JP2002031333A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃焼させるバーナ部の数を減らしても、燃焼さ
せるバーナ部に対して適正量の燃焼用空気を供給しなが
ら、ガスバーナ全体に対する燃焼用空気の過剰供給を抑
制して、バーナの熱回収率の向上を図る燃焼装置の提
供。 【解決手段】複数のバーナ部３ａ〜３ｃを備えたガスバ
ーナ３と、燃焼用空気供給手段４と燃料供給調整手段１
８ａ〜１８ｃの作動を制御する燃焼制御手段Ｈが備えら
れ、燃焼させるバーナ部３ａ〜３ｃの数を変更させる燃
焼装置で、燃焼を停止させるバーナ部３ａ〜３ｃに対す
る燃焼用空気の供給を抑制する供給抑制手段２０ａ〜２
０ｃが、抑制作用状態と抑制解除状態とに切り換え自在
で、燃焼制御手段Ｈが、燃焼させるバーナ部３ａ〜３ｃ
の数を変更させるに伴って、供給抑制手段２０ａ〜２０
ｃを切り換え作動させ、燃焼させるバーナ部３ａ〜３ｃ
に適正量の燃焼用空気が供給されるように燃焼用空気供
給手段４を作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のバーナ部を
備えたガスバーナと、前記複数のバーナ部に燃焼用空気
を供給する燃焼用空気供給手段と、前記複数のバーナ部
への燃料ガスの供給を調整する燃料供給調整手段と、前
記燃焼用空気供給手段及び前記燃料供給調整手段の作動
を制御する燃焼制御手段とが備えられ、その燃焼制御手
段が、前記複数のバーナ部のうちで燃焼させるバーナ部
の数を燃焼負荷の大きさに応じて変更させる形態で燃焼
させるように、燃焼させるバーナ部にのみ燃料ガスを供
給させるように前記燃料供給調整手段を作動させ、且
つ、燃焼させるバーナ部に適正量の燃焼用空気が供給さ
れるように前記燃焼用空気供給手段を作動させるように
構成されている燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の燃焼装置は、複数のバーナ部の
うちで燃焼させるバーナ部の数を燃焼負荷の大きさに応
じて変更させることで、大きなターンダウン比を実現し
ているのであり、従来では、各燃焼装置ごとに、燃焼負
荷に応じて燃焼させるバーナ部の数が予め設定されて記
憶されており、且つ、その燃焼負荷に対して供給される
燃焼用空気の量も予め設定されて記憶されていた。すな
わち、図１１に示すように、燃焼負荷は燃料供給量に、
燃焼用空気の供給量は燃焼用空気供給手段としてのファ
ンの回転速度に置き換えられて、例えば、３つのバーナ
部を備えて３段階の燃焼、つまり、１つのバーナ部のみ
を燃焼させる小負荷燃焼、２つのバーナ部を燃焼させる
中負荷燃焼、３つのバーナ部の全てを燃焼させる大負荷
燃焼との３段階の燃焼が可能な燃焼装置であれば、小負
荷燃焼ラインＸ、中負荷燃焼ラインＹ、大負荷燃焼ライ
ンＺが予め設定されて記憶されており、且つ、各燃焼ラ
インＸ，Ｙ，Ｚは、チャタリング（燃焼させるバーナ部
の数が頻繁に変更される現象）の発生を防止するために
互いにオーバーラップされていた。

【０００３】そして、従来では、一部のバーナ部のみを
燃焼させる場合でも、燃焼用空気は全てのバーナ部に供
給され、全てのバーナ部に燃焼用空気を供給しながら
も、燃焼させるバーナ部に対しては、常に適正量の燃焼
用空気が供給されるように構成されていた。例えば、図
１１において、大負荷燃焼ラインＺに沿って３つのバー
ナ部の全てを燃焼させている状態で燃焼負荷が減少し、
オーバーラップの端部（ファンの回転速度がｚの位置）
に至ると、中負荷燃焼ラインＹに沿うように、１つのバ
ーナ部の燃焼を停止させて２つのバーナ部を燃焼させる
ように切り換えられるのであるが、その切り換え後にお
いても、燃焼させる２つのバーナ部に適正量の燃焼用空
気が供給されるようにファンの回転速度が設定されてお
り（ファンの回転速度がｙの位置）、中負荷燃焼ライン
Ｙから小負荷燃焼ラインＸに切り換えられるときも同様
であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の燃
焼装置では、例えば、大負荷燃焼ラインＺから中負荷燃
焼ラインＹに切り換えられた後も、燃焼させる２つのバ
ーナ部に対して適正量の燃焼用空気が供給されるもの
の、燃焼を停止させたバーナ部へも多量の燃焼用空気が
供給されて、その燃焼用空気が燃焼室へ排出されるた
め、ガスバーナ全体としては必要以上に過剰の燃焼用空
気が供給されることになる。そのため、その過剰に供給
される多量の燃焼用空気の混入によって、燃焼排ガスの
温度が低くなって熱回収率が低下するという欠点があ
り、その欠点は燃焼を停止させるバーナ部の数が多くな
るほど顕著となる。

