(57)【要約】【課題】第１及び第２の燃焼室の給排気流路の閉塞が同時に進行した場合においても、第１及び第２の燃焼室を仕切る仕切り部の開口部に配設した温度センサの検出温度に基づいて閉塞判定可能な制御構成を備えた燃焼装置を提供する。【解決手段】燃焼缶体２内を仕切り部Ｐで区画してなる２つの燃焼室Ｃ１，Ｃ２内にそれぞれ個別に燃焼動作可能な燃焼部３１，３２を収容し、これら燃焼部３１，３２に対して燃焼用空気を供給する共通のファン９を設けた燃焼装置１において、仕切り部Ｐに設けた開口部１３ａ，１４ａ近傍にサーミスタＳを配設し、サーミスタＳの検出温度が閉塞判定基準温度以上になるとファン風量増加処理を実施するとともに、ファン駆動電流値が所定の閾値未満になったと判定すると閉塞判定基準温度を比較的小さい値に変更するよう制御構成する。【選択図】図１
2018100802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼缶体と、該燃焼缶体内に収容され且つ互いに独立して燃焼可能な第１及び第２の燃焼部と、これら第１及び第２の燃焼部に対し燃焼用空気を供給する共通のファンと、燃焼缶体内を第１及び第２の燃焼部がそれぞれ個別に収容された第１及び第２の燃焼室に仕切る仕切り部と、温度センサと、前記ファンモータの回転数制御を行う制御部とを備え、
前記仕切り部には、第１及び第２の燃焼室を相互に連通させる開口部が設けられ、前記温度センサは、前記開口部を流通する燃焼ガス量が増加すると検出温度が上昇するよう前記開口部の近傍に設けられ、
前記制御部は、前記温度センサの検出温度が所定の判定基準温度以上になったと判定すると前記ファンの回転数を増加させるファン風量増加処理を行うとともに、前記ファンの駆動電流値が所定の閾値未満になったと判定すると前記判定基準温度を比較的小さい値に変更するよう構成されている、燃焼装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃焼装置において、前記制御部は、第１及び／又は第２の燃焼部における燃焼動作開始から所定時間が経過するまでは前記判定基準温度の前記比較的小さい値への変更を行わないよう構成されていることを特徴とする燃焼装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃焼装置において、第２の燃焼部は第１の燃焼部よりも最大燃焼火力が小さく、第２の燃焼室は第１の燃焼室よりも前記ファンからの空気供給量が少なくなるよう流路断面積が小さくされており、前記制御部は、第２の燃焼部のみの燃焼動作中に前記温度センサの検出温度に基づく前記ファン風量増加処理を行い、第１の燃焼部の燃焼動作中は回転数制御されている前記ファンの駆動電流値に基づく閉塞判定を行うよう構成されていることを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一缶式複合熱源機などの燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願出願人は、下記の特許文献１に、バーナの燃焼火炎温度をバーナセンサで検出して、燃焼火炎温度に基づいて給排気流路の閉塞進行を検知し、給排気流路の閉塞が進行するにしたがってバーナに空気を供給する送風ファンの回転数を増加させることで、閉塞がある程度進行しても空燃比を良好に維持するようにした燃焼装置を開示している。燃焼火炎温度を直接計測する上記バーナセンサは高価な部品であり、燃焼装置のコスト低減のために改善が望まれていた。
【０００３】
一方、下記の特許文献２には、燃焼装置のバーナケース内が仕切り部によって仕切られ、バーナケース内が、第１及び２のバーナをそれぞれ収容する第１及び第２の燃焼室に区画され、これら第１及び第２の燃焼室の下方側からファンにより燃焼用空気が供給されるとともに、第１及び第２の燃焼室の上方に湯水加熱用の第１及び第２の熱交換器がそれぞれ配設された燃焼装置において、仕切り部を構成する２枚のプレートに第１及び第２の燃焼室を相互に連通させる一対の連通開口部を設け、この一対の連通開口部の中間位置に、サーミスタや熱電対等の安価な温度センサを配置させて、この温度センサの検出温度に基づいて熱交換器のフィン詰まりによる閉塞を検知する技術が開示されている。
