JP6632439B2 - Heat source device - Google Patents
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Description
本発明は、バーナの消火後に燃焼ファンの送風によって燃焼排気を排出させる掃気運転を実行する熱源装置に関する。 The present invention relates to a heat source device that executes a scavenging operation of discharging combustion exhaust by blowing air from a combustion fan after extinguishing a burner.
温水などの熱媒を介して暖房や給湯に用いる熱を供給する熱源装置が知られている。熱源装置は、ノズルから噴射される燃料ガスを燃焼させるバーナや、バーナに向けて燃焼用空気を送る燃焼ファンや、バーナからの燃焼排気との熱交換によって熱媒を加熱する熱交換器などを搭載しており、バーナへの燃料ガスの供給量を制御して火力(生成熱量)を変更することで、熱媒の温度を調節することが可能である。また、バーナの火力を最小に抑えても熱媒の温度が所定温度を超える場合には、バーナの消火と燃焼とを繰り返す断続燃焼制御によって熱媒の温度を維持することが行われている。 2. Description of the Related Art A heat source device that supplies heat used for heating or hot water supply via a heat medium such as hot water is known. The heat source device includes a burner that burns fuel gas injected from the nozzle, a combustion fan that sends combustion air toward the burner, and a heat exchanger that heats the heat medium by exchanging heat with the combustion exhaust from the burner. The temperature of the heating medium can be adjusted by controlling the amount of fuel gas supplied to the burner to change the thermal power (the amount of generated heat). In addition, when the temperature of the heat medium exceeds a predetermined temperature even when the heat of the burner is minimized, the temperature of the heat medium is maintained by intermittent combustion control in which fire extinguishing and combustion of the burner are repeated.
こうした熱源装置では、バーナの消火後に、燃焼ファンの送風を維持してポストパージ(掃気運転)を行うようになっている(例えば、特許文献1)。これは、バーナの消火後に暖かく湿った燃焼排気が排出されずに装置内に残留することで、結露が生じてノズルが塞がれてしまい、次回の燃焼時に点火不良を起こすことがあるためであり、ポストパージを行うことで、燃焼排気を排気口から外部に排出させる。特に外気温が低いなどの結露し易い状況では、ポストパージの時間を長く確保することで、結露の発生を抑制している。 In such a heat source device, after the burner is extinguished, post-purge (scavenging operation) is performed while maintaining the ventilation of the combustion fan (for example, Patent Document 1). This is because after the fire of the burner has been extinguished, the warm and moist combustion exhaust gas remains in the device without being discharged, which may cause dew condensation to block the nozzle and cause ignition failure at the next combustion. Yes, by performing post-purging, the combustion exhaust is discharged from the exhaust port to the outside. In particular, in a situation where dew condensation easily occurs, such as when the outside air temperature is low, the occurrence of dew condensation is suppressed by securing a long post-purge time.
しかし、ポストパージが長くなると、熱源装置内のバーナや熱交換器が冷却されることになるので、熱媒の温度を維持する上で熱効率が大きく低下してしまうという問題があった。 However, when the post-purging becomes long, the burner and the heat exchanger in the heat source device are cooled, so that there has been a problem that the thermal efficiency is greatly reduced in maintaining the temperature of the heat medium.
この発明は従来の技術における上述した課題に対応してなされたものであり、バーナの消火後にノズルで結露が生じることを抑制しつつ、熱媒の温度を維持する熱効率を向上させることが可能な熱源装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in response to the above-described problems in the conventional technology, and it is possible to improve the thermal efficiency of maintaining the temperature of the heat medium while suppressing the occurrence of dew condensation at the nozzle after extinguishing the burner. The purpose is to provide a heat source device.