【０００５】本発明は、このような従来の欠点に着目し
たもので、その目的は、燃焼させるバーナ部の数を減ら
しても、燃焼させるバーナ部に対して適正量の燃焼用空
気を供給しながら、ガスバーナ全体に対する燃焼用空気
の過剰供給を抑制して、熱回収率の向上を図り得る燃焼
装置の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項１に記載の特徴構成によれば、複数のバーナ
部を備えたガスバーナと、前記複数のバーナ部に燃焼用
空気を供給する燃焼用空気供給手段と、前記複数のバー
ナ部への燃料ガスの供給を調整する燃料供給調整手段
と、前記燃焼用空気供給手段及び前記燃料供給調整手段
の作動を制御する燃焼制御手段とが備えられ、その燃焼
制御手段が、前記複数のバーナ部のうちで燃焼させるバ
ーナ部の数を燃焼負荷の大きさに応じて変更させる形態
で燃焼させるように、燃焼させるバーナ部にのみ燃料ガ
スを供給させるように前記燃料供給調整手段を作動さ
せ、且つ、燃焼させるバーナ部に適正量の燃焼用空気が
供給されるように前記燃焼用空気供給手段を作動させる
ように構成されている燃焼装置であって、前記複数のバ
ーナ部のうちの一部のバーナ部を燃焼させるときに、燃
焼を停止させるバーナ部に対する燃焼用空気の供給を抑
制する供給抑制手段が、抑制作用状態と抑制解除状態と
に切り換え自在に設けられ、前記燃焼制御手段が、前記
複数のバーナ部のうちの燃焼させるバーナ部の数を変更
させるに伴って、前記供給抑制手段を抑制作用状態と抑
制解除状態とに切り換え作動させ、且つ、前記供給抑制
手段の抑制作用状態及び抑制解除状態のそれぞれにおい
て、燃焼させるバーナ部に適正量の燃焼用空気が供給さ
れるように前記燃焼用空気供給手段を作動させるように
構成されている。

【０００７】すなわち、複数のバーナ部のうちの一部の
バーナ部を燃焼させるときには、燃焼制御手段が、燃焼
用空気の供給を抑制する供給抑制手段を抑制作用状態に
切り換え作動させて、燃焼を停止させるバーナ部に対す
る燃焼用空気の供給を抑制するので、上述した従来構造
のように、燃焼を停止させたバーナ部に対して多量の燃
焼用空気が供給されることがなく、しかも、その燃焼制
御手段が、燃焼させるバーナ部に適正量の燃焼用空気を
供給するように燃焼用空気供給手段を作動させるので、
たとえ燃焼させるバーナ部の数を減らしても、燃焼させ
るバーナ部に対して適正量の燃焼用空気を供給しなが
ら、ガスバーナ全体に対する燃焼用空気の過剰供給を抑
制して熱回収率を向上させることができる。

【０００８】請求項２に記載の特徴構成によれば、前記
複数のバーナ部のうちの燃焼させるバーナ部の数を変更
させるに伴って、燃焼が断続されるバーナ部への燃料ガ
ス供給を断続させるために前記燃料供給調整手段を作動
させるアクチュエータが、前記供給制御手段を抑制作用
状態と抑制解除状態とに切り換えるように構成されてい
る。

【０００９】すなわち、燃料供給調整手段による燃料ガ
ス供給の断続作動と、供給制御手段による燃焼用空気供
給の抑制及び抑制解除との切り換え作動とを別々のアク
チュエータで行わせることも可能であるが、共通のアク
チュエータで行わせることにより、アクチュエータの数
を減らしてコストダウンを図ることができるとともに、
燃料供給調整手段と供給制御手段との作動を確実に連動
させて、燃焼を停止させるバーナ部に対して、燃料ガス
の供給停止と燃焼用空気の供給抑制とを確実に実行する
ことができる。

【００１０】請求項３に記載の特徴構成によれば、前記
複数のバーナ部のそれぞれが、空気混合率の小なる濃混
合気を燃焼させる濃燃焼部と、空気混合率の大なる淡混
合気を燃焼させる淡燃焼部とを備えた濃淡燃焼式のバー
ナ部に構成されている。

【００１１】すなわち、複数のバーナ部の全てを濃淡燃
焼式のバーナ部にすることで、燃焼負荷の大きさにかか
わらず、常に、濃燃焼部に生成される濃火炎による保炎
作用の基で淡燃焼部からの淡混合気を燃焼させて、バー
ナの低ＮＯｘ化を図りながら、上述したように熱回収率
を向上させることができる。

