(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を加熱する燃焼部を収容した燃焼室と、該燃焼室に連通する給気路及び排気路が内部に隣接して並設された給排気管とを備え、前記燃焼室に前記給排気管の給気路を介して燃焼用空気を導入しつつ前記燃焼部に燃料を供給して該燃焼部の燃焼運転を行うと共に、該燃焼運転により生成される排ガスを該燃焼室から前記給排気管の排気路を介して排出する燃焼装置において、
前記給気路から前記燃焼室に導入される燃焼用空気の温度を検出すべく前記給気路に設けた給気温度センサと、該給気温度センサが検出する給気温度があらかじめ定めた所定の第１過熱温度以上に上昇したとき、前記燃焼部の燃焼量を減少させるよう該燃焼量を制御する給気温過熱防止手段とを備えたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記給気温過熱防止手段は、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度以上の温度であるとき、該給気温度が高くなる程、前記燃焼部の燃焼量の減少度合いを高めるように該給気温度に応じて前記燃焼量を制御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】
前記給気温過熱防止手段は、前記燃焼部の燃焼量を減少させた後、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度に向かって下降したときには、該燃焼量を増加させることを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記給気温過熱防止手段は、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度以上の温度である状態で、前記燃焼部の燃焼量を増加させるときには、該燃焼量を減少させるときよりも該燃焼量をゆっくり変化させることを特徴とする請求項３記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記燃焼装置は、流体通路を流れる流体を前記被加熱物とし、該流体の温度をあらかじめ設定された目標温度に昇温するように該流体を熱交換器を介して加熱する前記燃焼部の燃焼量を制御する燃焼制御手段と、前記流体通路を流れる流体の流量を調整するための流量調整手段とを備えた燃焼装置であり、前記給気温過熱防止手段は、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度以上に上昇したとき、前記流量調整手段を介して前記流体通路を流れる流体の流量を減少せしめることにより、前記燃焼制御手段により制御される前記燃焼部の燃焼量を減少せしめることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項６】
前記燃焼装置は、流体通路を流れる流体を前記被加熱物とし、該流体の温度をあらかじめ設定された目標温度に昇温するように前記流体を熱交換器を介して加熱する前記燃焼部の燃焼量を制御する燃焼制御手段と、前記流体通路を流れる流体の流量を調整するための流量調整手段とを備えた燃焼装置であり、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度以上の温度であるとき、前記流量調整手段を介して前記流体通路を流れる流体の流量を増減制御することにより、前記燃焼制御手段により制御される前記燃焼部の燃焼量を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。
【請求項７】
前記燃焼装置は、前記流体が水である給湯装置であり、前記給気温過熱防止手段は、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度以上の温度であるとき、前記燃焼部の目標最大燃焼量を、該給気温度が高い程、低くなるように設定し、前記燃焼制御手段により制御される前記燃焼部の燃焼量が前記目標最大燃焼量になるように前記流量調整手段を介して前記流体通路を流れる水量を制御することにより、前記燃焼部の燃焼量を制御することを特徴とする請求項６記載の燃焼装置。
【請求項８】
前記給気温過熱防止手段は、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度よりも高い温度にあらかじめ定めた所定の第２過熱温度以上に上昇したとき、前記燃焼部の燃焼運転を停止する手段を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス給湯装置、ガス温風暖房機等の燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス給湯装置、ガス温風暖房機等の燃焼装置では、所謂、ＦＦ式のものが従来から知られている。このＦＦ式の燃焼装置は、バーナ等の燃焼部を収容した略密閉構造の燃焼室が屋内に設置される装置本体のハウジング内に備えられる共に、この燃焼室に燃焼用空気（大気）を屋外から導入するための給気路と燃焼排ガスを燃焼室から屋外に排出するための排気路とを内部に隣接させて並設した給排気管が装置本体に連接される。
