JP6722546B2 - Combustion device - Google Patents
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Description
本発明は、燃焼装置、特に、バーナの燃焼用空気を燃焼ファンによって強制的に筐体内へ供給するように構成された燃焼装置に関する。 The present invention relates to a combustion device, and more particularly to a combustion device configured to forcibly supply combustion air of a burner into a housing by a combustion fan.
従来、バーナで生成された燃焼排ガス中の熱を熱交換器によって回収し、水や空気などの被加熱流体を加熱する給湯器、暖房用熱源機等の燃焼装置において、バーナへ安定して燃焼用空気を供給すべく、燃焼ファンによって強制的に外部の空気を筐体内へ導入するように構成されたものが知られている(例えば、特許文献1から3参照)。
Conventionally, in a combustion device such as a water heater or a heating heat source device that recovers the heat in the combustion exhaust gas generated by the burner with a heat exchanger and heats the fluid to be heated such as water or air, the burner is stably burned. There is known a structure in which external air is forcibly introduced into the housing by a combustion fan in order to supply use air (for example, refer to
ところで、この種の燃焼装置では、燃焼運転中、熱交換器の表面で燃焼排ガス中の水分が凝縮し、強酸性のドレンが生成される。そのため、燃焼運転の終了後、筐体内部の熱対流や負圧、排気筒からの風の吹き込みなどの影響により熱交換器周辺の空気が給排気経路の上流側へ逆流すれば、熱交換器の表面から蒸発したドレン、即ち、強酸性の水蒸気によって、燃焼ファンや予混合器など熱交換器の上流側に配設された構成部品の腐食を招く虞があった。 By the way, in this type of combustion apparatus, the water in the combustion exhaust gas is condensed on the surface of the heat exchanger during the combustion operation to generate a strongly acidic drain. Therefore, after the end of combustion operation, if the air around the heat exchanger flows back to the upstream side of the air supply/exhaust path due to the effects of heat convection and negative pressure inside the housing, and the blowing of air from the exhaust stack, etc. The drain evaporated from the surface of the above, that is, the strongly acidic water vapor may cause corrosion of the components arranged upstream of the heat exchanger such as the combustion fan and the premixer.
この問題を考慮し、筐体内の給排気経路に逆流防止弁を設け、燃焼運転が停止した後、熱交換器の表面から発生した酸性水蒸気が上流側へ逆流するのを防止する方法が考えられる。しかしながら、上記のように逆流防止弁を設けても、ごみ噛みや可動部の固着等によって逆流防止弁が正常に閉弁されない開故障が生じた場合には、酸性水蒸気の逆流を防止できず、使用者が気づかない間に上記構成部品の腐食が進行する問題があった。 In consideration of this problem, a method may be considered in which a check valve is provided in the air supply/exhaust path in the housing to prevent acid steam generated from the surface of the heat exchanger from flowing back to the upstream side after the combustion operation is stopped. .. However, even if the check valve is provided as described above, if an open failure occurs in which the check valve is not normally closed due to dust bite or sticking of the movable part, it is not possible to prevent the backflow of acidic water vapor, There is a problem that corrosion of the above-mentioned components progresses before the user notices.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、熱交換器周辺の空気が上流側へ逆流するのを防止する逆流防止弁を備えた燃焼装置において、逆流防止弁の開故障に起因する装置内部の不具合を適切に防止可能な燃焼装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to open a check valve in a combustion apparatus including a check valve that prevents air around a heat exchanger from flowing backward to the upstream side. An object of the present invention is to provide a combustion device capable of appropriately preventing a malfunction inside the device due to a failure.
本発明は、筐体内の給排気経路に、燃料ガスを燃焼させるバーナと、バーナにより生成された燃焼排ガス中の熱を回収して被加熱流体を加熱する熱交換器と、バーナへ燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、燃焼ファンの停止中に閉弁して熱交換器周辺の空気が燃焼ファン側へ逆流するのを防止する逆流防止弁とを備え、室内に設置される燃焼装置であって、室外に繋がる排気筒を接続するための排気筒接続部と、給排気経路におけるバーナより下流側の温度を検知する排気温度検知手段と、排気温度検知手段によって検知される排気検知温度が所定の変動を示したか否かを判定する変動判定手段とを備え、燃焼ファンを停止したときに排気検知温度が所定の変動を示した場合に、逆流防止弁の開故障と判定して所定の異常対応処理を行うことを特徴とする。 The present invention provides a burner that burns a fuel gas, a heat exchanger that recovers heat in combustion exhaust gas generated by the burner and heats a fluid to be heated, and a combustion air to the burner in a supply/exhaust path in a housing. A combustion device installed in a room, equipped with a combustion fan that supplies heat and a check valve that closes the valve while the combustion fan is stopped to prevent the air around the heat exchanger from flowing back to the combustion fan. The exhaust pipe connecting portion for connecting the exhaust pipe connected to the outside, the exhaust temperature detecting means for detecting the temperature on the downstream side of the burner in the supply/exhaust path, and the exhaust detection temperature detected by the exhaust temperature detecting means are predetermined. If the exhaust detection temperature shows a predetermined variation when the combustion fan is stopped, it is determined that the check valve has an open failure and a predetermined abnormality is detected. It is characterized by performing a corresponding process.
