JP3029547B2

JP3029547B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP3029547B2
Application number: JP7062619A
Authority: JP
Inventors: 正義高山; 正和安藤; 英男岡本
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 2000-04-04
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: KR0170178B1; KR960034927A; JPH08261455A

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】この種の燃焼装置においては排気ダクト
等の燃焼室に連通する給・排気路が多少閉塞した場合に
も必要燃焼量に応じた燃焼用空気を強制的に供給して燃
焼を良好に維持することが好ましい。このため、必要燃
焼量に対応した目標回転数で回転するように燃焼ファン
を制御するとともに、燃焼中における燃焼ファンの電流
値を検出して、正常時における基準ファン電流に対する
検出ファン電流の低下度合いにより閉塞度合いを検出し
（目標回転数が一定の場合、閉塞度合いが高くなる程フ
ァン電流が低下することを利用）、該閉塞度合いに基づ
いて燃焼ファンの目標回転数の補正値を算出し、目標回
転数を前記補正値で補正するものが考えられている。

【０００３】しかし、上記の場合、例えば、排気ダクト
に大きな突風が吹き込み、一時的に閉塞度合いが大きく
なると、燃焼ファンの回転数が大きく補正されるため、
突風が停止し閉塞状態が解除されたときに、一時的であ
るが、必要燃焼量に対して燃焼用空気量が大幅に多くな
り、失火等が生じる虞がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消し、燃焼室に連通する給・排気路の閉塞状態に応
じて必要燃焼量に対応する燃焼用空気量を供給すること
ができるとともに、突風等の一時的な閉塞状態の影響を
少なくして良好に燃焼を継続させることができる燃焼装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【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、本発明の第１の態様は、バーナを収容する燃焼室
と、該燃焼室に連通する給・排気路と、前記バーナに燃
焼用空気を供給する燃焼ファンと、該燃焼室に連通する
給・排気路の閉塞度合いを検出する閉塞度合検出手段
と、バーナの必要燃焼量に対応した目標燃焼用空気量が
得られる目標回転数を設定する回転数設定手段と、前記
閉塞度合検出手段の検出する閉塞度合いに応じて目標燃
焼用空気量が得られるように前記燃焼ファンの目標回転
数を補正する回転数補正手段とを備えた燃焼装置におい
て、前記閉塞度合検出手段の検出する閉塞度合いに対応
した目標回転数の補正値を算出する補正値算出手段を備
え、前記回転数補正手段は、補正値算出手段により得ら
れた補正値により目標回転数を補正する際、補正された
目標回転数に徐々になるように目標回転数を補正するこ
とを特徴とする。

【０００６】前記補正値は、補正開始前の状態から徐々
に増加して所定時間後に該補正値に到達するように変化
し、各単位時間ごとの補正値が目標回転数に乗算される
ようにする。

【０００７】また、本発明の第２の態様は、バーナを収
容する燃焼室と、該燃焼室に連通する給・排気路と、前
記バーナに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、該燃焼
室への給・排気路の閉塞度合いを検出する閉塞度合検出
手段と、バーナの必要燃焼量に対応した目標燃焼用空気
量が得られる目標回転数を設定する回転数設定手段と、
前記閉塞度合検出手段の検出する閉塞度合いに応じて目
標燃焼用空気量が得られるように前記燃焼ファンの目標
回転数を補正する回転数補正手段とを備えた燃焼装置に
おいて、前記閉塞度合検出手段の検出する閉塞度合いに
対応した目標回転数の補正値を算出する補正値算出手段
を備え、前記回転数補正手段は、補正値算出手段により
得られた補正値により目標回転数を補正する際、補正値
の上限を所定値に制限して目標回転数を補正することを
特徴とする。

【０００８】前記補正値は目標回転数に乗算され、該補
正値の上限値が定められているようにしてもよい。この
上限値は、突風等の停止により閉塞状態が解除されて
も、燃焼用空気量が過剰になりすぎて、燃焼不良が発生
することがないように予め設定された値である。

【０００９】なお、前記閉塞度合検出手段は、前記の従
来技術に記載した前記燃焼ファンの検出ファン電流の低
下度合いに基づいて閉塞度合いを検出する以外に、前記
燃焼ファンから得られる送風量を風量センサで検出し、
これと必要燃焼量に対応する目標送風量とを比較して閉
塞度合いを検出してもよく、また、前記補正値算出手段
は、風量に基づいて検出された閉塞度合いに対応して燃
焼ファンの目標回転数を補正する補正値を算出する手段
を用いてもよい。

