燃焼装置
【課題】燃焼用空気を供給するファンの吐出圧をシグナル圧として利用してバーナへの燃料供給圧を制御する燃焼装置において、燃料の種類が変更された場合であってもその燃料に適切に対応した空燃比を得ることが可能な燃焼装置を提供する。
【解決手段】燃焼装置Ｃ１は、バーナ２に燃焼用空気を供給するファン３の吐出圧をシグナル圧として検出するためのシグナル圧検出部として、値が相違する２種類のシグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２を検出することが可能な第１および第２のシグナル圧検出部３１，３２を有しており、制御手段８は、バーナ２に供給される燃料の種類を判別し、かつこの判別した燃料の種類に応じて、２種類のシグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２の一方を選択し、この選択されたシグナル圧を圧力調整弁Ｖｂに供給する動作制御を実行する。
【解決手段】燃焼装置Ｃ１は、バーナ２に燃焼用空気を供給するファン３の吐出圧をシグナル圧として検出するためのシグナル圧検出部として、値が相違する２種類のシグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２を検出することが可能な第１および第２のシグナル圧検出部３１，３２を有しており、制御手段８は、バーナ２に供給される燃料の種類を判別し、かつこの判別した燃料の種類に応じて、２種類のシグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２の一方を選択し、この選択されたシグナル圧を圧力調整弁Ｖｂに供給する動作制御を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばガス給湯装置の構成要素などとして好適に用いることが可能な燃焼装置、さらに詳しくは、燃料の種類の変更に好適に対処し得るように構成された燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファンを利用してバーナに燃焼用空気を供給する燃焼装置においては、空燃比を一定にして燃焼性を良好にすることが望まれる。そこで、従来においては、均圧弁と称されるタイプの圧力調整弁を利用し、バーナに対する燃料供給圧を制御する手段がある（たとえば、特許文献１，２を参照）。前記圧力調整弁は、ファンの吐出圧をシグナル圧として利用し、バーナに対する燃料供給圧を前記シグナル圧に対応した圧力に制御する。このような構成によれば、たとえばファンからバーナへの燃焼用空気の供給量が多く、ファンの吐出圧が高いときには、これに対応してバーナへの燃料供給量も多くなり、空燃比の一定化を図ることが可能である。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、燃料の種類が変更された際に不具合を生じる場合があり、改善すべき余地があった。
【０００４】
すなわち、燃焼装置においては、たとえば燃料が１２Ａガスから１３Ａガスに変更されるなどして、燃料の発熱量が変わる場合がある。このような場合、変更後の燃料の発熱量に対応した空燃比に設定することが望まれるが、従来においては、そのようなことに好適に対処することは困難であり、燃焼性が悪化する虞があった。より具体的に説明すると、従来においては、燃料の種類の変更があった場合に、変更後の燃料の種類に対応させてファンの回転速度を変更し、バーナに供給される燃焼用空気の量を調整する手段がある。ところが、このような手段を、前記圧力調整弁を備えた燃焼装置にそのまま採用しても、種類変更後の燃料に適合した適切な空燃比は得られない。燃料の種類の変更に対応してファンの回転速度を変更すると、ファンの吐出圧（シグナル圧）が変化し、これに伴って燃料供給圧や燃料供給量も変更されるために、結局は、燃料変更前の空燃比が維持されるに過ぎず、変更後の燃料に適した空燃比は得られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０７８６５号公報
【特許文献２】特開昭６０−２６２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、燃焼用空気を供給するファンの吐出圧をシグナル圧として利用してバーナへの燃料供給圧を制御する燃焼装置において、燃料の種類が変更された場合であってもその燃料に適切に対応した空燃比を得ることが可能な燃焼装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の側面により提供される燃焼装置は、バーナに燃焼用空気を供給するファンと、このファンの吐出圧をシグナル圧として検出するためのシグナル圧検出部と、前記
シグナル圧を受け、かつ前記バーナに向けて燃料を供給する燃料供給路内の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御可能な圧力調整弁と、を備えている、燃焼装置であって、前記シグナル圧検出部として、互いに異なる配置に設けられ、かつ前記シグナル圧として値が相違する２種類のシグナル圧を検出することが可能な第１および第２のシグナル圧検出部が設けられており、前記バーナに供給される燃料の種類を判別し、かつこの判別した燃料の種類に応じて、前記２種類のシグナル圧の一方を選択し、この選択されたシグナル圧を前記圧力調整弁に供給する動作制御を実行可能な制御手段を、さらに備えていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、発熱量が多い燃料が用いられている場合には、空燃比を大きめにし、発熱量が少ない燃料が用いられている場合には、空燃比を小さめにすることが望まれる。これに対し、前記した構成においては、第１および第２のシグナル圧検出部で検出される２種類のシグナル圧のうち、いずれを利用するかによって空燃比は異なったものとなる。制御手段は、燃料の種類を判別し、かつ２種類のシグナル圧のうち、燃料の種類に応じた一方のシグナル圧を選択するために、燃料を適切に燃焼させるのに好ましい空燃比に設定することが可能となる。このようなことから、燃料の種類が変更された場合であっても、変更後の燃料に適合する空燃比に設定し、燃焼性を良好にすることができる。
【００１０】
