JP2002071131A - 燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーナの燃焼炎の温度に基づいて不完全燃焼
状態の発生を的確に判別して、使用上の安全性を確保し
ながら、使用者の使い勝手を向上させる。 【解決手段】 バーナの燃焼中における燃焼炎の温度Ｖ
ｔが正常燃焼判別用の判別温度Ｖｓｔよりも高い状態か
ら低い状態に低下すると、前記燃焼非常停止処理を実行
するとともに、そこときの温度低下率ΔＶ／Ｔ１，ΔＶ
／Ｔ２が設定値よりも小であるときには、バーナの燃焼
状態が不完全燃焼状態であると判別し、その温度低下率
が設定値よりも大であるときには、不完全燃焼状態であ
ることは判別しないで、夫々バーナの燃焼を停止させ
る。そして上記不完全燃焼状態の発生頻度が設定頻度よ
りも多い場合には、バーナの燃焼を禁止するように制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーナの燃焼炎の
温度を検出する燃焼炎温度検出手段と、前記バーナの燃
焼を制御する制御手段とが設けられ、前記制御手段が、
前記バーナの燃焼中における前記燃焼炎温度検出手段の
検出情報に基づいて、前記バーナの燃焼炎の温度が正常
燃焼判別用の判別温度よりも低下した場合に、前記バー
ナの燃焼を停止させる燃焼非常停止処理を実行するよう
に構成されている燃焼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記燃焼制御装置は給湯装置等に使用さ
れるものであり、前記制御手段は、バーナの燃焼中にバ
ーナの燃焼炎の温度が正常燃焼判別用の判別温度よりも
低下したことが検出された場合には、不完全燃焼状態が
発生していると判別して、バーナの燃焼を停止する燃焼
非常停止処理を実行する。ところで、上記不完全燃焼状
態は、例えば一酸化炭素ガス等の未燃ガス成分の濃度が
高くなり、給湯装置が設置される空間が酸欠状態になっ
て、バーナの燃焼炎がリフトを起こしたり、あるいは、
燃焼状態が不安定になって発生するものであり、かかる
不完全燃焼状態が発生しているままでバーナの燃焼を継
続させることは、使用上の安全性の面で好ましくないの
で、バーナの燃焼を停止するのである。そして、このよ
うな不完全燃焼状態の発生頻度が高くなって、上記燃焼
非常停止処理の実行回数が多くなったときは、バーナの
燃焼を禁止する燃焼禁止処理を実行するようにしていた
（特開２０００−１４６１６７号公報及び特開２０００
−１６１６６４号公報参照）。

【０００３】具体的には、特開２０００−１４６１６７
号公報に、上記燃焼非常停止処理が連続して設定回数
（例えば３回）以上実行されると、上記燃焼禁止処理を
実行する制御構成が記載され、特開２０００−１６１６
６４号公報に、上記燃焼非常停止処理が設定時間内に設
定回数（１週間に例えば３回）以上実行されると、上記
燃焼禁止処理を実行する制御構成が記載されている。
尚、上記燃焼禁止処理が実行されると、警報ランプ等に
て燃焼状態の異常の発生が使用者に報知され、使用者は
サービスマンのメンテナンスコールを行う。因みに、メ
ンテナンスが終了すると、コントローラの電源をいった
ん切って再接続するリセット操作を行い、上記燃焼禁止
処理を解除して給湯装置を使用できるようにする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、バーナの燃焼炎の温度が正常燃焼判別用の
判別温度よりも低下した場合には、一律に不完全燃焼状
態が発生していると判別していたので、以下のような不
具合があった。例えば、外気風の吹き付け等の外乱の影
響により燃焼状態が一時的に不安定になって燃焼炎の温
度が低下した場合は、不完全燃焼状態が発生しているも
のではないので、使用を禁止する必要はないが、この場
合でも前記燃焼非常停止処理が繰り返されたときは、不
完全燃焼状態が発生していないにもかかわらず、不完全
燃焼状態が発生していると誤判別されて、前記燃焼禁止
処理が実行され、給湯装置等の運転ができなくなる結
果、使用者の使い勝手が悪くなる不具合があった。又、
給湯装置等の運転を停止するときに、通常は出湯操作具
等を操作して制御手段に運転停止を指令するが、使用者
によってはこのような正規の停止操作をしないで、燃料
を供給するガス管等に設けた元栓を手動で閉じて燃料供
給を遮断してバーナの燃焼を停止させる場合があり、こ
のような操作によって前記燃焼非常停止処理が繰り返し
実行された場合にも、上記と同様に、不完全燃焼状態の
発生が誤判別されて、短時間のうちに給湯装置等が使用
できなくなるという不具合があった。

