JPH08303760A

JPH08303760A - 給湯装置

Info

Publication number: JPH08303760A
Application number: JP7132929A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Baba; 保彰馬場; Toru Tsuruta; 透鶴田
Original assignee: NIPPON UPRO KK; Toto Ltd
Current assignee: NIPPON UPRO KK; Toto Ltd
Priority date: 1995-05-02
Filing date: 1995-05-02
Publication date: 1996-11-22
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JP3308428B2

Abstract

(57)【要約】【目的】装置の仕様と異なる燃料ガスが使用されて
も、適正な空燃比で燃焼を行なわせる。【構成】要求号数演算部１２において入水量Ｑ、設定
温度Ｔs及び入水温度Ｔcより要求号数Ｆ1を算出し、補
正号数演算部１４において設定温度Ｔsと出湯温度Ｔhと
の偏差に基づいて得られた係数αFBを要求号数Ｆ1に乗
じることにより補正号数Ｆmを得る。一方、実号数演算
部２２において入水量Ｑ、出湯温度Ｔh及び入水温度Ｔc
より実号数Ｆrを算出する。実号数Ｆrと補正号数Ｆmと
を比較部１８で比較することにより、燃料ガスの種類が
適正か否かを判定する。適正でない場合、操作線補正部
２６においてガス比例弁５６の操作線又は燃焼用ファン
５２の操作線を実号数と補正号数との比Ｆr／Ｆmに基づ
き補正する。以後、補正後の操作線に基づいてガス比例
弁５６の開度又は燃焼用ファン５２の回転数が制御され
る。これにより、装置の仕様と異なる燃料ガスが使用さ
れても、適正な空燃比が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料ガス及び空気を供
給するための操作量（例えばガス比例弁の開度）を所定
の操作線に基づいて決定するガス給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガス給湯装置では、設定温度、入水温度
及び入水量から算出される要求号数、又は出湯温度に基
づいて要求号数を補正した補正号数に応じた量の燃料ガ
ス及び空気を燃焼部であるガスバーナに供給するため
に、ガス比例弁や燃焼用ファンが操作される。この操作
は、ガス比例弁の開度に対応する比例弁電流と号数との
対応を与える操作線や、燃焼用ファンの回転数と号数と
の対応を与える操作線に基づいて行なわれ、これらの操
作線は、装置の仕様に対応する標準的な燃料ガスの発熱
量やガス圧力を想定して設定されている。したがって、
装置の仕様に合った燃料ガスが使用されている場合に
は、これらの操作線に基づいて要求号数又は補正号数に
応じた量の燃料ガス及び空気がガスバーナの供給される
ことにより、適正な空燃比で燃焼が行なわれ、要求号数
通りの発熱量（実号数）が得られ、出湯温度が設定温度
に等しくなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、要求号数に応
じた量の燃料ガス及び空気が上記操作線に基づいて供給
される従来のガス給湯装置において、装置の仕様と異な
る種類の燃料ガスが使用されると、要求号数通りの発熱
量が得られない。すなわち、いま、図６に示す操作線Ｌ
1及びＬ2によって燃料ガス及び空気の供給量が決定され
るとすると、燃料ガスの供給量に対応する比例弁電流は
操作線Ｌ1によって要求号数Ｆ1に対応づけられる値Ｉで
あるが、装置の仕様に合った燃料ガスよりもカロリーの
低い燃料ガスが使用されたときには、比例弁電流と号数
との関係は図６における直線Ｌaに示すようになって、
比例弁電流Ｉに対して実際に得られる発熱量（実号数）
は要求号数Ｆ1よりも小さい値Ｆaとなる。そして、装置
の仕様に合った燃料ガスよりもカロリーの高い燃料ガス
が使用されたときには、比例弁電流と号数との関係は図
６における直線Ｌbに示すようになって、比例弁電流Ｉ
に対して実際に得られる発熱量（実号数）は要求号数Ｆ
1よりも大きい値Ｆbとなる。このように要求号数通りの
発熱量（実号数）が得られないと、適正な空燃比で燃焼
を行なうことができなくなる。すなわち、適正な空燃比
とするためには実号数に応じた量の空気を供給する必要
があるが、空気の供給量に対応するファン回転数は、操
作線Ｌ2によって要求号数Ｆ1に対応づけられる値Ｎであ
って、カロリーの低い燃料ガスが使用されたときの実号
数Ｆaに対応するファン回転数Ｎaよりも高く、カロリー
の高い燃料ガスが使用されたときの実号数Ｆbに対応す
るファン回転数Ｎbよりも低い。この結果、空気の供給
量は、カロリーの低い燃料ガスが使用されたときには過
多となり、カロリーの高い燃料ガスが使用されたときに
は不足する。

