JP2021063620A

JP2021063620A - 熱源機

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Publication number: JP2021063620A
Application number: JP2019189279A
Authority: JP
Inventors: 周平新城; Shuhei Shinjo
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2021-04-22
Anticipated expiration: 2039-10-16
Also published as: JP7353125B2

Abstract

【課題】伝熱管が一段に設けられた熱交換器を搭載する熱源機において、燃焼させるバーナブロックを切替えても出湯温度のオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することが可能な熱源機を提供する。【解決手段】熱源機は、伝熱管を一段に配設する熱交換器、バーナが伝熱管の給水入口から出湯出口に向かう方向に沿って複数のバーナブロックに分割して並設されている燃焼部、燃焼量に応じて燃焼させるバーナブロックを切替えるバーナ切替手段を備える。制御部は、バーナブロックの切替えが伝熱管の給水入口側に近いバーナブロックから伝熱管の出湯出口側に近いバーナブロックへと切替えられる場合は一定条件が成立するときには一旦燃焼量を下げるバーナブロックへの切替えを経由するバーナ切替え処理を行う。【選択図】図３

Description

本発明は、伝熱管が一段に設けられた熱交換器を搭載し、燃焼量に応じて燃焼させるバーナブロックが切替えられる熱源機に関する。

熱源機としての給湯装置において、最小燃焼量から最大燃焼量までの最適な燃焼量を確保するために、バーナを複数のバーナブロックに分割し、燃焼させるバーナブロックの切替えを行う技術が知られている。例えば、バーナブロックの切替えを、燃焼量を１段階だけ増減させる場合は燃焼量の昇順、降順で切替える標準切替えを行い、燃焼量を２段階以上増減させる場合は切替え時間を短縮した所定の順番で切替える特殊切替えを行うものが知られている（特許文献１）。

特開２００６−３２９５４８号公報

前記のような給湯装置において、湯水を流す伝熱管が一段に配設された熱交換器を搭載するものでは、燃焼させるバーナブロックの切替えによって出湯温度のオーバーシュート又はアンダーシュートが発生する場合がある。例えば、切替え前のバーナブロックで加熱された湯水が切替え先のバーナブロックで再度加熱される場合は、バーナブロックの切替え直後に出湯温度のオーバーシュートが発生し、高い温度の湯が出湯されるおそれがあった。また、切替え前のバーナブロックで加熱されなかった水が切替え先のバーナブロックでもほとんど加熱されない場合は、バーナブロックの切替え直後に出湯温度のアンダーシュートが発生し、低い温度の湯が出湯されるおそれがあった。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、伝熱管が一段に設けられた熱交換器を搭載する熱源機において、燃焼させるバーナブロックを切替えても出湯温度のオーバーシュート又はアンダーシュートを抑制することが可能な熱源機を提供することを目的とする。

本発明に係る熱源機は、
燃焼排ガスが流通する胴体内には燃焼排ガスによって加熱される流体を流す伝熱管が燃焼排ガスの流通方向に一段に配設されている熱交換器と、
燃焼排ガスを生成するバーナが熱交換器の伝熱管と対向して配設され且つ当該バーナが伝熱管の給水入口から出湯出口に向かう方向に沿って複数のバーナブロックに分割して並設されている燃焼部と、
燃焼量に応じて燃焼させるバーナブロックを切替えるバーナ切替手段と、
バーナブロックの切替えが、伝熱管の給水入口側に近いバーナブロックから伝熱管の出湯出口側に近いバーナブロックへと切替えられる場合は、切替え信号に応じて、一旦燃焼量を下げるバーナブロックへの切替えを経由するバーナ切替え処理を行う制御部とを備えるものである。

