(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（イ）複数の領域を有する燃焼部と、
（ロ）上記燃焼部にガスを供給するガス供給手段と、
（ハ）上記燃焼部に燃焼用空気を供給する送風手段と、
（ニ）上記ガス供給手段を制御して燃焼部の複数の領域への選択的ガス供給と供給ガス圧を制御するとともに、送風手段を制御して上記供給ガス圧に対応する風量の燃焼用空気を燃焼部に供給する制御手段と、
を備えた給湯装置において、
上記制御手段は、上記燃焼部における隣接する一方の領域から他方の領域へと燃焼領域を切り換える際に過渡的制御を実行し、この過渡的制御では、上記ガス供給手段から燃焼部への供給ガス圧を大きく変更することなく当該一方の領域へのガス供給を維持したまま当該他方の領域へもガス供給を行うことにより、当該一方の領域から当該他方の領域への火移りを生じせしめ、その後で、当該一方の領域へのガス供給を停止することを特徴とするガス燃焼装置。
【請求項２】
上記制御手段は、要求される総燃焼熱量の増大に伴い、燃焼熱量の小さな一方の領域での燃焼から、燃焼熱量の大きな隣接する他方の領域での燃焼に切り換えるための過渡的制御を実行し、この過渡的制御において、予め供給ガス圧を所定圧に減じ、それから上記一方の領域へのガス供給を維持したまま上記他方の領域へのガス供給を行うことにより、火移りを生じせしめることを特徴とする請求項１に記載のガス燃焼装置。
【請求項３】
上記制御手段は、要求される総燃焼熱量の増大に伴い、燃焼熱量の小さな一方の領域での燃焼から、燃焼熱量の大きな隣接する他方の領域での燃焼に切り換えるための過渡的制御を実行し、この過渡的制御において、隣接する２つの領域での燃焼状態から、上記一方の領域へのガス供給を停止する際に、供給ガス圧を減じることを特徴とする請求項１または２に記載のガス燃焼装置。
【請求項４】
上記制御手段は、要求される総燃焼熱量の減少に伴い、燃焼熱量の大きな一方の領域での燃焼から、燃焼熱量の小さな隣接する他方の領域での燃焼に切り換えるための過渡的制御を実行し、この過渡的制御において、予め供給ガス圧を所定圧に増大させ、それから上記一方の領域へのガス供給を維持したまま上記他方の領域へのガス供給を行うことにより、火移りを生じせしめることを特徴とする請求項１に記載のガス燃焼装置。
【請求項５】
上記制御手段は、要求される総燃焼熱量の減少に伴い、燃焼熱量の大きな一方の領域での燃焼から、燃焼熱量の小さな隣接する他方の領域での燃焼に切り換えるための過渡的制御を実行し、この過渡的制御において、隣接する２つの領域での燃焼状態から、上記一方の領域へのガス供給を停止する際に、供給ガス圧を増大させることを特徴とする請求項１または４に記載のガス燃焼装置。
【請求項６】
上記制御手段は、上記過渡的制御において、上記隣接する２つの領域へのガス供給を所定時間行っている際に、供給ガス圧を減じることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のガス燃焼装置。
【請求項７】
上記制御手段は、上記過渡的制御において、上記一方の領域へのガス供給を維持したまま上記他方の領域へもガス供給を行う際に、その前後の燃焼部での総燃焼熱量の変動率に比べて、供給ガス圧の変動率を小さくすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のガス燃焼装置。
【請求項８】
上記制御手段は、上記過渡的制御において、上記一方の領域へのガス供給を維持したまま上記他方の領域へもガス供給を行う際に、供給ガス圧をほぼ等しく維持することを特徴とする請求項７に記載のガス燃焼装置。
【請求項９】
上記ガス供給手段は、上記燃焼部の各領域に対峙する互いに独立した領域を有するガス噴射部材と、上流側に比例弁を有し下流側が上記ガス噴射部材の複数の領域にそれぞれ副開閉弁を介して連なるガス通路とを備え、上記制御手段は、上記副開閉弁を制御することにより燃焼部の燃焼領域を選択し、比例弁への供給電流を制御することにより上記供給ガス圧を制御し、
しかも上記制御手段は、上記過渡的制御において、上記一方の領域へのガス供給を維持したまま上記他方の領域へもガス供給を行う際に、その前後において上記ガス噴射部材からの供給ガス圧が等しくなるように、比例弁への供給電流を所定量増大させることを特徴とする請求項８に記載のガス燃焼装置。
【請求項１０】
