JP2017026224A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 出湯特性の悪化を招くことなく、燃焼開始時に切換制御弁の開故障のおそれに伴う不都合の発生を未然に防止することができる燃焼装置を提供する。
【解決手段】 燃焼能力１段では第１燃焼領域Ｆ１の２本、２段では第１・第２燃焼領域Ｆ１，Ｆ２の３本、３段では第１〜第３燃焼領域Ｆ１〜Ｆ３の５本、４段では第１〜第４燃焼領域Ｆ１〜Ｆ４の９本、５段では第１〜第５燃焼領域Ｆ１〜Ｆ５の１７本、６段では第１〜第６燃焼領域Ｆ１〜Ｆ６の２１本、を燃焼させる。目標燃焼量が燃焼能力１段のときに燃焼開始時の点火制御として、第２能力切換弁ＳＶ２を開弁して点火装置１２で第２燃焼領域Ｆ２を点火し、炎検出装置１３で確認の上、第１能力切換弁ＳＶ１を開弁して第１燃焼領域Ｆ１に火移りさせた後、第２能力切換弁ＳＶ２を閉弁する。
【選択図】図４

Description

本発明は燃焼装置に関する。特に、それぞれが独立燃焼制御が可能な複数の燃焼領域を有し、燃焼作動させる燃焼領域を組み合わせることで燃焼能力を１段から何段かまでの複数段階に切り換え得る燃焼装置に係る。

下記の特許文献１には、燃焼装置として、燃焼加熱式の給湯装置が記載されている。この給湯装置では、それぞれ所定数のバーナを有する３つの燃焼領域が設けられ、これら３つの燃焼領域が互いに独立燃焼制御が可能な構成とされている。独立燃焼制御を可能とするための構成として、燃焼領域毎に燃料供給を開閉切換する電磁弁が個別に設けられ、特定の電磁弁を開閉切換することで対応する燃焼領域の燃焼がＯＮ・ＯＦＦされるようにする点を開示している。そして、目標燃焼量に応じて３つの電磁弁の開閉切換の組み合わせのパターンを変更することにより、燃焼能力（燃焼量）を複数段階に変更可能とされている。３つの燃焼領域の燃焼ＯＮ・ＯＦＦは、燃焼能力１段を構成する燃焼領域に対しイグナイタにより点火し、この点火をフレームロッドにより検知・確認した上で、隣接する他の燃焼領域の電磁弁を開切換して火移りさせて２つの燃焼領域での燃焼により燃焼能力２段に増大させる点が記載されている。

特開２０１４−１３７２１６

ところで、特に燃焼開始の際に元ガス電磁弁を開切換すると、各燃焼領域に燃料ガスを供給切換するための能力切換用の各電磁弁に対し燃料ガスが供給可能となる。このとき、ある電磁弁が開故障状態（開状態のまま固着してしまい閉切換制御されても閉状態に戻らない故障状態）に万一陥っていると、そのまま燃料ガスが対応する燃焼領域に供給されてしまい、その燃焼領域から未着火のまま放出されてしまうおそれがあるため、対策が必要になる。

例えば、図８に示すように燃焼能力１段では第１電磁弁１０１を開弁して点火装置１０２で第１燃焼領域１０３に点火して燃焼領域１０３のみを燃焼作動させ、燃焼能力２段ではさらに第２電磁弁１０４を開弁して第１燃焼領域１０３から第２燃焼領域１０５に火移りさせて２つの燃焼領域１０３，１０５を共に燃焼作動させ、燃焼能力３段ではさらに第３電磁弁１０６を開弁して３つの燃焼領域１０３，１０５，１０７を共に燃焼作動させるというように、燃焼能力の燃焼段数切換制御を行う場合に、第３電磁弁１０６が開故障状態に陥っていると前記の問題が生じるおそれがある。すなわち、第３電磁弁１０６が開故障状態であれば第３燃焼領域１０７から燃料ガスが放出されるものの、第１燃焼領域１０３に点火して燃焼能力１段で燃焼作動させたとしても、第１燃焼領域１０３から第３燃焼領域１０７に直接には火移りしないことになる。かかる事情を考慮して、第１燃焼領域１０３だけで燃焼させる燃焼能力１段の場合であっても、次の手順を踏んで燃焼作動させることが考えられている。先ず、第１及び第２の両電磁弁１０１，１０４を共に開弁して点火装置で第１燃焼領域１０３に点火した後に、第１電磁弁１０１を閉弁して第１燃焼領域１０３を一旦消火し、第２燃焼領域１０５に確実に炎が有ることを炎検出装置１０８で確認した上で、再度、第１電磁弁１０１を開弁して第２燃焼領域１０５から火移りさせてから第２電磁弁１０４を閉弁させる、という複雑な手順を踏むことが考えられる。つまり、第３電磁弁１０６が開故障状態に万一陥っていたとしても、第２燃焼領域１０５の炎から第３燃焼領域１０７に火移りするようにしているのである。

