JP2003207127A

JP2003207127A - 燃焼装置

Info

Publication number: JP2003207127A
Application number: JP2002010595A
Authority: JP
Inventors: Shuyu Kono; 秀勇河野; Masaru Shimazaki; 勝嶋崎
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ファン特性の個体差に応じ、通気系の閉塞度の
増大に応じてファンの目標回転数を適切に設定可能とし
得る燃焼装置を提供する。【解決手段】本発明の燃焼装置では、記憶手段４３は、
相違するファン回転数−ファン電流特性（−）、
（０）、（＋）に対応した複数の補正データを記憶す
る。また、記憶手段４３により記憶されている複数の補
正データの中から、ファン２０について測定されるファ
ン回転数−ファン電流特性（−）、（０）、（＋）に対
応した補正データを選択設定可能なディップ・スイッチ
（選択設定手段）５１を備えている。ファン制御手段４
２は、ファン回転数−ファン電流特性の変動に反映され
る通気系２の閉塞度増大に応じ、通気系２の閉塞により
減少したバーナ１への燃焼用空気を補償すべく、選択設
定された補正データに従ってファン２０の目標回転数Ｒ
₀を増大補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーナを含む通気
系に設けられ該バーナに燃焼用空気を供給するファン
と、ファン回転数が該バーナの燃焼量に応じた目標回転
数に一致するようにファン電流を制御するファン制御手
段と、該通気系の閉塞度により減少する該バーナへの燃
焼用空気を補償するように該ファンの目標回転数を補正
するための補正データを記憶する記憶手段と、該通気系
の閉塞度の変動を表すファン回転数−ファン電流特性の
変動に応じ、該記憶手段により記憶されている補正デー
タに従って該ファンの目標回転数を補正する補正手段と
を備えた燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃焼装置において、ファンに流されるフ
ァン電流が制御されることで、ファン回転数がバーナを
良好に燃焼させるために必要な燃焼用空気を供給し得る
目標回転数に一致するように制御される。しかし、ファ
ンが設けられた通気系に閉塞が生じた場合、ファン回転
数が目標回転数に一致するようにファン電流が制御され
てもバーナに供給される燃焼用空気が不足し、バーナの
燃焼が不良となる。

【０００３】そこで、通気系の閉塞度の増大を表すファ
ン回転数−ファン電流特性の変動に基づき、当該通気系
の閉塞に伴い減少したバーナへの燃焼用空気を補償すべ
くファンの目標回転数が増大補正される。具体的には、
通気系の閉塞度が増大するとファンの負荷が減少し、フ
ァン回転数が一定に維持されているがファン電流が低減
するという性質を利用し、当該ファン電流の低減に応じ
てファンの目標回転数が増大補正される。

【０００４】ファンの目標回転数は図５に示すような方
法に従って補正される。当該補正に際し、ファン回転数
Ｒに応じて補助値Ｉ₁、基準値Ｉ₂（＞Ｉ₁）をそれぞ
れ決定するための補助値ラインＬ₁、基準値ラインＬ₂
と、所定係数α（０＜α＜１）が利用される。

【０００５】まず、通気系に閉塞がない状態でバーナが
最大燃焼量で燃焼するとき、ファン回転数Ｒを当該最大
燃焼量に応じた目標回転数Ｒ₀に制御すべくファン電流
ＩがＩ₀’（＞Ｉ₂＞Ｉ₁）に制御される。

【０００６】燃焼装置の経年使用等のため通気系の閉塞
度が増大すると前述のようにファンの負荷が減少するの
で、ファン回転数Ｒが同一の目標回転数Ｒ₀に制御され
ている場合ファン電流Ｉが基準値ラインＬ₂を下回りＩ
₀まで低下する（矢印）。このとき補正値Ｈがファン
電流Ｉ₀、ファン回転数Ｒ（＝Ｒ₀）における補助値Ｉ
₁、基準値Ｉ₂、及び前記係数αを用いて次式（１）に
従って算出される。

【０００７】Ｈ＝１＋α｛（Ｉ₂−Ｉ₁）／（Ｉ₀−Ｉ₁）−１｝ ‥（１）

【０００８】補助値Ｉ₁、基準値Ｉ₂は、上式（１）に
従ってファン回転数Ｒが補正された場合に、バーナの燃
焼が良好に維持されるように実験に基づいてファン回転
数に依存する関数の形で決定される値である。

