(57)【要約】【課題】燃焼ファンの上流側の空気通路から排気通路までの経路内の２箇所の圧力を検出する第１と第２の２個の圧力センサを備え、第１圧力センサの検出圧力Ｐ１と第２圧力センサの検出圧力Ｐ２との圧力差に応じた制御を行う燃焼装置において、圧力センサの検出圧力に誤差を生じても、２箇所の圧力差を正しく検出できるようにする。【解決手段】燃焼装置の運転停止時に、第１圧力センサの検出圧力Ｐ１と第２圧力センサの検出圧力Ｐ２との圧力差の変化量が所定時間継続して所定の閾値ＹＰ１以下となる場合に、第１圧力センサの検出圧力の所定時間における平均値Ｐ１ａｖと第２圧力センサの検出圧力の所定時間における平均値Ｐ２ａｖとの差を補正値αとして算出する。燃焼装置の運転時に、第１圧力センサの検出圧力Ｐ１と第２圧力センサの検出圧力Ｐ２との圧力差を、当該圧力差から補正値αを減算した値に補正する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナと、バーナに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、燃焼ファンの上流側の空気通路と、燃焼排ガスが流れる排気通路とを備える燃焼装置であって、空気通路から排気通路までの経路内の２箇所の圧力を検出する第１と第２の２個の圧力センサを備え、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差に応じた制御を行うものにおいて、
バーナの燃焼及び燃焼ファンの駆動を停止する燃焼装置の運転停止時に、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差の変化量が所定時間継続して所定の第１閾値以下となる場合に、第１圧力センサの検出圧力の所定時間における平均値を第１圧力平均値、第２圧力センサの検出圧力の所定時間における平均値を第２圧力平均値として、第１圧力平均値と第２圧力平均値との差を補正値として算出し、燃焼装置の運転時に、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差を、当該圧力差から補正値を減算した値に補正することを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
燃焼装置の運転停止時に、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差が所定の第２閾値を上回る場合は、補正値の算出を禁止することを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナと、バーナに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、燃焼ファンの上流側の空気通路と、燃焼排ガスが流れる排気通路とを備える燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃焼装置として、空気通路から排気通路までの経路内の２箇所の圧力を検出する第１と第２の２個の圧力センサ、例えば、給気通路内の圧力を検出する第１圧力センサと、排気通路内の圧力を検出する第２圧力センサとを備え、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差に応じた制御、具体的には、プリパージ時や点火初期時に、上記圧力差が所定の基準値以上である場合は、燃焼用空気の供給量に対する燃料ガスの供給量の比率（空燃比）を高くする制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この制御は、以下の現象に対する対策である。即ち、バーナを収納する燃焼室内が冷えた状態では、バーナからの混合気の噴出速度に対し燃焼速度が遅くリフト気味になり、燃焼が不安定となる傾向がある。ここで、燃焼室内が冷えた状態に比し暖まった状態では、燃焼室を通過する間に気体が暖められて膨張し、排気通路内の圧力が大きくなって空気通路内の圧力との差圧が小さくなる。そのため、燃焼室内の温度に応じて第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差が変化する。そして、燃焼室内が冷えた状態で上記圧力差が所定の基準値以上である場合に上記の如く空燃比を高くすることにより、リフトを抑制して燃焼を安定させることができる。
【０００４】
ところで、長期使用により、第１圧力センサや第２圧力センサの検出圧力に誤差を生じてしまうことがある。そして、このような誤差を生ずると、燃焼室内が暖まっているのに第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差が基準値以上になって、空燃比を適切に調節できなくなってしまうことがある。
【０００５】
また、従来、空気通路内の圧力を検出する第１圧力センサと、燃焼ファンの吸込み口の圧力を検出する第２圧力センサとを設け、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差に基づいて燃焼ファンによる空気供給量を算出し、この空気供給量が目標空気量になるように燃焼ファンの回転数を補正する制御を行うものも知られている。このものでも、第１圧力センサや第２圧力センサの検出圧力に誤差を生ずると、空気供給量を適切に調節できなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２２８２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、空気通路から排気通路までの経路内の２箇所の圧力を検出する第１と第２の２個の圧力センサの検出圧力に誤差を生じても、２箇所の圧力差を正しく検出できるようにした燃焼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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、バーナと、バーナに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