【０００４】
すなわち、特許文献２に記載の燃焼装置によれば、たとえば第２の熱交換器側において閉塞が発生すると、上記の連通開口部を通過する第２の燃焼室の燃焼ガスの量が増大し、これにより温度センサによる検出温度が上昇する。したがって、この温度上昇に基づいて第２の熱交換器側に閉塞が発生したことを検知することが可能である。第１の熱交換器側で閉塞が発生した場合も同様の原理によって閉塞を検知可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５０１８２００号公報
【特許文献２】特許第５１７８６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、第１及び第２の熱交換器の閉塞が同時進行すると、第１及び第２の燃焼室の内部圧力の差圧がさほど生じなくなるため、連通開口部を通過するガス量もさほど増加せず、上記温度センサによる検出温度もさほど上昇しなくなって、検出温度の温度上昇に基づく閉塞検知ができない場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、第１及び第２の燃焼室の給排気流路の閉塞が同時に進行した場合においても、第１及び第２の燃焼室を仕切る仕切り部の開口部に配設した温度センサの検出温度に基づいて閉塞判定可能な制御構成を備えた燃焼装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。
【０００９】
すなわち、本発明の燃焼装置は、燃焼缶体と、該燃焼缶体内に収容され且つ互いに独立して燃焼可能な第１及び第２の燃焼部と、これら第１及び第２の燃焼部に対し燃焼用空気を供給する共通のファンと、燃焼缶体内を第１及び第２の燃焼部がそれぞれ個別に収容された第１及び第２の燃焼室に仕切る仕切り部と、温度センサと、前記ファンの回転数制御を行う制御部とを備え、前記仕切り部には、第１及び第２の燃焼室を相互に連通させる開口部が設けられ、前記温度センサは、前記開口部を流通する燃焼ガス量が増加すると検出温度が上昇するよう前記開口部の近傍に設けられ、前記制御部は、前記温度センサの検出温度が所定の判定基準温度以上になったと判定すると前記ファンの回転数を増加させるファン風量増加処理を行うとともに、前記ファンの駆動電流値が所定の閾値未満になったと判定すると前記判定基準温度を比較的小さい値に変更するよう構成されている（請求項１）。
【００１０】
かかる本発明の燃焼装置によれば、第１及び第２の燃焼室のいずれか一方での閉塞が進行すると、閉塞が進行している燃焼室の内部圧力が上昇して、その燃焼室内の燃焼ガスが仕切り部の開口部を通過して他方の燃焼室内に流入する。このように開口部を通過する高温の燃焼ガスの量が増加すると、開口部近傍に設けた温度センサの検出温度が上昇するため、かかる温度センサの検出温度の上昇に基づいて制御部が閉塞を検知可能である。
【００１１】
一方、第１及び第２の燃焼室の双方で閉塞が進行している場合でも、閉塞度合が完全に同じであることは殆ど考えられず、第１及び第２の燃焼室の両方が燃焼動作しているときでも若干の差圧は生じるし、また、いずれか一方の燃焼室のみが燃焼動作しているときは他方の燃焼室側で閉塞が進行していても完全に密封状態となることは殆どないため、閉塞していないときに比べれば流通量は減るものの、一方の燃焼室から他方の燃焼室へ開口部を介して燃焼ガスが流通する。しかし、開口部を通過する燃焼ガス量は、実際の閉塞の進行度合にしては少なく、温度センサの検出温度も比較的低いものとなってしまうため、ファン風量増加処理が必要な状況であっても、いずれか一方の燃焼室のみで閉塞が進行していることを想定した判定基準温度よりも温度センサの検出温度が低くなることがある。
【００１２】
このような場合に、本発明によれば、制御部によって回転数制御されているファンの駆動電流値が所定の閾値未満になったと判定すると、第１及び第２の燃焼室全体の閉塞がある程度進行しているものと判断して、判定基準温度を比較的小さい値に変更し、温度センサの検出温度が比較的小さい判定基準温度以上であればファン風量増加処理を行うことで、的確な燃焼改善を実施することが可能になる。
【００１３】
