JP7285191B2

JP7285191B2 - 複合熱源機

Info

Publication number: JP7285191B2
Application number: JP2019190908A
Authority: JP
Inventors: 翔井上; 伸悟松浦
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2023-06-01
Anticipated expiration: 2039-10-18
Also published as: JP2021067382A

Description

本発明は、給湯用の第１熱交換器と、第１熱交換器を加熱する第１バーナと、暖房用又は風呂追い焚き用の第２熱交換器と、第２熱交換器を加熱する第２バーナと、第１バーナと第２バーナとに燃焼用空気を供給する共通の燃焼ファンとを備える複合熱源機に関する。

従来、この種の複合熱源機において、第１と第２の各バーナを複数のバーナブロックを有するものとし、第１バーナと第２バーナとに対する共通のガス供給路に比例弁を介設し、比例弁の下流側で共通のガス供給路から分岐された第１バーナ用の分岐ガス供給路に、燃料ガスを供給する第１バーナのバーナブロックの組み合わせを変更して第１バーナの燃焼能力を複数段に切換える能力切換弁を設けると共に、比例弁の下流側で共通のガス供給路から分岐された第２バーナ用の分岐ガス供給路に、燃料ガスを供給する第２バーナのバーナブロックの組み合わせを変更して第２バーナの燃焼能力を複数段に切換える能力切換弁を設けたものが知られている。

このような複合熱源機では、第１バーナを全てのバーナブロックに燃料ガスを供給する最大燃焼能力で燃焼させているときに、第２バーナを全てのバーナブロックに燃料ガスを供給する最大燃焼能力で燃焼させると、第２バーナの燃焼が安定するまでの間、第２バーナで生ずる燃焼振動の周波数が複合熱源機のヘルムホルツ型共鳴周波数に一致して、共鳴音が発生してしまうことがある。そこで、従来、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナの最大燃焼能力での燃焼指示が出された場合、先ず、第２バーナの一部のバーナブロックに燃料ガスを供給する小燃焼能力で第２バーナの燃焼を開始し、所定時間経過して第２バーナの燃焼が安定したところで、第２バーナを最大燃焼能力で燃焼させ、共鳴音の発生を防止できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、複合熱源機には、第１バーナのみを複数のバーナブロックを有するものとし、第１バーナ用の分岐ガス供給路には、燃料ガスを供給するバーナブロックの組み合わせを変更して第１バーナの燃焼能力を複数段に切換える能力切換弁を設けるが、第２バーナ用の分岐ガス供給路には開閉弁を介設したものも知られている。かかる複合熱源機では、第１バーナと第２バーナとを共に燃焼させる同時燃焼時に、第１バーナと第２バーナとの合計燃焼量と燃焼ファンの回転数との相関関係を規定する、第１バーナの各燃焼能力に対応して予め定められた同時燃焼特性線に基づき、第１バーナと第２バーナとの合計燃焼量に応じて燃焼ファンの回転数を調節する制御を行う。

このような複合熱源機でも、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼中に、第２バーナの燃焼指示が出された場合、第２バーナの燃焼を開始すると共に最大燃焼能力に対応する同時燃焼特性線である同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節すると、第２バーナの燃焼が安定するまでの間、第２バーナの燃焼振動の周波数が複合熱源機のヘルムホルツ型共鳴周波数に一致して、共鳴音が発生してしまうことがある。

然し、この複合熱源機は、第２バーナを複数のバーナブロックを有するものとしていない。そのため、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナの燃焼指示が出された場合、上述した複合熱源機の如く第２バーナの燃焼を小燃焼能力状態で開始して、共鳴音の発生を防止することができない。

また、第１バーナと第２バーナとを共に燃焼させる同時燃焼時に、第１バーナを最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換える指示が出された場合、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼を開始すると共に同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節すると、最大燃焼能力への切換えで燃料ガスが供給される第１バーナのバーナブロックの燃焼が安定するまでの間、このバーナブロックの燃焼振動の周波数が複合熱源機のヘルムホルツ型共鳴周波数に一致して、共鳴音が発生してしまうことがある。

