JPH10232019A

JPH10232019A - 給湯用燃焼装置

Info

Publication number: JPH10232019A
Application number: JP3491197A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Enomoto; 有榎本; Nobutake Yonezawa; 信剛米沢; Isao Sato; 勇夫佐藤
Original assignee: Harman Co Ltd
Current assignee: Harman Co Ltd
Priority date: 1997-02-19
Filing date: 1997-02-19
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】バーナ１１への燃料供給量Ｉを調節する燃料
調節手段４１と、バーナ１１に燃焼用空気を通風する送
風ファン４と、燃料供給量Ｉに対応する目標送風量に送
風ファン４の風量を合わせる方向に送風ファン４の回転
数を制御する風量設定手段４２とを設けるとともに、バ
ーナ１１の失火の検出に応じて、バーナ１１に再点火す
る燃焼維持手段４３とを設けてある給湯用燃焼装置にお
ける給湯の絞り性能を低下させることなく、再失火を防
止可能とする。【解決手段】燃焼維持手段４３を、バーナ１１への再
点火後は、バーナ１１への燃料供給量Ｉの下限値を通常
燃焼モードにおける下限値よりも高く設定した失火防止
モードに移行するように構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯装置に組み込
まれる給湯用燃焼装置に関し、詳しくは、バーナへの燃
料供給量を調節する燃料調節手段と、前記バーナに燃焼
用空気を通風する送風ファンと、前記燃料供給量に対応
する目標送風量に前記送風ファンの風量を合わせる方向
に前記送風ファンの回転数を制御する風量設定手段とを
設けるとともに、前記バーナの失火の検出に応じて、前
記バーナに再点火する燃焼維持手段とを設けてある給湯
用燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記給湯用燃焼装置においては、
失火の発生を検知する手段を設けて、燃料供給量及び送
風ファンの回転数を点火条件に合わせて、失火の都度再
点火するように構成されている。つまり、図６に示すよ
うに、給湯装置には送風ファン４と、例えば図１２に示
すように複数のバーナ１１を並設してあるバーナユニッ
ト３と、前記バーナ１１の発生する燃焼ガスと熱交換し
て給水を加熱して給湯するための熱交換器２とが、下か
ら上に順にハウジング１内に配置されて、給湯用燃焼装
置を構成している。この給湯用燃焼装置は例えば図７に
示すようなケーシング８内に収めて設置される。同図
（イ）は正面図であり、（ロ）は側面図である。

【０００３】前記熱交換器２には、給水路２０を経て給
水が供給され、給水量センサ２１により検出した給水量
及び給水温度センサ２２により検出した給水温度に基づ
き、燃料調節手段４１により目標燃料供給量が設定さ
れ、これに応じて元ガス供給路３０に設けられたガス量
調整弁３３の開度を調節して燃料供給量Ｉを調整し、出
湯路Ｗ１に設定温度の湯を出湯する。この際、バーナユ
ニット３に送風する送風ファン４を、前記燃料供給量Ｉ
に対応する目標回転数Ｒを風量設定手段４２で算出して
前記バーナユニット３における燃焼状態を適正に制御し
て、出湯路Ｗ₁への出湯温度を維持するように構成して
ある。この出湯温度は、リモコン５０の給湯温度設定器
５４により設定された目標給湯温度に基づき前記燃料調
節手段４１により制御される。そして給湯温度は、出湯
温度センサ２３で検出した前記出湯路Ｗ₁の出湯温度が
前記目標給湯温度よりも高いときには、給湯温度調節手
段４４によりバイパス制御弁２４の開度を調節してバイ
パス路Ｗ₂を通じて給湯路Ｗ ₃への湯の中に混合する給
水の量を調整し、給湯温度センサ２５で検出する給湯温
度を前記目標給湯温度に合わせるように制御される。
尚、前記元ガス供給路３０には、遮断弁３１及び開閉弁
３２が設けられており、前記リモコン５０には、運転ス
イッチ５１、運転ランプ５２、燃焼状態表示器５３、給
湯温度表示器５５を設けてある。こうして、前記リモコ
ン５０によって運転操作が行われるとともに運転状態の
表示が行われ、給湯装置の監視を可能に構成されてい
る。

【０００４】上記給湯装置に組み込まれているバーナユ
ニットの構成は、一般に濃淡燃焼用のバーナユニットが
用いられており、図１１乃至図１３に示すように構成さ
れている。図１１はバーナを配列方向に見た要部の側面
図であり、図１２はバーナの組付け状態を示す一部を切
り欠いた要部の斜視図であり、図１３は組付け状態のバ
ーナの側方より見た要部の縦断面図である。

【０００５】バーナ１１は、バーナケース１０内に装入
係止させて組み付けて、所定間隔で並設されており、偏
平形状を有して、本体の上面部に濃燃焼用の炎口１２Ａ
を備え、隣接するバーナ１１の上面部の間に淡燃焼用の
炎口１２Ｂを形成するように構成されている。つまり、
図示のバーナ１１は、濃淡両用のバーナであり、約２０
枚の前記バーナ１１をバーナケース１０内に配置して、
濃淡燃焼用のバーナユニット３を形成している。

