(57)【要約】【課題】バーナと、バーナに燃焼用空気を送風するファンモータと、ファンモータの送風状態をファン制御リターン信号で検出する機能を有する電装ユニットとを備えた燃焼装置において、ファンモータの吸込口閉塞やファン自体の破損などによる燃焼不良が発生した場合に確実に検出する。【解決手段】電装ユニットに、ファンモータの送風状態が正常状態時におけるファン制御リターン信号としてのファン電流値と、ファン電流の正常状態時の学習値に一定の割合で乗じて算出した異常状態を検出するための上限値と下限値のしきい値とを記憶させ、ファンモータの送風状態をファン制御リターン信号としてのファン電流にて検知し、ファン電流が設定されたしきい値を超えた場合にファンモータの送風異常として燃焼装置を安全に停止させるようにした。【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送風するファンモータと、ファンモータの送風状態をファン制御リターン信号で検出する機能を有する電装ユニットとを備え、電装ユニットに、ファンモータの送風状態が正常状態時におけるファン制御リターン信号としてのファン電流値と、ファン電流の正常状態時の学習値に一定の割合で乗じて算出した異常状態を検出するための上限値と下限値のしきい値とを記憶させた燃焼装置。
【請求項２】
バーナと、バーナに燃焼用空気を送風するファンモータと、ファンモータの送風状態をファン制御リターン信号で検出する機能を有する電装ユニットとを備え、電装ユニットに、ファンモータの送風状態が正常状態時におけるファン制御リターン信号としてのファン消費電力値と、ファン消費電力の正常状態時の学習値に一定の割合で乗じて算出した、異常状態を検出するための上限値と下限値のしきい値とを記憶させた燃焼装置。
【請求項３】
バーナと、バーナに燃焼用空気を送風するファンモータと、ファンモータの送風状態をファン制御リターン信号で検出する機能を有する電装ユニットとを備え、電装ユニットに、ファン制御リターン信号としてのファン電流値に関して、ファンモータの送風の異常状態を検出する上限値と下限値を記憶させた燃焼装置。
【請求項４】
バーナと、バーナに燃焼用空気を送風するファンモータと、ファンモータの送風状態をファン制御リターン信号で検出する機能を有する電装ユニットとを備え、電装ユニットに、ファン制御リターン信号としてのファン消費電力に関して、ファンモータの送風の異常状態を検出する上限値と下限値を記憶させた燃焼装置。
【請求項５】
バーナと、バーナに燃焼用空気を送風するファンモータと、ファンモータの送風状態をファン制御リターン信号で検出する機能を有する電装ユニットとを備え、電装ユニットに、ファン制御リターン信号としてのファン電流値に関して、正常状態時の想定されるバラツキ範囲に一定の割合で乗じた上限しきい値ラインと下限しきい値ラインを記憶させた燃焼装置。
【請求項６】
バーナと、バーナに燃焼用空気を送風するファンモータと、ファンモータの送風状態をファン制御リターン信号で検出する機能を有する電装ユニットとを備え、電装ユニットに、ファン制御リターン信号としてのファン消費電力に関して、正常状態時の想定されるバラツキ範囲に一定の割合で乗じた上限しきい値ラインと、下限しきい値ラインを記憶させた燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナに燃焼用空気を送風するファンモータを有し、ファンモータの送風状態を検出する電装ユニットを備えた燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の燃焼装置として、図１０に示すような構成のものが知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
図１０において、燃料ガスは、ガス入口６からガス閉止弁７、ガス制御弁８を通ってバーナ１０に供給され、燃焼に必要な空気は、ファンモータ９によりバーナ１０に供給される。バーナ１０は、電装ユニット１４にて作動される点火装置１１により点火され、点火状態は点火検知装置１２にて検出されて電装ユニット１４に入力されて確認される。バーナ１０で発生した燃焼排気ガスは排気口１３から外部に排出される。一方、水入口１から水流検知装置２を経由してバーナ１０にて加熱される熱交換器３に給水され、熱交換器３で加熱されて湯出口５から出湯される。その出湯温度はサーミスタ４にて検出されて電装ユニット１４に出力される。
【０００４】
所望の出湯温度はあらかじめリモコン１５で設定されて電装ユニット１４に入力され、電装ユニット１４が、設定された出湯温度とサーミスタ４で検出した実際の出湯温度及び水流検知装置２で検出した水流に基づいて制御値を演算してガス制御弁８、ファンモータ９を制御することで、設定された温度の湯が出湯される。
【０００５】
