in each combustion system. In addition, when a combustion operation is started in another combustion system after a short time has elapsed after the combustion operation is completed in one combustion system, the combustion operation is not performed even if the outside air temperature is lower than the freezing danger temperature. The possibility of freezing the fluid flow path of the combustion system is low. Therefore, there is a problem that the possibility of freezing the fluid flow path in the combustion system in which the combustion operation in which freezing is actually likely to occur is not performed can be appropriately determined only by the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor.
また、単一の缶体内に複数の燃焼系統が収容されている熱源装置や、各燃焼系統が収容されている複数の缶体が1つの筐体内に設けられた熱源装置では、1つの燃焼系統で燃焼運転を行うために送風ファンを回転させると、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統にも低温の空気が流入して、流体流路が冷却されるという問題がある。特に、強制排気式や強制給排気式の熱源装置のように複数の燃焼系統が共通の排気経路や共通の給気経路を使用するものでは、他の燃焼系統から流入する空気によって燃焼運転が行われていない燃焼系統の流体流路で凍結が生じやすい。 Further, in a heat source device in which a plurality of combustion systems are housed in a single can body, or a heat source device in which a plurality of can bodies in which each combustion system is housed is provided in one housing, one combustion system When the blower fan is rotated in order to perform the combustion operation, low temperature air also flows into other combustion systems that are not performing the combustion operation, thereby cooling the fluid flow path. In particular, in a case where a plurality of combustion systems use a common exhaust path or a common air supply path, such as a forced exhaust type or forced supply / exhaust type heat source device, combustion operation is performed by air flowing in from other combustion systems. Freezing is likely to occur in the fluid flow path of the combustion system that is not known.
本発明は上記課題を解決するものであり、本発明の目的は、複数の燃焼系統を有する熱源装置において、燃焼運転が行われている燃焼系統と、燃焼運転が行われていない燃焼系統とがある場合に、燃焼運転が行われていない燃焼系統における流体流路の凍結を効率よく防止することにある。 The present invention solves the above problems, and an object of the present invention is, in a heat source device having a plurality of combustion systems, a combustion system in which combustion operation is performed and a combustion system in which combustion operation is not performed. In some cases, the fluid flow path in the combustion system in which the combustion operation is not performed is efficiently prevented from freezing.
本発明によれば、
バーナを有するバーナユニット、バーナユニットで生成される燃焼排気によって流体流路を流れる流体を熱交換加熱する熱交換器、及び流体流路内を流れる流体の温度を検知する少なくとも1つの流体温度検知部を各別に有する複数の燃焼系統と、
1つまたは複数の燃焼系統のバーナユニットに燃焼用空気を供給する送風ファンと、
燃焼運転を行う燃焼系統のバーナユニットに要求される要求燃焼量に応じて送風ファンの目標回転数を所定の最大回転数以下で制御する通常燃焼制御を行う制御装置と、を備え、
燃焼運転が行われている燃焼系統のバーナユニットに燃焼用空気を供給するために送風ファンを回転させることによって、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統にも空気が流入する熱源装置であって、
制御装置は、少なくとも1つの燃焼系統で燃焼運転が行われ、他の燃焼系統で燃焼運転が行われていないときに、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統の流体温度検知部で検知される流体温度が所定の基準温度より低くなると、燃焼運転が行われている燃焼系統に燃焼用空気を供給する送風ファンの目標回転数を、最大回転数よりも低下させた凍結時最大回転数以下に制限する熱源装置が提供される。
According to the present invention,
A burner unit having a burner, a heat exchanger that heat-exchanges and heats a fluid that flows through a fluid flow path by combustion exhaust generated by the burner unit, and at least one fluid temperature detection unit that detects the temperature of the fluid flowing in the fluid flow path A plurality of combustion systems each having
A blower fan that supplies combustion air to one or more combustion system burner units;
A control device for performing normal combustion control for controlling the target rotational speed of the blower fan at a predetermined maximum rotational speed or less in accordance with the required combustion amount required for the burner unit of the combustion system performing the combustion operation,
This is a heat source device in which air flows into other combustion systems that are not operating by rotating the blower fan to supply combustion air to the burner unit of the combustion system that is performing the combustion operation. And
When the combustion operation is performed in at least one combustion system and the combustion operation is not performed in the other combustion system, the control device is detected by the fluid temperature detection unit of the other combustion system in which the combustion operation is not performed. When the fluid temperature is lower than the predetermined reference temperature, the target rotational speed of the blower fan that supplies combustion air to the combustion system in which the combustion operation is performed is lower than the maximum rotational speed when the target rotational speed is lower than the maximum rotational speed. A heat source device is provided that restricts to
上記熱源装置によれば、少なくとも1つの燃焼系統で燃焼運転が行われ、他の燃焼系統で燃焼運転が行われていないときに、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統の流体温度検知部で検知される流体温度が所定の基準温度より低いかどうかを判断するから、より的確に燃焼運転が行われていない燃焼系統の流体流路の凍結の可能性を判断できる。 According to the heat source device, when the combustion operation is performed in at least one combustion system and the combustion operation is not performed in another combustion system, the fluid temperature detection unit of the other combustion system in which the combustion operation is not performed Therefore, it is possible to determine whether the fluid flow path of the combustion system in which the combustion operation is not performed can be frozen more accurately.
そして、上記熱源装置によれば、燃焼運転を行うバーナユニットに要求される要求燃焼量に応じて送風ファンの目標回転数が所定の最大回転数以下で制御されており、凍結の可能性がある場合、燃焼運転が行われている燃焼系統に燃焼用空気を供給する送風ファンの目標回転数を、最大回転数よりも低下させた凍結時最大回転数以下に制限するから、送風ファンを回転させることによる燃焼運転が行われていない他の燃焼系統への空気の流入が抑えられ、他の燃焼系統の流体流路の凍結の可能性を低減できる。 According to the heat source device, the target rotational speed of the blower fan is controlled to be equal to or lower than the predetermined maximum rotational speed in accordance with the required combustion amount required for the burner unit performing the combustion operation, and there is a possibility of freezing. In this case, the target rotational speed of the blower fan that supplies the combustion air to the combustion system in which the combustion operation is performed is limited to the maximum rotational speed during freezing that is lower than the maximum rotational speed. Thus, the inflow of air to other combustion systems that are not performing the combustion operation is suppressed, and the possibility of freezing the fluid flow paths of other combustion systems can be reduced.
好ましくは、上記熱源装置は、さらに、
外気温を検知する外気温検知部を備え、
制御装置は、外気温検知部で検知される外気温が所定の凍結危険温度より低くなり、且つ燃焼運転が行われていない他の燃焼系統の流体温度検知部で検知される流体温度が所定の基準温度より低くなると、燃焼運転が行われている燃焼系統に燃焼用空気を供給する送風ファンの目標回転数を、最大回転数よりも低下させた凍結時最大回転数以下に制限する。
Preferably, the heat source device further includes:
It has an outside air temperature detector that detects the outside air temperature,
The control device is configured such that the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting unit is lower than a predetermined freezing danger temperature and the fluid temperature detected by the fluid temperature detecting unit of another combustion system in which the combustion operation is not performed is the predetermined temperature. When the temperature is lower than the reference temperature, the target rotational speed of the blower fan that supplies the combustion air to the combustion system in which the combustion operation is performed is limited to the maximum rotational speed during freezing that is lower than the maximum rotational speed.
上記熱源装置によれば、流体温度が基準温度より低くなるだけでなく、外気温が所定の凍結危険温度より低いかどうかも判断するから、より的確に凍結の可能性を判断できる。 According to the heat source device, not only the fluid temperature becomes lower than the reference temperature, but also whether or not the outside air temperature is lower than a predetermined freezing danger temperature is determined, so that the possibility of freezing can be determined more accurately.
