JPH0230424B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガス瞬間式給湯装置に関する。

（従来の技術） 従来ガス瞬間式給湯装置として種々の構造があ
るが、近年ではガス量により湯温を制御する所謂
ガス比例式の給湯装置が主流を占めるに到つてい
る。

然る処、ガス瞬間式給湯装置はバーナーの構造
上、比例制御することができる最小号数が限定さ
れ、通常、最小号数は最大号数の1/4乃至1/5とな
つている。

一方、斯る点を解決し最小号数を小さくするも
のとして実開昭59−23555号公報のものがある。
このものは１つの熱交換器に対して、比例制御バ
ーナーとオンオフ制御バーナーとを設け、オンオ
フ制御バーナーの燃焼量（号数）を比例制御バー
ナーの下限燃焼量（最小号数）を若干下まわる程
度に設定し、初期点火をオンオフ制御バーナーで
行なわせると共に最小能力燃焼をオンオフ制御バ
ーナーのみで行なわせるようにしたものである
が、オンオフ制御バーナーは、比例制御バーナー
の比例弁の下流で分岐させて設けてあるため、あ
まり小さな号数とすることは不可能であり、とて
も０号近い燃焼量を得ることはできない。

また、オンオフ制御バーナーの号数が比例制御
バーナーの最小号数を若干下まわる程度に設定さ
れているため、両バーナーの燃焼量の間に切れ間
ができ、最大号数から最小号数まで切れ間なく連
続的に制御することができない。

更に、２つのバーナーを使用するから送風手段
として両バーナーへの給気路に個別にダンパーを
備え、そのダンパーの開度調整、切替操作によつ
て両バーナーへの必要空気量の設定するという構
造を採用しなければならず、ダンパー使用に起因
する構造の複雑化、操作の面倒さのみならず、必
要コストの高騰を招く不具合もある。

（本発明が解決しようとする問題点） 本発明が解決しようとする問題点は、最小号数
を０号近く迄小さくすると共に最小号数から最大
号数までの切れ目ない制御を行なうに際し、各号
数のバーナーを燃焼させる為に必要な空気量の送
風設定を１つの給気フアンで効率良く行なうこと
ができるようにすることにある。

（問題点を解決する為の手段） 上記問題点を解決する為に、本発明が講じた技
術的手段は次の通りである。

(イ) ガス量を変化させることにより熱量を制御す
る第１バーナーと、最大能力が第１バーナーの
最小能力と同じかそれ以上で、燃焼と消火を繰
り返し、燃焼時間と消火時間の比を変化させる
ことにより熱量を制御する第２バーナーとを１
つの燃焼室内に設ける。

(ロ) 燃焼室に１本の給気ダクトを接続して、この
１本の給気ダクトでバーナーの燃焼に必要な空
気を燃焼室に供給する。

(ハ) 第１、第２バーナー及び給気ダクトの給気フ
アンにコントローラーを接続して第１、第２バ
ーナーの燃焼と給気フアンの給気量をコントロ
ーラーで制御する。

(ニ) コントローラーは必要熱量に応じて第１、第
２バーナーを選択的、若しくは同時に燃焼する
ように制御すると共に給気フアンの回転数を第
１又は第２バーナーの単独燃焼時には燃焼側バ
ーナーの燃焼に必要な空気量に非燃焼バーナー
側に逃る空気量を加算した風量を得る回転数
に、第１、第２バーナー併用燃焼時には第１バ
ーナー単独燃焼時に準じた回転数に制御する。

（作用） 本発明の技術的手段による作用は、第２バーナ
ーが燃焼と消火を繰返し、燃焼時間と消火時間の
比を変化させることにより熱量を制御するので、
連続燃焼から、間歇燃焼の燃焼時間に対する消火
時間の割合を大きくしていくことにより連続号数
を連続的に落して最小号数を０号近くできる。故
に第１バーナーとの併用によつて給湯機の最大号
数は両バーナーの最大号数の和となり、最小号数
は第２バーナーの最小号数、即ち０号近くとな
る。

そして、第２バーナーの最大号数が第１バーナ
ーの最小号数と同じかそれ以上となつているため
給湯機は最大号数から最小号数まで切れ目が生じ
ない。

また、第１バーナー又は第２バーナーの一方を
単独で使用するときには、その燃焼に必要な空気
量を基準に、非燃焼側に逃る空気量を加算した風
量が送風されて、燃焼側には必要な空気量が過不
足なく供給されると共に、第１、第２バーナー双
方を使用するときには第１バーナーの単独燃焼時
に準じた風量が送風されて第２バーナー側に逃る
分が第２バーナー燃焼用に充当されるため過不足
は最小となる。

