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JP2010117100A - Latent heat recovery type heat source machine - Google Patents

Latent heat recovery type heat source machine Download PDF

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JP2010117100A
JP2010117100A JP2008291828A JP2008291828A JP2010117100A JP 2010117100 A JP2010117100 A JP 2010117100A JP 2008291828 A JP2008291828 A JP 2008291828A JP 2008291828 A JP2008291828 A JP 2008291828A JP 2010117100 A JP2010117100 A JP 2010117100A
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JP
Japan
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combustion
burner
control
recovery type
latent heat
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Pending
Application number
JP2008291828A
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Japanese (ja)
Inventor
Hironori Inami
裕基 井浪
Masaichi Shimizu
政一 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rinnai Corp
Original Assignee
Rinnai Corp
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Publication date
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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a latent heat recovery type heat source machine capable of properly preventing dew condensation in an exhaust tube while minimizing the deterioration of heat efficiency. <P>SOLUTION: The latent heat recovery type heat source machine includes a burner unit 5 in which a plurality of burners producing combustion exhaust gas are arranged, a primary heat exchanger 23 mainly collecting sensible heat from the combustion exhaust gas, a secondary heat exchanger 24 mainly collecting latent heat by the condensation of water vapor from the combustion exhaust gas, and a control means for controlling the combustion of the burner unit 5. The control means 7 controls fixed combustion by variably controlling the output of burner combustion in a state of fixing a combustion area of the burner unit 5 in a wide range (S1). An intermittent operation for on/off-controlling the burner combustion is executed during the fixed combustion control (S2), and a dew condensation drying mode operation for controlling the output of the burner combustion in a state of setting the combustion area of the burner unit 5 to a minimum range is performed for a prescribed time (S4, S5) when the intermittent operation is continued for a specific time (S3). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、暖房装置、給湯暖房装置、給湯器、風呂給湯器などに利用される潜熱回収型熱源機に関する。   The present invention relates to a latent heat recovery type heat source device used for a heating device, a hot water heater, a hot water heater, a bath water heater, and the like.

従来、暖房装置等に用いられる熱源機においてバーナの燃焼量が臨界燃焼量を下回ってから一定時間経過した時点でバーナの燃焼量を増大させることにより、排気温度が長時間にわたって低温となる事態を回避して排気筒内の結露を防止することが行われている(特許文献1)。
特開平6−347094号公報
Conventionally, in a heat source device used for a heating device or the like, by increasing the burner combustion amount when a certain amount of time has elapsed after the burner combustion amount falls below the critical combustion amount, the exhaust temperature becomes low for a long time. Avoiding dew condensation in the exhaust pipe by avoiding it (Patent Document 1).
JP-A-6-347094

ところで、潜熱回収型熱源機でも、従来のように排気筒内の結露防止のためにバーナ燃焼量が臨界燃焼量を下回るとバーナ燃焼量を増大させるようにすることが考えられる。
しかしながら、潜熱回収型熱源機は、燃焼排ガスから主に顕熱を回収する一次熱交換器に加えて、燃焼排ガス中の水蒸気を凝縮させて潜熱を回収する二次熱交換器を備えており、二次熱交換器を持たないものと比べて排気温度がかなり低くなっている。また、潜熱回収型熱源機では、複数のバーナを列設したバーナユニットの燃焼領域を大領域、中領域のように広範囲に固定して燃焼させることにより多くの水蒸気を燃焼排ガス中に含ませ、二次熱交換器での熱効率をさらに向上させる燃焼制御を行うことがある。そのため、バーナ燃焼量を増大させても、排気温度の上昇が鈍い上に、バーナ燃焼量の増加に伴って燃焼排ガス中の水蒸気量が増して湿気の多い燃焼排ガスが排気筒へ送り込まれることから排気筒内での結露を良好に防止するのが困難であった。特に延長排気タイプの長い排気筒では、排気筒の全長にわたって排気温度を高く維持しにくく、排気筒内に生じた結露を乾燥させるにも相当長い時間を要する。一方、排気温度を十分に上昇させるため過剰なバーナ燃焼状態を長く継続させると、潜熱回収型熱源機での高い熱効率を維持することも困難となり得る。
By the way, in the latent heat recovery type heat source machine, it is conceivable to increase the burner combustion amount when the burner combustion amount falls below the critical combustion amount in order to prevent dew condensation in the exhaust pipe as in the conventional case.
However, the latent heat recovery type heat source machine includes a primary heat exchanger that mainly recovers sensible heat from combustion exhaust gas, and a secondary heat exchanger that recovers latent heat by condensing water vapor in the combustion exhaust gas, The exhaust temperature is considerably lower than that without a secondary heat exchanger. Also, in the latent heat recovery type heat source machine, the combustion area of the burner unit in which a plurality of burners are arranged is fixed to a large area, such as a large area and a middle area, and a large amount of water vapor is included in the combustion exhaust gas. Combustion control may be performed to further improve the thermal efficiency in the secondary heat exchanger. Therefore, even if the burner combustion amount is increased, the exhaust temperature rises slowly, and the amount of water vapor in the combustion exhaust gas increases as the burner combustion amount increases, so that the combustion exhaust gas with high humidity is sent to the exhaust stack. It was difficult to well prevent condensation in the exhaust stack. In particular, in a long exhaust pipe of the extended exhaust type, it is difficult to keep the exhaust temperature high over the entire length of the exhaust pipe, and it takes a considerably long time to dry the condensation generated in the exhaust pipe. On the other hand, if the excessive burner combustion state is continued for a long time in order to sufficiently raise the exhaust gas temperature, it may be difficult to maintain high thermal efficiency in the latent heat recovery type heat source machine.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、潜熱回収型熱源機において熱効率をできる限り低下させることなく排気筒内での結露を良好に防止することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to prevent dew condensation in an exhaust pipe favorably, without reducing thermal efficiency as much as possible in a latent heat recovery type heat source machine.

