(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ファンの駆動により供給される空気を利用しての燃焼によって発生した排気ガスを外部に導出するための排気延長管路と、燃焼火炎を検知してフレームロッド電流を出力するフレームロッド電極とを備えた燃焼機器において、燃焼ファンのファン回転数と燃焼能力との組み合わせによって定まるフレームロッド電流と排気延長管路の長さとの関係が電流−管路長関係データとして予め与えられており、ファン回転制御データの自動設定指令を受けて、燃焼を行わせ、上記フレームロッド電極から出力されたフレームロッド電流と、上記電流−管路長関係データとに基づき、排気延長管路の長さを検出する排気延長管路長さ検出部と；燃焼ファンの回転制御を行うためのファン回転制御データが排気延長管路の長さに応じて与えられており、上記排気延長管路長さ検出部により検出された排気延長管路の長さに対応するファン回転制御データを選択し、該ファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御を行うファン回転制御部と；が設けられていることを特徴とする燃焼機器。
【請求項２】
燃焼ファンの駆動により供給される空気を利用しての燃焼によって発生した排気ガスを外部に導出するための排気延長管路と、燃焼火炎を検知してフレームロッド電流を出力するフレームロッド電極とを備えた燃焼機器において、燃焼ファンのファン回転数と燃焼能力との組み合わせによって定まるフレームロッド電流と排気延長管路の長さとの関係が電流−管路長関係データとして予め与えられており、ファン回転制御データの自動設定指令を受けて、予め定めた基準ファン回転数と基準燃焼能力で燃焼を行わせ、上記基準ファン回転数と、基準燃焼能力と、上記フレームロッド電極から出力されたフレームロッド電流と、上記電流−管路長関係データとに基づき、排気延長管路の長さを検出する排気延長管路長さ検出部と；燃焼ファンの回転制御を行うためのファン回転制御データが排気延長管路の長さに応じて与えられており、上記排気延長管路長さ検出部により検出された排気延長管路の長さに対応するファン回転制御データを選択し、該ファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御を行うファン回転制御部と；が設けられていることを特徴とする燃焼機器。
【請求項３】
燃焼ファンの駆動により供給される空気を利用しての燃焼によって発生した排気ガスを外部に導出するための排気延長管路と、燃焼火炎を検知してフレームロッド電流を出力するフレームロッド電極とを備えた燃焼機器において、予め定めた基準のファン回転数と基準の燃焼能力で燃焼を行わせたときに排気延長管路の長さによって変化するフレームロッド電流に応じて、燃焼ファンの回転制御を行うためのファン回転制御データが予め与えられており、ファン回転制御データの自動設定指令を受けて、予め定めた基準ファン回転数と基準燃焼能力で燃焼を行わせ、上記フレームロッド電極から出力されたフレームロッド電流に対応するファン回転制御データを選択し、該ファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御を行うファン回転制御部が設けられていることを特徴とする燃焼機器。
【請求項４】
燃焼機器の主電源が投入されたときにファン回転制御データの自動設定指令が発せられ、該ファン回転制御データの自動設定指令を受けて選択されたファン回転制御データに基づいて、ファン回転制御部は燃焼ファンの回転制御を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の燃焼機器。
【請求項５】
燃焼機器の燃焼に使用可能な複数の燃料種の中から、使用する燃料種を設定する燃料種設定手段が設けられており、上記使用可能な燃料種毎に、ファン回転制御データが排気延長管路の長さに応じて予め与えられ、ファン回転制御部は、排気延長管路の長さの情報と、上記燃料種設定手段により設定されている燃料種の情報との組み合わせに基づいてファン回転制御データを選択し、該ファン回転制御データに基づき燃焼ファンの回転制御を行うことを特徴とした請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４記載の燃焼機器。
【請求項６】
排気延長管路の長さの情報に基づき排気延長管路の長さに応じたファン回転制御データを作成するためのデータ作成手順が予め与えられ、排気延長管路の長さの情報を利用し上記データ作成手順に従って、排気延長管路の長さに応じたファン回転制御データを作成するデータ作成部が設けられ、ファン回転制御部は、排気延長管路の長さに応じて選択されたファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御を行うのに代えて、上記データ作成部により作成されたファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御を行うことを特徴とした請求項１乃至請求項５のうちのいずれか１つに記載の燃焼機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼ファンの駆動により供給される空気を利用して燃焼を行い、燃焼により生じた排気ガスを排気延長管路を介して外部に送出するタイプの燃焼機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７には燃焼機器である給湯器のモデル例が示されている。図７の実線に示すように、この給湯器（器具）は器具ケース１内に燃焼室２を有し、この燃焼室２内にはバーナ３が設けられている。燃焼室２の下方側には燃焼ファン４が介設された給気通路５が連通され、また、燃焼室２の上方側は排気通路６と排気延長管路８を介して外部に連通されており、燃焼ファン４の回転駆動によって、給気通路５を介してバーナ３に空気が供給されると共に、バーナ３の燃焼により発生した排気ガスは排気通路６と排気延長管路８を順に介して外部に放出される。
