JPH06241567A - 燃焼装置およびその燃焼制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】構造が簡単であり、施工性が良く、しかも燃焼
性能に優れた燃焼装置を提供すること。 【構成】第１の燃焼部２８と、第２の燃焼部２６とを有
し、これらの燃焼部のうちいずれか一方の燃焼部の外部
要求熱量に応じて、調節バルブ４２，４４により燃料の
供給量を調節する制御部８０と、上記一方の燃焼部に対
する燃料供給量に応じて風量制御されて各燃焼部に空気
を送る一つのファン２０とを備えており、上記制御部８
０はファン２０により送られる風量に応じて他方の燃焼
部に供給する燃料の量を調節するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、複数の燃焼
部を有する給湯器付風呂釜等の燃焼装置および燃焼制御
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような燃焼装置として、たと
えば図６に示されているような給湯器付風呂釜が知られ
ている。図６はその要部を示しており、図において、こ
の給湯器付風呂釜１は給湯用の燃焼部２および風呂用の
燃焼部３を備えている。この給湯用の燃焼部２は、燃焼
室２ａを備えており、その下方には、器具内に空気を供
給するファン４が配置されている。また、風呂用の燃焼
部３の燃焼室３ａの下方には、別のファン５が設けられ
ており、この燃焼部２と３の上部には、それぞれ排気通
路６，７が接続されている。

【０００３】給湯用の燃焼室２の下にはバーナを収容し
た加熱部８が配置されており、風呂用の燃焼室３の下に
はバーナを収容した加熱部９が配置されている。これら
の加熱部８，９を構成する各バーナに対しては、それぞ
れ燃料供給用のノズル１４，１５が設定されており、こ
れらの各加熱部８，９は燃焼部２および燃焼室３の上部
に配置された熱交換器１０，１１を加熱するようになっ
ている。

【０００４】したがって、給湯器付風呂釜１では、給湯
をおこなう際には、配管により導いた水を熱交換器１０
にて加熱して温水として台所やシャワー等に供給する。
また、風呂の追焚きを行う際には、浴槽水を図示しない
循環管路により熱交換器１１に導いて加熱している。こ
のように、この給湯器付風呂釜１では、給湯のみを行っ
たり、追焚きのみを行ったり，そして、給湯と追焚きを
同時に行うことができるようになっている。

【０００５】このため、この給湯器付風呂釜１では、給
湯側と風呂側とで、別々の燃焼部を備え、それぞれ別個
に燃焼用ファン４，５と排気通路６，７とを設けるよう
にしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
給湯器付風呂釜１を設置する場所が、室内である場合に
は、通常各排気通路６，７を一本の排気筒にまとめて、
これを室外まで延長することにより燃焼排気の排出を行
っていた。しかし、このように構成すると、給湯側の燃
焼部３と、風呂側の燃焼部２とを同時に運転した場合に
は、一方が最大燃焼で、他方が最小燃焼しているときな
どに各排気ガス量が相違することがある。このため、こ
れらの排気を一本の排気筒に導こうとすると、排気量バ
ランスの調整が難しく、給湯側燃焼部３もしくは風呂側
燃焼部２のいずれかの燃焼が阻害されるという問題があ
る。

【０００７】また、風呂側燃焼部２もしくは給湯側燃焼
部３の一方のみを燃焼させる際に、極端な場合には、非
燃焼側に燃焼側の排気が逆流するといった欠点がある。

【０００８】これを解決するひとつの方法としては、排
気筒を給湯側燃焼部２と風呂側燃焼部３とにそれぞれ対
応させて別に設けるという方法もあるが、この場合には
その分施工の手数を要し、スペースも必要になるという
欠点があった。

【０００９】本発明は上記問題を解消するためになされ
たものであって、構造が簡単であり、施工性に優れ、製
造コストを低く抑えることができるとともに、ファンひ
とつで複数の燃焼部が良好な燃焼をすることができる燃
焼装置，および燃焼方法を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、第１の燃焼部と、第２の燃焼部とを有し、これ
らの燃焼部のうちいずれか一方の燃焼部の外部要求熱量
に応じて、調節バルブにより燃料の供給量を調節する制
御部と、上記一方の燃焼部に対する燃料供給量に応じて
風量制御されて各燃焼部に空気を送る一つのファンとを
備えており、上記制御部はファンにより送られる風量に
応じて他方の燃焼部に供給する燃料の量を調節する燃焼
装置により、達成される。

