JP6183637B2 - 熱源機 - Google Patents

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Description

本発明は、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に関するものであり、特に寒冷地で使用する場合に湯水等の熱媒体の凍結を防止可能な熱源機に関するものである。
バーナを収容した燃焼部と熱交換器を備えた熱源機が広く知られている。このような熱源機では、外部から供給される燃料と燃焼用空気を使用して燃焼動作を実施し、燃焼動作によって生じる燃焼ガスの熱を熱交換器で回収している。そして、回収した熱を湯水等の熱媒体に供給することにより、給湯、湯張り、暖房機器への熱の供給、風呂の追い焚き等の動作が可能となっている。
すなわち、この種の熱源機の内部では、熱交換器等の各種機器の内部に形成される流路と、それらを接続する配管によって熱媒流通経路が形成されている。そして、この熱媒流通経路を流れる湯水等の熱媒体と、燃焼ガスとの間で熱交換が実施されることにより、熱媒体が昇温されることとなる。
ところで、このような熱源機を寒冷地で運用した場合、熱媒流通経路の内部に留まる湯水等が外気によって冷却され、凍結してしまうという問題があった。
具体的に説明すると、給湯運転を実施した後に出湯を停止した場合、熱媒流通経路の内部に湯水が滞留することがある。この状態で、給気筒等から熱源機の筐体内部に低温の空気が流入し、熱媒流通経路を構成する各種機器や配管が冷却されてしまうと、各種機器や配管の内部で湯水が凍結してしまう。また、寒冷地では、室内に人がいない場合、たとえ屋内であっても室温が氷点下を下回ることがある。したがって、熱源機を屋内に設置した場合であっても、熱源機の筐体内部が非常に低温となり、各種機器や配管の内部で湯水の凍結が発生してしまうことがある。
そして、熱媒流通経路の内部に留まる湯水が凍結してしまうと、給湯栓から湯水を供給できないばかりか、熱源機を構成する各種機器や配管の破損の原因となってしまう。
そこで、このような湯水の凍結に起因する問題を解決するための技術として、特許文献1に開示されている技術がある。
特許文献1には、浴槽と熱交換器との間に形成される追焚用循環経路で強制的に湯水を循環させ、湯水の凍結による管路の破損を防止する動作が開示されている。この動作は、循環ポンプの起動時に風呂バーナで燃焼動作を実施し、循環ポンプを間欠運転する動作とされている。ここで、循環ポンプが間欠運転されると、湯水が追焚用循環経路の内部をゆるやかに流れることとなる。すなわち、湯水を加熱し、加熱した湯水が時間をかけて追焚用循環経路の内部を通過するようにすることで、追焚用循環経路の内部での湯水の凍結を防止している。
特開平9−210457号公報
ところで、未入居のマンションでは、通常、ガスの元栓が閉じられた状態となっている。このような状況下では、備え付けられた熱源機の筐体内部で雰囲気温度が低下し、凍結防止のための動作が開始されても、バーナで燃焼動作を実施することができない。したがって、凍結防止のための動作を十分に実施することができず、各種機器や配管の内部で湯水の凍結を防止できない可能性がある。
また、凍結防止のための動作は、一般的に、使用者がリモコンを操作する等して開始要求をしなくても開始される動作となっている。つまり、凍結防止のための動作は、熱源機の筐体内部が低温となったときに自動的に実施される動作であり、使用者が意識しない間に実施される動作となっている。
ここで、熱源機の使用者には、こまめにガスの元栓を閉める者がおり、台所等でお湯を使い終わったり、入浴が終わったりする度にガスの元栓が閉められる場合がある。すなわち、使用者が凍結防止のための動作を意識しておらず、お湯を使用していない間や暖房装置を使用していない間は熱源機が稼働しないものと考え、ガスの元栓を閉めてしまう。すると、お湯や暖房装置を使用していない間に凍結防止のための動作が開始されても、バーナで燃焼動作を実施することができず、凍結防止のための動作を十分に実施することができない。このような場合もまた、各種機器や配管の内部で湯水の凍結を防止できない可能性がある。
つまり、凍結防止のための動作として、バーナ等の加熱用機器によって湯水等を加熱する加熱動作(燃焼動作)が実施される場合には、この加熱動作が正常に実施されないとき、湯水の凍結を防止できないおそれがある。
そこで本発明は、凍結防止のための動作において、加熱動作が正常に実施できない場合であっても、湯水の凍結を効率よく確実に防止可能な熱源機を提供することを課題とする。
上記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、筐体と、液体である熱媒を加熱するための燃焼部と、前記燃焼部の燃焼動作が正常に実施されたことを検知するためのバーナセンサと、加熱された熱媒の熱を利用する外部の熱利用機器を含んで液体が循環流通可能な循環経路と、循環ポンプと、温度センサと、前記循環経路を構成する機器及び/又は配管を加熱するための電気ヒータと、前記筐体の内部に空気を流入させるための送風機と、を備え、前記温度センサが検知した温度が所定温度以下であることを条件として、凍結防止運転を行なう熱源機であって、前記凍結防止運転は、前記燃焼部による燃焼動作と、前記循環ポンプを駆動させて前記循環経路で液体を循環させる動作を実施する第1の運転と、前記電気ヒータと前記送風機が連動する第2の運転を実施するものであり、 前記第1の運転と前記第2の運転は、個別の運転であって開始条件が異なり、前記凍結防止運転において、バーナセンサによって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認された場合には、前記第2の運転の運転内容を変更することを特徴とする熱源機である。
また、請求項2に記載の発明は、前記凍結防止運転において、バーナセンサによって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認された場合には、前記電気ヒータの稼働時間の長さを変更することを特徴とする請求項1に記載の熱源機である。
また、請求項3に記載の発明は、筐体と、液体である熱媒を加熱するための燃焼部と、前記燃焼部の燃焼動作が正常に実施されたことを検知するためのバーナセンサと、加熱された熱媒の熱を利用する外部の熱利用機器を含んで液体が循環流通可能な循環経路と、循環ポンプと、温度センサと、前記循環経路を構成する機器及び/又は配管を加熱するための電気ヒータと、前記筐体の内部に空気を流入させるための送風機と、を備え、前記温度センサが検知した温度が所定温度以下であることを条件として、凍結防止運転を行なう熱源機であって、前記凍結防止運転は、前記燃焼部による燃焼動作と、前記循環ポンプを駆動させて前記循環経路で液体を循環させる動作を実施する第1の運転と、前記電気ヒータと前記送風機が連動する第2の運転を実施するものであり、 前記第1の運転と前記第2の運転は、個別の運転であって開始条件が異なり、前記凍結防止運転において、バーナセンサによって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認された場合には、前記第1の運転が前記循環ポンプのみの運転に切り替わることを特徴とする熱源機である。