【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上記従来技術の不具合を解消するた
めに、バーナの燃焼炎の温度に基づいて不完全燃焼状態
の発生を的確に判別して、使用上の安全性を確保しなが
ら、使用者の使い勝手を向上させることができる燃焼制
御装置を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、前記
制御手段が、前記バーナの燃焼炎の温度が前記判別温度
よりも高い状態から低い状態に低下するときの、その低
下率が設定値よりも小であるときには、前記バーナの燃
焼状態が不完全燃焼状態であると判別する不完全燃焼状
態判別処理、及び、前記不完全燃焼状態の発生頻度が設
定頻度よりも多い場合には、前記バーナの燃焼を禁止す
る燃焼禁止処理を実行するように構成されている。つま
り、バーナの燃焼中における燃焼炎の温度が正常燃焼判
別用の判別温度よりも高い状態から低い状態に低下する
と、そのときの温度低下率が設定値よりも小であるとき
には、バーナの燃焼状態が不完全燃焼状態であると判別
し、そのときの温度低下率が設定値よりも大であるとき
には、不完全燃焼状態であるとは判別しないで、夫々バ
ーナの燃焼を停止させる。そして上記不完全燃焼状態の
発生頻度が設定頻度よりも多い場合には、バーナの燃焼
を禁止するように制御する。

【０００７】従って、例えば、外気風の吹き付け等によ
りバーナの燃焼状態が一時的に不安定になったような場
合においては、バーナの燃焼炎の温度が急激に低下し
て、バーナの燃焼炎の温度が正常燃焼判別用の判別温度
よりも低下したときの温度低下率が設定値よりも大とな
るので、不完全燃焼状態が発生していると誤判別される
ことはなく、このような外気風等の外乱による燃焼非常
停止処理が繰り返されても、バーナの燃焼が禁止される
というような不具合は生じない。又、使用者が燃焼装置
の運転を停止させる正規の操作をしないで、燃料の供給
を手動で強制的に遮断して燃焼停止させる操作を行った
場合においても、上記と同様に、バーナの燃焼炎の温度
が急激に低下するので、不完全燃焼状態の発生が誤判別
されることはなく、このような燃料供給遮断による燃焼
非常停止処理が繰り返されても、バーナの燃焼が禁止さ
れるというような不具合は生じない。

【０００８】一方、例えば、燃焼装置が設置される室内
空間が酸欠状態になり、バーナの燃焼が不安定になっ
て、不完全燃焼状態が発生している場合には、バーナの
燃焼炎の温度は緩やかに低下して、バーナの燃焼炎の温
度が正常燃焼判別用の判別温度よりも低下したときの温
度低下率が設定値よりも小となるので、不完全燃焼状態
が発生していることを的確に判別することができ、その
不完全燃焼状態の発生頻度が設定頻度よりも多くなる
と、不完全燃焼状態での燃焼を回避させるために、バー
ナの燃焼を禁止することができる。

【０００９】その結果、外気風の吹き付け等の一時的な
外乱要因や、使用者の手動操作による燃料供給遮断によ
ってバーナの燃焼炎の温度が低下して燃焼非常停止処理
が実行された場合は、不完全燃焼状態ではなく、使用を
禁止する必要もないので、この場合には、不完全燃焼状
態と判別せず、燃焼禁止処理を実行することによって使
い勝手を悪くする不都合を回避させ、一方、不完全燃焼
状態が発生してバーナの燃焼炎の温度が低下して燃焼非
常停止処理が実行された場合には、確実に不完全燃焼状
態の発生を判別して、その不完全燃焼状態の発生頻度が
多くなるに伴い、燃焼禁止処理が実行されるので、使用
上の安全性を確保することができ、もって、バーナの燃
焼炎の温度に基づいて不完全燃焼状態の発生を的確に判
別して、使用上の安全性を確保しながら、使用者の使い
勝手を向上させることができる燃焼制御装置を提供でき
るに至った。

【００１０】請求項２によれば、請求項１において、前
記燃焼炎温度検出手段が、前記燃焼炎の温度を起電力と
して検出する熱電対にて構成されている。つまり、燃焼
炎温度検出手段を構成する熱電対によって、バーナの燃
焼炎の温度が起電力として検出される。従って、バーナ
の燃焼炎の温度情報を表わす起電力の情報に基づいてバ
ーナの燃焼炎の温度低下率を的確に求めて、不完全燃焼
状態の判別処理を適正に行うことができ、もって、請求
項１の燃焼制御装置を実施する上で好適な手段が得られ
る。

