JPH10318537A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱電対の起電力が、熱電対の変形や経年変化に
より減少したときに、一酸化炭素や窒素酸化物が大量に
発生することのない燃焼装置を提供する。 【解決手段】熱電対１１の熱起電力が、基準空気比に対
応した基準電圧に一致するように、熱電対１１の熱起電
力が該基準電圧を超えるときは比例制御弁１８によりバ
ーナへの燃料供給量を減少させる第１制御を行い、熱電
対１１の熱起電力が該基準電圧未満であるときには、比
例制御弁１８によりバーナへの燃料供給量を増加させる
第２制御を行う比例弁制御手段３０とを備えた燃焼装置
において、比例弁制御手段３０は、前記第２制御を行っ
ているときに、比例制御弁１８を所定の制限開度まで開
けた状態が、所定時間以上継続したときには、バーナの
燃焼を停止する停止制御手段４０を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、空気比を一定に
保って安定した燃焼を行う燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃焼装置であるガス給湯器やガス
ファンヒータにおいて、バーナへの燃料ガスの供給量を
調節する比例制御弁と、バーナへの燃焼用空気の供給量
を調節する送風機を備え、例えば吸気管や排気管の閉塞
等の外乱により、燃焼用空気の供給量が変動しても、バ
ーナに対する燃料ガスと燃焼用空気の供給量の比が一定
に保たれるように、バーナへの燃料ガスの供給量或いは
燃焼用空気の供給量を制御する、いわゆる空燃比制御を
行うことで、失火や不完全燃焼が生じるのを防止し、安
定した燃焼を行うようにしたものがある。

【０００３】この空燃比制御としては、例えば、送風機
により実際にバーナに供給される空気量と、バーナに供
給される燃料ガスの供給量に応じて決定される燃焼に必
要な空気量との比である空気比λ（実際の供給空気量／
必要空気量）を検出する空気比検出手段を設け、該空気
比検出手段により検出される空気比λが、１以上の所定
の基準空気比λB に保たれるように、比例制御弁の開度
を制御するものが知られている。

【０００４】空気比検出手段としては、バーナーの近傍
に熱電対を設け、該熱電対の熱起電力Ｖと空気比λとの
相関関係から、空気比λを検出するものがあり、この熱
電対の熱起電力Ｖと空気比λとの相関関係は、図１に示
すように、λ＝１で熱電対の熱起電力Ｖが最大となる、
上に凸の２次曲線となる。

【０００５】そして、熱電対の熱起電力Ｖが前記基準空
気比λB に対応した基準電圧ＶB を超えるときは、前記
比例制御弁によりバーナへの燃料供給量を減らして空気
比λを大きくし、基準電圧ＶB 未満であるときには、前
記比例制御弁によりバーナへの燃料供給量を増やして空
気比λを小さくすることで、空気比λをλ＝λB に保っ
て安定した燃焼を行うことができる。

【０００６】しかし、本願発明者らは、空気比に対する
熱電対の熱起電力Ｖが、熱電対の変形や経年変化により
減少することを知見した。そして、空気比λに対する熱
電対の熱起電力Ｖの減少が進んだときに、前記比例制御
弁によりバーナへの燃料供給量を増やして空気比λを小
さくしても、熱電対の熱起電力Ｖが前記基準空気比λB
に対応した基準電圧ＶB まで増加しない状態となること
を知見した。