本発明の第２の側面により提供される燃焼装置は、バーナに燃焼用空気を供給するファンと、このファンの吐出圧をシグナル圧として検出するためのシグナル圧検出部と、前記シグナル圧を受け、かつ前記バーナに向けて燃料を供給する燃料供給路内の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御可能な圧力調整弁と、を備えている、燃焼装置であって、前記燃料供給路には、前記圧力調整弁による圧力制御対象領域として、燃料流通方向の上流側および下流側に相対的に位置する第１および第２の制御対象領域が設けられており、前記バーナに供給される燃料の種類を判別し、かつこの判別した燃料の種類に応じて、前記第１および第２の制御対象領域の一方を選択し、この選択された領域の圧力を前記圧力調整弁による制御対象とする動作制御を実行可能な制御手段を、さらに備えていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、前記した構成では、第１および第２の制御対象領域のいずれを制御対象領域とするかによって、バーナに対する燃料の供給圧や供給量は異なったものとなる。これは、燃料供給路内においては下流側に進むほど燃料供給圧が低くなり、燃焼供給路の下流側のバーナに近い領域を所定圧に設定した場合にはバーナへの供給圧が前記所定圧と殆ど変わらないのに対し、燃料供給路の上流側のバーナから遠い領域を所定圧に設定した場合には比較的大きめの圧力低下を生じた状態でバーナへの燃料供給がなされることから理解されるであろう。したがって、第１および第２の制御対象領域のうち、いずれを制御対象とするかによって空燃比は異なったものとなる。制御手段は、燃料の種類を判別し、かつ第１および第２の制御対象領域のうち、燃料の種類に応じた一方の領域を選択するために、実際の燃料を適切に燃焼させるのに好ましい空燃比に設定することが可能となる。その結果、本発明の第１の側面によって提供される燃焼装置と同様に、燃料の種類が変更された場合であっても、変更後の燃料に適合する空燃比に設定し、燃焼性を良好にすることができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、前記圧力調整弁として、前記燃料供給路の途中に設けられて前記燃料供給路の１次側流路から２次側流路への燃料流量を変更可能な主圧力調整弁と、この主圧力調整弁とは別体で構成され、かつ前記１次側流路および前記２次側流路に接続された補助圧力調整弁とがあり、前記シグナル圧検出部からのシグナル圧が前記補助圧力調整弁によって受けられることにより、前記主圧力調整弁は、前記２次側流路の圧力
を前記シグナル圧に対応した値となるように動作する構成とされている。
【００１３】
このような構成によれば、１つの圧力調整弁のみを用いて燃料ガス圧を調整する場合と比較すると、全体の部品点数は増加するものの、全体の大型化を抑制しつつ、本発明が意図する効果を適切に得ることが可能である。すなわち、補助圧力調整弁は、主圧力調整弁をコントロールする機器としての役割を果たすものであるが、この補助圧力調整弁については、相当に小さいサイズに形成することができる。これに対し、主圧力調整弁は、燃料供給路の途中に設けられて、バーナに供給される燃料の制御を行なうものであるため、それ相応のサイズに形成する必要があるが、この主圧力調整弁については、可動部分のストロークを小さくするなどして、その大型化を極力抑制することが可能であり、このことが全体の小サイズ化を図る上での利点となる。
【００１４】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明が適用された燃焼装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す燃焼装置に用いられている補助圧力調整弁を示す断面図である。
【図３】図１に示す燃焼装置に具備された制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明が適用された燃焼装置の他の例を模式的に示す断面図である。
【図５】図４に示す燃焼装置に具備された制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１７】
図１に示す燃焼装置Ｃ１は、湯水加熱用の熱交換器１９を備えたガス給湯装置として構成されており、缶体１内に配されたガスバーナ２、ファン３、ガス管４０からガス噴出ノズルヘッド４１まで一連に繋がって形成された燃料供給路４、開閉弁Ｖｃ、主圧力調整弁Ｖａ、補助圧力調整弁Ｖｂ、制御部８、および切替弁８２を備えている。主圧力調整弁Ｖａおよび補助圧力調整弁Ｖｂは、本発明でいう圧力調整弁の具体例に相当し、これらが協働することにより、後述するように燃料供給圧を所定圧に制御する機能を発揮する。
【００１８】
ファン３は、たとえばシロッコファンであり、缶体１内に燃焼用空気を送り込む。このファン３の吐出口の内部またはその近傍には、ファン３の吐出圧を２種類のシグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２として検出するための第１および第２のシグナル圧検出部３１，３２が設けられている。ただし、これらの構成の詳細については後述する。ガス噴出ノズルヘッド４１は、燃料供給路４の末端に位置し、ノズル４１ａから燃料ガスを噴出する。噴出された燃料ガスは、燃焼用空気と混合された状態でガスバーナ２に供給されて燃焼する。この燃焼により発生した燃焼ガスからは、熱交換器１９によって熱回収がなされ、熱交換器１９内を流通する湯水が加熱される。熱回収後の燃焼ガスは、排ガスとして排気口１１から排出される。
【００１９】
燃料供給路４は、燃料ガスを供給してくるガス管４０に、開閉弁Ｖｃおよび主圧力調整弁Ｖａが接続された構成を有している。図面では、主圧力調整弁Ｖａとガス噴出ノズルヘッド４１がガス管４０ａを介して接続されているが、これらは直結することもできる。開閉弁Ｖｃは、燃料ガス供給のオン・オフを行なうためのものであり、従来既知のものと同様に、ソレノイド５０を利用して弁本体部５１を往復動させる機構を備えている。
【００２０】
主圧力調整弁Ｖａは、開閉弁Ｖｃの下流側に接続されている。この主圧力調整弁Ｖａの基本的な構成は従来の伝統的な圧力調整弁と同様であり、燃料ガスの１次側流路４ａと２次側流路４ｂとの境界の調圧穴４２を開閉する弁本体部６０、この弁本体部６０を支持するダイヤフラムＤ１、および戻し用のバネ６２を有している。ダイヤフラムＤ１は、燃料ガスの２次圧Ｐ２と、受圧室６３に供給される後述の制御圧Ｐｄを受ける。
【００２１】
補助圧力調整弁Ｖｂは、燃料供給路４内の圧力を直接制御するものではなく、主圧力調整弁Ｖａをコントロールするものである。図１においては、説明の便宜上、主圧力調整弁Ｖａおよび補助圧力調整弁Ｖｂのサイズに余り大きな差がないように示されている。ただし、本実施形態における補助圧力調整弁Ｖｂは、実際には、主圧力調整弁Ｖａよりもかなり小さいサイズ（たとえば、縦横の幅および高さのそれぞれの寸法が、主圧力調整弁Ｖａの１／４〜１／７程度の寸法以下に抑えられた小サイズ）である。
【００２２】
図２によく表われているように、補助圧力調整弁Ｖｂは、ダイヤフラムＤ２によって内部が受圧室７５ａと２次圧室７５ｂとに区画されたケーシング７０、第１および第２のバネＳ１，Ｓ２、調圧穴７１を有する筒状の調圧穴形成部７２、ならびに弁本体部７３を備えている。弁本体部７３は、ダイヤフラムＤ２のうち、調圧穴７１に対面する部分であり、ダイヤフラムＤ２が、図２の下向きに移動して調圧穴７１に接近すると、調圧穴７１を通過する燃料ガスの量は減少する。
【００２３】