（実施例） 本発明は、燃焼室２内に設けられた第１、第２
バーナー３，４、第１、第２バーナー３，４に給
気する給気ダクト６、第１、第２バーナー３，４
を選択的若しくは同時に燃焼するように制御した
り或いは第１バーナー３及び／又は第２バーナー
４に燃焼用の空気量を送風すべく給気ダクト６内
のフアン７を制御するコントローラー５からな
る。

第１バーナー３は比例弁３′の開度に応じたガ
ス量の供給によりその供給ガス量に相当する熱量
を得る比例制御バーナーであり、ガス配管８から
分岐する第１ガス配管８ａに、上流側から第１電
磁弁９、ガバナー１０、比例弁３′を順次配備す
ると共にその比例弁３′の下流側に設け、比例弁
３′の開度を変え供給ガス量を変化させることに
より熱量を自在に変化可能とする。

第２バーナー４は燃焼と消火を繰返し燃焼時間
と消火時間の比を変化させることにより熱量が異
なる間欠制御バーナーであり、ガス配管８から分
岐する第２ガス配管８ｂに、上流側から第２電磁
弁１１、ガバナー１２を順次配備すると共にその
第２電磁弁１１の下流側に設け、その第２電磁弁
１１の開閉を繰返すことにより間歇燃焼させ、燃
焼炎が着いている時間と火が消えている時間の比
を変化させることにより熱量を変えることがで
き、連続燃焼で最大の熱量が得られる。

尚、給湯機１００は１つの熱交換器１内を流動
するように給水管部１′を配し、その熱交換器１
下に前記第１、第２バーナー３，４を燃焼室２に
配した状態で位置せしめて構成する。

給気ダクト６は燃焼室２内における第１、第２
バーナー３，４の境界域部分に連通状に接続して
なるもので、内部に給気フアン７を内蔵する。

ちなみに、この実施例の場合、第１バーナー２
は５本のバーナー単体を備えて最小号数が４号で
最大号数が16号になるように構成され、第２バー
ナ単体を備えて最小号数が1.2号で最大号数が６
号になるように構成されている。

従つて、給湯機１００は第２バーナー４のみを
使用すれば1.2号乃至６号の範囲で第１バーナー
３のみを使用すれば４号乃至16号の範囲で使用で
き、また第１バーナー３と、第２バーナー４を同
時に使用すれば16号乃至22号の範囲で使用でき
る。

即ち、全体としては1.2号乃至22号の範囲の能
力を有することになる。

尚、この実施例では、第２バーナー４の最小号
数を1.2号としたが、もつと小さな号数例えば0.5
号或いは１号とすることも可能であり、そうする
ことにより給湯機１００全体としての最小号数を
もつと小さくすることができる。

その場合、コントローラー５は、流量、入水温
度、設定温度、出湯温度、熱交換器の熱効率、比
例ゲイン等の要素に基づいて必要熱量を演算し、
この演算された必要熱量が、第１バーナー３によ
つてカバーできるものであるときには、第１バー
ナー３のみを使用し、第１バーナーの最小号数以
下、あるいは最小号数より若干大きい号数で予め
定められた号数より小さいときには第２バーナー
４のみを使用する。また必要熱量が第１バーナー
３の最大号数より大きいときには第１バーナー３
と第２バーナー４を使用する。

上記流量は給水管路１３の熱交換器７より上流
側に設けた水量センサー１４により、入水温度は
熱交換器１入口付近に設けた入水温センサー１５
により、出湯温度は熱交換器１出口付近に設けた
出湯温センサー１６により夫々検出されて、コン
トローラー５に信号で入力され、設定温度はコン
トロールボツクス２０の温度設定部１８で設定さ
れてコントローラー５に入力される。

また、第２バーナー４と第１バーナー３に対す
る必要な燃焼用空気量は燃焼号数との関係グラフ
として示す第２図の通りである。

これによると、第２バーナー４の必要燃焼用空
気量は燃焼号数1.2乃至６号まで常時0.6m³／min
の必要送風量A′を送風すれば燃焼状態を維持で
きるが、この第２バーナー４のみを使用する場合
隔壁２′の存在により第１バーナー３側へ逃げる
為、常時1.45m³／minの供給空気量Ａの送風が必
要である。

第１バーナー３のみを使用して燃焼号数４号乃
至14号の熱量を得るには0.5m³／minから徐々に
漸増して1.0m³／min迄に至る傾斜直線に相当す
る必要空気量B′の送風を必要とするが前記と同
様に第２バーナー４側へ逃げる為、0.85m³／min
から徐々に漸増して1.71m³／min迄に至る傾斜直
線に相当する送風の供給空気量Ｂが必要であり、
且つ燃焼号数14号乃至16号は1.71m³／minの供給
空気量Ｂを維持させれば良い。燃焼号数14号乃至
22号においては燃焼号数８号乃至16号の第１バー
ナー３と、燃焼６号の連続燃焼の第２バーナー４
を併用使用するけれども、第１バーナー３の燃焼
号数８号乃至16号に必要な供給空気量Ｃを供給す
ることにより第１バーナー３の必要空気量C′を除
く第２バーナー４側へ逃げる空気がそのまま第２
バーナー４の必要空気量A′として使用可能とな
る。この場合、図示する第２バーナー４への供給
空気量A″は僅かに漸増する傾斜直線をもつて必
要空気量A′とクロスする為、不足分及び過分も
ほとんどない。

