JPH0814545A - 燃焼装置 - Google Patents

燃焼装置

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JPH0814545A
JPH0814545A JP6148954A JP14895494A JPH0814545A JP H0814545 A JPH0814545 A JP H0814545A JP 6148954 A JP6148954 A JP 6148954A JP 14895494 A JP14895494 A JP 14895494A JP H0814545 A JPH0814545 A JP H0814545A
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air volume
fan
burner
rotation speed
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宏明 佐々木
Masao Kuboshita
雅生 久保下
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Rinnai Corp
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/24Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/18Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • F23N2005/181Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using detectors sensitive to rate of flow of air

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】排気口の詰まりを給気口の詰まりと区別して把
握することができ、それに応じた的確な作動を行うこと
ができる燃焼装置を提供する。 【構成】燃焼運転の開始初期において燃焼ファン10の
所定回転数に対応して風量センサ13により得られる初
期検出風量と、その後の燃焼中において燃焼ファン10
の所定回転数に対応して風量センサ13により得られる
燃焼中検出風量との差を求める風量変化量検出手段26
と、検出風量の差が所定値を越えたとき、燃焼運転を停
止せしめる運転停止手段27aとを備える。排気口の詰
まりの場合には、検出風量の差が所定値を越えて、燃焼
運転が自動的に停止し、それ以外の場合には、燃焼運転
が継続する。燃焼運転においては、風量センサ13の検
出風量が設定風量に一致するように燃焼ファン10の回
転数が制御される。

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】例えば給湯器においては、出湯温センサ
を介して検出される出湯温度を使用者により設定された
設定温度に合致させるのに必要なバーナの燃焼量を時々
刻々求め、該バーナに燃焼用空気を供給するための燃焼
ファンの回転数を前記必要燃焼量に応じて決定される指
示回転数に制御すると共に、前記必要燃焼量あるいは燃
焼ファンの実回転数に応じてバーナへの燃料供給路に設
けた比例弁の開度を制御するものが一般に知られてい
る。
【0003】この種の燃焼装置は、燃焼ファンの回転数
と燃焼ファンからバーナへの風量(空気供給量)とが常
に一定の関係で互いに対応することを前提として、燃焼
ファンの回転数を前記指示回転数に制御するものである
が、実際には、前記バーナを収容した燃焼室の給気口や
排気口の詰まり等が生じて燃焼ファンの負荷が当初の正
常な場合に対して変化すると、燃焼ファンの回転数が同
一であっても、燃焼ファンからバーナへの実際の風量は
正常な場合に較べて変化する。
【0004】このため、近年においては、燃焼ファンか
らバーナへの送風通路に配置した風量センサによりバー
ナへの実際の風量を時々刻々検出し、その検出風量がバ
ーナの必要燃焼量に対応した設定風量に一致するように
燃焼ファンの回転数を制御するものが提案されている
(例えば実開平1−129561号公報、実開昭60−
143251号公報参照)。
【0005】ところで、上記のように風量センサを用い
て燃焼ファンの回転数を制御することで、燃焼室の給気
口や排気口がある程度詰まっても、バーナの必要燃焼量
に対応した風量を燃焼ファンからバーナに供給すること
ができるものの、特に、排気口の詰まりがある程度進行
した場合には、次のような不都合を生じる。
【0006】すなわち、例えばガス給湯器において、排
気口の詰まりがある程度進行すると、燃焼室内の排気が
円滑に行われなくなるため、該燃焼室内の気圧が高くな
る。この場合、前述のように風量センサを用いて燃焼フ
ァンからバーナへの風量を設定風量に一致するように燃
焼ファンを制御することで、バーナへの風量はバーナの
必要燃焼量に対応したものとすることができるものの、
その風量に対応した燃料ガスをバーナに供給すべく比例
弁の開度を制御しても、燃焼室内の気圧が燃料ガスの圧
力に比して高くなるため、該燃料ガスがバーナから噴出
しにくくなる。このため、バーナには、これへの風量に
見合った量の燃料ガスが供給されにくくなり、適正な燃
焼量を得ることが困難となると共に、不完全燃焼を生じ
る虞れがある。また、排気口の詰まりがある程度進行す
ると、排気ガスの一部が燃焼室から排気口を介して屋外
等、適正な箇所に排気されずに、屋内等、不適正な箇所
に漏出する虞れがある。
【0007】従って、燃焼室の排気口の詰まりが生じた
場合には、それを何等かの手法により自動的に把握し、
燃焼運転を停止することが望まれていた。尚、給気口の
詰まりにあっては、それがある程度進行しても、上記の
ような不都合を生ぜず、従って、燃焼運転を継続するこ
とが好ましい。
【0008】このような背景の基で、本発明者等が排気
口や給気口の詰まりが生じた場合の燃焼ファンの回転数
と実際の風量との間の関係について検討した結果、次の
ような知見を得た。
【0009】すなわち、燃焼ファンの回転数と実際の風
量との間の関係は、排気口や給気口の詰まり等の無い、
正常な状態では、図5に実線aで示すような関係とな
る。そして、排気口や給気口の詰まりが生じた場合に
は、例えば同図5に実線bで示すような関係となり、任
意の回転数における風量は、正常な場合(実線a)に較
べて小さくなる。この場合、実線bの傾き(回転数に対
する風量の比の値)は、基本的には、排気口や給気口の
詰まりの程度が大きい程、小さくなるが、この傾向は、
排気口及び給気口のいずれの詰まりの場合でも同様であ
る。
【0010】一方、一回の燃焼運転において、給気口の
詰まりの場合には、燃焼ファンの回転数と実際の風量と
の間の関係は、燃焼運転の初期から終了まで、あまり変
化しない。ところが、排気口の詰まりの場合には、燃焼
ファンの回転数と実際の風量との間の関係は、燃焼運転
の初期においては、例えば実線bで示す関係であったも
のが、燃焼運転が進行すると、例えば図5に仮想線cで
示すような関係となる。すなわち、排気口の詰まりの場
合には、任意の回転数における風量は、燃焼運転が進行
した段階では、燃焼運転の初期段階よりも比較的大きく
低下し、また、燃焼ファンの回転数と風量との関係を示
す直線の傾きは、燃焼運転がある程度進行した段階で
は、燃焼運転の初期段階よりも比較的大きく低下する。
この理由は次のように考えられる。すなわち、燃焼運転
が進行すると、燃焼室内の温度が燃焼運転初期に対して
大きく上昇して排気ガスが膨張する。そして、排気口が
詰まっている場合には、排気抵抗も大きく上昇して、燃
焼ファンの負荷が増大し、任意の回転数における風量が
燃焼運転の初期段階よりも比較的大きく低下する。これ
に対して、給気口の詰まりの場合には、排気が円滑に行
われるため、燃焼運転が進行しても、排気ガスの温度が
燃焼運転初期に対してさほど上昇せず、燃焼ファンの回
