JP2022107870A - Boiler device - Google Patents

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清二 有川
Seiji Arikawa
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  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
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Abstract

To provide a boiler device that eliminates the need to provide a control device for controlling a plurality of boilers, separately from the boilers, and eliminates the need for an expensive flow rate sensor for temperature control of hot water.SOLUTION: One of a plurality of boilers A is made to function as a master boiler A1, and the others are made to function as slave boilers A2-A4. The master boiler A1 controls operation of the slave boilers A2-A4. Each of the boilers A1-A4 has a hot water outflow temperature control function of controlling the flow rate of a boiler water circulation pump 5 to make an adjustment so that a hot water outflow temperature becomes equal to a set temperature, and a boiler water temperature control function of controlling the thermal power of a burner 8 to make an adjustment so that a boiler water temperature becomes higher than the set temperature by a predetermined temperature.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、複数のボイラによって出湯温度を設定温度に制御するための技術に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for controlling outlet heated water temperature to a set temperature by a plurality of boilers.

従来から、複数台のボイラを利用して、温水を設定温度に加熱制御する技術は知られている。複数台のボイラを利用することで、1つ1つのボイラの容量を小さくすることができるため、例えば、1台のボイラで全範囲の出湯量が賄う構成とした場合と比較して、低出湯量時の効率低下を防止できるメリットがある。 BACKGROUND ART Conventionally, a technique of heating and controlling hot water to a set temperature using a plurality of boilers is known. By using multiple boilers, it is possible to reduce the capacity of each boiler. It has the advantage of preventing a decrease in efficiency when the amount of hot water is increased.

複数台のボイラを制御する技術としては、下記特許文献1記載の自動台数制御方法が例示できる。以下、当該制御方法について簡単に説明する。 As a technique for controlling a plurality of boilers, the automatic number control method described in Patent Document 1 below can be exemplified. The control method will be briefly described below.

特開平3-11261号JP-A-3-11261

前記特許文献1記載の温水ボイラ101は、図4に示すように、複数台並列に設置され、当該複数台のボイラ装置101と給湯設備等の負荷102との間を給湯系路103と戻り系路104で連結し、給湯系路には流量センサ108が取り付けられている。 As shown in FIG. 4, a plurality of hot water boilers 101 described in Patent Document 1 are installed in parallel. A flow sensor 108 is attached to the hot water supply system, which is connected by a path 104 .

給湯設備等の負荷には、複数のボイラ101から給湯系路103と戻り系路104を介して流れる温水の熱を給湯設備等の負荷102に伝える熱交換器105と、複数のボイラ101から給湯系路103、温水の給湯側集合部としての上部ヘッダー111、熱交換器105、温水の戻り側集合部としての下部ヘッダー112、戻り系路104を介して再びボイラ101に温水を循環させる循環ポンプ106が備えられている。 The load such as the hot water supply equipment includes a heat exchanger 105 that transfers the heat of hot water flowing from the plurality of boilers 101 through the hot water supply line 103 and the return line 104 to the load 102 such as the hot water supply system, and the hot water supply from the plurality of boilers 101. A circuit 103, an upper header 111 as a hot water supply side collecting portion, a heat exchanger 105, a lower header 112 as a hot water return side collecting portion, and a circulation pump that circulates hot water again to the boiler 101 via a return line 104. 106 are provided.

また、負荷102の上部ヘッダー111と下部ヘッダー112には、ここに集合する温水の温度を検出する温度センサ107と、負荷102の循環水(出湯)の温度を検出する温度センサ110が設けられている。 Further, the upper header 111 and the lower header 112 of the load 102 are provided with a temperature sensor 107 for detecting the temperature of the hot water gathered here and a temperature sensor 110 for detecting the temperature of the circulating water (outflow water) of the load 102. there is

なお、109は、複数の温水ボイラ101の台数制御をする自動台数制御器を示している。 Reference numeral 109 denotes an automatic number controller for controlling the number of hot water boilers 101 .

複数の温水ボイラ101によって加熱されて所定の温度になった熱源温水は、循環ポンプ106の作動によって、給湯系路103、熱交換器105、戻り系路104の循環系路を循環するものであり、負荷102に個別に設けた熱交換器105で熱交換を行い、それぞれの負荷に熱を供給する。 The heat source hot water heated to a predetermined temperature by the plurality of hot water boilers 101 is circulated through the hot water supply system 103, the heat exchanger 105, and the return system 104 by the operation of the circulation pump 106. , heat exchangers 105 provided individually for the loads 102, and heat is supplied to the respective loads.

温度センサ107は、上部ヘッダー111と下部ヘッダー112に集合した温水の湯温を検出し、両者の温度差に応じて自動台数制御器109によって、温水ボイラ101の稼働台数を制御する。 A temperature sensor 107 detects the temperature of hot water gathered in the upper header 111 and the lower header 112, and controls the number of hot water boilers 101 in operation by an automatic number controller 109 according to the temperature difference between the two.

