专利名称：温水系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于温水系统，该温水系统具有燃烧器、第1温水路、通过与燃烧器的燃烧排气进行热交换而使第1温水路中的水升温成温水的第1热交换器、第2温水路、在第1温水路与第2温水路的交叉位置处通过与第1温水路中的温水进行热交换而使第2温水路中的水升温成温水的第2热交换器、控制燃烧器的燃烧量以控制第1温水路的水温、由此控制第2温水路的水温的控制装置。
背景技术：
根据上述温水系统，通过燃烧器和第1热交换器被加热的温水流过第1温水路，又利用第2热交换器将第2温水路中的水加热成温水。通常为了从第2温水路得到目标温度的温水，而以第2温水路的水温为基准来控制燃烧器的燃烧量。然后，将在第2温水路产生的温水供给外部。
但是，如果向第2温水路供给的水的温度接近目标温度值，并且第2温水路的流量又较小，就没有必要将第1温水路中的水在第1热交换器中以大火加热。为此将燃烧器的燃烧量控制在小范围中。所以，在第1温水路的水温较低时，第1热交换器的散热片的温度不形成高温，包含在燃烧器的燃烧排气中的水蒸气将与燃烧排气的其他成分一起在第1热交换器的散热片部分凝结成水滴。在凝结的水滴反复蒸发和凝结的过程中，第1热交换器的散热片部分被腐蚀，其热交换率有减低的可能。另外，第1热交换器的散热片部分会被堵塞，妨碍燃烧器的燃烧排气的流动，不能保持燃烧器的良好燃烧状态。
另一方面，如果向第2温水路供给的水的水温与目标温度值差距很大，并且第2温水路的流量又很多，就必须在第1热交换器中对第1温水路中的水以大火加热。由此会使第1温水路的水温过高以至沸腾，从而使第2温水路的水温有可能无法得到控制。
因此，当第1温水路的水温低下有可能发生凝结水滴时，是以第1温水路的水温为基准来控制通常以第2温水路的水温为基准控制的燃烧器的燃烧量，由此来防止第1温水路的水温低下。而且，在担心第1温水路的水温升高以至沸腾的场合，也以第1温水路的水温来控制燃烧器的燃烧量，由此来抑制第1温水路的水温上升。
但是，燃烧器的燃烧量的控制如果从以第2温水路的水温为基准的控制转换到以第1温水路的水温为基准的控制，会由于燃烧器的燃烧量的急剧转变，而有可能导致无法稳定控制第2温水路的水温。又，由于是在检测到第1温水路的水温变化之后进行上述控制的，故时间差等因素会使第1温水路的水温降低到在第1热交换器上发生要凝结水滴的程度或者是上升到沸腾的程度，因此需要一些时间才能使第2温水路的水温稳定。
发明内容为此，本发明以提供一种能防止在第1热交换器上凝结水滴或第1温水路中水沸腾、同时又能稳定控制第2温水路中水温的系统作为解决的课题。
为解决上述课题，本发明的第1形态的温水系统的特征在于，其控制装置具有决定装置，该决定装置根据从第1温水路中的温水向第2温水路中的水传递的热量来决定与第1温水路的水温对应的第2温水路的水温或流量，将与能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气在第1热交换器上凝结水滴的第1温水路的水温对应的第2温水路的水温定为下限水温，将与能够防止第1温水路的水沸腾的第1温水路的水温对应的第2温水路的流量定为上限流量，为使第2温水路的水温达到由决定装置决定的下限水温以上而对燃烧器的燃烧量进行控制，同时将第2温水路的流量控制在由决定装置决定的上限流量以下。
为解决上述课题，本发明的第2形态的温水系统的特征在于，其控制装置具有决定装置，该决定装置根据从第1温水路中的温水向第2温水路中的水传递的热量来决定与第1温水路的水温对应的第2温水路的水温或流量，将与能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气在第1热交换器上凝结水滴的第1温水路的水温对应的第2温水路的流量定为下限流量，将与能够防止第1温水路的水沸腾的第1温水路的水温对应的第2温水路的水温定为上限水温，将第2温水路的流量控制在由决定装置决定的下限流量以上，同时为使第2温水路的水温达到由决定装置决定的上限水温以下而对燃烧器的燃烧量进行控制。
