(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナ燃焼の給排気を行う燃焼ファンと、この燃焼ファンの給排気の風量を検出する風量検出センサと、燃焼ファンのファン回転を検出するファン回転検出センサと、要求燃焼能力に対応して風量検出センサのセンサ出力目標値を決定し風量検出センサのセンサ出力が決定したセンサ出力目標値に一致するように燃焼ファンの回転制御を行うファン回転制御部とを備えた燃焼装置において、ファン回転制御部の制御データとして、燃焼能力に対応する風量検出センサのセンサ出力目標値と燃焼ファンのファン回転数との関係を示すファン制御特性データと、このファン制御特性データの上下両側に設定されるリミッターとが与えられ、燃焼運転中にファン回転数が上側のリミッターを越えたあとに燃焼を停止して器具の寿命診断モードでの動作を行う診断モード動作部を備え、この寿命診断モードでの動作時における診断データとして前記ファン制御特性データよりも同じセンサ出力目標値に対してファン回転数を大の値としたインプットダウンデータと、このインプットダウンデータよりもファン回転数をさらに大の値とした寿命判定データとが与えられており、診断モード動作部は、診断のための１個以上のセンサ出力目標値を指定する目標値指定部と、風量検出センサのセンサ出力が指定された各センサ出力目標値となるように燃焼ファンを順次回転制御させるファン回転指令部と、各センサ出力目標値での燃焼ファンの回転数を１個以上検出記憶するファン回転モニタ部と、各センサ出力目標値毎に検出記憶された燃焼ファンの回転数の平均値を求め、各センサ出力目標値のファン回転数平均値のうち予め与えた設定基準個数のＬ１  個以上のデータが前記インプットダウンデータと寿命判定データの間の領域に入ったときに燃焼能力のダウン指令信号を出力し、予め与えた設定基準個数のＬ２  個以上のデータが寿命判定データを越えたときに器具寿命と判断して寿命信号を出力する寿命判定部とを有することを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
寿命判定部により燃焼能力のダウン指令信号が出力された以降の燃焼運転時には燃焼能力をダウン制御する燃焼能力ダウン制御部が設けられている請求項１記載の燃焼装置。
【請求項３】
寿命診断モードでの動作時にファン回転モニタ部で各センサ出力目標値毎に検出記憶される燃焼ファンの回転数データのばらつき変動幅を算出し、算出変動幅が予め与えられる設定変動幅から外れたときには有風による不安定状況と判断し、そのセンサ出力目標値の検出記憶データを消去して当該センサ出力目標値での再度のファン回転数データの検出記憶を指令する検出記憶データの有効性判断部が設けられている請求項１又は請求項２記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、給湯器や風呂釜等の燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７には燃焼装置として一般的な給湯器のシステム構成が示されている。同図において、燃焼室１の下方側にはバーナ２が設置され、そのバーナ２の下方側には給排気を行う燃焼ファン３が設けられている。そして、この燃焼ファン３にはファン回転を検出するホールＩＣ等のファン回転検出センサ２８が設けられている。燃焼室１の上方側には給湯熱交換器４が設けられ、この給湯熱交換器４の入口側には給水管５が接続されており、この給水管５には入水温度を検出するサーミスタ等の入水温度センサ６と、入水流量を検出する水量センサ７とが設けられている。
【０００３】
また、給湯熱交換器４の出側には給湯管８が接続されており、この給湯管８には給湯熱交換器４からの給湯温度を検出するサーミスタ等の出湯温度センサ１０と、出湯流量を制御する水量制御弁１１が設けられている。
【０００４】
前記バーナ２のガス供給通路１２には電磁弁１３と、ガス供給量を制御する比例弁１４が設けらている。この比例弁１４は印加される開弁駆動電流の大きさに比例した開弁量でもって弁を開く。バーナ２の下方側の空気室１９とバーナ２の上方側の燃焼室１間には連通管路２０が設けられており、この連通管路２０には燃焼ファン３の給排気の風量を検出する差圧センサが風量検出センサ１６として介設されている。
【０００５】
制御装置１５には給湯器の給湯運転を制御するシーケンスプログラムが内蔵されており、このシーケンスプログラムに従って給湯運転を制御する制御回路が設けられている。この制御回路は、図１１に示すように、燃焼制御部１７と、ファン回転制御部１８を有している。燃焼制御部１７は、入水温度センサ６の入水検出温度と、出湯温度センサ１０の給湯検出温度と、水量センサ７で検出される入水水量と、リモコン（図示せず）等で設定される給湯の設定温度等の情報によって、フィードフォワードとフィードバックの制御演算（通常はＰＩＤ演算）によって出湯温度を設定温度にするための要求燃焼熱量（要求燃焼能力）を求め、予め与えられている図９に示すようなガス供給量（比例弁への開弁駆動電流）と燃焼能力との制御データに基づき、要求燃焼熱量を得るための開弁駆動電流を比例弁１４へ供給し、バーナ２の燃焼量を制御する。
