特開 2022-139853 燃焼装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022139853

(43)【公開日】2022-09-26

(54)【発明の名称】燃焼装置

(51)【国際特許分類】

   F23N 1/02 20060101AFI20220915BHJP

   F24H 15/212 20220101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

F23N1/02 101

F24H1/10 302D

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021040410

(22)【出願日】2021-03-12

(71)【出願人】

【識別番号】000004709

【氏名又は名称】株式会社ノーリツ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 政宏

【テーマコード（参考）】

3K003

3L034

【Ｆターム（参考）】

3K003AB01

3K003AB06

3K003CA04

3K003CB03

3K003DA03

3L034CA04

(57)【要約】

【課題】能力を段階的に切換可能な燃焼装置において、送風ファンの回転数上昇を抑制した上で燃焼装置の発生熱量を連続的に制御する。
【解決手段】
能力切換弁３５ａ～３５ｃの開閉によって、送風ファン４０の下限回転数及び上限回転における燃焼機構２０の発生熱量範囲、即ち、加熱能力がそれぞれ異なる複数の能力段が切換えられる。燃焼機構２０への要求発生熱量が、２つの能力段の間の範囲のときには、加熱能力が高い方の能力段の最小発生熱量での燃焼機構２０の燃焼期間と、燃焼機構２０の燃焼停止期間とが繰り返される間欠燃焼が適用される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

要求発生熱量に応じて発生熱量を制御する燃焼装置であって、
燃料の燃焼によって熱量を発生する燃焼機構と、
制御下限値から制御上限値までの範囲内で回転数が制御されて、当該回転数に従った空気量を前記燃焼機構に対して供給する送風ファンと、
前記送風ファンが前記制御下限値及び前記制御上限値に制御された下で連続燃焼が適用されたときの前記燃焼機構の発生熱量範囲が異なる複数の能力段を切替えるための能力切換機構と、
前記燃焼機構、前記能力切換機構、及び、前記送風ファンの動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記要求発生熱量に応じて前記複数の能力段のうちの１つの能力段を選択するとともに、選択された当該１つの能力段において前記要求発生熱量に従って前記送風ファンの回転数を制御し、
前記複数の能力段は、
前記発生熱量範囲の最小値である最小発生熱量が最も低い第１の能力段と、
前記第１の能力段よりも前記最小発生熱量が高い、少なくとも１個の第２の能力段とを有し、
前記制御部は、前記要求発生熱量が前記第２の能力段の前記最小発生熱量よりも低い領域の一部において、前記第２の能力段を選択するとともに、前記燃焼機構の燃焼期間および燃焼停止期間が繰り返し設けられる間欠燃焼を適用して、前記要求発生熱量を前記燃焼機構が出力する様に、前記燃焼機構、前記能力切換機構、及び、送風ファンを動作させる、燃焼装置。

【請求項2】

前記間欠燃焼における前記燃焼期間および前記燃焼停止期間の期間長の和に対する前記燃焼期間の期間長の比は、前記第２の能力段の前記最小発生熱量に対する前記要求発生熱量の比に従って制御される、請求項１記載の燃焼装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記複数の能力段の各々において、前記要求発生熱量に比例させて前記送風ファンの回転数を制御し、かつ、
前記制御部は、前記複数の能力段のうちの前記発生熱量範囲が最も高熱量側である能力段において、前記送風ファンの回転数が予め定められた作動制限値に達するときの制限熱量よりも前記要求発生熱量が高いときに、前記燃焼機構の発生熱量を当該制限熱量に制限する、請求項１又は２に記載の燃焼装置。

【請求項4】

前記複数の能力段は、前記最小発生熱量、及び、前記発生熱量範囲の最大値である最大発生熱量がそれぞれ異なり、かつ、前記複数の能力段のうちの加熱能力の順番が隣り合う２個の能力段の間で、当該２個の能力段のうちの加熱能力が低い一方の能力段の前記最大発生熱量が、当該２個の能力段のうちの加熱能力が高い他方の能力段の前記最小発生熱量よりも高くなる様に設けられ、
前記制御部は、前記要求発生熱量が前記他方の能力段の前記最小発生熱量よりも低い領域の一部において、前記他方の能力段を選択するとともに、前記燃焼機構の燃焼期間および燃焼停止期間が繰り返し設けられる間欠燃焼を適用して、前記要求発生熱量を前記燃焼機構が出力する様に、前記燃焼機構、前記能力切換機構、及び、送風ファンを動作させる、請求項１又は２に記載の燃焼装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記複数の能力段の各々において、前記要求発生熱量に比例させて前記送風ファンの回転数を制御し、かつ、
前記要求発生熱量が前記他方の能力段の前記最小発生熱量よりも低い領域のうちの、前記一方の能力段による前記連続燃焼の適用時に前記送風ファンの回転数が予め定められた作動制限値よりも高く制御される領域において、前記他方の能力段を選択した前記間欠燃焼を適用する、請求項４記載の燃焼装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記複数の能力段のうちの前記発生熱量範囲が最も高熱量側の能力段において、前記送風ファンの回転数が予め定められた作動制限値に達するときの制限熱量よりも前記要求発生熱量が高いときに、前記燃焼機構の発生熱量を当該制限熱量に制限する、請求項５記載の燃焼装置。

【請求項7】

前記発生熱量範囲が最も高熱量側の能力段において、前記要求発生熱量が前記制限熱量よりも高いときに、前記燃焼機構の発生熱量を前記制限熱量に制限するモードと、当該制限を行わずに前記要求発生熱量に従って前記燃焼機構の発生熱量を制御するモードとを、第１のモード設定入力に応じて選択する、請求項３又は６に記載の燃焼装置。

【請求項8】

前記複数の能力段の各々において前記連続燃焼のみが適用される運転モードを更に有し、
当該運転モードでは、前記要求発生熱量が、前記一方の能力段の前記最大発生熱量及び前記他方の能力段の前記最小発生熱量の間の範囲であるときに、前記一方の能力段及び前記他方の能力段が切換えられ、
前記制御部は、第２のモード設定入力に応じて当該運転モードを適用する、請求項４～６のいずれか１項に記載の燃焼装置。

【請求項9】

前記燃焼装置は、室内設置型の給湯装置に搭載される、請求項１～８のいずれか１項に記載の燃焼装置。

【請求項10】

前記燃焼機構は、前記燃料を燃焼するための複数のバーナを有し、
前記能力切換機構は、前記複数のバーナのうちの、前記燃料が供給される燃焼バーナの本数を前記複数の能力段の選択に応じて切換える様に構成され、
前記第２の能力段における前記燃焼バーナの本数は、前記第１の能力段における前記燃焼バーナの本数よりも多い、請求項１～９のいずれか１項に記載の燃焼装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃焼装置に関し、より特定的には、加熱能力を段階的に切換可能な機構を有する燃焼装置に関する。

