JP3300148B2 - 燃焼装置およびその燃焼制御特性データの更新方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器等の燃焼装置
と、その燃焼装置を運転制御するための燃焼制御特性デ
ータの更新方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図10には、燃焼装置として一般的な給湯
器のシステム構成が示されている。同図において、熱交
換器２の入口側には被加熱流体である水の給水管３が接
続されており、この給水管３には入水温を検出する入温
度検出手段としての入水サーミスタ10と、入水量を検出
する流量検出手段の流量センサ９とが設けられている。
熱交換器２の出口側には給湯管４が接続され、この給湯
管４の出口側には給湯栓１が設けられている。さらに、
給湯管４にはギヤモータによって開弁量が制御される流
量制御手段としての水量制御弁16と、出湯温を検出する
出温度検出手段としての出湯サーミスタ11とが設けられ
ている。

【０００３】熱交換器２の下方には燃焼加熱手段として
のバーナ７、バーナ７の点火を行うイグナイタ電極18、
着火を検知するフレームロッド電極19、および給排気を
行う空気供給手段としての燃焼ファン５が配設されてお
り、バーナ７のガス導入口にはガスノズル６が対向配置
され、このガスノズル６に通じるガス管８にはガス供給
量を開弁量によって制御する燃料供給制御手段としての
ガス比例弁13と、管路の開閉を行うガス電磁弁12とが介
設されている。

【０００４】この種の給湯器には制御装置14が備えられ
ており、この制御装置14にはリモコン15が接続され、こ
のリモコン15には給湯温度を設定するボタン等の温度設
定部や給湯設定温度の表示部が設けられている。制御装
置14は給湯器の給湯動作を制御しており、給湯栓１が開
けられると流量センサ９が入水量を検出して、その入水
量がある一定以上（最低作動流量以上）になったときに
流量センサ９からの信号を受けて、制御装置14は燃焼フ
ァン５を回転させる。そして、燃焼ファン５の回転が所
定の回転領域に入ったときにガス電磁弁12およびガス比
例弁13を開けてバーナ７へガスの供給を行い、イグナイ
タ電極18による点火動作を行う。フレームロッド電極19
がガスの着火を検出すると、制御装置14は出湯温度を設
定温度にするようフィードフォワード制御を行い、ガス
比例弁13の開弁量を可変し、熱交換器２から出る湯温を
設定温度になるように制御を行い、湯温の安定後は、フ
ィードフォワード制御とフィードバック制御の併用制御
により燃焼制御が行われる。

【０００５】周知のように、給湯器には、給湯燃焼能力
が与えられており、給湯器はこの燃焼能力の範囲内で出
湯温度を設定温度にすべく燃焼制御を行う。給湯器に与
えられる燃焼能力は、号数によって与えられており、１
号とは、１分間に１リットルの水を25℃上昇させるのに
必要な燃焼能力を意味する。

【０００６】つまり、号数＝入水量（リットル／分）×
｛出湯温度（又は設定温度）（℃）−入水温度（℃）｝
÷25の式で表される。なお、出湯温度は設定温度に等し
くなるので、出湯温度に代えて設定温度を用いて号数を
計算する場合もある。例えば、入水量が24リットル／
分、出湯温度が40℃、入水温度が15℃のときには、給湯
器の燃焼能力は前記式により、24号として与えられる。
このように、燃焼能力の号数が与えられると、その号数
に適する適性流量は次の式で与えられる。適性流量（リ
ットル／分）＝号数×25／｛設定温度（又は出湯温度）
（℃）−入水温度（℃）｝。給湯器の燃焼運転では与え
られた最大燃焼能力でもって適性流量を通水して設定温
度の湯を出湯するように燃焼制御が行われる。なお、こ
の適性流量を求める場合も、設定温度の代わりに出湯温
度を用いることもある。

【０００７】前記燃焼能力が仕様値として与えられる
と、制御装置14には図11に示すような、燃焼能力特性デ
ータと、燃焼風量特性データとが設定される。燃焼能力
特性データは、同図の（ａ）に示すように、横軸を燃料
供給の操作量とし、縦軸を燃焼能力とし、操作量０％
で、最小燃焼能力のガス供給量を与えるようにし、操作
量100 ％で、最大燃焼能力のガス供給量を与え、操作量
０％から100 ％の範囲内で可変することにより、最小燃
焼能力から最大燃焼能力のガス供給量を自在に可変制御
する特性データとして機能する。

【０００８】また、図11の（ｂ）は、燃料風量特性デー
タを示すもので、横軸に燃料供給の操作量、縦軸に風量
（ファン回転数）を取り、操作量０％から100 ％の範囲
内で可変することにより、最小燃焼能力時の風量から最
大燃焼能力時に至る風量を自在に可変制御する特性デー
タとして機能する。

【０００９】なお、これら燃焼能力特性データと燃焼風
量特性データには、点火動作点Ｅ₁，Ｅ₂ がそれぞれ与
えられる。この点火動作点Ｅ₁ ，Ｅ₂ は、バーナ７の点
火時に最適なガス供給量と、風量とを与える点火の動作
点である。

【００１０】前記図11に示す燃料供給の操作量はガス比
例弁13の開弁量に対応しており、操作量100 ％の位置
で、最大燃焼能力のガス供給量がバーナ７に供給される
ようにガス比例弁の開弁駆動電流が設定され、操作量０
％の位置で、最小燃焼能力のガス量がバーナ７に加えら
れるようにガス比例弁13の開弁駆動電流が設定される。
なお、ガス比例弁13の開弁量は開弁駆動電流の大きさに
比例し、操作量の大きさに応じて開弁駆動電流の大きさ
が変化し、操作量に応じたガス量がバーナ７に供給され
る。同様に、操作量の大きさによって燃焼ファン５の回
転数が制御され、操作量によって、燃焼量に適した風量
が供給されるようになっている。

【００１１】通常、燃料風量特性データには、風量特性
直線の上下両側に上限ラインと下限ラインが設けられ、
この上限ラインと下限ラインとの許容範囲内（公差範囲
内）で、操作量に対する風量制御が行われている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】給湯器を仕向先に設置
施工して燃焼運転を行おうとしたとき、その地域のガス
供給圧力（一次圧）が、予測した範囲よりも低下してい
たり、ガス比例弁13のガバナ特性が悪かったり、通常、
同一種とみられるガス種でも、単位熱量が微妙に違って
いた場合等には、前もって設定した前記図11に示す燃焼
能力特性データと燃焼風量特性データとが実状に合わ
ず、図12に示すように、本来実線の特性であるべきとこ
ろ、実際には、破線で示すように特性ラインがずれてし
まうことがある。

【００１３】このような場合には、最初に設定した図11
の（ａ）に示す能力特性データを用いたガス操作量で
は、必要とする能力が得られず、ぬるい湯しか得られな
い。このため、最終的には、出湯温度を高めるために燃
焼能力（ガス供給量）を増加すべく操作量を大きくし、
操作量が100 ％になっても目標の設定温度が得られない
ときには、通水量を絞って調整し、設定温度の湯を出湯
させている。

