JPH08334226A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃焼ファンへの通電量に基づき通気路の閉塞度
合いを把握し、その閉塞度合いに応じてバーナの必要燃
焼量に対応した燃焼ファンの回転数を補正する燃焼装置
において、バーナの燃焼開始直後から燃焼ファンによる
バーナへの燃焼用空気の供給を適正に行ってバーナの良
好な燃焼を行うことができる燃焼装置を提供する。 【構成】バーナ４の初期燃焼時に、燃焼ファン６の通電
量が定常的な燃焼中に較べて大きくなることを考慮し、
バーナ３の初期燃焼時には、制御ユニット７により、バ
ーナ３の必要燃焼量に対応した燃焼ファン６の基準回転
数を、燃焼ファン６の検出通電量に基づき把握される給
排気通路３２，３３の閉塞度合いに応じて補正してなる
目標回転数よりも大きめの目標回転数を求め、その求め
た目標回転数に従って燃焼ファン６の回転数を制御す
る。

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に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の燃焼装置にあっては、燃
焼室に収容したバーナに燃焼ファンにより適量の燃焼用
空気を供給するために、バーナの必要燃焼量からあらか
じめ定めたテーブル等に従って燃焼ファンの基準回転数
を設定し、その基準回転数を目標回転数として燃焼ファ
ンの回転数を制御するものが一般に知られている。この
場合、前記基準回転数は、バーナへの給気や排気を行う
ための通気路が正常である場合に前記必要燃焼量に対応
した適量の燃焼用空気をバーナに供給することができる
燃焼ファンの回転数としてあらかじめ定められている。

【０００３】一方、この種の燃焼装置にあっては、前記
通気路の閉塞が生じると、燃焼ファンの回転数を前記基
準回転数に制御しただけでは、バーナへの燃焼用空気の
供給量が不足するので、前記通気路の閉塞度合いに応じ
て燃焼ファンの回転数を補正し（閉塞度合いが高い程、
燃焼ファンの回転数を高くする）、それにより通気路が
多少の閉塞状態であっても、バーナの必要燃焼量に対応
した適量の燃焼用空気をバーナに供給するようにするこ
とが好ましい。

【０００４】このため、本願発明者は、燃焼ファンの回
転数が同じであっても、通気路の閉塞度合いが高い程、
それに応じて燃焼ファンへの通電量（ファンモータの通
電量）が低下することに着目し、バーナの燃焼中に燃焼
ファンへの通電量を検出すると共に、その検出通電量に
基づき通気路の閉塞度合いを把握することを試みてい
る。そして、把握した閉塞度合いに応じて前記必要燃焼
量に対応した燃焼ファンの基準回転数を補正しつつ燃焼
ファンの目標回転数を求め、その目標回転数に従って燃
焼ファンを制御することを試みている。このような燃焼
ファンの回転数の補正を行うことで、通気路の多少の閉
塞状態であっても、バーナの必要燃焼量に対応した適量
の燃焼用空気をバーナに供給することができる。

【０００５】ところで、本願発明者のさらなる検討によ
れば、燃焼ファンの周囲温度が比較的低いバーナの燃焼
初期の状態にあっては、燃焼ファンの回転時の摺動抵抗
が比較的高い。このため、燃焼ファンの回転数を一定と
した場合、バーナの燃焼初期の状態（例えば４０°Ｃ）
では、バーナの継続的な燃焼により燃焼ファンの周囲温
度が充分に高くなった状態に較べて、燃焼ファンへの通
電量は大きくなる傾向がある。

【０００６】従って、前述のように燃焼ファンへの検出
通電量に基づき通気路の閉塞度合いを把握する場合、通
気路の閉塞度合いが、バーナの燃焼初期において、バー
ナの燃焼がある程度継続的に進行した段階に較べて小さ
めに把握されてしまう。このため、バーナの燃焼開始直
後から燃焼ファンへの検出通電量により把握される通気
路の閉塞度合いに応じて燃焼ファンの回転数を補正する
ようにすると、バーナの燃焼初期において、燃焼ファン
によるバーナへの燃焼用空気の供給量が不足して燃焼不
良を生じる虞れがあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑み、燃焼ファンへの通電量に基づき通気路の閉塞度合
いを把握し、その閉塞度合いに応じてバーナの必要燃焼
量に対応した燃焼ファンの回転数を補正する燃焼装置に
おいて、バーナの燃焼開始直後から燃焼ファンによるバ
ーナへの燃焼用空気の供給を適正に行ってバーナの良好
な燃焼を行うことができる燃焼装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、燃焼室に収容されたバーナと、該バー
ナに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、前記バーナの
必要燃焼量に対応した量の燃焼用空気を前記バーナに供
給するための前記燃焼ファンの基準回転数を設定する基
準回転数設定手段と、前記バーナの燃焼中の前記燃焼フ
ァンの通電量を検出する通電量検出手段と、該通電量検
出手段により得られた前記燃焼ファンの検出通電量に基
づき前記バーナの給気・排気を行うための通気路の閉塞
度合いを把握し、その閉塞度合いに応じて前記基準回転
数を補正して前記燃焼ファンの目標回転数を求める目標
回転数算出手段と、該目標回転数算出手段により求めら
れた目標回転数に従うように前記燃焼ファンの回転数を
制御するファン制御手段とを備えた燃焼装置において、
前記目標回転数算出手段は、前記バーナの燃焼開始後の
初期燃焼時には前記通気路の閉塞度合いに応じて前記基
準回転数を補正してなる目標回転数よりも大きな初期回
転数を目標回転数として求めることを特徴とする。

