JP7545183B2 - Boiler Equipment - Google Patents
Boiler Equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP7545183B2 JP7545183B2 JP2020203814A JP2020203814A JP7545183B2 JP 7545183 B2 JP7545183 B2 JP 7545183B2 JP 2020203814 A JP2020203814 A JP 2020203814A JP 2020203814 A JP2020203814 A JP 2020203814A JP 7545183 B2 JP7545183 B2 JP 7545183B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boiler
- boilers
- slave
- temperature
- hot water
- 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.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 161
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
本発明は、複数のボイラによって出湯温度を設定温度に制御するための技術に関するものである。 The present invention relates to a technology for controlling the outlet water temperature to a set temperature using multiple boilers.
従来から、複数台のボイラを利用して、温水を設定温度に加熱制御する技術は知られている。このように複数台のボイラを利用することで、1つ1つのボイラの容量を小さくすることができるため、例えば、1台のボイラで全範囲の出湯量が賄える構成とした場合における、低出湯量時の効率低下を防止できるメリットがある。 Technology has been known for some time now that uses multiple boilers to control the heating of hot water to a set temperature. By using multiple boilers in this way, the capacity of each boiler can be reduced, which has the advantage of preventing a decrease in efficiency at low hot water output levels, for example, when a single boiler is configured to cover the entire range of hot water output levels.
複数台のボイラに関する技術としては、下記特許文献1記載の多缶設置ボイラの台数制御技術が例示できる。以下に、当該台数制御技術について図4を用いて簡単に説明する。 An example of a technology related to multiple boilers is the technology for controlling the number of boilers installed in a multi-tube system described in Patent Document 1 below. The technology for controlling the number of boilers is briefly explained below with reference to Figure 4.
前記台数制御技術は、複数台のボイラを設置しておき、必要とされる蒸気量に応じて燃焼を行うボイラの台数を決定し、必要台数のボイラを稼働優先順位にしたがって順次燃焼させるものである。 The number control technology involves installing multiple boilers, determining the number of boilers to be burned depending on the amount of steam required, and sequentially burning the required number of boilers according to their operating priority.
図4に示すように、1台のボイラが燃焼を行っている状態で、必要蒸気量の増加が生じた場合は、予め設定した稼働優先順位にしたがってボイラの燃焼台数を増加する。その後、必要蒸気量の減少によってボイラの運転台数を減少させる場合は、ボイラの稼働優先順位の変更を行い、直前に燃焼を開始したボイラ以外のボイラの1台を停止させるものである。 As shown in Figure 4, if an increase in the amount of steam required occurs while one boiler is burning, the number of boilers burning is increased according to the preset operation priority order. If the number of boilers in operation is subsequently reduced due to a decrease in the amount of steam required, the boiler operation priority order is changed and one of the boilers other than the one that had just started burning is stopped.
このように制御することで、燃焼を開始したばかりのボイラが短時間のうちに停止し、特定のボイラが頻繁に発停を繰り返すことを防止できる。換言すれば、ボイラの稼働時間が長いものから停止させる構成であるといえる。 By controlling in this way, boilers that have just started combustion are stopped in a short time, preventing a particular boiler from frequently turning on and off repeatedly. In other words, the system is designed to stop boilers first, starting with those that have been in operation for the longest time.
以上の如くボイラの稼働優先順位を定期的に変更することにより、ボイラの燃焼時間を平均化できるので、システム全体の長寿命化が図れるメリットがある。 By periodically changing the boiler operation priority as described above, the boiler combustion time can be averaged, which has the advantage of extending the lifespan of the entire system.
然るに、前述したボイラの台数制御方法によると、システム全体の寿命を長期化できる一方で、複数のボイラの燃焼時間が平均化するので、複数のボイラが同時期に一斉に故障するリスクが増大する。そのため、システムの修繕費用が一時期に嵩み、経営上のリスクが生じることになる。 However, while the aforementioned method of controlling the number of boilers can extend the lifespan of the entire system, it also averages out the combustion time of multiple boilers, increasing the risk of multiple boilers failing at the same time. This results in high repair costs for the system at one time, creating management risks.
そこで、本発明は、システム全体の長寿命化を図るとともに、複数のボイラが同時期に故障するリスクを極力避けることのできるボイラの台数制御技術を備えたボイラ装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a boiler system equipped with boiler number control technology that can extend the life of the entire system and minimize the risk of multiple boilers failing at the same time.