【００１２】請求項４に記載の特徴構成によれば、前記
ガスバーナが、水加熱用の熱交換器を加熱するように構
成され、その熱交換器が、顕熱回収用熱交換器と潜熱回
収用熱交換器で構成されている。

【００１３】すなわち、ガスバーナにより加熱される水
加熱用の熱交換器が、顕熱回収用熱交換器だけでなく、
潜熱回収用熱交換器も備えているので、上述した熱回収
率の向上に加えて、ガスバーナからの燃焼排ガスの潜熱
も確実に回収することができ、熱回収率をより一層向上
させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明による燃焼装置の実施の形
態を図面に基づいて説明する。この燃焼装置は、例え
ば、給湯暖房機用として使用されるもので、図１に示す
ように、供給される水を加熱して図外の暖房機に給湯す
る給湯部Ｋ、この給湯部Ｋの作動を制御する燃焼制御手
段としての制御部Ｈ、ならびに、制御部Ｈに作動を指令
するリモコン操作部Ｒなどを備えて構成されている。前
記給湯部Ｋは、燃焼室１内に配置された水加熱用の熱交
換器２と、その熱交換器２の上方に配置されて、熱交換
器２を上方から加熱するガス燃焼式のバーナ３などを備
え、そのガスバーナ３に燃焼用空気を供給するととも
に、その燃焼用空気の供給量を変更調整自在に構成され
た燃焼用空気供給手段としてのファン４もひとつだけ設
けられている。

【００１５】前記熱交換器２は、燃焼室１の上方に配置
されて、主としてガスバーナ３からの燃焼排ガスの顕熱
を回収するように構成された顕熱回収用熱交換器２ａ
と、燃焼室１の下方に配置されて、主として燃焼排ガス
中の水分の凝縮を伴う状態で燃焼排ガスの潜熱を回収す
るように構成された潜熱回収用熱交換器２ｂとの２つの
熱交換器で構成され、両熱交換器２ａ，２ｂが互いに接
続されるとともに、燃焼室１の下方には、熱交換器２か
ら落下する凝縮水を燃焼室１外へ排出する排水路５が接
続され、燃焼室１下方の開口部１ａには、図外の排気ダ
クトが接続されていて、熱交換器２を通過した後の燃焼
排ガスを燃焼室１外へ排出するように構成されている。
下方に配置された潜熱回収用熱交換器２ｂには、水道な
どからの水が供給される入水路６が接続され、上方に配
置された顕熱回収用熱交換器２ａには、加熱後の湯を給
湯する給湯路７が接続され、且つ、入水路６と給湯路７
が、熱交換器２を迂回する状態で、バイパス路８により
接続されている。

【００１６】前記バイパス路８との接続箇所よりも上流
側の入水路６には、入水路６を通流する水の通水量を検
出する水量センサ９、入水温度を検出する入水サーミス
タ１０、ならびに、入水路６への通水量を調整する水量
調整弁１１が設けられ、前記バイパス路８には、熱交換
器２側とバイパス路８側への水量の分配を調整するバイ
パス弁１２が設けられている。前記バイパス路８との接
続箇所よりも上流側の給湯路７には、熱交換器２からの
出湯温度を検出する缶体サーミスタ１３が、下流側に
は、熱交換器２からの湯に対してバイパス路８からの水
を混合した後の給湯温度を検出する給湯サーミスタ１４
が設けられて、水量センサ９、入水サーミスタ１０、缶
体サーミスタ１３、ならびに、給湯サーミスタ１４から
の検出信号が、前記制御部Ｈに入力されるように構成さ
れ、且つ、水量調整弁１１とバイパス弁１２との作動
が、その制御部Ｈによって制御されるように構成されて
いる。

【００１７】前記ガスバーナ３は、第１バーナ部３ａ、
第２バーナ部３ｂ、第３バーナ部３ｃの３つのバーナ部
に分割されていて、ガス供給路１５からの燃料ガスが、
３本の分岐ガス供給路１５ａ，１５ｂ，１５ｃを介して
各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃに供給されるように構成さ
れ、そのガス供給路１５には、燃料ガスの通流を断続す
る元ガス電磁弁１６と燃料ガスの供給量を調整するガス
量調整弁１７とが設けられ、各分岐ガス供給路１５ａ，
１５ｂ，１５ｃには、各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃへの
燃料ガスの供給を断続調整する燃料供給調整手段として
のガス切替開閉弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃが設けられて
いる。前記ファン４には、空気供給路１９が接続され、
その空気供給路１９からの燃焼用空気も、３本の分岐空
気供給路１９ａ，１９ｂ，１９ｃを介して各バーナ部３
ａ，３ｂ，３ｃに供給されるように構成され、各分岐空
気供給路１９ａ，１９ｂ，１９ｃには、各バーナ部３
ａ，３ｂ，３ｃに対する燃焼用空気の供給を断続抑制す
る供給抑制手段としての空気切替開閉弁２０ａ，２０
ｂ，２０ｃが、抑制作用状態と抑制解除状態とに切り換
え自在に設けられている。

