JP3281237B2 - 燃焼装置のファンモータ制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス給湯機のよう
な燃焼装置のバーナに空気を供給すべく駆動されるファ
ンモータの制御方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、２段式バーナを備えるガス給湯機
において、燃焼量の号数（燃焼量の大きさを示す）に応
じて２個のバーナを駆動する燃焼制御と、一方のバーナ
のみを駆動する燃焼制御とを選択的に行うガス給湯機が
知られている。このガス給湯機は、ファンモータの目標
回転数を決めるための操作線を、２個のバーナを駆動す
るとき、一方のバーナのみを駆動するときの２本備えて
いる。そして、燃焼量に応じていずれか一方の操作線を
選択し、この操作線と実燃焼量とにより決まる目標回転
数でファンモータが回転するよう、ファンモータの操作
量を制御する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ファン
モータの操作量制御に際しては、ファンモータの実回転
数とファンモータの目標回転数とが一致するよう、ＰＩ
Ｄ（比例・積分・微分）動作が実行される。このＰＩＤ
動作においては、ファンモータ回転数の現在のフィード
バック積分項とその初期学習値との間の偏差が演算され
る。そして、その偏差が、所定の基準値（＝軽度な異常
状態を示す閾値）を超えたとき、熱交換器のフィンに燃
焼が継続可能な程度の軽度な煤詰りが生じたものと判定
され、その偏差により上述した操作線が補正される。

【０００４】しかし、２個のバーナを駆動して一方のバ
ーナのみを駆動して得られるのと同一の燃焼量（例え
ば、燃焼量の号数が１０号）を得ているときには、２個
のバーナを駆動するときの操作線が補正の対象になり、
２個のバーナの駆動状態はそのまま継続される。そのた
め、同一燃焼量であっても、一方のバーナのみを駆動し
ているときよりバーナからの熱を有効に受ける熱交換器
のフィン面積が大きくなり、熱効率が上昇する（つま
り、排気温度が低くなる）。よって、熱交換器のフィン
が結露しやすくなって煤詰りが発生しやすくなるので、
熱交換器の寿命が短くなってしまうという問題点があっ
た。

【０００５】従って本発明の目的は、複数のバーナを備
えた燃焼装置において、複数のバーナが燃焼中に、ファ
ンの実回転数と目標回転数との間の偏差が軽度な異常状
態を示す閾値を超えたとき、バーナの燃焼個数を減らす
ことにより熱交換器の寿命が短くなるのを防止すること
が可能な燃焼装置のファンモータの制御方式を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のバーナ
と、バーナの燃焼個数に対応して設定される、ファンモ
ータの目標回転数を決めるための複数の操作線とを備
え、操作線中から選択した操作線と実燃焼量とにより決
まる目標回転数でファンモータが回転するよう、ファン
モータの操作量を制御する制御方式において、ファンモ
ータの実回転数と、操作線中からバーナの燃焼個数に対
応して選択された操作線により決まる目標回転数とを比
較し、この比較結果に基づきファンモータの操作量を補
正する操作量補正手段と、比較結果の少なくとも一部に
関し、その初期学習値とその現在値との偏差を求める偏
差演算手段と、偏差が所定の基準値を超えない場合は、
選択された操作線を偏差により修正し、偏差が基準値を
超えた場合は、選択された操作線よりもバーナの燃焼個
数の少ない方の操作線を選択して、その操作線を偏差に
より修正する操作線修正手段とを有することを特徴とす
る。

【０００７】本発明の好適な実施形態では、操作量補正
手段は、少なくとも積分演算を行って操作量の補正値を
求める。なお、比較結果の少なくとも一部とは、積分演
算値のことである。