請求項1記載の発明は、缶水を貯水する缶体と、前記缶水を加熱するバーナーと、缶水を前記缶体と缶体外部に連結される熱媒流通管との間で循環させるポンプと、前記熱媒流通管内を流れる缶水温度を測定する缶水温度測定用温度センサと、前記熱媒流通管の途中に取り付けられる熱交換器と、該熱交換器を介して接続される入水管および出湯管と、該出湯管内の水温を測定する出湯配管用温度測定用温度センサと、前記缶水温度測定用温度センサおよび出湯配管用温度測定用温度センサから測定温度情報を検出して、前記バーナーへの火力指令および前記ポンプの駆動/停止を制御するコントローラを備えて構成されるボイラを複数備え、前記出湯管内を流れる出湯を当該複数のボイラによって温度制御する構成であり、当該複数のボイラの1つが選択的にマスタボイラとして機能し、その他のボイラが選択的にスレーブボイラとして機能し、前記出湯管内を流れる出湯温度が設定温度になるよう、前記マスタボイラは自機と前記スレーブボイラの運転を制御する場合、該スレーブボイラの累積稼働時間を監視して、当該スレーブボイラの稼働時間の多いものから優先して運転することに特徴を有する。 The invention described in claim 1 includes a boiler body for storing boiler water, a burner for heating the boiler water, a pump for circulating boiler water between the boiler body and a heat transfer medium flow pipe connected to the outside of the boiler body, a boiler water temperature measuring temperature sensor for measuring the boiler water temperature flowing in the heat transfer medium flow pipe, a heat exchanger attached midway through the heat transfer medium flow pipe, a water inlet pipe and a hot water outlet pipe connected via the heat exchanger, a hot water outlet pipe temperature measuring temperature sensor for measuring the water temperature in the hot water outlet pipe, and a heating power command to the burner and a heating power command to the burner and a heating power command to the burner. The system is configured with multiple boilers equipped with a controller that controls the start/stop of the pump, and the temperature of the hot water flowing through the hot water outlet pipe is controlled by the multiple boilers. One of the multiple boilers selectively functions as a master boiler, and the other boilers selectively function as slave boilers. When the master boiler controls the operation of itself and the slave boilers so that the temperature of the hot water flowing through the hot water outlet pipe is a set temperature, the system is characterized by monitoring the cumulative operating time of the slave boilers and giving priority to operating the slave boilers with the longest operating times.
請求項2記載の発明は、缶水を貯水する缶体と、前記缶水を加熱するバーナーと、缶水を前記缶体と缶体外部に連結される熱媒流通管との間で循環させるポンプと、前記熱媒流通管内を流れる缶水温度を測定する缶水温度測定用温度センサと、前記熱媒流通管の途中に取り付けられる熱交換器と、該熱交換器を介して接続される入水管および出湯管と、該出湯管内の水温を測定する出湯配管用温度測定用温度センサと、前記缶水温度測定用温度センサおよび出湯配管用温度測定用温度センサから測定温度情報を検出して、前記バーナーへの火力指令および前記ポンプの駆動/停止を制御するコントローラを備えて構成されるボイラを複数備え、前記出湯管内を流れる出湯を当該複数のボイラによって温度制御する構成であり、当該複数のボイラの1つが選択的にマスタボイラとして機能し、その他のボイラが選択的にスレーブボイラとして機能し、前記出湯管内を流れる出湯温度が設定温度になるよう、前記マスタボイラは自機と前記スレーブボイラの運転を制御する場合、該スレーブボイラの累積稼働時間を監視して、当該スレーブボイラの稼働時間の多いものから優先して運転し、かつ、当該スレーブボイラの稼働時間の少ないものから優先して運転を停止することに特徴を有する。 The invention described in claim 2 is a boiler body for storing boiler water, a burner for heating the boiler water, a pump for circulating boiler water between the boiler body and a heat transfer medium flow pipe connected to the outside of the boiler body, a boiler water temperature measuring temperature sensor for measuring the boiler water temperature flowing in the heat transfer medium flow pipe, a heat exchanger attached to the middle of the heat transfer medium flow pipe, a water inlet pipe and a hot water outlet pipe connected via the heat exchanger, a hot water outlet pipe temperature measuring temperature sensor for measuring the water temperature in the hot water outlet pipe, and a controller for detecting measured temperature information from the boiler water temperature measuring temperature sensor and the hot water outlet pipe temperature measuring temperature sensor, and for controlling a heating command to the burner and start/stop of the pump. The system is configured to include a plurality of boilers each equipped with a master boiler and a controller, and the temperature of the hot water flowing through the hot water discharge pipe is controlled by the plurality of boilers, one of the plurality of boilers selectively functions as a master boiler and the other boilers selectively function as slave boilers, and when the master boiler controls the operation of itself and the slave boilers so that the temperature of the hot water flowing through the hot water discharge pipe becomes a set temperature, the system is characterized in that it monitors the accumulated operating time of the slave boilers, and gives priority to operating the slave boilers with the longest operating times and stops operating the slave boilers with the shortest operating times.
請求項1,2記載の発明によれば、複数のボイラの起動および停止順序をあらかじめ設定せず、運転の都度、各ボイラに、マスタボイラおよびスレーブボイラの機能を選択的に設定する構成であるので、複数のボイラからなるシステム全体の長寿命化を図ることができる。 According to the invention described in claims 1 and 2, the start and stop sequence of multiple boilers is not preset, and the master boiler and slave boiler functions are selectively set for each boiler each time it is operated, thereby making it possible to extend the life of the entire system consisting of multiple boilers.
また、スレーブボイラは稼働時間の多いものを優先して運転し、稼働時間の少ないものを優先して停止するようマスタボイラによって制御するので、各ボイラの燃焼時間を不均等にすることが可能となり、ボイラが同時期に故障するリスクを極力低減することができる。 In addition, the master boiler controls the slave boilers so that those with longer operating hours are given priority, and those with shorter operating hours are given priority for shutting down, making it possible to make the combustion time of each boiler unequal and minimizing the risk of boilers breaking down at the same time.
以下、本発明の実施の形態を図1乃至図3により説明する。図1は本発明のボイラ装置を構成する各ボイラ(マスタボイラまたはスレーブボイラ)Aの構成を示している。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 3. Fig. 1 shows the configuration of each boiler (master boiler or slave boiler) A that constitutes the boiler system of the present invention.