【００１０】

【作用】本発明の第１の態様によれば、前記回転数補正
手段は、前記補正値算出手段で算出された補正値によ
り、目標回転数を補正する。その際、補正値により補正
された目標回転数に一挙に補正することなく、徐々に補
正された目標回転数に到達するように目標回転数を補正
する。

【００１１】この補正された目標回転数に到達するまで
には、タイムラグが生じるので、その間に、突風の影響
によるような短時間の閉塞状態では、急激な目標回転数
の増加は生ぜず、バーナに供給される燃焼用空気量の大
きな変化も生じない。

【００１２】他方、閉塞状態が一時的なものでなく、継
続的なものの場合には、その閉塞度合いに応じて求めら
れる燃焼用空気量が得られるように、徐々に目標回転数
が補正されて補正された目標回転数に到達する。

【００１３】このように、徐々に補正された目標回転数
に到達するようにすることは、補正値を補正前の状態か
ら単位時間ごとに増加して、所定時間後に補正値に到達
するようにし、単位時間ごとに増加する補正値が目標回
転数に乗算されることによって行なわれる。

【００１４】本発明の第２の態様によれば、前記回転数
補正手段は、前記補正値算出手段で算出された補正値に
より、目標回転数を補正する。そして、前記回転数補正
手段は補正値算出手段により得られた補正値により目標
回転数を補正する際、算出された補正値が予め定められ
た所定値と比較され、補正値が所定値を越えるときに
は、補正値が所定値に制限されて目標回転数の補正が行
なわれ、所定値を下回るときにはその補正値で補正され
る。

【００１５】このように補正される目標回転数は、所定
値で制限された補正値により補正されるので、突風の影
響により急激で大幅な短時間の閉塞状態が生じても、急
激に目標回転数が大幅に補正されて燃焼用空気が増加す
ることがなく、突風が停止しても、必要燃焼量に対して
燃焼用空気量が大幅に多くなることが抑制され、失火す
ることがない。

【００１６】前記の目標回転数の補正は、補正値を目標
回転数に乗算して補正するようにすると共に、該補正値
の上限値を設定して行なう。

【００１７】他方、閉塞状態が一時的なものでなく、継
続的なものの場合には、その閉塞度合いに応じて求めら
れる燃焼用空気量が得られるように、補正値の上限が制
限されながら目標回転数が補正されて、このような補正
時間が所定時間にわたり継続したときには燃焼は安全運
転手段により停止される。

【００１８】なお、本発明の第１の態様と第２の態様と
を併用することにより、前記した突風等による短時間の
閉塞状態の後に生じるような、目標回転数の補正に起因
する燃焼用空気量の過剰による燃焼不良はより有効に抑
制される。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図６に基づいて説
明する。図１に示す如く、燃焼器である給湯装置Ａは、
屋外に設置される給湯器本体Ｋと、キッチン等に設置さ
れ、給湯器本体Ｋと二線ワイヤーＮにより接続されるリ
モコンＬとを備える。

【００２０】給湯器本体Ｋは、熱交水路１と、ガスバー
ナ２と、燃焼ハウジング３と、燃焼用の空気を燃焼ハウ
ジング３内に導入する燃焼ファン４と、制御ユニット５
とを具備する。

【００２１】熱交水路１は、給水管１１、熱交換器管１
２、バイパス管１３、及び出湯管１４により構成されて
いる。給水管１１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１５の入口に接続されている。こ
の給水管１１には、上流側から水フィルタ兼水抜栓１１
１、水量センサ１１２、給水サーミスタ１１３が配され
ている。熱交換器管１２は、上流入口側が電動水量制御
装置１５の一方出口側に接続され、途中の熱交換器１２
１がガスバーナ２の上方に配設され、下流出口側が出湯
管１４に接続されている。熱交換器１２１は、内部を通
過する水を加熱する。又、外壁には過熱防止装置１２２
が配設され、下流出口側には後述する缶体サーミスタ１
２３が配設されている。

【００２２】バイパス管１３は、上流入口側が電動水量
制御装置１５の他方出口側に接続され、下流端が出湯管
１４の上流側（熱交換器管１２の下流端側）に接続され
ている。出湯管１４には、凍結を防止する凍結予防ヒー
タ１４１、出湯温を検出する出湯サーミスタ１４２、過
圧安全弁兼水抜栓１４３、湯を出す為の給湯栓１４４が
上流側から下流側に渡って配設されている。

