JPH07217875A - 給湯器 - Google Patents

給湯器

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JPH07217875A
JPH07217875A JP3287494A JP3287494A JPH07217875A JP H07217875 A JPH07217875 A JP H07217875A JP 3287494 A JP3287494 A JP 3287494A JP 3287494 A JP3287494 A JP 3287494A JP H07217875 A JPH07217875 A JP H07217875A
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JP
Japan
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temperature
air
combustion
hot water
supply
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3287494A
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English (en)
Inventor
Kiichi Kamimura
喜市 上村
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Harman Co Ltd
Original Assignee
Harman Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器のフィン部などにドレインが発生す
ることを防止して、熱交換器の耐久性を向上させる。 【構成】 燃料を燃焼させる燃焼部1と、燃焼ガスと熱
交換を行うことにより水を加熱する熱交換部2を具備
し、燃料の供給量に対応して給気ファン3の回転数を制
御することにより燃焼用空気量を変化させる給湯器に、
熱交換部2を通過した後の燃焼ガスの温度(排気温度)
を検出する排気温度検出手段4と、給湯器からの出湯温
度を検出する出湯温度検出手段22と、前記排気温度と
出湯温度から、燃焼ガスの露点を推定する露点推定手段
6と、熱交換部2に結露させないために必要な量の燃焼
用空気を供給できるように、給気ファン3の回転数を制
御する制御手段7とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、気体または液体燃料
を燃焼させ、その燃焼熱により水を加熱するようにした
給湯器に関し、詳しくは、熱交換部における結露を防止
して耐久性を向上させた給湯器に関する。
【0002】
【従来の技術】給湯器は、通常、燃焼用空気とともに供
給される燃料を燃焼させる燃焼部(メインバーナ)と、
燃焼部からの燃焼ガスと熱交換を行うことにより水を加
熱する熱交換部(熱交換器)とを備えて構成されてい
る。
【0003】この給湯器の燃焼用空気の供給は、都市ガ
スやプロパンガスなどの燃料供給量に応じて最適な空気
量を前もって測定しておき、マイコンによりファンの回
転数を変化させて供給空気量(風量)を適正な値にコン
トロールしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ファンの回
転数は、新品時の性能を基準として、燃料の供給量に応
じて最適な量の空気を供給することができるように設定
されており、使用開始後も初期に設定した状態のままで
ファン回転数のコントロールを行っている。
【0005】それゆえ、使用時間の経過とともに埃詰り
により給気抵抗が増大したり、ファンのランナーに埃が
付着したりして空気の供給量が低下した場合にも、ファ
ンの回転数(コントロール条件)が初期設定のままであ
るため、空気供給量が不足するようになる。
【0006】その結果、空気過剰率が低くなり、燃焼ガ
スの温度が高くなって熱交換器における水と燃焼ガスの
熱交換率が上昇する。また、空気供給量が減少すると、
燃料の燃焼により生じる燃焼ガス中の水分の濃度が高く
なるとともに、燃焼ガス量が減少し、熱交換器のフィン
と燃焼ガスの接触時間が増大して、燃焼ガス中の水分が
熱交換器のフィン部などに凝縮しやすくなる。また、供
給される水の温度が低い場合にも、燃焼ガスが露点以下
に冷却されやすくなり、ドレインの発生を招く場合があ
る。
【0007】そして、水分の凝縮により生じたドレイン
が、熱交換器の、通常銅を主材料とするフィン部などを
腐食させるとともに、腐食生成物が燃焼ガス通路(排気
通路)に堆積して、熱交換器の寿命を縮めるという問題
点がある。
【0008】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、熱交換器のフィン部などにドレインが発生するこ