【００１１】また、上記目的は、第１の燃焼部と、第２
の燃焼部とを有し、これら各燃焼部に対して１つのファ
ンにより空気を供給する構成とした燃焼装置の燃焼制御
方法であって、上記第１の燃焼部と第２の燃焼部とにそ
れぞれ設定される外部要求熱量を比較し、この外部要求
熱量が大きい方の燃焼部の要求熱量に応じて上記ファン
の風量を決定し、他方の燃焼部は、ファンの風量に応じ
て燃料の供給量が決定される、燃焼装置の燃焼制御方法
により達成される。

【００１２】

【作用】上記構成および方法によれば、ただひとつのフ
ァンは外部要求熱量が大きい方の燃焼部の燃焼状態に応
じて、送りだすべき空気量が決定され、このファンの風
量に応じて、他方の燃焼部に、燃焼可能な空気量にあっ
た燃料が供給される。このため、いずれの燃焼部も空気
不足を生じることがない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、本
発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々
の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明
において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、こ
れらの態様に限られるものではない。

【００１４】図１は本発明の燃焼装置を給湯器付風呂釜
として構成した例を示している。図１の燃焼装置は、複
数の燃焼室を含む燃焼室２４と、第１の燃焼部２６と、
第２の燃焼部２８と、第１のノズル３０と、第２のノズ
ル３２と、第１の熱交換器４０と、第２の熱交換器５０
とを有しており、下部にはひとつのファン２０を、上部
にはひとつの排気通路６０を備えている。

【００１５】燃焼用ファン２０は、このファンの回転数
を検出する検出部７０を備えており、この検出部７０
は、制御部８０に接続されていて、ファン２０の回転数
を制御部８０に伝えることができるようになっている。
燃焼室２４はケース１００により画成されており、この
ケース１００の上部には、さらに複数の燃焼室、この実
施例の場合、給湯用の燃焼室９８（第１の燃焼部）と、
風呂用の燃焼室９９（第２の燃焼部）が設けられてい
る。

【００１６】給湯用の燃焼部２６は、風呂用の燃焼部バ
ーナ２８に比較して、たとえば内部に収容されるバーナ
の種類をかえたり、数を増やしたりすることにより高い
熱量を発生するようになっている。

【００１７】そして、この給湯用の燃焼部２６の各バー
ナの吸気口２７に対応して、燃料用ガス供給用のノズル
３０が配置されており、同様にして風呂用の燃焼部２８
の各バーナの吸気口２９には、燃料用ガス供給用のノズ
ル３２が配置されている。これらのノズル３０，３２
は、比例弁４２，４４にそれぞれ接続されており、これ
らの比例弁４２，４４によって、制御部８０により燃料
用ガスのガス量が制御されるようになっている。

【００１８】給湯用の燃焼部２６の上部には、第１の熱
交換器４０が配置されており、風呂用の燃焼部２８の上
部には第２の熱交換器５０が配置されている。そして、
第１の熱交換器４０が設けられた配管４２と、第２の熱
交換器５０が設けられた配管５２にはそれぞれ水が通さ
れるように構成されている。これにより、配管４２，５
２を通る水は、燃焼部２６，２８の各バーナの火炎５
２，５４により加熱されて、所定の温度の温水が形成さ
れ、それぞれ、浴槽への注湯や、台所等への給湯が行わ
れるようになっている。

【００１９】一方、排気通路６０は、熱交換器４０，５
０の上方で、これら熱交換器に対してひとつだけ共通に
設けられている。そして、後述するようにこれらの通路
は一本の排気筒にまとめることができるから、従来のよ
うに各別にひとつづつ排気筒を設ける場合に比して、構
造が簡単で、特に器具を室内に設置する場合には施工が
容易となる。

【００２０】制御部８０は、上述したように、比例弁４
２，４４の開度によって、燃料用ガスのガス量を制御す
ることができると共に、ファン２０の回転数について検
出手段７０からの信号を受ける。

