JP6037158B2 - Heat source machine - Google Patents
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Description
本発明は、湯水等の熱媒体を加熱して熱を供給する熱源機に関するものである。 The present invention relates to a heat source device that supplies heat by heating a heat medium such as hot water.
湯水を加熱して出湯する給湯器や湯水循環式の暖房機器のように、筐体内部にバーナ等の燃焼装置と熱交換器とを備え、給湯や暖房等を目的として湯水等の熱媒体を加熱する熱源機が広く知られている。このような熱源機では、使用者から要求される湯量や湯温が頻繁に変化する。そのため、熱源機に内蔵される燃焼装置では、給湯量や給湯温度等の変化に合わせて燃焼量を変化させている。 Like a water heater that heats hot water and hot water circulation type heating equipment, it has a combustion device such as a burner and a heat exchanger inside the housing, and a heat medium such as hot water is supplied for the purpose of hot water supply and heating. Heat source machines for heating are widely known. In such a heat source machine, the amount of hot water and the temperature required by the user frequently change. Therefore, in the combustion device built in the heat source machine, the combustion amount is changed in accordance with changes in the hot water supply amount, the hot water supply temperature, and the like.
このような熱源機として、例えば、特許文献1に開示された給湯器がある。
特許文献1に開示された給湯器では、バーナが配される領域を3つに分割すると共に、バーナに燃料を供給するためのガス流路を3つに分岐させている。そして、3つに分割された領域にそれぞれ配されたバーナに対して、3つに分岐した流路のそれぞれを介して燃料ガスが供給される構造となっている。すなわち、中央部と、右側部と、左側部の各領域にそれぞれ配されたバーナに対し、ガス流路の3つに分岐した部分がそれぞれ連続している構造となっており、中央部と、右側部と、左側部の各領域に個別に燃料を供給可能な構造となっている。
そして、特許文献1に開示された給湯器では、中央部と、右側部と、左側部のそれぞれの領域で個別に燃焼動作を実施可能となっている。
As such a heat source machine, for example, there is a water heater disclosed in
In the water heater disclosed in
And in the water heater disclosed by
つまり、特許文献1に開示された給湯器では、中央部と、右側部と、左側部の少なくとも1つ以上の領域で燃焼動作を実施しており、燃焼動作を実施する部分の組み合わせによって燃焼量を切り替える構造となっている。具体的には、中央部と右側部と左側部の全てで燃焼動作を実施する状態と、中央部と右側部のみで燃焼動作を実施する状態と、中央部と左側部のみで燃焼動作を実施する状態と、中央部のみで燃焼動作を実施する状態を切替可能であり、燃焼量を4段に切替可能な構造となっている。
That is, in the water heater disclosed in
ところで近年、狭い設置場所(例えばマンション等のパイプシャフト)に設置可能な熱源機が市場から望まれており、そのような要求に応えるべく小型化された熱源機が開発されている。そして、このような熱源機で採用される熱交換器として、流水管を単段に設けた小型の熱交換器がある。このような小型の熱交換器を採用すると、熱交換器の製造コストを抑制できるため、熱源機を安価に提供することも可能となる。 By the way, in recent years, a heat source machine that can be installed in a narrow installation place (for example, a pipe shaft of a condominium or the like) has been desired from the market, and a heat source machine that has been downsized to meet such a demand has been developed. And as a heat exchanger employ | adopted with such a heat source machine, there exists a small-sized heat exchanger which provided the flowing water pipe | tube in the single stage. When such a small heat exchanger is employed, the manufacturing cost of the heat exchanger can be suppressed, so that the heat source device can be provided at low cost.
この小型の熱交換器につき、具体的に説明する。
フィンアンドチューブ式と称される熱交換器は、通常、上部と下部とが開放された略角筒状の缶体と、この缶体の外壁部分を貫通すると共に缶体の内外に亘って蛇行して延びる流水管と、流水管に一体に取り付けられたフィンによって構成されている。
ここで、一般的な熱交換器は、通常、流水管を複数段に亘って設けている。すなわち、水平方向の一方側から他方側(図8(a)の矢印A1の方向)へ蛇行して延びる流水管を他方側端部で上下方向へ折り返し、水平方向の他方側から一方側(図8(a)の矢印A2の方向)へと蛇行して延ばす構造となっている。
これに対して、上記した小型の熱交換器では、流水管を水平方向の一方側から他方側へ(図8(b)の矢印A1の方向)と蛇行して延ばし、そのまま缶体外部へと延出させる構造となっている。
つまり、上記した小型の熱交換器は、流水管を単段(1段)に設けることにより、複数段に設けられるものに比べて高さを低くすることができる。このため、熱源機の筐体が小さい場合であっても筐体への収納が容易であるという利点がある。
This small heat exchanger will be specifically described.
A heat exchanger called a fin-and-tube type is generally a canister having a substantially rectangular tube shape whose upper and lower parts are open, and the outer wall portion of the can body and meandering inside and outside the can body. It is comprised by the flowing water pipe extended and the fin integrally attached to the flowing water pipe.
Here, a general heat exchanger is usually provided with a plurality of flowing water pipes. That is, the water pipe extending meandering from one side in the horizontal direction to the other side (in the direction of arrow A1 in FIG. 8A) is folded up and down at the other end, and from the other side in the horizontal direction to the one side (see FIG. 8 (a) in the direction of arrow A2).
On the other hand, in the small heat exchanger described above, the flowing water pipe is meanderingly extended from one side in the horizontal direction to the other side (in the direction of arrow A1 in FIG. 8B), and directly to the outside of the can body. It has a structure that extends.
That is, the above-described small heat exchanger can be reduced in height by providing the flowing water pipes in a single stage (one stage) as compared with those provided in a plurality of stages. For this reason, even if the housing of the heat source machine is small, there is an advantage that the housing in the housing is easy.
ところが、このような小型の熱交換器を採用した熱源機において、上記した燃焼量の切り替え動作を実施すると、燃焼量が一時的に不足することで目標温度よりも非常に低温な湯水が出湯してしまう所謂アンダーシュートが発生する場合があった。このことにつき、以下で具体的に説明する。 However, in the heat source apparatus employing such a small heat exchanger, when the above-described combustion amount switching operation is performed, hot water having a temperature much lower than the target temperature is discharged due to a temporary shortage of the combustion amount. So-called undershoot may occur. This will be specifically described below.
以下の説明では、水平方向の右側から左側へ蛇行して延びる流水管が単段に設けられた熱交換器を採用し、バーナが配される領域を右側部と、中央部と、左側部の3つに分割した熱源機において、実際に燃焼動作を実施する領域を切り替えて燃焼量を変化させる場合を例に挙げて説明する。より具体的には、右側部と、中央部と、左側部のそれぞれの領域で個別に燃焼動作を実施可能であって、熱交換器の上流側、中流側、下流側のそれぞれに対して右側部と、中央部と、左側部がそれぞれ対応した熱源機で燃焼量を変化させる場合について説明する。 In the following description, a heat exchanger having a single stage of flowing water pipes that meander from the right side to the left side in the horizontal direction is adopted, and the areas where the burners are arranged are the right side, the center, and the left side. In the heat source machine divided into three, the case where the combustion amount is changed by switching the region where the combustion operation is actually performed will be described as an example. More specifically, the combustion operation can be performed individually in each of the right side portion, the central portion, and the left side portion, and the right side of each of the upstream side, the midstream side, and the downstream side of the heat exchanger. A case will be described in which the combustion amount is changed by a heat source machine corresponding to the part, the center part, and the left part.
このような熱源機で、中央部と左側部で燃焼動作を実施する状態から、中央部と右側部で燃焼動作を実施する状態へ切り替えると、切り替え動作前に流水管の上流側(右側)を流れていた湯水は、切り替え動作後に流水管の下流側(左側)を流れることとなる。すると、この湯水は流水管の上流側(右側)で加熱されないばかりか、下流側(左側)でも加熱されないこととなる。すると、出湯される湯水は所望される温度よりも低温となってしまう。 In such a heat source machine, when switching from the state in which the combustion operation is performed in the center and the left side to the state in which the combustion operation is performed in the center and the right side, the upstream side (right side) of the water pipe is switched before the switching operation. The flowing hot water will flow downstream (left side) of the water pipe after the switching operation. Then, this hot water is not heated on the upstream side (right side) of the water pipe, and is not heated on the downstream side (left side). Then, the hot water discharged from the hot water becomes lower than the desired temperature.
さらに詳細には、切り替え動作前の状態では、上流側を通過する際には大きく加熱されず、中流側を通過する際と、下流側を通過する際にそれぞれ大きく加熱されることとなる。
その一方、切り替え動作後の安定時では、上流側を通過する際と、中流側を通過する際にそれぞれ大きく加熱され、下流側を通過する際には大きく加熱されないこととなる。
このため、湯水が流水管の上流側を通過し、さらに中流側を通過したときに切替動作が実施されると、切り替え動作前の状態において上流側を流れた湯水が、切り替え動作後の状態で下流側を流れる。
すると、上流側で大きく加熱されなかった湯水が、下流側でも大きく加熱されることなく熱交換器から流出する。換言すると、切り替え前の状態では下流側で大きく加熱されるはずであった湯水が、切り替え動作を実施することによって下流側で大きく加熱されないこととなる。その結果、中流側でしか大きく加熱されていない湯水が出湯されてしまう。このことから、切り替え動作前の状態における設定温度よりも低温であり、切り替え動作後の状態における設定温度よりも低温の湯水が出湯されることとなる。すなわち、所望の温度よりも低い温度で湯水が出湯されてしまう大きなアンダーシュートが発生してしまう。
More specifically, in the state before the switching operation, it is not heated greatly when passing through the upstream side, but is heated greatly when passing through the midstream side and when passing through the downstream side.
On the other hand, at the time of stabilization after the switching operation, when passing through the upstream side and when passing through the midstream side, they are heated greatly, and when passing through the downstream side, they are not heated greatly.
For this reason, when the switching operation is performed when the hot water passes through the upstream side of the flowing water pipe and further passes through the middle flow side, the hot water that has flowed upstream in the state before the switching operation is in the state after the switching operation. Flows downstream.