また、請求項4に記載の発明は、前記凍結防止運転において、バーナセンサによって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認された場合には、前記循環ポンプの稼働時間の長さを変更することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の熱源機である。
また、請求項5に記載の発明は、前記凍結防止運転において、バーナセンサによって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認された場合には、前記第2の運転における前記送風機の稼働時間の長さを変更することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の熱源機である。
そして、本発明に関連する発明は、液体である熱媒を加熱するための加熱用機器と、加熱された熱媒の熱を利用する外部の熱利用機器を含んで液体が循環流通可能な循環経路と、循環ポンプと、温度センサとを備え、前記温度センサが検知した温度が所定温度以下であることを条件として、前記加熱用機器による加熱動作と、前記循環ポンプを駆動させて前記循環経路で液体を循環させる動作とを実施する凍結防止運転を実施可能な熱源機であって、前記凍結防止運転において、前記加熱用機器による加熱動作が正常に実施されなかった場合には、前記凍結防止運転の運転内容を変更することを特徴とする熱源機である。
この関連する発明では、加熱用機器による加熱動作が正常に実施された場合と、加熱用機器による加熱動作が正常に実施されなかった場合とで制御内容を変更する。そのため、加熱動作が実施できず、凍結防止運転が正常に実施できなかった場合であっても、効果的な凍結防止運転を実施できる。
より詳細に説明すると、加熱動作を実施する凍結防止運転では、加熱動作によって生じる熱を配管等の部材へ供給し、配管等の部材を昇温することを想定している。そのため、加熱動作が実施できない場合は、配管等の部材への加熱が不足してしまう。そこで、関連する発明の熱源機では、加熱動作が正常に実施できなかった場合、凍結防止運転の内容を変更している。このことにより、加熱動作が正常に実施できない状況下であっても、加熱不足を補う凍結防止運転が実施できるので、配管等の内部における湯水の凍結を確実に防止できる。
また、加熱動作が正常に実施可能な状況下において、加熱不足を補うような加熱量が大きい凍結防止運転を実施してしまうと、配管等の部材を過剰加熱してしまうおそれがある。このことは、熱源機の運用時におけるエネルギー効率を向上させるという観点から好ましくない。これに対し、本発明では、加熱動作が正常に実施できなかった場合、凍結防止運転の内容を変更している。つまり、加熱動作が正常に実施可能な状況下と、加熱動作が正常に実施不可能な状況下のいずれであっても、それぞれに適した凍結防止運転が実施可能であるので、配管等の内部における凍結をより効果的に防止できる。
上記した関連する発明では、筐体と、前記循環経路を構成する機器及び/又は配管を加熱するための電気ヒータと、前記筐体の内部に空気を流入させるための送風機を備えており、前記凍結防止運転は、前記電気ヒータと前記送風機が連動する運転を含むものであり、前記電気ヒータ又は前記送風機の少なくとも1つは、前記加熱用機器による加熱動作が正常に実施された場合と、前記加熱用機器による加熱動作が正常に実施された場合とで異なる動作を実施することが好ましい。
かかる構成では、凍結防止運転として、電気ヒータと送風機が連動する運転を実施する。この運転によると、電気ヒータの加熱動作によって生じる熱を、筐体内部の各所に位置する配管等に対して効率よく供給することができる。すなわち、配管や熱交換器等の加熱対象部材を単に電気ヒータによって加熱する運転と比べて、効果的に凍結防止運転を実施することができる。
また、電気ヒータと送風機が連動する運転の内容を、加熱動作の成否によって変更している。このため、加熱動作が正常に実施可能な状況下と、正常に実施不可能な状況下のいずれであっても、配管等の内部における凍結を確実に防止可能であって効率のよい凍結防止運転の実施が可能となる。
かかる構成では、前記凍結防止運転は、前記加熱用機器による加熱動作と、前記循環ポンプを駆動させて前記循環経路で液体を循環させる動作とを実施する第1の運転と、前記電気ヒータと前記送風機が連動する第2の運転とを含むものであり、第1の運転において、前記加熱用機器による加熱動作が正常に実施されなかった場合には、第2の運転の運転内容を変更することがさらに好ましい。
かかる構成によると、加熱動作が正常に実施可能な状況下と、正常に実施不可能な状況下のいずれであっても効果的な凍結防止運転が可能であり、配管等の内部における湯水の凍結を確実に防止できる。
また、筐体と、前記加熱用機器を動作させることで内部を通過する液体に熱の供給が可能な熱交換器を備えており、前記温度センサは、前記筐体内の雰囲気温度を検知可能であり、前記循環経路は、前記熱交換器と前記熱利用機器の間に形成されるものであり、液体を循環させることで前記熱交換器で供給された熱を前記熱利用機器まで搬送することが可能であることが好ましい。
上記した関連する発明は、前記循環経路を構成する機器及び/又は配管を加熱するための電気ヒータを備え、前記凍結防止運転は、前記電気ヒータを所定期間内に予め定められた時間だけ稼働させる運転を含むものであり、前記凍結防止運転において前記加熱用機器による加熱動作が正常に実施されたか否か、及び/又は、前記温度センサが検知した値に基づいて、前記電気ヒータを稼働させる際の前記所定期間の長さ及び/又は稼働時間の長さを変更することが好ましい。
かかる構成では、電気ヒータを所定期間内に予め定められた時間だけ稼働させる運転を実施する。そして、加熱動作の成否と、温度センサが検知した値に基づいて、電気ヒータを稼働させる際の期間の長さや稼働時間の長さを変更している。このため、さまざまな状況下に応じた適切な加熱動作が可能となり、凍結防止動作を確実且つ効率よく実施できる。
上記した関連する発明は、前記凍結防止運転は、前記循環ポンプを所定期間内に予め定められた時間だけ稼働させる運転を含むものであり、前記凍結防止運転において前記加熱用機器による加熱動作が正常に実施されたか否か、及び/又は、前記温度センサが検知した値に基づいて、前記循環ポンプを稼働させる際の前記所定期間の長さ及び/又は稼働時間の長さを変更することが好ましい。
上記した関連する発明は、筐体と、前記筐体の内部に空気を流入させるための送風機とを備えており、前記凍結防止運転は、前記送風機を所定期間内に予め定められた時間だけ稼働させる運転を含むものであり、前記凍結防止運転において前記加熱用機器による加熱動作が正常に実施されたか否か、及び/又は、前記温度センサが検知した値に基づいて、前記送風機を稼働させる際の前記所定期間の長さ及び/又は稼働時間の長さを変更することが好ましい。
これらの構成においても同様に、加熱動作の成否と、温度センサが検知した値に基づいて、循環ポンプや送風機を稼働させる際の期間の長さや稼働時間の長さを変更している。このため、さまざまな状況下に応じた適切な凍結防止動作が可能となり、確実且つ効率よく配管等における湯水の凍結を防止できる。