燃焼ファンが停止したときに逆流防止弁が正常に閉弁された場合は、当然ながら給排気経路における空気の流通が停止されるため、給排気経路のバーナより下流側の温度は変動し難い。これに対し、燃焼ファンが停止されたときに逆流防止弁が開弁状態のまま閉弁しなくなる開故障が生じていると、筐体内部の熱対流や負圧、排気筒からの風の吹き込みなどの影響により、室外の空気が排気筒を通じて給排気経路に流入する。そのため、バーナより下流側の温度は比較的急激に変動する。従って、本発明のように、燃焼ファンを停止したときに排気検知温度が所定の変動を示した場合に、逆流防止弁が開故障状態であるとして所定の異常対応処理を行うことで、たとえ何らかの原因により逆流防止弁が正常に閉弁されなくなっていても、その状態での使用を異常対応処理によって抑止することが可能である。 When the check valve is normally closed when the combustion fan is stopped, the air flow in the air supply/exhaust path is naturally stopped, so that the temperature downstream of the burner in the air supply/exhaust path is unlikely to change. On the other hand, if there is an open failure in which the check valve does not close when the combustion fan is stopped, the convection and negative pressure inside the housing, and the blowing of air from the exhaust stack Due to such effects, outdoor air flows into the air supply/exhaust path through the exhaust stack. Therefore, the temperature downstream of the burner changes relatively rapidly. Therefore, as in the present invention, when the exhaust gas detection temperature shows a predetermined variation when the combustion fan is stopped, it is determined that the check valve is in the open failure state, and the predetermined abnormality handling processing is performed. Even if the check valve is not closed normally due to the cause, it is possible to suppress the use in that state by the abnormality handling processing.
尚、上記所定の変動には、排気検知温度が所定の範囲から逸脱する場合や、排気検知温度の変化勾配が所定の範囲から逸脱する場合が挙げられる。また、上記異常対応処理には、逆流防止弁が開故障状態であることを音声や表示にて報知する、バーナの点火を禁止する等の処理が考えられる。 The predetermined fluctuation may be a case where the exhaust gas detection temperature deviates from a predetermined range or a case where the change gradient of the exhaust gas detection temperature deviates from the predetermined range. Further, as the above-mentioned abnormality handling processing, it is conceivable to give a sound or display that the check valve is in the open failure state, prohibit the burner ignition, and the like.
好ましくは、上記燃焼装置において、本燃焼装置が設置される室内の雰囲気温度を検知する室内温度検知手段を備え、変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度と室内温度検知手段によって検知される室内検知温度との差が所定の基準範囲を逸脱した場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定する。 Preferably, in the above combustion apparatus, an indoor temperature detecting means for detecting an ambient temperature inside a room in which the main combustion apparatus is installed is provided, and the fluctuation determining means has the exhaust detection temperature and the indoor temperature detecting means when the combustion fan is stopped. It is determined that the exhaust gas detection temperature exhibits a predetermined variation when the difference from the indoor detection temperature detected by the value deviates from the predetermined reference range.
室外空気の温度(外気温)は、季節や時間帯、使用地域等、環境条件によって大きく異なる。そのため、燃焼ファンが停止された後、排気検知温度が予め設定された温度範囲から外れたか否かによって逆流防止弁の開故障を判定するものとした場合、環境条件の違いにより精度良く判定できない虞がある。しかしながら、本燃焼装置が設置される室内の雰囲気温度(室温)は、外気温に比べて変動が少なく比較的安定している。従って、本発明のように、燃焼ファンを停止したときの排気検知温度と室内検知温度との差に基づいて排気検知温度が所定の変動を示したか否かを判定することで、環境条件が異なっても、逆流防止弁の開故障を精度良く判定することができる。 The temperature of the outdoor air (outside air temperature) varies greatly depending on the environmental conditions such as the season, time zone, and usage area. Therefore, if the open failure of the check valve is determined based on whether or not the exhaust gas detection temperature is outside the preset temperature range after the combustion fan is stopped, it may not be possible to accurately determine due to a difference in environmental conditions. There is. However, the ambient temperature (room temperature) in the room in which the present combustion device is installed is relatively stable compared to the outside air temperature. Therefore, as in the present invention, by determining whether or not the exhaust detection temperature shows a predetermined variation based on the difference between the exhaust detection temperature and the indoor detection temperature when the combustion fan is stopped, the environmental conditions are different. However, the open failure of the check valve can be accurately determined.
好ましくは、上記燃焼装置において、室外に繋がる給気筒を接続するための給気筒接続部と、給気筒を通じて給排気経路に供給される空気の温度を検知する給気温度検知手段とを備え、変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度と給気温度検知手段によって検知される給気検知温度との差が所定の基準値よりも高い状態から基準値以下になった場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定する。 Preferably, in the above combustion device, a supply cylinder connecting portion for connecting a supply cylinder connected to the outside and a supply air temperature detecting means for detecting a temperature of air supplied to the supply/exhaust path through the supply cylinder are provided, When the difference between the exhaust gas detection temperature and the supply air detection temperature detected by the supply air temperature detection means when the combustion fan is stopped becomes higher than a predetermined reference value and falls below a reference value. It is determined that the exhaust gas detection temperature has shown a predetermined fluctuation.