【０００９】そして、前記目標回転数算出手段は、前記
燃焼ファンの検出通電量に基づき把握された前記通気路
の閉塞度合いに応じて前記基準回転数を補正するための
補正値を求める補正値算出手段と、該補正値算出手段に
より求められた補正値に従って前記基準回転数を補正し
て前記目標回転数を求める補正手段とからなり、該補正
手段は、前記バーナの燃焼開始後の初期燃焼時には前記
通気路の閉塞度合いに応じた前記基準回転数の補正値よ
りも大きな補正値により前記基準回転数を補正して前記
初期回転数を求めることを特徴とする。

【００１０】さらに、前記バーナの前回の燃焼中に前記
補正値算出手段により算出された前記補正値を記憶保持
する記憶手段を備え、前記補正手段は、前記バーナの燃
焼中に前記補正値算出手段により求められた補正値によ
り前記基準回転数を補正する際、該補正値に対応した前
記基準回転数の補正量に徐々に到達するよう該基準回転
数を補正前の状態から徐々に補正しつつ前記目標回転数
を求めると共に、前記バーナの今回の燃焼開始時には前
記記憶手段に記憶保持された補正値よりも大きな補正値
により前記基準回転数を補正してなる初期回転数を目標
回転数として求めることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明によれば、前記バーナの燃焼開始後の初
期燃焼状態において、前記燃焼ファンの周囲温度が比較
的低い段階では、前記ファン制御手段により前記目標回
転数で駆動される前記燃焼ファンへの通電量はバーナの
燃焼がある程度継続的に進行した段階に較べて大きなも
のとなる。従って、前記通電量検出手段により得られる
燃焼ファンの検出通電量に基づいて把握される前記通気
路の閉塞度合いは実際の閉塞度合いよりも小さなものと
なる。そこで、前記目標回転数算出手段は、バーナの初
期燃焼状態において、前記通気路の閉塞度合いに応じて
前記基準回転数を補正してなる目標回転数よりも大きめ
の初期回転数を求め、それをファン制御手段に指示す
る。このとき、ファン制御手段により該初期回転数に制
御される燃焼ファンの回転数は、前記通気路の現在の実
際の閉塞度合いでもって、バーナをその必要燃焼量で燃
焼させるための充分な量の燃料用空気を供給することが
できるものとなる。尚、燃焼ファンの検出通電量に基づ
いて把握される前記通気路の閉塞度合いに応じて前記基
準回転数を補正してなる目標回転数よりも大きめに求め
る初期回転数は、通気路の実際の閉塞度合いに応じて前
記基準回転数を補正してなる目標回転数に略一致するよ
うに求めることが好ましい。

【００１２】かかる本発明において、前記補正値算出手
段により前記基準回転数の補正値を求め、その補正値に
従って前記補正手段により前記基準回転数を補正して前
記目標回転数を求めるときには、バーナの初期燃焼状態
において、燃焼ファンの検出通電量に基づき把握される
前記通気路の閉塞度合いに応じた前記基準回転数の補正
値よりも大きめの補正値により基準回転数を補正して初
期回転数を求めることで、その求められた初期回転数
は、前述のように燃焼ファンの検出通電量に基づいて把
握される前記通気路の閉塞度合いに応じた目標回転数よ
りも大きめの目標回転数となる。

【００１３】さらに、前記補正手段が、前記バーナの燃
焼中に前記補正値算出手段により求められた補正値によ
り前記基準回転数を補正する際、該補正値に対応した前
記基準回転数の補正量に徐々に到達するよう該基準回転
数を補正前の状態から徐々に補正しつつ前記目標回転数
を求める場合において、バーナの前回の燃焼中において
前記補正値算出手段により算出された補正値を前記記憶
手段に記憶保持するときには、前記補正手段は、今回の
バーナの燃焼運転に際して、該バーナの燃焼開始時に記
憶手段に記憶保持されている補正値よりも大きめの補正
値により前記基準回転数を補正して燃焼ファンの初期回
転数を求める。このとき、今回のバーナの初期燃焼状態
において、例えば前記通気路の閉塞度合いが前回のバー
ナの燃焼中の閉塞度合いと同じであるとすると、今回の
バーナの初期燃焼状態で前記補正値算出手段により求め
られる補正値（初期回転数以降の目標回転数を求めるた
めの補正値）は、前記燃焼ファンの検出通電量から把握
される前記通気路の閉塞度合いが前述したように実際の
閉塞度合いよりも小さなものとなることに起因して、通
気路の実際の閉塞度合いに対応する補正値（これは記憶
手段に記憶保持した補正値に等しい）よりも小さなもの
となる。そして、補正値算出手段により求められる補正
値は、バーナの燃焼が進行して燃焼ファンの周囲温度が
高くなるに従って、徐々に通気路の実際の閉塞度合いに
対応する補正値に到達するようになる。一方、前記補正
手段は、今回のバーナの燃焼開始時に記憶手段に記憶保
持されている補正値（通気路の実際の閉塞度合いに対応
する補正値）よりも大きめの補正値により前記基準回転
数を補正して燃焼ファンの初期回転数を求めた後、補正
値算出手段により求められる補正値に対応した前記基準
回転数の補正量に徐々に到達するよう該基準回転数を補
正前の状態から徐々に補正しつつ前記目標回転数を求め
るので、結果的に補正値算出手段により求められる補正
値に対応する目標回転数よりも大きめの初期回転数を求
めることとなると共に、目標回転数が初期回転数から徐
々に低下することを考慮すると全体的にみて通気路の実
際の閉塞度合いに対応する補正値により基準回転数を補
正してなる目標回転数に略一致するものとなる。従っ
て、このように求めた目標回転数に従ってファン制御手
段により燃焼ファンを制御することで、バーナに充分な
燃焼用空気を供給することが可能となる。