【００２１】本実施例は以上のように構成されており、
以下その作用を説明する。ここで、給湯を行う場合と、
風呂の追焚きをする場合とでは、ガス量比が大きく異な
る場合がある。これは、給湯側がシャワー，台所，洗面
所等の複数箇所へ同時に給湯を行う場合があるのに対
し、風呂側は、浴槽内の温水の追焚きを行うだけだから
である。このため、たとえば、給湯をする場合の要求熱
量は、最小で４５００ｋｃａｌ／時間であり、最大で４
５０００ｋｃａｌ／時間である。これに対して、風呂の
追焚きを行う場合の要求熱量は、最小で４５００ｋｃａ
ｌ／時間であり、最大で１１０００ｋｃａｌ／時間であ
る。このように、最大ガス量比が、給湯の場合と、風呂
の場合とでは、４倍程度異なる。

【００２２】そして、各燃焼部は、外部要求熱量に基づ
いて、各ノズルから供給されるガス量が決まるようにな
っている。この外部要求熱量は、たとえばユーザによっ
て図示しないリモコン等や水量により設定される。した
がって、ファン２０の回転数は、燃焼部２６，２８にお
いて、燃焼されるガス量に応じた空気を送るように決定
する必要がある。

【００２３】ここで、給湯用の燃焼部２６と、風呂用の
燃焼部２８とを同時に使用する場合に、燃焼用ファン２
０の回転数は、給湯または風呂側のどちらかのガス量に
対応して変化させ空燃比を合せるようにすると、風呂側
燃焼部２６，給湯側燃焼部２８がともに最小燃焼のとき
は燃焼上問題がない。しかし、たとえば、風呂側を燃焼
部２６を最大燃焼とし、給湯側燃焼部２８を最小燃焼と
したときにファン回転数（風量）を下げてしまうと、風
呂側が空気不足になり、風呂側が不完全燃焼となる。

【００２４】このような不完全燃焼を避けるために、本
実施例の燃焼装置では、制御部８０が給湯側と風呂側と
で、どちらか最大ガス量の大きい側の外部要求熱量にフ
ァン回転数を合わせるようにしている。そして、例え
ば、給湯側が風呂側より最大ガス量が大きい場合に、こ
の給湯側は、外部要求熱量（ガス量）に燃焼用ファン２
０の回転数を合せるが、最大ガス量が小さい風呂側は逆
にガス量をそのファン２０のファン回転数に追随するよ
うに制御するようになっている。これにより、たとえば
給湯側燃焼部２６で燃焼が行われるガス量に、燃焼用フ
ァン２０の回転数が追随し、風呂側燃焼部２８のガス量
は、燃焼用ファン２０の回転数に追随して制御されるこ
とになる。

【００２５】言い換えれば、発生熱量の大きい給湯側燃
焼部２６において燃焼に使用されるのに十分な量の空気
を送るようにファン２０の回転数を決定し、しかも、こ
の空気の送り量に予め余裕をもたせている。このため、
ファン２０の回転により送られる空気により、給湯側燃
焼部２６では空気不足を生じることなく燃焼が行われる
とともに、予め余裕として見込んだ量の空気は、風呂側
燃焼部２８の燃焼に用いられることになる。

【００２６】したがって、給湯側の燃焼部２６が最大燃
焼する場合には風呂側の燃焼部２８も最大燃焼となる。
また、給湯燃焼部２６が最小燃焼している場合には風呂
側燃焼部２８も最小燃焼となる。

【００２７】図２ないし図４は、このようなガス量とフ
ァン２０の制御について示している。図２においては、
給湯側の外部要求熱量Ｉｓ（ガス量に対応）が最大から
最小になり再び最大になると、ファンの回転数も追随し
て最大から最小となり再び最大となることを示してい
る。そして、ファンの回転数（供給空気量もしくは風
量）の変化に追随して、風呂側の熱量Ｉｈ（ガス量に対
応）も最大から最小となり、再び最大となる経過をたど
る。このように、ファン回転数すなわち風量の変化に対
応して風呂側のガス量を追随して制御するようになって
いる。

【００２８】図３では、給湯側の外部要求熱量（要求ガ
ス量）に対応して、ファンの回転数が設定されることを
示している。すなわち給湯要求熱量が増えるとファン回
転数が増えるように制御される。また、図４では、ファ
ン回転数が増加し、風量が増加すると、風呂側のガス量
（熱量）が増えていくことを示している。