さらに、上記燃焼部からの燃焼熱を受ける熱交換部と、この熱交換部を通る給湯回路と、上記制御手段に設定温度情報を出力する温度設定手段とを備え、上記制御手段は、上記給湯回路から出湯される湯の温度が設定温度となるように上記ガス供給手段を制御することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のガス燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、選択的に燃焼が行われる複数の領域を有する燃焼部を備えたガス燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス燃焼装置例えばガス給湯装置は、燃焼部と、燃焼部からの燃焼熱を受ける熱交換部と、この熱交換部を通る給湯回路と、燃焼部にガスを供給するガス供給手段と、燃焼部に燃焼用空気を供給する送風手段と、ガス供給手段と送風手段を制御する制御手段とを備えている。
制御手段は、給湯回路を流れる水量等に応じて燃焼部へのガス供給を制御して総燃焼熱量を変え、給湯回路から出湯される湯の温度を設定温度に一致させるようにしている。具体的には、ガス供給手段の比例弁を制御して、燃焼部への供給ガス圧を制御する。
【０００３】
ところで、ガス給湯装置には、燃焼部を燃焼面積が異なる複数の領域に分割して選択的燃焼を行えるようにしたものがある。すなわち、面積の小さな領域で燃焼を行っている状態で、出湯量の増大等により要求燃焼熱量が増大して比例弁電流が上限値近傍に達した時には、面積の大きな領域での燃焼に切り換える。これとは逆に、面積の大きな領域で燃焼を行っている状態で、出湯量の減少等により要求燃焼熱量が減少して比例弁電流が下限値近傍に達した時には、面積の小さな領域での燃焼に切り換える。
【０００４】
上記のように隣接する一方の領域から他方の領域へと燃焼領域を切り換える際には、過渡的制御を実行する。すなわち、一方の領域へのガス供給を継続してその領域の火炎を維持した状態で、他方の領域へのガス供給を行って火移りを生じせしめ、それから一方の領域へのガス供給を停止する。この火移りに際して、従来では、出湯温度を設定温度に維持するために総燃焼熱量の変動を抑えるようにしている。すなわち、一方の領域での燃焼に比べて両方の領域での燃焼では、燃焼面積が増大するため、この燃焼面積の増大に反比例して比例弁電流を下げて供給ガス圧を下げ、総燃焼熱量の変動を抑制しているのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、一方の領域での燃焼から両方の領域での燃焼に移行して火移りを行う際に供給ガス圧を一時的に下げると、次のような不都合がある。
制御手段は、図４に示すようにファン（制御手段）の回転数，すなわち送風量（送風圧）を、上記比例弁電流値すなわち供給ガス圧と比例関係にあるように制御し、常に最適空燃比で燃焼を行うようにしている。しかし、制御手段からの制御に対するファン（送風手段）の応答遅れがあるため、ファン回転数（送風量）が比例弁電流値（供給ガス圧）の急激な変動に追随できない。すなわち、上記火移りに際して、供給ガス圧の急激な低下が生じた時に、送風量はそれ以前の供給ガス圧に対応して多いままになっている。その結果、上記一方の領域での火炎が不安定になるばかりか、上記他方の領域の炎口から噴出するガスには過剰の燃焼空気が含まれてしまうため、火移りの条件が悪化する。そのため、一方の領域から他方の領域に火が移らないまま、一方の領域へのガス供給が停止し、燃焼が中断してしまうことがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、（イ）複数の領域を有する燃焼部と、（ロ）上記燃焼部にガスを供給するガス供給手段と、（ハ）上記燃焼部に燃焼用空気を供給する送風手段と、（ニ）上記ガス供給手段を制御して燃焼部の複数の領域への選択的ガス供給と供給ガス圧を制御するとともに、送風手段を制御して上記供給ガス圧に対応する風量の燃焼用空気を燃焼部に供給する制御手段と、を備えた給湯装置において、上記制御手段は、上記燃焼部における隣接する一方の領域から他方の領域へと燃焼領域を切り換える際に過渡的制御を実行し、この過渡的制御では、上記ガス供給手段から燃焼部への供給ガス圧を大きく変更することなく当該一方の領域へのガス供給を維持したまま当該他方の領域へもガス供給を行うことにより、当該一方の領域から当該他方の領域への火移りを生じせしめ、その後で、当