JP3578547B2 - Combustion equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱媒加熱用の熱交換器を加熱するバーナと、
そのバーナへの燃料供給量を調節する燃料供給量調節手段と、
前記バーナへの燃焼用空気供給量を調節する空気供給量調節手段と、
燃焼用空気供給量を、燃料供給量に応じて、燃料供給量が大になるほど空気過剰率が大になるように設定する空気供給量設定手段と、
その空気供給量設定手段にて設定された燃焼用空気供給量になるように、前記空気供給量調節手段の作動を制御する制御手段が設けられた燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来は、空気供給量設定手段を、下記のように、燃焼用空気供給量を設定するように構成していた。
即ち、図5に示すように、燃料供給量Fにかかわらず、熱効率Rを一定に維持するように、空気過剰率αを燃料供給量Fに応じて燃料供給量Fが大になるほど大になるように設定し、そのように設定した空気過剰率αになるように、燃焼用空気供給量を燃料供給量Fに応じて設定していた。
【0003】
尚、熱効率は、バーナに供給された燃料が燃焼して発生する発熱量のうちの、熱交換器において熱媒に与えられる授熱量の割合によって示される。つまり、燃料供給量をF、単位量の燃料を燃焼させたときに発生する発熱量をC、熱交換器への熱媒の流入温度をTi、熱交換器からの熱媒の流出温度をTo、熱媒の流量をQi、熱媒の熱容量をDで夫々示すと、熱効率Rは、次の式から求められる。
R={(To−Ti)×Qi×D}÷(F×C)……………(1)
【0004】
つまり、熱効率を大にするということは空気過剰率を小にするということである。従って、熱効率を大にするほど、バーナの燃焼ガスの温度が高くなるため、熱交換器からの熱媒の流出温度が高くなって、省エネの面では有利であるが、その反面、窒素酸化物(以下、NOx)や熱交換器を腐食させる凝縮水(以下、ドレン)の発生量が増大するので問題となる。
【0005】
そこで、従来では、図5に示すように、燃料供給量Fがその調節範囲内における最大のとき(以下、最大燃料供給量Fmax と称する場合がある)において、ドレンやNOx発生量が問題とならない許容値以下になるように、熱効率Rを設定し(例えば、80%程度、以下、このように設定した熱効率Rを最大インプット時熱効率値Ra と称する場合がある)、燃料供給量Fにかかわらず、熱効率Rをその最大インプット時熱効率値Ra に維持するように、燃焼用空気供給量を調節するようにして、ドレンやNOx発生量が問題とならないようにしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の燃焼装置は、ドレンやNOx発生量の面では問題とならないが、省エネの面では未だ改善の余地があった。
【0007】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドレンやNOx発生量の面では問題とならないようにしながら、省エネを向上させることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
熱効率が同一であれば、燃料供給量が少なくなるほど、ドレンやNOx発生量は少なくなる。従って、燃料供給量が最大値よりも少ないときは、ドレンやNOx発生量を許容値以下に抑えた状態で、熱効率を最大インプット時熱効率値よりも大きい値に設定することができる。
【0009】
本発明は、上述の如き観点に基づくものであり、請求項1に記載の特徴構成では、ドレンやNOx発生量を許容値以下に抑えた状態で、熱効率を、燃料供給量がその調節範囲内の最小のときの値を燃料供給量がその調節範囲内の最大のときの値、即ち、前記最大インプット時熱効率値よりも大にするように、且つ、燃料供給量がその調節範囲内の最大と最小の間にあるときには、前記最大インプット時熱効率値以上で、燃料供給量がその調節範囲内の最小のときの値以下にするように、燃焼用空気供給量を設定するのである。そして、制御手段が、前記熱効率の実際の値を求め、その求めた実際の熱効率が、前記燃料供給量に応じて設定された熱効率になるように、前記空気供給量調節手段の作動を制御するのである。
尚、上述の観点に基づくと、燃料供給量がその調節範囲内の最小のときに、熱効率を最大に設定することができるので、熱効率を、燃料供給量がその調節範囲内の最小のときの値を最大に設定し、燃料供給量がその調節範囲内の最大と最小の間にあるときには、燃料供給量がその調節範囲内の最小のときの値以下に設定すると、省エネの面で効果的となる。
従って、ドレンやNOx発生量の面では問題とならないようにしながら、省エネを向上させることができるようになった。
