JP2008128575A - Combustion device - Google Patents
Combustion device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008128575A JP2008128575A JP2006314916A JP2006314916A JP2008128575A JP 2008128575 A JP2008128575 A JP 2008128575A JP 2006314916 A JP2006314916 A JP 2006314916A JP 2006314916 A JP2006314916 A JP 2006314916A JP 2008128575 A JP2008128575 A JP 2008128575A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- capacity
- burner
- switching
- control mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 136
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 76
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
【課題】 立ち上げ時の昇温の迅速化のために入水流量を絞ったり、ガス供給量の増大度合を上げたりしても、オーバーシュート発生を確実に回避し得る燃焼装置を提供する。
【解決手段】 第1バーナ部のみを燃焼させる能力1(特性ラインA1)から、第2バーナ部のみを燃焼させる能力2(特性ラインA2)の能力切換に際し、能力1において最大能力P1max点までガス圧を増大させる前の、号数において能力2の最小能力P2min点と対応するP1点で、能力切換のためにP3点(緩和着火点)に移行させる処理に入る。ガス圧を緩和着火用に絞って第1及び第2バーナ部に共にガス供給し、第2バーナ部に火移りさせてから第1バーナ部を消火させる。その際に第2バーナ部へはP2min点のガス圧まで絞り能力切換時点の能力1の号数に対応させる。
【選択図】 図4PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion apparatus that can surely avoid the occurrence of overshoot even if the incoming water flow rate is reduced to increase the temperature rise at startup or the degree of increase in gas supply amount is increased.
[MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] When switching capacity from ability 1 (characteristic line A1) for combusting only the first burner part to ability 2 (characteristic line A2) for combusting only the second burner part, gas is produced up to the maximum capacity P1max point at ability 1 Before the pressure is increased, at the P1 point corresponding to the minimum capability P2min point of the capability 2 in the number, the process starts to shift to the P3 point (relaxation ignition point) for capability switching. The gas pressure is reduced to moderate ignition and gas is supplied to both the first and second burner parts. After the fire is transferred to the second burner part, the first burner part is extinguished. At that time, the second burner portion is made to correspond to the number of the capacity 1 at the time of switching the throttle capacity up to the gas pressure of the P2min point.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、燃焼させるバーナ本数の増減に加え燃焼させるガス量も増減させることにより燃焼能力を切換制御するように構成された燃焼装置に関し、特に能力切換の際のオーバーシュートの発生を確実に回避させ得る技術に係る。 The present invention relates to a combustion apparatus configured to switch the combustion capacity by increasing / decreasing the amount of gas to be burned in addition to increasing / decreasing the number of burners to be burned, and in particular, avoiding occurrence of overshoot at the time of capacity switching. It relates to the technology that can be made.
従来、能力切換可能な燃焼装置として、主バーナを第1バーナ群と第2バーナ群とに分割し、第1バーナ群のみを燃焼対象にしてガス供給量を増減させる小能力制御状態と、第1バーナ群及び第2バーナ群の双方を燃焼対象にしてガス供給量を増減させる大能力制御状態とに、能力切換可能にしたものが知られている(例えば特許文献1参照)。このものでは、燃焼騒音低減化のために、小能力制御状態においてガス供給量が最大側となる所定範囲での燃焼が持続する場合には、大能力制御状態に強制的に切換制御して各バーナに対するガス供給量を小さくすることにより燃焼騒音の低減化を図るようにしている。 Conventionally, as a combustion apparatus capable of switching the capacity, a main burner is divided into a first burner group and a second burner group, and a small capacity control state in which only the first burner group is subjected to combustion and the gas supply amount is increased or decreased, It is known that the capacity can be switched to a large capacity control state in which both the 1 burner group and the second burner group are to be combusted and the gas supply amount is increased or decreased (see, for example, Patent Document 1). In this case, in order to reduce combustion noise, when combustion in a predetermined range where the gas supply amount is maximum is maintained in the small capacity control state, the control is forcibly switched to the large capacity control state. Combustion noise is reduced by reducing the amount of gas supplied to the burner.
又、他の能力切換可能な燃焼装置として、多数本のバーナ部により構成されたバーナに対し、3本のガス供給管をそれぞれ所定範囲ずつ接続し、各ガス供給管によるガス供給をON・OFFすることにより、燃焼させるバーナ部の本数を3段階に切換可能にしたものも知られている(例えば特許文献2参照)。このものでは、能力切換前後での給湯温度の変動発生を抑制するために、ガス供給量について予め切換時のものとして設定した設定値を増減補正するようにしている。 Also, as another combustion device capable of switching the capacity, three gas supply pipes are connected to a burner constituted by a large number of burner sections by a predetermined range, and gas supply by each gas supply pipe is turned ON / OFF. By doing so, there is also known one in which the number of burner portions to be burned can be switched in three stages (see, for example, Patent Document 2). In this case, in order to suppress the occurrence of fluctuations in the hot water supply temperature before and after the capacity switching, the set value set as the gas supply amount in advance at the time of switching is corrected to increase or decrease.
通常の能力切換による燃焼量の制御としては、比較的少ない本数のバーナ領域を燃焼対象とする小能力制御状態においてガス供給量を小から大に移行させて燃焼量を小から大に移行させ、ガス供給量の最大側で大能力制御状態に能力切換し、この大能力制御状態においてガス供給量を再び小から大に移行させて燃焼量を連続的に増大させる、ということが行われるようになっている。 As control of the combustion amount by normal capacity switching, the gas supply amount is shifted from small to large in a small capacity control state in which a relatively small number of burner regions are to be burned, and the combustion amount is shifted from small to large. The capacity is switched to the large capacity control state on the maximum side of the gas supply amount, and the gas supply amount is changed from small to large again in this large capacity control state so that the combustion amount is continuously increased. It has become.