該一方の領域へのガス供給を停止することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のガス燃焼装置において、上記制御手段は、要求される総燃焼熱量の増大に伴い、燃焼熱量の小さな一方の領域での燃焼から、燃焼熱量の大きな隣接する他方の領域での燃焼に切り換えるための過渡的制御を実行し、この過渡的制御において、予め供給ガス圧を所定圧に減じ、それから上記一方の領域へのガス供給を維持したまま上記他方の領域へのガス供給を行うことにより、火移りを生じせしめることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のガス燃焼装置において、上記制御手段は、要求される総燃焼熱量の増大に伴い、燃焼熱量の小さな一方の領域での燃焼から、燃焼熱量の大きな隣接する他方の領域での燃焼に切り換えるための過渡的制御を実行し、この過渡的制御において、隣接する２つの領域での燃焼状態から、上記一方の領域へのガス供給を停止する際に、供給ガス圧を減じることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１に記載のガス燃焼装置において、上記制御手段は、要求される総燃焼熱量の減少に伴い、燃焼熱量の大きな一方の領域での燃焼から、燃焼熱量の小さな隣接する他方の領域での燃焼に切り換えるための過渡的制御を実行し、この過渡的制御において、予め供給ガス圧を所定圧に増大させ、それから上記一方の領域へのガス供給を維持したまま上記他方の領域へのガス供給を行うことにより、火移りを生じせしめることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１または４に記載のガス燃焼装置において、上記制御手段は、要求される総燃焼熱量の減少に伴い、燃焼熱量の大きな一方の領域での燃焼から、燃焼熱量の小さな隣接する他方の領域での燃焼に切り換えるための過渡的制御を実行し、この過渡的制御において、隣接する２つの領域での燃焼状態から、上記一方の領域へのガス供給を停止する際に、供給ガス圧を増大させることを特徴とする。
【０００８】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のガス燃焼装置において、上記制御手段は、上記過渡的制御において、上記隣接する２つの領域へのガス供給を所定時間行っている際に、供給ガス圧を減じることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載のガス燃焼装置において、上記制御手段は、上記過渡的制御において、上記一方の領域へのガス供給を維持したまま上記他方の領域へもガス供給を行う際に、その前後の燃焼部での総燃焼熱量の変動率に比べて、供給ガス圧の変動率を小さくすることを特徴とする。
請求項８の発明は、 請求項７に記載のガス燃焼装置において、上記制御手段は、上記過渡的制御において、上記一方の領域へのガス供給を維持したまま上記他方の領域へもガス供給を行う際に、供給ガス圧をほぼ等しく維持することを特徴とする。
請求項９の発明は、 請求項８に記載のガス燃焼装置において、上記ガス供給手段は、上記燃焼部の各領域に対峙する互いに独立した領域を有するガス噴射部材と、上流側に比例弁を有し下流側が上記ガス噴射部材の複数の領域にそれぞれ副開閉弁を介して連なるガス通路とを備え、上記制御手段は、上記副開閉弁を制御することにより燃焼部の燃焼領域を選択し、比例弁への供給電流を制御することにより上記供給ガス圧を制御し、しかも上記制御手段は、上記過渡的制御において、上記一方の領域へのガス供給を維持したまま上記他方の領域へもガス供給を行う際に、その前後において上記ガス噴射部材からの供給ガス圧が等しくなるように、比例弁への供給電流を所定量増大させることを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載のガス燃焼装置において、さらに、上記燃焼部からの燃焼熱を受ける熱交換部と、この熱交換部を通る給湯回路と、上記制御手段に設定温度情報を出力する温度設定手段とを備え、上記制御手段は、上記給湯回路から出湯される湯の温度が設定温度となるように上記ガス供給手段を制御することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態をなすガス給湯装置（ガス燃焼装置）について、図面を参照しながら説明する。図２に示すように、この給湯装置は、ケーシング１の下部と上部に収容された燃焼部２および熱交換部３と、ケーシング１の底部に連結されたファン４（送風手段）とを備えている。このケーシング１には、燃焼部２の上流側と下流側を接続するバイパス路５が設けられており、このバイパス路５には、風量センサ６が設けられている。