【０００６】
一方、ファン回転制御部１８は、前記燃焼制御部１７で求められる要求燃焼熱量に見合う燃焼空気をバーナ２に供給すべく燃焼ファン３の回転制御を行う。この燃焼ファン３の回転制御に際し、ファン回転制御部１８には、予め、図１０に示すような燃焼能力と燃焼空気の風量（風量検出センサ１６のセンサ出力目標値）のデータと、図８に示すような、センサ出力目標値（風量）と燃焼ファン３のファン回転数との関係を示すファン制御特性データとが与えられており、ファン回転制御部１８は、燃焼制御部１７で求められる要求燃焼熱量に応じた風量検出センサ１６のセンサ出力目標値を決定し、風量検出センサ１６のセンサ出力がこの決定したセンサ出目標値となるように燃焼ファン３の回転制御を行う。このファン回転制御に際し、ファン回転の暴走を防止するために、ファン制御特性データの上下両側にはリミッターが与えられ、この上下のリミッターの範囲内でファン回転数の制御が行われる。
【０００７】
この種の給湯器では給湯管８の先端側に設けられている給湯栓（図示せず）が開けられると、給水管５を通して水が入り込み、この給水の流れが水量センサ７で検出されたときに、制御装置１５は、燃焼ファン３を回転し、電磁弁１３と比例弁１４を開け、バーナ２の点着火を行ってバーナ２の燃焼を行う。通常、点着火時には、フィードフォワードの演算により燃料ガスがバーナ２に供給されるが、点着火後、燃焼が安定し、出湯温度が設定温度に近づいた以降は、フィードフォワードとフィードバックの制御演算によりガス供給量（燃焼熱量）が燃焼制御部１７により求められ、これに応じ、前記の如く、ファン回転制御部１８により、燃焼ファン回転による風量制御が行われて燃焼熱量と風量とがマッチングした良好な燃焼運転が行われる。
【０００８】
そして、給湯栓が閉められると、水量センサ７により、給水の水の流れの停止が検出され、制御装置１５は電磁弁１３を閉じてバーナ燃焼を停止し、その後、燃焼室１内の排気ガスが排出されるポストパージの期間にかけて、燃焼ファン３を引き続き回転し、このポストパージ期間が経過したときに燃焼ファン３を停止して次の給湯に備えるのである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、給湯器を長期に渡って使用するうちに、給湯熱交換器４のフィン９等にごみや煤等の詰まりが生じ、この詰まりが徐々に進行すると、空気の通気抵抗が徐々に大きくなり、最終的には、バーナ燃焼に必要な空気が得られず器具の寿命となる。従来においては、この器具の寿命の判定をバーナの燃焼回数や燃焼時間等によって判断しており、このような手法では的確な器具の寿命判断を行うことが困難であり、給湯熱交換器４等の詰まりがかなり進行して燃焼状態が悪くなっているにも拘わらず、燃焼回数や燃焼時間が寿命判断の基準値に達していないために、寿命と判定されずに、そのまま給湯器の使用が引き続き行われる場合が生じ、この場合には、当然に排気ガス中のＣＯガスの発生量も大きくなり、危険な状態となる。これに対し、給湯器が十分良好な燃焼性能を維持しているにも拘わらず、燃焼回数や燃焼時間が寿命判断の基準値に達したために、寿命と判断され、給湯器の燃焼運転が強制的に不能な状態にされて、給湯器が廃棄処分にされることがあり、この場合は給湯器の有効活用が図れず、経済的にも不利である。
【００１０】
本発明は燃焼ファン３の回転によって風量制御を行うための風量検出センサ１６に着目し、この風量検出センサ１６の風量検出信号を用いて器具の寿命判定を的確に行うことができる燃焼装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次のように構成されている。すなわち、本発明は、バーナ燃焼の給排気を行う燃焼ファンと、この燃焼ファンの給排気の風量を検出する風量検出センサと、燃焼ファンのファン回転を検出するファン回転検出センサと、要求燃焼能力に対応して風量検出センサのセンサ出力目標値を決定し風量検出センサのセンサ出力が決定したセンサ出力目標値に一致するように燃焼ファンの回転制御を行うファン回転制御部とを備えた燃焼装置において、ファン回転制御部の制御データとして、燃焼能力に対応する風量検出センサのセンサ出力目標値と燃焼ファンのファン回転数との関係を示すファン制御特性データと、このファン制御特性データの上下両側に設定されるリミッターとが与えられ、燃焼運転中にファン回転数が上側のリミッターを越えたあとに燃焼を停止して器具の寿命診断モードでの動作を行う診断モード動作部を備え、この寿命診断モードでの動作時における診断データとして前記ファン制御特性データよりも同じセンサ出力目標値に対してファン回転数を大の値としたインプットダウンデータと、このインプットダウンデータよりもファン回転数をさらに大の値とした寿命判定データとが与えられており、診断モード動作部は、診断のための１個以上のセンサ出力目標値を指定する目標値指定部と、風量検出センサのセンサ出力が指定された各センサ出力目標値となるように燃焼ファンを順次回転制御させるファン回転指令部と、各センサ出力目標値での燃焼ファンの回転数を１個以上検出記憶するファン回転モニタ部と、各センサ出力目標値毎に検出記憶された燃焼ファンの回転数の平均値を求め、各センサ出力目標値のファン回転数平均値のうち予め与えた設定基準個数のＬ１  