ファンモータ９は、図１１に示すように、モータ部９ａにてシャフト９ｂに取り付けられたファン９ｃを回転駆動して送風するように構成されるとともに、このファンモータ９の送風状態を、シャフト９ｂに固定されたマグネット９ｄの回転による磁束の変化を回転検知装置９ｅで読み取り、回転（送風）状態を検出するように構成されている。
【０００６】
そして、図１２に示すように、要求負荷変動に対応するファン回転数となるように電装ユニット１４からファン駆動入力信号１６をファンモータ９に出力し、ファン制御リターン信号１７として回転検知装置９ｅで検出したファン回転数を電装ユニット１４に入力することでファンモータ９を駆動制御している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−２００６６２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の燃焼装置では、ファンモータ９の送風状態をファンモータ９のシャフト９ｂに直結されたマグネット９ｄの回転によって検出しているため、ファンモータ９の吸込口９ｆが閉塞されたり、ファン９ｃ自体が破損した状態となって燃焼不良が発生しても検出することができないという問題があった。
【０００９】
すなわち、負荷変動に対応するファン回転数と、ファン回転数に基づくファン制御リターン信号１７の関係は図１３に示すようになり、ファンモータ９に異常が発生し、燃焼不良が発生しても、ファン制御リターン信号は（ファン回転数）変化せず、そのため燃焼不良が発生しても検出できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ファンモータの吸込口閉塞やファン自体の破損などによる燃焼不良が発生した場合に確実に検出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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る燃焼装置は、バーナと、バーナに燃焼用空気を送風するファンモータと、ファンモータの送風状態をファン制御リターン信号で検出する機能を有する電装ユニットとを備え、電装ユニットに、ファンモータの送風状態が正常状態時におけるファン制御リターン信号としてのファン電流値と、ファン電流の正常状態時の学習値に一定の割合で乗じて算出した異常状態を検出するための上限値と下限値のしきい値とを記憶させたものである。
【００１２】
このような構成によれば、電装ユニットを、ファンモータの送風状態をファンモータの回転数で検出するのではなく、ファンモータの送風量の変化をファン制御リターン信号としてのファン電流値の変化で検出するようにしているので、ファンモータの吸込口に異物が詰まったり、ファン自体が破損するなど、ファンモータの送風量が変化し燃焼異常を発生した場合には、その変化がファン電流の変化に現われて機敏に検出できるため、電装ユニットに設けた上限値と下限値のしきい値を越えた時点で送風状態の異常を検出でき、したがって燃焼異常状態を発生させること無く、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００１３】
本発明の請求項２に係る燃焼装置は、電装ユニットに、ファンモータの送風状態が正常状態時におけるファン制御リターン信号としてのファン消費電力値と、ファン消費電力の正常状態時の学習値に一定の割合で乗じて算出した、異常状態を検出するための上限値と下限値のしきい値とを記憶させたものである。
【００１４】
このような構成によれば、ファンモータの吸込口に異物が詰まったり、ファン自体が破損するなど、ファンモータの送風量が変化し燃焼異常を発生した場合、その変化がファン制御リターン信号としてのファン消費電力の変化に現われて機敏に検出できるため、電装ユニットに設けた上限値と下限値のしきい値を越えた時点で送風状態の異常を検出できる為、燃焼異常状態を発生させること無く、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００１５】
本発明の請求項３に係る燃焼装置は、電装ユニットに、ファン制御リターン信号としてのファン電流値に関して、ファンモータの送風の異常状態を検出する上限値と下限値を記憶させたものである。
【００１６】
このような構成によれば、ファンモータの吸込口や、燃焼装置の排気口が閉塞されたり、ファン自体が破損するなど、ファンモータの送風量が急激に変化し燃焼異常状態になった場合、その変化がファン制御リターン信号としてのファン電流の変化に大きく現われて機敏に検出できるため、電装ユニットに設けた上限値と下限値のしきい値を越えた時点で送風状態の異常を検出できる為、極端な燃焼異常が発生した場合、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００１７】
本発明の請求項４に係る燃焼装置は、電装ユニットに、ファン制御リターン信号としてのファン消費電力に関して、ファンモータの送風の異常状態を検出する上限値と下限値を記憶させたものである。