【０００４】一方、補正号数に応じた量の燃料ガス及び
空気が上記操作線に基づいて供給される従来のガス給湯
装置では、出湯温度が補正号数を介してフィードバック
されるため、装置の仕様と異なる種類の燃料ガスが使用
されても、設定温度に等しい出湯温度が得られ、実際の
発熱量は要求号数通りとなる。すなわち、いま、図７に
示す操作線Ｌ1及びＬ2によって燃料ガス及び空気の供給
量が決定されるとすると、装置の仕様に合った燃料ガス
よりもカロリーの低い燃料ガスが使用されたときには、
出湯温度のフィードバックによって補正号数Ｆmが要求
号数Ｆ1よりも大きくなり、燃料ガスの供給量に対応す
る比例弁電流がＩ2となる。これにより要求号数Ｆ1通り
の発熱量（実号数）が得られる。しかし、このときのフ
ァン回転数は、操作線Ｌ2によって補正号数Ｆmに対応づ
けられる値Ｎ2であり、実号数Ｆr（＝要求号数Ｆ1）に
対応する値Ｎ1とは異なる。すなわちファン回転数は実
号数Ｆrよりも大きい補正号数Ｆmに対応した値Ｎ2とな
るため、空気の供給量が過多となる。これに対し、装置
の仕様に合った燃料ガスよりもカロリーの高い燃料ガス
が使用されたときには、上記と同様、出湯温度のフィー
ドバックによって実号数Ｆrは要求号数Ｆ1に等しくなる
が、補正号数Ｆmが要求号数Ｆ1よりも小さくなる。した
がって、ファン回転数は実号数Ｆr（＝要求号数Ｆ1）よ
りも小さい補正号数Ｆmに対応する値となるため、空気
の供給量が不足する。

【０００５】以上のように従来のガス給湯装置では、フ
ィードバックの有無にかかわらず、装置の仕様と異なる
種類のガスが使用されると、空気の供給量が過多又は不
足となって適正な空燃比とならない。この結果、炎の吹
き消えや、一酸化炭素の増加、煤の発生等の現象が生じ
ることがある。

【０００６】本発明はこのような問題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、装置の
仕様と異なる種類の燃料が使用されても、適正な空燃比
で燃焼を行なわせることができ、炎の吹き消えや、一酸
化炭素の増加、煤の発生等の現象が生じない給湯装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る第１の給湯装置では、設定温
度、入水温度及び入水量に基づいて要求号数を算出し、
燃料を燃焼部に供給するための操作量と号数との対応を
与える第１操作線及び空気を燃焼部に供給するための操
作量と号数との対応を与える第２操作線に基づき、前記
要求号数に応じた量の燃料及び空気を燃焼部に供給する
ための操作量を決定する給湯装置において、ａ）出湯温度、入水温度及び入水量に基づいて実号数を
算出する実号数演算手段と、ｂ）前記実号数と前記要求号数とを比較し、比較される
両号数の間の相違を示す値を出力する比較手段と、ｃ）比較手段の出力値が所定の許容値を越える場合に、
該出力値に基づいて第１操作線又は第２操作線のいずれ
か一方を補正する補正手段と、を備えることを特徴とし
ている。

【０００８】本発明に係る第２の給湯装置では、設定温
度、入水温度及び入水量に基づいて要求号数を算出する
とともに、該要求号数を出湯温度と設定温度との偏差に
基づいて補正することにより補正号数を算出し、燃料を
燃焼部に供給するための操作量と号数との対応を与える
第１操作線及び空気を燃焼部に供給するための操作量と
号数との対応を与える第２操作線に基づき、前記補正号
数に応じた量の燃料及び空気を燃焼部に供給するための
操作量を決定する給湯装置において、ａ）出湯温度、入水温度及び入水量に基づいて実号数を
算出する実号数演算手段と、ｂ）前記実号数又は前記要求号数と前記補正号数とを比
較し、比較される号数の間の相違を示す値を出力する比
較手段と、ｃ）比較手段の出力値が所定の許容値を越える場合に、
該出力値に基づいて第１操作線又は第２操作線のいずれ
か一方を補正する補正手段と、を備えることを特徴とし
ている。

【０００９】本発明に係る第３の給湯装置では、上記第
１又は第２の給湯装置において、前記比較手段の出力値
が予め設定された閾値を越えると前記燃焼部に燃焼を停
止させる燃焼停止手段を更に備えることを特徴としてい
る。

【００１０】本発明に係る第４の給湯装置では、上記第
１又は第２の給湯装置において、前記補正手段による第
１操作線又は第２操作線の補正量を記憶する記憶手段
と、前記補正手段によって補正される毎に、記憶手段に
記憶されている前記補正量を更新する更新手段と、燃焼
部で燃焼が開始される毎に、第１操作線に対して記憶手
段に記憶された補正量に基づいて補正を行なう学習補正
手段と、を更に備えることを特徴としている。