個以上のデータが前記インプットダウンデータと寿命判定データの間の領域に入ったときに燃焼能力のダウン指令信号を出力し、予め与えた設定基準個数のＬ２  個以上のデータが寿命判定データを越えたときに器具寿命と判断して寿命信号を出力する寿命判定部とを有することを特徴として構成されている。
【００１２】
また、前記寿命判定部により燃焼能力のダウン指令信号が出力された以降の燃焼運転時には燃焼能力をダウン制御する燃焼能力ダウン制御部が設けられていること、前記寿命診断モードでの動作時にファン回転モニタ部で各センサ出力目標値毎に検出記憶される燃焼ファンの回転数データのばらつき変動幅を算出し、算出変動幅が予め与えられる設定変動幅から外れたときには有風による不安定状況と判断し、そのセンサ出力目標値の検出記憶データを消去して当該センサ出力目標値での再度のファン回転数データの検出記憶を指令する検出記憶データの有効性判断部が設けられていることもそれぞれ本発明の特徴とするところである。
【００１３】
【作用】
上記構成の本発明において、燃焼運転中には、時々刻々求められる要求燃焼能力に応じ、風量検出センサのセンサ出力目標値が決定され、風量センサのセンサ出力がこのセンサ出力目標値に一致するように燃焼ファンの回転制御が行われる。
【００１４】
この燃焼運転中に、ファン回転数がファン制御特性データの上側に与えられているリミッターを超えたときには、通風詰まり劣化の状態が発生したものと推定され、その後、燃焼運転が停止されて寿命診断モードでの動作が行われる。
【００１５】
この寿命診断モードの動作では、目標値指定部によって指定される各センサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮ毎に、燃焼ファンの回転数が１個以上検出記憶される。
【００１６】
この燃焼ファン回転数の検出記憶に際し、検出記憶データの有効性判断部を持つものにあっては、検出記憶されたファン回転数データのばらつき変動幅が算出され、このばらつき変動幅が予め与えられる設定変動幅から外れたときには、器具が設置されている周囲環境に風が吹いていて、データがばらついたものと判断し、取り込んだ検出記憶データを無効として消去し、再度データを取り込んでの検出記憶を行わせ、有風状況でない無風安定状況下で燃焼ファンの回転数検出データを検出記憶させる。
【００１７】
寿命判定部では、各センサ出力目標値毎に、前記ファン回転モニタ部でモニタされた燃焼ファンの回転数の平均値を求め、各センサ出力目標値毎に、ファン回転数の平均値の値をインプットダウンデータおよび寿命判定データと比較する。そして、各センサ出力目標値のファン回転数平均値のうち、予め与えた設定基準個数のＬ１  個以上のデータがインプットダウンデータと寿命判定データとの間の領域に入ったときには燃焼能力のダウン指令信号が出力され、各センサ出力目標値のファン回転数平均値のうち、予め与えた設定基準個数のＬ２  個以上が寿命判定データを超えたときには、器具寿命と判断して寿命信号が出力される。
【００１８】
前記寿命判定部から燃焼能力のダウン指令信号が出力されることにより、燃焼能力が減少方向に制御され、燃焼ファンの風量が低下しても、その低下した風量の範囲内で良好な燃焼性能を維持して燃焼運転を行う。一方、寿命判定部から寿命信号が出力されたときには、燃焼停止のロック状態と成し、風量不足の状態で燃焼運転が行われるのを回避し、ＣＯ発生量の増大に伴う危険防止が図られる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例の燃焼装置は、図７に示すものと同様な給湯器を対象にしており、本実施例の説明において、従来例と同一の名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。本実施例が従来例と異なる特徴的なことは、風量検出センサ１６の風量検出信号に基づいて、器具の寿命を判断する寿命判定手段を制御装置１５に組み込んだことであり、それ以外の構成は従来例と同様である。
【００２０】
図１には本実施例の特徴的な寿命判定手段のブロック構成が示されている。この特有な寿命判定手段は、燃焼制御部１７と、ファン回転制御部１８と、器具の寿命診断モードでの動作を行う診断モード動作部２１とを有して構成されている。前記燃焼制御部１７とファン回転制御部１８の構成およびその動作は前記図１１に示す従来例の燃焼制御部１７およびファン回転制御部１８と同様であり、その重複説明は省略する。