上述した課題を解決するために、本発明の熱源装置は次の構成を採用した。すなわち、
ノズルから噴射される燃料ガスを燃焼させるバーナと、
前記バーナに向けて燃焼用空気を送る燃焼ファンと、
前記バーナからの燃焼排気との熱交換によって熱媒を加熱する熱交換器と、
前記バーナへの前記燃料ガスの供給量を制御して前記熱媒の温度を調節する燃焼制御部と、
前記熱交換器を通過した前記燃焼排気を外部に排出する排気口と、
前記バーナの消火後に、前記燃焼ファンの送風を所定時間に亘って維持することで前記燃焼排気を前記排気口から排出させる掃気運転の実行を制御する掃気制御部と、
外気温を検知する外気温センサーと
を備え、前記熱媒を介して熱を供給する熱源装置において、
前記燃焼制御部は、前記熱媒の温度が所定温度を超えると、該熱媒の温度を維持するように前記バーナの消火と燃焼とを繰り返す断続燃焼制御を実行可能であり、
前記掃気制御部は、
前記外気温センサーの検知温度が基準値以上であると、前記掃気運転を第1所定時間に亘って実行するのに対し、
前記外気温センサーの検知温度が前記基準値よりも低いと、前記第1所定時間よりも長い第2所定時間に亘って前記掃気運転を実行し、
前記断続燃焼制御によって前記バーナの消火が行われた場合には、前記外気温センサーの検知温度が前記基準値よりも低くても、前記掃気運転の実行時間を、前記第2所定時間よりも短く、且つ前記第1所定時間以上に設定する
ことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the heat source device of the present invention employs the following configuration. That is,
A burner for burning fuel gas injected from the nozzle,
A combustion fan that sends combustion air toward the burner;
A heat exchanger that heats the heat medium by heat exchange with the combustion exhaust from the burner;
A combustion control unit that controls the supply amount of the fuel gas to the burner to adjust the temperature of the heat medium,
An exhaust port for discharging the combustion exhaust gas that has passed through the heat exchanger to the outside;
After the extinguishing of the burner, a scavenging control unit that controls execution of a scavenging operation that discharges the combustion exhaust gas from the exhaust port by maintaining the ventilation of the combustion fan for a predetermined time ,
An external air temperature sensor that detects an external air temperature, and a heat source device that supplies heat via the heat medium,
When the temperature of the heat medium exceeds a predetermined temperature, the combustion control unit can execute intermittent combustion control that repeats fire extinguishing and combustion of the burner so as to maintain the temperature of the heat medium,
The scavenging control unit,
If the detected temperature of the outside air temperature sensor is equal to or higher than a reference value, the scavenging operation is performed for a first predetermined time,
When the detected temperature of the outside air temperature sensor is lower than the reference value, the scavenging operation is performed for a second predetermined time longer than the first predetermined time,
If the fire of the burner is extinguished by the intermittent combustion control, the execution time of the scavenging operation is shorter than the second predetermined time even if the detected temperature of the outside air temperature sensor is lower than the reference value. , And is set to be equal to or longer than the first predetermined time .
このような本発明の熱源装置では、バーナの燃焼によってノズルが暖まる前にバーナの消火が行われることがあり、こうした場合にノズルで結露する可能性があるため、所定時間に亘って掃気運転を十分に行い排気口から燃焼排気を排出させることで、ノズルでの結露の発生を抑制することができる。このとき、まず外気温に基づいて、ノズルで結露が生じ易い状況であるか否かを判断し、外気温が基準値よりも低く結露が生じ易い状況では、掃気運転の実行時間を第1所定時間から第2所定時間に延長することで、結露の発生を抑制することができる。ただし、断続燃焼制御によってバーナの消火が行われた場合は、熱媒の温度が所定温度を超えるまでにノズルは十分に暖まっており、結露が生じ難い。そして、断続燃焼制御ではバーナの消火が行われても、その後にバーナでの燃焼の再開が予定されていることから、外気温が基準値よりも低くても、掃気運転の実行時間を第2所定時間に延長しない、あるいは第2所定時間よりも短くすることで、掃気運転(燃焼ファンの送風)による熱交換器などの冷却を低減することができ、その結果、熱媒の温度を維持する熱効率を向上させることが可能となる。 In such a heat source device of the present invention, the burner may be extinguished before the nozzle is heated by combustion of the burner, and in such a case, dew condensation may occur at the nozzle. By sufficiently performing the discharge of the combustion exhaust gas from the exhaust port, the occurrence of dew condensation at the nozzle can be suppressed. At this time, first, it is determined whether or not the dew condensation is likely to occur at the nozzle based on the outside air temperature. In a situation where the outside air temperature is lower than the reference value and the dew condensation easily occurs, the execution time of the scavenging operation is set to the first predetermined time. By extending the time from the time to the second predetermined time, the occurrence of dew condensation can be suppressed. However, when the fire of the burner is extinguished by the intermittent combustion control, the nozzle is sufficiently warmed up before the temperature of the heat medium exceeds the predetermined temperature, and dew condensation hardly occurs. In the intermittent combustion control, even if the burner is extinguished, the combustion in the burner is scheduled to be resumed thereafter. Therefore, even if the outside air temperature is lower than the reference value, the execution time of the scavenging operation is set to the second time. By not extending to the predetermined time or making it shorter than the second predetermined time, the cooling of the heat exchanger and the like by the scavenging operation (blowing of the combustion fan) can be reduced, and as a result, the temperature of the heat medium is maintained. Thermal efficiency can be improved.