【０００３】
上記バーナ３の上方には給湯熱交換器１０が設けられ、この給湯熱交換器１０の入側には給水通路１１の一端側が接続され、この給水通路１１の他端側は外部配管を介して水供給源に接続されている。また、給湯熱交換器１０の出側には給湯通路１２の一端側が接続され、給湯通路１２の他端側は外部配管を介して台所やシャワー等の給湯場所に導かれている。
【０００４】
なお、図中に示す１４は給水通路１１に供給された水の温度を検出する入水サーミスタであり、１５は給水通路１１の通水流量を検出する水量センサであり、１６は給湯熱交換器１０により作り出された湯の温度を検出する出湯サーミスタであり、１８は燃焼火炎を検知してフレームロッド電流を出力するフレームロッド電極である。
【０００５】
上記フレームロッド電極１８は、予め定めた最小燃焼能力でバーナ３が良好に燃焼しているときに燃焼火炎に接触することが可能な高さ位置に形成されており、フレームロッド電極１８が燃焼火炎に接触している状態でフレームロッド電極１８に電圧が印加されることで、燃焼火炎に電離するイオンを伝搬してフレームロッド電極１８からバーナ３のアース端（図示せず）にフレームロッド電流が流れる構成となっている。
【０００６】
この給湯器には器具運転動作を制御する制御装置２０が設けられており、この制御装置２０には給湯温度を設定する給湯温度設定手段等が形成されているリモコン２１が接続されている。
【０００７】
上記制御装置２０は、入水サーミスタ等の様々なセンサ出力と、上記リモコン２１の情報とを取り込み、次のように給湯運転を制御する。例えば、台所等の給湯栓２２が開栓され、水量センサ１５が給水通路１１の通水を検知すると、バーナ３の燃焼を開始し、リモコン２１に設定されている給湯設定温度の湯が給湯されるようにバーナ３の燃焼能力を制御すると共に、予め与えられている図４の実線Ｆｍ  に示すような燃焼能力とファン回転数の関係データであるファン回転制御データに基づき、燃焼ファン４の回転制御を行う。そして、給湯栓２２が閉栓されると、バーナ３の燃焼を停止し、燃焼ファン４を予め定められた期間（例えば、５分間）継続駆動させた後に、燃焼ファン４を停止させ、次の給湯運転に備える。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、排気延長管路８の長さは給湯器が設置される場所によって異なり、排気延長管路８の長さが長くなるに従って、燃焼ファン４の送風に対して管路長さによる負荷が大きくなり、燃焼ファン４の回転数が等しくても、燃焼室２内の風量が少なくなる。このため、排気延長管路８の長さが例えばＡメートルである給湯器で図４に示すファン回転制御データＦｍ  に基づいて燃焼運転を行った場合に、良好な燃焼状態が得られたとしても、排気延長管路８の長さが上記Ａメートルよりも格段に長い給湯器で、上記ファン回転制御データＦｍ  に基づいて燃焼運転を行った場合には、風量不足（つまり、空気不足）となり、燃焼状態が悪化するというような問題が生じる。また、排気延長管路８の長さが上記Ａメートルよりも格段に短い給湯器で、上記ファン回転制御データＦｍ  に基づいて燃焼運転を行った場合には、風量過多となり、燃焼状態が悪化するという問題が生じる。
【０００９】
上記問題を解決するためには、排気延長管路８の長さに応じたファン回転制御データに基づいて燃焼運転を行う必要がある。そこで、例えば、排気延長管路８の長さが２メートル未満の場合はＬとし、排気延長管路８の長さが２メートル以上７メートル未満の場合はＭとし、排気延長管路８の長さが７メートル以上の場合はＨとするというように、排気延長管路８の長さを段階的に区分し、その区分した排気延長管路８の長さに応じて、良好な燃焼を行わせることが可能な燃焼能力とファン回転数との関係を予め求めて図４に示すようなファン回転制御データＦｌ  ，Ｆｍ  ，Ｆｈ  として与えておく。
【００１０】
また、排気延長管路８の長さを設定するための排気延長切り換えスイッチ（図示せず）を設けておき、給湯器を設置するときに施工業者等が排気延長管路８の長さＬを測定して、排気延長管路８の長さに対応するスイッチ切り換え位置に上記排気延長切り換えスイッチを切り換え、この排気延長切り換えスイッチの切り換え位置の情報に基づき、排気延長管路８の長さに応じたファン回転制御データを選択し、この選択したファン回転制御データに基づき燃焼運転を行うことが為されている。このようにすることによって、排気延長管路８の長さに適したファン回転制御データに基づき燃焼運転を行うことができ、良好な燃焼状態を得ることができる。
【００１１】