【０００９】この上で閉塞がない状態での目標回転数Ｒ
₀に補正係数Ｈが乗じられ、目標回転数がＨ・Ｒ₀に補
正される。ファン電流Ｉが基準値ラインＬ₂を下回り、
Ｉ₀＜Ｉ₂且つＩ₁＜Ｉ₀なので上式（１）の右辺第２
項は正となり、補正値Ｈは１より大きくなる。従って、
目標回転数Ｒ₀は増大補正される。そして、補正された
新たな目標回転数Ｈ・Ｒ₀にファン回転数Ｒが一致する
ようにファン電流Ｉが、当該補正値Ｈに応じたファン回
転数−ファン電流特性を表すラインＬ’に従って補正さ
れる（矢印）。これにより通気系の閉塞度の増大によ
って減少した燃焼空気が補償され、バーナの良好燃焼に
必要な燃焼用空気が確保される。

【００１０】通気系の閉塞度がさらに増大すると、最終
的には補正値Ｈが所定閾値（例えば１．２）になる寿命
ラインＬ”に到るまでファン電流Ｉが低下する（矢印
）。この場合、かかる状態が９０秒等の所定時間以上
継続したとき、通気系の閉塞度が限界まで増大して燃焼
装置が寿命に到ったとしてバーナの燃焼が強制的に停止
等される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、通気系に閉塞
がない状態でファン回転数Ｒが同一でもファン電流Ｉが
相違するというように、燃焼装置に組み込まれたファン
のファン回転数−ファン電流特性を表すラインＬには個
体差がある。例えば特性ラインＬに従いファン回転数を
目標回転数Ｒ₀に制御すべくファン電流Ｉ₀’がファン
に供給されても、ファンによっては実際のファン回転数
がＲ₀±ΔＲと目標回転数Ｒ₀から上下に相違する。

【００１２】従って、全てのファンについて共通の補助
値ラインＬ₁及び基準値ラインＬ₂が用いられる場合、
上式（１）に従って算出される補正値Ｈにもファンの個
体差が反映される（図５矢印に長短差が生じる）。こ
のため、通気系の閉塞度が大きく増大したにも関わら
ず、補正値Ｈが過小に算出され、当該補正値Ｈに従って
増大補正されるファンの目標回転数Ｒ₀が過小となり、
燃焼用空気が不足してバーナの燃焼が不良となるおそれ
が高くなる。また、バーナの燃焼に伴い発生するドレン
が多量のＣＯを包含して酸性が強くなり、燃焼装置にお
いてドレンが付着する部分の耐久性が不要に速く低下し
てしまう。

【００１３】一方、補正値Ｈが過大に算出され、当該補
正値Ｈに従って増大補正されるファンの目標回転数Ｒ₀
が過大となり、燃焼用空気が過剰となってバーナから異
常燃焼音が生じたりリフティングが起こるおそれが高く
なる。また、寿命に到ったというほど通気系の閉塞度が
増大していないにも関わらず、補正値Ｈが所定式位置に
到ったとされ、バーナの燃焼が強制停止されるおそれが
ある。これでは燃焼装置の不要に早期の交換を余儀なく
され、経済的ではない。

【００１４】そこで、本発明はファン特性の個体差に応
じ、通気系の閉塞度の増大に応じてファンの目標回転数
を適切に設定可能とし得る燃焼装置を提供することを解
決課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の燃焼装置では、前記記憶手段は、相違するフ
ァン回転数−ファン電流特性に対応した複数の前記補正
データを記憶し、該記憶手段により記憶されている複数
の補正データの中から、前記ファンについて測定される
ファン回転数−ファン電流特性に対応した補正データを
選択設定可能な選択設定手段を備えていることを特徴と
する。

【００１６】本発明によれば、ファン回転数−ファン電
流特性の測定結果に応じ、当該ファンに最適な補正デー
タを選択設定することができる。そして、選択設定され
た補正データに従ってファンの目標回転数を補正させる
ことで、通気系の閉塞度増大に伴う燃焼用空気の不足を
適切に補償することができる。これにより燃焼用空気が
不足してバーナの燃焼が不良となる事態を抑制すること
ができる。また、燃焼用空気が過剰になってバーナから
異常燃焼音が生じたりリフティングが起こる事態を抑制
することができる。

【００１７】また、補正データに従って燃焼装置の寿命
が判断される場合、適切な補正データを選択設定するこ
とで、通気系の閉塞度がさほど増大していないにも関わ
らず燃焼装置が寿命に到ったと誤って判断される事態を
回避することができる。

【００１８】また本発明では、前記記憶手段は、前記フ
ァンが目標回転数Ｒ₀に制御されているときのファン電
流Ｉ₀と、該目標回転数Ｒ₀に応じて決定され、ファン
電流Ｉ₀がこれを下回ったときに目標回転数Ｒ₀が増大
補正される閾値となる基準値Ｉ₂との偏差を変数とする
増加関数として補正係数Ｈを算出した上で、該目標回転
数Ｒ₀を補正係数Ｈを乗じることでＨ・Ｒ₀に補正する
補正データを記憶することを特徴とする。