好ましくは、上記熱源装置において、
複数の燃焼系統のうち少なくとも1つの燃焼系統のバーナユニットは、燃焼量範囲の異なる複数の能力段数を有し、
制御装置は、複数の能力段数を有するバーナユニットを備えた燃焼系統で燃焼運転が行われる場合、低燃焼量側の下段側燃焼量範囲と、それに隣接する高燃焼量側の上段側燃焼量範囲との間に、下段側燃焼量範囲の最大燃焼量が上段側燃焼量範囲の最小燃焼量よりも多くなるように設けられた重ね代を用いて、能力段数を切り替え制御する通常燃焼制御を行い、
複数の能力段数を有するバーナユニットを備えた燃焼系統で燃焼運転が行われ、他の燃焼系統で燃焼運転が行われていないときに、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統における流体温度検知部で検知される流体温度が所定の第1基準温度より低くなると、燃焼運転が行われている燃焼系統のバーナユニットに燃焼用空気を供給する送風ファンの目標回転数を、最大回転数から上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲内となる所定の低減量、低下させた凍結時最大回転数以下に制限する。
Preferably, in the heat source device,
The burner unit of at least one combustion system among the plurality of combustion systems has a plurality of capacity stages having different combustion amount ranges,
When the combustion operation is performed in a combustion system including a burner unit having a plurality of capacity stages, the control device has a lower combustion amount range on the low combustion amount side and an upper combustion amount range on the high combustion amount side adjacent thereto. In between, the normal combustion control is performed to switch and control the number of capacity stages using the overlap margin provided so that the maximum combustion amount in the lower combustion amount range is larger than the minimum combustion amount in the upper combustion amount range. ,
Fluid temperature detection in other combustion systems where combustion operation is performed when a combustion system is equipped with a burner unit having a plurality of capacity stages and combustion operation is not performed in another combustion system When the fluid temperature detected by the unit becomes lower than the predetermined first reference temperature, the target rotational speed of the blower fan that supplies the combustion air to the burner unit of the combustion system in which the combustion operation is performed is increased from the maximum rotational speed. It is limited to a predetermined reduction amount that falls within the range of the overlap allowance with the side combustion amount range, or lower than the reduced maximum rotation speed during freezing.
燃焼量の調整可能範囲を広げるために複数の能力段数を有するバーナユニットでは、要求燃焼量が所定の能力段数における燃焼量範囲の最大燃焼量より大きくなると、能力段数を1つ増加させる態様で燃焼運転が行われ、要求燃焼量が所定の能力段数の燃焼量範囲の最小燃焼量より小さくなると、能力段数を1つ減少させる態様で燃焼運転が行われる。そのため、低燃焼量側の下段側燃焼量範囲と、それに隣接する高燃焼量側の上段側燃焼量範囲との間に、低燃焼量側の下段側燃焼量範囲の最大燃焼量が高燃焼量側の上段側燃焼量範囲の最小燃焼量よりも多くなるように一定の重ね代を設け、重ね代を用いて能力段数を切り替え制御する通常燃焼制御を行うことにより、能力段数の頻繁な切り替りによるハンチングが防止される。 In a burner unit having a plurality of capacity stages in order to expand the adjustable range of the combustion quantity, combustion is performed in such a manner that the capacity stage is increased by one when the required combustion quantity becomes larger than the maximum combustion quantity in the combustion quantity range at the predetermined capacity stage number. When the operation is performed and the required combustion amount becomes smaller than the minimum combustion amount in the combustion amount range of the predetermined number of capability stages, the combustion operation is performed in a manner that the number of capability stages is decreased by one. Therefore, the maximum combustion amount in the lower combustion amount range on the low combustion amount side is between the lower combustion amount range on the lower combustion amount side and the upper combustion amount range on the higher combustion amount side adjacent thereto. By switching the number of capacity stages using the overlap allowance, a regular overlap control is provided so that the combustion amount is larger than the minimum combustion amount in the upper combustion range of the engine. Hunting due to is prevented.
従って、燃焼量範囲の異なる複数の能力段数を有するバーナユニットを備えた燃焼系統で燃焼運転が行われ、他の燃焼系統で燃焼運転が行われていないときに、流体温度が所定の第1基準温度より低くなって凍結の可能性がある場合、送風ファンの目標回転数を、通常燃焼制御における最大回転数から所定の低減量、低減させた上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲内の凍結時最大回転数以下に制限すれば、重ね代の範囲内における燃焼量が要求されても、能力段数が維持されるから、燃焼運転が行われている燃焼系統におけるバーナユニットのハンチングを抑制しながら、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統の凍結を防止することができる。 Therefore, when the combustion operation is performed in the combustion system including the burner units having a plurality of capability stages having different combustion amount ranges and the combustion operation is not performed in the other combustion systems, the fluid temperature is a predetermined first reference. If the temperature is lower than the temperature and there is a possibility of freezing, the target rotational speed of the blower fan is within the range of the overlap allowance with the upper combustion amount range reduced by a predetermined reduction amount from the maximum rotational speed in normal combustion control. By limiting the number of revolutions to below the maximum rotation speed during freezing, the number of capacity stages is maintained even if the combustion amount within the range of overlap is required, so hunting of the burner unit in the combustion system in which combustion operation is performed is suppressed. However, it is possible to prevent freezing of other combustion systems that are not performing the combustion operation.
好ましくは、上記熱源装置において、
複数の燃焼系統のうち少なくとも1つの燃焼系統のバーナユニットは、燃焼量範囲の異なる複数の能力段数を有し、
制御装置は、複数の能力段数を有するバーナユニットを備えた燃焼系統で燃焼運転が行われる場合、低燃焼量側の下段側燃焼量範囲と、それに隣接する高燃焼量側の上段側燃焼量範囲との間に、下段側燃焼量範囲の最大燃焼量が上段側燃焼量範囲の最小燃焼量よりも多くなるように設けられた重ね代を用いて、能力段数を切り替え制御する通常燃焼制御を行い、
複数の能力段数を有するバーナユニットを備えた燃焼系統で燃焼運転が行われ、他の燃焼系統で燃焼運転が行われていないときに、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統における流体温度検知部で検知される流体温度が所定の第2基準温度より低くなると、燃焼運転が行われている燃焼系統のバーナユニットに燃焼用空気を供給する送風ファンの目標回転数を、最大回転数よりも低い、上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲以下の固定された凍結時最大回転数以下に制限する。
Preferably, in the heat source device,
The burner unit of at least one combustion system among the plurality of combustion systems has a plurality of capacity stages having different combustion amount ranges,
When the combustion operation is performed in a combustion system including a burner unit having a plurality of capacity stages, the control device has a lower combustion amount range on the low combustion amount side and an upper combustion amount range on the high combustion amount side adjacent thereto. In between, the normal combustion control is performed to switch and control the number of capacity stages using the overlap margin provided so that the maximum combustion amount in the lower combustion amount range is larger than the minimum combustion amount in the upper combustion amount range. ,
Fluid temperature detection in other combustion systems where combustion operation is performed when a combustion system is equipped with a burner unit having a plurality of capacity stages and combustion operation is not performed in another combustion system When the fluid temperature detected by the unit becomes lower than the predetermined second reference temperature, the target rotational speed of the blower fan that supplies the combustion air to the burner unit of the combustion system in which the combustion operation is performed is set to be higher than the maximum rotational speed. It is limited to a fixed maximum freezing rotation speed that is lower than the range of the overlap allowance with the lower upper combustion amount range.
既述したように、複数の能力段数を有するバーナユニットを備える燃焼系統では、低燃焼量側の下段側燃焼量範囲と、それに隣接する高燃焼量側の上段側燃焼量範囲との間に、下段側燃焼量範囲の最大燃焼量が上段側燃焼量範囲の最小燃焼量よりも多くなるように重ね代を設け、重ね代を用いて能力段数を切り替え制御することにより、ハンチングが防止されている。 As described above, in a combustion system including a burner unit having a plurality of capacity stages, between a lower combustion amount range on the low combustion amount side and an upper combustion amount range on the high combustion amount side adjacent thereto, Hunting is prevented by providing overlap allowance so that the maximum combustion amount in the lower combustion amount range is larger than the minimum combustion amount in the upper combustion amount range, and switching the number of capacity stages using the overlap allowance. .
また、流体温度検知部で検知される流体温度が所定の第2基準温度より低くなって、凍結の可能性が高くなる場合、送風ファンの最大回転数をさらに低下させることにより、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統に流入する空気を低減できる一方、上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲よりも低い燃焼量に対応するファン回転数まで任意に低下させると、利用可能な下段側燃焼量範囲と上段側燃焼量範囲との間に大きな燃焼量の差が生じ、頻繁な能力段数の切り替りが生じる。 Further, when the fluid temperature detected by the fluid temperature detection unit becomes lower than the predetermined second reference temperature and the possibility of freezing increases, the combustion operation is performed by further reducing the maximum rotational speed of the blower fan. While it is possible to reduce the air that flows into other combustion systems that are not known, the lower side of the lower stage that can be used by arbitrarily reducing the rotational speed of the fan corresponding to the combustion amount lower than the range of overlap with the upper side combustion amount range A large combustion amount difference occurs between the combustion amount range and the upper combustion amount range, and frequent switching of the number of capacity steps occurs.