【００１４】また、上記のように前記補正手段による補
正を徐々に行うことで、例えば一時的な突風等により前
記通気路の一時的な閉塞が生じた場合に補正値算出手段
により求められる補正値が急変しても、補正手段により
求められる目標回転数が急変することはなく、従って、
燃焼ファンの回転数が安定して、突風等の停止直後にバ
ーナへの燃焼用空気の供給量の大きな過不足が生じるよ
うな事態が回避される。

【００１５】

【実施例】本発明の第１の態様の一例を図１乃至図７を
参照して説明する。図１は本実施例の燃焼装置を具備し
た給湯器のシステム構成図、図２は図１の給湯器の要部
のブロック構成図、図３乃至図７は図１の給湯器の作動
を説明するための線図である。

【００１６】図１を参照して、本実施例の給湯器は、給
湯器本体１とそれに接続されたリモコン２とを備える。

【００１７】給湯器本体１は、給水路３と、ガスバーナ
４と、ガスバーナ４を収容した燃焼室５と、燃焼用空気
を燃焼室５内に給気する燃焼ファン６と、制御ユニット
７と、ガスバーナ４に燃料ガスを供給するための給燃路
８とを具備する。

【００１８】給水路３は、その上流側から下流側に順次
直列的に接続された元給水管９、熱交換器管１０及び出
湯管１１と、熱交換器管１０に並列に接続されたバイパ
ス管１２とにより構成されている。元給水管９から熱交
換器管１０及びバイパス管１２に至る分岐箇所には、制
御ユニット７の指示により熱交換器管１０及びバイパス
管１２に流れる水量の割合を調整する電動水量制御弁１
３が設けられている。

【００１９】元給水管９は、上流側が上水道に接続さ
れ、下流側が電動水量制御装置１３の入口に接続されて
いる。この元給水管９には、上流側から水フィルタ兼水
抜栓１４、水量センサ１５、給水サーミスタ１６が配さ
れている。水量センサ１５は、羽根車式であり、給水管
８中を流れる水量に応じたパルスを送出する。給水サー
ミスタ１６は給水温を検出する。

【００２０】熱交換器管１０は、上流入口側が電動水量
制御装置１３の一方出口側に接続され、その中間部分が
ガスバーナ４の上方に設けられた熱交換器１７を通り、
下流出口側が出湯管１１に接続されている。熱交換器１
７は、ガスバーナ４の燃焼により加熱され、それにより
熱交換器管１０の内部を流れる水が熱交換器１７を通る
過程で加熱される。また、外壁には過熱防止装置１８が
配設され、下流出口側には缶体サーミスタ１９が配設さ
れている。缶体サーミスタ１９は、熱交換器１７を通過
した水の出湯温を検出する。

【００２１】バイパス管１２は、上流入口側が電動水量
制御装置１３の他方出口側に接続されて元給水管９から
分流され、下流端が出湯管１１の上流側（熱交換器管１
０の下流端側）に合流・接続されている。

【００２２】出湯管１１には、凍結を防止するための凍
結防止ヒータ２０、出湯温を検出する出湯サーミスタ２
１、過圧安全弁兼水抜栓２２、湯を出すための給湯栓２
３が上流側から下流側にわたって配設されている。出湯
温サーミスタ２１は熱交換器管１０とバイパス管１２と
の合流箇所の下流側で給水路３の出湯管１１を流れる湯
の出湯温を検出する。給湯栓２３は、キッチンや浴室に
配される蛇口（図示せず）から吐出する湯の量を調節す
る湯栓である。

【００２３】給燃路８には、その上流側から順に元電磁
弁２４及びガバナ比例電磁弁２５が配設され、その下流
端部はガスバーナ４に燃料ガスを供給すべく燃焼室５に
導入されている。ガバナ比例電磁弁２５は、制御ユニッ
ト７により通電制御され、通電量に応じて燃料ガスの給
燃量を連続的に可変する。元電磁弁２４は、制御ユニッ
ト７の制御により開閉し、それにより、ガスバーナ４へ
の給燃及びその給燃の遮断を行う。

【００２４】尚、図１において、２６は点火電極、２７
はイグナイタ、２８は燃焼炎を検知するためのフレーム
ロッド、２９は過熱防止用の温度ヒューズ、３０は凍結
防止ヒータ２０を作動させるための低温感知スイッチで
ある。また、燃焼室５には、上部に燃焼排ガス３１を捕
集して外に排出する排気通路３２（通気路）が延設され
ると共に、燃焼ファン６を設けた給気通路３３（通気
路）が連通されている。排気通路３２には必要に応じて
図示しない延長ダクトが接続される。

【００２５】また、リモコン２には、温度設定スイッチ
３４や運転スイッチ３５、表示器（図示せず）等が設け
られている。

【００２６】次に、図２を参照して、前記制御ユニット
７は、マイクロコンピュータ（図示せず）を有するもの
で、その主要な機能的構成として、ガスバーナ４の必要
燃焼量を算出する必要燃焼量算出部３６と、燃焼ファン
６を制御するファン制御部３７（ファン制御手段）と、
ガスバーナ４の必要燃焼量に対応した燃焼ファン６の基
準回転数を設定する基準回転数設定部３８（基準回転数
設定手段）と、燃焼ファン６の目標回転数を求める目標
回転数算出部３９（目標回転数算出手段）と、ガバナ比
例電磁弁２５を通電制御する比例弁制御部４０とを具備
する。