【００２１】
診断モード動作部２１は、目標値指定部２２と、ファン回転指令部２３と、ファン回転モニタ部２４と、有効性判断部２５と、燃焼能力ダウン制御部２６と、寿命判定部２７と、タイマ３１とを有して構成されている。診断モード動作部２１での動作は、燃焼運転中に、燃焼ファン３のファン回転数が前記図８に示すファン制御特性データの上側のリミッターを越えたことによって燃焼停止が行われた後にバーナ２が非燃焼状態で行われるものである。目標値指定部２２は、寿命診断を行うに際し、風量検出センサ１６のセンサ出力目標値を１個以上指定する。この目標値の指定に際しては、メモリ等に指定するセンサ出力目標値を予め入力格納しておくことにより指定してもよく、あるいは、キーボード、メモリカード等により外部から入力指定する構成としてもよい。この目標値指定部２２で指定されたセンサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮはファン回転指令部２３に加えられる。
【００２２】
ファン回転指令部２３は指定されたセンサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮを一括して又は順次所定の時間を介してファン回転制御部１８に加える。例えば、ファン回転指令部２３からセンサ出力目標値ＶＳ１が加えられることにより、ファン回転制御部１８は風量検出センサ１６のセンサ出力がセンサ出力目標値ＶＳ１となるように燃焼ファン３の回転制御を行い、ファン回転指令部２３から加えられるセンサ出力目標値ＶＳ２に対しては、風量検出センサ１６のセンサ出力がＶＳ２となるように燃焼ファン３の回転を制御するという如く、ファン回転指令部２３から加えられる各センサ出力値ＶＳ１〜ＶＳＮに対してそれぞれ所定の時間間隔をもって順次センサ出力目標値を異にした燃焼ファン３の回転制御が行われる。
【００２３】
ファン回転モニタ部２４は各センサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮ毎に、１個以上の燃焼ファン３のファン回転数を取り込み検出してメモリに記憶する。このファン回転数の検出記憶に際しては、タイマ３１が使用され、ファン回転モニタ部２４はＴ秒間隔でファン回転数Ｒ１  〜ＲＭ  を順次取り込んでメモリに記憶する。有効性判断部２５は、前記ファン回転モニタ部２４により各センサ出力目標値のファン回転数が検出記憶される毎に、検出記憶されたＲ１  〜ＲＭ  のうち、最大の値と最小の値との差をばらつき変動幅として求め、この求めたばらつき変動幅が予め与えられている設定変動幅の範囲内に入っているか否かを判断する。
【００２４】
ばらつき変動幅が設定変動幅の範囲内のときには、給湯器が設置されている周囲環境が無風状態であり、検出記憶したデータは信頼性のある有効なデータであると判断し、その旨をファン回転モニタ部２４に知らせて次のセンサ出力目標値でのファン回転数の検出記憶に移らせる。これに対し、ファン回転数のばらつき変動幅が設定変動幅から外れたときには、有風による不安定状況と判断する。
【００２５】
有効性判断部２５はファン回転モニタ部２４が検出記憶したファン回転数のデータのばらつき変動幅が設定変動幅から外れているときには繰り返し検出記憶データの消去と再度のファン回転数データの検出記憶を指令し、ファン回転数検出記憶データのばらつき変動幅が設定変動幅に入ったときに、次のセンサ出力目標値のファン回転数の検出記憶を指令して、各センサ出力目標値毎のファン回転数データを無風安定状況の下で検出記憶させる。
【００２６】
図６は燃焼ファン３の停止状態で、給湯器を有風環境にさらし、そのときの風速の大きさと風量検出センサ１６のセンサ出力との関係を実験により求めたグラフである。このグラフから分かるように、有風状況になると、風量検出センサの検出値がセンサの零点に対して上下非対称にばらつき、このばらつきの変動幅は風速が大きくなるにつれ大きくなる。
【００２７】
有効性判断部２５は、風量検出センサ１６の検出値のばらつき変動幅を、設定変動幅と比較し、設定変動幅（この設定変動幅は上限レベルと下限レベルで与えられるが、場合によっては上限レベルのみで与えられることもある）からはずれたとき（設定変動幅が上限レベルのみで与えられるときは上限レベルを上に越えたとき）には有風状況と判定し、風量検出センサ１６の検出値（センサ出力値）のばらつき変動幅が設定変動幅範囲内にあるときには無風安定状況と判定する。換言すれば、設定変動幅に対応する基準風速に対し、この基準風速よりも低い風速の環境下にあるときには無風安定状況と判定し、基準風速よりも給湯器設置環境下の風速が大きくなったときには有風状況と判定するのである。
【００２８】