転数と実際の風量との間の関係は、燃焼運転の初期から
終了まで、あまり変化しない。
【0011】従って、燃焼運転に際して、任意の所定回
転数における実際の風量、あるいは回転数に対する風量
の比の値を燃焼運転の初期段階とある程度進行した段階
とで監視し、その変化を見ることで、排気口の詰まりを
給気口の詰まりと区別して把握することが可能であると
考えられる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる背景
に鑑みてなされたものであり、燃焼ファンの回転数を風
量センサによる検出風量が設定風量に一致するように制
御する燃焼装置において、排気口の詰まりを給気口の詰
まりと区別して把握することができ、それに応じた的確
な作動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。
【0013】
【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、バーナを収容した燃焼室
と、該燃焼室に連通する給気口及び排気口と、前記バー
ナに燃焼用空気を送風すべく前記給気口側に設けられた
燃焼ファンと、該燃焼ファンからバーナへの風量を検出
する風量センサと、前記バーナの燃焼運転時に前記風量
センサにより検出される検出風量を前記バーナの必要燃
焼量を得るための設定風量に一致させるべく前記燃焼フ
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、前記バーナの燃焼運転の開始初期におい
て前記燃焼ファンの所定回転数に対応して前記風量セン
サにより得られる初期検出風量とその後の前記バーナの
燃焼中において前記燃焼ファンの所定回転数に対応して
前記風量センサにより得られる燃焼中検出風量との間の
変化量を求める風量変化量演算手段と、該風量変化量演
算手段により得られた前記初期検出風量と燃焼中検出風
量との間の変化量が所定量を越えたとき、燃焼運転を停
止せしめる運転停止手段とを備えたことを特徴とする。
【0014】そして、前記ファン制御手段は、前記燃焼
ファンの負荷の正常時における燃焼ファンの風量と回転
数との関係を基準データとしてあらかじめ記憶保持した
記憶手段と、前記バーナの燃焼運転時に前記基準データ
を基に前記設定風量に対応する燃焼ファンの基準回転数
を求める基準回転数設定手段と、前記設定風量と前記風
量センサにより得られる検出風量との偏差を求める偏差
演算手段とを備えると共に、前記基準回転数を基準指示
回転数として前記燃焼ファンの回転数を制御しつつ前記
設定風量と検出風量との偏差に応じて該燃焼ファンの回
転数を補正することにより、前記検出風量が前記設定風
量に一致するように燃焼ファンを制御し、前記風量変化
量演算手段は、前記バーナの燃焼運転の開始初期におい
て前記基準回転数が前記所定回転数となる所定の設定風
量に対応して前記偏差演算手段により得られる初期偏差
と、前記バーナの燃焼中において前記所定の設定風量に
対応して前記偏差演算手段により得られる燃焼中偏差と
の差を前記初期検出風量及び燃焼中検出風量との間の変
化量として求めることを特徴とする。
【0015】さらに、前記ファン制御手段は、前記燃焼
運転の開始初期において前記燃焼ファンの回転数を前記
所定回転数に制御する手段と、該制御時に該所定回転数
に対応して前記基準データにより得られる風量を前記所
定の設定風量として前記偏差演算手段に付与する手段と
を備え、前記風量変化量演算手段は、前記燃焼運転の開
始初期において前記燃焼ファンが前記所定回転数に制御
された時に前記偏差演算手段から出力される偏差を前記
初期偏差として得る手段と、その後のバーナの燃焼中に
前記ファン制御手段により前記必要燃焼量を得るための
設定風量に対応する前記基準回転数に前記燃焼ファンが
制御された時に前記偏差演算手段から出力される偏差
に、該基準回転数(Nx )と前記所定回転数(N0 )と
の比の値(N0 /Nx)を乗算することにより前記燃焼中
偏差を求める手段とを備えることを特徴とする。
【0016】または、前記ファン制御手段は、前記燃焼
運転の開始初期において前記燃焼ファンの回転数を前記
所定回転数に制御する手段を備え、前記風量変化量演算
手段は、前記燃焼運転の開始初期において前記燃焼ファ
ンが前記所定回転数に制御された時の前記風量センサの
検出風量を前記初期検出風量として得る手段と、その後
の前記バーナの燃焼中の前記燃焼ファンの実回転数(N
x )と前記所定回転数(N0 )との比の値(N0 /Nx
)を該実回転数(Nx )時の前記風量センサの検出風
量に乗算することにより前記燃焼中検出風量を求める手
段とを備えることを特徴とする。
【0017】さらに、前記ファン制御手段はプリパージ
時又は前記バーナの緩点火時に前記燃焼ファンの回転数
を前記所定回転数に制御することを特徴とする。
【0018】また、本発明の第2の態様は、前記の目的
を達成するために、バーナを収容した燃焼室と、該燃焼
室に連通する給気口及び排気口と、前記バーナに燃焼用
空気を送風すべく前記給気口側に設けられた燃焼ファン
と、該燃焼ファンからバーナへの風量を検出する風量セ
ンサと、前記バーナの燃焼運転時に前記風量センサによ
り検出される検出風量を前記バーナの必要燃焼量を得る
ための設定風量に一致させるべく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、前記燃焼運転時に前記燃焼ファンの回転数に対する
前記風量センサの検出風量の比の値を求める第1の演算
手段と、前記バーナの燃焼運転の開始初期において前記
第1の演算手段により得られた比の値(H0 )とその後
の前記バーナの燃焼中において前記第1の演算手段によ
り得られた比の値(H1 )との間の変化量を求める第2
の演算手段と、該第2の演算手段により得られた前記比
の値(H0 ,H1 )の変化量が所定量を越えたとき、燃
焼運転を停止せしめる運転停止手段とを備えたことを特
徴とする。
【0019】さらに、前記バーナの燃焼運転の開始初期
における前記比の値(H0 )は、プリパージ時又は前記
バーナの緩点火時における比の値としたことを特徴とす
る。
【0020】
【作用】本発明の第1の態様において、前記排気口の詰
まりが生じ、それがある程度進行している場合には、前
記燃焼ファンの任意の回転数において前記風量センサに
より得られる検出風量は、燃焼運転が進行すると、燃焼
運転の初期の検出風量に対して比較的大きく低下する。
従って、前記所定回転数における前記初期検出風量と燃
焼中検出風量との間の変化量が大きくなり、その変化量
が所定量を越えた場合には、前記排気口詰まりがある程
度進行し、燃焼運転に支障を来す虞れのある状態である
と判断することができる。そして、このような場合に
は、前記運転停止手段により燃焼運転を停止すること
で、不適切な燃焼運転が行われる事態が排除される。
尚、前記排気口が正常で前記給気口の詰まりが生じてい
る場合には、前記初期検出風量と燃焼中検出風量との間
の変化量は、さほど大きくならず、前記所定量以下に留
まる。従って、このときには燃焼運転は停止することな
く続行する。そして、この場合、風量センサにより得ら
れる検出風量が設定風量に一致するように燃焼ファンの
回転数を制御することで、燃焼運転が適正に行われる。
【0021】この場合、燃焼運転時に風量センサの検出
風量を設定風量に一致させための前記ファン制御手段に
よる制御は、例えば、前記燃焼ファンの負荷の正常時に
おける燃焼ファンの風量と回転数との関係を基準データ
としてあらかじめ記憶保持しておき、燃焼運転時に前記
基準データを基に前記設定風量に対応して求められる前
記基準回転数を基準指示回転数として燃焼ファンを制御
しつつ、前記設定風量と検出風量との偏差に応じて該燃
焼ファンの回転数を補正することにより行われる。そし
て、この場合において、前記バーナの燃焼運転の開始初
期において前記基準回転数が前記燃焼ファンの所定回転