反面、このような手順を踏んだ対策を行うと、燃焼開始時の制御が複雑化するだけでなく、燃焼量自体が複雑に変動してしまう結果、給湯初期に出湯特性の悪化を招くおそれが生じてしまうことになる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、出湯特性の悪化を招くことなく、燃焼開始時に切換制御弁の開故障のおそれに伴う不都合の発生を未然に防止することができる燃焼装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、それぞれが１又は複数の燃焼バーナにより構成されて互いに独立して燃焼制御可能な複数の燃焼領域と、燃焼領域毎に燃料を個別供給切換可能に配設された複数の切換制御弁と、前記複数の燃焼領域の内から１又は２以上組み合わせて燃焼させることで複数段の燃焼能力が設定され、この燃焼能力の段数を目標燃焼量に応じて切換制御するための燃焼能力切換制御部とを備えている燃焼装置を対象にして次の技術的手段を講じた。

すなわち、特定の燃焼領域のみに点火可能な点火装置と、炎の有無を検出するための炎検出装置とを備え、前記燃焼領域として、第１切換制御弁の開弁により燃料供給を受けて単独燃焼することで最小燃焼段の燃焼能力１段での燃焼能力を発揮する第１燃焼領域と、第２切換制御弁の開弁により燃料供給を受けて前記点火装置により点火される第２燃焼領域と、第３切換制御弁の開弁により燃料供給を受けて燃焼しても前記炎検出装置による炎検出が不能な第３燃焼領域とを備え、かつ、これら第１〜第３の各燃焼領域を、隣接する両燃焼領域間で互いに火移り可能なように順に隣接して配置する構成とする。そして、前記燃焼能力切換制御部として、前記第１燃焼領域に加え前記第２燃焼領域を共に燃焼作動させることで燃焼能力２段での燃焼能力に増大させ、前記第１燃焼領域に加え第２及び第３の両燃焼領域を共に燃焼作動させることで燃焼能力３段での燃焼能力に増大させるように燃焼能力の段数切換制御を行う構成とし、かつ、燃焼開始時であって、目標燃焼量が前記燃焼能力１段であるときには、前記第２切換制御弁を開弁し前記点火装置により前記第２燃焼領域を点火する一方、前記第１切換制御弁を開弁して前記第１燃焼領域に火移りさせた後に、前記第２切換制御弁を閉弁することにより前記燃焼能力１段での燃焼を開始する構成とする。さらに、前記炎検出装置を、前記第１燃焼領域の炎、又は、前記第１及び第２の両燃焼領域の炎を検出可能に配設することとした（請求項１）。

本発明の場合、特に燃焼開始時において、第３切換制御弁に開故障が万一生じていて、閉弁制御しても開状態のままに固着していたとしても、未着火の生ガスがそのまま放出し続けるという不都合発生を回避することが可能となる。すなわち、燃焼開始時において、まずは第２燃焼領域を点火装置により点火するようにしているため、第３切換制御弁に開故障が発生していて隣接する第３燃焼領域から燃料の生ガスが放出したとしても、点火された第２燃焼領域から即座に火移りして第３燃焼領域も燃焼を開始させることが可能になる。このため、第３切換制御弁がたとえ開故障状態に陥っていたとしても、第３燃焼領域から生ガスが放出し続けるという事態の発生を未然に防止することが可能となる。つまり、燃焼開始時の点火制御において最小燃焼能力段である燃焼能力１段の第１燃焼領域を点火させるのではなくて、第２燃焼領域から先に点火するようにしているため、隣接する第３燃焼領域からの生ガス放出を回避することが可能となる。

本発明の燃焼装置において、第１燃焼領域を複数の燃焼バーナにより構成する一方、第２燃焼領域を、第１燃焼領域を構成する燃焼バーナよりも少ない数の燃焼バーナにより構成されたものとすることができる（請求項２）。このようにすることにより、特に燃焼開始時の目標燃焼量が最小燃焼能力段の１段である場合に、燃焼開始時における出湯の温度変動に伴う違和感をユーザーに与えることなく、安定した湯の使用を実現させることが可能となる。すなわち、燃焼開始時の目標燃焼量がたとえ最小燃焼能力段の１段（第１燃焼領域のみの燃焼）に対応するものであったとしても、点火装置による点火対象の第２燃焼領域が第１燃焼領域の燃焼バーナよりも少ない数の燃焼バーナで構成されているため、燃焼開始時に第１及び第２燃焼領域が共に燃焼状態になる時間が極僅かに存在したとしても、その燃焼量の相違や変動は目標燃焼量との対比において微小なものものとみなし得る。このため、特に燃焼開始時の目標燃焼量が最小燃焼能力１段に対応するものであったとしても、その燃焼開始時における出湯特性が大きく変動してしまうことを回避して安定した出湯特性を実現させることが可能となる。これにより、特に燃焼開始時の目標燃焼量が最小燃焼能力段の１段である場合に、出湯の温度変動に伴う違和感をユーザーに与えることなく、安定した湯の使用を実現させることが可能となる。一方、燃焼開始時の目標燃焼量が比較的大きな段数の燃焼能力に対応するものであっても、出湯初期の温度変動を可及的に抑えることで、同様にユーザーに違和感を与えることなく、安定した湯の使用を実現させることが可能となる。又、第２燃焼領域を１つの燃焼バーナにより構成されたものとすることができる（請求項３）。このように第２燃焼領域を最小数である１つの燃焼バーナにより構成することにより、燃焼開始時に第１及び第２燃焼領域が共に燃焼状態になる時間が極僅かに存在したとしても、その燃焼量の相違や変動は目標燃焼量との対比において殆ど無いものとみなし得る。この結果、前記の燃焼開始時における出湯特性が大きく変動してしまうことを回避して安定した出湯特性を実現させるという作用を最大化させ得ることになる。