【背景技術】

【0002】

要求発生熱量によって燃焼機構の発生熱量が制御される燃焼装置が、例えば、特開２０１８－１００８１０号公報（特許文献１）に記載される。特許文献１には、燃焼機構を構成する複数のバーナのうちの、燃料ガスの供給対象となるバーナ本数を能力切換弁の開閉制御によって段階的に制御する構成が記載されている。特許文献１の燃焼装置では、要求発生熱量に対応させて、能力切換弁の開閉パターン及びガス流量（比例弁の開度）の組み合わせが予め規定されることが記載されている。

【0003】

更に、特許文献１には、燃焼装置の発生熱量範囲の下限を拡大するために間欠燃焼運転が適用されること、及び、機器の耐久性低下を抑制するための間欠燃焼運転の制御態様が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１００８１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の燃焼装置では、燃料ガスが供給されるバーナ本数（以下、燃焼バーナ本数）が同一である下では、比例弁開度の増加により燃料ガス流量を増加させることで、発生熱量を増加することができる。そして、当該燃焼バーナ本数下での燃料流量が最大（比例弁最大開度）の状態から、更に発生熱量を増加する場合には、能力切換弁の制御によって、燃焼バーナ本数の増加が必要になる。従って、加熱能力を段階的に切換可能な燃焼装置では、要求発生熱量の上昇に対応して燃焼装置の発生熱量を連続的に制御する際には、燃焼バーナ本数の増加、及び、燃料流量の増加を組み合わせて対応することができる。

【0006】

尚、バーナでは燃料及び空気の混合気が燃焼されるので、当該燃焼バーナ本数が同一の下での燃料流量を増加させる際には、これに比例して、燃焼用空気を増加するために送風用ファンの回転数を上昇させることが必要である。

【0007】

一方で、送風用ファンの作動音は、回転数の上昇に応じて増大するので、燃焼装置の配置態様によっては、作動音の増大が問題視されることが懸念される。代表的には、厨房の流し台やコンロの上方等の室内に燃焼装置が配置される場合に、この様な制御のニーズが高くなる。

【0008】

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、加熱能力を段階的に切換可能な燃焼装置において、送風ファンの回転数上昇を抑制した上で、燃焼装置の発生熱量を連続的に制御することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のある局面では、要求発生熱量に応じて発生熱量を制御する燃焼装置が提供される。燃焼装置は、燃料の燃焼によって熱量を発生する燃焼機構と、送風ファンと、能力切換機構と、燃焼機構、能力切換機構、及び、送風ファンの動作を制御する制御部とを備える。送風ファンは、制御下限値から制御上限値までの範囲内で回転数が制御されて、当該回転数に従った空気量を燃焼機構に対して供給する。能力切換機構は、送風ファンが制御下限値及び制御上限値に制御された下で連続燃焼が適用されたときの燃焼機構の発生熱量範囲が異なる複数の能力段を切替える様に構成される。制御部は、要求発生熱量に応じて複数の能力段のうちの１つの能力段を選択するとともに、選択された当該１つの能力段において要求発生熱量に従って送風ファンの回転数を制御する。複数の能力段は、発生熱量範囲の最小値である最小発生熱量が最も低い第１の能力段と、少なくとも１個の第２の能力段とを有する。第２の能力段の最小発生熱量は、第１の能力段の最小発生熱量よりも高い。制御部は、要求発生熱量が第２の能力段の最小発生熱量よりも低い領域の一部において、第２の能力段を選択するとともに、燃焼機構の燃焼期間および燃焼停止期間が繰り返し設けられる間欠燃焼を適用して、要求発生熱量を燃焼機構が出力する様に、燃焼機構、能力切換機構、及び、送風ファンを動作させる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、間欠燃焼が適用される領域では、送風ファンの回転数を連続燃焼の適用時よりも低下させて要求発生熱量を燃焼機構から出力することができる。従って、加熱能力を段階的に切換可能な燃焼装置において、間欠燃焼の適用を伴って複数の能力段の間の切換を実行することで、送風ファンの回転数上昇を抑制した上で、燃焼装置の発生熱量を連続的に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施の形態に係る燃焼装置の適用例として示される給湯装置の概略構成図である。

【図2】燃焼機構の燃焼制御を説明する機能ブロック図である。

【図3】連続燃焼及び間欠燃焼を説明する概念的な波形図である。

【図4】比較例に係る能力段及びファン回転数指令の設定を説明する概念図である。

【図5】能力段の切替に伴う燃焼態様の変化を説明する概念図である。

【図6】本実施の形態に係る能力段及びファン回転数指令の設定を説明する概念図である。

【図7】本実施の形態に係る燃焼制御を説明するフローチャートである。

【図8】本実施の形態に係る燃焼装置での静音運転モードの運用例を説明するフローチャートである。

【図9】本実施の形態に係る燃焼装置での静音運転モードの変形例を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

【0013】

（燃焼装置及び給湯装置の構成）
図１には、本発明の実施の形態に従う燃焼装置が搭載された給湯装置の概略構成図が示される。

【0014】

図１を参照して、給湯装置１００は、熱交換器１０および燃焼機構２０等が格納された燃焼缶体（以下、単に「缶体」とも称する）５と、送風ファン４０と、入水管５０と、缶体配管５５と、バイパス管６０と、出湯管７０と、バイパス弁８０と、コントローラ３００とを備える。本実施の形態では、燃焼機構２０は、複数本のバーナ３０を含んで構成される。

【0015】

入水管５０は、バイパス弁８０を経由して、缶体配管５５およびバイパス管６０と接続される。入水管５０には、水道水等の低温水が供給される。入水管５０の低温水は、バイパス弁８０を経由して、缶体配管５５およびバイパス管６０へ分配される。

【0016】

缶体配管５５は、熱交換器１０に接続される。熱交換器１０は、一次熱交換器１１および二次熱交換器１２を有する。入水管５０から缶体配管５５へ導入された低温水は、バーナ３０の発生熱量により、熱交換器１０を通過することによって加熱される。

【0017】

バーナ３０へのガス供給管３１には、元ガス電磁弁３２、ガス比例弁３３および、能力切換弁３５ａ～３５ｃが配置される。元ガス電磁弁３２は、バーナ３０への燃料ガスの供給をオンオフする機能を有する。ガス供給管３１のガス流量は、ガス比例弁３３の開度に応じて制御される。