为解决上述课题，本发明的第3形态的温水系统的特征在于，其控制装置具有决定装置，该决定装置根据从第1温水路中的温水向第2温水路中的水传递的热量来决定与第1温水路的水温对应的第2温水路的水温，将与能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气在第1热交换器上凝结水滴的第1温水路的水温对应的第2温水路的水温定为下限水温，将与能够防止第1温水路的水沸腾的第1温水路的水温对应的第2温水路的水温定为上限水温，为使第2温水路的水温达到由决定装置决定的下限水温以上而对燃烧器的燃烧量进行控制，同时为了使第2温水路的水温达到由决定装置决定的上限水温以下而对燃烧器的燃烧量进行控制。
为解决上述课题，本发明的第4形态的温水系统的特征在于，其控制装置具有决定装置，该决定装置根据从第1温水路中的温水向第2温水路中的水传递的热量来决定与第1温水路的水温对应的第2温水路的流量，将与能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气在第1热交换器上凝结水滴的第1温水路的水温对应的第2温水路的流量定为下限流量，将与能够防止第1温水路的水沸腾的第1温水路的水温对应的第2温水路的流量定为上限流量，并将第2温水路的流量控制在由决定装置决定的下限流量以上，同时控制在由决定装置决定的上限流量以下。
采用本发明的温水系统，由决定装置决定的第2温水路的水温或流量(以下称“水温等”)的下限水温等、上限水温等由第1温水路的温水向第2温水路的水传递的热量决定。
所以，通过将第2温水路的水温等控制在下限水温等以上，可使得第1温水路的水温维持在能防止第1热交换器发生凝结水滴的高温，确实有效地防止第1热交换器上发生凝结水滴。并且，又通过将第2温水路的水温等控制在上限水温等以下，可以将第1温水路的水温抑制在防止沸腾的低温，确实有效地防止第1温水路的水沸腾。所谓“第2温水路的水温”，是指第2热交换器下游的第2温水路的水温。
本发明的第1形态的温水系统的特征又在于，决定装置根据表示第2热交换器的热交换特性的系数H、第1温水路的流量W′、能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气于第1热交换器上凝结水滴的第1热交换器的下游的第1温水路的水温Θmin、能够防止第1温水路中的水沸腾的第1温水路的水温Θmax、第2温水路的流量W、第2热交换器的上游和下游的第2温水路的水温Tin和Tout，将第2热交换器下游的第2温水路的下限温度Tmin定为Tmin＝{2HW′Θmin+(W(2W′+H)-HW′)Tin}/{W(2W′+H)+HW′}将第2热交换器下游的第2温水路的上限流量Wmax定为Wmax＝HW′(2Θmax-Tout-Tin)/(2W′+H)(Tout-Tin)本发明的第2形态的温水系统的特征又在于，决定装置根据表示第2热交换器的热交换特性的系数H、第1温水路的流量W′、能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气于第1热交换器上凝结水滴的第1热交换器的下游的第1温水路的水温Θmin、能够防止第1温水路中的水沸腾的第1温水路的水温Θmax、第2温水路的流量W、第2热交换器的上游和下游的第2温水路的水温Tin和Tout，将第2热交换器下游的第2温水路的下限流量Wmin定为Wmin＝HW′(2Θmin-Tout-Tin)/(2W′+H)(Tout-Tin)将第2热交换器下游的第2温水路的上限温度Tmax定为Tmax＝{2HW′Θmax+(W(2 