熱交換器の伝熱管が一段に配設されるものにあって、バーナブロックの切替えが伝熱管の給水入口側に近いバーナブロックから伝熱管の出湯出口側に近いバーナブロックへと切替えられる場合は、切替え前のバーナブロックで加熱された流体が切替え先のバーナブロックで再度加熱されてオーバーシュートが発生するおそれがある。
しかるに、本発明の前記構成によれば、一旦燃焼量を下げるバーナブロックへの切替えを経由することにより、切替え前のバーナブロックで加熱された流体は、前記燃焼量を下げたバーナブロックではほとんど加熱されることなく流出されるから、バーナブロックの切替えにより再度加熱されることが抑制される。従って、バーナブロックの切替え直後における出湯温度のオーバーシュートを抑制することができる。その結果、使用者においてバーナブロックの切替え直後に高い温度の流体が供給されて不快に感じることがなく、使い勝手のよい熱源機が得られる。

また、本発明に係る熱源機は、
燃焼排ガスが流通する胴体内に燃焼排ガスによって加熱される流体を流す伝熱管が燃焼排ガスの流通方向に一段に配設されている熱交換器と、
燃焼排ガスを生成するバーナが熱交換器の伝熱管と対向して配設され且つ当該バーナが伝熱管の給水入口から出湯出口に向かう方向に沿って複数のバーナブロックに分割して並設されている燃焼部と、
燃焼量に応じて燃焼させるバーナブロックを切替えるバーナ切替手段と、
バーナブロックの切替えが、伝熱管の出湯出口側に近いバーナブロックから伝熱管の給水入口側に近いバーナブロックへと切替えられる場合は、切替え信号に応じて、一旦燃焼量を上げるバーナブロックへの切替えを経由するバーナ切替え処理を行う制御部とを備えるものである。

熱交換器の伝熱管が一段に配設されるものにあって、バーナブロックの切替えが伝熱管の出湯出口側に近いバーナブロックから伝熱管の給水入口側に近いバーナブロックへと切替えられる場合は、切替え前のバーナブロックで加熱されなかった流体が切替え先のバーナブロックでもほとんど加熱されなくなってアンダーシュートが発生するおそれがある。
しかるに、本発明の前記構成によれば、一旦燃焼量を上げるバーナブロックへの切替えを経由することにより、切替え前のバーナブロックで加熱されなかった流体は、前記燃焼量を上げたバーナブロックの燃焼により加熱されるから、バーナブロックの切替えによりほとんど加熱されないということが抑制される。従って、バーナブロックの切替え直後における出湯温度のアンダーシュートを抑制することができる。その結果、使用者においてバーナブロックの切替え直後に低い温度の流体が供給されて不快に感じることがなく、使い勝手のよい熱源機が得られる。

前記バーナ切替え処理は、前記切替え信号が伝熱管に供給される流体の流量変化量が所定流量値未満の場合に実行されるようにすることができる。バーナブロックの切替えは、伝熱管に供給される流体流量の変更によって行われる場合がある。前記流量変化量が所定流量値未満の少ない場合は、バーナブロックの切替えが伝熱管の給水入口側に近いバーナブロックから伝熱管の出湯出口側に近いバーナブロックへと切替えられるものでは、切替えの際、伝熱管の出湯出口側付近で流体に対する再加熱量が大きくなる。そのため、バーナブロックの切替え直後に出湯温度のオーバーシュートが大きくなるおそれがある。また、前記流体の流量変化量が所定流量値未満の少ない場合は、バーナブロックの切替えが伝熱管の出湯出口側に近いバーナブロックから伝熱管の給水入口側に近いバーナブロックへと切替えられるものでは、切替えの際、伝熱管の出湯出口側付近で流体に対する加熱量が小さくなる。そのため、バーナブロックの切替え直後に出湯温度のアンダーシュートが大きくなるおそれがある。従って、前記バーナ切替え処理を伝熱管に供給される流体の流量変化量が所定流量値未満の場合に実行することにより、バーナブロックの切替え直後における出湯温度のオーバーシュート又はアンダーシュートを適切に抑制することができる。