【0018】

能力切換弁３５ａ～３５ｃは、燃焼機構２０を構成するバーナ３０のうちの、燃料ガスの供給対象となるバーナ本数を切換えるために開閉制御される。図１の構成例では、１０本のバーナ３０のうち、能力切換弁３５ａの開放により５本のバーナ３０に対して燃料が供給され、能力切換弁３５ｂの開放により２本のバーナ３０に対して燃料が供給され、能力切換弁３５ｃの開放により３本のバーナ３０に対して燃料が供給される。

【0019】

本実施の形態では、能力切換弁３５ａ～３５ｃの開放によって燃料が供給されるバーナを「燃焼バーナ」と称し、その数を「燃焼バーナ本数」とも称する。上述した能力切換弁３５ａの開閉により、燃焼バーナ本数、即ち、加熱能力が異なる複数の能力段を切換えることができる。能力切換弁３５ａ～３５ｃによって、「能力切換機構」の一実施例が構成される。

【0020】

以下では、能力１段（ＳＴＧ＝１）～能力３段（ＳＴＧ＝３）の３段階で、燃焼バーナの本数が切換えられるものとして説明を進める。例えば、能力１段では、能力切換弁３５ｂのみの開放によって燃焼バーナは２本であり、能力２段では、能力切換弁３５ａ及び３５ｂの開放によって燃焼バーナは５本であり、能力３段では、能力切換弁３５ａ～３５ｃの開放によって燃焼バーナは１０本であるものとする。

【0021】

燃焼機構２０の発生熱量は、燃焼バーナ本数と、ガス流量との組み合わせによって決まる。即ち、各能力段において、ガス比例弁３３の開度によって制御されるガス流量の増加に比例して、発生熱量は増加する。

【0022】

缶体５において、バーナ３０から出力された燃料ガスは、送風ファン４０からの燃焼用空気と混合される。送風ファン４０による送風量は、バーナ３０全体からの供給ガス量に対する燃焼用の空気量が適正値となる様に制御される。送風ファン４０の送風量は、ファン回転数と比例するので、送風ファン４０の回転数は、要求される発生熱量に伴って設定される回転数指令に従って制御される。送風ファン４０には、ファン回転数を検出するための回転数センサ４５が設けられる。

【0023】

燃料ガスと燃焼用空気との混合気が、図示しない点火装置によって着火されることにより、燃料ガスが燃焼されて火炎が生じる。バーナ３０からの火炎によって生じる、燃焼機構２０からの燃焼熱は、缶体５内で一次熱交換器１１および二次熱交換器１２へ与えられる。

【0024】

二次熱交換器１２は、燃焼機構２０からの燃焼排ガスの潜熱によって、通流された低温水を熱交換によって予熱する。一次熱交換器１１は、二次熱交換器１２によって予熱された低温水を、燃焼機構２０からの燃焼ガスの顕熱（燃焼熱）による熱交換によってさらに加熱する。これにより、熱交換器１０によって加熱された高温水が、出湯管７０へ出力される。缶体５の燃焼ガスの流れ方向下流側には熱交換後の燃焼排ガスを排出処理するための排気経路１５が設けられる。

【0025】

バイパス管６０および出湯管７０は、合流点７５において接続される。したがって、給湯装置１００からは、缶体５から出力された高温水と、バイパス管６０からの低温水との混合によって調温された適温の温水が、台所や浴室等の給湯栓１９０や、図示しない風呂への注湯回路などの所定の給湯箇所に供給される。

【0026】

図１に例示された給湯装置１００は、熱交換器１０を通過した高温水および熱交換器１０をバイパスした低温水を混合する、いわゆるバイパスミキシング方式の構成を有している。

【0027】

バイパス弁８０は、コントローラ３００からの制御指令に従って弁開度が制御されることにより、缶体配管５５の流量およびバイパス管６０の流量の比率を制御する。たとえば、バイパス弁８０による流量比率ｋは、図示しない弁体を開閉駆動するステッピングモータによって制御することができる。

【0028】

温度センサ１１０は、缶体配管５５又は入水管５０に配置されて、熱交換器１０による加熱前の入水温度Ｔｗを検出する。缶体配管５５には、流量センサ１５０を配置することができる。流量センサ１５０は、代表的には、羽根車式流量センサによって構成することができる。

【0029】

缶体配管５５に配置された流量センサ１５０によって、缶体配管５５の流量、即ち、熱交換器１０を通過して加熱される流量である缶体流量Ｑｂが検出される。尚、入水管５０に流量センサ１５０を配置した場合には、給湯装置１００に導入される全体流量Ｑｔｌを検出することができる。

【0030】

上述した流量比率ｋを用いて、缶体流量Ｑｂ及び全体流量Ｑｔｌの間には、Ｑｂ＝ｋ・Ｑｔｌの関係が成立する。従って、流量センサ１５０によって、缶体流量Ｑｂ及び全体流量Ｑｔｌの一方を検出すると、他方はバイパス弁８０の開度から換算された流量比率ｋを用いて、計算によって求めることができる。

【0031】

出湯管７０には、温度センサ１２０，１３０が設けられる。温度センサ１２０は、出湯管７０およびバイパス管６０の合流点７５よりも上流側（熱交換器１０側）に配置されて、熱交換器１０を通過した高温水の温度（以下、缶体温度Ｔｂ）を検出する。温度センサ１３０は、合流点７５よりも下流側（出湯側）に配置されて、上記高温水とバイパス管６０からの低温水の混合後の湯温（以下、出湯温度Ｔｈ）を検出する。

【0032】

更に、出湯管７０には、出湯流量を制御するための流量調整弁９０が設けられる。流量調整弁９０の弁開度は、コントローラ３００によって制御される。例えば、燃焼開始直後の加熱能力が不足する期間中において、出湯流量を絞るように流量調整弁９０の開度が制御されることによって、出湯温度の低下を防止することができる。また、燃焼開始直後以外でも、最大発生熱量で運転する場合や、最大許容流量で運転する場合等において、目標温度に従って出湯するために、流量調整弁９０によって出湯流量を絞る制御を実行することができる。

【0033】

コントローラ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、外部との入出力を制御するインターフェイス３０２、タイマ３０３、及び、記憶部３０４を含む。ＣＰＵ３０１は、インターフェイス３０２を介して各センサからの出力信号（検出）およびユーザ操作を受けて、給湯装置１００の全体動作を制御するために、各機器への制御指令を生成し、インターフェイス３０２を介して出力する。

【0034】

ユーザ操作には、運転スイッチ（図示せず）の操作によって入力される給湯装置１００の運転オン／オフ指令、出湯温度Ｔｈの目標値に相当する給湯設定温度Ｔｒ＊の設定指令、及び、後述する静音運転モード指令を含む各種モード設定操作が含まれる。代表的には、これらのユーザ操作は、リモートコントローラ（図示せず）によって入力することができる。