なお、「開口部近傍」とは、開口部の内部であってもよく、開口部の外部であって開口部に臨む位置であってもよい。また、制御部は、上記温度センサの検出温度に基づくファン風量増加処理を、第１及び第２の燃焼部の両方が燃焼動作しているときに実行するよう構成されていてもよいし、第１及び第２の燃焼部のいずれか一方が燃焼動作しているときに実行するよう構成されていてもよいし、第１の燃焼部のみが燃焼動作しているときには実行するが第２の燃焼部が燃焼動作しているときには実行しないよう構成されていてもよいし、第２の燃焼部のみが燃焼動作しているときには実行するが第１の燃焼部が燃焼動作しているときには実行しないよう構成されていてもよい。また、「ファンの回転数を増加させる」とは、温度センサの検出温度が判定基準温度未満である正常時の回転数との比較においてより大きくするという意味であり、制御部による通常の回転数制御によるファン回転数の増減を意味するものではない。また、駆動電流値の上記閾値は、ファンの回転数に応じて関数乃至関係テーブル等によって設定される値とすることが好ましい。また、制御部は、上記判定基準温度の変更処理を、第１及び第２の燃焼部の両方が燃焼動作しているときに実行するよう構成されていてもよいし、第１及び第２の燃焼部のいずれか一方が燃焼動作しているときに実行するよう構成されていてもよいし、第１の燃焼部のみが燃焼動作しているときには実行するが第２の燃焼部が燃焼動作しているときには実行しないよう構成されていてもよいし、第２の燃焼部のみが燃焼動作しているときには実行するが第１の燃焼部が燃焼動作しているときには実行しないよう構成されていてもよい。また、上記の「比較的小さい値」とは、駆動電流値が所定の閾値以上である正常時の値と比較して小さい値という意味である。
【００１４】
上記本発明の燃焼装置において、前記制御部は、第１及び／又は第２の燃焼部における燃焼動作開始から所定時間が経過するまでは前記判定基準温度の前記比較的小さい値への変更を行わないよう構成されていてよい（請求項２）。これによれば、燃焼動作開始初期は燃焼動作が不安定であるが、燃焼動作開始から所定時間（例えば１分程度）が経過するまでは判定基準温度の変更を行わないことによって、誤検知によって判定基準温度が変更されてしまうことを防止できる。
【００１５】
また、第２の燃焼部は第１の燃焼部よりも最大燃焼火力が小さく、第２の燃焼室は第１の燃焼室よりも前記ファンからの空気供給量が少なくなるよう流路断面積が小さくされており、前記制御部は、第２の燃焼部のみの燃焼動作中に前記温度センサの検出温度に基づく前記ファン風量増加処理を行い、第１の燃焼部の燃焼動作中は回転数制御されている前記ファンの駆動電流値に基づく閉塞判定を行うよう構成されていてよい（請求項３）。これによれば、第１の燃焼室は、流路断面積が第２の燃焼室よりも大きく、第１の燃焼室における閉塞率はファンの駆動電流値の変化に顕著に現れるため、第１の燃焼部の燃焼動作中は、目標回転数となるよう回転数制御されているファンの駆動電流値に基づいて第１の燃焼室における閉塞判定を行って、閉塞を検知すれば異常報知を行ったり、燃焼改善のためにファンの目標回転数を一定比率増加（例えば、５％増や１０％増など）させる処理を行うことができる。一方、第２の燃焼室の流路断面積は比較的小さいため、第２の燃焼室において閉塞が進行してもファンの駆動電流値への応答は鈍く、ファンの駆動電流値のみでは駆動電流値の低下が閉塞の進行によるものなのか他の要因によるものなのかの判定が難しいが、本発明によれば、第２の燃焼部のみの燃焼動作中は、ファンの駆動電流値がある程度低下して閾値未満になれば、判定基準温度を比較的低い値に変更した上で、温度センサの検出温度が判定基準温度以上になったと判定するとファン風量増加処理を行うことで、流路断面積の大きな第１の燃焼室の閉塞度合にはまだ余裕があるが流路断面積の小さな第２の燃焼室の閉塞度合はファン回転数増加処理が必要な程度に至っている場合に、第２の燃焼室の閉塞を的確に検知してファン風量増加処理による第２の燃焼部における燃焼改善を期待できる。
【００１６】
