JP2023087759A - ガス燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス燃焼装置において、構造の簡素化、低コスト化等を図りつつ、余剰空気を加味してリアルタイムで燃焼状態を把握でき、良好な燃焼状態を維持できるようにする。【解決手段】ガスバーナ２０、ガスバーナの炎に曝されてフレーム電流を生じるフレームロッド２５、燃焼を制御する制御ユニット１１０を備え、制御ユニットは、ガスバーナの燃焼炎数をｎ及び全燃焼炎数をＮ、燃料ガスのガス単位発熱量をＨ及びガス必要空気率をｍ、ガス量をＱｇ、空気量をＱａ、フレーム電流に寄与する炎数に比例する定数をｋ１、フレームロッドの印加電圧及び抵抗値に寄与する定数をｋ２とするとき、燃焼特性式Ｉｆ＝［ｋ１ｌｎ（ＨＱｇ／ｎ）＋ｋ２］ｅｘｐ［－（ｎＱａ／ＮｍＱｇ－１）２］により算出される算出フレーム電流値Ｉｆと、フレームロッドの実測フレーム電流値とに基づいて、ガスバーナに供給されるガス量及び／又は空気量を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、燃料ガスに空気を混合して燃焼させるガス燃焼装置に関し、特に、フレーム
ロッド等の炎センサを利用して燃焼を制御しつつ要求される出力火力を提供するガス燃焼装置に関する。

従来において、ガス燃焼装置におけるバーナの燃焼状態を検出する手法としては、炎の導電作用を用いたフレームロッドのフレーム電流を用いる手法が知られている。
そこで、燃焼モードを多段に切り替えることのできる多段切替式のバーナを備えた燃焼装置において、一つのフレームロッドを用いて燃焼状態を検出する場合、未燃焼のバーナからの余剰空気の発生により、空気が多く含まれた燃焼状態のフレーム電流を検出することになり、正確な燃焼状態を検出することができない。
そこで、複数のフレームロッドや他の燃焼センサを用いると、構造の複雑化、高コスト化等を招くことになる。

ところで、従来のガス燃焼装置としては、バーナで生成した炎の燃焼状態を検出するフレームロッドが設置された第１バーナ部及びフレームロッドが設置されていない第２バーナ部を備えた燃焼部と、給湯要求に応じて設定される燃焼部の燃焼モードを監視し、第１バーナ部を燃焼させない第２燃焼モードが一定時間に亘って継続している場合に第１バーナ部を燃焼させる第１燃焼モードに変更する燃焼制御部と、フレームロッドで検出した第１バーナ部の燃焼状態の情報を取り込んで燃焼部の燃焼調整処理を実行する燃焼調整制御部と、を備えた給湯装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この給湯装置においては、フレームロッドで検出できない燃焼モードが一定時間に亘って継続した場合に、フレームロッドで検出できる燃焼モードに切り替えるという制御手法を採用するものである。したがって、フレームロッドで検出できない一定時間の燃焼モードにおいては、リアルタイムで燃焼状態を検出できるものではなく、ＣＯやＮＯ_Ｘの排出量を抑制できる良好な燃焼状態となるように燃焼を制御することができない。

また、他のガス燃焼装置としては、バーナに対する燃料ガスの供給圧を制御するガス比例弁、回転数に応じた空気量で空気を供給するためのファン、バーナで目標発生熱量を発生する目標ガス圧及び所定の空燃比となる空気量を供給する目標回転数を設定する制御手段、目標回転数に応じてファンの回転数を制御するファン制御部、ファンの回転数を検出する回転数検出器を備えた、ガス燃焼式の給湯装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この給湯装置においては、ファンの目標回転数が変更された過渡時において空燃比を維持するべく、回転数検出器によるセンシング遅れを考慮して燃料ガスの供給圧（ガス量）を決定するものである。

このように、従来のガス燃焼装置においては、空気と燃料ガスとの空燃比制御を行う過渡状態において、供給されるガス量の応答に対して供給される空気量の応答が遅いため、両者の応答性を考慮した制御が必要であり、それ故に、制御が複雑である。また、ファン及びファンモータの動特性が、システムの応答性に影響を及ぼす構造となっている。

特開２０２０－１４３８６２号公報 特開２０１４－１２２７６３号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、低コスト化等を図りつつ、余剰空気を加味してリアルタイムで燃焼状態を把握でき、良好な燃焼状態を維持することができ、又、供給されるべき空気量の応答性が向上する、ガス燃焼装置を提供することにある。

本発明のガス燃焼装置は、出力火力に応じて燃料ガスを空気と混合して燃焼させるガスバーナと、ガスバーナの炎に曝されてフレーム電流を生じるフレームロッドと、燃焼を制御する制御ユニットとを備え、制御ユニットは、ガスバーナの燃焼炎数をｎ及び全燃焼炎数をＮ、燃料ガスのガス単位発熱量をＨ及びガス必要空気率をｍ、ガス量をＱ_ｇ、空気量をＱ_ａ、フレーム電流に寄与する炎数に比例する定数をｋ_１、フレームロッドの印加電圧及び抵抗値に寄与する定数をｋ_２とするとき、下記の燃焼特性式、
Ｉ_ｆ＝［ｋ_１ｌｎ（ＨＱ_ｇ／ｎ）＋ｋ_２］ｅｘｐ［－（ｎＱ_ａ／ＮｍＱ_ｇ－１）^２］
により算出される算出フレーム電流値Ｉ_ｆと、フレームロッドの実測フレーム電流値とに基づいて、ガスバーナに供給されるガス量及び／又は空気量を制御する、構成となっている。