ところで、燃焼開始から設定温度の湯を出湯させるまでの立ち上げ段階においては、冷たい入水を設定温度までできるだけ迅速に昇温させて給湯させる必要があるため、小能力制御状態のガス供給量の最大側で小能力側から大能力側へ能力切換制御を行うと、その能力切換直後に出湯温度がオーバーシュート傾向に陥り易くなってしまうことになる。特に、上記の昇温を迅速化させるために入水流量を絞る場合、昇温の迅速化に加えガス消費量の低減化をも企図して小能力制御状態においてガス供給量の増大度合をより高くした上で能力切換する場合、あるいは、能力切換前の小能力制御状態においてガス供給量の最大側で既に設定温度近くまで昇温していた場合などには、上記のオーバーシュートがより発生し易くなる。 By the way, in the start-up stage from the start of combustion until the hot water of the set temperature is discharged, it is necessary to raise the cold incoming water to the set temperature as quickly as possible to supply hot water. If the capacity switching control is performed from the small capacity side to the large capacity side on the side, the tapping temperature tends to fall into an overshoot tendency immediately after the capacity switching. In particular, when the incoming water flow rate is reduced in order to speed up the above temperature rise, in addition to speeding up the temperature rise, a reduction in gas consumption is also intended to increase the degree of increase in the gas supply amount in the small capacity control state. In addition, when overcapacity switching is performed, or when the temperature has already been raised near the set temperature on the maximum side of the gas supply amount in the small capacity control state before the capacity switching, the above overshoot is more likely to occur. Become.
又、燃焼装置の付設機器の状況に起因してオーバーシュートに陥り易い状況もある。例えば第1バーナ部と、第1バーナ部よりも本数の多い第2バーナ部とを有する燃焼装置において、第1バーナ部のみを燃焼対象にする小能力制御状態と、第2バーナ部のみを燃焼対象にする中能力制御状態と、第1及び第2の双方のバーナ部を共に燃焼対象にする大能力制御状態との3段階の能力切換により最小から最大まで範囲の燃焼量制御を行う場合に、小能力制御状態(第1バーナ部のみ燃焼)から中能力制御状態(第2バーナ部のみ燃焼)への能力切換の際に、点火手段(例えばイグナイタ)が第1バーナ部側にしか設けられていないと、第1バーナ部のみの燃焼状態のまま第2バーナ部のガス噴出を開にして第1バーナ部から火移りにより第2バーナ部を点火させた上で第1バーナ部を消火させるという、第2バーナ部の点火のための処理を介在させる必要がある場合がある。かかる場合であると、能力切換に起因してオーバーシュートがより発生し易くなると考えられる。 There are also situations in which overshoot is likely to occur due to the situation of the equipment attached to the combustion device. For example, in a combustion apparatus having a first burner part and a second burner part having a larger number than the first burner part, a small capacity control state in which only the first burner part is to be burned, and only the second burner part is burned When performing the combustion amount control in the range from the minimum to the maximum by the three-stage capacity switching between the medium capacity control state to be targeted and the large capacity control state in which both the first and second burner parts are to be burned. When the capacity is switched from the small capacity control state (only the first burner section is combusted) to the medium capacity control state (only the second burner section is combusted), ignition means (for example, an igniter) is provided only on the first burner section side. If not, the gas burner of the second burner portion is opened while the combustion state of only the first burner portion is open, the second burner portion is ignited by fire transfer from the first burner portion, and then the first burner portion is extinguished. The ignition of the second burner part It may be necessary to interpose a process order. In such a case, it is considered that overshoot is more likely to occur due to the ability switching.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、設定出湯温度までの昇温の迅速化等のためにたとえ入水流量を絞ったり、ガス供給量の増大度合を上げたりしたとしても、オーバーシュートの発生を確実に回避し得る燃焼装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances. The purpose of the present invention is to reduce the incoming water flow rate or increase the gas supply amount in order to speed up the temperature rise to the set hot water temperature. An object of the present invention is to provide a combustion apparatus that can reliably avoid the occurrence of overshoot even if the degree is increased.
上記目的を達成するために、本発明は、1又は2以上のバーナ本数を有する第1バーナ部と、この第1バーナ部よりも多くのバーナ本数を有する第2バーナ部とを備え、これら第1バーナ部及び第2バーナ部に対する燃料供給が互いに独立して開閉切換可能でかつ燃料供給量が変更調整可能に構成されて、燃料供給切換による燃焼対象の選択と、選択された燃焼対象に対する燃料供給量の変更調整とにより、燃焼能力を要求熱量に応じて最小から最大まで可変に制御される燃焼装置を対象にして、次の特定事項を備えることとした。すなわち、上記第1バーナ部のみを燃焼対象にして小燃焼能力範囲での燃焼制御を実行する小能力制御モードと、上記第2バーナ部のみを燃焼対象にして中燃焼能力範囲での燃焼制御を実行する中能力制御モードと、上記第1及び第2の両バーナ部を共に燃焼対象にして大燃焼能力範囲での燃焼制御を実行する大能力制御モードとの少なくとも3段階の燃焼能力範囲に切換制御する能力切換手段を備える。そして、上記能力切換手段を、上記小能力制御モードから中能力制御モードへの切換制御として、上記小能力制御モードの設定切換値まで燃焼能力が増大すれば、緩和着火用の燃料供給量の燃料を上記第1バーナ部に加え第2バーナ部にも供給し第2バーナ部に着火させた上で第1バーナ部を消火させることにより中能力制御モードに切換える構成とし、かつ、上記設定切換値として、上記小能力制御モードにおける燃焼能力の可変範囲の最大熱量よりも小さい熱量範囲であって、上記中能力制御モードにおける燃焼能力の可変範囲の最小熱量と同等以上の熱量に相当する燃焼能力値が設定されたものとする(請求項1)。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a first burner part having one or more burner numbers, and a second burner part having a larger number of burners than the first burner part. The fuel supply to the first burner part and the second burner part can be switched to open and close independently and the fuel supply amount can be changed and adjusted to select the combustion target by the fuel supply switching, and the fuel for the selected combustion target The following specific matters are provided for a combustion apparatus in which the combustion capacity is variably controlled from the minimum to the maximum according to the required heat amount by changing and adjusting the supply amount. That is, a small capacity control mode for executing combustion control in a small combustion capacity range with only the first burner section as a combustion target, and combustion control in a medium combustion capacity range with only the second burner section as a combustion target. Switch to a combustion capacity range of at least three stages: a medium capacity control mode to be executed and a high capacity control mode to execute combustion control in the large combustion capacity range with both the first and second burner parts as combustion targets. A capability switching means for controlling is provided. Then, if the combustion capacity is increased up to the setting switching value of the small capacity control mode as a switching control from the small capacity control mode to the medium capacity control mode, the fuel capacity of the fuel supply amount for moderate ignition is increased. Is supplied to the second burner unit in addition to the first burner unit, and the second burner unit is ignited and then the first burner unit is extinguished to switch to the medium capacity control mode. A combustion capacity value corresponding to a heat quantity smaller than the maximum heat quantity of the variable range of the combustion capacity in the small capacity control mode and equivalent to or greater than the minimum heat quantity of the variable range of the combustion capacity in the medium capacity control mode Is set (claim 1).