温水ボイラ101を台数制御する際には、起動・停止の優先順位を予め定めて置き、その順位い従って起動・停止させる。また、それぞれの温水ボイラ101の稼働率を平均化するために、適宜、優先順位のローテーションを行う。 When controlling the number of hot water boilers 101, the order of priority of start/stop is determined in advance, and the start/stop is performed according to the order. In addition, in order to average the operation rate of each hot water boiler 101, rotation of priorities is performed as appropriate.

また、流量センサ108で熱源温水の循環量を検出し、この循環量と上部ヘッダー111の湯温と、下部ヘッダー112の湯温との温度差によって必要熱量を算出し、その値に応じて温水ボイラ101の稼働台数を制御する。 In addition, the flow rate sensor 108 detects the circulation amount of the heat source hot water, and the necessary heat amount is calculated from the temperature difference between this circulation amount and the hot water temperature of the upper header 111 and the hot water temperature of the lower header 112. The number of operating boilers 101 is controlled.

熱源温水の循環量を可変する場合は、温度センサ110で出湯の温度を検出して、循環ポンプ106の作動を制御する。負荷が減少して必要熱量が減少すれば、温水ボイラ101の稼働台数を減らし、また、負荷が増大して必要熱量が増大すれば、温水ボイラ101の稼働台数を増やすよう制御する。 When changing the circulation amount of the heat source hot water, the temperature sensor 110 detects the temperature of the hot water to control the operation of the circulation pump 106 . If the load decreases and the required amount of heat decreases, the number of operating hot water boilers 101 is reduced, and if the load increases and the required amount of heat increases, the number of operating hot water boilers 101 is controlled to increase.

前記温水ボイラは、上述したとおり、熱源温水の循環経路に設けられた2つの温度センサにて検出される温度差の大きさに応じて稼働させる温水ボイラ101の台数を制御する機能と、熱源温水の循環経路に設けられた流量センサ108と2つの温度センサの検出結果に応じて必要熱量を算出し、その値に応じて稼働させる温水ボイラ101の台数を制御する機能と、出湯温度を温度センサ110で検出して、循環ポンプ106の作動を制御して熱源温水の循環量を可変する機能を備えているが、このような台数制御は、温水ボイラ101の上位系統の自動台数制御器109によって行われる。 As described above, the hot water boiler has a function of controlling the number of hot water boilers 101 to be operated according to the magnitude of the temperature difference detected by the two temperature sensors provided in the circulation path of the heat source hot water, A function to calculate the necessary amount of heat according to the detection results of the flow rate sensor 108 and two temperature sensors provided in the circulation path of , and to control the number of hot water boilers 101 to be operated according to the calculated value, and the temperature sensor to measure the outlet water temperature. 110 detects and controls the operation of the circulation pump 106 to vary the circulation amount of the heat source hot water. done.

したがって、複数のボイラ101とは別に自動台数制御器109が必要となる。また、必要熱量の算出には流量センサ108が必要となる。流量センサは比較的高価であるので、コスト高となる。 Therefore, an automatic number controller 109 is required separately from the plurality of boilers 101 . Further, the flow rate sensor 108 is required for calculating the required heat amount. The cost is high because flow sensors are relatively expensive.

また、自動台数制御器109が必要であることからシステム構成が複雑化する。 In addition, since the automatic number controller 109 is required, the system configuration is complicated.

そこで、本発明は、温水ボイラと別に設置される自動台数制御器や流量センサを構成要素としないボイラ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a boiler apparatus that does not include an automatic unit controller and a flow rate sensor that are installed separately from a hot water boiler.

請求項1記載の発明は、缶水を貯水する缶体と、前記缶水を加熱するバーナーと、缶水を前記缶体と缶体外部に連結される熱媒流通管との間で循環させるポンプと、前記熱媒流通管内を流れる缶水温度を測定する缶水温度測定用温度センサと、前記熱媒流通管の途中に取り付けられる熱交換器と、該熱交換器を介して接続される入水管および出湯管と、該出湯管内の水温を測定する出湯配管用温度測定用温度センサと、前記缶水温度測定用温度センサおよび出湯配管用温度測定用温度センサから測定温度情報を検出して、前記バーナーへの火力指令および前記ポンプの駆動/停止を制御するコントローラを備えて構成されるボイラを複数備え、前記出湯管内を流れる出湯を当該複数のボイラによって温度制御する構成であり、当該複数のボイラの1つがマスタボイラとして機能し、その他のボイラがスレーブボイラとして機能し、前記出湯管内を流れる出湯温度が設定温度になるよう、前記マスタボイラが自機と前記スレーブボイラを制御するものであって、当該制御は、缶水用循環ポンプの流量制御する出湯温度制御と、バーナーの火力を制御し、缶水温度が設定温度より一定温度高くなるように調整する缶水温度制御を併用することに特徴を有する。 According to the first aspect of the invention, the boiler water is circulated among a can body that stores boiler water, a burner that heats the boiler water, and a heating medium flow pipe that is connected to the boiler body and the outside of the boiler body. A pump, a boiler water temperature sensor for measuring the temperature of the boiler water flowing through the heat medium flow pipe, a heat exchanger attached in the middle of the heat medium flow pipe, and connected via the heat exchanger. Measured temperature information is detected from a water inlet pipe and a hot water outlet pipe, a hot water outlet pipe temperature measuring temperature sensor for measuring the water temperature in the hot water outlet pipe, and the boiler water temperature measurement temperature sensor and the hot water outlet pipe temperature measurement temperature sensor. and a plurality of boilers comprising a controller for controlling a thermal power command to the burner and driving/stopping of the pump, wherein the temperature of the hot water flowing through the hot water discharge pipe is controlled by the plurality of boilers, and the plurality of boilers one of the boilers functions as a master boiler, the other boilers function as slave boilers, and the master boiler controls itself and the slave boilers so that the temperature of the hot water flowing through the hot water discharge pipe reaches a set temperature. This control is to use boiler water temperature control that controls the flow rate of the boiler water circulation pump and boiler water temperature control that controls the thermal power of the burner and adjusts the boiler water temperature so that it is a certain temperature higher than the set temperature. It has characteristics.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の出湯温度制御をPI制御とすることに特徴を有する。 The invention according to claim 2 is characterized in that the outlet heated water temperature control according to claim 1 is PI control.

