JP3570228B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナへの燃料供給手段や空気供給手段を備えた燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バーナへの空気供給手段として、送風器と、該送風器からバーナへの送風通路の途中に通風度合いを制御するダンパを備えた燃焼装置が提供されている。この従来の燃焼装置では、能力小側における燃焼の余裕の拡大（赤熱防止等）を図るために、また耐風速性向上のために、前記ダンパを用いて、１〜２次比率及び空気通路抵抗（通風度合い）を２段階に切り換えている。即ち、燃焼熱量が小さい場合は、ダンパの通風度合いを小にした状態で、送風器による風量を制御することで、燃焼熱量に対応する空気量をバーナに供給し、また燃焼熱量が大の場合には、ダンパの通風度合いを大に切り換えた状態で、送風器による風量を制御することで、燃焼熱量に対応する空気量をバーナに供給している。このように、ダンパの通風度合いを大、小の２段に切り換えることで、燃焼能力小側から燃焼能力大側に至る広範な燃焼熱量に対して１つの送風器で必要な空気供給量を少量から多量に至るまで広範囲に渡って供給することを可能としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記ダンパの通風度合いを２段に切り換えるようにした従来の燃焼装置においては、ダンパの通風度合いが切り換えられる際には送風器による送風量も大きく変更する必要があることから、その切り換え時にバーナへの空気供給量が不安定になりやすく、燃焼が不安定な状態（例えばリフト現象を起こす等）になりやすい問題があった。
【０００４】
そこで本発明は上記従来の燃焼装置の問題を解消し、燃焼運転の途中でダンパの通風度合いを切り換える必要が生じた場合においても、その切り換え時において、バーナへの空気供給量に極端な変化、或いは燃料供給量に対する空気供給量の極端な過不足等が生じることによって、燃焼状態が不安定になったり、好ましくない状態になるのを防止することができる燃焼装置の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明の燃焼装置は、バーナと、該バーナへ燃料を供給する手段と、前記バーナへ空気を供給するための送風器と、該送風器からの送風途中に配置されて空気の通風度合いを制御するダンパとを少なくとも有し、燃焼運転中において、燃焼熱量が一定の切り換え基準値以上になると前記ダンパの通風度合いを大に切り換えると共に切り換え基準値未満になるとダンパの通風度合いを小に切り換え、且つ燃焼熱量とダンパの通風度合いの大、小に応じて前記送風器の風量を増減調整して、前記燃焼熱量に対応する必要空気量をバーナに供給するようにした燃焼装置であって、燃焼熱量が前記切り換え基準値以上に増加した場合には、少なくともダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換えて一定時間保持した後に更に大の位置に切り換えるように制御するコントローラを設けたことを第１の特徴としている。
また本発明の燃焼装置は、上記第１の特徴に加えて、燃焼熱量が切り換え基準値以上に増加した場合には、送風器の風量をダンパの通風度合いが大の場合における燃焼熱量に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換え、更に一定時間経過後にダンパの通風度合いを大に切り換えるように制御するコントローラを設けたことを第２の特徴としている。
また本発明の燃焼装置は、上記第１の特徴に加えて、燃焼熱量が切り換え基準値以上に増加した場合には、送風器の風量を一旦ダンパの通風度合いが大の場合における前記切り換え基準値に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換え、更に一定時間経過後に送風器の風量を通風度合いが大の場合における燃焼熱量に対応する風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを大に切り換えるように制御するコントローラを設けたことを第３の特徴としている。
また本発明の燃焼装置は、上記第１の特徴に加えて、燃焼熱量が切り換え基準値以上に増加した場合には、送風器の風量を一旦ダンパの通風度合いが大の場合における前記切り換え基準値に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換え、更に前記送風器の風量が一定風量以下になった時点で送風器の風量を通風度合いが大の場合における燃焼熱量に対応する風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを大に切り換えるように制御するコントローラを設けたことを第４の特徴としている。