図1は、熱媒を介して暖房用の熱を供給する本実施例の熱源装置1の構成を示した説明図である。まず、燃料ガスの燃焼によって熱を発生させる燃焼ユニット100は、燃焼室102内に収容された複数(図示した例では8本)のバーナ110や、バーナ110に向けて複数のノズル122が突設され、各ノズル122に燃料ガスを分配するマニホールド120や、マニホールド120に燃料ガスを供給するためのガス流路130などを備えている。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a heat source device 1 of the present embodiment that supplies heating heat via a heat medium. First, a
ガス流路130には、ガス流路130を開閉する元弁132と、元弁132よりも下流側でガス流路130を通過する燃料ガスの流量を調整する比例弁134とが設けられている。また、本実施例の燃焼ユニット100では、複数(8本)のバーナ110が2つのバーナ群に分けられていることと対応して、比例弁134よりも下流側でガス流路130が2つに分岐しており、3本のバーナ110で構成される第1バーナ群に対応する分岐路を開閉する第1切換弁136aと、5本のバーナ110で構成される第2バーナ群に対応する分岐路を開閉する第2切換弁136bとを備えている。
The
そして、これら2つの切換弁136a,136bの開閉を制御して何れのバーナ群に燃料ガスを供給するかによって、生成熱量(加熱能力)を切り換えることが可能である。例えば、必要とされる熱量が最大の場合は、2つの切換弁136a,136bの両方を開弁する。一方、必要とされる熱量が最小の場合は、第1切換弁136aのみを開弁する。その中間の熱量が必要な場合は、第2切換弁136bだけを開弁する。
The amount of generated heat (heating capacity) can be switched by controlling the opening and closing of these two
また、燃焼室102には、バーナ110に向けて下方から燃焼用空気を送る燃焼ファン140や、高電圧の放電で火花を飛ばす点火プラグ142や、バーナ110での着火(火炎)を検知する図示しないフレームロッドなどが設けられている。さらに、熱源装置1は、燃焼の制御を行う制御部150を搭載しており、元弁132、比例弁134、2つの切換弁136a,136b、燃焼ファン140、点火プラグ142、およびフレームロッドは制御部150と接続されている。尚、本実施例の制御部150は、本発明の「燃焼制御部」に相当している。
Further, in the
燃焼室102の上方には、第1熱交換器200が設けられており、さらに第1熱交換器200の上方には、第2熱交換器202が設けられており、第1熱交換器200と第2熱交換器202とが連絡通路204によって接続されている。この連絡通路204には、循環ポンプ206が設けられており、循環ポンプ206は制御部150と接続されている。また、第1熱交換器200および第2熱交換器202と、床暖房などの暖房端末300との間で温水を熱媒として循環させる循環回路208が設けられており、第1熱交換器200には、循環回路208の往き通路208aが接続され、第2熱交換器202には、循環回路208の戻り通路208bが接続されている。尚、本実施例の熱源装置1では、循環回路208を循環させる熱媒として、温水を用いているが、温水に限られず、シリコーン油などを用いてもよい。
Above the
制御部150は、循環ポンプ206を駆動すると共に、燃焼ファン140や、元弁132、比例弁134、2つの切換弁136a,136b、点火プラグ142などを制御してバーナ110での燃焼を開始させる。循環ポンプ206の作動によって循環する熱媒は、第1熱交換器200でバーナ110の燃焼排気との顕熱の熱交換によって加熱され、高温になった熱媒が往き通路208aを通って暖房端末300に供給される。暖房端末300では、蛇行する配管などを熱媒が通過しながら放熱することで周囲を暖める。そして、暖房端末300を通過して冷めた熱媒は、戻り通路208bを通って第2熱交換器202に送られる。
The
第2熱交換器202では、バーナ110の燃焼排気から潜熱を回収するようになっており、回収した熱で熱媒が予備加熱される。こうして予備加熱の後、熱媒は連絡通路204を通って第1熱交換器200に戻されて再び加熱される。また、往き通路208aには、第1熱交換器200側の端部に熱媒温度センサー210が設置されており、第1熱交換器200から流出する熱媒の温度を検知することが可能である。この熱媒温度センサー210は、制御部150と接続されている。
In the
第2熱交換器202の上方には、排気口230が設けられている。バーナ110の燃焼排気は、燃焼ファン140の送風によって上方に送られ、第1熱交換器200および第2熱交換器202を通過した後、排気口230から熱源装置1の外部に排出される。また、前述したように第2熱交換器202で燃焼排気から潜熱を回収するのに伴い、燃焼排気に含まれる蒸気が凝縮してドレン排水が発生する。このため、第2熱交換器202の下方には、ドレン排水を受けるドレン受け220が設けられている。そして、ドレン受け220に溜まった酸性のドレン排水は、排水管222に接続された中和器224で中和された後、外部に排出される。
An
図2は、本実施例の燃焼ユニット100に搭載されたマニホールド120およびバーナ110の構造を示した説明図である。まず、図2(a)には、マニホールド120をバーナ110側から見た斜視図が示されている。本実施例のマニホールド120は、2枚の板状部材を合わせて形成されており、バーナ110側の面には、バーナ110に向かって突出したノズル122が上下一対でバーナ110と同数組(本実施例では8組)設けられている。これらノズル122の先端には、ノズル孔122hが開口している。また、ノズル122の下方には、ガス流路130の分岐の開閉を切り換える前述した2つの切換弁136a,136bが設けられている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a structure of the manifold 120 and the