調圧穴形成部７２には、第１の流路７４ａが接続されている。この第１の流路７４ａは、図１に示すように、オリフィス４９を有し、燃料供給路４の１次圧Ｐ１を調圧穴形成部７２に供給する。第１の流路７４ａには、第２の流路７４ｂが繋がっており、主圧力調整弁Ｖａの受圧室６３には、この第２の流路７４ｂ内の圧力である制御圧Ｐｄが作用する。この制御圧Ｐｄは、補助圧力調整弁Ｖｂの弁開度に対応する。すなわち、弁本体部７３と調圧穴７１との距離が大きいと、第１の流路７４ａの燃料ガスが第２の流路７４ｂに多く流れるために、制御圧Ｐｄは低くなる。これとは反対に、前記の距離が小さくなると制御圧Ｐｄは高くなる。２次圧室７５ｂは、第３の流路７４ｃを介して燃料供給路４の２次側流路４ｂと連通している。したがって、２次圧室７５ｂの圧力は、２次側流路４ｂの２次圧Ｐ２と等しい。
【００２４】
受圧室７５ａには、第１および第２のシグナル圧検出部３１，３２で検出された２種類のシグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２のいずれか一方が、第４の流路７４ｄを介して選択的に供給される。この選択動作は、切替弁８２を利用した制御部８の制御により行なわれる。第１のシグナル圧検出部３１は、第２のシグナル圧検出部３２よりも空気吐出方向上流に位置している。このような配置の相違に基づき、シグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２の値は相違したものとなる。本実施形態では、第１および第２のシグナル圧検出３１，３２よりも下流側に、抵抗板３９が設けられている。この抵抗板３９は、シグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２を高めて、２次圧Ｐ２を高めるのに役立つ。抵抗板３９の上流域においてはこの抵抗板３９に接近する箇所ほど圧力は高い。したがって、本実施形態では、Ｐｓ２＞Ｐｓ１の関係にある。ただし、本実施形態とは異なり、抵抗板３９が設けられていない場合には、前記とは反対に、Ｐｓ１＞Ｐｓ２の関係となる。
【００２５】
主圧力調整弁Ｖａおよび補助圧力調整弁Ｖｂにおいては、次のような動作により２次圧Ｐ２が制御される。すなわち、補助圧力調整弁Ｖｂの受圧室７５ａに、たとえばシグナル圧Ｐｓ１が供給された場合、ダイヤフラムＤ２はこのシグナル圧Ｐｓ１によって押され、調圧穴７１を塞ぐ方向に移動する。この場合、シグナル圧Ｐｓ１のダイヤフラムＤ２に対する押圧力と第１のバネＳ１の押圧力との和が、２次圧Ｐ２のダイヤフラムＤ２に対する押圧力と第２のバネＳ２の押圧力との和と釣り合う位置にダイヤフラムＤ２が移動する。制御圧Ｐｄは、既述したように、ダイヤフラムＤ２の位置に左右される。主圧力調整弁Ｖ
ａにおいては、制御圧Ｐｄによって、ダイヤフラムＤ１が弁開度を大きくする方向に移動するが、この場合、２次圧Ｐ２が補助圧力調整弁Ｖｂに供給されているシグナル圧Ｐｓ１と釣り合う位置に移動することとなる。このようなことにより、２次圧Ｐ２をシグナル圧Ｐｓ１に対応した圧力（たとえば、同一圧）に制御することができる。シグナル圧Ｐｓ１に代えて、シグナル圧Ｐｓ２が利用される場合には、２次圧Ｐ２がシグナル圧Ｐｓ２に対応した圧力となることは勿論である。
【００２６】
制御部８は、本発明でいう制御手段の一例であり、マイクロコンピュータなどを用いて構成されている。この制御部８は、燃焼装置Ｃ１の各部の動作制御や各種のデータ処理を実行する。このような処理の１つとして、バーナ２に供給されてくる燃料ガスの種類を判断し、かつその判断結果に応じて、シグナル圧Ｐｓ１,Ｐｓ２の一方を選択し、この選択されたシグナル圧を受圧室７５ａに供給させる制御を実行する。この制御は、切替弁８２を利用して実行される。燃料ガスの種類の判断手法自体は、従来より既知であり（たとえば、特開２００３−１９４３３０号公報、特開昭５８−２１４７１３号公報、特開昭５６−１６２３１９号公報、特公平０６−３７９７１号公報などに記載）、本実施形態では、そのような既知の手法を用いることが可能である。一例を挙げると、たとえばバーナ２を実際に駆動させた際の出力号数と、その際の目標燃焼号数とを比較して、その差に基づき燃料ガスの種類を判断する手法を用いることができる。本実施形態の燃焼装置Ｃ１は、後述するように、燃料ガスが「１２Ａ」，「１３Ａ」のいずれの場合にも対応できるように構成されている。なお、燃料ガス「１２Ａ」，「１３Ａ」は、「１３Ａ」の方が「１２Ａ」よりも発熱量が高い関係にある。
【００２７】
次に、前記した燃焼装置Ｃ１の作用について説明する。併せて、制御部８による動作処理手順の一例について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００２８】
まず、制御部８は、初期設定として、たとえば燃料ガス「１３Ａ」に対応した設定を行なっている（Ｓ１）。この燃料ガス「１３Ａ」に対応した設定では、シグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２のうち、低圧側のＰｓ１が選択されて受圧室７５ａに供給される。ファン３の回転速度も、「１３Ａ」に対応して予め設定された速度とされる。
【００２９】
バーナ２の駆動燃焼時において、制御部８は、燃料ガスの種類を常時または略常時判別している（Ｓ２）。その結果、燃料ガスが「１３Ａ」の場合には、前記した初期設定状態が継続される（Ｓ３：ＹＥＳ，Ｓ５（Ｓ１））。したがって、燃料供給路４の２次圧Ｐ２は、シグナル圧Ｐｓ１に対応した値となり、後述する燃料ガス「１２Ａ」の場合よりも低めの値とされる。その結果、空燃比がやや大きくなり、発熱量が大きめである燃料ガス「１３Ａ」の燃焼性を良好な状態にすることができる。
【００３０】
次いで、燃料ガスが「１３Ａ」から「１２Ａ」に変更され、制御部８がその旨を判別した場合には、「１２Ａ」に対応した設定内容に切り替えられる（Ｓ３：ＮＯ，Ｓ４）。この切り替えは、切替弁８２を動作させることによりなされ、このことによりシグナル圧Ｐｓ１に代えて、シグナル圧Ｐｓ２が受圧室７５ａに供給される。ファン３の回転速度制御についても「１２Ａ」用として予め設定された内容に切り替える。このような切り替えがなされると、２次圧Ｐ２は、シグナル圧Ｐｓ２に対応したものとなり、先の「１３Ａ」の場合よりも高い圧力となる。このため、空燃比がやや小さくなり、発熱量が小さめである燃料ガス「１２Ａ」の燃焼性を良好な状態にすることができる。このように、この燃焼装置Ｃ１においては、燃料ガスが「１３Ａ」，「１２Ａ」のいずれの場合であっても、その燃料ガスに適合した空燃比に設定することができる。
【００３１】
図４は、本発明に係る燃焼装置の他の実施形態を示している。同図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一符号を付すこととし、重複説明は
省略する。
【００３２】
図４に示す燃焼装置Ｃ２においては、シグナル圧検出部３３が１箇所のみ設けられており、このシグナル圧検出部３３で検出される１種類のシグナル圧Ｐｓが補助圧力調整弁Ｖｂの受圧室７５ａに供給されるように構成されている。ただし、燃料供給路４の２次側流路４ｂには、圧力制御対象領域として、第１および第２の制御対象領域Ａ１，Ａ２が設けられている。
【００３３】