請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2の何れかに記載の缶水温度制御をPI制御とすることに特徴を有する。 The invention according to claim 3 is characterized in that the boiler water temperature control according to either claim 1 or claim 2 is PI control.

請求項1記載の発明によれば、ボイラの他にこれを制御する上位系統の制御装置を備える必要がなく、装置構成を簡素化できる。また、高価な流量センサが必要ないので、製品コストを低減できる。 According to the invention of claim 1, there is no need to provide a host system control device for controlling the boiler in addition to the boiler, and the device configuration can be simplified. Moreover, since an expensive flow rate sensor is not required, the product cost can be reduced.

請求項2記載の発明によれば、流量およびバーナーの火力を制御して、出湯温度を設定温度にすることができる。 According to the second aspect of the invention, the outlet hot water temperature can be adjusted to the set temperature by controlling the flow rate and the thermal power of the burner.

本発明のボイラ装置を構成するマスターボイラまたは各スレーブボイラの構成図である。1 is a configuration diagram of a master boiler or each slave boiler that constitutes the boiler apparatus of the present invention; FIG. 前記マスターボイラまたは各スレーブボイラの電気系統構成図である。3 is an electrical system configuration diagram of the master boiler or each slave boiler. FIG. 前記マスターボイラまたは各スレーブボイラの連結構成図である。3 is a connection configuration diagram of the master boiler or each slave boiler; FIG. 従来の温水ボイラの構成図である。1 is a configuration diagram of a conventional hot water boiler; FIG.

以下、本発明の実施の形態を図1乃至図3により説明する。図1は本発明のボイラ装置を構成する各ボイラ(マスターボイラまたはスレーブボイラ)Aの構成を示している。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. FIG. 1 shows the configuration of each boiler (master boiler or slave boiler) A that constitutes the boiler apparatus of the present invention.

図1において、1は熱媒として利用するための水(缶水)を留めておく貯水缶であり、2は貯水缶1内に缶水を補給する補給管である。3は補給管2に設けられ、給水・止水を切り替える補給用電磁弁であり、後述する給水機能によって自動的に開閉制御され、貯水缶1内に一定量の水が常に貯められるよう制御される。 In FIG. 1, 1 is a water storage can that stores water (boiler water) to be used as a heat medium, and 2 is a supply pipe that replenishes the water storage can 1 with the water. Reference numeral 3 is a replenishment solenoid valve provided in the replenishment pipe 2 for switching between water supply and water stoppage. be.

4は貯水缶1内部と連通し、貯水缶1内の缶水を、貯水缶1の外部で循環させる熱媒流通管であり、5は貯水缶1内と熱媒流通管4間で缶水を循環させるための循環用ポンプである。 Reference numeral 4 denotes a heat medium circulation pipe that communicates with the inside of the water storage can 1 and circulates the boiler water in the water storage can 1 outside the water storage can 1; This is a circulation pump for circulating the

6は熱媒流通管4に取り付けられた缶水温度測定用の温度センサであり、7は熱媒流通管4上に設けられる熱交換器である。 Reference numeral 6 denotes a temperature sensor for measuring boiler water temperature attached to the heat medium circulation pipe 4 , and 7 denotes a heat exchanger provided on the heat medium circulation pipe 4 .

8は貯水缶1の外部から、貯水缶1内の缶水を加熱するためのバーナーであり、9はバーナー8に燃料を供給するための燃料供給管を示している。10は燃料供給管9に取り付けられ、バーナー8への燃料の供給と停止を切り換える燃料制御用電磁弁を示している。 8 is a burner for heating the boiler water in the water storage can 1 from the outside of the water storage can 1, and 9 is a fuel supply pipe for supplying fuel to the burner 8. As shown in FIG. Denoted at 10 is a fuel control solenoid valve attached to the fuel supply pipe 9 for switching between supply and stop of fuel supply to the burner 8 .