しかしながら、上記熱源装置によれば、流体温度が低下して凍結の可能性が高くなった場合、燃焼運転が行われている燃焼系統のバーナユニットを燃焼させるにあたって、バーナユニットに燃焼用空気を供給する送風ファンの目標回転数は、最大回転数よりも低い、上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲以下の固定された凍結時最大回転数以下に制限される。それゆえ、下段側燃焼量範囲でバーナユニットを燃焼させている場合、上段側燃焼量範囲の最小燃焼量が要求されるまで能力段数が維持される。一方、バーナユニットを上段側燃焼量範囲で燃焼させているとき、下段側燃焼量範囲の固定された凍結時最大回転数に対応する燃焼量が要求されるまで、バーナユニットを上段側燃焼量範囲の最小燃焼量で燃焼させて能力段数が維持される。これにより、ハンチングをできるだけ抑えながら、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統の凍結をより確実に防止することができる。 However, according to the above heat source device, when the fluid temperature decreases and the possibility of freezing increases, the combustion air is supplied to the burner unit when burning the burner unit of the combustion system in which the combustion operation is performed. The target rotational speed of the blower fan to be performed is limited to a fixed freezing maximum rotational speed that is lower than the maximum rotational speed and is equal to or less than the range of the overlap allowance with the upper stage combustion amount range. Therefore, when the burner unit is burned in the lower combustion amount range, the capacity stage number is maintained until the minimum combustion amount in the upper combustion amount range is required. On the other hand, when the burner unit is burned in the upper combustion range, the burner unit is in the upper combustion range until a combustion amount corresponding to the maximum rotation speed during freezing in which the lower combustion range is fixed is required. The number of capacity stages is maintained by burning with the minimum amount of combustion. Thereby, it is possible to more reliably prevent freezing of other combustion systems that are not performing the combustion operation while suppressing hunting as much as possible.
以上のように、本発明によれば、複数の燃焼系統を有する熱源装置において、燃焼運転が行われている燃焼系統と、燃焼運転が行われていない燃焼系統とがある場合に、実際に凍結が生じやすい燃焼運転が行われていない燃焼系統における流体流路の流体温度に基づいて凍結の可能性を判断するから、より的確に凍結の虞を予測することができる。そして、本発明によれば、凍結の可能性がある場合、燃焼運転が行われている燃焼系統に燃焼用空気を供給する送風ファンの目標回転数を、最大回転数よりも低下させた凍結時最大回転数に制限するから、送風ファンを回転させることによる燃焼運転が行われていない他の燃焼系統への空気の流入を抑えることができる。これにより、燃焼運転が行われていない燃焼系統の流体流路の凍結を効果的に防止することができる。 As described above, according to the present invention, in a heat source device having a plurality of combustion systems, when there are a combustion system in which the combustion operation is performed and a combustion system in which the combustion operation is not performed, there is actually freezing. Since the possibility of freezing is determined based on the fluid temperature of the fluid flow path in the combustion system in which the combustion operation that is likely to occur is not performed, the possibility of freezing can be predicted more accurately. According to the present invention, when there is a possibility of freezing, when the target rotational speed of the blower fan that supplies the combustion air to the combustion system in which the combustion operation is performed is reduced below the maximum rotational speed Since the maximum number of rotations is limited, it is possible to suppress the inflow of air to other combustion systems in which the combustion operation is not performed by rotating the blower fan. Thereby, freezing of the fluid flow path of the combustion system in which the combustion operation is not performed can be effectively prevented.
以下、本発明の実施の形態に係る熱源装置を、浴室等に設けられたカラン等の給湯端末に湯水を供給する給湯運転と、浴槽内の湯水を加熱する追焚き運転と、温水暖房端末(床暖房機、温風暖房機等)に湯水を循環供給する暖房運転とを実行する暖房及び追焚き機能付き給湯装置に適用した場合を例に挙げて説明する。 Hereinafter, the heat source device according to the embodiment of the present invention includes a hot water supply operation for supplying hot water to a hot water supply terminal such as a curan provided in a bathroom, a reheating operation for heating hot water in a bathtub, and a hot water heating terminal ( An example will be described in which the present invention is applied to a heating and hot water supply device with a replenishment function that performs a heating operation that circulates and supplies hot water to a floor heater, a hot air heater, and the like.
図1は、本発明の実施の形態に係る熱源装置の一例を示す概略構成図である。熱源装置1は、例えば、屋内の地下室に設置され、給気口5に接続された給気筒6及び排気口7に接続された排気筒8を介して屋外に連通した筐体10内に、2つの燃焼系統を備える缶体20が配設された強制給排気式の熱源装置である。缶体20の内部は、仕切り部21で区画され、給湯側燃焼系統30と、暖房・追焚き側燃焼系統40とにより構成されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a heat source device according to an embodiment of the present invention. The heat source device 1 is installed in an indoor basement, for example, in a
給湯側燃焼系統30には、下から順に、給湯側バーナユニット33、給湯側第1熱交換器31、及び給湯側第2熱交換器32が配置されている。給湯側第1熱交換器31は、給湯側バーナユニット33から放出される燃焼排気から顕熱を回収し、給湯側第2熱交換器32は、給湯側バーナユニット33から放出される燃焼排気から潜熱を回収する。
In the hot water supply
給湯側燃焼系統30は、流体流路として、上水道に連通し、給湯側第2熱交換器32の上流端に接続された給水路90と、給湯側第2熱交換器32の下流端及び給湯側第1熱交換器31の上流端とを接続する連結路95と、カラン等の給湯端末P1に連通し、給湯側第1熱交換器31の下流端に接続された給湯路100と、給水路90と給湯路100とをバイパスする給湯バイパス路105とを備える。この構成により、上水道から給水路90に供給される水が、給湯側バーナユニット33から放出される燃焼排気によって給湯側第2熱交換器32及び給湯側第1熱交換器31で熱交換加熱され、加熱された湯水が給湯路100を介して給湯端末P1に供給される。また、給湯側第1熱交換器31と給湯側第2熱交換器32とを接続する連結路95には、凍結防止用のヒータ400,401が設けられている。
The hot water supply