【００１９】さらに本発明では、前記記憶手段は、前記
ファンが目標回転数Ｒ₀に制御されているときのファン
電流Ｉ₀と、該目標回転数Ｒ₀に応じて決定される補助
値Ｉ ₁と、同じく該目標回転数Ｒ₀に応じて決定され、
ファン電流Ｉ₀がこれを下回ったときに目標回転数Ｒ₀
が増大補正される閾値となる基準値Ｉ₂と、所定係数α
（０＜α＜１）とに基づき、補正係数Ｈを式（１）Ｈ＝１＋α｛（Ｉ₂−Ｉ₁）／（Ｉ₀−Ｉ₁）−１｝ ‥（１）に従って算出した上で、該目標回転数Ｒ₀を補正係数Ｈ
を乗じることでＨ・Ｒ₀に補正する補正データを記憶す
ることを特徴とする。

【００２０】本発明では、前記選択設定手段は、前記バ
ーナの燃焼制御に関連する回路が実装される回路基板に
設けられたスイッチであることを特徴とする。

【００２１】本発明によれば、燃焼装置の出荷時等にお
いて当該燃焼装置に設けられているスイッチを切り替え
るだけで当該設定変更を容易に実行することができる。
また、当該選択設定に際して燃焼装置に既存のスイッチ
を利用されれば、新規スイッチの追加による必要がない
分、製造コスト低下を図ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の燃焼装置の実施形態につ
いて、図面を用いて説明する。図１は本実施形態の燃焼
装置の構成説明図であり、図２〜図４は本実施形態の燃
焼装置の機能説明図である。

【００２３】図１に示す燃焼装置は給湯装置であり、バ
ーナ１と、バーナ１を含む通気系２と、通気系２に設け
られバーナ１に燃焼用空気を供給するファン２０と、通
水路３と、リモコン４０の給湯温度の設定等に基づいて
給湯運転を制御する制御ユニット４とを備えている。

【００２４】バーナ１はガス通路１１を介して供給され
るガスに、点火電極１２を介してイグナイタ１３により
点火されることで燃焼し、その燃焼炎の状態はフレーム
ロッド１４により検知される。ガス通路１１には上流か
ら下流に向かって順に、元電磁弁１１１と、制御ユニッ
ト４により通電制御され、通電量に応じた開度を呈し、
ガス通路１１を流れるガス量を連続的に調節するガバナ
比例電磁弁１１２とが設けられている。

【００２５】通気系２はバーナ１を収納する燃焼室２１
の下部に設けられバーナ１への燃焼用空気が吸入される
吸気口２２から、燃焼室２１の上部に設けられバーナ１
からの燃焼排気が排出される排気口２３までの空気経路
により構成されている。ファン２０にはファン回転数Ｒ
を測定する回転数センサ２４が接続されている。

【００２６】通水路３は上流で上水道（図示略）に接続
された給水路３１と、上流で給水路３１に連続する熱交
換通水路３２と、上流で熱交換通水路３２に連続し下流
で蛇口（図示略）に接続された給湯路３３と、給水路３
１から分岐して給湯路３３に合流するバイパス路３４と
より構成されている。給水路３１とバイパス路３４との
分岐位置には、制御ユニット４により通電制御され、熱
交換通水路３２の流水量と、バイパス路３４の流水量と
を制御する電動水量制御装置３５が設けられている。

【００２７】給水路３１には上流から下流に向かって順
に、流水量に応じた信号を出力する水量センサ３１１、
給水温度に応じた信号を出力する給水サーミスタ３１２
が設けられている。熱交換通水路３２では、燃焼室２１
の中でバーナ１の上方に設けられフィン３２２を有する
熱交換器３２１を介し、バーナ１の燃焼排気により水が
加熱されて温水となる。熱交換通水路３２において熱交
換器３２１の下流には出湯温に応じた信号を出力する出
湯温サーミスタ３２３が設けられている。給湯路３３に
はバイパス路３４との合流位置より下流に給湯温に応じ
た信号を出力する給湯温サーミスタ３３１が設けられて
いる。

【００２８】制御ユニット４は、リモコン４０において
設定される給湯温度に基づいてバーナ１の目標燃焼量を
設定し、当該目標燃焼量に一致するようにバーナ１の燃
焼量を制御する燃焼制御手段４１と、目標燃焼量に応じ
てファン２０の目標回転数を設定し、回転数センサ２４
により測定されるファン回転数Ｒが当該目標回転数に一
致するようにファン電流を制御するファン制御手段４２
と、通気系２の閉塞度により減少するバーナ１への燃焼
用空気を補償するようにファン２０の目標回転数を補正
するための補正データを記憶する記憶手段４３と、通気
系２の閉塞度の変動を表すファン回転数−ファン電流特
性の変動に応じ、記憶手段４３により記憶されている補
正データに従ってファン２０の目標回転数を補正する補
正手段４４とを備えている。