【０００８】本発明によれば、ファンモータの実回転数
と目標回転数との比較結果の少なくとも一部に関し、そ
の初期学習値とその現在値との偏差が、所定の基準値を
超えない場合は、選択された操作線を偏差により修正
し、偏差が基準値を超えた場合は、選択された操作線よ
りもバーナの燃焼個数の少ない方の操作線を選択して、
その操作線を偏差により修正することとしたので、例え
ば、２段式のバーナにおいて、燃焼量の号数が同じ１０
号であったとしても、双方のバーナを燃焼させるよりも
一方のバーナのみを燃焼させる方が、バーナからの熱を
有効に受ける熱交換器のフィン面積が小さくなり熱効率
が低下する（つまり、排気温度が高くなる）。そのた
め、熱交換器のフィンが結露しにくくなり煤詰りが発生
しにくくなるので、熱交換器の寿命が短くなるのを防止
できる。

【０００９】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面によ
り詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明をガス給湯機に適用したフ
ァンモータ制御方式の一実施形態を示したブロック図で
ある。

【００１１】上記ガス給湯機は、図示のように、バーナ
１７、バーナ１７に接続される給ガス管１９、給ガス管
１９に設けられるガス供給量調節用の比例弁２１及びガ
ス燃料の供給を開始／停止するためのガス電磁弁（開閉
弁）２３を備える。上記ガス給湯機は、また、バーナ１
７に対し必要な空気を送り込むための吸気ファン２５、
ファンモータ２７、ファンモータ２７の回転数Ｎを検出
するための回転数センサ２９をも備える。上記ガス給湯
機は、また、バーナ１７に対向して配置される熱交換器
７、その上流側に連通する給水管１、その下流側に連通
する給湯管９、給水管１に設けられる、入水温度Ｔｃを
測る入水温度センサ３及び給水流量Ｑを測る流量センサ
５、給湯管９に設けられる、給湯温度Ｔｈを測る給湯温
度センサ１５をも備える。

【００１２】上記ガス給湯機は、更に、給湯管９に設け
られる、給湯流量を調節するための水量制御弁１１、水
量制御弁駆動モータ１３、各センサ３、５、１５、２９
からの検出信号（Ｔｃ、Ｑ、Ｔｈ、Ｎ）に基づき、モー
タ１３、ガス比例弁２１、ガス電磁弁２３、ファンモー
タ２７等の制御を行うコントローラ３０をも備える。

【００１３】コントローラ３０は、上記各部の制御を行
うために、図２に示すような機能要素を備える。

【００１４】図２において、状態監視部３１は、ＰＩＤ
動作によりファン２５の回転数制御を行うものである。
状態監視部３１は後述する（２）式中に示すファン回転
数のフィードバック積分項（以下、「積分項」と略記す
る）Ｎｉを監視し、その低下の状況から熱交換器７のフ
ィン等に煤詰りが生じたか否かを把握すると共に、煤詰
りの度合をも把握する。

【００１５】燃焼量制限部３３は、状態監視部３１にお
いて求められた積分項Ｎｉに応じてバーナ１７の燃焼量
を所定値以下に制限すべく、ガス比例弁制御部３７に通
知する。

【００１６】ガス比例弁制御部３７は、燃焼量制限部３
３からの通知に基づき、ガス比例弁２１の開度を調節す
る。

【００１７】水量制限部３５も、上記積分項Ｎｉに応じ
て給湯流量を所定値以下に制限すべく、水量制御弁制御
部３９に通知する。目標給湯流量は、下記の（１）式に
より求められる。

【００１８】 目標給湯流量＝ＦMAX／（Ｔｓ−Ｔｃ）…（１） ここで、ＦMAXは燃焼量の最大値（これは、上記積分項
Ｎｉに応じて制限される）、Ｔｓは給湯設定温度、Ｔｃ
は給水温度である。水量制御弁制御部３９は、水量制限
部３５からの通知に基づき、水量制御弁１１の開度を調
節すべく水量制御弁駆動モータ１３を制御する。

