特開 2023-57744 予混合装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023057744

(43)【公開日】2023-04-24

(54)【発明の名称】予混合装置

(51)【国際特許分類】

   F23N 5/00 20060101AFI20230417BHJP

   F23D 14/62 20060101ALI20230417BHJP

【ＦＩ】

F23N5/00 S

F23N5/00 J

F23D14/62

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021167404

(22)【出願日】2021-10-12

(71)【出願人】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000305

【氏名又は名称】弁理士法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】則竹 克哉

【テーマコード（参考）】

3K003

3K017

【Ｆターム（参考）】

3K003EA02

3K003FA03

3K003FB03

3K003FC04

3K003FC05

3K003GA03

3K017CA04

3K017CB08

3K017CC01

3K017CE01

(57)【要約】

【課題】空気に燃料ガスを混合し、混合気をファンを介してバーナに供給する予混合装置であって、ガス供給路にゼロガバナと流量調節弁が介設され、混合気の空気過剰率が適正値になるように流量調節弁の開度を調節する制御を行うものにおいて、一次ガス圧の低下で燃料ガスの供給量がファン回転数に対応する量よりも減少して、混合気の空気過剰率が適正値よりも増加した場合の一時的な燃焼不良の発生を防止できるようにする。
【解決手段】流量調節弁の開度Ｇθを所定の基準開度Ｇθｎよりも増加する制御が行われた場合、流量調節弁の開度増加が必要となるファン回転数Ｎｆの下限を第１閾値ＹＮｆ１として演算して記憶する。ファン回転数Ｎｆが次に第１閾値ＹＮｆ１以上に増加したときに、即時に、流量調節弁の開度Ｇθを、ファン回転数Ｎｆの第１閾値ＹＮｆ１からの偏差に所定の係数Ｋを乗算した開度分だけ基準開度Ｇθｎよりも増加した開度にする。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気に燃料ガスを混合し、混合気をファンを介してバーナに供給する予混合装置であって、ファンと、ファンの上流側の空気供給路と、空気供給路に設けられたガス吸引部に下流端が接続されたガス供給路と、ガス供給路に介設された、二次ガス圧を大気圧に調圧するゼロガバナと、ゼロガバナの下流側のガス供給路の部分に介設された流量調節弁と、混合気の空気過剰率を検出する空気過剰率検出手段と、制御手段とを備え、
制御手段は、ファンの回転数を要求燃焼量に応じて可変する制御を行うと共に、空気過剰率検出手段で検出される混合気の空気過剰率が所定の適正値になるように流量調節弁の開度を調節する制御を行うように構成されるものにおいて、
制御手段は、要求燃焼量に応じてファンの回転数を増加した際に、空気過剰率検出手段で検出される混合気の空気過剰率が適正値よりも増加して、流量調節弁の開度を混合気の空気過剰率が適正値になるように予め設定された所定の基準開度よりも増加する制御が行われた場合、流量調節弁の開度増加が必要となるファンの回転数の下限を第１閾値として演算して記憶し、ファンの回転数が次に第１閾値以上に増加したときに、即時に、流量調節弁の開度を、ファンの回転数の第１閾値からの偏差に所定の係数を乗算した開度分だけ基準開度よりも増加した開度にする制御を行うように構成されることを特徴とする予混合装置。