、燃焼ファンの上流側の空気通路と、燃焼排ガスが流れる排気通路とを備える燃焼装置であって、空気通路から排気通路までの経路内の２箇所の圧力を検出する第１と第２の２個の圧力センサを備え、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差に応じた制御を行うものにおいて、バーナの燃焼及び燃焼ファンの駆動を停止する燃焼装置の運転停止時に、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差の変化量が所定時間継続して所定の閾値以下となる場合に、第１圧力センサの検出圧力の所定時間における平均値を第１圧力平均値、第２圧力センサの検出圧力の所定時間における平均値を第２圧力平均値として、第１圧力平均値と第２圧力平均値との差を補正値として算出し、燃焼装置の運転時に、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差を、当該圧力差から補正値を減算した値に補正することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、第１や第２の圧力センサの検出圧力に誤差を生じても、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差を補正値（第１圧力平均値と第２圧力平均値との差）だけ減算することにより、第１と第２の両圧力センサによる圧力検出箇所である２箇所の圧力差を正しく検出できる。
【００１０】
ところで、燃焼装置の運転停止時であっても、風等の外乱の影響を受けると、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差が大きくなってしまい、このような大きな圧力差に基づいて補正値を求めると、２箇所の圧力差を正しく検出できなくなる。一方、本発明において、補正値を求めるのは、燃焼装置の運転停止時に、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差の変化量が所定時間継続して所定の閾値以下となる場合、即ち、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力とが風等の外乱の影響を受けず安定している状態が所定時間継続している場合である。そのため、第１や第２の圧力センサの検出圧力の誤差に対応する補正値を外乱の影響を受けずに求めることができ、２箇所の圧力差を正しく検出できる。
【００１１】
尚、風等の外乱の影響を長い間継続して受ける場合には、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差の変化量が所定時間継続して第１閾値以下となって、補正値が算出されてしまうことがある。そのため、本発明においては、燃焼装置の運転停止時に、第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差が所定の第２閾値を上回る場合は、補正値の算出を禁止することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の燃焼装置を模式的に示す説明図。
【図２】第１圧力センサの検出圧力と第２圧力センサの検出圧力との圧力差の補正値を求める処理手順を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示す本発明の実施形態の燃焼装置は、給湯用熱源機であって、外装ケーシング１内に収納した燃焼筐２を備えている。燃焼筐２内には、下部にバーナ３が収納され、上部にバーナ３の燃焼排ガスで加熱される給湯用の熱交換器４が収納されている。
【００１４】
燃焼筐２には、バーナ３に燃焼用空気を供給する燃焼ファン５が接続されている。燃焼ファン５の上流側には、外装ケーシング１の上面から屋外までのびる給気筒６ａと、給気筒６ａに連なる外装ケーシング１の内部空間６ｂとで構成される空気通路６が設けられている。また、燃焼筐２の上面から屋外までのびる排気管から成る燃焼排ガスが流れる排気通路７が設けられている。
【００１５】
燃焼装置は、更に、空気通路６から排気通路７までの経路内の２箇所の圧力を検出する２個の圧力センサとして、外装ケーシング１の内部空間６ｂの圧力を検出する第１圧力センサ８１と、燃焼ファン５の吸込み口５ａの圧力を検出する第２圧力センサ８２とが設けられている。尚、第２圧力センサ８２は、外装ケーシング１の内部空間６ｂに配置したセンサモジュール８に第１圧力センサ８１と一緒に組み込まれており、吸込み口５ａの圧力を導管８ａを介して第２圧力センサ８２に導くようにしている。第１と第２の両圧力センサ８１，８２からの検出信号は、バーナ３及び燃焼ファン５を制御する燃焼装置のコントローラ９に入力される。そして、第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１と第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２との圧力差に基づいて燃焼ファン５による空気供給量を算出し、この空気供給量が目標空気量になるように燃焼ファン５の回転数を補正する制御を行うようにしている。
【００１６】
ところで、長期使用により、第１圧力センサ８１や第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ１，Ｐ２に誤差を生じてしまうことがある。そして、このような誤差を生ずると、第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１と第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２との圧力差から算出される燃焼ファン５による空気供給量にも誤差を生じて、燃焼ファン５の回転数を適切に補正できなくなる。
【００１７】
そこで、本実施形態では、コントローラ９が、第１圧力センサ８１や第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ１，Ｐ２の誤差を補償するための補正値αを求める図２に示す処理を行うようにしている。以下、この処理について説明する。