また、本実施例のバーナ110は、図2(a)に示されるように、一対の板状部材を合わせて形成され、扁平な形状になっている。このバーナ110には、上端部に炎口112が設けられているとともに、マニホールド120側の端部に上下一対のガス流入口114が設けられており、一対の板状部材の間に形成された混合通路116によってガス流入口114と炎口112とが接続されている。そして、マニホールド120およびバーナ110を燃焼ユニット100に設置した状態では、マニホールド120の上下一対のノズル122と、バーナ110の上下一対のガス流入口114とが向き合うように配置されている。尚、図2(a)では、1つのバーナ110についてのみ例示したが、上下一対のノズル122組の各々に対応するバーナ110が設けられている。
Further, as shown in FIG. 2A, the
図2(b)には、バーナ110と平行な面でマニホールド120を切断した断面図が示されている。図示されるようにマニホールド120の2枚の板状部材の間には、分配通路126が形成されており、本実施例の燃焼ユニット100では、前述した2つのバーナ群に対応して2つの分配通路126が形成されている。各分配通路126はガス流通孔124を介してガス流路130と連通しており、前述した2つの切換弁136a,136bが対応するガス流通孔124を開閉するようになっている。従って、2つの切換弁136a,136bの開閉を制御することによって、燃料ガスを供給する分配通路126を変更することが可能である。
FIG. 2B is a cross-sectional view of the manifold 120 cut along a plane parallel to the
複数のノズル122は分配通路126に連通しており、切換弁136を開弁すると、ガス流通孔124から流入した燃料ガスが分配通路126を通ってノズル122に供給される。そして、ノズル122から燃料ガスが噴出すると、燃焼用空気を吸い込みながらバーナ110のガス流入口114に流入し、混合通路116を通過する燃料ガスと燃焼用空気とが混合されて、バーナ110の上端部の炎口112で混合ガスの燃焼が行われる。
The plurality of
図3は、バーナ110の燃焼を制御し、熱媒を介して暖房端末300に熱を供給する例を示した説明図である。図3(a)のグラフには、横軸に時間、縦軸に温度を取って、バーナ110の燃焼制御に伴う熱媒温度センサー210の検知温度の変化(熱媒の温度変化)が示されている。また、図3(a)の時間と対応させて、図3(b)には、バーナ110の燃焼と消火とを切り換える様子が模式的に示されており、図3(c)には、燃焼ファン140の作動と停止とを切り換える様子が模式的に示されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example in which combustion of the
まず、熱源装置1(暖房端末300)の使用者が図示しない運転スイッチを入れると、制御部150は、循環ポンプ206および燃焼ファン140を作動させると共に、元弁132、比例弁134、切換弁136を開弁して点火プラグ142で火花を飛ばすことによってバーナ110で燃焼を開始させる。図示した例では、運転開始時の熱媒の温度が低い(外気温に等しい)ことから、熱媒を迅速に暖めるために、2つの切換弁136a,136bの両方を開きバーナ110の生成熱量を最大(8本のバーナ110で燃焼)にして熱媒を加熱する。
First, when the user of the heat source device 1 (heating terminal 300) turns on an operation switch (not shown), the
そして、暖房端末300の設定温度に応じた目標温度(例えば60度)に熱媒の温度が近付くと、バーナ110の生成熱量を抑えるために、第1切換弁136aを閉じて第2切換弁136bだけを開いた状態(5本のバーナ110で燃焼)にし、さらに第1切換弁136aだけを開き第2切換弁136bを閉じてバーナ110の生成熱量を最小(3本のバーナ110で燃焼)にする。
Then, when the temperature of the heat medium approaches a target temperature (for example, 60 degrees) corresponding to the set temperature of the
こうしてバーナ110の生成熱量を最小にしていても、熱媒の保温には熱量が大きすぎて過熱されてしまう場合には、熱媒の温度が目標温度よりも高い消火温度(例えば70度)に達した時点で一旦バーナ110を消火する。バーナ110の消火は、元弁132、比例弁134、切換弁136の少なくとも1つを閉弁することで行われる。その後、熱媒の温度が目標温度よりも低い点火温度(例えば50度)まで下がると、バーナ110での燃焼を再開させる。尚、このときはバーナ110の生成熱量を最小にして熱媒を加熱する。このようにバーナ110の消火と燃焼とを繰り返す断続燃焼制御を行うことによって、熱媒の温度を目標温度の付近で維持することができる。
Even if the amount of heat generated by the
このような熱源装置1では、バーナ110の消火後に、マニホールド120で結露することでノズル孔122hが水滴で塞がれることがあり、次回の燃焼時に複数のノズル122の一部から燃料ガスが噴射されないことによって、対応するバーナ110で点火不良が起きてしまう。こうした結露は、暖かく湿った燃焼排気が排気口230から排出されないことによって生じ、前述したように第2熱交換器202で燃焼排気から潜熱を回収する熱源装置1では、排気口230に強い風が吹き付けると、暖かいドレン排水が溜まるドレン受け220を通って湿気を多く含んだ燃焼排気が逆流することによってマニホールド120のノズル122で結露が生じ易い。また、熱源装置1の運転開始によってバーナ110で燃焼が開始された後、マニホールド120が十分に暖まる前に、熱源装置1(暖房端末300)に使用者が運転スイッチを切るなどしてバーナ110の消火が行われると、特に結露が生じ易い。