【0010】
ところで、燃料供給量が少なくなるほど熱効率を大きくすることができるが、熱効率を大にするほど空気過剰率が小さくなり、空気過剰率が小さくなり過ぎるとバーナの安定燃焼性が損なわれるという不具合が発生する。従って、熱効率を大にするにしても、バーナの安定燃焼性を確保する必要がある。
【0011】
そこで、請求項2に記載の特徴構成では、図2に示すように、燃料供給量Fがその調節範囲内の最小のとき(以下、最小燃料供給量Fmin と称する場合がある)において、バーナの安定燃焼が可能な空気過剰率αの最小値αmin を求め、その最小空気過剰率αmin に対応する熱効率Rを最大熱効率値Rmax として設定する。更に、燃料供給量Fの調節範囲内において、熱効率Rを前記最大熱効率値Rmax にしたときに、ドレンやNOx発生量を許容値以下に抑えることができる燃料供給量Fの最大の値を求め、その最大の値を設定値FS として設定する。
そして、熱効率Rを、燃料供給量Fが前記設定値FS 以上のときは、ドレンやNOx発生量を許容値以下に抑えた状態で、燃料供給量Fが大になるほど小にし、且つ、燃料供給量Fが最大燃料供給量Fmax のときは、前記最大インプット時熱効率値Ra にし、且つ、燃料供給量Fが前記設定値FS よりも小のときは、前記最大熱効率値Rmax に維持するように設定する。そして、そのように設定した熱効率Rになるように、燃料供給量Fに応じて空気過剰率αを設定し、そのように設定した空気過剰率αになるように燃焼用空気供給量を設定するのである。
【0012】
ちなみに、バーナの安定燃焼性を確保した状態で、熱効率Rを設定する場合、例えば、図3に示すように、熱効率Rを,燃料供給量Fが最小燃料供給量Fmin のときの値を前記最大熱効率値Rmax に設定し、燃料供給量Fが最大燃料供給量Fmax のときの値を前記最大インプット時熱効率値Ra に設定し、燃料供給量Fが最小燃料供給量Fmin と最大燃料供給量Fmax との間のときは、燃料供給量Fが大になるに伴って小にするように設定する場合や、図4に示すように、熱効率Rを,燃料供給量Fが前記設定値Fsより小のときは前記最大熱効率値Rmax に維持するように、且つ、燃料供給量Fが前記設定値Fs以上のときは、前記最大インプット時熱効率値Ra に維持するように設定する場合が想定される。
【0013】
しかしながら、熱効率を、図3や図4に示すように設定する場合に比べて、請求項2に記載の特徴構成のように、図2に示すように設定すると、バーナの安定燃焼性を確保した状態で、熱効率を可及的に大に設定することができる。
従って、請求項2に記載の特徴構成によれば、ドレンやNOx発生量の面では問題とならないようにしながら、省エネを可及的に向上させることができるようになった。
【0014】
請求項3に記載の特徴構成によれば、熱交換器によって加熱された熱媒が熱源として暖房装置に供給される。
暖房装置は、長時間にわたって運転されるものであるので、本発明を暖房装置への熱媒供給用の燃焼装置に適用すると、省エネの面で好適である。
【0015】
請求項4に記載の特徴構成によれば、熱交換器によって加熱された熱媒が熱源として床暖房装置に供給される。
床暖房装置の運転形態は、暖房装置の中でも、特に長時間にわたって、しかも、燃料供給量が少ない低インプット状態で運転されるものである。
従って、本発明を暖房装置の中でも特に床暖房装置への熱媒供給用の燃焼装置に適用すると、省エネの面で最適である。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を床暖房装置用の熱源機に適用した実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図1に示すように、本発明に係る燃焼装置の一例としての床暖房装置用の熱源機Hは、温水発生器1と、温水発生器1の動作を制御する制御部2と、その制御部2に制御動作を指令する操作部3とから構成してあり、温水発生器1にて生成された熱媒を暖房装置としての床暖房装置Mに循環供給して、室内を暖房するように構成してある。
【0017】
温水発生器1は、燃焼室11と、燃焼室11の内部に備えられているガスバーナ12と、そのガスバーナ12によって加熱されて、熱媒としての水を加熱する熱交換器13と、ガスバーナ12に燃焼用空気を供給するファン14と、熱交換器13に加熱用の熱媒を供給する暖房戻り水路15と、熱交換器13において加熱された熱媒を送出する暖房往き水路16と、ガスバーナ12に対して燃料ガスを供給する燃料供給路17とを備えて構成されている。
【0018】