【００２７】必要燃焼量算出部３６は、給水サーミスタ
１６や水量センサ１５、出湯サーミスタ２１により検出
される給水温や水量、出湯温等に基づき、リモコン２の
温度設定スイッチ３４により設定された設定温度に出湯
温を一致させるためのガスバーナ４の必要燃焼量を所定
の演算式等を用いて算出する。

【００２８】ファン制御部３７は、燃焼ファン６に設け
られた回転数センサ４１により検出される実回転数が目
標回転数算出部３９により後述するように求められる燃
焼ファン６の目標回転数に一致するように燃焼ファン６
の回転数をフィードバック制御する。

【００２９】基準回転数設定部３８は、必要燃焼量算出
部３６により算出されたガスバーナ４の必要燃焼量か
ら、例えば図３に示すようにあらかじめ定められたデー
タテーブルに従って燃焼ファン６を駆動すべき基準回転
数を求める。この場合、図３の基準回転数は、前記排気
通路３２や給気通路３３が正常な場合（閉塞等がない場
合）において、ガスバーナ４の必要燃焼量に適正な燃焼
用空気を該ガスバーナ４に給気することができる燃焼フ
ァン６の回転数として定められたものである。

【００３０】目標回転数算出部３９は、基準回転数設定
部３８により設定された基準回転数を適宜補正しつつ燃
焼ファン６の目標回転数を求めてファン制御部３７に付
与するものであり、その機能的構成をさらに詳説する
と、前記排気通路３２や給気通路３３の閉塞度合いに応
じて前記基準回転数を補正するための補正値を求める補
正値算出部４２（補正値算出手段）と、求められた補正
値に従って基準回転数を補正して目標回転数を求める補
正部４３（補正手段）と、ガスバーナ４の燃焼の終了直
前に補正値算出部４２により求められた補正値を記憶保
持する記憶部４４（記憶手段）とを含む。

【００３１】補正値算出部４２は、燃焼ファン６の通電
量（燃焼ファン６を駆動する図示しないモータの通電
量）を検出する電流センサ４５から得られる検出通電量
に基づき排気通路３２や給気通路３３の閉塞度合いを把
握し、その閉塞度合いに応じて前記基準回転数に乗算す
べき補正値を次のように求めるものである。

【００３２】すなわち、図４を参照して、４６は排気通
路３２や給気通路３３が正常な場合において燃焼ファン
６の各回転数に対する標準的な通電量を示す標準ライ
ン、４７は前記基準回転数の補正が必要か否かを決定す
るためにライン４６よりも若干小さめにあらかじめ定め
た下限ライン、４８は排気通路３２や給気通路３３の閉
塞が例えば６０％程度の閉塞度合いに進行した場合にお
いて燃焼ファン６の各回転数に対する通電量を示すライ
ン、４９は補正値を求めるためにあらかじめ実験等に基
づき定めた補助値ラインである。ライン４８は排気通路
３２や給気通路３３の閉塞が進行するに従って低下して
いく。

【００３３】ここで、補正値算出部４２は、前記下限ラ
イン４７及び補助ライン４９をデータテーブル等として
所持しており、それらのデータと前記電流センサ４５の
検出通電量と前記回転数センサ４１の検出回転数とから
例えば２０ｍｓ毎に所定の演算式により補正値を求め
る。

【００３４】具体的には、図４に示すように燃焼ファン
６の検出回転数をＮx 、検出通電量をＩx であるとする
と、補正値算出部４２は、まず、下限ライン４７及び補
助ライン４９における回転数Ｎx での通電量Ｉａ，Ｉｂ
を求める。そして、補正値算出部４２は、それらの通電
量Ｉａ，Ｉｂと検出通電量Ｉx とから次式（１）により
補正値Ｈを求める。

【００３５】 Ｈ＝〔（ΔＩａ／ΔＩx ）−１〕×α＋１ ……（１） 但し、ΔＩａ＝Ｉａ−Ｉｂ、ΔＩx ＝Ｉx −Ｉｂ、αは
１以下の定数。

【００３６】このようにして燃焼ファン６の検出通電量
等から求められる補正値Ｈは、排気通路３２や給気通路
３３の閉塞度合いを示すものとなり、該補正値Ｈと閉塞
度合いとの関係は図５に示すようになり、該補正値Ｈに
より閉塞度合いが把握される。例えば、補正値Ｈが１．
１であれば、排気通路３２や給気通路３３の閉塞度合い
６０％であると把握される。このような補正値Ｈを前記
基準回転数に乗算して得られる燃焼ファン６の回転数
は、その補正値Ｈに対応した排気通路３２や給気通路３
３の閉塞度合いにおいてガスバーナ４の必要燃焼量に適
正な量の燃焼用空気を供給することができる回転数とな
る。

【００３７】尚、前記図４に示した閉塞状態におけるラ
イン４８は、ガスバーナ４を継続的に燃焼させて燃焼フ
ァン６の周囲温度が充分に高くなった定常状態における
燃焼ファン６の通電量と回転数との関係を示したもので
あり、ガスバーナ４の燃焼を開始した直後の比較的温度
の低い状態では、燃焼ファン６の摺動抵抗が比較的大き
いことに起因して、燃焼ファン６の各回転数における通
電量は例えば仮想線のライン４８’で示すように大きく
なる。従って、このような状態で燃焼ファン６の検出通
電量等から前記式（１）により求められる補正値Ｈは、
排気通路３２や給気通路３３の実際の閉塞度合いに対応
する補正値よりも小さくなり、把握される閉塞度合いも
実際の閉塞度合いよりも小さめとなる。この場合、ライ
ン４８’は、ガスバーナ４の燃焼が進行して燃焼ファン
６の周囲温度が高くなっていくに従って前記ライン４８
に近づいていき、最終的には、該ライン４８にほぼ一致
するようになる。