【００１９】次に、状態監視部３１が積分項Ｎｉを監視
することにより煤詰りが生じたか否かを把握することが
可能な理由について、図３〜図５を参照しながら説明す
る。

【００２０】まず、操作部（図示しない）からコントロ
ーラ３０に対する指令により設定される回転数（指令回
転数）をＮｓとすれば、Ｎｓは下記の（２）式により表
せる。

【００２１】 Ｎｓ＝Ｎｆ＋Ｎｐ＋Ｎｉ＋Ｎｄ…………（２） ここで、Ｎｆは目標回転数、Ｎｐはフィードバック比例
項（比例項）、Ｎｄはフィードバック微分項（微分項）
である。

【００２２】また、比例項Ｎｐは、下記の（３）式で、
積分項Ｎｉは、下記の（４）式で、更に、微分項Ｎｄ
は、下記の（５）式で、夫々表せる。

【００２３】Ｎｐ＝ｆ（Ｎｆ−Ｎｒ）…………（３） Ｎｉ＝Σｆ（Ｎｆ−Ｎｒ）………（４） Ｎｄ＝ｆ（Ｎｒ´−Ｎｒ）………（５） ここで、Ｎｒは実回転数、Ｎｒ´は前回実回転数であ
る。

【００２４】次に、ファン２５の目標回転数（Ｎｆ）rp
mは、図３に示すような燃焼量（号数）―目標回転数
（Ｎｆ）rpm特性（即ち、ファン２５の操作線）によ
り、燃焼量に応じて決まる。また、ファン２５を駆動す
るための指令電圧Ｖは、図４に示すような指令電圧Ｖ―
設定回転数（Ｎｓ）rpm特性により、操作部によるファ
ン２５の設定回転数Ｎｓに応じて決まる。

【００２５】しかし、熱交換器７のフィンが煤詰り等に
より閉塞した場合には、風量減少（トルク低下）が生
じ、それにより指令電圧Ｖが同一でもファン２５の実回
転数Ｎｒは設定回転数Ｎｓよりも上昇してしまう。つま
り、ファン２５の指令電圧Ｖ―実回転数（Ｎｒ）rpm特
性は、図５の実線で示した特性曲線から同図の破線で示
した特性曲線に移行する。

【００２６】そのため、この場合には、目標回転数（Ｎ
ｆ）＝実回転数（Ｎｒ）になるよう、即ち、Ｎｆ−Ｎｒ
＝０になるよう、フィードバックが働くこととなり、そ
の結果として設定回転数Ｎｓの値は低下する。

【００２７】ここで、フィン閉塞等によって生じた定常
偏差（即ち、Ｎｆ−Ｎｒ）は、この値の低下に応じて値
が低下する積分項Ｎｉにより補正される。そのため、積
分項Ｎｉの低下の度合を見れば、煤詰りの有無、及び煤
詰りの度合の軽重を把握することができる。

【００２８】次に、上記構成の制御動作を、図６のフロ
ーチャートを参照しながら説明する。

【００２９】まず、バーナ１７が燃焼中であることを確
認すると（ステップＳ１）、累積燃焼時間が１０時間に
達する毎に煤詰り検出とそれに関連する一連の制御を行
うべく、１０時間に達したか否かのチェックを行う（ス
テップＳ２）。この結果、１０時間を超えたと判断する
と、バーナ１７の燃焼を停止させるための消火条件が成
立したか否かをチェックし（ステップＳ３）、成立した
と判断すると消火を行う（ステップＳ４）。そして、煤
詰り等の異常の有無を判断するために、ファン回転数
を、燃焼時のそれ（例えば、１５００rpm）より高い値
の所定回転数（例えば、３５００rpm）に設定して、ポ
ストパージを行う（ステップＳ５）。