又、本発明の燃焼装置において、燃焼能力切換制御部として、燃焼開始時に、第２切換制御弁を開弁し点火装置により第２燃焼領域を点火し、炎検出装置により第２燃焼領域での炎を検出した後に、第１切換制御弁を開弁して第１燃焼領域に火移りさせる構成とすることができる（請求項４）。つまり、まず第２燃焼領域の点火・燃焼、次に第１及び第２の両燃焼領域の燃焼、そして、第１燃焼領域のみの燃焼、というように切換制御するのである。その際、最初の第２燃焼領域の点火・燃焼を炎検出装置により確認した上で、第１燃焼領域へ火移りさせるようにしているため、第１燃焼領域の燃焼も確実に行い得ることになる。一方、本発明の燃焼装置において、燃焼能力切換制御部として、燃焼開始時に、第１及び第２切換制御弁を共に開弁し点火装置により第２燃焼領域を点火することにより第１及び第２燃焼領域を共に燃焼させた後に、第２切換制御弁を閉弁することにより燃焼能力１段での燃焼を開始させる構成とすることができる（請求項５）。つまり、まず第１及び第２の両燃焼領域を共に点火・燃焼させ、次に、第１燃焼領域の燃焼のみの燃焼というように切換制御するのである。この際、最終的に第１燃焼領域のみの燃焼状態を炎検出装置により検出するようにしているため、結果として、最初の第２燃焼領域の点火も、最後の第１燃焼領域のみの燃焼状態も、共に確実に確認した上で以後の燃焼作動を行い得ることになる。

さらに、本発明の燃焼装置において、燃焼領域として、第３燃焼領域に対し第２燃焼領域とは逆の側で隣接する他の燃焼領域を備えたものとすることができる（請求項６）。このようにすることにより、大規模な燃焼能力の燃焼装置に対しても本発明を適用することが可能となる。

以上、説明したように、本発明の燃焼装置によれば、特に燃焼開始時において、第３切換制御弁に開故障が万一生じていて、閉弁制御しても開状態のままに固着していたとしても、未着火の生ガスがそのまま放出し続けるという不都合発生を回避することが可能となる。すなわち、燃焼開始時において、まずは第２燃焼領域を点火装置により点火するようにしているため、第３切換制御弁に開故障が発生していて隣接する第３燃焼領域から燃料の生ガスが放出したとしても、点火された第２燃焼領域から即座に火移りして第３燃焼領域も燃焼を開始させることができるようになる。このため、第３切換制御弁がたとえ開故障状態に陥っていたとしても、第３燃焼領域から生ガスが放出し続けるという事態の発生を未然に防止することができるようになる。つまり、燃焼開始時の点火制御において最小燃焼能力段である燃焼能力１段の第１燃焼領域を点火させるのではなくて、第２燃焼領域から先に点火するようにしているため、隣接する第３燃焼領域からの生ガス放出を回避することができるようになる。

請求項２によれば、第１燃焼領域を複数の燃焼バーナにより構成する一方、第２燃焼領域を、第１燃焼領域を構成する燃焼バーナよりも少ない数の燃焼バーナにより構成されたものとすることにより、特に燃焼開始時の目標燃焼量が最小燃焼能力段の１段である場合に、燃焼開始時における出湯の温度変動に伴う違和感をユーザーに与えることなく、安定した湯の使用を実現させることができるようになる。すなわち、燃焼開始時の目標燃焼量がたとえ最小燃焼能力段の１段（第１燃焼領域のみの燃焼）に対応するものであったとしても、点火装置による点火対象の第２燃焼領域が第１燃焼領域の燃焼バーナよりも少ない数の燃焼バーナで構成されているため、燃焼開始時に第１及び第２燃焼領域が共に燃焼状態になる時間が極僅かに存在したとしても、その燃焼量の相違や変動は目標燃焼量との対比において微小なものとみなし得る。このため、特に燃焼開始時の目標燃焼量が最小燃焼能力１段に対応するものであったとしても、その燃焼開始時における出湯特性が大きく変動してしまうことを回避して安定した出湯特性を実現させることができる。これにより、特に燃焼開始時の目標燃焼量が最小燃焼能力段の１段である場合に、出湯の温度変動に伴う違和感をユーザーに与えることなく、安定した湯の使用を実現させることが可能となる。又、燃焼開始時の目標燃焼量が比較的大きな段数の燃焼能力に対応するものであっても、出湯初期の温度変動を可及的に抑えることで、同様にユーザーに違和感を与えることなく、安定した湯の使用を実現させることができる。さらに、請求項３によれば、第２燃焼領域を１つの燃焼バーナにより構成されたものとすること、つまり第２燃焼領域を最小数である１つの燃焼バーナにより構成することにより、燃焼開始時に第１及び第２燃焼領域が共に燃焼状態になる時間が極僅かに存在したとしても、その燃焼量の相違や変動は目標燃焼量との対比において殆ど無いものとみなすことができるようになる。この結果、前記の燃焼開始時における出湯特性が大きく変動してしまうことを回避して安定した出湯特性を実現させるという効果を最大化させることができる。