本発明によると、凍結防止運転において加熱動作が正常に実施できない場合であっても、湯水の凍結を確実に防止できる。
本発明の実施形態にかかる熱源機を示す作動原理図である。 図1の熱源機が第2の運転を実施したときの空気の流れを示す説明図である。
以下、本発明の実施形態にかかる熱源機1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。
本実施形態の熱源機1は、図1で示されるように、燃焼のための空気を屋外から取り込み、燃焼による排気を屋外へと排出する、所謂FF式(強制給排気式)と称される屋内設置型のものである。そして、熱源機1は、筐体2の内部に独立した2つの燃焼系統3を備えており、これら2つの燃焼系統3は、それぞれ別系統の缶体及び配管系統から形成されている。すなわち、熱源機1は、所謂二缶二水型と称される構造を採用している。なお、右側に位置する比較的大きな燃焼系統3aは、主に一般給湯における加熱動作に使用される燃焼系統3となっている。そして、左側に位置するもう一方の燃焼系統3bは、主に風呂の追い焚きや暖房機器等の熱負荷への熱の供給に使用される燃焼系統3となっている。
それぞれの燃焼系統3は、燃焼部4と、燃焼部4に空気を供給する送風機5と、主に顕熱を回収する一次熱交換器6(熱交換器)と、主に潜熱を回収する二次熱交換器7(熱交換器)によって形成されている。つまり、本実施形態の熱源機1は、潜熱を回収する機能を有しており、所謂潜熱回収型と称されるものでもある。
燃焼部4は、バーナ( 加熱用機器) によって外部から供給されるガス等の燃料を燃焼することにより、高温の燃焼ガスを発生させることができる構成となっている。
送風機5は、内部に図示しないモータと羽根車を内蔵し、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。すなわち、羽根車の単位時間当たりの回転数(回転速度)は可変可能となっており、回転速度に比例して吹き出される風量が増減するようになっている。
一次熱交換器6は、公知の気・液熱交換器であって、燃焼部4より燃焼ガスの流れ方向下流側に配置されている。この一次熱交換器6は、主要部分が銅製であり、内部に湯水等が流れるフィンアンドチューブ式の熱交換器である。
二次熱交換器7は、公知の気・液熱交換器であって、一次熱交換器6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6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7は、箱状体の内部に湯水等が流れる配管(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6と比べて耐腐食性に優れた構造となっている。
また、本実施形態の熱源機1は、制御装置9を備えており、この制御装置9は熱源機1内の各種センサからの信号を受信可能となっている。そして、この制御装置9が熱源機1の各部に動作指令を送信することにより、熱源機1が各種運転を実施可能な構成となっている。
制御装置9は、演算手段としてのCPU、記憶手段としてのメモリを備えており、このメモリに熱源機1の制御に必要なプログラムが記憶されている。
そして、制御装置9は、各センサ等により検知された情報、各センサ等が検知した情報に基づいて演算手段が算出した情報を記憶可能となっている。
さらに、本実施形態の熱源機1には、筐体2の内部に給気温度センサ12と雰囲気温度センサ13(温度センサ)が取り付けられている。
給気温度センサ12は、公知のサーミスタであって、筐体2の内部に外部の空気を流入させるための給気口(図示せず)の近傍に取り付けられている(図1では詳細な位置関係については図示せず)。すなわち、給気温度センサ12は、筐体2の内部に給気口(図示せず)から流入する空気の温度を検知可能な状態で取り付けられている。
雰囲気温度センサ13は、公知のサーミスタであって、筐体2の内部に外部の空気を流入させるための給気口(図示せず)から離れた位置に取り付けられている(具体的な位置関係については図示せず)。すなわち、雰囲気温度センサ13は、筐体2内の雰囲気温度Taを検知可能な状態で取り付けられている。
ここで、外部の図示しない給水源から熱源機1の内部に湯水を供給するための入水金具65と、右側に位置する比較的大きな燃焼系統3aに属する熱交換器(一次熱交換器6、二次熱交換器7)との間で延びる入水管35には、入水側凍結防止ヒータ16(電気ヒータ)が取り付けられている。
また、左側に位置する比較的小さな燃焼系統3bに属する一次熱交換器6、二次熱交換器7から延びる配管には、配管用凍結防止ヒータ17( 電気ヒータ) が取り付けられている。
そして、入水金具65と膨張タンク62との間で延びる補水管66には、補水管凍結防止ヒータ18(電気ヒータ) が取り付けられている。
入水側凍結防止ヒータ16は、セラミックヒータや石英ガラス管ヒータ等の公知のヒータであって、入水管35を加熱可能な状態で取り付けられている。すなわち、入水側凍結防止ヒータ16は、入水管35の内部に残留した湯水の凍結を防止すべく、入水管35を加熱するためのヒータとなっている。
配管用凍結防止ヒータ17は、セラミックヒータや石英ガラス管ヒータ等の公知のヒータであって、一次熱交換器6、二次熱交換器7から延びる配管を加熱可能な状態で取り付けられている。すなわち、配管用凍結防止ヒータ17は、一次熱交換器6、二次熱交換器7から延びる配管の内部に残留した湯水の凍結を防止すべく、この配管を加熱するためのヒータとなっている。
補水管凍結防止ヒータ18は、セラミックヒータや石英ガラス管ヒータ等の公知のヒータであって、膨張タンク62に湯水を補給するための配管である補水管66を加熱可能な状態で取り付けられている。すなわち、補水管凍結防止ヒータ18は、補水管66の内部に残留した湯水の凍結を防止すべく、この配管を加熱するためのヒータとなっている。
また、図示は省略するが、右側に位置する比較的大きな燃焼系統3aに属する一次熱交換器6のような熱源機1を構成する機器や、入水側凍結防止ヒータ16、配管用凍結防止ヒータ17、補水管凍結防止ヒータ18が取り付けられた配管とは異なる配管の適宜な部分にも凍結防止ヒータ( 電気ヒータ) が取り付けられている。この凍結防止ヒータもまた、セラミックヒータや石英ガラス管ヒータ等の公知のヒータとなっており、取り付けられた機器や配管を加熱するためのヒータとなっている。
そして、本実施形態の熱源機1では、2つの燃焼系統3より排気の流れ方向下流側に位置する部分に、各燃焼系統3から排出された燃焼ガスが導入される排気集合管29が設けられている。この排気集合管29は、各燃焼系統3のそれぞれと連続して一体の排気流路を形成している。したがって、各燃焼系統3から排出された燃焼ガスは排気集合管29で合流し、排気集合管29と連結する排気筒30から排出されることとなる。