【0035】

ＣＰＵ３０１は、インターフェイス３０２を介して各センサからの出力信号（検出）をサンプリングし、サンプリングした信号をＡ／Ｄ（Analog／digital）変換により検出値に変換する。これにより、温度センサ１１０～１３０及び流量センサ１５０の出力信号を用いて、入水温度Ｔｗ、缶体温度Ｔｂ、出湯温度Ｔｈ、及び、流量検出値（ここでは、缶体流量Ｑｂ）がコントローラ３００に取得される。

【0036】

コントローラ３００は、例えば、記憶部３０４に予め格納されたプログラムを実行することによって、給湯装置１００の全体動作を制御するために、各機器への制御指令を発生する。尚、コントローラ３００の少なくとも一部は、専用の電子回路（アナログ及び／又はデジタル）によって構成することも可能である。

【0037】

代表的には、給湯装置１００では、給湯設定温度Ｔｒ＊に従って出湯温度Ｔｈを制御する給湯温度制御が実行される。この給湯温度制御の一環として、能力段切換機能を有する燃焼機構２０が、以下に説明する様に制御される。

【0038】

（燃焼制御）
図２は、コントローラ３００による燃焼機構２０の燃焼制御を説明する機能ブロック図である。図２中の各ブロックの機能は、コントローラ３００が予め格納されたプログラムを実行するソフトウェア処理によって実現することができる。あるいは、専用の電子回路を用いたハードウェア処理によって各ブロックの一部または全部を実現することも可能である。

【0039】

図２を参照して、コントローラ３００は、要求熱量算出部３１０と、バーナ制御部３２０とを有する。

【0040】

要求熱量算出部３１０は、缶体流量Ｑｂ（流量センサ１５０）と、入水温度Ｔｗ（温度センサ１１０）と、給湯設定温度Ｔｒ＊とに基づいて、燃焼機構２０への要求発生熱量Ｐｒｑを算出する。

【0041】

缶体温度Ｔｂ（温度センサ１２０）の目標値である缶体目標温度Ｔｂ＊を用いると、熱交換器１０で必要となる昇温量ΔＴは、ΔＴ＝Ｔｂ＊－Ｔｗで示される。したがって、熱交換器１０において上記昇温量ΔＴを得るために必要な単位時間当たりの熱量は（Ｑｂ・ΔＴ）で示される。即ち、式（１）に従って、要求発生熱量Ｐｒｑを算出することができる。

【0042】

Ｐｒｑ＝（Ｔｂ＊－Ｔｗ）・Ｑｂ …（１）
なお、実際には、燃焼機構２０（バーナ３０）による発生熱量のうちの熱交換器１０での昇温に用いられる熱量の比率（熱効率）を考慮する必要があるが、以下では、説明を簡略化するために、熱効率は１．０であるものとする。また、給湯装置では、要求発生熱量は「号数」を単位として演算されることが一般的である。号数＝１は、ｑ１＝１（Ｌ／ｍｉｎ）の流量下で湯温を２５℃上昇させるのに必要な熱量に相当する。

【0043】

バイパスミキシング方式の給湯装置では、缶体目標温度Ｔｂ＊は、給湯設定温度Ｔｒ＊よりも高く設定することができる。例えば、給湯設定温度Ｔｒ＊を用いて、下記の式（２）に従って、缶体目標温度Ｔｂ＊を設定することができる。なお、式（２）中のαは定数である（たとえば、α＝１５℃）。

【0044】

Ｔｂ＊＝Ｔｒ＊＋α…（２）
バイパスミキシング方式では、バイパス弁８０による流量比率ｋの調整を更に組み合わせて、給湯温度制御が実行される。例えば、コントローラ３００は、給湯設定温度Ｔｒ＊と、温度センサ１１０～１３０による検出温度（Ｔｂ，Ｔｈ，Ｔｗ）とに基づいて、出湯温度Ｔｈが給湯設定温度Ｔｒ＊に一致する様に、流量比率ｋを設定することができる。コントローラ３００は、設定された流量比率ｋに従ってバイパス弁８０の開度指令を生成する。更に、式（２）のαについても、流量比率ｋの現在値に連動させて可変とすることも可能である。

【0045】

尚、本実施の形態に係る燃焼装置は、バイパスミキシング方式ではない構成の給湯装置に適用することも可能である。この場合には、全体流量Ｑｔｌと缶体流量Ｑｂが等しくなる。従って、式（２）でのαを、出湯管７０での温度低下相当に設定すると、非バイパスミキシング方式においても、上記式（１）を共通に用いて、要求発生熱量Ｐｒｑを算出することができる。

【0046】

バーナ制御部３２０は、要求発生熱量Ｐｒｑに従って燃焼機構２０の発生熱量を制御すするための、燃焼制御指令を生成する。燃焼制御指令は、元ガス電磁弁３２の開閉指令と、ガス比例弁３３の開度指令と、能力段設定指令と、送風ファン４０の回転数指令（以下、「ファン回転数指令」）とを含む。コントローラ３００のうちのバーナ制御部３２０は、「制御部」の一実施例に対応する。

【0047】

元ガス電磁弁３２の開閉指令は、バーナ制御部３２０による燃焼制御指令のオンオフに連動して生成される。燃焼制御指令のオン時には、元ガス電磁弁３２が開放されるとともに、要求発生熱量Ｐｒｑに従って、能力段の設定、及び、ガス流量の設定の組み合わせが決定される。能力段設定指令は、能力段の選択に対応して生成された能力切換弁３５ａ～３５ｃの各々の開閉指令によって構成される。ガス比例弁３３の開度指令は、設定されたガス流量に対応して生成される。ファン回転数指令は、能力段の設定、及び、要求発生熱量Ｐｒｑに従って生成される。

【0048】

本実施の形態に係る燃焼装置では、図３に示される様に、連続燃焼及び間欠燃焼の選択を伴って、燃焼機構２０の発生熱量が制御される。

【0049】

図３を参照して、連続燃焼では、符号２０１の波形に示される様に、燃焼機構２０は、要求発生熱量Ｐｒｑを発生するための燃焼期間が連続的に設けられる様に制御される。これに対して、間欠燃焼では、符号２０２の波形に示される様に、燃焼機構２０は、燃焼制御指令のオンオフによって設けられる、燃焼期間（期間長Ｔｏｎ）及び燃焼停止期間（期間長Ｔｏｆｆ）が交互に設けられる様に制御される。間欠燃焼時の燃焼期間の比率を示すデューティＤＴ＝Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）で示される（ＤＴ＜１．０）。尚、ｔｃｙｃ＝Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆは、予め定められた一定値でもよく、状況に応じて可変に設定されてもよい。