燃焼運転中、排気検知温度は、熱交換器を通過した後の燃焼排ガスと略一致した値になる。一方、給気検知温度は、給気筒を通じて給排気経路に供給される室外空気の温度(外気温)と略一致した値になる。即ち、排気検知温度が給気検知温度よりも明らかに高くなる。これに対し、燃焼ファンが停止されたときに逆流防止弁に開故障が生じている場合は、室外の空気が排気筒および給気筒から共に筐体内に流入するため、排気検知温度および給気検知温度はほぼ等しくなる。従って、本発明のように、燃焼ファンを停止したときの排気検知温度と給気検知温度との差が基準値よりも高い状態から基準値以下になった場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定することで、バーナの燃焼用空気を室外から給気筒を通じて供給するように構成された燃焼装置であっても、逆流防止弁の開故障を精度良く判定することができる。 During combustion operation, the exhaust gas detection temperature has a value that is substantially the same as the combustion exhaust gas that has passed through the heat exchanger. On the other hand, the supply air detection temperature has a value that substantially coincides with the temperature (outside air temperature) of the outdoor air supplied to the supply/exhaust path through the supply cylinder. That is, the exhaust gas detection temperature is obviously higher than the air supply detection temperature. On the other hand, when the check valve has an open failure when the combustion fan is stopped, the outdoor air flows into the housing from both the exhaust cylinder and the supply cylinder, so the exhaust detection temperature and the supply air detection The temperatures are almost equal. Therefore, when the difference between the exhaust gas detection temperature and the supply air detection temperature when the combustion fan is stopped falls below a reference value from a state higher than the reference value as in the present invention, the exhaust detection temperature changes by a predetermined amount. It is possible to accurately determine the open failure of the check valve even in the combustion device configured to supply the combustion air of the burner from the outside through the supply cylinder by determining that the check valve is indicated.
好ましくは、上記燃焼装置において、変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度の単位時間あたりの温度勾配が所定の基準勾配より大きい場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定する。 Preferably, in the above combustion device, the fluctuation determination means indicates a predetermined fluctuation in the exhaust gas detection temperature when the temperature gradient per unit time of the exhaust gas detection temperature is larger than a predetermined reference gradient when the combustion fan is stopped. It is determined that
本発明のように、燃焼ファンを停止したときの排気検知温度の単位時間あたりの温度勾配に基づいて排気検知温度が所定の変動を示したか否かを判定することで、環境条件が異なっても、逆流防止弁の開故障を精度良く判定することができる。 As in the present invention, by determining whether or not the exhaust detection temperature shows a predetermined variation based on the temperature gradient per unit time of the exhaust detection temperature when the combustion fan is stopped, even if the environmental conditions are different. The open failure of the check valve can be accurately determined.
以上のように、本発明によれば、何らかの原因により逆流防止弁が正常に閉弁されなくなっていたことを、排気検知温度の変動から判定し、所定の異常対応処理をおこなうことで、開故障の状態で使用され続けるのを抑止することが可能であるから、酸性水蒸気の逆流に起因する装置内部の不具合を適切に防止できる。 As described above, according to the present invention, it is determined that the check valve is not normally closed due to some reason from the fluctuation of the exhaust gas detection temperature, and the predetermined abnormality handling process is performed to open the malfunction. Since it is possible to prevent the device from being continuously used in this state, it is possible to appropriately prevent a defect inside the device due to the backflow of acidic steam.