【０００３】
この場合、給排気管は、例えば内部に排気路を形成する内管と、この内管に外挿されて該内管との間に給気路を形成する外管とによって、二重管構造に形成されたものが一般的に用いられている。
【０００４】
この種の燃焼装置では、給排気管の給気路を燃焼室に向かって流通する燃焼用空気は、排気路を流通する比較的高温の排ガスとの熱交換によって加熱される。そして、特に、装置本体の設置場所の都合や家屋の構造等によって、給排気管が比較的長いものとなるような場合には、燃焼用空気の給気温度は、給気路から燃焼室への燃焼用空気の導入口近傍部分で７０〜８０℃以上の高温にまで上昇することがある。
【０００５】
一方、この種の燃焼装置では、通常、給気路から燃焼室への燃焼用空気の導入口近傍部分に、その導入を行うための燃焼ファンが設けられている。また、装置本体の小型化等の都合上、装置本体のハウジング内において、前記給排気管の給気路から燃焼室の空気導入口に至る給気路部分（装置本体のハウジングの内部がそのまま該給気路部分となっている場合もある）や、それに連通する箇所に、電子回路ユニットや、ハーネス、該ハーネスのクランプ部材等が配置されることが多々ある。このように、燃焼室に導入される燃焼用空気は、燃焼ファン、電子回路ユニット等、上記の各種部品と接触する。
【０００６】
ところが、前記のように燃焼用空気の給気温度が高温になると、前記燃焼ファンの回転軸部の潤滑油が流出して該燃焼ファンの動作不良が生じたり、前記電子回路ユニットの誤作動を生じる、あるいは、前記ハーネスのクランプ部材（これは一般に樹脂製品である）の変形等の不都合を生じる虞があった。
【０００７】
このような不都合を回避するためには、例えば給気路と排気路とを完全に分離することが考えられる。しかるに、このようにすると、給気管と排気管とが各別に必要になるため、装置の全体構成も大型化してしまうと共に、それらの給気管及び排気管の取り回しが困難となる。さらに、給気管と排気管とが各別になることで、外観的にも好ましくないという不都合がある。
【０００８】
【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、給気路と排気路とを内部に隣接させて並設した給排気管を有する燃焼装置において、燃焼室への給気温度が過剰に高温になるのを防止することができ、該給排気管の給気路や、これに連通する装置本体のハウジングの内部の空間を各種部品の設置場所として支障なく使用することができる燃焼装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の燃焼装置はかかる目的を達成するために、被加熱物を加熱する燃焼部を収容した燃焼室と、該燃焼室に連通する給気路及び排気路が内部に隣接して並設された給排気管とを備え、前記燃焼室に前記給排気管の給気路を介して燃焼用空気を導入しつつ前記燃焼部に燃料を供給して該燃焼部の燃焼運転を行うと共に、該燃焼運転により生成される排ガスを該燃焼室から前記給排気管の排気路を介して排出する燃焼装置において、前記給気路から前記燃焼室に導入される燃焼用空気の温度を検出すべく前記給気路に設けた給気温度センサと、該給気温度センサが検出する給気温度があらかじめ定めた所定の第１過熱温度以上に上昇したとき、前記燃焼部の燃焼量を減少させるよう該燃焼量を制御する給気温過熱防止手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
かかる本発明によれば、前記給気温度センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度以上に上昇すると、前記給気温過熱防止手段によって、前記燃焼部の燃焼量を減少させるので、該燃焼部の燃焼運転により生成される排ガスの温度が低下する。このため、前記給排気管の給気路を流通する過程で前記排ガスとの熱交換によって加熱される燃焼用空気のさらなる過剰な昇温が抑制される。この結果、燃焼用空気の給気温度が過剰に高温になるのを防止することができる。ひいては、前記給排気管の給気路や、これに連通する装置本体のハウジングの内部の空間等を、ファンや、電子回路ユニット、樹脂部品等の設置場所として支障なく使用することができる。
【００１１】
かかる本発明では、前記給気温過熱防止手段は、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度以上の温度であるとき、該給気温度が高くなる程、前記燃焼部の燃焼量の減少度合いを高めるように該給気温度に応じて前記燃焼量を制御することが好ましい。
【００１２】