【００１４】しかしながら、前記の如く、ガス供給圧力
の低下等により、本来の燃焼能力特性ラインに対して実
際の燃焼能力特性ラインが図12の（ａ）に示すようにず
れると、通常であれば、例えば、操作量80％でガス量を
供給し、燃焼ファンも操作量80％で風量を供給して適性
燃焼でもって所定の燃焼能力を得ることができるのであ
るが、図のように、実線で示す本来の特性ラインが破線
のようにずれると、操作量80％では所定の燃焼能力を出
すことができないので、例えば90％の操作量で燃焼させ
ることとなる。

【００１５】ところが、操作量を90％にすると、燃焼フ
ァン５も同じ操作量90％で回転制御されるため、本来な
らば操作80％相当分のガス量しか供給されていないの
に、操作量90％分の風量が供給されてしまうため、空気
過剰が生じ、燃焼性能が悪くなってしまうという問題が
生じる。

【００１６】同様に、本来の特性ラインに対して実際の
特性ラインがずれてしまうと、着火動作点Ｅ₁ ，Ｅ₂ も
ずれてしまい、円滑な点着火動作を行うことができなく
なるという問題が生じる。

【００１７】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、仕様により設計段階
で与えられる初期特性データに対して、実際の特性デー
タにずれが生じたときにおいても、その実状に合った特
性データを自分自身で作り出し、高性能の燃焼運転を行
うことができる燃焼装置およびその燃焼制御特性データ
の更新方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、熱交換器を通る被加熱流体の燃焼加熱手段と、
この燃焼加熱手段に空気を供給する空気供給手段と、燃
焼加熱手段に供給する燃料の量を制御する燃料供給制御
手段とを備え、燃料供給制御手段の燃料供給の操作量と
燃焼能力との関係を示す燃焼能力特性データに基づき燃
焼加熱手段への燃料供給量を操作量によって制御し、前
記燃料供給の操作量と空気供給量との関係を示す燃焼風
量特性データに基づき空気供給手段の空気供給量を燃料
供給の操作量によって制御して、燃焼加熱手段を燃焼駆
動し、熱交換器を通る被加熱流体を設定温度に加熱する
燃焼装置において、燃焼運転中に熱交換器に入る被加熱
流体の入温度と熱交換器から出る被加熱流体の出温度と
熱交換器を通る被加熱流体の流量を検出し、少くとも被
加熱流体の出温度と、燃焼能力に対応した被加熱流体の
適正流量に対する検出流量の偏差とが予め与えられた安
定範囲に入ったことを確認して前記被加熱流体の入温度
と出温度と流量の条件検出情報に基づき実稼動の燃焼能
力を演算によって求め、この求めた演算能力値に応じて
前記燃焼能力特性データを更新し、この燃焼能力特性デ
ータの更新変更量の大きさの割合に合わせて前記燃焼風
量特性データも併せて更新することを特徴として構成さ
れている。

【００１９】また、前記燃焼能力特性データは最小操作
量に対応する最小燃焼能力の値と、最大操作量に対応す
る最大燃焼能力の値を結ぶグラフデータによって与え、
燃焼風量特性データも最小操作量に対応する最小空気供
給量の値と最大操作量に対応する最大空気供給量の値と
を結ぶグラフデータによって与え、燃焼能力の更新演算
は最大操作量の値で求め、求めた燃焼能力の値をグラフ
上の最大操作量位置にプロットし、このプロット値と最
小操作量位置の最小燃焼能力の値とを結ぶことにより行
うことも本発明に係る燃焼制御特性データの更新方法の
特徴とするところである。

【００２０】さらに、前記燃焼能力の更新演算は、最大
操作量側領域で与えられる第１の操作量と、最小操作量
側領域で与えられる第２の操作量との少なくとも２点で
行い、第１の操作量で求めた燃焼能力の値をグラフ上の
第１の操作量位置にプロットし、第２の操作量で求めた
燃焼能力の値を第２の操作量位置にプロットし、第１の
操作量位値のプロット点と第２の操作量位置のプロット
点とを結ぶことによって行うことや、前記燃焼能力特性
データには燃焼加熱手段の点火時の操作量と燃焼能力と
が点火動作点として与えられ、同様に燃焼風量特性デー
タにも点火時の操作量と空気供給量とが点火動作点とし
て与えられており、燃焼能力特性データの更新時には点
火動作点の操作量を更新前と同一の点火燃焼能力が得ら
れる値に変更して点火動作点を更新し、燃焼能力特性デ
ータの更新に併せて行う燃焼風量特性データの更新時に
は更新前と同一の点火空気供給量が得られる値に操作量
を変更して同様に点火動作点を更新することも、それぞ
れ本発明の燃焼制御特性データの更新方法の特徴的な構
成とするところである。

【００２１】さらに、前記燃焼加熱手段は燃焼面を少な
くとも２面に区分して、全面燃焼の高能力燃焼駆動と、
部分面燃焼の低能力燃焼駆動とを切り換え可能に構成
し、燃焼能力特性データとして、高能力燃焼駆動用の高
能力燃焼能力特性データと低能力燃焼駆動用の低能力燃
焼能力特性データとを与え、燃焼風量特性データも高能
力燃焼駆動用の高能力燃焼風量特性データと、低能力燃
焼駆動用の低能力燃焼風量特性データとを与え、高能力
燃焼駆動時に燃焼能力の更新演算が行われたときに高能
力燃焼能力特性データと高能力燃焼風量特性データを、
低能力燃焼駆動時に燃焼能力の更新演算が行われたとき
に低能力燃焼能力特性データと低能力燃焼風量特性デー
タをそれぞれ更新することも本発明方法の特徴的な構成
である。

【００２２】さらに、本発明の燃焼装置は、熱交換器を
通る被加熱流体の燃焼加熱手段と、この燃焼加熱手段に
空気を供給する空気供給手段と、燃焼加熱手段に供給す
る燃料の量を制御する燃料供給制御手段と、熱交換器に
導かれる被加熱流体の温度を検出する入温度検出手段
と、熱交換器で加熱されて出る被加熱流体の温度を検出
する出温度検出手段と、熱交換器に導かれる被加熱流体
の流量を検出する流量検出手段とを備え、燃料供給の操
作量と燃焼能力との関係を示す燃焼能力特性データに基
づき燃焼供給制御手段を制御して燃焼加熱手段に供給す
る燃料の量を燃料供給の操作量によって制御し、燃料供
給の操作量と空気供給量との関係を示す燃焼風量特性デ
ータに基づく空気供給手段の制御により、燃焼加熱手段
に供給する空気の量を燃料供給の操作量によって制御
し、熱交換器から出る被加熱流体が設定温度になるよう
に燃焼加熱手段の燃焼量を制御する燃焼装置において、
燃焼運転中に熱交換器から出る被加熱流体の出温度と熱
交換器を通る被加熱流体の流量を検出し、少なくとも被
加熱流体の出温度と、燃焼能力に対応した被加熱流体の
適正流量に対する検出流量の偏差とが予め与えられた安
定範囲に入っていることを確認して燃焼能力の更新指令
を行う能力更新判定指令部と、この能力更新判定指令部
の更新指令を受けて前記被加熱流体の入温度と出温度と
流量との検出値に基づき実稼動の燃焼能力を演算により
求める能力更新演算部と、この能力更新演算部で求めら
れた燃焼能力更新値を前のデータに代えて更新記憶する
更新データ格納部と、演算によって求められた燃焼能力
更新値に合わせて燃焼能力特性データと燃焼風量特性デ
ータを更新する特性データ更新部とを有することを特徴
として構成されている。

