(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナと、そのバーナに燃焼用空気を通風する通風手段と、点火指令があると、前記通風手段を通常設定時間作動させてから前記バーナへの点火動作を行う通常点火処理を実行し、かつ、その通常点火処理によるバーナの不着火時に、前記通風手段を前記通常設定時間より長い不着火用設定時間作動させて、その作動中での前記通風手段の設定駆動状態における仕事量に基づいて燃焼用空気の通風状態を判別し、適正通風状態の場合に前記バーナへの再点火動作を行う不着火用点火処理を実行する制御手段とが設けられている燃焼装置であって、
前記不着火が発生すると、点火指令が解除されても不着火の発生を記憶し、かつ、点火が適正に行われると、不着火発生の記憶を解除する不着火記憶手段が設けられ、前記制御手段は、点火指令があると、前記不着火記憶手段の記憶情報に基づいて、不着火発生を記憶していると、前記不着火用点火処理を実行し、不着火発生を記憶していないと、前記通常点火処理を実行するように構成し、
前記不着火が発生した後に設定時間経過すると、前記不着火記憶手段による不着火発生の記憶を解除する記憶解除手段を設けてある燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナと、そのバーナに燃焼用空気を通風する通風手段と、点火指令があると、前記通風手段を通常設定時間作動させてから前記バーナへの点火動作を行う通常点火処理を実行し、かつ、その通常点火処理によるバーナの不着火時に、前記通風手段を前記通常設定時間より長い不着火用設定時間作動させて、その作動中での前記通風手段の設定駆動状態における仕事量に基づいて燃焼用空気の通風状態を判別し、適正通風状態の場合に前記バーナへの再点火動作を行う不着火用点火処理を実行する制御手段とが設けられている燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような燃焼装置では、点火指令があると、通風手段を長時間作動させることなく、比較的短い通常設定時間だけ作動させてバーナへの点火動作を行う通常点火処理を実行するため、点火指令から着火までの時間が短く、例えば給湯装置に適用した場合には、給湯開始時における湯温の立ち上がりが早くなる。
また、通常点火処理を実行した際、逆風などによってバーナに不着火が生じると、通風手段を前記通常設定時間より長い不着火用設定時間作動させる不着火用点火処理を実行するので、バーナ不着火時に流出した生ガスなどは完全に排出され、再点火時に生ガスなどの残留によって大きな着火音を発生することもなく、さらに、その不着火用設定時間における通風手段の作動中に、燃焼用空気の通風状態を判別することも可能となる。
【０００３】
このように、従来の燃焼装置では、点火指令が続行されていると、不着火の発生を記憶して不着火用点火処理を実行するのであるが、点火指令が解除されると、不着火発生の記憶が解除されて、その後に点火指令があると、通常点火処理を実行するように構成されていた。
例えば、上述した給湯装置の場合には、給湯栓の開操作による熱交換器への通水に伴って点火指令が指令され、給湯栓の閉操作による通水停止に伴って点火指令が解除されるので、不着火発生後に給湯栓を閉じ、その後に再度給湯栓を開操作すると、通常点火処理を実行するように構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来の燃焼装置では、バーナへの不着火が発生した後に点火指令が解除され、その後、短時間のうちに点火指令があると、不着火時に流出した生ガスなどが残留しており、かつ、通常点火処理の実行による通風手段の作動だけでは、残留ガスが完全に排出されない場合があり、通常点火処理の実行に伴う点火の際に大きな着火音を発生する虞れがあった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、バーナへの不着火が