特開２０１３－１７０７７２号公報

本願発明者は、鋭意努力の結果、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼中に、第２バーナの燃焼指示が出された場合、第２バーナの燃焼を開始すると共に基準となる同時最大能力燃焼特性線とは異なる所定の特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節することにより、第２バーナの燃焼振動の周波数が複合熱源機のヘルムホルツ型共鳴周波数からずれて、共鳴音の発生を防止でき、また、同時燃焼時に、第１バーナを最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換える指示が出された場合も、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼を開始すると共に基準となる同時最大能力燃焼特性線とは異なる所定の特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節することにより、最大燃焼能力への切換えで燃料ガスが供給されるバーナブロックの燃焼振動の周波数が複合熱源機のヘルムホルツ型共鳴周波数からずれて、共鳴音の発生を防止できることを知見するに至った。

本発明は、以上の知見に基づき、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナの燃焼を開始する際に発生する共鳴音や、同時燃焼時に第１バーナを最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換える際に発生する共鳴音を防止できるようにした複合熱源機を提供することをその課題としている。

本願は、給湯用の第１熱交換器と、第１熱交換器を加熱する複数のバーナブロックを有する第１バーナと、暖房用又は風呂追い焚き用の第２熱交換器と、第２熱交換器を加熱する第２バーナと、第１バーナと第２バーナとに燃焼用空気を供給する共通の燃焼ファンと、第１バーナと第２バーナとに対する共通のガス供給路に介設された比例弁と、比例弁の下流側で共通のガス供給路から分岐された第１バーナ用の分岐ガス供給路に設けられ、燃料ガスを供給するバーナブロックの組み合わせを変更して第１バーナの燃焼能力を複数段に切換える能力切換弁と、比例弁の下流側で共通のガス供給路から分岐された第２バーナ用の分岐ガス供給路に介設された開閉弁と、燃焼ファン、比例弁、能力切換弁及び開閉弁を制御する制御手段とを備える複合熱源機であって、制御手段は、第１バーナと第２バーナとを共に燃焼させる同時燃焼時に、第１バーナと第２バーナとの合計燃焼量と燃焼ファンの回転数との相関関係を規定する、第１バーナの各燃焼能力に対応して予め定められた同時燃焼特性線に基づき、第１バーナと第２バーナとの合計燃焼量に応じて燃焼ファンの回転数を調節する制御を行うものを前提としている。

そして、本願の第１発明は、上記課題を解決するために、第１バーナの全てのバーナブロックに燃料ガスを供給する最大燃焼能力に対応する同時燃焼特性線である同時最大能力燃焼特性線として、基準となる同時最大能力燃焼特性線とは別に、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナの燃焼を開始したときに、第２バーナの燃焼が安定するまでの間、基準となる同時最大能力燃焼特性線に基づく燃焼ファンの回転数調節では発生する共鳴音が発生しなくなる共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線を設定し、制御手段を、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナの燃焼指示が出された場合、開閉弁を開弁させて第２バーナの燃焼を開始すると共に共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節する同時燃焼への移行制御を行うように構成したことを特徴とする。

また、本願の第２発明は、上記課題を解決するために、同時最大能力特性線として、基準となる同時最大能力燃焼特性線とは別に、同時燃焼時に第１バーナを最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換えたときに、最大燃焼能力への切換えで燃料ガスが供給されるバーナブロックの燃焼が安定するまでの間、基準となる同時最大能力燃焼特性線に基づく燃焼ファンの回転数調節では発生する共鳴音が発生しなくなる共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線を設定し、制御手段を、同時燃焼時に、第１バーナを最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換える指示が出された場合、第１バーナの燃焼能力を最大燃焼能力に切換えると共に共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節する能力切換制御を行うように構成したことを特徴とする。

第１発明によれば、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナの燃焼を開始する際、共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節することにより、第２バーナで発生する燃焼振動の周波数が複合熱源機のヘルムホルツ型共鳴周波数からずれて、共鳴音の発生を防止することができる。同様に、第２発明によれば、同時燃焼時に第１バーナを最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換える際、共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節することにより、最大燃焼能力への切換えで燃料ガスが供給されるバーナブロックで発生する燃焼振動の周波数が複合熱源機のヘルムホルツ型共鳴周波数からずれて、共鳴音の発生を防止することができる。

尚、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナの燃焼指示が出されて、上記同時燃焼への移行制御を行ってから所定時間経過すると、第２バーナの燃焼が安定し、基準となる同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節しても、共鳴音は発生しなくなる。同様に、同時燃焼時に第１バーナを最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換える指示が出されて、上記能力切換制御を行ってから所定時間経過すると、最大燃焼能力への切換えで燃料ガスが供給されるバーナブロックの燃焼が安定し、基準となる同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節しても、共鳴音は発生しなくなる。