図1において、1は熱媒として利用するための水(缶水)を留めておく貯水缶であり、2は貯水缶1内に缶水を補給する補給管である。3は補給管2に設けられ、給水・止水を切り替える補給用電磁弁であり、後述する給水機能によって自動的に開閉制御され、貯水缶1内に一定量の水が常に貯められるよう制御される。 In FIG. 1, 1 is a water tank that stores water (boiler water) to be used as a heat transfer medium, and 2 is a supply pipe that supplies boiler water to the water tank 1. 3 is a supply solenoid valve that is provided on the supply pipe 2 and switches between water supply and water stop, and is automatically controlled to open and close by the water supply function described below, so that a constant amount of water is always stored in the water tank 1.
4は貯水缶1内部と連通し、貯水缶1内の缶水を、貯水缶1の外部で循環させる熱媒流通管であり、5は貯水缶1内と熱媒流通管4間で缶水を循環させるための循環用ポンプである。 4 is a heat transfer medium flow pipe that communicates with the inside of the water storage tank 1 and circulates the boiler water inside the water storage tank 1 to the outside of the water storage tank 1, and 5 is a circulation pump that circulates the boiler water between the inside of the water storage tank 1 and the heat transfer medium flow pipe 4.
6は熱媒流通管4に取り付けられた缶水温度測定用の温度センサであり、7は熱媒流通管4上に設けられる熱交換器である。 6 is a temperature sensor attached to the heat transfer medium flow pipe 4 for measuring the boiler water temperature, and 7 is a heat exchanger provided on the heat transfer medium flow pipe 4.
8は貯水缶1の外部から、貯水缶1内の缶水を加熱するためのバーナーであり、9はバーナー8に燃料を供給するための燃料供給管を示している。10は燃料供給管9に取り付けられ、バーナー8への燃料の供給と停止を切り換える燃料制御用電磁弁を示している。 8 is a burner for heating the water in the water storage tank 1 from outside the water storage tank 1, and 9 is a fuel supply pipe for supplying fuel to the burner 8. 10 is a fuel control solenoid valve that is attached to the fuel supply pipe 9 and switches the supply of fuel to the burner 8 on and off.
11はバーナー8に、燃焼に必要とされる空気を供給するための給気管であり、12はバーナー8への空気の供給と停止を切り換えるための給気用電磁弁を示している。 11 is an air supply pipe for supplying the air required for combustion to the burner 8, and 12 is an air supply solenoid valve for switching the supply of air to the burner 8 on and off.
13は中途位置に前記熱交換器7を配置した入水配管であり、14は入水配管13に熱交換器7を介して接続される出湯配管を示している。15は出湯配管14に取り付けられ、出湯温度を測定する出湯配管温度測定用の温度センサを示している。 13 is the water inlet pipe with the heat exchanger 7 located midway, and 14 is the hot water outlet pipe connected to the water inlet pipe 13 via the heat exchanger 7. 15 is a temperature sensor attached to the hot water outlet pipe 14 for measuring the temperature of the hot water outlet pipe.
16は後述する操作パネルからの指令信号や、温度センサ6,15からの温度情報などを基に、ボイラAを構成する電磁弁3,10,12や、貯水缶1内の水位を検出する図示しない水位センサ、バーナー8、循環用ポンプ5など、ボイラAを構成する各種制御機器を制御するためのコントローラを示している。 16 indicates a controller for controlling various control devices constituting boiler A, such as solenoid valves 3, 10, and 12 constituting boiler A, a water level sensor (not shown) that detects the water level in the water tank 1, burner 8, and circulation pump 5, based on command signals from the operation panel described below and temperature information from temperature sensors 6 and 15.
なお、17はコントローラ16に指令信号を出力するリモコンであり、前記操作パネルと同様、ボイラAを構成する各種制御機器を制御する目的で操作される。 Reference numeral 17 denotes a remote control that outputs command signals to controller 16, and like the operation panel, is operated to control the various control devices that make up boiler A.
図2は図1に示すコントローラ16とその周辺機器の電気的な接続状態を説明する電気系統構成図である。図2に示すように、コントローラ16は外部電源18に接続される制御電源部19と、該制御電源部19から制御用電源の供給を受けて動作する制御部20、および、制御部20に指令信号を出力する操作パネル21から概略構成されている。 Figure 2 is an electrical system diagram that explains the electrical connection state of the controller 16 shown in Figure 1 and its peripheral devices. As shown in Figure 2, the controller 16 is roughly composed of a control power supply unit 19 that is connected to an external power supply 18, a control unit 20 that operates by receiving control power from the control power supply unit 19, and an operation panel 21 that outputs command signals to the control unit 20.
操作パネル21には、操作者が制御部20に出力する指示情報を入力するための操作部をはじめ、各種表示部や設定部などが備えられている。 The operation panel 21 includes an operation section for the operator to input instruction information to be output to the control section 20, as well as various display sections and setting sections.
制御部20は前記操作パネル21以外にリモコン17によっても制御指示されるものである。リモコン17には別途、外部電源22が供給されている。なお、リモコン17の機能は、前述した操作パネル21に具備される機能と概ね同様であるが、リモコン17には、図2に示すように、複数台(図2では2台のみ表示)のボイラAが接続されるため、1つのリモコンによって複数台のボイラAの操作が可能となるスイッチ類などが別途具備されている。 The control unit 20 is controlled and instructed not only by the operation panel 21 but also by the remote control 17. The remote control 17 is supplied with a separate external power source 22. The functions of the remote control 17 are generally similar to those of the operation panel 21 described above, but since the remote control 17 is connected to multiple boilers A (only two are shown in FIG. 2) as shown in FIG. 2, it is also provided with switches and the like that allow multiple boilers A to be operated with a single remote control.
