JPH0650175B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は給湯装置等の燃焼装置に関し、詳しくは、複数
のバーナに対して並列的に分配する状態で燃焼用空気を
通風供給するファンを設け、前記バーナ夫々の単独燃焼
時には、燃焼するバーナの燃料供給量に応じてフアン風
量を調整し、かつ、前記バーナのうちの２個以上が同時
に燃焼する同時燃焼時には、燃焼するバーナのうちの１
個を基準バーナとして、その基準バーナの燃料供給量に
応じてファン風量を調整する風量制御手段を設けた燃焼
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記の如き燃焼装置においては、単独燃焼時であ
るか同時燃焼時であるかにかかわらず、燃焼状態にある
各バーナの下限燃料供給量は、それらバーナ夫々につい
て設定した一定値としていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、同時燃焼時には、燃焼するバーナのうちの１個
を基準バーナとして、その基準バーナの燃料供給量に応
じてファン風量を自動調整するために、同時燃焼時にお
いて、基準バーナの燃料供給量が大きくてファン風量が
大きな値に調整されたとき、基準バーナ以外の燃焼バー
ナで燃料供給量が下限状態にあるものが、そのバーナに
対するファンからの燃焼用空気分配通風量が燃料供給量
の割に過大となって所謂立消えを生じ易い問題があっ
た。

そして、実情としては、そのような立消えの問題を回避
するために、装置設計上で各バーナの能力選定や燃料供
給量調整範囲の設定に制約を受けることとなって、機能
面等で装置性能の低下を招くこととなっていた。

又、上述の立消えの問題を回避し得る別型式として、複
数のバーナに対して燃焼用空気を各別に通風供給する複
数のファンを設けて、それらファン夫々の送風量を対応
するバーナの燃料供給量に応じて自動調整させるように
したり、あるいは、複数のバーナに対して並列的に分配
する状態でファンから燃焼用空気を通風供給する型式に
おいて、同時燃焼時に燃焼バーナの夫々に対するファン
からの燃焼用空気分配通風量を、それら燃焼バーナ個々
の燃料供給量に応じて自動調整する空気分配量調整機構
を装備したりすることが考えられるが、これら別型式で
は、装置構造が極めて複雑となり、装置コストが高く付
いたり、装置が大型化する等の問題を生じた。

本発明の目的は、燃料供給量調整制御上の簡単な改良に
より、装置設計上の制約や装置構造の複雑化を回避しな
がら、同時燃焼時における立消えの問題を解消する点に
ある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明による燃焼装置の特徴構成は、複数のバーナに対
して並列的に分配する状態で燃焼用空気を通風供給する
ファンを設け、前記バーナ夫々の単独燃焼時には、燃焼
するバーナの燃料供給量に応じてフアン風量を調整し、
かつ、前記バーナのうちの２個以上が同時に燃焼する同
時燃焼時には、燃焼するバーナのうちの１個を基準バー
ナとして、その基準バーナの燃料供給量に応じてファン
風量を調整する風量制御手段を設ける構成において、 前記の同時燃焼時に、燃焼するバーナのうち前記の基準
バーナ以外のバーナの下限燃料供給量を、単独燃焼時に
おける下限燃料供給量よりも大きい値に規制する立消防
止手段を設けたことにあり、その作用・効果は次の通り
である。

〔作用〕

つまり、同時燃焼時において、基準バーナの燃料供給量
が大きくてファン風量が大きな値に調整され、それに伴
い、基準バーナ以外のバーナに対するファンからの燃焼
用空気分配通風量が大となることに対して、基準バーナ
以外の燃焼バーナの下限燃料供給量を単独燃焼時におけ
る下限燃料供給量よりも大きな値に規制することで、燃
焼用空気の分配通風量が燃料供給量の割に過大となるこ
とによる基準バーナ以外の燃焼バーナの立消えを防止す
るのである。

〔発明の効果〕

すなわち、本発明によれば、同時燃焼時に基準バーナ以
外の燃焼バーナの下限燃料供給量を単独燃焼時における
下限燃料供給量よりも大きい値に規制することをもっ
て、同時燃焼時における立消えの問題を解消するから、
各バーナの単独燃焼時における下限燃料供給量はバーナ
の個々について任意の値に設定できる。換言すれば、立
消えの問題に対処するために装置設計上で各バーナの能
力選定や燃料供給量調整範囲の設定に制約を受けること
を回避でき、これによって、機能面等において装置性能
を従来に比べ大巾に向上し得るに至った。