【００２３】

【作用】上記構成の本発明において、燃焼装置の燃焼運
転が行われると、熱交換器に入る被加熱流体の入温度
と、熱交換器から出る加熱された被加熱流体の出温度
と、熱交換器を通る被加熱流体の流量が検出される。そ
の一方で、少なくとも被加熱流体の出温度と流量が与え
られた安定領域に入ったか否かが判断され、安定領域に
入っていることが確認されたときに燃焼能力の更新指令
が出される。

【００２４】燃焼能力の更新動作では、熱交換器に入る
被加熱流体の入温度と熱交換器から出る被加熱流体の出
温度と熱交換器を通る流量との条件検出情報が取り込ま
れ、これに基づき、実稼動の燃焼能力が演算されて燃焼
能力特性データが更新記憶され、これに合わせて燃焼風
量特性データも更新記憶される。燃焼運転中に上記燃焼
能力と燃焼風量の各特性データの更新が逐次行われるこ
とで、熱交換器に入る被加熱流体の温度を検出するセン
サや、流量検出センサにばらつきがあったり、燃料の一
次供給圧が予測範囲の圧力と異なったような場合にも、
その状況にあった燃焼能力および風量の特性データが自
分自身の学習により求められて記憶されるので、次には
その正しい燃焼能力と燃焼風量でもって燃焼運転が行わ
れることとなり、燃焼装置の実状に適った好適な燃焼運
転が達成されることとなる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本実施例の燃焼装置は前記図10に示したシステム
構成を持つ給湯器を対象にしており、図10に示したもの
と同一の名称部分には同一符号を付し、その重複説明は
省略する。図１には本発明に係る燃焼装置の燃焼制御特
性データの更新方法を行う制御回路のブロック構成図が
示されている。この実施例の制御回路は、燃焼能力算定
部20と、比例弁操作量演算部21と、比例弁駆動部22と、
温度偏差検出部23と、設定流量算定部24と、流量偏差検
出部25と、能力更新判定指令部として機能する能力更新
条件監視部26と、タイマ27と、補正流量積算部28と、補
正流量格納部29と、能力更新演算部30と、水量制御弁操
作量演算部31と、水量制御弁駆動方向判定部32と、水量
制御弁駆動部33と、水量制御弁全開・全閉検出部34と、
初期データ格納部35と、更新データ格納部36と、ファン
操作量演算部37と、ファン駆動部38と、特性データ更新
部40とを有して構成されている。

【００２６】初期データ格納部35には給湯器の仕様によ
って設計段階で定まる給湯燃焼能力の値が例えば24号と
して格納され、さらに、この燃焼能力によって定まる前
記図に示すような燃焼能力特性データおよび燃焼風量特
性データが記憶されている。

【００２７】燃焼能力算定部20と、比例弁操作量演算部
21と、比例弁駆動部22と、温度偏差検出部23と、ファン
操作量演算部37と、ファン駆動部38は、通常の燃焼制御
を行う部分の回路で、これを簡単に説明すると、まず、
燃焼能力算定部20はリモコン15等の温度設定部で設定さ
れた温度情報と、入水サーミスタ10により検出される入
水温度の情報と、流量センサ（フローセンサ）９で検出
される流量検出値との情報を受け、さらに、温度偏差検
出部23で検出される出湯温度と設定温度との偏差の検出
情報を受けて、入水温度を設定温度に高めるのに要する
燃焼熱量（燃焼能力）を演算により求め、その演算結果
を比例弁操作量演算部21に加える。

【００２８】比例弁操作量演算部21は、燃焼能力算定部
20で演算された燃焼能力を得るための操作量を演算によ
り求め、この値を比例弁駆動部22へ加える。比例弁駆動
部22は比例弁操作量演算部21で算出された操作量に対応
する開弁駆動電流をガス比例弁13に加え、ガス比例弁13
の開弁量、つまり、ガス供給量を制御する。その一方、
ファン操作量演算部37は、前記燃焼能力算定部20により
算出された燃焼熱量の大きさに対応する燃焼ファン５の
ファン回転の操作量を演算により求め、その求めたファ
ン操作量をファン駆動部38に加える。ファン駆動部38は
ファン操作量演算部37から加えられた操作量によって燃
焼ファン５を回転駆動する。これにより、バーナ７に供
給されるガス量に合った風量が供給され、良好なバーナ
燃焼が行われる。

【００２９】設定流量算定部24は、給湯器の燃焼能力に
対応する適性流量を算出する。この適性流量は前述した
ように次の式により求められる。

【００３０】適性流量（リットル／分）＝号数×25／
（設定温度（℃）−入水温度（℃））

【００３１】例えば、設定温度が48℃、入水温度が13
℃、燃焼能力が24号のときの適性流量を求めると、約17
リットル／分として求められる。

【００３２】流量偏差検出部25は、流量センサ９から得
られる検出流量と、前記設定流量算定部24で求められる
適性流量とを比較し、その流量偏差を検出し、その検出
結果を能力更新条件監視部26と水量制御弁操作量演算部
31へ加える。

【００３３】能力更新条件監視部26には、能力更新を行
うか否かを判断する条件が予め設定され、その条件を満
たしたときに能力更新を指令するもので、この能力更新
可否の判断材料として、設定温度と出湯温度の温度偏差
範囲と、検出流量と適性流量との流量偏差範囲と、操作
量の値や操作量範囲が予め与えられている。例えば、偏
差温度範囲として、設定温度に対し、±0.5 ℃の値が、
流量偏差範囲として、適性流量に対し±0.1 リットルの
値が与えられており、操作量の値としては、80％，85
％，90％，100 ％等の値が、操作量範囲として75％以
上、80％以上、25％以下等の適宜の値がそれぞれ与えら
れている。

【００３４】能力更新条件監視部26は、出湯温度が温度
偏差範囲に入り、検出流量が流量偏差範囲に入り、比例
弁操作量演算部21で算出された操作量が更新条件として
与えられた操作量（又は操作範囲）になっており、か
つ、タイマ27を動作させてこれらの安定状態が、予め与
えられた所定の時間持続されていることを確認したとき
に、能力更新指令を能力更新演算部30に加える。また、
流量が流量偏差範囲に入っていないときには、その旨の
情報を補正流量積算部28に加える。

【００３５】水量制御弁全開・全閉検出部34は水量制御
弁16が全開状態であるときと、全閉状態であるときを検
出し、その検出結果を能力更新条件監視部26と水量制御
弁操作量演算部31へ加える。

【００３６】水量制御弁操作量演算部31は流量偏差検出
部25からの検出結果を受け、検出流量が流量偏差範囲か
ら外れているときは、検出流量が適性流量に近づく方向
に所定量だけ、例えば、0.1 リットル分の水量可変分の
操作量を演算し、その演算結果を水量制御弁駆動方向判
定部32に加える。

【００３７】水量制御弁駆動方向判定部32は、水量制御
弁操作量演算部31からの情報を受け、熱交換器２の通水
流量を適性流量にするための水量制御弁の開閉駆動方向
を判定し、水量制御弁の開閉の駆動方向と、前記水量制
御弁操作量演算部31で演算された操作量の値を水量制御
弁駆動部33へ加える。水量制御弁駆動部33は、水量制御
弁駆動方向判定部32から加えられる情報に基づき、水量
制御弁16の開弁量を開閉制御する。