【００２９】記憶手段４３は、図２に示すように相違す
るファン回転数−ファン電流特性ラインＬ_-（二点鎖
線）、Ｌ₀（実線）、Ｌ₊（一点鎖線）を有する３種類
のファンに対応した補助値ラインＬ_1-（二点鎖線）、Ｌ
₁₀（実線）、Ｌ₁₊（一点鎖線）、基準値ラインＬ_2-（二
点鎖線）、Ｌ₂₀（実線）、Ｌ₂₊（一点鎖線）等より構成
される３種類の補正データ（−）、（０）、（＋）を記
憶している。制御ユニット４を構成するＣＰＵ等が実装
される回路基盤５０には、記憶手段４３により記憶され
ている複数の補正データの中からファン２０について測
定されるファン回転数−ファン電流特性に対応する補正
データを選択設定可能なディップスイッチ（選択設定手
段）５１が設けられている。なお、当初はディップ・ス
イッチ５１により補正データ（０）が選択設定されてい
る。

【００３０】前記構成の燃焼装置の機能について図２〜
図４を用いて説明する。

【００３１】まず、蛇口が開かれることで通水路３に水
が流れ、流水量センサ３１１により測定される流水量が
所定量以上になったとき、バーナ１が燃焼を開始する。
このとき、リモコン４０において設定された給湯温度の
温水を供給するため、バーナ１の目標燃焼量が燃焼制御
手段４１により設定される。また、ファン制御手段４２
がバーナ１の目標燃焼量に応じてファン２０の目標回転
数を設定した上で、ファン回転数Ｒを目標回転数に一致
するように制御する。さらに、燃焼制御手段４１が、フ
ァン制御手段４２により制御されるファン回転数Ｒに応
じ、ガバナ比例電磁弁１１２の通電量を制御することで
ガス通路１１からバーナ１へのガス供給量を制御する。
バーナ１に供給されたガスが点火電極１２を介してイグ
ナイタ１３により点火され、ファン２０から燃焼用空気
が供給されることでバーナ１が燃焼する。バーナ１の燃
焼排気により熱交換通水路３２を流れる水が熱交換器３
２１を介して加熱されて温水となり、給湯路３３を介し
て外部に供給される。そして、燃焼制御手段４１は給湯
サーミスタ３３１により測定される給湯温度が設定値に
一致するようにバーナ１の目標燃焼量を適宜変更する。

【００３２】通気系２に閉塞が生じておらず、バーナ１
がその最大燃焼量で燃焼し、ファン２０が当該最大燃焼
量に応じた目標回転数Ｒ₀に制御されている状態で、フ
ァン２０の特性が（−）、（０）、（＋）のいずれを有
するかが判定される。具体的には、ファン回転数Ｒが目
標回転数Ｒ₀に制御されているとき、ファン電流Ｉが図
２に示すＩ_0-’、Ｉ₀₀’、Ｉ₀₊’（Ｉ_0-’＜Ｉ₀₀’＜Ｉ
₀₊’）のいずれに最も近いかに応じてファン２０が
（−）、（０）、（＋）のいずれの特性を有するかが判
定される。

【００３３】そして、当該判定結果に基づきディップ・
スイッチ５１を通じて３種類の補正データ（−）、
（０）、（＋）のうちいずれかを選択設定することがで
きる。これにより、ファン２０の目標回転数の補正に際
して使用される補助値ラインＬ_1-〜Ｌ₁₊、基準値ライン
Ｌ_2-〜Ｌ₂₊等を選択設定することができる。

【００３４】ファン２０が特性（−）、（０）、（＋）
のいずれを有する場合でも、ファン２０の目標回転数が
補正される手順については前述の従来の技術と基本的に
同様である (図５参照) 。しかるに、本発明ではそれぞ
れの特性に応じた補正データに従ってファン２０の目標
回転数が補正されるために次のような利点がある。

【００３５】まず、ファン２０が特性（＋）を有する場
合、目標回転数Ｒ₀が補正データ（０）ではなく補正デ
ータ（＋）に従って補正される利点について図３を用い
て説明する。ファン回転数Ｒが目標回転数Ｒ₀に制御さ
れている状態で、通気系２の閉塞度が増大するとファン
電流Ｉが基準値ラインＬ₂₊（一点鎖線）を下回りＩ₀ま
で低下する（矢印）。このときファン電流Ｉ₀、特性
（＋）に対応した補助値ラインＬ₁₊（一点鎖線）、基準
値ラインＬ₂₊（一点鎖線）のファン回転数Ｒ₀における
補助値Ｉ₁₊、基準値Ｉ₂₊、及び係数α（０＜α＜１）を
用いて次式（２）に従って補正値Ｈ₊が算出される。

