図面 (/)

技術 複合熱源機

出願人 リンナイ株式会社
発明者 岡本英男
出願日 2015年10月1日 (5年2ヶ月経過) 出願番号 2015-195645
公開日 2017年4月6日 (3年8ヶ月経過) 公開番号 2017-067409
状態 特許登録済
技術分野 燃焼システム
主要キーワード 二次ガス圧 定格燃焼量 ファン上流 送りネジ機構 吸引負圧 吸熱管 下向き姿勢 燃焼板
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年4月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題

第1と第2の2つの熱交換器11,12と、第1と第2の2つのバーナ21,22とを備える複合熱源機であって、両バーナに接続される共通の給気路5に単一のファン6が介設され、流量調節手段73を介設したガス供給路7の下流端ファン上流側又は下流側の給気路の部分に接続されて、一次空気燃料ガスとの混合気が給気路を介して両バーナに供給されるようにしたものにおいて、第1と第2の各バーナへの混合気の供給量を個別に調節できるようにする。

解決手段

第1バーナ21と給気路5との接続部21aに開閉弁8が設けられると共に、第2バーナ22と給気路5との接続部22aに流量調節弁9が設けられる。第1バーナ21への混合気の供給量は、ファン6の回転数により調節され、第2バーナ22への混合気の供給量は、ファン6の回転数と流量調節弁9とにより調節される。

概要

背景

従来、この種の複合熱源機として、第1と第2の両バーナ濃淡バーナ等のブンゼン式バーナで構成し、両バーナに共通のファンにより燃焼用空気一次空気及び二次空気)を供給す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)。

このものでは、両バーナに対するファンの共用化でコストダウンを図ることができるが、以下の不具合がある。即ち、第1バーナと第2バーナとの一方のバーナのみを燃焼させて、当該バーナに対応する一方の熱交換器を加熱する単独運転時、他方のバーナにも空気が供給され、この空気がそのまま他方のバーナに対応する他方の熱交換器を通過して、この熱交換器が冷却され、この熱交換器の再加熱時の熱効率が悪くなってしまう。

ところで、複合熱源機ではないが、従来、単一の熱交換器を加熱する複数のバーナを備える熱源機において、複数のバーナを全一次燃焼式バーナで構成し、これらバーナに接続される共通の給気路に、一次空気を供給する単一のファンを介設し、燃料ガスを供給するガス供給路下流端をファンの上流側又は下流側の給気路の部分に接続して、一次空気と燃料ガスとの混合気が給気路を介して複数のバーナに供給されるようにし、ガス供給路に、混合気の空燃比が一定になるように一次空気の供給量に比例して燃料ガスの供給量を可変する流量調節手段を介設すると共に、各バーナと給気路との接続部に各開閉弁を設けたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。

この技術を複合熱源機に適用し、第1と第2の各熱交換器を加熱する第1と第2の各バーナを全一次燃焼式バーナで構成し、単一のファンを介設した給気路を介して混合気を第1と第2の両バーナに供給すると共に、各バーナと給気路との接続部に各開閉弁を設けて、第1バーナと第2バーナとの一方のバーナのみを燃焼させて、当該バーナに対応する一方の熱交換器を加熱する単独運転時は、他方のバーナと給気路との接続部に設けた開閉弁を閉じて、他方のバーナへの混合気の供給を停止することが考えられる。これによれば、単独運転時に燃焼させない他方のバーナに対応する他方の熱交換器がファンからの空気流で冷却されることを防止できる。

然し、これでは、以下の不具合を生ずる。即ち、第1と第2の両バーナを燃焼させて第1と第2の両熱交換器を加熱する同時運転時ファン回転数を変化させると、第1バーナへの混合気の供給量と第2バーナへの混合気の供給量とが共に変化してしまい、第1バーナへの混合気の供給量と第2バーナへの混合気の供給量とを個別に調節できなくなる。