次に、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳述する。 Next, modes for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る燃焼装置1は、給水配管L1から熱交換器12内に供給される水(熱媒)をバーナ11で生成される燃焼排ガスにより加熱し、給湯配管L2を通じてカランやシャワーなどの温水利用先Pへ供給する給湯器であり、ガス配管L3から供給される燃料ガスを燃焼させて燃焼排ガスを生成するバーナ11と、上記燃焼排ガス中の熱を回収して被加熱流体(ここでは、水)を加熱する熱交換器12と、バーナ11へ燃焼用空気を供給する燃焼ファン13とを備え、建物の内部や屋外のボックス内等の室内に設置して使用される。
As shown in FIG. 1, a
燃焼装置1の外装ケースとなる筐体10には、筐体10の外部の空気を内部に取り込むための給気口101と、バーナ11から放出された燃焼排ガスを筐体10の外部に排出するための排気口102とが設けられている。排気口102には、室外空間に連通する排気筒M2が接続されており、排気口102から排出される燃焼排ガスは、排気筒M2を通じて室外に排出される。即ち、排気口102が、筐体10に外部の排気筒M2を接続するための排気筒接続部となる。
A
尚、図示しないが、筐体10は、前面が開口する略矩形箱状のケース本体と、ケース本体の前面開口部を被閉する前パネルとで構成され、前パネルの前面が燃焼装置1の正面となる。従って、本明細書では、筐体10を前パネルの前面側から見たときの奥行き方向を燃焼装置1の前後方向、幅方向を燃焼装置1の左右方向、高さ方向を燃焼装置1の上下方向という。
Although not shown, the
筐体10の内部には、熱交換器12の外郭を構成し、上下端が開口する略矩形筒状の缶体20が収容されている。缶体20の上端開口部31には、バーナ11の外郭を構成し、下面が開口する略矩形箱状のバーナボディ21が連設されている。一方、缶体20の下端開口部32には、上面が開口する略矩形箱状の排気カバー22が連設されている。排気カバー22の下部には、排気導出口221が設けられており、排気口102は、筐体10内に延設される排気導出管23を介して排気導出口221に繋がっている。
Inside the
バーナボディ21の上部には、ガス導入口211が設けられており、燃焼ファン13は、ガス導入口211に接続されている。また、燃焼ファン13の吸込口131には、給気口101から筐体10内に取り込まれる空気を、ガス配管L3から導入される燃料ガスと混合する予混合器14が連設されている。
A
予混合器14には、一端が筐体10内に開放し、筐体10内の空気を予混合器14に導く給気管24と、ガス配管L3から導入される燃料ガスを予混合器14に導くガス導入管25とが接続されており、燃焼ファン13を作動させると共に、予混合器14内に組み込まれた図示しない混合弁の開度を調整することで、ガス導入管25から導入される燃料ガスと筐体10内の空気との混合ガスがバーナボディ21内に供給される。
In the
バーナボディ21の下面開口部には、複数の炎孔を有する燃焼プレート210が設けられており、バーナ11は、バーナボディ21内に供給された混合ガスを燃焼ファン13の給気圧によって燃焼プレート210の炎孔から下方へ向けて放出し、着火させることで燃焼排ガスを生成する。即ち、バーナ11は、下面が燃焼面となるように構成されており、バーナ11の燃焼量は、燃焼ファン13の駆動源であるファンモータ130の回転数を変更することで調整される。
A
このように、筐体10内には、給気口101から給気管24、予混合器14、燃焼ファン13の収容ケース、バーナボディ21、缶体20、排気カバー22、および排気導出管23の各内部空間を通って排気口102に至る空気の流通経路、即ち、給排気経路が形成されており、燃焼ファン13を作動させることで、筐体10外部(ここでは、室内)の空気が給気口101から給排気経路を通って排気口102へ導かれ、排気筒M2を通って筐体10外部(ここでは、室外)へ排出される。
As described above, in the
バーナボディ21のガス導入口211には、燃焼ファン13を作動した際に燃焼ファン13からバーナボディ21内に送出される空気の圧力(給気圧)によって開弁し、燃焼ファン13の停止中は自重により閉弁状態で維持されるフラップ式の逆流防止弁15が設けられている。
The
従って、燃焼ファン13を停止した結果、逆流防止弁15が正常に閉じれば、燃焼ファン13によってバーナボディ21内に導入された混合ガスや、バーナ12から缶体20内に供給された燃焼排ガス、缶体20から排気導出管23に導出された燃焼排ガス、熱交換器12の表面から発生する強酸性の水蒸気を含んだ缶体20内の空気など、燃焼ファン13より下流側の空気が燃焼ファン13側へ逆流するのが阻止される。
Therefore, as a result of stopping the
熱交換器12は、缶体20内に供給される燃焼排ガス中の顕熱を回収し、給水配管L1から供給される水を加熱する顕熱熱交換部12Aと、缶体20内に供給される燃焼排ガス中の潜熱を回収し、上記水を加熱する潜熱熱交換部12Bとで構成されている。
The
缶体20は、顕熱熱交換部12Aの外郭を構成する上部缶体20Aと、潜熱熱交換部12Bの外郭を構成する下部缶体20Bとからなり、上部缶体20Aの上部にバーナ11が連結され、上部缶体20Aの下部に下部缶体20Bが連結され、下部缶体20Bの下部に排気カバー22が連結される。従って、バーナ11で生成された燃焼排ガスは、顕熱熱交換部12Aに対して上方から導入され、さらに潜熱熱交換部12Bを通ってその下方の排気カバー22へ導出される。
The
顕熱熱交換部12Aは、上部缶体20Aと、上部缶体20A内に所定の間隙を存して縦向き横並びで複数並設される平板状の伝熱フィン41と、各伝熱フィン41に貫挿され、上部缶体20Aの側壁相互間に略水平に延設される第1伝熱管42と、上部缶体20Aの側壁に沿って延設される第2伝熱管43とで構成されている。
The sensible heat
第1伝熱管42および第2伝熱管43の管端相互はそれぞれ、直列的に接続されており、上部缶体20A内で蛇行する一本の顕熱熱交換管路を構成している。上記顕熱熱交換管路の下流端となる第2伝熱管43の出水側の管端は、給湯配管L2へ湯を導出する出湯管26に接続され、上記顕熱熱交換管路の上流端となる第1伝熱管42の入水側の管端は、潜熱熱交換部12Bの潜熱熱交換管路に連結管40を介して接続されている。
The pipe ends of the first
潜熱熱交換部12Bは、下部缶体20Bと、複数の板体を縦向き横並びで重ね合わせてそれら板体相互間に通水可能な中空部を画成した伝熱ユニット44とで構成されており、上記中空部が一つの潜熱熱交換管路となる。
The latent heat
伝熱ユニット44の一側面には、上記潜熱熱交換管路の上流端となる入水側管接続部33と、上記潜熱熱交換管路の下流端となる出水側管接続部34とが設けられており、出水側管接続部34に連結管40が接続され、入水側管接続部33に給水配管L1から水を導入する入水管27が接続されている。
On one side surface of the