前記一定条件は、出湯設定温度の温度変化量が所定温度値未満の場合とすることができる。バーナブロックの切替えは、出湯設定温度の変更によって行われる場合がある。上述のとおり、バーナブロックの切替えが伝熱管の給水入口側に近いバーナブロックと伝熱管の出湯出口側に近いバーナブロックとの間で行われると、バーナブロックの切替え直後に出湯温度のオーバーシュート又はアンダーシュートが発生するおそれがある。この場合、出湯設定温度の温度変化量が所定温度値未満の小さい場合は、変更後の出湯設定温度と対比しても、流量変化が少ないのと同等となり、出湯温度のオーバーシュート又はアンダーシュートが大きい。従って、前記バーナ切替え処理を行う一定条件として、出湯設定温度の温度変化量が所定温度値未満の場合とすることにより、バーナブロックの切替え直後における出湯温度のオーバーシュート又はアンダーシュートを適切に抑制することができる。

実施形態１による給湯装置の構成を示す模式図である。実施形態１における熱交換器の伝熱管の構成を示す模式図である。実施形態１による給湯装置で実行されるバーナ切替え処理の動作を示すフローチャートである。実施形態２による給湯装置の構成を示す模式図である。実施形態２による給湯装置で実行されるバーナ切替え処理の動作を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態について説明する。
（実施形態１）
本発明の実施形態１は、熱源機としての給湯装置である。図１に示すように、この給湯装置１Ａは、熱交換器２、燃焼部３、制御部４を備える。

熱交換器２は、矩形箱型の胴体２１と、胴体２１内に配設される伝熱管２２とを有する。胴体２１内には、燃焼部３からの燃焼排ガスが流通され、燃焼排ガスによって伝熱管２２内を流れる水（流体）が加熱される。伝熱管２２は、胴体２１内において燃焼排ガスの流通方向に一段に配設されている。この伝熱管２２は、図２（ａ）に示すように、胴体２１の前側壁２１ａと後側壁２１ｂとの間を往復するように蛇行して、胴体２１の右側壁２１ｃと左側壁２１ｄとの間にわたって延在されている。なお、伝熱管２２の蛇行は、図２（ｂ）に示すように、前側壁２１ａの外側面と後側壁２１ｂの外側面とにそれぞれ設けた連絡管２８と接続する構成でもよい。

また、伝熱管２２は、一方のパイプ端部である給水入口２２ａが胴体２１の右側壁２１ｃに接続され、他方のパイプ端部である出湯出口２２ｂが胴体２１の左側壁２１ｄに接続されている。なお、伝熱管２２の給水入口２２ａと出湯出口２２ｂの一方又は両方が、胴体２１の前側壁２１ａ又は後側壁２１ｂに接続されるものでもよい（図２（ｂ）（ｃ）参照）。胴体２１の外側面には、給水管２３が胴体２１の右側壁２１ｃに設けた伝熱管２２の給水入口２２ａに接続され、出湯管２４が胴体２１の左側壁２１ｄに設けた伝熱管２２の出湯出口２２ｂに接続されている。給水管２３には、この給水管２３内に流れる水の給水流量を検出する流量センサ２５が設けられている。給水管２３と出湯管２４との間には、バイパス管２６が連通して接続されている。

この給湯装置１Ａでは、給水管２３より伝熱管２２に供給される水を燃焼部３からの燃焼排ガスによって加熱して出湯管２４に供給し、バイパス管２６から給水管２３に供給される水の一部をバイパス弁２７を介して出湯管２４に供給することで出湯設定温度に調整した湯を出湯管２４の下流の温水利用先に供給する給湯回路を構成している。

燃焼部３は、熱交換器２の胴体２１の下部に接続される矩形箱型の燃焼箱３１を有し、この燃焼箱３１内に燃焼排ガスを生成するバーナ３２が熱交換器２の伝熱管２２と対向して配設されている。燃焼箱３１の底板には、バーナ３２に燃焼用空気を供給するファン３３が接続されている。バーナ３２は、伝熱管２２の一方のパイプ端部である給水入口２２ａから他方のパイプ端部である出湯出口２２ｂに向かう方向に沿って第１〜第３の複数のバーナブロック３２ａ，３２ｂ，３２ｃに分割して並設されている。すなわち、複数のバーナブロック３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、伝熱管２２に対して湯水の流れの上流側から下流側に沿って並設されている。