数となる所定の設定風量に対応して前記偏差演算手段に
より得られる偏差と前記バーナの燃焼中において前記所
定の設定風量に対応して前記偏差演算手段により得られ
る偏差との差を求めることで、前記初期検出風量及び燃
焼中検出風量の差がそれらの検出風量の間の前記変化量
として求められる。すなわち、例えば燃焼運転の開始初
期において前記所定の設定風量を前記ファン制御手段に
与えると、該ファン制御手段はまず前記燃焼ファンの回
転数を前記所定回転数に制御し、この時、前記偏差演算
手段により得られる初期偏差は、前記所定の設定風量と
前記初期検出風量との偏差となる。また、同様に、燃焼
中において前記所定の設定風量を前記ファン制御手段に
与えると、該ファン制御手段はまず前記燃焼ファンの回
転数を前記所定回転数に制御し、この時、前記偏差演算
手段により得られる燃焼中偏差は、前記所定の設定風量
と前記燃焼中検出風量との偏差となる。従ってそれらの
偏差の差は、初期検出風量及び燃焼中検出風量との差と
なり、これは、該両検出風量の間の変化量に相当するも
のとなる。このようにすると、風量センサの検出風量を
設定風量に一致させる制御を行うファン制御手段の前記
偏差演算手段が初期検出風量及び燃焼中検出風量の間の
変化量(差)を求めるために有効に活用される。
【0022】さらに、前記ファン制御手段が、前記燃焼
運転の開始初期において前記燃焼ファンの回転数を前記
所定回転数に制御する手段と、該制御時に該所定回転数
に対応して前記基準データにより得られる風量を前記所
定の設定風量として前記偏差演算手段に付与する手段と
を備えるときには、まず、前記燃焼運転の開始初期にお
いて前記燃焼ファンが前記所定回転数に制御された時に
前記偏差演算手段から出力される偏差が前記初期偏差と
して得られる。そして、その後の燃焼中は、前記必要燃
焼量を得るための設定風量がファン制御手段に与えら
れ、該ファン制御手段は風量センサの検出風量が設定風
量に一致するように燃焼ファンの回転数を制御する。こ
の場合、一般に、前記必要燃焼量を得るための設定風量
は前記所定の設定風量と相違し、従って、該必要燃焼量
を得るための設定風量をファン制御手段に与えた時に該
ファン制御手段により制御される燃焼ファンの回転数
(=基準回転数)においては前記所定回転数になるとは
限らないものの、その時に前記偏差演算手段により得ら
れる設定風量と検出風量との偏差は、燃焼ファンの回転
数にほぼ比例する(図5参照)。そこで、前記燃焼中偏
差を得るに際しては、前記ファン制御手段により前記必
要燃焼量を得るための設定風量に対応する基準回転数に
燃焼ファンが制御された時に前記偏差演算手段から出力
される偏差に、該基準回転数(Nx )と前記所定回転数
(N0 )との比の値(N0 /Nx)を乗算することで比例
演算により前記燃焼中偏差が推定的に求められる。そし
て、このように求めた燃焼中偏差と前記初期偏差との差
を前記所定量と比較することで、前記排気口の詰まりが
把握される。また、このように燃焼中偏差を演算により
求めれば、バーナの燃焼中は、前記所定の設定風量や所
定回転数に関わりなく、常に、前記必要燃焼量に対応し
た設定風量が得られるように燃焼ファンの回転数を制御
することが可能となる。
【0023】また、本発明の第1の態様において、上記
のようにファン制御手段の偏差演算手段により得られる
偏差を用いずに、前記初期検出風量と燃焼中風量との間
の変化量を求めることも可能である。すなわち、前記初
期検出風量は、燃焼運転の開始初期において燃焼ファン
の回転数を前記所定回転数に制御することで前記風量セ
ンサにより得られる。また、前記燃焼中検出風量につい
ては、バーナの燃焼中の任意の時点において燃焼ファン
の実際の風量は回転数にほぼ比例する(前記図5参
照)。従って、燃焼中のある時点における風量センサの
検出風量に、その時の燃焼ファンの実回転数(Nx )と
前記所定回転数(N0 )との比の値(N0 /Nx )を乗
算すれば、比例演算により、前記所定回転数(N0 )に
おける前記燃焼中検出風量が推定的に求められる。そし
て、このようにして求めた燃焼中検出風量と前記初期検
出風量との間の変化量を前記所定量と比較することで、
前述のように前記排気口の詰まりを把握することが可能
となる。また、このように燃焼中検出風量を演算により
求めれば、バーナの燃焼中は、前記燃焼中検出風量を得
るための前記所定回転数と関わりなく、常に、前記必要
燃焼量に対応した設定風量が得られるように燃焼ファン
の回転数を制御することが可能となる。尚、前記燃焼中
検出風量は、例えば、前記バーナの燃焼中に随時、燃焼
ファンの回転数を前記所定回転数に制御することで前記
風量センサから得ることも可能である。
【0024】また、前記燃焼運転の開始初期において前
記燃焼ファンの回転数を前記所定回転数に制御するに際
しては、プリパージ時やバーナの緩点火時に行うことが
好ましい。このようにすると、前記初期検出風量を得る
ために、バーナの燃焼が開始した後は、前記ファン制御
手段による燃焼ファンの適正な風量制御が行われるの
で、好適なタイミングで前記初期検出風量を得ることが
可能となる。
【0025】次に本発明の第2の態様においては、前記
排気口の詰まりが生じ、それがある程度進行している場
合には、前記燃焼ファンの回転数に対する前記風量セン
サの検出風量の比の値、すなわち、燃焼ファンの回転数
と風量との関係を示す直線の傾きは、燃焼運転が進行す
ると、燃焼運転の初期の検出風量に対して比較的大きく
低下する。従って、燃焼運転の開始初期における前記比
の値(H0 )とその後の前記バーナの燃焼中における前
記比の値(H1 )との間の変化量が大きくなり、その変
化量が所定量を越えた場合には、前記排気口詰まりがあ
る程度進行し、燃焼運転に支障を来す虞れのある状態で
あると判断することができる。そして、このような場合
には、前記運転停止手段により燃焼運転を停止すること
で、不適切な燃焼運転が行われる事態が排除される。こ
の場合、前記比の値(H0 ,H1)は、燃焼ファンの回
転数に依存しないので、それらの比の値(H0 ,H1 )
を求めるに際しては、燃焼ファンの回転数は任意でよ
い。尚、前記排気口が正常で前記給気口の詰まりが生じ
ている場合には、前記回転数に対する検出風量の比の値
は燃焼運転の開始初期とその後の燃焼中とでさほど変化
せず、両者の比の値の変化量は前記所定量以下に留ま
る。従って、このときには燃焼運転は停止することなく
続行する。そして、この場合、風量センサにより得られ
る検出風量が設定風量に一致するように燃焼ファンの回
転数を制御することで、燃焼運転が適正に行われる。
【0026】尚、前記バーナの燃焼運転の開始初期にお
ける前記比の値(H0 )は、例えばプリパージ時又は前
記バーナの緩点火時における比の値とすることで、前記
第1の態様と同様に、適正なタイミングで該比の値(H
0 )が得られる。
【0027】
【実施例】本発明の第1の態様の一例を図1及び図2、
並びに前記図5を参照して説明する。図1は本実施例の
燃焼装置のシステム構成図、図2は図1の装置の要部の
ブロック構成図である。
【0028】図1を参照して、本実施例の燃焼装置は給
湯器であり、1は熱交換器2及びこれを加熱するバーナ
3を内蔵した給湯器本体、4は熱交換器2を通って配管
された通水管、5は通水管4を流れる水の流量を熱交換
器2の上流側で検出する流量センサ、6は熱交換器2の
下流側で通水管4を流れる水の出湯温度を検出する温度
センサ、7はバーナ3にガスを供給するガス供給管、
8,9はガス供給管7にその上流側から順に介装された
開閉電磁弁及びガス比例弁、10はバーナ3に燃焼用空
気を送風する燃焼ファン、11は燃焼ファン10を駆動
するファンモータ、12は燃焼ファン10の回転数を検
出するためのホール素子等により構成された回転数セン
サ、13は燃焼ファン10からバーナ3への風量を検出
する風量センサ、14は使用者が出湯温度の設定等を行
うための操作部、15は操作部14により設定された湯
の設定温度や前記各センサ5,6,12,13の検出信