暖房戻り水路15には、熱交換器13を流れる熱媒の流量Qiを検出する給水量センサ18、及び、熱交換器13への熱媒の流入温度Tiを検出する入水温センサ19を備え、暖房往き水路16には、熱交換器13からの熱媒の流出温度Toを検出する出湯温センサ20を備えてある。
燃料供給路17は、一般家庭用のガス供給管に接続され、この燃料供給路17には、ガスバーナ12への燃料供給量Fを調節する電磁式のガス量調整弁21と、ガスバーナ12への燃料ガスの供給を断続する電磁式の開閉弁22とを備えてある。
ガスバーナ12の近くにはガスバーナ12に点火するイグナイタ23と、着火したことを検出するフレームロッド24を備えてある。
又、暖房戻り水路15には、暖房往き水路16から湯を送出するためのポンプ25を介装してある。
【0019】
つまり、ガス量調整弁21は燃料供給量調節手段に相当し、ファン14は空気供給量調節手段に相当する。
【0020】
操作部3は、熱源機Hの運転及び停止を指令する運転スイッチ26、目標給湯温度Tsを設定する温度設定スイッチ27、設定された目標給湯温度Tsを表示する表示部28、点灯によって熱源機Hが運転されている状態を表示する運転表示ランプ29等を備えてある。
【0021】
制御部2は、マイクロコンピュータを備えて構成し、操作部3、給水量センサ18、入水温センサ19、出湯温センサ20及びフレームロッド24夫々の検出情報、並びに、予め設定して記憶させてある各種の記憶情報に基づいて、制御プログラムに基づいて、ファン14、ガス量調整弁21、開閉弁22、イグナイタ23及びポンプ25夫々の作動を制御するように構成してある。
【0022】
床暖房装置Mは、床に敷設するマット状体4の内部に、熱媒が流動する温水流動路5を、マット状体4の略全面にわたって蛇行状に巡らせた状態で埋め込んで構成してある。
温水流動路5の入口部を温水発生器1の暖房往き水路16に、温水流動路5の出口部を温水発生器1の暖房戻り水路15に夫々接続してある。
そして、温水発生器1にて、温度設定スイッチ26にて設定された目標給湯温度Tsに加熱された熱媒を、暖房往き水路16を通じて温水流動路5に供給し、温水流動路5を流動させた後、その戻り熱媒を暖房戻り水路15を通じて再び温水発生器1に供給するように構成してある。
【0023】
次に、制御部2に制御作動について説明する。
運転スイッチ26によって、運転が指令されると、ポンプ25を作動させる。そして、給水量センサ18により検出される流量Qiが設定水量以上になると、ガスバーナ12の点火制御、及び、流出温度Toが目標給湯温度Tsになるようにガスバーナ12への燃料供給量Fを調節すると共に、後述するようにファン14を制御する給湯制御を実行する。そして、運転スイッチ26によって、停止が指令されると、ポンプ25を停止させるとともに、ガスバーナ2の燃焼を停止させる消火制御を実行する。
【0024】
点火制御においては、開閉弁22及びガス量調整弁21を開弁させて燃料ガスをガスバーナ2に供給すると共に、イグナイタ18による点火を行う。フレームロッド24により着火が確認されると点火制御を停止して、続いて、給湯制御を実行する。
【0025】
以下、給湯制御について説明する。
予め、図2に示すように、燃料供給量Fに応じて、熱効率R及び空気過剰率αを設定する。
説明を加えると、図2中において、αmin は、燃料供給量Fが最小燃料供給量Fmin のときにおいて、ガスバーナ12の安定燃焼が可能な空気過剰率αの最小値であり、最大熱効率値Rmax は、その最小空気過剰率αmin に対応する熱効率Rである。FS は、燃料供給量Fの調節範囲内において、熱効率Rを前記最大熱効率値Rmax にしたときに、ドレンやNOx発生量を許容値以下に抑えることができる燃料供給量Fの最大の値であり、設定値に相当する。
そして、熱効率Rを、燃料供給量Fが前記設定値FS 以上のときは、ドレンやNOx発生量を許容値以下に抑えた状態で、燃料供給量Fが大になるほど小に、且つ、燃料供給量Fが前記設定値FS よりも小のときは、前記最大熱効率値Rmax に維持するように設定する。Ra は、燃料供給量Fが最大燃料供給量Fmax のときの熱効率Rの値であり、最大インプット時熱効率値に相当する。
又、そのように設定した熱効率Rになるように、燃料供給量Fに応じて空気過剰率αを設定してある。
【0027】
尚、例えば、最大燃料供給量Fmax が、熱量に換算した値で12000キロカロリー/時間の能力の熱源機Hの場合、設定値FS は8000キロカロリー/時間に、最大インプット時熱効率値Ra は80%に、最大熱効率値Rmax を85%に夫々設定する。その場合、燃料供給量Fが最大燃料供給量Fmax のときの空気過剰率αは1.8になり、燃料供給量Fが設定値FS のときの空気過剰率αは1.6になる。
【0028】