概要

第1と第2の2つの熱交換器11,12と、第1と第2の2つのバーナ21,22とを備える複合熱源機であって、両バーナに接続される共通の給気路5に単一のファン6が介設され、流量調節手段73を介設したガス供給路7の下流端がファン上流側又は下流側の給気路の部分に接続されて、一次空気と燃料ガスとの混合気が給気路を介して両バーナに供給されるようにしたものにおいて、第1と第2の各バーナへの混合気の供給量を個別に調節できるようにする。第1バーナ21と給気路5との接続部21aに開閉弁8が設けられると共に、第2バーナ22と給気路5との接続部22aに流量調節弁9が設けられる。第1バーナ21への混合気の供給量は、ファン6の回転数により調節され、第2バーナ22への混合気の供給量は、ファン6の回転数と流量調節弁9とにより調節される。

目的

本発明は、以上の点に鑑み、共通の給気路を介して混合気を供給する第1と第2の各バーナへの混合気の供給量を個別に調節できるようにした複合熱源機を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

第1と第2の2つの熱交換器と、第1熱交換器を加熱する第1バーナと、第2熱交換器を加熱する第2バーナとを備える複合熱源機であって、第1と第2の両バーナは全一次燃焼式バーナで構成され、これら両バーナに接続される共通の給気路に、一次空気を供給する単一のファンが介設され、燃料ガスを供給するガス供給路下流端がファンの上流側又は下流側の給気路の部分に接続されて、一次空気と燃料ガスとの混合気が給気路を介して第1と第2の両バーナに供給されるようにし、ガス供給路に、混合気の空燃比が一定になるように一次空気の供給量に比例して燃料ガスの供給量を可変する流量調節手段を介設するものにおいて、第1と第2の両バーナのうちの一方のバーナと給気路との接続部に開閉弁が設けられると共に、他方のバーナと給気路との接続部に流量調節弁が設けられ、一方のバーナへの混合気の供給量は、ファンの回転数により調節され、他方のバーナへの混合気の供給量は、ファンの回転数と流量調節弁とにより調節されることを特徴とする複合熱源機。

請求項2

請求項1記載の複合熱源機であって、前記第1バーナを前記第2バーナよりも定格燃焼量の大きなバーナとするものにおいて、前記給気路との接続部に前記開閉弁を設ける前記一方のバーナは第1バーナであることを特徴とする請求項1記載の複合熱源機。

技術分野

0001

本発明は、第1と第2の2つの熱交換器と、第1熱交換器を加熱する第1バーナと、第2熱交換器を加熱する第2バーナとを備える複合熱源機に関する。

背景技術

0002

従来、この種の複合熱源機として、第1と第2の両バーナ濃淡バーナ等のブンゼン式バーナで構成し、両バーナに共通のファンにより燃焼用空気一次空気及び二次空気)を供給す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)。

0003

このものでは、両バーナに対するファンの共用化でコストダウンを図ることができるが、以下の不具合がある。即ち、第1バーナと第2バーナとの一方のバーナのみを燃焼させて、当該バーナに対応する一方の熱交換器を加熱する単独運転時、他方のバーナにも空気が供給され、この空気がそのまま他方のバーナに対応する他方の熱交換器を通過して、この熱交換器が冷却され、この熱交換器の再加熱時の熱効率が悪くなってしまう。

0004

ところで、複合熱源機ではないが、従来、単一の熱交換器を加熱する複数のバーナを備える熱源機において、複数のバーナを全一次燃焼式バーナで構成し、これらバーナに接続される共通の給気路に、一次空気を供給する単一のファンを介設し、燃料ガスを供給するガス供給路下流端をファンの上流側又は下流側の給気路の部分に接続して、一次空気と燃料ガスとの混合気が給気路を介して複数のバーナに供給されるようにし、ガス供給路に、混合気の空燃比が一定になるように一次空気の供給量に比例して燃料ガスの供給量を可変する流量調節手段を介設すると共に、各バーナと給気路との接続部に各開閉弁を設けたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。