【００１１】

【作用】本発明に係る第１の給湯装置では、要求号数に
応じた量の燃料及び空気を燃焼部に供給するための操作
量が第１及び第２操作線に基づいて決定され、この操作
量に対応する燃料及び空気により燃焼が行なわれる。そ
して実号数演算手段により、この燃焼によって得られた
出湯温度と入水温度と入水量とに基づいて実号数が算出
される。ここで、実際に使用されている燃料のカロリー
が適正なものよりも低ければ、実号数は要求号数よりも
小さくなり、実際に使用されている燃料のカロリーが適
正なものよりも高ければ、実号数は要求号数よりも大き
くなる。そこで本給湯装置では、使用されている燃料の
種類が適正か否かを判別するために、比較手段により実
号数と要求号数とが比較され、両号数の間の相違を示す
値が出力される。この出力値が所定の許容値を越える場
合は、燃料の種類が適正ではないと考えられるため、補
正手段により、その出力値に基づいて第１操作線又は第
２操作線のいずれか一方が補正される。これにより実号
数が要求号数に等しくなって（要求号数通りの発熱量が
得られ）、以後、第１及び第２操作線に基づいて実号数
に応じた量の燃料及び空気が燃焼部に供給され、適正な
空燃比で燃焼が行なわれる。

【００１２】本発明に係る第２の給湯装置では、要求号
数を出湯温度と設定温度との偏差に基づいて補正するこ
とにより補正号数が算出され、この補正号数に応じた量
の燃料及び空気を燃焼部に供給するための操作量が第１
及び第２操作線に基づいて決定され、この操作量に対応
する燃料及び空気により燃焼が行なわれる。そして実号
数演算手段により、この燃焼によって得られた出湯温度
と入水温度と入水量とに基づいて実号数が算出される。
本給湯装置では、出湯温度と設定温度との偏差が補正号
数を介して燃料及び空気の供給量にフィードバックされ
るため、定常状態になると出湯温度と設定温度が等しく
なり、この結果、実号数は要求号数に等しくなる。ここ
で、実際に使用されている燃料のカロリーが適正なもの
よりも低ければ、補正号数は実号数又は要求号数よりも
大きくなり、実際に使用されている燃料のカロリーが適
正なものよりも高ければ、補正号数は実号数又は要求号
数よりも小さくなる。そこで本給湯装置では、使用され
ている燃料の種類が適正か否かを判別するために、比較
手段により実号数又は要求号数と補正号数とが比較さ
れ、比較される号数の間の相違を示す値が出力される。
この出力値が所定の許容値を越える場合は、燃料の種類
が適正ではないと考えられるため、補正手段により、そ
の出力値に基づいて第１操作線又は第２操作線のいずれ
か一方が補正される。これにより補正号数が実号数に等
しくなるため、以後、第１及び第２操作線に基づいて実
号数に応じた量の燃料及び空気が燃焼部に供給され、適
正な空燃比で燃焼が行なわれる。

【００１３】本発明に係る第３の給湯装置では、上記第
１又は第２の給湯装置と同様にして、実号数と要求号数
との比較、又は、実号数若しくは要求号数と補正号数と
の比較が行なわれ、比較される両号数の相違を示す値が
出力される。この出力値が所定の閾値よりも大きい場合
には、第１操作線又は第２操作線の補正によっては適正
な空燃比とすることができず、異常燃焼の状態であると
して、燃焼停止手段によって燃焼が停止させられる。

【００１４】本発明に係る第４の給湯装置では、上記第
１又は第２の給湯装置と同様にして、比較手段の出力値
が許容値を越えているか否か、すなわち燃料の種類が適
正か否かが判定され、適正ではないと判定された場合に
は、補正手段により第１操作線又は第２操作線のいずれ
か一方が補正される。このときの補正量は記憶手段に記
憶され、以後、第１操作線又は第２操作線が補正される
毎に、記憶手段に記憶されている補正量が更新される。
そして、燃焼が開始される際には、記憶手段に記憶され
た補正量に基づいて補正した第１操作線又は第２操作線
が使用される。したがって、燃焼部に供給されている燃
料が装置の仕様と異なる種類のものであっても前回の燃
焼に使用されたものと同じ種類のものである場合には、
再度、補正量の算出及び操作線の補正を行なうことな
く、適正な空燃比で燃焼が行なわれる。

【００１５】

【実施例】

［実施例の全体構成］図１は、本発明の一実施例である
ガス給湯装置の構成を示すブロック図である。このガス
給湯装置では、熱交換器５３に水が供給され、この熱交
換器５３はガスバーナ５４により熱せられる。このとき
ガスバーナ５４での燃焼に使用される燃料ガス及び空気
の供給量は、それぞれガス比例弁５６及び燃焼用ファン
５２によって調整される。また、このガス給湯装置は、
入水量センサ６０、入水温度センサ５８、出湯温度セン
サ６２を備え、これらのセンサによって検出される入水
量Ｑ、入水温度Ｔc及び出湯温度Ｔhと、設定温度Ｔsと
に基づいて、ガス比例弁５６の開度及び燃焼用ファン５
２の回転数が制御される。ガス比例弁５６の開度及び燃
焼用ファン５２の回転数を制御するための制御部は、要
求号数演算部１２、補正号数演算部１４、タイマ１６、
比較部１８、実号数演算部２２、報知部２４、操作線補
正部２６、学習記憶部２８、ガス比例弁駆動部３０、燃
焼停止部３２、及び燃焼用ファン駆動部３４から構成さ
れる。