【0050】

燃焼期間での発生熱量Ｐ１を用いて、間欠燃焼の適用時の発生熱量Ｐｄｔは、下記の式（３）で与えられる。

【0051】

Ｐｄｔ＝Ｐ１・Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）＝Ｐ１・ＤＴ …（３）
間欠燃焼を適用すると、燃焼期間での発生熱量Ｐ１よりも低い熱量を、燃焼機構２０から発生することができる。

【0052】

次に、図４を用いて、能力段及びファン回転数指令の設定の比較例を説明する。

【0053】

図４を参照して、能力段（ＳＴＧ＝１～３）の各々において、ガス流量に比例して発生熱量が変化する。又、ガス流量に対する適切な燃焼空気量の供給を維持する様に、ファン回転数指令を設定する必要がある。このため、ファン回転数の制御下限値Ｘｍｉｎ及び制御上限値Ｘｍａｘの間で、ファン回転数指令は、要求発生熱量Ｐｒｑに比例して設定することができる。

【0054】

図５には、能力段の切換に伴う燃焼態様の変化を説明する概念図が示される。

【0055】

図５に示される様に、燃焼バーナ本数が２本である能力１段（ＳＴＧ＝１）と、燃焼バーナ本数が５本である能力２段（ＳＴＧ＝２）との間では、トータルのガス流量が同じ下でも、炎の形状が変わることによって、燃焼機構２０（全てのバーナ３０）で必要な空気量が変化する。より詳細には、燃焼用空気については、送風ファンからバーナ３０の各々に均等に供給されるため、図５に示される同一熱量下において、能力２段（ＳＴＧ＝２）で各バーナ３０に供給されるべき空気量は、能力１段（ＳＴＧ＝１）での当該空気量よりも低下する。これにより、燃焼バーナ本数の増加に伴い、燃焼機構２０（全てのバーナ３０）で必要な燃焼空気量が低下するので、これに伴いファン回転数も低下する。

【0056】

同様に、燃焼バーナ本数が増加すると、燃料ガスの流路面積が増えることでガス供給経路の抵抗が下がり、同一のガス比例弁開度においてはガス流量が増加する。従って、燃焼バーナ本数の増加に伴い、必要なガス比例弁開度も低下する。

【0057】

この結果、能力２段（ＳＴＧ＝２）では、同一の熱量を発生するための、ガス比例弁開度及びファン回転数は、能力１段（ＳＴＧ＝１）の適用時よりも低く設定される。

【0058】

再び図４を参照して、複数の能力段（ＳＴＧ＝１～３）のそれぞれにおいて、ガス流量、及び燃焼用空気量と、発生熱量とは比例関係を有する。図４に示された比較例では、能力段（ＳＴＧ＝１～３）の各々にて、連続燃焼が常時適用されて、燃焼機構２０から要求発生熱量Ｐｒｑに従った熱量が出力される。

【0059】

例えば、能力１段（ＳＴＧ＝１）では、連続燃焼の適用時において、ファン回転数の制御下限値Ｘｍｉｎ～制御上限値Ｘｍａｘの範囲で供給できる空気量に対応して、燃焼機構２０は、最小発生熱量Ｐ１ｎ～最大発生熱量Ｐ１ｘの範囲の熱量を出力することができる。従って、図中のＳＴＧ＝１の特性線上で、Ｐ１ｎ～Ｐ１ｘの範囲内の要求発生熱量Ｐｒｑに比例する様に、ファン回転数指令を設定することができる。

【0060】

同様に、能力２段（ＳＴＧ＝２）では、連続燃焼の適用時において、ファン回転数の制御下限値Ｘｍｉｎ～制御上限値Ｘｍａｘの範囲で供給できる空気量に対応して、燃焼機構２０は、最小発生熱量Ｐ２ｎ～最大発生熱量Ｐ２ｘの範囲の熱量を出力することができる。従って、図中のＳＴＧ＝２の特性線上で、Ｐ２ｎ～Ｐ２ｘの範囲内の要求発生熱量Ｐｒｑに比例する様に、ファン回転数指令を設定することができる。

【0061】

又、能力３段（ＳＴＧ＝３）では、連続燃焼の適用時において、ファン回転数の制御下限値Ｘｍｉｎ～制御上限値Ｘｍａｘの範囲で供給できる空気量に対応して、燃焼機構２０は、最小発生熱量Ｐ３ｎ～最大発生熱量Ｐ３ｘの範囲の熱量を出力することができる。従って、図中のＳＴＧ＝３の特性線上で、Ｐ３ｎ～Ｐ３ｘの範囲内の要求発生熱量Ｐｒｑに比例する様に、ファン回転数指令を設定することができる。

【0062】

この様に、能力１段～能力３段は、制御下限値Ｘｍｉｎ及び制御上限値Ｘｍａｘに対応する最小発生熱量Ｐ１ｎ～Ｐ３ｎ及び最大発生熱量Ｐ１ｘ～Ｐ３ｘが異なっており、連続燃焼時の燃焼機構２０の発生熱量範囲、即ち、加熱能力が異なっている。

【0063】

又、図示は省略しているが、能力１段～能力３段（ＳＴＧ＝１～３）のそれぞれにおいて、ガス比例弁開度についても、Ｐ１ｎ≦Ｐｒｑ≦Ｐ１ｘ、Ｐ２ｎ≦Ｐｒｑ≦Ｐ２ｘ、及び、Ｐ３ｎ≦Ｐｒｑ≦Ｐ３ｘの範囲で、要求発生熱量Ｐｒｑに比例する様に設定することができる。

【0064】

図４に示される様に、能力１段での最大発生熱量Ｐ１ｘよりも、能力２段での最小発生熱量Ｐ２ｎを低く設定することで、ラップ領域ＲＰ１２を設けることができる。ラップ領域ＲＰ１２に含まれる、Ｐ２ｎ≦Ｐｒｑ≦Ｐ１ｘの範囲は、能力１段及び能力２段のいずれでも対応可能である。これにより、能力１段及び能力２段の間の切換を円滑化することができる。

【0065】

同様に、能力２段での最大発生熱量Ｐ２ｘよりも、能力３段での最小発生熱量Ｐ３ｎを低く設定することで、能力２段及び能力３段の間の切換を円滑化するためのラップ領域ＲＰ２３を設けることができる。能力３段での最大発生熱量Ｐ３ｘは、燃焼機構２０が対応可能な最大熱量Ｐｍａｘに相当する。又、能力１段での最小発生熱量Ｐ１ｎは、燃焼機構２０が連続燃焼で出力可能な最小熱量Ｐｍｉｎに相当する。