給湯路100には、上流側から順に、給湯側第1熱交換器31から出湯される湯水の温度を検知する熱交温度センサ101と、給湯バイパス路105との合流箇所より下流側に供給される湯水の温度を検知する出湯温度センサ103とが設けられている。これらの温度センサ101,103で検知された湯水の温度は、後述する制御回路C1に出力される。従って、これら熱交温度センサ101及び出湯温度センサ103が、給湯側燃焼系統30における流体流路を流れる流体の温度を検知する流体温度検知部として機能する。さらに、給湯路100には、凍結防止用のヒータ403,405が設けられている。
The hot
給湯側バーナユニット33の下方には、送風ファン70が設けられており、送風ファン70の作動によって、給気口5から筐体10内に吸入された屋外の空気が、給湯側バーナユニット33及び後述する暖房側バーナユニット43に燃焼用空気として供給されるとともに、給湯側バーナユニット33及び暖房側バーナユニット43から放出される燃焼排気が排気口7から排出される。なお、暖房側バーナユニット43の下方にも送風ファンを設け、給湯側バーナユニット33及び暖房側バーナユニット43に個別に燃焼用空気を供給してもよい。
A
給湯側バーナユニット33は、それぞれ複数本のバーナを有する3個の給湯側バーナブロック33a,33b,33cから構成されており、各給湯側バーナブロック33a,33b,33cは、図示しないガス供給路から分岐した給湯側ガス分岐路52に接続されている。ガス供給路には、ガス供給路を開閉する元電磁弁51が設けられている。給湯側ガス分岐路52には、給湯側ガス分岐路52の開度を変更する給湯側ガス比例弁53と、給湯側バーナブロック33a,33b,33cへの燃料ガスの供給と遮断を個別に切り替える給湯側切換弁54a,54b,54cとが設けられている。従って、給湯側切換弁54a,54b,54cを選択的に開閉することにより、給湯側バーナユニット33は燃焼量範囲の異なる能力段数のいずれかに切り替えられる。
The hot water supply
給水路90には、上流側から順に、給水路90を流れる水の流量を検知する水量センサ91と、給水路90の開度を変更する水量サーボ92と、給水路90と給湯路100を連通する給湯バイパス路105の開度を変更するバイパスサーボ93とが設けられている。さらに、給水路90には、凍結防止用のヒータ402,404,406が設けられている。
The
また、給湯路100からは湯張り路250が分岐しており、湯張り路250は浴槽P2に接続された風呂戻り路251に連通している。風呂戻り路251は、風呂往き路252とともに浴槽P2と風呂熱交換器221との間で循環回路を構成している。
Further, a hot
湯張り路250には、上流側から順に、湯張り路250を開閉する湯張り電磁弁261と、湯張り路250から給湯路100への湯水の逆流を阻止するための逆止弁263と、給湯路100から湯張り路250に供給される湯水の流量を検知する湯張り水量センサ262とが設けられている。さらに、湯張り路250には、凍結防止用のヒータ407が設けられている。
In the
風呂戻り路251には、浴槽P2から風呂戻り路251に流入する湯水の温度を検知する風呂戻り温度センサ225と、浴槽P2内の湯水を風呂往き路252及び風呂戻り路251を介して循環させるための風呂ポンプ224と、浴槽P2内の湯水の水位を検知する水位センサ223と、風呂戻り路251に所定流量以上の湯水が流れていることを検知する風呂水流スイッチ222とが設けられている。また、風呂往き路252には、風呂熱交換器221から浴槽P2に流出する湯水の温度を検知する風呂往き温度センサ226が設けられている。さらに、風呂ポンプ224には、凍結防止用のヒータ408が設けられている。
The
暖房・追焚き側燃焼系統40には、下から順に、暖房側バーナユニット43、暖房側第1熱交換器41、及び暖房側第2熱交換器42が配置されている。暖房側第1熱交換器41は、暖房側バーナユニット43から放出される燃焼排気から顕熱を回収し、暖房側第2熱交換器42は、暖房側バーナユニット43から放出される燃焼排気から潜熱を回収する。
In the heating / heating-
暖房・追焚き側燃焼系統40は、流体流路として、暖房側第2熱交換器42の上流端に接続された暖房戻り路200と、暖房側第1熱交換器41の下流端に接続された暖房往き路210と、暖房側第2熱交換器32の下流端と暖房側第1熱交換器41の上流端とをシスターン201を挟んで接続する連絡往き路205及び連絡戻り路206とを備える。
The heating / heating-
シスターン201には、給水路90から分岐し、シスターン201に水を補充するための補水路204が接続されている。シスターン201と補水路204との接続部には、補水電磁弁203が設けられており、補水電磁弁203を開くことで、上水道から給水路90に導入された水が供給される。また、補水路204には、凍結防止用のヒータ409が設けられている。
The
暖房往き路210は、高温暖房端末(温風暖房端末等)P3に接続されている。連絡戻り路206には、高温暖房端末P3と暖房・追焚き側燃焼系統40との間で湯水を循環させるための暖房ポンプ211が設けられている。また、連絡戻り路206には、暖房ポンプ211より下流側の中間部から低温分岐路216が分岐し、低温暖房端末(床暖房等)P4を接続するための熱動弁ヘッダ212に繋がっている。さらに、暖房戻り路200には、低温暖房端末P4からの湯水を戻す暖房戻り路217が接続されている。この構成により、暖房ポンプ211を作動させることで、暖房戻り路200を流れる湯水が、暖房側バーナユニット43から放出される燃焼排気によって暖房側第2熱交換器42及び暖房側第1熱交換器41で熱交換加熱され、加熱された湯水が暖房往き路210から各暖房端末P3,P4に循環供給される。
The heating
暖房往き路210には、暖房側第1熱交換器41から出湯される湯水の温度を検知する暖房高温温度センサ213が設けられており、連絡往き路206には、シスターン201から低温分岐路216に供給される湯水の温度を検知する暖房低温温度センサ215とが設けられている。これらの温度センサ213,215で検知された湯水の温度は、後述する制御回路C1に出力される。従って、暖房高温温度センサ213及び暖房低温温度センサ215が、暖房・追焚き側燃焼系統40における流体流路を流れる流体の温度を検知する流体温度検知部として機能する。
A heating
暖房側バーナユニット43は、それぞれ複数本のバーナを有する2個のバーナブロック43a,43bから構成されており、各バーナブロック43a,43bは、ガス供給路から分岐した暖房側ガス分岐路60に接続されている。暖房側ガス分岐路60には、暖房側ガス分岐路60の開度を変更する暖房側ガス比例弁61と、バーナブロック43a,43bへの燃料ガスの供給と遮断を個別に切り替える暖房側切換弁62a,62bとが設けられている。従って、暖房側切換弁62a,62bを選択的に開閉することにより、暖房側バーナユニット43は燃焼量範囲の異なる能力段数のいずれかに切り替えられる。
The heating-
暖房往き路210から分岐した風呂分岐路240の途中には、既述した風呂熱交換器221が設けられている。風呂熱交換器221において、風呂往き路252内を流通する湯水と風呂分岐路240内を流通する湯水との間で熱交換(液−液熱交換)が行われ、風呂往き路252内を流通する湯水が加熱される。風呂分岐路240には、風呂分岐路240の開度を変更する追焚き流量制御弁220が設けられている。
The
給気口5近傍には、給気筒6を介して屋外から流入する空気(外気)の温度を検知する外気温センサ11が設けられている。外気温センサ11で検知された外気温は、制御回路C1に出力される。従って、外気温センサ11が、外気温を検知する外気温検知部として機能とする。なお、外気温センサ11は、屋外に設けられてもよいし、筐体10の他の箇所に設けられてもよい。
An outside
筐体10内に組み込まれた制御回路C1には、リモコン301が接続されており、使用者は、リモコン301を操作して、給湯運転における給湯温度、湯張り運転における湯張り温度、暖房運転における暖房温度、追焚き運転における追焚き温度等を設定することができる。また、図示しないが、制御回路C1には、送風ファン70のファンモータ、元電磁弁51、給湯側ガス比例弁53、給湯側切換弁54a,54b,54c、暖房側ガス比例弁61、暖房側切換弁62a,62b、給湯側バーナユニット33及び暖房側バーナユニット43の各炎孔近傍にて火花放電する点火電極、給湯側バーナユニット33及び暖房側バーナユニット43の点火を検知する炎検知センサ、水量センサ91、水量サーボ92、バイパスサーボ93、補水電磁弁203、湯張り電磁弁261、湯張り水量センサ262、追焚き流量制御弁220、暖房ポンプ211、風呂水流スイッチ222、水位センサ223、風呂ポンプ224、シスターン201の水位電極、熱交温度センサ101、出湯温度センサ103、暖房高温温度センサ213、暖房低温温度センサ215、外気温センサ11、風呂戻り温度センサ225、風呂往き温度センサ226、凍結防止用のヒータ401〜409が電気配線を通じて接続されている。
A
制御回路C1は、図示しないCPU、メモリ、インターフェース回路等により構成された電子回路ユニットであり、メモリに格納された熱源装置1の制御用プログラムをCPUで実行することによって、熱源装置1の全体的な作動を制御する機能を果たす。また、制御回路C1のメモリには、各燃焼系統30,40で各種運転を行うにあたって、各バーナユニット33,43で要求される要求燃焼量を得るための燃料ガス供給量、及び燃料ガス供給量に応じた送風ファン70の目標回転数の設定値を含むデータテーブルや後述する送風ファン70の最大回転数を低下させるためのデータテーブルが格納されている。
The control circuit C1 is an electronic circuit unit configured by a CPU, a memory, an interface circuit, and the like (not shown), and the control program for the heat source device 1 stored in the memory is executed by the CPU, whereby the overall control of the heat source device 1 is performed. It functions to control the operation. Further, in the memory of the control circuit C1, the fuel gas supply amount for obtaining the required combustion amount required in each
例えば、暖房・追焚き側燃焼系統40における暖房運転について説明すると、制御回路C1は、暖房高温温度センサ213及び暖房低温温度センサ215で検知される湯水の温度に応じて、暖房側バーナユニット43で要求される要求燃焼量を演算し、その求めた要求燃焼量が得られるように、暖房側ガス比例弁61の開度、及び暖房側切換弁62a,62bの開閉を制御することで、燃料ガス供給量(燃焼量)を制御し、且つ燃料ガス供給量に対応する燃焼用空気の供給量となるように送風ファン70の目標回転数を制御して、通常燃焼制御を実行するように構成されている。
