JP3346110B2

JP3346110B2 - 燃焼制御装置

Info

Publication number: JP3346110B2
Application number: JP21432595A
Authority: JP
Inventors: 康秀池内
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 2002-11-18
Anticipated expiration: 2015-08-23
Also published as: JPH0960862A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、燃焼室への燃料
の供給量を可変させる比例弁と、燃焼室に燃焼用空気を
供給するための送風ファンを駆動するファンモータとを
それぞれ有する複数の燃焼器を備えた燃焼装置の燃焼状
態を制御する燃焼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃焼室への燃料の供給量を可変させる比
例弁と、燃焼室に燃焼用空気を供給するための送風ファ
ンを駆動するファンモータとをそれぞれ有する複数の燃
焼器を備えた燃焼装置の燃焼状態を制御する従来の燃焼
制御装置は、所要燃焼量に基づいて、比例弁の弁開度を
決定すると共に、送風量を決定し、その送風量が得られ
るように、ファンモータの回転数を一定に制御するか、
ファンモータの駆動電圧を一定に制御するか、あるいは
ファンモータの駆動電流を一定に制御していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】燃焼装置には、複数の
燃焼器を備え、これら複数の燃焼器の燃焼室が１つの共
通排気筒に連通した構造のものが存在する。

【０００４】このような燃焼装置の場合、たとえば２つ
の燃焼器が同時に燃焼すると、排気ガスの圧力により互
いに他の燃焼器の燃焼用空気の流路抵抗に影響を及ぼ
し、流路抵抗が高くなる。これら２つの燃焼器の燃焼能
力にかなりの差がある場合は、燃焼能力の大きな燃焼器
はあまり影響を受けず、燃焼能力の小さな燃焼器は重大
な影響を受けて流路抵抗が高くなる。

【０００５】このような燃焼装置に従来の燃焼制御装置
を用いると、ファンモータの回転数あるいは駆動電圧を
一定に制御する方式の場合、流路抵抗の増大により送風
量が減少し、不完全燃焼や異常燃焼が発生する場合があ
るという問題があった。

【０００６】ファンモータの駆動電流を一定に制御する
方式の場合、流路抵抗の増大による最終的な送風量の減
少は比較的小さいのであるが、過渡的な送風量の減少は
大きく、しかも過渡的な状態の継続時間が比較的長いの
で、その間は不完全燃焼や異常燃焼が発生する場合があ
るという問題があった。

【０００７】本願発明は上記の点に鑑みて提案されたも
のであって、複数の燃焼器の燃焼室が１つの共通排気筒
に連通した構造の燃焼装置における空燃比を常に適正に
維持できる燃焼制御装置を提供することを、その目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

【０００９】すなわち、本願の請求項１に記載した発明
は、燃焼室と、この燃焼室への燃料の供給量を可変させ
る比例弁と、燃焼室に燃焼用空気を供給するための送風
ファンを駆動するファンモータとをそれぞれ有する複数
の燃焼器を備え、これら複数の燃焼器の燃焼室が１つの
共通排気筒に連通した構造の燃焼装置における燃焼制御
装置であって、ファンモータの駆動電流を検出するモー
タ電流検出手段と、モータ電流検出手段からの検出出力
に応じて比例弁の弁開度を制御する比例弁制御手段と
を、各燃焼器毎に設けたことを特徴としている。

【００１０】また、本願の請求項２に記載した発明は、
燃焼室と、この燃焼室への燃料の供給量を可変させる比
例弁と、燃焼室に燃焼用空気を供給するための送風ファ
ンを駆動するファンモータとをそれぞれ有する、燃焼能
力の互いに異なる２つの燃焼器を備え、これら２つの燃
焼器の燃焼室が１つの共通排気筒に連通した構造の燃焼
装置における燃焼制御装置であって、ファンモータの駆
動電流を検出するモータ電流検出手段と、モータ電流検
出手段からの検出出力に応じて比例弁の弁開度を制御す
る比例弁制御手段とを、２つの燃焼器のうちの燃焼能力
の小さい燃焼器に設けたことを特徴としている。

【００１１】また、本願の請求項３に記載した発明は、
燃焼室と、この燃焼室への燃料の供給量を可変させる比
例弁と、燃焼室に燃焼用空気を供給するための送風ファ
ンを駆動するファンモータとをそれぞれ有する、給湯用
と風呂用および／または暖房用との２つの燃焼器を備
え、これら２つの燃焼器の燃焼室が１つの共通排気筒に
連通した構造の燃焼装置における燃焼制御装置であっ
て、ファンモータの駆動電流を検出するモータ電流検出
手段と、モータ電流検出手段からの検出出力に応じて比
例弁の弁開度を制御する比例弁制御手段とを、２つの燃
焼器のうちの風呂用および／または暖房用の燃焼器に設
けたことを特徴としている。

【００１２】また、本願の請求項４に記載した発明は、
燃焼室と、この燃焼室への燃料の供給量を可変させる比
例弁と、燃焼室に燃焼用空気を供給するための送風ファ
ンを駆動するファンモータとをそれぞれ有する複数の燃
焼器を備え、これら複数の燃焼器の燃焼室が１つの共通
排気筒に連通した構造の燃焼装置における燃焼制御装置
であって、少なくとも設定温度Ｔｓと検出温度Ｔｈとに
基づいて、燃焼すべき必要な燃焼量Ｇａを演算する燃焼
量演算手段と、燃焼量演算手段によって演算された必要
燃焼量Ｇａに対応して最適な空燃比となる送風量Ｑａを
演算する送風量演算手段と、ファンモータを回転させた
ときの回転数Ｎと、そのときのファンモータの駆動電流
Ｉとに基づいて燃焼器の流路抵抗Ｒを判別する流路抵抗
判別手段と、流路抵抗判別手段により判別された流路抵
抗Ｒとファンモータの回転数Ｎとに基づいて現実の送風
量Ｑを判断して、その現実の送風量Ｑに対応した燃料の
量を供給するように比例弁を制御する比例弁制御手段
と、送風量演算手段により演算された所望の送風量Ｑａ
に対して、流路抵抗判別手段により判別された流路抵抗
Ｒとファンモータの回転数Ｎとに基づいて判断した現実
の送風量Ｑをフィードバックする制御系によりファンモ
ータを制御するファンモータ駆動手段とを、複数の燃焼
器のうち少なくとも１つの燃焼器に備えたことを特徴と
している。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施例
を、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００１４】図１は、本願発明に係る燃焼制御装置を備
えた燃焼装置の一例としてのガス燃焼式給湯装置の全体
構成図であって、このガス燃焼式給湯装置は、給湯、暖
房、および風呂追い焚きの各機能を有している。このガ
ス燃焼式給湯装置は、給湯用燃焼器１と、暖房用燃焼器
２とを備えており、給湯用燃焼器１の給湯用燃焼室３を
形成する給湯用缶体４の内部には、給湯用バーナ５と、
給湯用熱交換器６とが設置されている。給湯用バーナ５
は、給湯用熱交換器６の下方に位置しており、給湯用ガ
ス管７を介して都市ガスやプロパンガスなどの燃料ガス
が供給される。給湯用ガス管７には、給湯用バーナ５へ
の燃料ガスの供給量を可変させる給湯用比例弁８が設置
されている。給湯用熱交換器６には、給湯用入水管９と
給湯用出湯管１０とが接続されており、給湯用入水管９
を介して給湯用熱交換器６に供給された水道水などの水
は、給湯用熱交換器６を通過する間に給湯用燃焼室３の
火炎により加熱され、給湯用出湯管１０を介して台所や
浴槽などの所定の給湯箇所に給湯される。給湯用入水管
９には、給湯用熱交換器６への入水量を検出する水量セ
ンサなどからなる給湯用入水量検出器１１と、給湯用熱
交換器６への入水温度を検出する温度サーミスタなどか
らなる給湯用入水温度検出器１２とが設置されており、
給湯用出湯管１０には、給湯用熱交換器６からの出湯温
度を検出する温度サーミスタなどからなる給湯用出湯温
度検出器１３が設置されている。