寿命判定部２７には、図２に示すようなデータが予め与えられている。すなわち、通風詰まり劣化のない給湯器の設置施工初期時のファン制御特性データに対し、同じセンサ出力目標値に対してファン回転数が大となる側にインプットダウンデータが与えられ、さらに、このインプットダウンデータに対し、同じセンサ出力目標値に対してファン回転数が大となる側に寿命判定データが与えられている。寿命判定部２７は、前記ファン回転モニタ部２４で検出記憶された各センサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮ毎に図３に示す如く、ファン回転数検出記憶データの平均値ＲＡ１  〜ＲＡＮ  を求め、この求めた各センサ出力目標値のファン回転数の平均値ＲＡ１  〜ＲＡＮ  を図２に示すデータと比較する。
【００２９】
そして、各センサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮのファン回転数平均値ＲＡ１  〜ＲＡＮ  のうち、インプットダウンデータＲＢのラインと寿命判定データＲＣのラインとの間の領域に入った平均値の個数が予め与えられたＬ１  （Ｌ１  は１以上の整数）個以上が否かを判断し、Ｌ１  個以上のときには、風量不足気味の燃焼状態と判断し、燃焼能力のダウン指令信号を燃焼制御部１７に加える。
【００３０】
この燃焼能力のダウン量は、所定の一定量として与え、燃焼能力のダウン指令が出される毎に、段階的に燃焼能力を低減させるように構成してもよく、あるいは、インプットダウンデータと寿命判定データの間の領域にあるファン回転数平均値の個数に応じて、燃焼能力のダウン量を比例的に減少させる構成としてもよいものである。この燃焼能力ダウン制御部２６からの燃焼能力ダウン指令を受け、燃焼制御部１７は、比例弁１４に加える開弁駆動電流を燃焼能力のダウン量だけ減少し、バーナ２へのガス供給量を減少する。
【００３１】
また、寿命判定部２７は、各センサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮ毎のファン回転数平均値ＲＡ１  〜ＲＡＮ  のうち、寿命判定データ（寿命判定データのＲＣのライン）を越えるものがあるときにはその数を計数する。そして、予め与えた設定基準個数のＬ２  （Ｌ２  は１以上の整数）個を越えたときには、燃焼ファン３の回転数が上限リミッターに張り付いてそれ以上ファン回転数がアップできない回転制御範囲の最大回転数であるにもかかわらず、通風詰まり劣化により風量が不足していて燃焼性能が悪化の状態と判定し、寿命信号を出力する。この寿命信号が出力されることにより、電磁弁１３が強制的に遮断保持されて、燃焼停止のロック状態となり、それ以降の燃焼運転が阻止される。
【００３２】
なお、寿命判定部２７により、各センサ出力目標値のファン回転数平均値がインプットダウンデータに達しないとき、あるいはインプットダウンデータを越えても、その越えた平均値データの個数がＬ１  個未満のときには通風詰まりが悪化状態に達していないものと判断し、適正（正常）の信号を出力する。
【００３３】
報知部３０は、寿命判定部２７の各判定結果の信号を受けて、その判定結果を区別報知する。この報知手法としては、液晶画面に文字や記号で表示したり、あるいはランプ等の点灯、点滅等の各種態様に基づいて区別表示したり、さらには、寿命判定結果についてはブザー音を鳴らす等の適宜の仕様態様に基づいて寿命判定部２７の判定結果を区別報知する。
【００３４】
本実施例は上記のように構成されており、次に、図４および図５のフローチャートに基づき、寿命判定の動作を説明する。図４で、ステップ１０１  は給湯器の燃焼運転中を示しており、この状態においては、燃焼制御部１７により、要求燃焼熱量に応じた開弁駆動電流が比例弁１４に加えられ、その一方で、ステップ１０２  では要求燃焼熱量に応じた風量検出センサのセンサ出力目標値が決定され、ステップ１０３  では風量検出センサ１６のセンサ出力がセンサ出力目標値に一致するように燃焼ファン３への印加電圧を制御し、燃焼ファン３の回転制御が行われる。
【００３５】
そして、ステップ１０４  でファン回転数が検出される。ステップ１０５  では検出された燃焼ファン３のファン回転数が図８に示すファン制御特性データの上側のリミッターに達しているか否かを判断する。ファン回転数が上側のリミッターに達していないときには正常な風量制御状態にあるものと判断し、そのままの状態で燃焼運転を継続させる。これに対し、検出ファン回転数が上側のリミッターを越えたときには、ステップ１０６  で直ちに燃焼運転を停止し、図５の寿命診断モードの動作へ移行する。
【００３６】
