JP4567824B2 - 温水暖房用熱源機の制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は床暖房パネルやファンコンベクタ等の放熱器に温水を循環させて暖房する温水暖房用熱源機の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は従来の温水暖房用熱源機システムの例を示している。1は熱源機、2は放熱器、3は温水管、4はヘッダ(温水分配器)であって、熱源機1で発生した温水を放熱器2内に循環させて暖房を行う構成である。この温水暖房用熱源機1システムは例えば全放熱器2が運転しているような高負荷時には熱源機1(バーナ)は最大の燃焼運転(以下ハイ燃焼運転という)を行い、一台の放熱器2のみが運転しているような低負荷時には熱源機1は最小の燃焼運転でON、OFF運転(以下ロー燃焼運転という)を行う運転制御方式である。
【0003】
熱源機1内には温水温度を検出する温度センサが取り付けてあり、この温度センサの検出温度に基づいてバーナの燃焼を制御する制御回路が設けてある。この制御回路では温度センサで検出される温度が低い場合にはハイ燃焼運転を行い、検出される温度が高い場合にはロー燃焼運転を行うように切り換えている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、熱源機として燃焼炎が横向きに放出されるような構成で使用するバーナヘッド等を有するバーナを組み込んでいる場合、バーナヘッドを水平に固定する部品が熱的影響を受け劣化したりするなどのため、バーナヘッドが傾いて部分加熱を起こすという問題があった。固定金具の部分加熱が原因でバーナ本体が異常に高温になると、バーナ本体が変形したり、バーナの内部に炎が進入する逆火現象を招いたりすることになりかねない。バーナ本体が変形してしまうと修理に大変な労力を要したり、バーナの再使用が不可能になることになる。
【0005】
本発明は上述した従来の問題点を解消したものであり、バーナ本体温度を検知し、バーナ本体の温度が異常に高温になるのを防止するバーナ保護機能を備えた温水暖房用熱源機の制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、液体燃料を気化して燃焼させるバーナと、このバーナで加熱されて温水を得る水熱交換器と、この水熱交換器の温水温度を検知する温水温度センサとを有し、この温水温度センサの検知温度に基づいて前記バーナの燃焼を制御するようにした温水暖房用熱源機において、前記バーナのバーナ本体には、バーナ本体の温度を検知するバーナ温度センサを設け、このバーナ温度センサの検知温度が所定温度以上、または、所定温度を越えて異常温度に上昇したときには、前記バーナの燃焼を強制的にOFFし、かつ、前記バーナ温度センサでバーナの燃焼がOFFされた後、このバーナの燃焼を温水温度センサの検知温度に基づいて再開させるようにしたものである。
【0007】
請求項2の発明は、液体燃料を気化して燃焼させるバーナと、このバーナで加熱されて温水を得る水熱交換器と、この水熱交換器の温水温度を検知する温水温度センサと、強制燃焼スイッチとを有し、前記温水温度センサの検知温度に基づいて前記バーナの燃焼を制御すると共に、前記強制燃焼スイッチが投入された強制燃焼運転中は前記温水温度センサの検知温度と無関係に前記バーナの燃焼を制御するようにした温水暖房用熱源機において、前記バーナのバーナ本体には、バーナ本体の温度を検知するバーナ温度センサを設け、前記強制燃焼運転中に前記バーナ温度センサの検知温度が第1の所定温度以上、または第1の所定温度を超えて異常温度に上昇したときには、バーナの燃焼を強制的にOFFし、かつ、第1の所定温度より低い第2の所定温度以下、または第2の所定温度より低いときには、燃焼を再開させるようにしたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の温水暖房用熱源機の前パネルを外して示した正面図である。なお、図6と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0011】
図1において、6はケーシング、7は水熱交換器、8は燃焼室、9はバーナである。箱状のケーシング6内部に配設された燃焼室8の上部には水熱交換器7、燃焼室8の横部にはバーナ9を有するバーナケース12の一端が接続されている。バーナケース12の他端にはファンケース16が接続され、この中に燃焼用空気をバーナ9に供給するファン13とこのファン13を駆動するバーナモータ14とで構成された送風機15が収容されている。
【0012】
17は灯油等の液体燃料を貯溜するオイルレベラで、このオイルレベラ17内の灯油等の液体燃料が電磁ポンプ等の燃料ポンプ18でくみ上げられ、送油管21を通してバーナ9へ供給される。22は水熱交換器7で加熱された温水を床暖房パネル等の外部放熱器2に循環させる循環ポンプである。23は制御回路基板であり、ここに設けられた制御回路によって水熱交換器7からす流出する温水の温度が設定値(40℃〜77℃に設定可能)になるように燃焼が制御される。