【００１１】請求項３によれば、請求項２において、前
記熱電対が、前記燃焼炎に接触するように配置された第
１熱電対と、前記バーナからの燃焼ガスの経路中に配置
された第２熱電対にて構成されて、その第１及び第２熱
電対に生じる両起電力の差を、前記燃焼炎の温度検出用
の起電力として前記制御手段に入力するように構成され
ている。つまり、バーナの燃焼炎の温度が、バーナの燃
焼炎に接触するように配置された第１熱電対の起電力
と、バーナからの燃焼ガスの経路中に配置された第２熱
電対の起電力の差として検出されて、前記制御手段に入
力されている。従って、例えば燃焼ガスの経路が閉塞状
態になって燃焼ガスの流動状態が悪くなると、バーナの
燃焼状態が不安定になって第１熱電対の起電力が小さく
なる一方、燃焼ガスの滞留により第２熱電対の起電力が
大きくなるので、両熱電対の起電力の差が小さくなり、
その起電力の差が前記判別温度に対応する電圧値よりも
小さくなると、燃焼非常停止処理が実行されるが、この
場合の温度低下は緩やかであるので不完全燃焼状態であ
ると判別され、かかる燃焼ガス経路の異常に伴う不完全
燃焼状態の発生も適切に検出することができ、もって、
請求項２の燃焼制御装置を実施する上で好適な手段が得
られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる燃焼制御装
置を給湯装置に適用した場合の実施形態について、図面
に基づいて説明する。先ず、図１に基づいて、給湯装置
の全体構成について説明する。筒胴１の内部の上端部に
フィンチューブ型の水加熱用の熱交換器２を設け、筒胴
１の下方に熱交換器２を加熱するバーナ３を設け、筒胴
１の内部にバーナ３の燃焼室Ｒを形成してある。熱交換
器２への給水路Ｗｉには、止水弁４、水圧変化に応動し
て給水量を調整する水ガバナ５、及び、分流弁６を介装
してあり、熱交換器２からの出湯路Ｗｏは、フレキシブ
ル管７を介して出湯具８に接続してある。分流弁６は、
熱交換器２への給水量と、バイパス路Ｗｂを介して給水
路Ｗｉから出湯路Ｗｏへ分流供給するバイパス水量を調
整する。バーナ３へのガス供給路Ｇには、遮断弁９、連
動杆１０ａを介しての水ガバナ５との連動により給水状
態でのみ開く水圧応動弁１０、燃料ガス供給の元圧変化
に応動してバーナ３への燃料ガス供給圧を適正圧に保つ
ガスガバナ１１、及び、燃料ガス供給量を調整する調整
弁１２を介装してある。

【００１３】給湯装置の各種制御を司るマイクロコンピ
ュータを備えて構成されて、前記バーナ３の燃焼を制御
する制御手段としてのコントローラＣを設けてある。こ
のコントローラＣは、電源として乾電池Ｂｔから作動電
力が供給されるようになっており、コントローラＣに対
する作動電力の供給は乾電池Ｂｔを取り外さない限り継
続されるようになっている。

【００１４】次に、出湯時、止水時のコントローラＣの
制御作動について説明する。出湯すべく、押しボタン式
の出湯操作具１３を押すと、操作マイクロスイッチ１４
がオンし、同時に、出湯操作具１３の押し操作に連動し
て止水弁４が開弁され、水が水ガバナ５に入り、水圧に
より連動杆１０ａが水圧応動弁１０を開弁する方向に応
動して水圧マイクロスイッチ１５がオンする。操作マイ
クロスイッチ１４及び水圧マイクロスイッチ１５がオン
すると、コントローラＣは、点火プラグ１６をスパーク
させるともに、遮断弁９のコイル９ａに吸着電流を流す
ので、遮断弁９が開弁される。従って、燃料ガスは、遮
断弁９、水圧により応動した連動杆１０ａにより開弁さ
れた水圧応動弁１０、ガスガバナ１１及び調整弁１２を
通過してバーナ３に供給され、点火プラグ１６のスパー
クにより点火されて燃焼する。