【００１８】各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃにおけるガス
切替開閉弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃと空気切替開閉弁２
０ａ，２０ｂ，２０ｃとは、後に詳しく説明するよう
に、各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃごとに対をなし、且
つ、各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃごとに設けられたアク
チュエータとしての電磁コイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
によって互いに連動して開閉作動されるように構成され
ている。そして、これらガス切替開閉弁１８ａ，１８
ｂ，１８ｃと空気切替開閉弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃと
を開閉作動させる電磁コイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、
ならびに、元ガス電磁弁１６とガス量調整弁１７も、そ
の作動が、前記制御部Ｈによってそれぞれ制御されるよ
うに構成され、更に、ファン４の作動も、制御部Ｈによ
って制御されるように構成されている。

【００１９】各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃは、図２およ
び図３に示すように、バーナケース２２とバーナケース
２２内に内装された箱状枠体２３とを備え、その箱状枠
体２３内には、空気混合率の小なる濃混合気を噴出させ
て燃焼させる濃燃焼部としての偏平な複数の濃バーナ２
４と、空気混合率の大なる淡混合気を噴出させて燃焼さ
せる淡燃焼部としての偏平な複数の淡バーナ２５とが、
交互に、且つ、その並置方向の両端に濃バーナ２４が位
置する状態で配置されるとともに、各濃バーナ２４には
濃混合気用炎口２４ａが、各淡バーナ２５には淡混合気
用炎口２５ａが設けられて、各バーナ部３ａ，３ｂ，３
ｃが、濃淡燃焼式のバーナ部に構成されている。そし
て、各濃バーナ２４の濃用導入口２４ｂは下方に向け
て、各淡バーナ２５の淡用導入口２５ｂは横一側方に向
けてそれぞれ配置され、淡用導入口２５ｂに対向する箇
所には、各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃごとにパンチング
メタル２６を内装する空気箱２７ａ，２７ｂ，２７ｃが
それぞれ設けられている。

【００２０】各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃの空気箱２７
ａ，２７ｂ，２７ｃは、対応する分岐空気供給路１９
ａ，１９ｂ，１９ｃに接続され、各バーナ部３ａ，３
ｂ，３ｃにおける淡バーナ２５の淡用導入口２５ｂが、
対応する空気箱２７ａ，２７ｂ，２７ｃに連通接続され
ていて、ファン４からの燃焼用空気が、各淡用導入口２
５ｂを介して淡バーナ２５に押込み供給されるように構
成されている。各空気箱２７ａ，２７ｂ，２７ｃにおけ
る濃用バーナ２４の濃用導入口２４ｂ側の側壁には、複
数個の貫通孔２８が設けられ、その貫通孔２８から流出
した空気が、各濃用導入口２４ｂを介して燃焼用空気と
して濃バーナ２４に押込み供給されるように構成されて
いる。

【００２１】各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃの下方には、
濃用ヘッダ２９と淡用ヘッダ３０とを備えたガスヘッダ
３１ａ，３１ｂ，３１ｃが設けられ、各ガスヘッダ３１
ａ，３１ｂ，３１ｃの濃用ヘッダ２９には、濃用ノズル
３２が接続されて、各濃用ノズル３２からの燃料ガス
が、各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃにおいて、濃バーナ２
４の濃用導入口２４ｂから濃バーナ２４に供給されるよ
うに構成されている。そして、各ガスヘッダ３１ａ，３
１ｂ，３１ｃの淡用ヘッダ３０には、淡用ノズル３３が
接続され、且つ、各淡用ノズル３３が、淡バーナ２５の
淡用導入口２５ｂ近傍において淡バーナ２５内に挿入さ
れて、各淡用ノズル３３からの燃料ガスが、各バーナ部
３ａ，３ｂ，３ｃにおいて、淡バーナ２５に供給される
ように構成されている。

