(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナーと点火装置とを備え、給湯流路と風呂の追い焚き流路とを共通の熱交換器に導きバーナーで加熱する１缶２水路型のガス燃焼装置において、
前記バーナーを点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段を設け、
前記点火条件設定手段は、バーナーを点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、風呂の追い焚きを行う際の点火において操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除いて前記バーナーを点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定することを特徴とするガス燃焼装置。
【請求項２】
前記点火条件設定手段は、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を不着火の生じた今回の空燃比より下げることを特徴とする請求項１記載のガス燃焼装置。
【請求項３】
前記点火条件設定手段は、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を、前記通常点火モードでの空燃比を限度として下げることを特徴とする請求項１または２記載のガス燃焼装置。
【請求項４】
静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とする請求項２または３記載のガス燃焼装置。
【請求項５】
バーナーと点火装置とを備え、給湯流路と風呂の追い焚き流路とを共通の熱交換器に導きバーナーで加熱する１缶２水路型のガス燃焼装置の点火条件を制御する点火制御方法において、
バーナーを点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを設け、風呂の追い焚きを行う際の点火において操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除いて前記バーナーを点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定することを特徴とする点火制御方法。
【請求項６】
バーナーと点火装置とを備えたガス燃焼装置において、
前記バーナーを点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段を設け、
前記点火条件設定手段は、バーナーを点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除いて前記バーナーを点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を不着火の生じた今回の空燃比より下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
【請求項７】
通水の無い状態でバーナーを燃焼させて熱交換器内の湯温を次回の出湯に備えて所定温度範囲内に保温する機能を有するガス燃焼装置において、
通水の無い状態で前記バーナーの燃焼を制御する保温制御手段と、前記バーナーを点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段とを備え、
前記点火条件設定手段は、前記バーナーを点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、前記保温制御手段が通水の無い状態で前記バーナーを点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を不着火の生じた今回の空燃比より下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
【請求項８】
バーナーと点火装置とを備えたガス燃焼装置において、
前記バーナーを点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段を設け、
前記点火条件設定手段は、バーナーを点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除いて前記バーナーを点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を、前記通常点火モードでの空燃比を限度として下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
【請求項９】
通水の無い状態でバーナーを燃焼させて熱交換器内の湯温を次回の出湯に備えて所定温度範囲内に保温する機能を有するガス燃焼装置において、
通水の無い状態で前記バーナーの燃焼を制御する保温制御手段と、前記バーナーを点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段とを備え、