バーナ３２には、燃料ガスを供給するガス供給管３４が接続されており、ガス供給管３４には、燃料ガスの流れの上流側から順に元電磁弁３５、比例弁３６、切替弁３７（バーナ切替手段）が設けられている。切替弁３７は、バーナブロック３２ａ，３２ｂ，３２ｃ毎に第１〜第３の切替弁３７ａ，３７ｂ，３７ｃを有する。なお、バーナブロックの分割数及びこれに応じた切替弁３７の数は、前記３つに限定されず、３つ以上設けられてもよい。

この給湯装置１Ａでは、バーナ３２にガス供給管３４より燃料ガスを供給するとともにファン３３より燃焼用空気を供給し、予め定められたシーケンスに従い燃焼動作が行われる。この際、バーナ３２において、給水管２３での給水流量、出湯設定温度、入水温度等に基づいて最適な燃焼量となるように燃焼させるバーナブロック３２ａ，３２ｂ，３２ｃを第１〜第３の切替弁３７ａ，３７ｂ，３７ｃにより切替えるバーナ切替え処理を行う。このバーナ切替え処理の動作は、給湯装置１Ａに備える制御部４の指令により行われる。

実施形態１では、バーナ３２の燃焼量として、図１中の点線で示すように、小燃焼、中小燃焼、中燃焼、中大燃焼、大燃焼の５段階の燃焼形態を有する。小燃焼の場合は、第１切替弁３７ａだけを開弁し、第１バーナブロック３２ａだけを燃焼させる。中小燃焼の場合は、第２切替弁３７ｂだけを開弁し、第２バーナブロック３２ｂだけを燃焼させる。中燃焼の場合は、第３切替弁３７ｃを閉弁し、第１切替弁３７ａと第２切替弁３７ｂとを開弁し、第１バーナブロック３２ａと第２バーナブロック３２ｂとを燃焼させる。中大燃焼の場合は、第２切替弁３７ｂを閉弁し、第１切替弁３７ａと第３切替弁３７ｃとを開弁し、第１バーナブロック３２ａと第３バーナブロック３２ｃとを燃焼させる。大燃焼の場合は、第１〜第３のすべての切替弁３７ａ，３７ｂ，３７ｃを開弁し、第１〜第３のすべてのバーナブロック３２ａ，３２ｂ，３２ｃを燃焼させる。これより、実施形態１では、小燃焼、中小燃焼、中燃焼の場合は、伝熱管２２の給水入口２２ａ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａで燃焼が行われ、中大燃焼の場合は、伝熱管２２の出湯出口２２ｂ側に近い第３、第１バーナブロック３２ｃ，３２ａで燃焼が行われる。

次に、制御部４によるバーナ切替え処理動作について説明する。以下では、一例として、中燃焼から中大燃焼へと燃焼量を増加させるバーナ切替えを行う場合について説明する。
図３のフローチャートに示すように、中燃焼でバーナ燃焼が開始されると（ステップＳ１）、給水管２３での給水流量データを記憶開始する（ステップＳ２）。この給水流量データの記憶は、所定のデータ取得時間（例えば、常時５秒間）での給水流量が記憶される。この中燃焼の間にバーナ切替えの条件が成立すると（ステップＳ３で「ＹＥＳ」）、動作をステップＳ４へ移行する。バーナ３２切替え条件として、例えば、給水管２３での給水流量、出湯設定温度、入水温度等の変化に伴って、現在の燃焼量（例えば、中燃焼）では、目的の出湯設定温度の湯が得られない状態となった場合である。