号等に応じてファンモータ11や電磁弁8、ガス比例弁
9等を制御するコントローラ、16はバーナ3の点火を
行うためのイグナイタ、17はバーナ3の失火の有無等
の燃焼状態を検知するフレームロッドである。
【0029】バーナ3は、熱交換器2の下方で給湯器本
体1内に形成された燃焼室18に収容され、その燃焼室
18には、給湯器本体1の上部に設けられた排気口19
と下部に設けられた給気口20とが連通している。そし
て、給気口20側に燃焼ファン10が設けられ、該給気
口20から前記燃焼室18に至る送風通路21に風量セ
ンサ13が配置されている。
【0030】尚、通水管4の上流側は水道管(図示しな
い)に接続され、下流側は台所や浴室等の給湯栓(図示
しない)に接続されている。また、風量センサ13は、
例えば熱線式風量センサである。尚、風量センサには、
熱線式の他、熱式、カルマン渦式、ベーン式等がある。
【0031】図2を参照して、前記コントローラ15は
マイクロコンピュータ等を含む電子回路により構成され
たものであり、その機能的構成として、操作部14から
与えられた設定温度と、入水温センサ(図示しない)に
より検出された入水温度と、温度センサ6により検出さ
れた出湯温度と、流量センサ5により検出された流量と
から出湯温度を設定温度に一致させるのに必要なバーナ
3の必要燃焼量を求める必要燃焼量演算部22と、該演
算部22により求められた必要燃焼量に対応した燃焼フ
ァン10からバーナ3への風量(燃焼用空気の供給量)
を設定する風量設定部23と、風量センサ13により検
出された検出風量や風量設定部23により設定された設
定風量に応じて燃焼ファン10の回転数をファンモータ
11を介して制御するファン制御部24と、前記回転数
センサ12により検出される燃焼ファン10の回転数等
に応じてガス比例弁9の開度を制御してバーナ3へのガ
ス供給量を制御する弁制御部25と、燃焼運転(給湯運
転)の開始初期における風量センサ13の検出風量(初
期検出風量)とバーナ3の燃焼中における風量センサ1
3の検出風量(燃焼中検出風量)との差をそれらの検出
風量の間の変化量として求める風量変化量演算部(風量
変化量検出手段)26と、該風量変化量演算部26によ
り求められた初期検出風量と燃焼中検出風量との差に応
じて前記ファン制御部24を介して燃焼ファン10を停
止せしめると共に、電磁弁8を介してバーナ3へのガス
供給を遮断せしめる停止指令部27とを備えている。
【0032】ここで、本発明の第1の態様の構成に対応
してファン制御部24は、ファンモータ11及び回転数
センサ12と併せてファン制御手段28を構成し、停止
指令部27は電磁弁8及びファン制御部24と併せて運
転停止手段27aを構成するものである。そして、ファ
ン制御部24には、前記設定風量と風量センサ13の検
出風量との偏差を求める偏差演算部(偏差演算手段)2
9と、正常時における燃焼ファン10の風量と回転数と
の関係を示す基準データをあらかじめ記憶保持した記憶
部(記憶手段)30と、その基準データを基に前記設定
回転数に対応する燃焼ファン10の基準回転数を求める
基準回転数設定部(基準回転数設定手段)31と、燃焼
ファン10の回転数を偏差演算部29から得られる偏差
に応じて補正するための補正部32とを備えている。
尚、記憶部30に記憶保持されている基準データは、前
記図5に実線aで示したデータである。
【0033】また、前記風量変化量演算部26は、燃焼
運転の開始初期において偏差演算部29から得られる偏
差(初期偏差)を抽出する初期偏差抽出部33と、バー
ナ3の燃焼中において偏差演算部29から得られる偏差
を抽出して燃焼中偏差を求める燃焼中偏差抽出部34
と、それらの初期偏差と燃焼中偏差との差を前記初期検
出風量と燃焼中検出風量との差として求める減算部35
とを備えている。
【0034】尚、コントローラ15は、通水管4の通水
が開始されると、これを流量センサ5を介して検知し、
その水流の検知に応じてファン制御部24によりファン
モータ11を介して燃焼ファン10を回転駆動すると共
に、ガス供給管7の電磁弁8を開弁してバーナ3へのガ
ス供給を開始し、さらに前記イグナイタ16を介してバ
ーナ3を点火せしめ、これによりバーナ3の燃焼運転
(給湯運転)を開始する。そして、この時、ファン制御
部24は、バーナ3の点火に先立って、燃焼ファン10
を一定時間、所定回転数(最大回転数の約50%)で回
転させて、プリパージを行い、さらにこれに続いてバー
ナ3の緩点火を行わしめる。
【0035】また、通水管4の通水が停止したことが検
出されると、コントローラ15は、電磁弁8を閉弁して
バーナ3へのガス供給を遮断すると共に、ファン制御部
24により燃焼ファン10を停止させ、給湯運転を停止
せしめる。尚、このような給湯運転の終了動作は、給湯
運転中に前記フレームロッド17によりバーナ3の失火
等が検知された場合も同様に行われる。
【0036】次に、本実施例の給湯器の作動を説明す
る。
【0037】前述したように給湯運転の開始の際には、
前記コントローラ15は、ファン制御部24により、燃
焼ファン10を図5に示す所定回転数N0 で回転させ、
この状態でプリパージ及びバーナ3の緩点火を行わしめ
る。この時、風量設定部23は、図5の実線aで示す基
準データにおいて、前記所定回転数N0 に対応する設定
風量Fa0をファン制御部24の偏差演算部29に与え、
該偏差演算部29は、その設定風量Fa0と、この時前記
風量センサ13により得られた検出風量との偏差を演算
する。この場合、前記給気口20や排気口19の詰まり
が生じていると、燃焼ファン10の回転数と風量との関
係は、例えば図5の実線bで示すような関係となってお
り、このとき、前記検出風量は“Fb0”(<Fa0 )で
あり、偏差演算部29により求められる偏差は(Fa0−
Fb0)である。
【0038】そして、前記風量変化量演算部26の初期
偏差抽出部33は、例えばプリパージ時において偏差演
算部29により求められた偏差(Fa0−Fb0)を給湯運
転(燃焼運転)の開始初期における初期偏差として抽出
し、これを図示しないメモリに記憶保持する。
【0039】次に、バーナ3が点火し、燃焼運転が開始
すると、コントローラ15は、必要燃焼量演算部22に
より、温度センサ6により検出される出湯温度を操作部
14により設定された設定温度に一致させるのに必要な
バーナ3の必要燃焼量を入水温度や出湯温度、流量の検
出データ等を基に時々刻々求める。さらに、コントロー
ラ15の風量設定部23は、必要燃焼量演算部22によ
り求められた必要燃焼量に対応した燃焼ファン10から
バーナ3への風量をあらかじめ定められたデータテーブ
ル等に従って設定し、その設定風量をファン制御部24
に与える。
【0040】この時、ファン制御部24は、基準回転数
設定部31により、前記記憶部30に記憶保持されてい
る基準データ(図5の実線aで示すデータ)を基に、与
えられた設定風量に対応する基準回転数を燃焼ファン1
0の基準指示回転数として設定する。具体的には、図5
を参照して、与えられた設定風量が“Fax”であるとき
には、基準回転数Nx が基準指示回転数として設定され
る。そして、ファン制御部24は、基本的には、燃焼フ
ァン10の実回転数を回転数センサ12により監視しつ
つ、それが前記基準指示回転数Nx となるように燃焼フ
ァン10の回転数をフィードバック制御する。
【0041】この場合、前記排気口19や給気口20の
詰まり等がなく、燃焼ファン10の負荷が正常であれ
ば、上記のような制御を行うことで、風量センサ13に
より得られる検出風量、すなわち、バーナ3への実際の
風量は前記設定風量Faxとなる。しかるに、排気口19
や給気口20の詰まりが生じ、燃焼ファン10の回転数
と風量との関係が、例えば図5の実線bで示すような関
係となっている場合には、燃焼ファン10の回転数を前
記基準回転数Nx に制御しても、その時風量センサ13
により得られる検出風量は“Fbx”(<Fax)となり、
設定風量Faxに一致しない。そして、このような場合に