【0066】

ここで、要求発生熱量Ｐｒｑが、最小熱量Ｐｍｉｎから最大熱量Ｐｍａｘまで増加するケースを想定すると、まず、能力１段（ＳＴＧ＝１）にて燃焼を開始して、要求発生熱量Ｐｒｑ＞Ｐ１ｘとなって、能力１段で対応できなくなると、図中に矢印で表記する様に、能力１段から能力２段への切換を行うことができる。

【0067】

更に、能力２段での燃焼機構２０の動作時に、要求発生熱量Ｐｒｑ＞Ｐ２ｘとなって、能力２段で対応できなくなると、図中に矢印で表記する様に、能力２段から能力３段への切換を行うことができる。

【0068】

しかしながら、この様な比較例に係る能力段及びファン回転数の設定では、各能力段において、ファン回転数が制御上限値Ｘｍａｘまで上昇する可能性があるため、送風ファン４０の作動音が大きくなることが懸念される。特に、燃焼装置が厨房の流し台やコンロの上方等の室内に設置される場合に、ユーザから作動音の軽減が求められる可能性がある。

【0069】

従って、本実施の形態に係る燃焼装置では、作動音低減のために、図６に示される様に、能力段及びファン回転数指令を設定する。尚、図６においても、各能力段（ＳＴＧ＝１～３）における最小発生熱量Ｐ１ｎ～Ｐ３ｎ及び最大発生熱量Ｐ１ｘ～Ｐ３ｘは、図４と同一である。

【0070】

図６を参照して、本実施の形態では、ファン回転数が高い領域を不使用とする様に、Ｐ１ｎ＜Ｐｒｑ＜Ｐ２ｎの領域ＡＲ１の一部に、能力１段が不適用とされて、能力２段での間欠燃焼が適用される中間領域ＩＮＴ１２が設けられる。同様に、Ｐ２ｎ＜Ｐｒｑ＜Ｐ３ｎの領域ＡＲ２の一部に、能力２段が不適用とされて、能力３段での間欠燃焼が適用される中間領域ＩＮＴ２３が設けられる。

【0071】

例えば、ファン回転数の作動制限値Ｘｌｉｍ（Ｘｌｉｍ＜Ｘｍａｘ）を定めることにより、能力１段（ＳＴＧ＝１）の特性線上においてファン回転数がＸｌｉｍとなる熱量Ｐ１ｙ（Ｐ１ｙ＜Ｐ１ｘ、かつ、Ｐ１ｙ＜Ｐ２ｎ）を用いて、領域ＡＲ１のうちの、Ｐ１ｙ＜Ｐｒｑ＜Ｐ２ｎの範囲を中間領域ＩＮＴ１２に設定することができる。

【0072】

同様に、能力２段（ＳＴＧ＝２）の特性線上においてファン回転数がＸｌｉｍとなる熱量Ｐ２ｙ（Ｐ２ｙ＜Ｐ２ｘ、かつ、Ｐ２ｙ＜Ｐ３ｎ）を用いて、領域ＡＲ２のうちの、Ｐ２ｙ＜Ｐｒｑ＜Ｐ３ｎの範囲を中間領域ＩＮＴ２３に設定することができる。

【0073】

又、能力３段（ＳＴＧ＝３）の特性線上では、要求発生熱量Ｐｒｑ≧Ｐ３ｙ（Ｐ３ｙ＜Ｐ３ｘ）の領域において、ファン回転数がＸｌｉｍ以上に設定されるが、ファン回転数を制御上限値Ｘｍａｘまで上昇させれば、燃焼機構２０は、最小熱量Ｐｍｉｎから最大熱量Ｐｍａｘまでの範囲の要求発生熱量Ｐｒｑに対応することが可能である。

【0074】

図７には、本実施の形態に係る燃焼制御を説明するフローチャートが示される。図７に示された制御処理は、コントローラ３００により一定の制御周期毎に実行することができる。図７に従う制御処理によって、図６の制御内容が適用された燃焼制御を行うことができる。

【0075】

図７を参照して、コントローラ３００は、ステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１１０により、現時点での要求発生熱量Ｐｒｑを算出する。Ｓ１１０の処理は、図２の要求熱量算出部３１０によって実現される。コントローラ３００は、Ｓ１２０により、Ｓ１１０で算出された要求発生熱量Ｐｒｑが、図６に示された領域ＡＲ１～ＡＲ３のいずれに属するかによって、能力段を一次設定する。

【0076】

コントローラ３００は、Ｓ１３０により、Ｓ１１０で算出された要求発生熱量Ｐｒｑが、図６の中間領域ＩＮＴ１２又はＩＮＴ２３内であるか否かを判定する。中間領域内ではないとき（Ｓ１３０のＮＯ判定時）には、Ｓ１６０により、Ｓ１２０で設定された能力段を選択して、要求発生熱量Ｐｒｑに従う連続燃焼が適用される。

【0077】

図６の例では、Ｐ１ｎ≦Ｐｒｑ≦Ｐ１ｙ、Ｐ２ｎ≦Ｐｒｑ≦Ｐ２ｙ、又は、Ｐ３ｎ≦Ｐｒｑのときには、要求発生熱量Ｐｒｑによる連続燃焼が実行される様に、図２に示した燃焼制御指令が生成される（Ｓ１７０）。

【0078】

これに対して、コントローラ３００は、要求発生熱量Ｐｒｑが中間領域ＩＮＴ１２又はＩＮＴ２３内であるとき（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）には、Ｓ１４０により、能力段のアップを伴う間欠燃焼を適用する。

【0079】

図６の例では、Ｐ１ｙ＜Ｐｒｑ＜Ｐ２ｎのとき、即ち、要求発生熱量Ｐｒｑが中間領域ＩＮＴ１２内であるときには、Ｓ１２０で一次設定された能力１段に代えて能力２段を選択する能力段アップとともに、図３においてＰ１＝Ｐ２ｎとした間欠燃焼が適用される。或いは、Ｐ２ｙ＜Ｐｒｑ＜Ｐ３ｎのとき、即ち、要求発生熱量Ｐｒｑが中間領域ＩＮＴ２３内であるときには、Ｓ１２０で一次設定された能力２段に代えて能力３段を選択する能力段のアップともに、図３においてＰ１＝Ｐ３ｎとした間欠燃焼が適用される。

【0080】

更に、コントローラ３００は、Ｓ１５０により、間欠燃焼のデューティＤＴを演算する。式（３）をＤＴについて解くと、ＤＴ＝Ｐｄｔ／Ｐ１が得られるので、Ｐ１＝Ｐ２ｎ又はＰ３ｎ、及び、Ｐｄｔ＝Ｐｒｑを代入すると、中間領域ＩＮＴ１２及びＩＮＴ２３のそれぞれにおける間欠燃焼でのデューティＤＴは、下記の式（４）及び（５）をそれぞれ用いて算出することができる。