なお、ファンの駆動電流値に基づく閉塞判定並びに当該閉塞判定結果に基づくファン回転数増加処理は従来周知のものであり、例えば上記特許文献１に開示された制御方法によって行うことができる。また、駆動電流値に基づく判定は、駆動電流値と一義的な関係にある他のパラメータ、例えば駆動電力や駆動電圧などを制御上の判定パラメータとする場合も包含するものでる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の燃焼装置によれば、第１及び第２の燃焼室の給排気流路が同時に進行した場合においても、ファンの駆動電流値による閉塞検出と連通開口部に設けた温度センサの検出温度に基づく閉塞検出とを組み合わせることによって、温度センサの検出温度に基づく閉塞判定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃焼装置の正面断面図である。
【図２】同燃焼装置における温度センサの取付け位置を示す要部斜視図である。
【図３】同燃焼装置の制御部に設定された各閾値を説明するグラフである。
【図４】同燃焼装置の動作時のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１及び図２は本発明の一実施形態に係る燃焼装置１を示しており、該燃焼装置１は一般給湯と風呂給湯（風呂追い焚き給湯）、或いは、一般給湯と暖房給湯などの２系統の給湯動作が可能な一缶式複合熱源機の形態である瞬間式ガス給湯器として構成され、その基本構成は例えば特許第５８７１１６７号公報に記載された従来周知のものと同様である。
【００２１】
すなわち、燃焼装置１は燃焼缶体２を備え、該燃焼缶体２は、バーナケース２ａと、該バーナケース２ａ上に載設された一次熱交ケース２ｂと、一次熱交ケース上に載設された二次熱交ケース２ｃとから構成されている。バーナケース２ａ内には個別に燃焼動作可能な第１及び第２の燃焼部３１，３２が収容され、一次熱交ケース２ｂ内には第１及び第２の燃焼部３１，３２のそれぞれの上方に位置する第１及び第２の一次熱交換器４１，４２が収容され、二次熱交ケース２ｃ内には第１及び第２の一次熱交換器４１，４２のそれぞれの上方に位置する第１及び第２の二次熱交換器５１，５２が収容されて、第１の燃焼部３１によって生成された高温の燃焼ガスから第１の一次熱交換器４１で顕熱を、さらに第１の二次熱交換器５１で潜熱を順次回収して、これら熱交換器４１，５１内を流通する湯水の加熱を行えるように構成されているとともに、第２の燃焼部３２によって生成された高温の燃焼ガスから第２の一次熱交換器４２で顕熱を、さらに第２の二次熱交換器５２で潜熱を順次回収して、これら熱交換器４２，５２内を流通する湯水の加熱を行えるように構成されている。
【００２２】
燃焼缶体２の内部空間は、仕切り部Ｐによって第１及び第２の燃焼室Ｃ１，Ｃ２に区画されている。仕切り部Ｐは、バーナケース２ａの内部空間を仕切る第１の仕切り部Ｐａと、一次熱交ケース２ｂの内部空間を仕切る第２の仕切り部Ｐｂと、二次熱交ケース２ｃの内部空間を仕切る第３の仕切り部Ｐｃとからなり、これら第１〜第３の仕切り部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃは上下方向に連設されている。そして、第１の燃焼部３１、第１の一次熱交換器４１及び第１の二次熱交換器５１は第１の燃焼室Ｃ１内に収容される一方、第２の燃焼部３２、第２の一次熱交換器４２及び第２の二次熱交換器５２は第２の燃焼室Ｃ２内に収容されている。
【００２３】
なお、一次熱交換器４１，４２及び二次熱交換器５１，５２の構成は適宜のものであってよいが、特許第５８７１１６７号公報の図１及び図２にも示されたものと同様の構成であってよい。すなわち、各一次熱交換器４１，４２は、平面視蛇行状の伝熱管６１，６２の外周に図１において紙面方向に所定間隔で並設された多数の放熱用フィン７１，７２を設けた構成とされ、また、各二次熱交換器５１，５２は、渦巻き状かつ多段に形成された一本の伝熱管によって構成されている。
【００２４】
第１の燃焼部３１によって発生された燃焼ガスは、第１の一次熱交換器４１及び第１の二次熱交換器５１を通過する際に顕熱及び潜熱の回収がなされ、その後二次熱交換器５１に設けられた排気口（図示せず）から排気される。第１の二次熱交換器５１を構成する伝熱管の上流端５１ａに供給された湯水は、該熱交換器５１の伝熱管を流通することで加熱されて下流端５１ｂに到達し、その後第１の一次熱交換器４１の伝熱管６１に送り込まれ、該一次熱交換器４１においてさらに加熱されてから出湯される。