より具体的には、第１の制御対象領域Ａ１は、２次側流路４ｂの上流側領域であり、第２の制御対象領域Ａ２は、それよりも下流側の領域である。補助圧力調整弁Ｖｂの２次圧室７５ｂは、第１および第２の制御対象領域Ａ１，Ａ２に開口するポート６８ａ，６８ｂに対し、第３の流路７４ｃ，７４ｃ’を介して接続されている。第３の流路７４ｃ，７４ｃ’には切替弁８３が設けられており、この切替弁８３の切り替え動作によって、第１および第２の制御対象領域Ａ１，Ａ２のうち、いずれか一方を選択的に２次圧室７５ｂと連通させることが可能である。切替弁８３の動作は、制御部８により制御される。制御部８は、前記実施形態と同様に、燃料ガスの種類を判別するが、この判別した燃料の種類に応じて、第１および第２の制御対象領域Ａ１，Ａ２の一方を選択し、この選択された領域を圧力制御対象とする制御を行なう。
【００３４】
次に、燃焼装置Ｃ２の作用について説明する。併せて、制御部８の動作処理手順の一例について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
まず、制御部８は、前記実施形態と同様に、初期設定として、たとえば燃料ガス「１３Ａ」に対応した設定を行なっている（Ｓ１’）。本実施形態における初期設定では、ファン３の回転速度が「１３Ａ」に対応した速度に設定されることに加え、第１および第２の制御対象領域Ａ１，Ａ２のうち、第１の制御対象領域Ａ１が選択されて２次圧室７５ｂと連通した状態に設定される。
【００３６】
バーナ２の駆動燃焼時において、制御部８は、前記実施形態と同様に、燃料ガスの種類を常時または略常時判別しており（Ｓ２）、燃料ガスが「１３Ａ」の場合には、前記した初期設定状態が継続される（Ｓ３：ＹＥＳ，Ｓ６（Ｓ１’））。この場合、第１の制御対象領域Ａ１の２次圧Ｐは、シグナル圧Ｐｓに対応した値（たとえば、シグナル圧Ｐｓと同一圧）に制御される。一方、この第１の制御対象領域Ａ１は、２次側流路４ｂの上流側に位置しているが、２次側流路４ｂ内は下流側に進むほど燃料圧が低下する。したがって、この第１の制御対象領域Ａ１のかなり下流側に位置するガス噴出ノズルヘッド４１内の圧力Ｐ２”は、正確には、２次圧Ｐ２よりも低い圧力となり、後述する燃料ガス「１２Ａ」の場合よりも低い値となる。その結果、空燃比がやや大きくなり、発熱量が大きめの燃料ガス「１３Ａ」の燃焼性は良い。
【００３７】
次いで、燃料ガスが「１３Ａ」から「１２Ａ」に変更され、制御部８がその旨を判別した場合には、「１２Ａ」に対応した設定内容に切り替えられる（Ｓ３：ＮＯ，Ｓ４’）。この切り替えは、ファン３の回転速度制御の内容を変更することに加え、切替弁８２を動作させることによりなされ、このことにより第１の制御対象領域Ａ１に代えて、第２の制御対象領域Ａ２が２次圧室７５ｂに連通する。このような設定下においては、第２の制御対象領域Ａ２における２次圧Ｐ２’が、シグナル圧Ｐｓに対応した圧力となる。第２の制御対象領域Ａ２は、第１の制御対象領域Ａ１よりも下流側に位置しているために、この第２の制御対象領域Ａ２からガス噴出ノズルヘッド４１に至るまでの圧力低下量は少ない。したがって、ガス噴出ノズルヘッド４１内の圧力Ｐ２”は、「１３Ａ」の場合よりも高くなる。その結果、空燃比はやや小さくなり、発熱量が小さめの燃料ガス「１２Ａ」の燃焼性は良い。このように、この燃焼装置Ｃ２においても、燃料ガスが「１３Ａ」，「１２Ａ
」のいずれの場合にもその燃料ガスに適合した空燃比に設定し、良好な燃焼性能を確保することができる。
【００３８】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る燃焼装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００３９】
上述した実施形態では、圧力調整弁として、主圧力調整弁Ｖａおよび補助圧力調整弁Ｖｂを用いているが、本発明でいう圧力調整弁は、そのような構成とされていなくてもよい。たとえば特許文献１，２と同様に、１つの圧力調整弁のみを用いた構成とすることもできる。
【００４０】
本発明では、２種類の燃料に対応するように構成しているが、これをさらに発展させて、３種類あるいはそれ以上の種類の燃料に対応し得るように構成することもできる。たとえば、３種類の燃料に対応する場合、第１および第２のシグナル圧検出部に加えて、これらとは異なる位置でシグナル圧を検出する第３のシグナル圧検出部をさらに設け、３種類のシグナル圧のうちのいずれかに基づいて燃料供給圧を制御するように構成すればよい。あるいは、第１および第２の制御対象領域に加えて、第３の制御対象領域を設ければよい。ただし、このような構成の場合であっても、第１および第２のシグナル圧検出部を有し、または第１および第２の制御対象領域を有しているため、本発明の技術的範囲に包摂されることとなる。燃料の種類は、燃料ガス「１２Ａ」，「１３Ａ」に限定されない。
【００４１】
本発明に係る燃焼装置は、熱交換器を備えた給湯装置などの温水装置に代えて、たとえばファンヒータ、コンロ、焼却用燃焼装置などの燃焼装置として構成することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
Ｃ１，Ｃ２ 燃焼装置
Ａ１，Ａ２ 第１および第２の制御対象領域
Ｖａ 主圧力調整弁（圧力調整弁）
Ｖｂ 補助圧力調整弁（圧力調整弁）
Ｐｓ，Ｐｓ１，Ｐｓ２ シグナル圧
Ｐ２，Ｐ２’ ２次圧
２ バーナ
３ ファン
４ 燃料供給路
８ 制御部（制御手段）
３１，３２ 第１および第２のシグナル圧検出部
３３ シグナル圧検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばガス給湯装置の構成要素などとして好適に用いることが可能な燃焼装置、さらに詳しくは、燃料の種類の変更に好適に対処し得るように構成された燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファンを利用してバーナに燃焼用空気を供給する燃焼装置においては、空燃比を一定にして燃焼性を良好にすることが望まれる。そこで、従来においては、均圧弁と称されるタイプの圧力調整弁を利用し、バーナに対する燃料供給圧を制御する手段がある（たとえば、特許文献１，２を参照）。前記圧力調整弁は、ファンの吐出圧をシグナル圧として利用し、バーナに対する燃料供給圧を前記シグナル圧に対応した圧力に制御する。このような構成によれば、たとえばファンからバーナへの燃焼用空気の供給量が多く、ファンの吐出圧が高いときには、これに対応してバーナへの燃料供給量も多くなり、空燃比の一定化を図ることが可能である。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、燃料の種類が変更された際に不具合を生じる場合があり、改善すべき余地があった。
【０００４】