【0081】

ＤＴ＝Ｐｒｑ／Ｐ２ｎ …（４）
ＤＴ＝Ｐｒｑ／Ｐ３ｎ …（５）
更に、コントローラ３００は、Ｓ１７０によりＳ１４０での能力段アップ、及び、Ｓ１５０で演算されたデューティＤＴを用いた間欠燃焼（Ｓ１４０）が実行される様に、図２に示した燃焼制御指令を生成する。ラップ領域（図４でのＲＰ１２，ＲＰ２３）を有する複数の能力段の切換領域に対応して間欠燃焼を適用することにより、ファン回転数の上昇を抑制した上で、燃焼装置の発生熱量を要求発生熱量Ｐｒｑに従って連続的に制御する、静音運転モードを実現することができる。

【0082】

静音運転モードでは、上記中間領域外では連続燃焼を適用するとともに、中間領域内では式（４），（５）によって算出されたデューティＤＴを用いた間欠燃焼を適用することで、燃焼機構２０の最小熱量Ｐｍｉｎ～最大熱量Ｐｍａｘの範囲内に設定された要求発生熱量Ｐｒｑに従って、燃焼機構２０の発生熱量を連続的に制御することができる。

【0083】

特に、ファン回転数に作動制限値Ｘｌｉｍを設けて間欠運転の適用領域（中間領域ＩＮＴ１２，ＩＮＴ２３）を設定することにより、送風ファン４０の作動音の上限を規定することが可能となる。

【0084】

以上説明した様に、本実施の形態に係る燃焼装置では、複数の能力段のうちの最小発生熱量が最も低い能力段（ＳＴＧ＝１）以外の能力段（ＳＴＧ＝２，３）の最小発生熱量Ｐ２ｎ，Ｐ３ｎよりも要求発生熱量が低い範囲の一部において、当該能力段を選択した間欠燃焼を行うことにより、当該一部の範囲での送風ファン４０の回転数上昇を抑制した上で、燃焼機構２０の発生熱量を連続的に制御することができる。即ち、能力１段は「第１の能力段」の一実施例に対応し、能力２段及び能力３段の各々は「第２の能力段」の一実施例に対応する。

【0085】

又、ラップ領域ＲＰ１２，ＲＰ２３を有する複数の能力段（ＳＴＧ＝１～３）の間の切換において、中間領域ＩＮＴ１２では、能力１段が「加熱能力が低い一方の能力段」の一実施例に対応するとともに、能力２段が「加熱能力が高い他方の能力段」の一実施例に対応する。同様に、中間領域ＩＮＴ２３では、能力２段が「加熱能力が低い一方の能力段」の一実施例に対応するとともに、能力３段は「加熱能力が高い他方の能力段」の一実施例に対応する。尚、図６の例では、能力３段は、「発生熱量範囲が最も高熱量側である能力段」の一実施例に対応する。

【0086】

尚、本実施の形態では、複数の能力段の発生熱量範囲については、ラップ領域を有さない様に設定することも可能である。例えば、図４及び図６において、Ｐ１ｘ≦Ｐ２ｎとしても、Ｐｒｑ＜Ｐ２ｎの領域の一部において、能力２段を選択した間欠燃焼を適用することができる。この場合には、間欠燃焼が適用される領域は、Ｐ１ｘ＜Ｐｒｑ＜Ｐ２ｎの範囲を含むことで燃焼機構２０の発生熱量を連続的に制御することが可能となる。更に、Ｐｒｑ≦Ｐ１ｘの範囲に間欠燃焼を適用することで送風ファン４０の回転数を更に低減できるが、当該範囲に間欠燃焼を適用するか否かは任意である。

【0087】

同様に、図４及び図６の能力２段及び能力３段の間でＰ２ｘ≦Ｐ３ｎとしても、Ｐｒｑ＜Ｐ３ｎの領域の一部において、能力３段を選択した間欠燃焼を適用することができる。この場合には、上述の様に、間欠燃焼が適用される領域は、発生熱量を連続的に制御するためにＰ２ｘ＜Ｐｒｑ＜Ｐ３ｎの範囲を含むが、Ｐｒｑ≦Ｐ２ｘの領域を含むか否かは任意である。この様にラップ領域を設けない場合には、ファン回転数の制御上限値Ｘｍａｘが低くても、同様の燃焼制御を実現することができる。

【0088】

（静音運転モードの運用例）
図８には、本実施の形態に係る燃焼装置での静音運転モードの運用例を説明するフローチャートが示される。図８に示された制御処理は、図７に示された制御処理の前に実行することができる。

【0089】

図８を参照して、コントローラ３００は、Ｓ２００により、静音運転モードがオンされているか否かを判定する。例えば、静音運転モードは、ユーザによるモード設定操作によってオンオフされる。或いは、給湯装置１００（燃焼装置）の設置場所が屋内であるときに、静音運転モードを自動的にオンすることも可能である。

【0090】

例えば、設置場所が屋内であるときには、施工時に作業者が、コントローラ３００の記憶部３０４に対して当該情報を書込む運用とするとともに、この情報が記憶部３０４に格納されているときに、Ｓ２００をＹＥＳ判定とすることができる。又は、室内設置用の型式の給湯装置では、工場集荷時の段階で、静音運転モードをオンするための情報をコントローラ３００（記憶部３０４）に入力することも可能である。

【0091】

Ｓ２００で判定される静音運転モードのオンオフ設定のための各種入力は「第２のモード設定入力」の一実施例に対応する。

【0092】

コントローラ３００は、静音運転モードのオン時（Ｓ２００のＹＥＳ判定時）には、Ｓ１００に処理を進める。Ｓ１００では、図７に示したＳ１１０～Ｓ１７０による制御処理が実行されることにより、図６に示した様な、中間領域ＩＮＴ１２，ＩＮＴ２３内で間欠燃焼が適用される燃焼制御が実行される。

【0093】

これに対して、コントローラ３００は、静音運転モードのオフ時（Ｓ２００のＮＯ判定時）には、Ｓ２１０に処理を進める。Ｓ２１０では、図４に示される様に、連続燃焼のみを用いて要求発生熱量Ｐｒｑに従って燃焼機構２０の発生熱量を制御する様に、燃焼制御が実行される。Ｓ２１０の処理により、「連続燃焼のみが適用される運転モード」が適用される。