Then, hot water that has not been heated significantly on the upstream side flows out of the heat exchanger without being heated greatly on the downstream side. In other words, hot water that should have been heated greatly on the downstream side before switching is not heated greatly on the downstream side by performing the switching operation. As a result, hot water that is heated largely only on the middle stream side is discharged. For this reason, hot water having a temperature lower than the set temperature in the state before the switching operation and lower than the set temperature in the state after the switching operation is discharged. That is, a large undershoot occurs in which hot water is discharged at a temperature lower than the desired temperature.
さらに付言すると、流水管が複数段に亘って延びる熱交換器を採用した場合では、同様の燃焼量の切り替え動作を実施しても、大きなアンダーシュートが発生し難くなっている。 In addition, in the case where a heat exchanger in which the flowing water pipe extends over a plurality of stages is employed, it is difficult for large undershoots to occur even when the same combustion amount switching operation is performed.
詳説すると、流水管が複数段に亘って延びる熱交換器を採用した熱源機において、上記と同様の燃焼量の切り替え動作を実施した場合、切り替え動作前に流水管の一段目右側を流れていた湯水は、切り替え動作後に流水管の一段目左側を流れることとなる。このことにより、湯水は、流水管の一段目右側部では大きく加熱されず、さらに一段目左側部でも大きく加熱されないこととなる。すなわち、流水管の一段目においては、上記した場合と同様に湯水の加熱が不足してしまう。
しかしながら、このような熱源機では、流水管の一段目を通過した湯水が引き続いて流水管の二段目を流れることとなる。そして、この湯水は、二段目左側部を流れる際には大きく加熱されないが、二段目中央部と二段目右側部とを通過するときに大きく加熱されることとなる。つまり、流水管の二段目以降においては、湯水が切替え後の燃焼動作で通常通り加熱されることとなる。
In detail, in the heat source apparatus that employs a heat exchanger in which the water pipe extends over a plurality of stages, when the combustion amount switching operation similar to the above is performed, the right side of the first stage of the water pipe is flowing before the switching operation. Hot water will flow on the left side of the first stage of the water pipe after the switching operation. As a result, the hot water is not greatly heated at the first stage right side of the flowing water pipe, and is not heated greatly at the left side of the first stage. That is, in the first stage of the flowing water pipe, heating of hot water is insufficient as in the case described above.
However, in such a heat source machine, the hot water that has passed through the first stage of the water pipe continues to flow through the second stage of the water pipe. And this hot water is not heated greatly when flowing through the left side of the second stage, but is heated greatly when passing through the center part of the second stage and the right side of the second stage. That is, in the second and subsequent stages of the flowing water pipe, the hot water is heated as usual in the combustion operation after switching.
そして、流水管の段数が多い程、流水管全体の湯水の加熱量に占める一段目の湯水の加熱量の割合が小さくなる。換言すると、湯水が流水管全体を通過することで加えられる総熱量のうち、一段目の通過時に加えられる熱量の割合が小さくなる。このため、一段目のみで湯水の加熱が不足してしまっても、そもそも一段目で加えられる熱量が熱交換器全体で加えられる総熱量のうちの僅かでしかないので、熱交換器から出湯される湯水の出湯温度が目標とする温度から大きくずれてしまうことがない。別言すると、流水管の一段目のみで湯水の加熱が不足してしまい、仮に出湯温度が目標とする温度を下回ってしまった場合であっても、出湯温度は目標温度をわずかに下回るに留まる。つまり、この場合の出湯温度は、目標温度より低いものの、誤差の範囲内に留まることとなる。したがって、流水管が複数段に亘って延びる熱交換器を採用した熱源機では、燃焼量の切り替え動作を実施する際の大きなアンダーシュートが発生し難くなっている。 And the ratio of the heating amount of the 1st-stage hot water to the heating amount of the hot water of the whole flowing water pipe becomes small, so that there are many steps | paragraphs of a flowing water pipe. In other words, the ratio of the amount of heat applied when the first stage passes out of the total amount of heat applied by the hot water passing through the entire flowing water pipe is reduced. For this reason, even if the hot water is insufficiently heated only in the first stage, the amount of heat applied in the first stage is only a small part of the total amount of heat applied in the entire heat exchanger. The temperature of the hot water discharged from the water does not deviate significantly from the target temperature. In other words, even if the hot water is insufficiently heated only in the first stage of the flowing water pipe and the tapping temperature falls below the target temperature, the tapping temperature stays slightly below the target temperature. . In other words, the tapping temperature in this case is lower than the target temperature, but remains within the error range. Therefore, in a heat source apparatus that employs a heat exchanger in which the flowing water pipe extends over a plurality of stages, it is difficult for large undershoots to occur when the combustion amount switching operation is performed.
さらにいうと、流水管が単段(一段)に設けられた熱交換器であっても、流水管の延び方向が異なる場合、すなわち、流水管が右側部から左側部へ延びた後、左側で折り返して左側部から右側部へ延び、また右側で折り返して右側部から左側部へ延びる・・・といった方向に流水管が蛇行して延びる熱交換器を採用した場合には、大きなアンダーシュートが発生し難くなっている。すなわち、このように流水管が延びる熱交換器を採用し、上記と同様にバーナが配される領域を右側部と、中央部と、左側部の3つに分割した熱源機では、上記と同様の燃焼量の切り替え動作を実施しても、大きなアンダーシュートが発生し難くなっている。 Furthermore, even if the flow pipe is a single-stage (one-stage) heat exchanger, if the flow pipe extends in a different direction, that is, after the flow pipe extends from the right side to the left side, When using a heat exchanger that folds and extends from the left side to the right side, or from the right side to the left side ... It is difficult to do. That is, in the heat source apparatus that employs the heat exchanger in which the water pipe extends in this manner and divides the area where the burner is arranged into three parts, a right side part, a central part, and a left side part, as described above. Even if the combustion amount switching operation is performed, a large undershoot hardly occurs.
具体的に説明すると、このような熱源機において、上記と同様の燃焼量の切り替え動作を実施した場合、最初に湯水が流水管の右側から流水管の左側へ流れるとき、湯水は、流水管の右側部と左側部で加熱されなくなってしまい、加熱不足となってしまう。しかしながら、1度目の折り返し後に流水管の左側から流水管の右側へ流れるとき、さらに続いて2度目の折り返し後に流水管の右側から流水管の左側へ流れるとき・・・のように、1度目の折り返し以降に湯水が流水管の左右方向を流れるときには、湯水は切替え後の燃焼動作で通常通り加熱されることとなる。 Specifically, in such a heat source machine, when the combustion amount switching operation similar to the above is performed, when hot water first flows from the right side of the water pipe to the left side of the water pipe, the hot water is The right side and the left side are not heated, resulting in insufficient heating. However, when it flows from the left side of the water pipe to the right side of the water pipe after the first turn, and then when it flows from the right side of the water pipe to the left side of the water pipe after the second turn, the first time When hot water flows in the left-right direction of the flowing water pipe after turning, the hot water is heated as usual in the combustion operation after switching.
したがって、この場合、流水管の折り返し回数が多い程、流水管全体に占める1度目の折り返し前の部分の割合が小さくなる。換言すると、湯水が流水管の通過に伴って加えられる総熱量のうち、一回目の折り返し前における流水管の通過時に加えられる熱量の割合が小さくなる。このため、一回目の折り返し前でのみ湯水が加熱不足となってしまっても、そもそも一回目の折り返し前で加えられる熱量が熱交換器全体で加えられる総熱量のうちの僅かでしかないので、熱交換器から出湯される湯水の出湯温度が目標とする温度から大きくずれてしまうことがない。別言すると、流水管の一回目の折り返し前のみで湯水が加熱不足となってしまい、仮に出湯温度が目標とする温度を下回ってしまった場合であっても、出湯温度は目標温度をわずかに下回るに留まる。すなわち、燃焼量の切り替え動作を実施する際の大きなアンダーシュートが発生し難くなっている。 Accordingly, in this case, the greater the number of times the flow pipe is folded, the smaller the proportion of the portion before the first turn that occupies the entire flow pipe. In other words, the ratio of the amount of heat applied when the hot water passes through the water pipe before the first turn out of the total amount of heat applied along with the passage of the hot water pipe becomes small. For this reason, even if the hot water is insufficiently heated only before the first turn, the amount of heat applied before the first turn is only a small part of the total heat applied by the entire heat exchanger. The temperature of the hot water discharged from the heat exchanger does not greatly deviate from the target temperature. In other words, even if the hot water is insufficiently heated just before the first turn of the water pipe, and the tapping temperature falls below the target temperature, the tapping temperature will be slightly below the target temperature. Stay below. That is, it is difficult for large undershoots to occur when the combustion amount switching operation is performed.
これに対して、流水管が単段(一段)に設けられた熱交換器では、一段目での湯水の加熱量がそのまま流水管全体での湯水の加熱量となる。別言すると、流水管の一段目を通過する際に加えられる熱量がそのまま熱交換器で加えられる総熱量と同じ(略同じ)となる。そのため、流水管の一段目で湯水の加熱が不足してしまうと、この加熱不足が熱交換器から出湯した湯水の出湯温度に大きく影響を与えてしまい、結果、湯水の出湯温度が目標とする出湯温度を大きく下回ってしまう可能性がある。つまり、流水管が単段に設けられた熱交換器を採用した熱源機において従来の燃焼量の切り替え動作を実施したのでは、構造上、大きなアンダーシュートが発生してしまうおそれがあった。 On the other hand, in the heat exchanger in which the water pipes are provided in a single stage (one stage), the heating amount of the hot water in the first stage becomes the heating amount of the hot water in the entire water pipe as it is. In other words, the amount of heat applied when passing through the first stage of the flowing water pipe is the same (substantially the same) as the total amount of heat applied by the heat exchanger. Therefore, if the hot water is insufficiently heated in the first stage of the flowing water pipe, this insufficient heating greatly affects the temperature of the hot water discharged from the heat exchanger. As a result, the temperature of the hot water discharged is targeted. There is a possibility that the temperature will be significantly below the tapping temperature. In other words, when the conventional switching operation of the combustion amount is performed in the heat source apparatus that employs the heat exchanger provided with a single flow water pipe, there is a possibility that a large undershoot may occur due to the structure.