【００２３】電動水量制御装置１５は、アクチュエータ
制御部５８により通電制御され、給水管１１を通過する
水量、及び熱交換器管１２を通過する熱交水量と熱交換
器管１２を経ずに出湯管１４に到達するバイパス管１３
を流れるバイパス水量との割合（熱交水量１一定）を制
御する。給湯栓１４４は、キッチンや浴室に配される蛇
口から吐出する湯の量を調節する湯栓である。水量セン
サ１１２は、羽根車式であり、給水管１１中を流れる水
量に応じたパルスを送出する。

【００２４】能力三段切替え式のガスバーナ２は、燃焼
ハウジング３の内に配され、燃焼ファン４により燃焼用
空気が送り込まれるとともに、ガス管６によりガスが供
給され強制燃焼する。このガス管６には、元電磁弁６
１、ガバナ比例電磁弁６２、及び能力切替電磁弁６３、
６４が配設されている。尚、２１は点火電極、２２はイ
グナイタ、２３は燃焼炎を検知する為のフレームロッ
ド、２４は過熱防止用の温度ヒューズ、２５は凍結予防
ヒータ１４を作動させるための低温感知スイッチであ
る。

【００２５】出湯サーミスタ１４２は出湯温を検出し、
給水サーミスタ１１３は給水温を検出する為のものであ
る。又、缶体サーミスタ１２３は、熱交換器１２１を通
過する水の温度を検知する為に配設されている。

【００２６】能力切替電磁弁６３、６４は、アクチュエ
ータ制御部５８により通電制御され、開弁と閉弁との組
み合わせ｛６３、６４が共に開弁、６３のみ開弁、６４
のみ開弁｝により、ガスバーナ２への供給量を三段階に
切り替える。なお、フレームロッド２３は能力切替電磁
弁６３のみは開弁した場合も、能力切替電磁弁６４のみ
が開弁した場合も、燃焼炎を検出できるように、能力切
替電磁弁６３に対応したバーナと能力切替電磁弁６４に
対応したバーナとにわたって配設されている。

【００２７】ガバナ比例電磁弁６２は、アクチュエータ
制御部５８により通電制御され、通電量に応じた開度を
示し、ガス管６を流れるガス量を連続的に可変する。従
って、能力切替電磁弁６３、６４とガバナ比例電磁弁６
２とを組み合わせることにより燃焼制御幅を大きく、し
かも細かな制御が可能となる。

【００２８】燃焼ハウジング３は、上部に燃焼排ガス３
１を補集して外に排出する排気ダクト３２を備えてお
り、排気ダクト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。リモコンＬは，設定温度変更の指
示を行う押しボタンスイッチ、運転の開始や停止の指示
を行う運転スイッチ７１、表示器７２、運転ランプ、燃
焼ランプ等を備える。

【００２９】マイクロコンピュータを有する制御ユニッ
ト５は、図２に示す様に、ファン電流を検出するファン
電流検出部５１と、燃焼ファン４の回転数を検出する回
転数検出部５２と、燃焼ファン４をフィードバック制御
するファン制御部５３と、点火前に通気路（排気ダクト
３２等）の高閉塞｛例えば、９０％以上の閉塞状態｝を
監視する高閉塞監視部５４と、給・排気路の閉塞状態を
検出するとともに閉塞状態に対応した回転数の補正値を
算出する補正値算出部５５と、閉塞状態に対応して点火
中止、燃焼ファン４の目標回転数の補正、給湯能力（燃
焼能力）の制限等を行う安全運転部５６と、熱量算出部
５７と、元電磁弁６１等を制御するアクチュエータ制御
部５８とを具備する。

【００３０】ファン電流検出部５１は、電流センサ４１
の出力に基づいてファン電流を検出する。尚、高閉塞監
視部５４が閉塞監視を行う場合、ファン電流の検出は、
０．５秒毎に合計５回実施する。回転数検出部５２は、
燃焼ファン４に配した回転数センサ４２（ホール素子
等）の出力に基づいてファン回転数を検出する。