従って、給湯運転時、給水配管L1から入水管27に導入される水は、潜熱熱交換部12Bの伝熱ユニット44内を通って連結管40に導出され、さらに顕熱熱交換部12Aの第1伝熱管42および第2伝熱管43を通って出湯管26から給湯配管L2に導出される。また、その際、筐体10内に供給される燃焼排ガス中の顕熱が伝熱フィン41や第1伝熱管42、第2伝熱管43により回収され、上記燃焼排ガス中の潜熱が伝熱ユニット44により回収される。これにより、所望温度の湯が温水利用先Pに供給される。
Therefore, during the hot water supply operation, the water introduced from the water supply pipe L1 to the
排気カバー22の底部には、熱交換器12で燃焼排ガス中の顕熱や潜熱を回収する際に、伝熱ユニット44や伝熱フィン41、第1伝熱管42、第2伝熱管43の表面で凝縮生成され、排気カバー22内の底部に滴下した強酸性のドレンを回収して中和するドレン中和器16が連結されている。尚、ドレン中和器16に回収されたドレンは、内部に装填された中和剤により中和された後、装置外部へ排出される。
At the bottom of the
入水管27には、熱交換器12への給水量を検出する水量センサ51が配設されている。また、排気導出管23の排気口102との接続部近傍位置には、給排気経路におけるバーナ11の配設部より下流側の温度を検知する排気温度検知手段として排気温度センサ52が配設されており、筐体10内における給気口101の近傍位置には、筐体10の外部の雰囲気温度を検知する室内温度検知手段として室内温度センサ53が配設されている。
A
筐体10内には、バーナ11の点火や消火、ファンモータ130の回転数の調整、予混合器14の混合弁の開度調整など、燃焼装置1による給湯運転動作を制御する制御回路6が組み込まれており、バーナ11の図示しない点火装置、ファンモータ130、予混合器14の混合弁、水量センサ51、排気温度センサ52、および室内温度センサ53は、電気配線を通じて制御回路6に接続されている。また、制御回路6には、燃焼装置1の動作状態の表示や音声出力、動作条件の設定を行うための図示しない操作端末が接続されている。
A
図示しないが、制御回路6は、バーナ11の点火や消火、燃焼量の調整を行う燃焼制御部、燃焼ファン13の作動や停止、回転数の調整を行う給排気制御部、水量センサ51の検知水量に基づいて温水利用先Pへ出水が行われているか否かを判定する出水判定部、温水利用先Pへの出水が開始された場合に、燃焼ファン13を作動させてバーナ11へ混合ガスを供給し、バーナ11を点火させる一方、温水利用先Pへの出水が停止された場合には、バーナ11への燃料ガスの供給を遮断してバーナ11を消火させる燃焼運転の実行部等の回路構成を有している。
Although not shown, the
また、制御回路6は、燃焼運転の終了後、排気温度センサ52の検知温度(排気検知温度)T2と室内温度センサ53の検知温度(室内検知温度)T3との差の絶対値が所定の基準値Ts以下になったか否かに基づいて逆流防止弁15の閉弁不良を判定する開故障判定部、逆流防止弁15が閉弁不良と判定された場合に、その旨を操作端末から表示や音声にて報知させる報知制御部、上記基準値Tsを記憶する記憶部、燃焼運転中の経過時間を計測する計時部等の回路構成を有している。
In addition, the
図2に示すように、本実施の形態に係る燃焼装置1では、まず、操作端末の図示しない運転スイッチにてオン操作がなされると、水量センサ51の検知水量が所定値以上になったか否かの監視を開始する(ST1)。即ち、運転待機状態になる。
As shown in FIG. 2, in the
温水利用先Pにて出水が開始され、水量センサ51の検知水量が所定値以上になれば、燃焼ファン13を所定の回転数にて作動させると共に、予混合器14の混合弁を開いてバーナ11への燃料ガスの供給を開始し、バーナ11を点火させる。即ち、燃焼運転を開始する(ST2)。これにより、バーナ11から熱交換器12の缶体20内へ高温の燃焼排ガスが供給され、熱交換器12内を流通する水を加熱していく。その結果、温水利用先Pへ所望温度の湯が供給される。
When the hot water utilization destination P starts water discharge and the amount of water detected by the
温水利用先Pにて出水が停止され、水量センサ51の検知水量が所定値未満になれば、予混合器14の混合弁を閉じてバーナ11への燃料ガスの供給を停止し、バーナ11を消火させると共に、燃焼ファン13を停止する。即ち、燃焼運転を停止する(ST3〜ST4)。これにより、缶体20内への燃焼排ガスの供給が停止される。
When water output is stopped at the hot water use destination P and the amount of water detected by the
燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン13が停止され、燃焼ファン13の給気圧が下がった結果、逆流防止弁15が正常に閉じられた場合は、室外の空気が排気筒M2を通じて筐体10の給排気経路に流入するのが阻止されるため、排気温度センサ52の検知温度T2は、熱交換器12を通過した後の燃焼排ガスの温度と略一致した値(例えば、50〜60℃)になる。一方、室内温度センサ53の検知温度T3は、燃焼運転中に筐体10内に供給される室内空気の温度、即ち、室温と略一致した値(例えば、夏期で25℃、冬期で20℃)になる。従って、燃焼ファン13が停止されてから所定時間(例えば、30秒間)が経過しても、それら両検知温度T2,T3の差の絶対値|T2−T3|は基準値Ts(例えば、20℃)より高い値で維持される。よって、逆流防止弁15は正常に閉弁された状態であると判定し、ST1のステップに戻る(ST5,ST1)。
When the
これに対し、燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン13が停止され、燃焼ファン13の給気圧が下がったにもかかわらず、ごみ噛みや可動部の固着等によって逆流防止弁15が正常に閉じられない閉弁不良(開故障)が生じた場合は、熱交換器12を通過した後の燃焼排ガスの温度よりも低い室外の空気が排気筒M2を通じて排気導出管23に流入する。従って、この場合、排気温度センサ52の検知温度T2は、排気導出管23に流入する室外空気の温度、即ち、外気温に近似した値(例えば、夏期で33℃、冬期で5℃)まで降下し、両検知温度T2,T3の差の絶対値|T2−T3|は小さくなる。その結果、両検知温度T2,T3の差の絶対値|T2−T3|が基準値Ts以下になれば、逆流防止弁15は正常に閉弁されていない閉弁不良の状態であると判定し、その旨を操作端末から表示や音声にて報知させる(ST6)。
On the other hand, the
逆流防止弁15の閉弁不良の報知は、操作端末の図示しない設定スイッチにて所定のリセット操作がなされるまで続けられ(或いは、一定時間が経過すれば音声出力のみ停止し)、その後、リセット操作がなされれば、上記報知を停止し、ST1のステップに戻る(ST7〜ST8,ST1)。
The notification of the valve closing failure of the
このように、上記実施の形態に係る燃焼装置1によれば、燃焼運転が終了して燃焼ファン13が停止された後、室内温度センサ53の検知温度T3より明らかに高かった排気温度センサ52の検知温度T2が降下し、両検知温度T2,T3の差が小さくなった場合、即ち、両検知温度T2,T3の差が基準範囲を逸脱した場合は、排気温度センサ52の検知温度T2が異常な変動を示したとして、逆流防止弁15が閉弁不良状態である旨を報知するから、その状態で使用され続けるのを抑止することが可能である。これにより、熱交換器12の表面から発生した酸性水蒸気がその上流側へ逆流して燃焼ファン13や予混合器14などの構成部品を腐食させる不具合を適切に防止できる。