【０００７】この場合、熱電対の熱起電力Ｖが前記基準
空気比λB に対応した前記基準電圧ＶB に近づくよう
に、前記比例制御弁により、バーナへの燃料供給量を増
加させて空気比λを小さくする制御を行っても、熱電対
の熱起電力Ｖが前記基準電圧ＶB に達しないため、空気
比λが極端に小さい状態でバーナの燃焼が続行され、バ
ーナの燃焼時に一酸化炭素（ＣＯ）や窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）が大量に発生してしまうという不都合があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記不都合
を解消し、熱電対の起電力が、熱電対の変形や経年変化
により減少したときに、一酸化炭素や窒素酸化物が大量
に発生することのない燃焼装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の実施態様
は、上記目的を達成するため、バーナと、該バーナへの
燃料供給量を調節する比例制御弁と、該バーナの燃焼時
に該バーナに燃焼用空気を供給する送風機と、該バーナ
に臨んで設置され、該送風機により該バーナに供給され
る実際の空気量と該バーナの燃焼に必要な空気量との比
である空気比に応じた熱起電力を発生する熱電対と、該
熱電対の熱起電力が、１以上の所定値に設定された基準
空気比に対応した基準電圧に一致するように、該熱電対
の熱起電力が該基準電圧を超えるときは前記比例制御弁
により前記バーナへの燃料供給量を減少させる第１制御
を行い、該熱電対の熱起電力が該基準電圧未満であると
きには、前記比例制御弁により前記バーナへの燃料供給
量を増加させる第２制御を行う比例弁制御手段とを備え
た燃焼装置において、該比例弁制御手段は、前記第２制
御を行っているときに、前記比例制御弁を所定の制限開
度まで開けた状態が、所定時間以上継続したときには、
前記バーナの燃焼を停止する停止制御手段を有すること
を特徴とする。

【００１０】前記比例弁制御手段は、前記バーナの燃焼
時に、前記熱電対の熱起電力が前記基準電圧未満である
ときは、前記比例制御弁の開度を大きくして、前記熱電
対の熱起電力が前記基準電圧と一致するまで、前記バー
ナへの燃料供給量を増加させる制御を行う。しかし、前
記熱電対の経年変化等により、空気比に対する該熱電対
の熱起電力が減少したときには、前記比例制御弁を所定
の制限開度まで開け、前記バーナへの燃料供給量を増加
させて空気比を小さくしても、熱電対の熱起電力が前記
基準電圧まで増加しない状態となる場合がある。

【００１１】かかる場合に、本発明によれば、前記比例
弁制御手段の有する停止制御手段は、前記第２制御が行
われているときに、前記比例制御弁の開度が前記制限開
度である状態が、前記所定時間以上継続したときには、
空気比に対する前記熱電対の熱起電力が減少し、熱電対
の熱起電力が前記基準電圧に達することがないと判断し
て、前記バーナの燃焼を停止する。そのため、空気比が
小さい状態でバーナの燃焼が続行されることがなく、一
酸化炭素や窒素酸化物が多量に発生するのを防止するこ
とができる。

【００１２】また、本発明の第２の実施態様は、バーナ
と、該バーナへの燃料供給量を調節する比例制御弁と、
該バーナに燃焼用空気を供給する送風機と、該バーナに
臨んで設置され、該バーナの燃焼時に該送風機により該
バーナに供給される実際の空気量と該バーナの燃焼に必
要な空気量との比である空気比に応じた熱起電力を発生
する熱電対と、該熱電対の熱起電力が、１以上の所定値
に設定された基準空気比に対応した基準電圧に一致する
ように、該熱電対の熱起電力が該基準電圧を超えるとき
は前記比例制御弁により前記バーナへの燃料供給量を減
少させる第１制御を行い、該熱電対の熱起電力が該基準
電圧未満であるときには、前記比例制御弁により前記バ
ーナへの燃料供給量を増加させる第２制御を行う比例弁
制御手段とを備えた燃焼装置において、該比例弁制御手
段は、前記第２制御を行っているときに、前記熱電対の
熱起電力が増加した後に減少するのを検知したときに
は、前記バーナの燃焼を停止させる停止制御手段を有す
ることを特徴とする。

