JP2002005435A - 全一次式燃焼バーナの燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極力簡素な手段によって燃料の発熱量を的確
に判別して、燃焼用空気と燃料との混合比を適正状態に
維持させることを可能とする。 【解決手段】 基準燃料について、通風ファン４の回転
速度とその回転速度に対応するバーナ３の基準燃焼量と
の関係が燃焼基準関係として記憶手段Ｍ１に記憶され、
基準設置状態について、通風ファン４の回転速度とその
回転速度に対応する基準仕事量との関係がファン基準関
係として記憶手段Ｍ２に記憶され、燃焼制御では、通風
ファン４の実仕事量が上記ファン基準関係から求まる基
準仕事量に対して適正範囲内である条件で、バーナ３の
実燃焼量が上記燃焼基準関係から求まる基準燃焼量に対
して適正範囲内にあるか否かが判別され、適正範囲を増
大側に外れている場合には燃料調整手段１５が供給量減
少側に調整され、適正範囲を減少側に外れている場合に
は燃料調整手段１５が供給量増加側に調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼用空気を通風
路を通して全一次予混合型のバーナに通風すると共に、
その通風に伴って供給される燃料を前記燃焼用空気と混
合して前記バーナに供給し、且つ、前記バーナの燃焼ガ
スを加熱対象物を加熱させるように流動させる通風ファ
ンと、前記通風ファンの通風作動により吸引力が作用す
るように前記通風路に接続されて、燃料を供給する燃料
供給路と、前記燃料供給路から前記通風路に供給される
燃料の供給圧力を設定圧力に自動調整する圧力調整手段
と、前記加熱対象物が目標加熱状態となるように、前記
通風ファンの回転速度を制御する燃焼制御処理を実行す
る制御手段とが設けられている全一次式燃焼バーナの燃
焼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記全一次式燃焼バーナの燃焼制御装置
は、通風ファンの回転速度を制御することによりバーナ
の燃焼量を調整して、加熱対象物の加熱状態を目標加熱
状態に制御するようにしたものである。給湯装置に適用
した場合を例に挙げて説明すると、給水される水を加熱
して出湯する熱交換器を、全一次予混合型のバーナの燃
焼ガスにて加熱することになるが、加熱対象物としての
水が目標加熱状態としての目標温度になるように、通風
ファンの回転速度を制御して、バーナの燃焼量を調整す
ることになる。通風ファンの回転速度の変更によりバー
ナの燃焼量が調整される点について説明を加えると、通
風ファンの回転速度が増減調整されると燃料供給路に作
用する吸引力も増減変化することになる。そして、その
吸引力の変化に拘らず、圧力調整手段が燃料供給路から
通風路に供給される燃料の供給圧力を設定圧力に自動調
整するため、燃料供給路から通風路に供給される燃料供
給量が回転速度の増減に応じて変更されて、バーナの燃
焼量が調整されることになる。ちなみに、回転速度の増
減つまり通風量の増減に比例する形態で燃料供給量が増
減するものであるから、燃焼量の変動に拘らず適正な空
燃比に維持されることになる。

【０００３】尚、加熱対象物としての水を目標加熱状態
としての目標温度にするために、通風ファンの回転速度
を制御する燃料制御処理の具体形態としては、熱交換器
から出湯される湯の温度を検出して、その検出した出湯
温度が目標温度になるように通風ファンの回転速度を増
減制御するフィードバック制御の形態や、熱交換器に給
水される水の入水温度と給水量とを検出して、それらの
検出情報から熱交換器より出湯される湯の温度を目標温
度にするために必要なバーナの燃焼量、換言すれば通風
ファンの目標回転速度を演算して、通風ファンの回転速
度を検出する回転速度センサの検出値が目標回転速度に
なるように通風ファンの回転速度を制御するフィードフ
ォワード制御の形態を用いることができ、さらには、こ
のフィードフォワード形態において、熱交換器から出湯
される湯の温度を検出して、出湯温度と目標温度との偏
差に応じて、通風ファンの目標回転速度をフィードバッ
ク補正する形態を用いることもできる。

【０００４】ところで、全一次式燃焼バーナでは、設置
箇所の変更等により、発熱量の異なる燃料を使用するこ
とがあり、このような場合に対処するために、燃焼用空
気と燃料との混合比を調整する混合比調整手段を備えさ
せて、使用する燃料に合わせて混合比を調整する必要が
ある。つまり、発熱量の大きい燃料では、発熱量の小さ
な燃料に比べて、単位量の燃料に対して混合する燃焼用
空気量を多くするように混合比を調整する必要がある。
このように混合比調整手段を備えさせて、その混合比調
整手段を燃料の種類に合わせて調整するに、その自動化
を図ることが望まれるものとなる。例えば、燃料の種類
を入力する手動操作式の種類入力手段を備えさせて、燃
焼制御処理を実行する制御手段にて、混合比調整手段を
燃料の種類に応じた混合比に自動調整させるようにする
ことが考えられる。しかしながら、このように燃料の種
類を手動操作にて入力する形態は、操作が面倒であると
ともに操作忘れにより、適正な混合比に調整できない虞
がある。

【０００５】そこで、燃料の種類すなわち燃料の発熱量
を自動的に検出して、その検出結果に基づいて混合比調
整手段を自動調整することが望まれるものであり、その
ためには、上記の如く燃料の種類すなわち燃料の発熱量
を自動的に検出する必要がある。そして、そのための手
段としては、バーナに実際に供給されている燃料の供給
量を流量センサにて検出すると共に、バーナでの実燃焼
量を加熱対象物の受熱量から求めて、それらの情報から
燃料の発熱量を求める手段が考えられ、また、別手段と
して、実用新案登録第２６００８７９号公報に開示され
ているように、燃料供給路に設けた熱線風速計の検出情
報に基づいて燃料の種類を判別する手段を利用すること
も考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た燃料の種類すなわち燃料の発熱量を自動的に検出する
手段は、流量センサや熱線風速計などの特別なセンサを
設置する必要があり、しかも、この種のセンサは一般に
複雑で高価であるため、全体構成の低廉化を図る上で実
用し難いものであった。

【０００７】本発明は上記実状に鑑みて為されたもので
あって、その目的は、燃焼制御を行うために本来的に備
えさせる構成を有効利用した簡素な構成で、燃料の種類
を自動的に検出させながら、燃料の種類に応じた混合比
に自動的に調整できるようにする点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、基準燃料についての、前記通風ファンの回転速
度とその回転速度に対応する前記バーナの基準燃焼量と
の関係を、燃焼基準関係として記憶する燃焼基準関係記
憶手段と、基準設置状態についての、前記通風ファンの
回転速度とその回転速度に対応する基準仕事量との関係
を、ファン基準関係として記憶するファン基準関係記憶
手段と、前記通風ファンの回転速度を検出するファン回
転速度検出手段と、前記通風ファンの実仕事量を検出す
るファン仕事量検出手段と、前記加熱対象物の燃焼ガス
からの受熱量に基づいて前記バーナの実燃焼量を求める
燃焼量算出手段と、前記燃焼用空気と前記燃料との混合
比を調整する混合比調整手段とが設けられ、前記制御手
段が、前記燃焼制御処理において、前記回転速度検出手
段にて検出される回転速度と前記ファン基準関係記憶手
段にて記憶されているファン基準関係とに基づいて求め
られる、その回転速度での基準仕事量に対して、前記フ
ァン仕事量検出手段にて検出される実仕事量が適正範囲
内にあることを条件として、前記回転速度検出手段にて
検出される回転速度と前記燃焼基準関係記憶手段にて記
憶されている燃焼基準関係とに基づいて求められる、そ
の回転速度での基準燃焼量に対して、前記燃焼量算出手
段にて算出される実燃焼量が、適正範囲内にあるか、適
正範囲を増大側に外れているか、適正範囲を減少側に外
れているかを判別する燃焼状態判別処理を実行すると共
に、その燃焼状態判別処理の判別結果に基づいて、適正
範囲を増大側に外れている場合には、前記混合比を空気
量増加側に補正し、適正範囲を減少側に外れている場合
には、前記混合比を空気量減少側に補正するように、前
記混合比調整手段を調整する混合比調整処理を実行する
ように構成されている。