又、複数のバーナに対して燃焼用空気を各別に通風供給
する複数のファンを受けて、それらファン夫々の送風量
を対応するバーナの燃料供給量に応じて自動調整させる
ようにしたり、あるいは、複数のバーナに対して並列的
に分配する状態でファンから燃焼用空気を通風供給する
型式において、同時燃焼時に燃焼バーナの夫々に対する
ファンからの燃焼用空気分配通風量を、それら燃焼バー
ナ個々の燃料供給量に応じて自動調整する空気分配量調
整機構を装備したりする等の別型式に比して、本発明に
よれば、燃料供給量調整制御上の簡単な改良だけですむ
ことから、装置構造の複雑化を回避でき、これによっ
て、装置コストを安価にし得ると共に、装置を小型でコ
ンパクトなものにし得る。

〔実施例〕

次に実施例を説明する。

第１図は給湯、暖房装置の全体構成を示し、(1)は本
器、(2A),(2B)は夫々、本器(1)からの供給温水を熱源熱
媒として暖房機能する第１及び第２端末器である。

本器(1)には主要内装機器として、一般給湯用の第１熱
交換器(3)、暖房給湯用の第２熱交換器(4)、第１熱交換
器(3)における流水を加熱する第１バーナ(5)（燃料ガス
供給量調整範囲Qmin〜Qmax、第２熱交換器(4)における
流水を加熱する第２バーナ(6)（燃料ガス供給量調整範
囲ｑmin〜ｑmax）、第１及び第２の各バーナ(5),(6)に
対して第１及び第２風路(7A),(7B)を介し並列的に分配
する状態で燃焼用空気（２次空気）を通風供給すると共
に、第１及び第２の各熱交換器(3),(4)を通過させた燃
焼ガスを排気路(8)を介し器外に強制排気するファン
(9)、運転制御を司る制御器(10)、並びに、暖房給湯用
の補給水タンク(11)と循環ポンプ(12)を内装してある。

(13)は給水路であり、この給水路(13)は、一般給湯用の
第１熱交換器(3)に接続する主給水路(13A)と、暖房給湯
用の補給水タンク(11)に接続する補給水路(13B)とに分
岐し、主給水路(13A)には水ガバナ(14)、及び、水量セ
ンサ(15)介装し、補給水路(13B)には補給水電磁弁(1
6)、及び、手動の補給水弁(17)を介装してある。

(18)は、フィルター付きの水抜栓である。

第１熱交換器(3)からの給湯路(19)は外部給湯配管(20)
を介して一般給湯栓(21)に接続してあり、一方、第２熱
交換器(4)と各端末器(2A),(2B)とは、器内配管及び外部
配管をもって形成した温水循環路(22A),(22B)により接
続し、端末器(2A),(2B)からの戻り側温水循環路(22B)に
補給水タンク(11)、及び、循環ポンプ(12)を介装してあ
る。

(23)は燃料ガス供給路であり、この燃料ガス供給路(23)
は、一般給湯用の第１バーナ(5)に接続する第１燃料路
(23A)と、暖房給湯用の第２バーナ(6)に接続する第２燃
料路(23B)とに分岐し、第１及び第２の燃料路(23A),(23
B)には、各バーナ(5),(6)への燃料ガス供給を断続する
第１及び第２の燃料電磁弁(24A),(24B)、並びに、各バ
ーナ(5),(6)への燃料ガス供給量（Ｑ、ｑ）を調整する
第１及び第２の電磁比例弁(25A),(25B)を介装してあ
る。

(26)は両バーナ(5),(6)への燃料ガス供給を一括して遮
断する安全電磁弁である。

その他、図中(27)は一般給湯用の第１熱交換器(3)から
の給湯温度を検出する第１温度センサ、(28)は暖房給湯
用の第２熱交換器(4)からの給湯温度を検出する第２温
度センサであり、又、(29A),(29B)は夫々、第１バーナ
(5)及び第２バーナ(6)に対する第１及び第２の点火プラ
グ、(30A),(30B)は夫々、第１バーナ(5)及び第２バーナ
(6)の着火を確認するための第１及び第２フレームロッ
ドである。