【００３１】ファン制御部（ファン回転数設定手段を含
む）５３は、点火前はプリパージ回転数であるファン所
定回転数（２７００ｒｐｍ）で燃焼ファン４を回転さ
せ、点火時は点火回転数（２２５０ｒｐｍ）で燃焼ファ
ン４を回転させ、給湯中は熱量算出部５７が算出した必
要燃焼量に応じた、予め設定された目標回転数で回転す
る様に燃焼ファン４を、回転数センサ４２の出力に基づ
いてフィードバック制御する。後述する補正値算出部５
５が算出した補正値が１．０以上１．２未満の場合、安
全運転部５６は目標回転数に補正値Ｈを乗算して回転数
を上げる。尚、後述するように、電源投入後の初回給湯
時及び、次回、高閉塞監視部５４が動作するときには、
ファン制御部５３は、点火開始前のプリパージ回転数で
あるファン所定回転数を、前記所定回転数より大きな３
０００ｒｐｍとして燃焼ファン４を回転させる。

【００３２】高閉塞監視部５４は、点火開始前のプリパ
ージ中にファン電流検出部５１が、０．５秒毎に合計５
回検出したファン電流の平均値が、閾値（例えば４００
ｍＡ）以下の場合｛例えば、閉塞率では９０％以上に相
当｝、アクチュエータ制御部５８に指示して点火を中止
する。

【００３３】補正値算出部５５は、給湯中（燃焼中）に
おける燃焼ファン４の正常時の基準ファン電流に対する
検出ファン電流の低下割合に基づき、給・排気路の閉塞
状態を検出するとともに、以下に示す方法により、給・
排気路の閉塞状態に対応した補正値Ｈを２０ｍＳ毎に算
出する。従って、本実施例では、補正値算出部５５は閉
塞度合を検出する手段を兼ねている。

【００３４】図５において、８１は閉塞していない場合
のファン回転数−ファン電流特性を示す定常ラインであ
り、８２は補正値１．０におけるファン回転数−ファン
電流特性を示し、補正を行うか否かを決める基準値ライ
ンであり、８３は補正値１．１におけるファン回転数−
ファン電流特性を示し、給湯能力を制限するか否かを決
める基準値ラインであり、８４は補正値１．２における
ファン回転数−ファン電流特性を示し、給湯を停止する
か否かを決める基準値ラインであり、８５は補正値を求
めるために実験により決めたファン回転数−ファン電流
特性を示す補助値ラインである。

【００３５】又、Ｉ₁、Ｉ₂は、夫々、補助値ライン８
５、及び基準値ライン８２におけるファン電流値、Ｉ₀
はファン電流検出部５１が検出したファン電流値、ａは
Ｉ₂−Ｉ₁、ｂはＩ₀−Ｉ₁である。そして、補正値算
出部５５は、２０ｍＳ毎に補正値Ｈを｛（ａ／ｂ）−
１｝×α＋１の式により求める。尚、αは１以下の定数
である。

【００３６】図６に補正値Ｈと閉塞率との関係を示す。
安全運転部（回転数補正部）５６は、基本的には補正値
算出部５５が算出した補正値Ｈが１．０以上１．１未満
の場合には目標回転数を補正値Ｈで補正し、１．１以上
１．２未満の場合には目標回転数を補正値Ｈで補正する
とともに、最大給湯能力（燃焼能力）を１４号〜１０号
（１６号給湯器の場合）に制限し、補正値Ｈが１．２の
場合が所定時間（９０秒）にわたり継続したときには燃
焼の停止を指示する。

【００３７】目標回転数を補正値Ｈで補正して補正され
た目標回転数とする際、図７に示すように、その補正値
Ｈは補正開始前の状態から単位時間ごとに増加して、所
定時間後に該補正値Ｈに到達するように変化する。目標
回転数には単位時間（例えば１秒）ごとに補正値Ｈに向
かって増加する補正値が乗算される。従って、補正値Ｈ
が大きいほど補正された目標回転数に補正される時間は
長くなる。そして、補正値Ｈは１．２を上限値とし、そ
れを越えては変化しない。突風の停止等により補正の必
要がなくなったときには、補正値Ｈは増加の割合と同じ
割合で単位時間毎に減少する。尚、一挙に、もとの目標
回転数に復帰するようにしてもよい。

【００３８】熱量算出部５７は、給水サーミスタ１１３
が検出する検出給水温、及び水量センサ１１２が検出す
る検出給水量に基づき、出湯サーミスタ１４２が検出す
る出湯温が設定温度となる必要燃焼量を算出する。