【００１６】［制御部における各部の動作］上記構成に
おいて要求号数演算部１２は、入水量Ｑ、設定温度Ｔs
及び入水温度Ｔcに基づいて、要求号数Ｆ1を次式により
算出する。Ｆ1＝Ｑ・（Ｔs−Ｔc）

【００１７】補正号数演算部１４は、ＰＩＤ演算部１４
ａと乗算器１４ｂから構成され、ＰＩＤ演算部１４ａ
は、設定温度Ｔsと出湯温度Ｔhとの偏差ΔＴ＝Ｔs−Ｔh
に基づくフィードバック量を示す係数αFBを算出する。
この係数αFBは、偏差ΔＴの比例値、積分値、及び微分
値より算出される係数であって、使用されている燃料ガ
スの種類が適正なものであれば即ちガス給湯装置の仕様
に合っていればαFB＝１、適正なものよりもカロリーが
高い場合はαFB＜１、適正なものよりもカロリーが低い
場合はαFB＞１となる（以下、この係数αFBを「フィー
ドバック係数」という）。このフィードバック係数αFB
は乗算器１４ｂによって要求号数に乗じられ、その結果
得られた値が補正号数Ｆmとして補正号数演算部１４か
ら出力される。

【００１８】実号数演算部２２は、入水量Ｑ、出湯温度
Ｔh及び入水温度Ｔcに基づいて、実際に出力されている
号数である実号数Ｆrを次式により算出する。Ｆr＝Ｑ・（Ｔh−Ｔc）

【００１９】比較部１８は、タイマ１６を用いて、上記
のようにして算出された実号数Ｆrと補正号数Ｆmとを所
定時間（例えば１分間）比較する。この比較の結果、実
号数Ｆrと補正号数Ｆmと間の相違が一定以上であれば、
操作線補正部２６に対して補正指令を出す。すなわち、
実号数と補正号数との比Ｆr／Ｆmを算出し、この比の１
からのズレが所定の許容値を越えている場合に、使用さ
れている燃料ガスは適正ではないとして、操作線補正部
２６に対して補正指令を出す。

【００２０】操作線補正部２６は、比較部１８において
算出された実号数と補正号数との比Ｆr／Ｆmに応じてガ
ス比例弁５６又は燃焼用ファン５２についての操作線を
補正する。以下、この補正動作について説明する。

【００２１】図２は、ガス比例弁５６の比例弁電流と号
数との対応を与える操作線（以下「比例弁操作線」とい
う）Ｌ1,Ｌ1m、及び、燃焼用ファン５２の回転数と号数
との対応を与える操作線（以下「ファン操作線」とい
う）Ｌ2を示す。最初に比例弁操作線の補正を行なう際
には、未補正の比例弁操作線である初期操作線Ｌ1に基
づいてガス比例弁５６の開度が制御され、その開度に応
じた燃料ガスの供給により燃焼が行なわれる。操作線補
正部２６は、補正指令を受け取ると、初期操作線Ｌ1に
よって示される最大号数ＦmaxをＦmax2＝（Ｆr／Ｆm）・Ｆmax に変更し、最小号数ＦminをＦmin2＝（Ｆr／Ｆm）・Ｆmin に変更する。ただし、最大比例弁電流Ｉmax及び最小比
例弁電流Ｉminは、変更しない。したがって、図２に示
すように号数を横軸とし比例弁電流を縦軸とするグラフ
において、２点（Ｆmax2，Ｉmax）と（Ｆmin2，Ｉmin）
を結ぶ線分が補正後の比例弁操作線Ｌ1mとなる。ここで
図２からわかるように、補正後に比例弁操作線Ｌ1mによ
って実号数Ｆrに対応づけられる比例弁電流Ｉは、補正
前に比例弁操作線Ｌ1によって補正号数Ｆmに対応づけら
れる比例弁電流に等しくなるため、補正後において補正
号数Ｆmは実号数Ｆrに等しくなる。

【００２２】また、ファン操作線の補正を行なう際には
図３に示すように、未補正のファン操作線である初期操
作線Ｌ2に基づいて燃焼用ファン５２の回転数が制御さ
れ、その回転数に応じた空気の供給により燃焼が行なわ
れる。操作線補正部２６は補正指令を受け取ると、初期
操作線Ｌ2によって示される最大号数Ｆmaxを、Ｆmax2＝（Ｆr／Ｆm）・Ｆmax に変更し、最小号数ＦminをＦmin2＝（Ｆr／Ｆm）・Ｆmin に変更することにより、比例弁操作線を補正した場合と
同等の効果を得ることができる。