W′+H)-HW′)Tin}/{W(2W′+H)+HW′}本发明的第3形态的温水系统的特征又在于，决定装置根据表示第2热交换器的热交换特性的系数H、第1温水路的流量W′、能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气于第1热交换器上凝结水滴的第1热交换器的下游的第1温水路的水温Θmin、能够防止第1温水路中的水沸腾的第1温水路的水温Θmax、第2温水路的流量W、第2热交换器的上游的第2温水路的水温Tin，将第2热交换器下游的第2温水路的下限温度Tmin定为Tmin＝{2HW′Θmin+(W(2W′+H)-HW′)Tin}/{W(2W′+H)+HW′}将第2热交换器下游的第2温水路的上限温度Tmax定为Tmax＝{2HW′Θmax+(W(2W′+H)-HW′)Tin}/{W(2W′+H)+HW′}本发明的第4形态的温水系统的特征又在于，决定装置根据表示第2热交换器的热交换特性的系数H、第1温水路的流量W′、能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气于第1热交换器上凝结水滴的第1热交换器的下游的第1温水路的水温Θmin、能够防止第1温水路中的水沸腾的第1温水路的水温Θmax、第2温水路的流量W、第2热交换器的上游和下游的第2温水路的水温Tin和Tout，将第2热交换器下游的第2温水路的下限流量Wmin定为Wmin＝HW′(2Θmin-Tout-Tin)/(2W′+H)(Tout-Tin)将第2热交换器下游的第2温水路的上限流量Wmax定为Wmax＝HW′(2Θmax-Tout-Tin)/(2W′+H)(Tout-Tin)本发明的第1、第2及第3形态的温水系统的特征又在于，具有测定第2热交换器下游的第2温水路的水温的热水温度传感器、向燃烧器提供燃烧用空气的燃烧风扇、调节向燃烧器供给的燃气所通过的供给路的开闭度的燃气调节阀，控制装置根据热水温度传感器测定的水温，依照由决定装置所决定的下限或者上限水温，来调节燃烧风扇的转数及燃气调节阀的开闭度，以控制燃烧器的燃烧量，由此控制第2温水路的水温。
本发明的第1、第2及第4形态的温水系统的特征又在于，具有测定第2温水路的流量的流量传感器、控制第2温水路的流量的水量调节阀，控制装置根据流量传感器测定的流量，按照由决定装置所决定的下限或者上限水量，通过水量调节阀来控制第2温水路的流量。
图1是本实施形态的温水系统的构成示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的温水系统的具体实施形态进行说明。图1是本实施形态的温水系统的构成示意图。
图1所示的本实施形态的温水系统具有燃烧器1、第1温水路10、通过与燃烧器1的燃烧排气进行热交换而使第1温水路10中的水升温成温水的第1热交换器11、第2温水路20、在第1温水路10及第2温水路的交叉位置和通过与第1温水路10中的温水进行热交换而使第2温水路20中的水升温成温水的第2热交换器21、通过控制燃烧器1的燃烧量及第1温水路10的水温来控制第2温水路20的水温的控制装置30。
燃烧器1的燃气由燃气供给路2供给，通过点火器3和点火阀4将该燃气点燃，由燃烧风扇5供给燃烧用空气使燃烧器燃烧。燃烧器1的燃烧状态通过火焰感检知器6被检测。在燃气供给路2上从上游依次设有原始燃气电磁阀7、燃气调节阀8、燃气电磁阀9。
在第1温水路10上，在第1热交换器11的下游设有水温传感器12，在第1热交换器11的上游且第2热交换器21的下游处设有水泵13。第1温水路10与在第1热交换器11的下游且第2热交换器21的上游处分支、经由供暖设备(图中未示)而在第2热交换器21的下游回流的供暖温水路14连接。在第1温水路10与供暖温水路14的分岔处设有可将在第1热交换器11处产生的温水转换供给第2热交换器21或供暖温水路14的三向阀15。另外，第1温水路10还在第2热交换器21的下游与水箱16连接。