【００１３】空気比と熱電対の熱起電力の相関グラフ
は、空気比が１であるときに熱電対の熱起電力が最大と
なる、上に凸の２次曲線となる。そのため、前記比例弁
制御手段が、前記比例制御弁により前記バーナへの燃料
供給量を増加させて、空気比を小さくしたときに、熱電
対の熱起電力が前記基準電圧に達することなく、増加し
た後に減少することが検知されたということは、熱電対
の変形や経年変化により、空気比に対する熱電対の起電
力が減少し、前記基準電圧まで増加しなくなったと判断
することができる。

【００１４】そして、本発明によれば、前記比例弁制御
手段の有する停止制御手段は、前記第２制御が行われて
いるときに、熱電対の熱起電力が増加した後に減少した
ことを検知したときには、空気比に対する前記熱電対の
熱起電力が減少したものと判断して前記バーナの燃焼を
停止する。そのため、従来のように、熱電対の熱起電力
が増加した後に減少した後、即ち空気比が１未満となっ
た後も、バーナの燃焼を続行することがなく、一酸化炭
素や窒素酸化物が多量に発生するのを防止することがで
きる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態を図１〜
図４を参照して説明する。図１は本第１の実施形態の燃
焼装置に備えた熱電対の熱起電力と空気比との相関グラ
フ、図２は本第１の実施形態の燃焼装置である給湯器の
システム構成図、図３は図２に示した給湯器の空気比の
制御ブロック図、図４は図２に示した給湯器の空気比の
制御動作を示すフローチャートである。

【００１６】図２を参照して、本第１の実施形態の給湯
器は、使用者が設定した目標温度の湯を出湯するもので
あり、１は給湯器本体、２は給湯器本体１内に形成され
た燃焼室３に収容されたバーナ、４は燃焼室３の上方で
給湯器本体１内に設けられた熱交換器、５はバーナ２に
燃料ガスを供給するガス供給管、６は熱交換器４を通っ
て配管された給湯管、７は燃焼室３内のバーナ２に燃焼
用空気を供給する送風機、８は給湯器の作動制御を行う
コントローラ、９は出湯温の設定操作等を行うための操
作器である。燃焼室３には、バーナ２を点火するための
火花放電を生じさせる点火電極１０と、バーナ２の燃焼
状態（失火や着火の有無等）を検知する熱電対１１とが
配置されている。

【００１７】送風機７は、燃焼用空気の導入路１２の吸
気口１３に臨んで、導入路１２内に設けられたファン１
４と、ファン１４を回転駆動するファンモータ１５とに
より構成され、ファン１４の回転により、バーナ２の燃
焼に必要な燃焼用空気を導入路１２の吸気口１３から吸
引し、該燃焼用空気を導入路１２を介して燃焼室３に供
給する。

【００１８】尚、ファンモータ１５には、ファンモータ
１５の回転速度を検出する回転速度センサ１６が設けら
れている。

【００１９】ガス供給管５には、その上流側から順に、
ガス供給管５を開閉する主電磁弁１７と、ガス供給管５
からバーナ２に供給される燃料ガスの供給量を調節する
比例制御弁１８とが設けられている。

【００２０】給湯管６には、熱交換器４の上流側で、給
湯管６の通水量を検出する流量センサ１９と、熱交換器
４に供給される水の温度を検出する入水温センサ２０と
が設けられ、また、熱交換器４の下流側には、熱交換器
４で加熱された水の温度を検出する出湯温センサ２１が
設けられている。この場合、入水温センサ２０及び出湯
温センサ２１は、例えば感熱抵抗素子であるサーミスタ
により構成されるものである。

【００２１】尚、給湯管６の下流端部は、例えば、台所
等の給湯栓（図示しない）に接続される。

【００２２】操作器９には、出湯目標温度の設定を行う
温度設定スイッチ２２と、出湯目標温度や給湯器の異常
等の報知を行う表示器２３とが備えられている。

【００２３】コントローラ８は、マイクロコンピュータ
やメモリ、Ｉ／Ｏユニット等の電子回路により構成され
たものであり、各センサ１６，１９，２０，２１及び熱
電対１１を介してそれぞれ検出されるファンモータ１５
の回転速度、給湯管６の通水量、入水温及び出湯温、並
びにバーナ２の燃焼状態の検出データ等に基づき、点火
電極１０や、ファンモータ１５、主電磁弁１７、比例制
御弁１８、表示器２３の作動を制御する。