ステップＳ４では、中燃焼を開始してからこの中燃焼の状態が所定の滞在時間ｔ以上であるか否か判断する。この滞在時間ｔは、前記給水流量データのデータ取得時間と整合させることができ、実施形態１では、例えば、５秒間に設定される。中燃焼状態が滞在時間ｔに達しないうちにバーナ切替え条件が成立した場合は（ステップＳ４で「ＮＯ」）、直ちに中大燃焼（ステップＳ８）へとバーナ切替えを行う。この場合は、中燃焼の状態が極わずかな時間（例えば、５秒未満）しか継続されていないため、伝熱管２２に流入した給水入口２２ａ付近の水は、この給水入口２２ａ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａによっては未だ十分に加熱されていない。従って、給水入口２２ａ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａから直接に出湯出口２２ｂ側に近い第３、第１バーナブロック３２ｃ，３２ａへとバーナ燃焼を切替えて中大燃焼を行うことにより、伝熱管２２の出湯出口２２ｂ付近で再度加熱されても出湯温度の大きなオーバーシュートが発生することがない。

ステップＳ４で中燃焼状態が所定の滞在時間ｔ以上の場合は（ステップＳ４で「ＹＥＳ」）、動作を次のステップＳ５へ移行する。ステップＳ５では、給水流量の流量変化量が所定流量値ΔＱ（例えば、４．５Ｌ／ｍｉｎ）未満であるか否か判断する。この流量変化量は、先のステップＳ２で記憶した直近のデータ取得時間における最大給水流量値と最小給水流量値との差として求められる。この実施形態１では、中燃焼から中大燃焼へと大きい燃焼量に切替える場合であるから、給水流量が増大された場合となる。流量変化量が所定流量値ΔＱ以上の場合は（ステップＳ５で「ＮＯ」）、直ちに中大燃焼（ステップＳ８）へとバーナ切替えを行う。この場合は、伝熱管２２内を流れる湯水の流量が変化前より大きく増加するため、給水入口２２ａ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａから直接に出湯出口２２ｂ側に近い第３、第１バーナブロック３２ｃ，３２ａへとバーナ燃焼を切替えて中大燃焼を行うことにより、伝熱管２２の出湯出口２２ｂ付近で再度加熱されても湯水の温度上昇が少なく出湯温度の大きなオーバーシュートが発生することもない。また、伝熱管２２の出湯出口２２ｂ付近で再度加熱されるから、伝熱管２２内の湯水の流量が増加しても出湯温度のアンダーシュートを抑制することができる。

ステップＳ５で給水流量の流量変化量が所定流量値ΔＱ未満であった場合は（ステップＳ５で「ＹＥＳ」）、動作をステップＳ６へ移行する。ステップＳ６では、出湯設置温度の温度変化量が所定温度値ΔＴ（例えば、６℃）未満であるか否か判断する。この出湯設定温度変化量は、使用者がリモコン等で現在の出湯設定温度から新たな出湯設定温度に変更したときの変更前後の温度差である。この実施形態１では、中燃焼から中大燃焼へと大きい燃焼量に切替える場合であるから、出湯設定温度が現在より高い温度に変更された場合となる。出湯設定温度変化量が所定温度値ΔＴ以上の場合は（ステップＳ６で「ＮＯ」）、直ちに中大燃焼（ステップＳ８）へとバーナ切替えを行う。この場合は、出湯設定温度が変更前より高く設定されるため、給水入口２２ａ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａから直接に出湯出口２２ｂ側に近い第３、第１バーナブロック３２ｃ，３２ａへとバーナ燃焼を切替えて中大燃焼を行うことにより、伝熱管２２の出湯出口２２ｂ付近で再度加熱されても新たに設定された出湯設定温度より高い出湯温度のオーバーシュートが発生することもない。

そして、ステップＳ６で出湯設定温度の温度変化量が所定温度値ΔＱ未満であった場合は（ステップＳ６で「ＹＥＳ」）は、動作をステップＳ７へ移行する。ステップＳ７では、中燃焼から小燃焼へとバーナ切替えを行う。この小燃焼を短時間（例えば、１．５秒）だけ行った後に、目的の燃焼量である中大燃焼へとバーナ切替えを行い（ステップＳ８）、本処理を終了する。