本発明に係る潜熱回収型熱源機は、
燃焼排ガスを生成するため複数のバーナを列設したバーナユニットと、
燃焼排ガスから顕熱を主に回収する一次熱交換器と、
燃焼排ガスから水蒸気の凝縮による潜熱を主に回収する二次熱交換器と、
バーナユニットの燃焼制御を行う制御手段とを備え、
上記制御手段は、バーナユニットの燃焼領域を広範囲に固定してバーナ燃焼量の出力を可変制御する固定燃焼制御を行い、この固定燃焼制御中にバーナ燃焼量の低出力状態が排気筒内で結露し得るほどに一定時間継続すると、バーナユニットの燃焼領域を上記広範囲よりも狭い範囲に設定してバーナ燃焼量の出力を制御する結露乾燥モード運転を所定時間行う制御構成としたものである。
The latent heat recovery type heat source machine according to the present invention is:
A burner unit in which a plurality of burners are arranged in order to generate combustion exhaust gas;
A primary heat exchanger that mainly recovers sensible heat from the flue gas,
A secondary heat exchanger that mainly recovers the latent heat due to the condensation of water vapor from the flue gas,
Control means for performing combustion control of the burner unit,
The control means performs fixed combustion control in which the burner unit combustion range is fixed over a wide range and the output of the burner combustion amount is variably controlled. During this fixed combustion control, the low output state of the burner combustion amount is condensed in the exhaust stack. If it continues for a certain period of time, the control region is configured to perform a condensation drying mode operation for controlling the output of the burner combustion amount for a predetermined time by setting the combustion region of the burner unit to a range narrower than the wide range.

上記構成によれば、結露乾燥モード運転では、バーナユニットの燃焼領域を上記狭い範囲とすることにより、燃焼による水蒸気の生成が減少されるとともに、燃焼していないバーナを通過した空気が燃焼排ガス中に混合される。これによって、水蒸気を含む割合が低く、空気で希釈された燃焼排ガス(水蒸気分圧を低下させた燃焼排ガス)が排気筒内へ送り込まれるから、排気筒内での結露温度が下がる。従って、長い排気筒であっても、排気筒内での結露が防止され、また、排気筒内に生じた結露を乾燥させることができる。
また、普段は、上記固定燃焼制御により、バーナユニットの燃焼領域を広範囲に固定してバーナ燃焼を行うことにより多くの水蒸気を生成し燃焼排ガス中に含ませているので、水蒸気を凝縮して潜熱を回収する二次熱交換器での熱効率が向上される。
従って、上記結露乾燥モード運転を実行しても相対的には熱効率を大きく低下させることが防止される。
According to the above configuration, in the condensation drying mode operation, by setting the combustion region of the burner unit to the narrow range, the generation of water vapor due to combustion is reduced, and the air that has passed through the unburned burner is contained in the combustion exhaust gas. To be mixed. As a result, since the combustion exhaust gas diluted with air (combustion exhaust gas having a reduced water vapor partial pressure) that contains water vapor is sent into the exhaust pipe, the dew condensation temperature in the exhaust pipe decreases. Therefore, even in a long exhaust cylinder, condensation in the exhaust cylinder is prevented, and condensation generated in the exhaust cylinder can be dried.
Also, usually, by the fixed combustion control described above, a large amount of water vapor is generated and contained in the combustion exhaust gas by fixing the combustion area of the burner unit in a wide range and performing burner combustion. The heat efficiency in the secondary heat exchanger that collects the heat is improved.
Therefore, even if the condensation drying mode operation is executed, it is possible to prevent the thermal efficiency from being greatly lowered.

上記制御手段は、上記結露乾燥モード運転でのバーナ燃焼量を最大出力とする制御構成とするのが望ましい。
これによれば、さらに排気温度を上昇させることができ、排気筒内での結露防止や排気筒内に生じた結露の乾燥を一層向上させることができる。
It is desirable that the control means has a control configuration that maximizes the burner combustion amount in the condensation drying mode operation.
According to this, the exhaust temperature can be further raised, and condensation prevention in the exhaust cylinder and drying of the condensation generated in the exhaust cylinder can be further improved.