【００３６】Ｈ₊＝１＋α｛（Ｉ₂₊−Ｉ₁₊）／（Ｉ₀−Ｉ₁₊）−１｝ ‥（２）

【００３７】補助値Ｉ₁₊、基準値Ｉ₂₊は、上式（２）に
従って特性（＋）を有するファン２０のファン回転数Ｒ
が補正された場合に、バーナ１の燃焼状態が良好に維持
されるように、実験に基づきファン回転数Ｒに依存する
形で決定される値である。この上で閉塞がない状態での
目標回転数Ｒ₀に補正係数Ｈ₊が乗じられ、目標回転数
がＨ₊・Ｒ₀に増大補正される。この上で、ファン制御
手段４２によりファン電流Ｉが増大制御され、ファン回
転数Ｒが新たな目標回転数Ｈ₊・Ｒ₀に一致するように
制御される（矢印）。

【００３８】その後、通気系２の閉塞度がさらに増大し
て補正値Ｈ₊が所定閾値（例えば１．２）になる寿命ラ
インＬ₊”（一点鎖線）までファン電流Ｉが低下し（矢
印）、かかる状態が所定時間以上継続した場合は燃焼
装置が寿命に到ったとして燃焼制御手段４１によりバー
ナ１の燃焼が強制停止される。

【００３９】ファン電流Ｉが基準値ラインＬ₁₊（一点鎖
線）とＬ₁₀（実線）との中間（点ｐ ₁）まで低下したと
き（矢印参照）、補正データが（０）のままだとする
と、ファン電流Ｉが補正データ（０）に応じた基準値ラ
インＬ₂₀（実線）を下回っていないので目標回転数
Ｒ₀、ひいてはファン回転数Ｒは増大補正されない。一
方、このとき補正データが（＋）に設定されていると、
ファン電流Ｉが補正データ（＋）に応じた基準値ライン
Ｌ₂₊（一点鎖線）を下回っているのでファン回転数Ｒが
Ｈ₊・Ｒ₀に増大補正される。従って、ファン２０が特
性（＋）を有する場合、補正データを（０）ではなく
（＋）に設定することで、ファン電流Ｉの低下に反映さ
れる通気系２の閉塞度増大によって減少した燃焼用空気
が補償され、バーナ１の燃焼が不良となる事態を回避す
ることができる。

【００４０】また、ファン電流Ｉが補正データ（０）に
応じた基準値ラインＬ₂₀（実線）を下回ってＩ₀まで低
下したとき（矢印参照）、補正データが（０）のまま
だとファン電流Ｉ₀、特性（０）に対応した補助値ライ
ンＬ₁₀（実線）、基準値ラインＬ₂₀（実線）のファン回
転数Ｒ₀における補助値Ｉ₁₀、基準値Ｉ₂₀、及び係数α
（０＜α＜１）を用いて次式（２）に従って補正値Ｈ₀
が算出される。

【００４１】Ｈ₀＝１＋α｛（Ｉ₂₀−Ｉ₁₀）／（Ｉ₀−Ｉ₁₀）−１｝ ‥（１’）

【００４２】補助値Ｉ₁₀、基準値Ｉ₂₀は、上式（１’）
に従って特性（０）を有するファン２０のファン回転数
Ｒが補正された場合に、バーナ１の完全燃焼状態が維持
されるように実験に基づいてファン回転数Ｒに依存する
形で決定される値である。

【００４３】この上で閉塞がない状態での目標回転数Ｒ
₀に補正係数Ｈ₀が乗じられ、目標回転数がＨ₀・Ｒ₀
に増大補正される。この上で、ファン制御手段４２によ
りファン電流Ｉが増大制御され、ファン回転数Ｒが新た
な目標回転数Ｈ₀・Ｒ₀に一致するように制御される
（点線矢印’）。