11はバーナー8に、燃焼に必要とされる空気を供給するための給気管であり、12はバーナー8への空気の供給と停止を切り換えるための給気用電磁弁を示している。 Reference numeral 11 denotes an air supply pipe for supplying the burner 8 with air required for combustion, and 12 denotes an air supply solenoid valve for switching between supplying air to the burner 8 and stopping it.

13は中途位置に前記熱交換器7を配置した入水配管であり、14は入水配管13に熱交換器7を介して接続される出湯配管を示している。15は出湯配管14に取り付けられ、出湯温度を測定する出湯配管温度測定用の温度センサを示している。 Reference numeral 13 denotes a water inlet pipe in which the heat exchanger 7 is arranged in the middle, and 14 indicates a hot water outlet pipe connected to the water inlet pipe 13 via the heat exchanger 7 . A temperature sensor 15 is attached to the outlet hot water pipe 14 and measures the outlet hot water temperature.

16は後述する操作パネルからの指令信号や、温度センサ6,15からの温度情報などを基に、ボイラAを構成する電磁弁3,10,12や、貯水缶1内の水位を検出する図示しない水位センサ、バーナー8、循環用ポンプ5など、ボイラAを構成する各種制御機器を制御するためのコントローラを示している。 Numeral 16 detects the water level in the water storage can 1 and the solenoid valves 3, 10, and 12 constituting the boiler A based on command signals from an operation panel, which will be described later, and temperature information from temperature sensors 6 and 15. A controller for controlling various control devices constituting the boiler A, such as a water level sensor, a burner 8, and a circulation pump 5, is shown.

なお、17はコントローラ16に指令信号を出力するリモコンであり、前記操作パネルと同様、ボイラAを構成する各種制御機器を制御する目的で操作される。 A remote controller 17 outputs a command signal to the controller 16, and is operated for the purpose of controlling various control devices constituting the boiler A, like the operation panel.

図2は図1に示すコントローラ16とその周辺機器の電気的な接続状態を説明する電気系統構成図である。図2に示すように、コントローラ16は外部電源18に接続される制御電源部19と、該制御電源部19から制御用電源の供給を受けて動作する制御部20、および、制御部20に指令信号を出力する操作パネル21から概略構成されている。 FIG. 2 is an electrical system diagram for explaining the electrical connections between the controller 16 shown in FIG. 1 and its peripheral devices. As shown in FIG. 2, the controller 16 includes a control power supply unit 19 connected to an external power supply 18, a control unit 20 operated by receiving control power supply from the control power supply unit 19, and a command to the control unit 20. It is roughly composed of an operation panel 21 for outputting signals.

操作パネル21には、操作者が制御部20に出力する指示情報を入力するための操作部をはじめ、各種表示部や設定部などが備えられている。 The operation panel 21 includes an operation unit for inputting instruction information to be output to the control unit 20 by the operator, various display units, a setting unit, and the like.

制御部20は前記操作パネル21以外にリモコン17によっても制御指示等されるものである。リモコン17には別途、外部電源22が供給されている。なお、リモコン17の機能は、前述した操作パネル21に具備される機能と概ね同様であるが、リモコン17には、図2に示すように、複数台(図2では2台のみ表示)のボイラAが接続されるため、1つのリモコンによって複数台のボイラAの操作が可能となるスイッチ類などが別途具備されている。 The control unit 20 receives control instructions from a remote controller 17 in addition to the operation panel 21 . An external power supply 22 is separately supplied to the remote controller 17 . The functions of the remote controller 17 are substantially the same as those of the operation panel 21 described above, but the remote controller 17 has a plurality of boilers (only two are shown in FIG. 2) as shown in FIG. Since A is connected, switches and the like that enable operation of a plurality of boilers A with one remote controller are separately provided.

操作パネル21あるいはリモコン17から指令信号や各種設定信号、あるいは、センサ接点23に接続される温度センサ6,15等の各種センサ情報が制御部20に入力されると、制御部20は、入力された設定情報に基づき各種設定を実行するとともに、入力された指令信号に従い制御機器24および他のボイラAを制御する。制御機器24としては、図1に示す電磁弁3,10,12や、貯水缶1内の水位を検出する図示しない水位センサ、バーナー8、循環用ポンプ5などが挙げられる。 When a command signal, various setting signals, or various sensor information such as the temperature sensors 6 and 15 connected to the sensor contacts 23 are input to the control unit 20 from the operation panel 21 or the remote controller 17, the control unit 20 receives the input. Various settings are executed based on the setting information received, and the control equipment 24 and other boilers A are controlled according to the input command signal. The control device 24 includes the solenoid valves 3, 10, 12 shown in FIG. 1, a water level sensor (not shown) for detecting the water level in the water storage can 1, the burner 8, the circulation pump 5, and the like.