とを抑制、防止することが可能で、耐久性に優れた給湯
器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の給湯器は、燃焼用空気とともに供給され
る燃料を燃焼させる燃焼部と、燃焼部からの燃焼ガスと
熱交換を行うことにより水を加熱する熱交換部を具備
し、燃料の供給量に対応して給気ファンの回転数を制御
することにより燃焼用空気量を変化させる給湯器におい
て、熱交換部を通過した後の燃焼ガスの温度(排気温
度)を検出する排気温度検出手段と、給湯器からの出湯
温度を検出する出湯温度検出手段と、前記排気温度と出
湯温度から、燃焼ガスの露点を推定する露点推定手段
と、熱交換部に結露させないために必要な量の燃焼用空
気を供給できるように、給気ファンの回転数を制御する
制御手段とを具備することを特徴とする。
【0010】また、燃焼用空気の温度を検出する給気温
度検出手段を備え、該給気温度検出手段により検出した
燃焼用空気の供給温度を併せて考慮して、燃焼ガスの露
点を推定するようにしたことを特徴としている。
【0011】さらに、燃焼用空気の湿度を検出する給気
湿度検出手段を備え、該給気湿度検出手段により検出し
た燃焼用空気の供給湿度を併せて考慮して、燃焼ガスの
露点を推定するようにしたことを特徴としている。
【0012】
【作用】水素(H2),メタン(CH4),あるいはその
他の炭化水素(Cmn)などを含む気体・液体燃料が燃
焼すると、燃焼生成物である水分は、気体(水蒸気)の
状態で燃焼ガス(排気ガス)として排出される。しか
し、燃焼用空気の供給量が少なくなると、燃焼ガス中の
水分の濃度が上昇して露点が上昇し、熱交換器において
露点以下に冷却され、ドレインが発生する。また、供給
される水の温度が低い場合にも、燃焼ガスが露点以下に
冷却されやすくなり、ドレインが発生して熱交換器に付
着する。
【0013】これに対して、この発明の給湯器は、上記
のような構成を有しており、排気温度検出手段により、
熱交換器を通過した後の燃焼ガスの温度(排気温度)が
検出され、出湯温度検出手段により給湯器からの出湯温
度が検出されるとともに、前記排気温度と出湯温度か
ら、露点推定手段により燃焼ガスの露点が推定され、そ
の結果に応じて、制御手段により熱交換部に結露させな
いために必要な量の燃焼用空気が供給される。したがっ
て、所定の空気過剰率を確保し、露点の上昇を抑制し
て、ドレインの発生を防止することが可能になる。な
お、図3に、13Aガスを燃焼させた場合の空気過剰率
と露点の関係を示す。
【0014】また、給気温度検出手段を備えた給湯器に
おいては、該給気温度検出手段により燃焼用空気の温度
を検出することが可能になるため、燃焼用空気の供給温
度を併せて考慮して、より正確に燃焼ガスの露点を推定
することが可能になり、さらに信頼性を向上させること
ができる。
【0015】さらに、給気湿度検出手段を備えた給湯器
においては、該給気湿度検出手段により燃焼用空気の温
度を検出することが可能になるため、燃焼用空気の湿度
を併せて考慮して、より正確に燃焼ガスの露点を推定す
ることが可能になり、さらに信頼性を向上させることが
できる。
【0016】
【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図1は、この発明の一実施例にかかる給湯器の構
成を示す図である。
【0017】この実施例の給湯器は、燃焼用空気ととも
に供給される燃料を燃焼させるメインバーナ(燃焼部)
1、及びメインバーナ1からの燃焼ガスと熱交換を行う
ことにより水を加熱する熱交換器(熱交換部)2を備え
ている。
【0018】さらに、この給湯器には、燃焼用空気をメ
インバーナ1に供給するための給気ファン3、熱交換器
2を通過した後の燃焼ガスの温度(排気温度)を検出す
る排気温度検出手段4、給湯器からの出湯温度を検出す
る出湯温度検出手段(給湯サーミスタ)22、前記排気
温度と出湯温度から、燃焼ガスの露点を推定する露点推
定手段6、熱交換器2のフィン部2aなどに結露しない
だけの燃焼用空気を供給できるように、給気ファン3の
回転数を制御することにより燃焼用空気量を変化させる
制御手段7を備えている。なお、この実施例において
は、熱交換器2を経た温水の温度を検出する給湯サーミ
スタ22を出湯温度検出手段として用いているが、出湯
温度を検出するために、別個に検出手段を配設すること
も可能である。
【0019】なお、この実施例では、露点推定手段6を
制御手段7とは別に設けた場合について説明したが、制
御手段7に露点推定手段6としての機能を併せて持たせ
るように構成することも可能である。
【0020】次に、この実施例の給湯器の動作を、図1
を参照しつつ説明する。
【0021】この給湯器により給湯を行う場合、まず、
給湯栓を開くと、水は水量センサー11を経て、熱交換
器2とバイパス12側に分れて供給される。そして、熱
交換器2側に流れた水は、水温補正手段13、熱交換器