制御器(10)は基本運転制御として下記の一般給湯運転制
御と暖房給湯運転制御とを実行する。

（一般給湯運転制御） 一般給湯栓(21)が開栓されると、それに伴い水量センサ
(15)が水流を検知することに応答して、ファン(9)を起
動し、かつ、それに続いて、第１点火プラグ(29A)をス
パーク作動させると共に安全電磁弁(26)及び第１燃料電
磁弁(24A)を開弁して第１バーナ(5)を着火させる。

第１フレームロッド(30A)により第１バーナ(5)の着火が
確認されると第１点火プラグ(29A)のスパーク作動を停
止させる。

水量センサ(15)による検出水量や設定された一般給湯温
度に基づいて、その設定一般給湯温度を得るに要する燃
料ガス供給量を算出し、第１バーナ(5)への燃料ガス供
給量(Q)をその算出燃料ガス供給量とするように第１電
磁比例弁(25A)の開度を調整する。そして、その後は、
第１温度センサ(27)による検出給湯温度を設定一般給湯
温度に維持するように、第１温度センサ(27)の検出情報
に基づき第１電磁比例弁(25A)の開度を適宜微調整す
る。

又、上述の如き第１バーナ(5)に対する燃料ガス供給量
調整に並行して、第１風路(7A)を介し第１バーナ(5)へ
分配供給する燃焼用空気の通風量(a₁)を第１バーナ(5)
への燃料ガス供給量(Q)に適合した適正風量に調整維持
するように、ファン風量(a)を第１バーナ(5)への燃料ガ
ス供給量(Q)に応じて調整する（具体的には、ファン(9)
の回転数を第１電磁比例弁(25A)の開度に応じて調整す
る）。

一般給湯栓(21)が閉栓されると、それに伴い水量センサ
(15)が水流非検知状態となることに応答して、安全電磁
弁(26)及び第１燃料電磁弁(24A)を閉弁して第１バーナ
(5)を消火させ、それに続いてファン(9)を停止する。

（暖房給湯運転制御） 端末器(2A),(2B)のうち少なくとも一方の運転が開始さ
れると、運転が開始された端末器からの信号を受けて、
循環ポンプ(12)を起動すると共にファン(9)を起動し、
かつ、それに続いて、第２点火プラグ(29B)をスパーク
作動させると共に安全電磁弁(26)及び第２燃料電磁弁(2
4B)を開弁して第２バーナ(6)を着火させる。

第２フレームロッド(30B)により第２バーナ(6)の着火が
確認されると第２点火プラグ(29B)のスパーク作動を停
止させる。

そして、第２温度センサ(28)による検出給湯温度を設定
暖房給湯温度に維持するように、第２温度センサ(28)の
検出情報に基づき第２電磁比例弁(25B)の開度調整によ
り第２バーナ(6)への燃料ガス供給量(q)を調整する。
又、この第２バーナ(6)に対する燃料ガス供給量調整に
並行して、第２風路(7B)を介し第２バーナ(6)へ分配供
給する燃焼用空気の通風量(a₂)を第２バーナ(6)への燃
料ガス供給量(q)に適合した適正風量に調整維持するよ
うに、ファン風量(a)を第２バーナ(6)への燃料ガス供給
量(q)に応じて調整する（具体的には、ファン(9)の回転
数を第２電磁比例弁(25B)の開度に応じて調整する）。

尚、第２電磁比例弁(25B)の開度を下限開度に調整して
も第２温度センサ(28)による検出給湯温度が設定暖房給
湯温度より高温となる場合、すなわち、第２電磁比例弁
(25B)の開度調整による暖房給湯能力調整では追従し得
ないほど端末器(2A),(2B)側の暖房負荷が小となった場
合には、第２燃料電磁弁(24B)の開閉による第２バーナ
(6)のON・OFF制御を実行する。

両方の端末器(2A),(2B)の運転が停止されると、端末器
側からの運転停止信号に応答して、安全電磁弁(26)及び
第２燃料電磁弁(24B)を閉弁して第２バーナ(6)を消火さ
せ、それに続いて、ファン(9)及び循環ポンプ(12)を停
止する。

一般給湯運転と暖房給湯運転とは並行実施が可能であ
り、一般給湯運転と暖房給湯運転とのいずれか一方の運
転のみを実施している状態で他方の運転を開始すると
き、既に開弁状態にある安全電磁弁(26)に対する開弁操
作、並びに、既に起動されているファン(9)に対する起
動操作は省略し、又、一般給湯運転と暖房給湯運転とを
並行実施している状態からいずれか一方の運転のみを停
止するとき、安全電磁弁(26)の閉弁操作、及び、ファン
(9)の停止操作は省略するようにしてある。