【０００９】すなわち、この全一次式燃焼バーナの燃焼
制御装置では、通風ファンの通風状態が正常であるとき
即ち上記基準設置状態にあるときは、通風ファンの回転
速度を増減変更させると、通風ファンの仕事量は上記フ
ァン基準関係に従って増減変更され、又、供給されてい
る燃料が基準燃料と同じ発熱量の燃料であれば、通風フ
ァンの回転速度を増減変更させると、バーナの燃焼量は
上記燃焼基準関係に従って増減変更されることになるの
で、通風ファンの仕事量が上記ファン基準関係から定ま
る基準仕事量に一致していて、通風ファンの通風状態が
正常であることを確認した状態で、バーナの実燃焼量が
上記燃焼基準関係から定まる基準燃焼量からずれている
ときは、供給されている燃料が基準燃料と異なる発熱量
の燃料であると判別できることに基づくものである。そ
して、供給されている燃料が基準燃料と異なる発熱量の
燃料であると判別した場合には、燃焼用空気と燃料との
混合比が適正範囲からずれることになるので、この混合
比のずれを修正するように混合比調整手段を作動させる
のである。

【００１０】つまり、通風ファンの実仕事量が上記ファ
ン基準関係においてそのときの通風ファンの回転速度に
対応する基準仕事量に対して適正範囲内にあることは、
通風ファンの通風状態が基準設置状態にあることを示す
ので、この通風ファンの通風状態が基準設置状態である
条件において、バーナの実燃焼量が上記燃焼基準関係に
おいてそのときの通風ファンの回転速度に対応する基準
燃焼量の適正範囲を増大側に外れているときは、同じ燃
料供給量に対して燃料の発熱量が基準燃料より高いと判
別され、基準燃料に対して適正範囲に調整されている燃
焼用空気と燃料との混合比が適正範囲から小側に外れる
ことになるので、混合比調整手段を空気量増加側に調整
するのであり、又、上記通風ファンの通風状態が基準設
置状態である条件において、バーナの実燃焼量が上記基
準燃焼量の適正範囲を減少側に外れているときは、同じ
燃料供給量に対して燃料の発熱量が基準燃料より低いと
判別され、基準燃料に対して適正範囲に調整されている
燃焼用空気と燃料との混合比が適正範囲から大側にずれ
ることになるので、混合比調整手段を空気量減少側に調
整するのである。

【００１１】したがって、基準燃料と異なる発熱量の燃
料を使用する場合においても、燃焼制御状態において、
通風ファンの回転速度、ファン仕事量及びバーナの実燃
焼量の各検出情報と、燃焼基準状態及びファン基準状態
の各記憶情報とに基づいて、供給される燃料の発熱量が
基準燃料の発熱量に対して高いか低いかが判別され、そ
の判別された発熱量に合わせて混合比が適正範囲になる
ように調整されることになる。もって、請求項１に記載
の発明によれば、燃焼制御を行うために本来的に備えさ
せる構成を有効利用した簡素な構成で、燃料の種類を自
動的に判別させながら、燃料の種類に応じた混合比に調
整することが可能となる全一次式燃焼バーナの燃焼制御
装置を提供することができる。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明において、前記混合比調整手段が、前記燃
料供給路から前記通風路への燃料供給量を調整する燃料
供給量調整手段にて構成され、前記制御手段が、前記混
合比調整処理として、前記実燃焼量が適正範囲を増大側
に外れている場合には、前記燃料供給量調整手段を供給
量減少側に調整し、前記実燃焼量が適正範囲を減少側に
外れている場合には、前記燃料供給量調整手段を供給量
増加側に調整するように構成されている。

【００１３】すなわち、前記混合比調整処理として、実
燃焼量が適正範囲を増大側に外れている場合には、前記
混合比を空気量増加側に補正するように燃料供給量調整
手段が供給量減少側に調整されて、前記混合比が適正範
囲に調整され、実燃焼量が適正範囲を減少側に外れてい
る場合には、前記混合比を空気量減少側に補正するよう
に燃料供給量調整手段が供給量増加側に調整されて、前
記混合比が適正範囲に調整されることになる。したがっ
て、燃料供給路から通風路への燃料供給量を調整する燃
料供給量調整手段によって前記混合比を適正範囲に調整
するので、燃料供給量調整手段として流量調整弁等の簡
素な調整手段を用いてその弁開度を変更制御することに
より、構成の簡素化を実現しながら、混合比の調整制御
を容易に行うことができ、もって、請求項１に記載の発
明に係る全一次式燃焼バーナの燃焼制御装置の好適な手
段が得られる。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明において、前記混合比調整手段が、前記通
風路に吸入される空気供給量を調整する空気量調整手段
にて構成され、前記制御手段が、前記混合比調整処理と
して、前記実燃焼量が適正範囲を増大側に外れている場
合には、前記空気量調整手段を供給量増加側に調整し、
前記実燃焼量が適正範囲を減少側に外れている場合に
は、前記空気量調整手段を供給量減少側に調整するよう
に構成されている。

【００１５】すなわち、前記混合比調整処理として、実
燃焼量が適正範囲を増大側に外れている場合には、前記
混合比を空気量増加側に補正するように空気量調整手段
が供給量増加側に調整されて、前記混合比が適正範囲に
調整され、実燃焼量が適正範囲を減少側に外れている場
合には、前記混合比を空気量減少側に補正するように空
気量調整手段が供給量減少側に調整されて、前記混合比
が適正範囲に調整されることになる。したがって、通風
路に吸入される空気供給量を調整する空気量調整手段に
よって前記混合比を適正範囲に調整するので、空気量調
整手段として開度変更自在なダンパー等の簡素な調整手
段を空気吸入箇所に設けてその開度を変更制御すること
により、構成の簡素化を実現しながら、混合比の調整制
御を容易に行うことができ、もって、請求項１に記載の
発明に係る全一次式燃焼バーナの燃焼制御装置の好適な
手段が得られる。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明において、前記制御手段が、前記燃焼制御
処理として、前記加熱対象物を前記目標加熱状態に加熱
するのに必要とする前記バーナの燃焼量をその加熱対象
物の加熱前の熱状態の検出情報から求め、且つ、その求
めた前記バーナの燃焼量と前記燃焼基準関係とに基づい
て、前記加熱対象物を前記目標加熱状態にするための前
記通風ファンの回転速度を求めて、その求めた回転速度
に前記通風ファンの回転速度を制御するように構成され
ると共に、前記燃焼状態判別処理の判別結果に基づい
て、前記実燃焼量が適正範囲を増大側に外れている場合
には、前記燃焼基準関係記憶手段にて記憶されている燃
焼基準関係において、同一の回転速度に対応する前記バ
ーナの基準燃焼量を大側に移動させる補正を行い、前記
実燃焼量が適正範囲を減少側に外れている場合には、前
記燃焼基準関係記憶手段にて記憶されている燃焼基準関
係において、同一の回転速度に対応する前記バーナの基
準燃焼量を小側に移動させる補正を行う燃焼基準関係補
正処理を実行するように構成されている。