つづいて、本発明のボイラ装置にかかる各ボイラ(マスターボイラ、スレーブボイラ)Aの物理的な接続状態を図3に示す。図3示すように、本発明のボイラ装置は、図1に示す構成のボイラAが複数台(図3では4台)直列に接続されている。 Next, FIG. 3 shows the physical connection state of each boiler (master boiler, slave boiler) A according to the boiler apparatus of the present invention. As shown in FIG. 3, in the boiler apparatus of the present invention, a plurality of boilers A (four in FIG. 3) having the configuration shown in FIG. 1 are connected in series.

つまり、図3に示すように、図1に示す出湯管14に入水管13を接続する図1に示すボイラAと同構成のボイラ装置Aが配置され、また、このように接続されたボイラ装置Aの出湯管14に入水管13を接続した同構成のボイラ装置Aがさらに接続されている。 That is, as shown in FIG. 3, a boiler apparatus A having the same configuration as the boiler A shown in FIG. A boiler apparatus A having the same configuration, in which the water inlet pipe 13 is connected to the hot water outlet pipe 14 of A, is further connected.

このように、複数台のボイラAを直列に接続することによって、複数台のボイラAによって出湯温度が設定温度となるように制御されるのである。また、本発明では、複数台のボイラAのうち一台をマスターボイラとし、その他をスレーブボイラとして機能させる。マスターボイラはスレーブボイラの稼働/停止を制御する。 By connecting a plurality of boilers A in series in this manner, the temperature of discharged hot water is controlled by the plurality of boilers A so as to be the set temperature. Further, in the present invention, one of the plurality of boilers A functions as a master boiler and the others function as slave boilers. The master boiler controls start/stop of the slave boilers.

どのボイラをマスターボイラまたはスレーブボイラとするかは様々な決定方法を取り得るが、例えば、最初に電源を入れたボイラをマスターボイラとして機能させても良い。このようにして一台のボイラがマスターボイラとして設定された場合、その他のボイラは自動的にスレーブボイラとして設定され機能する。 Various methods can be used to determine which boiler should be the master boiler or the slave boiler. For example, the boiler that is turned on first may function as the master boiler. When one boiler is set as the master boiler in this manner, the other boilers are automatically set and function as slave boilers.

つづいて、本発明のボイラ装置の動作について説明する。まず、図3に示す各ボイラAは、給湯需要に備えて、電源が入れられた段階で貯水缶1内に一定量の缶水を貯める。このとき、前述したとおり、例えば、最初に電源が入れられたボイラAがマスタボイラA1として機能し、その他がスレーブボイラA2~A4として機能する。 Next, the operation of the boiler apparatus of the present invention will be explained. First, each boiler A shown in FIG. 3 stores a certain amount of boiled water in the water storage can 1 when the power is turned on in preparation for hot water supply demand. At this time, as described above, for example, the boiler A whose power is turned on first functions as the master boiler A1, and the others function as the slave boilers A2 to A4.

各ボイラA1~A4の貯水缶1内の水位は、図示しない水位センサによって監視され、補給用電磁弁3の開閉を自動的に切り替える。缶水の水位レベルが基準水位より高水位となったときは補給用電磁弁3を閉じて止水し、低位置になったときに補給用電磁弁3を開いて貯水缶1内へ給水する(給水機能)。なお、当該給水機能に、水位の低位置を一定時間以上連続で検出した場合、給水弁異常と判定する機能を備えても良い。 The water level in the water storage can 1 of each boiler A1 to A4 is monitored by a water level sensor (not shown), and the replenishment electromagnetic valve 3 is automatically switched between opening and closing. When the water level of boiler water becomes higher than the reference water level, the replenishing solenoid valve 3 is closed to stop the water, and when the level becomes lower, the replenishing solenoid valve 3 is opened to supply water into the water storage can 1. (water supply function). The water supply function may include a function to determine that the water supply valve is abnormal when the low water level is continuously detected for a certain period of time or longer.

また、各ボイラA1~A4の貯水缶1内の缶水は、給湯需要に備えて、あらかじめ所定温度に温められる。具体的には、燃料制御用電磁弁10を開放することにより、燃料供給管9を通して燃料をバーナー8へ送るとともに、給気用電磁弁12を開くことにより燃焼用の空気をバーナー8へ送る。 Further, the boiler water in the water storage can 1 of each of the boilers A1 to A4 is preheated to a predetermined temperature in preparation for hot water supply demand. Specifically, by opening the fuel control solenoid valve 10 , fuel is sent to the burner 8 through the fuel supply pipe 9 , and by opening the air supply solenoid valve 12 , combustion air is sent to the burner 8 .