【００４４】補正係数Ｈ₀は補正係数Ｈ₊より小さい。
これは、図３よりＩ₂₀−Ｉ₀＜Ｉ₂₊−Ｉ₀、Ｉ₀−Ｉ₁₀
＞Ｉ₀−Ｉ₁₊なので（Ｉ₂₀−Ｉ₀）／（Ｉ₀−Ｉ₁₀）＜
（Ｉ₂₊−Ｉ₀）／（Ｉ₀−Ｉ₁₊）であることから明らか
である。このため、補正データ（０）に従って増大補正
されるファン回転数Ｈ₀・Ｒ₀は、補正データ（＋）に
従って増大補正されるファン回転数Ｈ₊・Ｒ₀より小さ
い。従って、補正データが（０）のままだと、通気系２
の閉塞度増大により減少した燃焼用空気が十分に補償さ
れず、バーナ１の燃焼が不良となるおそれがある。一
方、補正データが（＋）に設定されていれば、ファン回
転数Ｒが補正データが（０）の場合よりも大きく増大補
正され、減少した燃焼用空気を十分に補償してバーナ１
の燃焼を良好に維持することができる。

【００４５】さらにファン電流Ｉが低下すると（矢印
参照）、最終的には燃焼装置が寿命に到ったとしてバー
ナ１の燃焼が強制停止される（点ｐ₂参照）。このと
き、補正データが（０）のままだと、ファン電流Ｉが補
正データ（０）に対応した寿命ラインＬ₀”（実線：点
ｐ₂’）まで減少したとき初めてバーナ１の燃焼が強制
停止される。一方、補正データが（＋）に設定されてい
れば、ファン電流Ｉが点ｐ₂’まで低下するより前に
（点ｐ₂で）バーナ１の燃焼が強制停止される。従っ
て、補正データを（０）ではなく（＋）に設定すること
で、寿命に到ったと判断される程度に通気系２の閉塞度
が増大した状態でバーナ１の燃焼がなおも継続される事
態を回避することができる。これにより、バーナ１の燃
焼不良、ひいては燃焼量不足に伴い設定値より低温の温
水が供給されて使用者に不快感を与える事態を回避する
ことができる。

【００４６】なお、ファン２０が特性（＋）、（０）を
有する場合、ディップ・スイッチ５１を通じて補正デー
タを（−）ではなく、それぞれ（＋）、（０）に設定す
ることで前述と同様の利点が得られる。

【００４７】次に、ファン２０が特性（−）を有する場
合、目標回転数Ｒ₀が補正データ（０）ではなく補正デ
ータ（−）に従って補正される利点について図４を用い
て説明する。ファン回転数Ｒが目標回転数Ｒ₀に制御さ
れている状態で、通気系２の閉塞度が増大するとファン
電流Ｉが基準値ラインＬ_2-（二点鎖線）を下回りＩ₀ま
で低下する（矢印）。このときファン電流Ｉ₀、特性
（−）に対応した補助値ラインＬ_1-、基準値ラインＬ_2-
（二点鎖線）のファン回転数Ｒ₀における補助値Ｉ_1-、
基準値Ｉ_2-、及び係数α（０＜α＜１）を用いて次式
（３）に従って補正値Ｈ_-が算出される。

【００４８】Ｈ_-＝１＋α｛（Ｉ_2-−Ｉ_1-）／（Ｉ₀−Ｉ_1-）−１｝ ‥（３）

【００４９】補助値Ｉ_1-、基準値Ｉ_2-は、上式（３）に
従って特性（−）を有するファン２０のファン回転数Ｒ
が補正された場合に、バーナ１の燃焼状態が良好に維持
されるように、実験に基づきファン回転数Ｒに依存する
形で決定される値である。

【００５０】この上で閉塞がない状態での目標回転数Ｒ
₀に補正係数Ｈ_-が乗じられ、目標回転数がＨ_-・Ｒ₀
に増大補正される。この上で、ファン制御手段４２によ
りファン電流Ｉが増大制御され、ファン回転数Ｒが新た
な目標回転数Ｈ_-・Ｒ₀に一致するように制御される
（矢印）。

【００５１】その後、通気系２の閉塞度がさらに増大し
て補正値Ｈ_-が所定閾値になる寿命ラインＬ_-”（二点
鎖線）までファン電流Ｉが低下し（矢印）、かかる状
態が所定時間以上継続した場合は燃焼装置が寿命に到っ
たとして燃焼制御手段４１によりバーナ１の燃焼が強制
停止される。

【００５２】ファン電流Ｉが基準値ラインＬ₂₀（実線）
とＬ_2-（二点鎖線）との中間（点ｐ ₁）まで低下したと
き（矢印参照）、補正データが（０）のままだとする
と、ファン電流Ｉが補正データ（０）に応じた基準値ラ
インＬ₂₀（実線）を下回っているのでファン回転数Ｒが
Ｈ₀・Ｒ_oに増大補正される。一方、このとき補正デー
タが（−）に設定されていると、ファン電流Ｉが補正デ
ータ（−）に応じた基準値ラインＬ_2-（二点鎖線）を下
回っていないのでファン回転数Ｒが増大補正されない。
従って、ファン２０が特性（−）を有する場合、補正デ
ータを（０）ではなく（−）に設定することで、（定常
時のＩ（Ｒ₀）に対してファン電流Ｉがさほど低下して
おらず）通気系２の閉塞度がさほど増大していないにも
関わらずファン回転数Ｒが増大補正され、燃焼用空気が
過多となる事態を回避することができる。これにより、
燃焼空気過多に伴いバーナ１から発生する異常燃焼音
や、リフティングを抑制することができる。また、燃焼
装置の使用者が異常燃焼音を耳障りに感じ、使い勝手が
悪いという心象が付与される事態を回避することができ
る。