【００１５】バーナ３の燃焼炎に接触するように配置さ
れる状態で、燃焼炎の温度に対応する起電力を出力する
第１熱電対１７を設けてあり、バーナ３の燃焼炎により
加熱される第１熱電対１７の起電力により、コントロー
ラＣから遮断弁９のコイル９ａに吸着電流が流れ続け
て、遮断弁９の開弁が継続する。一方、水は、止水弁
４、水ガバナ５及び分流弁６を通過して熱交換器２に流
れると同時に、バイパス路Ｗｂを通じて出湯路Ｗｏへ流
れる。そして、熱交換器２からの湯とバイパス路Ｗｂか
らの水とが混合されて適温となった湯が、出湯具８から
出湯される。

【００１６】止水すべく、出湯状態において出湯操作具
１３を押すと、その押し操作に連動して止水弁４が閉弁
して給水が停止され、水ガバナ５は水圧差がなくなるの
で、連動杆１０ａが水圧応動弁１０を閉弁する方向に応
動して、水圧応動弁１０が閉弁されて、バーナ３への燃
料ガス供給が断たれてバーナ３の燃焼が停止される。上
述の出湯状態での出湯操作具１３の押し操作に伴って、
操作マイクロスイッチ１４及び水圧マイクロスイッチ１
５がオフすると、コントローラＣは、コイル９ａへ吸着
電流を流すのを停止するので、遮断弁９が閉弁される。

【００１７】従って、前記出湯操作具１３の押し操作に
伴って操作マイクロスイッチ１４及び水圧マイクロスイ
ッチ１５が共にオンする操作により、燃焼開始指令が指
令される。又、出湯操作具１３の再度の押し操作に伴っ
て操作マイクロスイッチ１４及び水圧マイクロスイッチ
１５が共にオフする操作により、燃焼停止指令が指令さ
れる。

【００１８】次に、バーナ３に燃焼異常が起こったり、
熱交換器２の排気閉塞等の異常が起こったときに実行さ
れる制御構成について説明する。バーナ３の燃焼炎の温
度に応じた起電力を出力する上述の第１熱電対１７、バ
ーナ３からの燃焼ガスの経路中に配置される状態で燃焼
室Ｒの温度に応じた起電力を出力する第２熱電対２１、
ガスノズル１８の近傍の温度が異常高温になることに基
づいて溶断するノズル近傍用温度ヒューズ１９、及び、
筒胴１の外周近傍の温度が異常高温になることに基づい
て溶断する筒胴用温度ヒューズ２０を設けてある。

【００１９】第１熱電対１７は、金属性の熱電対取付板
を用いて感熱部が正常燃焼状態の燃焼炎の内部に位置す
るように、且つ、そのプラス側が熱電対取付板と電気的
に接続するように設けてある。又、第２熱電対２１は、
その感熱部が筒胴１に形成した測温用開口１ａに臨む状
態で設けてある。

【００２０】尚、ノズル近傍用温度ヒューズ１９及び筒
胴用温度ヒューズ２０は夫々同様の構成であり、図示は
しないが、両端夫々にリード線を接続したヒューズ素子
を、可撓性及び耐熱性を有するチューブ内に挿入すると
ともに、チューブの外周の２箇所をバインダにて束縛し
てチューブ内に固定する構成となっており、ノズル近傍
用温度ヒューズ１９は、バーナ３に対応するガスノズル
１８の下方近傍に位置するように配置してあり、筒胴用
温度ヒューズ２０は、筒胴１の外周部の背面側（給湯装
置を壁面に設置する場合は、壁面側）近傍に配置してあ
る。

【００２１】そして、前記第１熱電対１７、前記第２熱
電対２１、及び各温度ヒューズ１９，２０は、リード線
を介してコントローラＣに接続され、第１熱電対１７と
第２熱電対２１とは逆極性の起電力がコントローラＣに
入力されている。つまり、図２に示すように、第１熱電
対１７のマイナス端子と第２熱電対２１のマイナス端子
とを接続し、第１熱電対１７のプラス端子をコントロー
ラＣの入力端子ａに接続し、第２熱電対２１のプラス端
子をコントローラＣの入力端子ｂに接続し、さらに、第
２熱電対２１と第１熱電対１７との間の中間接続箇所を
コントローラＣの入力端子ｃに接続している。従って、
両熱電対１７，２１の起電力の差Ｖｔが入力端子ａ，ｂ
に入力され、第１熱電対１７の起電力が入力端子ｃに入
力されるように構成している。