【００３９】本実施例の給湯装置Ａは、必要燃焼量に基
づいて燃焼ファン４の目標回転数を決定し、燃焼ファン
４の実際の回転数に応じてガバナ比例電磁弁６２の通電
量を制御する、所謂、ファン先行型の制御であるため、
アクチュエータ制御部５８は、目標回転数が補正されて
いる場合、回転数検出部５２が検出した回転数を単位時
間毎に変化する補正値Ｈ（目標回転数に乗算されている
補正値）で割ることにより補正を相殺して必要燃焼量と
なる様に、能力切替電磁弁６３、６４を切り替え、ガバ
ナ比例電磁弁６２への通電量を制御する。又、必要に応
じ電動水量制御装置１５を制御し、分配比を調節する。
尚、ファン先行型でない場合は、比例電磁弁６２への通
電量を補正する必要はない。

【００４０】つぎに、給湯装置Ａの制御ユニット５の作
動を、図３及び図４に示すフローチャートに基づいて説
明する。

【００４１】使用者が運転スイッチ７１を押圧操作して
給湯器本体Ｋを運転状態にし、給湯栓１４４を開ける。
ＳＴＥＰ１で検出水量Ｗ≧２．７リットル／分であるか
否かを判別し、検出水量Ｗ≧２．７リットル／分の場合
（ＹＥＳ）はＳＴＥＰ２に進む。

【００４２】ＳＴＥＰ２において、フラグＦが１である
か否か判別し、Ｆ＝１でない場合（ＮＯ）はＳＴＥＰ３
に進み、フラグＦ＝１の場合（ＹＥＳ）はＳＴＥＰ４に
進む。尚、前回給湯時に補正値Ｈが１．１未満（閉塞率
が６０％未満相当）であった場合はフラグは０にセット
され、電源投入後の初回運転時や、前回給湯時に補正値
Ｈが１．１以上（閉塞率が６０％以上に相当）であった
場合はフラッグは１にセットされている。電源投入後の
初回運転時は、給湯器は初めての運転であり、未だ閉塞
状態を検出していないため、点火前に高閉塞監視部５４
によって閉塞状態を検出することが望ましいので、フラ
ッグは１にセットされる。

【００４３】ＳＴＥＰ３で、燃焼ファン４が所定の第１
の（プリパージ）回転数（２７００ｒｐｍ）で回転する
様に指示し、ＳＴＥＰ７に進む。この場合は、前回の燃
焼では補正値Ｈが１．１未満（閉塞率が６０％未満に相
当）であるので、点火前の閉塞状態監視を省略し、着火
動作のステップ７に進む。

【００４４】他方、フラッグが１にセットされていると
きには、電源投入後の初回運転か、あるいは、前回の燃
焼では補正値Ｈが１．１以上（閉塞率が６０％以上に相
当）であるので、ステップ４で燃焼ファン４を前記第１
の所定回転数より大きい所定の第２の（プリパージ）回
転数（３０００ｒｐｍ）で回転する様に指示し、ＳＴＥ
Ｐ５で高閉塞監視部５４が給・排気路の閉塞状態を検出
する。具体的には、点火開始前にファン電流検出部５１
が、０．５秒毎に合計５回検出したファン電流の平均値
と、閾値（例えば４００ｍＡ；閉塞率９０％に相当）と
を比較する。

【００４５】ＳＴＥＰ６で、平均値≦閾値の場合（ＹＥ
Ｓ）は、閉塞率９０％以上と見なして後述する燃焼ファ
ン４を停止するＳＴＥＰ２０に進む。又、平均値＞閾値
の場合（ＮＯ）は、閉塞率９０％未満と見なしてＳＴＥ
Ｐ７に進む。

【００４６】ＳＴＥＰ７で、イグナイタ２２を作動状態
にし、電磁弁｛元電磁弁６１、能力切替電磁弁６３、｝
を開弁保持し、ガバナ比例電磁弁６２を作動（点火開
度）させてガスバーナ２に点火し、ＳＴＥＰ８に進む。
尚、この時の燃焼ファン４の回転数は、ガバナ比例電磁
弁６２の点火開度に対応した点火回転数（２２５０ｒｐ
ｍ）となる。

【００４７】ＳＴＥＰ８でフレームロッド２３により燃
焼炎の検知を行い、検知された場合（ＹＥＳ）はＳＴＥ
Ｐ９に進む。ＳＴＥＰ９でイグナイタ２２を停止し、Ｓ
ＴＥＰ１０に進む。