【００３０】このポストパージ中に、バーナ１７を燃焼
させるための着火条件が不成立と判断すると（ステップ
Ｓ６）、上記（４）式から求まる積分項Ｎｉが、例えば
±３５rpm以内で、且つ、２０秒以上連続したか否かを
チェックすることにより、積分項Ｎｉが安定しているか
否かを判断する（ステップＳ７）。そして、安定してい
ると判断すると、現在の積分項Ｎｉと積分項Ｎｉの初期
学習値（コントローラ３０内のメモリに記憶されてい
る）との間の偏差を演算し（ステップＳ８）、コントロ
ーラ３０内の、累積燃焼時間を計数するためのカウンタ
（図示しない）をリセットする（ステップＳ９）。

【００３１】次に、ファン停止命令を出力した後（ステ
ップＳ１０）、警告モードが設定されているか否かを判
断し（ステップＳ１１）、設定されていないと判断した
とき、ステップＳ８で求めた偏差が、図７に示す警告値
（−２５０rpm）を下廻ったか否かを判断する（ステッ
プＳ１２）。そして、下廻っていないと判断すると、上
記偏差と、図７に示すファン２５の目標回転数補正量―
フィードバック積分値特性とに基づき、燃焼制御に際し
てのファン目標回転数の補正量を決定し、この補正量に
より図３に示したファン２５の操作線を補正する（ステ
ップＳ１３）。

【００３２】一方、上記偏差が警告値を下廻っていると
判断したときは（ステップＳ１２）、ファン目標回転数
の補正量を、その最大値に決定して、ファン２５の操作
線（図３参照）を補正する（ステップＳ１４）。偏差が
警告値である−２５０rpmを下廻った領域では、図７に
示すようにファン目標回転数の補正量は一定となるため
である。その後、警告モードを設定し（ステップＳ１
５）、操作部（図示しない）等に設けられた表示器（図
示しない）に、警告モードが設定されている旨を表示す
る。そして、バーナ１７の燃焼量の大きさを、例えば１
０号に制限すべく、ガス比例弁２１及び水量制御弁１１
の開度を夫々調節する（ステップＳ１６）。

【００３３】ステップＳ１０でファン停止命令を出力し
た後、警告モードが設定されていると判断したときは
（ステップＳ１１）、ステップＳ８で求めた偏差が、図
７の異常値（−３５０rpm）を下廻ったか否かを判断す
る（ステップＳ１７）。そして、下廻っていると判断す
ると、表示器（図示しない）に、異常表示を行わせると
共に、ガス給湯機各部の動作を強制的に停止させ、駆動
不能なロックアウト状態にする（ステップＳ１８）。

【００３４】一方、上記偏差が警告値を下廻っていない
と判断したときは（ステップＳ１７）、警告モードで１
００時間、燃焼が行われたか否かを判断する（ステップ
Ｓ１９）。そして、１００時間に達していないときは、
ステップＳ１４におけると同様にファン目標回転数の補
正量をその最大値に決定して、ファン２５の操作線（図
３参照）を補正し（ステップＳ２０）、１００時間に達
したときはステップＳ１８に移行する。

【００３５】ステップＳ７において、積分項が安定して
いないときは、安定するまでステップＳ８から先の処理
動作を行わない。そして、積分項が安定しないまま所定
のポストパージ時間が経過したときは（ステップＳ２
１）、上記累積燃焼時間計数用のカウンタ（図示しな
い）をリセットし（ステップＳ２２）、ファン停止命令
を出力する（ステップＳ２３）。

【００３６】なお、ステップＳ１で、バーナ１７が燃焼
中でないと判断したとき、ステップＳ２で、累積燃焼時
間が１０時間に達していないと判断したとき、ステップ
Ｓ３で、消火条件が不成立と判断したときは、いずれも
ステップＳ８以降の制御は行わない。ステップＳ６で、
着火条件が成立していると判断したときも同様である。