【請求項2】

請求項１記載の予混合装置であって、前記ガス吸引部の上流側の空気供給路の部分にバタフライ弁が設けられるものにおいて、
前記制御手段は、要求燃焼量に応じて前記ファンの回転数を前記第１閾値よりも大きな所定の第２閾値を上回る値に増加させた際に、前記空気過剰率検出手段で検出される混合気の空気過剰率が前記適正値よりも増加して、前記流量調節弁の開度を最大開度まで増加しても、空気過剰率が適正値にならない場合、バタフライ弁の開度を空気過剰率が適正値になる所定開度まで減少させて、この所定開度を記憶すると共に、流量調節弁の開度が最大開度の状態で、前記バーナの燃焼量が要求燃焼量に達するまでファンの回転数を要求燃焼量に対応する基準回転数よりも増加させ、このときのファンの回転数の基準回転数に対する増加量を回転数補正値として記憶し、ファンの回転数が次に第２閾値を上回る値に増加したときに、即時に、流量調節弁の開度を最大開度にすると共に、バタフライ弁の開度を所定開度にし、更に、ファンの回転数を回転数補正値に従って増加する制御を行うように構成されることを特徴とする予混合装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気に燃料ガスを混合し、混合気をファンを介してバーナに供給する予混合装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の予混合装置として、ファンと、ファンの上流側の空気供給路と、空気供給路に設けられたガス吸引部に下流端が接続されたガス供給路と、ガス供給路に介設された、二次ガス圧を大気圧に調圧するゼロガバナとを備えるものが知られている。ここで、燃料ガスの供給量は、二次ガス圧である大気圧と空気供給路内の負圧との差圧に応じて変化する。そして、空気供給路内の負圧がファンの回転数に応じて変化するため、燃料ガスの供給量はファンの回転数、即ち、空気の供給量に比例して変化する。従って、要求燃焼量に応じてファンの回転数を制御することにより、要求燃焼量に応じた量の混合気がバーナに供給され、混合気の空気過剰率（一次空気量／理論空燃比の空気量）は一定になる。

【0003】

但し、外国では、燃料ガスとして同じガス種を使用していても、時間により燃料ガスの発熱量（ウォッベ指数）が変動することがある。上記従来例のものでは、燃料ガスの発熱量が変動しても、空気の供給量に対する燃料ガスの供給量の比は一定であるため、燃料ガスの発熱量の変動で混合気の空気過剰率が変動して、燃焼不良が発生してしまう。

【0004】

そこで、従来、特許文献１により、ゼロガバナの下流側のガス供給路の部分に介設された流量調節弁と、混合気の空気過剰率を検出する空気過剰率検出手段と、制御手段とを備え、制御手段により、空気過剰率検出手段で検出される混合気の空気過剰率が所定の適正値になるように流量調節弁の開度を調節する制御を行うようにした予混合装置も知られている。これによれば、燃料ガスの発熱量が変動しても、流量調節弁の開度調節により混合気の空気過剰率が適正値に保たれ、燃焼不良の発生を防止できる。

【0005】

また、特許文献１に記載のものでは、ガス吸引部よりも上流側の空気供給路の部分にバタフライ弁を介設して、燃焼能力をバタフライ弁及び流量調節弁の開度変化で少なくとも大小２段に切換える制御を行うようにしている。即ち、要求燃焼量が比較的小さな場合には、バタフライ弁の開度を閉じ側の所定の小能力開度にすると共に、流量調節弁の開度を比較的小さな所定の小能力開度にすることで、燃焼能力を小能力に切換えて、空気過剰率が適正値で比較的小さな要求燃焼量に対応する量の混合気がバーナに供給されるようにし、要求燃焼量が比較的大きな場合には、バタフライ弁の開度を開き側の所定の大能力開度にすると共に、流量調節弁の開度を比較的大きな所定の大能力開度にすることで、燃焼能力を大能力に切換えて、空気過剰率が適正値で比較的大きな要求燃焼量に対応する量の混合気がバーナに供給されるようにしている。

【0006】

ところで、ガス配管の設置状況等で一次ガス圧が低くなった場合、要求燃焼量に応じてファンの回転数を増加した際に、燃料ガスの供給量がファンの回転数に対応する量よりも少なくなって、混合気の空気過剰率が適正値よりも増加する。この場合、上記従来例のものでは、流量調節弁の開度を増加する制御（フィードバック制御）が行われて、燃料ガスの供給量が増加し、混合気の空気過剰率が適正値に戻される。