【００２４】ここで、図３を参照して、コントローラ８
による給湯器の基本的作動制御の概要を説明する。

【００２５】使用者が図２に示した給湯管６の下流側の
先端に取り付けられた給湯栓（図示しない）を操作し、
流量センサ１９により給湯管への通水が検出されると、
コントローラ８はファンモータ１５を駆動して、バーナ
２への燃焼用空気の供給を開始する。また、コントロー
ラ８は主電磁弁１７を開弁して、バーナ２への燃料ガス
の供給を開始する。そして、この状態でコントローラ８
は、点火電極１０に図示しないスパーカ（高電圧発生回
路）を介して火花放電を生じさせて、バーナ２を点火
し、バーナ２の燃焼を開始する。

【００２６】コントローラ８は、図３に示すように、比
例弁制御手段３０と、目標燃焼量算出部３１と、モータ
駆動回路３２と、電磁弁駆動回路４１とを備え、バーナ
２の燃焼が開始されると、目標燃焼量算出部３１は、流
量センサ１９、入水温センサ２０及び出湯温センサ２１
によりそれぞれ検出される給湯管６の通水量、入水温及
び出湯温の検出データと、湯温設定スイッチ２２により
設定された出湯温の目標温度とに基づき、出湯温を目標
温度に一致させるためのバーナ２の目標燃焼量を時々刻
々求める。

【００２７】そして、目標燃焼量算出部３１は、前記目
標燃焼量に応じた燃焼用空気がバーナ２に供給されるよ
うに、モータ駆動回路３２に目標回転速度を指示する。
モータ駆動回路３２は、該目標回転速度と、回転速度セ
ンサ１６により検出されるファンモータ１５の実際の回
転速度とが一致するように、ファンモータ１５に供給す
る電力を調節する。

【００２８】また、比例弁制御手段３０は、その内部に
備えた基本通電量算出部３３により、回転速度センサ１
６の検出値に応じた比例制御弁１８への通電量を算出
し、通電量決定部３４を介して比例制御弁１８に通電
し、比例制御弁１８の開度を可変することでバーナ２へ
の燃料ガスの供給量を調節する。これにより、給湯管６
の出湯温が前記設定温度に一致するようにバーナ２への
燃焼用空気の供給量と、燃料ガスの供給量とが調節され
る。

【００２９】比例弁制御手段３０は、また、ファン１４
により実際にバーナ２に供給される燃焼用空気の供給量
と、前記目標燃焼量での燃焼に必要な空気の供給量との
比である空気比λ（実際の供給空気量／必要空気量）を
所定の基準空気比λB に保って燃焼を行う機能を有す
る。比例弁制御手段３０に備えた基準電圧算出部３５、
比較部３６、補正値算出部３７はこのような空気比の制
御を行うためのものである。

【００３０】以下、比例弁制御手段３０による空気比の
制御について説明する。熱電対１１の熱起電力Ｖと空気
比λとは相関関係を有し、その相関グラフは、図１に示
すように空気比λ＝１で熱起電力Ｖが最大となる、上に
凸の２次曲線となる。そして、空気比λが大きいほど、
燃焼時に発生する一酸化炭素（ＣＯ）や窒素酸化物（Ｎ
Ｏｘ）の量が減少するため、本第１の実施形態では、基
準空気比λB が１よりも大きい１．３に設定され、空気
比λが１．３の状態でバーナ２が燃焼するように制御が
行われる。