【００２９】このようにして、本実施例によれば、複数
の燃焼部を備える燃焼装置において、ひとつのファンを
装備することが可能となる。これにより、従来のよう
に、各燃焼部に対応してファンを設ける場合に比べて構
造が簡単になる。しかも、ファンがひとつのため、排気
通路をひとつにまとめることも可能になることから、器
具を室内に設置する際に排気筒も一本ですみ、施工が容
易となるという利点がある。

【００３０】ところで本発明は上記実施例に限定されな
い。たとえば図５に示すように、図１で示した燃焼装置
と主要部の構成は共通として、ファン２０の回転数の検
出部７０に代えて風量センサ１１１を設けるようにして
もよい。これにより、この風量センサ１１１から制御部
８０に対して、燃焼用ファン２０の風量に関する数値を
送ることができるようになっている。この燃焼用ファン
２０の風量の大小に基づいて、図２に示す実施例と同様
な経過により風呂側のガス量を変化させることができ
る。また、排気通路６０に酸素センサを設け、これによ
り、ファンの風量を求めて、これに応じて風呂側燃焼部
２８の供給ガス量を決定してもよい。

【００３１】さらに、本発明は、最大燃焼時の熱量が異
なる２つの燃焼部を持つ燃焼装置ならびにその燃焼方法
に限るものではない。最大燃焼時の熱量が同じ２つの燃
焼部を備える燃焼装置にあっても、運転時にこれらの燃
焼部の外部要求熱量を比較し、これが大きい方の燃焼部
について、その要求熱量に応じて燃料用ガスのガス量を
決定し、そのガス量に応じてファンによる風量を決定
し、このファンの風量に応じて他の燃焼部に供給すべき
燃料用ガスのガス量を決定するタイプの燃焼装置であれ
ば、本発明を適用できる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、た
だ１つの燃焼用のファンを各燃焼部に対して共用するよ
うにして設けるので、構造が簡単となりしかもコストダ
ウンを図ることができる。またファンが１つでよいので
構造が簡単になるとともに、１つのファンを用いている
ので、従来のように、各排気通路を一本の排気筒に接続
しても、給湯側と風呂側で排気量のアンバランスがでて
こないから、燃焼性能を向上させることができる。しか
も、排気筒を１つにすることができるから、さらに構造
が簡単となり施工が容易となって、その分コストダウン
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃焼装置の好適な実施例を示す主要構
成図。

【図２】図１の燃焼装置における制御例を示す図。

【図３】給湯側の要求ガス量とファン回転数の関係を示
す図。

【図４】ファン回転数と風呂側のガス量との関係を示す
図。

【図５】本発明の燃焼装置の変形例を示す図。

【図６】従来の燃焼装置の例を示す図。

【符号の説明】

２０ 燃焼用ファン ２６ 給湯用の燃焼部 ２８ 風呂用の燃焼部 ３０，３２ 燃料用ガスのノズル ４０ 第１の熱交換器 ４２，４４ 比例弁 ５０ 第２の熱交換器 ６０ 排気通路 ８０ 制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の燃焼部と、第２の燃焼部とを有
   し、これらの燃焼部のうちいずれか一方の燃焼部の外部
   要求熱量に応じて、調節バルブにより燃料の供給量を調
   節する制御部と、 上記一方の燃焼部に対する燃料供給量に応じて風量制御
   されて各燃焼部に空気を送る一つのファンとを備えてお
   り、 上記制御部はファンにより送られる風量に応じて他方の
   燃焼部に供給する燃料の量を調節することを特徴とす
   る、燃焼装置。
2. 【請求項２】 第１の燃焼部と、第２の燃焼部とを有
   し、これら各燃焼部に対して１つのファンにより空気を
   供給する構成とした燃焼装置の燃焼制御方法であって、 上記第１の燃焼部と第２の燃焼部とにそれぞれ設定され
   る外部要求熱量を比較し、 この外部要求熱量が大きい方の燃焼部の要求熱量に応じ
   て上記ファンの風量を決定し、 他方の燃焼部は、ファンの風量に応じて燃料の供給量が
   決定されることを特徴とする、燃焼装置の燃焼制御方
   法。