すなわち、燃焼装置においては、たとえば燃料が１２Ａガスから１３Ａガスに変更されるなどして、燃料の発熱量が変わる場合がある。このような場合、変更後の燃料の発熱量に対応した空燃比に設定することが望まれるが、従来においては、そのようなことに好適に対処することは困難であり、燃焼性が悪化する虞があった。より具体的に説明すると、従来においては、燃料の種類の変更があった場合に、変更後の燃料の種類に対応させてファンの回転速度を変更し、バーナに供給される燃焼用空気の量を調整する手段がある。ところが、このような手段を、前記圧力調整弁を備えた燃焼装置にそのまま採用しても、種類変更後の燃料に適合した適切な空燃比は得られない。燃料の種類の変更に対応してファンの回転速度を変更すると、ファンの吐出圧（シグナル圧）が変化し、これに伴って燃料供給圧や燃料供給量も変更されるために、結局は、燃料変更前の空燃比が維持されるに過ぎず、変更後の燃料に適した空燃比は得られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０７８６５号公報
【特許文献２】特開昭６０−２６２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、燃焼用空気を供給するファンの吐出圧をシグナル圧として利用してバーナへの燃料供給圧を制御する燃焼装置において、燃料の種類が変更された場合であってもその燃料に適切に対応した空燃比を得ることが可能な燃焼装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の側面により提供される燃焼装置は、バーナに燃焼用空気を供給するファンと、このファンの吐出圧をシグナル圧として検出するためのシグナル圧検出部と、前記
シグナル圧を受け、かつ前記バーナに向けて燃料を供給する燃料供給路内の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御可能な圧力調整弁と、を備えている、燃焼装置であって、前記シグナル圧検出部として、互いに異なる配置に設けられ、かつ前記シグナル圧として値が相違する２種類のシグナル圧を検出することが可能な第１および第２のシグナル圧検出部が設けられており、前記バーナに供給される燃料の種類を判別し、かつこの判別した燃料の種類に応じて、前記２種類のシグナル圧の一方を選択し、この選択されたシグナル圧を前記圧力調整弁に供給する動作制御を実行可能な制御手段を、さらに備えていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、発熱量が多い燃料が用いられている場合には、空燃比を大きめにし、発熱量が少ない燃料が用いられている場合には、空燃比を小さめにすることが望まれる。これに対し、前記した構成においては、第１および第２のシグナル圧検出部で検出される２種類のシグナル圧のうち、いずれを利用するかによって空燃比は異なったものとなる。制御手段は、燃料の種類を判別し、かつ２種類のシグナル圧のうち、燃料の種類に応じた一方のシグナル圧を選択するために、燃料を適切に燃焼させるのに好ましい空燃比に設定することが可能となる。このようなことから、燃料の種類が変更された場合であっても、変更後の燃料に適合する空燃比に設定し、燃焼性を良好にすることができる。
【００１０】
本発明の第２の側面により提供される燃焼装置は、バーナに燃焼用空気を供給するファンと、このファンの吐出圧をシグナル圧として検出するためのシグナル圧検出部と、前記シグナル圧を受け、かつ前記バーナに向けて燃料を供給する燃料供給路内の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御可能な圧力調整弁と、を備えている、燃焼装置であって、前記燃料供給路には、前記圧力調整弁による圧力制御対象領域として、燃料流通方向の上流側および下流側に相対的に位置する第１および第２の制御対象領域が設けられており、前記バーナに供給される燃料の種類を判別し、かつこの判別した燃料の種類に応じて、前記第１および第２の制御対象領域の一方を選択し、この選択された領域の圧力を前記圧力調整弁による制御対象とする動作制御を実行可能な制御手段を、さらに備えていることを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、前記した構成では、第１および第２の制御対象領域のいずれを制御対象領域とするかによって、バーナに対する燃料の供給圧や供給量は異なったものとなる。これは、燃料供給路内においては下流側に進むほど燃料供給圧が低くなり、燃焼供給路の下流側のバーナに近い領域を所定圧に設定した場合にはバーナへの供給圧が前記所定圧と殆ど変わらないのに対し、燃料供給路の上流側のバーナから遠い領域を所定圧に設定した場合には比較的大きめの圧力低下を生じた状態でバーナへの燃料供給がなされることから理解されるであろう。したがって、第１および第２の制御対象領域のうち、いずれを制御対象とするかによって空燃比は異なったものとなる。制御手段は、燃料の種類を判別し、かつ第１および第２の制御対象領域のうち、燃料の種類に応じた一方の領域を選択するために、実際の燃料を適切に燃焼させるのに好ましい空燃比に設定することが可能となる。その結果、本発明の第１の側面によって提供される燃焼装置と同様に、燃料の種類が変更された場合であっても、変更後の燃料に適合する空燃比に設定し、燃焼性を良好にすることができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、前記圧力調整弁として、前記燃料供給路の途中に設けられて前記燃料供給路の１次側流路から２次側流路への燃料流量を変更可能な主圧力調整弁と、この主圧力調整弁とは別体で構成され、かつ前記１次側流路および前記２次側流路に接続された補助圧力調整弁とがあり、前記シグナル圧検出部からのシグナル圧が前記補助圧力調整弁によって受けられることにより、前記主圧力調整弁は、前記２次側流路の圧力
を前記シグナル圧に対応した値となるように動作する構成とされている。
【００１３】
このような構成によれば、１つの圧力調整弁のみを用いて燃料ガス圧を調整する場合と比較すると、全体の部品点数は増加するものの、全体の大型化を抑制しつつ、本発明が意図する効果を適切に得ることが可能である。すなわち、補助圧力調整弁は、主圧力調整弁をコントロールする機器としての役割を果たすものであるが、この補助圧力調整弁については、相当に小さいサイズに形成することができる。これに対し、主圧力調整弁は、燃料供給路の途中に設けられて、バーナに供給される燃料の制御を行なうものであるため、それ相応のサイズに形成する必要があるが、この主圧力調整弁については、可動部分のストロークを小さくするなどして、その大型化を極力抑制することが可能であり、このことが全体の小サイズ化を図る上での利点となる。
【００１４】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明が適用された燃焼装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す燃焼装置に用いられている補助圧力調整弁を示す断面図である。
【図３】図１に示す燃焼装置に具備された制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明が適用された燃焼装置の他の例を模式的に示す断面図である。