【００３７】以上説明したように、本発明の一実施形態
によれば、ファン回転数検出値Ｎの積分項Ｎｉの現在値
とその初期学習値との間の偏差と、予め設定されている
警告値又は異常値との比較結果に基づき、煤詰りの有無
及び煤詰りの度合の把握が可能である。これと共に上記
煤詰りの度合に応じて所定の処理も行われる。よって、
従来装置のように、煤詰りの有無や煤詰りの度合を把握
するために、回転数センサに加えてファンモータ２７の
駆動電流を検出する電流検出回路や駆動電圧を検出する
駆動電圧検出回路が不要である。

【００３８】図８は、上記実施形態の第１変形例に係る
ファンの目標回転数補正量、ファン回転数積分値、最大
燃焼量の関係を示す図である。

【００３９】本変形例では、図６に示したフローチャー
トを用いて以下のような制御が行われる。

【００４０】即ち、燃焼量の号数が２０号のとき、警告
モードが設定されておらず（ステップＳ１１）、ステッ
プＳ８で演算した偏差（現在の積分項とその初期学習値
との間の偏差）が、所定の警告値（−２５０rpm）を下
廻っていない場合には（ステップＳ１２）、上記偏差と
図８に示すファン２５の目標回転数補正量―フィードバ
ック積分値特性とに基づき、煤詰り等の異常の有無を判
断するためのファン目標回転数の補正量を決定し、図３
に示したファン２５の操作線を補正する。この場合は、
燃焼量の号数は２０号のまま変更されない（ステップＳ
１３）。

【００４１】上記とは逆に、偏差が警告値を下廻った場
合には（ステップＳ１２）、偏差の値の如何に拘らず、
目標回転数補正量は、その最大値（５００rpm）で一定
となるために、その最大値である５００rpmを用いて目
標回転数を補正する（ステップＳ１４）。その後、警告
モードを設定し（ステップＳ１５）、上記表示器に、警
告モードを設定した旨を表示する。

【００４２】そして、偏差が−２５０rpm〜−３５０rpm
の領域にあるときは、偏差に応じて燃焼量の号数を２０
号から低下させることにより空燃比を適正に保持すべ
く、ガス比例弁２１及び水量制御弁１１の開度を夫々調
節するが、偏差が−３５０rpm以下になると号数は１０
号のままで変更しない（ステップＳ１６）。ステップＳ
１６において、このような制御を行う理由は、ファン回
転数には駆動電源の能力、ファン自身の構造や耐久性等
の面から上限があるためであり、偏差が−２５０rpmか
ら更に減少するのに追従してファン回転数を上昇させる
ことはできない。そこで、本変形例では、偏差が−２５
０rpm〜−３５０rpmの領域にあるときは、偏差に応じて
燃焼量の号数を低下させる制御を行うこととした。

【００４３】なお、警告モードが設定され（ステップＳ
１１）、偏差が異常値（−４００rpm：号数低下によ
り、低く設定）を下廻っておらず（ステップＳ１７）、
且つ、警告モードでの燃焼時間が１００時間に達してな
いと判断したとき（ステップＳ１９）の制御動作（ステ
ップＳ２０）も、ステップＳ１６におけると同様であ
る。

【００４４】また、偏差が異常値を下廻ったか（ステッ
プＳ１７）、或いは、警告モードでの燃焼時間が１００
時間に達したときは（ステップＳ１９）、表示器（図示
しない）に、異常表示を行わせると共に、ガス給湯機各
部の動作を強制的に停止させ、ロックアウト状態にする
（ステップＳ１８）。

【００４５】本変形例によれば、偏差が−２５０rpmを
下廻って警告モードが設定された直後から暫くの間は、
空燃比を適正に保持するために燃焼量の号数を２０号か
ら低下させる制御を行うこととしたので、煤詰りの度合
が小さい場合には上記一実施形態におけるよりも良好に
正常燃焼状態を維持することができる。