【００１８】
先ず、ＳＴＥＰ１において、バーナ３の燃焼及び燃焼ファン５の駆動を停止する燃焼装置の運転停止時であるか否かを判別する。そして、運転停止時であれば、ＳＴＥＰ２で燃焼ファン５の駆動停止から一定時間（例えば、６０秒）経過したか否か判別し、一定時間経過したときに、ＳＴＥＰ３に進んで、第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１と第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２とを読み込む。
【００１９】
次に、ＳＴＥＰ４で第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１と第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２との圧力差の絶対値が所定の第２閾値ＹＰ２以下であるか否かを判別する。｜Ｐ１−Ｐ２｜＞ＹＰ２であれば、風等の外乱の影響で｜Ｐ１−Ｐ２｜が大きくなったものと判断して、ＳＴＥＰ３に戻る。一方、｜Ｐ１−Ｐ２｜≦ＹＰ２であれば、ＳＴＥＰ５に進み、第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１と第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２との圧力差の変化量が所定時間（例えば、６０秒）継続して所定の第１閾値ＹＰ１以下であるか否かを判別する。
【００２０】
そして、所定時間継続して｜Ｐ１−Ｐ２｜の変化量≦ＹＰ１になったときに、ＳＴＥＰ６に進み、第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１の所定時間における平均値を第１圧力平均値Ｐ１ａｖ、第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２の所定時間における平均値を第２圧力平均値Ｐ２ａｖとして、第１圧力平均値Ｐ１ａｖと第２圧力平均値Ｐ２ａｖとの差（＝Ｐ１ａｖ−Ｐ２ａｖ）を補正値αとして算出する。
【００２１】
燃焼装置の運転時には、第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１と第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２との圧力差（＝Ｐ１−Ｐ２）を、当該圧力差から補正値αを減算した値に補正し、この補正された圧力差に基づいて燃焼ファン５による空気供給量を算出する。
【００２２】
このように本実施形態によれば、第１や第２の圧力センサ８１，８２の検出圧力Ｐ１，Ｐ２に誤差を生じても、第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１と第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２との圧力差を補正値α、即ち、第１圧力平均値Ｐ１ａｖと第２圧力平均値Ｐ２ａｖとの差だけ減算することにより、外装ケーシング１の内部空間６ｂと燃焼ファン５の吸込み口５ａの圧力差を正しく検出して、燃焼ファン５による空気供給量を正しく算出できる。
【００２３】
更に、本実施形態において、補正値αを求めるのは、第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１と第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２との圧力差の変化量が所定時間継続して第２閾値ＹＰ２以下となる場合、即ち、第１と第２の各圧力センサ８１，８２の検出圧力Ｐ１，Ｐ２が風等の外乱の影響を受けず安定している状態が所定時間継続している場合である。そのため、第１や第２の圧力センサ８１，８２の検出圧力Ｐ１，Ｐ２の誤差に対応する補正値αを外乱の影響を受けずに求めることができ、外装ケーシング１の内部空間６ｂと燃焼ファン５の吸込み口５ａの圧力差を正しく検出できる。
【００２４】
また、本実施形態では、第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１と第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２との圧力差が第２閾値ＹＰ２を上回る場合は、補正値αの算出が禁止されることになる。そのため、風等の外乱の影響を長い間継続して受けて、第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１と第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２との圧力差の変化量が所定時間継続して第１閾値ＹＰ１以下になっても、外乱の影響で第１圧力センサ８１の検出圧力Ｐ１と第２圧力センサ８２の検出圧力Ｐ２との圧力差が第２閾値ＹＰ２を上回って補正値αの算出が禁止されるから、誤った補正値αが算出されることを防止できる。
【００２５】
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、上記特許文献１に記載の如く、第１圧力センサと第２圧力センサで空気通路と排気通路の圧力を検出するものにも、同様に本発明を適用できる。また、上記実施形態では、センサモジュール８に第１圧力センサ８１と第２圧力センサ８２とが組み込まれているが、第１と第２の各圧力センサを圧力を検出すべき箇所に個別に配置することも可能である。
【符号の説明】
【００２６】
３…バーナ、５…燃焼ファン、６…空気通路、７…排気通路、８１…第１圧力センサ、８２…第２圧力センサ、Ｐ１…第１圧力センサの検出圧力、Ｐ１ａｖ…第１圧力平均値、Ｐ２…第２圧力センサの検出圧力、Ｐ２ａｖ…第２圧力平均値、ＹＰ１…第１閾値、ＹＰ２…第２閾値、α…補正値。
【図１】
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【図２】
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