【0007】

然し、これでは、流量調節弁の開度の変化で混合気の空気過剰率が適正値に戻されるまでに時間を要する。そして、空気過剰率が適正値に戻されるまでの間に、一時的に燃焼不良を生ずる虞がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０２１－２５７２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、以上の点に鑑み、一次ガス圧が低くなった場合の一時的な燃焼不良の発生を防止できるようにした予混合装置を提供することをその課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明は、空気に燃料ガスを混合し、混合気をファンを介してバーナに供給する予混合装置であって、ファンと、ファンの上流側の空気供給路と、空気供給路に設けられたガス吸引部に下流端が接続されたガス供給路と、ガス供給路に介設された、二次ガス圧を大気圧に調圧するゼロガバナと、ゼロガバナの下流側のガス供給路の部分に介設された流量調節弁と、混合気の空気過剰率を検出する空気過剰率検出手段と、制御手段とを備え、制御手段は、ファンの回転数を要求燃焼量に応じて可変する制御を行うと共に、空気過剰率検出手段で検出される混合気の空気過剰率が所定の適正値になるように流量調節弁の開度を調節する制御を行うように構成されるものにおいて、制御手段は、要求燃焼量に応じてファンの回転数を増加した際に、空気過剰率検出手段で検出される混合気の空気過剰率が適正値よりも増加して、流量調節弁の開度を混合気の空気過剰率が適正値になるように予め設定された所定の基準開度よりも増加する制御が行われた場合、流量調節弁の開度増加が必要となるファンの回転数の下限を第１閾値として演算して記憶し、ファンの回転数が次に第１閾値以上に増加したときに、即時に、流量調節弁の開度を、ファンの回転数の第１閾値からの偏差に所定の係数を乗算した開度分だけ基準開度よりも増加した開度にする制御を行うように構成されることを特徴とする。

【0011】

本発明によれば、一次ガス圧の低下に起因して、ファンの回転数を第１閾値以上に増加した際に、混合気の空気過剰率が適正値よりも増加する事態になった場合、一旦、第１閾値を演算して記憶した後は、ファンの回転数の第１閾値以上への増加時に、上述した制御により、即時に、混合気の空気過剰率を適正値に戻すことができる。従って、一次ガス圧が低くなった場合の一時的な燃焼不良の発生を防止できる。

【0012】

また、本発明において、上記従来例の如く、ガス吸引部の上流側の空気供給路の部分にバタフライ弁を設ける場合には、制御手段を、要求燃焼量に応じてファンの回転数を第１閾値よりも大きな所定の第２閾値を上回る値に増加させた際に、空気過剰率検出手段で検出される混合気の空気過剰率が適正値よりも増加して、流量調節弁の開度を最大開度まで増加しても、空気過剰率が適正値にならない場合、バタフライ弁の開度を空気過剰率が適正値になる所定開度まで減少させて、この所定開度を記憶すると共に、流量調節弁の開度が最大開度の状態で、バーナの燃焼量が要求燃焼量に達するまでファンの回転数を要求燃焼量に対応する基準回転数よりも増加させ、このときのファンの回転数の基準回転数に対する増加量を回転数補正値として記憶し、ファンの回転数が次に第２閾値を上回る値に増加したときに、即時に、流量調節弁の開度を最大開度にすると共に、バタフライ弁の開度を所定開度にし、更に、ファンの回転数を回転数補正値に従って増加する制御を行うように構成することが望ましい。

【0013】

これによれば、ファンの回転数を第２閾値を上回る値に増加させた際に、一次ガス圧の低下に起因して、流量調節弁の開度を最大開度まで増加しても、混合気の空気過剰率が適正値にならない事態になった場合、一旦、バタフライ弁の所定開度及び回転数補正値を記憶した後は、ファンの回転数が次に第２閾値を上回る値に増加したときに、上述した制御により、即時に、混合気の空気過剰率を適正値に戻して、且つ、バーナの燃焼量を要求燃焼量にすることができる。従って、一次ガス圧が低くなった場合のファンの高回転数領域における一時的な燃焼不良と燃焼量不足の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態の予混合装置を示す説明図。