【0013】
図2は図1のバーナおよび燃焼室を拡大して示した断面図である。7は水熱交換器、8は燃焼室、9はバーナ、15は送風機である。燃焼室8の横部に形成された連結筒24にバーナケース12の一端がネジ止め接続されている。
【0014】
バーナ9は灯油等の液体燃料を気化して燃焼させる燃焼量可変式のロータリガス化バーナであり、炎孔部を燃焼室8に向け横向きに設けられている。炎孔部にはセラミック製のバーナヘッド25が嵌め込まれ、バーナヘッド25は連結筒24とバーナケース12との接合部に固定された二次リング26によって一端が押えられ、水平に固定されている。27は気化筒等のバーナボディ(バーナ本体)であり、このバーナボディ27の内部には気化用電気ヒータ28が埋設され、着火時には電気ヒータ28に通電されてバーナボディ27の温度を上昇させる。31はバーナボディ27に取り付けられた温度検知用のバーナサーミスタ(バーナ温度センサ)である。33は排気管であり、この排気管33に流れ込んだ排気ガスが排気筒34を通して外部に放出される。
【0015】
熱源機1の運転が開始され、電気ヒータ28への通電によってバーナボディ27の温度が約210℃に達すると、それをバーナサーミスタ31が検知してバーナモータ14が作動し、プレパージを行う。このバーナモータ14による送風機15の作動により、バーナケース12内に空気が送り込まれる。
【0016】
送風機15の運転開始から数秒後に燃料ポンプ18が運転を開始し、液体燃料が燃料ノズル(図示せず)からバーナボディ27内に供給される。このバーナボディ27に供給された液体燃料は、バーナボディ27内で瞬時に気化されるとともに、一次空気と混合され、バーナヘッド25に送り込まれて炎孔から噴出し、点火プラグのスパークにて着火され、炎孔に炎を形成して燃焼を開始する。
【0017】
燃焼が開始されると、炎の熱がバーナボディ27に伝導して熱回収が行われ、バーナボディ27の温度が約269℃になった時点で、電気ヒータ28への通電が停止する。電気ヒータ28の通電が停止しても、バーナボディ27は高温に維持され、バーナボディ27内に供給された液体燃料は気化し続けて燃焼状態が継続する。バーナボディ27の温度は280℃〜330℃の温度に保たれる。
【0018】
図3はバーナの過熱を防止する制御ブロック図である。35は電源、36は制御回路、18は燃料ポンプ、9はバーナ、7は水熱交換器である。運転スイッチ37によって燃焼が開始されると、水熱交換器7に取り付けられた温水サーミスタ5で温水温度が検知され、この温度を基に制御回路36でバーナ9の燃焼が制御される。燃焼が制御されることによって温水の温度は設定値に対してプラス3deg.からマイナス8deg.の間に保たれる。また、バーナボディ27の温度がバーナサーミスタ31によって検知され、検知された温度を制御回路36で判断する。バーナボディ27の温度が何らかの原因で異常高温になると、制御回路36で異常と判断して燃料ポンプ18が停止されてバーナ9への燃料の供給が停止され、燃焼が停止する。
【0019】
このバーナ9の制御装置36には、強制燃焼スイッチ41が設けられており、バーナ9の炎を確認検査するために使用される。この強制燃焼スイッチ41を操作することにより強制運転(強制燃焼運転)と通常運転とのモード切り換えを行う。強制運転のモードでは、温水を加熱するための通常の燃焼運転と切り離し、バーナ9の燃焼だけを行うことができる。強制運転にはハイ燃焼とロー燃焼とがある。
【0020】
図4は通常運転時(強制運転スイッチがOFF)のバーナボディ27の過熱を防止するための制御フローチャートである。燃焼運転がスタートすると、ステップS1でバーナ9の燃焼が開始される。ステップS2では温水サーミスタ5によって温水温度が検知され、温水温度が設定温度より3deg.を越えて高い場合にはステップS6に移行し、燃焼を停止する。その後ステップS7に移行し、温水温度が設定温度より8deg.以上低くなったと判断されると燃焼が再開される。 ステップS2において、温水温度が設定温度プラス3deg.以下の場合にはステップS3に移行する。ステップS3ではバーナサーミスタ31によって常にバーナボディ27の温度が検知され、この温度を制御回路36で判断している。ここで、バーナボディ27の温度が370℃(第1の所定温度)以上になると、異常と判断され、ステップS4に移行する。ステップS4では、制御回路36が燃料ポンプ18を停止し、バーナ9への燃料の供給が停止され、燃焼が停止する。それと同時に、制御回路36では、温水サーミスタ5の検知温度とは無関係に、温水温度が設定温度より3deg.を越えて高いという状態に保持される。バーナ9がOFFしてから1分半の間、送風機15からバーナ9に送風されバーナボディ27が冷やされる。ステップS5に移行して温水温度が設定温度より8deg.以上低くなったと判断されると燃焼が再開される。