ステップＳ７で行うバーナ切替え処理は、伝熱管２２の給水入口２２ａ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａ（中燃焼）から伝熱管２２の出湯出口２２ｂ側に近い第３、第１バーナブロック３２ｃ，３２ａ（中大燃焼）へと切替える際、給水流量変化量が少なく且つ出湯設定温度変化量が小さい場合は、切替え前の燃焼量（中燃焼）よりも、一旦燃焼量を下げる第１バーナブロック３２ａ（小燃焼）への切替えを経由する。このように、中燃焼から中大燃焼へと燃焼量を切替える際、一旦小燃焼を経由することで、中燃焼のときに伝熱管２２の給水口２２ａ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａで加熱された伝熱管２２内の湯水が、目的の切替先である伝熱管２２の出湯出口２２ｂ側に近い第３、第１バーナブロック３２ｃ，３２ａにより再度加熱されることが抑制される。従って、バーナブロックの切替え直後における出湯温度のオーバーシュートを抑制することができる。その結果、使用者は、温水利用先でバーナ切替え直後に高い温度の湯が供給されて不快に感じることがなく、使い勝手のよい給湯装置１Ａが得られる。

また、実施形態１によれば、図１に示すバーナブロック構成より、中燃焼（第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａ）から中大燃焼（第３、第１バーナブロック３２ｃ，３２ａ）へと切替える際、切替え前の中燃焼より低い燃焼量として、中小燃焼ではなく小燃焼（第３バーナブロック３２ｃの隣りの第１バーナブロック３２ａでの燃焼）を経由することで、中大燃焼を行う第３バーナブロック３２ｃへの火移りを円滑に行うことができる。

なお、実施形態１におけるバーナ切替え処理は、小燃焼（最小燃焼量）からの切替えを含まず、中燃焼から大燃焼へと切替える場合、中小燃焼から中大燃焼又は大燃焼へと切替える場合も、図３に示したバーナ切替え処理にならって適用することができる。

（実施形態２）
図４に示すように、実施形態２の給湯装置１Ｂは、熱交換器２に接続する給水管２３と出湯管２４とが、図１の給湯装置１Ａの場合と逆に接続されているものである。すなわち、伝熱管２２の一方のパイプ端部である給水入口２２ａが胴体２１の左側壁２１ｄに接続され、伝熱管２２の他方のパイプ端部である出湯出口２２ｂが胴体２１の右側壁２１ｃに接続されている。胴体２１の外側では、給水管２３が胴体２１の左側壁２１ｄに設けた伝熱管２２の給水入口２２ａに接続され、出湯管２４が胴体２１の右側壁２１ｃに設けた伝熱管２２の出湯出口２２ｂに接続されている。従って、この実施形態２では、小燃焼、中小燃焼、中燃焼の場合は、伝熱管２２の出湯出口２２ｂ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａで燃焼が行われ、中大燃焼の場合は、伝熱管２２の給水入口２２ａ側に近い第３、第１バーナブロック３２ｃ，３２ａで燃焼が行われる。その他の構成は、図１の給湯装置１Ａと同様である。

また、実施形態２では、制御部４によるバーナ切替え処理として、例えば、中燃焼から中大燃焼へと燃焼量を増加させるバーナ切替えを行う場合、図５のフローチャートに従った処理が行われる。この図５のフローチャートは、実施形態１における図３のフローチャートと対応するが、図３のフローチャートのステップＳ７では小燃焼へのバーナ切替えを行うのに対して、図５のフローチャートのステップＳ１７では大燃焼へとバーナ切替えを行う。すなわち、実施形態２では、バーナブロックの切替えが、伝熱管２２の出湯出口２２ｂ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａ（中燃焼）から伝熱管２２の給水入口２２ａ側に近い第３、第１バーナブロック３２ｃ，３２ａ（中大燃焼）へと切替えられる場合は、一定条件が成立するときには、切替え後の燃焼量よりも、一旦燃焼量を上げる第１〜第３バーナブロック３２ａ，３２ｂ，３２ｃ（大燃焼）への切替えを経由するバーナ切替え処理を行う。