寿命診断モードの動作では、まず、図５のステップ２０１  でセンサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮが設定される。そして、ステップ２０２  で燃焼ファン３が回転起動され、まず、風量検出センサ１６のセンサ出力が最初のセンサ出力目標値ＶＳ１に一致するようにファン回転数が制御される。次にステップ２０３  でタイマ３１をリセット状態からオンし、時間Ｔが経過するのを待ってからファン回転検出センサ２８により、燃焼ファン３の回転数Ｒ１  を検出してメモリに記憶する。この燃焼ファン３の回転数検出記憶動作をＴ秒間毎に繰り返し行い、Ｍ個のファン回転数検出データＲ１  〜ＲＭ  （Ｍは１以上の整数）をメモリに格納記憶する。
【００３７】
ステップ２０７  ではこの格納したファン回転数検出記憶データＲ１  〜ＲＭ  のうち、最大の値と最小の値の差を求めて変動幅とし、その変動幅が予め与えられている設定変動幅εを下回るか否かを判断する。ばらつき変動幅がε以上のときには、有風状況と判断し、メモリに格納したセンサ出力目標値ＶＳ１のＭ個のファン回転数検出記憶データＲ１  〜ＲＭ  を消去して再度ステップ２０１  でセンサ出力目標値ＶＳ１を指定してステップ２０２  以降のファン回転数検出記憶動作を行う。そして、ステップ２０７  で再び検出記憶データのばらつき変動幅が設定変動幅εを下回るか否かの判断を行い、設定変動幅εから外れたときには繰り返しそのセンサ出力目標値でのファン回転数の検出記憶動作を繰り返す。
【００３８】
前記ステップ２０７  でばらつき変動幅が設定変動幅εの範囲に入ったことが確認されたときには、このセンサ出力目標値ＶＳ１でのファン回転数検出記憶データは有効なデータとして取り扱われ、ステップ２０８  で検出記憶データＲ１  〜ＲＭ  の平均値ＲＡ１  が求められる。
【００３９】
ステップ２０９  ではファン回転数平均値の個数Ｎがセンサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮの個数のＮに達したか否かが判断される。この例では、センサ出力目標値ＶＳ１のファン回転数平均値ＲＡ１  が求められた段階ではＮ＝１であるので、ステップ２１０  でＮに１を加えたものをＮとし、つまり、Ｎ＝２とし、ステップ２０１  でセンサ出力目標値ＶＳ２が指定され、風量検出センサのセンサ出力値がＶＳ２となるように燃焼ファン３の回転が制御される。そして、センサ出力目標値ＶＳ１の場合と同様に、センサ出力目標値ＶＳ２の下でのファン回転数Ｒ１  〜ＲＭ  が検出記憶され、そのばらつき変動幅が設定変動幅εの範囲に入る無風安定状況の下でのファン回転数のデータが検出記憶され、その平均値ＲＡ２  がステップ２０８  で求められる。
【００４０】
このようにして、センサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮに対応させてファン回転数の平均値ＲＡ１  〜ＲＡＮ  の値が求められた後に、ステップ２１１  での寿命判定動作が行われる。この寿命判定動作では、図３に示すように、各センサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮに対応するファン回転数検出データの平均値ＲＡ１  〜ＲＡＮ  がプロットされ、ＲＡ１  は図２のインプットダウンデータＲＢ１  および寿命判定データＲＣ１  とそれぞれ比較され、同様にセンサ出力目標値ＶＳ２におけるファン回転数平均値ＲＡ２  は同じセンサ出力目標値ＶＳ２のインプットダウンデータＲＢ２  および寿命判定データＲＣ２  とそれぞれ比較される。
【００４１】
このように、各センサ出力目標値ＶＳ１〜ＶＳＮの各ファン回転数平均値ＲＡ１  〜ＲＡＮ  はそれぞれ対応するセンサ出力目標値におけるインプットダウンデータＲＢ１  〜ＲＢＮ  および寿命判定データＲＣ１  〜ＲＣＮ  と比較され、ファン回転数平均値ＲＡ１  〜ＲＡＮ  のうち、インプットダウンデータのＲＢラインと寿命判定データのＲＣライン間の領域に何個のファン回転数平均値のデータがあるかを算出し、その個数が予め与えられる設定基準個数のＬ１  個以上のときには燃焼能力ダウン指令信号が出力され、寿命判定データのＲＣラインを越える領域に予め与えられる設定基準個数のＬ２  個以上のファン回転数平均値データが入ったときには、器具寿命と判断され、寿命信号が出力される。
【００４２】
そして、燃焼能力のダウン指令信号が出力されたときには、前記した如く、燃焼能力のダウン制御が行われ、ガス供給量を減らして空気量の不足を解消して次の燃焼運転を可能にし、前記寿命信号が出力されたときには、燃焼の停止状態をロックし（燃焼運転を受け付けない状態にし）通風詰まり劣化の燃焼悪化状態で燃焼運転が行われるのを防止する。そして、これら寿命判定動作での判定結果は、報知部３０で区別報知される。
【００４３】
本実施例によれば、風量制御を行う風量検出センサの風量検出値に基づき、器具の寿命を判定するようにしたので、この判定結果に基づき、器具の寿命を的確に知ることができ、これにより、器具が寿命になっているにも拘わらず器具の使用がそれ以降も継続され、ＣＯガスの過剰発生等の燃焼悪化を引き起こしたり、器具が未だ十分良好な燃焼性能を維持しているにも拘わらず器具の寿命と判断されて器具が廃棄処分にされるという無駄を防止することができる。