【００４６】図９は、上記実施形態の第２変形例に係る
ファンの目標回転数Ｎｆ（rpm）―燃焼量（号数）特性
を示す図である。

【００４７】本変形例では、図６に示したフローチャー
トを用いて以下のような制御が行われる。

【００４８】ステップＳ１〜Ｓ１１で示した処理が行わ
れた後、ステップＳ８で演算した偏差が、警告値（−２
５０rpm）を下廻っていないときには（ステップＳ１
２）、上記偏差及び図７に示した特性に基づき、各燃焼
量に対応したファン２５の目標回転数Ｎｆが補正され
る。

【００４９】例えば、偏差が−５０rpmであるとすれ
ば、２０号の燃焼量の目標回転数Ｎｆに対する補正量
は、図７より１００rpmとなり、２号の燃焼量の目標回
転数Ｎｆに対する補正量は、その２分の１の５０rpmと
なる。これは、２０号のときの目標回転数Ｎｆが、３０
００rpmに、２号のときの目標回転数Ｎｆが、２０号の
ときのそれの２分の１である１５００rpmに夫々設定さ
れているためである。次に、偏差が−１００rpmである
とすれば、２０号の燃焼量の目標回転数Ｎｆに対する補
正量は、２００rpmとなり、２号の燃焼量の目標回転数
Ｎｆに対する補正量は、その２分の１の１００rpmとな
る。更に、偏差が−２００rpmであるとすれば、２０号
の燃焼量の目標回転数Ｎｆに対する補正量は、図７より
４００rpmとなり、２号の燃焼量の目標回転数Ｎｆに対
する補正量は、その２分の１の２００rpmとなる。この
ようにして、偏差が警告値（−２５０rpm）を下廻って
いないときには、目標回転数Ｎｆは図７の特性に基づ
き、ステップＳ８で算出された偏差毎に補正される。

【００５０】一方、ステップＳ８で演算した偏差が、警
告値を下廻ったときは（ステップＳ１２）、上記偏差の
値の如何（−２５０rpm〜−３５０rpm）に拘らず、回転
数補正量は、その最大値（５００rpm）で一定となる。
そのため、図９に示すように、２０号の燃焼量の目標回
転数Ｎｆに対する補正量は、５００rpmとなり、２号の
燃焼量の目標回転数Ｎｆに対する補正量は、その２分の
１の２５０rpmとなる（ステップＳ１４）。このように
して、目標回転数―燃焼量特性（即ち、ファン２５の操
作線）は、図９の実線で示した特性直線から同図の破線
で示した特性直線に補正される。

【００５１】なお、本変形例においても、ステップＳ１
１で警告モード設定と判断したことによるステップＳ２
０での処理は、ステップＳ１６におけると同様である。
また、警告モード設定と判断した後にステップＳ１７で
偏差が異常値を下廻っていないと判断したとき、或い
は、ステップＳ１９で１００時間に達していないと判断
したときは、ステップＳ１８で示した処理が行われる。

【００５２】図１０は、本発明をガス給湯機に適用した
ファンモータ制御方式の他の実施形態を示したブロック
図である。

【００５３】本実施形態に係るガス給湯機では、バーナ
１７に加えてバーナ１８を設け、ガス比例弁２１の下流
側で給ガス管１９から分岐してバーナ１７、１８に夫々
連通する給ガス分岐管２０、２２に、上記バーナの双方
又はいずれか一方を燃焼させるための切替弁２４、２６
を設けた点において図１のガス給湯機と相違する。本実
施形態では、図１１に示すように、１０号近傍（例え
ば、８号又は９号）〜２０号の燃焼を行うに際してはバ
ーナ１７、１８の双方が燃焼するように、また、２号〜
１０号の燃焼を行うに際してはバーナ１７のみが燃焼す
るように、切替弁２４、２６の切替えが行われる。な
お、その他の構成については、図１のガス給湯機と同様
であるので、それらの詳細な説明は省略する。