【図2】実施形態の予混合装置における燃焼量とファンの回転数との関係を示すグラフ。

【図3】実施形態の予混合装置における一次ガス圧が低下した場合のファンの回転数と流量調節弁の開度との関係を示すグラフ。

【図4】実施形態の予混合装置における大能力状態での制御手段による制御内容を示すフロー図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１に示す燃焼装置は、全一次燃焼式のバーナ１と、バーナ１の燃焼面１ａから噴出する混合気の燃焼空間を囲う燃焼筐２と、燃焼筐２内に配置した熱交換器３とを備える熱源機である。混合気の燃焼で生ずる燃焼ガスは、熱交換器３を加熱した後に燃焼筐２の端部に接続される排気筒４を介して外部に排出される。また、本発明の実施形態の予混合装置Ａにより、空気に燃料ガスを混合し、混合気をファン５を介してバーナ１に供給している。

【0016】

予混合装置Ａは、ファン５と、ファン５の上流側の空気供給路６と、燃料ガスを供給するガス供給路７とを備えている。ガス供給路７の下流端は、空気供給路６に設けられたガス吸引部６１に接続されている。ガス吸引部６１の上流側に隣接する空気供給路６の部分には、後述するバタフライ弁６２を配置した部分よりも小径なベンチュリ部６３が設けられている。ベンチュリ部６３の下流側に隣接する空気供給路６の部分は、ベンチュリ部６３より大径の筒部６４で囲われている。そして、ベンチュリ部６３の下流端部を筒部６４の上流端部に環状の隙間を存して挿入し、この隙間でガス吸引部６１を構成している。ガス供給路７の下流端には、筒部６４を囲うようにして、ガス吸引部６１に連通するガス室７１が設けられている。

【0017】

ガス供給路７には、上流側から順に、元弁７２と、二次ガス圧を大気圧に調圧するゼロガバナ７３と、流量調節弁７４とが介設されている。また、予混合装置Ａは、ファン５、元弁７２、流量調節弁７４及び後述するバタフライ弁６２を制御する制御手段たるマイクロコンピュータから成るコントローラ８を備えている。

【0018】

ガス吸引部６１を介して供給される燃料ガスの量は、二次ガス圧である大気圧と空気供給路６内の負圧との差圧に応じて変化する。ここで、空気供給路６内の負圧は、ファン５の回転数Ｎｆに応じて変化する。そのため、燃料ガスの供給量はファン５の回転数Ｎｆ、即ち、空気の供給量に比例して変化する。また、燃料ガスの供給量と空気の供給量との比率は、流量調節弁７４の開度Ｇθによって変化する。流量調節弁７４の開度Ｇθを使用するガス種に応じた所定の基準開度にすることで、混合気の空気過剰率λが所定の適正値Ｙλ（例えば、１．３）になる。そして、要求燃焼量Ｑｄ（設定湯温の温水を出湯するために必要な燃焼量）に応じてファン５の回転数Ｎｆを制御することにより、空気過剰率λが適正値Ｙλで要求燃焼量Ｑｄに応じた量の混合気がバーナ１に供給される。

【0019】

尚、排気筒４への風の侵入で排気不良を生じないようにするため、即ち、耐風性能を確保するため、ファン５の下限回転数をあまり低く設定することはできない。そして、要求燃焼量Ｑｄがファン５の下限回転数に対応する所定値以下になった場合には、要求燃焼量Ｑｄに対応する量の空気を供給できなくなる。