しかしながら、上記排気延長切り換えスイッチによる排気延長管路８の長さの設定は給湯器の施工業者等が行っており、施工時の作業は煩雑であることから、その排気延長管路８の長さの設定作業を施工業者が忘れることが多く、排気延長切り換えスイッチの切り換え位置と、排気延長管路８の長さが異なることが多く、排気延長管路８の長さに対応していないファン回転制御データに基づき燃焼運転が行われている場合があり、このことに起因して、バーナ３が良好な燃焼を行うことができないという問題があった。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、排気延長管路の長さに応じたファン回転制御データを自動的に選択し、排気延長管路の長さに適したファン回転制御データに従って燃焼ファンの回転制御を行わせ、良好な燃焼を行わせることができる燃焼機器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次のような構成をもって前記課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、燃焼ファンの駆動により供給される空気を利用しての燃焼によって発生した排気ガスを外部に導出するための排気延長管路と、燃焼火炎を検知してフレームロッド電流を出力するフレームロッド電極とを備えた燃焼機器において、燃焼ファンのファン回転数と燃焼能力との組み合わせによって定まるフレームロッド電流と排気延長管路の長さとの関係が電流−管路長関係データとして予め与えられており、ファン回転制御データの自動設定指令を受けて、燃焼を行わせ、上記フレームロッド電極から出力されたフレームロッド電流と、上記電流−管路長関係データとに基づき、排気延長管路の長さを検出する排気延長管路長さ検出部と；燃焼ファンの回転制御を行うためのファン回転制御データが排気延長管路の長さに応じて与えられており、上記排気延長管路長さ検出部により検出された排気延長管路の長さに対応するファン回転制御データを選択し、該ファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御を行うファン回転制御部と；が設けられている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１４】
第２の発明は、燃焼ファンの駆動により供給される空気を利用しての燃焼によって発生した排気ガスを外部に導出するための排気延長管路と、燃焼火炎を検知してフレームロッド電流を出力するフレームロッド電極とを備えた燃焼機器において、燃焼ファンのファン回転数と燃焼能力との組み合わせによって定まるフレームロッド電流と排気延長管路の長さとの関係が電流−管路長関係データとして予め与えられており、ファン回転制御データの自動設定指令を受けて、予め定めた基準ファン回転数と基準燃焼能力で燃焼を行わせ、上記基準ファン回転数と、基準燃焼能力と、上記フレームロッド電極から出力されたフレームロッド電流と、上記電流−管路長関係データとに基づき、排気延長管路の長さを検出する排気延長管路長さ検出部と；燃焼ファンの回転制御を行うためのファン回転制御データが排気延長管路の長さに応じて与えられており、上記排気延長管路長さ検出部により検出された排気延長管路の長さに対応するファン回転制御データを選択し、該ファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御を行うファン回転制御部と；が設けられている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１５】
第３の発明は、燃焼ファンの駆動により供給される空気を利用しての燃焼によって発生した排気ガスを外部に導出するための排気延長管路と、燃焼火炎を検知してフレームロッド電流を出力するフレームロッド電極とを備えた燃焼機器において、予め定めた基準のファン回転数と基準の燃焼能力で燃焼を行わせたときに排気延長管路の長さによって変化するフレームロッド電流に応じて、燃焼ファンの回転制御を行うためのファン回転制御データが予め与えられており、ファン回転制御データの自動設定指令を受けて、予め定めた基準ファン回転数と基準燃焼能力で燃焼を行わせ、上記フレームロッド電極から出力されたフレームロッド電流に対応するファン回転制御データを選択し、該ファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御を行うファン回転制御部が設けられている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１６】
第４の発明は、上記第１又は第２又は第３の発明の構成を備え、燃焼機器の主電源が投入されたときにファン回転制御データの自動設定指令が発せられ、該ファン回転制御データの自動設定指令を受けて選択されたファン回転制御データに基づいて、ファン回転制御部は燃焼ファンの回転制御を行う構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１７】
第５の発明は、上記第１〜第４の発明のうちの１つの発明の構成に加えて、燃焼機器の燃焼に使用可能な複数の燃料種の中から、使用する燃料種を設定する燃料種設定手段が設けられており、上記使用可能な燃料種毎に、ファン回転制御データが排気延長管路の長さに応じて予め与えられ、ファン回転制御部は、排気延長管路の長さの情報と、上記燃料種設定手段により設定されている燃料種の情報との組み合わせに基づいてファン回転制御データを選択し、該ファン回転制御データに基づき燃焼ファンの回転制御を行う構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１８】