この発明の場合、小能力制御モードにおいては燃焼開始から燃料供給量が増大されて小燃焼能力範囲で燃焼能力が増大されて熱量(出力号数)も増大していくものの、その燃焼能力の可変範囲の最大熱量までは増大されずに、その最大熱量よりも小さい熱量範囲の設定切換値において緩和着火用の燃料供給量に絞られて中能力制御モードへの能力切換が実行されることになる。このため、小能力制御モードにおいて最大熱量に相当する最大燃焼能力まで増大させてから中能力制御モードへの能力切換を実行する場合に比べ、オーバーシュート発生が確実に回避されることになる。従って、設定出湯温度までの昇温の迅速化等のためにたとえ入水流量を絞ったり、燃料供給量の増大度合を上げたりしたとしても、オーバーシュートの発生を確実に回避し得ることになる。 In the case of the present invention, in the small capacity control mode, the fuel supply amount is increased from the start of combustion, the combustion capacity is increased in the small combustion capacity range, and the heat quantity (output number) is also increased, but the combustion capacity is variable. The maximum heat quantity in the range is not increased, but the capacity switching to the medium capacity control mode is executed with the fuel supply quantity for mitigation ignition being limited to the setting switching value in the heat quantity range smaller than the maximum heat quantity. . For this reason, compared with the case where the capacity is switched to the medium capacity control mode after increasing the maximum combustion capacity corresponding to the maximum heat amount in the small capacity control mode, the occurrence of overshoot is surely avoided. Therefore, even if the incoming water flow rate is reduced or the degree of increase in the fuel supply amount is increased to speed up the temperature rise to the set hot water temperature, the occurrence of overshoot can be reliably avoided.
又、上記発明において、上記設定切換値として、上記中能力制御モードにおける燃焼能力の可変範囲の最小熱量と同等の熱量に相当する燃焼能力値を設定することもできる(請求項2)。このようにすることにより、上記のオーバーシュート発生の回避作用を最大限に発揮させることが可能となり、上記の入水流量をかなり絞って昇温の迅速化を図ったり、燃料供給量の増大度合を上げたりしたとしても、より確実にオーバーシュート発生の回避を実現させることが可能となる。 In the present invention, as the setting switching value, a combustion capacity value corresponding to a heat quantity equivalent to the minimum heat quantity in the variable range of the combustion capacity in the medium capacity control mode can be set. By doing so, it is possible to maximize the effect of avoiding the above-mentioned overshoot. The above-mentioned flow rate of water is considerably reduced to speed up the temperature rise or increase the amount of fuel supply. Even if it is raised, it is possible to more reliably avoid the occurrence of overshoot.
さらに、上記能力切換手段を、中能力制御モードへの切換として、中能力制御モードの燃焼能力の可変範囲内であって、上記設定切換値に設定された燃焼能力値と同じ熱量に相当する燃焼能力値から燃焼制御を開始させる構成とすることができる(請求項3)。このようにすることにより、小能力制御モードから中能力制御モードへの能力切換前後における燃焼能力を滑らかに連続した変更状況にすることが可能となる。 Further, as the capacity switching means is switched to the medium capacity control mode, the combustion within the variable range of the combustion capacity in the medium capacity control mode and corresponding to the same amount of heat as the combustion capacity value set in the set switching value. It can be set as the structure which starts combustion control from a capability value (Claim 3). By doing so, it becomes possible to change the combustion capacity before and after the capacity switching from the small capacity control mode to the medium capacity control mode smoothly and continuously.
以上、説明したように、請求項1〜請求項3のいずれかの燃焼装置によれば、燃焼開始から小能力制御モードにおける燃焼能力の増大を経て中能力制御モードへ能力切換する際において、小能力制御モードの燃焼能力の可変範囲の最大熱量までは増大させることなく、その最大熱量よりも小さい熱量範囲の設定切換値において緩和着火用の燃料供給量に絞って中能力制御モードへの能力切換を実行させるようにしているため、小能力制御モードにおいて最大熱量に相当する最大燃焼能力まで増大させてから中能力制御モードへの能力切換を実行する場合に比べ、オーバーシュート発生を確実に回避することができる。このため、設定出湯温度までの昇温の迅速化等のために、たとえ入水流量を絞ったり、燃料供給量の増大度合を上げたりしたとしても、オーバーシュートの発生を確実に回避することができる。 As described above, according to any one of claims 1 to 3, when the capacity is switched from the start of combustion to the medium capacity control mode through the increase in the combustion capacity in the small capacity control mode, Capability switching to medium capability control mode by reducing the fuel supply amount for mitigation ignition at the setting switching value in the calorie range smaller than the maximum heat amount without increasing the maximum heat amount in the variable range of the combustion capacity in the capability control mode Therefore, overshooting is reliably avoided compared to when switching to the medium capacity control mode after increasing the maximum combustion capacity corresponding to the maximum heat amount in the small capacity control mode. be able to. For this reason, even if the incoming water flow rate is reduced or the degree of increase in the fuel supply amount is increased to speed up the temperature rise to the set hot water temperature, the occurrence of overshoot can be reliably avoided. .