前記点火条件設定手段は、前記バーナーを点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、前記保温制御手段が通水の無い状態で前記バーナーを点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記点火条件設定手段は、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を、前記通常点火モードでの空燃比を限度として下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
【請求項１０】
バーナーと点火装置とを備えたガス燃焼装置において、
前記バーナーを点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段を設け、
前記点火条件設定手段は、バーナーを点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除いて前記バーナーを点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を不着火の生じた今回の空燃比より下げ、前記点火条件設定手段は、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を、前記通常点火モードでの空燃比を限度として下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
【請求項１１】
通水の無い状態でバーナーを燃焼させて熱交換器内の湯温を次回の出湯に備えて所定温度範囲内に保温する機能を有するガス燃焼装置において、
通水の無い状態で前記バーナーの燃焼を制御する保温制御手段と、前記バーナーを点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段とを備え、
前記点火条件設定手段は、前記バーナーを点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、前記保温制御手段が通水の無い状態で前記バーナーを点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を不着火の生じた今回の空燃比より下げ、前記点火条件設定手段は、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を、前記通常点火モードでの空燃比を限度として下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナーと点火装置とを備えた燃焼装置およびバーナーの点火条件を制御する点火制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から使用されている給湯器などの燃焼装置では、近年、その快適性をより向上させるため、出湯当初からほぼ設定温度の湯を出すべく、通水の無い状態で熱交換器内の湯を所定温度範囲に保温する機能を備えたものがある。このような給湯器では、通常、熱交換器内の湯温を温度センサで監視し、湯温が許容下限温度を下回ったとき、開栓されない状態のままでバーナーを、たとえば２秒程度の短時間燃焼させ、湯温を目標温度範囲内に保温するようになっている。
【０００３】
また、風呂の追い焚き機能を備える給湯器には、給湯流路と風呂の追い焚き流路とを共通の熱交換器に導きバーナーで加熱する、いわゆる１缶２水路型のものがあり、かかる給湯器ではバーナーを燃焼させると、給湯流路内の水と追い焚き流路内の水の双方が加熱されるので、風呂の追い焚きを行うとき、給湯流路内の湯が沸騰しないよう間欠的に燃焼を行っている。
【０００４】
これら燃焼装置では、出湯する場合のほか保温のための点火や風呂の追い焚き時の点火などすべての場合における点火を、爆発が起こらずかつ不着火の生じ難い値として予め固定的に定めた空燃比で行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
次回の出湯に備えて熱交換器内の湯を保温する際の点火や、１缶２水路型の給湯器で風呂の追い焚きを行う際の点火は、水栓を開いて出湯する場合のように操作者からの操作に応じて行うものではなく、装置自身が所定の条件を基にして点火すべき時期を判断して自律的に行うものである。また保温機能や追い焚きのための点火は、間欠的に繰り返して何度も行われる。
【０００６】
従って、これら操作者の意図しないタイミングでの点火を、不着火が起こり難い値として予め固定的に定めた比較的小さい空燃比で行うと、着火音が大きくなり、ユーザーに不安を抱かせたり不快感を与えてしまう。
【０００７】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、操作者の意図しないタイミングで行う点火での着火音を小さくすることのできる燃焼装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］バーナー（１２）と点火装置（１５）とを備え、給湯流路と風呂の追い焚き流路とを共通の熱交換器（１３）に導きバーナー（１２）で加熱する１缶２水路型のガス燃焼装置において、
前記バーナー（１２）を点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段（５２）を設け、