【図５】図４に示す燃焼装置に具備された制御部の動作処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１７】
図１に示す燃焼装置Ｃ１は、湯水加熱用の熱交換器１９を備えたガス給湯装置として構成されており、缶体１内に配されたガスバーナ２、ファン３、ガス管４０からガス噴出ノズルヘッド４１まで一連に繋がって形成された燃料供給路４、開閉弁Ｖｃ、主圧力調整弁Ｖａ、補助圧力調整弁Ｖｂ、制御部８、および切替弁８２を備えている。主圧力調整弁Ｖａおよび補助圧力調整弁Ｖｂは、本発明でいう圧力調整弁の具体例に相当し、これらが協働することにより、後述するように燃料供給圧を所定圧に制御する機能を発揮する。
【００１８】
ファン３は、たとえばシロッコファンであり、缶体１内に燃焼用空気を送り込む。このファン３の吐出口の内部またはその近傍には、ファン３の吐出圧を２種類のシグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２として検出するための第１および第２のシグナル圧検出部３１，３２が設けられている。ただし、これらの構成の詳細については後述する。ガス噴出ノズルヘッド４１は、燃料供給路４の末端に位置し、ノズル４１ａから燃料ガスを噴出する。噴出された燃料ガスは、燃焼用空気と混合された状態でガスバーナ２に供給されて燃焼する。この燃焼により発生した燃焼ガスからは、熱交換器１９によって熱回収がなされ、熱交換器１９内を流通する湯水が加熱される。熱回収後の燃焼ガスは、排ガスとして排気口１１から排出される。
【００１９】
燃料供給路４は、燃料ガスを供給してくるガス管４０に、開閉弁Ｖｃおよび主圧力調整弁Ｖａが接続された構成を有している。図面では、主圧力調整弁Ｖａとガス噴出ノズルヘッド４１がガス管４０ａを介して接続されているが、これらは直結することもできる。開閉弁Ｖｃは、燃料ガス供給のオン・オフを行なうためのものであり、従来既知のものと同様に、ソレノイド５０を利用して弁本体部５１を往復動させる機構を備えている。
【００２０】
主圧力調整弁Ｖａは、開閉弁Ｖｃの下流側に接続されている。この主圧力調整弁Ｖａの基本的な構成は従来の伝統的な圧力調整弁と同様であり、燃料ガスの１次側流路４ａと２次側流路４ｂとの境界の調圧穴４２を開閉する弁本体部６０、この弁本体部６０を支持するダイヤフラムＤ１、および戻し用のバネ６２を有している。ダイヤフラムＤ１は、燃料ガスの２次圧Ｐ２と、受圧室６３に供給される後述の制御圧Ｐｄを受ける。
【００２１】
補助圧力調整弁Ｖｂは、燃料供給路４内の圧力を直接制御するものではなく、主圧力調整弁Ｖａをコントロールするものである。図１においては、説明の便宜上、主圧力調整弁Ｖａおよび補助圧力調整弁Ｖｂのサイズに余り大きな差がないように示されている。ただし、本実施形態における補助圧力調整弁Ｖｂは、実際には、主圧力調整弁Ｖａよりもかなり小さいサイズ（たとえば、縦横の幅および高さのそれぞれの寸法が、主圧力調整弁Ｖａの１／４〜１／７程度の寸法以下に抑えられた小サイズ）である。
【００２２】
図２によく表われているように、補助圧力調整弁Ｖｂは、ダイヤフラムＤ２によって内部が受圧室７５ａと２次圧室７５ｂとに区画されたケーシング７０、第１および第２のバネＳ１，Ｓ２、調圧穴７１を有する筒状の調圧穴形成部７２、ならびに弁本体部７３を備えている。弁本体部７３は、ダイヤフラムＤ２のうち、調圧穴７１に対面する部分であり、ダイヤフラムＤ２が、図２の下向きに移動して調圧穴７１に接近すると、調圧穴７１を通過する燃料ガスの量は減少する。
【００２３】
調圧穴形成部７２には、第１の流路７４ａが接続されている。この第１の流路７４ａは、図１に示すように、オリフィス４９を有し、燃料供給路４の１次圧Ｐ１を調圧穴形成部７２に供給する。第１の流路７４ａには、第２の流路７４ｂが繋がっており、主圧力調整弁Ｖａの受圧室６３には、この第２の流路７４ｂ内の圧力である制御圧Ｐｄが作用する。この制御圧Ｐｄは、補助圧力調整弁Ｖｂの弁開度に対応する。すなわち、弁本体部７３と調圧穴７１との距離が大きいと、第１の流路７４ａの燃料ガスが第２の流路７４ｂに多く流れるために、制御圧Ｐｄは低くなる。これとは反対に、前記の距離が小さくなると制御圧Ｐｄは高くなる。２次圧室７５ｂは、第３の流路７４ｃを介して燃料供給路４の２次側流路４ｂと連通している。したがって、２次圧室７５ｂの圧力は、２次側流路４ｂの２次圧Ｐ２と等しい。
【００２４】
受圧室７５ａには、第１および第２のシグナル圧検出部３１，３２で検出された２種類のシグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２のいずれか一方が、第４の流路７４ｄを介して選択的に供給される。この選択動作は、切替弁８２を利用した制御部８の制御により行なわれる。第１のシグナル圧検出部３１は、第２のシグナル圧検出部３２よりも空気吐出方向上流に位置している。このような配置の相違に基づき、シグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２の値は相違したものとなる。本実施形態では、第１および第２のシグナル圧検出３１，３２よりも下流側に、抵抗板３９が設けられている。この抵抗板３９は、シグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２を高めて、２次圧Ｐ２を高めるのに役立つ。抵抗板３９の上流域においてはこの抵抗板３９に接近する箇所ほど圧力は高い。したがって、本実施形態では、Ｐｓ２＞Ｐｓ１の関係にある。ただし、本実施形態とは異なり、抵抗板３９が設けられていない場合には、前記とは反対に、Ｐｓ１＞Ｐｓ２の関係となる。
【００２５】
主圧力調整弁Ｖａおよび補助圧力調整弁Ｖｂにおいては、次のような動作により２次圧Ｐ２が制御される。すなわち、補助圧力調整弁Ｖｂの受圧室７５ａに、たとえばシグナル圧Ｐｓ１が供給された場合、ダイヤフラムＤ２はこのシグナル圧Ｐｓ１によって押され、調圧穴７１を塞ぐ方向に移動する。この場合、シグナル圧Ｐｓ１のダイヤフラムＤ２に対する押圧力と第１のバネＳ１の押圧力との和が、２次圧Ｐ２のダイヤフラムＤ２に対する押圧力と第２のバネＳ２の押圧力との和と釣り合う位置にダイヤフラムＤ２が移動する。制御圧Ｐｄは、既述したように、ダイヤフラムＤ２の位置に左右される。主圧力調整弁Ｖ
ａにおいては、制御圧Ｐｄによって、ダイヤフラムＤ１が弁開度を大きくする方向に移動するが、この場合、２次圧Ｐ２が補助圧力調整弁Ｖｂに供給されているシグナル圧Ｐｓ１と釣り合う位置に移動することとなる。このようなことにより、２次圧Ｐ２をシグナル圧Ｐｓ１に対応した圧力（たとえば、同一圧）に制御することができる。シグナル圧Ｐｓ１に代えて、シグナル圧Ｐｓ２が利用される場合には、２次圧Ｐ２がシグナル圧Ｐｓ２に対応した圧力となることは勿論である。
【００２６】