【0020】

そこで、ガス吸引部６１より上流側の空気供給路６の部分に、当該部分の通気抵抗を大小２段に切換えるために、図外のモータにより図１に実線で示す開き姿勢と仮想線で示す閉じ姿勢とに切換えられるバタフライ弁６２を配置している。そして、要求燃焼量Ｑｄが上記所定値以下になった場合には、バタフライ弁６２を閉じ姿勢にして、空気供給路６の通気抵抗を大きくし、ファン５の回転数Ｎｆを下限回転数以下にせずに、所定値以下の燃焼量に対応する量の空気を供給できるようにしている。但し、バタフライ弁６２を閉じ姿勢にして、空気供給路６の通気抵抗を大きくするだけでは、空気供給路６内の負圧が増加して、燃料ガスの供給量が過大となり、バーナ１に供給される混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλを下回ってしまう。そのため、要求燃焼量Ｑｄが比較的小さな場合には、バタフライ弁６２を閉じ姿勢にすると共に、流量調節弁７４の開度Ｇθを、バタフライ弁６２を閉じ姿勢にした状態で混合気の空気過剰率が適正値になるように予め設定された比較的小さな小能力基準開度にした小能力状態として、空気過剰率λが適正値Ｙλで比較的小さな燃焼量に対応する量の混合気がバーナ１に供給されるようにし、要求燃焼量Ｑｄが比較的大きな場合には、バタフライ弁６２を開き姿勢にすると共に、流量調節弁７４の開度Ｇθを、バタフライ弁６２を開き姿勢にした状態で混合気の空気過剰率が適正値になるように予め設定された比較的大きな大能力基準開度にした大能力状態として、空気過剰率λが適正値Ｙλで比較的大きな燃焼量に対応する量の混合気がバーナ１に供給されるようにしている。ファン５の回転数Ｎｆと混合気の供給量、即ち、バーナ１の燃焼量Ｑとの関係は、小能力状態では図２のＬの特性線で示すようになり、大能力状態では図２のＨの特性線で示すようになる。

【0021】

ところで、燃料ガスとして同じガス種を使用していても、時間により燃料ガスの発熱量（ウォッベ指数）が変動することがある。この場合、空気の供給量に対する燃料ガスの供給量の比が一定であると、燃料ガスの発熱量の変動で混合気の空気過剰率λが変動して、燃焼不良が発生してしまう。

【0022】

そこで、混合気の空気過剰率λを検出する空気過剰率検出手段９を設けている。本実施形態では、バーナ１の燃焼面１ａに臨ませて設けたフレームロッドで空気過剰率検出手段９を構成し、フレームロッドに流れるフレーム電流から混合気の空気過剰率λを検出するようにしている。尚、混合気の空気過剰率λに応じて火炎が燃焼面１ａに近づいたり離れたりするため、燃焼面１ａの裏面温度が混合気の空気過剰率λに応じて変化する。従って、燃焼面１ａの裏面温度を検出する温度センサで空気過剰率検出手段９を構成することも可能である。

【0023】

そして、空気過剰率検出手段９で検出された混合気の空気過剰率λをコントローラ８に入力し、この空気過剰率λが一定になるように、即ち、所定の適正値Ｙλに保たれるように、コントローラ８で流量調節弁７４をフィードバック制御する。具体的には、燃料ガスの発熱量の増加で混合気の空気過剰率λが減少したときは、流量調節弁７４の開度Ｇθを基準開度（小能力状態では小能力基準開度、大能力状態では大能力基準開度）よりも減少させて、空気の供給量に対する燃料ガスの供給量の比を空気過剰率λが適正値Ｙλになるように減少させ、また、燃料ガスの発熱量の減少で混合気の空気過剰率λが増加したときは、流量調節弁７４の開度Ｇθを基準開度よりも増加させて、空気の供給量に対する燃料ガスの供給量の比を空気過剰率λが適正値Ｙλになるように増加させる。これによれば、燃料ガスの発熱量が変動しても、混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλに保たれ、燃焼不良の発生を防止できる。

【0024】

また、ガス配管の設置状況等で一次ガス圧が低くなった場合、大能力状態において要求燃焼量Ｑｄに応じてファン５の回転数Ｎｆを増加した際に、燃料ガスの供給量がファン５の回転数Ｎｆに対応する量よりも少なくなって、混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλよりも増加してしまう。この場合、流量調節弁７４の開度Ｇθがフィードバック制御で大能力基準開度Ｇθｎよりも増加され、燃料ガスの供給量が増加して、混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλに戻される。然し、このような流量調節弁７４のフィードバック制御では、混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλに戻されるまでに時間を要し、その間に、一時的に燃焼不良を生ずる虞がある。