【００１０】
上記燃焼部２は、図中左右に分かれて配置された２つの領域２ａ，２ｂ（第１，第２領域）を有している。領域２ａの面積は領域２ｂより小さく、供給ガス圧が一定であると仮定すると、領域２ａでの燃焼熱量は領域２ｂより小さい。
各領域２ａ，２ｂでは、偏平な濃バーナエレメントと淡バーナエレメントが図中左右方向に交互に並んで配置されている。なお、各領域２ａ，２ｂの両端は、濃バーナエレメントが配置されており、したがって、領域２ａ，２ｂの境では、濃バーナエレメントが並んでいることになる。
なお、濃バーナエレメントは、最適空燃比を基準にすると燃焼空気量に対してガス量が多くなるように、燃焼空気の導入口が狭くなっており、淡バーナエレメントは、燃焼空気量に対してガス量が少なくなるように、燃焼空気の導入口が広くなっている。淡バーナエレメントでは、その上面に形成された炎口からの火炎が高く、濃バーナエレメントでは、火炎が低く、淡バーナエレメントからの火炎にガス燃料を補充する役割を担う。
【００１１】
燃焼部２にガスを供給する手段１０は、ノズルブロック１１（ガス噴射部材）と、このノズルブロック１１に接続されるガス通路１２と、このガス通路１２の上流側に設けられた主開閉弁１３および比例弁１４（電磁圧力比例制御弁）と、ガス通路１２の下流側に設けられた２つの副開閉弁１５ａ，１５ｂとを備えている。ノズルブロック１１は２つの領域１１ａ，１１ｂに仕切られており、この領域１１ａ，１１ｂは、上記副開閉弁１５ａ，１５ｂを介して、ガス通路１１に連なっている。ノズルブロック１１の各領域１１ａ，１１ｂは、燃焼部２の領域２ａ，２ｂに対峙しており、各バーナエレメントの導入口に対峙するノズル部を有している。
【００１２】
上記熱交換部３には、給湯回路２０が通っている。この給湯回路２０は、熱交換部３を通る受熱管２１と、この受熱管２１の入口端に接続された給水管２２（上流側，給水側）と、受熱管２１の出口端に接続された給湯管２３（下流側，給湯側）と、受熱管２１と並列をなして給水管２２と給湯管２３との間に接続されたバイパス管２４とを有している。給湯管２３の下流端には給湯栓２５が設けられている。
給水管２２には、入水温度を検出する温度センサ２６と、給湯回路２０を流れる流量（出湯量）を検出するフローセンサ２７が設けられている。給湯管２３には出湯温度を検出するための温度センサ２８と、ギアモータ駆動式の流量制御弁２９が設けられている。
【００１３】
ガス給湯装置は、さらにマイクロコンピュータを含む制御ユニット３０（制御手段）と、この制御ユニット３０に設定温度情報を出力するリモートコントローラ３５（温度設定手段）とを備えている。
【００１４】
上記制御ユニット３０は、風量センサ６，温度センサ２６，２８，フローセンサ２９からの検出信号やリモートコントローラ３５からの設定温度情報に基づいて、図示しない点火機構やガス供給系の弁１３，１４，１５ａ，１５ｂを制御し（ガス供給制御，燃焼制御）、ファン４を制御し（風量制御）、流量制御弁２９を制御する（出湯量制御）。
【００１５】
次に、図３に基づいて、ガス供給制御の概略を説明する。
上記給湯栓２５の開によりフローセンサ２７で水流を検出した時に、制御ユニット３０は、これに応答して点火動作を行うとともに主開閉弁１３を開き、一方の副開閉弁１５ａを開く。すると、ガス通路１２からのガスがノズルブロック１１の一方の領域１１ａから燃焼部２の一方の領域２ａに供給され、この領域２ａでの燃焼が行われる。そして、フローセンサ２７で検出される水量と、温度センサ２６で検出される入水温度と、リモートコントローラ３５からの設定温度に基づいて、フィードフォワード制御成分を演算し、温度センサ２８で検出された出湯温度と上記設定温度に基づいてフィードバック制御成分を演算する。そして、フィードフォワード制御成分とフィードバック制御成分を加算した制御値に基づいて比例弁１４への供給電流を制御することにより、ノズルブロック１１の領域１１ａからの供給ガス圧を制御し、ひいては供給ガス圧と比例する燃焼部２の領域２ａでの燃焼熱量を制御し、給湯栓２５から出湯される湯の温度を設定温度に一致させる。このようなフィードフォワード制御，フィードバック制御に基づく制御を、以下の説明において通常燃焼制御と称する。