In such a heat source device 1, after the fire of the
こうした結露の対策として、熱源装置1では、バーナ110の消火後に、燃焼ファン140の送風を維持してポストパージ(掃気運転ともいう)を行うのが一般的である(図3(c)参照)。ポストパージの時間を長く確保しておけば、燃焼排気が排気口230から排出され易くなるので、結露の発生を抑制することができる。その反面、ポストパージが長くなると、燃焼ファン140の送風によってバーナ110や第1熱交換器200および第2熱交換器202が冷却されることになるため、熱媒の温度を維持する上では、前述した断続燃焼制御において熱媒の温度が点火温度まで下がる(バーナ110の燃焼を再開する)タイミングが早まって、熱効率が大きく低下してしまう。そこで、本実施例の熱源装置1では、バーナ110の消火後にノズル122で結露が生じることを抑制しつつ、熱媒の温度を維持する熱効率を向上させるために、制御部150が以下のような掃気制御処理を実行している。
As a countermeasure against such dew condensation, the heat source device 1 generally performs post-purge (also referred to as scavenging operation) by maintaining the air flow of the
図4は、本実施例の制御部150が実行する掃気制御処理のフローチャートである。この掃気制御処理は、バーナ110の燃焼制御処理でバーナ110の消火が行われると、実行される処理である。尚、本実施例の制御部150は、本発明の「掃気制御部」に相当している。掃気制御処理では、まず、作動中の燃焼ファン140の送風を継続することによって掃気運転を開始する(STEP100)。前述したようにバーナ110の燃焼中は、燃焼ファン140が作動しており、燃料ガスと燃焼用空気とが適切な比率(空燃比)となるように燃焼ファン140の送風量(回転数)が設定される。一方、掃気運転中の燃焼ファン140の送風量は、バーナ110の生成熱量が最小のときの送風量と同等に設定される。
FIG. 4 is a flowchart of the scavenging control process executed by the
こうして掃気運転を開始したら、バーナ110の消火が、熱媒の温度が消火温度に達したことによるものであるか否かを判断する(STEP102)。前述したようにバーナ110の消火は、熱源装置1(暖房端末300)の運転スイッチが切られるか、あるいは熱媒の温度(熱媒温度センサー210の検知温度)が消火温度に達すると行われる。そして、熱媒の温度が消火温度に達したことによるものではなく、運転スイッチが切られたことによってバーナ110の消火が行われた場合は(STEP102:no)、掃気運転の実行時間(以下、掃気時間)を所定時間に設定する(STEP104)。この所定時間は、暖かく湿った燃焼排気を排気口230から排出させると共に、ドレン受け220に溜まった暖かいドレン排水やその周辺の温度を下げる(湿気を多く含んだ逆流を抑制する)のに十分な時間、例えば3分に設定される。尚、所定時間は、熱源装置1のバーナ110から排気口230までの内容積や、燃焼ファン140の送風能力に応じて設定される。
When the scavenging operation is started in this way, it is determined whether or not the fire extinguishing of the
これに対して、熱媒の温度が消火温度に達したことによってバーナ110の消火が行われた場合は(STEP102:yes)、掃気時間を所定時間よりも短い時間に設定する(STEP106)。掃気運転は、燃焼排気を排気口230から排出させるだけでなく、燃焼室102に残った燃料ガスを放出して次回の点火時の爆発的な着火を防止したり、バーナ110の消火直後に燃焼排気の停滞による第1熱交換器200の部分的な過熱が起こること(後沸き)を防止したりするためにも必要であることから、所定時間よりも短い時間としては、これらを防止するのに十分な時間、例えば10秒に設定される。
On the other hand, when the fire of the
こうして掃気時間を設定すると、バーナ110の消火から掃気時間が経過したか否かを判断する(STEP108)。掃気時間が経過していない場合は(STEP108:no)、掃気時間が経過するまで待機する。その後、掃気時間が経過した場合は(STEP108:yes)、燃焼ファン140を停止させることで掃気運転を終了し(STEP110)、図4の掃気制御処理も終了する。 After setting the scavenging time in this way, it is determined whether or not the scavenging time has elapsed since the extinguishing of the burner 110 (STEP 108). If the scavenging time has not elapsed (STEP 108: no), the process waits until the scavenging time has elapsed. Thereafter, if the scavenging time has elapsed (STEP 108: yes), the scavenging operation is terminated by stopping the combustion fan 140 (STEP 110), and the scavenging control process of FIG. 4 is also terminated.