【００３８】前記補正部４３は、基本的には、基準回転
数設定部３８によりガスバーナ４の必要燃焼量に対応し
て時々刻々設定される基準回転数に、補正値算出部４２
により前述のように求められる補正値Ｈを乗算すること
により、基準回転数を補正して燃焼ファン６の目標回転
数を求める。但し、本実施例においては、補正値算出部
４２により補正値Ｈが求められる毎（２０ｍｓ毎）に該
補正値Ｈをそのまま基準回転数に乗算して補正すること
で目標回転数を求めるのではなく、その補正を次のよう
に徐々に行うようにしている。

【００３９】すなわち、本実施例においては、補正部４
３は、例えば１秒毎に基準回転数を適宜補正しつつ目標
回転数を求めて前記ファン制御部３７に指示するもので
あり、この際、補正部４３は、補正値算出部４２により
２０ｍｓ毎に求められる補正値Ｈが継続的に一定値とな
っている定常状態（閉塞度合いが一定の状態）では、補
正値算出部４２により求められる補正値Ｈを１秒毎に基
準回転数に乗算して目標回転数を求める。そして、この
ような状態で、閉塞度合いが変化して、補正値算出部４
２により求められる補正値Ｈが変化した場合には、補正
部４３は、基準回転数に乗算する補正値を変化前の補正
値Ｈから変化後の補正値Ｈに向かって図６に示すような
時間的変化率でもって徐々に変化させつつ目標回転数を
１秒毎に求める。この場合、補正部４３が基準回転数に
乗算する補正値の時間的変化率は例えば９０秒で０．２
の割合（０．００２２／秒）である。そして、補正部４
３は、基準回転数に乗算する補正値が最終的に補正値算
出部４２により求められた補正値Ｈに到達したら、以後
は該補正値Ｈが一定に維持されている限り、該補正値Ｈ
を基準回転数に乗算して目標回転数を求める。

【００４０】尚、補正部４３は、補正値算出部４２より
求められた補正値Ｈが１．０以下である場合には、該補
正値Ｈを１．０として上記のような基準回転数の補正を
行う。この場合は、実際上、基準回転数の補正は行われ
ず、該基準回転数がそのまま目標回転数として求められ
る。

【００４１】また、本実施例においては、ガスバーナ４
の燃焼の終了（給湯作動の終了）の直前において補正値
算出部４２により求められた補正値Ｈが前記記憶部４４
に記憶保持されるようになっており、補正部４３は、次
回のガスバーナ４の燃焼の開始時には、記憶部４４に記
憶保持されている補正値Ｈを所定の割合でもって大きめ
にしてなる補正値（記憶部４４に記憶保持されている補
正値Ｈを例えば１．１倍してなる補正値）を前記基準回
転数設定部３８により設定される基準回転数に乗算する
ことにより、目標回転数の初期値（初期回転数）を求め
てそれをファン制御部３７に指示する。尚、本実施例の
給湯器の初回の運転時には、記憶部４４には１．０の補
正値が記憶保持されている。

【００４２】前記比例弁制御部４０は、燃焼ファン６に
よりガスバーナ４に給気される燃焼用空気の量に適合し
た量の燃料ガスをガスバーナ４に給燃すべく、回転数セ
ンサ４１により検出される燃焼ファン６の実回転数に応
じてガバナ比例電磁弁２５への通電量を決定し、その通
電量でもってガバナ比例電磁弁２５に通電制御すること
で、ガスバーナ４への燃焼用空気の給気量に適合した量
の燃料ガスをガスバーナ４に給燃せしめる。この場合、
比例弁制御部４０は、排気通路３２あるいは給気通路３
３の閉塞がない場合に燃焼ファン６の現在の回転数で給
気される燃焼用空気の量に適合した量の燃料ガスを給燃
し得るガバナ比例電磁弁２５への基準通電量を、回転数
センサ４１により検出される燃焼ファン６の実回転数に
応じてあらかじめ定めたマップやテーブル等を用いて設
定し、その基準通電量を前記補正値算出部４２により求
められた補正値Ｈで除算することにより、ガバナ比例電
磁弁２５への通電量を決定する。このようにして決定さ
れた通電量でもってガバナ比例電磁弁２５を通電制御す
ることで、燃焼用空気の給気量に適合した量の燃料ガス
がガスバーナ４に給燃される。そして、前述のように燃
焼ファン６の回転数はファン制御部３７により前記目標
回転数に制御されて、必要燃焼量に対応した燃焼用空気
の給気量に制御されるので、上記のようにガバナ比例電
磁弁２５を通電制御することで結果的に必要燃焼量に対
応した量の燃料ガスがガスバーナ４に給燃されることと
なる。尚、本実施例の給湯器は、所謂ファン先行型のも
のであるため、前述のようにガバナ比例電磁弁２５への
通電量を決定したが、ガスバーナ４の必要燃焼量から直
接的にガバナ比例電磁弁２５への通電量を決定するよう
なもの（所謂並列型又は比例弁先行型のもの）において
は、比例電磁弁２５への基準通電量を補正値Ｈで除算す
る必要はない。