【００２２】つまり、前記バーナ３の燃焼炎の温度を検
出する燃焼炎温度検出手段ＮＫが、燃焼炎の温度を起電
力として検出する上記熱電対１７，２１にて構成される
とともに、その熱電対１７，２１が、バーナ３の燃焼炎
に接触するように配置された第１熱電対１７と、バーナ
３からの燃焼ガスの経路中に配置された第２熱電対２１
にて構成されて、その第１及び第２熱電対１７，２１に
生じる両起電力の差Ｖｔを、バーナ３の燃焼炎の温度検
出用の起電力として前記コントローラＣに入力するよう
に構成されている。

【００２３】そして、コントローラＣは、バーナ３の燃
焼中における前記燃焼炎温度検出手段ＮＫ（第１熱電対
１７及び第２熱電対２１）の検出情報に基づいて、バー
ナ３の燃焼炎の温度が正常燃焼判別用の判別温度よりも
低下した場合に、バーナ３の燃焼を停止させる燃焼非常
停止処理を実行するように構成されている。さらに、コ
ントローラＣは、バーナ３の燃焼炎の温度が前記判別温
度よりも高い状態から低い状態に低下するときの、その
低下率が設定値よりも小であるときには、バーナ３の燃
焼状態が不完全燃焼状態であると判別する不完全燃焼状
態判別処理、及び、前記不完全燃焼状態の発生頻度が設
定頻度よりも多い場合には、バーナ３の燃焼を禁止する
燃焼禁止処理を実行するように構成されている。

【００２４】以下、図３に基づいて説明する。コントロ
ーラＣは、前記第１熱電対１７及び第２熱電対２１に生
じる両起電力の差Ｖｔが、前記正常燃焼判別用の判別温
度に対応する判別レベルＶｓｔ以下になると、遮断弁９
のコイル９ａへ吸着電流を流すのを停止して、遮断弁９
を閉弁して、バーナ３への燃料ガス供給を断ちバーナ３
の燃焼を停止させる前記燃焼非常停止処理を実行する。

【００２５】この場合に、図３（イ）のｂで示されるよ
うに、上記Ｖｔの低下率ΔＶ／Ｔ１が設定値Ｋよりも大
きいときは、例えば外気風の吹き込みや強制的な燃料遮
断によってバーナ３の燃焼が急に停止したために、燃焼
炎の温度が急激に低下した判断されるので、上記不完全
燃焼状態判別処理は実行しない。一方、図３（イ）のａ
で示されるように、上記Ｖｔの低下率ΔＶ／Ｔ２が設定
値Ｋよりも小さいときは、例えば、受入口３２から吸入
される燃焼用一次空気の量が異常に少なくなったり、そ
の燃焼用一次空気中の酸素濃度が異常に低下して、バー
ナ３が不完全燃焼を起こしたために、燃焼炎が長くなっ
たり、燃焼炎が緩やかに立ち消えたりしている判断され
るので、バーナ３の燃焼状態が不完全燃焼状態であると
判別する不完全燃焼状態判別処理を実行する。尚、上記
低下率ΔＶ／Ｔ１，ΔＶ／Ｔ２を求める場合に、ΔＶは
定常燃焼状態でのＶｔと前記判別レベルＶｓｔとの差で
あり、Ｔ１，Ｔ２は、夫々、定常燃焼状態でのＶｔが低
下し始めてから判別レベルＶｓｔに達するまでの時間で
ある。そして、その判別レベルＶｓｔに達した各時刻ｔ
１，ｔ２において前記燃焼非常停止処理の実行が開始さ
れる。

【００２６】そして、上記不完全燃焼状態の発生頻度が
設定頻度よりも多い場合、具体的には、不完全燃焼状態
が連続して設定回数（例えば３回）以上発生すると、バ
ーナ３の燃焼を禁止する燃焼禁止処理を実行する。この
燃焼禁止処理が実行された後は、前記コントローラＣ
は、前記乾電池Ｂｔを外してコントローラＣの電源をい
ったん切るようなリセット指令が指令されるまでは、燃
焼開始指令に拘わらずバーナ３の燃焼の開始させないよ
うに構成されている。尚、図２中、２２は、前記燃焼非
常停止処理を実行したこと、及び、前記燃焼禁止制御を
実行していることを報知するための異常報知ランプであ
る。