【００３１】尚、実際の制御は、空気比λを直接扱わ
ず、空気比λに対応する熱電対の熱起電力Ｖを用いて行
われる。即ち、図１のグラフにおいて、基準空気比λB
に対応した熱起電力ＶB を基準電圧とし、熱電対１１の
熱起電力Ｖが該基準電圧ＶB ±０．２ｍＶである状態で
バーナ２が燃焼するように、制御が行われる。

【００３２】また、熱電対１１の熱起電力Ｖと空気比λ
との相関グラフは、バーナ２の燃焼量に応じて、その最
大値と傾きが変化するため、基準電圧算出部３５は、フ
ァンモータ１５の回転速度（バーナ２の燃焼量に対応）
に応じて、基準空気比λB に対応する熱電対の基準電圧
ＶB を決定する。

【００３３】図４のフローチャートは、比例弁制御手段
３０による空気比λの制御動作を示すものであり、基本
通電量算出部３３により算出された、比例制御弁１８へ
の基本通電量をもとに、以下の式により比例制御弁１８
への通電量を調節して、空気比λを制御するものであ
る。

【００３４】通電量 ＝ 基本通電量 × 補正値α 図４を参照して、比例弁制御手段３０は、ＳＴＥＰ１で
フラグＦに０を代入（リセット）し、ＳＴＥＰ２で補正
値αを１（補正なし）として、ＳＴＥＰ３で比較部３６
により、熱電対１１の熱起電力が基準電圧ＶB −０．２
ｍＶ未満であるか否かを判定する。尚、フラグＦは後述
するように、ＳＴＥＰ５で２０秒タイマの起動の制御を
行うためのものである。

【００３５】比例弁制御手段３０は、ＳＴＥＰ３で、比
較部３６により、熱電対１１の熱起電力が基準電圧ＶB
−０．２ｍＶ未満でないと判定されたときは、ＳＴＥＰ
２０に分岐し、ＳＴＥＰ２０でフラグＦに０を代入（リ
セット）し、ＳＴＥＰ２１で比較部３６により熱電対１
１の熱起電力が基準電圧ＶB ＋０．２ｍＶを超えている
か否かを判定する。

【００３６】ＳＴＥＰ２１で、比較部３６により、熱電
対１１の熱起電力が基準電圧ＶB ＋０．２ｍＶを超えて
いないと判定されたときはＳＴＥＰ３に分岐する。即ち
熱電対１１の熱起電力が基準電圧ＶB ±０．２ｍＶの範
囲内にあるときは、ＳＴＥＰ３，ＳＴＥＰ２０，ＳＴＥ
Ｐ２１が繰り返し実行され、補正値αの増減、即ち、比
例制御弁３０への通電量の増減による、比例制御弁３０
の開度の調節は行われない。

【００３７】それに対して、ＳＴＥＰ２１で、比較部３
６により熱電対１１の熱起電力が基準電圧ＶB ＋０．２
ｍＶを超えていると判定されたときには、ＳＴＥＰ２２
に進む。ＳＴＥＰ２２では、補正値算出部３７により、
補正値αから０．１が減算される。これにより、通電量
決定部３４で算出される比例電磁弁１８への通電量が減
少される。

【００３８】そして、ＳＴＥＰ２３で３秒経過するのを
待ってＳＴＥＰ３に戻る。ＳＴＥＰ３で熱電対１１の熱
起電力が基準電圧ＶB −０．２ｍＶ未満でないと判定さ
れ、ＳＴＥＰ２１で熱電対１１の熱起電力が基準電圧Ｖ
B ＋０．２ｍＶを超えていると判定されたときは、再び
ＳＴＥＰ２２で、補正値算出部３７により補正値αから
０．１が減算され、通電量決定部３４を介して比例制御
弁１８に供給される通電量が減少される。即ち、ＳＴＥ
Ｐ２１で熱電対１１の熱起電力が基準電圧ＶB＋０．２
ｍＶ以下となるまで、ＳＴＥＰ２２で比例制御弁１８へ
の通電量を減少させて比例制御弁１８の開度を小さく
し、バーナ２への燃料ガスの供給量を減少させる第１制
御が実行される。