従って、第１発明において、制御手段は、上記同時燃焼への移行制御を行ってから所定時間経過したところで、基準となる同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節する制御を行うように構成されることが望ましい。同様に、第２発明において、制御手段は、上記能力切換制御を行ってから所定時間経過したところで、基準となる同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節する制御を行うように構成されることが望ましい。これによれば、共鳴音の発生を防止しつつ、第１バーナ及び第２バーナを正常な燃焼状態に戻すことができる。

本発明の実施形態の複合熱源機の構成を示す模式図。第１バーナ単独燃焼時の燃焼特性線と第１バーナと第２バーナの同時燃焼時の燃焼特性線とを示すグラフ。実施形態の複合熱源機の制御手段が行う第１バーナ燃焼中の共鳴音防止制御の内容を示すフロー図。

図１に示す本発明の実施形態の複合熱源機は、単一の缶体１内に設けられた、給湯用の第１熱交換器２_１と、暖房用の第２熱交換器２_２と、第１熱交換器２_１を加熱する、第１熱交換器２_１の下方の第１バーナ３_１と、第２熱交換器２_２を加熱する、第２熱交換器２_２の下方の第２バーナ３_２とを備えると共に、第１バーナ３_１と第２バーナ３_２とに燃焼用空気を供給する共通の燃焼ファン４を備えている。缶体１内には、缶体１内の空間を第１熱交換器２_１及び第１バーナ３_１が収納された第１燃焼空間１１_１と第２熱交換器２_２及び第２バーナ３_２が収納された第２燃焼空間１１_２とに仕切る仕切板１２が設けられている。また、缶体１の上端には共通の排気筒１３が接続されている。そして、第１バーナ３_１での燃焼により生ずる燃焼ガスが第１熱交換器２_１を経由して第１燃焼空間１１_１から排気筒１３に流れ、第２バーナ３_２の燃焼で生ずる燃焼ガスが第２熱交換器２_２を経由して第２燃焼空間１１_２から排気筒１３に流れるようにしている。

第１熱交換器２_１には、上流側の給水管２_１ａと下流側の出湯管２_１ｂとが接続されている。そして、出湯管２_１ｂの下流端の出湯栓（図示せず）を開いて第１熱交換器２_１に通水したときに、第１バーナ３_１が燃焼して第１熱交換器２_１が加熱され、出湯栓から設定温度の湯が出湯される。また、第２熱交換器２_２には、戻り管２_２ａと往き管２_２ｂとを介して暖房回路が接続されている。そして、暖房運転時に第２バーナ３_２が燃焼し、温水が第２熱交換器２_２で加熱されつつ暖房回路に循環される。

第１バーナ３_１は、第１乃至第３の３個のバーナブロック３_１ａ，３_１ｂ，３_１ｃを有している。具体的には、計１５本の単位バーナ３ａを並設して、２本の単位バーナ３ａで第１バーナブロック３_１ａ、４本の単位バーナ３ａで第２バーナブロック３_１ｂ、残りの９本の単位バーナ３ａで第３バーナブロック３_１ｃを構成している。尚、各バーナブロック３_１ａ，３_１ｂ，３_１ｃを各所定本数の単位バーナ３ａで構成せずに、所定本数の単位バーナ３ａと同様の燃焼能力を持つ各一個のバーナで各バーナブロック３_１ａ，３_１ｂ，３_１ｃを構成することも可能である。一方、第２バーナ３_２は、並設した４本の単位バーナ３ａから成る単一のバーナブロックで構成されている。

第１バーナ３_１と第２バーナ３_２とに対する共通のガス供給路５には、元弁５１とその下流側の比例弁５２とが介設されている。また、ガス供給路５は、比例弁５２の下流側で、第１バーナ３_１用の分岐ガス供給路５_１と第２バーナ３_２用の分岐ガス供給路５_２とに分岐されている。第１バーナ３_１用の分岐ガス供給路５_１には、燃料ガスを供給するバーナブロック３_１ａ，３_１ｂ，３_１ｃの組み合わせを変更して第１バーナ３_１の燃焼能力を複数段に切換える第１乃至第３の３個の能力切換弁５３_１，５３_２，５３_３が設けられ、また、第２バーナ３_２用の分岐ガス供給路５_２には、開閉弁５４が介設されている。