操作パネル21あるいはリモコン17から指令信号や各種設定信号、あるいは、センサ接点23に接続される温度センサ6,15等の各種センサ情報が制御部20に入力されると、制御部20は、入力された設定情報に基づき各種設定を実行するとともに、入力された指令信号に従い制御機器24および他のボイラAを制御する。制御機器24としては、図1に示す電磁弁3,10,12や、貯水缶1内の水位を検出する図示しない水位センサ、バーナー8、循環用ポンプ5などが挙げられる。 When command signals and various setting signals are input from the operation panel 21 or remote control 17, or various sensor information such as temperature sensors 6 and 15 connected to sensor contacts 23 is input to the control unit 20, the control unit 20 executes various settings based on the input setting information and controls the control device 24 and other boilers A according to the input command signals. Examples of the control device 24 include the solenoid valves 3, 10, and 12 shown in FIG. 1, a water level sensor (not shown) that detects the water level in the water tank 1, the burner 8, and the circulation pump 5.
つづいて、本発明のボイラ装置にかかる各ボイラ(マスタボイラ、スレーブボイラ)Aの物理的な接続状態を図3に示す。図3に示すように、本発明のボイラ装置は、図1に示す構成のボイラAが複数台(図3では4台)直列に接続されている。 Next, the physical connection state of each boiler (master boiler, slave boiler) A in the boiler system of the present invention is shown in Figure 3. As shown in Figure 3, the boiler system of the present invention has multiple boilers A (four in Figure 3) with the configuration shown in Figure 1 connected in series.
つまり、図3に示すように、図1に示す出湯管14に入水管13を接続する図1に示すボイラAと同構成のボイラ装置Aが配置され、また、このように接続されたボイラ装置Aの出湯管14に入水管13を接続した同構成のボイラ装置Aがさらに接続されている。 In other words, as shown in FIG. 3, a boiler device A having the same configuration as the boiler A shown in FIG. 1 is arranged, with the water inlet pipe 13 connected to the hot water outlet pipe 14 shown in FIG. 1, and further, a boiler device A having the same configuration, with the water inlet pipe 13 connected to the hot water outlet pipe 14 of the boiler device A connected in this way, is further connected.
このように、複数台のボイラAを直列に接続することによって、複数台のボイラAによって出湯温度が設定温度となるように制御されるのである。また、本発明では、複数台のボイラAのうち一台をマスタボイラとし、その他をスレーブボイラとして機能させる。 In this way, by connecting multiple boilers A in series, the outlet water temperature is controlled to the set temperature by the multiple boilers A. In addition, in the present invention, one of the multiple boilers A functions as a master boiler, and the others function as slave boilers.
どのボイラをマスタボイラまたはスレーブボイラとするかは様々な決定方法を取り得るが、例えば、最初に電源を入れたボイラをマスタボイラとして機能させる。つまり、本発明では、マスタボイラとスレーブボイラは固定されるものではなく、選択的に設定される構成となっている。選択的に一台のボイラがマスタボイラとして設定された場合、その他のボイラは自動的にスレーブボイラとして設定され機能する。 Which boiler is to be the master boiler or slave boiler can be determined in various ways, but for example, the boiler that is turned on first functions as the master boiler. In other words, in this invention, the master boiler and slave boiler are not fixed, but are selectively set. When one boiler is selectively set as the master boiler, the other boilers are automatically set and function as slave boilers.
つづいて、本発明のボイラ装置の動作について説明する。まず、図3に示す各ボイラAは、給湯需要に備えて、電源が入れられた段階で貯水缶1内に一定量の缶水を貯める。このとき、前述したとおり、例えば、最初に電源が入れられたボイラAがマスタボイラA1として機能し、その他がスレーブボイラA2~A4として機能する。 Next, the operation of the boiler system of the present invention will be described. First, each boiler A shown in FIG. 3 stores a certain amount of boiler water in the water tank 1 when the power is turned on in preparation for hot water demand. At this time, as described above, for example, the boiler A that is turned on first functions as the master boiler A1, and the others function as slave boilers A2 to A4.
各ボイラA1~A4の貯水缶1内の水位は、図示しない水位センサによって監視され、補給用電磁弁3の開閉を自動的に切り替える。缶水の水位レベルが基準水位より高水位となったときは補給用電磁弁3を閉じて止水し、低位置になったときに補給用電磁弁3を開いて貯水缶1内へ給水する(給水機能)。なお、当該給水機能に、水位の低位置を一定時間以上連続で検出した場合、給水弁異常と判定する機能を備えても良い。 The water level in the water tank 1 of each boiler A1 to A4 is monitored by a water level sensor (not shown), which automatically switches the make-up solenoid valve 3 on and off. When the boiler water level becomes higher than the reference water level, the make-up solenoid valve 3 is closed to stop the water, and when it becomes low, the make-up solenoid valve 3 is opened to supply water to the water tank 1 (water supply function). Note that this water supply function may also be equipped with a function that determines that there is a water supply valve abnormality if the water level is detected to be low for a certain period of time or more.