【００４８】ＳＴＥＰ１０で燃焼中の閉塞状態を補正算
出部５５により検出し、閉塞状態に応じた燃焼比例制御
を行なう。給水サーミスタ１１３が検出する検出給水温
と水量センサ１１２が検出する検出給水量とに基づい
て、熱量算出部５７が出湯温が設定温度となる必要燃焼
量を算出する。熱量算出部５７が算出した必要燃焼量に
応じた、予め設定された目標回転数で回転する様に燃焼
ファン４を、回転数センサ４２の出力に基づいてファン
制御部５３がフィードバック制御する。

【００４９】回転数検出部５２が検出した回転数に基づ
いてアクチュエータ制御部５８が燃焼量を逆算し｛目標
回転数が補正されている場合は回転数検出部５２が検出
した回転数を補正値Ｈで割る｝、該燃焼量が得られる様
に、能力切替電磁弁６３、６４を切り替え、ガバナ比例
電磁弁６２への通電量を制御する。又、必要に応じ電動
水量制御装置１５を制御し、分配比を調節する。

【００５０】ＳＴＥＰ１１で、引続き補正算出部５５に
より燃焼中の閉塞状態を検出するとともに、閉塞状態に
応じた補正値Ｈを算出して、ＳＴＥＰ１２に進む。ＳＴ
ＥＰ１２では、補正値算出部５５が算出した補正値が１
以上１．２未満の場合は、安全運転部（回転数補正部）
５６は、基本的には目標回転数に補正値Ｈを乗算して目
標回転数を補正する。

【００５１】更に詳細には、図７に示すように、次のよ
うにして目標回転数の補正が行なわれる。補正値算出部
５５により、サンプリングタイム（例えば２０ｍＳ）ご
とに閉塞度合いに応じた補正値Ｈが算出される。更に、
補正値Ｈが変化したとき、変化前の状態から単位時間
（例えば１Ｓ）ごとに所定の割合で変化後の補正値Ｈに
到達するように補正値が変化し、単位時間毎に変化する
補正値が目標回転数に乗算されて、所定時間後に目標回
転数が補正値Ｈで補正された状態になる。従って、補正
値Ｈの変化が大きくても急激な目標回転数の変化は生じ
ない。

【００５２】また、補正値Ｈは１．２を上限値として制
限し、最大限に目標回転数が補正値Ｈで補正されても、
供給されていた燃焼用空気量と補正解除の状態（補正値
Ｈが１．０）における燃焼空気量との差は大きくならな
いようにしている。

【００５３】ＳＴＥＰ１３で、補正値Ｈ１．１以上（閉
塞率６０％以上に相当）であるか否か判別し、補正値Ｈ
１．１以上（閉塞率６０％以上に相当）である場合（Ｙ
ＥＳ）はＳＴＥＰ１４に進み、補正値Ｈ１．１未満（閉
塞率６０％未満に相当）である場合（ＮＯ）は後述する
ＳＴＥＰ２２に進む。

【００５４】ＳＴＥＰ１４で、フラグＦを１にセット
し、ステップ１５に進む。ＳＴＥＰ１５で、給・排気路
の閉塞状態に応じて給湯能力（燃焼能力）を制御する。
例えば、正常時の最大給湯能力が１６号である場合に次
のように能力を制限する。閉塞率６０％以上６５％未満
で最大給湯能力を１４号に制限する。閉塞率６５％以上
７０％未満で最大給湯能力を１２号に制限する。閉塞率
７０％以上７５％未満で最大給湯能力を１１号に制限す
る。閉塞率７５％以上８０％未満で最大給湯能力を１０
号に制限する。

【００５５】ＳＴＥＰ１６で、最大給湯能力が１０号未
満になる場合（ＹＥＳ；補正値Ｈが１．２以上／閉塞率
８０％以上に相当）は後述するＳＴＥＰ２３に進み、１
０号以上の場合（ＮＯ）はＳＴＥＰ１７に進む。

【００５６】ＳＴＥＰ１７で、検出水量Ｗ≦２．３リッ
トル／分であるか否か判別し、Ｗ≦２．３リットル／分
の場合（ＹＥＳ）はＳＴＥＰ１７に進み、Ｗ＞２．３リ
ットル／分の場合（ＮＯ）はＳＴＥＰ１０に戻る。

【００５７】ＳＴＥＰ１８で、電磁弁｛元電磁弁６１、
能力切替電磁弁６３、６４｝を閉弁状態にし、ガバナ比
例電磁弁６２を作動停止（最小開度）し、燃焼ファン４
を停止し、ＳＴＥＰ１９に進む。