0005

この技術を複合熱源機に適用し、第1と第2の各熱交換器を加熱する第1と第2の各バーナを全一次燃焼式バーナで構成し、単一のファンを介設した給気路を介して混合気を第1と第2の両バーナに供給すると共に、各バーナと給気路との接続部に各開閉弁を設けて、第1バーナと第2バーナとの一方のバーナのみを燃焼させて、当該バーナに対応する一方の熱交換器を加熱する単独運転時は、他方のバーナと給気路との接続部に設けた開閉弁を閉じて、他方のバーナへの混合気の供給を停止することが考えられる。これによれば、単独運転時に燃焼させない他方のバーナに対応する他方の熱交換器がファンからの空気流で冷却されることを防止できる。

0006

然し、これでは、以下の不具合を生ずる。即ち、第1と第2の両バーナを燃焼させて第1と第2の両熱交換器を加熱する同時運転時ファン回転数を変化させると、第1バーナへの混合気の供給量と第2バーナへの混合気の供給量とが共に変化してしまい、第1バーナへの混合気の供給量と第2バーナへの混合気の供給量とを個別に調節できなくなる。

先行技術

0007

特開2006−38423号公報
特開2010−151395号公報

発明が解決しようとする課題

0008

本発明は、以上の点に鑑み、共通の給気路を介して混合気を供給する第1と第2の各バーナへの混合気の供給量を個別に調節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。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するために、本発明は、第1と第2の2つの熱交換器と、第1熱交換器を加熱する第1バーナと、第2熱交換器を加熱する第2バーナとを備える複合熱源機であって、第1と第2の両バーナは全一次燃焼式バーナで構成され、これら両バーナに接続される共通の給気路に、一次空気を供給する単一のファンが介設され、燃料ガスを供給するガス供給路の下流端がファンの上流側又は下流側の給気路の部分に接続されて、一次空気と燃料ガスとの混合気が給気路を介して第1と第2の両バーナに供給されるようにし、ガス供給路に、混合気の空燃比が一定になるように一次空気の供給量に比例して燃料ガスの供給量を可変する流量調節手段を介設するものにおいて、第1と第2の両バーナのうちの一方のバーナと給気路との接続部に開閉弁が設けられると共に、他方のバーナと給気路との接続部に流量調節弁が設けられ、一方のバーナへの混合気の供給量は、ファンの回転数により調節され、他方のバーナへの混合気の供給量は、ファンの回転数と流量調節弁とにより調節されることを特徴とする。

0010

本発明によれば、第1と第2の両バーナを燃焼させて第1と第2の両熱交換器を加熱する同時運転時、第1と第2の両バーナのうちの一方のバーナへの混合気の供給量をファン回転数の制御で一方のバーナの要求燃焼量に応じた量に調節すると共に、他方のバーナへの混合気の供給量を流量調節弁の制御で他方のバーナの要求燃焼量に応じた量に調節することができる。即ち、第1バーナへの混合気の供給量と第2バーナへの混合気の供給量とを個別に調節できる。更に、一方のバーナと給気路との接続部には開閉弁を設けるため、この接続部にも流量調節弁を設けるものに比し、コストダウンを図ることができる。

0011

また、本発明において、第1バーナを第2バーナよりも定格燃焼量の大きなバーナとする場合は、給気路との接続部に開閉弁を設ける一方のバーナは第1バーナであることが望ましい。これによれば、第2バーナへの混合気の供給量を流量調節弁の制御で増減しても、定格燃焼量の大きな大型のバーナである第1バーナへの混合気の供給量は然程変化せず、第1バーナの燃焼量を要求燃焼量に近い値に維持できる。従って、ファン回転数と流量調節弁との正確な協調制御が不要になり、制御が容易になる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の実施形態の複合熱源機を示す模式的断面図。