【００２２】このように各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃに
は、分岐ガス供給路１５ａ，１５ｂ，１５ｃに接続され
たガスヘッダ３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、分岐空気供給
路１９ａ，１９ｂ，１９ｃに接続された空気箱２７ａ，
２７ｂ，２７ｃとが設けられ、上述したように、各分岐
ガス供給路１５ａ，１５ｂ，１５ｃには、ガス切替開閉
弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃが、各分岐空気供給路１９
ａ，１９ｂ，１９ｃには、空気切替開閉弁２０ａ，２０
ｂ，２０ｃが設けられている。各ガス切替開閉弁１８
ａ，１８ｂ，１８ｃは、図４に示すように、分岐ガス供
給路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ側とガスヘッダ３１ａ，３
１ｂ，３１ｃ側とを連通するガス切替用開口部３４ａ，
３４ｂ，３４ｃとそのガス切替用開口部３４ａ，３４
ｂ，３４ｃを開閉するガス切替用弁体３５ａ，３５ｂ，
３５ｃとで構成され、各空気切替開閉弁２０ａ，２０
ｂ，２０ｃは、分岐空気供給路１９ａ，１９ｂ，１９ｃ
側と空気箱２７ａ，２７ｂ，２７ｃ側とを連通する空気
切替用開口部３６ａ，３６ｂ，３６ｃとその空気切替用
開口部３６ａ，３６ｂ，３６ｃを開閉する空気切替用弁
体３７ａ，３７ｂ，３７ｃとで構成されている。

【００２３】そして、各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃにお
いて、ガス切替開閉弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃを構成す
るガス切替用弁体３５ａ，３５ｂ，３５ｃと空気切替開
閉弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃを構成する空気切替用弁体
３７ａ，３７ｂ，３７ｃとが、互いに対をなすように共
通の操作軸３８ａ，３８ｂ，３８ｃにそれぞれ取り付け
られ、各操作軸３８ａ，３８ｂ，３８ｃが、電磁コイル
２１ａ，２１ｂ，２１ｃによって軸心方向に摺動操作さ
れるように構成され、その操作軸３８ａ，３８ｂ，３８
ｃの摺動操作により、各ガス切替用弁体３５ａ，３５
ｂ，３５ｃが、各ガス切替用開口部３４ａ，３４ｂ，３
４ｃを開閉すると同時に、各空気切替用弁体３７ａ，３
７ｂ，３７ｃが、各空気切替用開口部３６ａ，３６ｂ，
３６ｃを開閉するように構成されている。

【００２４】なお、ガス切替用弁体３５ａ，３５ｂ，３
５ｃによるガス切替用開口部３４ａ，３４ｂ，３４ｃの
閉鎖については、ガス漏れのない状態で完全に行う必要
があるのに対し、空気切替用弁体３７ａ，３７ｂ，３７
ｃによる空気切替用開口部３６ａ，３６ｂ，３６ｃの閉
鎖については、さほど厳密に行う必要はない。そこで、
この実施形態のように、ガス切替用弁体３５ａ，３５
ｂ，３５ｃと空気切替用弁体３７ａ，３７ｂ，３７ｃと
を共通の操作軸３８ａ，３８ｂ，３８ｃに直接取り付け
る場合には、図４の（ロ）に示すように、各ガス切替用
弁体３５ａ，３５ｂ，３５ｃがガス切替用開口部３４
ａ，３４ｂ，３４ｃを完全に閉鎖した状態で、各空気切
替用弁体３７ａ，３７ｂ，３７ｃが、空気切替用開口部
３６ａ，３６ｂ，３６ｃを完全に閉鎖する直前の状態で
停止するように構成するのが好ましい。つまり、ガス切
替開閉弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃについては、完全に閉
鎖できるように構成する必要があるのに対し、空気切替
開閉弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃについては、完全に閉鎖
できるように構成する必要はなく、空気切替用開口部３
６ａ，３６ｂ，３６ｃを通流する燃焼用空気の量を抑制
するように構成すれば十分である。ただし、空気切替開
閉弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃについても、完全に閉鎖で
きるように構成することは可能である。

【００２５】前記リモコン操作部Ｒには、給湯部Ｋに対
して運転の開始と停止を指令する運転スイッチ３９、給
湯部Ｋが運転中であることを表示する運転ランプ４０、
給湯路７を介して供給される湯の目標温度を設定する温
度設定スイッチ４１、各種の情報を表示する表示部４２
などが設けられている。

【００２６】つぎに、制御部Ｈの制御に基づく燃焼装置
の作動について説明すると、リモコン操作部Ｒの運転ス
イッチ３９がＯＮされて給湯部Ｋが運転状態になると、
入水路６を介して熱交換器２への通水が開始されるとと
もに、元ガス電磁弁１６が開弁されて、ガスバーナ３の
燃焼が開始される。このガスバーナ３の燃焼に際して
は、水量センサ９や入水サーミスタ１０からの検出情
報、ならびに、リモコン操作部Ｒの温度設定スイッチ４
１により設定されている目標温度情報などに基づいて、
給湯路７を介して供給される湯の温度を目標温度にする
ために必要なガスバーナ３の燃焼負荷などが演算にて求
められ、その演算にて求められた燃焼負荷になるように
ガスバーナ３の燃焼が制御されるとともに、ガス量調整
弁１７、水量調整弁１１、バイパス弁１２なども調整さ
れて、給湯サーミスタ１４による検出温度が、目標温度
になるように制御され、且つ、ファン４から供給される
燃焼用空気の量も制御される。