また本発明の燃焼装置は、燃焼熱量が切り換え基準値未満に低下した場合には、送風器の風量を一旦ダンパの通風度合いが大の場合における前記切り換え基準値に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の大から通風度合いが小の位置に切り換え、更に一定時間後に送風器の風量を通風度合いが小における燃焼熱量に対応する風量になるように指令するコントローラを設けたことを第５の特徴としている。
また本発明の燃焼装置は、上記第１〜５の何れかに記載の特徴に加えて、切り換え基準値は、燃焼熱量が増加する場合の切り換え基準値の方を燃焼熱量が低下する場合の切り換え基準値よりも大きくすることで、両切り換え基準値間にヒステリシスを設けていることを第６の特徴としている。
また本発明の燃焼装置は、上記第１〜６の何れかに記載の特徴に加えて、瞬間加熱式給湯装置における水加熱用に用いられることを第７の特徴としている。
【０００６】
上記第１〜第７の特徴において、送風器は、送風ファンやその他、種々の形式の送風器を用いることができる。
また、バーナは、石油等の液体燃料用のバーナであっても、また燃料ガス用のバーナであってもよく、その種類を特に限定されない。
また、ダンパは、送風器から送られてくる風量の送風抵抗を大小に可変するものであり且つ一次空気と二次空気との配分比率を可変するものであれば、名称の如何を問わずダンパの範囲に入るものとする。
また、ダンパの通風度合いを切り換える基準となる切り換え基準値は、予め実験により、適当な燃焼熱量を切り換え基準値として設定しておくことになる。この切り換え基準値は、第７の特徴において開示したように、ダンパの通風度合いを小から大に切り換える場合と、ダンパの通風度合いを大から小に切り換える場合とでは、その切り換え基準値の値を異ならしめるようにするのがよいが、勿論、同じ値とすることも可能である。
また、ダンパの通風度合いを一旦切り換え途中位置に切り換える場合の、前記途中位置は、切り換え度合いの小と大との丁度中間の位置とすることができるが、丁度中間の位置でなくとも途中位置であればよい。
また、ダンパの通風度合いの切り換え途中位置に一定時間保持する場合の一定時間は、例えば一秒とする等、送風器の風量の実質的な変更に要する時間との関係において、予め実験によって適当な時間を定めておくことができる。
【０００７】
また、上記第２、第３の特徴において、送風器の風量をダンパの通風度合いが大の場合における燃焼熱量に対応した風量になるように指令するとは、コントローラにより制御指令を出すということであって、送風器による実際の風量が指令した風量になるまでには多少の時間がかかるのである。この時間は通常において、ダンパの通風度合いが実際に小から大に切り換えられるのに必要な時間よりも長時間となる。このダンパの通風度合いの実際の切り換わりと送風器の風量の実際の変更に要する時間の差が、従来の装置における燃焼不良発生の１つの原因となっていた。
【０００８】
また、上記第４の特徴において、ダンパの通風度合いを小から大に切り換える際に、送風器の風量を一旦通風度合いが大の場合の切り換え基準値に対応する低い風量になるように指令し、風量が一定風量以下になるまでダンパの通風度合いを切り換え途中位置に保持する理由は、風量がある程度まで下がった時点で、ダンパの通風度合いを大の状態に最終切り換えすることで、バーナに供給される空気の調整を急激な変化や不安定な変化を伴うことなく滑らかに行うことができる。ここで前記一定風量とは、ダンパの通度合いが大の場合における、切り換え基準値に近い比較的低い燃焼熱量に対応する風量を予め実験により設定しておく。
【０００９】
また上記第５の特徴において、一旦ダンパの通風度合いが大の場合の切り換え基準値に対応する風量になるよう指令してから一定時間後に更に送風器の風量をダンパの通風度合いが小の場合の燃焼熱量に対応する風量になるように指令することで、ダンパの通風度合いを大から小に変更した際に、バーナに供給される空気の調整を急激な変化や不安定な変化を伴うことなく滑らかに行うことができる。ここで一定時間は、送風器の風量がダンパの通風度合いが大の場合の切り換え基準値に対応する風量に近い比較的低い風量となるのに必要な時間を、予め実験によって設定しておくことができる。
【００１０】
また上記第６の特徴においては、両切り換え基準値間にヒステリシスを設けることで、ダンパがハンチング状態となって頻繁に切り換わったりするのを防止し、正確で安定した送風を可能とすることができる。
【００１１】
また上記第７の特徴においては、瞬間加熱式給湯装置において、水を瞬間加熱するための燃焼装置が安定した送風量の切り換えにより低燃焼熱量から高燃焼熱量に至る広範囲において正確で安定した熱量を提供することが可能となり、広範囲の温度領域において正確で安定した給湯を行うことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の燃焼装置の実施の形態を図１〜図５を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態例にかかる燃焼装置を備えた給湯装置の全体構成図、図２は燃焼装置の詳細図、図３は本発明の実施の形態例にかかる燃焼装置における燃焼号数とダンパの開閉と送風ファンの回転数との関係を示す図、図４は燃焼運転中におけるダンパの開閉制御と送風ファンの回転数制御を行う制御フロー図である。
【００１３】
先ず、本発明の燃焼装置を含む給湯装置の全体構成を図１、図２により説明する。
燃焼装置Ａは、熱交換缶体としての機能を兼備した形で構成されており、熱交換缶体１０内の下部に気化器２０とバーナ３０とを備え、燃料供給手段４０から送られてくる石油燃料を前記気化器２０で気化して、バーナ３０に送り、燃焼に供するようにしている。また送風器５０とダンパ６０とからなる空気供給手段によって、空気を前記気化器２０及びバーナ３０に送り、燃焼に供するようにしている。
【００１４】
前記熱交換缶体１０内の上部には給湯用回路７０の熱交換管路７２と風呂追い焚き用回路８０の熱交換管路８２とが貫通せられている。
【００１５】
前記気化器２０は、拡散羽根２１、気化ヒータ２２、気化器温度センサ２３、気化壁面２４等からなり、送られてきた石油燃料を拡散羽根２１によって周囲に飛散させながら、周囲の気化壁面２４等で気化させる。気化せられた石油燃料は混合室２５を通ってバーナ３０に導かれ、燃焼に供される。
尚、２６は混合室２５内を加温するための混合室ヒータ、２７は前記拡散羽根２１を回転させるモータ、２８は気化器２０やバーナ３０に送られるために取り入れられる空気の温度を検出する給気温度センサである。
【００１６】
前記バーナ３０には、点火器３１及び炎検出器３２が付加されており、バーナ３０を通って上昇する気化燃料が点火器３１によって点火され、燃焼される。この燃焼熱によって、前記給湯用回路７０の熱交換管路７２を通る水が加熱され、また風呂追い焚き用回路８０の熱交換管路８２を通る浴槽水が加熱せられる。
【００１７】
前記燃料供給手段４０は、図示しない石油タンクからの石油が汲み上げポンプ４１によって一旦石油サブタンク４２に蓄えられ、その石油サブタンク４２から定流量ポンプ４３によって前記気化器２０の拡散羽根２１まで導くように構成されている。
【００１８】
前記送風器５０は、送風ファン５１と駆動モータ５２とからなり、送風の風量を検出するための回転数センサ５３等を備えている。送風ファン５１を所定の回転数で回転させることで、対応する風量を供給することができる。
一方、前記ダンパ６０は前記送風器５０からの送風途中に配置され、送風器５０から送られてくる風量に対して、下流側への通風度合いを大、小の２段階に切り換える。実際には、ダンパ６０にはダンパ６０そのものの壁等に図示しない通気穴等の通気手段が設けられており、図示しない電動モータ等の駆動手段によって、ダンパ６０が通風路を閉止した状態（図２において実線で示す）で、通風度合いが小の状態となるようにしている。またダンパ６０から通風路が開放された状態（図２において破線で示す）で、通風度合いが大の状態となるようにしている。
ダンパ６０を通過した空気は一次空気として気化器２０側に送られ、更に気化器２０から混合室２５を通ってバーナ３０に供給される。またダンパ６０を通過した他の空気は二次空気としてバーナ３０に直接的に供給される。また前記二次空気の一部は無効空気となって熱交換缶体１０内に入る。
以上のようにして、バーナ３０に供給される空気は、送風器５０とダンパ６０によって所定の空気が供給されるように後述するコントローラで制御される。
【００１９】
前記給湯用回路７０においては、入水管路７１から入った水は既述した熱交換管路７２を通って加熱され、出湯管路７３に出湯される。また前記入水管路７１から出湯管路７３へ管路を短絡するバイパス管路７４が設けられており、該バイパス管路７４と前記出湯管路７３との合流点から下流が給湯管路７５となっている。給湯管路７５は途中で一般給湯管路７５ａと風呂落とし込み給湯管路７５ｂとに分岐せられている。
７６は入水流量センサ、７７は入水温度センサ、７８は出湯温度センサ、７９は給湯温度センサである。
前記燃焼装置Ａによる燃焼運転は、前記入水流量センサ７６が最低作動水量以上を検出することで開始されるようになされている。
【００２０】
前記風呂追い焚き用回路８０においては、図示しない浴槽からの浴槽水が風呂戻り管路８１から熱交換管路８２を通って加熱され、風呂往き管路８３を通って浴槽に循環するように構成されている。前記風呂落とし込み給湯管路７５ｂは前記風呂戻り管路８１と風呂往き管路８３とを短絡するバイパス管路８４に接続されている。
８５は循環ポンプ、８６は水量センサである。燃焼装置Ａによる燃焼運転は、前記水量センサ８６が最低作動水量以上を検出することで開始されるようになされている。
【００２１】
９０はコントローラで、燃焼装置Ａ及び該燃焼装置Ａを備えた給湯装置全体の制御を行うものである。
コントローラ９０によって行われる送風器５０（送風ファン５１）とダンパ６０の制御は、図３に示すように、燃焼運転中において、燃焼熱量としての燃焼号数が１２号未満から１２号以上に増加した場合にはダンパ６０を閉止から開放に切り換えるようにしている。これによってダンパ６０による通風度合いが小から大に切り換えられ、そして前記１２号はダンパ６０の通風度合いを小から大へ切り換えるための第１の切り換え基準値となる。
一方、燃焼運転中において、燃焼熱量としての燃焼号数が１０号以上から１０号未満に低下した場合にはダンパ６０を開放から閉止に切り換えるようにしている。これによってダンパ６０による通風度合いが大から小に切り換えられ、そして前記１０号はダンパ６０の通風度合いを大から小へ切り換えるための第２の切り換え基準値となる。
前記ダンパ６０による通風度合いを小から大に切り換え、或いは大から小に切り換えることによって、比較的能力の大きい送風器５０を用いて、少量の空気量から多量の空気量に至るまでの広い範囲にわたって、比較的正確な空気量を供給することが可能となる。
ここにおいて、燃焼号数とは、１リットルの水を１分間に２５℃昇温することができる燃焼熱量をいう。
また、上記においてダンパ６０を閉止から開放にする場合には第１の切り換え基準値として１２号を採用し、開放から閉止する場合には第２の切り換え基準値として１０号を採用したが、このように切り換え基準値におけるヒステリシスを設けることで空気供給のより好ましい制御ができる。が、切り換え基準値については必ずしも前記２種類の切り換え基準値によるヒステリシスを設ける必要はない。また、前記第１の切り換え基準値１２号及び第２の切り換え基準値１０号についてもその具体的な個々の数値は限定されるものではない。燃焼装置の型、規模、送風器５０の能力、ダンパ６０の形状やその他の条件によって、適当な値が予め実験によって設定されることになる。
【００２２】
次に、図４に沿って、コントローラ９０による、燃焼運転中におけるダンパ６０の開閉制御と送風器５０の風量（送風ファン５１の回転数）制御を具体的に説明する。
今、給湯装置のメイン運転スイッチがオンされること等により、燃焼装置Ａのスイッチがオンされた状態、即ち燃焼装置Ａがその燃焼運転を行うための準備ができた状態において、給湯用回路７０の入水流量センサ７６若しくは風呂追い焚き用回路８０の水量センサ８６が最低作動水量（ＭＯＱ）以上を検出する（ステップＳ１でイエス）と、コントローラ９０によって燃焼装置Ａによる燃焼が開始される（ステップＳ２）。
【００２３】
そして燃焼運転中においては、コントローラ９０は、燃焼装置Ａによる燃焼熱量（燃焼号数）が第１の切り換え基準値（１２号）未満から以上に増加したか否かを監視し（ステップＳ３）、増加した場合（ステップＳ３でイエスの場合）には、送風器５０の風量（送風ファン５１の回転数）をダンパ６０の通風度合いが大の場合（ダンパ６０が開放の場合）における前記第１の切り換え基準値（１２号）に対応する風量（回転数）になるように指令すると共に、ダンパ６０を切り換え途中位置としての半開放位置になるよう指令する（ステップＳ４）。
このステップＳ４の指令によって、送風器５０の風量（送風ファン５１の回転数）は、元の比較的大きい風量（回転数）（ダンパ６０の開口度合いが小の場合は大の場合に比べて一般に送風器５０の風量は大となる）から一旦減少傾向となる。一方、ダンパ６０もまた前記指令により通風度合いが小（ダンパ６０の閉止状態）から切り換え途中位置（半開放位置）に移動せられる。この場合において、ダンパ６０の切り換えに要する時間は通常において送風器５０、特に大型の送風ファン５１の回転数が減少するのに要する時間よりも短いことから、ダンパ６０が切り換え途中位置（半開位置）に達した時点では未だ前記送風器５０の風量はそれほど減少していない状態となる。従って、ダンパ６０が切り換え途中位置（半開位置）に達してた後も暫くその位置で保持されることで、その間に送風器５０の風量を適当な風量まで減少させることができ、その後にダンパ６０が通風度合いが大（開放）に切り換えられても、送風器５０による風量の変化をある程度ダンパ６０の通風度合いの切り換えに追従させることが可能となるのである。
【００２４】
そして前記送風器５０及びダンパ６０に対する動作指令後、一定時間経過するのを待って（ステップＳ５でイエス）、コントローラ９０はさらに送風器５０の風量（送風ファン５１の回転数）をダンパ６０の通風度合いが大の場合（ダンパ６０が開放の場合）におけるそのときの燃焼熱量に対応する風量（回転数）になるように指令すると共に、ダンパー６０を前記途中位置から通風度合いが大（ダンパ６０の開放位置）に切り換え指令する（ステップＳ６）。
このステップＳ６の指令によって、ダンパ６０は通風度合いが大（開放）に切り換えられ、また送風器５０は、前記ダンパ６０の通風度合いが大の場合における、そのときの燃焼熱量に対応する新たな風量（回転数）に向けて風量が整えられて行く。
前記ステップＳ５における一定時間は、ステップＳ４における動作指令からの一定時間とするが、例えば１秒とすることができる。この一定時間は、少なくとも前記ダンパ６０が切り換え途中位置（半開放位置）に達して後、適当な時間が保持されるような時間を、予め実験により定めておくことになる。
勿論、前記一定時間はステップＳ４における動作指令からの一定時間であるが、ダンパ６０が切り換え途中位置（半開放位置）に達してからの一定時間として、設定することも可能である。
【００２５】
尚、上記の例においては、上記第３の特徴に対応した実施態様として、ステップＳ３において、燃焼熱量が第１の切り換え基準値以上に増加した場合に、送風器の風量を一旦ダンパの通風度合いが大の場合における前記第１の切り換え基準値に対応する風量になるように指令するようにしたが、そのようにする代わりに、上記第２の特徴に対応した実施態様として、燃焼熱量が第１の切り換え基準値以上に増加した場合に、送風器の風量をダンパの通風度合いが大の場合における、燃焼熱量に対応する風量に直接的になるように指令するようにしてもよい。この場合においても、ダンパ６０を一旦切り換え途中位置に保持することで、送風器５０の風量が徐々に新しい風量に整えられて行くのに合わせた形でのダンパ６０の通風度合いの切り換えを行うことが可能となって、ダンパ６０の通風度合い切り換えの過渡期におけるバーナ３０等への供給風量が一時的に急増する等、供給風量の急激にな変動や不安定化を防止することができる。
【００２６】
また、上記図４のフローのステップＳ５においては、一定時間の経過を条件とする代わりに、上記第４の特徴に対応した実施態様として、送風器５０の風量が一定風量以下になるのを条件としてもよい。
この場合には、送風器５０の風量（送風ファン５１の回転数）が一定風量以下に下がるまでは、ダンパ６０が切り換え途中位置（半開放位置）に保持されるので、送風器５０の風量が未だ大の状態から脱していない状態にあるときにダンパ６０だけが先に通風度合いが大（開放状態）に切り換えられてしまうのを防止することができる。よってこの場合においても、ダンパ６０の通風度合いが小から大に切り換えられる際に、バーナ等へ供給される空気量が一次的に急増したり、不安定になるのを防止することができる。
前記一定風量については、例えばダンパ６０の通風度合いが大の場合における前記第１の切り換え基準値に対応する風量よりも多少大となる風量（例えば前記第１の切り換え基準値が１２号の場合には、該号数よりも燃焼号数が多少大きい１３号〜１４号程度の風量とすることができる。一定風量については予め実験等に基づいて設定しておくことになる。
【００２７】
上記図４のフローのステップＳ３において、燃焼熱量が第１の切り換え基準値以上に増加していない場合（ステップＳ３でノーの場合）には、ステップＳ７に進んで、燃焼装置Ａによる燃焼熱量（燃焼号数）が第２の切り換え基準値（１０号）以上から未満に低下したか否かを監視し（ステップＳ７）、未満に低下した場合（ステップＳ７でイエスの場合）には、送風器５０の風量（送風ファン５１の回転数）をダンパ６０の通風度合いが大の場合（ダンパ６０が開放の場合）における前記第２の切り換え基準値（１０号）に対応する風量（回転数）になるように指令すると共に、ダンパ６０を通風度合いを大（開放位置）から小（閉止位置）になるよう切り換え指令する（ステップＳ８）。
そして前記ステップＳ８での送風器５０及びダンパ６０に対する動作指令後、一定時間経過するのを待って（ステップＳ９でイエス）、コントローラ９０はさらに送風器５０の風量（送風ファン５１の回転数）をダンパ６０の通風度合いが小の場合（ダンパ６０が閉止の場合）におけるそのときの燃焼熱量に対応する風量（回転数）になるように指令する（ステップＳ１０）。
【００２８】
前記ステップＳ８の指令によって、ダンパ６０は通風度合いが小（閉止）に切り換えられ、また送風器５０は、前記ダンパ６０の通風度合いが大の場合における、第２の切り換え基準値に対応する風量に向けてその風量が減少していく傾向となる。
前記ステップＳ９における一定時間は、ステップＳ８における動作指令からの一定時間とするが、例えば０．５秒とすることができる。この一定時間は予め実験により定めておくことになる。送風器５０の風量はその間（０．５秒）に一旦適当に減少、保持せられることができる。よって、ダンパ６０の通風度合いを大から小へ切り換える際に、送風器５０の風量も同時的にダンパ６０の通風度合いが小の場合に対応する風量になるよう指令した場合においては、そのダンパ６０の切り換え過渡期において、バーナ３０等へ供給される空気量の減少の度合いに比べて燃焼熱量の減少の度合いが緩慢となって沸騰現象を生じせしめる問題が生じるが、上記ステップＳ９のようにして一旦送風器５０の風量を減少する方向に導いて、保持することで、燃焼熱量の減少の度合いとバーナ３０等への供給空気量の減少の度合いとの歩調を合わせることができ、沸騰現象等の問題が生じるのを防止することができる。
【００２９】
尚、上記ステップＳ７〜ステップＳ１０までの制御は、前記ステップＳ５における一定時間経過の条件を、送風器５０の風量が一定風量以下になるという条件に換えて、上記第４の特徴に対応した実施態様とした場合にも、適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成され、請求項１に記載の燃焼装置によれば、バーナと、該バーナへ燃料を供給する手段と、前記バーナへ空気を供給するための送風器と、該送風器からの送風途中に配置されて空気の通風度合いを制御するダンパとを少なくとも有し、燃焼運転中において、燃焼熱量が一定の切り換え基準値以上になると前記ダンパの通風度合いを大に切り換えると共に切り換え基準値未満になるとダンパの通風度合いを小に切り換え、且つ燃焼熱量とダンパの通風度合いの大、小に応じて前記送風器の風量を増減調整して、前記燃焼熱量に対応する必要空気量をバーナに供給するようにした燃焼装置であって、燃焼熱量が前記切り換え基準値以上に増加した場合には、少なくともダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換えて一定時間保持した後に更に大の位置に切り換えるように制御するコントローラを設けたので、
燃焼装置における燃焼運転中にダンパの通風度合いを小から大に切り換える際に、ダンパの通風度合いが送風器の風量の変更に先行して切り換わってしまうことよるバーナ等への供給空気量の急激な変化及び供給空気量の過渡的な不安的化を防止することができ、ダンパの通風度合いを切り換えることで能力の小から大への広範な範囲での燃焼を可能とした燃焼装置において、前記ダンパの通風度合い切り換えの際における供給風量の急激な変化や不安定化を防止して、安定した燃焼を確保することができる。
また請求項２に記載の燃焼装置によれば、上記請求項１に記載の構成による効果に加えて、燃焼熱量が切り換え基準値以上に増加した場合には、送風器の風量をダンパの通風度合いが大の場合における燃焼熱量に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換え、更に一定時間経過後にダンパの通風度合いを大に切り換えるように制御するコントローラを設けたので、
ダンパの通風度合いの切り換えと比べて風量の変更が素早く進行しない送風器を用いている場合であっても、ダンパの通風度合いを小から大に切り換える際、送風器における風量の変更の進行に合わせてダンパの通風度合いを切り換え途中位置に一旦保持することができ、よってダンパだけが先に通風度合いが大となることによる、バーナへの過渡期な供給空気量の急増や或いは不安定化を予防することができる。よってダンパの通風度合いを切り換えることで能力の小から大への広範な範囲での燃焼を可能とした燃焼装置において、前記ダンパの通風度合い切り換えの際における燃焼の不安定化を予防し、安定した燃焼を確保することができる。
また請求項３に記載の燃焼装置によれば、上記請求項１に記載の構成による効果に加えて、燃焼熱量が切り換え基準値以上に増加した場合には、送風器の風量を一旦ダンパの通風度合いが大の場合における前記切り換え基準値に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換え、更に一定時間経過後に送風器の風量を通風度合いが大の場合における燃焼熱量に対応する風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを大に切り換えるように制御するコントローラを設けたので、
ダンパの通風度合いの切り換えと比べて風量の変更が素早く進行しない送風器を用いている場合であっても、ダンパの通風度合いを小から大に切り換える際、送風器の風量を一旦減少させる方向に導きながら、且つダンパの通風度合いも小から大への途中位置に暫く保持することができ、よって、ダンパの通風度合いを小から大に切り換える際に、その通風度合いの切り換えを一旦途中で保持することよるバーナ等への供給空気量の過渡的な急増加或いは過渡的な不安定化の防止効果に加えて、送風器からの風量を通風度合いの増加切り換えに伴って一旦減少させることによるバーナ等への供給空気量の過渡的な急増加や不安定化の防止効果をも発揮させることができる。よってダンパの通風度合いを切り換えることで能力の小から大への広範な範囲での燃焼を可能とした燃焼装置において、前記ダンパの通風度合いの切り換えの際における燃焼の不安定化を一層効果的に予防し、安定した燃焼を確保することができる。
また請求項４に記載の燃焼装置によれば、上記請求項１に記載の構成による効果に加えて、燃焼熱量が切り換え基準値以上に増加した場合には、送風器の風量を一旦ダンパの通風度合いが大の場合における前記切り換え基準値に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換え、更に前記送風器の風量が一定風量以下になった時点で送風器の風量を通風度合いが大の場合における燃焼熱量に対応する風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを大に切り換えるように制御するコントローラを設けたので、
ダンパの通風度合いの切り換えと比べて風量の変更が素早く進行しない送風器を用いている場合であっても、ダンパの通風度合いを小から大に切り換える際、送風器の風量を一旦減少させる方向に導きながら、且つダンパの通風度合いも小から大への途中位置に暫く保持し、且つ前記送風器の風量が一定風量以下まで低下した時点で、ダンパの通度合いを途中位置から大に切り換えることができ、上記請求項３の構成による効果と同様の効果を一層確実に奏することができる。
また請求項５に記載の燃焼装置によれば、上記請求項１〜４の何れかに記載の構成による効果に加えて、燃焼熱量が切り換え基準値未満に低下した場合には、送風器の風量を一旦ダンパの通風度合いが大の場合における前記切り換え基準値に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の大から通風度合いが小の位置に切り換え、更に一定時間後に送風器の風量を通風度合いが小における燃焼熱量に対応する風量になるように指令するコントローラを設けたので、
ダンパの通風度合いを大から小へ切り換える際に、一旦送風器の風量を減少する方向に導いて一定時間保持することで、バーナにおける燃焼熱量の減少に対して供給空気量の減少の歩調を合わせることができ、よって、変更過渡期において燃焼熱量が要求熱量よりも大きくなって過渡的な沸騰現象等が生じるのを防止することができる。即ち、ダンパの切り換え過渡期における燃焼運転の不安定さを解消して燃焼装置の安定した燃焼運転を確保することができる。
また請求項６に記載の燃焼装置によれば、上記請求項１〜５の何れかに記載の構成による効果に加えて、切り換え基準値は、燃焼熱量が増加する場合の切り換え基準値の方を燃焼熱量が低下する場合の切り換え基準値よりも大きくすることで、両切り換え基準値間にヒステリシスを設けているので、
ダンパがハンチング状態となって頻繁に切り換わったりするのを防止することができ、結果として正確で安定した送風を可能とし、安定した燃焼運転を行うことができる。
また請求項７に記載の燃焼装置によれば、上記請求項１〜６の何れかに記載の構成による効果に加えて、瞬間加熱式給湯装置における水加熱用に用いられるので、
低燃焼熱量から高燃焼熱量に至る広範囲において正確で安定した熱量を提供して、正確で安定した温度の温水を瞬間供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例にかかる燃焼装置を備えた給湯装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態例にかかる燃焼装置の詳細図である。