前記点火条件設定手段（５２）は、バーナー（１２）を点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、風呂の追い焚きを行う際の点火において操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除いて前記バーナー（１２）を点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定することを特徴とするガス燃焼装置。
【０００９】
［２］前記点火条件設定手段（５２）は、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を不着火の生じた今回の空燃比より下げることを特徴とする［１］記載のガス燃焼装置。
【００１０】
［３］前記点火条件設定手段（５２）は、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を、前記通常点火モードでの空燃比を限度として下げることを特徴とする［１］または［２］記載のガス燃焼装置。
【００１１】
［４］静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段（５３）を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とする［２］または［３］記載のガス燃焼装置。
【００１２】
［５］バーナー（１２）と点火装置（１５）とを備え、給湯流路と風呂の追い焚き流路とを共通の熱交換器（１３）に導きバーナー（１２）で加熱する１缶２水路型のガス燃焼装置の点火条件を制御する点火制御方法において、
バーナー（１２）を点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを設け、風呂の追い焚きを行う際の点火において操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除いて前記バーナー（１２）を点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定することを特徴とする点火制御方法。
【００１３】
［６］バーナー（１２）と点火装置（１５）とを備えたガス燃焼装置において、
前記バーナー（１２）を点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段（５２）を設け、
前記点火条件設定手段（５２）は、バーナー（１２）を点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除いて前記バーナー（１２）を点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を不着火の生じた今回の空燃比より下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段（５３）を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
［７］通水の無い状態でバーナー（１２）を燃焼させて熱交換器（１３）内の湯温を次回の出湯に備えて所定温度範囲内に保温する機能を有するガス燃焼装置において、
通水の無い状態で前記バーナー（１２）の燃焼を制御する保温制御手段（５１）と、前記バーナー（１２）を点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段（５２）とを備え、
前記点火条件設定手段（５２）は、前記バーナー（１２）を点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、前記保温制御手段（５１）が通水の無い状態で前記バーナー（１２）を点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を不着火の生じた今回の空燃比より下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段（５３）を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
［８］バーナー（１２）と点火装置（１５）とを備えたガス燃焼装置において、
前記バーナー（１２）を点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段（５２）を設け、
前記点火条件設定手段（５２）は、バーナー（１２）を点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除いて前記バーナー（１２）を点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を、前記通常点火モードでの空燃比を限度として下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段（５３）を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
［９］通水の無い状態でバーナー（１２）を燃焼させて熱交換器（１３）内の湯温を次回の出湯に備えて所定温度範囲内に保温する機能を有するガス燃焼装置において、
通水の無い状態で前記バーナー（１２）の燃焼を制御する保温制御手段（５１）と、前記バーナー（１２）を点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段（５２）とを備え、