As described above, according to the
尚、逆流防止弁15が閉弁不良と判定された場合に、閉弁不良を報知すると共に、或いは、閉弁不良を報知するのに代えて、燃焼ファン13の作動および予混合器14の開弁を禁止し、バーナ11を点火させない燃焼制限機能を備えたものとしてもよい。このものでは、逆流防止弁15が閉弁不良の状態で使用され続けるのを確実に抑止することができるから、酸性水蒸気の逆流に起因する装置内部の不具合をより適切に防止できる。
In addition, when it is determined that the
上記実施の形態では、燃焼ファン13を停止した後、排気検知温度T2が異常な変動を示したか否かを判定する処理として、所定時間が経過するまでの間に排気検知温度T2と室内検知温度T3との差の絶対値が基準値Tsより小さくなったか否かを判定するように構成されたものを説明したが、燃焼ファン13が停止されてから所定時間が経過した時点における排気検知温度T2が基準値Tsより低いか否かを判定し、低ければ閉弁不良と判定するように構成されたものとしてもよい。また、燃焼運転が開始される前(例えば、運転待機状態になった時点)の排気検知温度T2に基づいて季節や時間帯、使用地域等の環境条件を判定し、その環境条件の判定結果に基づいて、排気検知温度T2から室内検知温度T3を減算するか、室内検知温度T3から排気検知温度T2を減算するかを選択し、算出された値が基準値Tsより小さいか否かを判定するように構成されたものとしてもよい。
In the above-described embodiment, the exhaust detection temperature T2 and the indoor detection temperature are determined by the elapse of a predetermined time period as a process of determining whether or not the exhaust detection temperature T2 shows an abnormal change after the
また、上記実施の形態では、予め設定された基準値Tsを用いて排気検知温度T2の異常変動を判定するように構成されているが、水量センサ51の検知水量が所定値以上になった時点、即ち、燃焼運転が開始された時点における排気検知温度T2と室内検知温度T3との差の絶対値を基準値Tsに設定して排気検知温度T2の異常変動を判定する構成としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the reference value Ts set in advance is used to determine the abnormal fluctuation of the exhaust gas detection temperature T2. However, when the detected water amount of the
排気検知温度T2は、燃焼運転が開始される前であっても、外気や前回の燃焼運転によって加熱された排気導出管23や排気口102周辺からの放熱の影響を受けて、室内検知温度T3よりも高くなる場合がある。しかしながら、上記のように燃焼運転が開始された時点における排気検知温度T2と室内検知温度T3との差から基準値Tsを設定することで、環境条件が異なっても排気検知温度T2の異常変動を正確に判定することができる。
Even before the combustion operation is started, the exhaust gas detection temperature T2 is affected by the heat radiation from the exhaust
また、上記実施の形態では、筐体10内における給気口101の近傍位置に設けられた室内温度センサ53によって筐体10の外部の雰囲気温度を検知するものを説明したが、筐体10の外部の雰囲気温度を適切に検知できれば、筐体10の構成壁外側に室内温度センサ53が設けられたものとしてもよいし、給気管24に室内温度センサ53が設けられたものとしてもよいし、燃焼ファン13の吸込口131に室内温度センサ53が設けられたものとしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the ambient temperature outside the
また、上記実施の形態では、燃焼運転が終了して燃焼ファン13が停止されたときの排気検知温度T2と室内検知温度T3との差に基づいて逆流防止弁15の閉弁不良を判定するものを説明したが、バーナ11の燃焼運転が停止されてから所定時間燃焼ファン13を作動させて給排気経路内に残留する燃焼排ガスを筐体10の外部に排出させるポストパージ運転の実行機能を有し、ポストパージ運転が終了して燃焼ファン13が停止されたときの排気検知温度T2と室内検知温度T3との差に基づいて逆流防止弁15の閉弁不良を判定するように構成されたものとしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the valve closing failure of the
詳述すると、ポストパージ運転の終了に伴って燃焼ファン13が停止され、燃焼ファン13の給気圧が下がった結果、逆流防止弁15が正常に閉じられた場合は、室外の空気が排気筒M2を通じて筐体10の給排気経路に流入するのが阻止される。従って、この場合、排気温度センサ52の検知温度T2および室内温度センサ53の検知温度T3は何れも、ポストパージ運転によって筐体10の給排気経路に供給される室内空気の温度(室温)と略一致した値になり、燃焼ファン13が停止されてから所定時間が経過しても、それら両検知温度T2,T3の差の絶対値|T2−T3|は基準値Ts以下の範囲内で推移する。よって、逆流防止弁15は正常に閉弁された状態であると判定する。
More specifically, when the post-purge operation is terminated, the
これに対し、ポストパージ運転の終了に伴って燃焼ファン13が停止され、燃焼ファン13の給気圧が下がったにもかかわらず、逆流防止弁15が正常に閉じられなかった場合は、室温より高い、或いは、室温より低い室外の空気が排気筒M2を通じて筐体10の給排気経路に流入する。従って、この場合、燃焼ファン13が停止されてから所定時間が経過するまでの間に、排気温度センサ52の検知温度T2は、室外空気の温度(外気温)と略一致した値になり、また、室内温度センサ53の検知温度T3は室温と略一致した値になるため、それらの差の絶対値|T2−T3|は基準値Tsより大きくなる。よって、逆流防止弁15は閉弁不良の状態であると判定する。
On the other hand, when the
このように、ポストパージ機能を備えた燃焼装置1であっても、燃焼ファン13が停止された後、略一致していた排気温度センサ52の検知温度T2と室内温度センサ53の検知温度T3との間に所定以上の差が生じた場合、即ち、両検知温度T2,T3の差が基準範囲を逸脱した場合は、排気温度センサ52の検知温度T2が異常な変動を示したとして閉弁不良と判定するから、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