【００５４】上記構成のガス給湯機においても、図６の
フローチャートで示したのと同様な制御動作が行われ
る。

【００５５】本実施形態における制御動作は、上記第２
変形例における制御動作と基本的に同じである。即ち、
ステップＳ１２で偏差が、警告値（−２５０rpm）を下
廻っていないと判断したときは、上記偏差及び図７に示
した特性に基づき、各燃焼量に対応したファン２５の目
標回転数Ｎｆが補正される。

【００５６】ここで、２０号〜１０号の号数の燃焼量に
対する回転数補正は、バーナ１７、１８の双方が燃焼状
態にあるときの目標回転数―燃焼量特性直線（ファン
２５の操作線）を用いて行われる。また、２号〜１０号
の号数の燃焼量に対する回転数補正は、偏差が、警告値
を下廻ったときにバーナ１７のみが燃焼状態にあるとき
の目標回転数―燃焼量特性直線（ファン２５の操作線）
を用いて行われる。

【００５７】例えば、偏差が−５０rpmであるとすれ
ば、２０号の燃焼量の目標回転数Ｎｆに対する補正量
は、図７及び図１１より１００rpmとなり、１０号の燃
焼量の目標回転数Ｎｆに対する補正量は、その２分の１
の５０rpmとなる。これは、バーナ１７、１８の双方が
燃焼状態にあるときの２０号の目標回転数Ｎｆが、３０
００rpmに、１０号の目標回転数Ｎｆが、その２分の１
の１５００rpmに夫々設定されているためである。偏差
が−１００rpmのとき（２０号の目標回転数Ｎｆの補正
量は、２００rpm、１０号の目標回転数Ｎｆの補正量
は、その２分の１の１００rpm）、偏差が−２００rpmの
とき（２０号の目標回転数Ｎｆの補正量は、４００rp
m、１０号の目標回転数Ｎｆの補正量は、その２分の１
の２００rpm）も上記と同様である。このようにして、
偏差が警告値を下廻っていないときには、バーナ１７、
１８の双方が燃焼状態にあることを示す特性直線を用
いて各号数に対応する目標回転数Ｎｆの補正が行われ
る。

【００５８】一方、ステップＳ８で演算した偏差が、警
告値を下廻ったときは（ステップＳ１２）、切替弁２
４、２６の切替制御によりバーナ１７のみを燃焼状態と
し、特性直線を用いて各号数に対応する目標回転数Ｎ
ｆの補正が行われる。即ち、偏差が−２５０rpmになる
と、回転数補正量は、その最大値（５００rpm）で一定
となるから、１０号の燃焼量に対する回転数補正量は、
その２分の１の２５０rpmとなる。以下、号数が低下す
ることにより各号数に対応する目標回転数（例えば、バ
ーナ１７のみが燃焼状態にあるときの１０号の目標回転
数Ｎｆは、３０００rpmに、２号の目標回転数Ｎｆは、
１５００rpmに夫々設定されている）のに応じて回転数
補正量も２５０rpmより小さな値となる（ステップＳ１
４）。このようにして、目標回転数―燃焼量特性（ファ
ン２５の操作線）は、図１１の実線、で夫々示した
特性直線から同図の破線´、´で夫々示した特性直
線に補正される。

【００５９】なお、本実施形態においても、ステップＳ
２０における処理は、ステップＳ１６におけると同様で
あり、また、ステップＳ１７で偏差が異常値を下廻っっ
ていないと判断したとき、或いは、ステップＳ１９で１
００時間に達していないと判断したときは、ステップＳ
１８で示した処理が行われる。

【００６０】本実施形態によれば、ステップＳ８で求め
た偏差が、警告値（−２５０rpm）を下廻ったとき、バ
ーナ１７のみで燃焼を継続することとしたので、燃焼量
の号数が同じ１０号（或いはその近傍の号数である８号
又は９号）であったとしても、バーナからの熱を有効に
受ける熱交換器７のフィン面積が小さくなり熱効率が低
下する（つまり、排気温度が高くなる）。そのため、熱
交換器７のフィンが結露しにくくなり煤詰りが発生しに
くくなるので、熱交換器７の寿命が短くなるのを防止で
きる。

