JP3713099B2

JP3713099B2 - 燃焼機器

Info

Publication number: JP3713099B2
Application number: JP10333096A
Authority: JP
Inventors: 直人富永; 正登近藤
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: JPH09269121A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯器、給湯・風呂複合機、風呂釜等の燃焼機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図11には燃焼機器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、燃焼室１の下方側にはバーナ２が設置され、そのバーナ２の下方側には給排気を行う燃焼ファン３が設けられている。そして、この燃焼ファン３にはファン回転を検出するホールＩＣ等のファン回転検出センサ28が設けられている。燃焼室１の上方側には給湯熱交換器４が設けられ、この給湯熱交換器４の入口側には給水管５が接続されており、この給水管５には入水温度を検出するサーミスタ等の入水温度センサ６と、入水流量を検出する水量センサ７とが設けられている。
【０００３】
また、給湯熱交換器４の出側には給湯管８が接続されており、この給湯管８には給湯熱交換器４からの給湯温度を検出するサーミスタ等の出湯温度センサ10と、出湯流量を制御する水量制御弁11が設けられている。前記バーナ２のガス供給通路12には電磁弁13と、ガス供給量を制御する比例弁14が設けらている。この比例弁14は印加される開弁駆動電流の大きさに比例した開弁量でもって弁を開く。
【０００４】
制御装置15には給湯器の給湯運転を制御するシーケンスプログラムが内蔵されており、このシーケンスプログラムに従って給湯運転を制御する制御回路が設けられている。この制御回路は、図14に示すように、燃焼制御部17と、ファン回転制御部18とを有している。燃焼制御部17は、入水温度センサ６の入水検出温度と、出湯温度センサ10の給湯検出温度と、水量センサ７で検出される入水水量と、リモコン等で設定される給湯の設定温度等の情報によって、フィードフォワードとフィードバックの制御演算（通常はＰＩＤ演算）によって出湯温度を設定温度にするための要求燃焼熱量（要求燃焼能力）を求め、予め与えられている図13に示すようなガス供給量（比例弁への開弁駆動電流）と燃焼能力との制御データに基づき、要求燃焼熱量を得るための開弁駆動電流を比例弁14へ供給し、バーナ２の燃焼量を制御する。
【０００５】
一方、ファン回転制御部18は、前記燃焼制御部17で求められる要求燃焼熱量に見合う燃焼空気をバーナ２に供給すべく燃焼ファン３の回転制御を行う。この燃焼ファン３の回転制御に際し、ファン回転制御部18には、予め、図12に示すような燃焼能力と燃焼ファン３のファン回転数との関係を示すファン回転制御データが与えられており、ファン回転制御部18は、燃焼制御部17で求められる要求燃焼熱量に応じたファン回転数を目標ファン回転数として決定し、ファン回転検出センサ28のファン回転数検出信号に基づきファン回転数が目標ファン回転数となるように燃焼ファン３の回転制御を行う。このファン回転制御に際し、ファン回転の暴走を防止するために、ファン回転制御データの上下両側にはリミッターが与えられ、この上下のリミッターの範囲内でファン回転数の制御が行われる。
【０００６】
この種の給湯器では給湯管８に接続される外部給湯配管の先端側に設けられている給湯栓（図示せず）が開けられると、給水管５を通して水が入り込み、この給水の流れが水量センサ７で検出されたときに、制御装置15は、燃焼ファン３を回転し、電磁弁13と比例弁14を開け、バーナ２の点着火を行ってバーナ２の燃焼を行う。通常、点着火時には、フィードフォワードの演算により燃料ガスがバーナ２に供給されるが、点着火後、燃焼が安定し、出湯温度が設定温度に近づいた以降は、フィードフォワードとフィードバックの制御演算によりガス供給量（燃焼熱量）が燃焼制御部17により求められ、これに応じ、前記の如く、ファン回転制御部18により、燃焼ファン回転による風量制御が行われて燃焼熱量と風量とがマッチングした燃焼運転が行われる。