【００１５】給湯用缶体４の下端部には、給湯用燃焼室
３に燃焼用空気を送風するためのシロッコファンなどか
らなる給湯用送風ファン１４が設置されており、この給
湯用送風ファン１４は給湯用ファンモータ１５により回
転駆動される。

【００１６】暖房用燃焼器２の暖房用燃焼室１７を形成
する暖房用缶体１８の内部には、暖房用バーナ１９と、
暖房用熱交換器２０とが設置されている。暖房用バーナ
１９は、暖房用熱交換器２０の下方に位置しており、暖
房用ガス管２１を介して都市ガスやプロパンガスなどの
燃料ガスが供給される。この暖房用バーナ１９は、給湯
用バーナ５と比べて燃焼能力がかなり小さい。暖房用ガ
ス管２１には、暖房用バーナ１９への燃料ガスの供給量
を可変させる暖房用比例弁２２が設置されている。暖房
用熱交換器２０には、暖房用入水管２３と暖房用出湯管
２４とが接続されており、暖房用入水管２３を介して暖
房用熱交換器２０に供給された水は、暖房用熱交換器２
０を通過する間に暖房用燃焼室１７の火炎により加熱さ
れ、暖房用出湯管２４を介して図外の床下放熱パイプや
パネルヒータやファンヒータなどの暖房装置本体に供給
され、暖房用戻り管２５を介してタンク２６に流入す
る。タンク２６内の水は、暖房用循環ポンプ２７により
暖房用入水管２３を通って暖房用熱交換器２０に供給さ
れる。すなわち、暖房用入水管２３と暖房用出湯管２４
と暖房用戻り管２５とは、暖房用熱交換器２０と暖房装
置本体とタンク２６とを含む循環路を構成している。暖
房用入水管２３には、暖房用熱交換器２０への入水量を
検出する水量センサなどからなる暖房用入水量検出器２
８が設置されており、暖房用戻り管２５には、暖房用熱
交換器２０への入水温度を検出する温度サーミスタなど
からなる暖房用入水温度検出器２９が設置されている。
暖房用出湯管２４には、暖房用熱交換器２０からの出湯
温度を検出する温度サーミスタなどからなる暖房用出湯
温度検出器３０が設置されている。

【００１７】暖房用缶体１８の下端部には、暖房用燃焼
室１７に燃焼用空気を送風するためのシロッコファンな
どからなる暖房用送風ファン３１が設置されており、こ
の暖房用送風ファン３１は暖房用ファンモータ３２によ
り回転駆動される。

【００１８】給湯用缶体４と暖房用缶体１８とは、上端
部が１つの共通排気筒３４に接続されており、給湯用燃
焼室３および暖房用燃焼室１７からの排気ガスは共通排
気筒３４を通って排気される。

【００１９】暖房用出湯管２４からは、バイパス管３５
が分岐しており、このバイパス管３５は、暖房用戻り管
２５に合流している。バイパス管３５には、風呂用熱交
換器３６が設置されており、この風呂用熱交換器３６に
は、風呂戻り管３７と風呂往き管３８とが接続されてい
る。風呂戻り管３７には、風呂用循環ポンプ３９が設置
されており、風呂追い焚き時には、図外の浴槽の湯が風
呂戻り管３７と風呂用熱交換器３６と風呂往き管３８と
を通って風呂用循環ポンプ３９により循環させられ、風
呂用熱交換器３６を通過する間に、暖房用燃焼室１７の
火炎によって加熱された暖房用の湯により加温される。

【００２０】図２は、本願発明に係る燃焼制御装置の回
路ブロック図であって、この燃焼制御装置４１は、暖房
用燃焼器２の燃焼制御を行うものである。この燃焼制御
装置４１は、ファンモータ回転数一定制御方式をベース
にしたものであって、マイクロコンピュータ４２、ファ
ンモータ駆動回路４３、および比例弁駆動回路４４を備
えている。マイクロコンピュータ４２は、暖房用燃焼器
２の外、給湯用燃焼器１など、燃焼装置全体を制御する
ものであって、燃焼量演算手段４５、ファン回転数制御
演算手段４６、および比例弁電流演算手段４７などを実
現している。

【００２１】燃焼量演算手段４５は、図外のリモートコ
ントローラなどの設定器４８および暖房用出湯温度検出
器３０からの信号に基づいて、所要燃焼量Ｇを演算し、
ファン回転数制御演算手段４６に出力する。ファン回転
数制御演算手段４６は、燃焼量演算手段４５からの所要
燃焼量Ｇに基づいて、所要ファン回転数Ｎを演算し、フ
ァンモータ駆動回路４３を介して入力される実際の暖房
用ファンモータ３２の回転数との偏差に応じたファン回
転数制御信号をファンモータ駆動回路４３に出力する。
ファンモータ駆動回路４３は、ファン回転数制御演算手
段４６からのファン回転数制御信号に基づいて暖房用フ
ァンモータ３２に駆動電圧を供給するとともに、暖房用
ファンモータ３２の駆動電流を検出して、それに応じた
ファンモータ電流信号を比例弁電流演算手段４７に出力
する。比例弁電流演算手段４７は、ファンモータ駆動回
路４３からのファンモータ電流信号に基づいて、比例弁
の駆動電流を演算し、それに応じた比例弁電流信号を比
例弁駆動回路４４に出力する。比例弁駆動回路４４は、
比例弁電流演算手段４７からの比例弁電流信号に基づい
て、暖房用比例弁２２に駆動電流を供給する。

【００２２】暖房用燃焼器２の運転中においては、燃焼
量演算手段４５が、設定器４８からの設定温度Ｔｓおよ
び暖房用出湯温度検出器３０からの出湯温度Ｔｈに基づ
いて、設定温度Ｔｓの暖房を行うために必要な所要燃焼
量Ｇａを演算し、それに応じた燃焼量制御信号をファン
回転数制御演算手段４６に出力する。