つまり、本実施形態の熱源機1では、それぞれの燃焼系統3において燃焼部4の内部から一次熱交換器6、二次熱交換器7の各内部を経て排気集合管29の内部まで連通する空間が形成されている。さらに、排気集合管29の内部から排気筒30の内部に連通する空間が形成されている。このことから、熱源機1では、燃焼部4から排気集合管29の内部を経て排気筒30へと至り、外部まで連続する空間が形成された状態となっている。そして、この空間を燃焼部4で発生した燃焼ガスが流動可能となっている。
したがって、この熱源機1を稼働すると、燃焼部4において、バーナによって燃料を燃焼する燃焼動作(加熱動作)が実施される。そして、この燃焼動作によって発生した燃焼ガスが一次熱交換器6、二次熱交換器7を経て排気集合管29の内部へと至り、排気筒30から外部へと放出される。その一方で、二次熱交換器7と一次熱交換器6には、内部の配管に湯水が流入する。このとき、燃焼ガスと湯水の間で熱交換が行われ、湯水が加熱されることとなる。つまり、バーナの燃焼動作は、主に湯水を加熱するための動作となっている。
本実施形態の熱源機1は、上述したような燃焼動作を実施することにより、一般給湯運転、落とし込み運転、暖房運転、追い焚き運転が実施可能となっている。本実施形態の熱源機1が実施可能な各種動作について、さらに詳細に説明する。
[一般給湯運転]
カランやシャワー等の給湯栓34が操作され、図示しない給水源から供給された湯水が入水管35に流入して出湯要求が確認されると、一般給湯運転が開始される。このとき、入水管35を流れる湯水は、その一部が右側の燃焼系統3aに属する熱交換器(二次熱交換器7及び一次熱交換器6)に向かって流れ、他の一部が熱交換器を迂回して延びるバイパス管36へ流入する。また、熱交換器に向かって流れた湯水は、熱交換器を通過すると共に加熱され、出湯管37へ出湯される。さらに、出湯管37では、熱交換器を通過した湯水と、バイパス管36を通過した湯水が混合されることとなる。そして、この混合された湯水が一般給湯管38へと出湯され、一般給湯管38から給湯栓34へ供給される。
[落とし込み運転]
図示しないリモコン等で落とし込み運転が要求されると、出湯管37の下流側に接続された風呂落とし込み管43では、注湯電磁弁44が開いた状態となる。すなわち、出湯管37側から風呂落とし込み管43側へ湯水が流れない状態から、出湯管37側から風呂落とし込み管43側へ湯水が流れる状態へと移行する。このとき、上述した一般給湯運転と同様に、図示しない給水源から入水管35を経て熱交換器を通過した湯水と、バイパス管36を通過した湯水とが出湯管37で混合されることとなる。そして、出湯管37から風呂落とし込み管43に湯水が流入し、風呂落とし込み管43を通過した後、風呂落とし込み管43の下流側に位置する配管を経て、浴槽45(熱利用機器)に供給されることとなる。
[暖房運転]
外部の暖房機器(熱利用機器であり図示せず)等で運転スイッチがオンとなり、暖房運転が要求されると、熱媒循環ポンプ49(循環ポンプ)が駆動される。このことにより、左側の燃焼系統3bに属する熱交換器(二次熱交換器7及び一次熱交換器6)と、外部の暖房機器(図示せず)を通過して延びる暖房用循環経路50(循環経路)の内部で湯水が循環することとなる。ここで、湯水は、熱交換器の内部を通過する際に加熱されて昇温し、暖房機器に熱を供給することで降温する。つまり、暖房運転では、熱交換器の内部を通過することで加熱された湯水が暖房機器へ向かって流れ、暖房機器に熱を供給する。さらに、暖房機器に熱を供給することで低温となった湯水は、熱交換器へ向かって流れる。そして、暖房機器を通過することで再び加熱された湯水が暖房機器へ向かって流れるといった動作が繰り返されることとなる。
なお、暖房用循環経路50には、暖房高温サーミスタ60、暖房低温サーミスタ61が取り付けられている。さらに、戻り側ヘッダの近傍には、暖房戻りサーミスタ(図示せず)が取り付けられている。付言すると、戻り側ヘッダとは、筐体2に取り付けられた湯水の流入口となる部分であり、より詳細には、外部の暖房端末から筐体2の内部へ湯水を流すときに筐体2側で湯水の受け入れ口となる部分である。
暖房高温サーミスタ60は、左側の燃焼系統3bに属する熱交換器(二次熱交換器7及び一次熱交換器6)の近傍に取り付けられている。この暖房高温サーミスタ60は、一次熱交換器6の内部を通過した湯水が外部の暖房機器側へ流れるとき、一次熱交換器6を通過した直後の湯水の温度を検知可能な状態で取り付けられている。
暖房低温サーミスタ61は、暖房用循環経路50の一部を形成する膨張タンク62に取り付けられている。この暖房低温サーミスタ61は、外部の暖房機器に熱を供給した湯水が二次熱交換器7側へ流れるとき、二次熱交換器7に流入する前の湯水の温度を検知可能な状態で取り付けられている。
暖房戻りサーミスタ(図示せず)は、外部の暖房機器に熱を供給した湯水が筐体2の内部に位置する二次熱交換器7側へ流れるとき、筐体2の内部に流入する湯水の温度を検知可能な状態で取り付けられている。
[追い焚き運転]
図示しないリモコン等で追い焚き運転が要求されると、追焚用循環ポンプ54(循環ポンプ)が駆動される。このことにより、浴槽45と風呂用熱交換器55の間に形成される追焚用循環経路56(循環経路)の内部において、浴槽45に貯留された湯水が循環することとなる。
その一方、熱媒循環ポンプ49が駆動することにより、左側の燃焼系統3bに属する熱交換器(二次熱交換器7及び一次熱交換器6)と風呂用熱交換器55の間で湯水が循環する。すなわち、暖房用循環経路50の一部を介して、熱交換器と風呂用熱交換器55の間で湯水が循環することとなる。
ここで、左側の燃焼系統3bに属する熱交換器と風呂用熱交換器55の間を循環する湯水は、風呂用熱交換器55の一次側流路を流れる。また、追焚用循環経路56を流れる湯水は、風呂用熱交換器55の二次側流路を流れる。このことにより、加熱された湯水と浴槽45から流れてきた湯水との間で熱交換が行われ、浴槽45から流れてきた湯水が昇温することとなる。そして、昇温した湯水が浴槽45に戻され、浴槽45に貯留した湯水の温度が上昇する。
ところで、熱源機1を寒冷地等の気温の低い地域で運用する場合、熱交換器(二次熱交換器7及び一次熱交換器6)や、各種配管の内部で湯水が凍結してしまうおそれがある。そこで、本実施形態の熱源機1では、上述した各種動作に加え、このような湯水等の凍結を防止するための凍結防止運転を実施している。本実施形態の特徴的な動作であるところの凍結防止運転につき、以下で詳細に説明する。
本実施形態の熱源機1で実施する凍結防止運転は、第1の運転、第2の運転、第3の運転からなる複数の運転をそれぞれ実施する運転となっている。
第1の運転は、燃焼系統3bに属する燃焼部4において燃焼動作を実施し、さらに熱媒循環ポンプ49を駆動して暖房用循環経路50の内部で湯水を循環させる運転である。すなわち、第1の運転は、加熱した湯水を暖房用循環経路50で循環させることにより、燃焼系統3bに属する熱交換器(二次熱交換器7及び一次熱交換器6)の内部と、暖房用循環経路50の内部における湯水の凍結を防止する運転となっている。
具体的に説明すると、第1の運転は、暖房高温サーミスタ60(温度センサ)、暖房低温サーミスタ61(温度センサ)、暖房戻りサーミスタ(図示せず、温度センサ)のいずれかで湯水の温度が所定温度Tx1(例えば、摂氏5度)以下となったことを条件として開始される運転となっている。