【００２５】
同様に、第２の燃焼部３２によって発生された燃焼ガスは、第２の一次熱交換器４２及び第２の二次熱交換器５２を通過する際に顕熱及び潜熱の回収がなされ、その後二次熱交換器５２に設けられた排気口（図示せず）から排気される。第２の二次熱交換器５２を構成する伝熱管の上流端５２ａに供給された湯水は、該熱交換器５２の伝熱管を流通することで加熱されて下流端５２ｂに到達し、その後第２の一次熱交換器４２の伝熱管６２に送り込まれ、該一次熱交換器４２においてさらに加熱された後に出湯される。
【００２６】
第１及び第２の燃焼部３１，３２は、それぞれ複数のバーナ８（燃焼管）を横並び状に並設することにより構成されている。各バーナ８の構成も適宜のものであって良いが、典型的には、図２に仮想線で示すように全体として扁平状であって、長手方向一端の下部に燃料ガス導入口８ａを有し、上部には上方開口状の炎孔８ｂを有している。また、特許第５８７１１６７号公報の図２に示されるように、バーナケース２ａの側部に配設される燃料ガス供給用のノズルから燃料ガス導入口８ａに向けて燃料ガスを噴射供給するようになっている。さらに、燃料ガス導入口８ａには、燃焼缶体２の下部に設けたファン９から供給される燃焼用空気の一部（一次空気）も導入され、バーナ８内に導入された燃料ガスと燃焼用空気の混合ガスが炎孔８ｂ上で燃焼する。なお、バーナ８は、燃料ガス導入口８ａとは別に燃焼用空気導入口が設けられていてもよい。
【００２７】
バーナ８の下方には、複数の空気流通孔１０ａを有する整流板１０が設けられており、ファン９からバーナケース２ａ内に供給された燃焼用空気の一部（二次空気）は、空気流通孔１０ａを通過して複数のバーナ８の設置領域に供給される。バーナケース２ａの側壁部１１の内側には遮熱板１２が設けられており、この遮熱板１２と側壁部１１との間の隙間にも燃焼用空気の一部が供給され、これにより側壁部１１が異常な高温に加熱されることが防止される。
【００２８】
第１の燃焼部３１は、一般給湯用であり、風呂給湯用若しくは暖房給湯用の第２の燃焼部３２と比較してバーナ８の本数が多く、最大燃焼能力が高いものとされている。したがって、第１の燃焼室Ｃ１は、第２の燃焼室Ｃ２と比較して、流路断面積並びに容積が大きく、ファン９からの燃焼用空気の供給割合も多い。
【００２９】
バーナケース２ａ内の仕切り部Ｐａは、板状の仕切り本体１３と通気ガイドプレート１４とによって構成されており、これら仕切り本体１３及びガイドプレート１４はステンレス製などの耐熱性に優れた材質とされている。仕切り本体１３は、整流板１０の上面またはその近傍の高さからバーナケース２ａ内の最上部またはその近傍の高さに至るように起立している。ガイドプレート１４は、バーナ８の炎孔面よりも少し下側の位置から上の仕切り本体１３の上部領域の第２の燃焼室Ｃ２側の側面に取付けられているとともに、仕切り本体１３とガイドプレート１４との相互間には下方開口状の隙間１５が形成され、この隙間に燃焼用空気の一部が流通することによって仕切り本体１３及びガイドプレート１４の冷却が行われるようになっている。
【００３０】
また、本実施形態では、第２の燃焼室Ｃ２の燃焼ガス流れ方向下流域における排気閉塞、特に一次熱交換器４２のフィン詰まりによる排気閉塞を検出するための手段として、第１の仕切り部Ｐａを構成する仕切り本体１３及びガイドプレート１４に、連通開口部１３ａ，１４ａを相互に対向するようそれぞれ開口形成し、この連通開口部１３ａ，１４ａの近傍にサーミスタなどの感温素子からなる温度センサＳを配設している。連通開口部１３ａ，１４ａは、バーナ８の炎孔面よりも高い位置にあり、第１及び第２の燃焼室Ｃ１，Ｃ２は、上記連通開口部１３ａ，１４ａ及び隙間１５を介して相互に連通している。
【００３１】
図２に示すように、ガイドプレート１４の連通開口部１４ａは、ガイドプレート１４の一側縁部の一部を切り欠くことにより形成されている。仕切り本体１３の連通開口部１３ａは、例えば丸孔状に形成されており、その開口面積はガイドプレート１４の連通開口部１４ａよりも小さい。
【００３２】