【００３８】前記補正流量積算部28は、給湯器の燃焼運
転中に、時々刻々水量制御される水量の補正分を積算
し、その積算結果を補正流量格納部29に格納する。

【００３９】能力更新演算部30は、能力更新条件監視部
26から能力更新指令を受けたときに、入水温と、出湯温
と、燃焼能力の適性流量として設定流量算定部24で演算
された適性流量ＦＷ_SPに補正流量の積算値ΔＦＷを加え
たものを新たな適性流量ＦＷ_SP値とした値を用いて、前
述した号数を求める式を用いて燃焼能力を求め、前に与
えられていた燃焼能力の値をその演算により求められた
燃焼能力の値によって更新し、その更新した燃焼能力の
値を特性データ更新部40に加える。

【００４０】特性データ更新部40は演算回路を内蔵して
おり、能力更新演算部30で求められた燃焼能力をその演
算時の操作量のグラフ上にプロットし、そのプロット点
を通るように燃焼能力特性データのラインを描き直して
燃焼能力特性データを更新する。そして、この燃焼能力
特性データの更新変化量と同じ比率だけ燃焼風量特性デ
ータの同じ操作量の位置の風量値を上下方向にずらして
プロットし、そのプロット点を通るように風量特性のラ
インを描き直し燃焼風量特性データを更新する。そし
て、これら更新した燃焼能力特性データと燃焼風量特性
データとを更新データ格納部36に更新格納する。

【００４１】本実施例の燃焼制御特性データの更新を行
う制御回路は上記のように構成されており、次に、この
制御回路を用いた燃焼制御特性データ更新の各動作を各
フローチャートに基づき説明する。なお、これらのフロ
ーチャートは給湯器を設置施工をした後、最初に燃焼運
転をスタートする場合で示されている。

【００４２】図２は燃焼制御特性データの更新方法の第
１の動作例を示したもので、まず、電源投入の後、ステ
ップ201 で初期データ格納部35に格納されている燃焼能
力の初期値ＧＯが、例えば、24号としてセットされ、補
正流量格納部29に格納されている補正流量ΔＦＷがセッ
トされる。給湯器が設置施工されて最初に運転を行う場
合は補正流量を求める演算が行われていないので、補正
流量ΔＦＷは０の値がセットされる。さらに、初期デー
タとして予め与えられている図３の（ａ）に示す燃焼能
力特性データの操作量０％の能力Ａ点の値と、操作量10
0 ％の能力Ｂ点の値と、点火動作点Ｅ₁ 点の操作量およ
び能力の値とをセットし、同様に、同図の（ｂ）に示す
燃焼風量特性データの操作量０％での風量Ｃ点の値と、
操作量100 ％の風量Ｄ点の値と、着火動作点Ｅ₂ 点の操
作量および風量のデータをセットする。

【００４３】次に、フローセンサがオンしたか否かが判
断され、フローセンサ（流量センサ）９からオン信号が
加えられると、燃焼運転を開始し、ステップ204 で設定
温度Ｔ_SPと、入水温度Ｔ_MIN と、流量センサ９により検
出される検出流量ＦＷの読み込みが行われる。

【００４４】次にステップ205 で初期設定燃焼能力ＧＯ
に対応する適性流量ＦＷ_SPが次の式により演算される。

【００４５】ＦＷ_SP＝ＧＯ×25／（Ｔ_SP−Ｔ_MIN ）

【００４６】次にステップ206 で適性流量ＦＷ_SPに補正
流量ΔＦＷを加えた流量補正後の適性流量が求められ
る。この例では、初期値のΔＦＷが０であるので、ステ
ップ205 で計算された適性流量ＦＷ_SPの値がそのまま補
正後の値として用いられる。

【００４７】ステップ207 では流量センサ９により検出
される検出流量ＦＷが適性流量ＦＷ_SPに対して±0.1 リ
ットルの流量偏差範囲に入っているか否かの判断が行わ
れる。検出流量が流量偏差範囲に入っていないときに
は、検出流量が流量偏差範囲の上側に外れているか下側
に外れているかをステップ218 で判断する。検出流量が
流量偏差範囲を下側に外れているときには、流量を増加
する方向の動作をステップ219 と220 にかけて行う。ス
テップ219 では水量制御弁16が全開状態であるか否かを
水量制御弁全開・全閉検出部34の検出結果により判断
し、全開状態でないときには水量制御弁16のギヤモータ
を開方向に動作して流量が偏差範囲に入るように制御す
る。

【００４８】検出流量が流量偏差範囲を上側に越えてい
たときには、同様に、水量制御弁16が全閉状態であるか
否かを判断し、全閉状態でないときには、ステップ220
で水量制御弁16のギヤモータを閉方向に駆動し、流量が
流量偏差範囲に入るように制御する。

【００４９】前記ステップ207 で検出流量が流量偏差範
囲に入っているときにはステップ208 で出湯温度が設定
温度に対し、±0.5 ℃の偏差温度範囲に入っているか否
かの判断を行う。出湯温度が偏差温度範囲に入っていな
いということは、前記ステップ205 で適性流量が計算さ
れて検出流量が流量偏差範囲に入っているにも拘わらず
出湯温度が温度偏差に入らないということなので、水量
設定が誤っているものと判断し、ステップ223 以降の水
量補正動作に移る。

【００５０】まず、ステップ223 で出湯温度が設定温度
に対し、温度偏差範囲の上側に外れているか下側に外れ
ているか判断する。温度偏差範囲の下側に外れていると
きには、流量を絞る動作に移る。まず、ステップ224 で
水量制御弁16のギヤモータが全閉状態であるか否かを判
断し、全閉状態でないときにはギヤモータを所定のβリ
ットル、例えば、0.1 リットルの絞り動作を行い、補正
流量格納部29に格納されている補正流量ΔＦＷからβだ
け差し引いた値を新たな補正流量ΔＦＷの値として更新
し、その更新値を補正流量格納部29に格納する。

【００５１】出湯温度が温度偏差範囲を上側に越えて外
れているときには、流量を増加する方向の補正動作を行
う。まず、ステップ227 で、水量制御弁16が全開状態に
なっていないことを確認し、水量制御弁16のギヤモータ
をβリットル開く方向に駆動し、ステップ229 で補正流
量格納部29に格納されている補正流量ΔＦＷにβを足し
たものを新たな補正流量ΔＦＷの値として更新し、この
更新値を補正流量格納部29に格納する。

【００５２】検出流量が流量偏差範囲に入っており、か
つ、出湯温度が温度偏差範囲に入っているときには、ス
テップ209 で燃焼能力算定部20で算出される操作量が能
力更新条件監視部26に予め与えられている操作量ＬＶの
値100 ％になっているか否かの判断を行う。算出操作量
が100 ％に達していないときには能力更新を行わず、操
作量の100 ％に達するまでの余裕があるのでステップ22
7 以降の動作により通水流量を増加する方向の補正を行
い、補正流量ΔＦＷの更新を行う。