在第2温水路20上第2热交换器21的上游、下游处分别设有冷水温度传感器22和热水温度传感器23。又，在第2热交换器21的上游设有流量传感器24和水量调节阀25。另外，第2温水路20还在第2热交换器21的上游经过具有手动补水阀26和补水电磁阀27的补水路28而与水箱16连接。
控制装置30根据操作盘31或控制盘32的操作设定来控制燃烧器1的燃烧量等。并且，控制装置30具有根据第1温水路10中的温水向第2温水路20中的水传递的热量来决定第2温水路20的下限温度及上限流量的决定装置33。
下面关于上述温水系统的机能进行说明。
在进行供热水运转时，首先，在控制装置30的操作下，使燃烧风扇5开始工作，通过点火器3和点火阀4进行点火。并且，打开原始燃气电磁阀7和燃气电磁阀9，由燃气供给路2向燃烧器1供给燃气，使燃烧器1开始燃烧。控制装置30根据在操作盘31上设定的热水温度来控制燃气调节阀8的开闭度或燃烧风扇5的转数，由此来控制燃烧器1的燃烧量。
又，三向阀15将第1温水路10与第2热交换器21连接，水泵13开始工作。由此，在第1热交换器处通过与燃烧器1的燃烧排气进行热交换而被加热产生的第1温水路10的温水在第2热交换器21处与在第2温水路20中流动的水进行热交换。并且，通过在第2热交换器21处的热交换而产生的温水由第2温水路20向外部供给。
另一方面，在进行供暖运转时，首先，与供热水运转时同样，在控制装置30的控制下，燃烧器1燃烧。而且，三向阀15将第1温水路10与供暖温水路14连接。由此，在第1热交换器11处产生的第1温水路10的温水通过供暖温水路14供给暖房设备(图中未示)，通过该暖房设备进行供暖。
在此说明是如何通过决定装置3 3来决定第2温水路20的下限温度Tmin和上限流量Wmax的。下面，将第1温水路10的第1热交换器11的上游、下游处的水温用Θin和Θout表示、流量用W’表示。又，第2温水路20的第2热交换器21的上游的水温(以下称冷水温度)用Tin表示、下游的水温(以下称热水温度)用Tout表示、流量用W′表示。
表示第2热交换器21的热交换特性的系数设定为H([kcal/s ℃])。系数H通过实验决定。又，从第1温水路10中的温水向第2温水路20中的水传递的热量假定为用第1温水路10的平均水温(Θout+Θin)/2和第2温水路20的平均水温(Tout+Tin)/2之差与上述系数H的积来表示。另外，假定第2温水路20的水在第2热交换器21处吸收的热量与第2热交换器21处的对应传递热量相等。于是，可以得到下列关系式(1)。
W(Tout-Tin)＝(H/2){(Θout+Θin)-(Tout+Tin)}....(1)
又，假定在第2热交换器21处，第1温水路10的温水的损失热量与第2温水路20的水的取得热量相等。第1温水路10的温水的损失热量用水的热容量(＝1[kcal/l ℃])、第1温水路10的流量W′、以及第1热交换器11上下游的水温差Θout-Θin三者的积近似地表示。并且，第2温水路20的水的取得热量用水的热容量、第2温水路20的流量W、以及热水温度和冷水温度间的差Tout-Tin三者的积近似地表示。于是，可以得到下列关系式(2)。
W(Tout-Tin)＝W′(Θout-Θin)....(2)利用关系式(1)、(2)消去Θin，即可得到下列关系式(3)。
H＝2WW′(Tout-Tin)/{2W′Θout-(W+W′)Tout+(W-W′)Tin}....(3)根据关系式(3)，实验性地决定系数H。即，在第1温水路10的第1热交换器11下游处的水温Θout可通过水温传感器12测得。第2温水路20的冷水温度Tin、热水温度Tout、流量W可以分别通过冷水温度传感器22、热水温度传感器23、流量传感器24测得。第1温水路10的流量W′取决于水泵13的能力。并且，将所测得的数值代入关系式(3)中，可得到系数H。得到的系数H又通过控制装置30的记忆装置(图中未示)被记忆。