発生した後に点火指令が解除された場合においても、残留した生ガスなどによる大きな着火音の発生を確実に防止することのできる燃焼装置の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１に記載の発明によれば、バーナの不着火が発生すると、点火指令が解除されても不着火の発生を記憶し、かつ、点火が適正に行われると、不着火発生の記憶を解除する不着火記憶手段が設けられ、点火指令があると、前記不着火記憶手段の記憶情報に基づいて、不着火発生を記憶していると、不着火用点火処理を実行するように構成するものであるから、不着火が発生した後に点火指令が解除され、その後に点火指令があると、通風手段を通常設定時間より長い不着火用設定時間作動させることになる。
したがって、不着火が発生した後、直ちに点火指令が解除されて、再度点火指令があったような場合でも、不着火時に流出した生ガスなどは完全に排出され、その後に点火することになるため、生ガスなどの残留によって大きな着火音を発生することがなく、また、不着火記憶手段が不着火発生を記憶していないと、通常点火処理を実行するので、点火指令から着火までの時間を不必要に長くすることなく、残留生ガスなどによる大きな着火音の発生を確実の防止することができる。
【０００７】
また、請求項１に記載の発明によれば、不着火が発生した後に設定時間経過すると、不着火記憶手段による不着火発生の記憶を解除する記憶解除手段を設けるものであるから、時間の経過に伴って生ガスなどが完全に排出されたような場合には、点火指令に基づいて通常点火処理が実行されることになり、実情に即した状態で、点火指令から着火までの時間短縮が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明による燃焼装置を給湯装置に適応した例を図面に基づいて説明する。
この給湯装置は、図１に示すように、水を加熱して給湯する給湯部Ｋ、この給湯部Ｋの動作を制御する制御手段としての制御部Ｈ、制御部Ｈに制御情報などを指令するリモコン操作部Ｒなどを備えて構成されている。
【００１０】
前記給湯部Ｋは、燃焼室１内にガス燃焼式のバーナ２、このバーナ２により加熱される熱交換器３、バーナ２に点火するイグナイタ４、バーナ２に着火されたか否かを検出するフレームロッド５などが設けられている。そして、バーナ２に対して燃焼用空気を通風するとともに、その通風量を変更調整自在な通風手段としてのファン６が備えられ、かつ、ファン６の実際の回転数を検出する回転数検出手段６ａが設けられている。
【００１１】
前記熱交換器３には、水が供給される入水路７および給湯栓８ａに出湯する出湯路８がそれぞれ接続されている。そして、入水路７には、熱交換器３への通水量を検出する通水量センサ９、入水温度を検出する入水温サーミスタ１０がそれぞれ設けられ、出湯路８には、出湯温度を検出する出湯温サーミスタ１１が設けられている。さらに、バーナ２に対する燃料供給路１２には、電磁操作式の開閉弁１３と、燃料供給量を変更調整自在な電磁操作式のガス比例弁１４とが設けられている。
【００１２】
前記リモコン操作部Ｒは、制御部Ｈに対して通信可能に接続されており、制御部Ｈに給湯運転の開始・停止を指令する運転スイッチ１５、目標給湯温度を設定して制御部Ｈに指令する温度設定スイッチ１６、給湯温度などを表示する表示部１７、報知ランプ１８、報知ブザー１９などを備えて構成されている。
【００１３】
前記制御部Ｈは、マイクロコンピュータを備えて構成され、給湯中に通常燃焼制御を実行する燃焼制御手段１００、燃焼用空気の通風経路における通風状態を判別する通風状態判別手段１０１、バーナ２への不着火の発生を記憶する不着火記憶手段１０２、前記不着火記憶手段１０２による不着火発生の記憶を解除する記憶解除手段１０３などがそれぞれ制御プログラム形式で備えられている。