前記一定条件は、給水流量の流量変化量が少なく（所定流量値ΔＱ未満）且つ出湯設定温度の温度変化量が小さい（所定温度値ΔＴ未満）場合であり、この場合に、バーナブロックの切替え直後に一時的に出湯温度のアンダーシュートが発生して低い温度の湯が出湯されると、使用者は不快に感じ得る。しかるに、前記のように、中燃焼（第１、第２バーナブロック３２ａ，３２ｂの燃焼）から中大燃焼（第１、第３バーナブロック３２ａ，３２ｃの燃焼）へと燃焼量を切替える際、一旦大燃焼（第１〜第３のすべてのバーナブロック３２ａ，３２ｂ，３２ｃの燃焼）を経由することで、中燃焼のときに伝熱管２２の出湯出口２２ｂ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａで加熱されるはずであった伝熱管２２内の湯水が、バーナ切替えに伴ってこの出湯出口２２ｂ側の第２バーナブロック３２ｂの燃焼停止によりほとんど加熱されずに出湯されることが防止される。従って、バーナブロックの切替え直後における出湯温度のアンダーシュートを抑制することができる。その結果、使用者は、温水利用先でバーナブロックの切替え直後に低い温度の湯が供給されて不快に感じることがなく、使い勝手のよい給湯装置１が得られる。

なお、図５のフローチャートのステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６は、それぞれ図３のフローチャーのステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６と動作は同じであるが、「ＮＯ」へ移行する理由は異なる。すなわち、図４に示す実施形態２の給湯装置１Ｂでは、熱交換器２の伝熱管２２が一段に配設されるものにあって、バーナブロックの切替えが伝熱管２２の出湯出口２２ｂ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａから伝熱管２２の給水入口２２ａ側に近い第３、第１バーナブロック３２ｃ，３２ａへと切替えられる場合は、切替え前のバーナブロック（３２ｂ，３２ａ）で加熱されなかった湯水が切替え先のバーナブロック（３２ｃ，３２ａ）でもあまり加熱されずアンダーシュートが発生するおそれがある。そこで、図５のフローチャートの処理（実施形態２）では、主に出湯温度のアンダーシュートを抑制させる。

ステップＳ１４では、中燃焼状態が所定の滞在時間ｔに達しないうちにバーナ切替え条件が成立した場合は（ステップＳ１４で「ＮＯ」）、直ちに中大燃焼（ステップＳ１８）へとバーナ切替えを行う。この場合は、中燃焼の状態が極わずかな時間（例えば、５秒未満）しか継続されていないため、伝熱管２２内の出湯出口２２ｂ付近の水は、この出湯出口２２ｂ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａによっては未だ十分に加熱されていない。従って、バーナ燃焼を、出湯出口２２ｂ側に近い第２、第１バーナブロック３２ｂ，３２ａから直接に給水入口２２ａ側に近い第３、第１バーナブロック３２ｃ，３２ａへとバーナ燃焼を切替えて中大燃焼を行うことで、伝熱管２２の出湯出口２２ｂ付近で湯水があまり加熱されずに出湯されても、出湯温度の大きなアンダーシュートが発生することもない。

ステップＳ１５では、給水流量変化量が所定流量値ΔＱ以上の場合は（ステップＳ１５で「ＮＯ」）、直ちに中大燃焼（ステップＳ１８）へとバーナ切替えを行う。この場合は、変更後の給水流量は、変更前の給水流量に比べて大きく増加し、この給水流量を増加させる変更は使用者の意思により行われている。従って、バーナブロックの切替え前の中燃焼のときに給水入口２２ａ側で加熱されなかった湯水が中大燃焼を行うためバーナブロックを切替えることにより出湯出口２２ｂ側でもあまり加熱されず、切替え直後に一時的に低い温度の湯が出湯されても、変更後の給水流量が大きく増加しているため、使用者は違和感を感じることが少ない。