【００２３】これによりファン回転数制御演算手段４６
が、燃焼量演算手段４５からの所要燃焼量Ｇａに基づい
て、適正な目標ファン回転数Ｎａを演算する。適正な空
燃比を得るための暖房用バーナ１９の燃焼量Ｇと暖房用
ファンモータ３２のファン回転数Ｎとの関係は、たとえ
ば実験などにより図３に示すように求められるので、こ
の特性曲線Ｓ１を図外のメモリなどに記憶させておくこ
とにより、ファン回転数制御演算手段４６は所要燃焼量
Ｇａから目標ファン回転数Ｎａを直接求めることができ
る。なお、この特性曲線Ｓ１は、暖房用燃焼器２の燃焼
用空気の流路抵抗Ｒが通常時の流路抵抗Ｒａであるとき
のものである。

【００２４】さらに、ファン回転数制御演算手段４６
が、演算した目標ファン回転数Ｎａと、暖房用ファンモ
ータ３２に内蔵された回転数検出器からファンモータ駆
動回路４３を介して入力される実際のファン回転数Ｎｒ
との偏差Ｎｒ−Ｎａを演算し、それに応じたファン回転
数制御信号をファンモータ駆動回路４３に出力する。

【００２５】これによりファンモータ駆動回路４３が、
ファン回転数制御演算手段４６からのファン回転数制御
信号に応じた駆動電圧を暖房用ファンモータ３２に供給
して、暖房用ファンモータ３２を回転させる。この結
果、暖房用ファンモータ３２は、実際のファン回転数Ｎ
ｒが目標ファン回転数Ｎａと一致するように、常にフィ
ードバック制御される。

【００２６】一方、比例弁電流演算手段４７が、ファン
モータ駆動回路４３からの暖房用ファンモータ３２に流
れている実際のファンモータ電流Ｉｒに応じたファンモ
ータ電流信号に基づいて、基準となる流路抵抗Ｒａにお
ける比例弁電流ｉｇを演算し、それに応じた比例弁電流
信号を比例弁駆動回路４４に出力する。すなわち、ある
燃焼量Ｇで暖房用燃焼器２を燃焼させるときの比例弁電
流がｉｇであるとし、同じ燃焼量Ｇで暖房用燃焼器２を
最適な空燃比のもとで燃焼させるのに必要な送風量Ｑを
得るための暖房用ファンモータ３２のファンモータ電流
がＩｒであるとすると、比例弁電流演算手段４７は、フ
ァンモータ駆動回路４３からのファンモータ電流Ｉｒに
基づいて、対応する比例弁電流ｉｇを求める。なお、フ
ァンモータ電流Ｉと比例弁電流ｉｇとの間には、図４の
第１象限（Ｉ）の特性曲線Ｓ２のような関係がある。

【００２７】これにより比例弁駆動回路４４が、比例弁
電流演算手段４７からの比例弁電流信号に応じた比例弁
電流ｉｇを暖房用比例弁２２に供給し、暖房用比例弁２
２の弁開度を調節する。

【００２８】つぎに、給湯用燃焼器１が燃焼しておら
ず、暖房用燃焼器２の流路抵抗がＲａに保たれている場
合における、暖房用燃焼器２の制御状態を、図５および
図６を参照しながら具体的に説明する。図５は、燃焼量
Ｇと送風量Ｑとの関係の説明図であって、特性曲線Ｓ
は、暖房用燃焼器１の燃焼量Ｇと暖房用送風ファン３１
の目標送風量Ｑとの関係を示している。すなわち、この
特性曲線Ｓは、適正な空燃比で燃料ガスを燃焼させるた
めの燃焼量Ｇと送風量Ｑとの関係を示すものであって、
境界線ａと境界線ｂとの間の安定燃焼範囲のほぼ中央に
位置している。上側の境界線ａは、これよりも上方の領
域で燃焼するとリフト現象を起こすことを示しており、
下側の境界線ｂは、これよりも下方の領域で燃焼すると
不完全燃焼を起こすことを示している。図６は、暖房用
ファンモータ３２の特性の説明図であって、ファン回転
数Ｎと送風量Ｑとの関係、およびファン回転数Ｎとファ
ンモータ電流Ｉとの関係を示している。

【００２９】いま、燃焼量演算手段４５により演算され
た燃焼量がＧａであるとすると、目標送風量はＱａとな
り、暖房用ファンモータ３２は目標ファン回転数Ｎａに
制御される。このとき、ファンモータ駆動回路４３から
比例弁電流演算手段４７に出力されるファンモータ電流
はＩｒ＝Ｉａであるから、比例弁駆動回路４４から暖房
用比例弁２２に、燃焼量がＧａとなるような比例弁電流
ｉｇが供給される。したがって、暖房用燃焼器２の現実
の燃焼状態は特性曲線Ｓ上のＡ点に保たれ、安定した燃
焼状態に維持される。

【００３０】次に、給湯用燃焼器１の燃焼により暖房用
燃焼器２の流路抵抗がＲｂに変化した場合について説明
する。すなわち、給湯用燃焼器１の燃焼により給湯用燃
焼室３から排気ガスが発生し、この排気ガスは暖房用燃
焼室１７からの排気ガスと一緒に共通排気筒３４を通っ
て排気される。ここで、給湯用燃焼器１の燃焼能力は暖
房用燃焼器２の燃焼能力と比較してかなり大きいので、
給湯用燃焼室３からの排気ガスは暖房用燃焼室１７から
の排気ガスよりも大量であり、この結果、暖房用燃焼器
２の流路抵抗が大きくなってＲｂに変化する。

【００３１】暖房用出湯温度検出器３０からの出湯温度
Ｔｈおよび設定器４８からの設定温度Ｔｓに基づいて燃
焼量演算手段４５により演算された所要燃焼量がＧａで
あるとすると、目標送風量はＱａとなるが、流路抵抗Ｒ
の変化により図６に示す特性曲線がＳからＰに変化して
いるので、暖房用ファンモータ３２が目標ファン回転数
Ｎａに制御される結果、暖房用ファンモータ３２の運転
状態はＣ点へ変化し、実際の送風量は目標送風量Ｑａか
ら大きく外れてＱｃとなる。しかし、ファン回転数Ｎと
ファンモータ電流Ｉとの関係が図６に示す特性曲線Ｓ４
からＰ４に変化しているため、ファンモータ電流もＩｃ
へ変化している。そして、ファンモータ駆動回路４３か
ら比例弁電流演算手段４７にはファンモータ電流Ｉｒ＝
Ｉｃが出力される。このファンモータ電流Ｉｒ＝Ｉｃに
対応して決まる比例弁電流ｉｇの値は、図６および図５
に一点鎖線で示すように、ファンモータ電流Ｉｃから出
発して特性曲線Ｓ４，Ｓ３，Ｓを逆にたどって得られる
燃焼量Ｇ₁に対応する値になる。このようにして暖房用
燃焼器２の実際の燃焼量はＧａではなくＧ₁となるよう
に制御され、実際の燃焼量Ｇ₁に対して最適な燃焼状態
Ｆ₁となる理想的な送風量はＱ₁となる。しかし、送風
量は、ファン回転数制御演算手段４６によりＱｃとなる
ように制御されているから、実際の燃焼状態は特性曲線
Ｓ上のＦ₁点から少し外れて図５に示すＥ₁点となる。