如将关系式(3)变形，可以得到下列关系式(4)、(5)。
Tout＝{2HW′Θout+(W(2W′+H)-HW′)Tin}/{W(2W′+H)+HW′}....(4)W＝HW′(2Θout-Tout-Tin)/(2W′+H)(Tout-Tin) ....(5)如果第1热交换器11下游处的第1温水路10的水温Θout降低、未达到Θmin(～42℃)，将在第1热交换器11处发生凝结水滴现象。
为此，根据被控制装置30的记忆装置(图中未示)所记忆的系数H和该温度Θmin、取决于水泵13的能力的第1温水路10的流量W′、由流量传感器24测得的第2温水路20的流量W、以及由冷水温度传感器22测得的冷水温度Tin，由决定装置33按下式(6)依次决定热水温度Tout的下限温度Tmin。
Tmin＝{2HW′Θmin+(W(2W′+H)-HW′)Tin}/{W(2W′+H)+HW′}....(6)另一方面，如果第1热交换器11下游处的第1温水路10的水温Θout上升且超过Θmax(～85℃)，则第1温水路10中的水很可能沸腾。
为此，根据被控制装置30的记忆装置(图中未示)所记忆的系数H和该温度Θmax、取决于水泵13的能力的第1温水路10的流量W′、由流量传感器24测得的第2温水路20的流量W、由冷水温度传感器22测得的冷水温度Tin，以及由热水温度传感器23测得的热水温度Tout，由决定装置33按下式(7)依次决定第2温水路的流量W的上限流量Wmax。
Wmax＝HW′(2Θmax-Tout-Tin)/(2W′+H)(Tout-Tin) ....(7)另外，根据上述的温水系统，为使热水温度传感器23测得的热水温度Tout不低于决定装置33依次决定的下限温度Tmin(参照上式(6))，利用控制装置30控制燃气调节阀8的开闭度或燃烧风扇5的转数来控制燃烧器1的燃烧量。并且，为使流量传感器24测得的第2温水路20的流量W不大于决定装置33决定的上限流量Wmax(参照上式(7))，利用控制装置30控制水量调节阀25来控制该流量。
通过采用本实施形态的温水系统，由决定装置33决定的第2温水路的下限水温Tmin和上限流量Wmax按照关系式(1)和(2)决定，该关系式表示从第1温水路10的温水向第2温水路20的水传递的热量。
所以，通过将第2温水路20的热水温度Tout控制在下限水温Tmin以上，可以使第1温水路10的水温Θout维持在高温，确实防止在第1热交换器11处发生凝结水滴。并且，通过将第2温水路20的流量W控制在上限流量Wmax以下，可以将第1温水路10的水温Θout抑制在低温，确实防止第1温水路10中的水沸腾。
一方面，当热水温度Tout较低时，使用者会大量地使用第2温水路20的温水，很可能无法再增大第2温水路的流量W，故而，此时也就无法通过增大第2温水路的流量W来防止第1热交换器11处发生凝结水滴。然而，如果采用本温水系统，因为热水温度Tout被控制在下限水温Tmin以上，故可在保证第2温水路20的流量W的基础上，确实有效地防止在第1热交换器11处发生凝结水滴。
另一方面，当热水温度Tout较高时，使用者期待高温的温水，很可能对热水温度Tout下降产生不满。然而，如果采用本温水系统，因为第2温水路20的流量W被控制在上限流量Wmax以下，故可在保证热水温度Tout维持高温的基础上，确实有效地防止第1温水路10的水沸腾。
并且，在综合考虑第2热交换器21的各个特性之后，再结合现实的温水系统，实验性地决定系数H。所以，通过控制第2温水路20的热水温度Tout或流量W，可以有效地防止发生凝结水滴和水沸腾。
在本实施形态中，是通过控制热水温度Tout来防止第1热交换器11处发生凝结水滴，而且是通过控制第2温水路20的流量W来防止第1温水路10的水沸腾，但是作为另外的实施形态，也可以通过控制第2温水路20的流量W来防止第1热交换器处发生凝结水滴，并通过控制热水温度Tout来防止第1温水路10的水沸腾。