For example, the heating operation in the heating / heating-
ここで、既述したように、本実施の形態の暖房側バーナユニット43は燃焼量範囲の異なる複数の能力段数を有しており、暖房側バーナユニット43の通常燃焼制御は、図2に示す燃焼量と送風ファン70のファン回転数との相関関係に基づいて実行されるように構成されている。
Here, as described above, the heating-
具体的には、通常燃焼制御は、要求燃焼量に応じて、バーナブロック43aのみを燃焼させる低燃焼量側の第1段側燃焼量範囲G1と、両バーナブロック43a,43bを燃焼させる第1段側燃焼量範囲G1よりも高燃焼量側の第2段側燃焼量範囲G2とを選択的に切り替えて実行可能に構成されている。これにより、燃焼量を第1段から第2段までの広い燃焼量範囲で調整することができる。従って、図2から理解されるように、暖房側バーナユニット43では、第1段側燃焼量範囲G1が低燃焼量側の下段側燃焼量範囲に対応し、第2段側燃焼量範囲G2が高燃焼量側の上段側燃焼量範囲に対応する。なお、3段以上の能力段数を有する場合、中段の能力段数は、それより低燃焼量側の能力段数に対しては上段側に該当し、それより高燃焼量側の能力段数に対しては下段側に該当する。
Specifically, in the normal combustion control, the first combustion side range G1 on the low combustion amount side for burning only the
また、送風ファン70の目標回転数は、各能力段数の第1段側及び第2段側最小燃焼量G1p,G2p並びに第1段側及び第2段側最大燃焼量G1q,G2qに対応して、所定の燃焼用空気の供給量となるように、第1段側及び第2段側最小回転数R1p,R2p並びに第1段側及び第2段側最大回転数R1q,R2qが設定されており、第1段側最大燃焼量G1qに対応する第1段側最大回転数R1qは第2段側最大燃焼量G2qに対応する第2段側最大回転数R2qよりも高く設定されている。このため、この暖房側バーナユニット43の通常燃焼制御では、第1段側最大回転数R1qが送風ファン70の最大回転数に対応する。さらに、図2に示すように、第1段側燃焼量範囲G1の第1段側最大燃焼量G1qは、第2段側燃焼量範囲G2の第2段側最小燃焼量G2pよりも多くなるように設定されている。これにより、隣接する能力段数の間に燃焼量範囲の重ね代が設けられている。
The target rotational speed of the
従って、要求燃焼量の増加に伴い、燃焼量を増加させる方向へ能力段数が切り替えられる場合について説明すると、暖房側切換弁62aのみを開弁して、バーナブロック43aのみを燃焼させた燃焼状態では、第1特性ラインL1に基づいて第1段側燃焼量範囲G1の範囲で燃焼量を増加させるべく暖房側ガス比例弁61の開度を大きくしていくとともに、それに対応して送風ファン70の目標回転数を増加させていく。そして、要求燃焼量が第1段側最大燃焼量G1qになり、送風ファン70を第1段側最大回転数R1qで回転させると、さらに暖房側切換弁62bを開弁して、両バーナブロック43a,43bを燃焼させる。このとき、暖房側バーナユニット43全体への燃料ガス供給量は増加されているが、各バーナブロック43a,43bへ供給される燃料ガス供給量は減少するため、それに応じて送風ファン70の目標回転数を減少させる。そして、さらに要求燃焼量の増加に従って、第2特性ラインL2に基づいて第2段側燃焼量範囲G2の範囲で燃焼量を増加させるべく、暖房側ガス比例弁61の開度を大きくするとともに、送風ファン70の目標回転数を増加させていく。なお、第1段側及び第2段側最小燃焼量G1p,G2p、並びに第1段側及び第2段側最大燃焼量G1q,G2qは、暖房側バーナユニット43の燃焼能力、能力段数、使用するバーナの特性などに基づいて適宜選択することができる。
Therefore, the case where the capacity stage number is switched in the direction of increasing the combustion amount as the required combustion amount increases will be described. In the combustion state in which only the heating
一方、要求燃焼量の減少に伴い、燃焼量を減少させる方向へ能力段数が切り替えられる場合について説明すると、暖房側切換弁62a,62bを開弁して、両バーナブロック43a,43bを燃焼させた燃焼状態から、第2特性ラインL2に基づいて燃焼量を減少させるべく、暖房側ガス比例弁61の開度を小さくしていくととともに、それに応じて送風ファン70の目標回転数を減少させていく。そして、要求燃焼量が第2段側最小燃焼量G2pになり、送風ファン70を第2段側最小回転数R2pで回転させると、暖房側切換弁62bを閉弁して、バーナブロック43aのみを燃焼させる。このとき暖房側バーナユニット43全体への燃料ガス供給量は減少されているが、バーナブロック43aへ供給される燃料ガス供給量は増加するため、それに応じて送風ファン70の目標回転数を増加させる。そして、さらに要求燃焼量の減少に従って、第1特性ラインL1に基づいて燃焼量を減少させるべく、暖房側ガス比例弁61の開度を小さくするとともに、送風ファン70の目標回転数を減少させていく。なお、給湯側バーナユニット33は、暖房側バーナユニット43と、燃焼量範囲の異なる能力段数を異なる段数で有しているが、能力段数の切り替えは上記と同様である。
On the other hand, a description will be given of a case where the capacity stage number is switched in the direction of decreasing the combustion amount as the required combustion amount decreases. The heating-
このように、低燃焼量側の下段側燃焼量範囲の最大燃焼量を、それに隣接する高燃焼量側の上段側燃焼量範囲の最小燃焼量よりも多く設定し、下段側燃焼量範囲と上段側燃焼量範囲との間に重ね代を設けることにより、各バーナユニット33,43の能力段数の頻繁な切り替わりを防止して、燃焼状態の安定化が図られ、ハンチングが防止される。
Thus, the maximum combustion amount in the lower combustion amount range on the low combustion amount side is set to be larger than the minimum combustion amount in the upper combustion amount range on the high combustion amount side adjacent to the lower combustion amount range. By providing an overlap margin with the side combustion amount range, frequent switching of the number of capability stages of the
ところで、上記のような熱源装置1では、冬期において各流体流路内の湯水が凍結する可能性があるが、外気温に基づく凍結の可能性と湯水の温度に基づく凍結の可能性は必ずしも一致しない場合がある。そして、例えば、一方の暖房側・追焚き燃焼系統40で燃焼運転が行われ、他方の給湯側燃焼系統30で燃焼運転が行われていない場合、燃焼運転を行うために送風ファン70を回転させると、燃焼運転が行われていない給湯側燃焼系統30に空気が流入して流体流路内の湯水が凍結しやすくなる。特に、複数の燃焼系統30,40は、共通の給気筒6及び排気筒8を有する同一の缶体20内に配設され、共通の送風ファン70により燃焼用空気が供給されるため、凍結の可能性が高くなる。
By the way, in the heat source device 1 as described above, there is a possibility that the hot water in each fluid flow path is frozen in winter, but the possibility of freezing based on the outside air temperature and the possibility of freezing based on the temperature of the hot water are not necessarily the same. May not. For example, when the combustion operation is performed in one heating side / reheating
このため、本実施の形態の熱源装置1では、暖房側・追焚き燃焼系統40で燃焼運転が行われているが、給湯側燃焼系統30で燃焼運転が行われていない場合、外気温センサ11で検知される外気温だけでなく、熱交温度センサ101及び出湯温度センサ103で検知される湯水の温度にも基づいて凍結の可能性が判断され、凍結の可能性がある場合、これらの外気温及び湯水の温度に応じて送風ファン70の最大回転数を低下させる。また、給湯側燃焼系統30で燃焼運転が行われているが、暖房側・追焚き燃焼系統40で燃焼運転が行われていない場合、同様に、外気温センサ11で検知される外気温だけでなく、暖房高温温度センサ213及び暖房低温温度センサ215で検知される湯水の温度に基づいて凍結の可能性が判断され、凍結の可能性がある場合、これらの外気温及び湯水の温度に応じて送風ファン70の最大回転数を低下させる。
For this reason, in the heat source device 1 of the present embodiment, the combustion operation is performed in the heating side / reheating
例えば、暖房・追焚き側燃焼系統40で暖房運転が行われ、給湯側燃焼系統30で給湯運転が行われていないとき、外気温センサ11で検知される外気温Th、熱交温度センサ101で検知される湯水の温度Ta、及び出湯温度センサ103で検知される湯水の温度Tbに基づいて、給湯運転が行われていない給湯側燃焼系統30の流体流路の凍結の可能性及びその程度を判断し、凍結の可能性がある場合、図3に示すデータテーブルに基づき、凍結の可能性の程度に応じて、暖房運転が行われている暖房・追焚き側燃焼系統40における暖房側バーナユニット43に燃焼用空気を供給する送風ファン70の最大回転数を所定の低減量、低下させる。なお、図示しないが、給湯側燃焼系統30で給湯運転が行われているが、暖房側・追焚き燃焼系統40で暖房運転、追焚き運転がいずれも行われていない場合についても、同様のテータテーブルが設けられる。
For example, when a heating operation is performed in the heating / reheating