【００５３】また、ファン電流Ｉが補正データ（０）に
応じた基準値ラインＬ₂₀を下回ってＩ₀まで低下したと
き（矢印参照）、補正データが（０）のままだと前述
のようにファン回転数Ｒが目標回転数Ｈ₀・Ｒ₀に一致
するように制御される（点線矢印’）。

【００５４】補正係数Ｈ₀とＨ₊との大小関係と同様に
補正係数Ｈ_-は補正係数Ｈ₀より小さいので、補正デー
タ（−）に従って増大補正されるファン回転数Ｈ_-・Ｒ
₀は補正データ（０）に従って増大補正されるファン回
転数Ｈ₀・Ｒ₀より小さい。従って、補正データが
（０）のままだと、通気系２の閉塞度増大により減少し
た燃焼用空気が過剰に補償され、燃焼用空気が過多とな
ってバーナ１が異常燃焼音を発したり、リフティングが
起こるおそれがある。一方、補正データが（−）に設定
されていれば、ファン回転数Ｒが補正データが（０）の
場合よりも小さく増大補正され、燃焼用空気が必要以上
に増大されることはなく、バーナ１から異常燃焼音が発
生したり、リフティングが起こる事態を防止することが
できる。

【００５５】さらにファン電流Ｉが低下すると（矢印
参照）、最終的には燃焼装置が寿命に到ったとしてバー
ナ１の燃焼が強制停止される（点ｐ₂参照）。このと
き、補正データが（０）のままだと、ファン電流Ｉが本
来の寿命ラインＬ_-”に到る前に補正データ（０）に対
応した寿命ラインＬ₀”（点ｐ₂’）まで減少したとき
初めてバーナ１の燃焼が強制停止される。一方、補正デ
ータが（−）に設定されていれば、ファン電流Ｉが点ｐ
₂’よりさらに低下して点ｐ₂まで低下して初めてバー
ナ１の燃焼が強制停止される。従って、補正データを
（０）ではなく（−）に設定することで、寿命に到った
と判断される程度には通気系２の閉塞度が増大していな
い状態でバーナ１の燃焼が強制停止される事態を回避す
ることができる。これにより、必要以上に早期に燃焼装
置の交換を余儀なくさせるという不経済な事態を回避す
ることができる。

【００５６】なお、ファン２０が特性（−）、（０）を
有する場合、ディップ・スイッチ５１を通じて補正デー
タを（＋）ではなく、それぞれ（−）、（０）に設定す
ることで前述と同様の利点が得られる。

【００５７】本実施形態では補正データの「選択設定手
段」としてディップスイッチ５１が採用されたが、他の
実施形態として補正データを選択設定可能なあらゆる他
種のスイッチが採用されてもよい。また、燃焼装置の制
御ユニット４が外部のホスト・コンピュータと通信可能
に構成され、ホスト・コンピュータのキーボードやマウ
スの操作により補正データが選択設定された上でホスト
・コンピュータから制御ユニット４に当該選択に係るデ
ータが送信されて制御ユニット４により記憶手段４３に
記憶されている複数の補正データの中から一の補正デー
タが選択され、この上で当該補正データに従ってファン
２０の目標回転数Ｒ₀が補正されてもよい。

【００５８】さらに、燃焼装置の制御ユニット４が外部
のホスト・コンピュータと通信可能に構成され、ホスト
・コンピュータのキーボードやマウスの操作により補正
データが決定された上でホスト・コンピュータから制御
ユニット４に直接送信され、当該補正データに従ってフ
ァン２０の目標回転数Ｒ₀が補正されてもよい。

【００５９】本実施形態では３種類の補正データが選択
可能とされていたが、他の実施形態として４種類以上の
補正データが選択可能とされていてもよい。

【００６０】本実施形態ではファン電流Ｉ₀、補助値Ｉ
₁、基準値Ｉ₂、及び係数αを用いて上式（１）等によ
り補正係数Ｈが算出されたが、他の実施形態としてファ
ン電流Ｉが基準値Ｉ₂を下回った場合にファン回転数Ｒ
（＝Ｒ₀）がＨ・Ｒ₀（Ｈ＞１）に増大補正されるよう
に、当該補正係数Ｈが算出されてもよい。