第1の運転では、熱媒循環ポンプ49を駆動し、所定時間経過後(例えば、2分後)に左側の燃焼系統3bに属する燃焼部4において燃焼動作を開始する。
そして、湯水の温度が所定温度Tx2(例えば、摂氏35度)以上であることを条件として、第1の運転を終了する。より具体的には、暖房高温サーミスタ60で湯水の温度が所定温度Tx2以上であることが検知されたことを条件として、燃焼動作を終了する。そして、燃焼動作が終了してから所定時間ta1(例えば、2分)が経過したときに熱媒循環ポンプ49の駆動を停止する。別言すると、燃焼動作を先行して終了し、その後に、熱媒循環ポンプ49の駆動を停止している。
また、第1の運転では、筐体2の内部における雰囲気温度Taに基づいて、運転を再開させる動作を実施している。
例えば、雰囲気温度Taが摂氏−3度以下である場合、熱媒循環ポンプ49の駆動が停止してから、所定時間tx1(例えば、42分)が経過した後に運転を再開する。すなわち、上記の場合と同様に、熱媒循環ポンプ49を駆動し、所定時間経過後(例えば、2分後)に左側の燃焼系統3bに属する燃焼部4において燃焼動作を開始する。
また、雰囲気温度Taが摂氏−6度以下である場合、熱媒循環ポンプ49の駆動が停止してから、所定時間tx2(例えば、20分)が経過した後に運転を再開する。
ここで、雰囲気温度Taが摂氏−3度以下である場合に、第1の運転が再開されるまでの時間tx1と、雰囲気温度Taが摂氏−6度以下である場合に、第1の運転が再開されるまでの時間tx2とでは、後者の方が短くなっている。すなわち、第1の運転では、雰囲気温度Taが低温であるほど、短時間で運転を再開する構成となっている。より具体的には、雰囲気温度Taが属する温度域が低温の温度域となっていくにつれて、再開までの時間が短くなっている。
続いて、第2の運転について説明する。
第2の運転は、凍結防止用のヒータを送風機5とを連動させる運転となっている。この第2の運転は、雰囲気温度センサ13が検知した雰囲気温度Taが所定温度以下となったことを条件として開始される運転となっている。そして、第2の運転が開始されると、雰囲気温度Taに基づいて、入水側凍結防止ヒータ16、配管用凍結防止ヒータ17、又は他の凍結防止ヒータをそれぞれ適宜稼働させる。換言すると、雰囲気温度Taに基づいて、入水側凍結防止ヒータ16、配管用凍結防止ヒータ17、又は他の凍結防止ヒータからなる群の少なくとも1つのヒータを稼働させる。
第2の運転では、稼働させたヒータを間欠運転(オンオフ運転)させている。すなわち、ヒータを稼働させる際、予め定められた稼働時間tαだけ稼働させた後、予め定められた休止時間tβだけ稼働停止させる動作を実施している。
すなわち、所定の期間である1周期をtα+tβとし、1周期の間に稼働時間tαだけヒータを稼働させる制御を行う。そして、雰囲気温度Taが所定の温度域ではなくなるまで、この制御が継続して実施される。
より具体的には、雰囲気温度センサ13が検知した雰囲気温度Taが属する温度域に基づいて、ヒータの制御周期が変更されることとなる。そして、雰囲気温度Taが属する温度域が低温の温度域となっていくにつれて、1周期における加熱動作の実施時間の割合、すなわち、1周期におけるヒータの稼働時間の割合が増加していく。
さらに、第2の運転では、ヒータを稼働させてから所定時間tb1が経過した後に送風機5を稼働させている。より具体的には、ヒータの稼働開始から1周期(tα+tβ)が経過するまでの間であって、1周期の後半にあたるいずれかの時点で送風機5を稼働させている。
このとき、送風機5の送風量が所定の送風量となるように、送風機5を通常動作時の回転数(例えば、3000rpm〜4000rpm)よりも低回転となる所定の回転数(例えば、1200rpm〜1300rpm)で稼働させている。さらに、第2の運転では、この送風機5もまた間欠運転させている(具体的な制御周期については後述する)。そして、送風機5の稼働開始から所定時間tb2の経過後、送風機5の稼働を停止する。
第2の運転では、送風機5を低回転で稼働させることにより、筐体2の内部に緩やかな空気の流れを形成することができる。別言すると、筐体2の内部に形成される気流の流速が速くなりすぎないように抑制することができる。また、間欠運転を実施することにより、送風機5の稼働に起因して形成される気流が常時形成されないようにしている。
さらに詳細には、第2の運転を実施することにより、図2に示されるように、筐体2の内部に少しずつゆっくりと外気が流入する。そして、給気筒から排気筒30へと向かう空気の流れが形成される。すなわち、給気筒から筐体2の内部を経て送風機5へと到達し、送風機5から排気筒30に向かって流れる空気の流れが形成される。換言すると、一次熱交換器6、二次熱交換器7、排気集合管29を順に流れる空気の流れが形成される。
ここで、筐体2の内部において、ヒータ(例えば、入水側凍結防止ヒータ16や配管用凍結防止ヒータ17)が稼働している部分の周辺では、空気が温められた状態となっている。そのため、給気筒から筐体2の内部に浸入した低温の空気は、この部分を通過するときにヒータによって温められた空気と混じり合う。そして、ヒータが位置する部分及びその近傍から、送風機5へ向かって比較的高温の空気が流れることとなる。このことにより、この高温の空気が流れる部分に配された配管の内部における湯水の凍結を防止できる。また、比較的高温の空気を一次熱交換器6や二次熱交換器7等の内部へ流すことが可能となるので、一次熱交換器6や二次熱交換器7の内部に位置する配管での湯水の凍結を防止できる。
これに対し、第2の運転において、仮に送風機5を高回転で稼働させた場合について考える。
この場合、給気筒から筐体2の内部に流入する低温の空気の流れが速くなる。別言すると、低温の空気の時間あたりの流入量が多くなる。このように、短時間に多くの低温の空気を筐体2へと流入させてしまうと、この低温の空気によって筐体2の内部が冷却され、筐体2に内蔵された各種機器や配管の内部で湯水の凍結が発生してしまう可能性がある。
また、このように低温の空気の流速が速い場合、ヒータが位置する部分及びその近傍を低温の空気がゆっくり通過しないこととなる。そのため、低温の空気は、ヒータによって温められた空気と混ざり合うことなく送風機5へと到達してしまうおそれがある。すなわち、低温の空気が一次熱交換器6や二次熱交換器7の内部へ流れ込んでしまい、一次熱交換器6や二次熱交換器7の内部に位置する配管で湯水が凍結してしまう可能性がある。
本実施形態の第2の運転では、上述したように、送風機5を低回転で稼働させている。このため、筐体2の内部に緩やかな空気の流れが形成されることとなり、低温の空気が筐体2の内部に短時間に大量に流入することがない。つまり、大量に流入した低温の空気によって筐体2の内部が冷却されることがない。
また、第2の運転では、送風機5から排気筒30へ向かって流れる空気の流れを形成している。このことにより、排気筒30から筐体2の内部側への外気の浸入を防止できるという効果がある。
具体的に説明すると、上述したように、排気筒30と排気集合管29とは連通した状態となっている。そのため、送風機5が稼働していない状態では、外部の冷たい空気が排気筒30を介して排気集合管29の内部へ流入し、さらに一次熱交換器6や二次熱交換器7の内部に流れ込んでしまうおそれがある。すなわち、排気筒30から流入した低温の空気によって、一次熱交換器6の内部の配管や二次熱交換器7の内部の配管で湯水が凍結してしまう可能性がある。