特に、請求項2によれば、上記のオーバーシュートの発生回避効果を最大限に得ることができ、上記の入水流量をかなり絞って昇温の迅速化を図ったり、燃料供給量の増大度合を上げたりしたとしても、より確実にオーバーシュートの発生回避を実現させることができる。
In particular, according to
請求項3によれば、小能力制御モードから中能力制御モードへの能力切換前後における燃焼能力を滑らかに連続した変更状況にすることができる。 According to the third aspect, the combustion capacity before and after the capacity switching from the small capacity control mode to the medium capacity control mode can be changed smoothly and continuously.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態としてガス給湯器を例にした燃焼装置を示す。同図において、2はハウジング1内に収容された缶体であり、この缶体2内には熱交換器3と、ガスを燃料として燃焼させる2以上(図例では2群)のバーナ部4a,4bとが配設され、下側にはファンモータ18(図3参照)の回転作動により燃焼用空気を供給する送風ファン(図示省略)が設けられている。上記の2以上のバーナ部4a,4bによって燃焼バーナが構成されている。
FIG. 1 shows a combustion apparatus taking a gas water heater as an example of the embodiment of the present invention. In the figure,
上記熱交換器3には、水道管又は高架水槽から給水される水を上記熱交換器3に入水させる入水管5と、上記熱交換器3において加熱された湯を出湯させる出湯管6とが互いに連通して結合されている。出湯管6は図示省略の給湯管と接続され、この給湯管を通して台所や洗面所等の給湯栓に給湯するようになっている。上記入水管5には入水流量を検出する入水流量センサ7と、入水温度を検出する入水温度センサ8とが介装され、上記出湯管6には、熱交換器3から出た直後の出湯温度を検出することにより缶体2の温度を検出する缶体温度センサ9と、給湯流量を制御する流量調節弁10と、上記給湯栓に給湯される出湯の温度を検出する出湯温度センサ11とが介装されている。上記各温度センサ8,9,11は例えばサーミスタ等により構成されている。
The
また、上記入水管5と出湯管6との間にはバイパス管12が接続され、このバイパス管12の途中には入水管5から分岐流入される水道水のバイパス流量を調節するバイパス水量調節弁13が介装されている。このバイパス水量調節弁13が後述のコントローラ21により制御されて混水により出湯温度の温度調節(温調)が行われるようになっている。
Further, a
上記複数のバーナ部4a,4bはそれぞれ1又は2以上の所定の本数(第1バーナ部4aが例えば4本,第2バーナ部4bが例えば6本)のバーナ単体(例えば燃焼管セット)を備えたものであり、第1バーナ部4aよりも第2バーナ部4bの本数が多くなるように設定されている。これらの各バーナ部4a,4bには、燃料ガス供給源側から燃焼用燃料としてガスを供給するガス供給管14が接続されている。このガス供給管14には燃料ガス供給源側から順に元栓としての元ガス電磁弁15と、ガスの供給流量を調整するガス比例弁16とが介装されている。このガス比例弁16の下流側で上記ガス供給管14が分岐され、上記第1バーナ部4aに対し第1能力切換弁GV1を介してガスが供給され、上記第2バーナ部4bに対し第2能力切換弁GV2を介してガスが供給されるようになっている。そして、本実施形態では、第1バーナ部4aの側にのみ点火手段としてのイグナイタ17が設けられている。
Each of the plurality of
上記の第1及び第2能力切換弁GV1,GV2の選択的開閉切換制御と、ガス比例弁16のガス供給量(燃料供給量)の変更調整制御とにより、燃焼能力を段階的・連続的に変更調整可能として燃焼量を最小から最大まで連続して可変に制御して出湯能力を可変としている。例えば、図2に示すように、第1能力切換弁GV1のみ開にして第1バーナ部4aのみを燃焼させて小燃焼能力範囲での燃焼制御を実行する小能力制御モード(能力1;図2(a)参照)と、第1能力切換弁GV1を閉じて第2能力切換弁GV2のみを開にし第2バーナ部4bのみを燃焼させて中燃焼能力範囲での燃焼制御を実行する中能力制御モード(能力2;図2(c)参照)、あるいは、第1及び第2能力切換弁GV1,GV2を共に開にして第1及び第2バーナ部4a,4bの双方を燃焼させて大燃焼能力範囲での燃焼制御を実行する大能力制御モード(能力3;図2(d)参照)、というように、能力1,能力2,能力3間で燃焼対象を切換えると共に、能力1,能力2,能力3のそれぞれでのガス供給量を増減変更するという能力切換制御によって、上記の燃焼量の最小から最大までの連続可変制御が可能となっている。
The combustion capacity is gradually and continuously controlled by the selective opening / closing switching control of the first and second capacity switching valves GV1, GV2 and the change adjustment control of the gas supply amount (fuel supply amount) of the gas
なお、能力1から能力2への能力切換の際には、上記の如くイグナイタ17が第1バーナ部4a側にのみ設けられているため、第1バーナ部4aから第2バーナ部4bに火移りさせるための緩和着火処理を付加させている。すなわち、緩和着火処理として、第1バーナ部4aを燃焼させたまま、第2力切換弁GV2を開けて第2バーナ部4bからガスを噴出させ、この噴出ガスに第1バーナ部4aから火移りさせて点火(着火)させる。そして、第2バーナ部4bが着火してから、第1能力切換弁GV1を閉じて第1バーナ部4aを消火させる。この同時燃焼状態では後述の如くガス供給量を緩和着火用のものに絞るようにする。そして、この第1能力切換弁GV1と第2能力切換弁GV2との双方を開けて第1及び第2バーナ部4a,4bの双方を同時燃焼状態にさせる重複期間として微小時間(例えば0.3〜0.5秒)を設定し、第2力切換弁GV2を開けた時点からこの微小時間の経過により第1能力切換弁GV1を閉じるようにしている。つまり、他の手段(例えばフレームロッド等)により第2バーナ部4bの着火を検出してから第1能力切換弁GV1を閉じるようにしてもよいが、本実施形態では上記の微小時間としてその微小時間の経過により確実に火移りして第2バーナ部4bが着火し得る最小の時間値を設定することにより、制御の簡略化を図っている。
Note that when the ability is switched from ability 1 to
上記のような燃焼量の連続可変制御によって、上記出湯能力、つまり熱交換器3での熱交換後の出力(熱量)として最大出力号数が例えば24号の仕様であれば、所定の最小出力号数(例えば2.5号)〜24号の範囲で、出湯能力が可変とされている。なお、1.0号とは1L/分の水を25℃昇温させ得る出湯能力のことであり、燃焼によるガス消費量分の発熱量に熱交換効率を乗じたものに相当する。
If the maximum output number is, for example, 24 specifications as the output capacity (heat amount) after heat exchange in the
上記のバーナ部4a,4bは、送風ファンから燃焼用空気の送風供給を受けて燃焼され、その燃焼熱で熱交換器3内を流れる入水を熱交換加熱する一方、排気ガスが排気通路2aを通して外部に排出される。
The
上記のバーナ部4a,4b、第1及び第2能力切換弁GV1,GV2、ガス比例弁16並びに送風ファンのファンモータ18等により構成される燃焼系の燃焼作動による給湯運転はMPUやメモリー等を備えたコントローラ21により制御されるようになっており、このコントローラ21により設定温度(設定出湯温度)に基づく給湯を行う給湯運転制御を基本とする各種制御が行われるようになっている。すなわち、上記コントローラ21は、図3に示すように、リモコン22と接続され、給湯制御手段23と、能力切換制御手段24とを備えており、リモコン22や各種センサ7,8,9,11からの出力信号に基づいて上記の燃焼系の各弁GV1,GV2、16等や流量調節弁10他を作動制御するようになっている。