【０００７】
そして、給湯栓が閉められると、水量センサ７により、給水の水の流れの停止が検出され、制御装置15は電磁弁13および比例弁14を閉じてバーナ燃焼を停止し、その後、燃焼室１内の排気ガスが排出されるポストパージの期間にかけて、燃焼ファン３を引き続き回転し、このポストパージ期間が経過したときに燃焼ファン３を停止して次の給湯に備えるのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、給湯器を長期に渡って使用するうちに、排気通路29が詰まったり、給湯熱交換器４のフィン９等にごみや煤等の詰まりが生じ、この詰まりが徐々に進行すると、空気の通気抵抗（排気抵抗）が徐々に大きくなり、燃焼ファンを目標ファン回転数で回転しているにもかかわらず、風量が減少し、空気不足となって燃焼性能が悪化するという問題が生じる。
【０００９】
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、燃焼機器の長期の使用によって排気通路の詰まりが進行しても良好な燃焼性能を維持することができる燃焼機器を提供することにある。
【００１０】
【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、第１の発明は、バーナ燃焼の給排気を行う燃焼ファンと、要求燃焼熱量とファン回転数との関係を示すファン回転制御データが格納されているデータメモリと、燃焼ファンのファン回転数を検出するファン回転検出センサと、要求燃焼熱量に見合うファン回転数を前記ファン回転制御データに基づき目標ファン回転数として決定し前記ファン回転検出センサで検出される検出ファン回転数を前記目標ファン回転数に一致すべくファン回転数を制御するファン回転制御部とを備えた燃焼機器において、前記燃焼ファンによりバーナに供給される風量を検出する風量検出センサと、ファン回転数と風量との関係を示すファン回転・風量特性データおよびこのファン回転・風量特性データに対して与えられる許容範囲データが記憶されている回転・風量データ記憶部と、前記目標ファン回転数に対応する風量を前記ファン回転・風量特性データに基づき基準風量として決定し風量検出センサで検出される検出風量が前記基準風量に対して与えられる許容範囲から外れている状態が予め設定された時間継続していることを検知したときに前記基準風量からのずれ量に応じてそのずれ量を修正する方向に前記データメモリに格納されているファン回転制御データ全体を修正するファン制御データ補正部とを有することを特徴として構成されている。
【００１１】
第２の発明は、前記第１の発明の構成を備え、ファン制御データ補正部には基準風量に対する検出風量のずれ量の大きさに応じた割合データが与えられており、ファン制御データ補正部は基準風量に対する検出風量のずれ量に応じた割合データの割合分だけファン回転数をシフトしてデータメモリに格納されているファン回転制御データ全体を修正する構成としたことを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、前記第１の発明の構成を備え、ファン制御データ補正部には基準風量に対する検出風量のずれ量の大きさに応じて回転数シフトデータが与えられており、ファン制御データ補正部は基準風量に対する検出風量のずれ量に応じた回転数シフトデータ分だけファン回転数をシフトしてデータメモリに格納されているファン回転制御データ全体を修正する構成としたことを特徴とする。
【００１３】
第４の発明は、前記第１〜第３のいずれかの発明の構成を備え、ファン回転制御データにはファン回転数が大となる側にインプットダウン開始リミッターが与えられており、ファン回転検出センサで検出されるファン回転数がインプットダウン開始リミッターに達したときにバーナへの供給ガス量を絞り制御するインプットダウン制御部が設けられていることを特徴として構成されている。
【００１４】
第５の発明は、前記第１〜第４のいずれかの発明の構成を備え、ファン回転制御データにはファン回転数が回転制御範囲の上限となる位置に燃焼停止リミッターが与えられており、ファン回転検出センサで検出されるファン回転数が燃焼停止リミッターに達したときにバーナ燃焼を強制停止する強制燃焼停止部ガ設けられていることを特徴として構成されている。
【００１５】