【０００６】前記バーナ１１は、側方に濃ガス用空気導
入口１４Ａと、淡ガス用空気導入口１４Ｂとを備え、夫
々に濃燃焼用ガスノズル１６Ａと、淡燃焼用ガスノズル
１６Ｂとが夫々挿入される。両ガスノズル１６Ａ，１６
Ｂから吹き込まれたガスは、前記濃ガス用空気導入口１
４Ａと前記淡ガス用空気導入口１４Ｂの夫々から空気を
吸引して、前記濃燃焼用ガスノズル１６Ａから供給され
たガスは濃ガス混合室１３Ａで十分に空気が混合され、
濃燃焼用混合ガスとして濃燃焼炎口１２Ａから低空気比
（過剰空気比小）なる混合気を形成して、燃焼しながら
燃焼室６にに送り出され、火炎を形成する。一方、前記
淡燃焼用ガスノズル１６Ｂから供給された淡燃焼用ガス
は、前記淡ガス用空気導入口１４Ｂから吸引される空気
とともに低燃料比（過剰空気比大）なる燃料−ガス混合
気を形成して、淡燃焼ガス噴口１７から隣接するバーナ
１１，１１の間に噴出される。この隣接するバーナ１
１，１１の間に形成される淡ガス混合室１３Ｂ内で、送
風路５から下方の下部空気導入口１５を経て送り込まれ
る空気とさらに混合されて、上方の淡燃焼用炎口１２Ｂ
から淡燃焼火炎を形成しながら燃焼室６に送り込まれ
る。このようにして、間隔を設けて配置されるバーナ１
１によって、バーナ１１自身で形成する濃燃焼用バーナ
１１Ａと、バーナ１１の間に形成する淡燃焼用バーナ１
１Ｂを、交互に形成するように構成してある。尚、図１
２の左端（図１１においては最も手前）のバーナ１１へ
の淡燃焼用ガスノズル１６Ｂを設けていない。これは、
その右側にはバーナ１１を配置していないからである。

【０００７】上記給湯用燃焼装置は、次のようにして操
作される。先ず、リモコン５０の運転スイッチ５１をＯ
Ｎにすることによって、制御手段に対して点火指令が発
行され、最初の点火は、燃料調節手段４１によって点火
燃料供給量が設定され、燃焼維持手段４３がイグナイタ
３ａのスパークを開始し、フレームロッド３ｂで着火を
検出するまでスパークを持続する。前記フレームロッド
３ｂで着火を検出すると、前記イグナイタ３ａのスパー
クを停止し、リモコン５０の給湯温度設定器５４に設定
された給湯温度に基づき、給湯温度調節手段４４によっ
て、給水温度センサ２２の検出する給水温度から所要燃
焼熱量を算出して、単位燃料供給量を設定する。その
後、給湯栓（図外）が開かれると、給水量センサ２１の
検出する給水量に応じて、前記単位燃料供給量から燃料
供給量Ｉを算定し、燃料調節手段４１によりガス量調整
弁３３の開度を調整する。この燃料調節手段４１はＰＩ
Ｄ制御器であり、出湯温度センサ２３の検出する出湯温
度をフィードバックするが、前記給湯温度設定器５４に
設定された給湯温度が低い領域であるときには、出湯温
度を低下させずに、バイパス制御弁２４の開度を調整し
て、出湯路Ｗ₁からの湯にバイパス路Ｗ₂からの水を混
合して給湯路Ｗ₃の湯の温度を所定の給湯温度に調整す
るようにしてある。このために、給湯温度センサ２５で
検出する給湯温度を前記給湯温度調節手段４４にフィー
ドバックするようにしてある。

【０００８】上記給湯用燃焼装置においては、常にフレ
ームロッド３ｂの火炎検出を監視しており、失火が起こ
ったときには、前記燃料調節手段４１の設定するガス量
調整弁３３の開度を、前記点火燃料供給量に設定し直し
て、再びイグナイタ３ａのスパークを開始し、フレーム
ロッド３ｂで着火を検出するまでスパークを持続する。
このようにして、失火により給湯が停止されることを防
止するように前記燃焼維持手段４３を構成してある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来構成
の給湯装置においては、失火の原因に関わらず、点火時
と同一条件下で再点火するので、状況によっては失火を
繰り返すことがある。例えば、図８に示すように、給湯
装置が集合住宅の廊下やベランダなどに設置されてお
り、その正面に腰壁Ｆがある場合には、一般に、給湯装
置は、ケーシング８の給気口８ａが前記腰壁Ｆの高さ付
近か或いはそれよりも低い位置になるように配置されて
いるが、排気口８ｂは、前記腰壁Ｆの上端部より高い位
置になっているために、風が前記ケーシング８に吹きつ
けた場合には、前記排気口８ｂの受ける風圧が前記給気
口８ａよりも高くなり、吸排気を妨げるようになること
が多い。これは、前記排気口８ｂと前記給気口８ａとの
間の差圧が、給湯用燃焼装置のハウジング１の吸気口１
ａと排気口１ｂとの間の差圧として作用するために、前
記給湯用燃焼装置内のドラフトを減殺するためである。
つまり、前記差圧が大きくなると、熱交換器２からの排
気路７における圧力が上昇して、バーナユニット３の上
方の燃焼室６の気圧を高め、送風ファン４からの送風路
５の気圧との差を小さくする結果、送風量が、前記送風
ファン４の回転数が前記目標回転数Ｒに達していても、
前記燃料供給量Ｉに対応する、前記風量設定手段４２で
設定した送風量に達しなくなるという状態を招くのであ
る。このような状態下では、供給燃料の不完全燃焼を招
き、殊に、燃料供給量Ｉが少ない場合、即ち前記送風フ
ァン４の回転数が低い場合には、送風力が低くなるため
にこの影響が顕著になり、給湯用燃焼装置の失火を招く
に至ることになる。このような状況下で失火後に再点火
しても、給湯量を少なくした場合に、同様にして失火を
繰り返す場合が多い。尚、機器の故障による外は、上述
の風の影響以外の原因により上記失火を招くことは極め
て稀である。