【００４３】次に、本実施例の給湯器の給湯時（ガスバ
ーナ４の燃焼時）の作動を説明する。

【００４４】給水路３の通水が開始されると、これが水
量センサ１５を介して制御ユニット７により検知され、
この時、制御ユニット７は、元電磁弁２４を開弁すると
共に燃焼ファン６及びガス比例電磁弁２５を制御して、
所定量の燃焼用空気及び燃料ガスをガスバーナ４に供給
しつつイグナイタ２７及び点火電極２６によりガスバー
ナ４を着火して燃焼を開始せしめる。尚、この場合、制
御ユニット７は、給湯器が所定時間以上停止した状態か
ら給湯を行う場合には、燃焼ファン６による燃焼室５の
プリパージを行った後にガスバーナ４の着火処理を行
い、短い時間間隔で断続的に給湯を行うような場合に
は、給水路３の通水が開始されると、直ちにガスバーナ
４の着火処理を行う。また、制御ユニット７は、ガスバ
ーナ４の着火をフレームロッド２８を介して確認する。

【００４５】このようにガスバーナ４が着火してその燃
焼が開始すると、制御ユニット７は、必要燃焼量算出部
３６により、出湯温サーミスタ２１により検出される出
湯管１１の出湯温をリモコン２の温度設定スイッチ３４
により設定された設定温度に一致させるためのガスバー
ナ４の必要燃焼量を時々刻々算出する。そして、前記基
準回転数設定部３８は、前記図３に示すデータテーブル
に従ってガスバーナ４の求められた必要燃焼量に対応し
た燃焼ファン６の基準回転数を時々刻々求めていく。さ
らに、前記目標回転数算出部３９は、基本的には、補正
値算出部４２により排気通路３２や給気通路３３の閉塞
度合いに対応して前述したように求められる補正値Ｈに
応じて基準回転数設定部３８により設定された基準回転
数を補正することで、排気通路３２や給気通路３３の現
在の閉塞度合いでもってガスバーナ４にその必要燃焼量
に応じた量の燃焼用空気を供給するための燃焼ファン６
の目標回転数を求め、それをファン制御部３７に指示す
る。そして、ファン制御部３７は、回転数センサ４１の
検出回転数が指示された目標回転数に一致するように燃
焼ファン６の回転数をフィードバック制御する。また、
前記比例弁制御部４０は、燃焼ファン６の回転数に対応
したガス比例電磁弁２５への通電量を前述したように決
定し、その決定した通電量でガス比例電磁弁２５に通電
することにより、燃焼ファン６によりガスバーナ４に供
給される燃焼用空気の量に見合った量の燃料ガスをガス
バーナ４に供給せしめる。

【００４６】これにより、ガスバーナ４は必要燃焼量算
出部３６により求められた必要燃焼量で燃焼するように
なる。そして、その燃焼熱により、出湯温サーミスタ２
１の検出出湯温が設定温度に一致するように前記熱交換
器管１０を流れる水が熱交換器１７を介して加熱され、
設定温度での給湯がなされる。

【００４７】このようなガスバーナ４の燃焼作動におい
て、ガスバーナ４の初期燃焼時においては、前述したよ
うに燃焼ファン６の各回転数における通電量は、ガスバ
ーナ４の燃焼が継続的に進行して燃焼ファン６の周囲温
度が充分に高くなった状態に較べて大きめなものとなる
ため、補正値算出部４２により算出される補正値Ｈは、
排気通路３２や給気通路３３の実際の閉塞度合いに対応
した補正値に較べて小さくなる。この場合、図７に示す
ように、排気通路３２や給気通路３３の実際の閉塞度合
いに対応した補正値Ｈを例えばＨx とすると、補正値算
出部４２により算出される補正値Ｈは実線ａで示すよう
にＨx よりも小さな値からガスバーナ４の燃焼の進行に
伴って徐々に上昇していき、最終的に補正値Ｈx に一致
するようになる。

【００４８】従って、仮にガスバーナ４の初期燃焼時に
おいて補正値算出部４２により算出される補正値Ｈによ
り基準回転数を補正して燃焼ファン６の目標回転数（初
期回転数）を求めるようにすると、その目標回転数は、
排気通路３２や給気通路３３の実際の閉塞度合いに対応
した補正値Ｈx により基準回転数を補正してなる目標回
転数よりも小さなものとなって、ガスバーナ４への燃焼
用空気の給気量が不足し、燃焼不良を生じやすい。

【００４９】一方、本実施例の給湯器にあっては、前記
補正部４３は、前述したように、ガスバーナ４の燃焼開
始時に、記憶部４４に記憶保持されている前回のガスバ
ーナ４の燃焼終了の直前に補正値算出部４２により算出
された補正値Ｈを１．１倍してなる補正値により基準回
転数を補正して初期回転数を求め、その後は、基準回転
数に乗算する補正値を所定の時間的変化率（０．００２
２／秒）でもって、補正値算出部４２により算出される
補正値Ｈに向かって漸変させつつ基準回転数を補正して
目標回転数を求める。この場合、図７において、例えば
前回のガスバーナ４の燃焼終了の直前における排気通路
３２や給気通路３３の閉塞度合いと今回のガスバーナ４
の燃焼時の閉塞度合いとが同じ、すなわち、記憶部４４
に記憶保持されている補正値Ｈx と今回のガスバーナ４
の燃焼時の実際の閉塞度合いに対応する補正値とが同じ
であるとすると、補正部４３が基準回転数に乗算する補
正値は、同図実線ｂで示すように、補正値Ｈx の１．１
倍の値から、実線ａで示した補正値算出部４２により算
出される補正値Ｈに向かって漸減していく。そして、最
終的に補正部４３が基準回転数に乗算する補正値が補正
値算出部４２により算出される補正値Ｈ（これは最終的
にＨx となる）に一致するようになると、該補正値Ｈに
よる基準回転数の補正が行われることとなる。この場
合、図７において、例えばＨx ＝１．０５（これは閉塞
度合いが約４０％の場合に相当する）とすると、補正部
４３が基準回転数に乗算する補正値がＨx まで漸減する
までの時間は（１．１Ｈx −Ｈx ）／０．００２２＝４
７．７秒であり、このような時間内では燃焼ファン６の
周囲温度は充分に高くなって、補正値算出部４２により
算出される補正値ＨもＨx に一致するようになる。