【００３９】一方、ＳＴＥＰ３で、比較部３６により、
熱電対１１の熱起電力が基準電圧ＶB −０．２ｍＶ未満
であると判定されたときには、ＳＴＥＰ４に進み、ＳＴ
ＥＰ４で補正値αが、補正値αの上限値である１．５未
満であるときはＳＴＥＰ３０に分岐する。そしてＳＴＥ
Ｐ３０で補正値算出部３７は、補正値αに０．１を加算
して、通電量決定部３４を介して比例制御弁１８に供給
する通電量を増加させ、ＳＴＥＰ３１で３秒経過するの
を待ってＳＴＥＰ３に戻る。即ち、ＳＴＥＰ３で熱電対
１１の熱起電力が基準電圧ＶB −０．２ｍＶ以上となる
まで、ＳＴＥＰ３０で比例制御弁１８への通電量を増加
させて比例制御弁１８の開度を大きくし、バーナ２への
燃料ガスの供給量を増加させる第２制御が実行される。

【００４０】そして、比例制御手段３０が該第２制御を
行っているときに、ＳＴＥＰ４で補正値αが、補正値α
の上限である１．５となったときには、ＳＴＥＰ５に進
む。ＳＴＥＰ５〜ＳＴＥＰ９は、比例弁制御手段３０に
備えた停止制御手段４０の動作フローである。

【００４１】比例弁制御手段３０が、前記第２制御を実
行しているときに、ＳＴＥＰ４で補正値αが上限値であ
る１．５となったときは、フラグＦは０（リセット状
態）であるので、ＳＴＥＰ５からＳＴＥＰ６に進む。そ
して、停止制御手段４０は、ＳＴＥＰ６でフラグＦに１
を代入（セット）し、ＳＴＥＰ７で２０秒タイマをスタ
ートさせる。

【００４２】ＳＴＥＰ８で２０秒タイマがタイムアップ
するまでは、ＳＴＥＰ８からＳＴＥＰ３に分岐する。こ
のとき、フラグＦは１（セット）であるので、ＳＴＥＰ
５のＹＥＳ分岐でＳＴＥＰ８に進み、２０秒タイマは再
起動されない。そのため、ＳＴＥＰ３で熱電対１１の熱
起電力が基準電圧ＶB −０．２ｍＶ未満である限り、Ｓ
ＴＥＰ３，ＳＴＥＰ４，ＳＴＥＰ５，ＳＴＥＰ８のルー
プが繰り返し実行される。

【００４３】ＳＴＥＰ３で、熱電対１１の熱起電力が基
準電圧ＶB −０．２ｍＶ以上となったときは、停止制御
手段４０はその動作を中止し、ＳＴＥＰ３からＳＴＥＰ
２０に分岐してフラグＦに０を代入（リセット）する。
また、ＳＴＥＰ８で２０秒タイマがタイムアップしたと
きには、それ以上待っても熱電対１１の熱起電力が基準
電圧ＶB まで増加しない、図１のＢに示したように、空
気比λに対する熱電対１１の熱起電力Ｖが減少した状態
にあると判断することができる。そのため、停止制御手
段４０は、ＳＴＥＰ９に進んで、電磁弁駆動回路４１を
介して主電磁弁１７への通電を遮断し、主電磁弁１７を
閉弁して、バーナ２の燃焼を停止する。

【００４４】この停止制御手段４０の動作により、図１
のＢに示すように、空気比に対する熱電対１１の熱起電
力が減少したときには、補正値αが上限値である１．５
になった後、２０秒を経過した時点で、バーナ２の燃焼
が停止される。そのため、空気比が小さい状態で、バー
ナ２の燃焼が続行され、一酸化炭素（ＣＯ）や、窒素酸
化物（ＮＯｘ）が多量に発生することを防止することが
できる。