【００６１】以上説明した内容は、あくまで本発明の各
実施形態やそれらの変形例に関するものであって、本発
明が上記内容のみに限定されることを意味するものでな
いのは勿論である。例えば、前記実施形態では、コント
ローラ３０に機能要素として燃焼量制限部３３を設けた
が、水量制限部３５において（１）式により目標給湯流
量を算出するための（１）式にあるＦMAXがフィードバ
ック積分項：Ｎｉに応じて制限される。よって、これに
より水量制限が行われれば自ずと燃焼量も制限されるの
で、燃焼量制限部３３を設けなくともよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のバーナを備えた燃焼装置において、複数のバーナ
が燃焼中に、ファンの実回転数と目標回転数との間の偏
差が軽度な異常状態を示す閾値を超えたとき、バーナの
燃焼個数を減らすことにより熱交換器の寿命が短くなる
のを防止することが可能な燃焼装置のファンモータの制
御方式を提供するができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の燃焼装置の全体構成を示
すブロック図。

【図２】図１のコントローラの機能構成を示すブロック
図。

【図３】ファンの燃焼量―目標回転数特性を示す図。

【図４】ファンの指令電圧―設定回転数特性を示す図。

【図５】ファンの指令電圧―実回転数特性を示す図。

【図６】図２のコントローラの制御動作のフローチャー
ト。

【図７】ファンの最大回転数の補正量―フィードバック
積分値特性を示す図。

【図８】一実施形態の第１変形例のファンの最大回転数
の補正量、ファン回転数のフィードバック積分値、燃焼
量の関係を示す図。

【図９】一実施形態の第２変形例のファンの目標回転数
―燃焼量特性を示す図。

【図１０】本発明の他の実施形態の燃焼装置の全体構成
を示すブロック図。

【図１１】他の実施形態のファンの目標回転数―燃焼量
特性を示す図。

【符号の説明】

３ 給水サーミスタ ５ 水量センサ １１ 水量制御弁 １５ 給湯サーミスタ ２１ ガス比例弁 ２３ ガス電磁弁 ２７ ファンモータ ２９ 回転数センサ ３０ コントローラ ３１ 状態監視部 ３３ 燃焼量制限部 ３５ 水量制限部 ３７ ガス比例弁制御部 ３９ 水量制御弁制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 信哉 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプロ株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−225718（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−225907（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−217709（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−98120（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 3/08 F23N 5/18 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のバーナと、前記バーナの燃焼個数
   に対応して設定される、ファンモータの目標回転数を決
   めるための複数の操作線とを備え、前記操作線中から選
   択した操作線と実燃焼量とにより決まる目標回転数でフ
   ァンモータが回転するよう、ファンモータの操作量を制
   御する制御方式において、 前記ファンモータの実回転数と、前記操作線中から前記
   バーナの燃焼個数に対応して選択された操作線により決
   まる目標回転数とを比較し、この比較結果に基づき前記
   ファンモータの操作量を補正する操作量補正手段と、 前記比較結果の少なくとも一部に関し、その初期学習値
   とその現在値との偏差を求める偏差演算手段と、 前記偏差が所定の基準値を超えない場合は、前記選択さ
   れた操作線を前記偏差により修正し、前記偏差が前記基
   準値を超えた場合は、前記選択された操作線よりも前記
   バーナの燃焼個数の少ない方の操作線を選択して、その
   操作線を前記偏差により修正する操作線修正手段と、 を有することを特徴とする燃焼装置のファンモータ制御
   方式。
2. 【請求項２】 請求項１記載の燃焼装置のファンモータ
   制御方式において、 前記操作量補正手段は、少なくとも積分演算を行って操
   作量の補正値を求め、 前記少なくとも一部とは、積分演算値であることを特徴
   とする燃焼装置のファンモータ制御方式。