ファン風量の調整制御（すなわち、ファン(9)の回転数
制御）は制御器(10)における風量制御回路(10A)が実行
するが、この風量制御回路(10A)は、 一般給湯運転と暖房給湯運転とのいずれか一方の運転の
みの実施の場合（すなわち、第１バーナ(5)及び第２バ
ーナ(6)夫々の単独燃焼時）には、前述の説明の如く、
燃焼するバーナ（一般給湯運転の場合は第１バーナ
(5)、暖房給湯運転の場合には第２バーナ(6)）の燃料ガ
ス供給量（Ｑないしｑ）（具体的には、第１ないし第２
電磁比例弁(25A),(25B)の開度）に応じてファン風量(a)
（ファン回転数）を調整するのに対し、 一般給湯運転と暖房給湯運転との並行実施の場合（すな
わち、第１バーナ(5)と第２バーナ(6)との同時燃焼時）
には、暖房給湯用の第２バーナ(6)に比して定格能力が
大きい（Ｑmax＞ｑmax）一般給湯用の第１バーナ(5)を
基準バーナとして、第１バーナ(5)の燃料ガス供給量(Q)
に応じてファン風量(a)を調整する（すなわち、一般給
湯運転の単独実施の場合と同様に、第１風路(7A)を介し
第１バーナ(5)へ分配供給する燃焼用空気の通風量(a₁)
を第１バーナ(5)への燃料ガス供給量(Q)に適合した適正
風量に調整維持するように、第１電磁比例弁(25A)の開
度に応じてファン回転数を調整する）ものとしてある。

又、風量制御回路(10A)を上述の如く機能構成するのに
対して、制御器(10)には、 一般給湯運転と暖房給湯運転との並行実施の場合に、燃
焼する第１及び第２バーナ(5),(6)のうち基準バーナと
しては取扱わない側の小定格能力の第２バーナ(6)の下
限燃料ガス供給量（すなわち、第２バーナ(6)に対する
燃料ガス供給量調整範囲の下限値、具体的には、第２電
磁比例弁(25B)の下限開度）を、暖房給湯運転単独実施
の場合（第２バーナ(6)の単独燃焼時）における第２バ
ーナ(6)の下限燃料ガス供給量（ｑmin）よりも設定量
（α）だけ大きい値（qmin＋α）に規制する立消防止回
路(10B)を組込んである。

つまり、一般給湯運転と暖房給湯運転との並行実施時に
おいて、基準バーナとしての第１バーナ(5)の燃料ガス
供給量(Q)が大きくてファン風量（ａ＝ａ_１＋ａ_２）が
大きな値に調整されることに伴い、燃料ガス供給量が下
限状態にある第２バーナ(6)が燃料ガス供給量(q)の割に
ファン(9)からの燃焼用空気分配通風量(a₂)が過大とな
って立消えしてしまうことを、上述の立消防止回路(10
B)により、一般給湯運転と暖房給湯運転との並行実施時
には第２バーナ(6)の下限燃料ガス供給量を暖房給湯運
転単独実施の場合の下限燃料ガス供給量（ｑmin）より
も設定量（α）だけ大きな値に（ｑmin＋α）に規制す
ることで防止するようにしてある。

第２図において時点Ａは、第２バーナ(6)に対する燃料
ガス供給量を下限調整状態として暖房給湯運転を単独実
施している状態から、第１バーナ(5)を着火して一般給
湯運転の並行実施を開始した時点を示すが、一般給湯運
転の並行実施を開始することに伴い、ファン風量(a)が
基準バーナである第１バーナ(5)の燃料ガス供給量(Q)に
応じて増大側に調整されると共に、下限調整状態にある
第２バーナ(6)の燃料ガス供給量(q)が立消防止回路(10
B)の機能により設定量（α）だけ増大側に調整されてい
る。

立消防止回路(10B)は、第２バーナ(6)に対する燃料ガス
供給量下限規制の解除時（すなわち一般給湯運転と暖房
給湯運転との並行実施状態から一般給湯運転が停止され
たとき）には、燃料ガス供給量下限規制を受けていた第
２バーナ(6)の下限燃料ガス供給量（ｑmin＋α）を、フ
ァン(9)の風量低下応答特性と同調させた状態で、暖房
給湯運転単独実施の場合の第２バーナ(6)の下限燃料ガ
ス供給量（ｑmin）まで低下させる（第２図における時
点Ｂ参照）ように構成してあり、これによって、第２図
中破線で示す如く、ファン(9)の風量低下応答に比し
て、下限調整状態にある第２バーナ(6)の燃料ガス供給
量(q)の低下応答が早すぎることに起因した第２バーナ
(6)の立消えをも合せ防止するようにしてある。