請求項４の燃焼装置によれば、燃焼能力切換制御部として、燃焼開始時に、第２切換制御弁を開弁し点火装置により第２燃焼領域を点火し、炎検出装置により第２燃焼領域での炎を検出した後に、第１切換制御弁を開弁して第１燃焼領域に火移りさせる構成とすることにより、本発明の燃焼開始時の点火制御を確実に行うことができる。つまり、まず第２燃焼領域の点火・燃焼、次に第１及び第２の両燃焼領域の燃焼、そして、第１燃焼領域のみの燃焼、というように切換制御するのである。この際、最初の第２燃焼領域の点火・燃焼を炎検出装置により確認した上で、第１燃焼領域へ火移りさせるようにしているため、第１燃焼領域の燃焼や、以後の燃焼作動を確実に行うことができるようになる。一方、請求項５の燃焼装置によれば、燃焼能力切換制御部として、燃焼開始時に、第１及び第２切換制御弁を共に開弁し点火装置により第２燃焼領域を点火することにより第１及び第２燃焼領域を共に燃焼させた後に、第２切換制御弁を閉弁することにより燃焼能力１段での燃焼を開始させる構成とすることにより、請求項４の燃焼装置と同様に本発明の燃焼開始時の点火制御を確実に行うことができる。つまり、まず第１及び第２の両燃焼領域を共に点火・燃焼させ、次に、第１燃焼領域の燃焼のみの燃焼というように切換制御するのである。この際、最終的に第１燃焼領域のみの燃焼状態を炎検出装置により検出するようにしているため、結果として、最初の第２燃焼領域の点火も、最後の第１燃焼領域のみの燃焼状態も、共に確実に確認した上で以後の燃焼作動を行うことができる。

さらに、請求項６の燃焼装置によれば、燃焼領域として、第３燃焼領域に対し第２燃焼領域とは逆の側で隣接する他の燃焼領域を備えたものとすることにより、大規模な燃焼能力の燃焼装置に対しても本発明を適用することができる。

実施形態の燃焼装置を適用した給湯器の例を示す模式図である。 図１の燃焼装置を原理的に示す部分模式図である。 燃焼能力の変更切換の組み合わせ例における燃焼能力段数毎に能力切換用の電磁弁の開閉状況の例を示す表である。 点火時及び燃焼能力の切換段数毎のガス供給状況及び燃焼状況の例を示す模式図であり、図４（ａ）は点火時の例、図４（ｂ）は燃焼能力１段の例である。 燃焼能力の切換段数毎のガス供給状況及び燃焼状況の例を示す模式図であり、図５（ａ）は燃焼能力３段の例、図５（ｂ）は燃焼能力４段の例である。 燃焼能力の切換段数毎のガス供給状況及び燃焼状況の例を示す模式図であり、図６（ａ）は燃焼能力５段の例、図６（ｂ）は燃焼能力６段の例である。 点火時に能力切換弁ＳＶ３に開故障が発生していた場合の燃焼状況を示す模式図である。 課題を説明するために３つの燃焼領域を備えた燃焼装置の例を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る燃焼装置を潜熱回収型の給湯装置に適用した場合を示す模式図である。この給湯装置は、図示省略のハウジング内に燃焼加熱用の缶体２が収容され、缶体２内に顕熱回収用の一次熱交換器３と、潜熱回収用の二次熱交換器４と、これらを燃焼加熱するための燃焼装置５とが配設される一方、缶体２の下側にはファンモータの回転作動により燃焼装置５に対し燃焼用空気を供給する送風ファン６が設けられて構成されたものである。なお、本実施形態では、給湯機能のみの単機能タイプの給湯装置を示すが、これに限らず、給湯機能に加えて、温水循環式暖房機能、風呂追い焚き機能、風呂湯張り機能のいずれか１以上の機能を併有する複合熱源機型に構成されたものに本発明の燃焼装置を適用することができる。あるいは、温水循環式暖房機能や、ふろ追焚機能等のいずれかのみの単機能タイプの熱源機にも、さらには、給湯装置以外にも、本発明の燃焼装置を適用することができる。又、潜熱回収型とは、燃焼ガスからの顕熱回収に加え燃焼排ガスから潜熱の回収をも行うことにより高効率化を図るものであり、少なくとも潜熱回収用の二次熱交換器４を備えたものであるが、このような潜熱回収を図る設備を有さないものであっても、もちろん、本発明の燃焼装置を適用することができる。