【００３２】このような給湯用燃焼器１の燃焼時におけ
る暖房用燃焼器２の燃焼状態を、従来の制御方式である
ファン回転数一定制御方式と比較すると、本願発明に係
る燃焼制御装置の利点一層明白になる。従来のファン回
転数一定制御方式では、暖房用燃焼器２の実際の燃焼量
はＧａとなり、特性曲線Ｓから決まる目標送風量はＱａ
である。ところが、給湯用燃焼器１の燃焼により流路抵
抗がＲｂに変化すると、実際の燃焼状態はＡ点からＣ点
へ変化し、送風量がＱｃに変化するので、目標送風量Ｑ
ａとの差がＱａ−Ｑｃに大きくなる。この結果、暖房用
燃焼器２は不完全燃焼領域に位置するＣ点で不完全燃焼
する。これに対し、本願発明に係る燃焼制御装置４１で
は、給湯用燃焼器１の燃焼により燃焼状態がＡ点からＣ
点へ変化し、送風量がＱａからＱｃに変化したときに、
ファンモータ電流がＩａからＩｃへ変化したことに対応
して比例弁電流を変化させ、燃焼量をＧａからＧ₁へと
修正するので、燃焼状態はＣ点からＥ₁点へ変化する。
したがって、送風量はＱｃのままであるが、このときの
実際の燃焼量Ｇ₁に対して理想的な送風量Ｑ₁との差は
Ｑ₁−Ｑｃと小さい。簡単に述べると、図５に示すよう
に、燃焼状態が送風量をＱｃに保ったままでＣ点から特
性曲線Ｓ側へ移動する。この結果、図５に示すように、
暖房用燃焼器２は安定燃焼範囲に位置するＥ₁点で安定
燃焼することになる。

【００３３】本願発明に係る燃焼制御装置４１を備えた
暖房用燃焼器２では、このようにして燃焼状態Ｅ₁で燃
焼すると、出湯温度Ｔｈが設定温度Ｔｓに応じた適正温
度よりも低くなる。しかし、燃焼量演算手段４５がフィ
ードバック制御により出湯温度Ｔｈを高くするように燃
焼量Ｇの設定、すなわち目標ファン回転数を増大させる
ので、燃焼状態は安定燃焼状態を保ったままでＥ₁点か
らＤ点へと変化し、最終的には出湯温度Ｔｈを設定温度
Ｔｓに応じた適正温度に一致させ、良好な状態で暖房用
燃焼器２の燃焼が継続することになる。

【００３４】また以下に述べるように、本願発明に係る
燃焼制御装置４１によれば、比例弁電流ｉｇをファンモ
ータ電流Ｉの値に比例するように制御すればよいので、
燃焼制御装置４１の構成を簡単にすることができる。す
なわち、流路抵抗が一定の状態では、暖房用送風ファン
３１の送風量はファン回転数Ｎに比例し、暖房用送風フ
ァン３１の吐出圧力ｐはファン回転数Ｎの２乗に比例
し、さらに暖房用ファンモータ３２の機械的な軸動力ｐ
_mはファン回転数Ｎの３乗に比例することが知られてい
る。したがって、ファン回転数がＮ₁のときの吐出圧力
および軸動力をそれぞれｐ₁、ｐ_m1とし、ファン回転数
がＮ₂のときの吐出圧力および軸動力をそれぞれｐ₂、
ｐ_m2とすると、これらの間には下記数式１〜３の関係が
ある。

【００３５】

【数１】

【００３６】

【数２】

【００３７】

【数３】

【００３８】ここで、軸動力ｐ_mは、暖房用ファンモー
タ３２の回転トルクをＴ、暖房用ファンモータ３２の角
速度をωとすると、下記数式４で表される。

【００３９】

【数４】

【００４０】回転トルクＴはファンモータ電流Ｉに比例
し、角速度ωはファン回転数Ｎに比例するから、ファン
回転数がＮ₁のときの回転トルク、角速度、およびファ
ンモータ電流をそれぞれＴ₁、ω₁、Ｉ₁とし、ファン
回転数がＮ₂のときの回転トルク、角速度、およびファ
ンモータ電流をそれぞれＴ₂、ω₂、Ｉ₂とすると、下
記数式５の関係が成立する。

【００４１】

【数５】

【００４２】したがって、上記数式３，５より、下記数
式６が得られ、さらに上記数式１を用いると、下記数式
７の関係が得られる。

【００４３】

【数６】

【００４４】

【数７】

【００４５】つまり、流路抵抗が一定であれば、ファン
モータ電流は送風量Ｑの２乗に比例し、比例定数をαと
すれば、下記数式８のように表すことができ、図４に示
す第４象限（IV）の特性曲線Ｓ５のようになる。

【００４６】

【数８】

【００４７】一方、ガス量は、ガス圧の平方根に比例す
ることが周知であり、たとえば円形のガス噴出孔を有す
るノズルからガスを噴出する場合、ガス噴出孔の直径を
Ｄ、流量係数をＫ、ガス圧をＨ、ガスの比重をｄとする
と、ガス量Ｊは下記数式９で表される。

【００４８】

【数９】

【００４９】給湯装置などの燃焼装置に用いられるたと
えば暖房用比例弁２２などのガス比例弁は、一般に、い
わゆるガバナ式の圧力比例弁であり、たとえば特公昭６
２−４３２０４号公報に記載されているように、その電
磁コイルの電流に比例してガス圧Ｈを変化させるもので
あるから、上記数式９によれば、ガス量Ｊは比例弁電流
ｉｇの平方根に比例して変化する。

【００５０】さらに、燃焼量Ｇはガス量Ｊに比例するか
ら、燃焼量Ｇは比例弁電流ｉｇの平方根に比例して変化
することになる。したがって、比例弁電流ｉｇは燃焼量
Ｇの２乗に比例し、比例定数をβとすると、下記数式１
０のようになり、図４に示す第２象限（II）の特性曲線
Ｓ６のようになる。

【００５１】

【数１０】

【００５２】一方、最適な空燃比で安定燃焼させるため
の条件は、図４に示す第３象限（III）の特性曲線Ｓの
ように比例関係にあるので、この比例定数、すなわち特
性曲線Ｓの傾きをγとすると、下記数式１１のようにな
る。

【００５３】

【数１１】

【００５４】そして、上記数式８，１０，１１の関係か
ら、下記数式１２が得られる。

【００５５】

【数１２】

【００５６】したがって、図４に示す第１象限（Ｉ）の
特性曲線Ｓ２のように、上記数式１２に従って比例弁電
流ｉｇをファンモータ電流Ｉに比例するように制御すれ
ば、燃焼量Ｇと送風量Ｑとを特性曲線Ｓに従って制御す
ることができ、最適な空燃比で安定燃焼させられること
がわかる。しかも、比例弁電流ｉｇとファンモータ電流
Ｉとが比例するので、たとえば風量センサなどにより風
量を検出して、その風量から比例弁電流ｉｇを決める場
合のように、入力を平方根に変換して出力する特別な演
算回路が不要になり、燃焼制御装置４１の構成を簡単に
できる。