しかしながら、本実施形態の熱源機1では、上述したように、第2の運転を実施することで、送風機5から排気筒30に向かって流れる高温の空気の流れを形成している。そのため、排気筒30から排気集合管29へと浸入しようとする外気は、この空気の流れと衝突し、排気集合管29の内部への浸入を阻止される。このことにより、排気集合管29、延いては、一次熱交換器6や二次熱交換器7の内部に、排気筒30から低温の空気が流入することがなく、一次熱交換器6の内部の配管や二次熱交換器7の内部の配管での湯水の凍結を防止できる。
ところで、上述した第1の運転が開始されたとき、ガスの元栓が閉じられる等の理由により、燃焼部4にガスが供給できない場合がある。この場合、燃焼部4で燃焼動作を正常に実施できないことから、第1の運転もまた正常に実施することができない。そして、第2の運転を通常通りに実行しただけでは、規定通りの凍結防止運転を実施できないことから、筐体2に内蔵された各種機器や配管等を十分に加熱できない可能性がある。
そこで、本実施形態では、燃焼部4で燃焼動作が正常に実施できない場合、燃焼動作が正常に実施された場合とは異なる内容の凍結防止運転を実施している。より具体的には、第1の運転が実施できなかった場合、第2の運転の内容を変更している。このことにつき、以下で詳細に説明する。
第1の運転が開始されたとき、熱電対等のバーナセンサ(図示せず)によって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認されると、第2の運転における送風機5の制御周期が変更される。具体的な変更内容につき、表1を参照しつつ詳細に説明する。
Figure 0006183637
例えば、雰囲気温度Taが摂氏−3度より大きく摂氏0度以下であるとき、燃焼動作が正常に実施可能であるならば、送風機5を4分間稼働させた後に21分休止し、再び4分間稼働させるといった加熱動作を実施する。
つまり、1周期を25分間とし、所定時間tc1を4分間として、1周期の間に所定時間tc1だけ送風機5を稼働させる制御を行う。そして、雰囲気温度Taが摂氏−3度より大きく摂氏0度以下の範囲ではなくなるまで、この制御を継続して実施する。
これに対して、燃焼動作が正常に実施できなかった場合、送風機5を10分間稼働させた後に15分休止し、再び10分間稼働させるといった加熱動作を実施する。
つまり、1周期を25分間とし、所定時間tc1を10分間として、1周期の間に所定時間tc1だけ送風機5を稼働させる制御を行う。そして、雰囲気温度Taが摂氏−3度より大きく摂氏0度以下の範囲ではなくなるまで、この制御を継続して実施する。
すなわち、第1の運転で燃焼動作が正常に実施できなかった場合、1周期における稼働時間の割合が増加するように送風機5の制御周期を変更している。より詳細には、雰囲気温度Taが属する温度域が同じであるとき、制御周期の変更後の第2の運転と制御周期の変更前の第2の運転とを比較すると、制御周期の変更後の第2の運転は、送風機5の1周期における稼働時間の割合が大きくなっている。
つまり、第1の運転が規定通り実施できなかった場合、加熱対象となる配管や機器の内部を十分に加熱できない可能性がある。そのため、本来は第1の運転によって十分に加熱される配管等を加熱する必要が生じる。
そこで、本実施形態では、第1の運転が規定通り実施できなかった場合、第2の運転の凍結防止能力を高めて加熱不足を補っている。すなわち、第2の運転において送風機5の稼働時間の割合を長くすることにより、ヒータによって温められた空気の空気流がより確実に好ましい形で形成され、より効果的に一次熱交換器6や二次熱交換器7の内部に温められた空気を供給できる。このことにより、第2の運転において、筐体2に内蔵された各種機器や配管等をさらに十分に加熱することができる。
そのため、雰囲気温度Taが他の温度域に属する温度である場合でも同様に、制御周期の変更後の第2の運転は、変更前の第2の運転に比べて送風機5の1周期における稼働時間の割合が大きくなっている(表1参照)。
ここで、制御周期の変更前の第2の運転は、雰囲気温度Taが属する温度域が低温の温度域となっていくにつれて、1周期における送風機5の稼働時間の割合が増加していく。したがって、制御周期を変更後の第2の運転もまた、雰囲気温度Taが属する温度域が低温の温度域となっていくにつれて、1周期における送風機5の稼働時間の割合が増加していく。
すなわち、雰囲気温度Taが低い場合は、筐体2に内蔵された各種機器や配管等をさらに十分に加熱する必要がある。そこで、雰囲気温度Taが低くなるにつれて1周期における送風機5の稼働時間の割合を長くすることにより、筐体2に内蔵された各種機器や配管等をより加熱している。このことにより、この各種機器の内部や配管の内部での湯水の凍結をさらに確実に防止できる。
なお、付言すると、雰囲気温度Taが摂氏0度より大きく摂氏3度以下であり、燃焼動作が正常に実施可能であるとき、第2の運転では25分間送風機5を休止させる運転を実施している(表1参照)。すなわち、この条件下で第1の運転が通常に行われるのであれば、第2の運転において筐体2に内蔵された各種機器や配管等を大きく加熱しなくても、これらの内部での湯水の凍結を防止することができる。したがって、この状況下の第2の運転では、ヒータのみを稼働させて送風機5を稼働させていない。
つまり、第2の運転は、凍結防止用のヒータと送風機5とを連動させる運転となっており、ヒータの稼働後に送風機5を稼働させているが、特定の状況下においてのみ、ヒータを稼働させた後に送風機5を稼働させない運転を実施している。
続いて、第3の運転について説明する。
第3の運転は、補水管凍結防止ヒータ18を稼働させ、補水管66の内部における湯水の凍結を防止するための動作である。より具体的には、この第3の運転は、雰囲気温度センサ13等の所定の温度センサが検知した温度が所定温度以下であることを条件に開始される運転となっている。そして、この温度センサが検知した温度に基づいて、補水管凍結防止ヒータ18を間欠運転(オンオフ運転)させている。
すなわち、補水管凍結防止ヒータ18を稼働させる際、予め定められた稼働時間tγだけ稼働させた後、予め定められた休止時間tδだけ稼働停止させる動作を実施している。
すなわち、所定の期間である1周期をtγ+tδとし、1周期の間に所定の稼働時間tγだけヒータを稼働させる制御を行う。そして、温度センサが検知した温度が所定の温度域ではなくなるまで、この制御が継続して実施される。
さらに、温度センサによって検知された温度が属する温度域に基づいて、補水管凍結防止ヒータ18の制御周期が変更している。すなわち、検知された温度が属する温度域が低温の温度域となっていくにつれて、1周期における加熱動作の実施時間の割合、つまりは、1周期における補水管凍結防止ヒータ18の稼働時間の割合が増加していく。
加えて、第3の運転では、上記した一般給湯運転又は落とし込み運転が実施されていない場合と、実施されている場合とで補水管凍結防止ヒータ18の制御周期を変更している。すなわち、一般給湯運転又は落とし込み運転が実施されている場合、1周期における稼働時間の割合が増加するように送風機5の制御周期を変更している。