制御部８は、本発明でいう制御手段の一例であり、マイクロコンピュータなどを用いて構成されている。この制御部８は、燃焼装置Ｃ１の各部の動作制御や各種のデータ処理を実行する。このような処理の１つとして、バーナ２に供給されてくる燃料ガスの種類を判断し、かつその判断結果に応じて、シグナル圧Ｐｓ１,Ｐｓ２の一方を選択し、この選択されたシグナル圧を受圧室７５ａに供給させる制御を実行する。この制御は、切替弁８２を利用して実行される。燃料ガスの種類の判断手法自体は、従来より既知であり（たとえば、特開２００３−１９４３３０号公報、特開昭５８−２１４７１３号公報、特開昭５６−１６２３１９号公報、特公平０６−３７９７１号公報などに記載）、本実施形態では、そのような既知の手法を用いることが可能である。一例を挙げると、たとえばバーナ２を実際に駆動させた際の出力号数と、その際の目標燃焼号数とを比較して、その差に基づき燃料ガスの種類を判断する手法を用いることができる。本実施形態の燃焼装置Ｃ１は、後述するように、燃料ガスが「１２Ａ」，「１３Ａ」のいずれの場合にも対応できるように構成されている。なお、燃料ガス「１２Ａ」，「１３Ａ」は、「１３Ａ」の方が「１２Ａ」よりも発熱量が高い関係にある。
【００２７】
次に、前記した燃焼装置Ｃ１の作用について説明する。併せて、制御部８による動作処理手順の一例について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００２８】
まず、制御部８は、初期設定として、たとえば燃料ガス「１３Ａ」に対応した設定を行なっている（Ｓ１）。この燃料ガス「１３Ａ」に対応した設定では、シグナル圧Ｐｓ１，Ｐｓ２のうち、低圧側のＰｓ１が選択されて受圧室７５ａに供給される。ファン３の回転速度も、「１３Ａ」に対応して予め設定された速度とされる。
【００２９】
バーナ２の駆動燃焼時において、制御部８は、燃料ガスの種類を常時または略常時判別している（Ｓ２）。その結果、燃料ガスが「１３Ａ」の場合には、前記した初期設定状態が継続される（Ｓ３：ＹＥＳ，Ｓ５（Ｓ１））。したがって、燃料供給路４の２次圧Ｐ２は、シグナル圧Ｐｓ１に対応した値となり、後述する燃料ガス「１２Ａ」の場合よりも低めの値とされる。その結果、空燃比がやや大きくなり、発熱量が大きめである燃料ガス「１３Ａ」の燃焼性を良好な状態にすることができる。
【００３０】
次いで、燃料ガスが「１３Ａ」から「１２Ａ」に変更され、制御部８がその旨を判別した場合には、「１２Ａ」に対応した設定内容に切り替えられる（Ｓ３：ＮＯ，Ｓ４）。この切り替えは、切替弁８２を動作させることによりなされ、このことによりシグナル圧Ｐｓ１に代えて、シグナル圧Ｐｓ２が受圧室７５ａに供給される。ファン３の回転速度制御についても「１２Ａ」用として予め設定された内容に切り替える。このような切り替えがなされると、２次圧Ｐ２は、シグナル圧Ｐｓ２に対応したものとなり、先の「１３Ａ」の場合よりも高い圧力となる。このため、空燃比がやや小さくなり、発熱量が小さめである燃料ガス「１２Ａ」の燃焼性を良好な状態にすることができる。このように、この燃焼装置Ｃ１においては、燃料ガスが「１３Ａ」，「１２Ａ」のいずれの場合であっても、その燃料ガスに適合した空燃比に設定することができる。
【００３１】
図４は、本発明に係る燃焼装置の他の実施形態を示している。同図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一符号を付すこととし、重複説明は
省略する。
【００３２】
図４に示す燃焼装置Ｃ２においては、シグナル圧検出部３３が１箇所のみ設けられており、このシグナル圧検出部３３で検出される１種類のシグナル圧Ｐｓが補助圧力調整弁Ｖｂの受圧室７５ａに供給されるように構成されている。ただし、燃料供給路４の２次側流路４ｂには、圧力制御対象領域として、第１および第２の制御対象領域Ａ１，Ａ２が設けられている。
【００３３】
より具体的には、第１の制御対象領域Ａ１は、２次側流路４ｂの上流側領域であり、第２の制御対象領域Ａ２は、それよりも下流側の領域である。補助圧力調整弁Ｖｂの２次圧室７５ｂは、第１および第２の制御対象領域Ａ１，Ａ２に開口するポート６８ａ，６８ｂに対し、第３の流路７４ｃ，７４ｃ’を介して接続されている。第３の流路７４ｃ，７４ｃ’には切替弁８３が設けられており、この切替弁８３の切り替え動作によって、第１および第２の制御対象領域Ａ１，Ａ２のうち、いずれか一方を選択的に２次圧室７５ｂと連通させることが可能である。切替弁８３の動作は、制御部８により制御される。制御部８は、前記実施形態と同様に、燃料ガスの種類を判別するが、この判別した燃料の種類に応じて、第１および第２の制御対象領域Ａ１，Ａ２の一方を選択し、この選択された領域を圧力制御対象とする制御を行なう。
【００３４】
次に、燃焼装置Ｃ２の作用について説明する。併せて、制御部８の動作処理手順の一例について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
まず、制御部８は、前記実施形態と同様に、初期設定として、たとえば燃料ガス「１３Ａ」に対応した設定を行なっている（Ｓ１’）。本実施形態における初期設定では、ファン３の回転速度が「１３Ａ」に対応した速度に設定されることに加え、第１および第２の制御対象領域Ａ１，Ａ２のうち、第１の制御対象領域Ａ１が選択されて２次圧室７５ｂと連通した状態に設定される。
【００３６】
バーナ２の駆動燃焼時において、制御部８は、前記実施形態と同様に、燃料ガスの種類を常時または略常時判別しており（Ｓ２）、燃料ガスが「１３Ａ」の場合には、前記した初期設定状態が継続される（Ｓ３：ＹＥＳ，Ｓ６（Ｓ１’））。この場合、第１の制御対象領域Ａ１の２次圧Ｐは、シグナル圧Ｐｓに対応した値（たとえば、シグナル圧Ｐｓと同一圧）に制御される。一方、この第１の制御対象領域Ａ１は、２次側流路４ｂの上流側に位置しているが、２次側流路４ｂ内は下流側に進むほど燃料圧が低下する。したがって、この第１の制御対象領域Ａ１のかなり下流側に位置するガス噴出ノズルヘッド４１内の圧力Ｐ２”は、正確には、２次圧Ｐ２よりも低い圧力となり、後述する燃料ガス「１２Ａ」の場合よりも低い値となる。その結果、空燃比がやや大きくなり、発熱量が大きめの燃料ガス「１３Ａ」の燃焼性は良い。
【００３７】
次いで、燃料ガスが「１３Ａ」から「１２Ａ」に変更され、制御部８がその旨を判別した場合には、「１２Ａ」に対応した設定内容に切り替えられる（Ｓ３：ＮＯ，Ｓ４’）。この切り替えは、ファン３の回転速度制御の内容を変更することに加え、切替弁８２を動作させることによりなされ、このことにより第１の制御対象領域Ａ１に代えて、第２の制御対象領域Ａ２が２次圧室７５ｂに連通する。このような設定下においては、第２の制御対象領域Ａ２における２次圧Ｐ２’が、シグナル圧Ｐｓに対応した圧力となる。第２の制御対象領域Ａ２は、第１の制御対象領域Ａ１よりも下流側に位置しているために、この第２の制御対象領域Ａ２からガス噴出ノズルヘッド４１に至るまでの圧力低下量は少ない。したがって、ガス噴出ノズルヘッド４１内の圧力Ｐ２”は、「１３Ａ」の場合よりも高くなる。その結果、空燃比はやや小さくなり、発熱量が小さめの燃料ガス「１２Ａ」の燃焼性は良い。このように、この燃焼装置Ｃ２においても、燃料ガスが「１３Ａ」，「１２Ａ
」のいずれの場合にもその燃料ガスに適合した空燃比に設定し、良好な燃焼性能を確保することができる。