【００５７】図７は、別の実施態様における燃焼制御装
置５１の回路ブロック図であって、この燃焼制御装置５
１は、ファンモータ電圧値一定制御方式をベースにした
ものである。この燃焼制御装置５１においては、ファン
モータ電圧制御演算手段５２が、燃焼量演算手段４５か
らの燃焼量Ｇａに基づいて、図８に示す特性曲線Ｓ７を
用いることにより、最適な空燃比となるファンモータ電
圧Ｖａを演算し、実際のファンモータ電圧がＶａと一致
するようにファンモータ駆動回路４３にファンモータ電
圧制御信号を出力する。

【００５８】一方、比例弁電流演算手段４７が、ファン
モータ駆動回路４３からのファンモータ電流Ｉｒの値に
応じて比例弁電流ｉｇを決定し、比例弁駆動回路４４が
暖房用比例弁２２にその比例弁電流ｉｇを供給する。

【００５９】この燃焼制御装置５１においては、ファン
回転数Ｎをファンモータ電圧Ｖと置き換えることによ
り、図２に示す燃焼制御装置４１の説明がそのまま当て
はまるので、暖房用燃焼器２の燃焼状態については、図
９および図１０を参照しながら簡単に説明する。まず、
給湯用燃焼器１が燃焼していないときには、燃焼量演算
手段４５が燃焼量Ｇａを決定し、ファンモータ電圧制御
演算手段５２がファンモータ電圧の目標値Ｖａを決定
し、暖房用ファンモータ３２の駆動電圧がその目標値Ｖ
ａとなるように制御される。このときのファンモータ電
流はＩｒ＝Ｉａであるから、比例弁駆動回路４４が、比
例弁電流演算手段４７からの比例弁電流信号に応じて、
燃焼量がＧａとなるように暖房用比例弁２２に比例弁電
流ｉｇを供給する。したがって、暖房用燃焼器２は図９
に示すＡ点で安定燃焼する。

【００６０】給湯用燃焼器１が燃焼した場合、燃焼量演
算手段４５が燃焼量Ｇａを決定し、暖房用ファンモータ
３２の駆動電圧が目標値Ｖａになるように制御される
が、特性が特性曲線Ｐ８のように変化しているので、燃
焼状態はＢ点へ変化し、実際の送風量は目標送風量Ｑａ
から外れてＱｂとなる。一方、Ｂ点ではファンモータ電
流Ｉｒ＝Ｉｂとなるので、暖房用燃焼器２は実際には燃
焼量Ｇ₂で燃焼し、送風量はＱｂに維持されているの
で、実際の燃焼状態は図９に示すＥ₂点となる。従来の
方式では、実際の送風量Ｑｂ（Ｂ点）と目標送風量Ｑａ
（Ａ点）との差がＱａ−Ｑｂと大きいのに対し、本願発
明の方式では、実際の送風量Ｑｂ（Ｅ₂点）と実際の燃
焼量Ｇ₂に対する理想的な送風量Ｑ₂（Ｆ₂点）との差
がＱ₂−Ｑｂと小さくなる。このＥ₂点は、送風量をＱ
ｂに保ったままでＢ点から燃焼量Ｇ₂の燃焼状態まで減
少させた点であって、図９に示すように従来方式の燃焼
点であるＢ点では不完全燃焼するのに対し、本願発明の
方式ではＥ₂点において安定燃焼することになる。

【００６１】また、この実際の燃焼点Ｅ₂も、出湯温度
Ｔｈが設定温度Ｔｓに応じた適正温度になるようにフィ
ードバック制御される結果、燃焼状態では安定燃焼状態
を保ったままでＥ₂点からＤ点へと変化し、最終的には
出湯温度Ｔｈは設定温度Ｔｓに応じた適正温度に一致す
る。

【００６２】また、この燃焼制御装置５１でも、比例弁
電流ｉｇはファンモータ電流Ｉと比例するように制御さ
れるので、特殊な演算回路が不要であり、燃焼制御装置
５１の構成を簡単にできる。

【００６３】図１１は、さらに別の実施態様における燃
焼制御装置６１の回路ブロック図であって、この燃焼制
御装置６１は、ファンモータ電流値一定制御方式をベー
スにしたものである。この燃焼制御装置６１において
は、ファンモータ電流制御演算手段６２が、燃焼量演算
手段４５からの燃焼量Ｇａに基づいて、図１２に示すよ
うな特性曲線Ｓ１０を用いて、最適な空燃比となるファ
ンモータ電流Ｉａを決定し、暖房用ファンモータ３２の
駆動電流が目標値Ｉａと一致するように制御する。一
方、比例弁電流演算手段４７が、ファンモータ駆動回路
４３からのファンモータ電流Ｉｒに応じて比例弁電流ｉ
ｇを決定し、比例弁駆動回路４４が、暖房用比例弁２２
に比例弁電流ｉｇを供給する。燃焼制御装置６１の他の
動作は、燃焼制御装置４１の場合と同様である。

【００６４】つぎに、この燃焼制御装置６１の動作につ
いて、図１３を参照しながら説明する。図１３に示す特
性曲線Ｓは、最適な空燃比を得るための燃焼量Ｇと送風
量Ｑとの関係を示し、特性曲線Ｓ５，Ｐ５は、流路抵抗
がＲａおよびＲｂの場合のファンモータ電流Ｉと送風量
Ｑとの関係を示している。

【００６５】まず、給湯用燃焼器１が燃焼しておらず暖
房用燃焼器２の流路抵抗がＲａの場合について述べる。
燃焼量演算手段４５により演算された燃焼量がＧａであ
るとすると、目標送風量はＱａとなり、暖房用ファンモ
ータ３２のファンモータ電流は目標値Ｉａに制御され
る。このときファンモータ駆動回路４３から出力される
ファンモータ電流はＩｒ＝Ｉａであるから、比例弁駆動
回路４４から暖房用比例弁２２に燃焼量がＧａとなるよ
うに比例弁電流ｉｇが供給される。したがって、暖房用
燃焼器２の燃焼状態は特性曲線Ｓ上のＡ点に保たれ、安
定した燃焼状態に維持される。

【００６６】つぎに、給湯用燃焼器１が燃焼してはいな
いが、設定燃焼量Ｇａが変化した際などに暖房用ファン
モータ３２のファンモータ電流が過渡的にＩａ´に変動
した場合について述べる。燃焼量演算手段４５により演
算された燃焼量がＧａであるとすると、目標送風量はＱ
ａとなるが、暖房用ファンモータ３２の運転状態が特性
曲線Ｓ５に沿ってＡ´点に移動する結果、実際の送風量
がＱａ´となる。一方、ファンモータ駆動回路４３から
出力されるファンモータ電流はＩｒ＝Ｉａ´であるか
ら、比例弁駆動回路４４から暖房用比例弁２２に、燃焼
量がＧ₃となるように比例弁電流ｉｇが供給される。し
たがって、暖房用燃焼器２の燃焼状態は特性曲線Ｓ上の
Ａ´点となり、安定燃焼状態に維持される。ついで、燃
焼制御装置６１のフィードバック制御により、燃焼状態
はＡ´点からＡ点へ向かう。