そこで本発明は、上記した従来技術の問題に鑑み、仮に小型の熱交換器を採用した場合であっても、燃焼量の切り替え動作時に大きなアンダーシュートが発生することのない熱源機を提供することを課題とする。 In view of the above-described problems of the prior art, the present invention provides a heat source device that does not generate a large undershoot during a combustion amount switching operation even if a small heat exchanger is employed. Is an issue.
上記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、火炎形成部と、燃料供給路と、熱交換器とを有し、前記熱交換器は、液流通可能な液体流路を備え、当該液体流路を流れる液体と、火炎形成部が燃料を燃焼することによって生成される燃焼ガスとの間で熱交換が行われるものであり、前記火炎形成部は、前記熱交換器の全体的な湯水の流れ方向に対応して複数の燃焼領域に区画されており、それぞれの燃焼領域で個別に火炎を形成可能であって、火炎を形成する燃焼領域を増減する切替えが可能であり、前記複数の燃焼領域は、前記液体流路の下流側に対応する下流側燃焼領域と、前記液体流路の上流側に対応する上流側燃焼領域と、当該上流側燃焼領域と前記下流側燃焼領域の間に位置する中流側燃焼領域を含み、前記下流側燃焼領域及び前記中流側燃焼領域で火炎が形成されている状態から、前記下流側燃焼領域で火炎を形成しない状態であり、且つ、前記中流側燃焼領域及び前記上流側燃焼領域で火炎を形成する状態へと切り替える際に、前記上流側燃焼領域と、前記中流側燃焼領域と、前記下流側燃焼領域で火炎を形成している状態を維持する切替間動作を実施することを特徴とする熱源機である。
Invention of
本発明の熱源機は、火炎形成部は、前記熱交換器の全体的な湯水の流れ方向に対応して複数の燃焼領域に区画され、各燃焼領域で個別に火炎を形成可能となっている。そして、各燃焼領域でそれぞれ火炎を形成する状態と火炎を形成しない状態とを切り替えることで火炎を形成する燃焼領域を増減させ、それにより、燃焼量の切替えが可能な構造となっている。
また本発明の熱源機では、区分けされた複数の燃焼領域に、熱交換器の液体流路の下流側に対応する下流側燃焼領域が含まれている。そして、下流側燃焼領域で火炎を形成している状態から、下流側燃焼領域で火炎を形成していない状態へと可変させる燃焼量の切り替え動作が実施される際に、この下流側燃焼領域で火炎を形成している状態を維持する切替間動作を実施している。
In the heat source apparatus of the present invention, the flame forming unit is partitioned into a plurality of combustion regions corresponding to the overall flow direction of the hot water of the heat exchanger, and a flame can be formed individually in each combustion region. . And the structure which can change the combustion quantity by increasing / decreasing the combustion area | region which forms a flame by switching the state which forms a flame in each combustion area | region, and the state which does not form a flame, respectively.
In the heat source apparatus of the present invention, the plurality of divided combustion regions include the downstream combustion region corresponding to the downstream side of the liquid flow path of the heat exchanger. When the combustion amount switching operation is performed to change the state in which the flame is formed in the downstream combustion region to the state in which the flame is not formed in the downstream combustion region, the downstream combustion region An inter-switching operation is performed to maintain the state of forming a flame.
このような切替間動作を実施すると、切り替え直後に下流側を流れる湯水を大きく加熱することができる。したがって、切り替え動作前の状態において下流側で加熱されるはずであった湯水が、切り替え動作後に下流側へと流れ込んだとき、この下流側へと流れ込んだ湯水を確実に加熱することができる。 When such an inter-switching operation is performed, hot water flowing downstream can be greatly heated immediately after switching. Therefore, when the hot water that should have been heated on the downstream side before the switching operation flows into the downstream side after the switching operation, the hot water that has flowed into the downstream side can be reliably heated.
このことにつき、具体的な熱源機を想定しつつ説明する。 This will be described assuming a specific heat source machine.
まず、想定される熱源機は、切り替え動作前では、液体流路の上流側で湯水を殆ど加熱せず、液体流路の下流側で湯水を大きく加熱するものとする。そして、切り替え動作後の安定時には、液体流路の上流側で湯水を大きく加熱し、液体流路の下流側では湯水を殆ど加熱しないものとする。このような熱源機では、湯水が液体流路を流れているときに切り替え動作が実施されると、切り替え動作前に上流側を流れた湯水が、切り替え動作後に下流側を流れることとなる。 First, it is assumed that the assumed heat source machine hardly heats hot water on the upstream side of the liquid flow path and heats hot water largely on the downstream side of the liquid flow path before the switching operation. Then, when stable after the switching operation, the hot water is heated largely on the upstream side of the liquid channel, and the hot water is hardly heated on the downstream side of the liquid channel. In such a heat source machine, when the switching operation is performed while hot water is flowing through the liquid flow path, the hot water that has flowed upstream before the switching operation flows downstream after the switching operation.
ここで、仮に切替間動作を実施しない場合、液体流路の上流側で殆ど加熱されなかった湯水が、切り替え動作後に下流側へと流れ込み、下流側でも殆ど加熱されない状態となってしまう。すなわち、流出される湯水が加熱不足の状態となってしまう。 Here, if the inter-switching operation is not performed, the hot water that is hardly heated on the upstream side of the liquid flow channel flows downstream after the switching operation and is hardly heated on the downstream side. That is, the flowing hot water is in a state of insufficient heating.
これに対し、本発明では切り替え動作の間に切替間動作を実施している。そして、切替間動作を実施することで、燃焼領域の切り替え前に液体流路の上流側を流れた湯水は、切替間動作の実施中に液体流路の下流側を流れ、その後に外部へ排出される。ここで、切替間動作の実施中は、下流側燃焼領域で火炎を形成する状態が維持されるので、湯水は液体流路の下流側で大きく加熱されることとなる。すなわち、切替間動作を実施すると、切り替え動作前に上流側を流れていた湯水が液体流路の下流側で大きく加熱されることとなり、結果的に、切り替え動作前の状態と同様に加熱された後に外部へ排出されることとなる。
したがって、切り替え動作の間に切替間動作を実施すると、すでに液体流路に流入していた湯水は燃焼領域の切り替え前の状態で加熱されてから液体流路の外部へと排出され、その後に、新たに液体流路へ流入した湯水が切り替え後の燃焼領域で加熱されることとなる。すると、液体流路からは燃焼領域の切り替え前の状態で加熱された湯水と、燃焼領域の切り替え後の状態で加熱された湯水とが連続して排出されることとなり、加熱不足の湯水が排出されることがない。したがって、燃焼領域の切り替え動作時に大きなアンダーシュートが発生することがない。
On the other hand, in the present invention, the switching operation is performed during the switching operation. By performing the switching operation, the hot water that has flowed upstream of the liquid channel before switching the combustion region flows downstream of the liquid channel during the switching operation, and then is discharged to the outside. Is done. Here, since the state in which the flame is formed in the downstream combustion region is maintained during the switching operation, the hot water is greatly heated on the downstream side of the liquid flow path. That is, when the switching operation is performed, the hot water flowing upstream before the switching operation is greatly heated on the downstream side of the liquid flow path, and as a result, heated as in the state before the switching operation. It will be discharged to the outside later.
Therefore, if the inter-switching operation is performed during the switching operation, the hot water already flowing into the liquid flow path is heated in the state before switching the combustion region and then discharged to the outside of the liquid flow path. The hot water newly flowing into the liquid flow path is heated in the combustion region after switching. Then, the hot water heated in the state before switching of the combustion region and the hot water heated in the state after switching of the combustion region are continuously discharged from the liquid flow path, and hot water with insufficient heating is discharged. It will not be done. Therefore, a large undershoot does not occur during the combustion region switching operation.
本発明では、前記複数の燃焼領域は、前記液体流路の上流側に対応する上流側燃焼領域と、当該上流側燃焼領域と前記下流側燃焼領域の間に位置する中流側燃焼領域を含み、前記下流側燃焼領域及び前記中流側燃焼領域で火炎が形成されている状態から、前記下流側燃焼領域で火炎を形成しない状態であり、且つ、前記中流側燃焼領域及び前記上流側燃焼領域で火炎を形成する状態へと切り替える際に、前記上流側燃焼領域と、前記中流側燃焼領域と、前記下流側燃焼領域で火炎を形成している状態を維持する切替間動作を実施する。 In the present invention, the plurality of combustion regions include an upstream combustion region corresponding to the upstream side of the liquid flow path, and a midstream combustion region located between the upstream combustion region and the downstream combustion region, A state in which no flame is formed in the downstream combustion region from a state in which a flame is formed in the downstream combustion region and the midstream combustion region, and a flame is generated in the midstream combustion region and the upstream combustion region. When switching to a state in which a flame is formed, an inter-switching operation is performed to maintain a state in which a flame is formed in the upstream combustion region, the midstream combustion region, and the downstream combustion region .
かかる構成によると、大きなアンダーシュートが比較的発生し易い燃焼量の切替え動作を実施する際に切替間動作を実施するため、より確実に大きなアンダーシュートの発生を防止できる。 According to this configuration, since the switching operation is performed when the combustion amount switching operation in which a large undershoot is relatively likely to occur, the occurrence of a large undershoot can be prevented more reliably.
請求項2に記載の発明は、前記切替間動作は、所定時間継続して実施されることを特徴とする請求項1に記載の熱源機である。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、前記切替間動作は、所定量以上の通水量が検知されたことを条件に終了することを特徴とする請求項1に記載の熱源機である。
The invention according to
これらの構成によると、燃焼領域の切り替え前に液体流路の上流側で加熱されなかった湯水が、下流側の通過を完了するに足る十分な時間だけ切替間動作が継続される。このことにより、湯水が下流側を流れている間は湯水が継続して加熱されるので、より確実に上流側で加熱されなかった湯水を昇温できる。したがって、さらに確実に大きなアンダーシュートの発生を防止できる。 According to these configurations, the inter-switching operation is continued for a time sufficient for the hot water that has not been heated on the upstream side of the liquid flow path before switching the combustion region to complete the downstream passage. Accordingly, since the hot water is continuously heated while the hot water flows on the downstream side, the temperature of the hot water that has not been heated on the upstream side can be more reliably increased. Therefore, the occurrence of a large undershoot can be prevented more reliably.