おいて、ファン制御部24は、偏差演算部29により求
められる設定風量Faxと検出風量Fbxとの偏差(Fax−
Fbx)に応じて補正部32により燃焼ファン10の回転
数を前記基準指示回転数Nx を基準として補正せしめ、
これにより、最終的に検出風量が設定風量Faxに一致す
るような回転数Nxb(図5参照)に燃焼ファン10の回
転数を補正・制御する。
【0042】一方、コントローラ15の弁制御部25
は、前述のように燃焼ファン10が制御されるのと並行
して、ガス比例弁9の開度を制御してバーナ3ヘのガス
供給量を制御する。この場合、基本的には、弁制御部2
5は、回転数センサ12により検出される燃焼ファン1
0の実際の回転数に応じてガス比例弁9の開度を制御す
る。従って、排気口19の詰まり等がなく、燃焼ファン
10の負荷が正常な場合には、燃焼ファン10の回転数
と実際の風量とは互いに対応したものとなっているの
で、上記のように燃焼ファン10の回転数に応じてガス
比例弁9の開度を制御することで、バーナ3へのガス供
給量は、前記設定風量に制御されるバーナ3への風量に
対応したものとなり、バーナ3は前記必要燃焼量でもっ
て燃焼する。
【0043】ところが、例えば排気口19や給気口20
の詰まりが生じている場合には、燃焼ファン10の回転
数は前述したように検出風量と設定風量とが一致するよ
うに制御されるので、バーナ3への風量が同じであって
も、燃焼ファン10の回転数は増減する。従って、ガス
比例弁9の開度を単に燃焼アン10の回転数に応じて制
御しただけでは、バーナ3への風量が同じであっても、
燃焼ファン10の回転数に追従してガス比例弁9の開度
が変化し、バーナ3へのガス供給量が変化してしまう。
【0044】そこで、コントローラ14の弁制御部27
は、燃焼ファン10の回転数の補正を相殺するために風
量センサ13の検出風量が設定風量よりも小さい場合に
は、燃焼ファン10の回転数がファン制御部24により
増加されるので、ガス比例弁9の開度を燃焼ファン10
の回転数に応じた開度よりも減少させ、逆の場合には、
ガス比例弁9の開度を燃焼ファン10の回転数に応じた
開度よりも増加させる。これにより、バーナ3へのガス
供給量は、バーナ3への実際の風量(検出風量)に対応
したものとなり、該バーナ3が前記必要燃焼量でもって
円滑に燃焼する。
【0045】このような燃焼運転中において、前記風量
変化量演算部26の燃焼中偏差抽出部34は、燃焼ファ
ン10が、ファン制御部24により、前述したように設
定風量に対応する基準回転数を基準指示回転数として、
該基準回転数に制御されると、その時、燃焼中偏差抽出
部34は偏差演算部29により求められた設定風量と検
出風量との偏差を抽出し、その偏差から以下に説明する
ように燃焼中偏差を求める。すなわち、図5を参照し
て、前述の燃焼運転中のある時点において、燃焼ファン
10の回転数と風量との関係が排気口19の詰まり等に
より、例えば図5の仮想線cで示すような関係にあると
すると、この状態で、例えば設定風量Faxがファン制御
部24に与えられると、該ファン制御部24は、まず、
燃焼ファン10の回転数を該設定風量Faxに対応する前
記基準回転数Nx に制御する。この時、風量センサ13
の検出風量は“Fcx”であり、偏差演算部29により求
められる偏差は(Fax−Fcx)となる。この偏差(Fax
−Fcx)が燃焼中偏差抽出部34により抽出される。そ
して、該燃焼中偏差抽出部34は、今現在、回転数セン
サ12により検出された燃焼ファン10の回転数(=基
準回転数Nx )と、前述したように燃焼運転の開始時に
前記初期偏差演算部33により前記初期偏差(Fa0−F
b0)を抽出した時の燃焼ファン10の所定回転数N0 と
の比の値(N0 /Nx )を求め、さらにその比の値(N
0 /Nx )を前記偏差(Fax−Fcx)に乗算し、その乗
算により得られた値を前記燃焼中偏差として得る。この
ようにして求められた燃焼中偏差は、図5を参照して明
らかなように、今現在の状態(図5の仮想線cの状態)
において、前記初期偏差(Fa0−Fb0)を抽出した時の
設定風量Fa0で、燃焼ファン10の回転数を前記所定回
転数N0 に制御したときに前記偏差演算部29により得
られる偏差を比例演算により推定的に求めたものであ
る。従って、前記燃焼中偏差は、図5の仮想線cの状態
で、燃焼ファン10の回転数を所定回転数N0 として駆
動した時の風量センサ13の検出風量をFc0とすると、
(Fa0−Fc0)となる。
【0046】このように燃焼中偏差(Fa0−Fc0)が求
められると、風量変化量演算部26は、次に初期偏差演
算部33により前述したように得られた初期偏差(Fa0
−Fb0)を燃焼中偏差(Fa0−Fc0)から減算部35に
より減算する。この減算により得られる値は(Fb0−F
c0)であり、燃焼運転の開始時に燃焼ファン10の回転
数を前記所定回転数N0 とした時に風量センサ13によ
り得られる検出風量Fb0と、バーナ3の燃焼中に、燃焼
ファン10の回転数を前記所定回転数N0 とした時に風
量センサ13により得られる検出風量Fc0との差を示す
ものである。
【0047】ここで、かかる燃焼運転において、排気口
19の詰まりが生じている場合には、前述したように燃
焼ファン10の回転数と風量との関係を示す直線の傾
き、あるいは任意の回転数における風量は、バーナ3の
燃焼運転が進行すると、燃焼運転の初期の場合に対して
比較的大きく低下し、燃焼ファン10の回転数と風量と
の関係が、前記初期偏差(Fa0−Fb0)を得た前記プリ
パージ時において図5の実線bで示すような関係であっ
たものが、燃焼中においては、例えば図5の仮想線cで
示すような関係となる。
【0048】従って、このような場合には、前記減算部
35により得られる検出風量Fb0と検出風量Fc0との差
は比較的大きなものとなる。
【0049】一方、排気口19の詰まりが無く、あるい
はその詰まりの程度が小さく、給気口20の詰まりが生
じている場合には、燃焼ファン10の回転数と風量との
関係は、燃焼運転の開始当初からさほど変化することは
なく、従って、前記減算部35により得られる検出風量
Fb0と検出風量Fc0との差は比較的小さい。尚、このこ
とは、排気口19及び給気口20の両者の詰まりが無
く、正常な場合も同様である。
【0050】そこで、コントローラ15の停止指令部2
7は、前記減算部35により得られる検出風量Fb0と検
出風量Fc0との差(Fb0−Fc0)をあらかじめ定められ
た所定値と比較し、その差(Fb0−Fc0)が該所定値を
越えた場合には、前記電磁弁8を閉弁せしめてバーナ3
へのガス供給を遮断し、さらに、前記ファン制御部24
を介して燃焼ファン10を停止せしめ、これにより給湯
器の運転を停止させる。これにより、排気口19の詰ま
りがある程度進行した排気漏れや、不完全燃焼を生じる
虞れのある状態では、給湯器は自動的に燃焼運転を停止
する。
【0051】尚、排気口19の詰まりがなく、給気口2
0の詰まりが生じている場合には、検出風量Fb0と検出
風量Fc0との差(Fb0−Fc0)は、前記所定値を越え
ず、従って、給湯器の前述したような燃焼運転が継続す
る。
【0052】次に、本発明の第1の態様の他の例を図3
並びに前記図5を参照して説明する。図3は本実施例の
装置の要部のブロック構成図である。尚、本実施例の装
置は、前記図1の給湯器と同一のシステム構成を有する
給湯器であり、以下説明に際して、図1の給湯器と同一
構成のものについては、同一の参照符号を付して詳細な
説明を省略する。
【0053】図3を参照して、本実施例の給湯器におい
ては、前記図1に示したコントローラ15は、前述の実
施例のものと同様に、必要燃焼量演算部22、風量設定
部23、ファン制御部24、弁制御部25、風量変化量
演算部(風量変化量演算手段)26及び停止指令部27
を備えている。ここで、本発明の第1の態様の構成に対
応して、ファン制御部24は前記ファンモータ11及び
回転数センサ12と併せてファン制御手段28を構成