上記構成の本発明において、燃焼機器の燃焼運転中、ファン回転制御部は要求燃焼熱量に応じた目標ファン回転数となるように燃焼ファンのファン回転を制御する。
【００１６】
一方、燃焼ファンによりバーナに供給される風量は風量検出センサで検出され、ファン制御データ補正部は検出風量をモニタし、検出風量がファン回転・風量特性データに基づき定まる基準風量と比較し、検出風量が基準風量に対して与えられる許容範囲から外れているか否かを判断する。
【００１７】
排気通路等に詰まりが生じていないときには、検出風量は基準風量に対する許容範囲内に収まるが、排気通路に詰まりが進行すると、検出風量は基準風量の許容範囲から外れる。検出風量が許容範囲から外れたときに、ファン制御データ補正部は、その基準風量からのずれ量に応じてそのずれ量を修正する方向にファン回転制御データを全体的に修正する。このファン回転制御データの修正により、目標ファン回転数は修正分だけアップするので詰まりによる風量不足分が補償され、排気通路等の詰まりが進行しても、要求燃焼熱量にマッチングした風量が得られ、良好な燃焼性能を維持する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づいて説明する。本実施形態例の燃焼機器は図２に示す如く給湯器を対象にしており、前述した図11に示す給湯器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。本実施形態例が従来例と異なる特徴的なことは、制御装置15内に器具の排気詰まり等の進行情況を自己判断し、排気詰まりの程度に応じてファン回転制御データを全体的に修正する手段を設け、そのデータ修正を行う上で必要な風量検出センサ16を器具内に組み込んだことであり、それ以外の構成は従来例と同様である。
【００１９】
この実施形態例では、バーナ２の下方側の空気室19とバーナ２の上方側の燃焼室１間には連通管路20が設けられており、この連通管路20には燃焼ファン３の給排気の風量を検出する風量検出センサ16が介設されている。この風量検出センサ16は、差圧センサ、熱線式風速センサ、カルマン渦式風速センサ等によって構成されている。
【００２０】
図１は本実施形態例の特徴的なファン回転制御データの修正手段を備えた制御装置15の要部構成を示すもので、燃焼制御部17と、ファン回転制御部18と、データメモリ21と、回転・風量データ記憶部22と、ファン制御データ補正部23と、インプットダウン制御部24と、強制燃焼停止部25とを有して構成されている。
【００２１】
燃焼制御部17は、従来例と同様に、水量センサ７に基づき検出される給水流量と、入水温度センサ６で検出される給水温度と、出湯温度センサ10で検出される給湯温度と、リモコン等から加えられる設定温度の情報により、出湯温度が設定温度に一致するように、フィードフォワードとフィードバック演算の制御により、要求燃焼熱量（要求ガス供給量）を求め、この要求燃焼熱量が得られるように比例弁14の開弁駆動電流を制御する。一方、ファン回転制御部18は、前記燃焼制御部17で求められた要求燃焼熱量に見合う風量を得る目標ファン回転数をデータメモリ21に与えられているファン回転制御データから求め、ファン回転検出センサ28で検出される検出ファン回転数が目標ファン回転数となるように燃焼ファン３を回転制御する。
【００２２】
本実施形態例におけるデータメモリ21には図３に示すようなファン回転制御データおよびこのファン回転制御データに対して与えられるインプットダウン開始リミッターと、上限と下限の燃焼停止リミッターとの各データが記憶されている。この図３のグラフの横軸は比例弁開弁駆動電流Ｉによって表され、縦軸はファン回転数によって表されている。また、比例弁開弁駆動電流Ｉの制御範囲として、最大燃焼能力（最大燃焼熱量）に対応する最大開弁駆動電流Ｉ_MAXと、最小燃焼能力（最小燃焼熱量）に対応する最小開弁駆動電流Ｉ_MINとが与えられている。
【００２３】