上記ガス燃焼装置において、制御ユニットは、実測フレーム電流値が算出フレーム電流値から逸脱しているとき、実測フレーム電流値を算出フレーム電流値に一致させるべく、ガス量及び／又は空気量を減少又は増加させるように制御する、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、ガスバーナは、出力火力の大きさに対応して供給されるガス量が異なる複数の能力を発生する多段切替式ガスバーナであり、制御ユニットは、複数の能力に対応して上記燃焼特性式に基づき算出された特性情報を記憶する記憶部を含む、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、記憶部に記憶された特性情報は、燃料ガスのガス量と算出フレーム電流値の関係を示す特性情報を含む、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、ガスバーナに対する燃料ガスのガス量を調整するガス量調整弁と、燃料ガスに混合させる空気量を調整する空気量調整ユニットを備え、制御ユニットは、ガス量調整弁及び空気量調整ユニットを制御する、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、制御ユニットは、出力火力を算出する出力火力算出部と、出力火力算出部の出力火力情報に基づいて必要な能力に切り替える判定を行う能力切替部と、実測フレーム電流値を算出フレーム電流値と比較してその偏差に基づく補正量を算出する補正量算出部を含み、出力火力情報、能力切替部の能力番号情報、及び補正量算出部の補正量情報に基づいて、ガス量調整弁を制御する、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、制御ユニットは、出力火力情報及び能力番号情報に基づいて、空気量調整ユニットを制御する、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、空気量調整ユニットは、ガスバーナに向かう空気の流れを発生させるべく一定回転数で回転駆動されるファンと、ガスバーナに供給する空気量を調整する空気量調整弁を含み、制御ユニットは、出力火力情報と能力切替部の能力番号情報に基づいて空気量調整弁の目標開度を算出する目標開度算出部と、目標開度算出部の目標開度情報に基づいて空気量調整弁の開度を制御する開度制御部を含む、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、制御ユニットは、複数の能力ごとに設定された一定の回転数でファンを回転駆動する、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、空気量調整ユニットは、ガスバーナに向かう空気の流れを発生させるべく一定回転数で回転駆動されるファンと、ガスバーナに供給する空気量を調整する空気量調整弁を含み、制御ユニットは、出力火力情報と能力切替部の能力番号情報に基づいて空気量調整弁の目標開度を算出する目標開度算出部と、目標開度算出部の目標開度情報に基づいて空気量調整弁の開度を制御する開度制御部と、出力火力情報と能力番号情報に基づいてファンの目標回転数を算出する目標回転数算出部と、目標回転数算出部の目標回転数情報に基づいてファンを一定の回転数にて回転駆動する回転制御部を含む、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、空気量調整弁は、駆動源と、駆動源により開閉駆動されるバタフライ弁を含む、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、駆動源は、ステッピングモータである、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、ファンは、回転駆動力を生じるモータを含み、モータは、ＡＣモータである、構成を採用してもよい。

上記ガス燃焼装置において、ガスバーナに隣接して配置された熱交換器を含む、構成を採用してもよい。

上記構成をなすガス燃焼装置によれば、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、燃焼状態を把握して良好な燃焼状態を維持することができ、又、供給されるべき空気量の応答性が向上し、所望される出力火力を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係るガス燃焼装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るガス燃焼装置の部分図である。 第１実施形態に係るガス燃焼装置において、多段切替式ガスバーナの能力（能力１～能力４）に応じた燃焼状態（燃焼炎数とフレームロッドとの関係）を示す模式図である。 第１実施形態に係るガス燃焼装置において、制御ユニットの構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るガス燃焼装置に含まれる空気量調整弁において、弁開度と空気量の関係を示すグラフである。 本発明のガス燃焼装置において、能力（能力１～能力４）毎に実測した空気比λとフレーム電流との関係を示すグラフである。 本発明のガス燃焼装置において、能力（能力１～能力４）毎に実測した燃料ガスのガス量とフレーム電流との関係を示すグラフである。 本発明のガス燃焼装置において、燃焼特性式を用いて能力（能力１～能力４）毎に算出された燃料ガスのガス量とフレーム電流との関係を示すグラフである。 本発明のガス燃焼装置において、実測フレーム電流値と燃焼特性式に基づく算出フレーム電流値との偏差と燃料ガスのガス量との関係を示すグラフである。 本発明のガス燃焼装置において、制御ユニットにおける動作全体の制御を示すフローチャートである。 本発明のガス燃焼装置において、制御ユニットにおける燃焼制御を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るガス燃焼装置において、制御ユニットの構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
第１実施形態に係るガス燃焼装置は、図１及び図２に示すように、筐体１０、ガスバーナ２０、イグナイタ２４、フレームロッド２５、ガス供給配管３０、ガス量調整弁４０、ガス切替弁５１，５２，５３、空気量調整弁６０、ファン７０、熱交換器８０、給水配管９０、給湯配管１００、制御ユニット１１０を備えている。
ここで、ガス燃焼装置は、ガス給湯器として構成されている。また、空気量調整弁６０及びファン７０により、空気量調整ユニットが構成されている。

筐体１０は、耐熱性の金属板等により形成され、図２に示すように、ガスバーナ２０及び熱交換器８０を囲繞する内部空間１１、内部空間１１に空気を吸入する吸入口１２、内部空間１１から燃焼ガスを排出する排出口１３を備えている。

ガスバーナ２０は、図２及び図３に示すように、複数のガス噴出口を備え、第１分岐供給管３２により供給された燃料ガスを噴出する複数（４つ）の第１噴出口２１、第２分岐供給管３３により供給された燃料ガスを噴出する複数（２つ）の第２噴出口２２、第３分岐供給管３４により供給された燃料ガスを噴出する複数（９つ）の第３噴出口２３を備えている。

第１噴出口２１は、ガス量調整弁４０及びガス切替弁５１の開弁により供給される燃料ガスを噴出するバーナ１として機能する。そして、第１噴出口２１から噴出する燃料ガスが燃焼するとき、燃焼炎数は４つである。
第２噴出口２２は、ガス量調整弁４０及びガス切替弁５２の開弁により供給される燃料ガスを噴出するバーナ２として機能する。そして、第２噴出口２２から噴出する燃料ガスが燃焼するとき、燃焼炎数は２つである。
第３噴出口２３は、ガス量調整弁４０及びガス切替弁５３の開弁により供給される燃料ガスを噴出するバーナ３として機能する。そして、第３噴出口２３から噴出する燃料ガスが燃焼するとき、燃焼炎数は９つである。

また、ガスバーナ２０は、出力火力の大きさに応じて供給される燃料ガスのガス量が異なる複数の能力、すなわち、能力１、能力２、能力３、及び能力４を発生する。
能力１においては、ガス量調整弁４０及びガス切替弁５１の開弁によりバーナ１のみが燃焼し、バーナ２及びバーナ３は燃料ガスが供給されず空気のみが供給される。
能力２においては、ガス量調整弁４０及びガス切替弁５１，５２の開弁によりバーナ１及びバーナ２が燃焼し、バーナ３は燃料ガスが供給されず空気のみが供給される。
能力３においては、ガス量調整弁４０及びガス切替弁５２，５３の開弁によりバーナ２及びバーナ３が燃焼し、バーナ１は燃料ガスが供給されず空気のみが供給される。
能力４においては、ガス量調整弁４０及びガス切替弁５１，５２，５３の開弁によりバーナ１、バーナ２、及びバーナ３が燃焼する。
すなわち、能力１の燃焼モードのとき燃焼炎数ｎは４であり、能力２の燃焼モードのとき燃焼炎数ｎは６であり、能力３の燃焼モードのとき燃焼炎数ｎは１１であり、能力４の燃焼モードのとき燃焼炎数ｎは１５である。
したがって、第１噴出口２１、第２噴出口２２、及び第３噴出口２３から噴出する燃料ガスが全て燃焼するとき、燃焼可能な全炎数、すなわち、全燃焼炎数Ｎは１５である。