The hot water supply operation by the combustion operation of the combustion system constituted by the
上記記給湯制御手段23は、FF(フィードフォワード)制御やFB(フィードバック)制御を前提として、空気量制御、ガス供給量制御及び流量制御等の各処理をFF制御号数やFB制御号数等の制御出力号数(要求号数)に基づき実行するようになっている。そして、この給湯制御手段23による制御に連係して上記能力切換制御手段24は、主として上記の如き第1及び第2能力切換弁GV1,GV2の切換制御及び上記給湯制御手段23に対しガス供給量についての制御指令出力を実行するようになっている。かかる給湯制御手段23による基本の給湯制御について説明すると、ユーザがリモコン22に対し所望の湯温(設定出湯温度)を入力設定した状態で給湯栓を開くと入水管5から水が入水され、入水流量センサ7から最低作動水量(MOQ)以上の流量検出を受けて燃焼作動させて給湯運転制御が開始され、そして、使用者が給湯栓を締めて入水流量センサ7からの検出値が最低作動流量よりも低くなれば、燃焼系による燃焼を停止させて給湯運転制御が終了される。
The hot water supply control means 23 performs FF control number, FB control number, etc. for each process such as air amount control, gas supply amount control, flow rate control, etc. on the premise of FF (feed forward) control and FB (feedback) control. This is executed based on the number of control outputs (number of requests). In conjunction with the control by the hot water supply control means 23, the capacity switching control means 24 mainly controls the switching of the first and second capacity switching valves GV 1 and
上記の給湯運転制御は、上記燃焼系を上記設定出湯温度の湯が出湯されることになるように燃焼作動させることにより行われる。この燃焼作動制御は、まずは入水流量センサ7や入水温度センサ8からの検出値に基づき上記設定出湯温度に対応するFF制御号数に基づいて燃焼作動させ、次に缶体温度センサ9又は出湯温度センサ11からの検出温度に基づくFB制御号数を加味して燃焼作動させることにより設定出湯温度になるようにする。以上のFF制御号数又はFB制御号数という目標制御号数に基づく燃焼作動は、能力切換制御手段24による第1及び第2能力切換GV1,GV2の選択的開作動により燃焼作動させるバーナ部4a又は/及び4bの数が所定数に設定されている状態、すなわち能力1か能力2か能力3かのいずれかが設定されている状態で、所定の空燃比で上記目標制御号数に相当するガス供給量及び空気供給量となるように比例作動信号を出力することにより実現される。すなわち、所定のガス供給量となるようにガス比例弁16に対し作動信号が出力され、所定の空燃比を実現させる空気供給量になるように所定の回転数で作動させるための作動信号が送風ファンのファンモータ18に出力され、これにより、所定の要求号数を出力し得る燃焼状態にされる。
The hot water supply operation control is performed by operating the combustion system so that hot water having the set hot water temperature is discharged. In this combustion operation control, first, the combustion operation is performed based on the detected value from the incoming water flow rate sensor 7 and the incoming
上記FF制御号数は、入水流量センサ7からの入水流量と、入水温度センサ7からの入水温度と、設定出湯温度とに基づいて、入水を設定出湯温度まで昇温させるのに必要な燃焼量(熱量)として演算により得られるものである。そして、上記FB制御号数は、例えば出湯温度センサ11により検出される実際の出湯温度と、設定出湯温度との温度差に基づいて、実際の出湯が設定出湯温度になるようにFF制御号数に対する号数の増減分が定められる。
The above-mentioned FF control number is the amount of combustion required to raise the incoming water to the set hot water temperature based on the incoming water flow rate from the incoming water flow rate sensor 7, the incoming water temperature from the incoming water temperature sensor 7, and the set hot water temperature. It is obtained by calculation as (amount of heat). The FB control number is set based on the temperature difference between the actual hot water temperature detected by the hot
次に、能力切換制御手段24による能力切換制御について説明する。この能力切換制御は予めコントローラ21に記憶設定された能力切換特性(図4参照)に基づいて実行される。この能力切換特性は、出力号数と、能力1での小能力制御モード,能力2での中能力制御モード及び能力3での大能力制御モードのそれぞれでその出力号数を実現するガス圧(ガス供給量に対応)との関係を定めた特性ラインA1,A2,A3により表される。特性ラインA1が小能力制御モード(能力1;図2(a)参照)の制御特性を表し、特性ラインA2が中能力制御モード(能力2;図2(c)参照)の制御特性を表し、特性ラインA3が大能力制御モード(能力3;図2(d)参照)の制御特性を表している。この能力切換特性においては、特性ラインA3よりも特性ラインA2の立ち上がり勾配が強く、特性ラインA2よりも特性ラインA1の立ち上がり勾配が強くなるように設定されている。立ち上がり勾配が強いとは、ガス供給量の増大度合が大きいことであり、燃焼開始の立ち上がりの方がより早期に燃焼量が増大されるようにして、設定出湯温度までの昇温がより迅速に実現するように設定されている。
Next, capability switching control by the capability switching control means 24 will be described. This capability switching control is executed based on capability switching characteristics (see FIG. 4) stored and set in the
要求号数(要求熱量)が能力2の特性ラインA2上の例えばD点に対応する号数(例えば12号)である場合に、燃焼開始の立ち上げから能力1・能力2間の能力切換を経てその要求号数まで燃焼量を増大させるための制御について説明すると、まず第1能力切換弁GV1のみを開いて第1バーナ部4aのみを燃焼させ、ガス比例弁16の開度を最小熱量の例えば2.5号に対応するガス圧(ガス供給量)から特性ラインA1に対応させて増大させることによりガス圧を増大させていく。そして、特性ラインA1上のP0点からP1点(設定切換値)までガス圧が増大すれば、能力2への能力切換のために第2バーナ部4bの緩和着火処理に入り、第2能力切換弁GV2を開くと同時に特性ラインA3上のP3点(緩和着火点)に対応するガス圧になるようにガス比例弁16の開度を絞る。上記のP1点は、特性ラインA1の燃焼能力の可変範囲内の最大燃焼能力値(最大ガス圧での最大号数、つまり最大熱量)となるP1max点よりも低能力側(低ガス圧側で低号数側、つまり小熱量側)であって、特性ラインA2において能力2の燃焼能力の可変範囲内の最小能力(最小ガス圧で最小号数、つまり最小熱量)に対応するP2min点と同じ号数(同じ熱量)となる特性ラインA1上の点である。要するに、P1点は、能力1範囲の最大能力よりも低い能力1範囲内の能力点であって、能力2への切換が可能な能力2の最小能力P2min点と同じ号数に対応するポイントに設定されている。又、上記のP3点は、第1バーナ部4aの火炎から第2バーナ4bに火移りさせる場合に、いわゆる爆発着火することなく火移り可能な最低のガス圧(図4では20mmH2Oを例示)に対応する点が設定される。この緩和着火処理により第1バーナ部4a及び第2バーナ部4bの双方が同時燃焼状態になる(図2(b)参照)。