【0025】

ここで、一次ガス圧が低くなった場合、大能力状態におけるファン５の回転数Ｎｆと混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλになる流量調節弁７４の開度Ｇθとの関係は図３に示す通りになる。即ち、ファン５の回転数Ｎｆが所定の第１閾値ＹＮｆ１以上になるまでは、燃料ガスの供給量がファン５の回転数Ｎｆに対応する量に維持されて、流量調節弁７４の開度Ｇθは大能力基準開度Ｇθｎに維持されるが、ファン５の回転数Ｎｆが第１閾値ＹＮｆ１以上になると、燃料ガスの供給量がファン５の回転数Ｎｆに対応する量よりも少なくなり、流量調節弁７４の開度Ｇθが、ファン５の回転数Ｎｆの増加に伴い大能力基準開度Ｇθｎから所定の傾きで増加する。即ち、Ｎｆ≧ＹＮｆ１の領域で、次式、
Ｇθ＝Ｇθｎ＋Ｋ（Ｎｆ－ＹＮｆ１）…（１）
が成立する。尚、（１）式中の係数Ｋは、予混合装置Ａの機種毎に固有の値であって、試験的に求めることができる。

【0026】

また、流量調節弁７４の開度Ｇθを（１）式に従って増加させた場合、ファン５の回転数Ｎｆが第１閾値ＹＮｆ１よりも大きな所定の第２閾値ＹＮｆ２に達すると、流量調節弁７４の開度Ｇθが最大開度Ｇθｍａｘに達する。そして、ファン５の回転数Ｎｆが要求燃焼量Ｑｄの増加で第２閾値ＹＮｆ２以上に増加した場合には、燃料ガスの供給量不足で混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλよりも増加する。この場合、バタフライ弁６２の開度Ａθを、バタフライ弁６２の開き姿勢での開度である全開開度から減少させることで、空気の供給量を減少させて、混合気の空気過剰率λを適正値Ｙλに戻すことができる。尚、このままでは、燃料ガスの供給量不足でバーナ１の燃焼量Ｑが要求燃焼量Ｑｄに達しない。然し、ファン５の回転数Ｎｆを要求燃焼量Ｑｄに対応する基準回転数Ｎｆｎ（図２のＨの特性線に合致する回転数）よりも増加することで、バーナ１の燃焼量Ｑを要求燃焼量Ｑｄまで増加することができる。

【0027】

以上のことを考慮して、本実施形態では、大能力状態において、コントローラ８により図４に示す制御を行うようにした。以下、この制御について説明する。大能力状態に切換えられたときは、先ず、ＳＴＥＰ１で第１フラグＦ１が「０」にリセットされているか否かを判別する。第１フラグＦ１は、初期状態では「０」にリセットされている。そのため、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ２に進んで、ファン５の回転数Ｎｆを要求燃焼量Ｑｄに対応する基準回転数Ｎｆｎにすると共に、空気過剰率検出手段９で検出される混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλになるように流量調節弁７４の開度Ｇθを調節する通常制御が行われる。

【0028】

次に、ＳＴＥＰ３に進み、流量調節弁７４の開度Ｇθが大能力基準開度Ｇθｎに燃料ガスの発熱量変化による調節幅の上限値αを加えた開度よりも大きくなっているか否かを判別する。Ｇθ＞Ｇθｎ＋αになるのは、要求燃焼量Ｑｄに応じてファン５の回転数Ｎｆを増加した際に、一次ガス圧の低下に起因して、燃料ガスの供給量がファン５の回転数Ｎｆに対応する量よりも少なくなり、混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλよりも増加した場合である。そこで、Ｇθ＞Ｇθｎ＋αであれば、ＳＴＥＰ４に進み、流量調節弁７４の開度増加が必要となるファン５の回転数Ｎｆの下限である上記第１閾値ＹＮｆ１を、（１）式から導き出される次式、
ＹＮｆ１＝Ｎｆ－（Ｇθ－Ｇθｎ）／Ｋ…（２）
から演算して記憶すると共に、上記第２閾値ＹＮｆ２を、次式、
ＹＮｆ２＝ＹＮｆ１＋（Ｇθｍａｘ－Ｇθｎ）／Ｋ…（３）
から演算して記憶する。