また、各ボイラA1~A4の貯水缶1内の缶水は、給湯需要に備えて、あらかじめ所定温度に温められる。具体的には、燃料制御用電磁弁10を開放することにより、燃料供給管9を通して燃料をバーナー8へ送るとともに、給気用電磁弁12を開くことにより燃焼用の空気をバーナー8へ送る。 The boiler water in the water tank 1 of each boiler A1 to A4 is heated to a predetermined temperature in advance in preparation for hot water demand. Specifically, fuel is sent to the burner 8 through the fuel supply pipe 9 by opening the fuel control solenoid valve 10, and air for combustion is sent to the burner 8 by opening the air supply solenoid valve 12.
その後、バーナー8を点火制御することによって、バーナー8の燃焼によって貯水缶1内の缶水を所定の温度まで温めておく。缶水温度が所定温度に達したか否かは、循環用ポンプ5を駆動させて、缶水を熱媒流通管4を通して循環させ、循環している缶水温度を、熱媒流通管4に取り付けた缶水温度測定用温度センサ6にて検出し、検出結果をコントローラ16の制御部20へ送信することによって、制御部20によって把握される。 Then, the burner 8 is ignited and the boiler water in the water storage tank 1 is heated to a predetermined temperature by the combustion of the burner 8. Whether or not the boiler water temperature has reached the predetermined temperature is determined by driving the circulation pump 5 to circulate the boiler water through the heat transfer medium flow pipe 4, detecting the circulating boiler water temperature with the boiler water temperature sensor 6 attached to the heat transfer medium flow pipe 4, and transmitting the detection result to the control unit 20 of the controller 16, whereby the control unit 20 is able to grasp the temperature.
以上の事前準備を給湯需要が生じる前段階で実施しておき、いざ給湯需要が生じた場合は、まず、マスタボイラA1一台で出湯温度を設定温度まで加熱する。出湯温度の制御としては、出湯温度制御機能と缶水温度制御機能の2つが存在する。 The above preparations are carried out before a demand for hot water occurs, and when a demand for hot water actually occurs, the master boiler A1 first heats the outlet hot water temperature to the set temperature. There are two ways to control the outlet hot water temperature: the outlet hot water temperature control function and the boiler water temperature control function.
出湯温度制御機能は、循環ポンプ5の流量を制御し、出湯温度が設定温度になるように調整するものである。出湯温度は、出湯配管温度測定用温度センサ15によって検出された測定温度情報をコントローラ16の制御部20に出力する。当該情報を受信した制御部20は、さらに循環ポンプ5の流量を制御して出湯温度が設定温度に近づくよう制御する。以上の動作を繰り返すことによって、出湯温度を設定温度に調整する。 The outlet hot water temperature control function controls the flow rate of the circulation pump 5 and adjusts the outlet hot water temperature to the set temperature. The outlet hot water temperature is measured by a temperature sensor 15 for measuring the outlet hot water pipe temperature, and output to the control unit 20 of the controller 16. The control unit 20 receives this information and further controls the flow rate of the circulation pump 5 to control the outlet hot water temperature to approach the set temperature. By repeating the above operations, the outlet hot water temperature is adjusted to the set temperature.
缶水温度制御機能は、バーナー8の火力を制御し、熱媒流通管4内を循環する缶水温度が設定温度より一定温度高い温度となるように調整するものである。熱媒流通管4内を循環する缶水温度は缶水温度測定用温度センサ6によって検出された測定温度情報をコントローラ16の制御部20に出力する。当該情報を受信した制御部20は、さらにバーナー8の火力を制御して出湯温度が設定温度に近づくよう制御する。以上の動作を繰り返すことによって、缶水温度を設定温度に調整する。 The boiler water temperature control function controls the heat of the burner 8 and adjusts the boiler water temperature circulating in the heat transfer medium flow pipe 4 to a temperature that is a certain temperature higher than the set temperature. The boiler water temperature circulating in the heat transfer medium flow pipe 4 is detected by a temperature sensor 6 for measuring boiler water temperature, and measurement temperature information is output to the control unit 20 of the controller 16. The control unit 20, which receives this information, further controls the heat of the burner 8 so that the outlet water temperature approaches the set temperature. By repeating the above operations, the boiler water temperature is adjusted to the set temperature.
以上の出湯温度制御を実行することによって、図1に示す入水管13内の入水は熱交換器7によって設定温度まで加熱され出湯管14から出湯される。このようにして設定温度に加熱された出湯は利用者の給湯需要に応える。 By executing the above-mentioned hot water outlet temperature control, the inlet water in the water inlet pipe 13 shown in FIG. 1 is heated to the set temperature by the heat exchanger 7 and is discharged from the hot water outlet pipe 14. In this way, the hot water outlet heated to the set temperature meets the hot water demand of the user.
次に、以上の動作を実行している状況において給湯需要が増大した場合の動作について説明する。給湯需要が増大した場合、本発明のボイラ装置は、まず、マスタボイラA1単独で給湯需要に応える設定温度まで出湯温度を加熱する。 Next, we will explain the operation when the demand for hot water increases while the above operations are being performed. When the demand for hot water increases, the boiler device of the present invention first heats the outlet hot water temperature to a set temperature that meets the demand for hot water using the master boiler A1 alone.