When the required number (required heat) is the number corresponding to point D (for example, 12) on the characteristic line A2 of
又、上記の第2能力切換弁GV2を開くと同時にタイマをスタートさせて、設定微小時間(例えば0.3〜0.5秒)が経過すれば第1能力切換弁GV1を閉じ、同時にガス比例弁16の開度を絞って上記のP2min点に対応するガス圧まで下げる。これにより、能力1から能力2への能力切換が完了し、以後、第2バーナ部4bのみでの燃焼を開始させる。そして、特性ラインA2に沿ってガス圧が増大するようにガス比例弁16の開度を増大させていって、D点に対応する号数まで燃焼量を増大させる。
The timer is started simultaneously with opening the second capacity switching valve GV2, and when the set minute time (for example, 0.3 to 0.5 seconds) elapses, the first capacity switching valve GV1 is closed and at the same time proportional to gas. The opening degree of the
このような能力切換制御の場合には、能力1での燃焼量をその最大能力のP1max点まで増大させずに、その手前のP1点で能力2への能力切換を開始させるようにしているため、図5に実線T1で示す出湯温度の温度変化曲線のように、上記の緩和着火処理による微小時間の同時燃焼に伴い僅かにオーバーシュート気味にはなるものの、上限出湯温度あるいは設定出湯温度(例えば50℃)を超えるオーバーシュートの発生が回避されることになる。しかも、昇温速度がより高くなって設定出湯温度まで昇温させる時間を短縮化させることができる、つまり立ち上げ速度を向上させることができるようになる。
In such a capacity switching control, the capacity switching to the
以上の本実施形態の効果について図6に示す比較例との対比において説明すると、この比較例では特性ラインA1,A2,A3自体は図4のものと同じではあるが、能力切換タイミングが本実施形態のものとは異なっている。すなわち、この比較例においては、第1能力切換弁GV1のみを開いて第1バーナ部4aのみを燃焼させる能力1において特性ラインA1に沿ってP0点からP1maxまでガス圧を増大させた後、第2能力切換弁GV2を開くと共に緩和着火点のP3に対応するガス圧になるようにガス比例弁16の開度を絞って第2バーナ部4bを緩和着火させる。そして、上記と同様に設定微小時間の経過により第1能力切換弁GV1を閉じて能力2に切換える。この場合は特性ラインA2上の能力点であって、能力1でのP1max点と同じ号数になるP2点におけるガス圧になるようにガス比例弁16の開度を設定する。続いて、このP2点からD点までガス圧を増大させるようになっている。かかる比較例の場合には、能力1において急勾配のままP1max点の最大ガス圧までガス圧を急増させた後に、さらに緩和着火処理による第1及び第2バーナプレート4a,4bの同時燃焼状態を経た上で能力2への能力切換を行っているため、出湯温度の温度変化曲線T2(図5の破線参照)は設定出湯温度を超えて大きくオーバーシュートしてしまうことになる上に、FB制御によりそれを補正するように次段階の要求号数が演算されてしまうために、設定出湯温度に収束するまでに揺り戻しの温度変化を生じさせてしまうことにもなる。
The effects of this embodiment will be described in comparison with the comparative example shown in FIG. 6. In this comparative example, the characteristic lines A1, A2, A3 themselves are the same as those in FIG. It is different from the form. That is, in this comparative example, after the gas pressure is increased from the point P0 to the point P1max along the characteristic line A1 in the capacity 1 in which only the first capacity switching valve GV1 is opened and only the first burner portion 4a is burned, The second capability switching valve GV2 is opened, and the opening of the gas
このような本実施形態に係る燃焼装置は、例えばオーストラリア向けの輸出用に好適なものとなる。すなわち、オーストラリアではいわゆるスターレートと言われる規格が制定されており、これによれば年間のガス消費量を抑制する目的で、所定温度の入水を所定温度分(例えば50℃分)だけ立ち上げるための立ち上げ速度を高めることが求められている。そして、所定温度まで昇温させるまでに出湯される低温の湯は捨て水として無駄なガス消費とみなされるため、素早く昇温させること(昇温の迅速化)が求められている。このための対策として、流量調節弁10の開度をより絞って熱交換器3への入水流量を少なくすることにより昇温速度を高めようとすると、上記の温度変化曲線T2で示すように、能力1から能力2への能力切換の際に大きくオーバーシュートしてしまうことになる。その一方、オーストラリアでは、さらに火傷防止の観点からある上限温度(50℃)以上の湯が出湯させないようにすることが要求されており、これを実現させようとすると、上記のオーバーシュートを回避するために、上記のスターレートを実現させるための対策を弱めざるを得なくなる。これらに対し、本実施形態によれば、たとえ入水流量をより大きく絞ったとしても、つまりスターレート実現を犠牲にしなくても、確実にオーバーシュートを回避することができ、これにより、設定出湯温度(上限温度)を超える出湯の発生も確実に回避することができ、オーストラリア向けの輸出用に好適となる。
Such a combustion apparatus according to the present embodiment is suitable for export to, for example, Australia. That is, in Australia, a so-called star rate standard has been established, and according to this, in order to reduce the annual gas consumption, a predetermined temperature (for example, 50 ° C.) is required to start up the water at a predetermined temperature. It is demanded to increase the startup speed. And since the low-temperature hot water discharged before raising the temperature to the predetermined temperature is regarded as wasteful gas consumption as waste water, it is required to raise the temperature quickly (rapid temperature rise). As a countermeasure for this, when trying to increase the rate of temperature rise by reducing the flow rate of the water flow into the