【００５３】ステップ209 で算出操作量が能力更新条件
の操作量100 ％に達していると判断されたときには、タ
イマ27をスタートし、その所定のタイマ動作時間中、燃
焼能力算定部20で算出される操作量が更新条件の100 ％
に安定している状態と、出湯温度が偏差範囲に入ってい
る状態と、流量が流量偏差範囲に入っている状態とが継
続していることを確認して、ステップ212 で最大燃焼能
力の更新（号数更新）を行う。この燃焼能力の更新は、
出湯温度Ｔ_OUT と、入水温度Ｔ_MIN と、検出流量ＦＷを
取り込み、前述した号数を求める式を用いて号数ＧＯを
演算することにより行われる。そして、この演算により
求めた号数を給湯器本来の燃焼能力であるとして決定
し、これを特性データ更新部40に加える。

【００５４】次に、ステップ300 で燃焼能力特性データ
と燃焼風量特性データの更新を行う。燃焼能力特性デー
タの更新は、図３の（ａ）に示すように、操作量100 ％
で求めた能力の値（Ｂ′能力の値）をＢ点の位置から
Ｂ′の位置に置換し、操作量０％の能力Ａ点とＢ′点を
直線で結ぶことにより前の破線で示すデータが実線で示
すように燃焼能力特性データが更新される。この燃焼能
力特性データの更新を行った後、これに準じて、燃焼風
量特性データの更新を行う。この燃焼風量特性データの
更新は、図３の（ｂ）に示す如く、操作量100 ％の風量
Ｄ点の値を、前記燃焼能力特性データのＢ点をＢ′に置
換したのと同じ大きさの比率でＤ点をＤ′点に置換し、
操作量０％の風量Ｃ点とＤ′点を直線で結ぶことにより
風量特性ラインが書き換えられる。なお、燃焼能力特性
データのＢ点の位置の能力をＰ_B 、Ｂ′点の能力を
Ｐ_B ′、Ａ点の能力をＰ_A とし、燃焼風量特性データの
Ｄ点の風量をＵ_D 、Ｄ′点の風量をＵ_D ′、Ｃ点の風量
をＵ_C とすると、燃焼能力特性データの更新後、Ｐ_B ′
の能力の値が既知となるので、Ｕ_D ′の風量の値は、比
例演算により、次の式により求められる。

【００５５】Ｕ_D ′＝（Ｐ_B ′−Ｐ_A ）（Ｕ_D −Ｕ_C ）
／（Ｐ_B −Ｐ_A ）＋Ｕ_C

【００５６】また、燃焼能力特性データの点火動作点Ｅ
₁ は、更新の前後にかけて同一の燃焼能力（同一のガス
供給量）となる操作量のＥ₁ ′点に変更更新され、同様
に、燃焼風量特性データの点火動作点Ｅ₂ を更新の前後
で同一の風量が与えられる操作量のＥ₂ ′点に更新す
る。そして、タイマ27をクリアし、補正流量ΔＦＷを０
にクリアして第１回目の燃焼制御特性データの更新を終
了する。この更新したデータは更新データ格納部36に格
納される。

【００５７】次に、ステップ215 でフローセンサからオ
フ信号が出力されたか否かを判断し、フローセンサから
オン信号が加えられているときには、ステップ204 以降
の動作を繰り返し、燃焼制御特性データの更新を次々に
行っていく。なお、ステップ212 で最大燃焼能力の更新
は、操作量が100 ％となった位置で行ったが、例えば、
操作量80％以上の範囲で燃焼能力の演算を行い、その演
算により求められた燃焼能力をそのときの操作量で割り
算し（例えば、操作量が80％で燃焼能力の演算値を求め
たときにはその値を0.8 で割る）、操作量100 ％の能力
値に換算するようにしてもよい。このようにすれば、操
作量100 ％以外の位置で、操作量100 ％に換算した燃焼
能力が求められることとなり、燃焼制御特性データの更
新が操作量100 ％以外の操作量で行うことができ、特性
データの更新がやり易くなる。

【００５８】この能力更新動作によれば、入水サーミス
タ10や、フローセンサ（流量センサ）９に特性ばらつき
等があり、その読み取り誤差により、ステップ205 で計
算される適性流量に誤りが生じたとしても、それらの誤
りは、ステップ223 以降の水量補正動作により補償さ
れ、次の能力更新動作時には、ステップ206 で補正され
た適性水量が用いられて繰り返し能力更新が行われる結
果、その学習効果により、能力更新動作を繰り返すこと
により、その給湯器の実状に合った能力が自動的に更新
設定されることとなり、給湯燃焼運転の制御精度を高め
ることができる。

【００５９】また、繰り返し学習されて求められた燃焼
能力は更新データ格納部36に更新記憶されるので、次に
燃焼運転を行うときには、その給湯器の実状にあった燃
焼能力を用いて給湯運転動作が最初から行われるので、
その能力の適性水量が正確に求められることとなり、水
量制御弁を調整して通水流量を適性流量に合わせる長い
時間をかけての水量調整動作が不要となり、給湯運転を
開始したときから短時間のうちに設定温度の湯を作り出
すことができ、給湯器の湯を浴槽に湯張りするような場
合においても、その湯張りの時間を短くすることができ
る。

【００６０】また、給湯器の経年変化により、熱交換器
２の熱効率が低下した場合においても、その実状にあっ
た燃焼能力が能力更新動作により的確に設定されること
となり、熱効率が低下した場合には、それなりの熱効率
において最適な燃焼運転の制御を行うことができる。

【００６１】さらに、仕向先のガス供給圧（一次圧）が
予め予測した範囲から外れていて、初期設定時に与えた
燃焼制御特性データが実際に稼働したときの特性とずれ
てしまった場合においても、燃焼運転を行うことによ
り、その状況下における自分自身の燃焼能力が学習によ
って求められ、その求めた能力によって燃焼能力と燃焼
風量との燃焼制御特性データが正しく更新される結果、
最適な燃焼制御を得ることができるという画期的な効果
を奏することが可能となる。

【００６２】図４は第２の燃焼制御特性データの更新動
作を示したものである。このフローチャートの動作は、
操作量75％以上の位置と、操作量25％以下の位置との２
点で燃焼能力を求め、この求めた能力の２点を直線で結
ぶことにより燃焼能力特性データを更新し、これに合わ
せて、燃焼風量特性データも更新するようにしたもので
あり、それ以外の動作は前記図２に示すものとほぼ同様
である。

【００６３】このフローチャートでは、ステップ208 で
出湯温度が設定温度に対して±0.5℃の温度偏差に入っ
ているか否かが判断され、その温度偏差内に入っていな
いときには出湯温度が温度偏差範囲の上側に外れている
か下側に外れているかが判断され、上側に外れていると
きにはステップ228 Ａで流量の増加補正が行われ、温度
偏差の下側に外れているときにはステップ302 で操作量
ＬＶが100 ％に達しているか否かを判断し、操作量が10
0 ％に達していないときには燃焼運転をそのまま継続
し、操作量が100 ％に達しているときにはステップ225
Ａで流量の絞り補正を行う。