上記制御手段は、上記固定燃焼制御中のバーナ燃焼量の低出力状態としてバーナ燃焼をオンオフ制御する間欠運転が実行され、この間欠運転が一定時間継続すると、上記結露乾燥モード運転に移行させる制御構成とするのが望ましい。
バーナ燃焼をオンオフ制御する間欠運転が実行されると、バーナ燃焼をオフしている間は排気筒内の温度が低下する。排気筒内の温度が燃焼排ガスの露点以下になると、次にバーナ燃焼をオンしたとき燃焼排ガスが排気筒内で露点以下に冷却されて水蒸気が結露し、結露水に含まれる酸性成分により排気筒を腐食させるおそれがある。
しかるに、本発明により、バーナ燃焼をオンオフ制御する間欠運転が一定時間継続すると、上記結露乾燥モード運転に移行させることによりバーナ燃焼時間が長くなり、排気筒内に生じた結露が乾く機会が増える。従って、排気筒内に生じた結露を良好に乾燥させることができる。
The control means is configured to perform an intermittent operation in which the burner combustion is turned on / off as a low output state of the burner combustion amount during the fixed combustion control, and when the intermittent operation continues for a certain period of time, the control unit shifts to the condensation drying mode operation. Is desirable.
When intermittent operation for on / off control of burner combustion is executed, the temperature in the exhaust stack decreases while burner combustion is off. When the temperature in the exhaust stack falls below the dew point of the flue gas, the next time burner combustion is turned on, the flue gas is cooled to below the dew point in the exhaust stack, causing water vapor to condense and the May corrode.
However, according to the present invention, when the intermittent operation for controlling on / off of the burner combustion continues for a certain period of time, the burner combustion time is increased by shifting to the dew condensation drying mode operation, and the opportunity for the dew condensation generated in the exhaust stack to dry is increased. Therefore, the condensation generated in the exhaust pipe can be satisfactorily dried.

上記制御手段は、上記固定燃焼制御中のバーナ燃焼量の低出力状態としてバーナ燃焼をオンオフ制御する間欠運転が実行され、このオンオフ回数が一定回数連続すると、上記結露乾燥モード運転に移行させる制御構成とするのが望ましい。
上述のとおり、バーナ燃焼をオンオフ制御する間欠運転が実行されると、排気筒内に結露を生じさせ得るが、間欠運転でのバーナ燃焼のオンオフ回数が一定回数連続すると、上記結露乾燥モード運転に移行させることによりバーナ燃焼時間が長くなり、排気筒内に生じた結露が乾く機会が増える。従って、排気筒内に生じた結露を良好に乾燥させることができる。
The control means is configured to perform intermittent operation for on / off control of burner combustion with a low output state of the burner combustion amount during the fixed combustion control, and shift to the condensation drying mode operation when the on / off frequency continues for a certain number of times. Is desirable.
As described above, if intermittent operation for on / off control of burner combustion is performed, condensation may occur in the exhaust stack. However, if the number of on / off operations of burner combustion in intermittent operation continues for a certain number of times, the above-described condensation drying mode operation is performed. By making the transition, the burner combustion time becomes longer, and the chances of condensation drying in the exhaust stacks increase. Therefore, the condensation generated in the exhaust pipe can be satisfactorily dried.

以上のように、本発明に係る潜熱回収型熱源機によれば、熱効率をできる限り低下させることなく排気筒内での結露を良好に防止することが可能となる。その結果、酸性成分を含む結露水による排気筒の腐食や、結露水の凍結による排気閉塞等を確実に防止することができる。   As described above, according to the latent heat recovery type heat source apparatus according to the present invention, it is possible to satisfactorily prevent dew condensation in the exhaust pipe without reducing the thermal efficiency as much as possible. As a result, it is possible to reliably prevent the exhaust pipe from being corroded by the condensed water containing acidic components, and the exhaust blockage from being frozen by the condensed water.

以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る潜熱回収型熱源機を用いた暖房装置の構成図を示す。図1に示す暖房装置1は、潜熱回収型熱源機2と、潜熱回収型熱源機2に接続された往路管31と復路管32の間に介設された温水マット3とを備え、潜熱回収型熱源機2で生成した温水を温水マット3に循環させて床暖房を行うものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1: shows the block diagram of the heating apparatus using the latent heat recovery type heat source machine which concerns on one Embodiment of this invention. A heating apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a latent heat recovery type heat source machine 2 and a hot water mat 3 interposed between an outward pipe 31 and a return pipe 32 connected to the latent heat recovery type heat source machine 2 and collects latent heat. The warm water generated by the mold heat source unit 2 is circulated through the warm water mat 3 to perform floor heating.