前記燃焼制御手段１００は、給湯部Ｋが運転状態に設定されている状態で、熱交換器３への通水が開始されるに伴ってバーナ２の燃焼を開始して、熱交換器３への通水が停止されるに伴ってバーナ２の燃焼を停止させるように制御するとともに、熱交換器３への通水が検出されているときには、出湯温度が目標給湯温度になるようにバーナ２の燃焼量を調整し、かつ、その燃焼量に対して適正な量の燃焼用空気を通風するようにファン６の回転数を制御する通常燃焼制御を実行するように構成されている。
【００１４】
具体的に説明すると、運転スイッチ１５のＯＮ操作に伴って運転状態に設定された後に、給湯栓８ａの開操作に伴って通水量センサ９にて検出される通水量が設定水量を越えて点火指令が指令されると、ファン６を予め設定されたプリパージ用の回転数で通常設定時間だけ作動させてプリパージを行う。このプリパージにおけるファン６の回転数制御は、回転数検出手段６ａによる検出回転数が、プリパージ用の回転数になるように図外のファン駆動用モータへの駆動電力供給量を調整して行う。その後、開閉弁１３を開弁させてガス比例弁１４を点火用ガス量になるように開弁調整するとともに、イグナイタ４によってバーナ２への点火動作を行う通常点火処理を実行する。
そして、フレームロッド５によって着火されたか否かを検出し、着火が検出されないときには、ファン６を前記通常設定時間より長い不着火用設定時間（例えば５秒間）、例えば、前記プリパージ用回転数と同じ回転数で回転作動させて、通風状態判別手段１０１により燃焼用空気の通風状態を判別し、適正通風状態の場合に、バーナ２への再点火動作を行う不着火用点火処理を実行する
【００１５】
その後、入水温サーミスタ１０、出湯温サーミスタ１１、通水量センサ９のそれぞれの検出情報、および、温度設定スイッチ１６にて設定されている目標給湯温度の情報に基づいて、給湯温度を目標給湯温度にするために必要なバーナ２への燃料供給量を演算にて求める。そして、求められた燃料供給量に対応するガス量になるようにガス比例弁１４を調整制御するとともに、ファン６による燃焼用空気の量が燃料供給量に対して適正燃焼状態になるようにファン６の回転数を制御する。
このファン６の回転数制御は、回転数検出手段６ａによる検出回転数が、予め記憶された燃料供給量（バーナの燃焼量）に対応する回転数になるようにファン駆動用モータへの駆動電力供給量を調整して行い、このようにして、出湯路８からは目標給湯温度の湯が給湯されることになる。
【００１６】
前記通風状態判別手段１０１は、ファン６を前記プリパージ用回転数と同じ回転数になるように前記不着火用設定時間回転させて定常回転状態にし、この定常回転状態におけるファン駆動用モータへの駆動電力供給量を検出し、その検出値に基づいて燃焼用空気の通風経路における通風状態を判別するように構成されている。
具体的に説明すると、燃焼用空気の適正通風状態において、ファン６を前記プリパージ用回転数に制御するのに必要な駆動電力供給量が、予め基準電力供給量として記憶されている。そして、ファン駆動用モータへの駆動電力供給量を調整し、回転数検出手段６ａによるファン６の実回転数が前記プリパージ用回転数になる設定駆動状態において、ファン駆動用モータへの駆動電力供給量を検出し、その検出供給量が、前記基準電力供給量よりも少ないと、通風経路の通風状態が逆風による閉塞などによって悪化していて適正でないと判別する。
【００１７】
前記不着火記憶手段１０２は、上述したバーナ２への通常点火処理が実行され、その通常点火処理の実行時にバーナ２への不着火が発生すると、その不着火を記憶し、運転スイッチがＯＦＦ操作されたり、給湯栓８ａが閉操作されて点火指令が解除されても、その不着火の記憶を保持するように構成されている。
具体的に説明すると、ガス比例弁１４やイグナイタ４などによる通常点火処理が実行されたにもかかわらず、フレームロッド５によりバーナ２の着火が検出されないときに、前記通風状態判別手段１０１が通風状態が悪化して適正でないと判別すると、この不着火の発生を記憶し、ガス比例弁１４やイグナイタ４などによるバーナ２への再点火動作が実行されないようにしている。