【００２７】又、熱交換器２に燃焼ガス中の燃焼生成物
や塵埃が付着して、熱交換器２の燃焼ガス通路が狭くな
ると、燃焼ガスが燃焼室Ｒ内に滞留する量が増加して、
燃焼室Ｒ内の周囲温度が上昇する。このような排気閉塞
によって燃焼室Ｒ内の周囲温度が高くなり、測温用開口
１ａから高温の燃焼ガスが流出して、図３（ロ）に示す
ように、第２熱電対２１の起電力Ｖ２は大になり、この
ために前記Ｖｔが小となる。そして、燃焼室Ｒ内の周囲
温度が異常高温になることにより、前記Ｖｔが前記判別
レベルＶｓｔ以下に低下したとき（時刻ｔ３にて示す）
は、燃焼炎の異常のときと同様にして、コントローラＣ
は遮断弁９を閉弁してバーナ３の燃焼を停止させる。
尚、図示はしないが、この場合は、Ｖｔの低下率が設定
値Ｋよりも小さいので、不完全燃焼状態であると判別さ
れる。

【００２８】尚、熱交換器２に燃焼ガス中の燃焼生成物
や塵埃が付着することに起因して、燃焼室Ｒ内の雰囲気
温度が異常に上昇して、筒胴１の外周近傍の温度が異常
高温になると、筒胴用温度ヒューズ２０が溶断する。
又、バーナ３の受入口３２に蜘蛛の巣が張られたり、塵
埃が溜まったりして、ガスノズル１８から噴出した燃料
ガスの一部が受入口３２の外に漏洩して、その漏洩ガス
がバーナ３の燃焼炎により引火して燃焼する等して、ガ
スノズル１８近傍の温度が異常高温になると、ノズル近
傍用温度ヒューズ１９が溶断する。そして、このように
筒胴用温度ヒューズ２０が溶断したり、ノズル近傍用温
度ヒューズ１９が溶断したりすると、コントローラＣ
は、遮断弁９を閉弁してバーナ３の燃焼を停止させる。

【００２９】尚、図示しない温度調節ダイヤルを回すこ
とにより、前記調整弁１２の開度を例えば大小の２段階
に変更してバーナ３の燃焼能力を切り換えることができ
るが、この能力切換えにより大能力から小能力に切り換
えた場合でも、前記Ｖｔは前記判別レベルＶｓｔ以下に
は低下せず、前記燃焼非常停止処理は実行されない。

【００３０】次に、コントローラＣの制御動作について
図４に示すフローチャートに基づいて説明する。先ず、
乾電池Ｂｔが所定の装着箇所に装着されてコントローラ
Ｃに対して電源が投入されると、後述するようなカウン
ト値Ｎをゼロにリセットする（ステップ１，２）。そし
て、上記カウント値Ｎが「３」以上でなく（電源投入直
後は、リセットされているのでカウント値はゼロであ
る）、前記出湯操作具１３の押し操作に伴って操作マイ
クロスイッチ１４及び水圧マイクロスイッチ１５が共に
オンして、燃焼開始指令が指令されると（ステップ３，
４）、バーナ３への点火処理と、遮断弁９の開弁維持処
理とを実行することによりバーナ３の燃焼が実行される
（ステップ５，６）。バーナ３の燃焼を開始した後は、
前記起電力の差Ｖｔを所定時間毎にサンプリングすると
ともに、そのＶｔが正常燃焼判別用の判別値Ｖｓｔより
も低下しない状態で燃焼停止指令が指令されると、遮断
弁９を閉弁させてバーナ３の燃焼を停止させる（ステッ
プ７，８，９，１０）。尚、ステップ１０にて遮断弁９
を閉弁させてバーナ３の燃焼を停止させた後は、ステッ
プ２に戻りカウント値Ｎをゼロにリセット（ステップ
２）してから、燃焼開始指令が指令されるまで運転を待
機することになる（ステップ３，４）。

【００３１】バーナ３の燃焼を開始した後、前記Ｖｔが
正常燃焼判別用の判別値Ｖｓｔ以下に低下したことを判
別すると（ステップ８）、遮断弁９を閉弁させてバーナ
３の燃焼を停止させる（ステップ１１）。そして、この
ようなＶｔの低下によるバーナ３の燃焼停止（非常燃焼
停止処理）が、燃焼開始指令が指令されてから（バーナ
３の燃焼が開始されてから）設定時間ｔｓが経過した後
に実行された場合には、さらに、Ｖｔの低下率（ΔＶ／
Ｔ）を算出して、その低下率（ΔＶ／Ｔ）が設定値Ｋよ
りも小さいときにのみ、カウンタによる計数値（カウン
ト値Ｎ）をカウントアップし（ステップ１３，１４，１
５）、異常報知ランプ２２を点灯させて燃焼非常停止し
たことを報知する（ステップ１６）。