本発明では、下流側燃焼領域で火炎を形成している状態から、下流側燃焼領域で火炎を形成しない状態へと切り替える際に、下流側燃焼領域で火炎が形成された状態を維持する切替間動作を実施している。このため、燃焼領域の切り替え前に熱交換器の液体流路へ流入して液体流路の上流側を流れた湯水が、燃焼領域の切り替え後に液体流路の下流側へと流入した際に、この液体流路の下流側へと流入した湯水を加熱することができる。
このことにより、燃焼領域の切り替え前に熱交換器の液体流路の上流側で加熱されなかった湯水が、液体流路の下流側でも加熱されないということがなく、大きなアンダーシュートの発生を防止できるという効果がある。
In the present invention, when switching from the state in which the flame is formed in the downstream combustion region to the state in which the flame is not formed in the downstream combustion region, during the switching to maintain the state in which the flame is formed in the downstream combustion region The operation is carried out. For this reason, when hot water flowing into the liquid flow path of the heat exchanger before switching the combustion region and flowing upstream of the liquid flow channel flows into the downstream side of the liquid flow channel after switching the combustion region, The hot water flowing into the downstream side of the liquid channel can be heated.
This prevents hot water that has not been heated on the upstream side of the liquid flow path of the heat exchanger before switching of the combustion region from being heated on the downstream side of the liquid flow path, thereby preventing the occurrence of a large undershoot. There is an effect.
以下、本発明の実施形態に係る給湯装置1(熱源機)について詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。また以下の説明において、前後上下左右の位置関係については特に断りのない限り通常の設置状態を基準として説明する。 Hereinafter, although the hot water supply apparatus 1 (heat source machine) which concerns on embodiment of this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these examples. In the following description, the positional relationship between front, rear, up, down, left and right will be described based on a normal installation state unless otherwise specified.
給湯装置1は、図1で示されるように、外部から供給された燃料を燃焼して燃焼ガスを生成する燃焼部2と、燃焼部2に燃焼用の空気を供給する送風機3と、燃焼部2で生成した燃焼ガスの主に顕熱を回収する一次熱交換器4(熱交換器)と、潜熱を回収する二次熱交換器5(熱交換器)とを備えた所謂潜熱回収型と称されるものである。
As shown in FIG. 1, the hot
そして、本実施形態の給湯装置1は、図示しない燃料供給源から燃焼部2へ燃料ガスを供給するための燃料供給系統6を備えている。また、本実施形態の給湯装置1は、図示しない給水源から導入された湯水を二次熱交換器5及び一次熱交換器4へ流し、二次熱交換器5及び一次熱交換器4で加熱した湯水を給湯栓55から出湯させる一般給湯運転動作を行う給湯系統7と、二次熱交換器5で発生するドレンを中和して外部へ排出するためのドレン排出系統8とを備えている。
And the hot
さらに、本実施形態の給湯装置1は内部に制御装置9を備えており、制御装置9が給湯装置1の各部に動作指令を出すことにより、給湯装置1が各種運転を実施する。
Furthermore, the hot
燃焼部2は、複数のバーナが並列して形成される火炎形成部を備えており、この火炎形成部は、3つの燃焼領域(上流側燃焼領域α、中流側燃焼領域β、下流側燃焼領域γ)に区画されている。
3つの燃焼領域(上流側燃焼領域α、中流側燃焼領域β、下流側燃焼領域γ)には、それぞれ複数本のバーナによって構成される3つのバーナグループ(第1バーナグループ15,第2バーナグループ16,第3バーナグループ17)が配された状態となっている。
より具体的には、2本のバーナによって形成される第1バーナグループ15と、3本のバーナによって形成される第2バーナグループ16と、5本のバーナによって形成される第3バーナグループ17とが、水平方向に並列して配された状態となっている。
そして、第1バーナグループ15が中央に配されており、その外側に第2バーナグループ16と第3バーナグループ17とがそれぞれ配された状態となっている。
燃焼領域及びバーナグループの配列の詳細については、後述する。
The
In the three combustion regions (upstream combustion region α, middle flow combustion region β, and downstream combustion region γ), there are three burner groups (
More specifically, a
The
Details of the arrangement of the combustion region and the burner group will be described later.
また第1バーナグループ15(中流側燃焼領域β)の直上には、着火プラグたるイグナイタ19と、形成された火炎の有無を検知するための火炎検知手段たるフレームロッド20とが配されている。
つまり、このイグナイタ19に通電して火花を散らすことで、バーナから放出される燃料ガスに着火可能となっている。そして、燃料ガスに着火することで形成される火炎の有無をフレームロッド20によって検知可能な構成となっている。
なお、このイグナイタ19は、制御装置9の信号により作動されるものであり、フレームロッド20は、火炎の発生に伴って生じる炎電流を流すものであって、炎の有無情報を電圧信号として制御装置9へ出力するために用いられる電極として機能するものである。
Further, an
That is, the
The
送風機3は、公知のそれと同じく、内部に図示しないモータと羽根車を内蔵し、燃焼部2の火炎形成部(バーナ)の燃焼状態に応じて回転数を変化させ、送風量及び送風圧を調整可能となっている。
The
一次熱交換器4は、気・液熱交換器であって、図2で示されるように、外形が略角筒状であって上下端部がそれぞれ開放された枠体24と、枠体24の内外に亘って延びる流水管25(液体流路)と、プレート状のフィン26(図2では図示しない図1参照)とを備え、これらがロウ付け等により一体に形成されたものである。
The
流水管25は、図2で示されるように、水平方向で蛇行して延びる配管である。より具体的には、流水管25は、湯水が流入する配管である入水管部28と、枠体24の内部で複数枚のフィン26(図2では図示しない図1参照)を貫通して延びる直状管部29と、枠体24の外部で屈曲して延びるベンド管部30と、湯水が流出する配管である出水管部31とが連結されて形成されるものである。
As shown in FIG. 2, the flowing
ここで流水管25は、図3で示されるように、入水管部28と、出水管部31の間に、複数の直状管部29と、複数のベンド管部30とが配されて、これらが連結されて形成されている。具体的には、流水管25では、湯水の流れ方向上流側から、入水管部28、1番目の直状管部29a、1番目のベンド管部30a、2番目の直状管部29b、2番目のベンド管部30b、・・・、12番目の直状管部29l、12番目のベンド管部30l、13番目の直状管部29m、出水管部31が順に連続された状態となっている。
このように、流水管25は、入水管部28と出水管部31との間に蛇行して延びる部分を有する配管である。入水管部28は水平方向の一方側(図3の右側)に位置しており、出水管部31は水平方向の他方側(図3の左側)に位置しているので、流水管25の全体では、水平方向の一方側から他方側(図3の右側から左側)へと延設される配管となっている。また、流水管25の蛇行して延びる部分に注目すると、延設方向(図3の右側から左側)に交わる方向(図3の上下方向)へ延び、この方向(図3の上下方向)の端縁領域にて折り返されている。そして、端縁領域の折り返された部分では、湾曲しつつ全体の延び方向(図3の右側から左側へ向かう方向)へ延びている。つまり、流水管25の蛇行して延びる部分は、延設と折り返しを繰り返しており、折り返しを繰り返す度に全体の延び方向(図3の右側から左側へ向かう方向)へ少しずつ延びていく。
Here, as shown in FIG. 3, the flowing
Thus, the flowing
したがって、この流水管25は、水平方向の一方側から他方側(図3の右側から左側)へと蛇行して延びる配管であるといえる。このことから、一次熱交換器4の全体的な湯水の流れ方向は、水平方向の一方側から他方側(図3の右側から左側)となる。
Therefore, it can be said that this flowing
具体的には、流水管25がこのように延設されていることから、入水管部28から流入された湯水は、枠体24の内部に位置する直状管部29と、枠体24の外部に位置するベンド管部30とを交互に通過していくこととなる。具体的には、枠体24内部の直状管部29(29a)を通過した湯水は、一旦枠体24の外部へと流れ、ベンド管部30(30a)で折り返されることによって、再び枠体24内部へと流れる。そして、折り返し前に通過した直状管部29(29a)と隣接する位置にある直状管部29(29b)を通過していく。これを繰り返すことで、最も湯水の流れ方向下流側に位置する直状管部29(29m)に湯水が流入する。そして、湯水は、直状管部29(29m)から出水管部31へと至り、出水管部31から外部へと流出される。
Specifically, since the flowing
ここで、一次熱交換器4の全体的な湯水の流れ方向(図3の右側から左側へ向かう方向)で一次熱交換器4を3つの領域に分割し、湯水の流れ方向上流側から順に上流部A、中流部B、下流部Cとする。すると、図1で示されるように、上流部A、中流部B、下流部Cの下方側には、燃焼部2の第2バーナグループ16、第1バーナグループ15、第3バーナグループ17がそれぞれ配された状態となっている。つまり、上流部A、中流部B、下流部Cに上流側燃焼領域α、中流側燃焼領域β、下流側燃焼領域γがそれぞれ対応した状態となっている。
Here, the
すなわち、上述した燃焼部2の3つの燃焼領域(上流側燃焼領域α、中流側燃焼領域β、下流側燃焼領域γ)、並びに、3つのバーナグループ(第1バーナグループ15、第2バーナグループ16、第3バーナグループ17)は、上方に位置する一次熱交換器4の全体的な湯水の流れ方向(図1の右側から左側へ向かう方向)に沿って並列した状態となっている。そして、一次熱交換器4の全体的な湯水の流れ方向上流側から第2バーナグループ16、第1バーナグループ15、第3バーナグループ17の順で並列している。また、一次熱交換器4の全体的な湯水の流れ方向上流側から上流側燃焼領域α、中流側燃焼領域β、下流側燃焼領域γの順で並列している。
That is, the above-described three combustion regions (upstream combustion region α, midstream combustion region β, downstream combustion region γ) of the