2を経て温水となり、また、バイパス12側に流れた水
は、そのままミキシングバルブ14へと入り、そこで温
水と混合されて出湯口15に流れる。
【0022】このとき、水量センサ11が水の流れを検
知して、バーナコントローラを兼ねる制御手段7の働き
で、給気ファン3を回転させ、点火プラグ21からスパ
ークが始まると同時に、セフティ電磁弁17、メイン電
磁弁18が開く。
【0023】一方、燃料ガスは、比例弁19で、緩点火
ガス量にセットされ、メインバーナ1に流れる。そし
て、火移りが完了すると、フレームロッド20が炎を検
知し、燃焼ランプ(図示せず)が点灯して、スパークが
止る。
【0024】また、バーナコントローラを兼ねる制御手
段7は、水量センサ11により、水量を検出して設定湯
温から、必要ガス量を演算し、比例弁19と、給気ファ
ン3の回転数をセットする。その後は、給湯サーミスタ
22により、一次設定温度になるように給気ファン3の
回転数と比例弁19によるガス量を制御しながら連続燃
焼に入る。さらに、ミキシングサーミスタ5により最終
設定湯温になるように、ミキシングバルブ14で温水と
水をミキシングする。
【0025】このとき、熱交換器2の下流側の排気温度
検出手段4により、熱交換後の燃焼ガスの温度(排気温
度)を検出するとともに、給湯サーミスタ22により検
出した出湯温度、ガス量、給水量などから、制御手段7
により、燃焼ガスの露点を演算し、露点以上の温度にな
るように、給気ファン3の回転数を制御し、ドレインの
発生を抑制する。
【0026】また、給湯栓を閉じると、水量センサ11
が水量を検知しなくなり、セフティ電磁弁17及びメイ
ン電磁弁18が閉じられ、メインバーナ1の炎が消えて
燃焼ランプ(図示せず)が消灯する。そして、給気ファ
ン3が所定時間(例えば7分間)回転した後、停止す
る。
【0027】この実施例の給湯器においては、排気温度
検出手段4により熱交換器2を通過した後の燃焼ガスの
温度(排気温度)が検出され、給湯サーミスタ22によ
り熱交換器2からの出湯温度が検出されるとともに、排
気温度と出湯温度から、露点推定手段6により燃焼ガス
の露点が推定され、その結果に応じて、制御手段7によ
り、熱交換器2に結露させないために必要な量の燃焼用
空気が供給される。したがって、所定の空気過剰率が確
保され、露点の上昇が抑制されるため、ドレインの発生
を確実に防止することが可能になる。
【0028】また、上記実施例では、排気温度と出湯温
度から、露点推定手段6により、燃焼ガスの露点を推定
した場合について説明したが、例えば、図2に示すよう
に、燃焼用空気の温度(入口温度)を検出する給気温度
検出手段8及び燃焼用空気の湿度(入口湿度)を検出す
る給気湿度検出手段9を設けることにより、燃焼用空気
の供給温度及び供給湿度をも考慮して、より正確に燃焼
ガスの露点を推定することが可能になり、さらに信頼性
を向上させることができる。なお、給気温度検出手段8
及び給気湿度検出手段9のいずれか一方のみを設けるこ
とによっても、露点推定の精度を向上させる効果を得る
ことが可能である。
【0029】なお、この発明は、上記実施例に限定され
るものではなく、気体燃料や液体燃料などの燃料の種
類、燃焼部(メインバーナ)や熱交換部(熱交換器)の
構造、給気ファンの構造や回転数、排気温度検出手段及
び出湯温度検出手段の種類や構造、燃焼ガスの露点を推
定する露点推定手段の構成、あるいは給気温度検出手段
や給気湿度検出手段の種類や構造などに関して、発明の
要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えること
が可能である。
【0030】
【発明の効果】上述のように、この発明の給湯器は、熱
交換部を通過した後の燃焼ガスの温度(排気温度)を検
出する排気温度検出手段と、給湯器からの出湯温度を検
出する出湯温度検出手段と、前記排気温度と出湯温度か
ら、燃焼ガスの露点を推定する露点推定手段と、熱交換
部に結露させないために必要な量の燃焼用空気を供給で
きるように、給気ファンの回転数を制御する制御手段と
を備えて構成されているので、所定の空気過剰率を確保
し、露点の上昇を抑制して、ドレインの発生を防止する
ことができる。
【0031】したがって、熱交換器の銅を主材料とする
フィン部などの、ドレインに起因する腐食を抑制、防止
することが可能になるとともに、腐食生成物が堆積する
ことによる熱交換器のフィン部の閉塞を防止して、熱交
換器の耐久性を向上させ、ひいては、給湯器全体の寿命
を大きく延長させることができる。
【0032】また、給気温度検出手段を備えた給湯器に
おいては、該給気温度検出手段により燃焼用空気の温度
を検出することが可能になるため、燃焼用空気の供給温
度を併せて考慮して、より正確に燃焼ガスの露点を推定
することが可能になり、さらに信頼性を向上させること
ができる。
【0033】また、給気湿度検出手段を備えた給湯器に