【0094】

一般的に、連続燃焼の適用時の方が、間欠燃焼の適用時よりも温度制御性能は向上する。このため、静音運転モードのオンオフを選択可能とすることで、静音性が重視されるケースに限定して、間欠燃焼を積極的に用いる静音運転モードをオンする機能を持たせることで、燃焼装置のトータル性能を向上することができる。尚、図８に示された運転モードの選択は、ラップ領域を有する様に複数の能力段を設定した場合に使用することができる。ラップ領域を有さない場合には、連続燃焼のみでは、燃焼機構２０の発生熱量を連続的に制御することが困難だからである。

【0095】

図９には、本実施の形態に係る燃焼装置での静音運転モードの変形例を説明するフローチャートが示される。図９に示された制御処理は、図７のＳ１１０として実行することができる。

【0096】

再び、図６を参照して、能力３段（ＳＴＧ＝３）の特性線上では、要求発生熱量Ｐｒｑ≧Ｐ３ｙ（Ｐ３ｙ＜Ｐ３ｘ）の領域において、ファン回転数がＸｌｉｍ以上に設定される。従って、静音性を最優先する場合には、要求発生熱量Ｐｒｑの上限値をＰ３ｙに制限することで、ファン回転数が作動制限値Ｘｌｉｍを超えない様に制御する、静音運転モードの変形例である静音優先モードを更に設定することができる。

【0097】

図９を参照して、図７のＳ１１０は、図９に示されたＳ１１２～Ｓ１１８によって構成することができる。

【0098】

コントローラ３００は、Ｓ１１２では、要求発生熱量Ｐｒｑの算出処理を実行し、Ｓ１１４では、静音優先モードがオンされているか否かを判定する。静音優先モードについても、ユーザによるモード設定操作、或いは、施工時等にコントローラ３００に格納される情報に基づいて、オンオフを判定することができる。Ｓ１１４で判定される静音優先モードのオンオフ設定のための各種入力は、「第１のモード設定入力」の一実施例に対応する。

【0099】

コントローラ３００は、静音優先モードがオンされているとき（Ｓ１１４のＹＥＳ判定時）には、Ｓ１１５により、Ｓ１１２で算出された要求発生熱量Ｐｒｑを、能力最大の能力段（ＳＴＧ＝３）において、ファン回転数が作動上限値Ｘｍｉｎに達する判定値と比較する。図６の例では、Ｓ１１５における判定値は、Ｐ３ｙに設定される。即ち、能力３段は「最大発生熱量が最も高い能力段」の一実施例に対応し、熱量Ｐ３ｙは「制限熱量」の一実施例に対応する。

【0100】

要求発生熱量Ｐｒｑが判定値（Ｐ３ｙ）よりも大きいとき（Ｓ１１５のＹＥＳ判定時）には、コントローラ３００は、Ｓ１１８により、Ｐｒｅｆ＝Ｐ３ｙに更新する。即ち、要求発生熱量Ｐｒｑ＞Ｐ３ｙを避けるためのリミット処理が行われる。これにより、「最大発生熱量が最も高い能力段において、燃焼機構の発生熱量を制限するモード」が選択される。

【0101】

一方で、要求発生熱量Ｐｒｑが判定値（Ｐ３ｙ）以下のとき（Ｓ１１５のＮＯ判定時)、又は、静音優先モードのオフ時（Ｓ１１４のＮＯ判定時）には、Ｓ１１６により、Ｓ１１２で算出された要求発生熱量Ｐｒｑが維持される。これにより、「最大発生熱量が最も高い能力段において上記制限を行わずに要求発生熱量に従って燃焼機構の発生熱量を制御するするモード」が選択される。

【0102】

コントローラ３００は、Ｓ１１６で維持された、或いは、Ｓ１１８で変更された要求発生熱量Ｐｒｑを用いて、図７のＳ１２０以降の処理を実行する。これにより、静音優先モードのオン時には、ファン回転数が作動制限値Ｘｌｉｍを超えない様に静音性を最優先した、静音運転モードの変形例を実現することができる。

【0103】

当該静音優先モードでは、燃焼機構２０の発生熱量の最大値が、ＰｍａｘからＰ３ｙに減少するが、ユーザニーズに対応して、最大加熱能力よりも静音性を優先した燃焼運転を実現することが可能となる。

【0104】

尚、本実施の形態では、燃焼機構２０についてガスを燃料とするバーナ３０で構成される例を示したが、燃焼のための燃料は任意とすることができる。又、上述の様に、本実施の形態では、燃焼装置がバイパスミキシング方式の給湯装置に適用される例を説明したが、バイパスミキシング方式ではない構成の給湯装置にも適用することが可能である。

【0105】

又、本実施の形態では、能力段が３個である例を説明したが、連続燃焼の適用時に発生熱量範囲が異なる様に設定されれば、複数の能力段の段数を限定することなく本実施の形態に係る燃焼制御を適用することが可能である。更に、燃焼機構２０での複数の能力段の切換についても、燃焼バーナ本数の切換に限定されるものではなく、複数の能力段の間で上述の発生熱量範囲を切換可能であれば、加熱能力を段階的に切換可能である燃焼機構については、任意の構成で実現することが可能である。

【0106】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0107】

５ 缶体、１０ 熱交換器、１１ 一次熱交換器、１２ 二次熱交換器、１５ 排気経路、２０ 燃焼機構、３０ バーナ、３１ ガス供給管、３２ 元ガス電磁弁、３３ ガス比例弁、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ 能力切換弁、４０ 送風ファン、４５ 回転数センサ、５０ 入水管、５５ 缶体配管、６０ バイパス管、７０ 出湯管、７５ 合流点、８０ バイパス弁、９０ 流量調整弁、１００ 給湯装置、１１０，１２０，１３０ 温度センサ、１５０ 流量センサ、１９０ 給湯栓、３００ コントローラ、３０２ インターフェイス、３０３ タイマ、３０４ 記憶部、３１０ 要求熱量算出部、３２０ バーナ制御部、ＡＲ１～ＡＲ３ 領域、ＩＮＴ１２，ＩＮＴ２３ 中間領域、Ｐ１ｎ～Ｐ３ｎ 最小発生熱量（各能力段）、Ｐ１ｘ～Ｐ３ｘ 最大発生熱量（各能力段）、Ｐ１，Ｐｄｔ 発生熱量、Ｐｍａｘ 最大熱量、Ｐｒｑ 要求発生熱量、Ｑｔｌ 全体流量、ＲＰ１２，ＲＰ２３ ラップ領域、Ｔｂ 缶体温度、Ｔｂ＊ 缶体目標温度、Ｔｂ 目標温度、Ｔｈ 出湯温度、Ｔｒ＊ 給湯設定温度、Ｔｗ 入水温度、Ｘｌｉｍ 作動制限値（ファン回転数）、Ｘｍａｘ 制御上限値（ファン回転数）、Ｘｍｉｎ 制御下限値（ファン回転数）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】