マスタボイラA1単独で設定温度まで出湯温度を加熱できた場合は、スレーブボイラA2~A4は運転しない。これにより、マスタボイラA1の稼働時間のみ嵩むが、前述したとおり、本発明では、マスタボイラは運転の都度、複数のボイラから選択的に選定されるものであるので、運転を繰り返すほど、マスタボイラA1としての稼働時間は各ボイラ間で平均化され、特定のボイラのみが早期に故障してしまうことを回避できる。 If the master boiler A1 alone is able to heat the outlet water temperature to the set temperature, the slave boilers A2 to A4 will not operate. This will increase the operating time of the master boiler A1 alone, but as mentioned above, in this invention, the master boiler is selected from multiple boilers each time it is operated, so the operating time of the master boiler A1 is averaged among the boilers the more operations are repeated, preventing early failure of a specific boiler alone.
また、マスタボイラA1の火力指令が上限に達してもなお出湯温度が設定温度に満たない場合、停止状態にあったスレーブボイラA2~A4の運転を開始する。 In addition, if the heating power command for master boiler A1 reaches its upper limit but the outlet water temperature still does not reach the set temperature, the slave boilers A2 to A4, which were in a stopped state, will start operating.
マスタボイラA1は、スレーブボイラA2~A4の累積稼働時間を監視する機能を制御部20に備えており、マスタボイラA1はスレーブボイラA2~A4のうち累積稼働時間の多いものから順に運転する。 The master boiler A1 has a function in the control unit 20 that monitors the cumulative operating time of the slave boilers A2 to A4, and the master boiler A1 operates the slave boilers A2 to A4 in order of the one with the longest cumulative operating time.
つまり、マスタボイラA1の火力指令が上限に達しても出湯温度が設定温度に満たない場合、マスタボイラA1はスレーブボイラA2~A4のうち、累積稼働時間の最も多い、例えば、スレーブボイラA3を起動しこれを運転する。 In other words, if the heating power command for master boiler A1 reaches the upper limit but the outlet hot water temperature does not reach the set temperature, master boiler A1 will start and operate the slave boiler A2 to A4 that has the longest cumulative operating time, for example, slave boiler A3.
そして、マスタボイラA1とスレーブボイラA3のみによって、出湯温度を設定温度に加熱できた場合は、他のスレーブボイラA2,A4は停止状態を維持する。 If the outlet water temperature can be heated to the set temperature only by the master boiler A1 and slave boiler A3, the other slave boilers A2 and A4 will remain stopped.
一方、マスタボイラA1とスレーブボイラA3双方の火力指令が上限に達してもなお出湯温度が設定温度に満たない場合、停止状態にあったスレーブボイラA2,A4のうち、累積稼働時間の多い、例えば、スレーブボイラA4の運転を開始する。 On the other hand, if the heating power commands for both master boiler A1 and slave boiler A3 reach their upper limit but the outlet water temperature still does not reach the set temperature, the slave boiler A2 or A4 that was in a stopped state, for example slave boiler A4, which has the longest cumulative operating time, will start operating.
マスタボイラA1,A3,A4によって、出湯温度を設定温度に加熱できた場合は、スレーブボイラA2は停止状態を維持する。 If the master boilers A1, A3, and A4 are able to heat the outlet water temperature to the set temperature, the slave boiler A2 will remain stopped.
一方、マスタボイラA1とスレーブボイラA3,A4の火力指令が上限に達しても出湯温度が設定温度に満たない場合は、停止状態のスレーブボイラA2の運転を開始して、出湯温度を設定温度まで加熱する。 On the other hand, if the heating power command for master boiler A1 and slave boilers A3 and A4 reaches the upper limit but the outlet hot water temperature does not reach the set temperature, operation of slave boiler A2, which is in a stopped state, is started to heat the outlet hot water temperature to the set temperature.
このように、本発明のボイラ装置は、複数備えてなるボイラAのうち、マスタボイラと稼働時間の多いスレーブボイラから順番に運転を開始するので、各ボイラーの稼働時間を不均等にすることができ、複数のボイラが同時期に一斉に故障するリスクを極力減少することができる。 In this way, the boiler system of the present invention starts operation of the multiple boilers A in order, starting with the master boiler and the slave boiler with the longest operating time, making it possible to make the operating times of each boiler unequal and minimizing the risk of multiple boilers failing at the same time.
つぎに、出湯温度が設定温度に達した後や、設定温度が下げられた場合の、各ボイラの運転制御方法について説明する。 Next, we will explain how to control the operation of each boiler after the outlet water temperature reaches the set temperature or when the set temperature is lowered.
出湯温度が設定温度に達した後や、設定温度が下げられた場合、マスタボイラA1は運転状態にあるスレーブボイラA2~A4のうち、累積稼働時間の最も少ない、例えば、スレーブボイラA2の運転を停止する。 After the outlet water temperature reaches the set temperature or when the set temperature is lowered, the master boiler A1 stops operation of the slave boiler A2 to A4 that is in operation and has the shortest cumulative operating time, for example, slave boiler A2.
これにより、運転状態にあるボイラは、マスタボイラA1とスレーブボイラA3,A4となるが、この状態によって出湯温度を設定温度に維持できる場合は、この運転状態を継続する。 As a result, the boilers in operation are master boiler A1 and slave boilers A3 and A4, but if this state allows the outlet water temperature to be maintained at the set temperature, this operating state will continue.