【００１０】上記風圧に由来する失火の防止対策として
は、前記給気口１ａと前記排気口１ｂの配置の変更或い
はケーシング８の構造或いはハウジング１の構造の変更
が考えられるが、改善効果の確認試験を必要とし、ま
た、コストアップを招くので好ましくない。そこで従来
は、前記風量設定手段４２で設定する燃料供給量Ｉの設
定範囲は変更せずに、その下限値Ｉ_minに対応する送風
ファンの目標回転数の下限値Ｒ_minを高く設定したり
（例えば図９参照）、前記燃料調節手段４１により設定
される目標燃料供給量Ｉの下限値Ｉ_minを高く設定する
ことが行われている（例えば図１０参照）。上記図９及
び図１０では、一点鎖線で改良前のものを示し、実線部
分で改良後のものを示したが、何れも制御範囲を狭めて
おり、その結果以下のような問題をもたらすようにな
る。つまり、図９に示した改良策のように、前記目標燃
料供給量の下限値Ｉ_minに対して前記目標回転数の下限
値Ｒ_minを高く設定した場合には、無風状態では、前記
目標燃料供給量の下限値Ｉ_min付近での燃焼が不安定に
なり易くなる。つまり、前記目標燃料供給量の下限値Ｉ
_mi _n付近では空気過剰率を高く設定することになる結
果、火炎のリフトを起こし易くなる。これに対して、図
１０に示した改良策のように、空気過剰率を高くするこ
となく前記目標燃料供給量の下限値Ｉ_min自身のみを高
く設定すれば、給湯装置の給湯性能の低下を来す（給湯
装置の絞り性能を低下させる）ことになる。つまり、出
湯量を低く設定した場合には、それに対応する給水量に
対して、目標燃料供給量Ｉを高く設定することになり、
出湯温度の必要以上の上昇を招いたり、給水量を少なく
した場合に、給水が加熱されることなく供給される等、
少量の給湯への対応が困難になる。

【００１１】そこで、本発明は、燃焼制御を改良するこ
とによって上記問題を解決して、給湯装置の絞り性能を
低下させることなく、再失火を防止可能な給湯用燃焼装
置を提供する点にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成においては、バーナへの燃料供給量を調節する燃料調
節手段と、前記バーナに燃焼用空気を通風する送風ファ
ンと、前記燃料供給量に対応する目標送風量に前記送風
ファンの風量を合わせる方向に前記送風ファンの回転数
を制御する風量設定手段とを設けるとともに、前記バー
ナの失火の検出に応じて、前記バーナに再点火する燃焼
維持手段とを設けてある給湯用燃焼装置において、その
失火に際して、バーナへの再点火後は、前記バーナへの
燃料供給量の下限値を通常燃焼モードにおける下限値よ
りも高く設定した失火防止モードに移行するように前記
燃焼維持手段を構成してある。つまり、給水量に見合う
燃料供給量に対して、送風ファンの回転数を、前記燃料
供給量に対応する送風量に合わせるように制御し、常に
適正空気過剰率に維持しながら燃焼制御するように構成
されている給湯用燃焼装置において、出湯量即ち前記給
水量を極度に少なくした場合に、これに対応して設定さ
れる燃料供給量の不足によって燃焼の維持が困難になる
ので、燃焼維持の通常モードの条件として燃料供給量の
下限値を設定してある。しかし、この燃料供給量に比例
するように送風量を制御するために回転数を制御される
送風ファンの送風力が、前記制御に反して給湯用燃焼装
置の外部からの風圧により減殺され、その結果前記送風
量が不足するに至ることがあり、これを避ける目的で、
燃料供給量の下限値を通常モードよりも高く、つまり、
前記送風量不足を来すおそれのない回転数範囲より送風
ファンの回転数を低くしないように設定した失火防止モ
ードを設定して、一旦失火が発生すると、前記燃焼維持
の条件を前記通常モードから前記失火防止モードに切り
換えるように構成してある。尚、点火条件は燃焼の良好
な領域で行うので、失火防止モードであっても通常モー
ドであっても異ならないので、通常モードから失火モー
ドに切り換えた後に再点火しても異なるところがない。
従って前記失火モードに移行した後に再点火することも
上記の構成には包含される。