このようにすることによって、前記給気温センサが検出する給気温度が第１過熱温度以上の温度に上昇すると、その給気温度が高い程、燃焼部の燃焼量が大きく減少させるので、給気温度が過剰に高くなるのを確実に防止することができる。また、給気温度が低い程、燃焼部の燃焼量の減少度合いは小さくなるので、燃焼部の燃焼量の減少を必要限に留めることができる。
【００１３】
また、本発明では、前記給気温過熱防止手段は、前記燃焼部の燃焼量を減少させた後、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度に向かって下降したときには、該燃焼量を増加させる。
【００１４】
これにより、前記給気温度が低くなれば、前記燃焼部の燃焼量の本来の燃焼量に復帰させることができる。
【００１５】
この場合、さらに、前記給気温過熱防止手段は、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度以上の温度である状態で、前記燃焼部の燃焼量を増加させるときには、該燃焼量を減少させるときよりも該燃焼量をゆっくり変化させる。
【００１６】
これにより、前記給気温度が前記第１過熱温度以上で低下した際には、前記燃焼部の燃焼量が比較的ゆっくり増加することとなるので、前記燃焼部の燃焼運転により加熱される被加熱物の温度が急激に上昇するのを防止することができる。また、前記給気温度が第１過熱温度以上に上昇したときには、燃焼部の燃焼量が比較的迅速に減少することとなるので、給気温度のさらなる昇温を迅速に防止することができる。
【００１７】
本発明では、前記燃焼装置は、例えば流体通路を流れる流体を前記被加熱物とし、該流体の温度をあらかじめ設定された目標温度に昇温するように該流体を熱交換器を介して加熱する前記燃焼部の燃焼量を制御する燃焼制御手段と、前記流体通路を流れる流体の流量を調整するための流量調整手段とを備えた燃焼装置である。このように前記燃焼制御手段及び流量調整手段を備えた燃焼装置では、前記流体通路を流れる流体の流量を、前記流量調整手段を介して減少させると、前記流体の温度を前記目標温度に昇温させるために必要な燃焼部の燃焼量が低下するので、前記燃焼制御手段が制御する燃焼部の実際の燃焼量も結果的に減少することとなる。また逆に、前記流体の流量を増加させれば、前記燃焼制御手段が制御する燃焼部の燃焼量は増加することとなる。
【００１８】
そこで、本発明では、燃焼装置が上記のように燃焼制御手段及び流量調整手段を備えた燃焼装置である場合には、前記給気温過熱防止手段は、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度以上に上昇したとき、前記流量調整手段を介して前記流体通路を流れる流体の流量を減少せしめることにより、前記燃焼制御手段により制御される前記燃焼部の燃焼量を減少せしめる。
【００１９】
またさらに、前記燃焼制御手段及び流量調整手段を備えた燃焼装置において、前述のように給気温度が前記第１過熱温度以上の温度であるときに、燃焼部の燃焼量を必要に応じて増加させる場合には、前記給気温過熱防止手段は、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度以上の温度であるとき、前記流量調整手段を介して前記流体通路を流れる流体の流量を増減制御することにより、前記燃焼制御手段により制御される前記燃焼部の燃焼量を制御する。
【００２０】
このように前記給気温度が前記第１過熱温度以上の温度に上昇した場合における前記燃焼部の燃焼量の制御を、前記流体の流量の制御によって行うことより、流体の温度を所望の目標温度に昇温させながら、前記給気温度が過剰に高温になるのを防止することができる。つまり、燃焼装置の本来の機能を満たしながら、前記給気温度の過剰な昇温を適切に防止することができる。
【００２１】
上記のように燃焼制御手段及び流量調整手段を備えた燃焼装置としては、例えば前記燃焼部の燃焼運転により加熱する流体が水である給湯装置や、前記流体が室内等の空気である温風暖房装置等が挙げられる。
【００２２】
そして、特に、前記燃焼装置が、前記流体が水である給湯装置であると共に、前記給気温度が前記第１過熱温度以上の温度であるときに前記燃焼部の燃焼量を増減制御する燃焼装置である場合にあっては、好ましくは、前記給気温過熱防止手段は、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度以上の温度であるとき、前記燃焼部の目標最大燃焼量を、該給気温度が高い程、低くなるように設定し、前記燃焼制御手段により制御される前記燃焼部の燃焼量が前記目標最大燃焼量になるように前記流量調整手段を介して前記流体通路を流れる水量を制御することにより、前記燃焼部の燃焼量を制御する。
【００２３】
このように前記給気温度が前記第１過熱温度以上の温度であるときに、該給気温度に応じて燃焼部の目標最大燃焼量を設定し、前記燃焼制御手段により制御される燃焼部の燃焼量がその目標最大燃焼量になるように水量を制御することによって、前記給気温度が前記第１過熱温度以上の温度であるときの水量の減少度合いを最小限に留めることができる。このため、給湯装置の出湯量（水量）を十分に確保しつつ、給気温度の過剰な昇温を防止することができる。