【００６４】出湯温度が設定温度に対して温度偏差範囲
に入っているときには、ステップ２０９Ａで操作量が７
５％以上であるか否かを判断する。操作量が７５％以上
のときには、図５の（ａ）に示す如く、燃焼能力特性デ
ータの操作量７５％以上（図では操作量ＬＶ_Ｂ）での燃
焼能力の演算を行う。まず、タイマ２７を動作させて、
所定のｔ秒間、操作量と、流量と、出湯温度が安定状態
にあるか否かを確認し、安定状態にあるときには、ステ
ップ２１２Ａ_１で、操作量７５％以上である操作量ＬＶ
_Ｂの位置での燃焼能力ＧＯ _Ｂ ′を演算により求め、ステ
ップ２１２Ａ_２で操作量ＬＶ_Ｂと演算により求めた能力
ＧＯ_Ｂ′をメモリに記憶する。そして、タイマ２７をク
リアしてステップ２９９で操作量７５％以上での能力演
算データＬＶ_ＢとＧＯ_Ｂ′と、操作量２５％以下での能
力演算データ（例えば、ＬＶ_Ａ，ＧＯ_Ａ′）がメモリに
記憶されているか否かを判断する。操作量７５％以上の
能力演算データと操作量２５％以下の能力演算データの
いずれか一方がまだメモリに記憶されていないときに
は、その記憶されていない側のデータ格納を待つ。

【００６５】前記ステップ209 Ａで操作量が75％以上で
ないと判断されたときには、次にステップ209 Ｂで操作
量が25％以下か否かを判断する。操作量が25％以下であ
るときには、操作量と、出湯温度と流量とのｔ秒の安定
状態を確認し、操作量25％以下である操作量ＬＶ_A にお
ける燃焼能力ＧＯ_A ′をステップ212 Ｂ₁ で演算により
求め、ステップ212 Ｂ₂ でその操作量ＬＶ_A と能力演算
値ＧＯ_A ′をメモリに記憶する。

【００６６】このようにして、メモリに操作量75％以上
の能力演算データＬＶ_B ，ＧＯ_B ′と、操作量25％以下
での能力演算データＬＶ_A ，ＧＯ_A ′がメモリに記憶さ
れた後、ステップ300 で燃焼能力特性データの更新を行
う。この燃焼能力特性データの更新は、図５の（ａ）に
示すように、操作量ＬＶ_B での燃焼能力の前のデータＧ
Ｏ_B を今回演算した値ＧＯ_B ′に置換し、同様に、操作
量ＬＶ_A における更新前の能力データＧＯ_A を今回演算
により求めた能力データＧＯ_A ′に置換し、ＧＯ_A ′と
ＧＯ_B ′を直線で結ぶことにより燃焼能力特性データが
更新される。そして、この更新時に、点火動作点Ｅ₁ も
Ｅ₁ ′に更新される。

【００６７】この燃焼能力特性データの更新後、更新前
の能力特性ラインの操作量０％でのＡ点の能力の値を基
準とし、この基準に対するそれぞれＧＯ_A ′の値の差ａ
₁ と、ＧＯ_A との差ｂ₁ と、ＧＯ_B ′との差ｃ₁ と、Ｇ
Ｏ_B との差ｄ₁ とを求め、ａ₁ とｂ₁ との比ａ₁ ／ｂ₁
と、ｃ₁ とｄ₁ との比ｃ₁ ／ｄ₁ とをそれぞれ演算によ
り求める。次に、図５の（ｂ）に示すように、操作量Ｌ
Ｖ_A の位置で、前記ａ₁ とｂ₁ との比と同一の比率でａ
₂ ：ｂ₂ 、つまり、ａ₂ ／ｂ₂ となる点Ａ″を求め、同
様に操作量ＬＶ_B の位置で、前記ｃ₁ とｄ₁ との比ｃ₁
／ｄ₁ と同一の比率のｃ₂ ／ｄ₂ となるＢ″となる点を
求め、このＡ″の点とＢ″の点を直線で結ぶことによ
り、燃焼風量特性データの更新が行われる。そして、点
火動作点Ｅ₂ もＥ₂ ′に更新される。

【００６８】なお、このフローチャートの動作では、操
作量75％以上でのデータＬＶ_B ，ＧＯ_B ′と、操作量25
％以下のデータＬＶ_A ，ＧＯ_A ′の両方が得られるまで
待って燃焼制御特性データの更新を行ったが、操作量75
％以上側のデータと、操作量25％以下側のデータの一方
側が得られたときにその都度能力更新を行ってもよい。
この場合は、例えば、操作量75％以上のデータＬＶ_B ，
ＧＯ_B ′が得られたときには、図５の（ａ）のグラフ
で、ＧＯ_B ′と操作量０％における前のデータの値、こ
の例ではＡ点とを直線で結ぶことにより行い、操作量25
％以下のデータＬＶ_A ，ＧＯ_A ′が先に得られたときに
は、ＧＯ_A ′の点と、操作量100 ％における前のデータ
の値、この例ではＢ点とを直線で結ぶことによる燃焼能
力特性データの更新を行うことができる。このように、
燃焼能力特性データの更新が行われたときには、これに
合わせ、燃焼風量特性データも同一の比率関係をもって
更新されることとなる。

【００６９】また、図４のフローチャートでは、操作量
75％以上での燃焼と操作量25％以下での燃焼が行われる
ことによって燃焼制御特性データの更新が行われること
となるが、通常、操作量25％以下での燃焼運転は行われ
ることがまれであり、２点の操作量位置での燃焼制御特
性データの更新が行われ難くなるが、これを避けるため
には、例えば、給湯器を設置施工した後の最初の試運転
時に、あるいは出荷時に水量制御弁16の水量を強制的に
変化させて、操作量25％以下の燃焼と操作量75％以上の
燃焼とを作り出して燃焼制御特性データの更新を行うよ
うにすることもできる。

【００７０】図６には第３の燃焼制御特性データの更新
動作のフローチャートが示されている。この第３の動作
は、図８に示すような能力切り換え式のバーナ７を用い
た給湯器の動作を対象にしている。この種の能力切り換
え式のバーナ７は、バーナの燃焼面が２分され、切り換
え電磁弁41を開けることにより、２面（全面）燃焼とな
り、切り換え電磁弁41を閉じることにより、１面（部分
面）燃焼となるもので、この種の給湯器には、図７の
（ａ）に示すように、燃焼能力特性データのラインは小
能力用のライン（１面燃焼用のライン）Ｌ₁ と大能力燃
焼用（２面燃焼用）のラインＬ₂ との２本のラインが設
定され、同様に、燃焼風量特性データのラインも小能力
用のラインＭ₁ と大能力用のラインＭ₂ との２本のライ
ンが設定され、このフローチャートの動作は燃焼運転に
より、小能力用のラインＬ₁ ，Ｍ₁と、大能力用のライ
ンＬ₂ ，Ｍ₂ を更新しようとするものである。

【００７１】この動作では、電源投入後、ステップ500
で初期設定されている燃焼能力特性データの操作量０％
における能力値Ａ₁ ，Ａ₂ と、操作量100 ％での能力値
Ｂ₁，Ｂ₂ と、燃焼風量特性データの操作量０％の風量
値Ｃ₁ ，Ｃ₂ と、操作量100％での風量値Ｄ₁ ，Ｄ
₂ と、点火動作点Ｅ₁ ，Ｅ₂ がセットされる。その後、
フローセンサのオン信号を受けて燃焼を開始し、ステッ
プ503 で、設定温度Ｔ_SPと、入水温度Ｔ_MIN と流量ＦＷ
の読み込みが行われ、ステップ504 で現時点での燃焼能
力が計算される。