制御部2は、前記熱効率の実際の値を求め、その求めた実際の熱効率が、前記燃料供給量に応じて図2に示すように設定された熱効率になるように、ファン14の作動を制御するように構成されている。
すなわち、制御部2は、温度設定スイッチ27にて設定された目標給湯温度Ts、給水量センサ18にて検出された流量Qi、及び、入水温センサ19にて検出された流入温度Tiに基づいて、燃料供給量Fを求め、その求めた燃料供給量Fになるように、ガス量調整弁21を制御する。並びに、求めた燃料供給量F、給水量センサ18にて検出された流量Qi、入水温センサ19にて検出された流入温度Ti、及び、出湯温センサ20にて検出された流出温度Toに基づいて、上記の式(1)により、熱効率Rを求め、その求めた熱効率Rが図2に示す如き燃料供給量Fに応じた値になるように、ファン14を制御する。
【0029】
消火制御では、開閉弁22及びガス量調整弁21を閉弁して、ガスバーナ2に対する燃料ガス供給を断って、ガスバーナ2を消火させる。
【0030】
従って、制御部2を利用して、燃焼用空気供給量を、燃料供給量Fに応じて、燃料供給量Fが大になるほど空気過剰率αが大になるように設定する空気供給量設定手段2A、及び、その空気供給量設定手段2Aにて設定された燃焼用空気供給量になるように、ファン14の作動を制御する制御手段2Bを構成してある。
【0031】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
(1)設定値FS 、最大インプット時熱効率値Ra 、最大熱効率値Rmax 、燃料供給量Fが最大燃料供給量Fmax のときの空気過剰率α、燃料供給量Fが設定値FS のときの空気過剰率α夫々は、熱源機Hの仕様に応じて、適宜設定することができる。
【0032】
(2)燃料供給量Fと熱効率Rとの関係は、図2に示す関係に限定されるものではない。
例えば、図3に示すように、熱効率Rを、燃料供給量Fが最小燃料供給量Fmin のときの値を最大熱効率値Rmax に設定し、燃料供給量Fが最大燃料供給量Fmax のときの値を最大インプット時熱効率値Ra に設定し、燃料供給量Fが最小燃料供給量Fmin と最大燃料供給量Fmax との間のときは、燃料供給量Fが大になるに伴って小にするように設定してもよい。
又、図4に示すように、燃料供給量Fが設定値Fsより小のときは最大熱効率値Rmax に維持するように、且つ、燃料供給量Fが設定値Fs以上のときは、最大インプット時熱効率値Ra に維持するように設定してもよい。
【0035】
(3)上記の発明の実施の形態では、バーナとして、ガス燃料を燃焼させるガスバーナ12を適用する場合について例示したが、この他に、バーナとしては、重油や石油等の液体燃料を燃焼させる液体燃料バーナを適用することができる。
【0036】
(4)上記の発明の実施の形態では、熱媒として水を適用したが、熱媒は水に限定されるものではなく、熱交換可能で、且つ、流動性のある物質であれば、その他の熱媒専用の化学物質を適用することができる。
【0037】
(5)上記の発明の実施の形態では、本発明を床暖房装置用の熱源機に適用する場合について例示したが、この他に、本発明は、種々の暖房装置用の熱源機や、給湯装置等に適用することができる。
【0038】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】床暖房装置用の熱源機のブロック図
【図2】燃料供給量と熱効率及び空気過剰率夫々との関係を示す図
【図3】別実施形態における燃料供給量と熱効率及び空気過剰率夫々との関係を示す図
【図4】別実施形態における燃料供給量と熱効率及び空気過剰率夫々との関係を示す図
【図5】従来の燃焼装置における燃料供給量と熱効率及び空気過剰率夫々との関係を示す図
【符号の説明】
12 バーナ
13 熱交換器
14 空気供給量調節手段
21 燃料供給量調節手段
2A 空気供給量設定手段
2B 制御手段
M 暖房装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a burner for heating a heat exchanger for heating a heating medium,
Fuel supply amount adjusting means for adjusting the fuel supply amount to the burner;
Air supply amount adjustment means for adjusting the combustion air supply amount to the burner,