その後、バーナー8を点火制御することによって、バーナー8の燃焼によって貯水缶1内の缶水を所定の温度まで温めておく。缶水温度が所定温度に達したか否かは、循環用ポンプ5を駆動させて、缶水を熱媒流通管4を通して循環させ、循環している缶水温度を、熱媒流通管4に取り付けた缶水温度測定用温度センサ6にて検出し、検出結果をコントローラ16の制御部20へ送信することによって、制御部20によって把握される。 Thereafter, by controlling the ignition of the burner 8, the boiler water in the water storage can 1 is heated to a predetermined temperature by combustion of the burner 8. - 特許庁Whether or not the temperature of the boiler water reaches a predetermined temperature is determined by driving the circulation pump 5 to circulate the boiler water through the heat medium circulation pipes 4, and the temperature of the circulating boiler water is sent to the heat medium circulation pipes 4. Detected by the installed boiler water temperature measuring temperature sensor 6 and transmitted to the control unit 20 of the controller 16, the control unit 20 grasps the detected result.

以上の事前準備を給湯需要が生じる前段階で実施しておき、いざ給湯需要が生じた場合は、まず、マスターボイラA1一台で出湯温度を設定温度まで加熱する。出湯温度の制御としては、出湯温度制御機能と缶水温度制御機能の2つが存在する。 The above preparations are performed before the demand for hot water supply occurs, and when the demand for hot water supply arises, first, the outlet hot water temperature is heated to the set temperature by the single master boiler A1. There are two functions for controlling the outlet hot water temperature: outlet hot water temperature control function and boiler water temperature control function.

出湯温度制御機能は、循環ポンプ5の流量を制御し、出湯温度が設定温度になるように調整するものである。出湯温度は、出湯配管温度測定用温度センサ15によって検出された測定温度情報をコントローラ16の制御部20に出力する。当該情報を受信した制御部20は、さらに循環ポンプ5の流量を制御して出湯温度が設定温度に近づくよう制御する。以上の動作を繰り返すことによって、出湯温度を設定温度に調整する。 The outlet hot water temperature control function controls the flow rate of the circulation pump 5 and adjusts the outlet hot water temperature to the set temperature. As for the hot water temperature, measured temperature information detected by the temperature sensor 15 for measuring hot water pipe temperature is output to the control section 20 of the controller 16 . Upon receiving the information, the control unit 20 further controls the flow rate of the circulation pump 5 so that the outlet hot water temperature approaches the set temperature. By repeating the above operations, the outlet heated water temperature is adjusted to the set temperature.

制御方式は制御機器構成によって変わる。例えば、循環ポンプ5を駆動させるインバータが具備されている場合は、入力信号を出湯配管温度測定用温度センサ15による測定温度情報とし、出力信号をインバータ周波数設定信号としたPI制御とする。 The control method varies depending on the configuration of the control equipment. For example, when an inverter for driving the circulation pump 5 is provided, PI control is performed with the input signal as temperature information measured by the hot water outlet pipe temperature measurement temperature sensor 15 and the output signal as the inverter frequency setting signal.

また、このようなインバータが具備されていない場合は、入力信号を出湯配管温度測定用温度センサ15による測定温度情報とし、出力信号を循環ポンプ5の図示しない開閉器のオン/オフ信号とする。 If such an inverter is not provided, the input signal is the temperature information measured by the temperature sensor 15 for measuring the hot water pipe temperature, and the output signal is the ON/OFF signal of the switch (not shown) of the circulation pump 5.

缶水温度制御機能は、バーナー8の火力を制御し、熱媒流通管4内を循環する缶水温度が設定温度より一定温度高い温度となるように調整するものである。熱媒流通管4内を循環する缶水温度は缶水温度測定用温度センサ6によって検出された測定温度情報をコントローラ16の制御部20に出力する。当該情報を受信した制御部20は、さらにバーナー8の火力を制御して出湯温度が設定温度に近づくよう制御する。以上の動作を繰り返すことによって、缶水温度を設定温度に調整する。 The boiler water temperature control function controls the heating power of the burner 8 and adjusts the temperature of the boiler water circulating in the heat medium flow pipe 4 to a certain temperature higher than the set temperature. The boiler water temperature sensor 6 for measuring the boiler water temperature detects the temperature of the boiler water circulating in the heat medium flow pipe 4 and outputs the measured temperature information to the control unit 20 of the controller 16 . Upon receiving the information, the control unit 20 further controls the heating power of the burner 8 so that the outlet hot water temperature approaches the set temperature. By repeating the above operations, the boiler water temperature is adjusted to the set temperature.

制御方式は燃料によって変わり、例えば、ガス焚の場合は入力信号を缶水温度測定用温度センサ6の測定温度情報とし、出力信号を燃料制御用電磁弁10の開度設定(閉~全開)信号としたPI制御とする。 The control method varies depending on the fuel. For example, in the case of gas firing, the input signal is the measured temperature information of the boiler water temperature sensor 6, and the output signal is the opening degree setting (close to full open) signal of the fuel control solenoid valve 10. and PI control.