【００７２】次に、ステップ５０５で計算された能力の
大きさにより、能力ラインＬ１とＬ２のいずれのライン
を使用するかを決定する。次に、ステップ５０６で出湯
温度ＴＯＵＴが設定温度の±０．５℃の温度偏差範囲に
入っているか否かを判断し、出湯温度がこの温度偏差範
囲に入っていないときにはステップ５１８以降の水量制
御を行い、出湯温度を温度偏差範囲に入るように制御す
る。

【００７３】出湯温度が温度偏差範囲に入っているとき
には、次のステップ507 で操作量ＬＶが80％以上である
か否かを判断する。操作量が80％以上のときには、タイ
マ27をスタートさせて所定のｔ秒の間、操作量と、出湯
温度と、水量が安定しているか否かを判断し、安定条件
を満たしているときには、ステップ510 で現在の操作量
での燃焼能力を演算によより求める。そして、この求め
た燃焼能力をその操作量の割合、例えば、操作量が85％
であれば0.85で割り、操作量100 ％の燃焼能力に換算す
る。

【００７４】次に、ステップ512 で現在使用されている
燃焼能力ラインがＬ₁ であるか否かを判断し、Ｌ₁ のと
きには、図７の（ａ）に示すように、操作量100 ％にお
ける能力値Ｂ₁ をＢ₁ ′に置換し、このＢ₁ ′と操作量
０％の能力Ａ′とを直線で結ぶことにより燃焼ラインＬ
₁ はＬ₁ ′に更新される。そして、点火動作点Ｅ₁ もＥ
₁ ′に更新される。

【００７５】前記ステップ512 で燃焼能力ラインのＬ₁
が使用されていないと判断されたときには燃焼ラインＬ
₂ が使用されていることになるので、ステップ514 で燃
焼能力ラインＬ₂ も同様にＬ₂ ′に更新する。

【００７６】この燃焼能力特性データが更新されたとき
には、それに合わせ、図６の（ｂ）に示す燃焼風量特性
データを更新する。燃焼能力ラインＬ₁ がＬ₁ ′に更新
されたときには、これに合わせて、操作量100 ％におけ
る燃焼能力特性データのａ₁とｂ₁ との比ａ₁ ／ｂ₁ と
同一の比率のａ₂ ／ｂ₂ となるように操作量100 ％での
風量値Ｄ₁ をＤ₁ ′に置換し、Ｃ₁ とＤ₁ ′を直線で結
ぶことにより、小能力用の風量特性ラインＭ₁ をＭ₁ ′
に更新し、点火動作点もＥ₂ からＥ₂ ′に更新する。な
お、高能力用の能力特性ラインＬ₂ がＬ₂ ′に更新され
たときには、同様に、風量特性ラインＭ₂ もＭ₂ ′に更
新される。

【００７７】なお、燃焼能力特性データとして、図９の
（ａ）に示すように、燃焼能力ラインが小能力用のライ
ンＬ₁ と高能力用のラインＬ₂ とが設けられる場合に
は、能力ラインＬ₁ で燃焼していたときに、Ｂ₁ よりも
大きな能力を出したいときには、Ｂ₁ 点から能力ライン
Ｌ₂ のＳ_a 点に飛び、それ以降はＬ₂ のラインに従って
燃焼運転が行われ、ラインＬ₂ を使用して燃焼運転を行
っていたとき、Ａ₂ 点よりも小さい能力で燃焼を行うと
きにはＡ₂ 点から能力ラインＬ₁ のＳ_b 点に飛び、能力
ラインＬ₁ に沿って燃焼運転が行われるようになってお
り、この能力ラインＬ₁ とＬ₂ 間の転換を円滑に行うた
めに、能力ラインＬ₁ とＬ₂ にはそれぞれオーバーラッ
プ部分Ｘ₁ ，Ｘ₂ が設けられている。

【００７８】本実施例の如く能力ラインＬ₁ とＬ₂ の更
新を行う場合には、図８の（ｂ）に示すように、更新さ
れた能力ラインＬ₁ ′のＢ₁ ′点から更新された能力Ｌ
₂ ′に飛ぶ点も、Ｓ_a からＳ_a ′に更新し、Ｌ₂ ′ライ
ンのＡ₂ ′からＬ₁ ′に飛ぶ点も、Ｓ_b からもＳ_b ′に
更新することが望ましい。

【００７９】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ことはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記第３の燃焼制御特性データの更新動作では、操作量10
0 ％側のデータを求めて、操作量０％側のデータと直線
で結ぶようにして更新したが、これを、前記図４に示す
ように、例えば、操作量75％以上の位置と、操作量25％
以下の位置の２点でデータを置換し、その２点を結ぶ直
線で燃焼能力特性データと燃焼風量特性データを更新す
るようにしてもよい。

【００８０】また、上記実施例では、能力切り換え式の
バーナとして２段切り換えの例で説明したが、本発明
は、３段切り換え方式のバーナを用いる場合にも適用さ
れる。３段以上の能力切り換えの場合は、その段数に応
じた能力特性ラインが与えられるが、各能力特性ライン
は上記各実施例と同様な動作によって更新されることと
なる。

【００８１】さらに、上記各実施例では、燃焼装置とし
て給湯器を対象に説明したが、本発明は、ガスや石油を
燃料として暖房や冷房を行う空調機や、風呂釜等の他の
燃焼装置にも適用されるものである。

【００８２】

【発明の効果】本発明は、燃焼運転中に、熱交換器に入
る被加熱流体の温度と熱交換器から出る被加熱流体の温
度と熱交換器を通る被加熱流体の流量を検出し、これら
の条件検出情報に基づき、燃焼能力の更新条件を満たし
たときに実稼動の燃焼能力を求め、燃焼運転中に燃焼能
力を逐次演算して更新記憶するように構成したものであ
るから、この燃焼能力の逐次更新の学習効果により、燃
焼装置の実状に合った燃焼能力が正確に求められること
となり、この正確な燃焼能力に基づいて燃焼運転制御を
行うことにより、燃焼制御の精度を格段に高めることが
できる。

【００８３】また、学習効果により求められた燃焼能力
の更新演算値は記憶されているので、次に燃焼運転を行
うときには、この記憶されている正しい燃焼能力でもっ
て燃焼運転が行われるので、被加熱流体を設定温度に迅
速に加熱することができ、燃焼運転の立ち上げスピード
を高めることができると共に、燃焼効率を改善すること
が可能となる。

【００８４】さらに、本発明では、燃焼能力特性データ
が更新されたときには、これに合わせて燃焼風量特性デ
ータも更新されるので、例えば、燃焼装置を設置する仕
向先の燃料供給圧力が予測範囲を越えてずれていたとき
等においても、燃焼熱量に合う空気量が供給されて燃焼
が行われることとなり、高性能の燃焼運転が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃焼装置の燃焼制御特性データの
更新方法を行う制御回路の一実施例を示すブロック構成
図である。

【図２】同実施例の制御回路を用いた燃焼制御特性デー
タの更新方法の第１の動作を示すフローチャートであ
る。

【図３】同動作での燃焼能力特性データと燃焼風量特性
データの更新態様の説明図である。

【図４】同実施例の制御回路を用いた燃焼制御特性デー
タの更新方法の第２の動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】同動作での燃焼能力特性データと燃焼風量特性
データの更新態様の説明図である。