【００２３】このようにして操作線が補正された後、そ
の補正量が学習記憶部２８に記憶される。本実施例で
は、補正に用いられる上記比Ｆr／Ｆmが補正量ｒとして
学習記憶部２８に記憶される。

【００２４】操作線補正部２６は、以後において燃焼が
開始される時点で、学習記憶部２８に記憶されている補
正量ｒに基づいて初期操作線Ｌ1を補正することにより
比例弁操作線Ｌ1mを得て、この比例弁操作線Ｌ1mによっ
て補正号数Ｆmに対応づけられる比例弁電流Ｉの値を示
す信号をガス比例弁駆動部３０に与える。ガス比例弁駆
動部３０は、この信号に基づいて比例弁電流Ｉをガス比
例弁５６に供給してこれを駆動することにより、比例弁
電流Ｉに対応した弁開度とする。これにより、補正号数
Ｆmに対応する量の燃料ガスがガスバーナ５４に供給さ
れることになる。また、操作線補正部２６は、ファン操
作線Ｌ2によって補正号数Ｆmに対応づけられるファン回
転数Ｎの値を示す信号を燃焼用ファン駆動部３４に与え
る。燃焼用ファン駆動部３４は、この信号に基づいて燃
焼用ファン５２を回転数Ｎで回転させる。これにより、
補正号数Ｆmに対応する量の空気がガスバーナ５４に供
給されることになる。

【００２５】また、操作線補正部２６は、以後において
燃焼が開始される時点で学習記憶部２８に記憶されてい
る補正量ｒに基づいて初期操作線Ｌ2を補正することに
よりファン操作線Ｌ2mを得て、このファン操作線Ｌ2mに
よって補正号数Ｆmに対応づけられるファン回転数Ｎの
値を示す信号を燃焼用ファン駆動部３４に与えるように
してもよい。燃焼用ファン駆動部３４はこの信号に基づ
いてファン回転数Ｎを燃焼用ファン５２に供給してこれ
を駆動することにより、ファン回転数Ｎに対応した回転
数とする。これにより、補正号数Ｆmに対応する量の空
気がガスバーナ５４に供給されることになる。また、操
作線補正部２６は比例弁操作線Ｌ1によって補正号数Ｆm
に対応づけられる比例弁電流Ｉに対応づけられる比例弁
電流Ｉの値を示す信号をガス比例弁制御部３０に与え
る。ガス比例弁駆動部３０はこの信号に基づいてガス比
例弁５６を比例弁電流Ｉに対応した弁開度とする。これ
により、補正号数Ｆmに対応する量の燃料ガスがガスバ
ーナ５４に供給されることになる。

【００２６】このようにして供給される燃料ガス及び空
気によりガスバーナ５４で燃焼が行なわれ、給湯が実現
される。そして、その出湯温度Ｔhを用いて実号数演算
部２２で実号数Ｆrが算出された後、この実号数Ｆrが補
正号数Ｆmと比較され、両号数の間の相違が一定以上で
あれば比例弁操作線又はファン操作線の補正が行なわれ
る。このときの補正に用いられる比Ｆr／Ｆmをｒ0とす
ると、これと学習記憶部２８に記憶されていた補正量ｒ
との積ｒ0×ｒが新たな補正量ｒとして学習記憶部２８
に記憶される。このようにして、操作線補正部２６で操
作線が補正される毎に、学習記憶部２８に記憶されてい
る補正量ｒが更新される。

【００２７】操作線補正部２６は、上記のようにして比
例弁操作線又はファン操作線を補正する他、補正量ｒ0
が算出される毎に、これと学習記憶部２８に記憶されて
いた補正量ｒとの積ｒ0×ｒ（これは初期操作線Ｌ1に対
する補正量に相当する）が予め設定された第１閾値を越
えたか否かを判定し、第１閾値を越えた場合には報知部
２４により警告を発する。これにより使用者は、補正量
ｒ0×ｒが大きいために比例弁操作線の補正によって正
常な燃焼状態とするのが困難であることを認識すること
ができる。また、初期操作線Ｌ1に対する補正量ｒ0×ｒ
が第１閾値よりも大きい値として予め設定された第２閾
値を越えた場合には、燃焼停止部３２によりガス電磁弁
６４を閉じてガスバーナ５４への燃料ガスの供給を止め
ることにより、燃焼を停止させる。これにより、異常燃
焼を防止することができる。

【００２８】［実施例の全体動作］図５は、比例弁操作
線が補正された場合の上記構成のガス給湯装置の全体動
作を示すフローチャートである。このガス給湯装置が始
動されると、まず、着火条件が成立しているか否かが判
定される（ステップＳ１０）。着火条件が成立していれ
ば、比例弁操作線及びファン操作線に基づいてガス比例
弁５６の開度及び燃焼用ファン５２の回転数が制御さ
れ、この制御の下にガスバーナ５４に燃料ガス及び空気
が供給されて燃焼が開始される（ステップＳ１２）。こ
のとき、学習記憶部２８に記憶されている補正量に基づ
いて初期操作線Ｌ1を補正した比例弁操作線Ｌ1mが用い
られる。そして、この比例弁操作線Ｌ1mによって補正号
数Ｆmと対応づけられる比例弁電流、及び、ファン操作
線によって補正号数Ｆmに対応づけられる燃焼用ファン
５２の回転数に応じて、燃料ガス及び空気がガスバーナ
５４に供給される。