【００２７】そのガスバーナ３による燃焼負荷の制御と
ファン４による燃焼用空気の制御に関しては、図５に示
すように、燃焼負荷、具体的には、燃料供給量に対し
て、燃焼させるバーナ部３ａ，３ｂ，３ｃの数とファン
４の回転速度との関係が予め設定されて記憶されてお
り、その記憶された情報に基づいて制御される。つま
り、演算により求められた燃焼負荷に基づいて、その燃
焼負荷が大きい場合には、大負荷燃焼ラインＣに沿うよ
うに、第１から第３のバーナ部３ａ，３ｂ，３ｃの全て
を燃焼させる。具体的には、図４の（イ）に示すよう
に、ガス切替開閉弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃの全てと、
空気切替開閉弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃの全てが開弁さ
れ、且つ、ガス量調整弁１７の開度が調整されるととも
に、ファン４の回転速度が調整されて、第１から第３の
バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃの全てに適正量の燃焼用空気
が供給されるように制御される。

【００２８】そして、演算により求められた燃焼負荷が
小さい場合には、小負荷燃焼ラインＡに沿うように、第
１バーナ部３ａのみを燃焼させるのであり、そのため、
ガス切替開閉弁１８ａのみが開弁され、他のガス切替開
閉弁１８ｂ，１８ｃは閉弁されて、第１バーナ部３ａに
のみ燃料ガスが供給される。それに伴って、空気切替開
閉弁２０ａのみが開弁され、他の空気切替開閉弁２０
ｂ，２０ｃは閉弁されて、第１バーナ部３ａにのみ適正
量の燃焼用空気が供給される。更に、演算により求めら
れた燃焼負荷が、上述した大きい場合と小さい場合の中
間であると、中負荷燃焼ラインＢに沿うように、第１と
第２の２つのバーナ部３ａ，３ｂを燃焼させるのであ
り、２つのガス切替開閉弁１８ａ，１８ｂと空気切替開
閉弁２０ａ，２０ｂとが開弁され、他のガス切替開閉弁
１８ｃと空気切替開閉弁２０ｃは閉弁されて、２つのバ
ーナ部３ａ，３ｂに適正量の燃焼用空気が供給される。
なお、大負荷燃焼ラインＣと中負荷燃焼ラインＢ、なら
びに、中負荷燃焼ラインＢと小負荷燃焼ラインＡとは、
チャタリングの発生を防止するために互いにオーバーラ
ップされている。

【００２９】〔別実施形態〕 （１）先の実施形態では、ガスバーナ３を３つのバーナ
部３ａ，３ｂ，３ｃに分割し、且つ、各バーナ部３ａ，
３ｂ，３ｃを濃淡燃焼式のバーナ部に構成した例を示し
たが、ガスバーナの分割数は適宜変更可能であり、ま
た、各バーナ部についても濃淡燃焼式に限るものではな
い。その一例を示したのが図６で、ここに図示した別の
実施形態では、ガスバーナ５０が、合計６つのバーナ部
５０ａ〜５０ｆで構成され、且つ、各バーナ部５０ａ〜
５０ｆが、全一次燃焼式のバーナ部に構成されている。
つまり、各バーナ部５０ａ〜５０ｆには、各混合気導入
口５１ａ〜５１ｆから図外ファンによる燃焼用空気が強
制的に供給されるように構成され、且つ、各混合気導入
口５１ａ〜５１ｆには、燃料ガスを噴出するガスノズル
５２ａ〜５２ｆが配設されて、各ガスノズル５２ａ〜５
２ｆから噴出される燃料ガスと燃焼用空気との混合気が
燃焼されるように構成されている。そして、この図６に
示す別の実施形態では、燃焼用空気の供給を抑制する供
給抑制手段として以下に述べる種々のダンパ５３が使用
され、そのダンパ５３が、各バーナ部５０ａ〜５０ｆの
混合気導入口５１ａ〜５１ｆの前面に配設されている。

【００３０】つぎに、図７〜図１０に基づいて、各種の
ダンパ５３の具体的な構成について説明するが、各ダン
パ５３のスライド操作は、図外の電動モータや電磁石な
どのアクチュエータによって行われるものとし、また、
各ガスノズル５２ａ〜５２ｆには、先の実施形態で説明
したようなガス切替開閉弁を備えた分岐ガス供給路が接
続されていて、ダンパ５３によって混合気導入口５１ａ
〜５１ｆが閉鎖されると、その閉鎖される混合気導入口
５１ａ〜５１ｆに対応するガスノズル５２ａ〜５２ｆへ
の燃料ガスの供給も遮断されるものとする。なお、この
図７〜図１０において、混合気導入口５１ａ〜５１ｆに
付した「網掛け」は、その混合気導入口５１ａ〜５１ｆ
が開口状態にあって、燃料ガスと燃焼用空気との混合気
が供給されていることを示す。