第６の発明は、上記第１〜第５の発明のうちのいずれか１つの発明の構成を備え、排気延長管路の長さの情報に基づき排気延長管路の長さに応じたファン回転制御データを作成するためのデータ作成手順が予め与えられ、排気延長管路の長さの情報を利用し上記データ作成手順に従って、排気延長管路の長さに応じたファン回転制御データを作成するデータ作成部が設けられ、ファン回転制御部は、排気延長管路の長さに応じて選択されたファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御を行うのに代えて、上記データ作成部により作成されたファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御を行う構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００１９】
上記構成の発明において、例えば、予め定めた基準ファン回転数、基準燃焼能力で燃焼が行われているときに、燃焼状態が良好である場合のフレームロッド電流に比べて、排気延長管路が長く風量不足により燃焼状態が悪化しているときのフレームロッド電流は多く、反対に、排気延長管路が短く風量過多により燃焼状態が悪化しているときのフレームロッド電流は少なくなる。このように、フレームロッド電流と排気延長管路の長さとには相関関係がある。
【００２０】
この発明では、上記フレームロッド電流と排気延長管路の長さとの関係に着目した。例えば、予め定まるフレームロッド電流と排気延長管路の長さとの関係が電流−管路長関係データとして与えられ、また、ファン回転制御データが排気延長管路の長さに応じて与えられており、排気延長管路長さ検出部は、ファン回転制御データの自動設定指令を受けて、フレームロッド電極から出力されるフレームロッド電流と、上記電流−管路長関係データとに基づき、排気延長管路の長さを検出する。
【００２１】
ファン回転制御部は、上記排気延長管路長さ検出部により検出された排気延長管路の長さに対応するファン回転制御データに基づき燃焼ファンの回転制御を行う。
【００２２】
上記のように、フレームロッド電流に基づき排気延長管路の長さを自動的に検出でき、この検出された排気延長管路の長さに対応するファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御が行われるので、従来のように施工業者が排気延長切り換えスイッチによって排気延長管路の長さを設定する必要がなく、このことにより、排気延長管路の長さの設定忘れに起因した問題を確実に回避することができ、排気延長管路の長さに適したファン回転制御データに基づいて燃焼運転が行われる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づき説明する。
【００２４】
第１の実施形態例の燃焼機器は前記図７に示す給湯器のシステム構成を有し、図１には第１の実施形態例において特徴的な制御構成が実線により示されている。なお、図７の実線に示すシステム構成は前述したので、その重複説明は省略する。
【００２５】
ところで、予め定められた最小燃焼能力でバーナ３が燃焼を行っているときに、図６の（ａ）に示すような良好な燃焼状態の燃焼火炎を検出できる高さ位置にフレームロッド電極１８が設けられている場合に、バーナ３の燃焼能力と、フレームロッド電極１８から出力されるフレームロッド電流とには、図２の実線Ａに示すような関係がある。この関係から、例えば、図２に示す燃焼能力Ｐｓｔとファン回転数Ｒｓｔの条件で良好な燃焼を行っている場合には、フレームロッド電極１８のフレームロッド電流はＩｓｔである。
【００２６】
しかし、燃焼ファン４の回転数と燃焼能力が共に上記と同じ条件で燃焼を行っているのにも拘らず、排気延長管路８の長さが長くて該管路の長さによる負荷が大きく、風量不足により燃焼状態が悪化している場合には、図６の（ｂ）に示すように燃焼火炎が立ち上がり、フレームロッド電極１８は内炎３２に接触することになり、フレームロッド電極１８から図２に示すフレームロッド電流Ｉｓｔよりも大きいフレームロッド電流Ｉｕｐが出力される。
【００２７】
また、排気延長管路８の長さが短く該管路の長さによる負荷が小さく、風量過多により燃焼状態が悪化している場合には、図６の（ｃ）に示すように燃焼火炎が縮小され、フレームロッド電極１８から上記フレームロッド電流Ｉｓｔよりも小さいフレームロッド電流Ｉｄｗが出力される。
【００２８】
それというのは、内炎３２は外炎３３よりも電気抵抗が格段に小さく、図６の（ｂ）に示すようにフレームロッド電極１８が内炎３２に接触しているときには電流が流れ易くなってフレームロッド電流が多くなり、反対に、図６の（ｃ）に示すようにフレームロッド電極１８が外炎３３の外周部分に接触しているときには、フレームロッド電流の通電経路に占める外炎３３部分が多くなり電流が流れ難くなってフレームロッド電流が少なくなるからである。
【００２９】
上記のように、フレームロッド電流と排気延長管路８の長さとには燃焼ファン４の回転数と燃焼能力との組み合わせによって予め定まる関係がある。そこで、この実施形態例では、上記フレームロッド電流と排気延長管路８の長さとの関係に着目し、フレームロッド電流に基づいて排気延長管路８の長さを自動的に検出する制御構成を備えたことを特徴としている。