【００３８】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る燃焼装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００３９】
上述した実施形態では、圧力調整弁として、主圧力調整弁Ｖａおよび補助圧力調整弁Ｖｂを用いているが、本発明でいう圧力調整弁は、そのような構成とされていなくてもよい。たとえば特許文献１，２と同様に、１つの圧力調整弁のみを用いた構成とすることもできる。
【００４０】
本発明では、２種類の燃料に対応するように構成しているが、これをさらに発展させて、３種類あるいはそれ以上の種類の燃料に対応し得るように構成することもできる。たとえば、３種類の燃料に対応する場合、第１および第２のシグナル圧検出部に加えて、これらとは異なる位置でシグナル圧を検出する第３のシグナル圧検出部をさらに設け、３種類のシグナル圧のうちのいずれかに基づいて燃料供給圧を制御するように構成すればよい。あるいは、第１および第２の制御対象領域に加えて、第３の制御対象領域を設ければよい。ただし、このような構成の場合であっても、第１および第２のシグナル圧検出部を有し、または第１および第２の制御対象領域を有しているため、本発明の技術的範囲に包摂されることとなる。燃料の種類は、燃料ガス「１２Ａ」，「１３Ａ」に限定されない。
【００４１】
本発明に係る燃焼装置は、熱交換器を備えた給湯装置などの温水装置に代えて、たとえばファンヒータ、コンロ、焼却用燃焼装置などの燃焼装置として構成することもできる。
【符号の説明】
【００４２】
Ｃ１，Ｃ２ 燃焼装置
Ａ１，Ａ２ 第１および第２の制御対象領域
Ｖａ 主圧力調整弁（圧力調整弁）
Ｖｂ 補助圧力調整弁（圧力調整弁）
Ｐｓ，Ｐｓ１，Ｐｓ２ シグナル圧
Ｐ２，Ｐ２’ ２次圧
２ バーナ
３ ファン
４ 燃料供給路
８ 制御部（制御手段）
３１，３２ 第１および第２のシグナル圧検出部
３３ シグナル圧検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナに燃焼用空気を供給するファンと、
このファンの吐出圧をシグナル圧として検出するためのシグナル圧検出部と、
前記シグナル圧を受け、かつ前記バーナに向けて燃料を供給する燃料供給路内の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御可能な圧力調整弁と、
を備えている、燃焼装置であって、
前記シグナル圧検出部として、互いに異なる配置に設けられ、かつ前記シグナル圧として値が相違する２種類のシグナル圧を検出することが可能な第１および第２のシグナル圧検出部が設けられており、
前記バーナに供給される燃料の種類を判別し、かつこの判別した燃料の種類に応じて、前記２種類のシグナル圧の一方を選択し、この選択されたシグナル圧を前記圧力調整弁に供給する動作制御を実行可能な制御手段を、さらに備えていることを特徴とする、燃焼装置。
【請求項２】
バーナに燃焼用空気を供給するファンと、
このファンの吐出圧をシグナル圧として検出するためのシグナル圧検出部と、
前記シグナル圧を受け、かつ前記バーナに向けて燃料を供給する燃料供給路内の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御可能な圧力調整弁と、
を備えている、燃焼装置であって、
前記燃料供給路には、前記圧力調整弁による圧力制御対象領域として、燃料流通方向の上流側および下流側に相対的に位置する第１および第２の制御対象領域が設けられており、
前記バーナに供給される燃料の種類を判別し、かつこの判別した燃料の種類に応じて、前記第１および第２の制御対象領域の一方を選択し、この選択された領域の圧力を前記圧力調整弁による制御対象とする動作制御を実行可能な制御手段を、さらに備えていることを特徴とする、燃焼装置。
【請求項３】
前記圧力調整弁として、前記燃料供給路の途中に設けられて前記燃料供給路の１次側流路から２次側流路への燃料流量を変更可能な主圧力調整弁と、この主圧力調整弁とは別体で構成され、かつ前記１次側流路および前記２次側流路に接続された補助圧力調整弁とがあり、
前記シグナル圧検出部からのシグナル圧が前記補助圧力調整弁によって受けられることにより、前記主圧力調整弁は、前記２次側流路の圧力を前記シグナル圧に対応した値となるように動作する構成とされている、請求項１または２に記載の燃焼装置。
【請求項１】
バーナに燃焼用空気を供給するファンと、
このファンの吐出圧をシグナル圧として検出するためのシグナル圧検出部と、
前記シグナル圧を受け、かつ前記バーナに向けて燃料を供給する燃料供給路内の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御可能な圧力調整弁と、
を備えている、燃焼装置であって、
前記シグナル圧検出部として、互いに異なる配置に設けられ、かつ前記シグナル圧として値が相違する２種類のシグナル圧を検出することが可能な第１および第２のシグナル圧検出部が設けられており、
前記バーナに供給される燃料の種類を判別し、かつこの判別した燃料の種類に応じて、前記２種類のシグナル圧の一方を選択し、この選択されたシグナル圧を前記圧力調整弁に供給する動作制御を実行可能な制御手段を、さらに備えていることを特徴とする、燃焼装置。
【請求項２】
バーナに燃焼用空気を供給するファンと、
このファンの吐出圧をシグナル圧として検出するためのシグナル圧検出部と、
前記シグナル圧を受け、かつ前記バーナに向けて燃料を供給する燃料供給路内の圧力を前記シグナル圧に対応した圧力に制御可能な圧力調整弁と、
を備えている、燃焼装置であって、
前記燃料供給路には、前記圧力調整弁による圧力制御対象領域として、燃料流通方向の上流側および下流側に相対的に位置する第１および第２の制御対象領域が設けられており、
前記バーナに供給される燃料の種類を判別し、かつこの判別した燃料の種類に応じて、前記第１および第２の制御対象領域の一方を選択し、この選択された領域の圧力を前記圧力調整弁による制御対象とする動作制御を実行可能な制御手段を、さらに備えていることを特徴とする、燃焼装置。
【請求項３】
前記圧力調整弁として、前記燃料供給路の途中に設けられて前記燃料供給路の１次側流路から２次側流路への燃料流量を変更可能な主圧力調整弁と、この主圧力調整弁とは別体で構成され、かつ前記１次側流路および前記２次側流路に接続された補助圧力調整弁とがあり、
前記シグナル圧検出部からのシグナル圧が前記補助圧力調整弁によって受けられることにより、前記主圧力調整弁は、前記２次側流路の圧力を前記シグナル圧に対応した値となるように動作する構成とされている、請求項１または２に記載の燃焼装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−４７４０３（Ｐ２０１２−４７４０３Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９０１４０（Ｐ２０１０−１９０１４０）
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]