Air supply amount setting means for setting the combustion air supply amount according to the fuel supply amount so that the excess air ratio increases as the fuel supply amount increases,
The present invention relates to a combustion apparatus provided with control means for controlling the operation of the air supply amount adjusting means so that the combustion air supply amount set by the air supply amount setting means is obtained.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the air supply amount setting means is configured to set the combustion air supply amount as described below.
That is, as shown in FIG. 5, the excess air ratio α increases as the fuel supply amount F increases in accordance with the fuel supply amount F so as to maintain the thermal efficiency R constant regardless of the fuel supply amount F. The combustion air supply amount is set in accordance with the fuel supply amount F so that the excess air ratio α is set as described above.
[0003]
The thermal efficiency is indicated by the ratio of the amount of heat transferred to the heat medium in the heat exchanger, of the amount of heat generated by burning the fuel supplied to the burner. That is, the fuel supply amount is F, the heat generation amount generated when a unit amount of fuel is burned is C, the inflow temperature of the heat medium into the heat exchanger is Ti, and the outflow temperature of the heat medium from the heat exchanger is To. , And the heat capacity of the heat medium is represented by D, and the thermal efficiency R is obtained from the following equation.
R = {(To-Ti) × Qi × D} (F × C) (1)
[0004]
In other words, increasing the thermal efficiency means reducing the excess air ratio. Therefore, the higher the thermal efficiency, the higher the temperature of the combustion gas of the burner, and the higher the temperature of the heat medium flowing out of the heat exchanger, which is advantageous in terms of energy saving. (Hereinafter referred to as NOx) and the amount of condensed water (hereinafter referred to as drain) that corrodes the heat exchanger increases, which is a problem.