【００６７】つぎに、給湯用燃焼器１が燃焼して流路抵
抗がＲｂに変化した場合について述べる。燃焼量演算手
段４５が、暖房用出湯温度検出器３０からの出湯温度Ｔ
ｈおよび設定器４８からの設定温度Ｔｓに基づいて演算
した燃焼量がＧａであるとすると、暖房用ファンモータ
３２の目標送風量はＱａとなり、ファンモータ電流がＩ
ａとなるように制御されるが、暖房用ファンモータ３２
の特性が特性曲線Ｓ５からＰ５に変化しているので、暖
房用ファンモータ３２の運転状態は特性曲線Ｐ５上のＤ
点へ変化し、実際の送風量はＱｄとなる。一方、比例弁
電流演算手段４７に出力されるファンモータ電流はＩｒ
＝Ｉａであるから、暖房用比例弁２２は燃焼量がＧａと
なるように比例弁電流ｉｇを供給される。したがって、
暖房用燃焼器２は、従来のファンモータ電流値一定制御
方式の燃焼装置と同様、Ｄ点で燃焼することになり、流
路抵抗の変化が相当大きくなければ、安定燃焼範囲で燃
焼する。

【００６８】しかし、暖房用ファンモータ３２の特性が
給湯用燃焼器１の燃焼により変化した際、過渡的に暖房
用ファンモータ３２のファンモータ電流がＩａ´に変化
すると、従来のファンモータ電流値一定制御方式の燃焼
装置では送風量はＱ₃に低下するが、燃焼量はＧａに保
たれるため、実際の送風量Ｑ₃と目標送風量Ｑａとの差
Ｑａ−Ｑ₃が大きくなり、燃焼状態はＥ₃点になって不
完全燃焼するおそれがあった。

【００６９】これに対し、本願発明の暖房用燃焼器２で
は、暖房用ファンモータ３２のファンモータ電流Ｉが特
性変化時などに過渡的にＩａ´に変化すると、送風量は
Ｑ₃となるが、比例弁電流演算手段４７に出力されるフ
ァンモータ電流がＩａ´となる。したがって、暖房用比
例弁２２は比例弁電流演算手段４７により燃焼量がＧ ₃
となるように制御され、実際の送風量Ｑ₃と目標送風量
Ｑａ´との差はＱａ´−Ｑ₃に小さくなり、燃焼状態は
Ｅ₄点となって安定燃焼状態に保たれる。

【００７０】こうして燃焼状態Ｅ₄で燃焼している間は
出湯温度Ｔｈが設定温度Ｔｓに応じた適正温度よりも低
くなるが、やがてファンモータ電流がＩａに戻れば、燃
焼状態は安定燃焼状態を保ったままでＥ₄点からＤ点へ
と変化し、最終的には適正な出湯温度が得られる。

【００７１】またこの実施態様の場合にも、最適な空燃
比で燃焼させるためには、比例弁電流ｉｇはファンモー
タ電流Ｉの値に比例するように制御すればよいので、燃
焼制御装置６１の構成を簡単にすることができる。

【００７２】図１４は、さらに別の実施態様における燃
焼制御装置の回路ブロック図である。この実施態様にお
いては、設定温度Ｔｓと検出温度Ｔｈとに基づいて、燃
焼すべき必要な燃焼量Ｇａを演算する燃焼量演算手段４
５と、燃焼量演算手段４５によって演算された必要燃焼
量Ｇａに対応して最適な空燃比となる送風量Ｑａを演算
する送風量演算手段７１と、暖房用ファンモータ３２を
回転させたときの回転数Ｎと、そのときの暖房用ファン
モータ３２の駆動電流Ｉとに基づいて燃焼器の流路抵抗
Ｒを判別する流路抵抗判別手段７２と、流路抵抗判別手
段７２により判別された流路抵抗Ｒと暖房用ファンモー
タ３２の回転数Ｎとに基づいて現実の送風量Ｑを判断し
て、その現実の送風量Ｑに対応した燃料の量を供給する
ように暖房用比例弁２２を制御する比例弁制御手段７３
と、送風量演算手段７１により演算された所望の送風量
Ｑａに対して、流路抵抗判別手段７２により判別された
流路抵抗Ｒと暖房用ファンモータ３２の回転数Ｎとに基
づいて判断した現実の送風量Ｑをフィードバックする制
御系により暖房用ファンモータ３２を制御するファンモ
ータ駆動手段７４とを備えており、これらはマイクロコ
ンピュータ４２により実現されている。

【００７３】図外のメモリには、図１５に示すような、
各種の流路抵抗Ｒに対する、送風量Ｑとファン回転数Ｎ
と駆動電流Ｉとの関係が記憶されている。なお、図１５
には、２種類の流路抵抗Ｒａ，Ｒｂに対するファン回転
数Ｎと駆動電流Ｉとの関係および送風量Ｑとファン回転
数Ｎとの関係だけを示しているが、実際にはもっと多数
の流路抵抗Ｒに対する送風量Ｑとファン回転数Ｎと駆動
電流Ｉとの関係がメモリに記憶されている。

【００７４】図１６は、燃焼制御装置の制御系のブロッ
ク線図である。

【００７５】まず、給湯用燃焼器１が燃焼しておらず、
暖房用燃焼器２の流路抵抗がＲａに保たれている場合に
おける、暖房用燃焼器２の制御状態を、図１５を参照し
ながら具体的に説明する。

【００７６】いま、燃焼量演算手段４５により演算され
た燃焼量がＧａであるとすると、送風量演算手段７１に
より演算される目標送風量はＱａとなり、流路抵抗判別
手段７２により判別される流路抵抗はＲａであるため、
暖房用暖房用ファンモータ３２は目標ファン回転数Ｎａ
に制御される。このとき、ファンモータ駆動回路４３か
ら比例弁制御手段７３に出力されるファンモータ電流は
Ｉ＝Ｉａであるから、比例弁駆動回路４４から暖房用比
例弁２２に、燃焼量がＧａとなるような比例弁電流ｉｇ
が供給される。

【００７７】次に、給湯用燃焼器１の燃焼により暖房用
燃焼器２の流路抵抗が変化した場合について説明する。
すなわち、給湯用燃焼器１の燃焼により給湯用燃焼室３
から排気ガスが発生し、この排気ガスは暖房用燃焼室１
７からの排気ガスと一緒に共通排気筒３４を通って排気
される。ここで、給湯用燃焼器１の燃焼能力は暖房用燃
焼器２の燃焼能力と比較してかなり大きいので、給湯用
燃焼室３からの排気ガスは暖房用燃焼室１７からの排気
ガスよりも大量であり、この結果、暖房用燃焼器２の流
路抵抗が大きくなる。