イグナイタ２４は、燃料ガスに点火するものであり、制御ユニット１１０の指令に基づいて作動する。
フレームロッド２５は、図２及び図３に示すように、ガスバーナ２０の炎に曝されるように配置され、ガスバーナ２０との間に電圧が印加された状態で炎が存在するか否かを監視する、すなわち、炎に曝されるとフレーム電流を生じるものである。そして、フレームロッド２５から出力されるフレーム電流の情報は、制御ユニット１１０に入力される。

ここで、フレームロッド２５は、図３に示すように、能力１の燃焼モードにおいてバーナ１の１つの炎に曝され、能力２の燃焼モードにおいてバーナ１の１つの炎及びバーナ２の２つの炎に曝され、能力３の燃焼モードにおいてバーナ２の２つの炎に曝され、能力４の燃焼モードにおいてバーナ１の１つの炎及びバーナ２の２つの炎に曝されるように配置されている。
すなわち、フレームロッド２５は、出力火力の大きさに対応した炎数に曝される配置とはなっていない。そこで、これを補完するべく、フレームロッド２５の実測フレーム電流値Ｉ_ａは、以下に述べる燃焼特性式（２）により算出される算出フレーム電流値Ｉ_ｆに基づいて補正処理される。

ガス供給配管３０は、図１及び図２に示すように、上流側配管３１、第１分岐供給管３２、第２分岐供給管３３、及び第３分岐供給管３４を備えている。
上流側配管３１は、第１分岐供給管３２、第２分岐供給管３３、及び第３分岐供給管３４の上流側に位置し、その途中にガス量調整弁４０が配置されている。
第１分岐供給管３２は、ガス切替弁５１を介してガスバーナ２０の第１噴出口２１（バーナ１）に連通している。
第２分岐供給管３３は、ガス切替弁５２を介してガスバーナ２０の第２噴出口２２（バーナ２）に連通している。
第３分岐供給管３４は、ガス切替弁５３を介してガスバーナ２０の第３噴出口２３（バーナ３）に連通している。

ガス量調整弁４０は、図１に示すように、ガス供給配管３０において、上流側配管３１の途中に配置され、通電する電流がＰＷＭ制御により適宜制御される比例電磁弁であり、燃料ガスを通す通路を全閉する位置から全開する位置までの間で開度が調整されて、ガスバーナ２０に対する燃料ガスの供給量を調整する。
すなわち、ガス量調整弁４０は、要求される出力火力に対して所定の空気比λを維持するべく、制御ユニット１１０からの指令に基づく通電電流により開度が制御され、ガスバーナ２０への燃料ガスの供給量を調整する。
ここで、空気比λは、燃料ガスを完全燃焼させるのに必要な理論空気量に対し、実際に供給される空気量の割合（質量比）である。

ガス切替弁５１は、燃料ガスを供給するガス供給配管３０において、第１分岐供給管３２の途中に配置され、燃料ガスを通す通路を全閉又は全開するように開閉駆動され、ガスバーナ２０の第１噴出口２１に対する燃料ガスの供給量を調整する電磁弁である。
ガス切替弁５２は、燃料ガスを供給するガス供給配管３０において、第２分岐供給管３３の途中に配置され、燃料ガスを通す通路を全閉又は全開するように開閉駆動され、ガスバーナ２０の第２噴出口２２に対する燃料ガスの供給量を調整する電磁弁である。
ガス切替弁５３は、燃料ガスを供給するガス供給配管３０において、第３分岐供給管３４の途中に配置され、燃料ガスを通す通路を全閉又は全開するように開閉駆動され、ガスバーナ２０の第３噴出口２３に対する燃料ガスの供給量を調整する電磁弁である。
すなわち、ガス切替弁５１，５２，５３は、要求される出力火力に応じて制御ユニット１１０からの指令に基づきそれぞれ開閉制御され、ガスバーナ２０に対する燃料ガスの供給量を調整する。

空気量調整弁６０は、図２に示すように、筐体１０の吸入口１２に配置されて、筐体１０内に流入する空気量を調整するものであり、バタフライ弁６１と、バタフライ弁６１を開閉駆動する駆動源６２を備えている。
バタフライ弁６１は、停止状態において、空気を通す通路を所定の開度に開放した休止位置に設定され、作動時に休止位置から消火開度及び着火開度を経て全開位置までの範囲を開閉駆動される。尚、休止位置は消火位置と同じであってもよい。
駆動源６２は、パルス電圧を印加して駆動するステッピングモータであり、制御ユニット１１０からの指令に基づき駆動制御される。
ここで、空気量調整弁６０は、図５に示すように、バタフライ弁６１の開度に対して、通過する空気量が一定の割合で増加する比例関係を示す特性を有し、出力火力の増加に伴って開度が大きくなるように制御される。
すなわち、空気量調整弁６０は、要求される出力火力に対して所定の空気比λを維持するべく、制御ユニット１１０からの指令に基づき開閉制御され、ガスバーナ２０に供給する空気量を調整する。

ファン７０は、図２に示すように、筐体１０の排出口１３の近傍に配置されて、筐体１０内の空気又は燃焼ガスを送出するものであり、複数の羽根を含む回転翼７１と、回転翼７１を回転駆動するモータ７２を備えている。
モータ７２は、周波数に応じた一定の回転速度を維持するＡＣモータである。また、モータ７２は、回転数を検出するセンサを備えており、センサの検出情報は制御ユニット１１０に入力される。
すなわち、ファン７０は、吸入口１２からガスバーナ２０に向かう空気の流れを発生させるように配置されて、要求される出力火力に対して所定の空気比λを維持するべく、制御ユニット１１０からの指令に基づき一定の回転数にて回転駆動される。

熱交換器８０は、図２に示すように、筐体１０内においてガスバーナ２０の直上に隣接して配置され、ガスバーナ２０が発生する熱量を、給水配管９０を通して供給された給水（常温水）に伝達する役割をなす。
すなわち、熱交換器８０は、給水配管９０から供給される水道水等の常温水を加熱し、給湯配管１００に向けて温水として供給する。