[0005]
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 5, when the fuel supply amount F is the maximum within the adjustment range (hereinafter, sometimes referred to as the maximum fuel supply amount F max ), the drain and the NOx generation amount pose a problem. become not allowable value to be less than, set the thermal efficiency R (e.g., about 80% or less, thus setting the thermal efficiency R may be referred to as maximum input Tokinetsu efficiency value R a), the fuel supply amount F Regardless, the supply amount of combustion air is adjusted so that the thermal efficiency R is maintained at the maximum input thermal efficiency value Ra , so that the amount of drainage and NOx generation does not matter.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional combustion apparatus has no problem in terms of the amount of drainage and NOx generated, but still has room for improvement in terms of energy saving.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve energy saving while not causing a problem in drain and NOx generation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
If the thermal efficiencies are the same, the smaller the fuel supply amount, the smaller the drain and NOx generation amount. Therefore, when the fuel supply amount is smaller than the maximum value, the thermal efficiency can be set to a value larger than the maximum input thermal efficiency value while the drain and NOx generation amounts are kept below the allowable values.
[0009]
The present invention is based on the above-mentioned viewpoint, and in the characteristic configuration according to
In addition, based on the above-mentioned viewpoint, when the fuel supply amount is the minimum within the adjustment range, the thermal efficiency can be set to the maximum, so that the heat efficiency can be reduced when the fuel supply amount is the minimum within the adjustment range. When the value is set to the maximum and the fuel supply is between the maximum and the minimum within the adjustment range, setting the fuel supply to a value equal to or less than the minimum value within the adjustment range is effective in terms of energy saving. It becomes.
Accordingly, it has become possible to improve energy saving while preventing the generation of drain and NOx from becoming a problem.
[0010]
By the way, the thermal efficiency can be increased as the fuel supply amount decreases, but as the thermal efficiency increases, the excess air ratio decreases, and if the excess air ratio becomes too small, the stable burnability of the burner is impaired. I do. Therefore, even if the thermal efficiency is increased, it is necessary to ensure stable burnability of the burner.
[0011]
Therefore, in the characteristic configuration according to the second aspect, as shown in FIG. 2, when the fuel supply amount F is the minimum within the adjustment range (hereinafter, sometimes referred to as the minimum fuel supply amount F min ), the burner The minimum value α min of the excess air ratio α capable of performing stable combustion of the above is determined, and the thermal efficiency R corresponding to the minimum excess air ratio α min is set as the maximum thermal efficiency value R max . Further, within the adjustment range of the fuel supply amount F, when the thermal efficiency R is set to the maximum thermal efficiency value Rmax , the maximum value of the fuel supply amount F that can suppress the amount of drain and NOx generation to an allowable value or less is determined. Is set as the set value FS.
Then, the thermal efficiency R, when fuel supply amount F is equal to or greater than the set value F S, while suppressing the allowable value or less drainage and NOx generation amount, the more the fuel supply amount F becomes large small west, and the fuel when the supply amount F is the maximum fuel supply amount F max, and the maximum input Tokinetsu efficiency value R a, and, when the smaller than the fuel supply amount F is the set value F S, the maximum thermal efficiency value R max Set to maintain. Then, the excess air ratio α is set according to the fuel supply amount F so as to achieve the thermal efficiency R set as described above, and the combustion air supply amount is set so as to achieve the excess air ratio α thus set. It is.
[0012]
Incidentally, when the thermal efficiency R is set in a state in which the stable burnability of the burner is ensured, for example, as shown in FIG. 3, the thermal efficiency R is set to the value when the fuel supply amount F is the minimum fuel supply amount Fmin. set to the maximum thermal efficiency value R max, the maximum input Tokinetsu set efficiency value R a, maximum fuel supply amount F is a minimum fuel supply amount F min value of the time of fuel supply amount F is the maximum fuel supply amount F max When the fuel supply amount Fmax is between the fuel supply amount Fmax and the fuel supply amount F, the thermal efficiency R is set to be smaller as the fuel supply amount F increases, or as shown in FIG. as when the set value Fs small to maintain the maximum heat efficiency values R max, and, when the fuel supply amount F is equal to or greater than the set value Fs, set to maintain the maximum input Tokinetsu efficiency value R a Is assumed.
[0013]
However, when the thermal efficiency is set as shown in FIG. 2 as compared with the case where the thermal efficiency is set as shown in FIG. 3 and FIG. 4, stable burnability of the burner is ensured. In this state, the thermal efficiency can be set as large as possible.