インプットダウン開始リミッターはファン回転制御データの上側（ファン回転数が高い側）に与えられており、このインプットダウン開始リミッターは、ファン回転数がそのインプットダウン開始リミッターに達したときに、バーナ２へのガス供給量（インプット量）を低下制御する基準となるデータである。上限の燃焼停止リミッターはファン回転数が増加してそのリミッターに達したときに燃焼停止の制御を行う判断基準となるデータであり、下限の燃焼停止リミッターはファン回転数が低下してそのリミッターに達したときに燃焼停止を行う判断基準となるデータである。なお、この図３のグラフにおいて、横軸を比例弁開度割合Ｘで表したものでもよい。この比例弁開度割合Ｘは、最小開弁駆動電流Ｉ_MINの位置を０（０％）、最大開弁駆動電流Ｉ_MAXの位置を1.0 （100 ％）とし、次の（１）式によって表される。
【００２４】
Ｘ＝（Ｉ−Ｍ_MIN）／（Ｉ_MAX−Ｉ_MIN）・・・・・（１）
【００２５】
回転・風量データ記憶部22には図４に示すようなファン回転数と風量（風量検出センサのセンサ出力）との関係を示すファン回転・風量特性データと、許容範囲データと、上限と下限のリミッターのデータとが記憶されている。なお、この図４のグラフの横軸のＮ_MINは最小燃焼能力に対応する最小ファン回転数を表し、Ｎ_MAXは最大燃焼能力に対応する最大ファン回転数を示している。
【００２６】
ファン回転・風量特性データの上下に与えられる許容範囲データは、風量がその許容範囲内にある限り、通風通路に詰まりがない状態（詰まりが僅かに生じていたとしても支障のない状態）と判断する基準となるデータを意味し、上限リミッターのデータはバーナ燃焼の空気過剰の上限となるデータであり、下限リミッターのデータはバーナ燃焼の空気不足の限界となるデータを意味している。
【００２７】
ファン制御データ補正部23は演算回路とメモリを内蔵し、通風通路の詰まりが進行して燃焼熱量に見合う風量が得られなくなるときに、前記データメモリ21に記憶されているファン回転制御データを次のように修正する。
【００２８】
まず、ファン回転検出センサ28から検出ファン回転数を取り込み、この検出ファン回転数Ｎ_Dに対応する基準風量Ｖ_STを回転・風量データ記憶部22に記憶されている図４に示すデータから求め、その一方で、風量検出センサ16で検出される検出風量Ｖ_Dを取り込み、この検出風量Ｖ_Dが、前記基準風量Ｖ_STに与えられている許容範囲内にあるか否かを判断する。検出風量Ｖ_Dが基準風量Ｖ_STの許容範囲内にあるときには通風の詰まりの影響が生じてないものと判断し、ファン回転制御データの補正は行わない。
【００２９】
これに対し、通風の詰まりが進行して検出風量Ｖ_Dが前記基準風量Ｖ_STに与えられる許容範囲データを下側に（風量が減少する側に）越えたときには、通風の詰まり劣化が生じているものと判断し、ファン回転制御データの補正動作を行う。
【００３０】
このファン回転制御データの補正動作に際し、まず、基準風量Ｖ_STに対する検出風量のずれの大きさが求められる。この実施形態例では、このずれ量ΔＶを基準風量Ｖ_STに対する検出風量のＶ_Dの変化率（変化割合）により（２）式の演算により求めている。
【００３１】
ΔＶ＝｜（Ｖ_ST−Ｖ_D）／Ｖ_ST｜・・・・・（２）
【００３２】
ファン制御データ補正部23のメモリには前記（２）式で算出される風量の変化率ΔＶの大きさに応じて、ファン回転制御データをファン回転数の増減方向にシフトするシフト量（シフト値）が段階的に与えられている。例えば、ε₀≦ΔＶ＜ε₁の範囲ではファン回転数の増減量をＸ₁％、ε₁≦ΔＶ＜ε₂のときにはファン回転数の増減量をＸ₂％、風量の変化率がε₂≦ΔＶ＜ε₃のときにはファン回転数の増減量をＸ₃％という如く、風量変化率ΔＶとファン回転数の段階的増減量の関係データが予めメモリに与えられており、ファン制御データ補正部23は検出風量Ｖ_Dが基準風量Ｖ_STよりも小さい（Ｖ_ST＞Ｖ_D）ときにはその変化率ΔＶに対応するファン回転数の補正量をアップ方向に、検出風量Ｖ_Dが基準風量Ｖ_STよりも大きいときにはその風量変化率ΔＶに対応する補正量をダウン方向にして前記データメモリ21に記憶されているファン回転制御データを全体的に修正する。図５はこのような手法により各風量変化率に応じて補正されたファン回転制御データの一例を示している。
【００３３】