【００１３】従って、排気口における風圧が高い状態に
おいては、給湯量を少なくした場合にも、出湯に際して
燃料供給量が通常モードほどに少なくはならないので、
前記通常モードほどに送風ファンの送風力が低下するこ
とがなく、従って、給湯用燃焼装置内のドラフトを確保
でき、再失火の防止が可能になる。即ち、失火抑制モー
ドにおいても送風ファンの回転数決定条件は通常モード
と異ならないので、従来と同様に安定した燃焼制御を可
能でありながら、失火後は給湯量の少ない場合に、前記
失火抑制モードにおける送風ファンの目標回転数を、排
気口への風圧による燃焼室におけるドラフトの減殺があ
っても再び失火しない範囲内に下限値を上昇して、送風
ファンの送風力を維持するようにし、再失火を防止する
ことが可能になる。しかも、風の影響を受けないときに
は前記通常モードで燃焼制御を行うので、無風時には給
湯装置の絞り性能の低下を招くことはない。

【００１４】その結果、給湯装置の絞り性能を低下させ
ることなく、給湯用燃焼装置における再失火を防止可能
となった。

【００１５】請求項２に記載の特徴構成においては、並
設された複数個のバーナからなるバーナユニットへの燃
料供給量を調節する燃料調節手段を設けて、前記燃料供
給量に応じて、異なる複数のバーナからなるグループに
燃料を供給するように構成し、前記バーナに燃焼用空気
を通風する送風ファンと、前記グループおける燃料供給
量に対応する目標送風量に前記送風ファンの風量を合わ
せる方向に前記送風ファンの回転数を制御する風量設定
手段とを設けるとともに、前記バーナの失火の検出に応
じて、前記バーナに再点火する燃焼維持手段とを設けて
ある給湯用燃焼装置において、その失火に際して、前記
バーナへの再点火後は、前記グループ毎に前記バーナへ
の燃料供給量の下限値を通常燃焼モードにおける下限値
よりも高く設定した失火防止モードに移行するように前
記燃焼維持手段を構成してある。つまり、バーナを複数
同時に燃焼させるグループに分割して、各グループへの
燃料供給を切り換えて、燃焼発熱量を段階的に変化させ
るように構成してあり、各グループ或いはその組み合わ
せに対して、給水量に見合う燃料供給量に応じて、送風
ファンの回転数を前記燃料供給量に対応する送風量に合
わせるように制御し、常に適正空気過剰率に維持しなが
ら燃焼制御するように構成されている給湯用燃焼装置に
おいて、出湯量即ち前記給水量を極度に少なくした場合
に、これに対応して設定される燃料供給量の不足によっ
て燃焼の維持が困難になるので、燃焼維持の通常モード
の条件として各グループ或いはその組み合わせに対して
燃料供給量の下限値を設定してある。しかし、この燃料
供給量に比例するように送風量を制御するために回転数
を制御される送風ファンの送風力が、前記制御に反して
給湯用燃焼装置の外部からの風圧により減殺され、その
結果前記送風量が不足するに至ることがあり、これを避
ける目的で、燃料供給量の下限値を通常モードよりも高
く、つまり、前記送風量不足を来すおそれのない回転数
範囲より送風ファンの回転数を低くしないように設定し
た失火防止モードを設定して、一旦失火が発生すると、
前記燃焼維持の条件を前記通常モードから前記失火防止
モードに切り換えるように構成してある。尚、点火条件
は燃焼の良好な領域で行うので、失火防止モードであっ
ても通常モードであっても異ならないので、通常モード
から失火モードに切り換えた後に再点火しても異なると
ころがない。従って、失火モードに移行した後に再点火
することも上記の構成には包含される。

【００１６】従って、請求項１に記載の特徴構成におけ
ると同様に、グループの選択により火力を調節できなが
ら、各グループに対して失火抑制モードの条件設定がで
きるので、失火時にどのグループで燃焼していても、再
失火を防止できる。即ち、排気口における風圧が高い状
態においては、給湯量を少なくした場合にも、出湯に際
して燃料供給量が通常モードほどに少なくならないの
で、送風ファンの送風力が低下することがなく、従っ
て、給湯用燃焼装置内のドラフトを確保でき、再失火の
防止が可能になる。即ち、失火抑制モードにおいても送
風ファンの回転数決定条件は、各グループにおいて通常
モードと異ならないので、従来と同様に安定した燃焼制
御を可能でありながら、失火後は給湯量の少ない場合
に、前記失火抑制モードにおける送風ファンの目標回転
数を、排気口への風圧による燃焼室におけるドラフトの
減殺があっても再び失火しない範囲内に下限値を上昇し
て、送風ファンの送風力を維持するようにし、再失火を
防止することが可能になる。しかも、風の影響を受けな
いときには前記通常モードで燃焼制御を行うので、無風
時には給湯装置の絞り性能の低下を招くことはない。

【００１７】その結果、給湯装置の絞り性能を低下させ
ることなく、給湯用燃焼装置における再失火を防止可能
となった。

【００１８】請求項３に記載の特徴構成は、給湯用燃焼
装置を請求項１又は請求項２に記載の構成として、その
燃焼維持手段を、前記失火防止モードへの移行後、所定
時間経過後に前記失火防止モードから前記通常燃焼モー
ドに復帰するように構成してある。つまり、給湯用燃焼
装置において失火が発生した後に、燃焼制御を、通常モ
ードから失火抑制モードに切り換えるが、前記失火抑制
モードへの移行後、失火の原因となる風圧の影響の持続
する間は失火抑制モードで燃焼制御し、風圧の影響によ
る失火のおそれのなくなった後には、給湯装置の使用範
囲の制限、即ち最小給湯可能量を高くする不利益を維持
することなく、また、人手による失火抑制モードの解除
の手間を省いて、自動的に燃焼制御を通常燃焼モードに
復帰させるように構成してある。尚、上記所定時間は任
意に設定可能で、給湯装置の設置場所の風の状態、その
設置される地域による気候の差等により、不必要にまで
長く失火抑制モードを維持させることなく通常燃焼モー
ドに復帰させるように設定すればよい。また、上記所定
時間を季節により変更可能に設定することも給湯装置の
使い勝手の上では効果的である。