【００４５】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。本第２の実施形態の装置構成は、図２，図３に
示した前記第１の実施形態と同じであり、空気比に対す
る熱電対１１の熱起電力が減少したと判断する条件が異
なる。以下、図５に示したフローチャートに従って、本
第２の実施形態の空気比の制御方法について説明する。

【００４６】図５を参照して、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ
３、及びＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２３の前記第１制御の
処理は、前記第１の実施形態と同様であり、ＳＴＥＰ３
で、熱電対１１の起電力が基準電圧ＶB −０．２ｍＶ未
満であると判断されたときのＳＴＥＰ５１以降の処理、
即ち前記第２制御の処理方法が異なる。

【００４７】比例弁制御手段３０に備えた停止制御手段
４０は、ＳＴＥＰ５１でその時点の熱電対１１の熱起電
力を変数ＶR に保持する。そしてＳＴＥＰ５２で、補正
値算出部３７により補正値αに０．１を加算し、通電量
決定部３４を介して、比例制御弁１８への供給電流を増
加させ、比例制御弁１８の開度を大きくしてバーナ２へ
の燃料ガスの供給量を増加させる。

【００４８】そして、ＳＴＥＰ５３で３秒経過するのを
待ってから、ＳＴＥＰ５４を通って（この時点ではＦ＝
０）ＳＴＥＰ５５に進み、ＳＴＥＰ５５で、停止制御手
段４０は、前記ＶR に保持した３秒前の熱電対１１の熱
起電力よりも、その時点の熱電対１１の熱起電力のほう
が大きいとき、即ち、空気比λの減少に対して熱電対１
１の熱起電力Ｖが増加する、図１のグラフの空気比λが
１を超える範囲にあるときは、ＳＴＥＰ３に分岐する。
即ち、ＳＴＥＰ３で熱電対１１の熱起電力が基準電圧Ｖ
B −０．２ｍＶ未満である限り、ＳＴＥＰ３〜ＳＴＥＰ
５５が繰り返し実行される。

【００４９】そして、ＳＴＥＰ５５で、その時点の熱電
対１１の熱起電力が、前記ＶR に保持した３秒前の熱電
対１１の熱起電力以下となったとき、即ち、図１のグラ
フで、空気比λの減少に対して熱電対１１の熱起電力Ｖ
が増加しない、空気比λが１以下である領域にある状態
となったときは、ＳＴＥＰ５６でフラグＦをセットす
る。これにより、以後、ＳＴＥＰ３で熱電対１１の熱起
電力が基準電圧ＶB −０．２ｍＶ未満である限り、ＳＴ
ＥＰ３〜ＳＴＥＰ５４，ＳＴＥＰ５７が繰り返し実行さ
れる。

【００５０】ＳＴＥＰ５７で、その時点の熱電対１１の
熱起電力が、前記ＶR に保持された３秒前の熱電対１１
の熱起電力未満となったとき、即ち、図１のグラフで、
空気比λの減少に対して熱電対１１の起電力が減少す
る、空気比λが１未満である領域にある状態となったと
きは、ＳＴＥＰ５８に進む。

【００５１】このように、空気比λを減少させたとき
に、ＳＴＥＰ５５，５６で、熱電対１１の熱起電力が増
加から減少に変化することを検知したときは、図１のグ
ラフＢに示すように、熱電対１１の熱起電力が最大値
（λ＝１のときの熱起電力）を超えたと判断することが
できる。そして、この場合は、それ以上補正値αを増加
させて空気比を減少させても、熱電対１１の熱起電力は
増加せず、基準電圧ＶB に達することはない。そのた
め、停止制御手段４０は、ＳＴＥＰ５８で、電磁弁駆動
回路４１を介して主電磁弁１７への通電を遮断し、主電
磁弁１７を閉弁して、バーナ２の燃焼を停止させる。

【００５２】この停止制御手段４０の動作により、空気
比が１未満となった後も、バーナ２の燃焼が続行され、
一酸化炭素（ＣＯ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）が多量に発
生することを防止することができる。