ここで、上述したように、第3バーナグループ17、第2バーナグループ16、第1バーナグループ15は、それぞれ、5本、3本、2本のバーナによって構成されている。したがって、3つのバーナグループは、第3バーナグループ17、第2バーナグループ16、第1バーナグループ15の順(下流側燃焼領域γ、上流側燃焼領域α、中流側燃焼領域βの順)で燃焼動作時の燃焼量が大きいものとなっている。換言すると、流水管25の下流側近傍に配された第3バーナグループ17の燃焼量が最も大きく、流水管25の上流側近傍に配された第2バーナグループ16の燃焼量が次に大きく、流水管25の中央近傍に配された第1バーナグループ15の燃焼量が最も小さくなっている。
また、各燃焼領域(上流側燃焼領域α、中流側燃焼領域β、下流側燃焼領域γ)は、対応するバーナグループ(第2バーナグループ16、第1バーナグループ15、第3バーナグループ17)のバーナ数に比例して広くなっており、第3バーナグループ17に対応する下流側燃焼領域γ、第2バーナグループ16に対応する上流側燃焼領域α、第1バーナグループ15に対応する中流側燃焼領域βの順に広くなっている。
Here, as described above, the
In addition, each combustion region (upstream combustion region α, middle flow side combustion region β, downstream combustion region γ) has a corresponding burner group (
また、一次熱交換器4では、図2で示されるように、流水管25の一部である各直状管部29と各ベンド管部30の上下高さ方向の位置がいずれも略同一となっている。すなわち、流水管25は、単段(1段)に設けられて水平方向に蛇行して延びる配管となっている。本実施形態の一次熱交換器4は、このように流水管25が単段(1段)に設けられており、複数段に設けられたものに比べて一次熱交換器4の高さが低く(上下方向の長さが短く)なっている。
In the
二次熱交換器5は、公知の気・液熱交換器であって、一次熱交換器4において回収しきれなかった燃焼ガスの熱エネルギーを回収する部分であり、一次熱交換器4より燃焼ガスの流れ方向下流側に配置されている。この二次熱交換器5は、箱状体の内部に湯水が流れる配管(図示せず)を内蔵して形成されるものであり、この配管の原料に耐腐食性が高いステンレス鋼等を採用することで、一次熱交換器4と比べて耐腐食性に優れた構造となっている。
The
燃料供給系統6は、図1で示されるように、図示しない燃料供給源から供給される天然ガスや都市ガス等の燃料ガスを燃焼部2へと供給する燃料供給管35(燃料供給路)と、この燃料供給管35の中途に設けられた元ガス電磁弁36と、元ガス電磁弁36の燃料ガスの流れ方向下流側に設けられたガス比例弁37とを有している。そして、ガス比例弁37の燃料ガスの流れ方向下流側には、第1電磁弁38(開閉弁)、第2電磁弁39(開閉弁)、第3電磁弁40(開閉弁)からなる3つの電磁弁が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
元ガス電磁弁36は、燃焼部2で燃焼されている間は、常に開放され、燃焼が停止すると閉止される弁である。
The original
ガス比例弁37は、開度を調整して、図示しないガス供給源から燃焼部2へ供給する燃料ガスの供給量を調整することができるものである。
The gas
第1電磁弁38、第2電磁弁39、第3電磁弁40は、それぞれが独立して制御されるものであって、上述した第1バーナグループ15、第2バーナグループ16、第3バーナグループ17にそれぞれ対応している。したがって、これら第1電磁弁38、第2電磁弁39、第3電磁弁40をそれぞれ開閉することにより、バーナグループ毎に独立して燃料ガスの供給と、遮断とが可能となっている。換言すると、燃焼領域毎に独立して燃料ガスの供給と、遮断とが可能となっている。
The
給湯系統7は、入水管43と、出湯管44と、入水管43と出湯管44とを接続するバイパス管45とを備えている。
The hot
入水管43は、図示しない給水源から供給される湯水を二次熱交換器5及び一次熱交換器4に流すための配管である。入水管43の中途には、入水流量センサ47と入水温度センサ48が設けられている。なお、入水流量センサ47及び入水温度センサ48は、入水管43におけるバイパス管45の接続部より湯水の流れ方向下流側に配置され、制御装置9と電気的に接続されている。
The
出湯管44は、二次熱交換器5及び一次熱交換器4を通過した湯水を給湯栓55へ供給するための配管である。この出湯管44には、バイパス管45の接続部よりも下流側に、出湯温度センサ50と出湯流量調整弁51が設けられている。
なお、出湯温度センサ50は、給湯栓55へ供給する湯水の温度を検知可能となっており、制御装置9と電気的に接続されている。そして、出湯流量調整弁51は、開度を変更することで給湯栓55へ流れる湯水の量を増減可能となっている。
The hot
The hot
バイパス管45は、二次熱交換器5及び一次熱交換器4を迂回して入水管43と出湯管44とを連続する配管である。
The
次に、本実施形態の給湯装置1の給湯動作について説明する。
Next, the hot water supply operation of the hot
使用者が給湯栓55を開く等により、給湯装置1に対して給湯要求があると、図示しない給水源から入水管43に湯水が供給される。そして、入水管43で一定量以上の水量が確認されると、給湯装置1は、燃焼部2に燃料ガスを供給し、燃料ガスを燃焼する燃焼動作を行う。
When a user makes a hot water supply request to the hot
この燃焼動作では、制御装置9は、取得した入水管43を流れる湯水の単位時間あたりの水量と温度、並びにリモコン等によって設定された設定温度に基いて目標とする加熱量(湯水の加熱に必要な熱量)を演算する。そして、制御装置9は、演算により取得した目標とする加熱量(湯水の加熱に必要な熱量)に基いて、燃焼部2での燃焼量を決定する。
In this combustion operation, the control device 9 determines the target heating amount (necessary for heating the hot water based on the obtained water amount and temperature per unit time of the hot water flowing through the
燃焼部2での燃焼量が決定されると、それに伴って、実際に燃焼動作を実施するバーナグループと、そのバーナグループに対して供給される燃料ガスの量が決定される。
つまり、複数のバーナグループ(第1バーナグループ15,第2バーナグループ16,第3バーナグループ17)のそれぞれについて燃焼動作を行うか否かが決定され、燃焼動作を行うバーナグループに供給する燃料ガスの供給量が決定される。
When the amount of combustion in the
That is, it is determined whether or not to perform the combustion operation for each of the plurality of burner groups (
そして、元ガス電磁弁36を開成し、3つの電磁弁(第1電磁弁38、第2電磁弁39、第3電磁弁40)のうち、実際に燃焼動作を実施するバーナグループに対応する電磁弁を開いた状態とする。
すなわち、仮に第1バーナグループ15でのみ実際に燃焼動作を実施し、第2バーナグループ16及び第3バーナグループ17では燃焼動作を実施しない場合であれば、第1電磁弁38のみを開状態とし、第2電磁弁39及び第3電磁弁40を閉状態とするといった具合に、3つの電磁弁のそれぞれを適宜開閉する。
Then, the original
That is, if the combustion operation is actually performed only in the
また、決定された燃料ガスの供給量に基いて、ガス比例弁37の開度を調整する。すなわち、ガス比例弁37の開度を調整することで、燃焼動作を実施するバーナグループへ供給する燃料ガスを増減させる。そのことにより、決定された適切な量の燃料ガスをバーナグループへと供給する。
Further, the opening degree of the gas
このように、本実施形態の給湯装置1では、燃焼動作を実施するバーナの数、すなわち、燃焼動作を実施するバーナグループ(燃焼領域)の組み合わせと、ガス比例弁37の開度とを変更することで、燃焼量を増減させることが可能となっている。
つまり、3つの電磁弁(第1電磁弁38、第2電磁弁39、第3電磁弁40)をそれぞれ必要に応じて開閉することにより燃焼動作を実施するバーナの数(燃焼動作を実施するバーナグループの組み合わせであって、燃焼動作を実施する燃焼領域の組み合わせ)を変更する。また、ガス比例弁37の開度を変更することでバーナ(バーナグループ)への燃料供給量を、それぞれ変更させている。そして、燃焼動作を実施するバーナの数と、バーナ(バーナグループ)への燃料量により、燃焼量が決定されている。
Thus, in the hot
That is, the number of burners that perform the combustion operation (burners that perform the combustion operation) by opening and closing the three electromagnetic valves (the first
そして、決定された燃焼量で燃焼動作を実施し、燃焼部2で燃料ガスと空気の混合気体が燃焼されると燃焼ガスが生成される。そして、生成された燃焼ガスは、一次熱交換器4、二次熱交換器5を順に通過し、排気部10(図1参照)から外部へ排出される。
A combustion operation is performed with the determined combustion amount, and combustion gas is generated when the mixed gas of fuel gas and air is burned in the
その一方、入水管43を流れた湯水は、二次熱交換器5、一次熱交換器4を順に通過し、出湯管44へと流れる。そして、湯水が二次熱交換器5、一次熱交換器4を通過するとき、燃焼ガスとの間で熱交換を行って昇温される。より具体的には、水道管や高架水槽等の給水源から入水管43を介して二次熱交換器5へ流入した湯水が、二次熱交換器5で燃焼ガスの潜熱によって予備加熱される。そして、予備加熱後の湯水が一次熱交換器4へ流入することにより、一次熱交換器4で燃焼ガスの顕熱によって設定温度まで本加熱される。そして、一次熱交換器4で本加熱された湯水が出湯管44へと流出し、給湯栓55から吐出されて使用される。
On the other hand, the hot water flowing through the
また、本実施形態の給湯装置1では、給湯栓55から一定流量の湯水が出湯された状態において、要求される出湯流量や出湯温度が変更されると、それに応じて燃焼量を変更している。具体的には、所定時間(例えば0.1秒)毎に目標とする加熱量(湯水の加熱に必要な熱量)を決定し、決定した加熱量(湯水の加熱に必要な熱量)となるように燃焼量を決定している。
Further, in the hot
ここで、すでに一定流量の湯水が出湯された状態では、目標とする加熱量(湯水の加熱に必要な熱量)を決定するとき、上記した入水管43を流れる湯水の水量や温度、リモコン等で設定した設定温度に加え、出湯温度センサ50で取得した出湯温度を必要に応じて使用している。つまり、入水量、入水温度、設定温度に必要に応じて出湯温度が加味され、これらの要素に基いて目標とする加熱量(湯水の加熱に必要な熱量)が決定されている。そして、目標とする加熱量(湯水の加熱に必要な熱量)から燃焼量が決定されると、この燃焼量となるように燃焼動作を実施するバーナの数(バーナグループの組み合わせ)と、ガス比例弁37の開度とが必要に応じて変更され、燃焼動作が実施されることとなる。
Here, in a state where hot water of a constant flow rate has already been discharged, when determining the target heating amount (the amount of heat necessary for heating the hot water), the amount and temperature of the hot water flowing through the
このように、本実施形態の給湯装置1では、給湯動作が開始されてから終了するまでの間、すなわち、給湯動作が継続されている間、燃焼量を適宜変更しつつ燃焼動作を実施している。
As described above, in the hot
ところで、本実施形態の給湯装置1では、上記したように、必要に応じて実際に燃焼動作を実施するバーナの数を変更している。より具体的には、実際に燃焼動作を実施するバーナの数を5段階(複数段階)で切り替え可能となっている。そして、ガス比例弁37の開度が同じである場合、段数が上がるにつれて燃焼量が大きくなっていく。各段の状態について、図4を参照しつつ以下で詳細に説明する。