第１バーナ３_１の燃焼能力の切換えについて具体的に説明すれば、第１能力切換弁５３_１を開弁して第１バーナブロック３_１ａのみに燃料ガスを供給することにより、第１バーナ３_１全体の燃焼能力を最小の第１段の能力（単位バーナ２本分の能力）に切換え、第２能力切換弁５３_２を開弁して第２バーナブロック３_１ｂのみに燃料ガスを供給することにより、第１バーナ３_１全体の燃焼能力を第２段の能力（単位バーナ４本分の能力）に切換え、第１と第２の両能力切換弁５３_１，５３_２を開弁して第１と第２の両バーナブロック３_１ａ，３_１ｂに燃料ガスを供給することにより、第１バーナ３_１全体の燃焼能力を第３段の能力（単位バーナ６本分の能力）に切換え、第１と第３の両能力切換弁５３_１，５３_３を開弁して第１と第３の両バーナブロック３_１ａ，３_１ｃに燃料ガスを供給することにより、第１バーナ３_１全体の燃焼能力を第４段の能力（単位バーナ１１本分の能力）に切換え、第１乃至第３能力切換弁５３_１，５３_２，５３_３を開弁して第１乃至第３バーナブロック３_１ａ，３_１ｂ，３_１ｃに燃料ガスを供給することにより、第１バーナ３_１全体の燃焼能力を最大の第５段の能力（単位バーナ１５本分の能力）に切換えるようにしている。

複合熱源機は、更に、燃焼ファン４、元弁５１、比例弁５２、能力切換弁５３_１，５３_２，５３_３及び開閉弁５４を制御する制御手段たるマイクロコンピュータから成るコントローラ６を備えている。コントローラ６は、第２バーナ３_２のみを燃焼させる第２バーナ単独燃焼時、比例弁５２に通電する比例弁電流を所定の下限値と上限値との間で、且つ、燃焼ファン４の回転数（以下、ファン回転数と記す）を比例弁電流の下限値と上限値に対応する下限回転数と上限回転数との間で夫々要求燃焼量（第２熱交換器２_２から所定の暖房設定温度の温水を送り出すのに必要な燃焼量）に応じて調節する制御を行う。

また、コントローラ６は、第１バーナ３_１のみを燃焼させる第１バーナ単独燃焼時に、比例弁電流を上記下限値と上限値との間で、且つ、ファン回転数を上記下限回転数と上限回転数との間で夫々要求燃焼量（所定の給湯設定温度の湯を出湯するのに必要な燃焼量）に応じて可変する制御を行うと共に、要求燃焼量が現時点の燃焼能力で比例弁電流を上限値にしたときに得られる第１バーナ３_１の燃焼量以上になったときに、燃焼能力を高くする能力アップ制御を行い、要求燃焼量が現時点の燃焼能力で比例弁電流を下限値にしたときに得られる第１バーナ３_１の燃焼量以下になったときに、燃焼能力を低くする能力ダウン制御を行う。

図２のＫＬ１～ＫＬ５は、第１バーナ単独燃焼時において、第１バーナ３_１の燃焼量とファン回転数との相関関係を空燃比が適正値になるように規定する、第１バーナ３_１の各燃焼能力に対応して予め定められた燃焼特性線を示している。ＫＬ１は第１段の燃焼能力に対応する燃焼特性線、ＫＬ２は第２段の燃焼能力に対応する燃焼特性線、ＫＬ３は第３段の燃焼能力に対応する燃焼特性線、ＫＬ４は第４段の燃焼能力に対応する燃焼特性線、ＫＬ５は第５段の燃焼能力に対応する燃焼特性線である。そして、第１バーナ単独燃焼時は、現時点の燃焼能力に対応する燃焼特性線に基づき、第１バーナ３_１の燃焼量（要求燃焼量）に応じてファン回転数を調節する。