【００２４】
また、本発明では、前記給気温過熱防止手段は、前記給気温センサが検出する給気温度が前記第１過熱温度よりも高い温度にあらかじめ定めた所定の第２過熱温度以上に上昇したとき、前記燃焼部の燃焼運転を停止する手段を含む。
【００２５】
これによれば、前記給気温度が第２過熱温度以上に上昇すると、燃焼部の燃焼運転が自動的に停止するので、該給気温度の過剰な上昇を確実に防止することができる。このため、前記給気路やこれに連通する箇所に設置される機器や部品の損傷を確実に防止することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１〜図４を参照して説明する。
【００２７】
図１は本実施形態における燃焼装置としてのガス給湯装置の構成を模式的に示すシステム構成図、図２は該ガス給湯装置の要部の構成を示すブロック図、図３は該ガス給湯装置の作動を説明するためのフローチャート、図４は図３のフローチャートの部分的処理を説明するための線図である。
【００２８】
図１を参照して、本実施形態のガス給湯装置は、屋内に設置される本体ハウジング１と、該本体ハウジング１内に収容された燃焼ハウジング２（燃焼室）と、該燃焼ハウジング２内の下部に収容されたガスバーナ３（燃焼部）と、該ガスバーナ３に燃料ガスを供給するためのガス供給管４と、台所や浴室、洗面所等に湯水（流体）を供給するための通水管５（流体通路）と、ガスバーナ３の燃焼用空気（大気）を屋外から燃焼ハウジング２に導くと共に、ガスバーナ３の燃焼運転により燃焼ハウジング２内で生成される排ガスを屋外に導出するための給排気管６と、ガス給湯装置の運転制御を担う制御ユニット７と、該制御ユニット７に接続されたリモコン（リモートコントローラ）８とを具備する。
【００２９】
給排気管６は、排気路９を内部に形成する内管１０と、該内管１０に略同心に外挿されて該内管１０との間の空間（横断面が環状の空間）に燃焼用空気の給気路１１を形成する外管１２とから二重管構造に形成され、屋内の本体ハウジング１の上部箇所から屋外にかけて延設されている。
【００３０】
この給排気管６の外管１２の屋内側の端部は、本体ハウジング１の上部に形成された開口１３に連接されている。これにより、外管１２の内部の給気路１１は、上記開口１３を介して本体ハウジング１の内部に連通している。この場合、本実施形態では、本体ハウジング１は略密閉構造に形成されており、その内部（燃焼ハウジング２の外部）は、燃焼ハウジング２の下部に形成された給気口１４の箇所に設けられた燃焼ファン１５（燃焼用空気を燃焼ハウジング２内のガスバーナ３に供給するためのファン）を介して燃焼ハウジング２の内部に連通している。従って、前記給気路１１は、本体ハウジンング１の内部、燃焼ファン１５を介して燃焼ハウジング２の内部に連通されている。
【００３１】
尚、燃焼ファン１５は、詳細な図示は省略するが、前記給気口１４に臨んで配置された回転ファンを電動モータにより回転させることによって、燃焼用空気を本体ハウジング１内から燃焼ハウジング２内に供給するものである。
【００３２】
また、給排気管６の内管１０の屋内側の端部は、外管１２内から本体ハウジング１内に導入され、燃焼ハウジング２の上部に形成された排気口１６に連接されている。これにより、内管１０の内部の排気路９は、排気口１６を介して燃焼ハウジング２の内部に連通している。
【００３３】
尚、給排気管６の内管１０及び外管１２の屋外側の端部は、大気中に開口している。
【００３４】
また、本体ハウジング１内の上部には、給気路１１から本体ハウジング１の内部を介して燃焼ハウジング２内に導入される燃焼用空気の温度（給気温度）を検出する給気温センサ１７が設けられている。
【００３５】
前記ガス供給管４は、本体ハウジング１の外部から該本体ハウジング１の内部を通って燃焼ハウジング２内に導入され、前記ガスバーナ３に連接されている。このガス供給管４には、その上流側から順に主電磁弁１８、ガス比例電磁弁１９、及び副電磁弁２０が介装されている。
【００３６】
主電磁弁１８及び副電磁弁２０は、それぞれガス供給管４を開閉して、ガスバーナ３への燃料の供給及びその遮断を行うための電磁弁であり、図示しないソレノイドへの通電の有無に応じて開閉する。また、ガス比例電磁弁１９は、ガスバーナ３に供給する燃料ガスの流量を制御するための電磁弁であり、図示しないソレノイドへの通電量に応じた開度で開弁するものである。
【００３７】
前記通水管５は、本体ハウジング１内に外部から導入された入水管２１と、この入水管２１の下流端から分岐された熱交換器管２２及びバイパス管２３と、この熱交換器管２２及びバイパス管２３がそれらの下流端で合流されて本体ハウジング１から導出された出湯管２４とを具備している。出湯管２４の下流端部は、台所、浴室、洗面所等の図示しない給湯栓に接続されている。