給水配管９０は、図１に示すように、熱交換器８０の上流側に接続されて、水道水等の常温水を通すものであり、途中において、水流量センサ９１、入口温度センサ９２を備えている。
水流量センサ９１は、給水配管９０を流れる給水の流量を検出する。そして、水流量センサ９１の検出情報は、制御ユニット１１０に入力される。
入口温度センサ９２は、給水配管９０を流れる給水の温度を検出する。そして、入口温度センサ９２の検出情報は、制御ユニット１１０に入力される。

給湯配管１００は、図１に示すように、熱交換器８０の下流側に接続されて、熱交換器８０により加熱された温水を通すものであり、途中において、出口温度センサ１０１、給湯栓１０２を備えている。
出口温度センサ１０１は、給湯配管１００を流れる温水の温度を検出する。そして、出口温度センサ１０１の検出情報は、制御ユニット１１０に入力される。
給湯栓１０２は、操作者が操作する開閉弁である。

制御ユニット１１０は、プロセッサ、表示部、タイマー、外部リモコン１１０ａと通信する通信部、入出力のインターフェース等を形成する電子部品及び電子回路を備えたコントローラとして構成されている。
タイマーは、制御シーケンスにおいて経過時間を計時するものである。
外部リモコン１１０ａは、制御ユニット１１０に対して有線又は無線により接続されており、操作者が温水の選定温度等を設定する操作部、燃焼状態や警告等を表示する表示部等を備えている。

制御ユニット１１０は、図４に示すように、目標火力算出部１１１、出口温度Ｆ／Ｂ制御部１１２、出力火力算出部１１３、能力切替部１１４、空気量調整弁６０の目標開度算出部１１５及び開度制御部１１６、ガス量調整弁４０の目標電流算出部１１７及び電流制御部１１８、ファン７０の回転制御部１１９、種々の制御情報等を記憶する記憶部１２０、補正量算出部１２１を備えている。

目標火力算出部１１１は、水流量センサ９１の検出信号（水流量Ｑ_ｗ）、入口温度センサ９２の検出信号（Ｔ_ｉｎ）、及び外部リモコン１１０ａにより設定された設定温度（Ｔ）の情報に基づいて、目標火力をフィードフォワード量として算出する。
ここで、目標火力は、以下の式（１）により算出される。
目標火力＝水流量（Ｑ_ｗ）×（設定温度（Ｔ）－入口温度（Ｔ_ｉｎ））／２５ (１)

出口温度Ｆ／Ｂ制御部１１２は、出口温度センサ１０１の検出信号（Ｔ_ｏｕｔ）、及び外部リモコン１１０ａにより設定された設定温度（Ｔ）の情報に基づいて、補正火力をフィードバック量として算出する。
出力火力算出部１１３は、目標火力算出部１１１により出力されたフィードフォワード量である目標火力と、出口温度Ｆ／Ｂ制御部１１２により出力されたフィードバック量である補正火力の情報に基づいて、出力火力を算出する。

能力切替部１１４は、出力火力算出部１１３により出力された出力火力情報に基づいて、必要な能力に切り替える判定を行うと共にその指令信号を発する。
ここでは、出力火力の大きさに対応して供給されるガス量が異なる複数の能力として、前述の能力１、能力２、能力３、能力４が設定されている。
すなわち、能力切替部１１４は、能力１においてガス切替弁５１だけを開弁させる指令信号を発し、能力２においてガス切替弁５１，５２だけを開弁させる指令信号を発し、能力３においてガス切替弁５２，５３だけを開弁させる指令信号を発し、能力４においてガス切替弁５１，５２，５３を開弁させる指令信号を発する。
また、能力切替部１１４は、能力１、能力２、能力３、及び能力４にそれぞれ対応した能力番号を能力番号情報として出力する。

目標開度算出部１１５は、出力火力算出部１１３により出力された出力火力情報と、能力切替部１１４により出力された能力番号情報に基づいて、記憶部１２０に格納されたマップ（テーブル）情報から、空気量調整弁６０の目標開度を算出する。ここで、マップ情報としては、所定の空気比λを維持しつつ能力番号に応じた熱量を発生するのに必要な空気量を供給するために設定される開度に関する情報である。
開度制御部１１６は、目標開度算出部１１５により出力された目標開度情報に基づいて、空気量調整弁６０の駆動源６２（ステッピングモータ）にパルス電圧を印加して、目標開度となるように駆動する。

目標電流算出部１１７は、能力切替部１１４により出力された能力番号情報と、目標開度算出部１１５により出力された目標開度情報と、記憶部１２０に格納されたマップ（テーブル）情報と、補正量算出部１２１により出力された補正量情報に基づいて、ガス量調整弁４０の開度に対応する目標電流を算出する。ここで、マップ情報としては、所定の空気比λを維持しつつ能力番号に応じた熱量を発生するのに必要なガス量を供給するために設定される電流に関する情報である。

電流制御部１１８は、目標電流算出部１１７により出力された目標電流情報及び実際の電流のフィードバック情報に基づいて、ガス量調整弁４０（比例電磁弁）に通電する電流をＰＷＭ制御する。これにより、ガス量調整弁４０を通して供給される燃料ガスの供給量が調整される。

回転制御部１１９は、水流量センサ９１の出力信号に基づいてプロセッサから発せられる指令信号により、予め記憶された目標回転数に係る情報及び実際の回転数のフィードバック情報に基づいて、一定の回転数となるべくファン７０のモータ７２を回転駆動する。

記憶部１２０は、動作全体の制御、燃焼制御、及び燃焼状態の監視処理を行うプログラム、燃焼状態に係るマップ（テーブル）情報、所定の空気比λ（例えば、能力１においてλ１、能力２においてλ２、能力３においてλ３、能力４においてλ４）を維持するための空気量及び燃料ガスに関するマップ情報、燃焼特性式（２）に基づく特性情報、その他の情報を格納するものであり、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶素子により構成される。