【００３０】
この実施形態例において特徴的な制御装置２０は、図１の実線に示すように、燃焼制御部２５とデータ格納部２６と排気延長管路長さ検出部２７とファン回転制御部２８とを有して構成されている。
【００３１】
上記燃焼制御部２５には給湯運転のシーケンスプログラムが予め与えられており、燃焼制御部２５は水量センサ１５等の様々なセンサ出力と、リモコン２１の情報とを取り込み、それら取り込んだ情報に基づき、上記シーケンスプログラムに従って、前述したように、給湯運転を制御する。
【００３２】
データ格納部２６には予め定めた基準ファン回転数Ｒｓｔと基準燃焼能力Ｐｓｔで燃焼を行ったときのフレームロッド電流と、排気延長管路８の長さとの関係が予め実験や演算等により求められ、図３の（ａ）や（ｂ）に示すようなグラフデータや、表データや、演算式データ等のデータ形式で電流−管路長関係データとして格納されている。
【００３３】
この実施形態例では、上記基準燃焼能力Ｐｓｔは最小燃焼能力の近傍の燃焼能力（例えば、図２に示すＸ（最小燃焼能力を０％として燃焼能力が高くなるに従って％値が大きくなり、最大燃焼能力を１００％とした場合、Ｘ＝３０％）よりも小さい燃焼能力）に設定されている。この実施形態例では、フレームロッド電極１８は予め定められた最小燃焼能力で燃焼を行ったときにも燃焼火炎を検知できる高さ位置に設けられていることから、最大燃焼能力の近傍で良好な燃焼が行われているときには最小燃焼能力での燃焼火炎よりも燃焼火炎の大きさが大きくなってフレームロッド電極１８が内炎３２に接触することとなり、排気延長管路８の長さに起因して風量不足になって燃焼状態が悪化してもフレームロッド電流に大きな変化が起こらない。
【００３４】
このことから、ここでは、排気延長管路８の長さに起因したフレームロッド電流の大きな変化が得られる最小燃焼能力の近傍の燃焼能力で燃焼を行ったときのフレームロッド電流と排気延長管路８の長さとの関係を予め求めて電流−管路長関係データとしてデータ格納部２６に格納している。
【００３５】
前記したように、排気延長管路８の長さが長くなるに従って、風量不足になりフレームロッド電流が多くなり、反対に、排気延長管路８の長さが短くなるに従って、風量過多になりフレームロッド電流が少なくなることから、上記電流−管路長関係データは、フレームロッド電流が多くなるに従って排気延長管路８の長さが段階的に又は連続的に長くなるデータである。
【００３６】
燃焼制御部２５は、給湯器の主電源が投入されてから初めて給湯運転を行うとき等、予め設定された条件のときに、排気延長管路長さ検出部２７にファン回転制御データの自動設定指令を発する。上記の如く、給湯器の主電源が投入されたときにファン回転制御データの自動設定指令を発することにより次のような利点がある。例えば、引っ越し等により転出場所から運搬された給湯器が転入先で新たに設置された場合には、転出場所の排気延長管路８の長さと、転入先の排気延長管路８の長さとが異なる虞があることから、給湯器の主電源が投入されたときに排気延長管路８の長さを設定し直す指示を発することによって、転入先の排気延長管路８の長さに対応したファン回転制御データを選択し直すことができ、給湯器は転入先でも排気延長管路８の長さに適したファン回転制御データでもってファン回転制御を行うことができる。
【００３７】
排気延長管路長さ検出部２７は、上記燃焼制御部２５のファン回転制御データの自動設定指令を受けると、予め定められた基準の燃焼ファン４の回転数Ｒｓｔと燃焼能力Ｐｓｔで燃焼制御部２５により燃焼を行わせ、フレームロッド電極１８から出力されたフレームロッド電流を検出する。そして、排気延長管路長さ検出部２７は、取り込んだフレームロッド電流を前記データ格納部２６の電流−管路長関係データに参照し、排気延長管路８の長さを検出する。
【００３８】
データ格納部２６には、さらに、図４に示すような燃焼能力と燃焼ファン４の回転数との関係データであるファン回転制御データＦｌ  ，Ｆｍ  ，Ｆｈ  が排気延長管路８の長さに応じて格納されている。例えば、排気延長管路８の長さが２メートル未満の場合にはファン回転制御データＦｌ  が対応し、排気延長管路８の長さが２メートル以上７メートル未満の場合にはファン回転制御データＦｍ  が対応し、排気延長管路８の長さが７メートル以上の場合にはファン回転制御データＦｈ  が対応するというように、ファン回転制御データが排気延長管路８の長さに応じて与えられている。
【００３９】
ところで、給湯器に使用される燃料には、例えば、１３Ａ，１２Ａ，Ｌ１  （６Ｂ，６Ｃ，７Ａ），Ｌ２  （５Ａ，５Ｂ，５ＡＮ），Ｌ３  （４Ａ，４Ｂ，４Ｃ），６Ａ，５Ｃ，ＬＰＧ等、様々な種類がある。この実施形態例では、図７の点線に示すような燃料種設定手段３０が設けられており、操作部の操作により使用燃料種を選択設定する構成となっている。上記燃料種毎に、良好な燃焼を行うための燃焼ファン４の回転数と燃焼能力との関係が異なることから、この実施形態例では、燃料種毎に、ファン回転制御データが排気延長管路８の長さに応じて与えられている。
【００４０】