【００３１】図７に示す例では、ダンパ５３が、上下に
長い閉鎖部５４ａと上下に短い閉鎖部５４ｂとを一体的
に備えた１枚の板状体５４で構成され、その板状体５４
が上下方向にスライド操作自在に設けられている。そし
て、（イ）に示すように、板状体５４が上方に位置する
状態で、６つの混合気導入口５１ａ〜５１ｆの全てが開
口され、（ロ）に示すように、中間に位置する状態で、
４つの混合気導入口５１ａ〜５１ｄが開口され、（ハ）
に示すように、下方に位置する状態で、２つの混合気導
入口５１ｃ，５１ｄのみが開口されるように構成されて
いる。

【００３２】図８に示す例では、ダンパ５３が、（イ）
に示すように、２つの開口孔５５ａとひとつの開口窓５
５ｂおよび切欠き部５５ｃとを一体的に備えた１枚の板
状体５５で構成され、その板状体５５が左右横方向にス
ライド操作自在に設けられている。そして、（ロ）に示
すように、板状体５５が左右方向の中間に位置する状態
で、６つの混合気導入口５１ａ〜５１ｆが開口され、
（ハ）に示すように、左側に位置する状態で、３つの混
合気導入口５１ａ，５１ｄ，５１ｅが開口され、（ニ）
に示すように、右側に位置する状態で、２つの混合気導
入口５１ｃ，５１ｄのみが開口されるように構成されて
いる。

【００３３】図９に示す例では、ダンパ５３が、（イ）
に示すように、４つの開口孔５６ａを備えた板状体５６
と、（ロ）に示すように、２つの開口孔５７ａを備えた
板状体５７との２枚の板状体５６，５７で構成され、そ
れら両板状体５６，５７が、（ヘ）に示すように、各別
に上下方向にスライド操作自在に設けられている。そし
て、（ハ）に示すように、両板状体５６，５７が上方に
位置する状態で、６つの混合気導入口５１ａ〜５１ｆが
開口され、（ニ）に示すように、４つの開口孔５６ａを
備えた板状体５６のみが下方に位置する状態で、４つの
混合気導入口５１ａ〜５１ｄが開口され、（ホ）に示す
ように、両板状体５６，５７が下方に位置する状態で、
２つの混合気導入口５１ｃ，５１ｄのみが開口されるよ
うに構成されている。

【００３４】図１０に示す例では、ダンパ５３が、２枚
の板状体５８，５９で構成され、それら両板状体５８，
５９が各別に上下方向にスライド操作自在に設けられて
いて、（イ）に示すように、両板状体５８，５９が上方
に位置する状態で、６つの混合気導入口５１ａ〜５１ｆ
が開口され、（ロ）に示すように、一方の板状体５９が
下方に位置する状態で、４つの混合気導入口５１ａ〜５
１ｄが開口され、（ハ）に示すように、両板状体５８，
５９が下方に位置する状態で、２つの混合気導入口５１
ｃ，５１ｄのみが開口されるように構成されている。

【００３５】（２）これまでの実施形態では、ガスバー
ナ３やガスバーナ５０において、燃焼させるバーナ部の
数を３段階に変更させる構成を示したが、燃焼させるバ
ーナ部の変更段数については、燃焼装置の規模や使用目
的などに応じて適宜変更することができる。また、ガス
バーナ３では、複数のバーナ部３ａ，３ｂ，３ｃの全て
を濃淡燃焼式のバーナ部に、ガスバーナ５０では、複数
のバーナ部５０ａ〜５０ｆの全てを全一次燃焼式のバー
ナ部に構成した例を示したが、それ以外にも、例えば、
通常のブンゼン燃焼式のバーナ部に構成したり、あるい
は、複数のバーナ部において、燃焼形式の異なるバーナ
部を混在させることもできる。

【００３６】（３）先の実施形態では、ガスバーナ３の
各バーナ部３ａ，３ｂ，３ｃにおいて、各ガス切替開閉
弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃと各空気切替開閉弁２０ａ，
２０ｂ，２０ｃとを対にして、共通する電磁コイル２１
ａ，２１ｂ，２１ｃによって開閉操作する構成を示した
が、各ガス切替開閉弁１８ａ，１８ｂ，１８ｃと各空気
切替開閉弁２０ａ，２０ｂ，２０ｃとを別々の電磁コイ
ルで互いに独立的に開閉操作するように構成することも
できる。また、その電磁コイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
についても、アクチュエータの一例として示したもの
で、電磁コイル２１ａ，２１ｂ，２１ｃに代えて、アク
チュエータとして電動モータなどを使用することもでき
る。