【００１９】従って、所定時間が、例えば強風が持続す
ると想定される時間に設定してあれば、無風状態になっ
た時に失火防止モードを人手で解除する必要がなく、且
つ、安心して給湯装置を使用できるようになる。

【００２０】その結果、給湯装置の絞り性能を低下させ
ることなく、給湯用燃焼装置における再失火を防止可能
となり、しかも、風圧の影響のおそれのない時期には通
常の条件で給湯装置を使用できるようになる。

【００２１】請求項４に記載の特徴構成は、上記請求項
１、請求項２、請求項３の何れかに記載の構成の給湯用
燃焼装置において、前記失火防止モードへの移行中に再
度失火した場合には、燃焼を停止するように燃焼維持手
段を構成してある。つまり、再度失火した場合にも燃焼
維持可能な燃料供給量にまで燃料供給量の下限値を高め
ると、給湯用燃焼装置の制御幅が極端に狭くなり、給湯
装置の給湯量を少なくした場合に、給水を加熱できなく
なる。このような状態で給湯装置を使用することを避け
るために、好適に給湯装置を使用できる範囲内に失火抑
制モードにおける燃料供給量の下限値を設定しておい
て、なおかつ再失火を起こす場合には、使用停止するこ
ととするのである。即ち、再点火後に失火した場合に
は、上記請求項１〜３に記載のの何れの構成によっても
失火の防止ができない風圧であると判断し、失火を繰り
返すことにより給湯用燃焼装置内に燃料ガスが未燃の状
態で蓄積される危険を避けるために、燃料供給を停止す
るように構成してある。このようにして、給湯装置から
未燃ガスが排出されたり、給湯装置内での未燃ガスの爆
発を招くおそれをなくすことができる。

【００２２】従って、例えば、暴風雨等による外部要因
で安定燃焼の困難な状態が継続するよな場合には、失火
に伴う危険を排除するために燃焼を停止して安全に給湯
装置を使用できるようになる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る給湯用燃焼装
置について、一例を示す図面に基づいて説明する。図１
は本発明による給湯用燃焼装置の全体構成を示す説明図
である。バーナユニットの構成は、先述の図１１乃至図
１３に示したと同様に構成してあるが、この例では、給
湯用燃焼装置を多段燃焼方式に構成してあり、図２に示
すように、ガスノズル１６Ａ，１６Ｂに燃料ガスを供給
するガス導入箱３５内で、燃料ガスを供給する両ガスノ
ズル１６Ａ，１６Ｂを９ブロックにブロック分けしてあ
る。そして、各ブロックを３つにグループ分けして、グ
ループ毎に個別に燃料ガスを供給するように、ガス供給
路を分岐したガス分配供給路３４ａ，３４ｂ，３４ｃを
形成し、夫々に切換開閉弁Ｖ₁,Ｖ₂,Ｖ₃を設けて、各グ
ループに対して個別に燃料ガス供給を切換可能に構成し
てある。上記グループ分けのために、前記ガス導入箱３
５を、第１区画室Ｇ₁と、第２区画室Ｇ₂と、第３区画
室Ｇ ₃とに前記ガス導入箱３５内を隔壁３６で区画して
あり、各区画室Ｇ₁,Ｇ₂,Ｇ₃にガス供給路を分岐した前
記ガス分配供給路３４ａ，３４ｂ，３４ｃを夫々接続し
てある。このようにして、各バーナ１１の負荷を適正範
囲内に維持しながらバーナユニット３の発生燃焼熱量
を、熱交換器２に対する給水量に応じた燃焼発熱量に合
わせるようにしてある。

【００２４】具体的に説明すると、図２の例では、３３
枚のバーナ１１を並設して前記バーナユニット３を形成
し、これらのバーナ１１を図示の右側から順に、３枚の
バーナ１１を用いて構成され、３枚の濃燃焼用バーナ１
１Ａと２枚の淡燃焼用バーナ１１Ｂとからなる第１燃焼
ブロックＢ₁と、３枚のバーナ１１を用いて構成され、
２枚の濃燃焼用バーナ１１Ａと３枚の淡燃焼用バーナ１
１Ｂとからなる第２燃焼ブロックＢ₂と、３枚のバーナ
１１を用いて構成され、３枚の濃燃焼用バーナ１１Ａと
２枚の淡燃焼用バーナ１１Ｂとからなる第３燃焼ブロッ
クＢ₃と、３枚のバーナ１１を用いて構成され、２枚の
濃燃焼用バーナ１１Ａと３枚の淡燃焼用バーナ１１Ｂと
からなる第４燃焼ブロックＢ₄と、３枚のバーナ１１を
用いて構成され、３枚の濃燃焼用バーナ１１Ａと２枚の
淡燃焼用バーナ１１Ｂとからなる第５燃焼ブロックＢ₅
と、３枚のバーナ１１を用いて構成され、２枚の濃燃焼
用バーナ１１Ａと３枚の淡燃焼用バーナ１１Ｂとからな
る第６燃焼ブロックＢ₆と、３枚のバーナ１１を用いて
構成され、３枚の濃燃焼用バーナ１１Ａと２枚の淡燃焼
用バーナ１１Ｂとからなる第７燃焼ブロックＢ₇と、３
枚のバーナ１１を用いて構成され、２枚の濃燃焼用バー
ナ１１Ａと３枚の淡燃焼用バーナ１１Ｂとからなる第８
燃焼ブロックＢ₈と、３枚のバーナ１１を用いて構成さ
れ、３枚の濃燃焼用バーナ１１Ａと２枚の淡燃焼用バー
ナ１１Ｂとからなる第９燃焼ブロックＢ₉とに分けてあ
る。このように、バーナ１１を燃焼ブロックＢ_iに分け
て構成し、前記燃焼ブロックＢ_iを単位として燃料を供
給するようにしてあるので、供給燃料の燃焼火炎は安定
化する。