【００１６】
なお、上記比例弁１４の出口圧力は、供給電流と比例関係にある。ノズルブロック１１のノズル部での供給ガス圧は、比例弁１４の出口圧力とほぼ等しいが、厳密には、比例弁１４の出口圧力から、比例弁１４からノズル部までの経路での圧力損失を差し引いた圧力である。
【００１７】
前述したように、要求燃焼熱量が小さい場合には、主開閉弁１３と副開閉弁１５ａのみ開き、副開閉弁１５ｂは閉じたままにしておくので、一方の領域２ａでの燃焼が行われる。この燃焼状態をＡ面燃焼と称する。
上記Ａ面燃焼において、要求燃焼熱量が増大した場合には、これに応じて比例弁１４への供給電流を増大させることにより、供給ガス圧を増大させ、ひいては燃焼部２ａでの総燃焼熱量を増大させる。図３に示すように、比例弁１４への供給電流が増大して電流値が（Ｘ１）に達し、総燃焼熱量が（Ｙ１）に達した時には、燃焼領域の切り換えを行う。概略的には、副開閉弁１５ａを閉じて副開閉弁１５ｂを開き、小面積の領域２ａでの燃焼から大面積の領域２ｂでの燃焼（以下、Ｂ面燃焼と称す）に切り換える。なお、この切り換えの際には、実際には複雑な過渡的制御を行うが、この過渡的制御は本発明の特徴部をなすものであるので、後で詳細に説明する。
【００１８】
上記Ｂ面燃焼への切り換えが終了し上記通常燃焼制御に戻って安定した時点では、Ｂ面燃焼での総燃焼熱量（Ｙ２）がＡ面燃焼での総燃焼熱量（Ｙ１）とほぼ変わらないように、比例弁１４への供給電流値が減じられる。すなわち、燃焼面積の増大に反比例して比例弁１４への供給電流値が減じられる。この時の供給電流値を図３において（Ｘ２）で表す。
【００１９】
上記Ｂ面燃焼における通常燃焼制御において要求燃焼熱量が増大した場合には、これに応じて比例弁１４への供給電流を増大させることにより、供給ガス圧を増大させ、ひいては総燃焼熱量を増大させる。そして、比例弁１４への供給電流が増大して電流値（Ｘ３）に達し、総燃焼熱量が（Ｙ３）に達した時には、燃焼領域の切り換えを行う。すなわち、副開閉弁１５ａをも開いて２つの領域２ａ，２ｂでの燃焼（以下、Ａ＋Ｂ面燃焼と称す）に切り換える。この切り換えに応じて、Ａ＋Ｂ面燃焼での総燃焼熱量（Ｙ４）がＢ面燃焼での総燃焼熱量（Ｙ３）とほぼ変わらないように、比例弁１４への供給電流値が減じられる。この時の供給電流値を図３において（Ｘ４）で表す。
上記Ａ＋Ｂ面燃焼において、比例弁１４への電流値を最大限にしても、出湯温度を設定温度にできない場合には、流量制御弁２９の開度を絞り、出湯量を減少させることにより、出湯温度と設定温度の一致を確保する。
【００２０】
上記とは逆に、Ａ＋Ｂ面燃焼において要求燃焼熱量の減少に応じて比例弁１４への供給電流が低下して（Ｘ５）に達した時には、Ｂ面燃焼に切り換える。このＢ面燃焼の燃焼熱量（Ｙ６）は、Ａ＋Ｂ面燃焼での燃焼熱量（Ｙ５）とほぼ等しく、比例弁１４への供給電流は、Ａ＋Ｂ面燃焼での電流値（Ｘ５）から、Ｂ面燃焼での電流値（Ｘ６）へと燃焼面積の減少に反比例して増大される。なお、この切り換え時点での総燃焼熱量（Ｙ５），（Ｙ６）は、前述したＢ面燃焼からＡ＋Ｂ面燃焼への切り換え時点での総燃焼熱量（Ｙ３），（Ｙ４）より小さく、切り換え制御にヒステリシス特性を持たせている。
【００２１】
さらに、Ｂ面燃焼において要求燃焼熱量の減少に応じて比例弁１４への供給電流が低下して（Ｘ７）に達した時には、Ａ面燃焼に切り換える。このＡ面燃焼での燃焼熱量（Ｙ８）とＢ面燃焼での燃焼熱量（Ｙ７）はほぼ等しく、比例弁１４への供給電流は、Ｂ面燃焼での電流値（Ｘ７）から、Ａ面燃焼での電流値（Ｘ８）へと増大する。なお、この切り換え時点での燃焼熱量（Ｙ７），（Ｙ８）は、前述したＡ面燃焼からＢ面燃焼への切り換え時点での燃焼熱量（Ｙ１），（Ｙ２）より小さく、切り換え制御にヒステリシス特性を持たせている。
上記Ｂ面燃焼からＡ面燃焼への切り換えの際には、実際には複雑な過渡的制御を行うが、この過渡的制御も本発明の特徴部をなすものであり、後で詳細に説明する。
【００２２】
上記制御ユニット３０は、上記ガス供給制御と同時にファン４の制御を行う。すなわち、上記供給ガス圧に見合う風量が得られるように、すなわち最適空燃比が得られるように、ファン４を制御する。この際、風量センサ６での検出風量を監視し、この検出風量が供給ガス圧と見合うようにファン４を制御する。
【００２３】