【００５８】ＳＴＥＰ１９で給湯栓１４４が開くまで待
機する。なお、前記ＳＴＥＰ２０で燃焼ファン４を停止
（点火動作を中止）するときには、ＳＴＥＰ２１に進
む。

【００５９】ＳＴＥＰ２１で、表示器７２に、エラー表
示“９０”｛給・排気路の閉塞率が９０％以上｝が表示
される様に指示し、運転を停止する。

【００６０】前述のＳＴＥＰ２２では、フラグＦを０に
セットし、最大給湯能力を変更せず、ＳＴＥＰ１７に進
む。

【００６１】前述のＳＴＥＰ２３で、補正値Ｈが１．２
以上（閉塞率８０％以上に相当）が９０秒継続した場合
にはＳＴＥＰ２４に進み、９０秒経過していないときに
はＳＴＥＰ１７に進む。

【００６２】ＳＴＥＰ２４では、電磁弁｛元電磁弁６
１、能力切替電磁弁６３、６４｝を閉弁状態にし、ガバ
ナ比例電磁弁６２を作動停止（最小開度）し、燃焼ファ
ン４を停止し、ＳＴＥＰ２５に進む。

【００６３】ＳＴＥＰ２４で、表示器７２に、エラー表
示“９９”｛給・排気路の閉塞率が８０％以上｝が表示
される様に指示し、運転を停止する。

【００６４】前記実施例の装置によれば、給湯中に、補
正値算出部５５が算出した補正値Ｈによる目標回転数の
補正が、所定時間後に補正値Ｈで目標回転数を補正した
状態となるように、徐々に補正を行なっている（単位時
間毎に一定の割合で変化するようにしている）ので、突
風等により急激に閉塞状態が進行しても燃焼用空気量が
急激には増加しないので、短時間の突風等が解除されて
も燃焼用空気の供給量が大幅に増えることがなく失火を
防止することができる。尚、閉塞状態が発生した直後
は、燃焼用空気が不足し、燃焼状態に多少の影響を及ぼ
す虞があるとしても失火するようなことはない。

【００６５】そして、補正値を単位時間ごとに増加する
ようにして所定時間後に算出された補正値Ｈになるよう
にし、これを目標回転数に単位時間ごとに乗算している
ので大きな補正が行なわれるほど遅くれて補正された目
標回転数に到達するようにしている。これにより、大き
な突風による閉塞状態が進行した場合も、急激には補正
により燃焼用空気量は増加しない。

【００６６】また、補正値Ｈも所定値を越えないように
制限しているので、突風等により閉塞状態が大きく進行
しても、補正による燃焼用空気量の増加は制限され、突
風等が解除されて閉塞状態が解除された状態に戻っても
燃焼用空気量の変動は燃焼に影響を与えない幅に抑える
ことができる。

【００６７】更に、閉塞状態が一時的なものでなく、継
続的なものの場合には、その閉塞度合いに応じて求めら
れる燃焼用空気量が得られるように、補正値が所定値を
越えないように制限されながら目標回転数が補正され、
このような制限された補正がが所定時間にわたり継続し
たときには燃焼は停止するので、継続的な過度の閉塞状
態にも適切に対応できる。

【００６８】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。ａ．上記実施例では、設定温度が可変できるものを示し
たが、固定（例えば、６０℃、７５℃）であっても良
い。ｂ．バイパス管が無い給湯装置や、元止式の給湯装置に
採用しても良い。ｃ．上記実施例では、燃焼器として給湯装置を示した
が、温風暖房機等に本発明を適用してもよい。ｄ．上記実施例では、補正値に基づいて閉塞度合いを検
出するようにしたが、ファン電流の低下割合に基づいて
直接閉塞度合いを検出するようにしても良い。また、フ
ァンの電流値を一定に保ち、回転数の変化により閉塞度
合いを検出するようにしても良い。ｅ．上記実施例では、高閉塞監視部５４が閉塞監視を行
う場合、０．５秒毎に合計５回、ファン電流を検出する
ものを示したが、回数及び時間は適宜変更可能である。
また、高閉塞監視部５４においても、燃焼中と同様に、
補正値算出部５５により閉塞度合いを検出するようにし
ても良い。ｆ．燃焼ファンを排気通路側に設けたものに本発明を適
用しても良い。ｇ．上記実施例では、高閉塞監視部５４による閉塞監視
をプリパージ中に行うものを示したが、プリパージとは
別途行うようにしても良い。ｈ．上記実施例では、ファン先行型を示したが、比例電
磁弁の電流に基づいて燃焼ファンの回転数を決定する比
例弁先行型や、目標燃焼量に応じて比例弁及び燃焼ファ
ンを制御する並列型であっても良い。