【００２９】その後、出湯温度Ｔh及び入水量Ｑが安定
しているか否かが判定され（ステップＳ１４）、出湯温
度Ｔh及び入水量Ｑが安定していれば、実号数演算部２
２で実号数Ｆrが算出される（ステップＳ１６）。とこ
ろで、既述のように補正号数Ｆmは、出湯温度Ｔhと設定
温度Ｔsとの偏差ΔＴ＝Ｔs−Ｔhに基づいて算出された
フィードバック係数αFBを要求号数Ｆ1に乗じたもので
あって、この補正号数Ｆmに応じた量の燃料ガスがガス
バーナ５４に供給される。すなわち、出湯温度Ｔhと設
定温度Ｔsとの偏差ΔＴ＝Ｔs−Ｔhが補正号数を介して
燃料ガスの供給量にフィードバックされる。したがって
定常状態においては、出湯温度Ｔhが設定温度Ｔsに等し
くなり、この結果、実号数Ｆrが要求号数Ｆ1に等しくな
る。ここで燃料ガスの種類が適正であれば、補正号数Ｆ
mも要求号数Ｆ1に等しくなる。しかし、燃料ガスのカロ
リーが適正なものよりも高ければ、フィードバック係数
αFBが１よりも小さくなるため、補正号数Ｆmは実号数
Ｆrよりも小さくなり、燃料ガスのカロリーが適正なも
のよりも低ければ、フィードバック係数αFBが１よりも
大きくなるため、補正号数Ｆmは実号数Ｆrよりも大きく
なる。したがって、燃料ガスの種類が適正でない場合に
は、要求号数Ｆ1（＝実号数Ｆr）とは異なる値の補正号
数Ｆmに応じた量の空気がガスバーナ５４に供給される
（図２参照）。この結果、適正な空燃比が得られない。

【００３０】そこで既述のように、比較部１８において
実号数と補正号数との比Ｆr／Ｆmの値が算出され、この
比がほぼ１に等しいか否かが判定される（ステップＳ１
８）。この比がほぼ１に等しい場合はそのまま燃焼が継
続されるが（ステップＳ２２）、この比の１からのズレ
が所定の許容値を越えている場合には、使用されている
燃料ガスの種類は適正ではないとして、操作線補正部２
６に対して補正指令が出される。補正指令が出される
と、操作線補正部２６において、上記比Ｆr／Ｆmの１か
らのズレが所定の許容値を越えているか否か（Ｆr／Ｆm
がほぼ１に等しいか否か）が判定され（ステップＳ１
８）、許容値を越えていなければ、上記比Ｆr／Ｆmに基
づいて比例弁操作線が補正される（ステップＳ２０）。
また、このときの補正量に基づいて学習記憶部２８に記
憶されている補正量が更新される。

【００３１】上記のようにして比例弁操作線が補正され
ると、以後、操作者によって給湯の停止が指示されるま
で、この補正後の比例弁操作線に基づいてガス比例弁５
６の開度が制御され、この制御の下に燃焼が継続する
（ステップＳ２２）。この燃焼においては、ステップＳ
２０における比例弁操作線の補正前に比べ、燃料ガスの
供給量は変化しないが、補正号数Ｆmの値が要求号数Ｆ1
（＝実号数Ｆr）に等しくなることによって燃焼用ファ
ン５２の回転数が変化し、これに応じて空気の供給量が
変化する（図２参照）。この結果、ガスバーナ５４では
適正な空燃比で燃焼が行なわれるようになる。

【００３２】なお、上記ステップＳ１０において着火条
件が成立していない場合には燃焼は開始されず、上記ス
テップＳ１４において出湯温度Ｔh及び入水量Ｑが安定
していない場合には燃焼が停止され、いずれの場合に
も、ガス給湯装置の動作は取りやめられる。また、図５
のフローチャートには示されていないが、既述のよう
に、操作線補正部２６は、比例弁操作線を補正する他、
補正量が算出される毎に、初期操作線Ｌ1に対する補正
量ｒ0×ｒが第１閾値を越えたか否かを判定して、第１
閾値を越えた場合には報知部２４により警告を発し、初
期操作線Ｌ1に対する補正量ｒ0×ｒが第２閾値（＞第１
閾値）をも越えている場合には、燃焼停止部３２により
燃焼を停止させる。