温度センサＳは、その先端部の温度検知部分が第２の燃焼室Ｃ２内に位置するとともに、連通開口部１３ａ，１４ａの開口領域に臨んで近隣に配置されている。好ましくは、温度センサＳの温度検知部分は、連通開口部１３ａ，１４ａの双方の開口領域からはみ出すことなくオーバラップするように配置される。かかる構成により、第２の一次熱交換器４２のフィン詰まりによる閉塞が進行した状態で第２の燃焼部３２が燃焼動作すると、第２の燃焼室Ｃ２の内圧が上昇して、第２の燃焼室Ｃ２内から第１の燃焼室Ｃ１内へ向けて連通開口部１３ａ，１４ａを介した高温の燃焼ガスの流通量が増加し、連通開口部１３ａ，１４ａに臨んで近隣に配置した温度センサＳの周囲に高温の燃焼ガスが流れ込むようになるため、温度センサＳの検出温度が第２の燃焼室Ｃ２における閉塞率が大きくなるにしたがって上昇するようになっている。一方、第１の燃焼室Ｃ１側で閉塞が進行している状態で第１の燃焼室Ｃ１のみが燃焼動作するときも第１の燃焼室Ｃ１から第２の燃焼室Ｃ２へ向けて連通開口部１３ａ，１４ａを介して高温の燃焼ガスが流通するが、上記隙間１５の存在、並びに、ガイドプレート１４の連通開口部１４ａが大きくされていることによって、高温の燃焼ガスが連通開口部１４ａを通過するときに比較的広い範囲に拡散するようになるため、第１の燃焼部３１のみが燃焼動作しているときの温度センサＳの温度上昇が抑えられるようになっている。
【００３３】
なお、仕切り部Ｐａの仕切り本体１３とガイドプレート１４との相互間の隙間１５は、上向きに空気が流通する空気流路となっている。このような空気の流通は、本来的には、第２の燃焼室Ｃ２の燃焼ガスが連通開口部１４ａを通過して隙間１５に流入することの妨げとなる。これに対し、ガイドプレート１４の連通開口部１４ａは比較的大きくなされているとともに側縁部を切り欠くことにより構成されているため、上記のような空気の流れによって隙間１５への燃焼ガスの流入が阻害されることを緩和し、第２の燃焼室Ｃ２の燃焼ガスを隙間１５内に円滑に流入させることができる。また、仕切り本体１３の連通開口部１３ａは開口面積が比較的小さいが、隙間１５と第２の燃焼室Ｃ２の内圧は基本的には同圧であり、第２の燃焼室Ｃ２の下流域に排気閉塞が発生した際には隙間１５の内圧も第１の燃焼室Ｃ１の内圧よりも高くなる。したがって、連通開口部１３ａの開口面積が小さくても隙間１５から第１の燃焼室Ｃ１内への燃焼ガスの流れを生じさせることが可能であるとともに、開口面積を小さくすることで排気閉塞が生じていない場合の燃焼ガスの漏出量を低減できる。
【００３４】
また、本実施形態の燃焼装置１は、ファン９の回転数制御や、その他各部の動作制御やデータ処理を実行する制御部１６を備えている。ファン９の回転数制御は上記特許文献１などにも記載されているように従来周知のものであり、種々の条件に基づいて目標回転数を演算により求め、該目標回転数となるようファン９をフィードバック制御するものである。
【００３５】
特に本実施形態の制御部１６は、温度センサＳの検出温度に基づいて、第２の燃焼室Ｃ２の下流域の排気閉塞の有無を判断して、温度センサＳの検出温度に基づく排気閉塞の有無以外の条件によって算出された目標回転数に対して一定比率（例えば５％）増分補正することによって、第２の燃焼室Ｃ２における排気閉塞の検知時にファン風量を増加させることで燃焼改善を試みるよう構成されている。すなわち、制御部１６には、排気閉塞を判断するための閉塞判定基準温度（判定基準温度）が、第２の燃焼部３２の燃焼能力や第２の燃焼室Ｃ２の構造等に応じて予め設定記憶されており、温度センサＳの検出温度が閉塞判定基準温度（例えば２５０℃）を超えると第２の燃焼室Ｃ２の下流域に排気閉塞が発生していると判定して、ファン風量増加処理を行うよう構成されている。
【００３６】