即，①可以如本实施形态所示，作为防止第1热交换器11处发生凝结水滴的对策，将热水温度Tout控制在下限温度Tmin(参照上式(6))以上，作为防止第1温水路10的水沸腾的对策，将第2温水路20的流量W控制在上限流量Wmax(参照上式(7))以下，作为另外的实施形态，②可以将第2温水路20的流量W控制在下限流量Wmin(参照下式(9))以上，作为防止第1热交换器11处发生凝结水滴的对策，并将热水温度Tout控制在上限温度Tmax(参照上式(6))以下，作为防止第1温水路10的水沸腾的对策，③可以将热水温度Tout控制在下限温度Tmin以上，作为防止第1热交换器11处发生凝结水滴的对策，并将第2温水路20的热水温度Tout控制在上限温度Tmax(参照下式(9))以下，作为防止第1温水路10的水沸腾的对策，④可以将热水温度Tout控制在下限温度Tmin以上，作为防止第1热交换器11处发生凝结水滴的对策，并将热水温度Tout控制在上限温度Tmax以下，作为防止第1温水路10的水沸腾的对策。
在以上的另外实施形态中，热水温度Tout的上限温度Tmax和第2温水路20的下限流量Wmin由决定装置33分别按照下式(8)和(9)决定。
Tmax＝{2HW′Θmax+(W(2W′+H)-HW′)Tin}/{W(2W′+H)+HW′}...(8)Wmin＝HW′(2Θmin-Tout-Tin)/(2W′+H)(Tout-Tin)....(9)在本实施形态中，H是实验性地决定的，但是，作为另外的实施形态，第2热交换器21的热交换率η也可根据W(Tout-Tin)＝ηW′(Θout-Θin)这种关系式实验性地决定。在这种场合，热水温度Tout、第2温水路20的流量W分别用下式(10)、(11)表示。
Tout＝Tin+η(W′/W)(Θout-Θin)....(10)W＝η W′(Θout-Θin)/(Tout-Tin)....(11)另外，作为防止第1热交换器11处发生凝结水滴和第1温水路10的水沸腾的对策，也可控制用上式(10)、(11)表示的热水温度Tout或第2温水路20的流量W。
在本实施形态中，是根据第1热交换器11下游处的第1温水路10的水温Θout而实验性地决定系数H，但是，作为另外的实施形态，也可根据第1热交换器11上游处的第1温水路10的水温Θin或者上、下游处的水温Θout、Θin实验性地决定系数H。
权利要求
1.一种温水系统，具有燃烧器、第1温水路、通过与燃烧器的燃烧排气进行热交换而使第1温水路中的水升温成温水的第1热交换器、第2温水路、在第1温水路与第2温水路的交叉位置处通过与第1温水路中的温水进行热交换而使第2温水路中的水升温成温水的第2热交换器、通过控制燃烧器的燃烧量及第1温水路的水温来控制第2温水路的水温的控制装置，其特征在于，控制装置具有决定装置，该决定装置根据从第1温水路中的温水向第2温水路中的水传递的热量来决定与第1温水路的水温对应的第2温水路的水温或流量，将与能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气在第1热交换器上凝结水滴的第1温水路的水温对应的第2温水路的水温定为下限水温，将与能够防止第1温水路的水沸腾的第1温水路的水温对应的第2温水路的流量定为上限流量，为使第2温水路的水温达到由决定装置决定的下限水温以上而对燃烧器的燃烧量进行控制，同时将第2温水路的流量控制在由决定装置决定的上限流量以下。