As described above, even in the
また、上記実施の形態に係る燃焼装置1では、燃焼ファン13が停止されたときの排気検知温度T2と室内検知温度T3との差が基準値Tsより小さいか否かに基づいて逆流防止弁15の閉弁不良を判定するものを説明したが、燃焼ファン13が停止されたときの排気検知温度T2の単位時間あたりの温度勾配ΔT2が基準勾配ΔTsより大きいか否かに基づいて逆流防止弁15の閉弁不良を判定するように構成されたものとしてもよい。
Further, in the
詳述すると、燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン13が停止され、燃焼ファン13の給気圧が下がった結果、逆流防止弁15が正常に閉じられた場合は、室外の空気が排気筒M2を通じて筐体10の給排気経路に流入するのが阻止される。従って、この場合、排気温度センサ52の検知温度T2は、自然放熱によって比較的緩やかに降下していく。
More specifically, when the
これに対し、燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン13が停止され、燃焼ファン13の給気圧が下がったにもかかわらず、逆流防止弁15が正常に閉じられなかった場合は、熱交換器12を通過した後の燃焼排ガスの温度よりも低い室外の空気が排気筒M2を通じて排気導出管23に流入する。従って、この場合、排気温度センサ52の検知温度T2は、外気温に近似した値まで急激に降下していく。
On the other hand, when the
そこで、本実施の形態では、燃焼運転が終了して燃焼ファン13が停止された後、排気検知温度T2の単位時間(例えば、10秒間)あたりの温度勾配ΔT2が基準勾配ΔTs(例えば、5deg)以下である場合、即ち、温度の急激な降下が認められない場合は、逆流防止弁15が正常に閉弁された状態であると判定する。一方、上記温度勾配ΔT2が基準勾配ΔTsより大きい場合は、逆流防止弁15が閉弁不良の状態であると判定し、閉弁不良が生じている旨を操作端末から表示や音声にて報知させる等の異常対応処理を行う。これにより、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
Therefore, in the present embodiment, after the combustion operation ends and the
本発明は、図3に示すように、排気口102に、室外へ繋がる外部の給気筒M1が接続されており、バーナ11の燃焼用空気を、室外から給気筒M1を通じて筐体10内へ導くように構成された燃焼装置1Aにも適用できる。
According to the present invention, as shown in FIG. 3, an external supply cylinder M1 connected to the outside is connected to the
詳述すると、燃焼装置1Aは、筐体10内における給気口101の近傍位置に、給気筒M1を通じて筐体10内の給排気経路に供給される空気の温度を検知する給気温度検知手段としての給気温度センサ54が配設されている。
More specifically, the
また、燃焼装置1Aは、燃焼運転が終了して燃焼ファン13が停止された後、所定時間(例えば、30秒間)が経過するまでの間に、排気温度センサ52の検知温度(排気検知温度)T2と給気温度センサ54の検知温度(給気検知温度)T4との差が所定の基準値Ts以下になったか否かによって逆流防止弁15の閉弁不良を判定するように構成されている。
In addition, the
このものでは、燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン13が停止された結果、逆流防止弁15が正常に閉じられた場合、室外の空気が排気筒M2を通じて筐体10の給排気経路に流入するのが阻止されるため、排気検知温度T2は、熱交換器12を通過した後の燃焼排ガスの温度と略一致した値になる。一方、給気検知温度T4は、燃焼運転中に筐体10内に供給される室外空気の温度(外気温)と略一致した値になる。従って、両検知温度T2,T4の差は比較的大きくなる。
In this configuration, when the
これに対し、燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン13が停止されたにもかかわらず、逆流防止弁15が正常に閉じられなかった場合は、熱交換器12を通過した後の燃焼排ガスの温度よりも低い室外の空気が排気筒M2を通じて排気導出管23に流入する。従って、この場合、排気温度センサ52の検知温度T2は、排気導出管23に流入する室外空気の温度(外気温)に近似する値まで降下し、両検知温度T2,T4の差T2−T4は小さくなる。
On the other hand, if the
このように、バーナ11の燃焼用空気を室外から給気筒M1を通じて筐体10内へ導くように構成された燃焼装置1Aであっても、燃焼ファン13が停止されたときの排気検知温度T2と給気検知温度T4との差が基準値Tsよりも高い状態から基準値Ts以下になれば、逆流防止弁15が閉弁不良の状態であると判定するように構成したことで、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
As described above, even in the
本発明は、給湯機能のみ有する給湯器に限らず、風呂追焚機能を有する給湯器にも適用できるし、温水暖房端末へ温水を循環供給する暖房用熱源機、貯湯式給湯システムの熱源機、顕熱熱交換器のみ有する熱源機、熱交換器の内部にバーナで生成される燃焼排ガスを供給して熱を回収させ、熱交換器の配設部周辺に導入される室内外の空気(被加熱流体)を加熱する暖房装置にも適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is not limited to a water heater having only a hot water supply function, and can be applied to a water heater having a bath heating function, a heating heat source device that circulates hot water to a hot water heating terminal, a heat source device of a hot water supply type hot water supply system, A heat source unit that has only a sensible heat exchanger, the combustion exhaust gas generated by a burner is supplied to the inside of the heat exchanger to recover heat, and the indoor and outdoor air introduced around the installation part of the heat exchanger ( It can also be applied to a heating device that heats a heating fluid).