実施例

0013

図1に示す本発明の実施形態の複合熱源機は、給湯用の第1熱交換器11と、暖房用の第2熱交換器12と、第1熱交換器11を加熱する第1バーナ21と、第2熱交換器12を加熱する第2バーナ22とを備えている。

0014

第1と第2の各バーナ21,22は、箱形バーナボディ21の一面を覆う燃焼板22に形成した多数の炎孔(図示省略)から燃料ガスと一次空気との混合気を噴出して燃焼する全一次燃焼式バーナで構成され、燃焼板22を下にした下向き姿勢で配置されている。そして、第1と第2の各バーナ21,22の下方の燃焼空間囲う第1と第2の各燃焼筐31,32を設けて、第1と第2の各燃焼筐31,32の下部に第1と第2の各熱交換器11,12を収納している。また、第1と第2の両燃焼筐31,32の下端に連通する排気ダクト4を設けて、第1と第2の各バーナ21,22からの燃焼排ガスが第1と第2の各熱交換器11,12を介して排気ダクト4に流れるようにしている。

0015

尚、暖房よりも給湯の方が大きな加熱能力を要求されるため、第1バーナ21を第2バーナ22よりも定格燃焼量(最大燃焼量)の大きな大型のバーナとしている。また、排気ダクト4は、その内部に設けた仕切り板41で第1バーナ21からの燃焼排ガスが流れるダクト部と第2バーナ22からの燃焼排ガスが流れるダクト部とに仕切られている。

0016

第1と第2の各熱交換器11,12は、図1紙面直交方向に多数積層した吸熱フィン11と、これら吸熱フィン11を貫通する蛇行形状吸熱管12とで構成されている。第1熱交換器11の吸熱管12には、図示しないが、上流側の給水管と下流側の出湯管とが接続されており、出湯管の下流端の出湯栓を開いて第1熱交換器11に通水したとき、第1バーナ21が燃焼して、出湯栓から設定温度の湯が出湯される。第2熱交換器12の吸熱管12は、図示しないが、往き管戻り管とを介して床暖房等の暖房回路に接続されており、暖房回路に第2熱交換器12を介して温水循環させて暖房を行う。

0017

また、第1と第2の両バーナ21,22には、共通の給気路5が接続されており、この給気路5に、一次空気を供給する単一のファン6を介設している。そして、ファン6の上流側の給気路5の部分に燃料ガスを供給するガス供給路7の下流端のガス出口71を接続している。尚、ガス出口71を接続する給気路5の部分は、断面積を狭めたベンチュリー部51になっている。

0018

ガス供給路7には、元弁72と、流量調節手段として二次ガス圧大気圧と同等圧調圧するゼロガバナ73とが介設されている。ここで、燃料ガスの供給量は、二次ガス圧である大気圧とベンチュリー部51に作用するファン6の吸引負圧との差圧に応じて変化することになる。そして、ファン吸引負圧はファン回転数に比例して変化するため、燃料ガスの供給量はファン回転数即ち一次空気の供給量に比例して変化し、混合気の空燃比が一定になる。

0019

また、第1バーナ21と給気路5との接続部21aには、電磁ソレノイド等のアクチュエータ81で駆動される開閉弁8が設けられ、第2バーナ22と給気路5との接続部22aには、電動モータ送りネジ機構を組み合わせたアクチュエータ91で駆動されるニードル式の流量調節弁9が設けられている。

0020

そして、第1バーナ21のみを燃焼させて第1熱交換器11を加熱する給湯単独運転時は、開閉弁8を開弁させて第1バーナ21に混合気を供給すると共に、流量調節弁9を全閉にして第2バーナ22への混合気の供給を停止し、更に、第1バーナ21への混合気の供給量を給湯要求燃焼量(設定温度の湯を出湯するのに必要な燃焼量)に対応する値になるようにファン6の回転数により調節する。また、第2バーナ22のみを燃焼させて第2熱交換器12を加熱する暖房単独運転時には、流量調節弁9を全開にして第2バーナ22に混合気を供給すると共に、開閉弁8を閉弁して第1バーナ21への混合気の供給を停止し、更に、第2バーナ22への混合気の供給量を暖房要求燃焼量(暖房回路に設定温度の温水を供給するのに必要な燃焼量)に対応する値になるようにファン6の回転数により調節する。