前記点火条件設定手段（５２）は、前記バーナー（１２）を点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、前記保温制御手段（５１）が通水の無い状態で前記バーナー（１２）を点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記点火条件設定手段（５２）は、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を、前記通常点火モードでの空燃比を限度として下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段（５３）を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
［１０］バーナー（１２）と点火装置（１５）とを備えたガス燃焼装置において、
前記バーナー（１２）を点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段（５２）を設け、
前記点火条件設定手段（５２）は、バーナー（１２）を点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除いて前記バーナー（１２）を点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を不着火の生じた今回の空燃比より下げ、前記点火条件設定手段（５２）は、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を、前記通常点火モードでの空燃比を限度として下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段（５３）を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
［１１］通水の無い状態でバーナー（１２）を燃焼させて熱交換器（１３）内の湯温を次回の出湯に備えて所定温度範囲内に保温する機能を有するガス燃焼装置において、
通水の無い状態で前記バーナー（１２）の燃焼を制御する保温制御手段（５１）と、前記バーナー（１２）を点火する際の空燃比を設定する点火条件設定手段（５２）とを備え、
前記点火条件設定手段（５２）は、前記バーナー（１２）を点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、前記保温制御手段（５１）が通水の無い状態で前記バーナー（１２）を点火する際の点火モードを前記静音点火モードに設定し、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を不着火の生じた今回の空燃比より下げ、前記点火条件設定手段（５２）は、前記静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を、前記通常点火モードでの空燃比を限度として下げ、
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段（５３）を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新することを特徴とするガス燃焼装置。
【００１４】
前記本発明は次のように作用する。
点火条件設定手段（５２）は、バーナー（１２）を点火する際の点火モードとして通常点火モードとこれよりも点火時の空燃比を高く設定した静音点火モードとを備え、操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除き、バーナー（１２）を点火する際の点火モードを静音点火モードに設定する。
【００１５】
たとえば、風呂釜付きの１缶２水路型給湯器の場合、操作者が水栓を開いたことに応じて出湯する場合には、通常点火モードで点火する。一方、風呂の追い焚きのように操作者の意図しないタイミングで間欠的に繰り返し点火する場合には、静音点火モードでバーナー（１２）を点火する。静音点火モードにおける点火時の空燃比は通常点火モードのそれよりも高い値に設定されるので、燃焼ガスの濃度が低く、比較的小さい着火音で着火する。このように、操作者の意図しないタイミングで点火する際の着火音が小さくなるので、ユーザーに不安を抱かせたり不快感を与えてしまうことを防止できる。
【００１６】
また、通水の無い状態でバーナー（１２）を燃焼させて熱交換器（１３）内の湯温を次回の出湯に備えて所定温度範囲内に保温する機能を有する燃焼装置において、通水の無い状態でバーナー（１２）を点火する際の点火モードを静音点火モードに設定する。次回の出湯に備えて熱交換器（１３）内の湯を所定温度範囲内に保温するための点火は、湯温の低下に従って装置自身が自律的に行うので、ユーザーの意図しないタイミングで点火され、かつ比較的短い間隔で頻繁に繰り返し行われる。そこで、このような点火を静音点火モードで行うことにより、頻繁に発生する着火音に起因してユーザーに不安を抱かせたり不快感を与えてしまうことがない。
【００１７】
また点火条件設定手段（５２）は、静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、次に静音点火モードで点火する際の空燃比を不着火の生じた今回の空燃比より下げた値に設定する。通常点火モードにおける空燃比は、点火時に爆発が起こらず、かつ不着火の発生し難い値に設定されるが、静音点火モードの空燃比は通常点火モードにおける空燃比より高く設定されているので、不着火が発生しやすい。