図3を参照して、本実施の形態の熱源装置1における凍結の可能性及びその程度の判断並びに凍結の可能性がある場合の燃焼制御について概略的に説明すると、上記判断のために、外気温Thに対して複数(ここでは、第1〜第3領域の3段階)の凍結危険温度領域が設定され、湯水の温度Ta,Tbに対して複数(ここでは、第1〜第3領域の3段階)の基準温度領域が設定されている。そして、送風ファン70の最大回転数を、外気温Th及び湯水の温度Ta,Tbが属する温度領域に応じて設定されている所定の低減量で低下させる。例えば、外気温Thが−10℃よりも低下したが、−15℃以上であり、湯水の温度Ta,Tbが10℃よりも低下したが、8℃以上である場合、通常燃焼制御において設定されている送風ファン70の最大回転数を10%低下させる。従って、図2に示すように、送風ファン70の目標回転数を、通常燃焼制御における最大回転数(ここでは、第1段側最大回転数R1q)(約330Hz)を10%低下させた凍結時最大回転数Rsq(10%↓)(約300Hz)以下に制限し、それに対応した各能力段数の燃焼量範囲で燃焼制御が行われる。なお、本実施の形態の暖房側バーナユニット43のように複数の能力段数が設けられ、能力段数に応じて最大回転数が異なる場合、最大回転数を所定の低減量で低下させた凍結時最大回転数が、異なる能力段数の最大回転数よりも高くなることがある(例えば、凍結時最大回転数Rsq(10%↓)と第2段側最大回転数R2q)。従って、この場合、通常燃焼制御における各能力段数の最大回転数が維持される。
Referring to FIG. 3, the determination of the possibility and the degree of freezing in the heat source device 1 of the present embodiment and the combustion control when there is a possibility of freezing will be schematically described. A plurality of (in this case, three stages of first to third regions) freezing risk temperature regions are set for the temperature Th, and a plurality (here, the first to third regions) for the hot water temperatures Ta and Tb. A three-step reference temperature region is set. Then, the maximum rotational speed of the
同様に、外気温Thが−15℃より低下したが、−20℃以上であり、湯水の温度Ta,Tbが8℃よりも低下したが、6℃以上である場合、通常燃焼制御において設定されている送風ファン70の最大回転数を20%低下させる。従って、図2に示すように、送風ファン70の目標回転数を、通常燃焼制御における最大回転数(約330Hz)を20%低下させた凍結時最大回転数Rsq(20%↓)(約270Hz)以下に制限して燃焼制御が行われる。このように、凍結の可能性がある場合に、送風ファン70の目標回転数を、通常燃焼制御における最大回転数を所定の低減量、低下させた、第1段側燃焼量範囲G1と第2段側燃焼量範囲G2との重ね代の範囲となる凍結時最大回転数Rsq以下に制限すれば、第1段側燃焼量範囲G1で暖房側バーナユニット43を燃焼させているとき、重ね代の範囲内における第2段側燃焼量範囲G2の燃焼量が要求されても、能力段数が維持される。従って、ハンチングを抑制しながら、燃焼運転が行われていない給湯側燃焼系統30の凍結を防止することができる。
Similarly, when the outside air temperature Th is lower than −15 ° C. but is −20 ° C. or higher, and the hot water temperatures Ta and Tb are lower than 8 ° C., but 6 ° C. or higher, the normal combustion control is set. The maximum rotational speed of the
さらに、外気温Thが−20℃より低下したが、−25℃以上であり、湯水の温度Ta,Tbが6℃よりも低下したが、4℃以上である場合、通常燃焼制御において設定されている送風ファン70の最大回転数を30%低下させる。このとき、図2に示すように、暖房側バーナユニット43の燃焼運転が低燃焼量側の第1段側燃焼量範囲G1で行われている場合、通常燃焼制御における最大回転数(約330Hz)を30%低下させると、隣接する高燃焼量側の上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲の最小回転数(約260Hz)よりも低くなる。そのため、重ね代の範囲以下の固定された凍結時最大回転数Rsq(30%↓)(約230Hz)を設定し、送風ファン70の目標回転数を、固定された凍結時最大回転数Rsq以下に制限して燃焼制御が行われる。これにより、第1段側燃焼量範囲G1で暖房側バーナユニット43を燃焼させているとき、第2段側燃焼量範囲G2の最小燃焼量G2pが要求されるまで、固定された凍結時最大回転数Rsqで燃焼ファン70が回転され、第1段側燃焼量範囲G1の能力段数が維持される。一方、第2段側燃焼量範囲G2で暖房側バーナユニット43を燃焼させているとき、第1段側燃焼量範囲G1の固定された凍結時最大回転数Rsqに対応する燃焼量が要求されるまで、第2段側燃焼量範囲G2の最小燃焼量G2pで燃焼が行われ、第2段側燃焼量範囲G2の能力段数が維持される。従って、高燃焼量側及び低燃焼量側への能力段数の切り替わりを低減でき、ハンチングをできるだけ抑制しながら、燃焼運転が行われていない給湯側燃焼系統30の凍結を確実に防止することができる。
Furthermore, when the outside air temperature Th is lower than −20 ° C., it is −25 ° C. or higher, and the hot water temperatures Ta and Tb are lower than 6 ° C., but when the temperature is 4 ° C. or higher, it is set in the normal combustion control. The maximum rotational speed of the
なお、上記から理解されるように、本実施の形態で、凍結時最大回転数を上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲内とする第1基準温度は、10℃に設定されており、凍結時最大回転数を上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲以下で固定する第2基準温度は6℃に設定されているが、これらを含めて凍結危険温度及び基準温度並びにそれらの温度領域は燃焼系統30,40の構造や送風ファン70の能力に応じて適宜設定される。また、本実施の形態では、外気温及び湯水の温度はいずれも、第3領域までしか設定されていないが、熱源装置1の設置環境に応じて、さらに低い温度領域を設定してもよい。この場合、送風ファン70の目標回転数は、固定された凍結時最大回転数以下に制限される。
In addition, as understood from the above, in the present embodiment, the first reference temperature that sets the maximum number of revolutions during freezing within the range of overlap with the upper combustion range is set to 10 ° C., The second reference temperature for fixing the maximum number of revolutions during freezing below the range of overlap with the upper combustion amount range is set to 6 ° C. Including these, the freezing dangerous temperature, the reference temperature, and their temperature range Is appropriately set according to the structure of the
このように、本実施の形態の熱源装置1によれば、例えば、暖房・追焚き側燃焼系統40で暖房運転が行われ、給湯側燃焼系統30で給湯運転が行われていないときに、外気温Thが所定の凍結危険温度より低くなる場合だけでなく、実際に凍結が生じやすい燃焼運転が行われていない給湯側燃焼系統30の流体流路における湯水の温度Ta,Tbが所定の基準温度より低くなるかどうかも判断するから、より的確に燃焼運転が行われていない給湯側燃焼系統30の流体流路の凍結の可能性を判断できる。しかも、外気温Th及び流体流路内の湯水の温度Ta,Tbがいずれも複数に分割された凍結危険温度領域及び基準温度領域の範囲内にあるかどうかを判断するから、凍結の可能性の程度も判断できる。
Thus, according to the heat source device 1 of the present embodiment, for example, when the heating operation is performed in the heating / reheating
そして、上記熱源装置1の通常燃焼制御では、各燃焼系統30,40におけるバーナユニット33,43に要求される要求燃焼量に応じて送風ファン70を所定の最大回転数以下で回転させているが、例えば、暖房・追焚き側燃焼系統40で暖房運転が行われ、給湯側燃焼系統30で給湯運転が行われていないときに、上記外気温Th、湯水の温度Ta,Tbに基づき凍結の可能性があると判断された場合、燃焼運転が行われている暖房・追焚き側燃焼系統40に燃焼用空気を供給する送風ファン70の目標回転数が、最大回転数よりも低下させた凍結時最大回転数以下に制限される。従って、送風ファン70を回転させることによる燃焼運転が行われていない給湯側燃焼系統30への空気の流入が抑えられ、給湯側燃焼系統30の流体流路の凍結の可能性を低減できる。
In the normal combustion control of the heat source device 1, the
また、本実施の形態では、凍結の可能性の程度が低い場合、送風ファン70の目標回転数を、通常燃焼制御で設定されている最大回転数よりも低い、上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲内の凍結時最大回転数以下に制限して燃焼制御が行われる。従って、例えば、暖房・追焚き側燃焼系統40で暖房運転が行われ、給湯側燃焼系統30で給湯運転が行われていないときに、暖房側バーナユニット43のハンチングを防止しつつ、効果的に給湯側燃焼系統30の流体流路の凍結を回避できる。