より詳細には、温度センサによって検知された温度が属する温度域が同じであるとき、一般給湯運転又は落とし込み運転が実施されていない場合の第3の運転と、一般給湯運転又は落とし込み運転が実施されている場合の第3の運転とを比較すると、後者の方が補水管凍結防止ヒータ18の1周期における稼働時間の割合が大きくなっている。
つまり、一般給湯運転又は落とし込み運転が実施されている場合、上述したように、外部の給水源から、右側の燃焼系統3aに属する熱交換器(二次熱交換器7及び一次熱交換器6)に向かって湯水が流れることとなる。すなわち、入水金具65から入水管35へと湯水が流れることとなる。すると、外部から供給される湯水によって入水金具65が冷却され、入水金具65に連なる補水管66もまた昇温され難くなってしまう。
そこで、本実施形態では、一般給湯運転又は落とし込み運転が実施されている場合は、補水管凍結防止ヒータ18の1周期における稼働時間の割合を大きくしている。すなわち、補水管凍結防止ヒータ18を長く稼働させることで補水管66をより加熱している。このようにすると、補水管66が昇温され難い状態であっても、補水管66の内部における湯水の凍結を確実に防止できる。
上記した実施形態では、ガスを燃焼して湯水を加熱する熱源機1の例を示したが、本発明はこれに限るものではない。本発明の熱源機は、灯油を燃焼して湯水を加熱するものであってもよく、電気温水器であってもよい。したがって、本発明の加熱用機器は、バーナに限るものではなく、電気温水器が備える湯水加熱用のヒータであってもよい。
上記した実施形態では、雰囲気温度センサ13が検知した雰囲気温度Taが所定温度以下となったことを条件として第2の運転を開始する例を示した。また、雰囲気温度センサ13が検知した雰囲気温度Taに基づいて、凍結防止用のヒータの制御周期と、送風機5の制御周期を変更する例を示した。しかしながら、本発明はこれに限るものではない。
これらは、給気温度センサ12や、筐体2の外部に取り付けた温度センサ(筐体2の設置位置における雰囲気温度を検知可能なセンサ)といった他の温度センサが検知した温度を基準に実施されてもよい。
つまり、第2の運転は、雰囲気温度センサ13とは異なる温度センサが検知した温度を基準に開始されてもよい。同様に、第2の運転における凍結防止用のヒータや送風機5の制御周期の変更は、雰囲気温度センサ13とは異なる温度センサが検知した温度に基づいて実行されてもよい。
同様に、第1の運転や第3の運転においても、開始時や制御周期の変更時において基準となる温度を検知する温度センサは、暖房高温サーミスタ60、暖房低温サーミスタ61、暖房戻りサーミスタ(図示せず)や、雰囲気温度センサ13等に限るものではなく、適宜変更してよい。
上記した実施形態における第3の運転では、一般給湯運転又は落とし込み運転が実施されていない場合と、実施されている場合とで補水管凍結防止ヒータ18の制御周期を変更する例を示したが本発明はこれに限るものではない。
例えば、入水管35に流量センサや水流スイッチ等を設け、入水管35の内部に湯水の流れが確認された場合と、入水管35の内部に湯水の流れが形成されていない場合とで補水管凍結防止ヒータ18の制御周期を変更してもよい。
つまり、入水管35の内部に湯水の流れが確認された場合、外部の給水源から、右側の燃焼系統3aに属する熱交換器(二次熱交換器7及び一次熱交換器6)に向かって湯水が流れているといえる。そのため、上記した場合と同様に、外部から供給される湯水によって入水金具65が冷却され、入水金具65に連なる補水管66もまた昇温され難くなってしまう。
そこで、入水管35の内部に湯水の流れが確認された場合は、補水管凍結防止ヒータ18の1周期における稼働時間の割合を大きくしている。すなわち、補水管凍結防止ヒータ18を長く稼働させることで補水管66をより加熱している。このようにすると、補水管66が昇温され難い状態であっても、補水管66の内部における湯水の凍結を確実に防止できる。
上記した実施形態の第1の運転では、熱媒循環ポンプ49を駆動して暖房用循環経路50の内部で湯水を循環させる例を示したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、第1の運転では、燃焼動作を実施すると共に、熱媒循環ポンプ49を駆動して暖房用循環経路50の内部で湯水を循環させ、さらに追焚用循環ポンプ54を駆動して追焚用循環経路56で湯水を循環させてもよい。
また、上記した実施形態では、浴槽45と風呂用熱交換器55とを含んで形成される追焚用循環経路56を備えた熱源機1の例を示したが、本発明はこれに限るものではない。
本発明の熱源機は、熱交換器と浴槽を含んで形成される循環経路を有するものであってもよい。すなわち、浴槽と熱交換器の間に位置して浴槽側から熱交換器側へ湯水を戻す風呂戻り管と、熱交換器と浴槽の間に位置して熱交換器側から浴槽側へ湯水を送り出す風呂往き管とを有する循環経路を有するものであってもよい。
この場合、第1の運転は、燃焼動作を実施すると共に、熱交換器と浴槽を含んで形成される循環経路で湯水を循環させる運転であってもよい。
上記した実施形態では、第1の運転を実施するとき、燃焼系統3bに属する燃焼部4において燃焼動作を実施し、さらに熱媒循環ポンプ49を駆動して暖房用循環経路50の内部で湯水を循環させる例を示したが、本発明はこれに限るものではない。
例えば、第1の運転において、熱媒循環ポンプ49や追焚用循環ポンプ54等の循環ポンプを間欠運転してもよい。また、この間欠運転は、雰囲気温度センサ13等の温度センサが検知した温度に基づいて制御周期を変更してもよい。別言すると、温度センサが検知した温度の属する温度域が小さくなるほど、1周期における加熱動作の実施時間の割合、すなわち、1周期における循環ポンプの稼働時間の割合が増加していく(又は減少していく)ように制御変更してもよい。
またさらに、第1の運転において燃焼動作が実施できなかった場合、凍結防止運転として、熱媒循環ポンプ49や追焚用循環ポンプ54等の循環ポンプを間欠運転させる第4の運転を実施してもよい。
本発明の凍結防止運転は、上記した第1の運転乃至第4の運転だけでなく、以下で説明する第5の運転を実施するものであってもよい。
第5の運転は、送風機5を凍結防止用のヒータとは連動させずに稼働させる運転となっている。すなわち、第5の運転は、送風機5だけを稼働させる運転であるともいえる。
詳細に説明すると、第5の運転は、雰囲気温度センサ13が検知した雰囲気温度Taが所定温度以下となったことを条件として送風機5を稼働させる運転となっている。このとき、第2の運転の際と同様に、送風機5の送風量が所定の送風量となるように、送風機5を通常動作時の回転数よりも低回転となる所定の回転数で稼働させている。さらに、第5の運転でもまた、送風機5を間欠運転させている。
すなわち、送風機5を稼働させる際、予め定められた稼働時間tεだけ稼働させた後、予め定められた休止時間tηだけ稼働停止させる動作を実施している。
すなわち、所定の期間である1周期をtε+tηとし、1周期の間に稼働時間tεだけ送風機5を稼働させる制御を行う。そして、雰囲気温度Taが所定の温度域ではなくなるまで、この制御が継続して実施される。