【００１８】
そこで、静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、徐々に空燃比を下げることにより、不着火が何度も繰り返し発生することを防止することができる。なお、静音点火モードにおいて空燃比を下げる際の限度を、通常点火モードの空燃比にすることで、爆発が起こらず安全性を確保することができる。
【００１９】
さらに、静音点火モードで点火を行う際における空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶手段（５３）を設け、これに記憶する空燃比の初期値を前記静音点火モードで空燃比を下げることによって着火した際の空燃比の値で更新する。これにより、静音点火モードでの点火を開始するたびに、不着火が生じるようなことを防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施の形態を説明する。
各図は本発明の一実施の形態を示している。
本発明にかかる燃焼装置としての給湯器１０は、水栓あるいは浴槽４０内へ給湯する機能と、浴槽内の湯を追い焚きする機能と、加熱されない給水を追い焚き経路３１を通じて浴槽へ注水する機能とを備えている。また、開栓後すぐに設定温度の湯が出湯されるよう、開栓されない状態でバーナーを数分おきに１〜２秒燃焼させ、熱交換器内の残水を所定の目標温度範囲に保温する保温機能を備えている。
【００２１】
図１に示すように、給湯器１０は、燃焼室１１を備えており、当該燃焼室１１の下部には、バーナー１２が、燃焼室１１の上部には、バーナー１２からの熱を給水等に伝える熱交換器１３がそれぞれ配置されている。熱交換器１３には、給湯用の水を流すための給湯用パイプ２１と、追い焚き用に浴槽内の水を循環させる追い焚き用循環パイプ３１の双方が通っており、熱交換器１３はバーナー１２からの熱をこれら双方のパイプ２１、３１内の流体へ伝えて加熱する機能を備えている。
【００２２】
給湯用パイプ２１のうち熱交換器１３の入側に接続された給水側流路２１ａと、熱交換器１３の出側に接続された出湯側流路２１ｂの間には、固定バイパス路２２と、流量制御弁２３の介挿されたバイパス路２４が接続されている。熱交換器１３で加熱された湯に、固定バイパス路２２、バイパス路２４を通じて給水を混合するとともに、バイパス比を、流量制御弁２３によって制御し得るようになっている。また、給湯用パイプ２１の出湯側流路２１ｂ側には、出湯の総流量やバイパス比を制御するための流量制御弁２５が設けられている。
【００２３】
給湯用パイプ２１の入口部および出口部の近傍にはそれぞれ、通水の有無や通水量を検知するためのフローセンサ２６ａ、２６ｂが設けられている。また、給湯用パイプ２１の入口部近傍には、給水の温度を検知するための入水サーミスタ２７が、熱交換器１３の出口部近傍には、加熱後の湯温を測定するための熱交サーミスタ２８が、さらに給湯用パイプ２１の出口部近傍には、出湯温度を検知するための出湯サーミスタ２９がそれぞれ取り付けられている。また熱交換器１３の給湯フィンパイプのＵベント部には水管サーミスタ２８ａを設けてある。
【００２４】
追い焚き用循環パイプ３１は、浴槽４０内の水を熱交換器１３へ戻す風呂戻パイプ部３１ａと、熱交換器１３で加熱した後の湯を浴槽４０へ送る風呂往パイプ部３１ｂとから構成されている。風呂戻パイプ部３１ａの途中には循環ポンプ３２と、風呂戻パイプ部３１ａ内の通水の有無を検知する風呂流水スイッチ３３が設けられている。また、風呂流水スイッチ３３の近傍には、浴槽４０側から流入する湯の温度を検知するための風呂温度サーミスタ３４が取り付けてある。
【００２５】
給湯用パイプ２１の出湯側流路２１ｂと、風呂戻パイプ部３１ａとは、注湯電磁弁３５を備えた注湯パイプ３６で接続されており、熱交換器１３で加熱された給水あるいはバーナー１２を点火させず加熱されないままの給水を、当該注湯パイプ３６を介して浴槽４０へ注ぐことができるようになっている。
【００２６】
給排気は、燃焼ファン１４によって燃焼室１１の下方側から給気を送風することによって強制的に行われ、排気は燃焼室１１の上部から排出されるようになっている。またバーナー１２の近傍には点火装置１５を設けてある。バーナー１２へ供給される燃焼ガスは、ガス電磁弁１６、元ガス電磁弁１７、ガス切替弁１８によってオンオフ制御される。さらにバーナー１２へ供給される燃焼ガスのガス量は、ガス比例弁１９によって調整される。
【００２７】
給湯器１０は、バーナー１２の燃焼制御など給湯器１０の動作を統括的に制御する制御部５０と、風呂リモコン、メインリモコンなどを含む操作部６０とを備えている。制御部５０は、通水の無い状態で熱交換器１３内の湯を所定温度範囲に保温するための燃焼制御を行う保温制御部５１と、バーナー１２を点火する際の空燃比を設定する点火条件設定部５２と、静音点火モードでの空燃比の初期値を記憶する静音用初期空燃比記憶部５３とを備えている。点火条件設定部５２は、燃焼ファン１４の回転数によってバーナー１２へ供給する給気量とガス比例弁１９によってバーナー１２へ供給する燃焼ガスのガス量の双方またはいずれか一方によって空燃比を調整するようになっている。
【００２８】