【００５３】尚、本第１、第２の実施形態において、停
止制御手段４０により、空気比に対する熱電対１１の熱
起電力が減少したと判断されたときに、表示器２３によ
り異常の報知を行うようにしてもよい。

【００５４】また、本第１、第２の実施形態では、燃焼
装置として給湯器を例に説明したが、他の燃焼機器、例
えばガスファンヒータについても本発明の適用が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気比と熱電対の熱起電力との相関グラフ。

【図２】本発明の実施形態の燃焼装置である給湯器のシ
ステム構成図。

【図３】図２の給湯器に備えたコントローラのブロック
図。

【図４】図３のコントローラの動作フローチャート。

【図５】図３のコントローラの動作フローチャート。

【符号の説明】

１…給湯器本体、２…バーナ、３…燃焼室、４…熱交換
器、５…ガス供給管、６…給湯管、７…送風機、８…コ
ントローラ、９…操作器、１０…点火電極、１１…熱電
対、１２…導入路、１３…吸気口、１４…ファン、１５
…ファンモータ、１６…回転速度センサ、１７…主電磁
弁、１８…比例制御弁、１９…流量センサ、２０…入水
温センサ、２１…出湯温センサ、２２…温度設定スイッ
チ、２３…表示器、３０…比例弁制御手段、３１…目標
燃焼量算出部、３２…モータ駆動回路、３３…基本通電
量算出部、３４…通電量決定部、３５…基準電圧算出
部、３６…比較部、３７…補正値算出部、４０…停止制
御手段、４１…電磁弁駆動回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バーナと、該バーナへの燃料供給量を調節
   する比例制御弁と、該バーナに燃焼用空気を供給する送
   風機と、該バーナに臨んで設置され、該バーナの燃焼時
   に該送風機により該バーナに供給される実際の空気量と
   該バーナの燃焼に必要な空気量との比である空気比に応
   じた熱起電力を発生する熱電対と、該熱電対の熱起電力
   が、１以上の所定値に設定された基準空気比に対応した
   基準電圧に一致するように、該熱電対の熱起電力が該基
   準電圧を超えるときは前記比例制御弁により前記バーナ
   への燃料供給量を減少させる第１制御を行い、該熱電対
   の熱起電力が該基準電圧未満であるときには、前記比例
   制御弁により前記バーナへの燃料供給量を増加させる第
   ２制御を行う比例弁制御手段とを備えた燃焼装置におい
   て、 該比例弁制御手段は、前記第２制御を行っているとき
   に、前記比例制御弁を所定の制限開度まで開けた状態
   が、所定時間以上継続したときには、前記バーナの燃焼
   を停止する停止制御手段を有することを特徴とする燃焼
   装置。
2. 【請求項２】バーナと、該バーナへの燃料供給量を調節
   する比例制御弁と、該バーナに燃焼用空気を供給する送
   風機と、該バーナに臨んで設置され、該バーナの燃焼時
   に該送風機により該バーナに供給される実際の空気量と
   該バーナの燃焼に必要な空気量との比である空気比に応
   じた熱起電力を発生する熱電対と、該熱電対の熱起電力
   が、１以上の所定値に設定された基準空気比に対応した
   基準電圧に一致するように、該熱電対の熱起電力が該基
   準電圧を超えるときは前記比例制御弁により前記バーナ
   への燃料供給量を減少させる第１制御を行い、該熱電対
   の熱起電力が該基準電圧未満であるときには、前記比例
   制御弁により前記バーナへの燃料供給量を増加させる第
   ２制御を行う比例弁制御手段とを備えた燃焼装置におい
   て、 該比例弁制御手段は、前記第２制御を行っているとき
   に、前記熱電対の熱起電力が増加した後に減少するのを
   検知したときには、前記バーナの燃焼を停止させる停止
   制御手段を有することを特徴とする燃焼装置。