また、第2の運転と同様に、雰囲気温度センサ13が検知した雰囲気温度Taが属する温度域に基づいて、送風機5の制御周期が変更されることとなる。そして、雰囲気温度Taが属する温度域が低温の温度域となっていくにつれて、1周期における加熱動作の実施時間の割合、すなわち、1周期における送風機5の稼働時間の割合が増加していく。
この第5の運転のように、送風機5だけを稼働する場合であっても、筐体2に内蔵された各種機器や配管の内部での湯水の凍結を防止する効果がある。
詳細に説明すると、送風機5を稼働させた場合、上述した第2の運転の場合と同様に、排気筒30からの低温の空気が流入を阻止することができる。そのため、一次熱交換器6の内部の配管や二次熱交換器7の内部の配管での湯水の凍結を防止できる。さらにまた、上記した実施形態のように熱源機1が屋内設置型である場合、送風機5を稼働させると、給気筒の他、筐体2に形成される僅かな隙間や制御回路の冷却用の隙間等から室内の温かい空気が筐体2の内部へと流入する。このことにより、筐体2に内蔵された各種機器や配管の内部での湯水の凍結を防止することができる。
上記した実施形態では、第1の運転で燃焼動作が正常に実施されていないとき、第2の運転の制御周期を変更する例を示したが、本発明の凍結防止運転はこれに限るものではない。例えば、第1の運転が開始されたとき、熱電対等のバーナセンサ(図示せず)によって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認されると、第5の運転における送風機5の制御周期が変更される凍結防止運転であってもよい。
上記した実施形態では、第2の運転を実施するとき、2つの燃焼系統3のそれぞれに属する送風機5を稼働させる例を示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、2つの燃焼系統3のうち、一方の燃焼系統3に属する送風機5のみを稼働させる凍結防止運転を実施してもよい。
上記した実施形態では、戻り側ヘッダの近傍に暖房戻りサーミスタ(図示せず)を取り付けた例を示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、戻り側ヘッダに直接暖房戻りサーミスタを取り付けてもよい。また、この戻り側ヘッダは、筐体2に直接取り付ける構成に限るものではなく、筐体2からやや離れた位置に配してもよい。例えば、筐体2のやや下方に戻り側ヘッダを配すると共に、これらを配管で接続し、さらに筐体2と戻り側ヘッダの間に介在する配管を配管カバー等の防護部材で覆うような構成であってもよい。
上記した実施形態では、所謂FF式(強制給排気式)と称される熱源機1の例を示したが本発明はこれに限るものではない。例えば、本発明の熱源機は、燃焼のための空気を設置された室内から取り込み、燃焼による排気を屋外へと排出する、所謂FE式(強制排気式)と称されるものであってもよい。さらにまた、本発明の熱源機は、屋内設置型に限らず、屋外設置型のものであってもよい。動力によって排気を実施する強制排気式のものに対して特に好適であるが、それに限らず、適宜な熱源機に採用することができる。
1 熱源機
2 筐体
5 送風機
6 一次熱交換器(熱交換器)
7 二次熱交換器(熱交換器)
13 雰囲気温度センサ(温度センサ)
16 入水側凍結防止ヒータ( 電気ヒータ)
17 配管用凍結防止ヒータ( 電気ヒータ)
18 補水管凍結防止ヒータ( 電気ヒータ)
45 浴槽(熱利用機器)
49 熱媒循環ポンプ(循環ポンプ)
50 暖房用循環経路(循環経路)
54 追焚用循環ポンプ(循環ポンプ)
56 追焚用循環経路(循環経路)
60 暖房高温サーミスタ(温度センサ)
61 暖房低温サーミスタ(温度センサ)

Claims (5)

  1. 筐体と、液体である熱媒を加熱するための燃焼部と、前記燃焼部の燃焼動作が正常に実施されたことを検知するためのバーナセンサと、加熱された熱媒の熱を利用する外部の熱利用機器を含んで液体が循環流通可能な循環経路と、循環ポンプと、温度センサと、前記循環経路を構成する機器及び/又は配管を加熱するための電気ヒータと、前記筐体の内部に空気を流入させるための送風機と、を備え、
    前記温度センサが検知した温度が所定温度以下であることを条件として、凍結防止運転を行なう熱源機であって、
    前記凍結防止運転は、前記燃焼部による燃焼動作と、前記循環ポンプを駆動させて前記循環経路で液体を循環させる動作を実施する第1の運転と、前記電気ヒータと前記送風機が連動する第2の運転を実施するものであり、
    前記第1の運転と前記第2の運転は、個別の運転であって開始条件が異なり、
    前記凍結防止運転において、バーナセンサによって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認された場合には、前記第2の運転の運転内容を変更することを特徴とする熱源機。
  2. 前記凍結防止運転において、バーナセンサによって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認された場合には、前記電気ヒータの稼働時間の長さを変更することを特徴とする請求項1に記載の熱源機。
  3. 筐体と、液体である熱媒を加熱するための燃焼部と、前記燃焼部の燃焼動作が正常に実施されたことを検知するためのバーナセンサと、加熱された熱媒の熱を利用する外部の熱利用機器を含んで液体が循環流通可能な循環経路と、循環ポンプと、温度センサと、前記循環経路を構成する機器及び/又は配管を加熱するための電気ヒータと、前記筐体の内部に空気を流入させるための送風機と、を備え、
    前記温度センサが検知した温度が所定温度以下であることを条件として、凍結防止運転を行なう熱源機であって、
    前記凍結防止運転は、前記燃焼部による燃焼動作と、前記循環ポンプを駆動させて前記循環経路で液体を循環させる動作を実施する第1の運転と、前記電気ヒータと前記送風機が連動する第2の運転を実施するものであり、
    前記第1の運転と前記第2の運転は、個別の運転であって開始条件が異なり、
    前記凍結防止運転において、バーナセンサによって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認された場合には、前記第1の運転が前記循環ポンプのみの運転に切り替わることを特徴とする熱源機。
  4. 前記凍結防止運転において、バーナセンサによって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認された場合には、前記循環ポンプの稼働時間の長さを変更することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の熱源機。
  5. 前記凍結防止運転において、バーナセンサによって燃焼動作が正常に実施されていないことが確認された場合には、前記第2の運転における前記送風機の稼働時間の長さを変更することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の熱源機。
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