次に、本発明の特徴部をなす、Ａ面燃焼からＢ面燃焼への切り換え時点、およびＢ面燃焼からＡ面燃焼への切り換え時点での過渡的制御について説明する。このような燃焼領域の切り換えでは、燃焼している領域が燃焼停止となり、燃焼停止状態の領域が燃焼状態となるので、火移りを確実に行うための過渡的制御が求められるのである。なお、この過渡的制御では、前述した通常燃焼制御と違って、検出情報や設定温度情報を用いることはない。
【００２４】
まず、Ａ面燃焼からＢ面燃焼への切り換えについて説明する。図１（Ａ）に示すように、まず、Ａ面燃焼における比例弁１４への供給電流を前述した（Ｘ１）から所定値（Ｘ１１）まで減少させる（比例弁１４の開度をほぼ半開にする）。次に、副開閉弁１５ａが開いた状態で副開閉弁１５ｂを開くことにより、燃焼部２の領域２ａのみならず領域２ｂにもガスを供給し、Ａ面燃焼から一旦Ａ＋Ｂ面燃焼に移行させる。すなわち、火移りを実行する。
上記Ａ面燃焼からＡ＋Ｂ面燃焼への移行の際に、比例弁１４への供給電流を大きく変えず、ノズルブロック１１からの供給ガス圧の変動を抑える。
【００２５】
制御ユニット３０は、上記ガス供給制御と同時に、ファン４を制御して送風量を供給ガス圧に対応させて調節し、最適空燃比が得られるようにしている。この送風量は、比例弁１４への供給電流をＡ面燃焼での前述した（Ｘ１）から所定値（Ｘ１１）まで減少させる過程では、これに追随して減少する。これにより、燃焼領域２ａでの火炎は安定した状態を保ちつつ、その高さを減じる。
そして、上記領域２ａへのガス供給状態（Ａ面燃焼状態）から、２つの領域２ａ，２ｂへのガス供給状態に移行する際には、上述したように供給ガス圧の変動が抑えられているため、送風量を大きく変動させなくて済み、その応答遅れによって領域２ａでの火炎が不安定になったり、領域２ｂのガスが過剰に燃焼空気を含むようなこともなくなる。このように、領域２ａでの火炎の安定と、領域２ｂの炎口での最適空燃比に近いガスの噴出によって、火移りを確実に行うことができる。
【００２６】
なお、本実施形態では、上記移行の前後におけるノズルブロック１１からの供給ガス圧の変動を実質的にゼロにする（移行の前後での供給ガス圧を実質的に等しくする）工夫をしている。すなわち、比例弁１４への供給電流を変えず、その出口圧力を変えない状態で、副開閉弁１５ａのみならず副開閉弁１５ｂを開くと、ガス流量が増え、それに伴い比例弁１４からノズルブロック１１のノズル部までの圧力損失が増大し、このノズル部での供給ガス圧が若干量低下する。そこで、この圧力損失の増大分を補うべく、本実施形態では、供給電流値を（Ｘ１１）から（Ｘ１２）まで若干量大きくし、比例弁１４の出口圧力を大きくしている。その結果、副開閉弁１５ｂを開いた時でも、ノズルブロック１１からの供給ガス圧の変動をゼロにすることができるのである。このようにして、火炎の安定を極力維持することができ、火移りをより一層確実なものとすることができるのである。
【００２７】
また、本実施形態では、上述したように副開閉弁１５ｂの開き動作に先立って、比例弁１４への供給電流を（Ｘ１）から（Ｘ１１）に落とし、総燃焼熱量を（Ｙ１）から（Ｙ１１）に落としているので、上記副開閉弁１５ｂの開き動作によるＡ＋Ｂ面燃焼での移行時に、燃焼熱量（Ｙ１２）は著しく増大せず、火移り時に発生する音を小さく抑えることができるとともに、出湯温度の瞬間的な上昇をも抑えることができる。
【００２８】
上記のように比例弁１４への供給電流を（Ｘ１２）にすると同時に副開閉弁１５ｂを開いた後、火移りのために確保している所定時間経過する過程で、供給電流を（Ｘ１３）に減じ，燃焼熱量を（Ｙ１３）まで減じる。これは、Ａ＋Ｂ面燃焼の総燃焼熱量が要求燃焼熱量より多いため、少しでも燃焼熱量を下げることにより、出湯温度の上昇を抑えるためである。
【００２９】
上記のように、比較的短い時間Ａ＋Ｂ面燃焼を実行した後で、副開閉弁１５ａを閉じることにより、Ｂ面燃焼に移行する。この移行の過程でも火炎の安定を図る観点からは供給ガス圧を大きく変動させないようにするのが好ましい。とは言え、上記火移りを実行した後であるので、それほど厳格に考慮する必要はない。本実施形態では、比例弁１４への供給電流を（Ｘ１３）から（Ｘ１４）へと減じて燃焼熱量を（Ｙ１３）から（Ｙ１４）へと減じ、その後の通常燃焼制御への移行で、供給電流（Ｘ２），燃焼熱量（Ｙ２）に達するのを早くしている。なお、図１（Ａ）において、点線で示す制御が、過渡的制御に相当するものである。図３では、この過渡的制御を省略して、座標（Ｘ１，Ｙ１）から（Ｘ２，Ｙ２）への矢印で示している。