【００１７】すなわち、燃焼制御処理として、加熱対象
物を目標加熱状態に加熱するのに必要とするバーナの燃
焼量をその加熱対象物の加熱前の熱状態の検出情報から
求め、さらに、そのバーナの必要燃焼量と前記燃焼基準
関係とに基づいて、加熱対象物を目標加熱状態にするた
めの通風ファンの回転速度を求めて、その求めた回転速
度に通風ファンの回転速度を制御する、所謂フィードフ
ォワード制御を実行することになる。ただし、前記混合
比調整処理としては、通風路に吸入される空気供給量を
調整するだけで、燃料供給量は調整されないので、バー
ナの実燃焼量が通風ファンの回転速度に対応する基準燃
焼量から外れている場合、即ち、実際のファン回転数と
そのときのバーナの燃焼量との燃焼関係が前記記憶され
ている燃焼基準関係からずれることになる。そこで、通
風ファンの回転速度とこれに対応するバーナの燃焼量と
の燃焼基準関係が実際のものに合うようにするために、
実燃焼量が適正範囲を増大側に外れている場合には、記
憶されている燃焼基準関係において、同一の回転速度に
対応するバーナの基準燃焼量を大側に移動させる補正を
行い、実燃焼量が適正範囲を減少側に外れている場合に
は、記憶されている燃焼基準関係において、同一の回転
速度に対応するバーナの基準燃焼量を小側に移動させる
補正を行うのである。これによって、上記フィードフォ
ワード制御による燃焼制御において、加熱対象物を目標
加熱状態にするためのバーナの必要燃焼量を求めるのに
用いる燃焼基準関係の情報を極力精度の良い状態に補正
しながら、制御の応答性に優れたフィードフォワード制
御による燃焼制御の実行により、加熱対象物を極力迅速
に且つ精度良く目標加熱状態になるように制御すること
ができ、もって、請求項３に記載の発明に係る全一次式
燃焼バーナの燃焼制御装置の好適な手段が得られる。

【００１８】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記制御手
段が、初期設置時において、前記通風ファンの回転速度
と前記ファン基準関係とに基づいて求められる前記基準
仕事量に対して、前記実仕事量が適正範囲内にある場合
には、その初期設置時において実測される前記通風ファ
ンの回転速度とその回転速度での仕事量との関係の実測
値を、前記ファン基準関係記憶手段に、予め記憶されて
いるファン基準関係の情報に替えて記憶させるように構
成されている。

【００１９】すなわち、初期設置時において、検出され
る通風ファンの実仕事量が、検出される通風ファンの回
転速度と前記ファン基準関係記憶手段に記憶されている
ファン基準関係とから求められる基準仕事量に対して適
正範囲内にあれば、その初期設置時において実測される
通風ファンの回転速度とその回転速度での仕事量との関
係の実測値を、前記ファン基準関係記憶手段に、予め記
憶されているファン基準関係の情報に替えて記憶させる
ことになる。したがって、燃焼装置の初期設置時におい
て、通風ファンの実仕事量が基準仕事量に対して適正範
囲内にあって、通風ファンの通風状態が前記基準設置状
態から許容範囲内のずれに収まっていることが確認され
たときは、前記ファン基準関係記憶手段に記憶されてい
るファン基準関係を、その燃焼装置の実際の設置場所や
設置状況に対応した実測値にて再設定して、以後、その
再設定したファン基準関係を用いて基準燃焼量を求める
ので、ファンの実燃焼量と基準燃焼量と比較判断すると
きの判断精度を高くして、燃焼状態判別処理を的確に行
うようにすることができ、もって、請求項１〜４のいず
れか１項に記載の発明に係る全一次式燃焼バーナの燃焼
制御装置の好適な手段が得られる。

【００２０】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記制御手
段が、初期設置時において、前記バーナの燃焼量を設定
燃焼量に固定した状態、もしくは、前記バーナの燃焼量
を設定最小燃焼量及び設定最大燃焼量の夫々に変更させ
た状態で、前記混合比調整処理を実行するように構成さ
れている。すなわち、初期設置時において、バーナの燃
焼量を設定燃焼量に固定した状態、もしくは、バーナの
燃焼量を設定最小燃焼量及び設定最大燃焼量の夫々に変
更させた状態で、前記混合比調整処理を実行する。した
がって、燃焼装置の初期設置時に、例えば施工作業者等
がバーナの燃焼状態を調整する作業を行うときに、バー
ナの燃焼量を燃焼量変動範囲内の設定燃焼量に固定した
状態や、燃焼量変動範囲における小側の設定最小燃焼量
及び大側の設定最大燃焼量の夫々に変更させながらバー
ナの燃焼状態を調整するのに合わせて、前記混合比調整
処理を実行することができるので、実際の燃焼量変動範
囲に精度良く対応させながら、混合比を適正範囲に調整
することができ、もって、請求項１〜５のいずれか１項
に記載の発明に係る全一次式燃焼バーナの燃焼制御装置
の好適な手段が得られる。

【００２１】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記圧力調
整手段が、前記燃料供給路に設置されて、その設置箇所
よりも下流側の燃料供給圧力を大気圧に調整するゼロガ
バナにて構成されている。すなわち、圧力調整手段とし
てのゼロガバナによって、その設置箇所よりも下流側の
燃料供給圧力を、電気的な制御手段を使用せず、かつ、
通風量の多少にかかわらず、大気圧に調整することがで
きる。したがって、ガバナ付き比例弁などの一般的なガ
スガバナと比較して、制御構成を簡素化できるようにし
ながら、燃料供給路から通風路への燃料供給を安定に行
うことができ、もって、請求項１〜６のいずれか１項に
記載の発明に係る全一次式燃焼バーナの燃焼制御装置の
好適な手段が得られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に係る燃焼制御装置を給湯
装置に適用した場合の実施形態を図面に基づいて説明す
る。 〔第１実施形態〕給湯装置は、図１に示すように、図外
の例えば家庭用の水道などから供給される加熱対象物と
しての水を加熱して図外の出湯栓に給湯する給湯部Ｋ、
この給湯部Ｋの動作を制御する制御部Ｈ、この制御部Ｈ
に動作情報を指令するリモコン操作部Ｒを備えて構成さ
れている。

【００２３】前記給湯部Ｋには、燃焼室１内に設けられ
た水加熱用の熱交換器２、この熱交換器２を加熱するガ
ス燃焼式の全一次予混合型のバーナ３、通風ファン４な
どが備えられている。そして、通風ファン４は、燃焼用
空気を通風路７を通して上記バーナ３に通風すると共
に、その通風に伴って供給される燃料ガスを燃焼用空気
と混合して上記バーナ３に供給し、且つ、バーナ３の燃
焼ガスを水を加熱させるように前記熱交換器２に流動さ
せている。図中、２５は通風路７に対する燃焼用空気の
吸入口であり、４ａは、通風ファン４の回転速度を検出
するファン回転速度検出手段としての回転速度センサで
あり、４ｂは通風ファン４のファン駆動モータである。

【００２４】そして、熱交換器２には、水が供給される
入水路５、加熱後の湯水を出湯する出湯路６がそれぞれ
接続され、入水路５には、熱交換器２への通水量を検出
する水量センサ８、入水路５を通して供給される水の温
度を検出する入水温サーミスタ９が設けられている。ま
た、出湯路６には、図外の出湯栓から出湯される湯水の
温度を検出する出湯温サーミスタ１０が設けられてい
る。

【００２５】前記通風路７に対して燃料を供給する燃料
供給路１１は、通風ファン４の通風作用により吸引力が
作用するように、通風路７に接続されている。つまり、
通風ファン４の回転速度を高くして、燃焼用空気の通風
量を大きくするほど、通風路７によってバーナ３に供給
される燃料ガス供給量が大きくなる。そして、この燃料
供給路１１には、燃料供給方向の上流側から、燃料供給
を断続する電磁操作式の安全弁１２およびメイン弁１
３、その設置箇所よりも下流側の燃料供給圧力を大気圧
に調整するゼロガバナ１４、燃料供給路１１から通風路
７への燃料供給量を調整する混合比調整手段としての燃
料調整弁１５のそれぞれが設けられている。従って、上
記ゼロガバナ１４にて、燃料供給路１１から通風路７に
供給される燃料の供給圧力を設定圧力としての大気圧に
自動調整する圧力調整手段が構成されている。また、通
風路７に対する燃料供給量を多くすると燃焼用空気と燃
料との混合比が小さくなり、逆に燃料供給量を少なくす
ると上記混合比が大きくなるので、上記燃料調整弁１５
にて、燃焼用空気と燃料との混合比を調整する混合比調
整手段１０３が構成される。

【００２６】また、バーナ３の近くには、バーナ３に対
する点火動作を実行するイグナイタ１６と、バーナ３が
着火されているか否かを検出するフレームロッド１７と
がそれぞれ備えられている。