【００１８】
このような構成によれば、ファンモータの吸込口や、燃焼装置の排気口が閉塞されたり、ファン自体が破損するなど、ファンモータの送風量が急激に変化し燃焼異常状態になった場合、その変化がファン制御リターン信号としてのファン消費電力の変化に大きく現われて機敏に検出できるため、電装ユニットに設けた上限値と下限値のしきい値を越えた時点で送風状態の異常を検出できる為、極端な燃焼異常が発生した場合、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００１９】
本発明の請求項５に係る燃焼装置は、電装ユニットに、ファン制御リターン信号としてのファン電流値に関して、正常状態時の想定されるバラツキ範囲に一定の割合で乗じた上限しきい値ラインと下限しきい値ラインを記憶させたものである。
【００２０】
このような構成によれば、ファンモータの吸込口に異物が詰まったり、ファン自体が破損するなど、ファンモータの送風量が変化し燃焼異常を発生した場合、その変化がファン制御リターン信号としてのファン電流の変化に現われて機敏に検出できるため、電装ユニットに設けた上限値と下限値のしきい値を越えた時点で送風状態の異常を検出できる為、燃焼異常状態を発生させること無く、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００２１】
本発明の請求項６に係る燃焼装置は、電装ユニットに、ファン制御リターン信号としてのファン消費電力に関して、正常状態時の想定されるバラツキ範囲に一定の割合で乗じた上限しきい値ラインと、下限しきい値ラインを記憶させたものである。
【００２２】
このような構成によれば、ファンモータの吸込口に異物が詰まったり、ファン自体が破損するなど、ファンモータの送風量が変化し燃焼異常を発生した場合、その変化がファン制御リターン信号としてのファン消費電力の変化に現われて機敏に検出できるため、電装ユニットに設けた上限値と下限値のしきい値を越えた時点で送風状態の異常を検出できる為、燃焼異常状態を発生させること無く、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態について図１〜図１０を参照して説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態の燃焼装置について、図１、図２、及び図１０、図１１を参照して説明する。なお、燃焼装置の機構的な構成は、図１０、図１１を参照して説明した従来例と同一であるため、同一の構成要素については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００２５】
図１０において、電装ユニット１４は、ファンモータ９に対してファン回転数に係るファン駆動入力信号１６を出力し、ファン電流に係るファン制御リターン信号１７にてファンモータ９の送風状態を検出する機能を有している。すなわち、電装ユニット１４は、ファンモータ９の送風状態が正常状態時のファン制御リターン信号１７（ファン電流（Ａ））と、異常状態を検出する為に設けた上限値と下限値のしきい値を記憶しており、これら上限値と下限値のしきい値は、ファン制御リターン信号１７（ファン電流（Ａ））の正常状態時の学習値に一定の割合で乗じて算出したものである。
【００２６】
図１は、本実施形態における燃焼装置の要求負荷変動とファン回転数に係るファン駆動入力信号１６の関係を示し、図２は、燃焼装置の異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン電流値に係るファン制御リターン信号１７の関係を示している。
【００２７】
次に、動作、作用について説明すると、図１１において、ファンモータ９の吸込口９ｆに異物が詰まったり、ファン９ｃ自体が破損するなど、ファンモータ９の送風量が変化し、燃焼異常を発生した場合、その変化はファン電流（Ａ）に係るファン制御リターン信号１７の変化に現われ、図２に示すように、電装ユニット１４に設けた上限値のしきい値Ａ１−ｂと下限値のしきい値Ａ２−ｂを越えた時点で送風状態の異常を検出できる為、燃焼異常状態を発生させること無く、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の燃焼装置について、図３を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明では、先行する実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００２９】