<他の実施形態>
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、小能力の能力1、中能力の能力2及び大能力の能力3の3段階での能力切換の例を示したが、これに限らず、4段階又は5段階以上の多段の能力切換により燃焼量を最小から最大まで連続的に可変とする燃焼装置に本発明を適用するようにしてもよい。
<Other embodiments>
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Various other embodiments are included. That is, in the above embodiment, the example of the ability switching in the three stages of the ability 1 of the small ability, the
上記実施形態では、能力1から能力2への設定切換値Pc点として能力1のP1点を設定してP1点から切換を開始させているが、これに限らず、上記設定切換値Pc点として、P1max点よりも低能力(低号数・低ガス圧)側であって、P2min点と同じ号数となるP1点よりも高熱量側(高ガス圧側で高号数側)側に設定し、そのPc点からP3へ切換開始させるようにしてもよい。すなわち、Pc=P1又はPc>P1であって、P1max>Pcとなるように上記Pc点を設定すればよい。Pc=P1にするとオーバーシュート回避機能は最大側となって最も安全側となり、PcをP1maxに近付けるほどオーバーシュート回避機能は徐々に低減するもの、比較例(図6参照)の如くPc=P1maxに設定する場合よりはオーバーシュート発生の回避を図ることができることになる。
In the above embodiment, the P1 point of the ability 1 is set as the setting switching value Pc point from the ability 1 to the
3 熱交換器
4a 第1バーナ部
4b 第2バーナ部
5 入水管
6 出湯管
16 ガス比例弁
24 能力切換制御手段
GV1 第1能力切換弁
GV2 第2能力切換弁
3 Heat exchanger 4a
GV1 1st capacity switching valve
GV2 2nd capacity switching valve
Claims (3)
上記第1バーナ部のみを燃焼対象にして小燃焼能力範囲での燃焼制御を実行する小能力制御モードと、上記第2バーナ部のみを燃焼対象にして中燃焼能力範囲での燃焼制御を実行する中能力制御モードと、上記第1及び第2の両バーナ部を共に燃焼対象にして大燃焼能力範囲での燃焼制御を実行する大能力制御モードとの少なくとも3段階の燃焼能力範囲に切換制御する能力切換手段を備えており、
上記能力切換手段は、上記小能力制御モードから中能力制御モードへの切換制御として、上記小能力制御モードの設定切換値まで燃焼能力が増大すれば、緩和着火用の燃料供給量の燃料を上記第1バーナ部に加え第2バーナ部にも供給し第2バーナ部に着火させた上で第1バーナ部を消火させることにより中能力制御モードに切換えるように構成され、かつ、上記設定切換値として、上記小能力制御モードにおける燃焼能力の可変範囲の最大熱量よりも小さい熱量範囲であって、上記中能力制御モードにおける燃焼能力の可変範囲の最小熱量と同等以上の熱量に相当する燃焼能力値が設定されている
ことを特徴とする燃焼装置。 A first burner part having one or more burners, and a second burner part having a larger number of burners than the first burner part, and supplying fuel to the first burner part and the second burner part Can be opened and closed independently of each other, and the fuel supply amount can be changed and adjusted, and the combustion capacity is required by selecting the combustion target by switching the fuel supply and adjusting the fuel supply amount for the selected combustion target. In the combustion device variably controlled from the minimum to the maximum according to the amount of heat,
A small capacity control mode for performing combustion control in a small combustion capacity range with only the first burner section as a combustion target, and a combustion control in a medium combustion capacity range with only the second burner section as a combustion target. The medium capacity control mode and the large capacity control mode for executing the combustion control in the large combustion capacity range with both the first and second burner parts as combustion targets are switched to at least three stages of combustion capacity ranges. With ability switching means,
As the switching control from the small capacity control mode to the medium capacity control mode, the capacity switching means, when the combustion capacity increases up to the setting switching value of the small capacity control mode, In addition to the first burner unit, the second burner unit is supplied to ignite the second burner unit, and then the first burner unit is extinguished to switch to the medium capacity control mode. A combustion capacity value corresponding to a heat quantity smaller than the maximum heat quantity of the variable range of the combustion capacity in the small capacity control mode and equivalent to or greater than the minimum heat quantity of the variable range of the combustion capacity in the medium capacity control mode Is set, the combustion apparatus characterized by the above-mentioned.
上記設定切換値として、上記中能力制御モードにおける燃焼能力の可変範囲の最小熱量と同等の熱量に相当する燃焼能力値が設定されている、燃焼装置。 The combustion device according to claim 1,