Therefore, according to the characteristic configuration of the second aspect, energy saving can be improved as much as possible without causing any problem in the amount of drainage and NOx generation.
[0014]
According to the characteristic configuration of the third aspect, the heat medium heated by the heat exchanger is supplied to the heating device as a heat source.
Since the heating device is operated for a long time, applying the present invention to a combustion device for supplying a heating medium to the heating device is preferable in terms of energy saving.
[0015]
According to the characteristic configuration of the fourth aspect, the heat medium heated by the heat exchanger is supplied to the floor heating device as a heat source.
The operation mode of the floor heating device is, among the heating devices, particularly one that is operated for a long time and in a low input state where the fuel supply amount is small.
Accordingly, when the present invention is applied to a combustion device for supplying a heating medium to a floor heating device, particularly among heating devices, it is optimal in terms of energy saving.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a heat source unit for a floor heating device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a heat source device H for a floor heating device as an example of a combustion device according to the present invention includes a
[0017]
The
[0018]
The heating
The
An
Further, a
[0019]
That is, the gas
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The floor heating apparatus M is configured such that a hot water flow path 5 through which a heat medium flows is embedded in a mat-like body 4 laid on the floor in a state of being wrapped in a meandering shape over substantially the entire surface of the mat-like body 4. .
The inlet of the hot water flow path 5 is connected to the heating
Then, in the
[0023]
Next, the control operation of the
When the operation is commanded by the
[0024]
In the ignition control, the on-off
[0025]
Hereinafter, the hot water supply control will be described.
As shown in FIG. 2, the thermal efficiency R and the excess air ratio α are set in advance according to the fuel supply amount F.
In addition, in FIG. 2, α min is the minimum value of the excess air ratio α at which the stable combustion of the
Then, the thermal efficiency R, when fuel supply amount F is equal to or greater than the set value F S, while suppressing the allowable value or less drainage and NOx generation amount, the small as the fuel supply amount F becomes large, and the fuel When the supply amount F is smaller than the set value F S , it is set so as to maintain the maximum thermal efficiency value R max . Ra is the value of the thermal efficiency R when the fuel supply amount F is the maximum fuel supply amount Fmax , and corresponds to the maximum input thermal efficiency value.
Further, the excess air ratio α is set in accordance with the fuel supply amount F so as to achieve the thermal efficiency R set as described above.
[0027]
Incidentally, for example, maximum fuel supply amount F max is the case of the heat source apparatus H of the ability of the 12000 kcal / time value converted into heat, the set value F S 8000 kcal / h, the maximum input Tokinetsu efficiency value R a is The maximum thermal efficiency value R max is set to 80% and the maximum thermal efficiency value R max is set to 85%. In that case, the excess air ratio α when the maximum fuel supply amount F max fuel supply amount F is 1.8, the fuel supply amount F is 1.6 excess air ratio α when the set value F S .
[0028]
The
That is, the
[0029]
In the fire extinguishing control, the on-off
[0030]
Therefore, using the
[0031]
[Another embodiment]
Next, another embodiment will be described.
(1) Set value F S , maximum input thermal efficiency value R a , maximum thermal efficiency value R max , excess air ratio α when fuel supply amount F is maximum fuel supply amount F max , and fuel supply amount F is set value F S In this case, the excess air ratios α can be appropriately set according to the specifications of the heat source device H.
[0032]
(2) The relationship between the fuel supply amount F and the thermal efficiency R is not limited to the relationship shown in FIG.
For example, as shown in FIG. 3, the thermal efficiency R is set to a value when the fuel supply amount F is the minimum fuel supply amount F min to the maximum thermal efficiency value R max , and the fuel supply amount F is set to the maximum fuel supply amount F max . the value set to the maximum input Tokinetsu efficiency value R a of time, when the fuel supply amount F is between the minimum fuel supply amount F min and a maximum fuel supply amount F max is accompanied fuel supply amount F becomes larger May be set to be small.
As shown in FIG. 4, when the fuel supply amount F is smaller than the set value Fs, the maximum thermal efficiency value Rmax is maintained, and when the fuel supply amount F is equal to or larger than the set value Fs, the maximum input efficiency is maintained. it may be set to maintain in time the thermal efficiency value R a.