また、コントローラ６は、第１バーナ３_１と第２バーナ３_２とを共に燃焼させる同時燃焼時、給湯を優先して、第１バーナ３_１の燃焼量が設定温度の湯を出湯するのに必要な燃焼量になるように比例弁電流の調節と燃焼能力の切換えとを行うと共に、第１バーナ３_１と第２バーナ３_２との合計燃焼量とファン回転数との相関関係を空燃比が適正値になるように規定する、第１バーナ３_１の各燃焼能力に対応して予め定められた図２のＤＬ１～ＤＬ５で示す同時燃焼特性線に基づき、第１バーナ３_１と第２バーナ３_２との合計燃焼量に応じてファン回転数を調節する制御を行う。尚、ＤＬ１は第１バーナ３_１の第１段の燃焼能力に対応する同時燃焼特性線、ＤＬ２は第１バーナ３_１の第２段の燃焼能力に対応する同時燃焼特性線、ＤＬ３は第１バーナ３_１の第３段の燃焼能力に対応する同時燃焼特性線、ＤＬ４は第１バーナ３_１の第４段の燃焼能力に対応する同時燃焼特性線、ＤＬ５は第１バーナ３_１の第５段の燃焼能力に対応する同時燃焼特性線（同時最大能力燃焼特性線）である。

ところで、第１バーナ３_１の最大燃焼能力（第５段の燃焼能力）での燃焼中に、第２バーナ３_２の燃焼指示が出された場合、開閉弁５４を開弁させて第２バーナ３_２の燃焼を開始すると共に同時最大能力燃焼特性線ＤＬ５に基づいてファン回転数を調節すると、第２バーナ３_２の燃焼が安定するまでの間、第２バーナ３_２の燃焼振動の周波数が複合熱源機のヘルムホルツ型共鳴周波数に一致して、共鳴音が発生してしまうことがある。また、第１バーナ３_１と第２バーナ３_２とを共に燃焼させる同時燃焼時に、第１バーナ３_１を最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換える指示が出された場合、第１バーナ３_１の最大燃焼能力での燃焼を開始すると共に同時最大能力燃焼特性線ＤＬ５に基づいてファン回転数を調節すると、最大燃焼能力への切換えで燃料ガスが供給される第１バーナ３_１のバーナブロック（例えば、第４段から第５段への燃焼能力の切換えでは第２バーナブロック３_１ｂ）の燃焼が安定するまでの間、このバーナブロックの燃焼振動の周波数が複合熱源機のヘルムホルツ型共鳴周波数に一致して、共鳴音が発生してしまうことがある。

そこで、本実施形態では、同時最大能力燃焼特性線として、基準となる上記特性線ＤＬ５とは別に、第１バーナ３_１の最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナ３_２の燃焼を開始したときに、第２バーナ３_２の燃焼が安定するまでの間、上記特性線ＤＬ５に基づくファン回転数調節では発生する共鳴音が発生しなくなる共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線ＤＬ５´を設定している。この共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５´は、基準となる同時最大能力燃焼特性線ＤＬ５よりもファン回転数が所定数（例えば、３０Ｈｚ）低くなっている。また、同時燃焼時に第１バーナ３_１を最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換えたときに、最大燃焼能力への切換えで燃料ガスが供給されるバーナブロックの燃焼が安定するまでの間、基準となる同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５に基づくファン回転数調節では発生する共鳴音が発生しなくなる同時最大能力燃焼特性線も設定するが、この特性線は上記共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５´と同一である。

図３は、第１バーナ３_１の燃焼中に行う共鳴音防止のための制御内容を示している。この制御では、先ず、ＳＴＥＰ１で第２バーナ３_２の燃焼指示が出されたか否かを判別する。そして、第２バーナ３_２の燃焼指示が出されたときに、ＳＴＥＰ２に進み、第１バーナ３_１が最大燃焼能力で燃焼中であるか否かを判別する。ＳＴＥＰ２で「ＹＥＳ」と判別された場合、即ち、第１バーナ３_１の最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナ３_２の燃焼指示が出された場合は、ＳＴＥＰ３で開閉弁５４を開弁させて第２バーナ３_２の燃焼を開始すると共に、ＳＴＥＰ４で共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５´に基づいてファン回転数を調節する同時燃焼への移行制御を行う。

このように、共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５´に基づいてファン回転数を調節すれば、第２バーナ３_２で発生する燃焼振動の周波数が複合熱源機のヘルムホルツ型共鳴周波数からずれて、共鳴音の発生を防止することができる。