2.一种温水系统，具有燃烧器、第1温水路、通过与燃烧器的燃烧排气进行热交换而使第1温水路中的水升温成温水的第1热交换器、第2温水路、在第1温水路与第2温水路的交叉位置处通过与第1温水路中的温水进行热交换而使第2温水路中的水升温成温水的第2热交换器、通过控制燃烧器的燃烧量及第1温水路的水温来控制第2温水路的水温的控制装置，其特征在于，控制装置具有决定装置，该决定装置根据从第1温水路中的温水向第2温水路中的水传递的热量来决定与第1温水路的水温对应的第2温水路的水温或流量，将与能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气在第1热交换器上凝结水滴的第1温水路的水温对应的第2温水路的流量定为下限流量，将与能够防止第1温水路的水沸腾的第1温水路的水温对应的第2温水路的水温定为上限水温，将第2温水路的流量控制在由决定装置决定的下限流量以上，同时为使第2温水路的水温达到由决定装置决定的上限水温以下而对燃烧器的燃烧量进行控制。
3.一种温水系统，具有燃烧器、第1温水路、通过与燃烧器的燃烧排气进行热交换而使第1温水路中的水升温成温水的第1热交换器、第2温水路、在第1温水路与第2温水路的交叉位置处通过与第1温水路中的温水进行热交换而使第2温水路中的水升温成温水的第2热交换器、通过控制燃烧器的燃烧量及第1温水路的水温来控制第2温水路的水温的控制装置，其特征在于，控制装置具有决定装置，该决定装置根据从第1温水路中的温水向第2温水路中的水传递的热量来决定与第1温水路的水温对应的第2温水路的水温，将与能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气在第1热交换器上凝结水滴的第1温水路的水温对应的第2温水路的水温定为下限水温，将与能够防止第1温水路的水沸腾的第1温水路的水温对应的第2温水路的水温定为上限水温，为使第2温水路的水温达到由决定装置决定的下限水温以上而对燃烧器的燃烧量进行控制，同时为使第2温水路的水温达到由决定装置决定的上限水温以下而对燃烧器的燃烧量进行控制。
4.一种温水系统，具有燃烧器、第1温水路、通过与燃烧器的燃烧排气进行热交换而使第1温水路中的水升温成温水的第1热交换器、第2温水路、在第1温水路与第2温水路的交叉位置处通过与第1温水路中的温水进行热交换而使第2温水路中的水升温成温水的第2热交换器、通过控制燃烧器的燃烧量及第1温水路的水温来控制第2温水路的水温的控制装置，其特征在于，控制装置具有决定装置，该决定装置根据从第1温水路中的温水向第2温水路中的水传递的热量来决定与第1温水路的水温对应的第2温水路的流量，将与能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气在第1热交换器上凝结水滴的第1温水路的水温对应的第2温水路的流量定为下限流量，将与能够防止第1温水路的水沸腾的第1温水路的水温对应的第2温水路的流量定为上限流量，将第2温水路的流量控制在由决定装置决定的下限流量以上，同时控制在由决定装置决定的上限流量以下。
5.如权利要求1所述的温水系统，其特征在于，决定装置根据表示第2热交换器的热交换特性的系数H、第1温水路的流量W′、能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气于第1热交换器上凝结水滴的第1热交换器下游处的第1温水路的水温Θmin、能够防止第1温水路中的水沸腾的第1温水路的水温Θmax、第2温水路的流量W、第2热交换器上游及下游的第2温水路的水温Tin及Tout，将第2热交换器下游的第2温水路的下限温度Tmin定为Tmin＝{2HW′Θmin+(W(2W′+H)-HW′)Tin}/{W(2 W′+H)+HW′)将第2热交换器下游的第2温水路的上限流量Wmax定为Wmax＝HW′(2Θmax-Tout-Tin)/(2W′+H)(Tout-Tin)