上記排気延長管路長さ検出部２７は、上記ファン回転制御データＦｌ  ，Ｆｍ  ，Ｆｈ  の中から、上記検出した排気延長管路８の長さと、燃料種設定手段３０によって設定されている燃料種との組み合わせに対応するファン回転制御データを唯１個選択し、この選択したデータを確定ファン回転制御データとしてデータ格納部２６に格納する。
【００４１】
ファン回転制御部２８は上記燃焼制御部２５の動作情報を取り込み、燃焼制御部２５から燃焼ファン４の通常の回転開始指令が発せられたことを検知したときに、上記データ格納部２６の確定ファン回転制御データと、バーナ３の燃焼能力の情報とに基づき、燃焼ファン４の回転制御を行う。
【００４２】
この実施形態例によれば、フレームロッド電流に基づき排気延長管路８の長さを自動的に検出できる構成にしたので、従来のような排気延長管路８の長さの設定忘れに起因した問題を確実に回避することができ、このことによって、排気延長管路８の長さに適したファン回転制御データに基づき燃焼運転を行うことができる。すなわち、施工業者が排気延長管路８の長さを設定する手間を省くことができる上に、排気延長管路８の長さに適したファン回転制御が確実に行われ良好な燃焼を行わせることができる。
【００４３】
また、燃料種設定手段３０を設け、燃料種毎に、ファン回転制御データを排気延長管路８の長さに応じて与えているので、燃料の種類と排気延長管路８の長さの組み合わせに適したファン回転制御データを選択することができ、良好な燃焼を行うことができる最適な風量を燃焼ファン４の駆動によりバーナ３へ供給することができる。
【００４４】
以下に、第２の実施形態例を説明する。この実施形態例において特徴的なことは、ファン回転制御データを排気延長管路８の長さに応じて予め与えておくのに代えて、排気延長管路８の長さに応じたファン回転制御データを作成する構成にしたことである。それ以外の構成は前記第１の実施形態例と同様であり、その共通部分の重複説明は省略する。
【００４５】
この実施形態例では、前記第１の実施形態例に示した制御構成に加えて、図１の点線に示すように、データ作成部３４が設けられている。このデータ作成部３４は、排気延長管路長さ検出部２７により検出された排気延長管路８の長さを利用し、予め定められたデータ作成手順に従って、排気延長管路８の長さに対応したファン回転制御データを作成するものである。
【００４６】
上記データ作成手順の一例を説明する。例えば、基準のファン回転数Ｒｓｔ、基準燃焼能力Ｐｓｔで良好な燃焼を行うことができる排気延長管路８の長さを基準の管路長さＬｓｔとしてデータ格納部２６に格納すると共に、排気延長管路８の長さが上記基準の長さＬｓｔであるときに、良好な燃焼を行うことができる図５の実線Ｆｍ  に示すようなファン回転制御データを実験や演算等により予め求めてデータ格納部２６に格納しておく。
【００４７】
データ作成部３４は、排気延長管路長さ検出部２７の情報を取り込み、該情報に基づき、排気延長管路長さ検出部２７により排気延長管路８の長さが検出されたことを検知すると、その検出された排気延長管路８の長さＬｐｃを取り込み、この取り込んだ排気延長管路８の長さＬｐｃから上記基準の長さＬｓｔを差し引いて基準の長さＬｓｔに対する排気延長管路８の長さＬｐｃのずれ分ΔＬを求める。そして、データ作成部３４は、上記ΔＬが正であるときにはそのずれ分ΔＬだけ上記ファン回転制御データＦｍ  を上側にずらし、図５の点線Ｆｈ  に示すようなファン回転制御データを作成する。また、上記ΔＬが負であるときにはそのずれ分ΔＬだけ下側にファン回転制御データＦｍ  をずらし、図５の鎖線Ｆｌ  に示すようなファン回転制御データを作成する。
【００４８】
なお、上記基準の長さＬｓｔの代わりに、基準のファン回転数Ｒｓｔ、基準燃焼能力Ｐｓｔで良好な燃焼が行われているときのフレームロッド電流値を基準のフレームロッド電流Ｉｓｔとして予め与えておき、データ作成部３４は、排気延長管路長さ検出部２７により検出されたフレームロッド電流Ｉｐｃを取り込み、この取り込んだフレームロッド電流Ｉｐｃから上記基準フレームロッド電流Ｉｓｔを差し引いて基準フレームロッド電流Ｉｓｔに対するフレームロッド電流Ｉｐｃのずれ分ΔＩを求め、上記同様に、そのずれ分ΔＩだけファン回転制御データＦｍ  をずらして排気延長管路８の長さに対応したファン回転制御データを作成してもよい。
【００４９】
データ作成手順のその他の例を次に説明する。例えば、燃焼能力をＰとし、ファン回転数をＦとし、排気延長管路８の長さ（又はフレームロッド電流）をＬとしたときに、ファン回転制御データを作成するための次式（１）のような演算式データをデータ格納部２６に予め与えておく。
【００５０】
Ｆ＝（Ｌ・ｊ）・Ｐ＋（Ｌ・ｋ）・・・・・（１）
【００５１】
なお、上記ｊとｋは予め定め与えられる定数である。
【００５２】
データ作成部３４は、排気延長管路長さ検出部２７の動作情報を取り込み、排気延長管路長さ検出部２７により排気延長管路８の長さが検出されたことを検知すると、該検出された排気延長管路８の長さ（又は、排気延長管路長さ検出部２７により検出されたフレームロッド電流）を取り込み、該管路長さの情報を上記データ格納部２６のファン回転制御データのパラメータＬに代入して、ファン回転制御データを作成する。
【００５３】
データ作成部３４は、上記のような予め与えられたデータ作成手順に基づき、排気延長管路８の長さに応じたファン回転制御データを作成し、この作成したファン回転制御データを確定ファン回転制御データとしてデータ格納部２６に格納する。
【００５４】