【００３８】
この場合、熱交換器管２２は、燃焼ハウジング２の上部に形成された熱交換器２５を経由して配管されている。これにより、入水管２１から熱交換器管２２に流入する水は、ガスバーナ３の燃焼運転中に、該熱交換器管２２を流れる過程で熱交換器２５を介して加熱される。そして、この加熱された水は、熱交換器２５を経由せずにパイパス管２３を流れる水と合流して出湯管２４を流れる。
【００３９】
本実施形態では、入水管２１には、これを流れる水の温度（入水温）を検出する入水温センサ２６と、該入水管２１を流れる水の流量（＝出湯管２４を流れる水の流量）を検出する流量センサ２７と、該入水管２１を流れる水量（水の流量）を制御するための水量制御弁２８（流量調整手段）が上流側から順に装着されている。また、出湯管２４には、これを流れる水の温度（出湯温）を検出する出湯温センサ２９が装着されている。
【００４０】
尚、水量制御弁２８は、その弁体の開度を図示しない電動モータにより調整することによって、水量を調整するものである。また、本実施形態では、前記熱交換器管２２とバイパス管２３との流量の比率は一定とされている。
【００４１】
また、燃焼ハウジング２には、ガスバーナ３の燃焼炎を検知するフレームロッド３０と、ガスバーナ３の点火に際して火花放電を生ぜしめ点火電極３１とが装着されている。さらに、本体ハウジング１内には、点火電極３１に通電するイグナイタ３２が設けられている。
【００４２】
前記リモコン８は、出湯温度の目標温度（以下、目標出湯温という）を制御ユニット７に対して設定する等の操作を行うために、本体ハウジング１の外部で台所等に設置されるものであり、本体ハウジング１内に配置された制御ユニット７と通信線３３を介して接続されている。そして、該リモコン８には、上記目標出湯温の設定操作を行うための出湯温設定スイッチ３４や、該目標出湯温や給湯装置の運転状態等を表示する表示器３５などが備えられている。
【００４３】
前記制御ユニット７は、マイクロコンピュータを用いて構成された電子回路ユニットであり、前記主電磁弁１８、副電磁弁２０、ガス比例電磁弁１９、燃焼ファン１５、水量制御弁２８、イグナイタ３２を介して、ガスバーナ３の燃焼運転を含む装置全体の運転制御を担うものである。そして、図２に示すように、該制御ユニット７には、その運転制御を行うために、前記リモコン８から、目標出湯温のデータ等が前記通信線３３を介して与えられると共に、前記入水温センサ２６、出湯温センサ２９、流量センサ２７、給気温センサ１７、フレームロッド３０の検出信号が図示しない信号線を介して与えられる。
【００４４】
この場合、制御ユニット７は、その主用な機能的構成として、前記主電磁弁１８、副電磁弁２０、ガス比例電磁弁１９、燃焼ファン１５、及びイグナイタ３２を介してガスバーナ３の燃焼運転を制御する燃焼制御手段３６と、前記水量制御弁２８（より正確には水量制御弁２８の弁体を駆動する電動モータ）を介して通水管５の水量を制御する水量制御手段３７とを備えている。これらの燃焼制御手段３６及び水量制御手段３７の詳細な処理は後述するが、該燃焼制御手段３６及び水量制御手段３７は、本発明における給気温過熱防止手段３８を構成するものである。
【００４５】
尚、詳細な図示は省略するが、制御ユニット７とリモコン８とを接続する通信線３３並びに、制御ユニット７と前記入水温センサ２６等の各種センサや前記主電磁弁１８等のアクチュエータとを接続する信号線等のハーネスは、本体ハウジング１内で、図示しない樹脂製のクランプ部材等により本体ハウジング１等に固定されている。
【００４６】
次に、本実施形態のガス給湯装置の作動を、前記制御ユニット７のより詳細な制御処理と併せて説明する。
【００４７】
本実施形態のガス給湯装置では、例えば使用者が台所等の給湯栓（図示しない）を開き、通水管５の通水を開始すると、それを水量センサ２７の検出信号によって制御ユニット７が検知する。そして、この検知に応じて、制御ユニット７の燃焼制御手段３６は、ガスバーナ３の点火処理を実行する。
【００４８】
この点火処理では、燃焼ファン１５を所定回転数で回転させるように制御する。このとき、燃焼ファン１５の回転数に応じた量の燃焼用空気が、屋外から給排気管６の給気路１１、本体ハウジング２内を介して燃焼ファン１５に吸引され、それが燃焼ハウジング２の給気口１４を介してガスバーナ３に供給される。
【００４９】
また、この燃焼ファン１５の制御と並行して、燃焼制御手段３６は、さらに、イグナイタ３２を作動させて点火電極３１に通電し、火花放電を生ぜしめる。そして、燃焼制御手段３６は、このように燃焼ファン１５及び点火電極３１を作動させながら、ガスバーナ３へのガス供給管４の主電磁弁１８及び副電磁弁２０に通電してこれらを開弁させる。さらに、ガス比例電磁弁１９に通電して、該電磁弁１９を所定の開度で開弁し、ガスバーナ３に所定量の燃料ガスをガス供給管４から供給せしめる。これにより、ガスバーナ３を点火する。
【００５０】