他方、マスタボイラA1とスレーブボイラA3,A4の運転によっても出湯温度が設定温度を超えてしまう場合は、マスタボイラA1は運転状態にあるスレーブボイラA3,A4のうち、累積稼働時間の少ない、例えば、スレーブボイラA4の運転を停止する。 On the other hand, if the outlet water temperature exceeds the set temperature even when the master boiler A1 and slave boilers A3 and A4 are operating, the master boiler A1 will stop operation of the slave boiler A3 or A4 that is in operation and has the shortest cumulative operating time, for example, slave boiler A4.
これにより、運転状態にあるボイラは、マスタボイラA1とスレーブボイラA3となるが、この状態によって出湯温度を設定温度に維持できる場合は、この運転状態を継続する。 As a result, the boilers in operation become master boiler A1 and slave boiler A3, but if this state allows the outlet water temperature to be maintained at the set temperature, this operating state will continue.
他方、マスタボイラA1とスレーブボイラA3の運転によっても出湯温度が設定温度を超えてしまう場合は、マスタボイラA1は運転状態にあるスレーブボイラA3の運転を停止し、マスタボイラA1のみによって出湯温度を設定温度に維持する。 On the other hand, if the outlet hot water temperature exceeds the set temperature even when the master boiler A1 and slave boiler A3 are operating, the master boiler A1 stops the operation of the slave boiler A3, which is in operation, and the outlet hot water temperature is maintained at the set temperature by the master boiler A1 alone.
このように、スレーブボイラA2~A4の停止制御は、稼働時間の短いものから順番に停止していくので、各ボイラーの稼働時間を不均等にすることができ、複数のボイラが同時期に一斉に故障するリスクを極力減少させることができる。 In this way, the slave boilers A2 to A4 are shut down in order starting with the boiler with the shortest operating time, which makes it possible to make the operating time of each boiler unequal and minimizes the risk of multiple boilers failing at the same time.
なお、各ボイラの停止制御は、前述した各ボイラを稼働時間の長いものから順番に運転を開始していった後に行う場合に限られない。例えば、マスタボイラA1の火力指令が上限に達してもなお出湯温度が設定温度に満たない場合において、停止状態のスレーブボイラA2~A4を同時に運転することで、出湯温度を設定温度まで一気に加熱した後に、スレーブボイラA2~A4の運転台数を減じる必要がある場合においても同様に適用できる。 The control of stopping each boiler is not limited to the case where the boilers are started in order of the longest operating time. For example, if the heating power command for master boiler A1 reaches its upper limit but the outlet hot water temperature still does not reach the set temperature, the stopped slave boilers A2 to A4 can be operated simultaneously to instantly heat the outlet hot water temperature to the set temperature, and then it is necessary to reduce the number of operating slave boilers A2 to A4.
また、本実施例では、スレーブボイラの台数が3台の場合を例示して説明したが、本発明の範囲はこの台数に限定するものでないことは当然である。 In addition, in this embodiment, an example in which the number of slave boilers is three has been described, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited to this number.
なお、各ボイラの設定方法としては、(1)常にマスタボイラとなるボイラを固定し、かつ、スレーブボイラの運転時間に偏りがないよう平均化する方法と、(2)常にマスタボイラとなるボイラを固定し、かつ、スレーブボイラの運転を、稼働時間の長いものを優先して運転(傾斜運転)する方法、(3)マスタボイラを選択的に設定し、かつ、スレーブボイラとなったその他のボイラの運転を平均化する方法、(4)本発明の如く、マスタボイラを選択的に設定し、かつ、スレーブボイラとなったその他のボイラの運転を傾斜運転する方法が考えられる。 The methods for setting each boiler include: (1) always fixing the boiler that will be the master boiler and averaging the operation time of the slave boilers so that there is no bias; (2) always fixing the boiler that will be the master boiler and operating the slave boilers by giving priority to the boiler with the longest operating time (inclined operation); (3) selectively setting the master boiler and averaging the operation of the other boilers that have become slave boilers; and (4) as in the present invention, selectively setting the master boiler and operating the other boilers that have become slave boilers in an inclined manner.
上記(1)~(4)の運転方法を比較してみると、(1)の方法は、スレーブボイラを長寿命化できる一方、マスタボイラの早期に故障してしまうとともに、スレーブボイラの故障時期が同時期となってしまい本発明の目的を達成できない。 Comparing the above operating methods (1) to (4), method (1) can extend the life of the slave boiler, but it also causes the master boiler to break down early and the slave boilers to break down at the same time, which means that the object of the present invention cannot be achieved.
(2)の方法は、マスタボイラとスレーブボイラが早期に故障するとともに、その時期が重なるため、本発明の目的を達成できない。 Method (2) fails to achieve the objective of the present invention because the master boiler and slave boiler will fail early and at the same time.
(3)の方法は、各ボイラの寿命を最も長期化できる一方、各ボイラの故障時期が同時期となるので、本発明の目的を達成できない。 While method (3) can maximize the lifespan of each boiler, it also means that each boiler will fail at the same time, which does not achieve the objective of the present invention.
これに対し、本発明に係る(4)の方法によれば、(2)の方法に係るマスタボイラの寿命より(4)の各ボイラのうち、最初に故障するボイラの寿命を長くできるとともに、その他のボイラの故障時期が重ならないので、本発明の目的を達成することができる。 In contrast, according to the method (4) of the present invention, the lifespan of the boiler that fails first among the boilers in (4) can be made longer than the lifespan of the master boiler in the method (2), and the failure times of the other boilers do not overlap, so the object of the present invention can be achieved.
