JP2013164175A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、燃焼動作中の使用者の使用感を損なうことなく、適切に能力切換用弁の故障を検出できる燃焼装置を提供することを課題とする。
【解決手段】燃焼装置１は、比例弁４３とその比例弁４３の下流側に設けられた複数の電磁弁４４が１組となって構成された燃焼系統を、２系統備え、系統ごとに電磁弁４４の故障を検知できる故障検知機能を有している。故障検知動作は、少なくとも２つの燃焼系統が同時に燃焼している状態から、いずれかの燃焼系統の燃焼を停止する際に、燃焼を停止する側の燃焼系統に属する比例弁４３を開成した状態で、電磁弁４４を閉止する制御を実行し、その際の残火の兆候の有無を検知し、残火の兆候が認められる場合には、当該燃焼を停止する側の燃焼系統に属する開閉弁が故障していると判断するものである。
【選択図】図５

Description

本発明は、燃料を燃焼する燃焼装置に関するものであり、特に２以上の独立した燃焼系統を備えた燃焼装置として好適なものである。

従来より、給湯運転に加えて、風呂追い焚き運転や暖房運転（以下、総称して単に暖房運転とも言う）が実施可能な複合型の燃焼装置が普及している。
例えば、特許文献１には、給湯運転に使用される給湯用の燃焼部と、風呂追い焚き運転に使用される追い焚き用の燃焼部を備えた２缶２水路式の燃焼装置が開示されている。

ところで、燃料ガス（以下、単にガスという）を燃料とする燃焼装置は、通常、燃焼部にガスを導くガス供給流路と、当該ガス供給流路におけるガスの流通を規制する複数の燃料用弁（上流側から元ガス電磁弁、比例弁、能力切換用弁）を有し、その複数の燃料用弁の開閉制御によって、湯水あるいは熱媒体の加熱に要する燃焼量の調整や、非燃焼時（上記したいずれの運転も行わない状態）における意図しないガスの放出（ガス漏れ）の防止を行っている。特に、後者の事項は、使用者の安全を確保する上で、最も重要な事項の１つであり、従来より、２つの燃料用弁、具体的には元ガス電磁弁と能力切換用弁とによって担保されてきた。

しかしながら、前記対策は、元ガス電磁弁と能力切換用弁のいずれか一方の弁が開故障となった場合に、非燃焼時におけるガス漏れを好適に防ぐことはできるが、開故障を起こした側の弁を特定することができないという不満があった。換言すれば、元ガス電磁弁と能力切換用弁のいずれか一方の弁が開故障を引き起こしたとしても、燃焼動作自体は通常通り実施可能であるため、弁の故障を認定することは困難であった。
また、元ガス電磁弁と能力切換用弁のいずれか一方の弁が開故障した状態を放っておくと、さらに他方の弁も開故障してしまった場合に、これらの弁によるガス漏れ防止機能が果たされなくなり、ガスが多量放出してしまうおそれがあった。
このように、従来技術の燃焼装置においては、元ガス電磁弁と能力切換用弁のいずれかが故障した場合は、ガス漏れを防止することは可能であるが、安全面での不安が残るためさらなる改善が望まれていた。

そこで、特許文献２には、給湯器における能力切換用弁の故障を検知できる故障診断技術が開示されている。具体的には、特許文献２では、燃焼制御中に、強制的に能力切換用弁の開閉を伴う燃焼量制御を行い、その際に検出される燃焼量に基づいて能力切換用弁の故障を診断している。例えば、いずれかの能力切換用弁を強制的に閉止する制御を行えば、その能力切換用弁は、本来、閉止するが、能力切換用弁が開故障を生じていれば、その能力切換用弁は閉止することはなく、予定された燃焼量と実際に出力されている燃焼量との間に差異を生じさせる。そして、この燃焼量の差異が一定以上あると認識されれば、その能力切換用弁が故障していると診断する。

特開平７−３２４７３１号公報 特許第３７３６０８８号公報

ところが、特許文献２の故障診断方法は、給湯運転や暖房運転の最中に、強制的に能力切換用弁の開閉を伴う燃焼量制御を実施するため、使用感を損なわせてしまう不満があった。例えば、給湯運転中に、この故障診断が実施されて、燃焼量だけが大幅に変更されると、出湯量が一定であれば、出湯温度が著しく低温になったり、あるいは高温になったりすることがある。また、この故障診断のタイミングは、使用者が知り得ることはないため、使用者にとっては常に唐突である。このように、何らかの運転中に、このような故障診断が実施されると、使用者に不快感を招くおそれがある。