し、停止指令部27は、電磁弁8及びファン制御部24
と併せて運転停止手段27aを構成する。
【0054】この場合、風量変化量演算部26は、風量
センサ13から初期検出風量及び燃焼中検出風量をそれ
ぞれ抽出する初期検出風量抽出部36及び燃焼中検出風
量抽出部37と、それらの初期検出風量及び燃焼中検出
風量との差を求める減算部38とを備えている。尚、該
風量変化量検出部26を除き、他の構成及び作動は前述
の実施例のものと全く同一である。
【0055】次に、本実施例の給湯器の作動を、前述の
実施例のものと異なる作動を主体として説明する。
【0056】本実施例の給湯器においては、給湯運転
(燃焼運転)の開始の際において、前記プリパージ時及
びバーナ3の緩点火時にファン制御部24により前述の
実施例と同様に燃焼ファン10がファンモータ11を介
して所定回転数N0 で駆動される。この時、風量センサ
13の検出風量が初期検出風量として前記初期検出風量
抽出部36により抽出されて図示しないメモリに記憶保
持される。ここで、該初期検出風量の抽出時において、
燃焼ファン10の回転数と風量との関係が図5の実線b
で示す関係であるとすると、抽出される初期検出風量は
Fb0である。
【0057】次に、バーナ3の燃焼が開始すると、前述
の実施例と同様に、ファン制御部24により、設定風量
と風量センサ13の検出風量とが一致するように燃焼フ
ァン10の回転数が制御されると共に、その風量に見合
った量のガスがバーナ3に供給されるように、弁制御部
25によりガス比例弁8の開度が制御され、該バーナ3
が前記必要燃焼量でもって燃焼する。
【0058】そして、このようなバーナ3の燃焼中にお
いて、風量センサ13の検出風量が燃焼中検出風量抽出
部37により逐次抽出される。この場合、該検出風量の
抽出時において、燃焼ファン10の回転数は、前記初期
検出風量を抽出した時の燃焼ファン10の所定回転数N
0 になっているとは限らない。そこで、燃焼中検出風量
抽出部37は、検出風量の抽出時に回転数センサ12に
より検出された燃焼ファンの回転数に対する前記所定回
転数N0 の比を抽出した検出風量に乗算することによ
り、該所定回転数N0 における風量センサ13の検出風
量を燃焼中検出風量として推定的に求める。
【0059】具体的には、図5を参照して、今現在の燃
焼ファン10の回転数と風量との関係が同図仮想線cで
示す関係にあるとし、回転数センサ12により検出され
た燃焼ファン10の回転数をNx 、風量センサ13によ
り検出された検出風量をFcxとすると、燃焼中検出風量
抽出部37は、燃焼ファン10の実回転数Nx に対する
前記所定回転数N0 の比の値(N0 /Nx )を検出風量
Fcxに乗算することにより、所定回転数N0 における風
量センサ13の検出風量Fc0を燃焼中検出風量として求
める。
【0060】このように求められた燃焼中検出風量Fc0
は、前記初期検出風量Fb0と共に減算部38に与えら
れ、該減算部38により両者の差(Fb0−FC0)が求め
られる。
【0061】ここで、前記排気口19の詰まりが生じて
いる場合には、バーナ3の燃焼中のある時点における燃
焼ファン10の回転数と風量との関係は、運転初期にお
いて図5の実線bに示す関係であったものが、同図仮想
線cに示すような関係となる。従って、前述の実施例の
同様に、減算部38により求められた検出風量の差(F
b0−FC0)は、比較的大きなものとなる。
【0062】このため、前述の実施例と同様に、停止指
令部27は、減算部38により求められた検出風量の差
(Fb0−FC0)が所定値を越えると、前記電磁弁8を閉
弁せしめると共に、ファン制御部24を介して燃焼ファ
ン10の作動を停止させ、これにより、燃焼運転を停止
させる。
【0063】尚、給気口20の詰まりの場合や、あるい
は、排気口19及び給気口20の詰まりのない正常な場
合には、前述の実施例と同様に燃焼運転は継続する。
【0064】以上説明した本発明の第1の態様の各実施
例においては、初期検出風量と燃焼中検出風量との差を
求めるようにしたが、それらの比を初期検出風量と燃焼
中検出風量との間の変化量として求め、それを所定値と
比較することで、排気口19の詰まりを把握して燃焼運
転を停止するようにしてもよい。
【0065】また、第1の態様の各実施例においては、
プリパージ時に初期検出風量を得るようにしたが、バー
ナ3の緩点火時に初期検出風量を得るようにしてもよ
い。さらには、バーナ3の燃焼が開始した後の初期にお
いて初期検出風量を得るようにしてもよく、この場合に
おいて、該初期検出風量を前記燃焼中検出風量と同様に
演算により推定的に求めるようにすることも可能であ
る。
【0066】また、第1の態様の各実施例においては、
燃焼装置として給湯器を例にとって説明したが、ファン
ヒータ等の他の燃焼装置においても、本発明の第1の態
様を適用することが可能であることはもちろんである。
【0067】また、第1の態様の前記他の実施例におい
ては、設定風量と検出風量とを一致させるための燃焼フ
ァン10の回転数の補正を設定風量と検出風量との偏差
に応じて行うようにしたが、設定風量と検出風量との比
に応じて燃焼ファン10の回転数を補正するようにして
もよい。
【0068】次に、本発明の第2の態様の一例を図4並
びに前記図5を参照して説明する。図4は本実施例の装
置の要部のブロック構成図である。尚、本実施例の装置
は、前記図1の給湯器と同一のシステム構成を有する給
湯器であり、以下説明に際して、図1の給湯器と同一構
成のものについては、同一の参照符号を付して詳細な説
明を省略する。
【0069】図4を参照して、本実施例の給湯器におい
ては、前記図1に示したコントローラ15は、前記第1
の態様の実施例のものと同様に、必要燃焼量演算部2
2、風量設定部23、ファン制御部24、弁制御部2
5、及び停止指令部27を備えている。ここで、本発明
の第2の態様の構成に対応して、ファン制御部24は前
記ファンモータ11及び回転数センサ12と併せてファ
ン制御手段28を構成し、停止指令部27は、電磁弁8
及びファン制御部24と併せて運転停止手段27aを構
成する。
【0070】また、コントローラ14は、第1の態様の
実施例のものと異なる構成として、給湯運転時に回転数
センサ12により検出される燃焼ファン10の回転数と
風量センサ13の検出風量との比の値を逐次求める第1
演算部39と、給湯運転の開始初期の例えばプリパージ
時において第1演算部39により求められた比の値とそ
の後のバーナ3の燃焼中において第1演算部39により
求められた比の値との差(変化量)を逐次求め、それを
停止指令部27に与える第2演算部40とを備えてい
る。
【0071】これらの第1演算部39及び第2演算部4
0を除く構成の作動は、第1の態様の実施例のものと同
一である。
【0072】次に、本実施例の給湯器の作動を前述の第
1の態様の実施例のものと異なる作動を主体として説明
する。
【0073】前述したように給湯運転が開始されると、
第1演算部39は、回転数センサ12により検出される
燃焼ファン10の回転数と風量センサ13の検出風量と
の比の値を運転が終了するまで時々刻々求める。そし
て、まず、給湯運転の開始の際のプリパージ時におい
て、第2演算部40は、第1演算部39により得られた
回転数と検出風量との比の値を図示しないメモリに記憶
保持しておく。具体的には、図5を参照して、給湯運転
の開始初期における燃焼ファン10の回転数と風量との
関係が同図実線bで示す関係であるとすると、上記の比
の値は、プリパージ時の燃焼ファン10の回転数N0
(=所定回転数)に対する検出風量F0 の比の値(F0
/N0 、以下、これに参照符号H0 を付して説明する)
である。この比の値H0 は実線bの傾きを示すものであ
る。
【0074】次に、バーナ3の燃焼が前述したように行
われると、第2演算部40は、第1演算部39から時々
刻々得られる比の値と、前記プリパージ時に得られた比
の値H0 との差を求め、これを停止指令部27に付与す
る。