潜熱回収型熱源機2は、燃焼缶体21内に、バーナユニット5を設置する燃焼室22と、燃焼排ガスから顕熱を主に回収する一次熱交換器23と、燃焼排ガスから水蒸気の凝縮による潜熱を主に回収する二次熱交換器24とが設けられている。燃焼缶体21の下面には給気ファン25が連設され、燃焼缶体21の上部には排気口26が開設され、排気口26には排気筒4が接続されている。そして、給気ファン25により燃焼室22内に新鮮な空気を供給して燃焼室22のバーナ燃焼により生成された燃焼排ガスは、一次熱交換器23、二次熱交換器24を経て排気口26から排気筒4を通って外部に排出される。なお、40は潜熱回収型熱源機2の外装ケースである。   The latent heat recovery type heat source unit 2 includes a combustion chamber 22 in which a burner unit 5 is installed, a primary heat exchanger 23 that mainly recovers sensible heat from combustion exhaust gas, and condensation of water vapor from the combustion exhaust gas. A secondary heat exchanger 24 that mainly recovers latent heat is provided. An air supply fan 25 is connected to the lower surface of the combustion can body 21, an exhaust port 26 is opened at the upper portion of the combustion can body 21, and the exhaust cylinder 4 is connected to the exhaust port 26. Then, fresh air is supplied into the combustion chamber 22 by the air supply fan 25 and the combustion exhaust gas generated by the burner combustion in the combustion chamber 22 passes through the primary heat exchanger 23 and the secondary heat exchanger 24, and the exhaust port 26. Is discharged to the outside through the exhaust pipe 4. Reference numeral 40 denotes an exterior case of the latent heat recovery type heat source unit 2.

一次熱交換器23の一端には往路管31が接続され、二次熱交換器24の一端には復路管32が接続され、二次熱交換器24の他端と一次熱交換器23の他端とが接続管33を介して互いに接続されている。復路管32にはポンプPが設けられ、このポンプPを駆動することにより往路管31及び復路管32を通して潜熱回収型熱源機2で生成した温水が温水マット3に循環供給される。   An outgoing pipe 31 is connected to one end of the primary heat exchanger 23, a return pipe 32 is connected to one end of the secondary heat exchanger 24, and the other end of the secondary heat exchanger 24 and the other primary heat exchanger 23 are connected. The ends are connected to each other via a connecting pipe 33. The return pipe 32 is provided with a pump P, and by driving the pump P, the hot water generated by the latent heat recovery heat source device 2 is circulated and supplied to the hot water mat 3 through the forward pipe 31 and the return pipe 32.

バーナユニット5には、ガス供給源からガス管6を通って燃料ガスが供給される。ガス管6には、上流側から元ガス開閉弁61、ガス比例弁62が設けられている。元ガス開閉弁61は、開閉されてバーナユニット5へ燃料ガスを供給・遮断する。ガス比例弁62は、開度調節されてバーナユニット5でのバーナ燃焼の出力量を調節する。また、バーナユニット5は、複数のバーナを列設したバーナ組51〜53が3つ(複数)並べて設置されている。各バーナ組51〜53には、燃料ガスを供給・遮断する能力切替え開閉弁54〜56が設けられている。従って、能力切替え開閉弁54〜56を開いたところのバーナ組51〜53がバーナ燃焼される。   The burner unit 5 is supplied with fuel gas from a gas supply source through a gas pipe 6. The gas pipe 6 is provided with an original gas on-off valve 61 and a gas proportional valve 62 from the upstream side. The original gas on-off valve 61 is opened and closed to supply and shut off the fuel gas to the burner unit 5. The gas proportional valve 62 is adjusted in opening to adjust the output amount of burner combustion in the burner unit 5. The burner unit 5 is provided with three (plural) burner sets 51 to 53 in which a plurality of burners are arranged in a line. Each burner set 51-53 is provided with ability switching on-off valves 54-56 for supplying and shutting off fuel gas. Accordingly, the burner sets 51 to 53 where the capacity switching on / off valves 54 to 56 are opened are burned.

元ガス開閉弁61、ガス比例弁62、能力切替え開閉弁54〜56は、制御部7(制御手段)によって制御される。また、制御部7は、給気ファン25やポンプPの駆動制御も含め、この暖房装置1の運転制御を行う。暖房装置1の運転開始や停止、床暖房の希望温度の設定などは、制御部7に接続したリモコン8で行われる。リモコン8は、温水マット3を敷設した部屋に設置される。   The original gas on-off valve 61, the gas proportional valve 62, and the capacity switching on-off valves 54 to 56 are controlled by the control unit 7 (control means). Further, the control unit 7 performs operation control of the heating device 1 including drive control of the air supply fan 25 and the pump P. Operation start and stop of the heating device 1 and setting of a desired temperature for floor heating are performed by a remote controller 8 connected to the control unit 7. The remote controller 8 is installed in a room where the hot water mat 3 is laid.