【００３０】
次に、Ｂ面燃焼からＡ面燃焼への切り換えについて説明する。図１（Ｂ）に示すように、まず、比例弁１４への供給電流をＢ面燃焼での前述した（Ｘ７）から所定値（Ｘ１５）まで増大させ、比例弁１４の開度をほぼ半開にする。次に、副開閉弁１５ｂが開いた状態で副開閉弁１５ａを開くことにより、燃焼部２の領域２ｂのみならず領域２ａにもガスを供給し、Ｂ面燃焼から一旦Ａ＋Ｂ面燃焼に移行させる。すなわち、火移りを実行する。
上記Ｂ面燃焼からＡ＋Ｂ面燃焼への移行時点でも、比例弁１４への供給電流を大きく変えず、ノズルブロック１１からの供給ガス圧の変動を抑える。
【００３１】
送風量は、比例弁１４への供給電流をＢ面燃焼での前述した（Ｘ７）から所定値（Ｘ１５）まで増大させる過程では、これに追随して増大する。これにより、燃焼領域２ａでの火炎は安定した状態を保ちつつ、その高さを増大させる。そして、上記領域２ｂへのガス供給状態すなわちＢ面燃焼状態から、２つの領域２ａ，２ｂへのガス供給状態に移行する際に、上記供給ガス圧の変動が抑えられているため、送風量を大きく変動させずに済み、この送風量の応答遅れによる不都合を排除でき、火移りを確実に行うことができる。
【００３２】
上記Ｂ面燃焼からＡ＋Ｂ面燃焼への移行においても、供給電流値を（Ｘ１５）から（Ｘ１６）まで若干量大きくし、比例弁１４の出口圧力を大きくして、比例弁１４の出口からノズルブロック１１のノズル部までの圧力損失の増大分を補償している。その結果、副開閉弁１５ａを開いた時でも、ノズルブロック１１からの供給ガス圧の変動をゼロにすることができ、火炎の安定を極力維持して、火移りをより一層確実なものとすることができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、上述したように副開閉弁１５ａの開き動作に先立って、比例弁１４への供給電流をＸ７からＸ１５（燃焼熱量Ｙ１５）へと増大させているので、火炎を高くすることができ、火移りをより一層確実なものとすることができる。
【００３４】
上記のように比例弁１４への供給電流を（Ｘ１６）にすると同時に副開閉弁１５ａを開いた後、火移りのために確保している所定時間経過する過程で、供給電流を（Ｘ１７）まで減じ，燃焼熱量を（Ｙ１７）まで減じる。Ａ＋Ｂ面燃焼での総燃焼熱量が要求燃焼熱量より多いため、少しでも燃焼熱量を下げることにより、出湯温度の上昇を抑えるためである。
【００３５】
上記のように、比較的短い時間Ａ＋Ｂ面燃焼を実行した後で、副開閉弁１５ｂを閉じることにより、Ａ面燃焼に移行する。この移行の過程で、比例弁１４への供給電流を（Ｘ１７）から（Ｘ１８）へと増大させて燃焼熱量を（Ｙ１７）から（Ｙ１８）へと増大させ、その後の通常燃焼制御への移行で、供給電流（Ｘ８），燃焼熱量（Ｙ８）に達するのを早くする。なお、図１（Ｂ）において、点線で示す制御が、過渡的制御に相当するものである。図３では、この過渡的制御を省略して、座標（Ｘ７，Ｙ７）から（Ｘ８，Ｙ８）への矢印で示しているのである。
【００３６】
本実施形態では、領域２ａ，領域２ｂの境界において濃バーナエレメントが隣接しているため、比較的火移りがしにくいが、上記過渡的制御の工夫により、このような構成でも確実に火移りさせることができる。
【００３７】
なお、この発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、適宜設計変更可能である。
例えば、上記過渡的制御において、Ａ面燃焼からＡ＋Ｂ面燃焼への移行時またはＢ面燃焼からＡ＋Ｂ面燃焼への移行時に、比例弁１４への供給電流を変えなくてもよい。この場合、圧力損失の増大分だけノズルブロック１１のノズル部での供給ガス圧が若干量低減するが、供給ガス圧はほぼ等しいと言うことができ、火移りを確実に行うことができる。
【００３８】
従来では、燃焼面切り換えに伴う過渡的制御において、Ａ面燃焼からＡ＋Ｂ面燃焼への移行時またはＢ面燃焼からＡ＋Ｂ面燃焼への移行時に、供給ガス圧を大きく変えて燃焼熱量の変動をほぼゼロにしている。このような従来例と本発明を比較すれば、本発明の制御の特徴は、次のように表すことができる。すなわち、本発明の制御では、上記移行時に、供給ガス圧の変動率を燃焼熱量の変動率に比べて小さくする。このような制御であれば、従来に比べて出湯温度は短時間だけ変動するものの、火移りを安定して行えるからである。