【００５０】これにより、ガスバーナ４の燃焼開始時か
ら、補正部４３が基準回転数に乗算する補正値が補正値
算出部４２により算出される補正値Ｈに一致するように
なるまでの間の初期燃焼時にあっては、補正部４３は、
補正値算出部４２により算出される補正値Ｈ（これは実
際の閉塞度合いに対応した補正値よりも小さい）よりも
大きめの補正値でもって基準回転数を補正して目標回転
数を求めることとなる。そして、該目標回転数に従って
燃焼ファン６の回転数を制御することで、ガスバーナ４
の必要燃焼量に見合った燃焼用空気を充分に供給するこ
とができ、ガスバーナ４の燃焼を良好に行うことができ
る。この場合、補正値算出部４２により算出される補正
値Ｈが実際の閉塞度合いに対応した補正値になるような
段階以後は、該補正値Ｈに従って基準回転数を補正して
目標回転数を求めることで、ガスバーナ４の良好な燃焼
を行うことができることはもちろんである。尚、燃焼停
止後、すぐに再点火した場合には、燃焼ファン６の周囲
温度が十分に高く、前述のように補正値Ｈx の１．１倍
の値から補正を開始すると、燃焼用空気が必要燃焼量に
対して多少多めとなる。しかし、燃焼用空気が多くなる
ことはＣＯが減る方向であり、リフトの発生しない範囲
であれば問題はない。

【００５１】尚、ガスバーナ４の燃焼中に一時的な突風
等により閉塞度合いが一時的に上昇したような場合に
は、補正値算出部４２により算出される補正値Ｈも一時
的に上昇するのであるが、補正部４３が基準回転数に乗
算する補正値は補正値Ｈの急変に対して緩やかに漸変す
るので、求められる目標回転数が急変することはなく、
従ってガスバーナ４への燃焼用空気の供給を突風の停止
後に過剰に行うようなことなく安定して行うことができ
る。

【００５２】また、本実施例の給湯器においては、補正
値算出部４２により算出される補正値Ｈが例えば１．２
（これは閉塞度合いが８０％の場合に相当する）を越え
たときには、制御ユニット７はガスバーナ４の燃焼運転
を停止せしめる。

【００５３】また、詳細な説明は省略するが、本実施例
の給湯器においては、制御ユニット７は、補正値算出部
４２により算出される補正値Ｈに応じてガスバーナ４の
許容最大燃焼量を制限することで、排気通路３２や給気
通路３３の閉塞が生じている状態でガスバーナ４が多量
の燃焼用空気を要する大熱量で燃焼する場合であっても
燃焼ファン６の回転数の補正により確実に必要量の燃焼
用空気を供給するようにしている。さらに制御ユニット
７は、ガスバーナ４をその許容最大燃焼量で燃焼させて
も、検出出湯温が設定温度に到達しないような場合に
は、電動水量制御装置１３によりバイパス管１２の流量
を減少させることで、検出出湯温が設定温度まで上昇す
ることができるようにしている。

【００５４】尚、本実施例においては、一時的な突風等
による閉塞度合いが一時的に上昇する場合に燃焼ファン
６の回転数の急変を回避するために、基準回転数に乗算
する補正値を徐々に補正値算出部４２により算出される
補正値Ｈに一致させるようにしたが、燃焼初期を除き、
補正値算出部４２により算出される補正値Ｈをそのまま
基準回転数に乗算して燃焼ファン６の目標回転数を求め
るようにしてもよい。この場合において、燃焼初期にあ
っては、例えば燃焼開始時から所定時間内において、補
正値算出部４２により時々刻々算出される補正値Ｈを本
来の閉塞度合いに対応した補正値からの低下度合いを考
慮して所定の割合だけ増加させると共に、その増加度合
いを時間の経過に伴って徐々に減少させていき、これに
より得られる値を基準回転数に乗算して目標回転数を求
めることで、閉塞度合いに対応した適正な燃焼用空気の
供給を行うことができる。

【００５５】また、本実施例においては、前回の燃焼終
了の直前において補正値算出部４２により算出された補
正値Ｈを所定倍（１．１倍）してなる値を基準回転数に
乗算する補正値の初期値として初期回転数を求め、その
状態から基準回転数に乗算する補正値を補正値算出部４
２により算出された補正値Ｈに徐々に一致させるように
したが、燃焼の開始の際して常に燃焼ファン６による燃
焼室５のプリパージを行う場合には、そのプリパージ時
に補正値算出部４２により補正値Ｈを求め、燃焼の開始
時に、それを所定倍してなる補正値を初期値として基準
回転数に乗算することで目標回転数を求めるようにして
もよい。

【００５６】また、本実施例においては給湯器を例にと
って説明したが、例えばガス式あるいは石油式の温風暖
房機等の燃焼機器においても本発明を適用することがで
きることはもちろんである。