本実施形態において第１の実施形態と異なる点は、ファンモータ９の送風状態を監視するファン制御リターン信号をファン消費電力（Ｗ）で監視させる点である。すなわち、本実施形態の電装ユニット１４は、ファンモータ９の送風状態が正常状態時のファン消費電力（Ｗ）に係るファン制御リターン信号１７と、このファン消費電力（Ｗ）に係るファン制御リターン信号１７の正常状態時の学習値に一定の割合で乗じて算出した、異常状態を検出するための上限値と下限値のしきい値とを記憶させている。図３に、本実施形態の燃焼装置の異常燃焼時のファン回転数に係る負荷変動とファン消費電力（Ｗ）に係るファン制御リターン信号１７の関係を示している。
【００３０】
次に、動作、作用について説明すると、ファンモータ９の吸込口９ｆに異物が詰まったり、ファン９ｃ自体が破損するなど、ファンモータ９の送風量が変化し燃焼異常を発生した場合、その変化はファン消費電力（Ｗ）に係るファン制御リターン信号１７の変化に現われ、図３に示すように、電装ユニット１４に設けた上限値のしきい値Ｗ１−ｂと下限値のしきい値Ｗ２−ｂを越えた時点で送風状態の異常を検出できるため、燃焼異常状態を発生させること無く、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態の燃焼装置について、図４、図５を参照して説明する。図４は本実施形態の燃焼装置における要求負荷変動とファン駆動入力信号（ファン回転数）の関係を示し、図５は異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン制御リターン信号（ファン電流値（Ａ））の関係を示す。
【００３２】
本実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、ファン制御リターン信号（ファン電流（Ａ））の上限しきい値と下限しきい値を、固定した任意の値に設定した点である。
【００３３】
動作、作用について説明すると、ファンモータ９の吸込口９ｅに異物が詰まったり、ファン９ｃ自体が破損するなど、ファンモータ９の送風量が変化し燃焼異常を発生した場合、その変化はファン制御リターン信号（ファン電流値（Ａ））の変化に現われ、電装ユニット１４に設けた上限値のしきい値Ａ３−ｂと下限値のしきい値Ａ４−ｂを越えた時点で送風状態の異常を検出できる為、燃焼異常状態を発生させること無く、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００３４】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態の燃焼装置について、図６を参照して説明する。図６は本実施形態の燃焼装置の異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン制御リターン信号（ファン消費電力（Ｗ））の関係を示す。
【００３５】
本実施形態において、第３の実施形態と異なる点は、ファンモータ９の送風状態を監視するファン制御リターン信号をファン消費電力（Ｗ）で監視させる点である。
【００３６】
動作、作用について説明すると、ファンモータ９の吸込口９ｅに異物が詰まったり、ファン９ｃ自体が破損するなど、ファンモータ９の送風量が変化し燃焼異常を発生した場合、その変化はファン制御リターン信号（ファン消費電力（Ｗ））の変化に現われ、電装ユニット１４に設けた上限値のしきい値Ｗ３−ｂと下限値のしきい値Ｗ４−ｂを越えた時点で送風状態の異常を検出できる為、燃焼異常状態を発生させること無く、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００３７】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態の燃焼装置について、図７、図８を参照して説明する。図７は本実施形態の燃焼装置の要求負荷変動とファン駆動入力信号（ファン回転数）の関係を示し、図８は本実施形態の燃焼装置の異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン制御リターン信号（ファン電流値（Ａ））の関係を示す。
【００３８】
本実施形態において、第１の実施形態と異なる点は正常使用域でのファン制御リターン信号（ファン電流値（Ａ））をファンモータ９のバラツキや、環境によるバラツキを考慮した予め決められた正常使用域の値として電装ユニット１４に記憶させ、そのファン制御リターン信号（ファン電流値（Ａ））のバラツキ幅の上限から更に、異常時の上限しきい値と、バラツキ幅の下限から更に、異常時の下限しきい値を電装ユニット１４に記憶させて設定させた点である。
【００３９】
動作、作用について説明すると、ファンモータ９の吸込口９ｅに異物が詰まったり、ファン９ｃ自体が破損するなど、ファンモータ９の送風量が変化し燃焼異常を発生した場合、その変化はファン制御リターン信号（ファン電流値（Ａ））の変化に現われ、電装ユニット１４に設けた上限値のしきい値Ａ５−ｂと下限値のしきい値Ａ６−ｂを越えた時点で送風状態の異常を検出できる為、燃焼異常状態を発生させること無く、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００４０】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態の燃焼装置について、図９を参照して説明する。図９は本実施形態の燃焼装置の異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン制御リターン信号（ファン消費電力（Ｗ））の関係を示す。