ここで、燃焼特性式（２）は、発明者が鋭意研究の結果として導き出した実験式であり、ガスバーナ２０の燃焼炎数をｎ及び全燃焼炎数をＮ、燃料ガスのガス単位発熱量をＨ（ｋｗ／Ｎｍ^３）及びガス必要空気率をｍ、ガス量をＱ_ｇ（ｍ^３／ｈ）、空気量をＱ_ａ（ｍ^３／ｈ）、フレーム電流に寄与する炎数に比例する定数をｋ_１、フレームロッド２５の印加電圧及び抵抗値に寄与する定数をｋ_２とするとき、算出フレーム電流値Ｉ_ｆ（μＡ）が、
Ｉ_ｆ＝［ｋ_１ｌｎ（ＨＱ_ｇ／ｎ）＋ｋ_２］ｅｘｐ［－（ｎＱ_ａ／ＮｍＱ_ｇ－１）^２］ (２)
として表されるものである。
ここで、燃料ガスとしては、例えば、メタン、プロパン等が使用される。
メタンは、燃焼式がＣＨ_４＋２Ｏ_２→ＣＯ_２＋２Ｈ_２Ｏであり、ガス単位発熱量Ｈが１１．０４ｋｗ／Ｎｍ^３であり、ガス必要空気率ｍが９．５２（２／０．２１）である。
プロパンは、燃焼式がＣ_３Ｈ_８＋５Ｏ_２→３ＣＯ_２＋４Ｈ_２Ｏであり、ガス単位発熱量Ｈが２７．６４ｋｗ／Ｎｍ^３であり、ガス必要空気率ｍが２３．８１（５／０．２１）である。

上記燃焼特性式（２）を導くに際して、ガス燃焼装置において能力１～能力４毎に燃焼実験を行った。その結果、空気比λとフレーム電流との関係は、図６に示すような結果が得られた。また、ガス量とフレーム電流との関係は、図７に示すような結果が得られた。
これらの結果から解るように、フレーム電流値は、燃焼火力（出力火力）とフレームロッド２５に接触している炎の数に略比例している。換言すれば、能力３のように燃焼火力が大きくなっても、フレームロッド２５に接触している炎の数が少なければフレーム電流値は小さくなり、能力４のように燃焼火力が大きくかつ隣接する炎同士の間で電流が伝わるような燃焼状態ではフレーム電流値は大きくなっている。

また、燃焼を制御するに際して、能力１～能力４のそれぞれの燃焼モードにおいて、ＣＯやＮＯｘの排出量が少なくなる最適な燃焼状態となる空気比λが選定される。
実際には、全ての空気が燃焼に使われることはないため、理論空気量よりも過剰に空気が供給される。すなわち、λ＞１の過剰空気の状態に設定される。
具体的には、空気比λは、例えば２．８～１２の範囲で選定される。図６に示すように、能力１において空気比λ＝λ１、能力２において空気比λ＝λ２、能力３において空気比λ＝λ３、能力４において空気比λ＝λ４（λ１＜λ２＜λ３＜λ４）が選定される。

これらの結果及び条件を前提として、図７に示す実験結果を近似する燃焼特性式として、上記の燃焼特性式（２）が見出された。そして、燃焼特性式（２）に基づき、能力１～能力４毎にガス量とフレーム電流との関係をグラフで示すと、図８に示すような結果が得られた。
図８に示す結果は、燃料ガスのガス量と算出フレーム電流値の関係を示す特性情報として、記憶部１２０に格納されている。
燃焼制御においては、燃焼特性式（２）により算出された算出フレーム電流値Ｉ_ｆとフレームロッド２５の実測フレーム電流値Ｉ_ａとに基づいて、ガスバーナ２０に供給されるガス量及び／又は空気量が制御される。
例えば、図９に示すように、実測フレーム電流値Ｉ_ａが、算出フレーム電流値Ｉ_ｆよりも大きいとき、すなわち、空気比λの値が所定のλ値（能力１のときλ１、能力２のときλ２、能力３のときλ３、能力４のときλ４）よりも小さいとき、実測フレーム電流値Ｉ_ａを算出フレーム電流値Ｉ_ｆに一致させるべく、供給される燃料ガスのガス量を減少させるように制御される。実測フレーム電流値Ｉ_ａが、算出フレーム電流値Ｉ_ｆよりも小さいとき、すなわち、空気比λの値が所定のλ値よりも大きいとき、実測フレーム電流値Ｉ_ａを算出フレーム電流値Ｉ_ｆに一致させるべく、供給される燃料ガスのガス量を増加させるように制御される。

補正量算出部１２１は、フレームロッド２５により出力された実測フレーム電流値Ｉ_ａと、能力切替部１１４により出力された能力番号情報と、記憶部１２０に格納された燃焼特性式（２）に関する特性情報（能力番号情報に対応してガス量とフレーム電流との関係を示す特性情報）に基づいて、実測フレーム電流値Ｉ_ａを算出フレーム電流値Ｉ_ｆと比較して偏差を零にする、すなわち、実測フレーム電流値Ｉ_ａを算出フレーム電流値Ｉ_ｆに一致させるべく補正量を算出すると共に、その補正量情報を目標電流算出部１１７に向けて出力する。

次に、上記ガス燃焼装置の制御動作について、図１０及び図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。制御動作は、上述の各種センサの検出情報及び記憶部１２０に予め記憶された特性情報及びマップ情報等に基づいて、制御ユニット１１０が司る。
先ず、操作者が給湯栓１０２を開くと、ステップＳ１において、水流量センサ９１により検出される給水の流量（Ｑ_ｗ）が規定水流量以上か否か判断される。ここで、流量（Ｑ_ｗ）が規定水流量未満であると判断された場合、ステップＳ１に戻る。一方、流量（Ｑ_ｗ）が規定水流量以上と判断された場合、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２においては、空気量調整弁６０が着火のために規定された着火開度にセットされる。尚、着火開度は、休止状態において予め設定された開度であってもよい。
続いて、ステップＳ３において、ファン７０が起動し、予め設定された一定の回転数（回転速度）で回転する。
続いて、ステップＳ４において、イグナイタ２４が作動し、ステップＳ５において、ガス量調整弁４０及びガス切替弁５１が着火に必要な流量を供給する着火開度に開弁する。

そして、ステップＳ６において、フレームロッド２５の検出信号に基づき、ガスバーナ２０に炎が存在するか否か（フレーム電流が流れているか否か）判断される。ここで、炎が存在しない（フレーム電流が流れていない）と判断された場合、ステップＳ７において、タイマーの計時により規定時間経過したか否かが判断される。ここで、規定時間経過していないと判断された場合、ステップＳ６に戻って再び炎が存在するか否か判断される。一方、規定時間経過したと判断された場合、ステップＳ８においてガス量調整弁４０及びガス切替弁５１が閉弁する。続いて、ステップＳ９において、空気量調整弁６０が消火開度にセットされる。続いて、ステップＳ１０において、タイマーの計時により規定時間経過したか否かが判断される。ここで、規定時間経過していないと判断された場合、ステップＳ１０に戻る。一方、規定時間経過したと判断された場合、ステップＳ１１においてファン７０が回転を停止する。
ステップＳ６において、炎が存在する（フレーム電流が流れている）と判断された場合、ステップＳ１２においてイグナイタ２４の作動が停止する。