給湯装置の全体構成について、簡単に説明すると、加熱対象である水は入水管７を通して二次熱交換器４に対し先に通水されて予熱され、次いで、接続管８を通して一次熱交換器３に通水されるようになっている。この際に、燃焼装置５の燃焼作動により燃焼ガスが一次熱交換器３に先ず流れ、この燃焼ガスからの顕熱回収により一次熱交換器３では水が所定の設定温度まで加熱されて出湯管９に出湯される。次いで、一次熱交換器３を下から上に通過した後の排ガスが二次熱交換器４に対し流れ、この排ガスからの潜熱回収により二次熱交換器４では一次熱交換器３での加熱前に予熱され、二次熱交換器４を通過した後の燃焼排ガスが集合排気筒２ａを通して外部に放出されるようになっている。出湯管９に出湯された湯は、例えば台所や洗面所等に給湯されるようになっている。一方、二次熱交換器４での潜熱回収の際に、燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮することにより強酸性のドレンが発生するため、このドレンをドレンパン１０により集水し、例えば中和処理等を施した上で排水するようになっている。なお、一次熱交換器３及び二次熱交換器４としては、それぞれ、多数のフィンと、このフィンを貫通するチューブとからなるフィンアンドチューブ式に構成されたものを図示しているが、これに限らず、燃焼ガス又は排ガスと接触して熱交換し得るものであれば、他の形式の熱交換器を用いることができる。

燃焼装置５は、図２にも示すように、それぞれが１又は複数の燃焼バーナ５１，５１，…により構成されて互いに独立して燃焼制御可能な複数（図例では６つ）の燃焼領域Ｆ１〜Ｆ６を備えている。そして、各燃焼領域Ｆ１，Ｆ２，…，Ｆ６の内から１又は２以上組み合わせて燃焼させることで、燃焼能力（燃焼量）が複数段階（本実施形態では１〜６段）にわたり切換可能となっている。そして、例えばリモコン１１ａにユーザーが入力設定した設定温度に係る設定情報や、入水管７により入水される入水温度及び入水流量等の検出情報を受けて、コントローラ１１の給湯制御部により目標燃焼量（必要号数）が演算され、コントローラ１１の燃焼能力切換制御部により燃焼能力の段数が目標燃焼量に応じて切換制御されるようになっている。なお、図例の燃焼装置５は、大燃焼能力で燃焼可能なものを示しており、それに伴い、要求される目標燃焼量の範囲も最小〜最大までより幅広いものとなっている。以下、燃焼装置５について、詳細に説明する。

燃焼装置５は、缶体２の下側位置において左右方向の一側から他側にかけて並べられた複数本（図例では合計２１本）の燃焼バーナ（燃焼管）５１，５１，…を備え、これら燃焼バーナ５１,５１,…が１以上の所定本数毎にグループ分けされ、グループ分けされた燃焼管５１，５１，…毎に切換制御弁である能力切換弁ＳＶ１，ＳＶ２，…，ＳＶ６により個別に燃料ガスが供給切換可能とされて、複数種類の燃焼領域Ｆ１〜Ｆ６が形成されている。例えば、図１又は図２の左右方向一端（右端）から他端（左端）に向けて順に、２本の燃焼管５１，５１により第１燃焼領域Ｆ１が形成され、１本の燃焼管５１により第２燃焼領域Ｆ２が形成され、２本の燃焼管５１，５１により第３燃焼領域Ｆ３が形成され、４本の燃焼管５１，５１，…により第４燃焼領域Ｆ４が形成され、８本の燃焼管５１，５１，…により第５燃焼領域Ｆ５が形成され、そして、４本の燃焼管５１，５１，…により第６燃焼領域Ｆ６が形成されている。

燃料ガスの供給は、元ガス電磁弁ＳＶ０及びガス比例弁ＳＶＬを開けば能力切換弁ＳＶ１，ＳＶ２，…，ＳＶ５（ＳＶ６）に供給可能となり、いずれかの能力切換弁を開弁すれば対応する燃焼領域の各燃焼バーナ５１に燃料ガスが供給されることになる。ここで、第６能力切換弁ＳＶ６は、第５能力切換弁ＳＶ５の下流側位置であって第５燃焼領域Ｆ５を構成する燃焼バーナ５１,５１,…との間の位置から分岐して第６燃焼領域Ｆ６に延びる分岐供給管に介装されている。ここで、念のために対応関係を説明しておくと、第１能力切換弁ＳＶ１が開弁されれば燃料ガスが第１燃焼領域Ｆ１に供給され、第２能力切換弁ＳＶ２が開弁されれば燃料ガスが第２燃焼領域Ｆ２に供給され、第３能力切換弁ＳＶ３が開弁されれば燃料ガスが第３燃焼領域Ｆ３に供給され、第４能力切換弁ＳＶ４が開弁されれば燃料ガスが第４燃焼領域Ｆ４に供給され、第５能力切換弁ＳＶ５が開弁されれば燃料ガスが第５燃焼領域Ｆ５に供給され、第５能力切換弁ＳＶ５が開弁された状態で第６能力切換弁ＳＶ６が開弁されれば燃料ガスが第６燃焼領域Ｆ６に供給されることになる。