【００２５】これら各燃焼ブロックは、先述のようにさ
らに３つのグループに分けられ、図示の右側から中央部
にかけての第１グループと、中央部から左右に広がる第
２グループと、左側から中央部にかけての第３グループ
とにグループ分けしてある。図２に示した例では、第１
燃焼ブロックＢ₁と第３燃焼ブロックＢ₃と第５燃焼ブ
ロックＢ₅とを第１区画室Ｇ₁内に纏めて前記第１グル
ープを形成し、第２燃焼ブロックＢ₂と第４燃焼ブロッ
クＢ₄と第６燃焼ブロックＢ₆と第８燃焼ブロックＢ₈
とを第２区画室Ｇ₂内に纏めて前記第２グループを形成
し、第７燃焼ブロックＢ₇と第９燃焼ブロックＢ₉とを
第３区画室Ｇ₃内に纏めて前記第３グループを形成して
いる。そして、例えば点火時には、前記切換開閉弁Ｖ₂
を開いて、前記ガス分配供給路３４ｂから燃料ガスを供
給し、前記第２グループに属する各バーナ１１Ａ，１１
Ｂに点火する。この第２グループには両端に、左から４
番目と、右から４番目の濃燃焼用バーナ１１Ａが属して
おり、夫々の濃燃焼用バーナ１１Ａの属する第２燃焼ブ
ロックＢ₂と第８燃焼ブロックＢ₈の上に夫々イグナイ
タ３ａとフレームロッド３ｂとが配置されている。この
ようにイグナイタ３ａとフレームロッド３ｂとを配置し
て、点火の後の火渡りを確認できるように構成してあ
る。また、所要燃焼発熱量の低い場合には、前記切換開
閉弁Ｖ₂と共に前記切換開閉弁Ｖ₃を開いて、前記ガス
分配供給路３４ｃからも燃料ガスを供給して、前記第２
グループと前記第３グループとに属するバーナを用い、
所要燃焼発熱量の高い場合には、前記切換開閉弁Ｖ₂と
共に前記切換開閉弁Ｖ₁を開いて、前記ガス分配供給路
３４ａと前記ガス分配供給路３４ｂとから燃料ガスを供
給して、前記第１グループと前記第２グループとに属す
るバーナを用いることができる。

【００２６】上記給湯用燃焼装置の制御手段４０には、
バーナユニット３への燃料供給量を設定する燃料調節手
段４１と、前記バーナユニット３への空気供給量を前記
燃料供給量に合わせて設定するために送風用ファン４の
回転数を設定する風量設定手段４２と、運転開始時の点
火及び失火時の再点火を制御する燃焼維持手段４３と、
設定された給湯温度に合わせて前記燃料供給量と出湯に
対して混合する給水の量を調節する給湯温度調節手段４
４とを備えており、フレームロッド３ｂの検出する火炎
を監視する失火検出手段４５からの失火検出に際して前
記再点火の際の燃料供給量の変更を設定する設定変更部
４３ａを前記燃焼維持手段４３に付設してある（図１参
照）。

【００２７】また、前記制御手段４０を操作するリモコ
ン５０には、運転スイッチ５１と、前記給湯用燃焼装置
が運転中であるか否かを表示する運転ランプ５２と、前
記バーナユニット３の燃焼状態を表示する燃焼状態表示
器５３と、給湯装置からの給湯温度を設定する給湯温度
設定器５４と、前記バーナユニット３の失火を警報表示
する失火警報ランプ５７とを備えている。さらに、後述
のように、前記バーナユニット３の失火の後に前記制御
装置４０の制御のモードを切換えるので、そのモードを
表示するモード表示灯５６を設けてある。