次に、ＳＴＥＰ５で同時燃焼への移行制御を行ってから所定時間経過したか否かを判別する。所定時間経過するまでは、ＳＴＥＰ７に進んで、第１バーナ３_１の最大燃焼能力以外の燃焼能力への切換指示が出されたか否かを判別し、第１バーナ３_１の燃焼能力が最大燃焼能力のままであれば、ＳＴＥＰ５に戻ることを繰り返す。そして、第１バーナ３_１の燃焼能力が最大燃焼能力のまま同時燃焼への移行制御を行ってから所定時間経過したときに、ＳＴＥＰ６に進み、基準となる同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５に基づいてファン回転数を調節する制御を行う。

同時燃焼への移行制御を行ってから所定時間経過すれば、第２バーナ３_２の燃焼が安定する。そのため、基準となる同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５に基づいてファン回転数を調節しても共鳴音は発生しない。そして、基準となる同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５に基づいてファン回転数を調節することにより空燃比が適正値になり、燃焼状態が正常に戻る。

第１バーナ３_１の最大燃焼能力以外の燃焼能力への切換指示が出された場合は、ＳＴＥＰ７からＳＴＥＰ８に進んで指示された燃焼能力に切換えると共に、ＳＴＥＰ９に進み、指示された燃焼能力に対応する同時燃焼特性線ＤＬｎ（ｎは１～４の何れか）に基づいてファン回転数を調節する制御を行う。次に、ＳＴＥＰ１０に進み、第１バーナ３_１の最大燃焼能力への切換指示（第１バーナ３_１を最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換える指示）が出されたか否かを判別する。第１バーナ３_１の最大燃焼能力への切換指示が出された場合は、ＳＴＥＰ１１で第１バーナ３_１の燃焼能力を最大燃焼能力に切換えると共に、ＳＴＥＰ１２に進み、共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線ＤＬ５´に基づいてファン回転数を調節する能力切換制御を行う。

このように、共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５´に基づいてファン回転数を調節すれば、最大燃焼能力への切換えで燃料ガスが供給されるバーナブロックで発生する燃焼振動の周波数が複合熱源機のヘルムホルツ型共鳴周波数からずれて、共鳴音の発生を防止することができる。

次に、ＳＴＥＰ５に戻り、最大燃焼能力への能力切換制御を行ってから所定時間経過したときに、ＳＴＥＰ６に進んで基準となる同時最大能力燃焼特性線ＤＬ５に基づいてファン回転数を調節する制御を行う。最大燃焼能力への能力切換制御を行ってから所定時間経過すれば、最大燃焼能力への切換えで燃料ガスが供給されるバーナブロックの燃焼が安定する。そのため、基準となる同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５に基づいてファン回転数を調節しても共鳴音は発生しない。そして、基準となる同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５に基づいてファン回転数を調節することにより空燃比が適正値になり、燃焼状態が正常に戻る。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、第１バーナ３_１の最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナ３_２の燃焼を開始したときの共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線と、同時燃焼時に第１バーナを最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換えたときの共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線とが同じ特性線ＤＬ５´に設定されているが、機種によっては異なる特性線に設定されることもある。また、上記実施形態において、共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５´は、基準となる同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５よりファン回転数が所定数低く設定されているが、機種によっては、基準となる同時最大能力燃焼特性線ＬＤ５よりファン回転数が所定数高く設定されることもある。更に、上記実施形態では、第２熱交換器２_２が暖房用のものであるが、第２熱交換器２_２を風呂追い焚き用とする複合熱源機にも同様に本発明を適用できる。

２_１…第１熱交換器、２_２…第２熱交換器、３_１…第１バーナ、３_１ａ，３_１ｂ，３_１ｃ…バーナブロック、３_２…第２バーナ、４…燃焼ファン、５…共通のガス供給路、５_１…第１バーナ用の分岐ガス供給路、５_２…第２バーナ用の分岐ガス供給路、５２…比例弁、５３_１，５３_２，５３_３…能力切換弁、５４…開閉弁、６…コントローラ（制御手段）、ＤＬ５…基準となる同時最大能力燃焼特性線、ＤＬ５´…共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線。