【0075】具体的には、今現在、燃焼ファン10の回
転数と風量との関係は図5に仮想線cで示した関係であ
るとすると、燃焼ファン10の回転数をNx とすると検
出風量はFcxであり、その比の値(Fcx/Nx 、以下、
これに参照符号H1 を付して説明する)と前記比の値H
0 との差(H0 −H1 )が第2演算部40により求めら
れる。
【0076】ここで、前記排気口19の詰まりが生じて
いる場合には、バーナ3の燃焼が進行すると、燃焼ファ
ン10の回転数と風量との関係が運転の初期において図
5の実線bで示す関係であったものが、同図の仮想線c
で示す関係となり、燃焼ファン10の回転数と風量との
関係を示す直線の傾き、すなわち、燃焼ファン10の回
転数に対する風量の比の値が比較的大きく低下する。従
って、排気口19の詰まりの場合には、前記第2演算部
40により求められる比の値の差(H0 −H1)はバー
ナ3の燃焼が進行すると比較的大きなものとなる。
【0077】そこで、停止指令部27は、前記比の値の
差(H0 −H1 )を所定値と比較し、該所定値を越えた
場合には、前述の第1の態様の実施例と全く同様に燃焼
運転を停止させる。尚、この際、燃焼運転を停止すると
共に、異常状態を報知するようにしてもよい。このこと
は、前述の第1の態様の実施例においても同様である。
【0078】また、排気口19の詰まりがなく、あるい
はその詰まりの程度が小さい場合には、給気口20の詰
まりが生じていても、前記比の値の差(H0 −H1 )は
前記所定値以下に留まり、従ってこの場合には、前述の
第1の態様の実施例で説明たように燃焼運転(給湯運
転)が行われる。すなわち、ファン制御部24により、
設定風量と風量センサ13の検出風量とが一致するよう
に燃焼ファン10の回転数が制御されると共に、その風
量に見合った量のガスがバーナ3に供給されるように、
弁制御部25によりガス比例弁8の開度が制御され、該
バーナ3が前記必要燃焼量でもって燃焼する。
【0079】尚、本実施例においては、運転開始初期の
前記比の値H0 と燃焼中の前記比の値H1 との差を求め
るようにしたが、それらの比の値H0 ,H1 の比率を求
め、それを所定値と比較することで、排気口19の詰ま
りを把握して燃焼運転を停止するようにしてもよい。
【0080】また、本実施例においては、前記比の値H
0 をプリパージ時の比の値としたが、バーナ3の緩点火
時の比の値を用いてもよく、さらには、バーナ3の燃焼
が開始した後の初期の任意の時点における比の値を用い
てもよい。
【0081】また、本実施例においては、燃焼装置とし
て給湯器を例にとって説明したが、ファンヒータ等の他
の燃焼装置においても、本発明の第2の態様を適用する
ことが可能であることはもちろんである。
【0082】また、本実施例においては、設定風量と検
出風量とを一致させるための燃焼ファン10の回転数の
補正を設定風量と検出風量との偏差に応じて行うように
したが、設定風量と検出風量との比に応じて燃焼ファン
10の回転数を補正するようにしてもよい。
【0083】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
の第1の態様によれば、燃焼運転の開始初期において燃
焼ファンの所定回転数に対応して風量センサにより得ら
れる初期検出風量と、その後の燃焼中において燃焼ファ
ンの所定回転数に対応して風量センサにより得られる燃
焼中検出風量との間の変化量が所定量を越えたときに、
運転停止手段により燃焼運転を停止するようにしたこと
によって、排気漏れや不完全燃焼の生じる虞れのある排
気口の詰まりの場合には、燃焼運転を自動的に停止させ
ることができると共に、排気口の詰まりがなく、あるい
はその詰まりの程度が小さい場合には、正常な場合はも
ちろん、給気口の詰まりがある程度生じていても、バー
ナの必要燃焼量に対応した設定風量に風量センサの検出
風量が一致するようにファン制御手段により燃焼ファン
の回転数を制御することで、バーナの燃焼運転を円滑に
行わせることができ、従って、排気口の詰まりを給気口
の詰まり等と区別して把握することができると共に、そ
れに応じた的確な作動を行うことができ、安全性と使用
性に優れた燃焼装置を提供することができる。
【0084】そして、設定風量に風量センサの検出風量
が一致するように燃焼ファンの回転数を制御するため
に、設定風量と検出風量との偏差に応じて燃焼ファンの
回転数を補正する場合に、該設定風量と検出風量との偏
差を用いて前記初期検出風量と燃焼中検出風量との間の
変化量を求めるようにしたことによって、燃焼ファンの
制御のための構成を有効に活用することができる。
【0085】さらに、燃焼運転の開始初期において、燃
焼ファンの回転数及び設定風量を所定回転数及び所定の
設定風量としてファン制御手段の偏差演算部から初期偏
差を得ると共に、その後のバーナの燃焼中においては、
任意の設定風量において偏差演算部から得られた偏差か
ら、前記所定回転数及び所定の設定風量に対応した燃焼
中偏差を演算により推定的に求め、それらの初期偏差及
び燃焼中偏差の差を前記初期検出風量と燃焼中検出風量
との間の変化量として求めるようにしたことによって、
バーナの燃焼中は、前記排気口の詰まりがある程度進行
していない限り、前記燃焼中検出風量を得るための処理
とは関わりなく、常に必要燃焼量に対応した設定風量と
検出風量とが一致するように制御することができ、従っ
て、的確且つ円滑な燃焼運転を行うことができる。
【0086】また、燃焼運転の開始初期において、燃焼
ファンの回転数を所定回転数に制御して、風量センサか
ら初期検出風量を得ると共に、その後のバーナの燃焼中
においては、前記ファン制御手段により制御された燃焼
ファンの任意の回転数における風量センサの検出風量か
ら演算により前記所定回転数における燃焼中検出風量を
得るようにしたことによって、前述の作動を簡単な構成
で行うことができると共に、バーナの燃焼中は、前記排
気口の詰まりがある程度進行していない限り、前記燃焼
中検出風量を得るための処理とは関わりなく、常に必要
燃焼量に対応した設定風量と検出風量とが一致するよう
に制御することができ、従って、的確且つ円滑な燃焼運
転を行うことができる。
【0087】さらに、プリパージ時又は緩点火時におい
て燃焼ファンの回転数を所定回転数に制御して前記初期
偏差あるいは初期検出風量を得るようにしたことによっ
て、通常的な燃焼運転を行いつつ、該初期偏差あるいは
初期検出風量を的確なタイミングで簡単に得ることがで
きる。
【0088】また、本発明の第2の態様によれば、燃焼
運転の開始初期において第1の演算部により得られる燃
焼ファンの回転数に対する風量センサの検出風量の比の
値と、その後の燃焼中において第1の演算部により得ら
れる燃焼ファンの回転数に対する風量センサの検出風量
の比の値との間の変化量を第2演算部により求め、該変
化量が所定量を越えたときに、運転停止手段により燃焼
運転を停止するようにしたことによって、排気漏れや不
完全燃焼の生じる虞れのある排気口の詰まりの場合に
は、燃焼運転を自動的に停止させることができると共
に、排気口の詰まりがなく、あるいはその詰まりの程度
が小さい場合には、正常な場合はもちろん、給気口の詰
まりがある程度生じていても、バーナの必要燃焼量に対
応した設定風量に風量センサの検出風量が一致するよう
にファン制御手段により燃焼ファンの回転数を制御する
ことで、バーナの燃焼運転を円滑に行わせることがで
き、従って、排気口の詰まりを給気口の詰まり等と区別
して把握することができると共に、それに応じた的確な
作動を行うことができ、安全性と使用性に優れた燃焼装
置を提供することができる。そして、前記比の値は、燃
焼ファンの回転数が任意であってよいので、極めて簡単
に得ることができると共に、バーナの燃焼中は、前記排
気口の詰まりがある程度進行していない限り、常に必要
燃焼量に対応した設定風量と検出風量とが一致するよう
に制御することができ、従って、的確且つ円滑な燃焼運
転を行うことができる。
【0089】さらに、燃焼運転の開始初期における前記