一方、能力切換用弁の故障をタイミング良く検出するためには、定期的に故障診断を実施することが好適であるが、前記したように、唐突に出湯温度が変化するような動作が頻繁に行われれば、逆に使用者は故障しているという感覚を覚えてしまう。
このように、従来技術によれば、能力切換用弁の故障を検出することはできるが、使用感を損なわせてしまう不満があり、さらなる改善が望まれていた。

そこで、本発明では、従来技術の問題点に鑑み、燃焼動作中の使用者の使用感を損なうことなく、適切に能力切換用弁の故障を検出できる燃焼装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、燃料流量調整弁と当該燃料流量調整弁の下流側に設けられた１又は複数の開閉弁と燃焼部が１組となって構成された燃焼系統を複数備えた燃焼装置において、少なくとも２つの燃焼系統が同時に燃焼している状態から、いずれかの燃焼系統の燃焼を停止する際に、燃焼を停止する側の燃焼系統に属する燃料流量調整弁を開成した状態で、開閉弁を閉止する制御を実行し、その際の残火の兆候の有無を検知し、残火の兆候が認められる場合には、当該燃焼を停止する側の燃焼系統に属する開閉弁が故障していると判断する故障判定機能を有することを特徴とする燃焼装置である。

まず、本発明の機能を好適に発揮できる燃焼装置の基本構成について説明する。
本発明の燃焼装置は、燃料流量調整弁とその燃料流量調整弁の下流側に設けられた開閉弁と燃焼部が１組となって構成された燃焼系統を複数備えている。すなわち、各燃焼系統には個々に燃料流量調整弁が設けられており、各燃焼系統は、独立して燃料の流量調整を行うことができる。換言すれば、複数の燃焼系統が同時に燃焼している状態では、その燃焼系統と同数の燃料流量調整弁と、各燃焼系統に属する開閉弁が開成され、また、その同時燃焼の状態から、いずれかの燃焼系統の燃焼を停止させたい場合は、その燃焼を停止させたい燃焼系統に属する燃料流量調整弁及び開閉弁のみが閉止される。すなわち、本発明の基本構成は、いずれかの燃焼系統の開閉弁が開故障をしており、その燃焼系統の燃焼を停止させた場合において、燃焼が継続されている燃焼系統に供給される燃料が、その燃焼を停止させた燃焼系統に属する燃料流量調整弁を通過することがない構成である。
このように、本発明の燃焼装置が有する基本構成によって、各燃焼系統は、それぞれの燃焼系統に属する燃料流量調整弁及び開閉弁が制御されて燃焼制御が実施されるため、各燃焼系統への燃料の供給は、その燃焼系統の属する燃料流量調整弁とその下流側に位置する開閉弁の双方に依存する。

そして、本発明の燃焼装置は、その基本構成に加えて、特徴的な故障判定機能が備えられている。すなわち、本発明における故障判定機能は、少なくとも２つの燃焼系統が同時に燃焼している状態から、いずれかの燃焼系統の燃焼を停止する動作を条件として、その燃焼を停止させる側の燃焼系統に属する開閉弁の故障を判定できるものである。具体的には、前記条件が満たされれば、燃焼を停止させる側の燃焼系統に属する燃料流量調整弁を開成した状態にし、当該燃焼系統に属する開閉弁を閉止する制御を実行する。すなわち、本発明では、故障判定の動作が開始されると、その故障判定が実施される燃焼系統（以下、判定側燃焼系統という）に属する燃料流量調整弁の開状態が維持されるため、判定側燃焼系統に供給される燃料は、開閉弁の開閉状態に依存する。換言すれば、開閉弁が開故障を生じていれば、判定側燃焼系統に属する燃料流量調整弁を通過した全ての燃料が、その判定側燃焼系統において燃焼に供するものとなる。このように、本発明によれば、開故障を生じている場合、判定側燃焼系統の燃料流量調整弁の開度に依存した流量の燃料を燃焼部に供給することができるため、燃料の供給不足により燃焼しないという不具合は発生しない。したがって、本発明によれば、開閉弁に開故障が生じているにも関わらず、燃焼が行われないという不具合は発生し得ないため、信頼性が高い判定結果を得ることができる。
また、本発明における故障判定は、燃焼を停止する燃焼系統に実施されるため、従来の燃焼装置のように、使用者に対する使用感を損ねるおそれがない。