【００６９】

【発明の効果】本発明の第１の態様によれば、突風等に
より、閉塞度合いが進行しても、閉塞度合いに対応する
燃焼ファンの回転数は急激には変化しないので、突風等
による閉塞状態が短時間のうちに解除されたときは、必
要燃焼量に対する燃焼用空気量が過剰となることを抑制
することができて、失火を防止することができる。

【００７０】また、本発明の第２の態様によれば、突風
等による一時的な閉塞度合いが大きな場合も、これに伴
う燃焼用空気量の補正量が制限されているので、突風等
による閉塞状態が解除されたときに、必要燃焼量に対す
る燃焼用空気量が過剰となることを抑制することができ
て、失火を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る給湯装置の概略図であ
る。

【図２】その給湯器装置の制御ユニット近傍のブロック
図である。

【図３】その給湯装置の作動を説明するフローチャート
である。

【図４】その給湯装置の作動を説明するフローチャート
である。

【図５】燃焼ファンの回転数−ファン電流特性を示すグ
ラフである。

【図６】閉塞率−補正値の関係を示すグラフである。

【図７】補正値の時間的変化を示すグラフである。

【符号の説明】

Ａ給湯装置（燃焼器）１熱交水路２ガスバーナ３燃焼ハウジング４燃焼ファン３２排気ダクト５１ファン電流検出部（ファン電流検出手段）５２回転数検出部（回転数検出手段）５３ファン制御部（ファン制御手段、回転数設定手
段）５４高閉塞監視部（高閉塞監視手段）５５補正値算出部（閉塞度合検出手段、補正値算出手
段）５６安全運転部（安全運転手段、回転数補正手段）

フロントページの続き (56)参考文献特開平３−186113（ＪＰ，Ａ) 特開平５−312317（ＪＰ，Ａ) 特開平７−190343（ＪＰ，Ａ) 特開平８−75161（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 5/24 104 F23N 1/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】バーナを収容する燃焼室と、該燃焼室に連
通する給・排気路と、前記バーナに燃焼用空気を供給す
る燃焼ファンと、該燃焼室に連通する給・排気路の閉塞
度合いを検出する閉塞度合検出手段と、バーナの必要燃
焼量に対応した目標燃焼用空気量が得られる目標回転数
を設定する回転数設定手段と、前記閉塞度合検出手段の
検出する閉塞度合いに応じて目標燃焼用空気量が得られ
るように前記燃焼ファンの目標回転数を補正する回転数
補正手段とを備えた燃焼装置において、前記閉塞度合検出手段の検出する閉塞度合いに対応した
目標回転数の補正値を算出する補正値算出手段を備え、
前記回転数補正手段は補正値算出手段により得られた補
正値により目標回転数を補正する際、補正された目標回
転数に徐々になるように目標回転数を補正することを特
徴とする燃焼装置。
【請求項２】前記補正値は補正開始前の状態から徐々に
増加して所定時間後に該補正値に到達するように変化
し、各単位時間ごとの補正値が目標回転数に乗算される
ことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項３】バーナを収容する燃焼室と、該燃焼室に連
通する給・排気路と、前記バーナに燃焼用空気を供給す
る燃焼ファンと、該燃焼室に連通する給・排気路の閉塞
度合いを検出する閉塞度合検出手段と、バーナの必要燃
焼量に対応した目標燃焼用空気量が得られる目標回転数
を設定する回転数設定手段と、前記閉塞度合検出手段の
検出する閉塞度合いに応じて目標燃焼用空気量が得られ
るように前記燃焼ファンの目標回転数を補正する回転数
補正手段とを備えた燃焼装置において、前記閉塞度合検出手段の検出する閉塞度合いに対応した
目標回転数の補正値を算出する補正値算出手段を備え、
前記回転数補正手段は補正値算出手段により得られた補
正値により目標回転数を補正する際、補正値の上限を所
定値に制限して目標回転数を補正することを特徴とする
燃焼装置。
【請求項４】前記補正値は目標回転数に乗算され、該補
正値の上限値が定められていることを特徴とする請求項
３記載の燃焼装置。
【請求項５】前記補正値が所定値を越えて該所定値で目
標回転数が補正された時間が所定時間にわたり継続した
ときには、燃焼を停止する安全運転手段を備えることを
特徴とする請求項３記載の燃焼装置。