Further, in the present embodiment, when the possibility of freezing is low, the target rotation speed of the
また、本実施の形態では、凍結の可能性の程度が高い場合、送風ファン70の目標回転数を、通常燃焼制御で設定されている最大回転数よりも低い、上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲以下の固定された凍結時最大回転数以下に制限して燃焼制御が行われる。従って、例えば、暖房・追焚き側燃焼系統40で暖房運転が行われ、給湯側燃焼系統30で給湯運転が行われていないときに、暖房側バーナユニット43を下段側燃焼量範囲で燃焼させる場合、上段側燃焼量範囲の最小燃焼量が要求されるまで能力段数が維持され、暖房側バーナユニット43を上段側燃焼量範囲で燃焼させる場合、下段側燃焼量範囲の固定された凍結時最大回転数に対応する燃焼量が要求されるまで、上段側燃焼量範囲の最小燃焼量で燃焼させて、能力段数が維持される。従って、暖房側バーナユニット43のハンチングをできるだけ抑制しつつ、効果的に給湯側燃焼系統30の流体流路の凍結を回避できる。
Further, in the present embodiment, when the possibility of freezing is high, the target rotational speed of the
次に、本実施の形態の熱源装置1における暖房運転時の制御動作について、図4のフローチャートを参照して説明する。なお、以下では、暖房・追焚き側燃焼系統40で暖房運転が行われ、給湯側燃焼系統30で給湯運転が行われていないときの制御動作を例に挙げて説明するが、給湯側燃焼系統30で給湯運転が行われ、暖房・追焚き側燃焼系統40で暖房運転、追焚き運転がいずれも行われていないときの制御動作は、凍結の可能性の判断において、熱交温度センサ101で検知される湯水の温度Ta及び出湯温度センサ103で検知される湯水の温度Tbの代わりに、暖房高温温度センサ213及び暖房低温温度センサ215で検知される湯水の温度が用いられる以外は同様である。また、追焚き運転が行われる場合、風呂ポンプ224を作動させて、風呂往き路251及び風呂戻り路252で湯水を循環させる以外は、暖房運転と同様である。
Next, the control operation at the time of heating operation in the heat source device 1 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the following description, a control operation when the heating / heating
例えば、使用者がリモコン301の暖房運転スイッチをオン操作すると、送風ファン70及び暖房ポンプの作動が開始されて、暖房側バーナユニット43の燃焼運転が開始される。そして、暖房運転が開始されると、まず給湯運転が行われているかどうかが判断される(ステップS1)。給湯運転が行われている場合、給湯側燃焼系統30における流体流路の凍結の可能性は低いため、設定される暖房運転モードに従い、要求燃焼量に応じて送風ファン70を所定の最小回転数と最大回転数の範囲で回転させる通常燃焼制御が実行される(ステップS7)。
For example, when the user turns on the heating operation switch of the
給湯運転が行われていない場合、さらに外気温センサ11で検知される外気温Thが、所定の凍結防止運転開始温度(例えば、3℃)以下であるかどうかが判断される(ステップS2)。外気温Thが凍結防止運転開始温度以下でなければ、同様に、給湯側燃焼系統30における流体流路の凍結の可能性は低いため、通常燃焼制御が実行される(ステップS7)。
When the hot water supply operation is not performed, it is further determined whether or not the outside air temperature Th detected by the outside
外気温Thが凍結防止運転開始温度以下になると、給湯側燃焼系統30の流体流路に設けられた凍結防止用のヒータ401〜406に所定の時間間隔(例えば、オン/5分間−オフ/25分間)で通電し、流体流路を加熱する凍結防止運転を開始させる(ステップS3)。なお、図示しないが、凍結防止運転は、外気温Th及び湯水の温度Ta,Tbに応じて、通電時間の時間間隔が変更され、外気温Thが凍結防止運転開始温度より高くなると終了する。
When the outside temperature Th becomes equal to or lower than the freeze prevention operation start temperature, the
次いで、外気温Thが所定の凍結危険温度(例えば、−10℃)未満となり、熱交温度センサ101で検知される湯水の温度Ta及び出湯温度センサ103で検知される湯水の温度Tbの少なくともいずれか一方が所定の基準温度(例えば、10℃)未満となると、図3のデータテーブルに基づき、外気温Th及び湯水の温度Ta,Tbに応じて設定されている低減量を決定し、これらの低減量のうち、より回転数が低くなる最も大きな低減量に基づき、送風ファン70の目標回転数を、凍結時最大回転数以下に制限する(ステップS4〜S6)。
Next, the outside air temperature Th becomes less than a predetermined freezing risk temperature (for example, −10 ° C.), and at least one of the hot water temperature Ta detected by the heat
このように、外気温Thに基づく送風ファン70の最大回転数の低減量と、湯水の温度Ta,Tbに基づく送風ファン70の最大回転数の低減量とが異なる場合、より大きな低減量を用いた凍結時最大回転数に制限することにより、一層確実に燃焼運転が行われていない給湯側燃焼系統30における流体流路の凍結を回避することができる。
Thus, when the reduction amount of the maximum rotation speed of the
なお、既述したように、送風ファン70の目標回転数を、上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲以下の固定された凍結時最大回転数以下に制限する場合、暖房側バーナユニット43が下段側燃焼量範囲で燃焼していれば、上段側燃焼量範囲の最小燃焼量が要求されるまで下段側燃焼量範囲で燃焼を継続させ、暖房側バーナユニット43を上段側燃焼量範囲で燃焼させていれば、下段側燃焼量範囲の固定された凍結時最大回転数に対応する燃焼量が要求されるまで、上段側燃焼量範囲の最小燃焼量で燃焼を継続させる燃焼制御が行われる。
As described above, when the target rotation speed of the
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、複数の燃焼系統を有する熱源装置において、燃焼運転が行われている燃焼系統と、燃焼運転が行われていない燃焼系統とがある場合に、燃焼運転が行われていない燃焼系統における流体流路の凍結を効率よく防止することができる。 As described above in detail, according to the present embodiment, in the heat source device having a plurality of combustion systems, there are a combustion system in which the combustion operation is performed and a combustion system in which the combustion operation is not performed. In addition, it is possible to efficiently prevent freezing of the fluid flow path in the combustion system in which the combustion operation is not performed.
(その他の実施の形態)
(1)上記実施の形態では、流体流路の流体温度だけでなく、外気温にも基づいて凍結の可能性を判断しているが、流体温度だけに基づいて凍結の可能性を判断してもよい。
(2)上記実施の形態では、凍結の可能性を判断するにあたって、凍結危険温度及び基準温度が複数の凍結危険温度領域及び基準温度領域に分割されているが、温度領域とすることなく、所定の凍結危険温度及び基準温度を用いてもよい。
(3)上記実施の形態では、1つの缶体内に複数の燃焼系統が収容された熱源装置について説明したが、既述したように、各バーナユニット及び熱交換器を収容させた缶体を複数、組み合わせた熱源装置にも本発明を適用することができる。また、上記実施の形態では、複数の燃焼系統が共通の給排気経路を有する強制給排気式の熱源装置について説明したが、排気経路のみを共通にする強制排気式の熱源装置にも本発明を適用することができる。さらに、上記実施の形態では、暖房・追焚き機能付き給湯装置を例に挙げて説明したが、暖房機能付き給湯装置や追焚き機能付き給湯装置のように、複数の燃焼系統を有する熱源装置に本発明を適用することができる。
(4)上記実施の形態では、暖房・追焚き側燃焼系統の流体流路を流れる流体として湯水が用いられているが、不凍液を用いてもよい。
(Other embodiments)
(1) In the above embodiment, the possibility of freezing is determined based not only on the fluid temperature of the fluid flow path but also on the outside air temperature, but the possibility of freezing is determined based only on the fluid temperature. Also good.
(2) In the above embodiment, in determining the possibility of freezing, the freezing danger temperature and the reference temperature are divided into a plurality of freezing danger temperature areas and a reference temperature area. The critical freezing temperature and the reference temperature may be used.