また、油焚の場合は、入力信号を出湯配管温度測定用温度センサ15による測定温度情報とし、出力信号を燃料制御用電磁弁10のオン/オフ信号(例えば、3位置オン/オフ信号)とする。 In the case of oil firing, the input signal is the temperature information measured by the temperature sensor 15 for measuring the hot water pipe temperature, and the output signal is the ON/OFF signal of the fuel control solenoid valve 10 (for example, the 3-position ON/OFF signal). do.

なお、このとき、燃料制御用電磁弁10と給気用電磁弁12は、空燃比を一定にするため連動させる。 At this time, the fuel control solenoid valve 10 and the air supply solenoid valve 12 are interlocked to keep the air-fuel ratio constant.

次に、以上の動作を実行している状況において給湯需要が増大した場合の動作の一例について説明する。給湯需要が増大した場合、本発明のボイラ装置は、まず、マスターボイラA1単独で給湯需要に応える設定温度まで出湯温度を加熱する。 Next, an example of the operation when the demand for hot water supply increases while the above operations are being performed will be described. When the demand for hot water supply increases, the boiler apparatus of the present invention first heats the output hot water temperature to a set temperature that meets the demand for hot water supply by the master boiler A1 alone.

マスターボイラA1単独で設定温度まで出湯温度を加熱できた場合は、スレーブボイラA2~A4は運転しない。然るに、マスターボイラA1の火力指令が上限に達っしてもなお出湯温度が設定温度に満たない場合、本発明では、図4に示すように、停止状態にあったスレーブボイラA2~A4を同時に運転することで、出湯温度を設定温度まで一気に加熱する。 When the master boiler A1 alone can heat the tapping temperature to the set temperature, the slave boilers A2 to A4 do not operate. However, if the outlet hot water temperature is still less than the set temperature even after the thermal power command for the master boiler A1 reaches the upper limit, the slave boilers A2 to A4 that have been stopped are simultaneously operated in the present invention as shown in FIG. By operating the heater, the outlet hot water temperature is heated up to the set temperature at once.

そして、出湯温度が設定温度に達した後は、スレーブボイラA2~A4の運転台数を制御して、スレーブボイラA2~A4の運転台数を減らし、出湯温度が設定温度に維持されるように制御する。 After the outlet heated water temperature reaches the set temperature, the number of operating slave boilers A2 to A4 is controlled to reduce the number of operated slave boilers A2 to A4 so that the outlet heated water temperature is maintained at the set temperature. .

このとき、各ボイラA1~A4の出湯温度制御は、前述した出湯温度制御機能および缶水温度制御機能によって実行される。当該機能を利用した出湯温度制御は、従来技術とは異なり、流量センサを必要とすることなく、給湯需要の増加に対応して出湯温度を設定温度まで加熱することができるので、装置コストを低減できる。 At this time, the outlet heated water temperature control of each of the boilers A1 to A4 is executed by the outlet heated water temperature control function and boiler water temperature control function described above. Unlike the conventional technology, outlet hot water temperature control using this function does not require a flow rate sensor and can increase the outlet hot water temperature to a set temperature in response to an increase in hot water supply demand, thereby reducing equipment costs. can.

また、本発明は、マスターボイラA1の火力指令が上限に達した後、スレーブボイラA2~A4を順番に運転開始して、運転状態のボイラ(熱源装置)の台数を増加していく方法と比較して、出湯温度を極めて短時間で設定温度まで加熱することができる。 In addition, the present invention is compared with a method in which after the thermal power command of the master boiler A1 reaches the upper limit, the slave boilers A2 to A4 are sequentially started to increase the number of boilers (heat source devices) in operation. As a result, the outlet heated water temperature can be heated to the set temperature in an extremely short time.

以上の出湯温度制御を実行することによって、図1に示す入水管13内の入水は熱交換器7によって設定温度まで加熱され出湯管14から出湯される。このようにして設定温度に加熱された出湯は利用者の給湯需要に応える。 By executing the above outlet hot water temperature control, the incoming water in the water inlet pipe 13 shown in FIG. The discharged hot water heated to the set temperature in this manner meets the hot water supply demand of the user.

以上説明したように、本発明のボイラ装置によれば、給湯需要が増大した場合においても、出湯配管温度測定用温度センサによる測定温度情報に基づき、缶水用循環ポンプの流量を制御する構成であるので、高価な流量センサが必要ない。 As described above, according to the boiler apparatus of the present invention, even when the demand for hot water supply increases, the flow rate of the boiler water circulation pump is controlled based on the temperature information measured by the hot water outlet pipe temperature sensor. There is no need for an expensive flow sensor.

また、複数のボイラのうち、1つがマスタボイラとして機能することによって、その他のスレーブボイラを当該マスタボイラで制御することができるので、複数のボイラを制御するための制御装置を別途設ける必要がなく、システム構成を簡素化できる。 In addition, since one of the plurality of boilers functions as a master boiler, the other slave boilers can be controlled by the master boiler, so there is no need to separately provide a control device for controlling the plurality of boilers. Configuration can be simplified.