以上説明したように、本発明のボイラ装置によれば、複数のボイラのうち、マスタボイラおよびスレーブボイラを選択的に設定するとともに、マスタボイラのみでは出湯温度を設定温度まで加熱できない場合など、ボイラの運転台数を増加させる必要がある場合は、稼働時間の多いボイラから順番に運転を開始し、また、出湯温度が設定温度に達した、あるいは、設定温度が下がった場合など、スレーブボイラの運転台数を減じる必要がある場合、稼働時間の短いボイラから順番に運転を停止するよう制御するので、複数のボイラの長寿命化と、同時期に故障してしまうリスクの回避の両方を実現することが可能となる。 As described above, according to the boiler system of the present invention, a master boiler and a slave boiler are selectively set among multiple boilers, and when it is necessary to increase the number of boilers in operation, such as when the master boiler alone cannot heat the outlet water temperature to the set temperature, operation is started in order starting with the boiler with the longest operating time. Also, when it is necessary to reduce the number of operating slave boilers, such as when the outlet water temperature reaches the set temperature or drops below the set temperature, control is performed to stop operation in order starting with the boiler with the shortest operating time, making it possible to both extend the life of multiple boilers and avoid the risk of them breaking down at the same time.
複数台のボイラから構成されるボイラ装置に適用可能である。 It can be applied to boiler systems consisting of multiple boilers.
1 貯水缶
2 補給管
3 補給用電磁弁
4 熱媒流通管
5 循環用ポンプ
6 管水温度測定用温度センサ
7 熱交換器
8 バーナー
9 燃料供給管
10 燃料制御用電磁弁
11 給気管
12 給気用電磁弁
13 入水管
14 出湯管
15 出湯配管温度測定用の温度センサ
16 コントローラ
17 リモコン
18,22 外部電源
19 制御電源部
20 制御部
21 操作パネル
23 センサ接点
24 制御機器
A ボイラ(マスタボイラA1,スレーブボイラA2~A4)
LIST OF SYMBOLS 1 Water storage tank 2 Supply pipe 3 Supply solenoid valve 4 Heat medium flow pipe 5 Circulation pump 6 Temperature sensor for measuring pipe water temperature 7 Heat exchanger 8 Burner 9 Fuel supply pipe 10 Fuel control solenoid valve 11 Air supply pipe 12 Air supply solenoid valve 13 Water inlet pipe 14 Hot water outlet pipe 15 Temperature sensor for measuring hot water outlet pipe temperature 16 Controller 17 Remote control 18, 22 External power supply 19 Control power supply unit 20 Control unit 21 Operation panel 23 Sensor contact 24 Control device A Boiler (master boiler A1, slave boilers A2 to A4)
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020203814A JP7545183B2 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Boiler Equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020203814A JP7545183B2 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Boiler Equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022091171A JP2022091171A (en) | 2022-06-21 |
| JP7545183B2 true JP7545183B2 (en) | 2024-09-04 |
Family
ID=82067250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020203814A Active JP7545183B2 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Boiler Equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7545183B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012042127A (en) | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Rinnai Corp | Hot-water supply system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0712401A (en) * | 1993-06-25 | 1995-01-17 | Miura Co Ltd | Method of antifreezing operation for hot-water boiler |
| JPH10103606A (en) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Miura Co Ltd | Automatic number-of-fluid-heaters control method for fluid heater |
-
2020
- 2020-12-09 JP JP2020203814A patent/JP7545183B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012042127A (en) | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Rinnai Corp | Hot-water supply system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022091171A (en) | 2022-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI529357B (en) | Hot water supply system | |
| JPH06317319A (en) | Control device for gas automatic combustion control device for heating device and method of using the same | |
| JP7636821B2 (en) | Heat source system, hot water supply system, hot water supply method and program | |
| JP7470021B2 (en) | Boiler Equipment | |
| JP7545183B2 (en) | Boiler Equipment | |
| US11629888B2 (en) | Connected-type hot-water supply system | |
| JP3867771B2 (en) | Water heater | |
| JP5988080B2 (en) | Heat source equipment | |
| JP7597585B2 (en) | Boiler Equipment | |
| JP2009036387A (en) | Hot water system | |
| JP2009058169A (en) | Hot water system | |
| KR20160132695A (en) | Hot Water Heating Boiler with Improved Heat Flux | |
| JP4277792B2 (en) | Hot water heating system | |
| JP5545099B2 (en) | Hot water system | |
| JP5061153B2 (en) | Hot water storage hot water supply system and cogeneration system | |
| JP7664048B2 (en) | Boiler Equipment | |
| JPH10103606A (en) | Automatic number-of-fluid-heaters control method for fluid heater | |
| JP4696835B2 (en) | Water heater | |
| JP3594720B2 (en) | Combustion control method for regenerative burner device group and combustion control device for regenerative burner device | |
| JP3754537B2 (en) | One can two water heater | |
| JP5589610B2 (en) | Hot water system | |
| JP2009264707A (en) | Hot water supply system | |
| JP2004205128A (en) | Thermal apparatus and combustion control method for the same | |
| JP3822721B2 (en) | One can two water bath hot water heater | |
| KR20000028339A (en) | Method for preventing gas boiler from freezing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230928 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240319 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240409 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240425 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240813 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240819 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7545183 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |