JP6568465B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

本発明は、バーナーに向けて複数のノズルが設けられたマニホールドに燃料ガスを供給し、ノズルから噴射される燃料ガスをバーナーで燃焼させる燃焼装置に関する。

給湯器や暖房機などに搭載されて、バーナーで燃料ガスを燃焼させる燃焼装置が知られている。燃焼装置では、バーナーに向けて設けられた複数のノズルに燃料ガスを分配するマニホールドを備えたものがあり、マニホールドに燃料ガスを供給するためのガス流路には、ガス流路を開閉したり、燃料ガスの流量を調整したりするための流路弁が設けられている。例えば、特許文献１の燃焼装置では、ガス流路を開閉する上流側の電磁弁と下流側の電磁弁との間に、燃料ガスの流量を制御する比例弁が設けられている。比例弁への印加電流によって比例弁の弁開度を切り換えると、燃料ガスの流量が変化するので、バーナーの生成熱量を変更することが可能である。また、こうした燃焼装置の点火時には、爆発的な着火を防止するために、必要とされる熱量に拘わらず、比例弁を所定の弁開度に抑えておくのが一般的である。

特開平８−２４７４５４号公報

しかし、上述した燃焼装置では、マニホールドでの結露によってノズルが水滴で塞がれてしまう水封が生じることがあり、その結果、点火時に複数のノズルの一部からバーナーに燃料ガスが噴射されずに点火不良を起こすという問題があった。

この発明は従来の技術における上述した課題に対応してなされたものであり、マニホールドのノズルの水封に起因する点火不良の発生を抑制することが可能な燃焼装置の提供を目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の燃焼装置は次の構成を採用した。すなわち、
バーナーに向けて複数のノズルが設けられ、該ノズルに燃料ガスを分配するマニホールドと、
前記マニホールドに燃料ガスを供給するガス流路と、
前記ガス流路に設置されて、弁開度に応じて燃料ガスの流量を変化させる流路弁と、
前記流路弁を制御する弁制御部と
を備え、前記ノズルから噴射される燃料ガスを前記バーナーで燃焼させる燃焼装置において、
前記弁制御部は、前記流路弁を点火時よりも大きい弁開度で所定時間開弁させて前記マニホールドに燃料ガスを供給する加圧処理を、点火処理の前に実行する
ことを特徴とする。

このような本発明の燃焼装置では、加圧処理において点火時よりも大流量の燃料ガスをマニホールドに供給し、大きな圧力をノズルにかけることで、ノズルを塞ぐ水滴を吹き飛ばすことができる。こうしてノズルの水封を解消しておけば、その後の点火処理ではノズルからバーナーに燃料ガスが適切に噴射されるので、点火不良の発生を抑制することが可能となる。

上述した本発明の燃焼装置では、流路弁として、弁孔よりも上流側の燃料ガスと接するダイヤフラムで支持されて弁孔を塞ぐ弁体を、弁孔に対して下流側に移動させることで、弁開度を変更可能な比例弁と、比例弁よりも上流側でガス流路を開閉する元弁と、比例弁よりも下流側でガス流路を開閉する末弁とを備えることとして、弁制御部は、加圧処理として、末弁を開弁させると共に、比例弁を点火時よりも大きい弁開度で開弁させた状態で、元弁を開弁させるようにしてもよい。

周知のように比例弁は、ダイヤフラムに支持された弁体が上流側の圧力変化に応じて変位することにより、下流側の圧力変化を抑制する機能を有している。そのため、上流側の圧力が上昇すると、下流側の圧力上昇が抑制されるものの、弁体の変位は、上流側の圧力変化に僅かに遅れて起こる。そこで、末弁および比例弁を先に開弁しておき、元弁を最後に開弁することにより、瞬間的に上流側と同等の圧力を下流側に加えることができるので、元弁よりも後に比例弁や末弁を開弁する場合よりも、ノズルにかかる圧力を大きくして、ノズルの水封を解消する効果を高めることができる。

また、こうした本発明の燃焼装置では、点火処理の後にバーナーで着火を検知する着火検知部を備えることとして、弁制御部は、着火検知部で着火が検知されなかった場合に、次回の点火処理の前に加圧処理を実行するようにしてもよい。

このようにすれば、最初の点火処理の際にノズルの水封が生じていない場合には、加圧処理を省略できるので、バーナーへ点火を迅速に完了することが可能となる。一方、ノズルの水封が生じていた場合（着火しなかった場合）には、加圧処理を行うことによって、次回の点火処理の際に点火不良の発生を抑制することができる。

また、こうした本発明の燃焼装置では、バーナーを収容する燃焼室から排気するための排気通路と、バーナーに向けて送風するファンとを備えることとして、弁制御部は、加圧処理の後に、ファンが作動した状態で、所定のパージ時間に亘ってマニホールドへの燃料ガスの供給を流路弁で停止させるようにしてもよい。

このようにパージ時間を設けておき、ノズルの加圧のために供給した燃料ガスをファンの送風によって燃焼室から放出すれば、加圧処理の後の点火処理で爆発的な着火が起こることはなく、安全に点火することができる。

上述した本発明の燃焼装置では、排気通路の閉塞を検知する閉塞検知部を備えることとして、弁制御部は、排気通路の閉塞が検知された場合には、加圧処理を実行しないようにしてもよい。

このようにすれば、加圧処理で供給した燃料ガスが燃焼室内に溜まって爆発的な着火が起こるようなことはなく、加圧処理の安全を保障することができる。

本実施例の燃焼装置１００を搭載した給湯器１の構成を示した説明図である。 本実施例の燃焼装置１００に搭載された比例弁１４０の内部構造を示した断面図である。 本実施例の燃焼装置１００に搭載されたマニホールド１２０の構造を示した説明図である。 本実施例の制御部１７０が実行する点火制御処理の前半部分のフローチャートである。 本実施例の制御部１７０が実行する点火制御処理の後半部分のフローチャートである。 点火制御処理の中で実行される加圧処理のフローチャートである。

図１は、本実施例の燃焼装置１００を搭載した給湯器１の構成を示した説明図である。まず、燃焼装置１００は、燃焼室１０２内に収容された複数（本実施例では１５本）のバーナー１１０や、バーナー１１０に向けて複数のノズル１２２が設けられ、ノズル１２２に燃料ガスを分配するマニホールド１２０や、マニホールド１２０に燃料ガスを供給するためのガス流路１３０などを備えている。

ガス流路１３０には、ガス流路１３０を開閉する元弁１３２と、元弁１３２よりも下流側でガス流路１３０を通過する燃料ガスの流量を調整する比例弁１４０とが設けられている。また、本実施例の燃焼装置１００では、複数（１５本）のバーナー１１０が３つのバーナー群に分けられていることと対応して、比例弁１４０よりも下流側でガス流路１３０が３つに分岐しており、３本のバーナー１１０で構成される第１バーナー群に対応する分岐路を開閉する第１切換弁１３４ａと、５本のバーナー１１０で構成される第２バーナー群に対応する分岐路を開閉する第２切換弁１３４ｂと、７本のバーナー１１０で構成される第３バーナー群に対応する分岐路を開閉する第３切換弁１３４ｃとを備えている。尚、本実施例の切換弁１３４は、本発明の「末弁」に相当している。

本実施例の燃焼装置１００では、３つの切換弁１３４ａ〜１３４ｃの開閉を制御して何れのバーナー群に燃料ガスを供給するかによって、生成熱量（給湯能力）を切り換えることが可能である。例えば、必要とされる熱量が最小の場合は、第１切換弁１３４ａのみを開弁する。一方、必要とされる熱量が最大の場合は、３つの切換弁１３４ａ〜１３４ｃの全てを開弁する。そして、その間の熱量が必要な場合は、３つの切換弁１３４ａ〜１３４ｃの中から適宜に１つ又は２つを選択して開弁する。

また、燃焼室１０２には、バーナー１１０に燃焼用空気を供給するファン１６０や、イグナイタ１６２の作動によって発生させた高電圧の放電で火花を飛ばす点火プラグ１６４や、バーナー１１０での着火（火炎）を検知するフレームロッド１６６などが設けられている。尚、本実施例のフレームロッド１６６は、本発明の「着火検知部」に相当している。

さらに、燃焼装置１００は、燃焼を制御する制御部１７０を搭載しており、元弁１３２、比例弁１４０、３つの切換弁１３４ａ〜１３４ｃ、ファン１６０、イグナイタ１６２、およびフレームロッド１６６が制御部１７０に接続されている。尚、本実施例の元弁１３２、比例弁１４０、切換弁１３４は、本発明の「流路弁」に相当しており、これらを制御する本実施例の制御部１７０は、本発明の「弁制御部」に相当している。

燃焼室１０２の上方には、熱交換器２００が設けられている。熱交換器２００の一端には給水通路２０４が接続されており、熱交換器２００の他端には給湯通路２０８が接続されている。給水通路２０４を通じて供給された上水は、熱交換器２００でバーナー１１０の燃焼排気との熱交換によって加熱された後、湯となって給湯通路２０８に流出する。給水通路２０４には、給水通路２０４内の水の流れを検知する水流センサー２０６が設けられており、この水流センサー２０６は制御部１７０に接続されている。給湯器１の使用者が給湯通路２０８に設けられたカラン２１０を開けるなどして熱交換器２００に水が供給されると、水流センサー２０６で水の流れが検知されることによって、バーナー１１０で燃焼が開始される。

また、熱交換器２００の上方には、排気口３００が設けられている。バーナー１１０の燃焼排気は、ファン１６０の送風によって上方に送られ、熱交換器２００を通過すると、排気口３００から給湯器１の外部に吐出される。

図２は、本実施例の燃焼装置１００に搭載された比例弁１４０の内部構造を示した断面図である。図示されるように比例弁１４０には、燃料ガスが流入する入口１４１と、燃料ガスが流出する出口１４２とを連通する弁孔１４３が形成された弁座１４４や、出口１４２側から弁座１４４に当接することで弁孔１４３を塞ぐ弁体１４５が設けられている。また、弁座１４４よりも入口１４１側には、弁孔１４３に対向して燃料ガスと接するダイヤフラム１４８が設けられている。弁体１４５は、弁軸１４６を介してダイヤフラム１４８で支持されており、弁軸１４６の先端１４６ａがダイヤフラム１４８の貫通孔に挿通されている。

ダイヤフラム１４８に対して弁体１４５とは反対側には、弁体１４５を駆動するためのアクチュエーター１５０が設けられている。アクチュエーター１５０は、電線を円筒形に巻回した電磁コイル１５１と、電磁コイル１５１の内側に挿入されて中心軸方向に移動可能な可動鉄心１５２とを備えており、可動鉄心１５２の一端が弁軸１４６の先端１４６ａに当接している。

こうした比例弁１４０では、電磁コイル１５１に通電すると、電流値に応じて発生する磁力によって可動鉄心１５２が上昇することで、弁軸１４６を出口１４２側に移動させる。すると、弁体１４５が弁座１４４から離れて比例弁１４０が開弁状態となり、電流値が大きいほど弁体１４５と弁座１４４との隙間（弁孔１４３の開口面積、弁開度）が大きくなるので、燃料ガスの流量が増加する。

また、比例弁１４０では、弁軸１４６を介してダイヤフラム１４８に支持された弁体１４５が入口１４１側の燃料ガスの圧力の変化に応じて変位することにより、出口１４２側の燃料ガスの圧力の変化を抑制することができるので、出口１４２側の燃料ガスの圧力を、電磁コイル１５１に通電する電流値に応じた圧力に制御することが可能である。例えば、入口１４１側の燃料ガスの圧力が上昇すると、ダイヤフラム１４８が外側に膨らみ、それに伴って弁体１４５が入口１４１側に移動するので、弁孔１４３の開口面積が小さくなる。その結果、燃料ガスの流量が抑えられて、出口１４２側の燃料ガスの圧力上昇が抑制される。これとは逆に、入口１４１側の燃料ガスの圧力が低下すると、ダイヤフラム１４８が内側に引っ込むのに伴って弁体１４５が出口１４２側に移動して弁座１４４から離れるので、燃料ガスの流量が増加して出口１４２側の燃料ガスの圧力低下が抑制される。

さらに、比例弁１４０は、ガス流路１３０の元弁１３２と切換弁１３４との間に設置されていることから、給湯器１が使用されていない（元弁１３２および切換弁１３４が閉弁している）間に、燃料ガスがダイヤフラム１４８を透過して抜けることにより、元弁１３２と切換弁１３４との間が負圧になることがある。この場合、負圧によってダイヤフラム１４８が内側に引き込まれるのに伴い、弁体１４５が弁座１４４から離れるので、比例弁１４０は開弁した状態となる。

図３は、本実施例の燃焼装置１００に搭載されたマニホールド１２０の構造を示した説明図である。まず、図３（ａ）には、マニホールド１２０をバーナー１１０側から見た斜視図が示されている。本実施例のマニホールド１２０は、２枚の板状部材を合わせて形成されており、バーナー１１０側の面には、バーナー１１０に向かって突出したノズル１２２が上下一対でバーナー１１０と同数組（本実施例では１５組）設けられている。これらノズル１２２の先端には、ノズル孔１２２ｈが開口している。また、ノズル１２２の下方には、ガス流路１３０の分岐の開閉を切り換える前述した３つの切換弁１３４ａ〜１３４ｃが設けられている。

また、本実施例のバーナー１１０は、図３（ａ）に示されるように、一対の板状部材を合わせて形成され、扁平な形状になっている。このバーナー１１０には、上端部に複数の炎口１１２が設けられているとともに、マニホールド１２０側の端部に上下一対のガス流入口１１４が設けられており、一対の板状部材の間に形成された混合通路１１６によってガス流入口１１４と炎口１１２とが接続されている。そして、マニホールド１２０およびバーナー１１０を燃焼装置１００に設置した状態では、マニホールド１２０の上下一対のノズル１２２と、バーナー１１０の上下一対のガス流入口１１４とが向き合うように配置されている。尚、図３（ａ）では、１つのバーナー１１０についてのみ例示したが、上下一対のノズル１２２組の各々にバーナー１１０が設けられている。

図３（ｂ）には、バーナー１１０と平行な面でマニホールド１２０を切断した断面図が示されている。図示されるようにマニホールド１２０の２枚の板状部材の間には、分配通路１２６が形成されており、本実施例の燃焼装置１００では、前述した３つのバーナー群に対応して３つの分配通路１２６が形成されている。各分配通路１２６はガス流通孔１２４を介してガス流路１３０と連通しており、前述した３つの切換弁１３４ａ〜１３４ｃが対応するガス流通孔１２４を開閉するようになっている。従って、３つの切換弁１３４ａ〜１３４ｃの開閉を制御することによって、燃料ガスを供給する分配通路１２６を変更することが可能である。

複数のノズル１２２の各々のノズル孔１２２ｈは分配通路１２６に連通しており、切換弁１３４を開弁すると、ガス流通孔１２４から流入した燃料ガスが分配通路１２６を通ってノズル１２２に供給される。そして、ノズル１２２から燃料ガスが噴出すると、燃焼用空気を吸い込みながらバーナー１１０のガス流入口１１４に流入し、混合通路１１６を通過する燃料ガスと燃焼用空気とが混合されて、バーナー１１０の上端部の炎口１１２で混合ガスの燃焼が行われる。

このような構成の燃焼装置１００では、マニホールド１２０で結露することによってノズル孔１２２ｈが水滴で塞がれてしまう水封が生じることがある。そして、点火時に水封によってノズル１２２から燃料ガスが噴射されないことにより、対応するバーナー１１０では点火不良となってしまう。そこで、本実施例の燃焼装置１００では、ノズル１２２の水封に起因する点火不良の発生を抑制するために、制御部１７０が以下のような点火制御処理を実行している。

図４および図５は、本実施例の制御部１７０が実行する点火制御処理のフローチャートである。この処理は、バーナー１１０で燃焼を開始する際に実行される。点火制御処理では、まず、再点火であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ１００）。本実施例では、前回の失火（フレームロッド１６６が火炎を検知しなくなった時点）から所定時間（例えば８分）内であれば、再点火と判断し、所定時間が経過していれば、再点火ではないと判断する。

再点火ではない場合は（ＳＴＥＰ１００：ｎｏ）、ファン１６０を作動させて（ＳＴＥＰ１０２）、ファン１６０の電流値を基準値と比較するファン電流チェックの結果が正常であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ１０４）。ここで、仮に排気口３００が詰まるなどして、燃焼室１０２から排気口３００までの排気通路が閉塞している場合、ファン１６０を作動させても排気口３００から空気が吐出されず、排気通路内で空気が滞留するので、空気を送るファン１６０の仕事量が減少して電流値が低下する傾向にある。そのため、ファン１６０の電流値が基準値よりも低下していることに基づいて、排気通路の閉塞を検知することができる。尚、ファン１６０の電流値に基づいて排気通路の閉塞を検知する処理は制御部１７０で行われることから、本実施例の制御部１７０は、本発明の「閉塞検知部」に相当している。また、排気通路の閉塞を検知する方法は、ファン１６０の電流値を用いる方法に限られず、他の方法であってもよい。

そして、ファン電流チェックの結果、ファン１６０の電流値が基準値よりも低く、異常（排気通路の閉塞）がある場合は（ＳＴＥＰ１０４：ｎｏ）、図示しない表示部にエラー表示を行う等によって異常を報知し（ＳＴＥＰ１０６）、点火制御処理を終了する。

一方、ファン電流チェックの結果、ファン１６０の電流値が低下しておらず、正常である場合は（ＳＴＥＰ１０４：ｙｅｓ）、以下の通常点火処理を行う。まず、３つの切換弁１３４ａ〜１３４ｃのうち、第１切換弁１３４ａのみを開弁する（ＳＴＥＰ１０８）。本実施例の燃焼装置１００では、点火プラグ１６４が第１バーナー群を点火対象に設置されていることから、点火に際しては、第１バーナー群に対応する第１切換弁１３４ａを開弁する。そして、前述したように給湯器１が使用されていない間に比例弁１４０のダイヤフラム１４８から燃料ガスが抜けて、元弁１３２と切換弁１３４との間が負圧になっている場合でも、第１切換弁１３４ａを開弁することによって負圧が解消されるので、比例弁１４０を閉弁状態に戻すことができる。

続いて、元弁１３２を開弁した後（ＳＴＥＰ１１０）、イグナイタ１６２をＯＮにすることで、点火プラグ１６４で火花を飛ばしながら（ＳＴＥＰ１１２）、比例弁１４０を所定の点火開度で開弁する（ＳＴＥＰ１１４）。この点火開度は、燃料ガスの過度の供給によって爆発的な着火とならないように、電磁コイル１５１に通電する電流値が予め設定されている。

こうして通常点火処理を実行したら、フレームロッド１６６で着火（火炎）が検知されたか否かを判断する（ＳＴＥＰ１１６）。そして、着火が検知された場合は（ＳＴＥＰ１１６：ｙｅｓ）、バーナー１１０で燃焼が正常に開始されたので、点火制御処理を終了して、燃焼を制御する処理（燃焼制御処理）へ移行する。尚、燃焼制御処理では、必要とされる熱量（給湯能力）に応じて３つの切換弁１３４ａ〜１３４ｃの開閉を切り換えたり、フレームロッド１６６で燃焼状態や失火を検知したりする処理が行われる。

これに対して、着火が検知されなかった場合は（ＳＴＥＰ１１６：ｎｏ）、バーナー１１０で未だ燃焼が開始されておらず、ノズル１２２の水封が生じている疑いがある。そこで、イグナイタ１６２をＯＦＦに戻し（ＳＴＥＰ１１８）、元弁１３２、比例弁１４０、切換弁１３４の全てを閉弁したら（ＳＴＥＰ１２０）、ノズル１２２の水封を解消するために、加圧処理を実行する（図５のＳＴＥＰ１２２）。

また、前述したＳＴＥＰ１００において、前回の失火から所定時間内の再点火であった場合も（ＳＴＥＰ１００：ｙｅｓ）、ノズル１２２の水封に起因する失火であった疑いがあるため、そのまま加圧処理を実行する（ＳＴＥＰ１２２）。

図６は、点火制御処理の中で実行される加圧処理のフローチャートである。加圧処理では、まず、ファン電流チェックの結果が正常であるか否かを判断する（ＳＴＥＰ１５０）。この処理は、前述のＳＴＥＰ１０４と同様であり、ファン１６０の電流値に基づいて、排気通路の閉塞を検知する。ファン電流チェックの結果、異常（排気通路の閉塞）がある場合は（ＳＴＥＰ１５０：ｎｏ）、異常を報知して（ＳＴＥＰ１５２）、そのまま加圧処理および点火制御処理を終了する。

一方、ファン電流チェックの結果、正常である場合は（ＳＴＥＰ１５０：ｙｅｓ）、比例弁１４０を最大開度で開弁すると同時に、第１切換弁１３４ａおよび第２切換弁１３４ｂを開弁する（ＳＴＥＰ１５４）。比例弁１４０の最大開度は、点火開度よりも大きくなるように、電磁コイル１５１に通電する電流値が点火時の電流値よりも大きく設定されている。また、本実施例の燃焼装置１００では、フレームロッド１６６が第１バーナー群および第２バーナー群を検知対象に設置されており、第１バーナー群および第２バーナー群に対応するノズル１２２の水封を優先して解消するために、第１切換弁１３４ａおよび第２切換弁１３４ｂを開弁する。

こうして比例弁１４０を最大開度で開弁すると共に、第１切換弁１３４ａおよび第２切換弁１３４ｂを開弁した状態で、元弁１３２を開弁する（ＳＴＥＰ１５６）。これにより、点火時に比べてマニホールド１２０に供給される燃料ガスの流量を増やし、大きな圧力をノズル１２２にかけることができるので、ノズル孔１２２ｈを塞いでいる水滴を吹き飛ばすことが可能となる。

また、前述したように比例弁１４０は、入口１４１側の圧力が上昇すると、出口１４２側の圧力上昇を抑制する機能を有するものの、ダイヤフラム１４８に支持された弁体１４５の変位は、入口１４１側の圧力の変化に僅かに遅れて起こる。そこで、比例弁１４０および切換弁１３４を先に開弁しておき、元弁１３２を最後に開弁することにより、瞬間的に入口１４１側と同等の圧力を出口１４２側に加えることができるので、元弁１３２よりも後に比例弁１４０や切換弁１３４を開弁する場合よりも、ノズル１２２にかかる圧力を大きくすることができる。尚、元弁１３２の開弁が最後であれば、比例弁１４０および切換弁１３４の開弁順序は特に限定されないが、本実施例のように比例弁１４０および切換弁１３４を同時に開弁すれば、加圧処理に要する時間の短縮を図ることができる。

続いて、比例弁１４０の弁開度を、次回の点火時に備えて点火開度まで縮小した後（ＳＴＥＰ１５８）、元弁１３２を閉弁する（ＳＴＥＰ１６０）。尚、ＳＴＥＰ１５６で元弁１３２を開弁してからＳＴＥＰ１６０で閉弁するまでの時間は、燃料ガスの消費を抑えるために短時間であることが望ましく、例えば０．３秒に設定することができる。

こうして元弁１３２を閉弁したら、所定のパージ時間が経過したか否かを判断し（ＳＴＥＰ１６２）、パージ時間が経過していない場合は（ＳＴＥＰ１６２：ｎｏ）、パージ時間が経過するまで待機する。このパージ時間は、ノズル１２２に加圧するために供給した燃料ガスをファン１６０の送風によって燃焼室１０２から放出するために設定されている。このようなバージ時間を設けておくことによって、加圧処理後の次回の点火時に爆発的な着火が起こることはなく、安全に点火することができる。また、前述したように加圧処理の開始直後に、ファン電流チェックを行い（ＳＴＥＰ１５０）、排気通路が閉塞している場合には、上述した加圧処理を実行しないので、燃焼室１０２内に燃料ガスが溜まって爆発的な着火が起こるようなことはなく、加圧処理の安全を保障することができる。