【００７８】暖房用出湯温度検出器３０からの出湯温度
Ｔｈおよび設定器４８からの設定温度Ｔｓに基づいて燃
焼量演算手段４５により演算された所要燃焼量がＧａで
あるとすると、送風量演算手段７１により演算される目
標送風量はＱａとなるが、流路抵抗の変化により実際の
送風量は目標送風量Ｑａから大きく外れる。ここで、フ
ァン回転数Ｎとファンモータ電流Ｉとの関係を示す流路
抵抗の特性曲線も変化しているため、ファンモータ電流
も変化している。そして、図１５に示す回転数Ｎと駆動
電流Ｉとの関係より流路抵抗Ｒを求める。ここで、Ｎ＝
Ｎａで、かつＩ＝Ｉ₂であったとすると、流路抵抗はＲ
＝Ｒｂである。すなわち、流路抵抗判別手段７２が、フ
ァンモータ駆動回路４３を介して入力される暖房用ファ
ンモータ３２の回転数Ｎと駆動電流Ｉとに基づいて、メ
モリを検索して流路抵抗ＲがＲｂであることを判別す
る。

【００７９】流路抵抗がわかれば、流路抵抗Ｒｂとファ
ン回転数Ｎａより現実の送風量Ｑ₂を知ることができ
る。そして現実の送風量Ｑ₂に対して完全燃焼となる空
燃比の燃料を供給する比例弁電流を流し、最適な量を供
給することができる。すなわち、比例弁制御手段７３
が、流路抵抗判別手段７２からの流路抵抗Ｒｂと、ファ
ンモータ駆動回路４３を介して入力されるファン回転数
Ｎａとに基づいて、メモリを検索し、現実の送風量Ｑ₂
を演算し、それに応じた信号を比例弁駆動回路４４に出
力する。これにより比例弁駆動回路４４が、現実の送風
量Ｑ₂に対して完全燃焼となる空燃比の燃料を供給する
比例弁電流を暖房用比例弁２２に供給する。これによ
り、最適な量の燃料が暖房用燃焼室１７に供給される。

【００８０】一方、ファンモータ駆動手段７４が、流路
抵抗判別手段７２からの流路抵抗Ｒｂと、ファンモータ
駆動回路４３を介して入力されるファン回転数Ｎａとに
基づいて、メモリを検索し、現実の送風量Ｑ₂を演算す
る。そして現実の送風量Ｑ₂と送風量演算手段７１から
の目標送風量Ｑａとの偏差Ｑａ−Ｑ₂に基づいて、ファ
ンモータ駆動回路４３を介して暖房用ファンモータ３２
を制御する。ここで、比例弁制御手段７３により暖房用
比例弁２２が制御されて燃焼量が減少しているので、暖
房用出湯温度検出器３０からの出湯温度Ｔｈと設定器４
８からの設定温度Ｔｓとの差が大きくなり、燃焼量演算
手段４５により演算される所要燃焼量Ｇａおよび送風量
演算手段７１により演算される目標送風量Ｑａが大きく
なる。

【００８１】したがって、現実の送風量Ｑ₂と目標送風
量Ｑａとの偏差Ｑａ−Ｑ₂がさらに大きくなり、ファン
モータ駆動手段７４は、速やかに暖房用ファンモータ３
２の回転数Ｎを上昇させる。これによりファンモータ駆
動回路４３を介して比例弁制御手段７３に入力されるフ
ァン回転数Ｎａが大きくなり、暖房用比例弁２２の開弁
度も大きくなる。すなわち、暖房用ファンモータ３２に
よる送風量が流路抵抗Ｒｂの特性上をＱ₂からＱａに制
御され、その際、比例弁制御手段７３により、逐次送風
量に対応した完全燃焼となる燃料を供給するように、暖
房用比例弁２２の開度が制御される。

【００８２】なお上記各実施態様では、暖房用燃焼器２
により暖房および風呂追い焚きを行う例について説明し
たが、暖房用燃焼器２により風呂追い焚きのみ、あるい
は暖房のみを行うように構成してもよい。

【００８３】また上記各実施態様では、給湯用燃焼器１
および暖房用燃焼器２を備えた給湯装置において、燃焼
能力の小さい暖房用燃焼器２に本願発明を適用したが、
本願発明は給湯装置に限らず、たとえば燃焼能力の互い
に異なる２つの燃焼器を備えた各種の燃焼装置におい
て、燃焼能力の小さい燃焼器に適用するなど、幅広く適
用可能である。もちろん、燃焼能力の小さい燃焼器の燃
焼によって燃焼能力の大きい燃焼器の流路抵抗が変化し
て燃焼状態に無視できない影響を及ぼすような場合に
は、燃焼能力の小さい燃焼器と燃焼能力の大きい燃焼器
との双方を本願発明に係る燃焼制御装置により制御する
ように構成すればよい。たとえば、給湯用燃焼器１に本
願発明を適用する場合、入水温度や入水量や設定温度や
出湯温度などに基づいて所要燃焼量を決定すればよい。

【００８４】また上記各実施態様では、燃焼能力の互い
に異なる２つの給湯用燃焼器１および暖房用燃焼器２を
備えた給湯装置に本願発明を適用したが、本願発明はほ
ぼ同じ燃焼能力を有する２個の燃焼器にももちろん適用
可能である。さらには、３個以上の燃焼器を備えた給湯
装置にも適用可能である。この場合、他の１個あるいは
複数個の燃焼器の燃焼により自己の燃焼状態に影響を受
ける燃焼器を全て本願発明に係る燃焼制御装置により制
御するように構成すればよい。

【００８５】また、各燃焼器の個別使用時には別々にフ
ァンモータの制御を行い、同時使用時のみ上述のファン
モータの制御を行うようにしてもよい。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、他の燃焼器の燃焼により燃焼用空気の流路抵抗が
変化してファンモータの特性が変化しても、それに応じ
て燃焼量が速やかに調整されるので、定常状態のみなら
ず過渡状態においても、燃焼器を最適な空燃比で安定に
燃焼させることができる。

【００８７】また請求項２の発明によれば、燃焼能力の
互いに異なる２つの燃焼器の燃焼室が１つの共通排気筒
に連通した構造の燃焼装置においては、能力の小さい燃
焼器側にのみ燃焼制御装置を設けるようにしたので、複
雑な制御を最小限にとどめることができる。すなわち、
能力の小さい燃焼器側は、能力の大きい側の燃焼時に、
その流路抵抗が大きく変化するため、それに応じて燃焼
制御を行い、一定の空燃比に制御する効果が大きい。一
方、能力の大きい燃焼器側は、能力の小さい側の燃焼に
よる流路抵抗の変化がさほど大きくないために、一般的
な燃焼制御でもある程度の空燃比を維持できる。したが
って、能力の小さい側のみに燃焼制御装置を設けても、
その効果は大きい。

【００８８】また請求項３の発明によれば、給湯器側の
燃焼器と風呂用および／または暖房用の燃焼器とを備
え、これらの燃焼器の燃焼室が１つの共通排気筒に連通
した構造の燃焼装置においては、風呂用および／または
暖房用の燃焼器のみに燃焼制御装置を設けるようにして
いる。これにより、応答性の要求される給湯器側は、応
答性の速い比例弁の応答性に対応した燃焼制御を行え、
応答性のあまり要求されない風呂用および／または暖房
用側の応答性は、送風量の応答性に対応した遅いものと
なるが、空燃比を一定に維持しつつ燃焼を継続できる効
果がある。