以上の第１〜第６能力切換弁ＳＶ１〜ＳＶ６の開閉切換制御に基づく第１〜第６燃焼領域Ｆ１〜Ｆ６の燃焼作動を組み合わせることで、１段〜６段の燃焼能力が予め設定されている。すなわち、第１能力切換弁ＳＶ１を開弁して第１燃焼領域Ｆ１が燃焼した状態を燃焼能力１段と設定する（図３及び図４（ｂ）参照）。第１及び第２能力切換弁ＳＶ１,ＳＶ２を共に開弁して第１及び第２燃焼領域Ｆ１,Ｆ２が燃焼した状態を燃焼能力２段と設定する（図３及び図４（ａ）参照）。第１〜第３能力切換弁ＳＶ１,ＳＶ２，ＳＶ３を開弁して第１〜第３燃焼領域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が燃焼した状態を燃焼能力３段と設定する（図３及び図５（ａ）参照）。第１〜第４能力切換弁ＳＶ１,ＳＶ２，ＳＶ３,ＳＶ４を開弁して第１〜第４燃焼領域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３,Ｆ４が燃焼した状態を燃焼能力４段と設定する（図３及び図５（ｂ）参照）。第１〜第５能力切換弁ＳＶ１,ＳＶ２，ＳＶ３,ＳＶ４,ＳＶ５を開弁して第１〜第５燃焼領域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３,Ｆ４，Ｆ５が燃焼した状態を燃焼能力５段と設定する（図３及び図６（ａ）参照）。そして、第１〜第６能力切換弁ＳＶ１,ＳＶ２，ＳＶ３,ＳＶ４,ＳＶ５，ＳＶ６を開弁して第１〜第６燃焼領域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３,Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６の全てが燃焼した状態を燃焼能力６段と設定している（図３及び図６（ｂ）参照）。

そして、第２燃焼領域Ｆ２を構成する燃焼バーナ５１には、これに点火するための点火装置（例えばイグナイタ）１２が配設されている。又、炎検出装置（例えばフレームロッド）１３が第１燃焼領域Ｆ１と第２燃焼領域Ｆ２との境界近傍位置に配設され、炎検出装置１３によって、第１燃焼領域Ｆ１の炎及び／又は第２燃焼領域Ｆ２の炎の存在が検出可能となっている。さらに、他の炎検出装置（例えばフレームロッド）１４が第４燃焼領域Ｆ４と第５燃焼領域Ｆ５との境界近傍位置に配設され、炎検出装置１４によって、第４燃焼領域Ｆ４の炎及び／又は第５燃焼領域Ｆ５の炎の存在が検出可能となっている。

コントローラ１１の燃焼能力切換制御部は、前述のリモコン１１ａからの設定温度に係る設定情報、入水温度及び入水流量等の検出情報、並びに、目標燃焼量に係る情報に加えて、前記の炎検出装置１３,１４からの検出情報等に基づいて、燃焼能力の段数を切換制御するように構成されている。点火制御により燃焼を開始し、以後の燃焼能力の段数切換は１段−２段−３段−４段−５段−６段というように順に増大させるか、６段−５段−４段−３段−２段−１段というように順に低減させるか、によって行う。燃焼開始時の点火制御は、特に第３能力切換弁ＳＶ３に開故障発生のおそれを考慮して、次のように行う。すなわち、先ず、点火装置１２を点火作動させて、第２能力切換弁ＳＶ２及び第１能力切換弁ＳＶ１を共に開弁制御する（図３参照）。すると、第２能力切換弁ＳＶ２が正常に作動していれば第２燃焼領域Ｆ２が燃焼され、又、第１能力切換弁ＳＶ１も正常に作動していれば前記の第２燃焼領域Ｆ２の点火に伴い第１燃焼領域Ｆ１に火移りして第１燃焼領域Ｆ１も燃焼開始する。つまり、第１及び第２燃焼領域Ｆ１，Ｆ２が共に燃焼作動する（図４（ａ）参照）。この後に、第２能力切換弁ＳＶ２を閉弁制御して第２燃焼領域Ｆ２を消火し、第１燃焼領域Ｆ１のみが燃焼している燃焼能力１段での燃焼状態にする（図４（ｂ）参照）。この際に、第２能力切換弁ＳＶ２を閉弁制御した後、炎検出装置１３からの検出情報により第１燃焼領域Ｆ１に炎が存在すること、つまり第１燃焼領域Ｆ１が燃焼していることを確認する。