おいては、該給気湿度検出手段により燃焼用空気の温度
を検出することが可能になるため、燃焼用空気の湿度を
併せて考慮して、より正確に燃焼ガスの露点を推定する
ことが可能になり、さらに信頼性を向上させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例にかかる給湯器の構成を示
す図である。
【図2】この発明の他の実施例にかかる給湯器の構成を
示す図である。
【図3】13Aガスを燃焼させた場合の空気過剰率と露
点の関係を示す線図である。
【符号の説明】
1 燃焼部(メインバーナ) 2 熱交換部(熱交換器) 3 給気ファン 4 排気温度検出手段 5 ミキシングサーミスタ 6 露点推定手段 7 制御手段 8 給気温度検出手段 9 給気湿度検出手段 22 出湯温度検出手段(給湯サー
ミスタ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼用空気とともに供給される燃料を燃
    焼させる燃焼部と、燃焼部からの燃焼ガスと熱交換を行
    うことにより水を加熱する熱交換部を具備し、燃料の供
    給量に対応して給気ファンの回転数を制御することによ
    り燃焼用空気量を変化させる給湯器において、 熱交換部を通過した後の燃焼ガスの温度(排気温度)を
    検出する排気温度検出手段と、 給湯器からの出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、 前記排気温度と出湯温度から、燃焼ガスの露点を推定す
    る露点推定手段と、 熱交換部に結露させないために必要な量の燃焼用空気を
    供給できるように、給気ファンの回転数を制御する制御
    手段とを具備することを特徴とする給湯器。
  2. 【請求項2】 燃焼用空気の温度を検出する給気温度検
    出手段を備え、該給気温度検出手段により検出した燃焼
    用空気の供給温度を併せて考慮して、燃焼ガスの露点を
    推定するようにしたことを特徴とする請求項1記載の給
    湯器。
  3. 【請求項3】 燃焼用空気の湿度を検出する給気湿度検
    出手段を備え、該給気湿度検出手段により検出した燃焼
    用空気の供給湿度を併せて考慮して、燃焼ガスの露点を
    推定するようにしたことを特徴とする請求項1または2
    記載の給湯器。
JP3287494A 1994-02-03 1994-02-03 給湯器 Withdrawn JPH07217875A (ja)

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JP3287494A JPH07217875A (ja) 1994-02-03 1994-02-03 給湯器

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JP3287494A JPH07217875A (ja) 1994-02-03 1994-02-03 給湯器

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JP (1) JPH07217875A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000274673A (ja) * 1999-03-25 2000-10-03 Gastar Corp 燃焼装置
EP1846701A1 (en) * 2005-01-28 2007-10-24 Kyungdong Network Co., Ltd. Method for maximum efficiency of non-condensing boiler
JP2017180917A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 大阪瓦斯株式会社 暖房装置

Cited By (4)

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EP1846701A1 (en) * 2005-01-28 2007-10-24 Kyungdong Network Co., Ltd. Method for maximum efficiency of non-condensing boiler
EP1846701A4 (en) * 2005-01-28 2009-06-24 Kyungdong Network Co Ltd PROCESS FOR MOST EFFICIENT USE OF HEATING EQUIPMENT
JP2017180917A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 大阪瓦斯株式会社 暖房装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010403