Claims

給湯用の第１熱交換器と、第１熱交換器を加熱する複数のバーナブロックを有する第１バーナと、暖房用又は風呂追い焚き用の第２熱交換器と、第２熱交換器を加熱する第２バーナと、第１バーナと第２バーナとに燃焼用空気を供給する共通の燃焼ファンと、第１バーナと第２バーナとに対する共通のガス供給路に介設された比例弁と、比例弁の下流側で共通のガス供給路から分岐された第１バーナ用の分岐ガス供給路に設けられ、燃料ガスを供給するバーナブロックの組み合わせを変更して第１バーナの燃焼能力を複数段に切換える能力切換弁と、比例弁の下流側で共通のガス供給路から分岐された第２バーナ用の分岐ガス供給路に介設された開閉弁と、燃焼ファン、比例弁、能力切換弁及び開閉弁を制御する制御手段とを備える複合熱源機であって、
制御手段は、第１バーナと第２バーナとを共に燃焼させる同時燃焼時に、第１バーナと第２バーナとの合計燃焼量と燃焼ファンの回転数との相関関係を規定する、第１バーナの各燃焼能力に対応して予め定められた同時燃焼特性線に基づき、第１バーナと第２バーナとの合計燃焼量に応じて燃焼ファンの回転数を調節する制御を行うものにおいて、
第１バーナの全てのバーナブロックに燃料ガスを供給する最大燃焼能力に対応する同時燃焼特性線である同時最大能力燃焼特性線として、基準となる同時最大能力燃焼特性線とは別に、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナの燃焼を開始したときに、第２バーナの燃焼が安定するまでの間、基準となる同時最大能力燃焼特性線に基づく燃焼ファンの回転数調節では発生する共鳴音が発生しなくなる共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線が設定され、
制御手段は、第１バーナの最大燃焼能力での燃焼中に第２バーナの燃焼指示が出された場合、開閉弁を開弁させて第２バーナの燃焼を開始すると共に共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節する同時燃焼への移行制御を行うように構成されることを特徴とする複合熱源機。
前記制御手段は、前記同時燃焼への移行制御を行ってから所定時間経過したところで、前記基準となる同時最大能力燃焼特性線に基づいて前記燃焼ファンの回転数を調節する制御を行うように構成されることを特徴とする請求項１記載の複合熱源機。
給湯用の第１熱交換器と、第１熱交換器を加熱する複数のバーナブロックを有する第１バーナと、暖房用又は風呂追い焚き用の第２熱交換器と、第２熱交換器を加熱する第２バーナと、第１バーナと第２バーナとに燃焼用空気を供給する共通の燃焼ファンと、第１バーナと第２バーナとに対する共通のガス供給路に介設された比例弁と、比例弁の下流側で共通のガス供給路から分岐された第１バーナ用の分岐ガス供給路に設けられ、燃料ガスを供給するバーナブロックの組み合わせを変更して第１バーナの燃焼能力を複数段に切換える能力切換弁と、比例弁の下流側で共通のガス供給路から分岐された第２バーナ用の分岐ガス供給路に介設された開閉弁と、燃焼ファン、比例弁、能力切換弁及び開閉弁を制御する制御手段とを備える複合熱源機であって、
制御手段は、第１バーナと第２バーナとを共に燃焼させる同時燃焼時に、第１バーナと第２バーナとの合計燃焼量と燃焼ファンの回転数との相関関係を規定する、第１バーナの各燃焼能力に対応して予め定められた同時燃焼特性線に基づき、第１バーナと第２バーナとの合計燃焼量に応じて燃焼ファンの回転数を調節する制御を行うものにおいて、
第１バーナの全てのバーナブロックに燃料ガスを供給する最大燃焼能力に対応する同時燃焼特性線である同時最大能力燃焼特性線として、基準となる同時最大能力燃焼特性線とは別に、同時燃焼時に第１バーナを最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換えたときに、最大燃焼能力への切換えで燃料ガスが供給されるバーナブロックの燃焼が安定するまでの間、基準となる同時最大能力燃焼特性線に基づく燃焼ファンの回転数調節では発生する共鳴音が発生しなくなる共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線が設定され、
制御手段は、同時燃焼時に、第１バーナを最大燃焼能力以外の燃焼能力で燃焼させる状態から最大燃焼能力で燃焼させる状態に切換える指示が出された場合、第１バーナの燃焼能力を最大燃焼能力に切換えると共に共鳴音防止用の同時最大能力燃焼特性線に基づいて燃焼ファンの回転数を調節する能力切換制御を行うように構成されることを特徴とする複合熱源機。
前記制御手段は、前記能力切換制御を行ってから所定時間経過したところで、前記基準となる同時最大能力燃焼特性線に基づいて前記燃焼ファンの回転数を調節する制御を行うように構成されることを特徴とする請求項３記載の複合熱源機。