燃焼開始時の点火制御として、前記のものに代えて次のようにすることもできる。すなわち、先ず、点火装置１２を点火作動させて、第２能力切換弁ＳＶ２を開弁制御する（図３カッコ書き参照）。すると、第２能力切換弁ＳＶ２が正常に作動していれば第２燃焼領域Ｆ２が単独で燃焼される。この第２燃焼領域Ｆ２で燃焼していることを炎検出装置１３で確認した上で、次に、第１能力切換弁ＳＶ１を開弁制御する。第１能力切換弁ＳＶ１が正常に作動していれば前記の第２燃焼領域Ｆ２から第１燃焼領域Ｆ１に火移りして第１燃焼領域Ｆ１も燃焼を開始し、第１及び第２燃焼領域Ｆ１，Ｆ２が共に燃焼作動することになる（図４（ａ）参照）。この後に、第２能力切換弁ＳＶ２を閉弁制御して第２燃焼領域Ｆ２を消火し、第１燃焼領域Ｆ１のみが燃焼している燃焼能力１段での燃焼状態にする（図４（ｂ）参照）。この際に、前記と同様に、炎検出装置１３からの検出情報により第１燃焼領域Ｆ１が燃焼していることを確認する。

そして、目標燃焼量が燃焼能力１段の燃焼量に対応するものであれば、このまま燃焼能力１段での燃焼を継続させることになる。目標燃焼量がより大きくて、例えば燃焼能力４段の燃焼量に対応するのであれば、前記の点火制御による燃焼開始に引き続き、燃焼能力１段−燃焼能力２段−燃焼能力３段−燃焼能力４段というように、燃焼能力を１段毎に増大させて燃焼能力４段の燃焼状態に切換制御することになる。つまり、火移りのための僅かな時間差の間隔を開けて第２能力切換弁ＳＶ２，第３能力切換弁ＳＶ３，第４能力切換弁と連続して順に開弁制御（開切換制御）することになる。もちろん、燃焼開始時の目標燃焼量が燃焼能力２段又は３段以上であれば、第２能力切換弁ＳＶ２の開弁制御及び点火装置１２による点火作動制御して、炎検出装置１３で炎検知により第２燃焼領域Ｆ２の燃焼を確認した上で、第１能力切換弁ＳＶ１、又は、第１及び第３能力切換弁ＳＶ１，ＳＶ３の開弁制御を行うようにすることもできる。

以上の燃焼能力切換制御の場合、特に燃焼開始時において、第３能力切換弁ＳＶ３に開故障が万一生じていて、閉弁制御（閉切換制御）しても開状態のままに固着していたとしても、元ガス電磁弁ＳＶ０の開切換に伴い、未着火の生ガスがそのまま放出し続けるという不都合発生を回避することができる。すなわち、前記の第１及び第２燃焼領域を同時燃焼作動させるという点火制御の場合でも、第２燃焼領域のみを単独燃焼させるという点火制御の場合でも、いずれの場合であっても、まずは第２燃焼領域Ｆ２が点火装置１２により点火されるようになっているため、元ガス電磁弁ＳＶ０の開弁制御に伴い隣接する第３燃焼領域Ｆ３から燃料の生ガスが放出することになったとしても、点火された第２燃焼領域Ｆ２から即座に火移りして第３燃焼領域Ｆ３も燃焼を開始することになる（図７参照）。このため、第３能力切換弁ＳＶ３がたとえ開故障状態に陥っていたとしても、第３燃焼領域Ｆ３から生ガスが放出し続けるという事態の発生を未然に防止することができるようになる。つまり、燃焼開始時の点火制御において最小燃焼能力段である燃焼能力１段の第１燃焼領域Ｆ１を点火させるのではなくて、第２燃焼領域Ｆ２から先に点火するようにしているため、隣接する第３燃焼領域Ｆ３からの生ガス放出を回避することができる。

しかも、特に、燃焼開始時における目標燃焼量が最小燃焼能力段の１段である場合に、出湯初期の温度変動に伴う違和感をユーザーに与えることなく、安定した湯の使用を実現させることができる。すなわち、燃焼開始時の目標燃焼量がたとえ最小燃焼能力段の１段（燃焼領域Ｆ１のみの燃焼）に対応するものであったとしても、点火装置１２による点火対象の第２燃焼領域Ｆ２が１本の燃焼バーナ５１だけで構成されているため、燃焼開始時に第１及び第２燃焼領域Ｆ１，Ｆ２が共に燃焼状態になる時間が極僅かに存在したとしても、その燃焼量の相違や変動は目標燃焼量との対比において殆ど無いものとみなし得る。このため、特に燃焼開始時の目標燃焼量が最小燃焼能力１段に対応するものであったとしても、その燃焼開始時における出湯特性が大きく変動してしまうことを回避して安定した出湯特性を実現させることができる。これにより、特に目標燃焼量が最小燃焼能力段の１段である場合に、出湯の温度変動に伴う違和感をユーザーに与えることなく、安定した湯の使用を実現させることができるようになる。なお、燃焼開始時の目標燃焼量が比較的大きな段数の燃焼能力（例えば前記の４段等）に対応するものであっても、出湯初期の温度変動を可及的に抑えることで、同様にユーザーに違和感を与えることなく、安定した湯の使用を実現させることができる。