By the way, in the hot
1段の状態では、第1バーナグループ15に属するバーナのみで実際に燃焼動作を実施する。すなわち、第1バーナグループ15(中流側燃焼領域β)でのみ火炎が形成され、第2バーナグループ16(上流側燃焼領域α)、第3バーナグループ17(下流側燃焼領域γ)では火炎が形成されていない状態となっている。なお、この状態では、第1電磁弁38が開状態となっており、第2電磁弁39及び第3電磁弁40が閉状態となっている。
In the state of one stage, the combustion operation is actually performed only by the burners belonging to the
2段の状態では、第2バーナグループ16に属するバーナのみで実際に燃焼動作を実施する。すなわち、第2バーナグループ16(上流側燃焼領域α)で火炎が形成され、第1バーナグループ15(中流側燃焼領域β)と第3バーナグループ17(下流側燃焼領域γ)では火炎が形成されていない状態となっている。
In the two-stage state, the combustion operation is actually performed only with the burners belonging to the
この2段の状態では、1段の状態に比べて火炎が形成される燃焼領域の数は変わっていないが、第2バーナグループ16に対応する上流側燃焼領域αが第1バーナグループ15に対応する中流側燃焼領域βよりも広くなっており、火炎が形成される範囲が広いので、1段の状態に比べて燃焼量は高くなっている(火炎が形成される燃焼領域は増加している)。
In this two-stage state, the number of combustion regions in which a flame is formed does not change compared to the one-stage state, but the upstream combustion region α corresponding to the
そして、この2段の状態では、第2電磁弁39が開状態となっており、第1電磁弁38及び第3電磁弁40が閉状態となっている。
In the two-stage state, the second
3段の状態では、第1バーナグループ15に属するバーナと、第2バーナグループ16に属するバーナで実際に燃焼動作を実施する。すなわち、第1バーナグループ15(中流側燃焼領域β)及び第2バーナグループ16(上流側燃焼領域α)で火炎が形成され、第3バーナグループ17(下流側燃焼領域γ)では火炎が形成されていない状態となっている。なお、この状態では、第1電磁弁38及び第2電磁弁39が開状態となっており、第3電磁弁40が閉状態となっている。
In the three-stage state, the combustion operation is actually performed by the burners belonging to the
4段の状態では、第1バーナグループ15に属するバーナと、第3バーナグループ17に属するバーナで実際に燃焼動作を実施する。すなわち、第1バーナグループ15(中流側燃焼領域β)及び第3バーナグループ17(下流側燃焼領域γ)で火炎が形成され、第2バーナグループ16(上流側燃焼領域α)では火炎が形成されていない状態となっている。
この4段の状態では、3段の状態に比べて火炎が形成される燃焼領域の数は変わっていないが、第3バーナグループ17に対応する下流側燃焼領域γが第2バーナグループ16に対応する上流側燃焼領域αよりも広くなっており、3段の状態に比べて燃焼量は高くなっている(火炎が形成される燃焼領域は増加している)。
なお、この状態では、第1電磁弁38及び第3電磁弁40が開状態となっており、第2電磁弁39が閉状態となっている。
In the four-stage state, the combustion operation is actually performed by the burners belonging to the
In this four-stage state, the number of combustion regions in which a flame is formed does not change compared to the three-stage state, but the downstream combustion region γ corresponding to the
In this state, the
5段の状態では、全てのバーナグループ(第1バーナグループ15、第2バーナグループ16、第3バーナグループ17)で実際に燃焼動作を実施する。すなわち、全てのバーナで実際に燃焼動作を実施する。したがって、すべての燃焼領域(上流側燃焼領域α、中流側燃焼領域β、下流側燃焼領域γ)で火炎が形成される状態となっている。この状態では、3つの電磁弁(第1電磁弁38、第2電磁弁39、第3電磁弁40)が全て開状態となっている。
なお、燃焼段数(燃料領域)をある段数から1つ上の段数、あるいは1つ下の段数へ切り替えるとき、ガス比例弁37の開度を調整することによって、燃焼量そのものを燃焼量切り替えの前後で同じ燃焼量とすることが可能である。したがって、ガス比例弁37の開度を調整することにより、燃焼段数の切り替えの前後で燃焼量をリニアに増減させることが可能となる(燃焼量をなだらかに増減させることが可能となる)。
In the five-stage state, all the burner groups (the
When the number of combustion stages (fuel region) is switched from a certain number of stages to the number of stages one level higher or the number one level lower, the amount of combustion itself is adjusted before and after switching the combustion quantity by adjusting the opening of the gas
以上で、本実施形態の給湯装置1の給湯動作についての説明、並びに、給湯動作に伴う基本的な燃焼動作の説明を終了する。
Above, description about the hot water supply operation | movement of the hot
ここで、一次熱交換器4で湯水を加熱している際に、バーナ(バーナグループ)の段数が変更された場合について説明する。ここでは、4段の状態で燃焼動作を実施しつつ湯水を加熱している際に、3段の状態に変更された場合を例に挙げて説明する。
Here, a case where the number of stages of the burner (burner group) is changed when hot water is heated by the
上記したように、一次熱交換器4の上流部A、中流部B、下流部Cの下方側には、燃焼部2の第2バーナグループ16(上流側燃焼領域α)、第1バーナグループ15(中流側燃焼領域β)、第3バーナグループ17(下流側燃焼領域γ)がそれぞれ配された状態となっている(図1、図5参照)。
As described above, the second burner group 16 (upstream combustion region α) and the
そのため、4段の状態で燃焼動作が実施されている場合、図5(a)で示されるように、一次熱交換器4の中流部Bと下流部Cを流れている湯水が比較的大きく加熱され、上流部Aを流れている部分では大きく加熱されないこととなる。
Therefore, when the combustion operation is performed in a four-stage state, as shown in FIG. 5A, the hot water flowing through the middle stream portion B and the downstream portion C of the
また、3段の状態で燃焼動作が実施されている場合、図5(b)で示されるように、一次熱交換器4の上流部Aと中流部Bを流れている湯水が比較的大きく加熱され、下流部Cを流れている部分では大きく加熱されないこととなる。
When the combustion operation is performed in the three-stage state, the hot water flowing through the upstream portion A and the midstream portion B of the
したがって、湯水が一次熱交換器4の上流部Aと中流部Bで通過した直後に4段の状態から3段の状態に変更されてしまうと、一次熱交換器4に流入した湯水は、4段の状態で燃焼動作が実施されている上流部A(図5(a)参照)、4段の状態で燃焼動作が実施されている中流部B(図5(a)参照)、3段の状態で燃焼動作が実施されている下流部C(図5(b)参照)、を順に流れていくこととなる。すなわち、一次熱交換器4の上流部Aと中流部B(図5(a)の太線部分)を通過した湯水は、下流部C側(図5(b)の太線部分)へと流れていく。このことから、一次熱交換器4へ流入した湯水は、上流部Aでは殆ど加熱されず、中流部Bで大きく加熱され、下流部Cを流れていく際にも殆ど加熱されないこととなる。換言すると、一次熱交換器4を流れる湯水は、中流部Bを通過する際にのみ大きく加熱され、上流部Aと下流部Cのそれぞれでは殆ど加熱されないこととなる。
Therefore, if the hot water is changed from the four-stage state to the three-stage state immediately after passing through the upstream portion A and the midstream portion B of the
したがって、この場合、実質的に1段の状態で加熱した場合と同様の加熱を実施してしまうこととなってしまうので、3段の状態で加熱した場合と4段の状態で加熱した場合のいずれの場合よりも低温の湯水が一次熱交換器4から出湯してしまう。このことは、目標温度よりも非常に低温な湯水が出湯してしまう大きなアンダーシュートが発生する要因となり得るものである。
Therefore, in this case, since the same heating as in the case of heating in the state of 1 stage will be performed, the case of heating in the state of 3 stages and the case of heating in the state of 4 stages Hot water having a temperature lower than that in either case is discharged from the
そこで本実施形態の給湯装置1では、上記したような、実際に燃焼動作を実施するバーナの数の変更に起因する大きなアンダーシュートの発生を防止すべく、本実施形態の特徴的な動作である切替間動作を実施している。この切替間動作は、実際に燃焼動作を実施するバーナの数を変更する際、すなわち、燃焼動作の段数を変更する際に実施される動作である。本実施形態の特徴的な動作である切替間動作につき、以下で詳細に説明する。
Therefore, the hot
本実施形態の切替間動作は、一次熱交換器4の下流側に位置するバーナグループ(第3バーナグループ17であり下流側燃焼領域γ)での燃焼動作を予め定められた所定時間t(例えば1秒)の間だけ強制的に実施する動作である。
まず、この切替間動作の概要につき、上記の場合と同様に4段の状態で燃焼動作を実施しつつ湯水を加熱している際に、3段の状態で燃焼動作を実施するように変更された場合を例に挙げて説明する。
The inter-switching operation of the present embodiment is a predetermined time t (for example, a predetermined combustion time in the burner group (the
First, the outline of the operation during switching is changed to perform the combustion operation in a three-stage state when the hot water is heated while performing the combustion operation in a four-stage state as in the above case. An example will be described.