【００４４】
しかも、器具の寿命判定は無風安定状況下で行われるので、器具設置環境下における逆風等の有風の影響（有風による風量検出センサ出力の変動の影響）を受けることなく行われるので、その寿命判定の精度が高まり、寿命判定の信頼性を格段に高めることができる。
【００４５】
さらに、本実施例では、器具の寿命診断モードでの動作を行う際には、バーナ燃焼を停止した状態で行うので、その寿命診断動作の信頼性をより一層高めることができるという効果が得られる。周知のように、バーナ２の燃焼時と、燃焼停止中とでは、燃焼ファン３から排気通路２９に至る風路（空気通路）の通気抵抗が異なり、バーナ２の燃焼停止中よりもバーナ燃焼中の通気抵抗が高まる現象が知られており、この通気抵抗の増加は燃焼熱量によって異なることから、バーナ燃焼状態の下で寿命判定の動作を行うことは望ましくない。この点、本実施例では、燃焼停止状態で寿命判定を行うので、風路の排気抵抗が変動することのない定常状態で行うことができるので、その寿命判定の精度と信頼性をさらに高めることができるという効果が得られる。
【００４６】
さらに、本実施例では、器具寿命には到らないが、通風詰まりが多少進行し、空気が不足気味で燃焼運転が行われるような状態にあっては、燃焼能力のダウン指令信号が出力されて、燃焼能力のダウン制御が行われるので、空気量の不足状態を解消した状態で燃焼運転を引き続き行うことができ、給湯器が新しい製品と交換されるまでの間燃焼悪化を解消した状態で給湯器を支障なく使用することができるので、非常に好都合である。
【００４７】
なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施例では、風量検出センサ１６を差圧センサによって構成し、バーナ２をはさむバーナ２の上下両側の区間の差圧を検出するようにしたが、この差圧は、バーナへの空気供給部から排気通路２９に至る空気流通経路内の上流側と下流側の任意の経路区間の差圧を検出すればよく、例えば、燃焼ファンの吸気口と燃焼室の区間の差圧、燃焼ファンの送風出側部分と燃焼室の区間の差圧、あるいは、これら燃焼ファンの吸気口や送風出口部分と給湯熱交換器の上側の排気トップとの区間の差圧、燃焼室と排気トップ側の区間の差圧等、差圧検出の経路区間はそれ以外にも無数の区間を設定することができるものである。
【００４８】
ただ、本実施例のようにバーナ２を挟んでバーナの下側と上側の区間で差圧を検出する構成とした場合には、給湯熱交換器等に比べ、バーナ２ではごみ等による詰まりはほとんど生じないので、バーナ２を通る空気抵抗の経時変化は殆どなく、燃焼ファン３から送出される風量を正確に差圧でもって検出できることとなり、この点から、本実施例のようにバーナ２を挟む経路区間で差圧を検出する方式とすることが望ましい。
【００４９】
さらに、上記実施例では、風量検出センサ１６として差圧センサを用いたが、この差圧センサの代わりに、例えば、熱線ヒータ式やカルマン渦方式の風速センサを用いてもよく、あるいは、風量を直接的に検出するプロペラ回転式の風量計を用いてもよく、風量を直接的又は間接的に検出できる様々なセンサを用いることができる。
【００５０】
さらに、上記実施例ではセンサ出力目標値を複数指定したが１個のみのセンサ出力目標値を指定してもよい。また、実施例では各センサ出力目標値毎に複数のファン回転数Ｒ１  〜ＲＭ  を検出したが、１個のファン回転数のみを検出するようにしてもよい。この場合は平均値を求める演算は省略され、検出データがそのまま本発明における平均値を意味することになる。つまり、ファン回転数の検出動作がファン回転数の平均値を求める動作を意味する。このように、１個のセンサ出力目標値を指定し、１個のファン回転数のみを検出して寿命判定を行うことにより、その判定動作を短時間で行うことができる。ただ、本実施例のようにセンサ出力目標値を複数指定し、ファン回転数の検出を複数にすることにより、寿命判定の精度を高めることができる。
【００５１】
さらに、上記実施例では、燃焼ファン３のファン回転数がファン制御特性データの上側のリミッターを越えたときには直ちに燃焼を停止して寿命診断の動作に移行したが、これとは異なり、例えば、ファン回転数が上側のリミッターを越えたときに寿命診断指令のフラッグを立てる等の処理をして、その後、適宜の時期、例えば、器具の燃焼使用後の未使用時や、次回燃焼前に寿命診断を行うようにしてもよい。このように、器具使用後に寿命診断を行うようにする場合には、ファン回転数が上側リミッターを越えても燃焼停止が行われず、器具をひき続き使用できるので、使用者に不便をかけることがなく、使い勝手上有利となる。この場合、ファン回転数が上側のリミッターを越えた程度によって安全度を区分し、最も危険度が高い場合には直ちに燃焼停止して寿命診断を行うようにし、危険度が低い（小さい）場合には、そのまま燃焼運転を継続して燃焼使用後の適宜の時期に寿命診断を行う等の構成展開を図ることもできる。