比の値をプリパージ時又は緩点火時に得るようにしたこ
とによって、燃焼運転の開始初期における前記比の値を
的確なタイミングで簡単に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の態様の一例の燃焼装置(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】本発明の第1の態様の他の例の燃焼装置(給湯
器)のブロック構成図。
【図4】本発明の第2の態様の一例の燃焼装置(給湯
器)のブロック構成図。
【図5】図1の給湯器の燃焼ファンの回転数と風量との
関係を示す線図。
【符号の説明】
3…バーナ、10…燃焼ファン、13…風量センサ、1
8…燃焼室、19…排気口、20…給気口、26…風量
変化量演算手段、27a…運転停止手段、28…ファン
制御手段、29…偏差演算手段、30…記憶手段、31
…基準回転数設定手段、39…第1の演算手段、40…
第2の演算手段。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バーナを収容した燃焼室と、該燃焼室に連
    通する給気口及び排気口と、前記バーナに燃焼用空気を
    送風すべく前記給気口側に設けられた燃焼ファンと、該
    燃焼ファンからバーナへの風量を検出する風量センサ
    と、前記バーナの燃焼運転時に前記風量センサにより検
    出される検出風量を前記バーナの必要燃焼量を得るため
    の設定風量に一致させるべく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、
    前記バーナの燃焼運転の開始初期において前記燃焼ファ
    ンの所定回転数に対応して前記風量センサにより得られ
    る初期検出風量とその後の前記バーナの燃焼中において
    前記燃焼ファンの所定回転数に対応して前記風量センサ
    により得られる燃焼中検出風量との間の変化量を求める
    風量変化量演算手段と、該風量変化量演算手段により得
    られた前記初期検出風量と燃焼中検出風量との間の変化
    量が所定量を越えたとき、燃焼運転を停止せしめる運転
    停止手段とを備えたことを特徴とする燃焼装置。
  2. 【請求項2】前記ファン制御手段は、前記燃焼ファンの
    負荷の正常時における燃焼ファンの風量と回転数との関
    係を基準データとしてあらかじめ記憶保持した記憶手段
    と、前記バーナの燃焼運転時に前記基準データを基に前
    記設定風量に対応する燃焼ファンの基準回転数を求める
    基準回転数設定手段と、前記設定風量と前記風量センサ
    により得られる検出風量との偏差を求める偏差演算手段
    とを備えると共に、前記基準回転数を基準指示回転数と
    して前記燃焼ファンの回転数を制御しつつ前記設定風量
    と検出風量との偏差に応じて該燃焼ファンの回転数を補
    正することにより、前記検出風量が前記設定風量に一致
    するように燃焼ファンを制御し、前記風量変化量演算手
    段は、前記バーナの燃焼運転の開始初期において前記基
    準回転数が前記所定回転数となる所定の設定風量に対応
    して前記偏差演算手段により得られる初期偏差と、前記
    バーナの燃焼中において前記所定の設定風量に対応して
    前記偏差演算手段により得られる燃焼中偏差との差を前
    記初期検出風量及び燃焼中検出風量との間の変化量とし
    て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】前記ファン制御手段は、前記燃焼運転の開
    始初期において前記燃焼ファンの回転数を前記所定回転
    数に制御する手段と、該制御時に該所定回転数に対応し
    て前記基準データにより得られる風量を前記所定の設定
    風量として前記偏差演算手段に付与する手段とを備え、
    前記風量変化量演算手段は、前記燃焼運転の開始初期に
    おいて前記燃焼ファンが前記所定回転数に制御された時
    に前記偏差演算手段から出力される偏差を前記初期偏差
    として得る手段と、その後のバーナの燃焼中に前記ファ
    ン制御手段により前記必要燃焼量を得るための設定風量
    に対応する前記基準回転数に前記燃焼ファンが制御され
    た時に前記偏差演算手段から出力される偏差に、該基準
    回転数(Nx )と前記所定回転数(N0 )との比の値
    (N0 /Nx)を乗算することにより前記燃焼中偏差を求
    める手段とを備えることを特徴とする請求項2記載の燃
    焼装置。
  4. 【請求項4】前記ファン制御手段は、前記燃焼運転の開
    始初期において前記燃焼ファンの回転数を前記所定回転
    数に制御する手段を備え、前記風量変化量演算手段は、
    前記燃焼運転の開始初期において前記燃焼ファンが前記
    所定回転数に制御された時の前記風量センサの検出風量
    を前記初期検出風量として得る手段と、その後の前記バ
    ーナの燃焼中の前記燃焼ファンの実回転数(Nx )と前
    記所定回転数(N0 )との比の値(N0 /Nx )を該実
    回転数(Nx )時の前記風量センサの検出風量に乗算す
    ることにより前記燃焼中検出風量を求める手段とを備え
    ることを特徴とする請求項1記載の燃焼装置。
  5. 【請求項5】前記ファン制御手段はプリパージ時又は前
    記バーナの緩点火時に前記燃焼ファンの回転数を前記所
    定回転数に制御することを特徴とする請求項3又は4記
    載の燃焼装置。
  6. 【請求項6】バーナを収容した燃焼室と、該燃焼室に連
    通する給気口及び排気口と、前記バーナに燃焼用空気を
    送風すべく前記給気口側に設けられた燃焼ファンと、該
    燃焼ファンからバーナへの風量を検出する風量センサ
    と、前記バーナの燃焼運転時に前記風量センサにより検
    出される検出風量を前記バーナの必要燃焼量を得るため
    の設定風量に一致させるべく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、
    前記燃焼運転時に前記燃焼ファンの回転数に対する前記
    風量センサの検出風量の比の値を求める第1の演算手段
    と、前記バーナの燃焼運転の開始初期において前記第1
    の演算手段により得られた比の値(H0 )とその後の前
    記バーナの燃焼中において前記第1の演算手段により得
    られた比の値(H1 )との間の変化量を求める第2の演
    算手段と、該第2の演算手段により得られた前記比の値
    (H0 ,H1 )の変化量が所定量を越えたとき、燃焼運
    転を停止せしめる運転停止手段とを備えたことを特徴と
    する燃焼装置。
  7. 【請求項7】前記バーナの燃焼運転の開始初期における
    前記比の値(H0 )は、プリパージ時又は前記バーナの
    点火時における比の値としたことを特徴とする請求項6
    記載の燃焼装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000304254A (ja) * 1999-04-20 2000-11-02 Rinnai Corp 燃焼装置
JP2018204844A (ja) * 2017-06-01 2018-12-27 三浦工業株式会社 ボイラ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000304254A (ja) * 1999-04-20 2000-11-02 Rinnai Corp 燃焼装置
JP2018204844A (ja) * 2017-06-01 2018-12-27 三浦工業株式会社 ボイラ

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