【００８９】また請求項４の発明によれば、少なくとも
設定温度Ｔｓと検出温度Ｔｈとに基づいて、燃焼すべき
必要な燃焼量Ｇａを演算する燃焼量演算手段と、燃焼量
演算手段によって演算された必要燃焼量Ｇａに対応して
最適な空燃比となる送風量Ｑａを演算する送風量演算手
段と、ファンモータを回転させたときの回転数Ｎと、そ
のときのファンモータの駆動電流Ｉとに基づいて燃焼器
の流路抵抗Ｒを判別する流路抵抗判別手段と、流路抵抗
判別手段により判別された流路抵抗Ｒとファンモータの
回転数Ｎとに基づいて現実の送風量Ｑを判断して、その
現実の送風量Ｑに対応した燃料の量を供給するように比
例弁を制御する比例弁制御手段と、送風量演算手段によ
り演算された所望の送風量Ｑａに対して、流路抵抗判別
手段により判別された流路抵抗Ｒとファンモータの回転
数Ｎとに基づいて判断した現実の送風量Ｑをフィードバ
ックする制御系によりファンモータを制御するファンモ
ータ駆動手段とを、複数の燃焼器のうち少なくとも１つ
の燃焼器に備えたので、他の燃焼器の燃焼により燃焼用
空気の流路抵抗が変化してファンモータの特性が変化し
ても、それに応じて燃焼量が速やかに調整されるので、
定常状態のみならず過渡状態においても、燃焼器を最適
な空燃比で安定に燃焼させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る燃焼制御装置を備えた燃焼装置
の一例としてのガス燃焼式給湯装置の全体構成図であ
る。

【図２】本願発明に係る燃焼制御装置の回路ブロック図
である。

【図３】燃焼量とファン回転数との関係の説明図であ
る。

【図４】ファンモータ電流と比例弁電流と燃焼量と送風
量との関係の説明図である。

【図５】燃焼量と送風量との関係の説明図である。

【図６】ファン回転数と送風量およびファンモータ電流
との関係の説明図である。

【図７】別の実施態様における燃焼制御装置の回路ブロ
ック図である。

【図８】燃焼量とファンモータ電圧との関係の説明図で
ある。

【図９】別の実施態様における燃焼量と送風量との関係
の説明図である。

【図１０】ファンモータ電圧と送風量およびファンモー
タ電流との関係の説明図である。

【図１１】さらに別の実施態様における燃焼制御装置の
回路ブロック図である。

【図１２】燃焼量とファンモータ電流との関係の説明図
である。

【図１３】ファンモータ電流と送風量と燃焼量との関係
の説明図である。

【図１４】さらに別の実施態様における燃焼制御装置の
回路ブロック図である。

【図１５】ファンモータ電流と回転数と送風量とガス量
との関係の説明図である。

【図１６】燃焼制御装置の制御系のブロック線図であ
る。

【符号の説明】

１給湯用燃焼器２暖房用燃焼器３給湯用燃焼室１７暖房用燃焼室２１暖房用ガス管３１暖房用送風ファン３２暖房用ファンモータ３４共通排気筒４３ファンモータ駆動回路４４比例弁駆動回路４７比例弁電流演算手段７１送風量演算手段７２流路抵抗判別手段７３比例弁制御手段７４ファンモータ駆動手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室と、この燃焼室への燃料の供給量
を可変させる比例弁と、前記燃焼室に燃焼用空気を供給
するための送風ファンを駆動するファンモータとをそれ
ぞれ有する複数の燃焼器を備え、これら複数の燃焼器の
燃焼室が１つの共通排気筒に連通した構造の燃焼装置に
おける燃焼制御装置であって、前記ファンモータの駆動電流を検出するモータ電流検出
手段と、前記モータ電流検出手段からの検出出力に応じ
て前記比例弁の弁開度を制御する比例弁制御手段とを、
前記各燃焼器毎に設けたことを特徴とする、燃焼制御装
置。
【請求項２】燃焼室と、この燃焼室への燃料の供給量
を可変させる比例弁と、前記燃焼室に燃焼用空気を供給
するための送風ファンを駆動するファンモータとをそれ
ぞれ有する、燃焼能力の互いに異なる２つの燃焼器を備
え、これら２つの燃焼器の燃焼室が１つの共通排気筒に
連通した構造の燃焼装置における燃焼制御装置であっ
て、前記ファンモータの駆動電流を検出するモータ電流検出
手段と、前記モータ電流検出手段からの検出出力に応じ
て前記比例弁の弁開度を制御する比例弁制御手段とを、
前記２つの燃焼器のうちの燃焼能力の小さい燃焼器に設
けたことを特徴とする、燃焼制御装置。
【請求項３】燃焼室と、この燃焼室への燃料の供給量
を可変させる比例弁と、前記燃焼室に燃焼用空気を供給
するための送風ファンを駆動するファンモータとをそれ
ぞれ有する、給湯用と風呂用および／または暖房用との
２つの燃焼器を備え、これら２つの燃焼器の燃焼室が１
つの共通排気筒に連通した構造の燃焼装置における燃焼
制御装置であって、前記ファンモータの駆動電流を検出するモータ電流検出
手段と、前記モータ電流検出手段からの検出出力に応じ
て前記比例弁の弁開度を制御する比例弁制御手段とを、
前記２つの燃焼器のうちの風呂用および／または暖房用
の燃焼器に設けたことを特徴とする、燃焼制御装置。
【請求項４】燃焼室と、この燃焼室への燃料の供給量
を可変させる比例弁と、前記燃焼室に燃焼用空気を供給
するための送風ファンを駆動するファンモータとをそれ
ぞれ有する複数の燃焼器を備え、これら複数の燃焼器の
燃焼室が１つの共通排気筒に連通した構造の燃焼装置に
おける燃焼制御装置であって、少なくとも設定温度Ｔｓと検出温度Ｔｈとに基づいて、
燃焼すべき必要な燃焼量Ｇａを演算する燃焼量演算手段
と、前記燃焼量演算手段によって演算された必要燃焼量Ｇａ
に対応して最適な空燃比となる送風量Ｑａを演算する送
風量演算手段と、前記ファンモータを回転させたときの回転数Ｎと、その
ときの前記ファンモータの駆動電流Ｉとに基づいて前記
燃焼器の流路抵抗Ｒを判別する流路抵抗判別手段と、前記流路抵抗判別手段により判別された流路抵抗Ｒと前
記ファンモータの回転数Ｎとに基づいて現実の送風量Ｑ
を判断して、その現実の送風量Ｑに対応した燃料の量を
供給するように前記比例弁を制御する比例弁制御手段
と、前記送風量演算手段により演算された所望の送風量Ｑａ
に対して、前記流路抵抗判別手段により判別された流路
抵抗Ｒと前記ファンモータの回転数Ｎとに基づいて判断
した現実の送風量Ｑをフィードバックする制御系により
前記ファンモータを制御するファンモータ駆動手段と
を、前記複数の燃焼器のうち少なくとも１つの燃焼器に備え
たことを特徴とする、燃焼制御装置。