このような点火処理によってガスバーナ３が着火すると、それがフレームロッド３０の検出信号によって検知される。そして、この検知がなされると、制御ユニット７の燃焼制御手段３６は、次に、出湯温センサ２９が検出する出湯温度をリモコン８の出湯温設定スイッチ３４により設定された目標出湯温に一致させるようにガスバーナ３の燃焼量を制御する処理（以下、出湯温調整処理という）を実行する。
【００５１】
この出湯温調整処理では、出湯温センサ２９、入水温センサ２６及び流量センサ２７の検出データと、目標出湯温のデータとから、出湯温を目標出湯温にするために必要なガスバーナ３の必要燃焼量を所定のデータテーブルや演算式を用いて逐次求める。尚、入水温は、出湯温センサ２９の検出データや流量センサ２７の検出データ、ガスバーナ３の燃焼量のデータ等を用いて推定することも可能であり、この場合には、入水温センサ２６を省略してもよい。
【００５２】
燃焼制御手段３６は、上記のように求めた必要燃焼量に対応した量の燃焼用空気をガスバーナ３に供給するための燃焼ファン１５の目標回転数を図示しないデータテーブル等に基づき決定する。そして、その目標回転数に従って燃焼ファン１５の回転数を制御する。この場合、本実施形態では、燃焼ファン１５にはその回転数を検出する図示しない回転数センサが備えられており、その回転数センサが検出する実回転数が上記目標回転数になるように燃焼ファン１５の回転数をフィードバック制御する。
【００５３】
さらに、燃焼制御手段３６は、上記回転数センサにより検出される燃焼ファン１５の実回転数に応じて前記ガス比例電磁弁１９の通電量（開度）を決定し、その決定した通電量に従ってガス比例電磁弁１９に通電する。これにより、ガスバーナ３には、前記必要燃焼量に対応した量の燃焼用空気と燃料ガスとが供給され、該ガスバーナ３の燃焼量が前記必要燃焼量に制御される。つまり、ガスバーナ３の燃焼量は、出湯温度を目標出湯温に一致させるのに必要な燃焼量に制御される。この結果、出湯温は、目標出湯温もしくはその近傍温度に昇温し、その温度の湯が台所等の給湯栓（図示しない）に供給される。
【００５４】
尚、本実施形態の装置は所謂ファン先行型であるため、燃焼ファン１５の実回転数に応じてガス比例電磁弁１９の通電量を決定しているが、前記必要燃焼量に応じて直接的にガス比例電磁弁１９の通電量を決定するようにしてもよい。
【００５５】
また、燃焼ファン１５の目標回転数を設定するに際しては、給気温センサ１７が検出する給気温度を考慮するようにしてもよい。すなわち、給気温度が高い程、燃焼用空気中の酸素濃度が低下するので、ガスバーナ３の必要燃焼量に対応した量の酸素をガスバーナ３に供給し得る燃焼用空気の量は多くなる。従って、例えば給気温度が標準的な温度よりも高いような場合には、該給気温度が高い程、燃焼ファン１７の目標回転数を高めるように補正するようにしてもよい。
【００５６】
一方、上述したような出湯温調整処理を燃焼制御手段３６により行いつつ、制御ユニット７は、給気温センサ１７が検出する給気温度（給気路１１から燃焼ハウジング２に導入される燃焼用空気の温度）を監視する。そして、その給気温度があらかじめ定めた所定の第１過熱温度Ｔａ（本実施形態では例えば７６℃）以上に上昇すると、図３のフローチャートに示すような処理（詳細は後述する）を所定の制御サイクル（例えば１秒周期）で水量制御手段３７により実行して、通水管５の水量を制御する。
【００５７】
さらに、給気温度が上記第１過熱温度Ｔａよりも高い第２過熱温度Ｔｃ（本実施形態では例えば８０℃）以上に上昇したときには、前記燃焼制御手段３６によって、ガスバーナ３の燃焼運転を停止せしめる。すなわち、燃焼制御手段３６は、ガス供給管４の主電磁弁１８及び副電磁弁２０を閉弁し、ガスバーナ３への燃料ガスの供給を遮断し、ガスバーナ３を消火する。
【００５８】
尚、上記第２過熱温度Ｔｃは、燃焼用空気と本体ハウジング１内で接触する制御ユニット７の誤作動や、燃焼ファン１５の作動不良、前述のハーネスのクランプ部材（図示しない）の熱変形等の不都合を生じない上限温度付近の温度である。
【００５９】
給気温センサ１７が検出する給気温度が、前記第１過熱温度Ｔａ以上に上昇したとき（但し、給気温度＜第２過熱温度Ｔｃ）の前記水量制御手段３７の制御処理は、次のように行われる。
【００６０】
すなわち、図３のフローチャートを参照して、制御ユニット７の水量制御手段３７は、まず、給気温センサ１７が検出する給気温度から、図４に示すようにあらかじめ定められたデータテーブルに従って、ガスバーナ３の目標最大燃焼量を求める（ＳＴＥＰ１）。
【００６１】
この場合、図４のデータテーブルでは、給気温度が、第１過熱温度Ｔａ以上で、且つ、該第１過熱温度Ｔａよりも高い所定温度Ｔｂ（本実施形態では例えば７８℃。以下、燃焼量制限終了温度Ｔｂという）以下の範囲内にあるときには、目標最大燃焼量は、給気温度の上昇に伴い所定の最大値ＱｍａｘＨから所定の最小値ＱｍａｘＬに向かって直線的に減少するように定められている。また、給気温度が上記燃焼量制限限界温度Ｔｂ以上であるときには、目標最大燃焼量は、上記最小値ＱｍａｘＬに一定に維持されるように定められている。