6.如权利要求2所述的温水系统，其特征在于，决定装置根据表示第2热交换器的热交换特性的系数H、第1温水路的流量W′、能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气于第1热交换器上凝结水滴的第1热交换器的下游处的第1温水路的水温Θmin、能够防止第1温水路中的水沸腾的第1温水路的水温Θmax、第2温水路的流量W、第2热交换器上游及下游的第2温水路的水温Tin及Tout，将第2热交换器下游的第2温水路的下限流量Wmin定为Wmin＝HW′(2Θmin-Tout-Tin)/(2W′+H)(Tout-Tin)将第2热交换器下游的第2温水路的上限温度Tmax定为Tmax＝{2HW′Θmax+(W(2W′+H)-HW′)Tin}/{W(2W′+H)+HW′}
7.如权利要求3所述的温水系统，其特征在于，决定装置根据表示第2热交换器的热交换特性的系数H、第1温水路的流量W′、能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气于第1热交换器上凝结水滴的第1热交换器的下游处的第1温水路的水温Θmin、能够防止第1温水路中的水沸腾的第1温水路的水温Θmax、第2温水路的流量W、第2热交换器上游的第2温水路的水温Tin，将第2热交换器下游的第2温水路的下限温度Tmin定为Tmin＝{2HW′Θmin+(W(2W′+H)-HW′)Tin}/{W(2W′+H)+HW′}将第2热交换器下游的第2温水路的上限温度Tmax定为Tmax＝{2HW′Θmax+(W(2W′+H)-HW′)Tin}/{W(2 W′+H)+HW′}
8.如权利要求4所述的温水系统，其特征在于，决定装置根据表示第2热交换器的热交换特性的系数H、第1温水路的流量W′、能够防止燃烧器的燃烧排气中含有的水蒸气于第1热交换器上凝结水滴的第1热交换器的下游处的第1温水路的水温Θmin、能够防止第1温水路中的水沸腾的第1温水路的水温Θmax、第2热交换器上游及下游的第2温水路的水温Tin及Tout，将第2热交换器下游的第2温水路的下限流量Wmin定为Wmin＝HW′(2Θmin-Tout-Tin)/(2W′+H)(Tout-Tin)将第2热交换器下游的第2温水路的上限流量Wmax定为Wmax＝HW′(2Θmax-Tout-Tin)/(2W′+H)(Tout-Tin)
9.如权利要求1、2、3、5、6、7中任一项所述的温水系统，其特征在于，具有测定第2热交换器下游的第2温水路的水温的热水温度传感器、向燃烧器提供燃烧用空气的燃烧风扇、调节向燃烧器供给的燃气所通过的供给路的开闭度的燃气调节阀，控制装置根据热水温度传感器测定的水温，依照由决定装置所决定的下限或者上限水温，来调节燃烧风扇的转数及燃气调节阀的开闭度，以控制燃烧器的燃烧量，由此控制第2温水路的水温。
10.如权利要求1、2、4、5、6、8中任一项所述的温水系统，其特征在于，具有测定第2温水路的流量的流量传感器、控制第2温水路的流量的水量调节阀，控制装置根据流量传感器测定的流量，按照由决定装置所决定的下限或者上限水量，通过水量调节阀来控制第2温水路的流量。
全文摘要
一种温水系统，控制装置(30)将第2温水路(20)的水温控制在由决定装置(33)所决定的“下限水温”以上，同时将流量控制在由决定装置(33)决定的“上限流量”以下。“下限水温”及“上限流量”根据第1温水路(10)的温水向第2温水路(20)中的水传递的热量而定。“下限水温”是与能够防止燃烧器(1)的燃烧排气中含有的水蒸气于第1热交换器(11)上凝结水滴的第1温水路(10)的水温对应的第2温水路(20)的水温。“上限流量”是与能够防止第1温水路(10)的水沸腾的水温对应的第2温水路(20)的流量。本发明能防止在第1热交换器处凝结水滴以及第1温水路中的水沸腾，同时能稳定地控制第2温水路的水温。
文档编号F24D3/08GK1396419SQ0214057
公开日2003年2月12日 申请日期2002年7月4日 优先权日2001年7月5日
发明者石本秀介, 北川秀树, 足立郁朗 申请人:林内株式会社