インプットダウン制御部24は、燃焼運転中における比例弁開弁駆動電流（燃焼熱量）あるいは比例弁開度割合Ｘにおける図３に示すデータ上でのインプットダウン開始リミッターのファン回転数を検出し、このインプットダウン開始リミッターのファン回転数とファン回転検出センサ28で検出される検出ファン回転数とを比較し、検出ファン回転数がインプットダウン開始リミッターに達したときには、通風通路の詰まり劣化がかなり進行したものと判断し、風量制御を余裕をもって行えるようにバーナ２へのガス供給量を予め定められた量だけ絞り制御する。具体的には、予め定めた量だけ比例弁14に加える開弁駆動電流を減少補正する。この減少補正された開弁駆動電流が燃焼制御部17から比例弁14へ加えられることで、ガス供給量が絞られ、少ない空気量でもってバーナ２の燃焼状態を良好に維持する。インプットダウン制御部24はこのインプットダウン制御を行ったときには、報知部26にその旨の信号を出力し、インプットダウン状態をリモコンあるいは器具本体等に設けた報知部26に、液晶画面、ブザー、ランプ等の適宜の手段により報知する。
【００３４】
強制燃焼停止部25は前記インプットダウン制御部24の場合と同様に燃焼運転中の比例弁開弁駆動電流（燃焼熱量）又は比例弁開度割合Ｘに対応する上限および下限の燃焼停止リミッターのファン回転数を図３のデータから検出し、これらのリミッターのファン回転数とファン回転検出センサ28により検出される検出ファン回転数とを比較し、検出ファン回転数が上限の燃焼停止リミッターのファン回転数以上になっているときには空気不足側の異常状態と判断し、検出ファン回転数が下限の燃焼停止リミッターのファン回転数以下になっているときには空気過剰側の異常状態になっているものと判断し、いずれの場合もバーナ２の強制停止指令を燃焼制御部17に加え、その一方で、報知部26に燃焼の強制停止を報知する。この強制燃焼停止部25からの強制燃焼停止指令を受けたときに、燃焼制御部17はガスの電磁弁13を強制的に閉止し、バーナ燃焼を停止ロックする。
【００３５】
次に、本実施形態例における一動作例を図６のフローチャートに基づき説明する。給湯燃焼運転状態において、燃焼制御部17により要求燃焼熱量が求められ、その要求燃焼能力に対応する比例弁駆動電流が図13に示す制御データに基づき求められ、燃焼制御が行われる（ステップ101 ）。そして、ステップ102 ではその開弁駆動電流に対応する目標ファン回転数が図３のファン回転制御データから求められ、ファン回転が目標ファン回転数となるように燃焼ファン３の回転制御が行われる。これらステップ101 ，102 の動作は従来例と同様である。
【００３６】
ステップ103 では風量検出センサ16から検出風量を取り込み、その検出風量が検出ファン回転数に対応して図４のデータにより求められる基準風量Ｖ_STの許容範囲内に入っているか否かを判断する。検出風量がその許容範囲に入っているときには通風通路の詰まり劣化による影響がないものと判断し、そのまま燃焼運転を継続する。
【００３７】
これに対し、検出風量が許容範囲から外れているときには、ファン制御データ補正部23等に予め与えられるタイマを用いて時間を計測し、検出風量が許容範囲から外れている時間が予め設定したＭ秒間（例えば10秒間）継続しているか否かを判断する。Ｍ秒間継続していないときには逆風、あるいは給湯温度の変更等により一時的に検出風量が許容範囲から外れたものと判断し、燃焼運転をそのままの状態で継続させる。
【００３８】
検出風量が許容範囲から外れている状態がＭ秒間継続したときには、通風詰まり劣化等の影響が無視できない状態と判断し、次のステップ105 で風量検出センサ16の検出風量が許容範囲に入るようにファン回転制御データを修正する。このファン回転制御データの修正は前記した如く、基準風量Ｖ_STに対する検出風量Ｖ_Dのずれ量の大きさに応じてファン回転制御データを補正する。
【００３９】
このファン回転制御データの補正後、ステップ106 でファン回転数が許容範囲に収まっているか否か、つまり、インプットダウン開始リミッターに達しているか否かを判断する。そして、インプットダウン開始リミッターに達していないときにはそのままの状態で燃焼運転を継続し、検出ファン回転数がインプットダウン開始リミッターに達しているときにはステップ107 でインプットダウン制御部24によるインプットダウン制御が行われ、燃焼能力をダウンした状態で燃焼運転を継続する。なお、ステップ106 において、検出ファン回転数が上限あるいは下限の燃焼停止リミッターに達したときには、燃焼運転が強制的に停止される。
【００４０】