【００２７】前記ゼロガバナ１４について説明を加える
と、図２に示すように、ガス通路の開度を調整する弁体
１４ａ、大気圧Ｐｔとゼロガバナ出口圧力Ｐ２の圧力差
を受けるダイヤフラム１４ｂ、弁体１４ａおよびダイヤ
フラム１４ｂを支えるスプリング１４ｃ、スプリング１
４ｃを調節する調節機構１４ｄなどから構成されてい
る。そして、例えば、ゼロガバナ入口圧力Ｐ１が上昇側
に圧力変動したときには、その圧力変動に伴ってゼロガ
バナ出口圧力Ｐ２も上昇側に圧力変動するが、ゼロガバ
ナ出口圧力Ｐ２の圧力変動に伴って、弁体１４ａが下方
移動し、ゼロガバナ出口圧力Ｐ２を下降側に圧力変動さ
せて、ゼロガバナ出口圧力Ｐ２が大気圧Ｐｔになるよう
に調整する。また、大気圧Ｐｔが上昇側に圧力変動した
ときには、その圧力変動に伴って弁体１４ａが上方移動
し、ゼロガバナ出口圧力Ｐ２が上昇側に変動した大気圧
Ｐｔになるように調整する。このようにして、ゼロガバ
ナ１４への一次燃料供給圧力Ｐ１や大気圧Ｐｔが変動し
た場合においても、ゼロガバナ出口圧力Ｐ２が大気圧Ｐ
ｔになるように調整される。

【００２８】前記燃料調整弁１５について説明を加える
と、図３に示すように、ステッピングモータ１５ａ、ス
テッピングモータ１５ａの調整に対応してガス通路を開
閉する開閉機構１５ｂから構成されている。そして、基
準燃料として予め選択した燃料ガス（例えば１３Ａ−
１）に対して、燃料ガスと燃焼用空気との混合比が適正
範囲になるように、設置初期などにおいて、ステッピン
グモータ１５ａの調整により開閉機構１５ｂを回転作動
させて、上記混合比を調整するようにしている。ちなみ
に、図３の（ロ）に示すものでは、通風路７における燃
料ガスと燃焼用空気との混合比が適正範囲になるよう
に、ガス通路の通路面積を小さい面積になるように調整
している。尚、上記混合比は空気比λともいい、理論空
気量に対する実際空気量の比を表わし、混合比の適正範
囲として、空気比λ＝１．３程度に調整される。

【００２９】前記リモコン操作部Ｒは、給湯部Ｋの運転
の開始・停止を指令する運転スイッチ１８、出湯用目標
温度を変更設定自在な温度設定スイッチ２０、出湯温度
や出湯用目標温度などを表示する表示部２１、運転状態
であることを表示する運転ランプ２２、バーナ３が燃焼
状態であることを表示する燃焼ランプ２３、設置初期状
態であることを判別させるための初期設定スイッチ１９
などを備えて構成されている。尚、この初期設定スイッ
チ１９は、施工者又は使用者によって、設置初期処理の
実行指令を入力するときにオン状態に操作される。

【００３０】前記制御部Ｈは、マイクロコンピュータを
備えて構成され、この制御部Ｈに、前記回転速度センサ
４ａ、水量センサ８、入水温サーミスタ９、出湯温サー
ミスタ１０、フレームロッド１７、及びリモコン操作部
Ｒに備えた各スイッチからの検出情報が入力されてい
る。一方、制御部Ｈから、前記ファン駆動モータ４ｂ、
前記イグナイタ１６、前記安全弁１２、前記メイン弁１
３、及び前記燃料調整弁１５に対する各駆動信号が出力
されている。

【００３１】そして、前記制御部Ｈは、リモコン操作部
Ｒの操作指令及び各センサの検出情報に基づいて、給湯
部Ｋの動作を制御するように構成されている。具体的に
は、熱交換器２への通水が開始されるに伴ってバーナ３
の燃焼を開始し、熱交換器２への通水が停止されるに伴
ってバーナ３の燃焼を停止させるとともに、熱交換器２
への通水が検出されているときには、出湯温度が出湯用
目標温度になるように通風ファン４の回転速度を制御す
る。つまり、前記制御部Ｈを利用して、供給される水が
目標加熱状態となるように（具体的には、出湯温度が出
湯用目標温度になるように）、前記通風ファン４の回転
速度を制御する燃焼制御処理を実行する制御手段１００
が構成されている。

【００３２】また、前述のように、通風ファン４の回転
速度の増大に伴って、バーナ３への燃料ガス供給量が増
加してバーナ３の燃焼量（発熱量に相当する）が大きく
なることから、前記制御部Ｈに、前記基準燃料（１３Ａ
−１）についての、通風ファン４の回転速度とその回転
速度に対応するバーナ３の基準燃焼量との関係を、燃焼
基準関係として記憶する燃焼基準関係記憶手段Ｍ１が構
成されている。この燃焼基準関係は、具体的には、図４
に示すように、通風ファン４の回転速度（ｒｐｍ）とバ
ーナ３の燃焼量ＩＰ（ＫＷ）との直線関係を示す基準フ
ァンコントロールラインＬｋにて表わされる。尚、この
基準ファンコントロールラインＬｋよりも回転速度大側
に３パーセントずれた位置（ラインＬｋ１で示す）と、
マイナス側に３パーセントずれた位置（ラインＬｋ２で
示す）との間が、基準ファンコントロールラインＬｋに
対する適正範囲として設定されている。

【００３３】上記制御部Ｈによる制御処理について追加
説明すると、運転スイッチ１８のＯＮ操作に伴って運転
状態に設定された後に、図外の出湯栓の開操作に伴って
水量センサ８にて検出される通水量が設定水量を超える
と、通風ファン４による通風作動を開始し、かつ、安全
弁１２およびメイン弁１３を開弁させて点火用ガス量に
なるように通風ファン４の回転数を調整するとともに、
イグナイタ１６によってバーナ３の点火動作を行い、フ
レームロッド１７によってバーナ３の着火を確認する点
火処理を実行する。その後、前記燃焼制御処理として、
入水温サーミスタ９、出湯温サーミスタ１０、水量セン
サ８のそれぞれの検出情報、および、温度設定スイッチ
２０にて設定されている出湯用目標温度の情報に基づい
て、出湯温度を出湯用目標温度にするために必要なガス
量になるように通風ファン４の回転速度を調整するフィ
ードフォワード制御を実行するとともに、出湯温サーミ
スタ１０の検出温度と出湯用目標温度との偏差に応じて
通風ファン４の回転速度を微調整するフィードバック制
御を実行する。

【００３４】具体的には、前記制御手段１００は、上記
フィードフォワード制御の実行において、水を出湯用目
標温度（目標加熱状態）に加熱するのに必要とするバー
ナ３の燃焼量を水の加熱前の熱状態の検出情報（入水温
度）から求め、且つ、その求めたバーナ３の燃焼量と前
記燃焼基準関係記憶手段Ｍ１に記憶されている燃焼基準
関係（図４に示す基準ファンコントロールラインＬｋ）
とに基づいて、水を出湯用目標温度にするための通風フ
ァン４の回転速度を求めて、その求めた回転速度に通風
ファン４の回転速度を制御するように構成されている。

【００３５】そして、バーナ３を燃焼作動させていると
きに、運転スイッチ１８がＯＦＦ操作されたり、図外の
出湯栓の閉操作に伴って水量センサ８にて検出される通
水量が設定水量未満になると、安全弁１２とメイン弁１
３を閉弁して、通風ファン４を設定時間通風作動させた
のち停止させて、バーナ３の燃焼を停止させる燃焼停止
処理を実行する。

【００３６】前記制御部Ｈは、前記通風ファン４の回転
速度を制御するときに、ファン駆動モータ４ｂを所謂デ
ューティ駆動している。つまり、図５に示すように、所
定周期に設定された駆動周期Ｔ毎にファン駆動電圧信号
をファン駆動モータ４ｂに対して出力するとともに、そ
の駆動信号のオン時間ｔｆと駆動周期Ｔとの時間比（デ
ューティ比）を変化させることにより、通風ファン４の
回転速度を速くするときはデューティ比を大きくし、通
風ファン４の回転速度を遅くするときはデューティ比を
小さくするように駆動制御している。