【００３２】なお、上述したようなバーナ３の非常燃焼
停止処理が、燃焼開始指令が指令されてから（バーナ３
の燃焼が開始されてから）設定時間ｔｓが経過する前に
実行された場合には、前記カウント値をカウントアップ
せずに、ステップ３に戻る（ステップ１２）。例えば、
図３に示すように、バーナ３の燃焼が開始されてから設
定時間ｔｓが経過するまでの間は、第１熱電対１７にて
出力される起電力が安定していないので、このような不
安定な状態では起電力の低下の判別を行わないようにし
ている。従って、燃焼開始指令によりバーナ３の燃焼を
開始した後、設定時間ｔｓが経過するまでの燃焼立ち上
げ時間内においては、コントローラＣは前記燃焼非常停
止処理を実行しない。

【００３３】尚、上記したように燃焼非常停止処理によ
ってバーナ３の燃焼が停止された場合には、水止弁４は
開状態に維持されているので、出湯具８からの出湯状態
（出水状態）は継続することになるので、その後、給湯
使用者が出湯操作具１３を押し操作して出湯（出水）を
停止させることになる。

【００３４】出湯が停止した後は、燃焼開始指令、即
ち、出湯操作具１３の押し操作に伴って操作マイクロス
イッチ１４及び水圧マイクロスイッチ１５がオン操作す
るまで運転を待機することになる（ステップ４）が、こ
のとき、前記カウンタ値Ｎが「３」以上であれば、つま
り、上記したような不完全燃焼状態の発生が設定回数
（３回）連続して検出されている場合には、異常報知ラ
ンプ２２を点灯させて、上記したような燃焼開始指令に
かかわらず燃焼開始動作を実行しない燃焼禁止状態とな
る（ステップ３，１７）。このような燃焼禁止状態は、
コントローラＣがリセットされるまで、即ち、電源とし
ての乾電池Ｂｔが所定の装着位置から取り外されるまで
継続することになる（ステップ１，２）。

【００３５】従って、乾電池ＢｔからコントローラＣへ
の作動電力の供給停止によってリセット指令が指令され
るまで、燃焼禁止処理が実行されるので、不完全燃焼状
態において不用意にバーナ３の燃焼を開始されることが
なく、使用上の安全性を確保することができる。しか
も、不完全燃焼状態が設定回数連続して発生して始めて
燃焼禁止処理を実行するので、例えば１回だけの不完全
燃焼状態の発生によって燃焼が禁止されるといった不利
がなく、使い勝手を低下させる虞が少ない。尚、上記不
完全燃焼状態が設定回数以上連続して発生せずに、その
後、通常の燃焼動作が実行されて出湯操作具１３の押し
操作による燃焼停止指令に基づいて燃焼停止した場合に
は、上記カウント値Ｎはリセットされるので、不完全燃
焼状態が設定回数（３回）連続して発生する場合にの
み、燃焼禁止処理が実行されることになる。

【００３６】〔別実施形態〕上記実施形態では、第１熱
電対１７と第２熱電対２１の両起電力の差Ｖｔを、バー
ナ３の燃焼炎の温度検出用の起電力としてコントローラ
Ｃに入力するようにしたが、これ以外に、入力端子ｃに
入力される第１熱電対１７の起電力Ｖ１を上記温度検出
用の起電力としてコントローラＣに入力するようにして
もよい。この場合は、図５に示すように、コントローラ
Ｃは、第１熱電対１７の起電力Ｖ１が正常燃焼判別用の
判別レベルＶｓ１以下になると（時刻ｔ４，ｔ５で示
す）、前記燃焼非常停止処理を実行する。そして、上記
実施形態と同様に、第１熱電対１７の起電力Ｖ１の低下
率が設定値よりも小であるとき（図のａ）は、前記不完
全燃焼状態判別処理を実行し、その低下率が設定値より
も大であるとき（図のｂ）は、前記不完全燃焼状態判別
処理は実行しない。

【００３７】又、上記実施形態では、前記第１熱電対１
７と前記第２熱電対２１とを直列接続して、それらの起
電力の差Ｖｔがコントローラに入力される構成とした
が、このような構成に代えて、第１熱電対１７による起
電力、及び、第２熱電対２１による起電力を夫々各別に
コントローラに入力するようにしてもよい。具体的に
は、図６に示すように、第１熱電対１７及び第２熱電対
２１をコントローラＣ（制御手段）に対して、夫々単独
で各別に起電力を検出可能なように電気的に並列接続す
る構成として、夫々の起電力情報に基づいて、バーナ３
の燃焼動作異常と燃焼ガスの排気閉塞とを各別に検出す
るようにしてもよい。