【００３７】（４）先の実施形態では、ガスバーナ３に
よって水加熱用の熱交換器２を加熱するように構成した
例を示したが、ガスバーナ３による加熱対象は、特に熱
交換器２に限るものではなく、また、先の実施形態のよ
うに水加熱用の熱交換器２を加熱する場合、その熱交換
器２を顕熱回収用熱交換器２ａのみで構成することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯暖房機用燃焼装置の概略構成図

【図２】濃淡燃焼式ガスバーナの一部切欠き斜視図

【図３】濃淡燃焼式ガスバーナの縦断側面図

【図４】ガス切替開閉弁と空気切替開閉弁の連動構造を
示す図

【図５】目標燃焼負荷とファンの回転速度との関係を示
す図

【図６】別の実施形態によるガスバーナの斜視図

【図７】図６のガスバーナに使用するダンパの説明図

【図８】図６のガスバーナに使用するダンパの説明図

【図９】図６のガスバーナに使用するダンパの説明図

【図１０】図６のガスバーナに使用するダンパの説明図

【図１１】従来における目標燃焼負荷とファンの回転速
度との関係を示す図

【符号の説明】

２ 熱交換器 ２ａ 顕熱回収用熱交換器 ２ｂ 潜熱回収用熱交換器 ３，５０ ガスバーナ ３ａ〜３ｃ，５０ａ〜５０ｆ バーナ部 ４ 燃焼用空気供給手段 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ 燃料供給調整手段 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，５３ 供給抑制手段 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ アクチュエータ ２４ 濃燃焼部 ２５ 淡燃焼部 Ｈ 燃焼制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２４Ｈ 1/14 Ｆ２４Ｈ 1/14 Ｂ (72)発明者 大塚 哲二 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 光富 博之 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 森田 哲司 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 3K003 EA02 FB02 GA03 3K065 TA01 TA14 TC02 TD05 TE01 TG02 TH04 TM01 3K068 FA04 FB01 FC02 FC06 FD07 HA06 3L034 BA25

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のバーナ部を備えたガスバーナと、 前記複数のバーナ部に燃焼用空気を供給する燃焼用空気
   供給手段と、 前記複数のバーナ部への燃料ガスの供給を調整する燃料
   供給調整手段と、 前記燃焼用空気供給手段及び前記燃料供給調整手段の作
   動を制御する燃焼制御手段とが備えられ、 その燃焼制御手段が、前記複数のバーナ部のうちで燃焼
   させるバーナ部の数を燃焼負荷の大きさに応じて変更さ
   せる形態で燃焼させるように、燃焼させるバーナ部にの
   み燃料ガスを供給させるように前記燃料供給調整手段を
   作動させ、且つ、燃焼させるバーナ部に適正量の燃焼用
   空気が供給されるように前記燃焼用空気供給手段を作動
   させるように構成されている燃焼装置であって、 前記複数のバーナ部のうちの一部のバーナ部を燃焼させ
   るときに、燃焼を停止させるバーナ部に対する燃焼用空
   気の供給を抑制する供給抑制手段が、抑制作用状態と抑
   制解除状態とに切り換え自在に設けられ、 前記燃焼制御手段が、前記複数のバーナ部のうちの燃焼
   させるバーナ部の数を変更させるに伴って、前記供給抑
   制手段を抑制作用状態と抑制解除状態とに切り換え作動
   させ、且つ、前記供給抑制手段の抑制作用状態及び抑制
   解除状態のそれぞれにおいて、燃焼させるバーナ部に適
   正量の燃焼用空気が供給されるように前記燃焼用空気供
   給手段を作動させるように構成されている燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記複数のバーナ部のうちの燃焼させる
   バーナ部の数を変更させるに伴って、燃焼が断続される
   バーナ部への燃料ガス供給を断続させるために前記燃料
   供給調整手段を作動させるアクチュエータが、前記供給
   制御手段を抑制作用状態と抑制解除状態とに切り換える
   ように構成されている請求項１に記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】 前記複数のバーナ部のそれぞれが、空気
   混合率の小なる濃混合気を燃焼させる濃燃焼部と、空気
   混合率の大なる淡混合気を燃焼させる淡燃焼部とを備え
   た濃淡燃焼式のバーナ部に構成されている請求項１また
   は２に記載の燃焼装置。
4. 【請求項４】 前記ガスバーナが、水加熱用の熱交換器
   を加熱するように構成され、その熱交換器が、顕熱回収
   用熱交換器と潜熱回収用熱交換器で構成されている請求
   項１〜３のいずれか１項に記載の燃焼装置。