【0029】

次に、ＳＴＥＰ５で第１フラグＦ１を「１」にセットしてからＳＴＥＰ１に戻る。この場合は、ＳＴＥＰ１で「ＮＯ」と判定されるため、ＳＴＥＰ６に進み、ファン５の回転数、即ち、その時点での要求燃焼量Ｑｄに対応する基準回転数Ｎｆｎが第１閾値ＹＮｆ１以上に増加したか否かを判別する。Ｎｆｎ＜ＹＮｆ１であれば、ＳＴＥＰ２に進んで通常制御を行う。一方、Ｎｆｎ≧ＹＮｆ１であれば、ＳＴＥＰ７に進んで、要求燃焼量Ｑｄに対応する基準回転数Ｎｆｎが第２閾値ＹＮｆ２以下であるか否かを判別する。そして、Ｎｆｎ≦ＹＮｆ２であれば、ＳＴＥＰ８に進み、流量調節弁７４の開度Ｇθを上記（１）式に従った開度、即ち、ファン５の回転数Ｎｆ（＝Ｎｆｎ）の第1閾値ＹＮｆ１からの偏差に所定の係数Ｋを乗算した開度分だけ大能力基準開度Ｇθｎよりも増加した開度にすると共に、ファン５の回転数Ｎｆを要求燃焼量Ｑｄに対応する基準回転数Ｎｆｎにする。

【0030】

以上の制御によれば、ファン５の回転数Ｎｆを第１閾値ＹＮｆ１以上に増加した際に、一次ガス圧の低下に起因して、混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλよりも増加する事態になった場合、一旦、第１閾値ＹＮｆ１を演算して記憶した後は、ファン５の回転数Ｎｆの第１閾値ＹＮｆ１以上への増加時に、流量調節弁７４の開度Ｇθが、フィードバック制御によらずに、即時に、混合気の空気過剰率λを適正値Ｙλに戻すことができる開度に調節されることになる。従って、一次ガス圧が低くなった場合の一時的な燃焼不良の発生を防止できる。

【0031】

尚、第１と第２の閾値ＹＮｆ１，ＹＮｆ２の正しい値が一次ガス圧の変化によりＳＴＥＰ４で演算・記憶した値と異なってしまうことがある。この場合、ＳＴＥＰ８での処理では、混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλにならない。そこで、ＳＴＥＰ８での処理後にＳＴＥＰ９において、空気過剰率検出手段９で検出された混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλになっているか否かを判別し、λ＝Ｙλであれば、そのままＳＴＥＰ１に戻るが、λ≠Ｙλであれば、ＳＴＥＰ１０で第１と第２の各フラグＦ１，Ｆ２を「０」にリセットしてからＳＴＥＰ１に戻るようにした。これによれば、ＳＴＥＰ４に再度進んで、第１と第２の閾値ＹＮｆ１，ＹＮｆ２が更新され、次にＳＴＥＰ８での処理が行われたときは、混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλになる。

【0032】

ＳＴＥＰ７において、その時点での要求燃焼量Ｑｄに対応するファン５の基準回転数Ｎｆｎが第２閾値ＹＮｆ２を上回る値に増加していると判別されたときは、ＳＴＥＰ１１に進んで、流量調節弁７４の開度Ｇθを最大開度Ｇθｍａｘにした後、ＳＴＥＰ１２で第２フラグＦ２が「０」にリセットされているか否かを判別する。第２フラグＦ２は、初期状態では「０」にリセットされている。そのため、ファン５の回転数Ｎｆ（＝Ｎｆｎ）が初めて第２閾値ＹＮｆ２を上回る値に増加したときは、ＳＴＥＰ１２からＳＴＥＰ１３に進んで、バタフライ弁６２の開度Ａθを全開開度から空気過剰率検出手段９で検出される混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλになる所定開度ＹＡθまで減少させ、この所定開度ＹＡθを記憶する。

【0033】

次に、ＳＴＥＰ１４に進み、バーナ１の燃焼量Qが要求燃焼量Ｑｄに達するまで、即ち、出湯される温水の温度が設定温度に上昇するまで、ファン５の回転数Ｎｆを要求燃焼量Ｑｄに対応する基準回転数Ｎｆｎよりも増加させ、このときのファン５の回転数Ｎｆの基準回転数Ｎｆｎに対する増加量（＝Ｎｆ－Ｎｆｎ）を回転数補正値ΔＮｆとして記憶する。図２にＨ´で示す線が基準回転数Ｎｆｎに回転数補正値ΔＮｆを加えた特性線になる。