[0035]
(3) In the above-described embodiment of the present invention, the case where the
[0036]
(4) In the above embodiment of the present invention, water is used as the heat medium. However, the heat medium is not limited to water, and any other heat-exchangeable and fluid substance can be used. Can be applied.
[0037]
(5) In the above embodiment of the present invention, the case where the present invention is applied to a heat source unit for a floor heating device is exemplified. However, in addition to the above, the present invention also applies to a heat source unit for various heating devices and a hot water supply device. It can be applied to devices and the like.
[0038]
Incidentally, reference numerals are written in the claims for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configuration of the attached drawings by the entry.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a heat source unit for a floor heating device. FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a fuel supply amount, a thermal efficiency, and an excess air ratio. FIG. 3 is a fuel supply amount, a thermal efficiency, and an excess air amount in another embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the fuel supply amount and the thermal efficiency and the excess air ratio in another embodiment. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the fuel supply amount and the thermal efficiency and the excess air ratio in a conventional combustion device. Diagram showing the relationship with each other [Explanation of reference numerals]
Claims (4)
そのバーナ(12)への燃料供給量を調節する燃料供給量調節手段(21)と、
前記バーナ(12)への燃焼用空気供給量を調節する空気供給量調節手段(14)と、
燃焼用空気供給量を、燃料供給量に応じて、燃料供給量が大になるほど空気過剰率が大になるように設定する空気供給量設定手段(2A)と、
その空気供給量設定手段(2A)にて設定された燃焼用空気供給量になるように、前記空気供給量調節手段(14)の作動を制御する制御手段(2B)が設けられた燃焼装置であって、
前記空気供給量設定手段(2A)は、前記バーナ(12)に供給された燃料が燃焼して発生する発熱量のうちの、前記熱交換器(13)において熱媒に与えられる授熱量の割合を示す熱効率を、燃料供給量がその調節範囲内の最小のときの値を燃料供給量がその調節範囲内の最大のときの値よりも大にするように、且つ、燃料供給量がその調節範囲内の最大と最小の間にあるときには、燃料供給量がその調節範囲内の最大のときの値以上で、燃料供給量がその調節範囲内の最小のときの値以下にするように、燃焼用空気供給量を設定するように構成され、
前記制御手段(2B)は、前記熱効率の実際の値を求め、その求めた実際の熱効率が、前記燃料供給量に応じて設定された熱効率になるように、前記空気供給量調節手段(14)の作動を制御するように構成されている燃焼装置。A burner (12) for heating a heat exchanger (13) for heating a heating medium;
Fuel supply amount adjusting means (21) for adjusting the fuel supply amount to the burner (12);
Air supply amount adjusting means (14) for adjusting the supply amount of combustion air to the burner (12);
Air supply amount setting means (2A) for setting the combustion air supply amount according to the fuel supply amount such that the larger the fuel supply amount is, the larger the excess air ratio is;
A combustion apparatus provided with control means (2B) for controlling the operation of the air supply amount adjusting means (14) so that the combustion air supply amount set by the air supply amount setting means (2A) is obtained. So,
The air supply amount setting means (2A) determines a ratio of a heat transfer amount given to a heat medium in the heat exchanger (13) to a heat amount generated by burning of fuel supplied to the burner (12). Is set so that the value when the fuel supply amount is the minimum within the adjustment range is larger than the value when the fuel supply amount is the maximum within the adjustment range, and the fuel supply amount is adjusted. When the fuel supply is between the maximum and the minimum in the range, the fuel supply amount is equal to or more than the maximum value in the adjustment range and the fuel supply amount is set to be equal to or less than the minimum value in the adjustment range. configured to set a use amount of air supply,
The control means (2B) obtains an actual value of the thermal efficiency, and the air supply amount adjusting means (14) so that the obtained actual thermal efficiency becomes a thermal efficiency set according to the fuel supply amount. A combustion device configured to control the operation of the combustion device.
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