【図３】本発明の実施の形態例にかかる燃焼装置における燃焼号数とダンパの開閉と送風ファンの回転数との関係を示す図である。
【図４】燃焼運転中におけるダンパの開閉制御と送風ファンの回転数制御を行う制御フロー図である。
【符号の説明】
Ａ 燃焼装置
１０ 熱交換缶体
２０ 気化器
３０ バーナ
４０ 燃料供給手段
５０ 送風器
５１ 送風ファン
６０ ダンパ
７０ 給湯用回路
８０ 風呂追い焚き用回路
９０ コントローラ

Claims (7)

1. バーナと、該バーナへ燃料を供給する手段と、前記バーナへ空気を供給するための送風器と、該送風器からの送風途中に配置されて空気の通風度合いを制御するダンパとを少なくとも有し、燃焼運転中において、燃焼熱量が一定の切り換え基準値以上になると前記ダンパの通風度合いを大に切り換えると共に切り換え基準値未満になるとダンパの通風度合いを小に切り換え、且つ燃焼熱量とダンパの通風度合いの大、小に応じて前記送風器の風量を増減調整して、前記燃焼熱量に対応する必要空気量をバーナに供給するようにした燃焼装置であって、
   燃焼熱量が前記切り換え基準値以上に増加した場合には、少なくともダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換えて一定時間保持した後に更に大の位置に切り換えるように制御するコントローラを設けたことを特徴とする燃焼装置。
2. 燃焼熱量が切り換え基準値以上に増加した場合には、送風器の風量をダンパの通風度合いが大の場合における燃焼熱量に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換え、更に一定時間経過後にダンパの通風度合いを大に切り換えるように制御するコントローラを設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
3. 燃焼熱量が切り換え基準値以上に増加した場合には、送風器の風量を一旦ダンパの通風度合いが大の場合における前記切り換え基準値に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換え、更に一定時間経過後に送風器の風量を通風度合いが大の場合における燃焼熱量に対応する風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを大に切り換えるように制御するコントローラを設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
4. 燃焼熱量が切り換え基準値以上に増加した場合には、送風器の風量を一旦ダンパの通風度合いが大の場合における前記切り換え基準値に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の小から一旦切り換え途中位置に切り換え、更に前記送風器の風量が一定風量以下になった時点で送風器の風量を通風度合いが大の場合における燃焼熱量に対応する風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを大に切り換えるように制御するコントローラを設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
5. 燃焼熱量が切り換え基準値未満に低下した場合には、送風器の風量を一旦ダンパの通風度合いが大の場合における前記切り換え基準値に対応した風量になるように指令すると共にダンパの通風度合いを元の大から通風度合いが小の位置に切り換え、更に一定時間後に送風器の風量を通風度合いが小における燃焼熱量に対応する風量になるように指令するコントローラを設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の燃焼装置。
6. 切り換え基準値は、燃焼熱量が増加する場合の切り換え基準値の方を燃焼熱量が低下する場合の切り換え基準値よりも大きくすることで、両切り換え基準値間にヒステリシスを設けていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の燃焼装置。
7. 瞬間加熱式給湯装置における水加熱用に用いられることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の燃焼装置。

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