(3) In the above-described embodiment, the heat source device in which a plurality of combustion systems are accommodated in one can body has been described. However, as described above, a plurality of can bodies in which each burner unit and heat exchanger are accommodated. The present invention can also be applied to a combined heat source device. In the above embodiment, the forced supply / exhaust type heat source apparatus has been described in which a plurality of combustion systems have a common supply / exhaust path. However, the present invention is also applied to a forced exhaust type heat source apparatus in which only the exhaust path is shared. Can be applied. Furthermore, in the above-described embodiment, the hot water supply device with a heating / reheating function has been described as an example, but a heat source device having a plurality of combustion systems, such as a hot water supply device with a heating function or a hot water supply device with a reheating function, is described. The present invention can be applied.
(4) In the above embodiment, hot water is used as the fluid flowing through the fluid flow path of the heating / reheating side combustion system, but antifreeze may be used.
1 熱源装置
11 外気温センサ(外気温検知部)
30 給湯側燃焼系統
40 暖房・追焚き側燃焼系統
33 給湯側バーナユニット
31 給湯側第1熱交換器
32 給湯側第2熱交換器
41 暖房側第1熱交換器
42 暖房側第2熱交換器
43 暖房側バーナユニット
70 送風ファン
101 熱交温度センサ
103 出湯温度センサ
213 暖房高温温度センサ
215 暖房低温温度センサ
C1 制御回路
1
DESCRIPTION OF
Claims (4)
1つまたは複数の燃焼系統のバーナユニットに燃焼用空気を供給する送風ファンと、
燃焼運転を行う燃焼系統のバーナユニットに要求される要求燃焼量に応じて送風ファンの目標回転数を所定の最大回転数以下で制御する通常燃焼制御を行う制御装置と、を備え、
燃焼運転が行われている燃焼系統のバーナユニットに燃焼用空気を供給するために送風ファンを回転させることによって、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統にも空気が流入する熱源装置であって、
制御装置は、少なくとも1つの燃焼系統で燃焼運転が行われ、他の燃焼系統で燃焼運転が行われていないときに、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統の流体温度検知部で検知される流体温度が所定の基準温度より低くなると、燃焼運転が行われている燃焼系統に燃焼用空気を供給する送風ファンの目標回転数を、最大回転数よりも低下させた凍結時最大回転数以下に制限する熱源装置。 A burner unit having a burner, a heat exchanger that heat-exchanges and heats a fluid that flows through a fluid flow path by combustion exhaust generated by the burner unit, and at least one fluid temperature detection unit that detects the temperature of the fluid flowing in the fluid flow path A plurality of combustion systems each having
A blower fan that supplies combustion air to one or more combustion system burner units;
A control device for performing normal combustion control for controlling the target rotational speed of the blower fan at a predetermined maximum rotational speed or less in accordance with the required combustion amount required for the burner unit of the combustion system performing the combustion operation,
This is a heat source device in which air flows into other combustion systems that are not operating by rotating the blower fan to supply combustion air to the burner unit of the combustion system that is performing the combustion operation. And
When the combustion operation is performed in at least one combustion system and the combustion operation is not performed in the other combustion system, the control device is detected by the fluid temperature detection unit of the other combustion system in which the combustion operation is not performed. When the fluid temperature is lower than the predetermined reference temperature, the target rotational speed of the blower fan that supplies combustion air to the combustion system in which the combustion operation is performed is lower than the maximum rotational speed when the target rotational speed is lower than the maximum rotational speed. Heat source device limited to.
外気温を検知する外気温検知部を備え、
制御装置は、外気温検知部で検知される外気温が所定の凍結危険温度より低くなり、且つ燃焼運転が行われていない他の燃焼系統の流体温度検知部で検知される流体温度が所定の基準温度より低くなると、燃焼運転が行われている燃焼系統に燃焼用空気を供給する送風ファンの目標回転数を、最大回転数よりも低下させた凍結時最大回転数以下に制限する熱源装置。 The heat source device according to claim 1, further comprising:
It has an outside air temperature detector that detects the outside air temperature,
The control device is configured such that the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting unit is lower than a predetermined freezing danger temperature and the fluid temperature detected by the fluid temperature detecting unit of another combustion system in which the combustion operation is not performed is the predetermined temperature. A heat source device that limits a target rotational speed of a blower fan that supplies combustion air to a combustion system in which a combustion operation is performed when the temperature is lower than a reference temperature to be equal to or lower than a maximum rotational speed during freezing that is lower than the maximum rotational speed.
複数の燃焼系統のうち少なくとも1つの燃焼系統のバーナユニットは、燃焼量範囲の異なる複数の能力段数を有し、
制御装置は、複数の能力段数を有するバーナユニットを備えた燃焼系統で燃焼運転が行われる場合、低燃焼量側の下段側燃焼量範囲と、それに隣接する高燃焼量側の上段側燃焼量範囲との間に、下段側燃焼量範囲の最大燃焼量が上段側燃焼量範囲の最小燃焼量よりも多くなるように設けられた重ね代を用いて、能力段数を切り替え制御する通常燃焼制御を行い、
複数の能力段数を有するバーナユニットを備えた燃焼系統で燃焼運転が行われ、他の燃焼系統で燃焼運転が行われていないときに、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統における流体温度検知部で検知される流体温度が所定の第1基準温度より低くなると、燃焼運転が行われている燃焼系統のバーナユニットに燃焼用空気を供給する送風ファンの目標回転数を、最大回転数から上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲内となる所定の低減量、低下させた凍結時最大回転数以下に制限する熱源装置。 The heat source device according to claim 1 or 2,
The burner unit of at least one combustion system among the plurality of combustion systems has a plurality of capacity stages having different combustion amount ranges,
When the combustion operation is performed in a combustion system including a burner unit having a plurality of capacity stages, the control device has a lower combustion amount range on the low combustion amount side and an upper combustion amount range on the high combustion amount side adjacent thereto. In between, the normal combustion control is performed to switch and control the number of capacity stages using the overlap margin provided so that the maximum combustion amount in the lower combustion amount range is larger than the minimum combustion amount in the upper combustion amount range. ,
Fluid temperature detection in other combustion systems where combustion operation is performed when a combustion system is equipped with a burner unit having a plurality of capacity stages and combustion operation is not performed in another combustion system When the fluid temperature detected by the unit becomes lower than the predetermined first reference temperature, the target rotational speed of the blower fan that supplies the combustion air to the burner unit of the combustion system in which the combustion operation is performed is increased from the maximum rotational speed. A heat source device that limits a predetermined reduction amount that falls within a range of overlap with the side combustion amount range, to a lower value than the reduced maximum rotation speed during freezing.
複数の燃焼系統のうち少なくとも1つの燃焼系統のバーナユニットは、燃焼量範囲の異なる複数の能力段数を有し、
制御装置は、複数の能力段数を有するバーナユニットを備えた燃焼系統で燃焼運転が行われる場合、低燃焼量側の下段側燃焼量範囲と、それに隣接する高燃焼量側の上段側燃焼量範囲との間に、下段側燃焼量範囲の最大燃焼量が上段側燃焼量範囲の最小燃焼量よりも多くなるように設けられた重ね代を用いて、能力段数を切り替え制御する通常燃焼制御を行い、
複数の能力段数を有するバーナユニットを備えた燃焼系統で燃焼運転が行われ、他の燃焼系統で燃焼運転が行われていないときに、燃焼運転が行われていない他の燃焼系統における流体温度検知部で検知される流体温度が所定の第2基準温度より低くなると、燃焼運転が行われている燃焼系統のバーナユニットに燃焼用空気を供給する送風ファンの目標回転数を、最大回転数よりも低い、上段側燃焼量範囲との重ね代の範囲以下の固定された凍結時最大回転数以下に制限する熱源装置。 The heat source device according to claim 1 or 2,
The burner unit of at least one combustion system among the plurality of combustion systems has a plurality of capacity stages having different combustion amount ranges,
When the combustion operation is performed in a combustion system including a burner unit having a plurality of capacity stages, the control device has a lower combustion amount range on the low combustion amount side and an upper combustion amount range on the high combustion amount side adjacent thereto. In between, the normal combustion control is performed to switch and control the number of capacity stages using the overlap margin provided so that the maximum combustion amount in the lower combustion amount range is larger than the minimum combustion amount in the upper combustion amount range. ,
Fluid temperature detection in other combustion systems where combustion operation is performed when a combustion system is equipped with a burner unit having a plurality of capacity stages and combustion operation is not performed in another combustion system When the fluid temperature detected by the unit becomes lower than the predetermined second reference temperature, the target rotational speed of the blower fan that supplies the combustion air to the burner unit of the combustion system in which the combustion operation is performed is set to be higher than the maximum rotational speed. A heat source device that restricts to a fixed maximum freezing speed during freezing that is less than the range of the overlap allowance with the lower upper combustion amount range.
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