【００３３】［実施例の効果］以上説明したように本実
施例によれば、装置の仕様と異なる種類の燃料ガスすな
わち適正でない燃料ガスが使用された場合には、実号数
Ｆrと補正号数Ｆmとの相違から燃料ガスの種類が適正で
ないことが認識され、補正号数Ｆmが実号数Ｆrに等しく
なるように、比例弁操作線又はファン操作線が補正され
る。これにより、装置の仕様と異なる種類の燃料ガスが
使用された場合であっても、その比例弁操作線の設定範
囲内において適正な空燃比で燃焼を行なわせることがで
きる。この結果、炎の吹き消えや、一酸化炭素の増加、
煤の発生等も防止される。

【００３４】また、本実施例によれば、比例弁操作線を
補正すべき量が大きく、その補正だけでは正常な状態で
燃焼させるのが困難な場合には、警告が発せられ、これ
により使用者は、比例弁操作線又はファン操作線の補正
によって正常な燃焼状態とするのが困難であることを認
識することができる。そして、補正すべき量が更に大き
い場合には、燃焼が停止させられ、これにより異常燃焼
を防止することができる。

【００３５】さらに、本実施例において燃焼が開始され
る際には、学習記憶部２８に記憶されている補正量に基
づいて初期操作線Ｌ1を補正した比例弁操作線Ｌ1m又は
初期操作線Ｌ2を補正したファン操作線Ｌ2mが用いられ
るため、装置の仕様と異なる種類の燃料ガスが使用され
る場合であっても、前回の燃焼時に使用された燃料ガス
と同種類の燃料ガスが使用される場合には、比例弁操作
線又はファン操作線の補正量を算出することなく、正常
な燃焼状態とすることができる。

【００３６】［変形例］上記実施例では、実号数Ｆrと
補正号数Ｆmとの比Ｆr／Ｆmに基づいて燃料ガスの種類
が適正か否かを判定しているが、出湯温度Ｔhと設定温
度Ｔsとの偏差ΔＴ＝Ｔs−Ｔhが補正号数を介して燃料
ガス及び空気の供給量にフィードバックされるため、定
常状態においては出湯温度Ｔhが設定温度Ｔsに等しくな
る。これにより実号数Ｆrが要求号数Ｆ1に等しくなるた
め、要求号数Ｆ1と補正号数Ｆmとの比Ｆ1／Ｆmに基づい
て燃料ガス種類が適正か否かを判定してもよい。なお、
補正号数演算部１４における補正号数Ｆmの算出方法か
らわかるように、要求号数Ｆ1と補正号数Ｆmとの比Ｆ1
／Ｆmを用いて判定することは、フィードバック係数の
逆数１／αFBを用いて判定することと等価である。

【００３７】一方、上記実施例とは異なり、出湯温度Ｔ
hと設定温度Ｔsとの偏差ΔＴによるフィードバック制御
を行なわない場合には、補正号数演算部１４が設けられ
ず、要求号数Ｆ1が直接に比較部１８及び操作線補正部
２６に入力され、要求号数Ｆ1に基づいて燃料ガス及び
空気の供給量が決定される構成となる。この場合には、
実際に使用されている燃料のカロリーが適正なものより
も低ければ、実号数Ｆrは要求号数Ｆ1よりも小さくな
り、実際に使用されている燃料のカロリーが適正なもの
よりも高ければ、実号数Ｆrは要求号数Ｆ1よりも大きく
なる。したがって、比較部１８は、実号数Ｆrと補正号
数Ｆmとの比Ｆr／Ｆmの代わりに、実号数Ｆrと要求号数
Ｆ1との比Ｆr／Ｆ1を用いることにより、操作線補正部
２６に補正指令を出すべきか否かを判定することができ
る。

【００３８】また、上記実施例において比例弁操作線を
補正する際には、比例弁操作線によって示される最大号
数Ｆmax及び最小号数Ｆminを比Ｆr／Ｆmに応じて変更し
ているが、これらＦmax、Ｆminを変更する代わりに、比
例弁操作線によって示される最大比例弁電流Ｉmax及び
最小比例弁電流Ｉminを比Ｆr／Ｆmの逆数に応じて変更
するようにしてもよい。すなわち、最大比例弁電流Ｉma
xをＩmax2＝（Ｆm／Ｆr）・Ｉmax に、最小比例弁電流ＩminをＩmin2＝（Ｆm／Ｆr）・Ｉmin にそれぞれ変更し、図４に示すように号数を横軸とし比
例弁電流を縦軸とするグラフにおいて、２点（Ｆmax，
Ｉmax2）と（Ｆmin，Ｉmin2）を結ぶ線分を補正後の比
例弁操作線Ｌ1mとしてもよい。上記実施例の補正方法
（図２）によると最大燃焼時の号数が低下することがあ
るが、この補正方法（図４）によると最大燃焼時の号数
が補正前のまま維持される。なお、図４には示されてい
ないが、ファン操作線Ｌ2を補正する際には、最大回転
数ＮmaxをＮmax2＝（Ｆm／Ｆr）・Ｎmax に、最小回転数ＮminをＮmin2＝（Ｆm／Ｆr）・Ｎmin にそれぞれ変更することで、補正後のファン操作線Ｌ2m
としてもよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係る第１又は第２の給湯装置に
よれば、装置の仕様と異なる種類の燃料が使用されて
も、操作線を補正することにより適正な空燃比で燃焼さ
せることができる。これにより、炎の吹き消えや、一酸
化炭素の増加、煤の発生等を防止することができる。ま
た、第１の給湯装置のように出湯温度によるフィードバ
ックが無い場合において装置の仕様と異なる種類の燃料
が使用されても、要求号数通りの発熱量を得ることがで
きる。