以上に説明したように本実施例の熱源装置1では、運転スイッチが切られてバーナ110の消火が行われると、マニホールド120が十分に暖まっていない場合があり、結露する可能性があるため、所定時間(3分)に亘って掃気運転を十分に行うことで、マニホールド120での結露の発生を抑制することができる。また、運転スイッチが切られた後は、熱媒の温度を維持する必要がないので、掃気運転(燃焼ファン140の送風)によって第1熱交換器200などが冷却されても、熱効率が問題になることもない。
As described above, in the heat source device 1 according to the present embodiment, when the operation switch is turned off and the
これに対して、熱媒の温度が消火温度に達してバーナ110の消火が行われると、断続燃焼制御によって熱媒の温度が維持された状態であり、マニホールド120は十分に暖まっているので、マニホールド120で結露は生じ難い。そして、断続燃焼制御ではバーナ110の消火が行われても、その後にバーナ110での燃焼の再開が予定されていることから、所定時間よりも短い掃気時間(10秒)に短縮することで、掃気運転(燃焼ファン140の送風)による第1熱交換器200などの冷却を低減することができ、その結果、熱媒の温度を維持する熱効率を向上させることが可能となる。
On the other hand, when the temperature of the heat medium reaches the fire extinguishing temperature and the fire of the
上述した本実施例の熱源装置1には、次のような変形例も存在する。以下では、上述の実施例とは異なる点を中心に変形例について説明する。尚、変形例の説明では、上述の実施例と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。 The heat source device 1 of the present embodiment described above has the following modifications. Hereinafter, modified examples will be described focusing on points different from the above-described embodiment. In the description of the modification, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
図5は、変形例の制御部150が実行する掃気制御処理のフローチャートである。変形例の掃気制御処理も、前述した実施例と同様に、バーナ110の燃焼制御処理でバーナ110の消火が行われると、実行される。変形例の掃気制御処理では、作動中の燃焼ファン140の送風を継続することによって掃気運転を開始すると(STEP200)、続いて、外気温が基準値(例えば15度)以上であるか否かを判断する(STEP202)。変形例の熱源装置1には、外気温を検知する図示しない外気温センサーが外部に設置されており、この外気温センサーは制御部150と接続されている。
FIG. 5 is a flowchart of a scavenging control process executed by the
そして、外気温が基準値(15度)以上である場合は(STEP202:yes)、掃気時間を第1所定時間に設定する(STEP204)。変形例の熱源装置1では、外気温が基準値以上であれば、マニホールド120で結露が生じ難い状況にあり、第1所定時間は、結露を防止するよりも、次回の点火時の爆発的な着火や、後沸きを防止するのに十分な時間、例えば10秒に設定される。 If the outside air temperature is equal to or higher than the reference value (15 degrees) (STEP 202: yes), the scavenging time is set to a first predetermined time (STEP 204). In the heat source device 1 of the modified example, if the outside air temperature is equal to or higher than the reference value, the dew condensation is hardly generated in the manifold 120, and the first predetermined time is more explosive than the prevention of dew condensation at the next ignition. The time is set to a time sufficient to prevent ignition and after-boiling, for example, 10 seconds.