ファン回転制御部２８は、データ格納部２６の確定ファン回転制御データに基づき、燃焼ファン４の回転制御を行う。
【００５５】
この実施形態例によれば、排気延長管路８の長さに応じてファン回転制御データを作成し、この作成されたファン回転制御データに基づいて燃焼ファン４の回転制御を行うので、排気延長管路８の長さに適したファン回転制御データに基づいて確実に燃焼ファン４の回転制御を行うことができ、より良好な燃焼状態で燃焼を行わせることが可能となる。
【００５６】
なお、この発明は上記各実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記各実施形態例では、フレームロッド電極１８を１個だけ設けていたが、フレームロッド電極１８を複数設けてもよい。フレームロッド電極１８を１個だけ設ける場合には、フレームロッド電極１８は最小燃焼能力で燃焼を行ったときの燃焼火炎を検知できる高さ位置に設けられていたが、フレームロッド電極１８を複数設ける場合には、上記最小燃焼能力で燃焼を行ったときの燃焼火炎を検知できる高さ位置に設けるフレームロッド電極１８に加えて、例えば、最大燃焼能力近傍の燃焼能力で燃焼を行ったときに外炎３３に接触する高さ位置にフレームロッド電極１８を設けてもよく、この上側のフレームロッド電極１８から出力されるフレームロッド電流に基づき、上記各実施形態例同様に、排気延長管路８の長さを検出してもよい。
【００５７】
上記各実施形態例に示したように、最小燃焼能力で燃焼を行ったときにも確実に燃焼火炎を検知できる高さ位置にフレームロッド電極１８を設けて該フレームロッド電極１８のフレームロッド電流に基づいて排気延長管路８の長さを検出する場合には、排気延長管路８の長短変化に対するフレームロッド電流の変化が大きいのは最小燃焼能力近傍の燃焼能力で燃焼させたときであることから、基準の燃焼能力Ｐｓｔは図２に示す燃焼能力Ｘよりも小さい燃焼能力に設定されていたが、最大燃焼能力近傍で燃焼能力を行ったときに燃焼火炎の外炎３３に接触する高さ位置にフレームロッド電極１８を設けて該フレームロッド電極１８のフレームロッド電流に基づいて排気延長管路８の長さを検出する場合には、基準の燃焼能力Ｐｓｔとして最大燃焼能力又は最大燃焼能力近傍の燃焼能力を設定してもよい。
【００５８】
排気延長管路８の長短変化に対するフレームロッド電流の変化は、最小燃焼能力の近傍の燃焼能力で燃焼を行った場合よりも、最大燃焼能力近傍の燃焼能力で燃焼を行った場合の方が大きいことから、上記の如く、最大燃焼能力近傍の燃焼能力で燃焼を行ったときに外炎３３に接触する高さ位置にフレームロッド電極１８を設け、基準燃焼能力を最大燃焼能力又は最大燃焼能力近傍の能力に設定して、上記各実施形態例同様に排気延長管路８の長さを検出する構成にした場合には、より精度良く排気延長管路８の長さを検出することができる。
【００５９】
また、フレームロッド電極１８を上下に移動可能に構成し、排気延長管路８の長さを検出するときには、フレームロッド電極１８を最大燃焼能力又は最大燃焼能力近傍の燃焼能力で燃焼させているときに外炎３３に接触する高さに移動させ、最大燃焼能力又は最大燃焼能力近傍の燃焼能力である基準の燃焼能力と、基準のファン回転数で燃焼させて、上記各実施形態例同様に、排気延長管路８の長さを検出するようにしてもよい。
【００６０】
さらに、上記各実施形態例では、フレームロッド電流に基づいて排気延長管路８の長さを検出し、該検出した排気延長管路８の長さによってファン回転制御データを選択したが、基準ファン回転数Ｒｓｔと基準の燃焼能力Ｐｓｔで燃焼を行った場合のフレームロッド電流と排気延長管路８の長さとの関係は予め定まることから、フレームロッド電流を排気延長管路８の長さの情報に置き換えることができるので、ファン回転制御データをフレームロッド電流に応じて予め求め与えておき、基準ファン回転数Ｒｓｔと基準の燃焼能力Ｐｓｔで燃焼を行った場合に検出されるフレームロッド電流を取り込み、該取り込んだフレームロッド電流に対応するファン回転制御データを確定ファン回転制御データとして選択するようにしてもよい。
【００６１】
さらに、上記各実施形態例では、基準ファン回転数Ｒｓｔと基準の燃焼能力Ｐｓｔで燃焼を行った場合のフレームロッド電流に基づき排気延長管路８の長さを検出していたが、任意の燃焼能力で燃焼を行った場合のフレームロッド電流に基づき排気延長管路８の長さを検出するようにしてもよい。この場合には次のようにして排気延長管路８の長さを検出する。
【００６２】
例えば、基準となる排気延長管路８の長さを予め設定し、該基準の排気延長管路８の長さで良好な燃焼を行うことができる基準のファン回転制御データを予め設定しておくと共に、図２に示すようなフレームロッド電流と燃焼能力と排気延長管路８の長さとの関係を予め求めて電流−管路長関係データとして与えておく。
【００６３】
図２に示す実線Ａは上記基準のファン回転制御データに基づき良好な燃焼を行っているときの燃焼能力とフレームロッド電流との関係を示し、鎖線Ｂは上記実線Ａよりも予め定めたフレームロッド電流ΔＩｕ  分だけ上側にシフトしたものであり、鎖線Ｃは上記実線Ａよりも予め定めたフレームロッド電流ΔＩｄ  だけ下側にシフトしたものであり、上記鎖線Ｃ以下の領域のフレームロッド電流に対応する排気延長管路８の長さをＬとし、上記鎖線ＢとＣに挟まれた領域内のフレームロッド電流に対応する排気延長管路８の長さをＭとし、上記鎖線Ｂ以上の領域のフレームロッド電流に対応する排気延長管路８の長さをＨとするというように、フレームロッド電流と排気延長管路８の長さとの関係を予め定めておく。