【0034】

ＳＴＥＰ１４での処理を終了すると、ＳＴＥＰ１５で第２フラグＦ２を「１」にセットした後、ＳＴＥＰ１に戻る。そのため、その時点での要求燃焼量Ｑｄに対応するファン５の基準回転数Ｎｆｎが次に第２閾値ＹＮｆ２を上回る値に増加して、ＳＴＥＰ９で流量調節弁７４の開度Ｇθを最大開度ＧθｍａｘしてからＳＴＥＰ１２に進んだとき、「ＮＯ」と判定される。この場合は、ＳＴＥＰ１６に進んで、バタフライ弁６２の開度Ａθを所定開度ＹＡθにすると共に、ファン５の回転数Ｎｆを回転数補正値ΔＮｆに従って増加すること、即ち、ファン５の回転数Ｎｆを要求燃焼量Ｑｄに対応する基準回転数Ｎｆｎに回転数補正値ΔＮｆを加えた回転数に増加することが行われる。

【0035】

これによれば、ファン５の回転数Ｎｆを第２閾値ＹＮｆ２を上回る値に増加させた際に、一次ガス圧の低下に起因して、流量調節弁７４の開度Ｇθを最大開度まで増加しても、混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλにならない事態になった場合、一旦、バタフライ弁６２の所定開度ＹＡθ及び回転数補正値ΔＮｆを記憶した後は、ファン５の回転数Ｎｆ（＝Ｎｆｎ）が第２閾値ＹＮｆ２を上回る値に増加したときに、即時に、混合気の空気過剰率λを適正値Ｙλに戻して、且つ、バーナ１の燃焼量Ｑを要求燃焼量Ｑｄにすることができる。従って、一次ガス圧が低くなった場合のファン５の高回転数領域における一時的な燃焼不良と燃焼量不足の発生を防止できる。

【0036】

尚、ＳＴＥＰ１６での処理を終了すると、ＳＴＥＰ９に進んで、空気過剰率検出手段９で検出した混合気の空気過剰率λが適正値Ｙλになっているか否かを判別する。そして、λ＝Ｙλであれば、そのままＳＴＥＰ１に戻り、λ≠Ｙλであれば、ＳＴＥＰ１０で第１と第２の各フラグＦ１，Ｆ２を「０」にリセットしてからＳＴＥＰ１に戻る。そのため、λ≠Ｙλであれば、次にＳＴＥＰ１２まで進んだときに、「ＮＯ」と判定されて、ＳＴＥＰ１３，１４に進み、バタフライ弁６２の上記所定開度ＹＡθ及び上記回転数補正値ΔＮｆが更新される。

【0037】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、ガス吸引部６１の上流側の空気供給路６の部分にバタフライ弁６２が設けられているが、バタフライ弁６２を省略することも可能である。この場合は、熱交換器３への通水量を制限することで、要求燃焼量Ｑｄが第２閾値ＹＮｆ２に対応する燃焼量以上に増加することを防止し、図４のＳＴＥＰ１１以下の処理を行わずに済むようにすればよい。

【符号の説明】

【0038】

Ａ…予混合装置、１…バーナ、５…ファン、６…空気供給路、６１…ガス吸引部、６２…バタフライ弁、７…ガス供給路、７３…ゼロガバナ、７４…流量調節弁、８…コントローラ（制御手段）、９…空気過剰率検出手段、Ｑ…バーナの燃焼量、Qｄ…要求燃焼量、λ…混合気の空気過剰率、Ｙλ…適正値、Ｎｆ…ファンの回転数、ＹＮｆ１…第１閾値、ＹＮｆ２…第２閾値、Ｎｆｎ…基準回転数、ΔＮｆ…回転数補正値、Ｇθ…流量調節弁の開度、Ｇθｎ…基準開度、Ｇθｍａｘ…最大開度、Ａθ…バタフライ弁の開度、ＹＡθ…所定開度。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】