【００３７】上記のように、通風ファン４に対してデュ
ーティ駆動制御しているときに、通風ファン４の通風量
を増加させるにはデューティ比を大きくし、通風ファン
４の通風量を減少させるにはデューティ比を小さくする
ことになるが、この場合において、上記通風ファン４の
通風量が通風ファン４の仕事量に相当するので、上記デ
ューティ比から通風ファン４の仕事量を求めることがで
きる。そこで、前記制御部Ｈを利用して、前記通風ファ
ン４の実仕事量を検出するファン仕事量検出手段１０１
が構成されている。

【００３８】ところで、通風ファン４の仕事量（通風
量）は、通風ファン４の回転速度を上げて通風圧力を高
くするほど大きくなるが、ファン回転速度の外に、前記
通風路７の空気吸入口２５、前記燃料調整弁１５の開
度、通風路７の内部、及び燃焼ガスの排出路などでの圧
力損失によっても変化する。ただし、これらの圧力損失
値が所定値に設定された燃焼装置が正常に設置された状
態（基準設置状態という）では、通風ファン４の回転速
度を上げるほどファン仕事量が大きくなるとともに、そ
のファン回転速度の増加とファン仕事量の増加の関係
が、定まった関係として得られることになる。そこで、
前記制御部Ｈに、上記基準設置状態についての、前記通
風ファン４の回転速度とその回転速度に対応する基準仕
事量との関係を、ファン基準関係として記憶するファン
基準関係記憶手段Ｍ２が構成されている。このファン基
準関係は、具体的には、図６に示すように、通風ファン
４の回転速度（ｒｐｍ）と通風ファン４の基準仕事量ｗ
ｋ（前記デューティ比）との直線関係を示す基準ファン
仕事量ラインＦｗにて表わされる。尚、この基準ファン
仕事量ラインＦｗの仕事量よりもプラス側に３パーセン
トずれた位置（ラインＦｗ１で示す）と、マイナス側に
３パーセントずれた位置（ラインＦｗ２で示す）との間
が、基準ファン仕事量ラインＦｗに対する適正範囲とし
て設定されている。

【００３９】また、前記制御部Ｈを利用して、前記供給
される水の燃焼ガスからの受熱量に基づいて前記バーナ
３の実燃焼量を求める燃焼量算出手段１０２が構成され
ている。具体的には、下式に示すように、前記入水温サ
ーミスタ９にて検出される入水温度Ｋｗ（℃）、出湯温
サーミスタ１０にて検出される出湯温度Ｋｙ（℃）、及
び、水量センサ８にて検出される通水量Ｋｔ（リットル
／ｓｅｃ）の各情報から、水が燃焼ガスとの熱交換によ
って得た受熱量ＯＰ（ＫＷ）が求まり、この受熱量ＯＰ
（ＫＷ）を熱効率η（％）の値で割ることによって、バ
ーナ３の実燃焼量ＩＰ（ＫＷ）が算出される。尚、熱効
率η（％）の値は設置初期においては所定の既知の値で
あるので、実際の変数は、水の温度Ｋｗ、湯の温度Ｋｙ
及び通水量Ｋｔの３つである。又、ａは、カロリー単位
（ｃａｌ）をジュール（Ｊ）に変換するときの変換係数
（約４．２Ｊ／ｃａｌ）である。

【００４０】

【数１】ＯＰ＝ａ×（Ｋｙ−Ｋｗ）×Ｋｔ ＩＰ＝ＯＰ×１００／η

【００４１】前記制御手段１００は、前記燃焼制御処理
において、前記回転速度センサ４ａにて検出される通風
ファン４の回転速度と前記ファン基準関係記憶手段Ｍ２
にて記憶されているファン基準関係とに基づいて求めら
れる、その回転速度での基準仕事量ｗｋに対して、前記
ファン仕事量検出手段１０１にて検出される実仕事量が
適正範囲内にあること（具体的には図６において、ファ
ン仕事量がラインＦｗ１とラインＦｗ２の間にあるこ
と）を条件として、回転速度センサ４ａにて検出される
通風ファン４の回転速度と前記燃焼基準関係記憶手段Ｍ
１にて記憶されている燃焼基準関係とに基づいて求めら
れる、その回転速度での基準燃焼量に対して、前記燃焼
量算出手段１０２にて算出される実燃焼量ＩＰが、適正
範囲内（具体的には、図４において、実燃焼量ＩＰの値
がラインＬｋ１とラインＬｋ２の間）にあるか、適正範
囲を増大側に外れているか、適正範囲を減少側に外れて
いるかを判別する燃焼状態判別処理を実行すると共に、
その燃焼状態判別処理の判別結果に基づいて、実燃焼量
ＩＰが適正範囲を増大側に外れている場合には、前記混
合比を空気量増加側に補正し、適正範囲を減少側に外れ
ている場合には、前記混合比を空気量減少側に補正する
ように、前記混合比調整手段１０３を調整する混合比調
整処理を実行するように構成されている。

【００４２】そして、前記制御手段１００が、前記混合
比調整処理として、前記実燃焼量ＩＰが適正範囲を増大
側に外れている場合には、前記燃料調整弁１５を供給量
減少側に調整し、前記実燃焼量ＩＰが適正範囲を減少側
に外れている場合には、前記燃料調整弁１５を供給量増
加側に調整するように構成されている。

【００４３】上記燃焼状態判別処理及び混合比調整処理
について図４に基づいて具体的に説明する。例えばファ
ン回転速度が４５００ｒｐｍに制御されているときに、
実燃焼量ＩＰが適正範囲（中心値をＩＰｓとする）より
も減少側に外れた値ＩＰ１であれば、前記混合比は適正
値より大きい（燃料不足状態）ので、実燃焼量ＩＰがＩ
Ｐ１からＩＰｓに近づくように、燃料調整弁１５を調整
して燃料供給量を増加させることになる。逆に、ファン
回転速度が４５００ｒｐｍのときに、実燃焼量ＩＰが適
正範囲よりも増加側に外れた値ＩＰ２であれば、前記混
合比は適正値より小さい（燃料過剰状態）ので、実燃焼
量ＩＰがＩＰ２からＩＰｓに近づくように、燃料調整弁
１５を調整して燃料供給量を減少させることになる。こ
れにより、バーナ３の実燃焼量ＩＰが適正範囲から外れ
て、適正範囲（前記空気比λ＝１．３程度）からずれた
上記混合比を適正範囲になるように修正して、正常な燃
焼が行われるようにしている。因みに、上記実燃焼量Ｉ
Ｐが適正範囲よりも減少側に外れるのは、図４に示すよ
うに、基準燃料（１３Ａ−１）よりも発熱量が小さい１
３Ａ−２や１３Ａ−３等の燃料が供給されているときに
生じ、上記実燃焼量ＩＰが適正範囲よりも増加側に外れ
るのは、基準燃料（１３Ａ−１）よりも発熱量が大きい
燃料が供給されているときに生じる。

【００４４】次に、制御部Ｈの制御動作について、図７
〜図９のフローチャートに基づいて説明する。メインフ
ローでは、リモコン操作部Ｒの運転スイッチ１８のＯＮ
操作により、電源がオンすると、先ず、初期設定スイッ
チ１９の状態を調べて、初期設定スイッチ１９がオン状
態であれば、初期混合比調整フラグをセットし（Ｆｓ＝
０）、初期設定スイッチ１９がオフ状態であれば、初期
混合比調整フラグをリセット（Ｆｓ＝１）する。

【００４５】次に、図外の出湯栓の開操作に伴って水量
センサ８にて検出される通水量が設定水量を超えて通水
検知すると、バーナ３の点火処理を行う。この点火処理
の後、点火したことが確認されない場合には、点火異常
と判断してバーナ３の消火処理を行い、リセット操作さ
れるまで待機する。そして、リセット操作されると、上
記水量センサ８による通水検知のステップに戻る。尚、
リセット操作は、例えば制御部Ｈに備えた図示しないリ
セットスイッチを押すことによりなされる。