【００２８】上記給湯用燃焼装置は能力４５０００kcal
/hのもので、通常の運転条件で制御する通常モードでは
燃料供給量は、４５００〜４５０００kcal/hの範囲内
で、図３（イ）に示すように、前記風量設定手段４２で
設定される送風ファン４の目標回転数Ｒは、２段に設定
され、前記バーナユニット３の負荷の低い側に設定され
た第１目標回転数Ｒ₁と、前記バーナユニット３の負荷
の高い側に設定された第２目標回転数Ｒ₂との２本の制
御線図に基づく制御が行われる。前記第１目標回転数Ｒ
₁は、前記第２区画Ｇ₂と前記第３区画Ｇ₃とから燃料
を供給して、前記第２グループと前記第３グループとの
燃焼をさせるためのものであり、前記第２目標回転数Ｒ
₂は、前記第１区画Ｇ₁と前記第２区画Ｇ₂とから燃料
を供給して、前記第１グループと前記第２グループとの
燃焼をさせるためのものである。何れも燃料供給量の下
限値Ｉ_1min及びＩ_2minと上限値Ｉ_1max及びＩ_2maxとが設
定されており、前記下限値Ｉ_2minはは前記上限値Ｉ_1max
より小さく設定されて、両制御線図は燃料供給量Ｉが重
なり合うように設定されている。これは、バーナユニッ
ト３における前記第１グループと前記第３グループとの
切換回数を少なくするためである。給湯装置の負荷の低
い間は、前記燃料調節手段４１により設定される燃料供
給量に応じて、前記第１目標回転数Ｒ₁に沿って、風量
設定手段４２による送風ファン４の制御が行われ、前記
負荷が高まって、燃料供給量Ｉが前記第１目標回転数Ｒ
₁を示す線図の上限値Ｉ_1maxを超えると、前記燃料調節
手段４１によって前記切換開閉弁Ｖ₁を開くとともに前
記切換開閉弁Ｖ₃を閉じ、前記第２グループと前記第３
グループとに燃焼するするバーナを切り換え、第２目標
回転数Ｒ₂に沿って前記送風ファン４が制御されるよう
になる。この状態から給湯装置の負荷が低くなると、前
記切換開閉弁Ｖ₃を開くとともに、前記切換開閉弁Ｖ₁
を閉じて、前記第１グループと前記第２グループとに燃
焼するするバーナを切り換える。例示した給湯装置にお
いては、前記下限値Ｉ_1minは４５００kcal/hであり、前
記上限値Ｉ_2maxは４５０００kcal/hに設定されている。

【００２９】この給湯装置に失火が起こった場合の処理
について以下に説明する。この給湯装置においては、上
記の通常モードの制御線図の外に失火抑制モードの制御
線図を備えている。この失火抑制モードの制御線図は、
図３（ロ）に示すように、第１目標回転数Ｒ₁及び第２
目標回転数Ｒ₂の低負荷側の端部を高燃料供給両側にず
らせたものである。つまり、燃料供給量の下限値Ｉ_1min
及びＩ_2minを共に高く設定し、これに伴って前記第１目
標回転数Ｒ₁及び前記第２目標回転数Ｒ₂の下限値Ｒ
_1min及びＲ_2minを共に高く設定したものである。前記第
１目標回転数の下限値Ｒ_1minは、強風により排気口１ｂ
の圧力が高くなっても失火を招かない程度に高めたもの
である。この例においては、燃料供給量の下限値Ｉ_1min
を通常モードのものよりも１０００〜２０００kcal/h高
くしてある。尚、この下限値Ｉ_1minをどの程度高くする
かは給湯装置の仕様並びに設置場所によって変更され
る。

【００３０】上記の給湯装置の運転は以下のようにして
行われる。例えば、給湯温度の設定に変更がある場合に
は、給湯温度設定器５４の操作によって給湯温度が設定
される。そして、従来と同様にして使用される。つま
り、給湯栓が開かれると、燃料供給量Ｉを点火条件に設
定して、前記燃焼維持手段４３からの指令でイグナイタ
３ａにより点火され、フレームロッド３ｂで着火が検出
されると、給水量センサ２１の検出する給水量と給水温
度センサ２２の検出する給水温度とから燃料調節手段４
１で燃料供給量Ｉが設定され、ガス量調節弁３３の開度
が調整される。給水量の少ない場合には前記通常モード
の制御線図の前記第１目標回転数Ｒ₁に沿って、風量設
定手段４２によって送風ファン４の回転数が制御され
る。給水量が増して前記制御線図上で燃料供給量の第１
目標回転数Ｒ₁における上限値Ｉ_1max以上になると、切
換開閉弁Ｖ₁及びＶ₃を操作して前記第１グループと前
記第２グループとに燃焼するするバーナを切り換え、第
２目標回転数Ｒ₂に沿って前記送風ファン４が制御され
るようになる。その後、給水量が減少して前記制御線図
上で第２目標回転数Ｒ₂における燃料供給量の下限値Ｉ
_2min以下になると、切換開閉弁Ｖ₁及びＶ₃を操作し
て、再び前記第２グループと前記第３グループとに燃焼
するするバーナを切り換え、前記第１目標回転数Ｒ₁に
沿っての制御に戻される。