一方、外気温が基準値(15度)よりも低い場合は(STEP202:no)、次に、バーナ110の消火が、熱媒の温度が消火温度に達したことによるものであるか否かを判断する(STEP206)。そして、熱媒の温度が消火温度に達したことによるものではなく、運転スイッチが切られたことによってバーナ110の消火が行われた場合は(STEP206:no)、掃気時間を第1所定時間よりも長い第2所定時間に設定する(STEP208)。外気温が基準値よりも低く、且つマニホールド120が十分に暖まる前にバーナ110の消火が行われると、マニホールド120で結露が生じ易い状況にあるので、第2所定時間としては、結露を防止するために十分な時間、例えば3分に設定される。
On the other hand, if the outside air temperature is lower than the reference value (15 degrees) (STEP 202: no), then it is determined whether or not the fire extinguishing of the
これに対して、熱媒の温度が消火温度に達したことによってバーナ110の消火が行われた場合は(STEP206:yes)、外気温が基準値よりも低くても、掃気時間を延長することなく、第1所定時間(10秒)に設定する(STEP204)。
On the other hand, if the
こうして掃気時間を設定すると、バーナ110の消火から掃気時間が経過したか否かを判断し(STEP210)、掃気時間が経過していない場合は(STEP210:no)、掃気時間が経過するまで待機する。その後、掃気時間が経過した場合は(STEP210:yes)、燃焼ファン140を停止させることで掃気運転を終了し(STEP212)、図5の掃気制御処理も終了する。
When the scavenging time is set in this manner, it is determined whether the scavenging time has elapsed since the
以上のように変形例の熱源装置1では、まず外気温に基づいて、マニホールド120で結露が生じ易い状況であるか否かを判断し、外気温が基準値(15度)よりも低く結露が生じ易い状況では、掃気時間を延長することで、結露の発生を抑制することができる。ただし、外気温が基準値よりも低くても、熱媒の温度が消火温度に達してバーナ110の消火が行われた場合は、断続燃焼制御中でマニホールド120は十分に暖まっており、マニホールド120で結露は生じ難いことから、掃気時間を延長しないことで、掃気運転(燃焼ファン140の送風)による第1熱交換器200などの冷却が抑えられ、熱媒の温度を維持する熱効率を向上させることができる。
As described above, in the heat source device 1 according to the modified example, first, it is determined whether or not the dew condensation is likely to occur in the manifold 120 based on the outside air temperature, and the outside air temperature is lower than the reference value (15 degrees). In a situation that is likely to occur, the generation of dew can be suppressed by extending the scavenging time. However, even if the outside air temperature is lower than the reference value, when the temperature of the heat medium reaches the extinguishing temperature and the fire of the
以上、本実施例および変形例の熱源装置1について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。 As described above, the heat source device 1 according to the present embodiment and the modification are described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment and the modification, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. It is.
例えば、前述した実施例の熱源装置1では、暖房用の熱を供給するようになっていたが、断続燃焼制御を行う熱源装置1であれば、暖房用の熱を供給するものに限られず、給湯用の熱を供給するものであってもよい。図6は、熱源装置1で給湯用の熱を供給する例を示した説明図である。図6には、熱源装置1の循環回路208に設けられた液/液熱交換器310が示されている。液/液熱交換器310は、二重管構造になっており、内管310aには往き通路208aおよび戻り通路208bが接続されて、第1熱交換器200で加熱された熱媒が循環するようになっている。一方、外管310bには、戻り通路208b側の端部に給水通路312が接続され、往き通路208a側の端部に給湯通路314が接続されている。給水通路312を通じて供給された水は、液/液熱交換器310で熱媒との熱交換によって加熱された後、湯となって給湯通路314に流出する。給水通路312には、水の流れを検知する図示しない流量センサーが設けられており、この流量センサーは制御部150と接続されている。そして、制御部150は、流量センサーで水の流れが検知されると、循環ポンプ206および燃焼ファン140を作動させると共に、バーナ110で燃焼を開始させるようになっている。このような給湯用の熱を供給する熱源装置1においても、前述した実施例と同様に、本発明を好適に適用することができる。
For example, in the heat source device 1 of the above-described embodiment, heat for heating is supplied. However, the heat source device 1 that performs intermittent combustion control is not limited to a device for supplying heat for heating. It may supply heat for hot water supply. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example in which the heat source device 1 supplies heat for hot water supply. FIG. 6 shows a liquid /
また、前述した変形例では、外気温が基準値(15度)よりも低くても、熱媒の温度が消火温度に達してバーナ110の消火が行われた場合は、掃気時間を第1所定時間(10秒)よりも長い第2所定時間(3分)に延長することなく、第1所定時間に設定するようになっていた。しかし、このような場合の掃気時間は、外気温が基準値以上である場合と同じ第1所定時間に限られず、第2所定時間よりも短ければ、第1所定時間よりも長い時間(例えば30秒)に設定してもよい。このようにしても、掃気時間が第2所定時間に設定される場合に比べて、掃気運転(燃焼ファン140の送風)による第1熱交換器200などの冷却が抑えられるので、断続燃焼制御で熱媒の温度を維持する熱効率の向上を図ることができる。もちろん、掃気時間を短く設定するほど、熱効率を向上させることができる。
In the above-described modified example, even when the outside air temperature is lower than the reference value (15 degrees), if the temperature of the heat medium reaches the fire extinguishing temperature and the fire of the