その後、パージ時間が経過した場合は（ＳＴＥＰ１６２：ｙｅｓ）、加圧処理を終了して、図５の点火制御処理に復帰する。

図５の点火制御処理では、加圧処理（ＳＴＥＰ１２２）から復帰すると、以下のリトライ点火処理を行う。まず、前述の加圧処理で開弁した第１切換弁１３４ａおよび第２切換弁１３４ｂのうち、点火対象の第１バーナー群に対応する第１切換弁１３４ａを残して、第２切換弁１３４ｂを閉弁する（ＳＴＥＰ１２４）。

続いて、イグナイタ１６２をＯＮにすることで、点火プラグ１６４で火花を飛ばしながら（ＳＴＥＰ１２６）、元弁１３２を開弁する（ＳＴＥＰ１２８）。前述の加圧処理では、比例弁１４０の弁開度を点火開度に縮小し（図６のＳＴＥＰ１５８参照）、比例弁１４０の開弁を維持しているので、ＳＴＥＰ１２８で元弁１３２を開弁すると、バーナー１１０に燃料ガスが供給される。尚、加圧処理で比例弁１４０を一旦閉弁することとして、リトライ点火処理で改めて比例弁１４０を点火開度で開弁してもよいが、本実施例のように加圧処理で予め比例弁１４０を点火開度にしておけば、リトライ点火処理に要する時間の短縮を図ることができる。

こうしてリトライ点火処理を実行したら、フレームロッド１６６で着火（火炎）が検知されたか否かを判断し（ＳＴＥＰ１３０）、着火が検知された場合は（ＳＴＥＰ１３０：ｙｅｓ）、点火制御処理を終了して、燃焼制御処理へ移行する。

これに対して、着火が検知されなかった場合は（ＳＴＥＰ１３０：ｎｏ）、イグナイタ１６２をＯＦＦに戻し（ＳＴＥＰ１３２）、元弁１３２、比例弁１４０、切換弁１３４の全てを閉弁した後（ＳＴＥＰ１３４）、点火不良や失火（燃焼不良）によって点火を繰り返した回数（リトライ回数）が所定の上限回数に達したか否かを判断する（ＳＴＥＰ１３６）。本実施例では、上限回数が９回に設定されており、リトライ回数が上限回数に達していない場合は（ＳＴＥＰ１３６：ｎｏ）、ＳＴＥＰ１２２に戻って再び加圧処理（図６参照）を実行した後、リトライ点火処理（ＳＴＥＰ１２４〜ＳＴＥＰ１２８）を繰り返す。

そして、リトライ回数が上限回数に達した場合は（ＳＴＥＰ１３６：ｙｅｓ）、給湯器１に何らかの異常があるものと判断し、異常を報知して（ＳＴＥＰ１３８）、点火制御処理を終了する。

以上に説明したように本実施例の燃焼装置１００では、加圧処理において点火時よりも大流量の燃料ガスをマニホールド１２０に供給し、大きな圧力をノズル１２２にかけることで、ノズル孔１２２ｈを塞ぐ水滴を吹き飛ばすようになっている。こうしてノズル１２２の水封を解消すれば、その後の点火では、ノズル１２２からバーナー１１０に燃料ガスが適切に噴射されるので、点火不良の発生を抑制することができる。

以上、本実施例の燃焼装置１００について説明したが、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

例えば、前述した実施例では、ガス流路１３０に比例弁１４０を設置していたが、燃料ガスの流量を調整することが可能であれば、比例弁１４０に限られず、モーターの回転によって弁開度を調整可能なモーター弁などであってもよい。また、前述した実施例では、ガス流路１３０に元弁１３２、比例弁１４０、切換弁１３４を設けていたが、弁開度を調整可能な流路弁をガス流路１３０に１つ設けておくだけでもよく、この場合は、加圧処理にて点火時よりも大きい弁開度で流路弁を開弁すればよい。

また、前述した実施例では、加圧処理で開弁する切換弁１３４として、フレームロッド１６６の検知対象の第１バーナー群および第２バーナー群に対応する第１切換弁１３４ａおよび第２切換弁１３４ｂが設定されていた。しかし、これに限られず、点火対象の第１バーナー群に対応するノズル１２２の水封を優先して解消するために、第１切換弁１３４ａのみを開弁してもよい。尚、切換弁１３４の全てを開弁すると、各ノズル１２２にかかる圧力が小さくなってしまうので、第３切換弁１３４ｃは閉弁しておくことが望ましい。