尚、この不足分は燃焼できないとか不完全燃焼
する等の問題を起因させない微小なものである。

以上のような第２バーナー４のみを使用する場
合、第１バーナー３のみを使用する場合、及び第
１、第２バーナー３，４の双方を使用する場合等
状況に応じて必要となる供給空気量Ａ，Ｂ，Ｃは
夫々異なるが、斯る供給空気量Ａ，Ｂ，Ｃの送風
制御もコントローラー５を介して行なう。この場
合、コントローラー５内に前記流量、入水温度、
設定温度、出湯温度、熱交換器の熱効率、比例ゲ
イン等の要素に基づいて必要熱量を演算し、この
演算された必要熱量に基づいて燃焼号数が設定さ
れた場合、その設定された燃焼号数が必要とされ
る供給空気量Ａ，Ｂ，Ｃを選定して給気フアン７
の回転数を制御する風量制御回路を内蔵する。

その時に必要な給気フアン７の回転数は、第３
図の燃焼号数と、フアン回転数との関係グラフに
示す通りである。

尚、コントローラー５は給湯機１００の機台内
又はコントロールボツクス２０内に設けられる。

又、２１は運転スイツチで、そのONにより待
機状態となり次の給湯器具の使用を待つ。

（効果） 本発明は上記の構成であるから以下の利点を有
する。

(1) 給気フアンの回転数を、第１又は第２バーナ
ーの単独燃焼時にはその燃焼に必要な空気量に
非燃焼バーナー側に逃る空気量を加算した風量
を得る回転数に、第１、第２バーナー併用燃焼
時には第１バーナー単独燃焼時に準じた回転数
に制御するので、１本の給気ダクトによる給気
にもかかわらず、単独燃焼時には燃焼側バーナ
ーに空気を過不足なく供給することができ、併
用燃焼時には第２バーナー側へ逃る分の空気を
第２バーナー燃焼用に充当して過不足を最小に
することができる。従つて、構造簡単でコスト
ダウンを図ることきができるばかりでなく、給
気フアンとして可及的小型なものを利用でき、
経済性が更に向上する。

(2) 第２バーナーのみを使用することにより給湯
機全体としての最小号数を０号近くまで小さく
することができる。

(3) 第１バーナーと第２バーナーを同時に使用す
ることにより両バーナーの最大号数の和に相当
する号数とすることができ、最大号数を大きく
することができる (4) 第２バーナーが第１バーナーの最小能力と同
じかそれ以上の最大能力を有するので、第１、
第２バーナーの最大能力の和に相当する最大号
数から第２バーナーの最小能力である最小号数
まで切れ間なく連続的に制御することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すガス瞬間式給
湯装置の模式図、第２図は燃焼号数と空気量との
関係を示すグラフ、第３図は燃焼号数と給気フア
ンの回転数との関係を示すグラフである。 尚図中、２：燃焼室、３：第１バーナー、４：
第２バーナー、５：コントローラー、６：給気ダ
クト、７：給気フアン、１：熱交換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガス量を変化させることにより熱量を制御す
   る第１バーナーと、上記第１バーナーと同じ燃焼
   室内に設けられ、第１バーナーの最小能力と同じ
   かそれ以上の最大能力を有し、燃焼と消火を繰り
   返し燃焼時間と消火時間の比を変化させることに
   より熱量を制御する第２バーナーと、上記燃焼室
   に接続して燃焼室内に燃焼に必要な空気を供給す
   る１本の給気ダクトと、上記第１、第２バーナー
   及び給気ダクトの給気フアンに連絡して第１、第
   ２バーナーの燃焼及びフアンの給気量を制御する
   コントローラーとを備え、上記コントローラーは
   必要熱量に応じて第１、第２バーナーを選択的若
   しくは同時に燃焼するように制御すると共にフア
   ンの回転数を第１又は第２バーナーの単独燃焼時
   には燃焼側バーナーの燃焼に必要な空気量に非燃
   焼バーナー側に逃る空気量を加算した風量を得る
   回転数に、第１、第２バーナー併用燃焼時には第
   １バーナー単独燃焼時に準じた回転数に制御する
   ことを特徴とするガス瞬間式給湯装置。