【００６２】
尚、目標最大燃焼量の上記最大値ＱｍａｘＨは、本実施形態のガス給湯装置の本来の最大能力（例えば１６号相当）におけるガスバーナ３の最大燃焼量（これは、熱交換器２５の熱効率を例えば０．８としたとき、２１００ｋＪ／分（＝５００ｋｃａｌ／分）となる）である。また、目標最大燃焼量の上記最小値ＱｍａｘＬは、例えば８号相当のガスバーナ３の最大燃焼量（これは、熱交換器２５の熱効率を０．８としたとき、１０５０ｋＪ／分（＝２５０ｋｃａｌ／分）となる）である。
【００６３】
このようにして、図４のデータデーブルによって、給気温度に応じた目標最大燃焼量を求めた後、水量制御手段３７は、ガスバーナ３の現在の実際の燃焼量（実燃焼量）をガス比例電磁弁１９の現在の通電量（これはガスバーナ３に供給される燃料ガスの流量を規定する）と燃料ガスの熱量（これは燃焼ガスの種類によって定まる）とに基づいて算出する（ＳＴＥＰ２）。尚、この実燃焼量は、前記燃焼制御手段３６が前述のように求める必要燃焼量を代用してもよい。
【００６４】
そして、この求めた現在の実燃焼量（もしくは現在の必要燃焼量）を前記目標最大燃焼量と比較する（ＳＴＥＰ３）。
【００６５】
このとき、目標最大燃焼量＜実燃焼量である場合には、水量制御手段３７は、前記燃焼制御手段３６が前記出湯温調整処理によって求める必要燃焼量が、現在の実燃焼量からあらかじめ定めた所定量ΔＱｄ（例えば４．２ｋＪ／分。以下、単位減少燃焼量ΔＱｄという）だけ減算した値（＝実燃焼量−ΔＱｄ）になるような通水管５の水量を該水量の指令値として求める（ＳＴＥＰ４）。この場合、該水量の指令値は、燃焼制御手段３６が必要燃焼量を求める場合と逆算的な処理によって、上記の（実燃焼量−ΔＱｄ）の値と、出湯温センサ２９及び入水温センサ２６の検出データと、目標出湯温のデータとから求められる。このようにして、ＳＴＥＰ４で求められる水量の指令値は、出湯温調整処理による必要燃焼量を現在よりも前記単位減少燃焼量ΔＱｄだけ減らすためのものであるので、現在の水量よりも小さな値となる。
【００６６】
また、ＳＴＥＰ３で、目標最大燃焼量＞実燃焼量である場合には、水量制御手段３７は、燃焼制御手段３６が前記出湯温調整処理によって求める必要燃焼量が、現在の実燃焼量に、あらかじめ定めた所定量ΔＱｕ（例えば０．１４ｋＪ／分＝ΔＱｄ／３０。以下、単位増加燃焼量ΔＱｕという）だけ加算した値（＝実燃焼量＋ΔＱｕ）になるような通水管５の水量を該水量の指令値として求める（ＳＴＥＰ５）。この場合、該水量の指令値は、前記ＳＴＥＰ４と同様に、上記の（実燃焼量＋ΔＱｕ）の値と、出湯温センサ２９及び入水温センサ２６の検出データと、目標出湯温のデータとから求められる。このようにして、ＳＴＥＰ５で求められる水量の指令値は、出湯温調整処理による必要燃焼量を現在よりも前記単位増加燃焼量ΔＱｕだけ増やすためのものであるので、現在の水量よりも大きな値となる。尚、本実施形態では、前記のように前記単位増加燃焼量ΔＱｕは、前記単位減少燃焼量ΔＱｄよりも小さな値とされている。
【００６７】
このようにして、通水管５の水量の指令値を求めた後、水量制御手段３７は、その指令値に応じて前記水量制御弁２８の開度を図示しない電動モータを介して制御する（ＳＴＥＰ６）。すなわち、前記流量センサ２７が検出する通水管５の水量が、上記指令値となるような水量制御弁２８の開度を所定のデータテーブル等に従って求め、その開度に水量制御弁２８を制御する。
【００６８】
尚、前記ＳＴＥＰ３で目標最大燃焼量＝実燃焼量である場合には、前記ＳＴＥＰ４〜６の処理は行われず、水量制御弁２８の開度は現状に維持される。
【００６９】
給気温センサ１７が検出する給気温度が前記第１過熱温度Ｔａ以上に上昇すると、上述のような処理が水量制御手段３７によって、所定の制御サイクル（１秒周期）で実行される。
【００７０】
このような処理によって、前記出湯温センサ２９が検出する出湯温度が目標出湯温になるように前記燃焼制御手段３６が求めるガスバーナ３の必要燃焼量、ひいては実燃焼量は、図４に示したように給気温度に応じて設定される目標最大燃焼量になるように制御される。より具体的にいえば、給気温度に応じた目標最大燃焼量よりも実燃焼量が大きい状態では、通水管５の水量が徐々に減少され、その結果として、ガスバーナ３の燃焼量が所定の制御サイクル毎（１秒毎）に、前記単位減少燃焼量ΔＱｄづつ、減少される。また、目標最大燃焼量よりも実燃焼量が小さい状態では、通水管５の水量が徐々に増加され、その結果として、ガスバーナ３の燃焼量が上記制御サイクル毎に、前記単位増加燃焼量ΔＱｕづつ、増加される。
【００７１】