【００４６】上記点火処理の後、点火が確認された場合
には、給水された水が目標出湯温度になるようにバーナ
３の燃焼量を調整する湯温制御を行うと共に、バーナ３
の燃焼ガスで水を加熱するときの熱効率η、燃焼ガスが
排気される排気系の通風状態を判断するための排気圧損
ＰＯ、及び、燃焼用空気が吸気される給気系の通風状態
を判断するための給気圧損ＰＩを夫々演算して求める。

【００４７】因みに、上記熱効率ηの演算については、
装置設置初期においては所定の既知の値であるので、前
記燃焼状態判別処理と混合比調整処理を行った後、通常
の燃焼運転状態に移った状態で行う。具体的には、通風
ファン４の回転速度に対応する前記基準仕事量ｗｋに対
して前記実仕事量が適正範囲内にある条件（図６参照）
で、通風ファン４の回転速度に対応する前記基準燃焼量
に対して前記実燃焼量ＩＰが適正範囲を増大側に外れて
いれば、熱効率ηが設定範囲の最大値ηＨよりも大きい
と判断し、上記実燃焼量ＩＰが適正範囲を減少側に外れ
ていれば、熱効率ηが設定範囲の最小値ηＬよりも小さ
いと判断する。また、排気圧損ＰＯについては、通風フ
ァン４の回転速度に対応する前記基準仕事量ｗｋに対し
て前記実仕事量が適正範囲を減少側に外れ、且つ、通風
ファン４の回転速度に対応する前記基準燃焼量に対して
前記実燃焼量ＩＰが適正範囲を減少側に外れていれば、
排気圧損ＰＯが設定範囲の最大値ＰＯＨよりも大きいと
判断し、上記基準仕事量ｗｋに対して前記実仕事量が適
正範囲を増加側に外れ、且つ、上記実燃焼量ＩＰが適正
範囲を増加側に外れていれば、排気圧損ＰＯが設定範囲
の最小値ＰＯＬよりも小さいと判断する。給気圧損ＰＩ
については、通風ファン４の回転速度に対応する前記基
準仕事量ｗｋに対して前記実仕事量が適正範囲を減少側
に外れ、且つ、通風ファン４の回転速度に対応する前記
基準燃焼量に対して前記実燃焼量ＩＰが適正範囲を増加
側に外れていれば、給気圧損ＰＩが設定範囲の最大値Ｐ
ＩＨよりも大きいと判断し、上記基準仕事量ｗｋに対し
て前記実仕事量が適正範囲を増加側に外れ、且つ、上記
実燃焼量ＩＰが適正範囲を減少側に外れていれば、給気
圧損ＰＩが設定範囲の最小値ＰＩＬよりも小さいと判断
する。

【００４８】次に、前記初期混合比調整フラグをセット
されている（Ｆｓ＝０）場合は、前記ファン仕事量検出
手段１０１にて検出される通風ファン４の実仕事量が前
記基準仕事量ｗｋに対して適正範囲内にあるか否かを判
断して、実仕事量が適正範囲内のときに限り、前記燃焼
状態判別処理を実行する。尚、実仕事量が適正範囲を外
れているときは異常と判断して前記消火処理のステップ
に移行する。そして、この燃焼状態判別処理の結果に基
づいて、バーナ３の燃焼量を設定燃焼量に固定した状態
（具体的には、図４において、ＩＰｓで示す燃焼量に対
応するファン回転速度に維持する状態）で、前記混合比
調整処理を実行する。つまり、制御手段１００は、初期
設置時において、バーナ３の燃焼量を設定燃焼量に固定
した状態で、前記混合比調整処理を実行するように構成
されている。この混合比調整処理を終えると、そのとき
の各センサの検出値などの初期値を図示しないメモリー
に記録した後、初期混合比調整フラグをリセットする
（Ｆｓ＝１）。

【００４９】前記初期混合比調整フラグがリセットされ
ている場合（Ｆｓ＝１）には、前記熱効率η、排気圧損
ＰＯ、及び、給気圧損ＰＩの各値が夫々の設定範囲（熱
効率ηではηＨとηＬの間、排気圧損ＰＯではＰＯＨと
ＰＯＬの間、給気圧損ＰＩではＰＩＨとＰＩＬの間）内
であるか否かを調べ、設定範囲を外れている場合は、夫
々熱効率異常、排気系異常、給気系異常と判断して、前
記消火処理のステップに移行する。

【００５０】以下、前記湯温制御からの各処理を、運転
スイッチ１８がＯＦＦ操作されるか、図外の出湯栓の閉
操作に伴って水量センサ８にて検出される通水量が設定
水量未満になり通水検知しなくなるまで実行する。そし
て、運転スイッチ１８がＯＦＦ操作されるか、図外の出
湯栓の閉操作に伴って水量センサ８にて検出される通水
量が設定水量未満になり通水検知しなくなると、消火処
理を実行する。

【００５１】前記混合比調整処理（図９）では、先ず、
通風ファン４の回転速度に対応する前記基準燃焼量と、
バーナ３での実燃焼量つまり発熱量を演算する。そし
て、求めた発熱量が基準燃焼量の適正範囲よりも大側に
外れているときは、前記燃料調整弁１５の弁開度が最小
弁開度でない条件では閉側に操作し、発熱量が基準燃焼
量の適正範囲よりも大側に外れているときに燃料調整弁
１５の弁開度が最小弁開度であれば、発熱量の異常と判
断して、消火処理を行い制御を終了する。一方、上記求
めた発熱量が基準燃焼量の適正範囲よりも小側に外れて
いるときは、燃料調整弁１５の弁開度が最大弁開度でな
い条件では開側に操作し、発熱量が基準燃焼量の適正範
囲よりも小側に外れているときに、燃料調整弁１５の弁
開度が最大弁開度であれば、発熱量の異常と判断して、
消火処理を行い制御を終了する。

【００５２】〔第２実施形態〕この第２実施形態は、上
記第１実施形態における混合比調整手段１０３及び制御
手段１００についての別実施形態であり、その他の構成
および動作については、上記第１実施形態と同様である
ので、その詳細な説明は省略する。つまり、図１０に示
すように、前記混合比調整手段１０３が、前記通風路７
に吸入される空気供給量を調整する空気量調整手段とし
ての可動ダンパー２４にて構成されている。尚、この可
動ダンパー２４は、通風路７への空気吸入口２５を開閉
するように開度調節自在な状態に設けられ、ダンパー開
度を大きくすると、空気供給量が多くなり、ダンパー開
度を小さくすると、空気供給量が少なくなるように作動
する。

【００５３】そして、前記制御手段１００が、前記混合
比調整処理として、前記実燃焼量ＩＰが適正範囲を増大
側に外れている場合には、前記可動ダンパー２４を供給
量増加側（ダンパー開度を大きくする側）に調整し、前
記実燃焼量ＩＰが適正範囲を減少側に外れている場合に
は、前記可動ダンパー２４を供給量減少側（ダンパー開
度を小さくする側）に調整するように構成されている。

【００５４】さらに、前記制御手段１００が、前記燃焼
制御処理として、前記フィードフォワード制御を実行す
ると共に、前記燃焼状態判別処理の判別結果に基づい
て、図１１に示すように、前記実燃焼量ＩＰが適正範囲
を増大側に外れている場合（図において、ＩＰ２で示
す）には、前記燃焼基準関係記憶手段Ｍ１にて記憶され
ている燃焼基準関係において、同一の回転速度に対応す
る前記バーナ３の基準燃焼量を大側に移動させる補正
（基準ファンコントロールラインＬｋを燃焼量大側のフ
ァンコントロールラインＬｍ２に移動させる）を行い、
前記実燃焼量ＩＰが適正範囲を減少側に外れている場合
（図において、ＩＰ１で示す）には、前記燃焼基準関係
記憶手段Ｍ１にて記憶されている燃焼基準関係におい
て、同一の回転速度に対応する前記バーナ３の基準燃焼
量を小側に移動させる補正（基準ファンコントロールラ
インＬｋを燃焼量小側のファンコントロールラインＬｍ
１に移動させる）を行う燃焼基準関係補正処理を実行す
るように構成されている。