また、本発明は、上記実施の形態のように熱交換器に対して燃焼排ガスを上方から下方へ流通させるように構成された所謂下向き燃焼式の燃焼装置に限らず、熱交換器に対して燃焼排ガスを下方から上方へ流通させるように構成された所謂上向き燃焼式の燃焼装置にも適用できる。 Further, the present invention is not limited to the so-called downward combustion type combustion device configured to flow the combustion exhaust gas from the upper side to the lower side of the heat exchanger as in the above-described embodiment, and is not limited to the heat exchanger. It can also be applied to a so-called upward combustion type combustion device configured to flow the combustion exhaust gas from below to above.
1 燃焼装置
10 筐体
101 給気口
102 排気口(排気筒接続部)
11 バーナ
12 熱交換器
13 燃焼ファン
15 逆流防止弁
52 排気温度センサ(排気温度検知手段)
53 室内温度センサ(室内温度検知手段)
M3 排気筒
T2 排気検知温度
T3 室内検知温度
1
11
53 Indoor temperature sensor (indoor temperature detection means)
M3 Exhaust stack T2 Exhaust detection temperature T3 Indoor detection temperature
Claims (4)
室外に繋がる排気筒を接続するための排気筒接続部と、
給排気経路におけるバーナより下流側の温度を検知する排気温度検知手段と、
排気温度検知手段によって検知される排気検知温度が所定の変動を示したか否かを判定する変動判定手段とを備え、
燃焼ファンを停止したときに排気検知温度が所定の変動を示した場合に、逆流防止弁の開故障と判定して所定の異常対応処理を行うことを特徴とする、燃焼装置。 A burner that burns the fuel gas, a heat exchanger that heats the fluid to be heated by recovering the heat in the combustion exhaust gas generated by the burner, and a combustion air that supplies the combustion air to the burner in the air supply/exhaust path in the housing. A combustion device installed in a room, comprising a fan and a backflow prevention valve that is closed when the combustion fan is stopped to prevent air around the heat exchanger from flowing back to the combustion fan side.
An exhaust stack connection portion for connecting an exhaust stack connected to the outside,
Exhaust temperature detecting means for detecting the temperature on the downstream side of the burner in the supply/exhaust path,
And a variation determination means for determining whether or not the exhaust temperature detected by the exhaust temperature detection means exhibits a predetermined variation,
A combustion apparatus, wherein when the exhaust gas detection temperature shows a predetermined fluctuation when the combustion fan is stopped, it is determined that the check valve has an open failure and a predetermined abnormality handling process is performed.
本燃焼装置が設置される室内の雰囲気温度を検知する室内温度検知手段を備え、
変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度と室内温度検知手段によって検知される室内検知温度との差が所定の基準範囲を逸脱した場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定することを特徴とする、燃焼装置。 The combustion device according to claim 1,
An indoor temperature detecting means for detecting an ambient temperature in the room where the combustion device is installed is provided,
The variation determination means causes a predetermined variation in the exhaust gas detection temperature when the difference between the exhaust gas detection temperature and the indoor temperature detected by the indoor temperature detection means deviates from a predetermined reference range when the combustion fan is stopped. A combustion device, characterized in that it is judged as shown.
室外に繋がる給気筒を接続するための給気筒接続部と、
給気筒を通じて給排気経路に供給される空気の温度を検知する給気温度検知手段とを備え、
変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度と給気温度検知手段によって検知される給気検知温度との差が所定の基準値よりも高い状態から基準値以下になった場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定することを特徴とする、燃焼装置。 The combustion device according to claim 1,
A supply cylinder connecting portion for connecting a supply cylinder connected to the outside,
And a supply air temperature detecting means for detecting the temperature of the air supplied to the supply/exhaust path through the supply cylinder,
When the difference between the exhaust gas detection temperature and the supply air detection temperature detected by the supply air temperature detection means when the combustion fan is stopped becomes higher than a predetermined reference value and falls below a reference value. In addition, the combustion device is characterized in that it is determined that the exhaust gas detection temperature exhibits a predetermined fluctuation.
変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度の単位時間あたりの温度勾配が所定の基準勾配より大きい場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定することを特徴とする、燃焼装置。 The combustion device according to claim 1,
The variation determining means determines that the exhaust detection temperature exhibits a predetermined variation when the temperature gradient of the exhaust detection temperature per unit time is larger than a predetermined reference gradient when the combustion fan is stopped. , Combustion equipment.
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