【００４０】本発明に係る第３の給湯装置によれば、上
記効果に加えて、操作線を補正すべき量が大きく、その
補正だけでは正常な状態で燃焼させることができない場
合には、燃焼を自動的に停止させることにより、異常燃
焼を未然に防止することができる。

【００４１】本発明に係る第４の給湯装置によれば、燃
焼が開始される毎に、記憶手段に記憶された補正量に基
づいて操作線が補正される。このため、上記第１又は第
２の給湯装置における効果に加えて、装置の仕様と異な
る種類の燃料が使用される場合であっても、前回の燃焼
時に使用された燃料と同種類の燃料が使用されるときに
は、操作線の再度の補正を行なうことなく、正常な燃焼
状態とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるガス給湯装置の構成
を示すブロック図。

【図２】前記実施例における比例弁操作線及びファン
操作線を示す図。

【図３】前記実施例における比例弁操作線及びファン
操作線の別の例を示す図。

【図４】前記実施例の変形例における比例弁操作線及
びファン操作線を示す図。

【図５】前記実施例のガス給湯装置の全体動作を示す
フローチャート。

【図６】フィードバック制御を行なわない従来のガス
給湯装置において適正でない燃料ガスが使用された場合
の動作を説明するための図。

【図７】フィードバック制御を行なう従来のガス給湯
装置において適正でない燃料ガスが使用された場合の動
作を説明するための図。

【符号の説明】

１２…要求号数演算部１４…補正号
数演算部１８…比較部２２…実号数
演算部２４…報知部２６…操作線
補正部２８…学習記憶部３２…燃焼停
止部Ｔs …設定温度Ｔc …入水温
度Ｔh …出湯温度Ｑ …入水量Ｆ1 …要求号数Ｆr …実号数Ｆm …補正号数Ｌ1 …初期比例弁操作線Ｌ1m…補正後
の比例弁操作線Ｌ2 …初期ファン操作線Ｌ2m…補正後
のファン操作線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】設定温度、入水温度及び入水量に基づい
て要求号数を算出し、燃料を燃焼部に供給するための操
作量と号数との対応を与える第１操作線及び空気を燃焼
部に供給するための操作量と号数との対応を与える第２
操作線に基づき、前記要求号数に応じた量の燃料及び空
気を燃焼部に供給するための操作量を決定する給湯装置
において、ａ）出湯温度、入水温度及び入水量に基づいて実号数を
算出する実号数演算手段と、ｂ）前記実号数と前記要求号数とを比較し、比較される
両号数の間の相違を示す値を出力する比較手段と、ｃ）比較手段の出力値が所定の許容値を越える場合に、
該出力値に基づいて第１操作線又は第２操作線のいずれ
か一方を補正する補正手段と、を備えることを特徴とす
る給湯装置。
【請求項２】設定温度、入水温度及び入水量に基づい
て要求号数を算出するとともに、該要求号数を出湯温度
と設定温度との偏差に基づいて補正することにより補正
号数を算出し、燃料を燃焼部に供給するための操作量と
号数との対応を与える第１操作線及び空気を燃焼部に供
給するための操作量と号数との対応を与える第２操作線
に基づき、前記補正号数に応じた量の燃料及び空気を燃
焼部に供給するための操作量を決定する給湯装置におい
て、ａ）出湯温度、入水温度及び入水量に基づいて実号数を
算出する実号数演算手段と、ｂ）前記実号数又は前記要求号数と前記補正号数とを比
較し、比較される号数の間の相違を示す値を出力する比
較手段と、ｃ）比較手段の出力値が所定の許容値を越える場合に、
該出力値に基づいて第１操作線又は第２操作線のいずれ
か一方を補正する補正手段と、を備えることを特徴とす
る給湯装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の給湯装置におい
て、前記比較手段の出力値が予め設定された閾値を越えると
前記燃焼部に燃焼を停止させる燃焼停止手段を更に備え
ることを特徴とする給湯装置。
【請求項４】請求項１又は２に記載の給湯装置におい
て、前記補正手段による第１操作線又は第２操作線の補正量
を記憶する記憶手段と、前記補正手段によって補正される毎に、記憶手段に記憶
されている前記補正量を更新する更新手段と、燃焼部で燃焼が開始される毎に、第１操作線又は第２操
作線に対して記憶手段に記憶された補正量に基づいて補
正を行なう学習補正手段と、を更に備えることを特徴と
する給湯装置。