図１には明示していないが、制御部５０には、燃焼ファン１４、ガス比例弁１９等の各種電磁弁、流量制御弁２３、２５、フローセンサ２６ａ、２６ｂ、入水サーミスタ２７、熱交サーミスタ２８、水管サーミスタ２８ａ、出湯サーミスタ２９など給湯器１０内の各種電装部品が接続されている。なお、制御部５０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等を主要部とする回路で構成されている。
【００２９】
次に作用を説明する。
図２は、給湯器１０がバーナー１２を点火する際に行う動作の流れを示している。制御部５０の有する点火条件設定部５２は、今回の点火が、ユーザーの操作に応じて即座に点火するものか、これ以外の自律点火であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで自律点火とは、風呂の追い焚きを行うための点火や通水の無い状態で熱交換器１３の湯を所定温度範囲に保温するための点火などを指しており、たとえば、ユーザーの開栓操作に応じて出湯する際の点火等、ユーザーの操作に応じて即座に点火するようなものは含まない。
【００３０】
今回の点火が上述の自律点火である場合には（ステップＳ１０１；Ｙ）、点火時の空燃比を静音用初期空燃比に設定する（ステップＳ１０２）。なお当該値は、静音点火モードで点火する際の空燃比の初期値であり、静音用初期空燃比記憶部５３に記憶されている。一方、開栓に応じた出湯に基づく点火など今回の点火が自律点火でない場合には（ステップＳ１０１；Ｎ）、通常点火モードの空燃比として予め定めた通常空燃比に設定する（ステップＳ１０３）。
【００３１】
図３は、ガス量とファン風量により定まる空燃比と着火状態との関係を示している。空燃比は燃焼ファン１４によって供給される給気量（ファン風量）をバーナー１２へ供給するガス量で除した値である。たとえば、ファン風量が同一であっても、ガス量が増加すると空燃比は低くなり、ガス量が増加すると空燃比は高くなる。逆にガス量が同一であっても、ファン風量が少なくなると空燃比は低くなり、ファン風量が増すと空燃比が高い値になる。
【００３２】
図３に示すように、空燃比が所定の下限値以下になると、着火時に爆発が生じる爆発着火領域７１になる。また空燃比が所定の上限値以上になると、着火しないかあるいは着火し難い不着火領域７２になる。着火音は、爆発着火領域７１に近づくほど大きくなり、不着火領域７２に近いほど小さくなる。通常空燃比７３は、爆発着火領域７１と不着火領域７２のほぼ中央に設定してあり、静音用空燃比７４は、通常空燃比７３よりも高く、不着火領域７２に近い値に設定してある。
【００３３】
図中、通常空燃比７３、静音用空燃比７４を中心とする円は、空燃比の設定値に対して実際の空燃比が変動すると予想される範囲を示している。円の中心を通る縦方向の矢印７５は、ガス比例弁１９の精度等によってバーナー１２へ供給されるガス量のばらつく範囲を示している。横方向の矢印７６は、排気筒からの逆風や吸い出しあるいは燃焼ファン１４の特性等によって風量のばらつく範囲を示している。
【００３４】
空燃比の設定値が通常空燃比７３である場合には、ガス量および風量にばらつきがあっても、ほぼ確実に着火しかつ爆発を起こすことなく点火することができる。一方、空燃比を静音用空燃比７４に設定すると、ガス量等のばらつきが大きい場合には実際の空燃比が不着火領域７２に入って不着火を起こす可能性がある。
【００３５】
今回の点火が自律点火の場合には、上述した静音用空燃比で点火動作が行われる（ステップＳ１０４）。点火動作の後、フレームロッド等によって着火の有無を検知し（ステップＳ１０５）、風量のばらつき等によって不着火が起きた場合には（ステップＳ１０５；Ｎ）、通常点火モードにおける空燃比である通常空燃比を限度として、空燃比を徐々に低くし、再度の着火を試みる（ステップＳ１０６；Ｎ、ステップＳ１０７）。着火が確認されると（ステップＳ１０５；Ｙ）、現在の空燃比を静音用初期空燃比とし、静音用初期空燃比記憶部５３の記憶内容を当該値に更新する（ステップＳ１０８）。
【００３６】
これにより、次回、静音点火モードで点火動作を行うとき、今回着火に成功した空燃比から着火が行われるので、初回から不着火の生じる可能性を低くすることができる。なお、空燃比を通常空燃比まで下げても点火しないときは、予め設定された上限回数まで再度の着火を試み、それでも着火しないときは（ステップＳ１０９；Ｙ）、安全性を考慮し、着火処理を終了する。
【００３７】
今回の点火が自律点火でない場合には、通常空燃比を設定して（ステップＳ１０３）点火動作を行う（ステップＳ１１０）。不着火が起きた場合には（ステップＳ１１１；Ｎ）、所定の上限回数まで再度の着火を試み（ステップＳ１１２；Ｎ）、それでも着火しないときは（ステップＳ１１２；Ｙ）、エラー表示等を行って（ステップＳ１１３）処理を終了する。自律点火でなくかつ最終的に不着火になった場合にのみエラー表示を行うのは、今回の着火が開栓などユーザーの操作に直接的に応じて行ったものなので、異常のあることを当該操作中のユーザーに通知するためである。自律着火の場合には、ユーザーの操作に基づかない着火であり、エラー表示を行うと却ってユーザーに不安を与えるので、エラー表示を行っていない。
【００３８】