そして、次回からの点火指令時には、不着火発生の記憶情報に基づいて、不着火発生を記憶していると、不着火用点火処理を実行し、不着火発生を記憶していないと、通常点火処理を実行するようにしている。
【００１８】
このようにして、バーナ２の不着火時に通風状態を判別し、通風状態が悪化して適正でないと、燃焼室１内の生ガスが充分に排出されていないものとして、再点火動作の実行を抑制し、残留生ガスによる大きな着火音の発生を防止している。その後、点火指令が解除されても、その不着火発生を記憶していて、次回からの点火指令時に、この記憶情報に基づいて不着火用点火処理を実行するので、大きな着火音の発生が確実に防止できる。
【００１９】
前記記憶解除手段１０３は、前記不着火発生の記憶を解除して、点火指令があると、常にバーナ２への通常点火処理が実行され、点火指令から着火までの時間を極力短くするように構成されている。
つまり、通風状態が悪化して適正でない場合でも、時間経過に伴って流出した生ガスが自然に排出されることがあるため、不着火が発生した後に設定時間経過すると、前記不着火発生の記憶を解除して、点火指令があると常にバーナ２への通常点火処理が実行されるようにしている。そして、点火指令から着火までの時間を極力短くなるようにしている。
【００２０】
次に、図２および図３に示す制御フローチャートに基づいて、制御部Ｈの制御動作について説明する。
図外の電源スイッチが投入されると、バーナ２の不着火発生を記憶している抑制フラグをＯＦＦさせる（ステップ１）。そして、後述するリセット操作がなされていると、運転スイッチ１５のＯＮ操作により、給湯部Ｋが運転状態となる（ステップ２，３）。
その後に、給湯栓８ａが開操作されるに伴って通水量センサ９の検出値が設定水量を越えて熱交換器３への通水（水流）が検知されて点火指令があると、抑制フラグがＯＦＦであると（ステップ４，５）、ファン６をプレパージ用の回転数で通常設定時間作動させてプレパージを行い、イグナイタ４などの点火動作を実行して（ステップ６，７）、通常点火処理を行う。
【００２１】
また、抑制フラグがＯＮであると（ステップ５）、回転数検出手段６ａによるファン６の実回転数がプレパージ用の回転数になるようにファン駆動用モータへの駆動電力供給量を調整しながら、ファン６を不着火用設定時間作動させ、その作動中における駆動電力供給量を検出し、その検出供給量が前記基準電力供給量よりも少ないか否かを比較し、少ないと通風状態が悪化して不適正であると、多いと適正であると判別する（ステップ８〜１０）。
そして、通風状態が適正であると判別されると（ステップ１０）、ファン６を通常設定時間作動させてプレパージを行い、イグナイタ４などの点火動作を実行して（ステップ６，７）、不着火用点火処理を行う。通風経路の閉塞などにより通風状態が悪化して適正でないと判別されると、表示部１７に通風状態が閉塞などにより適正でないなどのエラー表示をし、かつ、報知ランプ１８と報知ブザー１９を作動させ、抑制フラグをＯＮさせてタイマをクリアする（ステップ１０〜１３）。
【００２２】
イグナイタ４などによりバーナ２への点火動作が実行されて、フレームロッド５によりバーナ２の着火が検出されると（ステップ１４）、抑制フラグをＯＦＦしてクリアし、出湯温サーミスタ１１にて検出される出湯温度が温度設定スイッチ１６により設定された目標給湯温度になるように、バーナ２への燃料供給量とファン６の通風量を制御する（ステップ１５，１６）。
そして、このような通常燃焼制御が、給湯栓８ａが閉じられて水流が検知されなくなるか、または、運転スイッチ１５がＯＦＦ操作されるまで実行される（ステップ１７，１８）。つまり、給湯栓８ａが閉じられて通水量センサ９の検出値が設定水量を下回ると、バーナ２の燃焼を停止させ、給湯栓８ａが閉じられていない場合にも、運転スイッチ１５がＯＦＦ操作されると、バーナ２の燃焼を停止する（ステップ１９）。
【００２３】