【００６４】
排気延長管路長さ検出部２７は、ファン回転制御データの自動設定指令を受けると、任意の燃焼能力で上記基準のファン回転制御データに基づき、燃焼運転を行わせ、フレームロッド電極により出力されるフレームロッド電流を検出し、該検出したフレームロッド電流を上記電流−管路長関係データに参照して排気延長管路８の長さを検出する。
【００６５】
具体的には、例えば、図２に示す燃焼能力Ｐｅｘで、図４に示す基準のファン回転制御データＦｍ  に基づき燃焼を行っているときに、フレームロッド電極１８から検出されたフレームロッド電流がＩｅｘであったときには図２に示す電流−管路長関係データに基づき排気延長管路８の長さはＬであると検出することができる。
【００６６】
上記のように、任意の燃焼能力で燃焼を行ったときに検出されるフレームロッド電流に基づき排気延長管路８の長さを検出するようにしてもよい。
【００６７】
さらに、上記第２の実施形態例では、データ作成部３４に与えられているデータ作成手順には、燃料種が考慮されていなかったが、当然に、燃料種を考慮してデータ作成を行ってもよい。
【００６８】
さらに、上記各実施形態例は、図７に示すような給湯器を例にして説明したが、燃焼ファンの駆動により供給される空気を利用して燃焼を行い、その燃焼により発生した排気ガスを排気延長管路を介して外部に放出するタイプであり、燃焼火炎を検知するフレームロッド電極が設けられている燃焼機器であれば、例えば、給湯機能に加えて、風呂の追い焚きを行うことが可能な追い焚き機能つきの給湯器や、風呂の追い焚きのみを行う追い焚き機能のみの風呂装置等、図７に示す給湯器以外の燃焼機器にも、この発明は適用することができる。また、上記図７に示す給湯器では、燃焼ファン４は、バーナ３よりも給気側に設けられていたが、バーナ３よりも排気側に燃焼ファン４を設けた燃焼機器にも、この発明は適用することができる。
【００６９】
【発明の効果】
この発明によれば、フレームロッド電流に基づき排気延長管路の長さを検出する構成にしたので、排気延長管路を自動的に検出することができ、このことによって、従来のように排気延長管路の長さの設定忘れに起因した問題、つまり、排気延長管路の長さの設定忘れに起因して排気延長管路の長さに適していないファン回転制御データが選択され、この不適切なファン回転制御データに基づいて燃焼運転が行われるため、風量不足や風量過多による劣悪な燃焼状態で燃焼が行われるという問題を回避することができ、排気延長管路の長さに適したファン回転制御データを自動的に確実に選択することが可能となり、該選択されたファン回転制御データに基づき良好な燃焼を行わせることができる。
【００７０】
また、燃料種を考慮し、該燃料種と排気延長管路の長さとの組み合わせによって、ファン回転制御データを選択するものや、排気延長管路の長さに応じてファン回転制御データを作成するデータ作成部が設けられているものにあっては、使用される燃料種や、排気延長管路の長さに応じた最適なファン回転制御データに基づいて燃焼ファンの回転制御を行うことが可能となり、より一層、良好な燃焼状態で燃焼を行わせることが可能となる。
【００７１】
燃焼機器の主電源が投入されたときにファン回転制御データの自動設定指令が発せられ、該指令が発せられたときにファン回転制御データを選択する構成を備えたものにあっては、引っ越し等により転出場所から運搬された燃焼機器が転入先で新たに設置された場合には、転出場所の排気延長管路の長さと、転入先の排気延長管路の長さとが異なる虞があるが、燃焼機器の主電源が投入されたときに排気延長管路の長さを設定し直す指示を発することによって、転入先の排気延長管路の長さに対応したファン回転制御データを選択し直すことができ、転入先でも燃焼機器は排気延長管路の長さに適したファン回転制御データでもってファン回転制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上記各実施形態例において特徴的な制御構成を示すブロック図である。
【図２】燃焼能力とフレームロッド電流との関係例を示すグラフである。
【図３】フレームロッド電流と排気延長管路の長さとの関係である電流−管路長関係データの一例を示すグラフである。
【図４】排気延長管路の長さに応じて与えられるファン回転制御データの一例を示すグラフである。
【図５】排気延長管路の長さに応じたファン回転制御データを作成する手法例を示す説明図である。
【図６】燃焼状態によってフレームロッド電流が異なる現象を示す説明図である。
【図７】燃焼機器である給湯器の一例を示すモデル図である。
【符号の説明】
４  燃焼ファン
８  排気延長管路
１８  フレームロッド電極
２７  排気延長管路長さ検出部
２８  ファン回転制御部
３０  燃料種設定手段
３４  データ作成部
【図１】
0003554661.tif 000002
【図２】
0003554661.tif 000003
【図３】
0003554661.tif 000004
【図４】
0003554661.tif 000005
【図５】
0003554661.tif 000006
【図６】
0003554661.tif 000007
【図７】
0003554661.tif 000008