制御部１６は、第１の燃焼室Ｃ１の下流域の排気閉塞に関しては、ファン９の駆動電流値に基づいて判定するよう構成されている。すなわち、排気閉塞を判定するための閾値が、図３に閉塞判定閾値ラインで示すようにファン９の実回転数に応じて予め設定されており、ファン９の駆動電流値が上記閾値よりも小さくなると、第１の燃焼室Ｃ１の下流域で排気閉塞が発生していると判定するよう構成されている。ファン９から第１の燃焼室Ｃ１への送風量は、第２の燃焼室Ｃ２への送風量よりも多く、第１の燃焼室Ｃ１の下流域で排気閉塞が生じた場合には、ファン９からバーナケース２ａ内全体への送風量が大きく低下するため、ファン９の駆動電流値の変化に基づいて第１の燃焼室Ｃ１の下流域における排気閉塞の有無を的確に判断することが可能である。そして、制御部１６は、第１の燃焼室Ｃ１の下流域における排気閉塞が発生していると判定すると、その旨の報知処理や緊急停止処理を行ったり、又は、燃焼改善のためにファン９の目標回転数を所定比率増加させるファン風量増加処理を行うよう構成されている。
【００３７】
なお、ファン９はモータ（図示せず）を内蔵しており、ファン９の駆動電流値とはモータの駆動電流値となる。また、制御部１６乃至ファン９は、ファン９の駆動電流値及び実回転数を検出する駆動電流値検出手段及び実回転数検出手段を備えている。これら検出手段の構成は従来周知の適宜のものであってよい。また、図３に示すＦＦラインは、ファン９のフィードフォワード制御時の実回転数と駆動電流値の関係を示すものであり、基準温度変更閾値ラインは、後述する温度センサＳの検出温度により閉塞判定基準温度を変更するための閾値である。
【００３８】
一方、第２の燃焼室Ｃ２の下流域に排気閉塞が生じた際のファン９の駆動電流値の変化量は小さく、該駆動電流値の変化のみに基づいて第２の燃焼室Ｃ２の下流域の排気閉塞の有無を判定することは難しい。このため、本実施形態では、上記したように、第２の燃焼室Ｃ２の下流域の排気閉塞に関しては、温度センサＳの検出温度に基づいて判定するよう制御部１６が構成されている。なお、第２の燃焼部３２は、燃焼火力を変更可能であり、第２の燃焼部３２を構成するバーナ８のすべてを燃焼動作させた状態と、仕切り部Ｐ寄りの一部のバーナ８のみを燃焼動作させた一部燃焼状態とに切り替え可能とされている。
【００３９】
ファン９及び第２の燃焼部３２を駆動させている状態において、例えば一次熱交換器４２のフィン７２の相互間に詰まりが生じるなどして、排気閉塞状態になると、第２の燃焼室Ｃ２内の圧力が未閉塞状態よりも上昇し、第２の燃焼室Ｃ２内の燃焼ガスの一部が、連通開口部１３ａ，１４ａを通過して第１の燃焼室Ｃ１側に流れ込み、これにより高温の燃焼ガスのガス流が温度センサＳ周辺に生じる。その結果、温度センサＳの検出温度が上昇して、所定の閉塞判定基準温度（例えば２５０℃）を超えると、燃焼改善を試みるためにファン９の回転数を増加させるファン風量増加処理が行われる。ファン風量の増加によって燃焼ガスが流通可能となる程度の閉塞であれば、上記ファン風量増加処理によって第２の燃焼室Ｃ２の下流域に正常に燃焼ガスが流れるようになり、連通開口部１３ａ，１４ａを通過する燃焼ガス量が低下するため、温度センサＳの検出温度も徐々に下がってくることとなる。
【００４０】
なお、ファン風量増加処理は複数回実施することができ、例えば、温度センサＳの検出温度による閉塞判定結果以外の条件に基づいて算出される中間目標回転数に対する燃焼改善補正率を燃焼開始時は１００％とし、ファン風量増加処理が一度行われる毎に燃焼改善補正率を５％ずつ増加させて、中間目標回転数×燃焼改善補正率によって求められる最終目標回転数となるようファンを回転数制御することができる。好ましくは、ファン風量増加処理は所定回数、例えば２回実施し、所定回数のファン風量増加処理によっても温度センサＳの検出温度が低下しない場合には異常報知や緊急停止等の異常処理を行うことができる。また、燃焼動作開始初期は燃焼状態が不安定であるため、第２の燃焼部３２の燃焼動作開始から所定時間（例えば１分程度）を経過するまでは燃焼改善禁止期間としてファン風量増加処理を行わないようにすることができる。さらに、ファン風量増加処理を行った後、温度センサＳの検出温度に応答が現われるまではある程度の時間を要するため、ファン風量増加処理を一度実施してから所定時間（例えば１分程度）が経過するまでも燃焼改善禁止期間としてファン風量増加処理を行わないようにすることができる。
【００４１】