また、前述した実施例では、通常点火処理で着火しなかった場合に、加圧処理を行い、続いてリトライ点火処理を行うようになっていた。しかし、加圧処理の実行は、通常点火処理で着火しなかった場合に限られず、点火前に加圧処理を毎回行うようにしてもよい。ただし、実施例のように加圧処理を、通常点火処理で着火しなかった場合に限定して行うことにより、ノズル１２２の水封が生じていない場合には、加圧処理を省略できるので、点火を迅速に完了することが可能となる。

１…給湯器、 １００…燃焼装置、 １０２…燃焼室、
１１０…バーナー、 １１２…炎口、 １１４…ガス流入口、
１１６…混合通路、 １２０…マニホールド、 １２２…ノズル、
１２２ｈ…ノズル孔、 １２４…ガス流通孔、 １２６…分配通路、
１３０…ガス流路、 １３２…元弁、 １３４ａ…第１切換弁、
１３４ｂ…第２切換弁、 １３４ｃ…第３切換弁、 １４０…比例弁、
１４１…入口、 １４２…出口、 １４３…弁孔、
１４４…弁座、 １４５…弁体、 １４６…弁軸、
１４８…ダイヤフラム、 １５０…アクチュエーター、 １５１…電磁コイル、
１５２…可動鉄心、 １６０…ファン、 １６２…イグナイタ、
１６４…点火プラグ、 １６６…フレームロッド、 １７０…制御部、
２００…熱交換器、 ２０４…給水通路、 ２０６…水流センサー、
２０８…給湯通路、 ２１０…カラン、 ３００…排気口。

Claims (5)

1. バーナーに向けて複数のノズルが設けられ、該ノズルに燃料ガスを分配するマニホールドと、
   前記マニホールドに燃料ガスを供給するガス流路と、
   前記ガス流路に設置されて、弁開度に応じて燃料ガスの流量を変化させる流路弁と、
   前記流路弁を制御する弁制御部と
   を備え、前記ノズルから噴射される燃料ガスを前記バーナーで燃焼させる燃焼装置において、
   前記弁制御部は、前記流路弁を点火時よりも大きい弁開度で所定時間開弁させて前記マニホールドに燃料ガスを供給する加圧処理を、点火処理の前に実行する
   ことを特徴とする燃焼装置。
2. 請求項１に記載の燃焼装置において、
   前記流路弁は、
   弁孔よりも上流側の燃料ガスと接するダイヤフラムで支持されて該弁孔を塞ぐ弁体を、該弁孔に対して下流側に移動させることで、弁開度を変更可能な比例弁と、
   前記比例弁よりも上流側で前記ガス流路を開閉する元弁と、
   前記比例弁よりも下流側で前記ガス流路を開閉する末弁と
   を備え、
   前記弁制御部は、前記加圧処理として、前記末弁を開弁させると共に、前記比例弁を点火時よりも大きい弁開度で開弁させた状態で、前記元弁を開弁させる
   ことを特徴とする燃焼装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃焼装置において、
   点火処理の後に前記バーナーで着火を検知する着火検知部を備え、
   前記弁制御部は、前記着火検知部で着火が検知されなかった場合に、次回の点火処理の前に前記加圧処理を実行する
   ことを特徴とする燃焼装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の燃焼装置において、
   前記バーナーを収容する燃焼室から排気するための排気通路と、
   前記バーナーに向けて送風するファンと
   を備え、
   前記弁制御部は、前記加圧処理の後に、前記ファンが作動した状態で、所定のパージ時間に亘って前記マニホールドへの燃料ガスの供給を前記流路弁で停止させる
   ことを特徴とする燃焼装置。
5. 請求項４に記載の燃焼装置において、
   前記排気通路の閉塞を検知する閉塞検知部を備え、
   前記弁制御部は、前記排気通路の閉塞が検知された場合には、前記加圧処理を実行しない
   ことを特徴とする燃焼装置。

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