続いて、ステップＳ１３において、燃焼制御が開始される。燃焼制御は、能力１ないし４に応じた所定の空気比λ（λ１、λ２、λ３、λ４）を維持しつつ要求される出力火力となるように、ファン７０を一定回転数にて回転駆動すると共に、燃焼特性式（２）から得られた算出フレーム電流値Ｉ_ｆと実測フレーム電流値Ｉ_ａとに基づいてガスバーナ２０に供給されるガス量及び空気量を制御するべく、ガス量調整弁４０及び空気量調整弁６０の開度を適宜調整するものである。

ここで、ステップＳ１３における燃焼制御について説明すると、図１１に示すように、ステップＳ１３１において、要求される出力火力が算出される。出力火力は、制御ユニット１１０において、目標火力算出部１１１により出力されたフィードフォワード量である目標火力と、出口温度Ｆ／Ｂ制御部１１２により出力されたフィードバック量である補正火力の情報に基づいて算出される。

続いて、ステップＳ１３２において、ガス切替弁５１，５２，５３のＯＮ／ＯＦＦが制御される。ガス切替弁５１，５２，５３をＯＮ（開弁）にするか又はＯＦＦ（閉弁）にするかは、能力切替部１１４において、出力火力算出部１１３により出力された出力火力情報に基づいて能力１，能力２，能力３，及び能力４のいずれを選択するか判定される。
すなわち、能力１が選択されたときガス切替弁５１がＯＮとされ、能力２が選択されたときガス切替弁５１，５２がＯＮとされ、能力３が選択されたときガス切替弁５２，５３がＯＮとされ、能力４が選択されたときガス切替弁５１，５２，５３がＯＮとされる。

続いて、ステップＳ１３３において、選択された能力に応じて燃焼特性式（２）のパラメータである燃焼炎数ｎ，全燃焼炎数Ｎ，ガス単位発熱量Ｈ，ガス必要空気率ｍ，ガス量Ｑ_ｇ，空気量Ｑ_ａの値がセットされる。
続いて、ステップＳ１３４において、空気量調整弁６０のバタフライ弁６１の開度が制御される。バタフライ弁６１の開度制御は、空気量Ｑ_ａに基づき、目標開度算出部１１５により出力された目標開度に関する指令により、空気量調整弁６０の駆動源６２（ステッピングモータ）にパルス電圧が印加されて目標開度となるように駆動制御される。

続いて、ステップＳ１３５において、ガス量調整弁４０に通電する電流が制御される。この電流制御は、電流制御部１１８において、ガス量Ｑ_ｇに基づき目標電流算出部１１７により出力された目標電流及び電流のフィードバック情報に基づいて、ガス量調整弁４０（比例電磁弁）に通電する電流がＰＷＭ制御されて、ガス量調整弁４０を通して供給される燃料ガスの供給量が調整される。

続いて、ステップＳ１３６において、フレームロッド２５の実測フレーム電流値Ｉ_ａと記憶部１２０の燃焼特性式（２）により得られる算出フレーム電流値Ｉ_ｆとが補正量算出部１２１で比較されて両者の偏差に応じた補正量が算出される。
続いて、ステップ１３７において、上記補正量に基づいて、目標電流算出部１１７により補正された目標電流が算出され、電流制御部１１８により、補正された目標電流に基づきガス量調整弁４０の開度が調整されて、供給されるガス量が調整される。
上述のように、ステップ１３１～１３７を含むステップＳ１３において、燃焼特性式（２）に基づいて燃焼状態をリアルタイムで監視する燃焼制御が行われる。

続いて、ステップＳ１４において、水流量センサ９１により検出される給水の流量（Ｑ_ｗ）が規定水流量以下か否か判断される。ここで、流量（Ｑ_ｗ）が規定水流量以下であると判断された場合、ステップＳ８に移行する。一方、流量（Ｑ_ｗ）が規定水流量以下ではないと判断された場合、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５においては、フレームロッド２５の検出信号に基づき、ガスバーナ２０に炎が存在するか否か判断される。ここで、炎が存在しないと判断された場合、ステップＳ８に移行する。一方、炎が存在すると判断された場合、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６においては、燃焼状態に異常があるか否か判断される。ここで、異常ありと判断された場合、ステップＳ８に移行する。一方、異常なしと判断された場合、ステップＳ１３に戻り、燃焼制御が続行される。
ここで、異常があるか否かの判断は、各種のセンサにより検出された検出情報、記憶部１２０に予め記憶されたマップ情報、制御ユニット１１０により算出された情報を照らし合わせて、予想される範囲を逸脱した場合は、異常ありと判断され、予想される範囲の場合は異常なしと判断される。

上記構成をなすガス燃焼装置によれば、制御ユニット１１０が、燃焼特性式（２）により算出される算出フレーム電流値Ｉ_ｆと、フレームロッド２５の実測フレーム電流値Ｉ_ａとに基づいて、ガスバーナ２０に供給されるガス量を制御するため、余剰空気が存在する燃焼状態であっても、一つのフレームロッド２５から得られる実測フレーム電流値Ｉ_ａの情報だけで、リアルタイムで燃焼状態を把握することができる。
これにより、構造の簡素化、低コスト化を達成でき、リアルタイムでＣＯ及びＮＯｘの排出量が少ない良好な燃焼状態を持続しつつ、所望される出力火力を得ることができる。

特に、ガスバーナ２０が、出力火力の大きさに対応して供給されるガス量が異なる複数の能力１～能力４を発生する多段切替式ガスバーナであり、記憶部１２０が、複数の能力に対応して燃焼特性式（２）に基づき算出された特性情報を含むため、能力１～能力４毎に適した空気比λ（λ１、λ２、λ３、λ４）となる燃焼制御が可能になり、出力火力の大きさに応じてそれぞれ最適な燃焼制御を行うことができる。

また、上記構成をなすガス燃焼装置によれば、空気量調整ユニットとして、ガスバーナ２０に向かう空気の流れを発生させるべく一定回転数で回転駆動されるファン７０と、ガスバーナ２０に供給する空気量を調整する空気量調整弁６０を含むため、従来のようにファンの回転数を制御して空気量を調整する場合に比べて過渡状態における空気量の応答性が向上し、制御を簡略化できる。また、ファン７０が一定の回転数で回転するため、回転の変動に伴う騒音や振動等を抑制ないし防止することができる。