4段の状態で燃焼動作が実施されている場合、図6(a)で示されるように、一次熱交換器4の中流部Bと下流部Cを流れている湯水が比較的大きく加熱され、上流部Aを流れている湯水(図6(a)の太線部分)は殆ど加熱されないこととなる。換言すると、湯水が上流部Aと中流部Bを通過するとき、上流部Aでは殆ど加熱されず、中流部Bでのみ大きく加熱されることとなる。
When the combustion operation is performed in the four-stage state, as shown in FIG. 6A, the hot water flowing through the middle portion B and the downstream portion C of the
湯水が上流部Aと中流部Bを通過したときに、実際に燃焼動作を実施するバーナの数(バーナグループの組み合わせ)が3段の状態となるように変更されるときには、3段の状態とする前に本実施形態の給湯装置1は、第3バーナグループ17で実際に燃焼動作を行う(下流側燃焼領域γで火炎が形成された状態とする)切替間動作を実施する。より具体的には、本実施形態の給湯装置1では、切替間動作として、5段の状態での燃焼動作を実施している。
When hot water passes through the upstream part A and the midstream part B, the number of burners (combination of burner groups) that actually perform the combustion operation is changed to a three-stage state. Before the hot
その一方、一次熱交換器4の上流部Aと中流部Bを通過した湯水は、下流部C側(図6(b)の太線部分)へと流れていく。このため、4段の状態において上流部Aと中流部Bを流れた湯水、すなわち、上流部Aでは殆ど加熱されずに中流部Bでのみ大きく加熱された湯水が下流部Cを流れていくとき、図6(b)で示されるように、5段の状態で燃焼動作を実施する切替間動作が行われることとなる。そして、切替間動作が実施されている間は、下流部Cの下方に位置する下流側燃焼領域γで火炎が形成された状態となるので、下流部Cを流れる湯水が大きく加熱されることとなる。このことにより、4段の状態において上流部Aと中流部Bを流れた湯水は、中流部Bだけでなく下流部Cでも大きく加熱されることとなる。換言すると、4段の状態での燃焼動作と切替間動作とを連続して実施することにより、4段の状態において上流部Aと中流部Bを流れた湯水は、あたかも4段の状態での燃焼動作が継続された場合と同様に加熱されることとなる。つまり、上流部Aを流れているときは大きく加熱されず、中流部Bと下流部Cを流れているときに比較的大きく加熱されることとなる。
On the other hand, the hot water that has passed through the upstream portion A and the midstream portion B of the
そして、所定時間t(例えば1秒)が経過すると、切替間動作が終了し、3段の状態での燃焼動作が開始される。ここで、図6(c)で示されるように、3段の状態での燃焼動作が開始されたときには、4段の状態で上流部Aと中流部Bを流れ、且つ、切替間動作時に下流部Cを流れた湯水(図6(a)、図6(b)の太線で示される湯水)は、すでに下流部Cを通過し、一次熱交換器4の外部へと流出されている。
And when predetermined time t (for example, 1 second) passes, the operation | movement between switching will be complete | finished and the combustion operation | movement in a three-stage state will be started. Here, as shown in FIG. 6 (c), when the combustion operation in the three-stage state is started, it flows through the upstream portion A and the midstream portion B in the four-stage state, and downstream during the switching operation. The hot water that has flowed through the portion C (the hot water indicated by the thick lines in FIGS. 6A and 6B) has already passed through the downstream portion C and has flowed out of the
また、切替間動作の実施時(図6(b)参照)に上流部Aと中流部Bを流れた湯水は、3段の状態での燃焼動作が開始された際(図6(c)参照)、下流部Cを流れる。そのため、この湯水は、上流部Aと中流部Bとで比較的大きく加熱され、下流部Cを流れているときには大きく加熱されないこととなる。すなわち、この湯水は、実質的に3段の状態で加熱された場合と同様に加熱されることとなる。そして、この湯水に引き続いて新たに一次熱交換器4へ流入してきた湯水は、3段の状態での燃焼動作で加熱されることとなる。
In addition, when the inter-switching operation is performed (see FIG. 6B), the hot water flowing through the upstream portion A and the midstream portion B starts the combustion operation in a three-stage state (see FIG. 6C). ), Flowing in the downstream part C. Therefore, this hot water is heated relatively large in the upstream part A and the middle stream part B, and is not heated greatly when flowing in the downstream part C. That is, this hot and cold water is heated in the same manner as when heated in a three-stage state. Then, the hot water newly flowing into the
つまり、4段の状態で加熱されていたときに一次熱交換器4へ流入した湯水が一次熱交換器4から流出され、その後に一次熱交換器4へと流入した湯水が、3段の状態で加熱されることとなる。したがって、一次熱交換器4からは4段の状態で加熱された湯水と3段の状態で加熱された湯水とが連続して流出されることとなる。
ここで、上記したように、本実施形態の給湯装置1では、ガス比例弁37の開度を調整することによって、燃焼段数が4段の状態での燃焼量と、3段の状態での燃焼量を同じ燃焼量とすることが可能である。したがって、4段の状態、切替間動作の5段の状態、3段の状態の順に切り替えが行われたとき、切替間動作の5段の状態のときに一時的に燃焼量が増加するにもかかわらす、出湯温度が大きく変動するようなことはない。換言すると、ガス比例弁37の開度を調整することで各燃焼段数における燃焼量を調整し、切替間動作の実施時における出湯温度の大幅な変動を防止可能となっている。
That is, hot water that has flowed into the
Here, as described above, in the hot
本実施形態の給湯装置1では、変更前の段数である4段での燃焼動作と変更後の段数である3段での燃焼動作の間に、切替間動作である5段での燃焼動作を実施している。換言すると、本実施形態の給湯装置1では、以前の段数と比べて燃焼量が減少する段数へ切り替えを実施する際、以前の段数と比べて燃焼量が増加する段数へ一時的に切り替えを実施している。さらに、燃焼量が増加する段数へと切り替えた際には、切り替え前の段数である4段の状態では火炎が形成され、切り替え後の段数である3段の状態では火炎が形成されない燃焼領域である下流側燃焼領域γで火炎を形成した状態を維持している。
このため、切り替え動作の直後に限り、切り替え後の段数である3段の状態では大きく燃焼されない部分である一次熱交換器4の下流部Cで、湯水が大きく加熱されることとなる。したがって、段数の変更によって湯水の加熱が一時的に不足してしまうことがなく、一次熱交換器4から目標温度よりも非常に低温な湯水が出湯されてしまう大きなアンダーシュートが発生することがない。
In the hot
For this reason, hot water is greatly heated in the downstream portion C of the
以上で本実施形態の給湯装置1が実施する切替間動作の概要についての説明を終了する。続いて、本実施形態の給湯装置1における燃焼動作の段数の変更、並びに、この段数の変更に伴って実施される切替間動作について図7を参照しつつ詳細に説明する。
Above, the description about the outline | summary of the operation | movement between switching which the hot
本実施形態の給湯装置1において、要求される出湯流量や設定温度が変更され、燃焼動作の段数を変更する必要が生じると、所定の条件を満たす切り替えか否かが判別される(ステップ1)。
具体的には、本実施形態では、所定の段数(4段)から、この所定の段数(4段)よりも燃焼量が減少する特定の段数(3段)へ切り替える場合であり、且つ、所定の段数(4段)で燃焼動作を実施する直前の段数が所定の段数(4段)よりも燃焼量の大きい段数(5段)でない場合、所定の条件を満たす切り替えであるものと判別する(ステップ1でYesであると判別する)。
In the hot
Specifically, in the present embodiment, the predetermined number of stages (four stages) is switched to a specific number of stages (three stages) in which the combustion amount is reduced from the predetermined number of stages (four stages). If the number of stages immediately before performing the combustion operation at the number of stages (4 stages) is not the number of stages (5 stages) having a combustion amount larger than the predetermined stage number (4 stages), it is determined that the switching satisfies the predetermined condition ( It is determined that the answer is Yes in Step 1).
すなわち、以前に所定の段数(4段)よりも燃焼量の大きい段数(5段)で燃焼動作を実施していた場合、缶体(一次熱交換器4、又は一次熱交換器4と二次熱交換器5等の他の部材が一体となって形成されるものであり、燃焼ガスの流路となる角筒状の部分)の温度が高くなっていることが予測される。そして、缶体の温度が高い場合、以前の段数よりも燃焼量が高い状態で燃焼動作を実施する切替間動作を実施すると、燃焼量が一時的に過剰となってしまう可能性がある。つまり、燃焼量が一時的に過剰となることで目標温度よりも非常に高温な湯水が出湯してしまう状態(所謂オーバーシュート)が発生してしまうおそれがある。
そこで、缶体の温度が高い状況下(缶体の温度が高いことが予測される状況下)である場合、切替間動作を実施しない構成としている。
That is, when the combustion operation has been carried out with a number of stages (5 stages) having a combustion amount larger than the predetermined number of stages (4 stages) before, the can (
Therefore, when the temperature of the can body is high (when the temperature of the can body is predicted to be high), the operation between the switches is not performed.
このとき、所定の条件を満たす切り替えでないのであれば(ステップ1でNoであれば)、切替間動作を実施することなく段数の切り替えを実施する(ステップ6)。 At this time, if it is not switching that satisfies a predetermined condition (No in step 1), the number of stages is switched without performing the operation between switching (step 6).
これに対して、所定の条件を満たす切り替えであれば(ステップ1でYesであれば)、切替間動作を実施する(ステップ2)。すなわち、所定の段数(本実施形態では4段)から、特定の段数(本実施形態では3段)へ切り替える際に、切り替え前の段数(本実施形態では4段)よりも燃焼量の大きい段数(本実施形態では5段)で燃焼動作を実施する。 On the other hand, if it is the switching which satisfy | fills a predetermined condition (If it is Yes at step 1), the operation | movement between switching will be implemented (step 2). That is, when switching from a predetermined number of stages (four in this embodiment) to a specific number of stages (three in this embodiment), the number of stages having a larger combustion amount than the number of stages before switching (four in this embodiment). The combustion operation is performed in (in this embodiment, five stages).