A combustion apparatus in which a combustion capacity value corresponding to a heat quantity equivalent to a minimum heat quantity in a variable range of the combustion capacity in the medium capacity control mode is set as the setting switching value.
上記能力切換手段は、中能力制御モードへの切換として、中能力制御モードの燃焼能力の可変範囲内であって、上記設定切換値に設定された燃焼能力値と同じ熱量に相当する燃焼能力値から燃焼制御を開始するように構成されている、燃焼装置。 The combustion apparatus according to claim 1 or 2,
The capacity switching means, as switching to the medium capacity control mode, is within a variable range of the combustion capacity in the medium capacity control mode and corresponds to the same amount of heat as the combustion capacity value set in the setting switching value. Combustion device configured to start combustion control from.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006314916A JP2008128575A (en) | 2006-11-22 | 2006-11-22 | Combustion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006314916A JP2008128575A (en) | 2006-11-22 | 2006-11-22 | Combustion device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008128575A true JP2008128575A (en) | 2008-06-05 |
Family
ID=39554581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006314916A Withdrawn JP2008128575A (en) | 2006-11-22 | 2006-11-22 | Combustion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008128575A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014055750A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Miura Co Ltd | Boiler system |
| JP2014137216A (en) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Noritz Corp | Combustion device |
| JP2017198416A (en) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | リンナイ株式会社 | Water heater |
| US11852341B2 (en) | 2019-03-07 | 2023-12-26 | Purpose Co., Ltd. | Hot water supply device, hot water supply program, hot water supply method, and recording medium |
-
2006
- 2006-11-22 JP JP2006314916A patent/JP2008128575A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014055750A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Miura Co Ltd | Boiler system |
| JP2014137216A (en) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Noritz Corp | Combustion device |
| JP2017198416A (en) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | リンナイ株式会社 | Water heater |
| US11852341B2 (en) | 2019-03-07 | 2023-12-26 | Purpose Co., Ltd. | Hot water supply device, hot water supply program, hot water supply method, and recording medium |
| JP2024057085A (en) * | 2019-03-07 | 2024-04-23 | パーパス株式会社 | Water heating device, program and control method thereof |
| JP7725097B2 (en) | 2019-03-07 | 2025-08-19 | パーパス株式会社 | Water heater, program and control method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5800226B2 (en) | boiler | |
| US20080022946A1 (en) | Combined hot water supply system | |
| JP6952985B2 (en) | Water heater | |
| JP2008128575A (en) | Combustion device | |
| JP5454914B2 (en) | Water heater | |
| KR100283131B1 (en) | A complex hot water-supply device | |
| JP6601059B2 (en) | Combined heat source machine | |
| JP2005147558A (en) | Boiler performing low combustion by small-capacity burner | |
| JP2017198416A (en) | Water heater | |
| JP4873237B2 (en) | Gas water heater | |
| JP4176686B2 (en) | Combustion device with pilot burner | |
| JP4350698B2 (en) | Connected water heater | |
| JP6650761B2 (en) | Water heater | |
| JP6057125B2 (en) | Combustion device | |
| JP4191359B2 (en) | Boiler with continuous combustion | |
| JP3309734B2 (en) | Combustion equipment | |
| JP5200748B2 (en) | Water heater | |
| JP2002081605A (en) | Method for controlling number of thermal instruments | |
| JP2008292039A (en) | Combustion apparatus | |
| JP6867684B2 (en) | Water heater | |
| JP3874583B2 (en) | Combustion device | |
| JP4045983B2 (en) | Linked water heater and its complementary operation control method | |
| JP3941540B2 (en) | Water heater control method | |
| JP7070090B2 (en) | boiler | |
| JP4735165B2 (en) | Heating device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100202 |