図７は本実施形態例におけるファン回転制御データの補正挙動の一例を示すもので、例えば、図７の通常ライン（排気通路の閉塞率０％のファン回転制御データ）で燃焼運転を行っていたとき、例えば排気通路側に閉塞率30％の詰まりが生じたときには、風量が減少して検出風量が基準風量Ｖ_STに与えられる図４の許容範囲を下側に越える結果、ファン回転制御データは▲１▼から▲２▼の手順で、30％閉塞ラインのデータに修正（補正）され、この30％閉塞ラインのファン回転制御データに従い、燃焼運転が行われる。
【００４１】
この状態で、排気通路の詰まりが清掃等により除去されると、検出ファン回転数の基準風量Ｖ_STに対して、検出風量はその基準風量に対して与えられる許容範囲を上側に越えて空気が過剰状態となる。そうすると、ファン回転制御データは30％閉塞ラインから通常ラインに▲３▼，▲４▼の経路を辿って修正される。
【００４２】
上記した如く、本実施形態例によれば、通風通路に詰まり劣化が生じた場合には、その通風詰まり劣化の状況下においても、検出風量が基準風量の許容範囲を外れないようにファン回転制御データが修正されることとなり、また、同様に、通風の詰まり劣化の進行程度に従ってファン回転制御データが修正されているときに、排気通路等の清掃により通風詰まり状態が解消されて風量が過剰状態になったときには、同様に、検出風量が基準風量の許容範囲内に入るようにファン回転制御データが修正されるので、燃焼熱量にマッチングした最適風量が供給されることとなり、長期にわたって、燃焼性能を良好に維持することが可能となる。
【００４３】
また、通風劣化が進行し、検出風量が基準風量に対して与えられる許容範囲を越えるごとにファン回転制御データの修正が行われていくと、ファン回転数がインプットダウン開始リミッターに達する場合が生じるが、この場合には、ガス量の絞り制御が行われるので、余裕を持った空気量制御の状態で燃焼運転を継続させることができる。
【００４４】
さらに、ファン回転数が上限あるいは下限の燃焼停止リミッターを越えたときには燃焼運転を強制的に停止するようにしたので、例えば、風量検出センサ16が故障等して、ファン回転制御データが無制限に修正されていくということはなく、ファン回転数が燃焼停止リミッターに達したときには直ちに燃焼停止が行われるので、空気の過剰あるいは不足の異常状態での燃焼運転を防止でき、異常燃焼によるＣＯガス発生等に対する安全を図ることが可能となる。
【００４５】
さらに、本実施形態例では検出風量が基準風量に対して与えられる許容範囲を外れたときにはファン回転制御データ全体を修正しているので、給湯設定温度の変更等が行われた場合においても、燃焼熱量にマッチングした適切な風量を供給できるという効果が得られる。
【００４６】
ファン回転制御データの補正に際しては、ファン回転制御データ全体を修正するのではなく、燃焼運転状態での検出ファン回転数一点におけるファン回転数を補正することも考えられる。例えば、図８の（ａ）に示すように、通常ラインのファン回転制御データに従って、燃焼能力Ａで燃焼運転を行っているときに、風量が不足気味となって、ファン回転数をＡ₁からＡ₂に上昇する方向に燃焼能力Ａの一点において補正した場合には、燃焼運転中に、給湯設定温度の変更等により燃焼能力がＢになったとき、本来ならば改善ライン（データ修正ライン）のＢ₂のファン回転数でファン回転制御を行えばよいところ、実際には、通常ラインに従い、Ｂ₁のファン回転数でファン回転制御を行ってしまうこととなる。このＢ₁のファン回転数では風量が不足気味となるため、再び燃焼能力Ｂの位置でファン回転制御データがＢ₁からＢ₂に補正されることになる。このように、燃焼能力が変更されるごとに燃焼能力（燃焼熱量）と風量がマッチングしない状態を必ず経由して燃焼能力に見合う風量となるようにファン回転数が補正されることとなるため、燃焼能力の変更が行われるごとに過渡的に風量のミスマッチング状態が発生してしまうという問題が生じる。
【００４７】