特に、空気量調整弁６０が、駆動源６２と、駆動源６２により開閉駆動されるバタフライ弁６１を含むものであるため、空気の通路面積を大きく設定することができ、又、バタフライ弁６１の回動動作だけで空気の通路面積を素早く調整でき、それ故に、空気量を要求される供給量に素早く調整することができる。駆動源６２として、ステッピングモータを採用することにより、フィードバック制御が不要であり、バタフライ弁６１の開度を高精度に制御することができる。
さらに、ファン７０の回転駆動力を生じるモータ７２を含み、モータ７２としてＡＣモータを採用することにより、周波数に応じて一定の回転数（回転速度）を維持することが容易であり、回転速度（回転トルク）のムラも少なく、さらに、長寿命化に適している。

図１２は、本発明の第２実施形態に係るガス燃焼装置の動作全体の制御及び燃焼制御を司る制御ユニットを示すものであり、前述の実施形態に係る制御ユニット１１０と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態に係る制御ユニット２１０は、目標火力算出部１１１、出口温度Ｆ／Ｂ制御部１１２、出力火力算出部１１３、能力切替部１１４、空気量調整弁６０の目標開度算出部１１５及び開度制御部１１６、ガス量調整弁４０の目標電流算出部１１７及び電流制御部１１８、種々の制御情報等を記憶する記憶部１２０、補正量算出部１２１、ファン７０の回転数を算出する目標回転数算出部２１１、ファン７０の回転を制御する回転制御部２１２を備えている。

目標回転数算出部２１１は、出力火力算出部１１３により出力された出力火力情報と、能力切替部１１４により出力された能力番号情報に基づいて、記憶部１２０に格納されたマップ情報から、ファン７０の目標回転数を算出する。
具体的には、マップ情報として、出力火力が能力１の場合は一定の回転数Ｎ１が設定され、出力火力が能力２の場合は一定の回転数Ｎ２（Ｎ２＞Ｎ１）が設定され、出力火力が能力３の場合は一定の回転数Ｎ３（Ｎ３＞Ｎ２＞Ｎ１）が設定され、出力火力が能力４の場合は一定の回転数Ｎ４（Ｎ４＞Ｎ３＞Ｎ２＞Ｎ１）が設定されている。したがって、目標回転数算出部２１１は、能力に応じて回転数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４のいずれを選択するかを決定する。

回転制御部２１２は、目標回転数算出部２１１により出力された回転数に係る情報及び実際の回転数のフィードバック情報に基づいて、一定の回転数（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）となるべくファン７０のモータ７２を回転駆動する。
すなわち、制御ユニット２１０は、複数の能力（能力１，能力２，能力３，能力４）ごとに設定された一定の回転数（Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４）でファン７０を回転駆動する。
尚、設定される回転数は、上記４つの回転数に限らず、２つ又は３つの回転数であってもよい。

上記第２実施形態に係る制御ユニット２１０の制御手法によれば、要求される出力火力が小さい燃焼モードでは必要とされる空気量も少なくなるため、ファン７０の回転数を小さくすることで、空気量調整弁６０の開閉に伴う絞り抵抗及び絞り抵抗による騒音等を抑制ないし防止することができる。一方、要求される出力火力が大きい燃焼モードでは必要とされる空気量も多くなるため、ファン７０の回転数を大きくすることで、所定の空気比λを維持しつつ所望される出力火力を得ることができる。

上記実施形態においては、出力火力の大きさを選択できる構成において、本発明の燃焼特性式に基づき燃焼を制御する制御ユニット１１０，２１０を示したが、これに限定されるものではなく、単一の出力火力を発生するガス燃焼装置においても、本発明の燃焼特性式に基づき燃焼を制御することで、ＣＯ及びＮＯｘの排出量が少ない良好な燃焼状態を維持するべくリアルタイムで燃焼を制御することができる。
また、上記実施形態においては、出力火力の大きさに対応して供給されるガス量が異なる複数の能力として、４つの能力（能力１ないし能力４）を有する構成を示したが、これに限定されるものではなく、２つの能力、５つの能力、又はそれ以上の能力が設定されていてもよい。
上記実施形態においては、ガスバーナ２０が、４つの第１噴出口２１を有するバーナ１、２つの第２噴出口２２を有するバーナ２、９つの第３噴出口２３を有するバーナ３を備える構成を示したが、これに限定されるものではなく、その他の個数の噴出口及びバーナを備えるガスバーナを備える構成において、本発明を採用してもよい。

上記実施形態においては、制御ユニット１１０，２１０が、算出フレーム電流値Ｉ_ｆと実測フレーム電流値に基づいて、ガスバーナ２０に供給されるガス量を制御する手法を示したが、これに限定されるものではなく、ガスバーナ２０に供給される空気量を制御する手法を採用してもよい。この場合、記憶部１２０には、供給される空気量と算出フレーム電流値の関係を示す特性情報を格納してもよい。
上記実施形態においては、制御ユニット１１０，２１０が、算出フレーム電流値Ｉｆから実測フレーム電流値が逸脱しているとき、実測フレーム電流値を算出フレーム電流値Ｉ_ｆに一致させる手法を示したが、これに限定されるものではなく、偏差量に基づいて他のパラメータを調整することで結果的にガス量及び／又は空気量を減少又は増加させるように制御する手法を採用してもよい。

上記実施形態においては、空気量調整弁として、バタフライ弁６１及び駆動源６２（ステッピングモータ）を含む空気量調整弁６０を示したが、これに限定されるものではなく、空気の流れる通路を開閉して空気量を調整できるものであれば、その他の形態をなす空気量調整弁を採用してもよい。
また、空気量調整弁６０の駆動源６２として、ステッピングモータを示したが、開度センサを備えたＤＣモータ等を駆動源として採用してもよい。
上記実施形態においては、ファン７０のモータ７２として、ＡＣモータを採用する構成を示したが、これに限定されるものではなく、ＤＣモータを駆動源とするファンを採用してもよい。

上記実施形態においては、ガス燃焼装置として、熱交換器８０を含むガス給湯器を示したが、これに限定されるものではなく、燃料ガスの燃焼により生じる熱量を利用するものであれば、暖房用のガス燃焼装置、その他の形態をなすガス燃焼装置であってもよい。

上記実施形態においては、燃料ガスと空気が別々に供給されるガス燃焼装置において、本発明を採用した形態を示したが、これに限定されるものではなく、燃料ガスと空気が予め混合されてガスバーナに供給されるガス燃焼装置において、本発明を適用することもできる。