また、バーナ２の着火が検出されないと（ステップ１４）、ファン６を不着火用設定時間作動させて燃焼室１内の生ガスを排出する（ステップ２０）。このときのファン６への駆動電力供給量を検出し、燃焼用空気の通風経路における通風状態を判別する（ステップ２１）。そして、通風状態が適正であると判別されると（ステップ２２）、生ガスが充分に排出されているとして、ファン６を通常設定時間作動させてプレパージを行い、イグナイタ４などによりバーナ２への再点火動作を実行して（ステップ２３，２４）、不着火用点火処理を行う。また、通風状態が通風経路の閉塞などで適正でないと判別されると（ステップ２２）、表示部１７に通風状態が閉塞などにより適正でないなどのエラー表示をし、かつ、報知ランプ１８と報知ブザー１９を作動させ、抑制フラグをＯＮさせてタイマをクリアする（ステップ１１〜１３）。
【００２４】
バーナ２への再点火動作が実行されて、フレームロッド５によりバーナ２の着火が検出されると（ステップ２５）、抑制フラグをＯＦＦしてクリアする（ステップ１５）。そして、バーナ２への再点火動作を実行しても、バーナ２の着火が検出されないと、表示部１７に点火不良などのエラー表示をする（ステップ２５，２６）。
【００２５】
上述したように、燃焼用空気の通風経路における閉塞などにより、通風状態が適正でないと判別されると（ステップ２２）、表示部１７にエラー表示などされるが（ステップ１１〜１３）、運転スイッチ１５がＯＦＦ操作されたり、給湯栓８ａを閉じて通水量センサ９をＯＦＦするなどのリセット操作がされると、表示部１７のエラー表示が解除されてリセット状態となる。そして、このようなリセット操作がされず、表示部１７にエラー表示がされていると（ステップ２）、抑制フラグがＯＮであれば、タイマをカウントする（ステップ２７，２８）。そして、タイマがカウントアップされて設定時間経過すると、このタイマをクリアして抑制フラグをＯＦＦさせる（ステップ２９，３０）。
【００２６】
〔別実施形態〕
【００２７】
（１）上記実施形態では、ファン６の実回転数が予め設定されたプリパージ用回転数になるように維持した設定駆動状態において、そのときのファン６への駆動電力供給量を検出し、その検出供給量を基準電力供給量と比較して通風状態が適正であるか否かを判別するように構成されているが、逆に、ファン６の実回転数に基づいて通風状態を判別することもできる。
つまり、適正通風状態において、プリパージに必要な空気量に対応するファン６の回転数を基準回転数として予め記憶し、かつ、その基準回転数で回転させるに必要な駆動電力供給量も記憶しておく。そして、その記憶した駆動電力供給量でファン６を回転させた設定駆動状態において、回転数検出手段６ａによりファン６の実回転数を検出し、その検出回転数を前記基準回転数と比較して通風経路の通風状態を判別するのである。
【００２８】
（２）上記実施形態では、バーナ２の不着火時に通風状態が適正であると、再点火動作を実行し、この再点火動作を実行しても不着火のときには、エラー表示して点火動作を実行しないように構成しているが、再点火動作を実行しても不着火のとき、再び通風状態を判別して適正であれば、再び再点火動作を実行するように構成してもよい。つまり、再点火動作の実行回数は１回に限るものではなく、２回以上に適宜変更してもよい。
【００２９】
（３）上記実施形態では、本発明による燃焼装置を給湯装置に適応した例を示しているが、他の装置に適応してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】給湯装置の概略構成図
【図２】給湯装置の制御フローチャート
【図３】給湯装置の制御フローチャート
【符号の説明】
２              バーナ
６              通風手段としてのファン
１０２          不着火記憶手段
１０３          記憶解除手段
Ｈ              制御手段
【図１】
0003784155.tif 000002
【図２】
0003784155.tif 000003
【図３】
0003784155.tif 000004