これに対し、本実施形態例では、図８の（ｂ）に示すように、燃焼能力Ａ点においてファン回転制御データがＡ₁からＡ₂に補正されると、通常ラインから改善ラインにライン全体が修正されるため、次に、燃焼運転中に燃焼能力がＡからＢに変更されても、その燃焼能力Ｂに見合う最適なファン回転数Ｂ₂が改善ラインに従って得られることとなり、燃焼能力が変更されても、ミスマッチングを起こすことなく、最適な風量を供給できるという優れた効果を得ることができるのである。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されるこはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、基準風量Ｖ_STに対する検出風量Ｖ_Dのずれ量ΔＶを（２）式の如く基準風量Ｖ_STに対する変化率で与えたが、これを、ΔＶ＝｜Ｖ_ST−Ｖ_D｜というように、基準風量Ｖ_STに対する検出風量Ｖ_Dの偏差によって与えてもよい。この場合も、各偏差の程度に応じて、ファン回転数の増減量を段階的に与えるようにすればよい。
【００４９】
また、ファン回転制御データの修正を行う上での、ファン回転数の増減量は基準風量Ｖ_STに対する検出風量Ｖ_Dのずれ量に応じて段階的に与えるのではなく、連続的に与えるようにしてもよい。この場合は、ファン回転数の増減量はΔＶの関数として与えることとなる。
【００５０】
さらに、上記実施形態例の給湯器のバーナ２は燃焼能力段の切り換え手段を持たないタイプのもので説明したが、例えば、図９に示すように、バーナ２をＡ面とＢ面とＣ面の多面に形成した多段能力切り換え式のバーナを用いた給湯器においても適用されるものである。
【００５１】
この多段能力切り換え式のバーナ２の燃焼面はＡ面とＢ面とＣ面の多面に区分されており、各面の燃焼部には分岐通路12ａ, 12ｂ，12ｃが接続され、これら各分岐通路12ａ〜12ｃは、主ガス供給通路12に統合されている。前記各分岐通路12ａ〜12ｃにはそれぞれ対応する能力切り換え弁13ａ〜13ｃが介設されている。
【００５２】
バーナ２は、能力切り換え弁13ａのみを開けることによりＡ面の１段燃焼状態となり、能力切り換え弁13ａと13ｂを開けることによりＡ面とＢ面の２段燃焼状態となり、能力切り換え弁13ａ，13ｂ，13ｃを開けることにより、Ａ面とＢ面とＣ面の全面の３段燃焼状態となり、これら能力切り換え弁13ａ，13ｂ，13ｃの弁切り換えによりバーナ２の燃焼能力の切り換えが可能になっている。
【００５３】
この種の多段能力式バーナを用いた給湯器においては、図10に示すように、各燃焼能力段ごとのファン回転制御データがデータメモリ21に格納されることとなり、燃焼運転中に検出風量Ｖ_Dが基準風量Ｖ_STの許容範囲を外れたときには、全段のファン回転制御データが前記実施形態例と同様に修正（補正）されることとなる。
【００５４】
さらに、上記実施形態例では、燃焼機器として単機能の給湯器（給湯機能のみの給湯器）を対象にして説明したが、本発明の燃焼機器は給湯と風呂、給湯と暖房等の複合給湯器や、風呂釜、暖房機、冷房機、冷暖房機、空調機等、バーナ燃焼式の様々なタイプの燃焼機器に適用できるものである。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、検出風量が基準風量から許容範囲を越えて外れたときには、検出風量が基準風量の許容範囲内に入るようにファン回転制御データの全体が修正されるので、通風通路（排気通路）の詰まりが進行しても、その通風詰まり劣化の程度に応じてファン回転制御データが修正（補正）されるので、常時、燃焼熱量にマッチングした風量をバーナに供給することができ、長期にわたって良好な燃焼性能を維持することができる。
【００５６】
また、本発明はファン回転制御データの修正を行う際には、その燃焼運転時における燃焼能力の一点位置での局部的な修正を行うのではなく、ファン回転制御データ全体を修正するので、その修正されたファン回転制御データを用いることにより、燃焼能力の変更がされても、その変更された燃焼能力に見合う適切な風量を供給することができ、燃焼能力の変更過渡期においても変更された燃焼能力にマッチングする風量を安定に供給できるという効果が得られる。
【００５７】
さらに、インプットダウン制御部を設けた発明にあっては、通風の詰まり劣化が進行してファン回転数がインプットダウン開始リミッターに達したときにはバーナへの供給ガス量が絞り制御されるので、余裕を持ってバーナへの風量制御ができることとなり、また、強制燃焼停止部を設けた発明にあっては、ファン回転数が燃焼停止リミッターに達したときには直ちに強制的に燃焼運転が停止されるので、異常燃焼によるＣＯガスの発生の危険を防止でき、燃焼運転の安全を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例の要部構成のブロック図である。