以上述べたように、本発明のガス燃焼装置は、構造の簡素化、低コスト化等を達成しつつ、燃焼状態を把握して良好な燃焼状態を維持することができ、又、供給されるべき空気量の応答性が向上し、所望される出力火力を得ることができるため、上述のような常温水を加熱して温水を提供するガス給湯器として適用できるのは勿論のこと、風呂給湯器、その他の流体を加熱する加熱機器においても有用である。

２０ ガスバーナ
２５ フレームロッド
３０ ガス供給配管
４０ ガス量調整弁
５１，５２，５３ ガス切替弁
６０ 空気量調整弁（空気量調整ユニット）
６１ バタフライ弁
６２ 駆動源（ステッピングモータ）
７０ ファン（空気量調整ユニット）
７２ モータ（ＡＣモータ）
８０ 熱交換器
１００ 給湯配管
ｎ 燃焼炎数
Ｎ 全燃焼炎数
Ｈ ガス単位発熱量
ｍ ガス必要空気率
Ｑ_ｇ ガス量
Ｑ_ａ 空気量
Ｉ_ｆ 算出フレーム電流値
Ｉ_ａ 実測フレーム電流値
ｋ_１ フレーム電流に寄与する炎数に比例する定数
ｋ_２ フレームロッドの印加電圧及び抵抗値に寄与する定数
１１０ 制御ユニット
１１３ 出力火力算出部
１１４ 能力切替部
１１５ 目標開度算出部
１１６ 開度制御部
１２０ 記憶部
１２１ 補正量算出部
２１０ 制御ユニット
２１１ 目標回転数算出部
２１２ 回転制御部

Claims (14)

1. 出力火力に応じて燃料ガスを空気と混合して燃焼させるガスバーナと、
   前記ガスバーナの炎に曝されてフレーム電流を生じるフレームロッドと、
   燃焼を制御する制御ユニットと、を備え、
   前記制御ユニットは、
   前記ガスバーナの燃焼炎数をｎ及び全燃焼炎数をＮ、前記燃料ガスのガス単位発熱量をＨ及びガス必要空気率をｍ、ガス量をＱ_ｇ、空気量をＱ_ａ、前記フレーム電流に寄与する炎数に比例する定数をｋ_１、前記フレームロッドの印加電圧及び抵抗値に寄与する定数をｋ_２とするとき、下記の燃焼特性式、
   Ｉ_ｆ＝［ｋ_１ｌｎ（ＨＱ_ｇ／ｎ）＋ｋ_２］ｅｘｐ［－（ｎＱ_ａ／ＮｍＱ_ｇ－１）^２］
   により算出される算出フレーム電流値Ｉ_ｆと、前記フレームロッドの実測フレーム電流値とに基づいて、前記ガスバーナに供給されるガス量及び／又は空気量を制御する、
   ことを特徴とするガス燃焼装置。
2. 前記制御ユニットは、前記実測フレーム電流値が前記算出フレーム電流値から逸脱しているとき、前記実測フレーム電流値を前記算出フレーム電流値に一致させるべく、ガス量及び／又は空気量を減少又は増加させるように制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のガス燃焼装置。
3. 前記ガスバーナは、前記出力火力の大きさに対応して供給されるガス量が異なる複数の能力を発生する多段切替式ガスバーナであり、
   前記制御ユニットは、前記複数の能力に対応して前記燃焼特性式に基づき算出された特性情報を記憶する記憶部を含む、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガス燃焼装置。
4. 前記記憶部に記憶された特性情報は、前記燃料ガスのガス量と前記算出フレーム電流値の関係を示す特性情報を含む、
   ことを特徴とする請求項３に記載のガス燃焼装置。
5. 前記ガスバーナに対する前記燃料ガスのガス量を調整するガス量調整弁と、
   前記燃料ガスに混合させる空気量を調整する空気量調整ユニットと、を備え、
   前記制御ユニットは、前記ガス量調整弁及び前記空気量調整ユニットを制御する、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のガス燃焼装置。
6. 前記制御ユニットは、前記出力火力を算出する出力火力算出部と、前記出力火力算出部の出力火力情報に基づいて必要な能力に切り替える判定を行う能力切替部と、前記実測フレーム電流値を前記算出フレーム電流値と比較してその偏差に基づく補正量を算出する補正量算出部を含み、前記出力火力情報、前記能力切替部の能力番号情報、及び前記補正量算出部の補正量情報に基づいて、前記ガス量調整弁を制御する、
   ことを特徴とする請求項５に記載のガス燃焼装置。
7. 前記制御ユニットは、前記出力火力情報及び前記能力番号情報に基づいて、前記空気量調整ユニットを制御する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のガス燃焼装置。
8. 前記空気量調整ユニットは、前記ガスバーナに向かう空気の流れを発生させるべく一定回転数で回転駆動されるファンと、前記ガスバーナに供給する空気量を調整する空気量調整弁を含み、
   前記制御ユニットは、前記出力火力情報と前記能力切替部の能力番号情報に基づいて前記空気量調整弁の目標開度を算出する目標開度算出部と、前記目標開度算出部の目標開度情報に基づいて前記空気量調整弁の開度を制御する開度制御部と、を含む、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載のガス燃焼装置。
9. 前記制御ユニットは、前記複数の能力ごとに設定された一定の回転数で前記ファンを回転駆動する、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載のガス燃焼装置。
10. 前記空気量調整ユニットは、前記ガスバーナに向かう空気の流れを発生させるべく一定回転数で回転駆動されるファンと、前記ガスバーナに供給する空気量を調整する空気量調整弁を含み、
    前記制御ユニットは、前記出力火力情報と前記能力切替部の能力番号情報に基づいて前記空気量調整弁の目標開度を算出する目標開度算出部と、前記目標開度算出部の目標開度情報に基づいて前記空気量調整弁の開度を制御する開度制御部と、前記出力火力情報と前記能力番号情報に基づいて前記ファンの目標回転数を算出する目標回転数算出部と、前記目標回転数算出部の目標回転数情報に基づいて前記ファンを一定の回転数にて回転駆動する回転制御部と、を含む、
    ことを特徴とする請求項９に記載のガス燃焼装置。
11. 前記空気量調整弁は、駆動源と、前記駆動源により開閉駆動されるバタフライ弁を含む、
    ことを特徴とする請求項８又は１０記載のガス燃焼装置。
12. 前記駆動源は、ステッピングモータである、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のガス燃焼装置。
13. 前記ファンは、回転駆動力を生じるモータを含み、
    前記モータは、ＡＣモータである、
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のガス燃焼装置。
14. 前記ガスバーナに隣接して配置された熱交換器を含む、
    ことを特徴とする請求項１ないし１３いずれか一つに記載のガス燃焼装置。
    
    

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