暖房装置1は、以上のような構成を有するので、暖房装置1を運転開始すべくリモコン8の運転スイッチを投入すると、制御部7は、ポンプPを駆動して往路管31、復路管32及び接続管33の内部の水を温水マット3との間で循環させると共に、バーナを点火し給気ファン25を回転させて燃焼排ガスを熱交換器23,24に送り込む。すると、温水マット3から復路管32を通って二次熱交換器24に入る戻り水は、まず、二次熱交換器24により燃焼排ガスから水蒸気の凝縮による潜熱を主に回収して熱交換加熱され、水温がある程度上昇された低温水となる。次いで、二次熱交換器24から接続管33を通って一次熱交換器23内に入る低温水は、一次熱交換器23により燃焼排ガスから顕熱を主に回収して熱交換加熱され、水温がさらに上昇された温水となって往路管31に供給される。この温水が温水マット3へ循環供給されて床暖房が行なわれる。   Since the heating apparatus 1 has the above-described configuration, when the operation switch of the remote controller 8 is turned on to start the operation of the heating apparatus 1, the control unit 7 drives the pump P to move the forward pipe 31, the backward pipe 32, and The water inside the connection pipe 33 is circulated between the hot water mat 3 and the burner is ignited and the air supply fan 25 is rotated to send the combustion exhaust gas to the heat exchangers 23 and 24. Then, the return water that enters the secondary heat exchanger 24 from the hot water mat 3 through the return pipe 32 first recovers mainly the latent heat due to the condensation of water vapor from the combustion exhaust gas by the secondary heat exchanger 24 and heat exchange heating. Thus, the water temperature is raised to a certain degree and becomes low temperature water. Next, the low-temperature water entering the primary heat exchanger 23 from the secondary heat exchanger 24 through the connecting pipe 33 is mainly heat-exchanged by the sensible heat recovered from the combustion exhaust gas by the primary heat exchanger 23, Is further heated and supplied to the forward pipe 31. This hot water is circulated and supplied to the hot water mat 3 to perform floor heating.

燃焼排ガスは、二次熱交換器24により潜熱が回収されると、燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮してドレンが発生する。このドレンは、NOX等の酸性成分を含んで酸性状態にある。そのため、二次熱交換器24で発生したドレンは、二次熱交換器24の下方の傾斜した底板27に伝わせて配管91を通じて中和器9で中和処理して外部に排水される。なお、二次熱交換器24を通過した燃焼排ガスは、排気筒4を通じて外部に排気される。   When latent heat is recovered from the combustion exhaust gas by the secondary heat exchanger 24, water vapor in the combustion exhaust gas is condensed and drainage is generated. This drain contains an acidic component such as NOx and is in an acidic state. Therefore, the drain generated in the secondary heat exchanger 24 is transferred to the inclined bottom plate 27 below the secondary heat exchanger 24 and neutralized by the neutralizer 9 through the pipe 91 and discharged to the outside. The combustion exhaust gas that has passed through the secondary heat exchanger 24 is exhausted to the outside through the exhaust cylinder 4.

そして、図2のフローチャートを参照して、上記暖房運転の際、制御部7は、バーナユニット5の燃焼領域を広範囲に固定し、そのバーナ燃焼の出力量を可変制御する固定燃焼制御を行う(S1)。この固定燃焼制御では、3つのバーナ組51〜53すべてを燃焼させる大領域燃焼に設定するが、温水マット3が小面積で大きな暖房能力を要しない場合には3つのバーナ組51〜53のうち2つを燃焼させる中領域燃焼に設定することもある。   Then, referring to the flowchart of FIG. 2, during the heating operation, the control unit 7 performs fixed combustion control in which the combustion region of the burner unit 5 is fixed over a wide range and the output amount of the burner combustion is variably controlled ( S1). In this fixed combustion control, large-area combustion is set in which all three burner sets 51 to 53 are burned, but when the hot water mat 3 does not require a large heating capacity with a small area, It may be set to the middle range combustion which burns two.

ここで、バーナ燃焼領域を固定してバーナ燃焼量を可変制御する場合、バーナ燃焼量を絞りすぎると炎が立ち消えするおそれがあるため、通常は、各バーナ組51〜53の燃焼・非燃焼を順次切替えることによりバーナユニット5のバーナ燃焼領域を可変する燃焼制御が行われる。
しかるに、本実施の形態では、バーナユニット5の燃焼領域を広範囲に設定して燃焼制御する。これにより、バーナユニット5の燃焼領域を広範囲にバーナ燃焼させることにより多くの水蒸気を生成し、燃焼排ガス中に多くの水蒸気を含ませることができ、その結果、潜熱回収型熱源機2における、燃焼排ガス中の水蒸気を凝縮させて潜熱を回収する二次熱交換器24での熱効率をさらに向上することができる。
Here, when the burner combustion amount is variably controlled with the burner combustion region fixed, the flame may disappear if the burner combustion amount is reduced too much. Therefore, normally, combustion / non-combustion of each of the burner groups 51 to 53 is performed. Combustion control for changing the burner combustion region of the burner unit 5 by sequentially switching is performed.
However, in the present embodiment, the combustion region of the burner unit 5 is set over a wide range to control the combustion. As a result, a large amount of water vapor can be generated by burning the burner unit 5 over a wide range in the combustion region, and a large amount of water vapor can be included in the combustion exhaust gas. As a result, the combustion in the latent heat recovery type heat source unit 2 can be performed. The thermal efficiency in the secondary heat exchanger 24 that condenses water vapor in the exhaust gas and recovers latent heat can be further improved.