【図２】本実施形態例における給湯器のシステム構成説明図である。
【図３】本実施形態例におけるファン回転制御データおよびそのデータに与えられる各種リミッターのデータを示す説明図である。
【図４】本実施形態例におけるファン回転・風量特性データの説明図である。
【図５】本実施形態例におけるファン回転制御データの修正例の説明図である。
【図６】本実施形態例の動作を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態例におけるファン回転制御データの修正挙動例の説明図である。
【図８】本実施形態例におけるファン回転制御データの修正の効果を局部修正の場合との比較状態で示す説明図である。
【図９】多段能力切り換え式のバーナを用いた給湯器の説明図である。
【図１０】多段能力式バーナのファン回転制御データの説明図である。
【図１１】燃焼機器として一般的な給湯器の模式構成図である。
【図１２】従来のファン回転制御データの説明図である。
【図１３】ガス供給量（比例弁開弁駆動電流）と燃焼能力との関係を示す制御データのグラフである。
【図１４】従来の一般的な給湯器の制御装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
２バーナ
３燃焼ファン
15 制御装置
16 風量検出センサ
21 データメモリ
22 回転・風量・データ記憶部
23 ファン制御データ補正部
24 インプットダウン制御部
25 強制燃焼停止部
28 ファン回転検出センサ

Claims

バーナ燃焼の給排気を行う燃焼ファンと、要求燃焼熱量とファン回転数との関係を示すファン回転制御データが格納されているデータメモリと、燃焼ファンのファン回転数を検出するファン回転検出センサと、要求燃焼熱量に見合うファン回転数を前記ファン回転制御データに基づき目標ファン回転数として決定し前記ファン回転検出センサで検出される検出ファン回転数を前記目標ファン回転数に一致すべくファン回転数を制御するファン回転制御部とを備えた燃焼機器において、前記燃焼ファンによりバーナに供給される風量を検出する風量検出センサと、ファン回転数と風量との関係を示すファン回転・風量特性データおよびこのファン回転・風量特性データに対して与えられる許容範囲データが記憶されている回転・風量データ記憶部と、前記目標ファン回転数に対応する風量を前記ファン回転・風量特性データに基づき基準風量として決定し風量検出センサで検出される検出風量が前記基準風量に対して与えられる許容範囲から外れている状態が予め設定された時間継続していることを検知したときに前記基準風量からのずれ量に応じてそのずれ量を修正する方向に前記データメモリに格納されているファン回転制御データ全体を修正するファン制御データ補正部とを有することを特徴とする燃焼機器。
ファン制御データ補正部には基準風量に対する検出風量のずれ量の大きさに応じた割合データが与えられており、ファン制御データ補正部は基準風量に対する検出風量のずれ量に応じた割合データの割合分だけファン回転数をシフトしてデータメモリに格納されているファン回転制御データ全体を修正する構成とした請求項１記載の燃焼機器。
ファン制御データ補正部には基準風量に対する検出風量のずれ量の大きさに応じて回転数シフトデータが与えられており、ファン制御データ補正部は基準風量に対する検出風量のずれ量に応じた回転数シフトデータ分だけファン回転数をシフトしてデータメモリに格納されているファン回転制御データ全体を修正する構成とした請求項１記載の燃焼機器。
ファン回転制御データにはファン回転数が大となる側にインプットダウン開始リミッターが与えられており、ファン回転検出センサで検出されるファン回転数がインプットダウン開始リミッターに達したときにバーナへの供給ガス量を絞り制御するインプットダウン制御部が設けられている請求項１又は請求項２又は請求項３記載の燃焼機器。
ファン回転制御データにはファン回転数が回転制御範囲の上限となる位置に燃焼停止リミッターが与えられており、ファン回転検出センサで検出されるファン回転数が燃焼停止リミッターに達したときにバーナ燃焼を強制停止する強制燃焼停止部が設けられている請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の燃焼機器。