【００５５】図１２に、第２実施形態における混合比調
整処理のフローチャートを示すが、第１実施形態におけ
る図９に対応するものであり、図９との相違点は、前記
燃料調整弁１５の代わりに可動ダンパー２４の開度調節
を行う点と、基準ファンコントロールラインＬｋの修正
処理を行う点である。具体的には、先ず、前記基準燃焼
量と、実燃焼量つまり発熱量を演算して、求めた発熱量
が基準燃焼量の適正範囲よりも大側に外れているとき
は、可動ダンパー２４の開度が最大開度でない条件では
ダンパー開度を開側に操作し、且つ、基準ファンコント
ロールラインＬｋを燃焼量大側に移動させる修正を行
い、発熱量が基準燃焼量の適正範囲よりも大側に外れて
いるときにダンパー開度が最大開度であれば、発熱量の
異常と判断して、消火処理を行い制御を終了する。一
方、上記求めた発熱量が基準燃焼量の適正範囲よりも小
側に外れているときは、可動ダンパー２４の開度が最小
開度でない条件ではダンパー開度を閉側に操作し、且
つ、基準ファンコントロールラインＬｋを燃焼量小側に
移動させる修正を行い、発熱量が基準燃焼量の適正範囲
よりも小側に外れているときに、ダンパー開度が最小開
度であれば、発熱量の異常と判断して、消火処理を行い
制御を終了する。

【００５６】〔第３実施形態〕この第３実施形態は、上
記第１及び第２実施形態における燃焼用空気と燃料ガス
の混合箇所についての別実施形態であり、その他の構成
および動作については、上記第１及び第２実施形態と同
様であるので、その詳細な説明は省略する。つまり、上
記第１及び第２実施形態においては、前記燃料供給路１
１が前記通風ファン４よりも通風方向の上流側におい
て、通風路７に接続されていた（これを、元混合式とい
う）が、この第３実施形態では、図１３に示すように、
前記燃料供給路１１が前記通風ファン４よりも通風方向
の下流側において、通風路７に接続されている（これ
を、先混合式という）。尚、図１３には、第１実施形態
に対応させて、混合比調整手段１０３として燃料供給量
調整手段（調整弁１５）を設けた場合を図示し、混合比
調整手段１０３として空気量調整手段（可動ダンパー２
４）を設けた第２実施形態の場合についての図示は省略
している。

【００５７】〔別実施形態〕上記第１〜第３実施形態で
は、制御手段１００が、燃焼制御処理において、ファン
基準関係記憶手段Ｍ２に予め記憶されているファン基準
関係の情報、例えば工場からの出荷時に記憶されている
情報を用いているが、実際の装置の設置状態に合わせて
修正するようにすることもできる。つまり、この別実施
形態では、前記制御手段１００が、初期設置時におい
て、前記通風ファン４の回転速度と前記ファン基準関係
記憶手段Ｍ２に記憶されているファン基準関係とに基づ
いて求められる前記基準仕事量に対して、前記ファン仕
事量検出手段１０１にて検出される実仕事量が適正範囲
内にある場合には、その初期設置時において実測される
前記通風ファン４の回転速度とその回転速度での仕事量
との関係の実測値を、前記ファン基準関係記憶手段Ｍ２
に、予め記憶されているファン基準関係の情報に替えて
記憶させるように構成されている。

【００５８】図１４に、この形態におけるファン基準関
係修正処理のフローチャートを示すが、このフローチャ
ートに示す処理は、図７に示すフローチャートの［イ］
の部分に置き換えて実行される。具体的に説明すると、
先ず、初期設定スイッチ１９の状態を調べて、初期設定
スイッチ１９がオフ状態であれば、初期混合比調整フラ
グをリセット（Ｆｓ＝１）する。一方、初期設定スイッ
チ１９がオン状態であれば、燃焼作動させないように燃
焼指令の牽制を行ってから、通風ファン４を所定回転速
度（例えば６０００ｒｐｍ）で回転作動させる。そし
て、このファン回転速度の状態で、ファン仕事量検出手
段１０１にて検出される仕事量の検出値Ｆｗ０が適正範
囲内（具体的には、図６に示す大側ラインＦｗ１と小側
ラインＦｗ２の間にある）か否かを判断して、仕事量の
検出値Ｆｗ０が適正範囲内にあれば、その検出値Ｆｗ０
の位置を通るように前記基準ファン仕事量ラインＦｗを
移動させて、ファン回転速度と仕事量とのファン基準関
係を修正し、その修正したファン基準関係の情報を初期
値として前記ファン基準関係記憶手段Ｍ２に記憶させ
る。そして、通風ファン４の作動を停止させてから、前
記燃焼指令の牽制を解除したのち、初期混合比調整フラ
グをセット（Ｆｓ＝０）する。

【００５９】上記実施形態では、制御手段１００が、設
置初期時において、バーナ３の燃焼量を設定燃焼量に固
定した状態（例えば、図４においてＩＰ＝３５ＫＷ）
で、混合比調整処理を実行するように構成したが、これ
以外に、図１５に示すように、設置初期時において、前
記バーナ３の燃焼量ＩＰを設定最小燃焼量ＩＰｍｉｎ及
び設定最大燃焼量ＩＰｍａｘの夫々に変更させた状態
で、前記混合比調整処理を実行するように構成してもよ
い。因みに、図１５には、基準ファンコントロールライ
ンＬｋにおいて設定最小燃焼量ＩＰｍｉｎに対応するフ
ァン回転速度（例えば２０００ｒｐｍ）に通風ファン４
の回転速度を調整したときに、実燃焼量ＩＰがその設定
最小燃焼量ＩＰｍｉｎよりも小さい燃焼量ＩＰ３であ
り、前記混合比が適正値よりも小さいので、燃料供給量
を増加させて設定最小燃焼量ＩＰｍｉｎになるように調
整し、又、設定最大燃焼量ＩＰｍａｘに対応するファン
回転速度（例えば６０００ｒｐｍ）に通風ファン４の回
転速度を調整したときに、実燃焼量ＩＰがその設定最大
燃焼量ＩＰｍａｘよりも小さい燃焼量ＩＰ４であり、前
記混合比が適正値よりも小さいので、燃料供給量を増加
させて設定最大燃焼量ＩＰｍａｘになるように調整する
例を示す。従って、設置初期時においては、施工者が燃
焼制御における燃焼量の予定変動範囲に対応するよう
に、バーナ３の燃焼量ＩＰを変動させて燃焼装置の調整
を行うので、この調整作業と同時に、上記混合比調整処
理を行うことができる。

【００６０】上記実施形態では、初期設定スイッチ１９
の状態に基づいて初期設置時か否かを判断するようにし
たが、かかるスイッチ以外の手段で初期設置時を判断す
るようにしてもよい。例えば、出荷後の燃焼時間を計測
するタイマーを設けて、このタイマーが設定時間を計測
するまでの間を設置初期と判断するようにしたり、出荷
後の総燃焼量（燃焼量と燃焼時間の積）を計測するタイ
マーを設けて、このタイマーが設定燃焼量を計測するま
での間を設置初期と判断するようにすることが可能であ
る。尚、混合比調整処理を実行タイミングは初期設置時
以外に随時実行することも可能であり、混合比調整処理
を実行するタイミングは適宜設定できる。

【００６１】上記実施形態では、混合比調整手段１０３
を、燃料供給量調整手段（燃料調整弁１５）または空気
量調整手段（可動ダンパー２４）のどちらか一方で構成
するようにしているが、混合比調整手段１０３を燃料供
給量と空気量の両調整手段にて構成して、混合比調整処
理において、燃焼用空気と燃料ガスとの混合比が適正範
囲になるように、通風路７への燃料供給量および燃焼用
空気供給量の両方を調整するようにしてもよい。

【００６２】上記実施形態では、圧力調整手段としてゼ
ロガバナを設けるようにしているが、ゼロガバナに限る
ものではなく、ガバナ付き比例弁などの一般的なガスガ
バナでもよい。

【００６３】上記第１及び第３実施形態では、安全弁１
２とメイン弁１３の２つの電磁操作式遮断弁を備える構
成としたが、これに代えて、燃料調整弁１５に閉止機構
を備えさせメイン弁を兼ねさせることでメイン弁が省か
れる構成であってもよい。