【００５２】
さらに、上記実施例では、寿命診断を行う基準となるファン回転数の上側リミッターとして、燃焼ファン３の暴走を防止するために設けられるファン制御特性データの上側のリミッターを代用したが、暴走防止用の上側リミッターとは別個独立の寿命診断専用の上側リミッターを設定し、ファン回転数がこの設定した寿命診断専用の上側リミッターを越えたあとで前記各場合の如く寿命診断を行うようにしてもよい。
【００５３】
さらに、上記実施例では燃焼装置として単能給湯器（給湯機能のみの給湯器）を例にして説明したが、本発明は、給湯と追い焚き、あるいは、給湯と温水暖房等の両機能を備えた複合給湯器や、その他、風呂釜、暖房機、冷房機、冷暖房機、空調機等の様々なバーナを有する燃焼装置に適用されるものである。
【００５４】
さらに、上記実施例では、燃焼ファン３を押し込み方式としたが、これを吸い出し方式としてもよいことはもちろんのことである。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、燃焼装置の風量制御を行うための風量検出センサの風量検出値を用いて器具の寿命を的確に判定することができ、器具が寿命になっているにも拘わらず引き続き使用されることによる危険を確実に防止することができると共に、器具が良好な燃焼性能を維持しているにも拘わらず器具寿命と誤判定されて廃棄処分にされるという器具使用の無駄を防止することができる。
【００５６】
また、風量検出値を用いての器具の寿命判定を無風安定状況の下で行うようにした構成のものにあっては、器具設置環境下の風の影響による風量検出値の変動を受けない状態で器具の寿命判定を行い得るので、その寿命判定の精度が高められ、信頼性の高い寿命判定を行うことができる。
【００５７】
さらに、寿命判定を行うための専用のセンサを別途設ける必要はなく、風量制御の風量検出センサをそのまま利用して寿命判定を行うことができるので、本発明の寿命判定機能を備えた燃焼装置の装置構成も簡易となり、これに伴い、装置のコスト低減を図ることが可能となる。
【００５８】
さらに、寿命判定部からの燃焼能力のダウン指令信号を受けて燃焼能力をダウン制御する燃焼能力ダウン制御部を設けた構成のものにあっては、燃焼能力のダウン制御により、空気量の不足状態を解消し、良好な燃焼性能の下で燃焼運転を引き続き行うことができ、例えば、新規な燃焼装置が設置施工されるまでの間前記燃焼能力のダウン制御により支障なく燃焼運転を行わせることができるので、使い勝手上も非常に好都合である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃焼装置の一実施例を示す要部構成のブロック図である。
【図２】本実施例の寿命診断モードでの動作において使用されるインプットダウンデータと寿命判定データとの関係を示す説明図である。
【図３】本実施例におけるセンサ出力目標値とその各センサ出力目標値において求められたファン回転数平均値との関係説明図である。
【図４】本実施例における燃焼装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートに続く燃焼装置の寿命診断モードの動作を示すフローチャートである。
【図６】給湯器の設置環境下における風速と風量検出センサのセンサ出力との関係を示す有風時におけるセンサ出力のばらつき変動を示す説明図である。
【図７】燃焼装置として一般的な給湯器の模式構成図である。
【図８】風量検出センサのセンサ出力目標値とファン回転数との関係を示すファン制御特性データのグラフである。
【図９】給湯器におけるガス供給量（比例弁の開弁駆動電流）と燃焼能力との関係を示す制御データのグラフである。
【図１０】風量検出センサのセンサ出力目標値と燃焼能力との関係を示すグラフである。
【図１１】従来の一般的な給湯器の制御装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
３  燃焼ファン
１６  風量検出センサ
１７  燃焼制御部
１８  ファン回転制御部
２１  診断モード動作部
２２  目標値指定部
２３  ファン回転指令部
２４  ファン回転モニタ部
２５  有効性判断部
２６  燃焼能力ダウン制御部
２７  寿命判定部
２８  ファン回転検出センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１１】
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【図９】
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【図１０】
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