図４〜図６は、静音点火モードで不着火が生じたとき空燃比を下げる際の各種の態様を示したものである。各図中で△印８１は、静音点火モードで点火する際のガス量およびファン風量の値を、●印８２は、通常点火モードで点火する際のガス量およびファン風量の値を表している。空燃比は、図４から図６に示した態様のうちのいずれかにより行えばよい。
【００３９】
図４では、空燃比を下げる際、ファン風量を一定値に保持したまま、バーナー１２へ供給するガス量を増加させている。バーナー１２へ供給するガス量の変更は、燃焼ファン１４の回転速度の変更よりも応答性が良いので、空燃比を迅速に下げることができる。ただし、再度、不着火が起きた場合には、ガス濃度が高い分、次回点火するまでのプリパージ時間が長くなる。
【００４０】
図５は、バーナー１２へ供給するガス量を一定に保持したまま、ファン風量を低下させて空燃比を下げている。通水の無い状態で熱交換器１３の湯を保温するための１回当たりの燃焼は、１〜２秒程度の短時間でその燃焼量はきわめて少ない。したがって、空燃比を下げるために点火時のガス量を増加すると、１回当たりの燃焼量を的確に制御できなくなるが、ガス量を一定のままファン風量によって空燃比を下げることで、１回当たりの熱量を的確に制御することができる。
【００４１】
また、ファン回転数を下げて空燃比を変更するので、次回の静音点火モードにおいて静音用初期空燃比で初回の点火を行う際、必要なファン回転数が低いので短時間のうちに点火することができる。なお、図６に示すようにガス量とファン風量の双方を変更して空燃比を下げるようにしてもよい。
【００４２】
このように、静音点火モードと通常点火モードの２つの点火モードを設け、ユーザーの意図しないタイミングでバーナー１２を点火するとき、通常の点火を行う場合に比して空燃比を高く設定するので、通常の点火を確実に行いつつ、ユーザーの意図しないタイミングで点火する際の着火音を小さくでき、ユーザーに不安感や不快感を与えることがない。
【００４３】
また、静音点火モードでの点火で不着火が生じたとき、空燃比を徐々に下げて再度着火を試みるので、不着火のまま放置されたり、いつまでも不着火を繰り返すようなことがない。さらに、通常の点火における空燃比を限度として空燃比を下げるので、爆発が起こらず安全性を確保することができる。また、静音点火モードで着火したときの空燃比を、次回、静音点火モードで点火する際における空燃比の初期値として更新するので、次回以降、不着火の発生を少なくすることができる。
【００４４】
以上説明した実施の形態では、１缶２水路型の給湯器で風呂の追い焚きを行う際の点火および出湯されない状態で熱交換器内の湯を保温するための点火を静音点火モードで行うようにしたが、操作者からの操作に応じて即座に点火する場合を除く点火、すなわち、ユーザーの意志とは無関係に、給湯器１０側で判断したタイミングで点火を行う場合であれば、追い焚き用の点火等に限るものではない。
【００４５】
また、実施の形態では、自律点火で最終的に着火しなくてもエラー表示を行わないようにしたが、自律点火であっても点火装置等に異常があると推測されるような状況の場合にはエラー表示を行うようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明にかかる燃焼装置によれば、ユーザーの意図しないタイミングで装置側が自律的にバーナー１２を点火するとき、通常の点火を行う場合に比べて空燃比を高く設定するので、通常の点火を確実に行いつつ、ユーザーの意図しないタイミングで点火する際の着火音を小さくでき、ユーザーに不安感や不快感を与えることを防止することができる。
【００４７】
また、高い空燃比での点火で不着火が生じたとき、空燃比を徐々に下げて再度着火を試みるので、不着火のまま放置されたり、いつまでも不着火を繰り返すようなことがない。さらに、通常の点火における空燃比を限度として空燃比を下げるので、爆発が起こらず安全性を確保することができる。また、静音点火モードで着火したときの空燃比を、次回、静音点火モードで点火する際における空燃比の初期値を更新するので、次回以降の静音点火モードでの点火において、不着火の発生を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置の構成の概要を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置が点火の際に行う動作の流れを示す流れ図である。
【図３】ガス量とファン風量により定まる空燃比と着火状態との関係を示す説明図である。
【図４】空燃比を下げる際にファン風量を一定値に保持したままバーナーへ供給するガス量を増加させる様子を示す説明図である。
【図５】空燃比を下げる際にバーナーへ供給するガス量を一定値に保持したままファン風量を低下させる様子を示す説明図である。
【図６】空燃比を下げる際にファン風量とバーナーへ供給するガス量の双方を変化させる様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…給湯器
１２…バーナー
１３…熱交換器
１４…燃焼ファン
１５…点火装置
１９…ガス比例弁
２６ａ、２６ｂ…フローセンサ
５０…制御部
５１…保温制御部
５２…点火条件設定部
５３…静音用初期空燃比記憶部
７３…通常空燃比
７４…静音用空燃比
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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