【００３９】
また、前述した実施形態での過渡的制御において、Ａ面，Ｂ面からＡ＋Ｂ面へと一旦燃焼領域を広げる制御部分は、燃焼領域の切り換えを伴わずに単にＢ面燃焼からＡ＋Ｂ面燃焼へと燃焼領域を広げる際に適用してもよい。この場合でも、火炎の安定化と火移りの確実性が得られる。
【００４０】
前述の実施形態では、二面三段燃焼切り替えを行える装置について説明したが、燃焼領域が３つ以上あるものに適用してもよい。
本発明は、共通の熱交換部に給湯回路と風呂追焚回路が通る一缶二水路型のガス給湯装置に適用してもよいし、給湯を目的としない燃焼装置例えば暖房装置に適用してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、燃焼領域を切り換えるために、燃焼領域を一旦広げる際の過渡的制御において、供給ガス圧の変動を抑えることにより、火炎の安定化と火移りの確実性が得られ、燃焼領域の切り換え動作の信頼性を向上させることができる。
請求項２の発明によれば、燃焼熱量の小さな領域から大きな領域へと切り換える過渡的制御において、予め供給ガス圧を下げてから、隣接する２つの領域にガスを供給するので、この２つの領域にガスを供給した時に、大きな燃焼音が発生するのを防止できる。
請求項３の発明によれば、燃焼熱量の小さな領域から大きな領域へと切り換える過渡的制御において、隣接する２つの領域の燃焼から燃焼熱量の小さな領域での燃焼に移行する際に、供給ガス圧を減じるため、早く安定した通常燃焼制御に移行することができる。
請求項４の発明によれば、燃焼熱量の大きな領域から小さな領域へと切り換える過渡的制御において、予め供給ガス圧を上げてから、隣接する２つの領域にガスを供給するので、この２つの領域にガスを供給した時に、火炎の高さを高くすることができ、火移りをより一層確実に行うことができる。
請求項５の発明によれば、燃焼熱量の大きな領域から小さな領域へと切り換える過渡的制御において、隣接する２つの領域の燃焼から燃焼熱量の大きな領域での燃焼に移行する際に、供給ガス圧を上げるため、早く安定した通常燃焼制御に移行することができる。
請求項６の発明によれば、過渡的制御において、隣接する２つの隣接する領域での所定時間の燃焼において、供給ガス圧を減じるため、総燃焼熱量が一時的に上昇するのを抑制することができる。
請求項７の発明によれば、隣接する２つの領域への燃焼に移行する際の総燃焼熱量の変動率に比べて、供給ガス圧の変動率を小さくしたので、従来制御方式との明確な区別ができ、従来制御方式に比べて火移りを安定して確実に行うことができる。
請求項８の発明によれば、隣接する２つの領域への燃焼に移行する際に、供給ガス圧をほぼ等しくすることにより、火移りの確実性をより一層高めることができる。
請求項９の発明によれば、隣接する２つの領域への燃焼に移行する際に、比例弁への供給電流を所定量増大させることにより、比例弁からガス噴射部材までの圧力損失の増大分を補償して、ガス噴射部材からの供給ガス圧を実質的に等しくすることができ、火移りの確実性をさらに高めることができる。
請求項１０の発明によれば、給湯装置として用い、出湯温度を設定温度にするために燃焼領域の拡大や切り換えを行う際に、本発明の効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態をなすガス給湯装置で実行される燃焼領域の切り替え時の過渡的制御の詳細を示す図であり、（Ａ）は燃焼熱量の小さな領域から燃焼熱量の大きな領域への切り替え時の過渡的制御を示し、（Ｂ）は燃焼熱量の大きな領域から燃焼熱量の小さな領域への切り替え時の過渡的制御を示す。
【図２】同ガス給湯装置の概略構成図である。
【図３】同ガス給湯装置での燃焼領域の切り替え制御を概略的に示す図である。
【図４】比例弁電流値とファン回転数の関係を示す図である。
【符号の説明】
２  燃焼部
２ａ，２ｂ  領域
３  熱交換部
４  ファン（送風手段）
１０  ガス供給手段
１１  ノズルブロック（ガス噴射部材）
１１ａ，１１ｂ  領域
１４  比例弁
１５ａ，１５ｂ  副開閉弁
２０  給湯回路
３０  制御ユニット（制御手段）
３５  リモートコントローラ（温度設定手段）
【図１】
0003777035.tif 000002
【図２】
0003777035.tif 000003
【図３】
0003777035.tif 000004
【図４】
0003777035.tif 000005