【図６】同実施例の制御回路を用いた燃焼制御特性デー
タの更新方法の第３の動作のフローチャートである。

【図７】同動作での燃焼能力特性データと燃焼風量特性
データの更新態様の説明図である。

【図８】能力切り換え式のバーナの模式説明図である。

【図９】低能力用と高能力用の燃焼能力特性データを持
つ場合の各能力特性ライン間の飛び越し状態の説明図で
ある。

【図10】燃焼装置として一般的に知られている給湯器の
システム構成図である。

【図11】給湯器の制御装置に与えられている燃焼制御特
性データの説明図である。

【図12】ガス供給一次圧が予測範囲から外れたときに生
じる不具合状態の説明図である。

【符号の説明】

16 水量制御弁 20 燃焼能力算定部 24 設定流量算定部 26 能力更新条件監視部 28 補正流量積算部 30 能力更新演算部 31 水量制御弁操作量演算部 36 更新データ格納部 40 特性データ更新部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−150742（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−95117（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/10 301 F24H 1/10 302 F23N 5/14 370

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器を通る被加熱流体の燃焼加熱手
   段と、この燃焼加熱手段に空気を供給する空気供給手段
   と、燃焼加熱手段に供給する燃料の量を制御する燃料供
   給制御手段とを備え、燃料供給制御手段の燃料供給の操
   作量と燃焼能力との関係を示す燃焼能力特性データに基
   づき燃焼加熱手段への燃料供給量を操作量によって制御
   し、前記燃料供給の操作量と空気供給量との関係を示す
   燃焼風量特性データに基づき空気供給手段の空気供給量
   を燃料供給の操作量によって制御して、燃焼加熱手段を
   燃焼駆動し、熱交換器を通る被加熱流体を設定温度に加
   熱する燃焼装置において、燃焼運転中に熱交換器に入る
   被加熱流体の入温度と熱交換器から出る被加熱流体の出
   温度と熱交換器を通る被加熱流体の流量を検出し、少く
   とも被加熱流体の出温度と、燃焼能力に対応した被加熱
   流体の適正流量に対する検出流量の偏差とが予め与えら
   れた安定範囲に入ったことを確認して前記被加熱流体の
   入温度と出温度と流量の条件検出情報に基づき実稼動の
   燃焼能力を演算によって求め、この求めた演算能力値に
   応じて前記燃焼能力特性データを更新し、この燃焼能力
   特性データの更新変更量の大きさの割合に合わせて前記
   燃焼風量特性データも併せて更新することを特徴とする
   燃焼装置の燃焼制御特性データの更新方法。
2. 【請求項２】 燃焼能力特性データは最小操作量に対応
   する最小燃焼能力の値と、最大操作量に対応する最大燃
   焼能力の値を結ぶグラフデータによって与え、燃焼風量
   特性データも最小操作量に対応する最小空気供給量の値
   と最大操作量に対応する最大空気供給量の値とを結ぶグ
   ラフデータによって与え、燃焼能力の更新演算は最大操
   作量の値で求め、求めた燃焼能力の値をグラフ上の最大
   操作量位置にプロットし、このプロット値と最小操作量
   位置の最小燃焼能力の値とを結ぶことにより行う請求項
   １記載の燃焼装置の燃焼制御特性データの更新方法。
3. 【請求項３】 燃焼能力の更新演算は、最大操作量側領
   域で与えられる第１の操作量と、最小操作量側領域で与
   えられる第２の操作量との少くとも２点で行い、第１の
   操作量で求めた燃焼能力の値をグラフ上の第１の操作量
   位置にプロットし、第２の操作量で求めた燃焼能力の値
   を第２の操作量位置にプロットし、第１の操作量位値の
   プロット点と第２の操作量位置のプロット点とを結ぶこ
   とによって行う請求項２記載の燃焼装置の燃焼制御特性
   データの更新方法。
4. 【請求項４】 燃焼能力特性データには燃焼加熱手段の
   点火時の操作量と燃焼能力とが点火動作点として与えら
   れ、同様に燃焼風量特性データにも点火時の操作量と空
   気供給量とが点火動作点として与えられており、燃焼能
   力特性データの更新時には点火動作点の操作量を更新前
   と同一の点火燃焼能力が得られる値に変更して点火動作
   点を更新し、燃焼能力特性データの更新に併せて行う燃
   焼風量特性データの更新時には更新前と同一の点火空気
   供給量が得られる値に操作量を変更して同様に点火動作
   点を更新することを特徴とする請求項１又は請求項２又
   は請求項３記載の燃焼装置の燃焼制御特性データの更新
   方法。
5. 【請求項５】 燃焼加熱手段は燃焼面を少くとも２面に
   区分して、全面燃焼の高能力燃焼駆動と、部分面燃焼の
   低能力燃焼駆動とを切り換え可能に構成し、燃焼能力特
   性データとして、高能力燃焼駆動用の高能力燃焼能力特
   性データと低能力燃焼駆動用の低能力燃焼能力特性デー
   タとを与え、燃焼風量特性データも高能力燃焼駆動用の
   高能力燃焼風量特性データと、低能力燃焼駆動用の低能
   力燃焼風量特性データとを与え、高能力燃焼駆動時に燃
   焼能力の更新演算が行われたときに高能力燃焼能力特性
   データと高能力燃焼風量特性データを、低能力燃焼駆動
   時に燃焼能力の更新演算が行われたときに低能力燃焼能
   力特性データと低能力燃焼風量特性データをそれぞれ更
   新する請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の燃
   焼装置の燃焼制御特性データの更新方法。
6. 【請求項６】 熱交換器を通る被加熱流体の燃焼加熱手
   段と、この燃焼加熱手段に空気を供給する空気供給手段
   と、燃焼加熱手段に供給する燃料の量を制御する燃料供
   給制御手段と、熱交換器に導かれる被加熱流体の温度を
   検出する入温度検出手段と、熱交換器で加熱されて出る
   被加熱流体の温度を検出する出温度検出手段と、熱交換
   器に導かれる被加熱流体の流量を検出する流量検出手段
   とを備え、燃料供給の操作量と燃焼能力との関係を示す
   燃焼能力特性データに基づき燃焼供給制御手段を制御し
   て燃焼加熱手段に供給する燃料の量を燃料供給の操作量
   によって制御し、燃料供給の操作量と空気供給量との関
   係を示す燃焼風量特性データに基づく空気供給手段の制
   御により、燃焼加熱手段に供給する空気の量を燃料供給
   の操作量によって制御し、熱交換器から出る被加熱流体
   が設定温度になるように燃焼加熱手段の燃焼量を制御す
   る燃焼装置において、燃焼運転中に熱交換器から出る被
   加熱流体の出温度と熱交換器を通る被加熱流体の流量を
   検出し、少なくとも被加熱流体の出温度と、燃焼能力に
   対応した被加熱流体の適正流量に対する検出流量の偏差
   とが予め与えられた安定範囲に入っていることを確認し
   て燃焼能力の更新指令を行う能力更新判定指令部と、こ
   の能力更新判定指令部の更新指令を受けて前記被加熱流
   体の入温度と出温度と流量との検出値に基づき実稼動の
   燃焼能力を演算により求める能力更新演算部と、この能
   力更新演算部で求められた燃焼能力更新値を前のデータ
   に代えて更新記憶する更新データ格納部と、演算によっ
   て求められた燃焼能力更新値に合わせて燃焼能力特性デ
   ータと燃焼風量特性データを更新する特性データ更新部
   とを有する燃焼装置。