【００５７】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、燃焼ファンへの通電量に基づき通気路の閉塞
度合いを把握し、その閉塞度合いに応じてバーナの必要
燃焼量に対応した燃焼ファンの回転数を補正する燃焼装
置において、バーナの燃焼開始後の初期燃焼時には燃焼
ファンの検出通電量に基づき把握される通気路の閉塞度
合いに応じて基準回転数を補正してなる目標回転数より
も大きな初期回転数を目標回転数として求め、その求め
た初期回転数に従うように燃焼ファンの回転数を制御す
るようにしたことによって、バーナの燃焼開始直後から
燃焼ファンによるバーナへの燃焼用空気の供給を適正に
行ってバーナの良好な燃焼を行うことができる。 ま
た、燃焼ファンの検出通電量に基づき把握された通気路
の閉塞度合いに応じて補正値を求め、その補正値に従っ
て基準回転数を補正して目標回転数を求めるときには、
バーナの燃焼開始後の初期燃焼時に燃焼ファンへの通電
量に基づき把握される通気路の閉塞度合いに応じた補正
値よりも大きな補正値により基準回転数を補正して初期
回転数を求めることで、通気路の閉塞度合いに対応した
適正な初期回転数の算出を容易に行うことができる。さ
らに、バーナの燃焼中に求めた補正値により基準回転数
を補正する際、該補正値に対応した基準回転数の補正量
に徐々に到達するよう該基準回転数を補正前の状態から
徐々に補正しつつ目標回転数を求める場合に、バーナの
前回の燃焼中に算出された補正値を記憶手段に記憶保持
し、バーナの今回の燃焼開始時に記憶手段に記憶保持さ
れた補正値よりも大きな補正値により基準回転数を補正
してなる初期回転数を目標回転数として求めるときに
は、バーナの燃焼開始時に記憶手段に記憶保持された補
正値よりも大きな補正値を初期回転数として求めるだけ
で、その後のバーナの初期燃焼時において基準回転数を
補正するための補正値を燃焼ファンの通電量から把握さ
れる閉塞度合いに応じて求められる補正値よりも大きめ
なものとして、バーナの燃焼開始時から通気路の実際の
閉塞度合いに対応して適正な量の燃焼用空気をバーナに
供給することができると共に、このような燃焼用空気の
供給をバーナの燃焼開始時における簡単な処理を行うだ
けで容易に行うことができる。そして、同時に、一時的
な突風等によって、燃焼ファンの回転数が一時的に急変
するような事態を排除することができ、バーナへの適正
量の燃焼用空気の供給を安定して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例の燃焼装置を具備した給湯器のシ
ステム構成図。

【図２】図１の給湯器の要部のブロック構成図。

【図３】図１の給湯器の作動を説明するための線図。

【図４】図１の給湯器の作動を説明するための線図。

【図５】図１の給湯器の作動を説明するための線図。

【図６】図１の給湯器の作動を説明するための線図。

【図７】図１の給湯器の作動を説明するための線図。

【符号の説明】

４…バーナ、５…燃焼室、６…燃焼ファン、３７…ファ
ン制御手段、３８…基準回転数設定手段、３９…目標回
転数設定手段、４２…補正値算出手段、４３…補正手
段、４４…記憶手段、４５…電流センサ（通電量検出手
段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北川 秀樹 愛知県名古屋市中川区福住町２番26号 リ ンナイ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼室に収容されたバーナと、該バーナに
   燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、前記バーナの必要
   燃焼量に対応した量の燃焼用空気を前記バーナに供給す
   るための前記燃焼ファンの基準回転数を設定する基準回
   転数設定手段と、前記バーナの燃焼中の前記燃焼ファン
   の通電量を検出する通電量検出手段と、該通電量検出手
   段により得られた前記燃焼ファンの検出通電量に基づき
   前記バーナの給気・排気を行うための通気路の閉塞度合
   いを把握し、その閉塞度合いに応じて前記基準回転数を
   補正して前記燃焼ファンの目標回転数を求める目標回転
   数算出手段と、該目標回転数算出手段により求められた
   目標回転数に従うように前記燃焼ファンの回転数を制御
   するファン制御手段とを備えた燃焼装置において、前記
   目標回転数算出手段は、前記バーナの燃焼開始後の初期
   燃焼時には前記通気路の閉塞度合いに応じて前記基準回
   転数を補正してなる目標回転数よりも大きな初期回転数
   を目標回転数として求めることを特徴とする燃焼装置。
2. 【請求項２】前記目標回転数算出手段は、前記燃焼ファ
   ンの検出通電量に基づき把握された前記通気路の閉塞度
   合いに応じて前記基準回転数を補正するための補正値を
   求める補正値算出手段と、該補正値算出手段により求め
   られた補正値に従って前記基準回転数を補正して前記目
   標回転数を求める補正手段とからなり、該補正手段は、
   前記バーナの燃焼開始後の初期燃焼時には前記通気路の
   閉塞度合いに応じた前記基準回転数の補正値よりも大き
   な補正値により前記基準回転数を補正して前記初期回転
   数を求めることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
3. 【請求項３】前記バーナの前回の燃焼中に前記補正値算
   出手段により算出された前記補正値を記憶保持する記憶
   手段を備え、前記補正手段は、前記バーナの燃焼中に前
   記補正値算出手段により求められた補正値により前記基
   準回転数を補正する際、該補正値に対応した前記基準回
   転数の補正量に徐々に到達するよう該基準回転数を補正
   前の状態から徐々に補正しつつ前記目標回転数を求める
   と共に、前記バーナの今回の燃焼開始時には前記記憶手
   段に記憶保持された補正値よりも大きな補正値により前
   記基準回転数を補正してなる初期回転数を目標回転数と
   して求めることを特徴とする請求項２記載の燃焼装置。