【００３１】このような状態で給湯装置の使用中に失火
が発生すると、本発明の特徴として、以下のような手順
で再点火が行われる。フレームロッド３ｂでの火炎の検
知が途切れたことを失火検出手段４５が検出すると、燃
焼維持手段４３にこれが通知され〈＊１〉、前記燃焼維
持手段４３で制御モードがチェックされる〈＊２〉。前
記制御モードが通常モードであれば、イグナイタ３ｂに
よる再点火が行われる〈＊３〉。前記フレームロッド３
ｂによる着火の確認〈＊４〉の後、着火を確認できれ
ば、設定変更部４３ａから燃料調節手段４１に失火抑制
モードへの移行が指令される〈＊５〉。その結果、前記
燃料調節手段４１で設定する燃料供給量Ｉの下限値Ｉ
_1min及びＩ_2minが共に高く設定され、同時に、制御手段
４０に備えるタイマーをスタートさせる。所定時間（例
えば１時間）経過するまではこの失火抑制モードに維持
される。その後制御モードをチェックして〈＊６〉、失
火抑制モード中に所定時間経過したことが検知されると
〈＊７〉、制御モードを前記通常モードに復帰する〈＊
８〉。尚、失火抑制モード下で失火の発生が検知される
と〈＊２〉、失火警報を発して〈＊９〉、元ガス供給路
３０に備える遮断弁３１を遮断する。以上のような失火
の抑制により、強風下でも安心して給湯装置を使用でき
るようにしてある。

【００３２】〔別実施形態〕（１）上記実施の形態においては、多段燃焼方式の給湯
用燃焼装置の例を示したが、その制御線図は、単段の燃
焼方式を採用した給湯用燃焼装置にも適用可能であり、
例えば図４に示すように、１本の目標回転数Ｒに対し
て、同図（イ）に示す通常モードの燃料供給量Ｉの下限
値Ｉ_minを同図（ロ）に示すように燃料供給量Ｉの多い
側に移動させた制御線図を用いて送風ファン４を制御す
ることも可能である。

【００３３】（２）制御線図の目標回転数Ｒを燃料供給
量Ｉに対して直線的に変化させた例を以上に示したが、
送風ファンの特性によっては曲線的に変化させた目標回
転数Ｒを用いてもよい。

【００３４】（３）制御手段の構成は、上記に限るもの
ではなく、燃焼装置の構成に応じて適宜変更可能であ
り、失火抑制モードにおける燃料供給量Ｉの下限値Ｉ
_minを通常モードにおける燃料供給量Ｉの下限値Ｉ_min
よりも高く設定するようにしてあればよい。

【００３５】（４）リモコンの構成も任意であり、例え
ば、失火抑制モードの解除手段を設けてあってもよい。
また、失火警報ランプのみを備えた例を示したが、同時
に警報ブザーを備えるようにしてあってもよい。

【００３６】（５）上記実施の形態においては、失火抑
制モード下で再度失火の発生し場合に、遮断弁３１を遮
断する例を示したが、単にガス量調整弁を閉じるのみで
あってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による給湯用燃焼装置の一例の構成を示
す説明図

【図２】バーナユニットの一例を示す説明用要部断面図

【図３】本発明による制御線図の一例を示す線図

【図４】本発明による制御線図の他の例を示す線図

【図５】本発明の一例を示す流れ図

【図６】従来の給湯用燃焼装置の一例の構成を示す説明
図

【図７】給湯装置のケーシングの例を示す二面図

【図８】失火の原因の説明図

【図９】従来の失火対策の一例を説明する線図

【図１０】従来の失火対策の他の例を説明する線図

【図１１】バーナユニットの構成を説明する要部縦断面
図

【図１２】給湯用燃焼装置の構成を説明する要部切欠き
斜視図

【図１３】バーナユニットの構成を説明する要部縦断面
図

【符号の説明】

３バーナユニット４送風ファン１１バーナ４１燃料調節手段４２風量設定手段４３燃焼維持手段Ｉ燃料供給量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バーナへの燃料供給量を調節する燃料調
節手段と、前記バーナに燃焼用空気を通風する送風ファンと、前記燃料供給量に対応する目標送風量に前記送風ファン
の風量を合わせる方向に前記送風ファンの回転数を制御
する風量設定手段とを設けるとともに、前記バーナの失火の検出に応じて、前記バーナに再点火
する燃焼維持手段とを設けてある給湯用燃焼装置であっ
て、前記燃焼維持手段を、前記バーナへの再点火後は、前記
バーナへの燃料供給量の下限値を通常燃焼モードにおけ
る下限値よりも高く設定した失火防止モードに移行する
ように構成してある給湯用燃焼装置。
【請求項２】並設された複数個のバーナからなるバー
ナユニットへの燃料供給量を調節する燃料調節手段を設
けて、前記燃料供給量に応じて、異なる複数のバーナか
らなる燃焼ブロックに燃料を供給するように構成し、前記バーナに燃焼用空気を通風する送風ファンと、前記グループおける燃料供給量に対応する目標送風量に
前記送風ファンの風量を合わせる方向に前記送風ファン
の回転数を制御する風量設定手段とを設けるとともに、前記バーナの失火の検出に応じて、前記バーナに再点火
する燃焼維持手段とを設けてある給湯用燃焼装置であっ
て、前記燃焼維持手段を、前記バーナへの再点火後は、前記
グループ毎に前記バーナへの燃料供給量の下限値を通常
燃焼モードにおける下限値よりも高く設定した失火防止
モードに移行するように構成してある給湯用燃焼装置。
【請求項３】前記燃焼維持手段を、前記失火防止モー
ドへの移行後、所定時間経過後に前記失火防止モードか
ら前記通常燃焼モードに復帰するように構成してある請
求項１又は２に記載の給湯用燃焼装置。
【請求項４】前記燃焼維持手段を、前記失火防止モー
ドへの移行中に再度失火した場合には、燃焼を停止する
ように構成してある請求項１〜３の何れか１項に記載の
給湯用燃焼装置。