0021

第1バーナ21を燃焼させて第1熱交換器11を加熱すると共に、第2バーナ22を燃焼させて第2熱交換器12を加熱する給湯及び暖房の同時運転時には、開閉弁8を開弁させた状態で、第1バーナ21への混合気の供給量を給湯要求燃焼量に対応する値になるようにファン6の回転数により調節する。この場合、流量調節弁9を全開にしたままでは、ファン6の回転数の増減で第2バーナ22への混合気の供給量が増減して、第2バーナ22の燃焼量を暖房要求燃焼量に維持できなくなる。そこで、本実施形態では、同時運転時、第2バーナ22への混合気の供給量を暖房要求燃焼量に対応する値になるように流量調節弁9により調節する。このようにして、同時運転時にも、第1バーナ21への混合気の供給量と第2バーナ22への混合気の供給量とを各バーナ21,22の要求燃焼量に応じて個別に調節できる。

0022

尚、第1バーナ21と給気路5との接続部21aにも流量調節弁を設けることが考えられるが、本実施形態の如く、この接続部21aに設ける弁を開閉弁8とすれば、コストダウンを図ることができ有利である。

0023

また、第1バーナ21と給気路5との接続部21aに流量調節弁、第2バーナ22と給気路5との接続部22aに開閉弁を設け、同時運転時に、第2バーナ22への混合気の供給量をファン6の回転数により調節し、第1バーナ21への混合気の供給量を流量調節弁により調節することも可能である。然し、これでは、大型の第1バーナ21への混合気の供給量の調節で小型の第2バーナ22への混合気の供給量が大きく変動するため、ファン回転数と流量調節弁との正確な協調制御が必要になり、制御が複雑になる。

0024

これに対し、本実施形態によれば、小型の第2バーナ22への混合気の供給量を流量調節弁9の制御で増減しても、大型の第1バーナ21への混合気の供給量は然程変化せず、第1バーナ21の燃焼量を要求燃焼量に近い値に維持できる。従って、ファン回転数と流量調節弁9との正確な協調制御が不要になり、制御が容易になる。

0025

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、ファン6の下流側の給気路5の部分にベンチュリー部を設け、ガス供給路7の下流端をこのベンチュリー部に臨ませると共に、ガス供給路7に流量調節手段として二次ガス圧をファン6の出口圧と同等圧に調圧するゼロガバナを介設してもよい。この場合、ファン6の出口圧とベンチュリー部との差圧がファン6による一次空気の供給量に比例するから、燃料ガスの供給量も一次空気の供給量に比例することになる。

0026

また、ガス供給路7に流量調節手段として比例弁を介設し、燃料ガスの供給量を一次空気の供給量に比例するように比例弁で調節することも可能である。この場合、ガス供給路の下流端は、給気路5のファン上流側部分と下流側部分の何れに接続してもよい。更に、上記実施形態は、第1熱交換器11を給湯用、第2熱交換器12を暖房用とする給湯兼暖房の複合熱源機であるが、第2熱交換器12を風呂追い焚き用等の暖房以外の用途のものとする複合熱源機にも同様に本発明を適用できる。

0027

11…第1熱交換器、12…第2熱交換器、21…第1バーナ、22…第2バーナ、21a…第1バーナと給気路との接続部、22a…第2バーナと給気路との接続部、5…給気路、6…ファン、7…ガス供給路、71…ガス出口(ガス供給路の下流端)、73…ゼロガバナ(流量調節手段)、8…開閉弁、9…流量調節弁。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