【００６１】本実施形態では前記係数αが特性（０）、
（−）、（＋）の相違に関わらず全てのファン２０につ
いて共通のものが用いられたが、他の実施形態として特
性ごとに相違する係数が採用されてもよい。

【００６２】なお、例えば排気口２３を意図的に塞いで
通気系２の閉塞度を増大させ、これに応じてファン回転
数Ｒが増大補正されたとき、バーナ１の燃焼状態の良否
が判定された後で、ディップ・スイッチ５１により補正
データが選択設定されてもよい。その一方、ディップ・
スイッチ５１により補正データを選択設定した後、意図
的に通気系２の閉塞度を増大させ、これに応じてファン
回転数Ｒが増大補正されたとき、バーナ１の燃焼状態の
良否が判定されてもよい。後者の場合、先に選択設定さ
れた補正データの適否を判定することができる。バーナ
１の燃焼状態の良否は、例えば、燃焼値（＝ＣＯ発生量
／ＣＯ₂発生量）が所定値未満であるか否かに応じて判
定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の燃焼装置の構成説明図

【図２】本実施形態の燃焼装置の機能説明図

【図３】本実施形態の燃焼装置の機能説明図

【図４】本実施形態の燃焼装置の機能説明図

【図５】従来の燃焼装置の機能説明図

【符号の説明】

１‥バーナ、２‥通気系、２０‥ファン、４１‥燃焼制
御手段、４２‥ファン制御手段、４３‥記憶手段、４４
‥補正手段、５０‥回路基盤、５１‥ディップ・スイッ
チ (選択設定手段)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H021 AA01 BA06 BA11 BA20 CA03 CA04 CA07 CA09 CA10 DA04 EA10 EA11 EA12 3H045 AA06 AA09 AA12 AA26 AA31 BA12 BA28 BA31 CA06 CA09 CA21 CA23 CA29 DA05 EA36 EA38 3K003 JA04 JA12 KA05 5H550 AA08 AA20 BB08 DD01 GG03 GG05 JJ17 LL22 LL48

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バーナを含む通気系に設けられ該バーナに
燃焼用空気を供給するファンと、ファン回転数が該バー
ナの燃焼量に応じた目標回転数に一致するようにファン
電流を制御するファン制御手段と、該通気系の閉塞度に
より減少する該バーナへの燃焼用空気を補償するように
該ファンの目標回転数を補正するための補正データを記
憶する記憶手段と、該通気系の閉塞度の変動を表すファ
ン回転数−ファン電流特性の変動に応じ、該記憶手段に
より記憶されている補正データに従って該ファンの目標
回転数を補正する補正手段とを備えた燃焼装置であっ
て、前記記憶手段は、相違するファン回転数−ファン電流特
性に対応した複数の前記補正データを記憶し、該記憶手段により記憶されている複数の補正データの中
から、前記ファンについて測定されるファン回転数−フ
ァン電流特性に対応した補正データを選択設定可能な選
択設定手段を備えていることを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】前記記憶手段は、前記ファンが目標回転数
Ｒ₀に制御されているときのファン電流Ｉ₀と、該目標
回転数Ｒ₀に応じて決定され、ファン電流Ｉ₀がこれを
下回ったときに目標回転数Ｒ₀が増大補正される閾値と
なる基準値Ｉ₂との偏差を変数とする増加関数として補
正係数Ｈを算出した上で、該目標回転数Ｒ₀を補正係数
Ｈを乗じることでＨ・Ｒ₀に補正する補正データを記憶
することを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項３】前記記憶手段は、前記ファンが目標回転数
Ｒ₀に制御されているときのファン電流Ｉ₀と、該目標
回転数Ｒ₀に応じて決定される補助値Ｉ₁と、同じく該
目標回転数Ｒ₀に応じて決定され、ファン電流Ｉ₀がこ
れを下回ったときに目標回転数Ｒ₀が増大補正される閾
値となる基準値Ｉ₂と、所定係数α（０＜α＜１）とに
基づき、補正係数Ｈを式（１）Ｈ＝１＋α｛（Ｉ₂−Ｉ₁）／（Ｉ₀−Ｉ₁）−１｝ ‥（１）に従って算出した上で、該目標回転数Ｒ₀を補正係数Ｈ
を乗じることでＨ・Ｒ₀に補正する補正データを記憶す
ることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項４】前記選択設定手段は、前記バーナの燃焼制
御に関連する回路が実装される回路基板に設けられたス
イッチであることを特徴とする請求項１、２又は３記載
の燃焼装置。