また、第２の燃焼部３２の燃焼動作開始から燃焼動作終了（給湯運転停止）までに実施されたファン風量増加処理の履歴に基づいて、ファン回転数の初期補正率を演算により求め、次回の燃焼動作時には、中間目標回転数×（燃焼改善補正率×初期補正率）によって求められる最終目標回転数となるよう、ファン風量増加処理後のファン９の回転数制御を行うことができる。この場合、過度に目標回転数が補正されてしまわないように、（燃焼改善補正率×初期補正率）の上限を設定することが好ましく、例えば上限を１１０％とすることができる。
【００４２】
上記初期補正率は給湯運転停止後も記憶保持させ、給湯運転の停止毎に更新処理を行うことが好ましい。一方、燃焼改善補正率は、給湯運転の停止後に１００％にリセットすることが好ましい。
【００４３】
さらに、本実施形態の制御部１６は、ファン９の駆動電流値が、上記閉塞判定閾値ラインまでは低下していないものの、閉塞判定閾値ラインとＦＦラインの間に位置する所定の基準温度変更閾値ライン（図３参照）によりファン９の実回転数毎に定められる閾値未満になったと判定すると、図４に示すように、上記閉塞判定基準温度を比較的小さい値（例えば２００℃）に変更するよう構成されている。これは、第１及び第２の燃焼室Ｃ１，Ｃ２の双方の下流域で閉塞が進行しているが、第１の燃焼室Ｃ１の下流域の閉塞度合にはまだ余裕があるために駆動電流値が閉塞判定閾値ラインまでは低下しておらず、一方、第２の燃焼室Ｃ２の下流域の閉塞度合いはファン風量増加処理が必要な程度にまで進んでいるにもかかわらず、第１の燃焼室Ｃ１における閉塞度合もある程度進んでいるがために、連通開口部１３ａ，１４ａを介して第２の燃焼室Ｃ２から第１の燃焼室Ｃ１に向けて流通する燃焼ガス量がさほど増加せず、これにより上記した第２の燃焼部３２の燃焼改善のためのファン風量増加処理が行われないことに対応するためである。
【００４４】
本実施形態の燃焼装置１によれば、図４に示すように、温度センサＳの検出温度が初期の閉塞判定基準温度である２５０℃まで上昇してはいないが２３０℃程度までは上昇しており、ファン９の駆動電流値が基準温度変更閾値ラインまで低下したと判定されたときには、閉塞判定基準温度が２００℃に設定され、これにより温度センサＳの検出温度が閉塞判定基準温度よりも高くなるため、上述したファン風量増加処理が実行されることとなる。ファン風量増加処理によって燃焼改善がなされれば温度センサＳの検出温度は図４に示すように低下していく。一方、一回のファン風量増加処理によっても温度センサＳの検出温度が低下していかない場合には、上述したように２回目のファン風量増加処理が行われる。
【００４５】
基準温度変更閾値ラインは、閉塞判定閾値ラインを一定割合（α％）増分したものであってもよいし、閉塞判定閾値ラインとは別個に予め制御部１６に設定記憶しておくこともできるし、また、ＦＦラインが制御部１６に記憶保持されている場合にはＦＦラインから一定割合低い値としたものであってもよい。
【００４６】
なお、誤検出防止のため、ファン９の駆動電流値が所定時間（図示例では３秒）継続して基準温度変更閾値ライン未満であることを検出した場合に、駆動電流値が所定の閾値未満となったと判定して閉塞判定基準温度を変更するようにしており、また、閉塞判定基準温度の変更時点から３秒後から６０秒間は上述した燃焼改善禁止期間とすることができる。
【００４７】
閉塞判定基準温度を２００℃に下げた後は、燃焼動作の停止までその低い閉塞判定基準温度を維持し、燃焼動作の停止によって２５０℃にリセットするよう構成できる。
【００４８】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。例えば、温度センサＳは、上記特許文献２に記載されているように仕切り部を構成する２枚のプレートの中間に配置することもでき、この場合は第１の燃焼部Ｃ１の燃焼動作中も温度センサＳの検出温度に基づくファン風量増加処理や、閉塞判定基準温度の変更処理を実施することもできる。
【符号の説明】
【００４９】
Ｃ１  第１の燃焼室
Ｃ２  第２の燃焼室
Ｓ    温度センサ
Ｐ    仕切り部
１    燃焼装置
２    燃焼缶体
３１  第１の燃焼部
３２  第２の燃焼部
９  ファン
１３ａ  開口部
１４ａ  開口部
１６  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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