【００６４】上記実施形態では、本発明にかかる全一次
式燃焼バーナの燃焼制御装置を給湯装置に適用した場合
を例示しているが、暖房用の空調装置などのその他各種
の装置に適用可能であり、例えば暖房用の空調装置に適
応したときには、加熱対象物が空気となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態における給湯装置の全体構成図

【図２】ゼロガバナの構成を示す断面図

【図３】燃料調整弁の構成を示す断面図

【図４】通風ファンの回転速度とバーナの燃焼量との燃
焼基準関係を示すグラフ

【図５】通風ファンの駆動信号の波形図

【図６】通風ファンの回転速度と仕事量とのファン基準
関係を示すグラフ

【図７】制御作動を示すフローチャート

【図８】制御作動を示すフローチャート

【図９】第１実施形態における混合比調整処理のフロー
チャート

【図１０】第２実施形態における給湯装置の全体構成図

【図１１】第２実施形態における燃焼基準関係の補正処
理を示すグラフ

【図１２】第２実施形態における混合比調整処理のフロ
ーチャート

【図１３】第３実施形態における給湯装置の全体構成図

【図１４】別実施形態におけるファン基準関係の修正処
理を示すフローチャート

【図１５】別実施形態における混合比調整処理を示すフ
ローチャート

【符号の説明】

３ バーナ ４ 通風ファン ４ａ ファン回転速度検出手段 ７ 通風路 １１ 燃料供給路 １４ 圧力調整手段（ゼロガバナ） １５ 燃料供給量調整手段 ２４ 空気量調整手段 １００ 制御手段 １０１ ファン仕事量検出手段 １０２ 燃焼量算出手段 １０３ 混合比調整手段 Ｍ１ 燃焼基準関係記憶手段 Ｍ２ ファン基準関係記憶手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼用空気を通風路を通して全一次予混
   合型のバーナに通風すると共に、その通風に伴って供給
   される燃料を前記燃焼用空気と混合して前記バーナに供
   給し、且つ、前記バーナの燃焼ガスを加熱対象物を加熱
   させるように流動させる通風ファンと、 前記通風ファンの通風作動により吸引力が作用するよう
   に前記通風路に接続されて、燃料を供給する燃料供給路
   と、 前記燃料供給路から前記通風路に供給される燃料の供給
   圧力を設定圧力に自動調整する圧力調整手段と、 前記加熱対象物が目標加熱状態となるように、前記通風
   ファンの回転速度を制御する燃焼制御処理を実行する制
   御手段とが設けられている全一次式燃焼バーナの燃焼制
   御装置であって、 基準燃料についての、前記通風ファンの回転速度とその
   回転速度に対応する前記バーナの基準燃焼量との関係
   を、燃焼基準関係として記憶する燃焼基準関係記憶手段
   と、 基準設置状態についての、前記通風ファンの回転速度と
   その回転速度に対応する基準仕事量との関係を、ファン
   基準関係として記憶するファン基準関係記憶手段と、 前記通風ファンの回転速度を検出するファン回転速度検
   出手段と、 前記通風ファンの実仕事量を検出するファン仕事量検出
   手段と、 前記加熱対象物の燃焼ガスからの受熱量に基づいて前記
   バーナの実燃焼量を求める燃焼量算出手段と、 前記燃焼用空気と前記燃料との混合比を調整する混合比
   調整手段とが設けられ、 前記制御手段が、前記燃焼制御処理において、 前記回転速度検出手段にて検出される回転速度と前記フ
   ァン基準関係記憶手段にて記憶されているファン基準関
   係とに基づいて求められる、その回転速度での基準仕事
   量に対して、前記ファン仕事量検出手段にて検出される
   実仕事量が適正範囲内にあることを条件として、 前記回転速度検出手段にて検出される回転速度と前記燃
   焼基準関係記憶手段にて記憶されている燃焼基準関係と
   に基づいて求められる、その回転速度での基準燃焼量に
   対して、前記燃焼量算出手段にて算出される実燃焼量
   が、適正範囲内にあるか、適正範囲を増大側に外れてい
   るか、適正範囲を減少側に外れているかを判別する燃焼
   状態判別処理を実行すると共に、 その燃焼状態判別処理の判別結果に基づいて、適正範囲
   を増大側に外れている場合には、前記混合比を空気量増
   加側に補正し、適正範囲を減少側に外れている場合に
   は、前記混合比を空気量減少側に補正するように、前記
   混合比調整手段を調整する混合比調整処理を実行するよ
   うに構成されている全一次式燃焼バーナの燃焼制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記混合比調整手段が、前記燃料供給路
   から前記通風路への燃料供給量を調整する燃料供給量調
   整手段にて構成され、 前記制御手段が、前記混合比調整処理として、前記実燃
   焼量が適正範囲を増大側に外れている場合には、前記燃
   料供給量調整手段を供給量減少側に調整し、前記実燃焼
   量が適正範囲を減少側に外れている場合には、前記燃料
   供給量調整手段を供給量増加側に調整するように構成さ
   れている請求項１記載の全一次式燃焼バーナの燃焼制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記混合比調整手段が、前記通風路に吸
   入される空気供給量を調整する空気量調整手段にて構成
   され、 前記制御手段が、前記混合比調整処理として、前記実燃
   焼量が適正範囲を増大側に外れている場合には、前記空
   気量調整手段を供給量増加側に調整し、前記実燃焼量が
   適正範囲を減少側に外れている場合には、前記空気量調
   整手段を供給量減少側に調整するように構成されている
   請求項１記載の全一次式燃焼バーナの燃焼制御装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段が、前記燃焼制御処理とし
   て、 前記加熱対象物を前記目標加熱状態に加熱するのに必要
   とする前記バーナの燃焼量をその加熱対象物の加熱前の
   熱状態の検出情報から求め、且つ、その求めた前記バー
   ナの燃焼量と前記燃焼基準関係とに基づいて、前記加熱
   対象物を前記目標加熱状態にするための前記通風ファン
   の回転速度を求めて、その求めた回転速度に前記通風フ
   ァンの回転速度を制御するように構成されると共に、 前記燃焼状態判別処理の判別結果に基づいて、 前記実燃焼量が適正範囲を増大側に外れている場合に
   は、前記燃焼基準関係記憶手段にて記憶されている燃焼
   基準関係において、同一の回転速度に対応する前記バー
   ナの基準燃焼量を大側に移動させる補正を行い、前記実
   燃焼量が適正範囲を減少側に外れている場合には、前記
   燃焼基準関係記憶手段にて記憶されている燃焼基準関係
   において、同一の回転速度に対応する前記バーナの基準
   燃焼量を小側に移動させる補正を行う燃焼基準関係補正
   処理を実行するように構成されている請求項３記載の全
   一次式燃焼バーナの燃焼制御装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段が、初期設置時において、
   前記通風ファンの回転速度と前記ファン基準関係とに基
   づいて求められる前記基準仕事量に対して、前記実仕事
   量が適正範囲内にある場合には、その初期設置時におい
   て実測される前記通風ファンの回転速度とその回転速度
   での仕事量との関係の実測値を、前記ファン基準関係記
   憶手段に、予め記憶されているファン基準関係の情報に
   替えて記憶させるように構成されている請求項１〜４の
   いずれか１項に記載の全一次式燃焼バーナの燃焼制御装
   置。
6. 【請求項６】 前記制御手段が、初期設置時において、
   前記バーナの燃焼量を設定燃焼量に固定した状態、もし
   くは、前記バーナの燃焼量を設定最小燃焼量及び設定最
   大燃焼量の夫々に変更させた状態で、前記混合比調整処
   理を実行するように構成されている請求項１〜５のいず
   れか１項に記載の全一次式燃焼バーナの燃焼制御装置。
7. 【請求項７】 前記圧力調整手段が、前記燃料供給路に
   設置されて、その設置箇所よりも下流側の燃料供給圧力
   を大気圧に調整するゼロガバナにて構成されている請求
   項１〜６のいずれか１項に記載の全一次式燃焼バーナの
   燃焼制御装置。