【0021】
図5は強制運転時のバーナボディ27の過熱を防止するための制御フローチャートである。燃焼運転がスタートすると、ステップS1でバーナ9の燃焼が開始される。ステップS8に移行すると、バーナサーミスタ31によって常にバーナボディ27の温度が検知され、検知された温度を制御回路36で判断している。
ここで、バーナボディ27の温度が370℃以上になったと判断されると、異常と判断され、ステップS9に移行する。ステップS9では制御回路36が燃料ポンプ18を停止し、バーナ9への燃料の供給が停止され、燃焼が停止する。バーナ9がOFFしてから1分半の間、送風機15からバーナ9に送風されバーナボディ27が冷やされる。ステップS10に移行すると、バーナ9の温度が250℃(第2の所定温度)以上では燃焼停止状態に維持され、250℃未満になると燃焼が再開される。
【0022】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。バーナサーミスタ31はサーミスタや熱電対や正特性サーミスタ等、検出された温度を制御回路36で判断できる温度センサなら他のものであっても良い。
【0023】
また、本実施形態で示した各数値はそれに限定されるものでは無く、機器の能力などによって適宜設定するものとする。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、温水温度センサの値によってバーナの燃焼を制御する温水暖房用熱源機において、バーナ本体が異常な高温になったときには、バーナ本体に取り付けられたバーナ温度センサの値によって燃焼を停止し、その後バーナの温度が下がった後、温水温度センサで燃焼を再開するようにしているので、通常の温水暖房運転に支障を与えることなくバーナ本体を異常高温から保護することができる。
【0025】
請求項2に記載の発明によれば、温水温度センサの値に関係なくバーナの燃焼を制御する強制燃焼運転においても、バーナ温度センサの値を検知して燃焼を停止させるのでバーナ本体を異常な高温から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における温水暖房用熱源機の正面図である。
【図2】図1のバーナおよび燃焼室を拡大して示した一部切欠の側面図である。
【図3】本発明の一実施形態における過熱防止制御を示すブロック図である。
【図4】本発明の一実施形態における通常運転時の過熱防止制御を示すフローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態における強制運転時の過熱防止制御を示すフローチャートである。
【図6】従来の温水暖房用熱源機システムの例を示す図である。
【符号の説明】
1 温水暖房用熱源機
5 温水サーミスタ(温水温度センサ)
6 ケーシング
7 水熱交換器
8 燃焼室
9 バーナ
15 送風機
17 オイルレベラ
18 燃料ポンプ
22 循環ポンプ
23 制御回路基板
24 連結筒
25 セラミックヘッド
27 バーナボディ(バーナ本体)
28 電気ヒータ
31 バーナサーミスタ(バーナ温度センサ)
36 制御回路(制御装置)
37 運転スイッチ
41 強制燃焼スイッチ
Claims (2)
- 液体燃料を気化して燃焼させるバーナと、このバーナで加熱されて温水を得る水熱交換器と、この水熱交換器の温水温度を検知する温水温度センサとを有し、この温水温度センサの検知温度に基づいて前記バーナの燃焼を制御するようにした温水暖房用熱源機において、前記バーナのバーナ本体には、バーナ本体の温度を検知するバーナ温度センサを設け、このバーナ温度センサの検知温度が所定温度以上、または、所定温度を越えて異常温度に上昇したときには、前記バーナの燃焼を強制的にOFFし、かつ、前記バーナ温度センサでバーナの燃焼がOFFされた後、このバーナの燃焼を温水温度センサの検知温度に基づいて再開させるようにしたことを特徴とする温水暖房用熱源機の制御装置。
- 液体燃料を気化して燃焼させるバーナと、このバーナで加熱されて温水を得る水熱交換器と、この水熱交換器の温水温度を検知する温水温度センサと、強制燃焼スイッチとを有し、前記温水温度センサの検知温度に基づいて前記バーナの燃焼を制御すると共に、前記強制燃焼スイッチが投入された強制燃焼運転中は前記温水温度センサの検知温度と無関係に前記バーナの燃焼を制御するようにした温水暖房用熱源機において、前記バーナのバーナ本体には、バーナ本体の温度を検知するバーナ温度センサを設け、前記強制燃焼運転中に前記バーナ温度センサの検知温度が第1の所定温度以上、または第1の所定温度を超えて異常温度に上昇したときには、バーナの燃焼を強制的にOFFし、かつ、第1の所定温度より低い第2の所定温度以下、または第2の所定温度より低いときには、燃焼を再開させるようにしたことを特徴とする温水暖房用熱源機の制御装置。
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