そして、制御部7は、温水マット3に設置する温度センサ(図示せず)で検出した床温度がリモコン8で設定された設定温度になるように、ガス比例弁62の開度調節を行ってバーナ燃焼の出力量を可変制御する。このとき、ガス比例弁62の開度を最小にしバーナ燃焼の出力量を下限にしても床室温が設定温度を超えて上昇する場合、制御部7は、元ガス開閉弁61を開閉させてバーナ燃焼をオンオフ制御する間欠運転を行って(S2)、床温度が設定温度になるように燃焼制御する。   And the control part 7 adjusts the opening degree of the gas proportional valve 62 so that the floor temperature detected by the temperature sensor (not shown) installed in the hot water mat 3 becomes the set temperature set by the remote controller 8. Variable control of burner combustion output. At this time, if the floor room temperature exceeds the set temperature even if the opening of the gas proportional valve 62 is minimized and the output amount of burner combustion is the lower limit, the control unit 7 opens and closes the original gas on-off valve 61 to open and close the burner. An intermittent operation for on / off control of combustion is performed (S2), and combustion control is performed so that the bed temperature becomes the set temperature.

このようなバーナ燃焼をオンオフ制御する間欠運転(バーナ燃焼量の低出力状態)が実行されると、バーナ燃焼をオフしている間は排気筒4内の温度が低下する。そして、排気筒4内の温度が燃焼排ガスの露点以下になると、次にバーナ燃焼をオンしたとき燃焼排ガスが排気筒4内で露点以下に冷却されて水蒸気が結露し、酸性の結露水により排気筒4を腐食させるおそれがある。   When such intermittent operation for controlling on / off of the burner combustion (low output state of burner combustion amount) is executed, the temperature in the exhaust stack 4 decreases while the burner combustion is turned off. When the temperature in the exhaust pipe 4 becomes lower than the dew point of the combustion exhaust gas, the next time burner combustion is turned on, the combustion exhaust gas is cooled to the dew point or lower in the exhaust pipe 4 to cause water vapor to condense and be discharged by acidic dew condensation water. There is a risk of corroding the cylinder 4.

そこで、上記固定燃焼制御中の間欠運転の継続時間が一定時間(例、1時間)以上となった場合は(S3)、排気筒4内に結露が生じているおそれがあると考え、結露乾燥モード運転を実行させる(S4)。この結露乾燥モード運転は、具体的には、能力切替え開閉弁54〜56を開閉制御して3つのバーナ組51〜53のうち1つだけバーナ燃焼させてバーナユニット5の燃焼領域を最小範囲(固定燃焼制御時よりも狭い範囲)に設定するとともに、ガス比例弁62の開度を最大に設定してバーナ燃焼を最大出力量で燃焼させる。   Therefore, when the duration of the intermittent operation during the fixed combustion control is longer than a certain time (eg, 1 hour) (S3), it is considered that there is a possibility that condensation is generated in the exhaust pipe 4, and the condensation drying is performed. The mode operation is executed (S4). Specifically, in this condensation drying mode operation, the opening / closing control of the capacity switching on / off valves 54 to 56 is performed so that only one of the three burner groups 51 to 53 is burned to reduce the combustion region of the burner unit 5 to the minimum range ( The range is narrower than that in the fixed combustion control), and the opening of the gas proportional valve 62 is set to the maximum to burn the burner combustion at the maximum output amount.

この結露乾燥モード運転により、バーナユニット5の燃焼領域を最小範囲とすることにより、燃焼によって生成する水蒸気が減少されると共に、燃焼排ガス中には燃焼していない2つのバーナ組(例えば、バーナ組52,53)を通過した空気(短絡空気)が混合される。従って、水蒸気を含む割合が低く且つ短絡空気で希釈された燃焼排ガス(水蒸気分圧を低下させた燃焼排ガス)が排気筒4内へ送り込まれるから、排気筒4内での結露温度が下がる。また、結露乾燥モード運転は、バーナユニット5の燃焼領域を最小範囲とするが、そのバーナ燃焼量を最大出力とするので、オンオフ制御によるバーナ燃焼量の低出力状態のときよりも排気温度を上昇させることができる。以上の結果、長い排気筒4であっても、排気筒4内での結露が防止され、また、排気筒4内に生じた結露を早期に乾燥させることができる。   By this condensation drying mode operation, by setting the combustion region of the burner unit 5 to the minimum range, water vapor generated by combustion is reduced, and two burner sets that are not burned in the combustion exhaust gas (for example, the burner set) 52, 53) is mixed. Therefore, since the combustion exhaust gas (combustion exhaust gas in which the water vapor partial pressure is reduced) that is low in the ratio containing water vapor and diluted with short-circuit air is sent into the exhaust cylinder 4, the dew condensation temperature in the exhaust cylinder 4 is lowered. In the condensation drying mode operation, the combustion range of the burner unit 5 is set to the minimum range, but the burner combustion amount is set to the maximum output, so that the exhaust gas temperature is raised more than in the low output state of the burner combustion amount by the on / off control. Can be made. As a result, even in the long exhaust cylinder 4, condensation in the exhaust cylinder 4 can be prevented, and condensation generated in the exhaust cylinder 4 can be dried at an early stage.