かかる本実施形態のガス給湯装置では、前記給気温度が前記第１過熱温度Ｔａ（７６℃）以上に上昇するような状況は、基本的には、ガス給湯装置の最大能力におけるガスバーナ３の最大燃焼量（これは、目標最大燃焼量の最大値ＱｍａｘＨである）もしくはその近傍の燃焼量でガスバーナ３の燃焼運転が行われている場合に発生する。そして、給気温度が前記第１過熱温度Ｔａから前記燃焼量制限終了温度Ｔｂに上昇するまでは、前記目標最大燃焼量は、前述のように該給気温度の上昇に伴い小さくなる。このため、給気温度が第１過熱温度Ｔａ以上に上昇した直後から、通水管５の水量と共にガスバーナ３の燃焼量（実燃焼量）が減少していく。
【００７２】
そして、このガスバーナ３の燃焼量の減少によって、燃焼ハウジング２から前記給排気管６の排気路９に排出される排ガスの温度が低下していく。この結果、前記給湯路１１内で、排ガスとの熱交換によって加熱される燃焼用空気の温度、従って前記給気温度がさらに上昇するのが抑制され、基本的にはやがて低下する。
【００７３】
これにより、給気温度が過剰に高温になるのが防止され、ひいては、燃焼用空気と接触する制御ユニット７や、燃焼ファン１５、前記ハーネスのクランプ部材（図示しない）が過剰に高温な雰囲気中にさらされるのが防止される。
【００７４】
また、上記のようなガスバーナ３の燃焼の減少によって、給気温度が低下すると、前記目標最大燃焼量が図４のデータテーブルに従って増加するため、ガスバーナ３の燃焼量も増加していく。このとき、この燃焼量の増加は、所定の制御サイクル毎に、前記単位増加燃焼量ΔＱｕづつ行われる。この場合、該単位増加燃焼量ΔＱｕは、燃焼量を減少させる場合の前記単位減少燃焼量ΔＱｄよりも小さい。このため、燃焼量の増加は比較的ゆっくり行われる。この結果、出湯温度が一時的に目標出湯温よりも大きく上昇する（オーバーシュートする）ような事態を回避することができる。また、逆に燃焼量の減少は、比較的素早く行われることとなるため、給気温度の昇温を迅速に抑制することができる。
【００７５】
また、給気温度が第１過熱温度Ｔａ以上であるときの、前述のようなガスバーナ３の燃焼量の増減は、前記通水管５の水量の増減の結果としてなされるものであるため、給気温度の昇温を防止するためのガスバーナ３の燃焼量の制御を、前記出湯温調整処理を行いながら、換言すれば、出湯温度を目標出湯温に制御しつつ行うことができる。このため、ガス給湯装置の本来の機能を満たしながら、給気温度の昇温を防止することができる。
【００７６】
さらに、給気温度が第１過熱温度Ｔａ以上に上昇した状態では、ガスバーナ３の燃焼量を給気温度に応じて設定した目標最大燃焼量に制御する。すなわち、可能な限り最大限の燃焼量でガスバーナ３の燃焼運転を行うようにする。このため、ガスバーナ３の燃焼量を減少させるための通水管５の水量の減少度合いを最低限に抑えることができる。この結果、出湯量（＝通水管５の水量）を必要以上に制限することなく、ガスバーナ３の燃焼量を減少させて、給気温度の過剰な昇温を防止することができる。
【００７７】
また、万一、給気温度が前記第２過熱温度Ｔｃ（８０℃）まで上昇した場合には、ガスバーナ３の燃焼運転を停止する（ガスバーナ３を消火するので）、給気温度のさらなる上昇が完全に防止され、これにより、前記制御ユニット７の誤作動や燃焼ファン１５の作動不良等を確実に防止することができる。
【００７８】
尚、以上説明した実施形態では、ガス給湯装置を例にとって説明したが、例えば前記給排気管６と同様構造の給排気管を有するＦＦ式のガス温風暖房装置についても本発明を適用することができる。この場合、対流ファン等により本体ハウジングから流体としての温風を室内に送風しつつその送風温度（室温）を目標温度にするように燃焼室内のガスバーナの燃焼量を制御するものでは、例えば燃焼室への燃焼用空気の給気温度が所定の第１過熱温度以上に上昇したときに、対流ファン等による温風の風量を減少させることで、結果的にガスバーナの燃焼量を減少させて、排ガス温度を下げ、ひいては給気温度を下げることが可能である。
【００７９】
また、前記実施形態では、給排気管６を二重管構造としたが、該給排気管は、給気路及び排気路が、隣接して並設されたものであれば、他の構造のものであってもよい（例えば、管体内に、その直径方向に横断する仕切板を設けて、横断面半円状の給気路及び排気路を形成するような構造）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼装置の一実施形態としてのガス給湯装置の全体的システム構成図。
【図２】図１の装置の要部の構成を示すブロック図。
【図３】図１の装置の作動を説明するためのフローチャート。
【図４】図３のフローチャートの部分的処理を説明するための線図。
【符号の説明】
２…燃焼ハウジング（燃焼室）、３…ガスバーナ（燃焼部）、５…通水管（流体通路）、６…給排気管、９…排気路、１１…給気路、１７…給気温センサ、２５…熱交換器、２８…水量制御弁（流量調整手段）、３６…燃焼制御手段、３８…給気温過熱防止手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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