【００３８】上記実施形態では、バーナ３の燃焼炎の温
度の低下率を、定常燃焼状態での起電力の値Ｖｔが低下
し始めてから判別レベルＶｓｔに達するまでの時間にお
ける平均の低下率ΔＶ／Ｔ等によって求めるようにした
が、これに限定されるものではなく、例えば、前記判別
レベルＶｓｔ，Ｖ１の近傍位置における平均の低下率に
よって求めるようにしてもよい。又、バーナ３の燃焼炎
の温度の低下率を上記のように平均の温度低下率ΔＶ／
Ｔによって求める形態の外に、前述のように所定時間毎
にサンプリングされる前記起電力の値Ｖｔに基づいて、
各サンプリング時間間隔毎に単位時間当たりの低下率を
演算し、その単位時間当たりの低下率について所定個数
（例えば１０個）のデータが集積されると、その所定個
数の低下率のデータを平均して、バーナ３の燃焼炎の温
度低下率とするようなものでもよく、バーナ３の燃焼炎
の温度の低下率を求める具体的な構成については、種々
の形態により実施できる。

【００３９】上記実施形態では、不完全燃焼状態が連続
して３回以上発生すると、燃焼禁止処理を実行するよう
にしたが、設定回数としては、「３」に限らず「２」、
あるいは、「４」以上の値であってもよく、具体的な数
値は適宜設定できる。又、不完全燃焼状態の発生頻度が
設定頻度よりも多いか否かの判断の方法は、上記実施形
態のように、連続して発生する回数で判断する方法以外
に、例えば、設定時間内に発生する回数、例えば一日の
うちに３回以上不完全燃焼状態が発生した場合が、不完
全燃焼状態の発生頻度が設定頻度よりも多い場合である
と判断するようにしてもよい。

【００４０】上記実施形態では、燃焼炎温度検出手段Ｎ
Ｋを、バーナ３の燃焼炎の温度を起電力として検出する
熱電対１７，２１にて構成したが、熱電対以外の手段に
よってバーナ３の燃焼炎の温度を検出するようにしても
よい。

【００４１】上記実施形態では、本発明を適用する燃焼
制御装置の具体構成が給湯装置である場合について例示
したが、燃焼制御装置の具体構成は種々変更可能であ
り、例えば、暖房装置でも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した給湯装置の概略構成図

【図２】制御ブロック図

【図３】起電力の変化を示すグラフ

【図４】制御作動のフローチャート

【図５】別実施形態の起電力の変化を示すグラフ

【図６】別実施形態の熱電対の接続状態を示す回路図

【符号の説明】

３ バーナ １７ 熱電対（第１熱電対） ２１ 熱電対（第２熱電対） Ｃ 制御手段 ＮＫ 燃焼炎温度検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沢田 三男 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 Ｆターム(参考） 3K003 SA01 SB08 SC03 SC04 SC06 3K005 TA01 TA02 TC02 UA11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナの燃焼炎の温度を検出する燃焼炎
   温度検出手段と、 前記バーナの燃焼を制御する制御手段とが設けられ、 前記制御手段が、前記バーナの燃焼中における前記燃焼
   炎温度検出手段の検出情報に基づいて、前記バーナの燃
   焼炎の温度が正常燃焼判別用の判別温度よりも低下した
   場合に、前記バーナの燃焼を停止させる燃焼非常停止処
   理を実行するように構成されている燃焼制御装置であっ
   て、 前記制御手段が、前記バーナの燃焼炎の温度が前記判別
   温度よりも高い状態から低い状態に低下するときの、そ
   の低下率が設定値よりも小であるときには、前記バーナ
   の燃焼状態が不完全燃焼状態であると判別する不完全燃
   焼状態判別処理、及び、前記不完全燃焼状態の発生頻度
   が設定頻度よりも多い場合には、前記バーナの燃焼を禁
   止する燃焼禁止処理を実行するように構成されている燃
   焼制御装置。
2. 【請求項２】 前記燃焼炎温度検出手段が、前記燃焼炎
   の温度を起電力として検出する熱電対にて構成されてい
   る請求項１記載の燃焼制御装置。
3. 【請求項３】 前記熱電対が、前記燃焼炎に接触するよ
   うに配置された第１熱電対と、前記バーナからの燃焼ガ
   スの経路中に配置された第２熱電対にて構成されて、そ
   の第１及び第２熱電対に生じる両起電力の差を、前記燃
   焼炎の温度検出用の起電力として前記制御手段に入力す
   るように構成されている請求項２記載の燃焼制御装置。