ステップＳ１６では、出湯設定温度変化量が所定温度値ΔＴ以上の場合は（ステップＳ１６で「ＮＯ」）、直ちに中大燃焼（ステップＳ１８）へとバーナ切替えを行う。この場合は、変更後の出湯設定温度は、変更前の出湯設定温度に比べてかなり高い温度であり、この出湯設定温度を高くする変更は使用者の意思により行われている。従って、バーナブロックの切替え前の中燃焼のときに給水入口２２ａ側で加熱されなかった湯水が中大燃焼を行うためバーナブロックを切替えることにより出湯出口２２ｂ側でもあまり加熱されず、切替え直後に一時的に低い温度の湯が出湯されても、変更前の出湯設定温度がかなり低い温度であったから、使用者は違和感を感じることが少ない。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。実施形態では、中燃焼から中大燃焼へと燃焼量を１つ上の燃焼段階に上げる場合であるが、本発明は、切替えられる燃焼段階数、燃焼量を上げる場合、燃焼量を下げる場合等にかかわらず、適用することができる。また、本発明は、給湯単能器に限らず、ふろ給湯器、給湯暖房機等の様々な熱源機に適用することができる。

１Ａ，１Ｂ給湯装置
２熱交換器
３燃焼部
４制御部
２１胴体
２２伝熱管
２１ａ前測壁
２１ｂ後側壁
２１ｃ右側壁
２１ｄ左側壁
２２ａ給水入口
２２ｂ出湯出口
２３給水管
２４出湯管
２５流量センサ
２６バイパス管
２７バイパス弁
２８連絡管
３１燃焼箱
３２バーナ
３３ファン
３２ａ第１バーナブロック
３２ｂ第２バーナブロック
３２ｃ第３バーナブロック
３４ガス供給管
３５元電磁弁
３６比例弁
３７切替弁
３７ａ第１切替弁
３７ｂ第２切替弁
３７ｃ第３切替弁

Claims

燃焼排ガスが流通する胴体内には燃焼排ガスによって加熱される流体を流す伝熱管が燃焼排ガスの流通方向に一段に配設されている熱交換器と、
燃焼排ガスを生成するバーナが熱交換器の伝熱管と対向して配設され且つ当該バーナが伝熱管の給水入口から出湯出口に向かう方向に沿って複数のバーナブロックに分割して並設されている燃焼部と、
燃焼量に応じて燃焼させるバーナブロックを切替えるバーナ切替手段と、
バーナブロックの切替えが、伝熱管の給水入口側に近いバーナブロックから伝熱管の出湯出口側に近いバーナブロックへと切替えられる場合は、切替え信号に応じて、一旦燃焼量を下げるバーナブロックへの切替えを経由するバーナ切替え処理を行う制御部とを備える熱源機。
燃焼排ガスが流通する胴体内に燃焼排ガスによって加熱される流体を流す伝熱管が燃焼排ガスの流通方向に一段に配設されている熱交換器と、
燃焼排ガスを生成するバーナが熱交換器の伝熱管と対向して配設され且つ当該バーナが伝熱管の給水入口から出湯出口に向かう方向に沿って複数のバーナブロックに分割して並設されている燃焼部と、
燃焼量に応じて燃焼させるバーナブロックを切替えるバーナ切替手段と、
バーナブロックの切替えが、伝熱管の出湯出口側に近いバーナブロックから伝熱管の給水入口側に近いバーナブロックへと切替えられる場合は、切替え信号に応じて、一旦燃焼量を上げるバーナブロックへの切替えを経由するバーナ切替え処理を行う制御部とを備える熱源機。
請求項１又は２に記載の熱源機において、
前記バーナ切替え処理は、前記切替え信号が伝熱管に供給される流体の流量変化量が所定流量値未満の場合に実行される熱源機。
請求項１又は２に記載の熱源機において、
前記バーナ切替え処理は、前記切替え信号が出湯設定温度の温度変化量が所定温度値未満の場合に実行される熱源機。