そして、結露乾燥モード運転が所定時間(例、1時間)行われると(S5)、再び固定燃焼制御に戻す(S5→S1)。上記結露乾燥モード運転によって二次熱交換器24での熱効率は低下するが、上述のとおり、上記固定燃焼制御(S1,S2)を行うことにより二次熱交換器24での熱効率が向上されるから、相対的には熱効率の大きな低下を防ぐことができる。   When the condensation drying mode operation is performed for a predetermined time (for example, 1 hour) (S5), the control returns to the fixed combustion control again (S5 → S1). Although the thermal efficiency in the secondary heat exchanger 24 is lowered by the condensation drying mode operation, as described above, the thermal efficiency in the secondary heat exchanger 24 is improved by performing the fixed combustion control (S1, S2). Therefore, relatively large reduction in thermal efficiency can be prevented.

従って、以上の実施形態によれば、熱効率をできる限り低下させることなく排気筒4内での結露を良好に防止することが可能となる。その結果、酸性の結露水による排気筒4の腐食や、結露水の凍結による排気閉塞等を確実に防止することができる。   Therefore, according to the above embodiment, it is possible to satisfactorily prevent condensation in the exhaust tube 4 without reducing the thermal efficiency as much as possible. As a result, it is possible to reliably prevent corrosion of the exhaust cylinder 4 due to acidic dew condensation water, exhaust blockage due to freezing of dew condensation water, and the like.

(他の実施形態)
他の実施形態では、図3のフローチャートに示すように、上記暖房運転の際に、バーナ燃焼をオンオフ制御する間欠運転が実行されると(S2)、燃焼時間が短時間(例、2分以下)であるバーナ燃焼のオンオフ回数が一定回数(例、10回)連続した場合は(S30)、排気筒4内に結露が生じているおそれがあると考え、上記結露乾燥モード運転を実行させる(S4)。そして、結露乾燥モード運転が所定時間(例、1時間)行われると(S5)、再び上記固定燃焼制御に戻す(S5→S1)。
(Other embodiments)
In another embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 3, when an intermittent operation for on / off control of burner combustion is performed during the heating operation (S2), the combustion time is short (eg, 2 minutes or less). ), When the burner combustion is turned on and off for a certain number of times (for example, 10 times) (S30), it is considered that condensation may occur in the exhaust pipe 4, and the above-mentioned condensation drying mode operation is executed ( S4). When the condensation drying mode operation is performed for a predetermined time (eg, 1 hour) (S5), the operation returns to the fixed combustion control again (S5 → S1).

他の実施形態においても、結露乾燥モード運転により、水蒸気をあまり含まない燃焼排ガス(水蒸気分圧を低下させた燃焼排ガス)が排気筒4内へ送り込まれるから、排気筒4内での結露温度を下げることができ、且つオンオフ制御によるバーナ燃焼量の低出力状態のときよりも排気温度を上昇させることができる。従って、排気筒4内での結露が防止され、また、排気筒4内に生じた結露を早期に乾燥させることができる。また、普段は固定燃焼制御を行って二次熱交換器24での熱効率が向上されているから、上記結露乾燥モード運転を実行しても相対的には熱効率の大きな低下を抑えることができる。従って、他の実施形態においても、熱効率をできる限り低下させることなく排気筒4内での結露を良好に防止することが可能となり、その結果、酸性の結露水による排気筒4の腐食や、結露水の凍結による排気閉塞等を確実に防止することができる。その他の構成及び作用効果は、上記実施形態と同様である。
なお、上記結露乾燥モード運転へ移行させる条件として、上記の実施形態と他の実施形態を組み合わせ、間欠運転の継続時間が一定時間以上となった場合か(図2のS3)、あるいは燃焼時間が短時間であるバーナ燃焼のオンオフ回数が一定回数連続した場合(図3のS30)としてもよい。これにより、結露乾燥モード運転が確実に実行され、排気筒4内での結露をより確実に防止することができる。
また、上記実施形態では、暖房装置1を例示するが、本発明に係る潜熱回収型熱源機2は、暖房装置1に限らず、給湯暖房装置、給湯器、風呂給湯器等に用いられるものでもよい。
Also in the other embodiments, the dew condensation mode operation allows the flue gas that does not contain much water vapor (the flue gas whose vapor partial pressure has been reduced) to be sent into the exhaust tube 4. The exhaust gas temperature can be lowered and the exhaust gas temperature can be raised more than in the low output state of the burner combustion amount by the on / off control. Therefore, condensation in the exhaust cylinder 4 is prevented, and condensation generated in the exhaust cylinder 4 can be dried quickly. Moreover, since the fixed combustion control is usually performed and the thermal efficiency in the secondary heat exchanger 24 is improved, even if the condensation drying mode operation is executed, a relatively large reduction in thermal efficiency can be suppressed. Therefore, also in other embodiments, it is possible to satisfactorily prevent dew condensation in the exhaust tube 4 without reducing the thermal efficiency as much as possible. As a result, the exhaust tube 4 is corroded or dewed by acidic condensed water. Exhaust blockage and the like due to water freezing can be reliably prevented. Other configurations and operational effects are the same as in the above embodiment.
As a condition for shifting to the condensation drying mode operation, the above embodiment is combined with another embodiment, and the duration of intermittent operation is a certain time or more (S3 in FIG. 2), or the combustion time. The burner combustion may be turned on / off for a short time continuously (S30 in FIG. 3). Thereby, the condensation drying mode operation is reliably executed, and the condensation in the exhaust pipe 4 can be more reliably prevented.
Moreover, in the said embodiment, although the heating apparatus 1 is illustrated, the latent-heat-recovery type heat source machine 2 which concerns on this invention may be used not only for the heating apparatus 1 but for a hot water supply heating apparatus, a hot water heater, a bath water heater, etc. Good.