ここで、切替間動作の実施中に、先だって決定された切り替え後の段数が特定の段数(本実施形態では3段)から変更された場合(ステップ3でYesの場合)、切替間動作を中断(強制的に終了)して(ステップ5)、変更された段数への切り替え(ステップ6)を実施する。
具体的に説明すると、例えば、所定の段数(本実施形態では4段)から特定の段数(本実施形態では3段)へと段数を切り替えるとき、段数の切り替え前に切替間動作を実施していたとする。そして、この切替間動作の実施中に、出湯流量や設定温度等が変更され、例えば5段の状態で燃焼動作を実施する必要が生じたとする。この場合、給湯装置1は実施していた切替間動作を中止し、5段の状態へ切り替える動作を実施する。
このように、本実施形態の給湯装置1では、切替間動作の実施中に切替間動作を必要としない状況、すなわち、段数の切り替えを実施しても大きなアンダーシュートが発生する可能性が低い状況となった場合、切替間動作の実施を中断する構成となっている。このような構成とすると、段数の切り替え時において大きなアンダーシュートが発生する可能性が高い場合にのみ、切替間動作を実施できるので、給湯装置1の効率のよい稼働が可能となる。
Here, if the number of post-switching stages previously determined is changed from the specific number of stages (three in this embodiment) during the inter-switch operation, the inter-switch operation is interrupted. (Forcibly end) (step 5) and switch to the changed number of steps (step 6).
Specifically, for example, when switching the number of stages from a predetermined number of stages (four in the present embodiment) to a specific number of stages (three in the present embodiment), the operation between switching is performed before the switching of the number of stages. Suppose. Then, it is assumed that the hot water flow rate, the set temperature, and the like are changed during the operation during switching, and it is necessary to perform the combustion operation in, for example, five stages. In this case, the hot
As described above, in the hot
そして、切替間動作が開始されてから、切り替え後の段数が特定の段数(本実施形態では3段)から変更されず(ステップ3でNоの場合)、所定時間t(例えば1秒)が経過すると(ステップ4でYes)、切替間動作を終了して(ステップ5)、所定の段数(本実施形態では3段)への切り替え(ステップ6)を実施する。そして、燃焼動作の段数の変更が完了する。 Then, after the switching operation is started, the number of stages after switching is not changed from the specific number of stages (in this embodiment, 3 stages) (in the case of Nо in Step 3), and a predetermined time t (for example, 1 second) has elapsed. Then (Yes in step 4), the inter-switching operation is terminated (step 5), and switching to a predetermined number of stages (three stages in the present embodiment) is performed (step 6). And the change of the number of stages of combustion operation is completed.
上記した実施形態では、実験等により予め定められた所定時間t(例えば1秒)だけ切替間動作を実施する例を示した。すなわち、段数の変更前に上流部Aで大きく加熱されなかった湯水が下流部Cで加熱された後に一次熱交換器4の外部へ流出するために必要な時間だけ切替間動作を実施する例を示した。しかしながら、本発明の切替間動作はこれに限るものではない。例えば、入水流量センサ47で取得した湯水の流量等を基準として切替間動作を実施してもよい。具体的には、入水流量センサ47が取得した値から入水管43(又は一次熱交換器4)への通水量を演算等により取得し、取得した通水量の値に基いて切替間動作を終了する動作を実施してもよい。すなわち、切替間動作が開始されてからの通水量が所定量以上となったことを条件に切替間動作を終了する動作を実施してもよい。
In the above-described embodiment, an example in which the switching operation is performed only for a predetermined time t (for example, 1 second) predetermined by an experiment or the like has been described. That is, an example in which the operation during switching is performed only for the time necessary for the hot water that has not been heated significantly in the upstream portion A before the change in the number of stages to flow out of the
上記した実施形態では、3つのバーナグループ(第1バーナグループ15,第2バーナグループ16,第3バーナグループ17)はいずれも複数のバーナによって構成されているが、本発明の熱源機はこれに限るものではない。バーナグループは単数のバーナで構成されてもよい。すなわち、1本のバーナそのものをバーナグループとしてもよい。
In the above-described embodiment, each of the three burner groups (the
上記した実施形態では、3つの燃焼領域(上流側燃焼領域α、中流側燃焼領域β、下流側燃焼領域γ)にそれぞれ数の異なる複数本のバーナによって構成される3つのバーナグループ(第2バーナグループ16、第1バーナグループ15、第3バーナグループ17)が配された例を示したが、本発明の熱源機はこれに限るものではない。3つの燃焼領域に大きさや最大燃焼量の異なるバーナをそれぞれ配する構成であってもよい。
In the above-described embodiment, three burner groups (second burner) each composed of a plurality of burners having different numbers in three combustion regions (upstream combustion region α, midstream combustion region β, and downstream combustion region γ). Although the example in which the
上記した実施形態では、火炎形成部を3つの燃焼領域に分割し、一次熱交換器4の全体的な湯水の流れ方向の最も下流側に位置する下流側燃焼領域γの燃焼量が最も大きく、上流側燃焼領域αと下流側燃焼領域γの間に位置する中流側燃焼領域βの燃焼量が最も小さくなる構成とした。このような構成(燃焼領域の配置状態)では、上記した段数の異なる燃焼動作を連続的に実施して燃焼量を減少させた場合、大きなアンダーシュートが顕著に発生してしまう。
しかしながら、本実施形態の給湯装置1では、段数の異なる燃焼動作を実施して燃焼量を減少させる際、変更前の段数での燃焼動作と、変更後の段数での燃焼動作を実施する間に切替間動作を実施する。そのため、本実施形態の給湯装置1では、大きなアンダーシュートが顕著に発生してしまうような燃焼領域の配置を採用した場合であっても、大きなアンダーシュートが発生することがない。
In the above-described embodiment, the flame forming portion is divided into three combustion regions, and the combustion amount in the downstream combustion region γ located on the most downstream side in the overall hot water flow direction of the
However, in the hot
上記した実施形態では、火炎形成部を3つの燃焼領域に分割した例を示したが、本発明の熱源機はこれに限るものではない。火炎形成部を2つの燃焼領域に分割してもよく、4つ以上の燃焼領域に分割してもよい。すなわち、火炎形成部は複数の燃焼領域に分割されていればよい。具体的には、分割した複数の燃焼領域に、一次熱交換器4の全体的な湯水の流れ方向の下流側に位置する1つの燃焼領域(燃焼領域γ2とも称す)と、この燃焼領域γ2よりも上流側にある1つの燃焼領域(燃焼領域α2とも称す)の2つの燃焼領域が含まれていればよい。分割した複数の燃焼領域のうちいずれの燃焼領域を下流側の燃焼領域γ2とし、上流側の燃焼領域α2とするかは適宜変更してよい。下流側の燃焼領域γ2より上流側に上流側の燃焼領域α2があればよい。また、燃焼領域α2と燃焼領域γ2は相互に隣接していなくてもよい。すなわち、燃焼領域α2と燃焼領域γ2は間隔を空けて配されていてもよい。
そして、下流側の燃焼領域γ2で火炎が形成され、上流側の燃焼領域α2で火炎が形成されていない状態から、下流側の燃焼領域γ2で火炎が形成されず、上流側の燃焼領域α2で火炎が形成される状態へと切り替わるとき、下流側の燃焼領域γ2で火炎が形成される状態を維持する切替間動作を実施すればよい。
In the above-described embodiment, an example in which the flame forming unit is divided into three combustion regions has been shown, but the heat source apparatus of the present invention is not limited to this. The flame forming part may be divided into two combustion regions, or may be divided into four or more combustion regions. That is, the flame formation part should just be divided | segmented into the some combustion area | region. More specifically, a plurality of divided combustion regions include one combustion region (also referred to as a combustion region γ2) located downstream of the overall hot water flow direction of the
Then, from the state where the flame is formed in the downstream combustion region γ2 and the flame is not formed in the upstream combustion region α2, no flame is formed in the downstream combustion region γ2, and in the upstream combustion region α2. When switching to a state in which a flame is formed, an operation during switching that maintains a state in which a flame is formed in the downstream combustion region γ2 may be performed.
1 給湯装置(熱源機)
4 一次熱交換器(熱交換器)
25 流水管(液体流路)
35 燃料供給管(燃料供給路)
α 上流側燃焼領域
γ 下流側燃焼領域
1 Water heater (heat source machine)
4 Primary heat exchanger (heat exchanger)
25 Flowing water pipe (liquid flow path)
35 Fuel supply pipe (fuel supply path)
α Upstream combustion zone γ Downstream combustion zone
Claims (3)
前記熱交換器は、液流通可能な液体流路を備え、当該液体流路を流れる液体と、火炎形成部が燃料を燃焼することによって生成される燃焼ガスとの間で熱交換が行われるものであり、
前記火炎形成部は、前記熱交換器の全体的な湯水の流れ方向に対応して複数の燃焼領域に区画されており、
それぞれの燃焼領域で個別に火炎を形成可能であって、火炎を形成する燃焼領域を増減する切替えが可能であり、
前記複数の燃焼領域は、前記液体流路の下流側に対応する下流側燃焼領域と、前記液体流路の上流側に対応する上流側燃焼領域と、当該上流側燃焼領域と前記下流側燃焼領域の間に位置する中流側燃焼領域を含み、
前記下流側燃焼領域及び前記中流側燃焼領域で火炎が形成されている状態から、前記下流側燃焼領域で火炎を形成しない状態であり、且つ、前記中流側燃焼領域及び前記上流側燃焼領域で火炎を形成する状態へと切り替える際に、
前記上流側燃焼領域と、前記中流側燃焼領域と、前記下流側燃焼領域で火炎を形成している状態を維持する切替間動作を実施することを特徴とする熱源機。 A flame forming section, a fuel supply path, and a heat exchanger;
The heat exchanger includes a liquid flow path through which liquid can be circulated, and heat exchange is performed between the liquid flowing through the liquid flow path and the combustion gas generated when the flame forming unit burns fuel. And
The flame forming section is partitioned into a plurality of combustion regions corresponding to the overall hot water flow direction of the heat exchanger,
Flames can be formed individually in each combustion region, and switching to increase or decrease the combustion region forming the flame is possible,
The plurality of combustion areas include a downstream combustion area corresponding to the downstream side of the liquid flow path, an upstream combustion area corresponding to the upstream side of the liquid flow path, the upstream combustion area, and the downstream combustion area. Including a midstream combustion region located between
A state in which no flame is formed in the downstream combustion region from a state in which a flame is formed in the downstream combustion region and the midstream combustion region, and a flame is generated in the midstream combustion region and the upstream combustion region. When switching to a state that forms
A heat source machine that performs an operation during switching that maintains a state in which a flame is formed in the upstream combustion region, the midstream combustion region, and the downstream combustion region .
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