〔別実施例〕

次に別実施例を列記する。

(イ)本発明による燃焼装置は給湯・暖房装置に限定され
るものではなく、複数バーナ夫々の用途は一般給湯用や
暖房給湯用に限られるものではない。

又、ファンから並列的に分岐される状態で燃焼用空気の
通風供給を受ける複数バーナの個数は２個に限らず３個
以上の複数であっても良い。

(ロ)風量制御手段は、複数バーナのうちの２個以上が同
時に燃焼する同時燃焼時に、燃焼するバーナのうち上限
燃料供給量が最も大きいバーナを基準バーナとして、そ
の基準バーナの燃料供給量に応じてファン風量を調整す
るものであっても良く、又、それに代えて、同時燃焼時
に、燃焼するバーナのうち燃料供給量が最も大きいバー
ナを基準バーナとして、その基準バーナの燃料供給量に
応じてファン風量を調整するものであっても良い。

(ハ)複数バーナのうちの２個以上が同時に燃焼する同時
燃焼時に、燃焼するバーナのうち前記の基準バーナ以外
のバーナの下限燃料供給量を、単独燃焼時における下限
燃料供給量よりもどの程度大きい値に規制するかは適宜
決定すれば良く、又、燃料供給量下限規制を行う立消防
止手段を、同時燃焼時において、基準バーナの燃料供給
量に応じて基準バーナ以外の燃焼バーナに対する規制下
限燃料供給量を変更調整するものに構成しても良い。

(ニ)複数のバーナ夫々は、燃料供給量下限規制とその解
除による燃料供給量の調整変更以外は、燃料供給量の調
整変更を実施しない型式のものとしても良い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面に構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は装
置構成図、第２図は制御形態を説明するグラフである。 (5),(6)……バーナ、(9)……ファン、(10A)……風量制
御手段、(10B)……立消防止手段。

フロントページの続き (72)発明者 赤木 泰彦 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 江本 孝一 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 鳥居 江洋 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 米沢 信剛 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 橋永 雅夫 大阪府大阪市中央区平野町４丁１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 日高 勝 大阪府大阪市中央区平野町４丁１番２号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のバーナ(5),(6)に対して並列的に分
   配する状態で燃焼用空気を通風供給するファン(9)を設
   け、前記バーナ(5),(6)夫々の単独燃焼時には、燃焼す
   るバーナの燃料供給量に応じてフアン風量を調整し、か
   つ、前記バーナ(5),(6)のうちの２個以上が同時に燃焼
   する同時燃焼時には、燃焼するバーナのうちの１個を基
   準バーナとして、その基準バーナの燃料供給量に応じて
   ファン風量を調整する風量制御手段(10A)を設けた燃焼
   装置であって、 前記の同時燃焼時に、燃焼するバーナのうち前記の基準
   バーナ以外のバーナの下限燃料供給量を、単独燃焼時に
   おける下限燃料供給量よりも大きい値に規制する立消防
   止手段(10B)を設けた燃焼装置。
2. 【請求項２】前記風量制御手段(10A)が、前記の同時燃
   焼時に、燃焼するバーナのうち上限燃料供給量が最も大
   きいバーナを前記の基準バーナとするものである請求項
   １記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】前記風量制御手段(10A)が、前記の同時燃
   焼時に、燃焼するバーナのうち燃料供給量が最も大きい
   バーナを前記の基準バーナとするものである請求項１記
   載の燃焼装置。
4. 【請求項４】前記立消防止手段(10B)が、前記の同時燃
   焼時において、前記基準バーナの燃料供給量に応じて前
   記基準バーナ以外の燃焼バーナに対する規制下限燃料供
   給量を変更調整するものである請求項１、２又は３記載
   の燃焼装置。
5. 【請求項５】前記立消防止手段(10B)が、燃料供給量下
   限規制の解除時に、燃料供給量下限規制を受けていたバ
   ーナの下限燃料供給量を、前記ファン(9)の風量低下応
   答特性に同調させた状態で、そのバーナの単独燃焼時に
   おける下限燃料供給量まで低下させるものである請求項
   １、２、３又は４記載の燃焼装置。