実施形態による暖房装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the heating apparatus by embodiment. 実施形態の暖房装置におけるバーナの燃焼制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the combustion control of the burner in the heating apparatus of embodiment. 他の実施形態の暖房装置におけるバーナの燃焼制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the combustion control of the burner in the heating apparatus of other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 暖房装置
2 潜熱回収型熱源機
3 温水マット
4 排気筒
5 バーナユニット
7 制御部(制御手段)
22 燃焼室
23 一次熱交換器
24 二次熱交換器
26 排気口
31 往路管
32 復路管
51〜53 バーナ組
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating device 2 Latent heat recovery type heat source machine 3 Hot water mat 4 Exhaust pipe 5 Burner unit 7 Control part (control means)
22 Combustion chamber 23 Primary heat exchanger 24 Secondary heat exchanger 26 Exhaust port 31 Outward pipe 32 Return pipe 51-53 Burner set

Claims (4)

燃焼排ガスを生成するため複数のバーナを列設したバーナユニットと、
燃焼排ガスから顕熱を主に回収する一次熱交換器と、
燃焼排ガスから水蒸気の凝縮による潜熱を主に回収する二次熱交換器と、
バーナユニットの燃焼制御を行う制御手段とを備え、
上記制御手段は、バーナユニットの燃焼領域を広範囲に固定してバーナ燃焼量の出力を可変制御する固定燃焼制御を行い、この固定燃焼制御中にバーナ燃焼量の低出力状態が排気筒内で結露し得るほどに一定時間継続すると、バーナユニットの燃焼領域を上記広範囲よりも狭い範囲に設定してバーナ燃焼量の出力を制御する結露乾燥モード運転を所定時間行う制御構成とした潜熱回収型熱源機。
A burner unit in which a plurality of burners are arranged in order to generate combustion exhaust gas;
A primary heat exchanger that mainly recovers sensible heat from the flue gas,
A secondary heat exchanger that mainly recovers the latent heat due to the condensation of water vapor from the flue gas,
Control means for performing combustion control of the burner unit,
The control means performs fixed combustion control in which the burner unit combustion range is fixed over a wide range and the output of the burner combustion amount is variably controlled. During this fixed combustion control, the low output state of the burner combustion amount is condensed in the exhaust stack. A latent heat recovery type heat source unit having a control configuration in which a dew-drying mode operation for controlling the output of the burner combustion amount is performed for a predetermined time by setting the combustion region of the burner unit to a range narrower than the above wide range after continuing for a certain period of time .
請求項1に記載の潜熱回収型熱源機において、
上記制御手段は、上記結露乾燥モード運転でのバーナ燃焼量を最大出力とする制御構成とした潜熱回収型熱源機。
In the latent heat recovery type heat source machine according to claim 1,
The control means is a latent heat recovery type heat source unit having a control configuration in which the burner combustion amount in the condensation drying mode operation is a maximum output.
請求項1又は2に記載の潜熱回収型熱源機において、
上記制御手段は、上記固定燃焼制御中のバーナ燃焼量の低出力状態としてバーナ燃焼をオンオフ制御する間欠運転が実行され、この間欠運転が一定時間継続すると、上記結露乾燥モード運転に移行させる制御構成とした潜熱回収型熱源機。
In the latent heat recovery type heat source machine according to claim 1 or 2,
The control means is configured to perform an intermittent operation in which the burner combustion is turned on / off as a low output state of the burner combustion amount during the fixed combustion control, and when the intermittent operation continues for a certain period of time, the control unit shifts to the condensation drying mode operation. Latent heat recovery type heat source machine.
請求項1又は2に記載の潜熱回収型熱源機において、
上記制御手段は、上記固定燃焼制御中のバーナ燃焼量の低出力状態としてバーナ燃焼をオンオフ制御する間欠運転が実行され、このオンオフ回数が一定回数連続すると、上記結露乾燥モード運転に移行させる制御構成とした潜熱回収型熱源機。
In the latent heat recovery type heat source machine according to claim 1 or 2,
The control means is configured to perform intermittent operation for on / off control of burner combustion with a low output state of the burner combustion amount during the fixed combustion control, and shift to the condensation drying mode operation when the on / off frequency continues for a certain number of times. Latent heat recovery type heat source machine.
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