【００４１】
本実施形態において、第５の実施形態と異なる点は、ファンモータ９の送風状態を監視するファン制御リターン信号をファン消費電力（Ｗ）で監視させる点である。
【００４２】
動作、作用について説明すると、ファンモータ９の吸込口９ｅに異物が詰まったり、ファン９ｃ自体が破損するなど、ファンモータ９の送風量が変化し燃焼異常を発生した場合、その変化はファン制御リターン信号（ファン消費電力  （Ｗ））の変化に現われ、電装ユニット１４に設けた上限値のしきい値Ｗ５−ｂと下限値のしきい値Ｗ６−ｂを越えた時点で送風状態の異常を検出できる為、燃焼異常状態を発生させること無く、燃焼装置を安全に停止させることができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の燃焼装置によれば、燃焼装置のファンモータの吸込口から排気口に至る経路が何らかの原因で閉塞された場合、またファンモータのファン自体が破損した場合に、ファンモータの送風状態異常をファン電流値やファン消費電力に係るファン制御リターン信号で検出することができ、燃焼装置のファンモータの送風不足による燃焼不良に機敏に反応でき、燃焼装置を安全に停止させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の燃焼装置における要求負荷変動とファン駆動入力信号（ファン回転数）の関係図である。
【図２】同実施形態の燃焼装置における異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン制御リターン信号（ファン電流値（Ａ））の関係図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の燃焼装置における異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン制御リターン信号（ファン消費電力（Ｗ））の関係図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の燃焼装置における要求負荷変動とファン駆動入力信号（ファン回転数）の関係図である。
【図５】同実施形態の燃焼装置における異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン制御リターン信号（ファン電流値（Ａ））の関係図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の燃焼装置における異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン制御リターン信号（ファン消費電力（Ｗ））の関係図である。
【図７】本発明の第５の実施形態の燃焼装置における要求負荷変動とファン駆動入力信号（ファン回転数）の関係図である。
【図８】同実施形態の燃焼装置における異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン制御リターン信号（ファン電流値（Ａ））の関係図である。
【図９】本発明の第６の実施形態の燃焼装置における異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン制御リターン信号（ファン消費電力（Ｗ））の関係図である。
【図１０】従来例の燃焼装置の構成図である。
【図１１】同従来例の燃焼装置におけるファンモータの部分断面正面図である。
【図１２】同従来例の燃焼装置における要求負荷変動とファン駆動入力信号（ファン回転数）の関係図である。
【図１３】同従来例の燃焼装置における異常燃焼時の負荷変動（ファン回転数）とファン制御リターン信号（ファン回転数）の関係図である。
【符号の説明】
９  ファンモータ
１０  バーナ
１４  電装ユニット
１６  ファン駆動入力信号
１７  ファン制御リターン信号
【図１】
2004169981.tif 000003
【図２】
2004169981.tif 000004
【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９】
2004169981.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004169981.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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