1…熱源装置、 100…燃焼ユニット、 102…燃焼室、
110…バーナ、 112…炎口、 114…ガス流入口、
116…混合通路、 120…マニホールド、 122…ノズル、
124…ガス流通孔、 126…分配通路、 130…ガス流路、
132…元弁、 134…比例弁、 136a…第1切換弁、
136b…第2切換弁、 140…燃焼ファン、 142…点火プラグ、
150…制御部、 200…第1熱交換器、 202…第2熱交換器、
204…連絡通路、 206…循環ポンプ、 208…循環回路、
208a…往き通路、 208b…戻り通路、 210…熱媒温度センサー、
222…排水管、 224…中和器、 230…排気口、
300…暖房端末、 310…液/液熱交換器、 310a…内管、
310b…外管、 312…給水通路、 314…給湯通路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat
110: burner, 112: flame outlet, 114: gas inlet,
116: mixing passage, 120: manifold, 122: nozzle,
124: gas passage hole, 126: distribution passage, 130: gas passage,
132: main valve, 134: proportional valve, 136a: first switching valve,
136b: second switching valve, 140: combustion fan, 142: spark plug,
150: control unit, 200: first heat exchanger, 202: second heat exchanger,
204: communication passage, 206: circulation pump, 208: circulation circuit,
208a: outgoing passage, 208b: return passage, 210: heat medium temperature sensor,
222: drain pipe, 224: neutralizer, 230: exhaust port,
300: heating terminal 310: liquid /
310b: outer pipe, 312: water supply passage, 314: hot water supply passage.
Claims (1)
前記バーナに向けて燃焼用空気を送る燃焼ファンと、
前記バーナからの燃焼排気との熱交換によって熱媒を加熱する熱交換器と、
前記バーナへの前記燃料ガスの供給量を制御して前記熱媒の温度を調節する燃焼制御部と、
前記熱交換器を通過した前記燃焼排気を外部に排出する排気口と、
前記バーナの消火後に、前記燃焼ファンの送風を所定時間に亘って維持することで前記燃焼排気を前記排気口から排出させる掃気運転の実行を制御する掃気制御部と、
外気温を検知する外気温センサーと
を備え、前記熱媒を介して熱を供給する熱源装置において、
前記燃焼制御部は、前記熱媒の温度が所定温度を超えると、該熱媒の温度を維持するように前記バーナの消火と燃焼とを繰り返す断続燃焼制御を実行可能であり、
前記掃気制御部は、
前記外気温センサーの検知温度が基準値以上であると、前記掃気運転を第1所定時間に亘って実行するのに対し、
前記外気温センサーの検知温度が前記基準値よりも低いと、前記第1所定時間よりも長い第2所定時間に亘って前記掃気運転を実行し、
前記断続燃焼制御によって前記バーナの消火が行われた場合には、前記外気温センサーの検知温度が前記基準値よりも低くても、前記掃気運転の実行時間を、前記第2所定時間よりも短く、且つ前記第1所定時間以上に設定する
ことを特徴とする熱源装置。 A burner for burning fuel gas injected from the nozzle,
A combustion fan that sends combustion air toward the burner;
A heat exchanger that heats the heat medium by heat exchange with the combustion exhaust from the burner;
A combustion control unit that controls the supply amount of the fuel gas to the burner to adjust the temperature of the heat medium,
An exhaust port for discharging the combustion exhaust gas that has passed through the heat exchanger to the outside;
After the extinguishing of the burner, a scavenging control unit that controls execution of a scavenging operation that discharges the combustion exhaust gas from the exhaust port by maintaining the ventilation of the combustion fan for a predetermined time ,
An external air temperature sensor that detects an external air temperature, and a heat source device that supplies heat via the heat medium,
When the temperature of the heat medium exceeds a predetermined temperature, the combustion control unit can execute intermittent combustion control that repeats fire extinguishing and combustion of the burner so as to maintain the temperature of the heat medium,
The scavenging control unit,
If the detected temperature of the outside air temperature sensor is equal to or higher than a reference value, the scavenging operation is performed for a first predetermined time,
When the detected temperature of the outside air temperature sensor is lower than the reference value, the scavenging operation is performed for a second predetermined time longer than the first predetermined time,
If the fire of the burner is extinguished by the intermittent combustion control, the execution time of the scavenging operation is shorter than the second predetermined time even if the detected temperature of the outside air temperature sensor is lower than the reference value. And the heat source device is set to be equal to or longer than the first predetermined time .
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