なお、上記説明では、スレーブボイラの台数が3台の場合を例示して説明したが、本発明の範囲はこの台数に限定するものでないことは当然である。 In the above description, the number of slave boilers is three, but the scope of the present invention is not limited to this number.

複数台のボイラから構成されるボイラ装置に適用可能である。 It is applicable to a boiler system composed of a plurality of boilers.

1 貯水缶
2 補給管
3 補給用電磁弁
4 熱媒流通管
5 循環用ポンプ
6 管水温度測定用温度センサ
7 熱交換器
8 バーナー
9 燃料供給管
10 燃料制御用電磁弁
11 給気管
12 給気用電磁弁
13 入水管
14 出湯管
15 出湯配管温度測定用の温度センサ
16 コントローラ
17 リモコン
18,22 外部電源
19 制御電源部
20 制御部
21 操作パネル
23 センサ接点
24 制御機器
A ボイラ(マスターボイラA1,スレーブボイラA2~A4)
REFERENCE SIGNS LIST 1 water storage can 2 supply pipe 3 supply solenoid valve 4 heat medium flow pipe 5 circulation pump 6 temperature sensor for pipe water temperature measurement 7 heat exchanger 8 burner 9 fuel supply pipe 10 fuel control solenoid valve 11 air supply pipe 12 air supply 13 Water inlet pipe 14 Hot water outlet pipe 15 Temperature sensor for hot water outlet pipe temperature measurement 16 Controller 17 Remote controller 18, 22 External power supply 19 Control power supply unit 20 Control unit 21 Operation panel 23 Sensor contact 24 Control device A Boiler (master boiler A1, Slave boiler A2-A4)

Claims (3)

缶水を貯水する缶体と、前記缶水を加熱するバーナーと、缶水を前記缶体と缶体外部に連結される熱媒流通管との間で循環させるポンプと、前記熱媒流通管内を流れる缶水温度を測定する缶水温度測定用温度センサと、前記熱媒流通管の途中に取り付けられる熱交換器と、該熱交換器を介して接続される入水管および出湯管と、該出湯管内の水温を測定する出湯配管用温度測定用温度センサと、前記缶水温度測定用温度センサおよび出湯配管用温度測定用温度センサから測定温度情報を検出して、前記バーナーへの火力指令および前記ポンプの駆動/停止を制御するコントローラを備えて構成されるボイラを複数備え、前記出湯管内を流れる出湯を当該複数のボイラによって温度制御する構成であり、当該複数のボイラの1つがマスタボイラとして機能し、その他のボイラがスレーブボイラとして機能し、前記出湯管内を流れる出湯温度が設定温度になるよう、前記マスタボイラが自機と前記スレーブボイラを制御するものであって、当該制御は、缶水用循環ポンプの流量制御する出湯温度制御と、バーナーの火力を制御し、缶水温度が設定温度より一定温度高くなるように調整する缶水温度制御を併用することを特徴とするボイラ装置。 a can body for storing boiler water, a burner for heating the boiler water, a pump for circulating the boiler water between the can body and a heat medium flow pipe connected to the outside of the boiler body, and a heat medium flow pipe. a boiler water temperature sensor for measuring the temperature of boiler water flowing through, a heat exchanger attached in the middle of the heat medium flow pipe, a water inlet pipe and a hot water outlet pipe connected via the heat exchanger, and the A hot water outlet pipe temperature measuring temperature sensor for measuring the water temperature in the hot water outlet pipe, and the measured temperature information from the boiler water temperature measuring temperature sensor and the hot water outlet pipe temperature measuring temperature sensor are detected to issue a thermal power command to the burner and The plurality of boilers are provided with a controller that controls driving/stopping of the pump, and the temperature of the hot water flowing through the hot water discharge pipe is controlled by the plurality of boilers, and one of the plurality of boilers functions as a master boiler. The other boilers function as slave boilers, and the master boiler controls itself and the slave boilers so that the temperature of the hot water flowing through the hot water discharge pipe reaches the set temperature. A boiler device characterized by using both outlet hot water temperature control for controlling the flow rate of a circulating pump and boiler water temperature control for controlling the heating power of a burner and adjusting the boiler water temperature to be higher than a set temperature by a certain temperature. 前記出湯温度制御は、循環ポンプ駆動用のインバータを構成要素として備える場合は、PI制御とすることを特徴とする請求項1記載のボイラ装置。 2. The boiler apparatus according to claim 1, wherein the outlet heated water temperature control is PI control when an inverter for driving a circulation pump is provided as a component. 前記缶水温度制御は、供給燃料がガス焚のときはPI制御、油焚のときは高出力・低出力・オフの3位置オン/オフ制御とすることを特徴とする請求項1または請求項2の何れかに記載のボイラ装置。 The boiler water temperature control is PI control when the supplied fuel is gas-fired, and three-position ON/OFF control of high output, low output, and OFF when the supplied fuel is oil-fired. 3. The boiler apparatus according to any one of 2.
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