＜他の実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、前記実施形態における燃焼領域の数（６つ）や、各燃焼領域を構成する燃焼バーナ５１の本数、燃焼能力の段数（６段）等については例示であり、燃焼領域の数が３つ以上であれば、これら以外に設定することもできる。又、第２燃焼領域Ｆ２として１本の燃焼バーナ５１で構成しているが、これに限らず、隣接する最小燃焼能力段を形成しかつ炎検出装置１３により炎検出が可能な第１燃焼領域Ｆ１との対比において、２本以上とすることができる。つまり、第２燃焼領域Ｆ２を構成する燃焼バーナの本数は、第１燃焼領域Ｆ１を構成する燃焼バーナの本数より多くならない範囲で設定することができる。

５ 燃焼装置
１１ コントローラ（燃焼能力切換制御部）
１２ 点火装置
１３ 炎検出装置
５１ 燃焼バーナ
Ｆ１ 第１燃焼領域
Ｆ２ 第２燃焼領域
Ｆ３ 第３燃焼領域
ＳＶ１ 第１能力切換弁（第１切換制御弁）
ＳＶ２ 第２能力切換弁（第２切換制御弁）
ＳＶ３ 第３能力切換弁（第３切換制御弁）

Claims (6)

1. それぞれが１又は複数の燃焼バーナにより構成されて互いに独立して燃焼制御可能な複数の燃焼領域と、燃焼領域毎に燃料を個別供給切換可能に配設された複数の切換制御弁と、前記複数の燃焼領域の内から１又は２以上組み合わせて燃焼させることで複数段の燃焼能力が設定され、この燃焼能力の段数を目標燃焼量に応じて切換制御するための燃焼能力切換制御部とを備えている燃焼装置であって、
   特定の燃焼領域のみに点火可能な点火装置と、炎の有無を検出するための炎検出装置とを備え、
   前記燃焼領域は、
   第１切換制御弁の開弁により燃料供給を受けて単独燃焼することで最小燃焼段の燃焼能力１段での燃焼能力を発揮する第１燃焼領域と、第２切換制御弁の開弁により燃料供給を受けて前記点火装置により点火される第２燃焼領域と、第３切換制御弁の開弁により燃料供給を受けて燃焼しても前記炎検出装置による炎検出が不能な第３燃焼領域とを備え、かつ、これら第１〜第３の各燃焼領域は、隣接する両燃焼領域間で互いに火移り可能なように順に隣接して配置されて構成され、
   前記燃焼能力切換制御部は、
   前記第１燃焼領域に加え前記第２燃焼領域を共に燃焼作動させることで燃焼能力２段での燃焼能力に増大させ、前記第１燃焼領域に加え第２及び第３の両燃焼領域を共に燃焼作動させることで燃焼能力３段での燃焼能力に増大させるように燃焼能力の段数切換制御を行うように構成され、かつ、
   燃焼開始時であって、目標燃焼能力が前記燃焼能力１段であるときには、前記第２切換制御弁を開弁し前記点火装置により前記第２燃焼領域を点火する一方、前記第１切換制御弁を開弁して前記第１燃焼領域に火移りさせた後に、前記第２切換制御弁を閉弁することにより前記燃焼能力１段での燃焼を開始するように構成され、
   前記炎検出装置は、前記第１燃焼領域の炎、又は、前記第１及び第２の両燃焼領域の炎を検出可能に配設されている、
   ことを特徴とする燃焼装置。
2. 請求項１に記載の燃焼装置であって、
   前記第１燃焼領域は、複数の燃焼バーナにより構成されている一方、前記第２燃焼領域は、前記第１燃焼領域を構成する燃焼バーナよりも少ない数の燃焼バーナにより構成されている、燃焼装置。
3. 請求項１に記載の燃焼装置であって、
   前記第２燃焼領域は１つの燃焼バーナにより構成されている、燃焼装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の燃焼装置であって、
   前記燃焼能力切換制御部は、燃焼開始時に、前記第２切換制御弁を開弁し前記点火装置により前記第２燃焼領域を点火し、前記炎検出装置により前記第２燃焼領域での炎を検出した後に、前記第１切換制御弁を開弁して前記第１燃焼領域に火移りさせるように構成されている、燃焼装置。
5. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の燃焼装置であって、
   前記燃焼能力切換制御部は、燃焼開始時に、前記第１及び第２切換制御弁を共に開弁し前記点火装置により前記第２燃焼領域を点火することにより第１及び第２燃焼領域を共に燃焼させた後に、前記第２切換制御弁を閉弁することにより前記燃焼能力１段での燃焼を開始させるように構成されている、燃焼装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の燃焼装置であって、
   前記燃焼領域として、前記第３燃焼領域に対し前記第２燃焼領域とは逆の側で隣接する他の燃焼領域を備えている、燃焼装置。

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