請求項２に記載の発明は、故障判定動作においては、故障判定が行われる燃焼系統に属する燃料流量調整弁の開度が、当該燃焼系統で最低限燃焼し得る開度以上に制御されることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置である。

かかる構成によれば、故障判定が行われる燃焼系統に属する燃料流量調整弁の開度を最低限燃焼し得る開度以上に制御するため、故障した開閉弁の数がいかなるものであっても、故障判定の際に確実に燃焼させることができる。例えば、最低限燃焼し得る燃料流量調整弁の開度の基準としては、３つの開閉弁を備えた燃焼系統であれば、３つの開閉弁を開成した状態で燃焼し得る程度の燃料が供給される開度である。

請求項３に記載の発明は、風呂の追い焚き運転を行う追い焚き機能及び／又は暖房端末を利用する暖房運転を行う暖房機能を有し、燃焼系統の１つは、追い焚き運転に寄与する風呂燃焼系統、あるいは、暖房運転に寄与する暖房燃焼系統、あるいは、追い焚き運転及び暖房運転に寄与する風呂・暖房燃焼系統であり、前記いずれかの燃焼系統によって加熱される熱交換器を有し、当該熱交換器は、湯水又は熱媒体が循環する循環流路の一部を形成し、当該循環流路には湯水又は熱媒体の流れを形成する循環ポンプが設けられており、前記いずれかの燃焼系統の故障判定動作が実施される場合は、循環ポンプを強制的に停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置である。

かかる構成によれば、風呂燃焼系統、あるいは、暖房燃焼系統、あるいは、風呂・暖房燃焼系統のいずれかに故障判定動作が実施される場合は、そのいずれかの燃焼系統に属する循環ポンプを強制的に停止するため、残火の兆候の有無をより確実に検知することができる。すなわち、本発明によれば、循環流路の湯水の流れを強制的に停止させて、熱交換器における湯水又は熱媒体の流通をなくし、熱交換器及びその周囲の温度変化を顕著なものとできるため、残火の兆候の有無を確実に検知できる。これにより、例えば、時間の経過と共に熱交換器及びその周囲の温度が一定温度以上に上昇すれば、残火の兆候が有るということが認められ、逆に温度上昇が小さく一定温度以上上昇することがなければ、残火の兆候がないと判断できる。

請求項４に記載の発明は、浴槽の湯を加熱する追い焚き運転機能と、浴槽に加熱された湯を落とし込む落とし込み運転機能とを有し、燃焼系統の１つは、少なくとも追い焚き運転に寄与する風呂燃焼系統で、別の燃焼系統の１つは、少なくとも落とし込み運転に寄与する給湯燃焼系統であり、所定期間、風呂燃焼系統と給湯燃焼系統の同時燃焼が行われなければ、追い焚き運転と落とし込み運転のいずれか一方の運転が行われる際に、強制的に追い焚き運転と落とし込み運転の同時運転を行い、その後、故障判定動作を行う機能を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃焼装置である。

かかる構成によれば、故障判定動作の条件の１つである、異なる燃焼系統の同時燃焼が、所定期間行われなければ、強制的にその条件を満たす状況を作り出し、その後、故障判定動作に移行するため、長期間、故障判定が行われないという可能性を低くできる。
特に、本発明では、故障判定動作をするべく強制的に同時燃焼を実施する場合、風呂に関連する燃焼動作、つまり追い焚き運転と落とし込み運転を実施するため、運転に無理がなく、また使用者が違和感を覚えることもない。
また、追い焚き運転と落とし込み運転は、いずれも運転開始から所定時間継続される運転であるため、同時燃焼を実施してから、燃焼を停止するまでの所要時間を十分確保することができる。すなわち、強制的に同時燃焼を実施するタイミングとしては最も合理的である。

請求項５に記載の発明は、故障判定動作は、燃焼系統を燃焼させる回数が所定回数以上であるか否かを条件の１つとすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃焼装置である。

かかる構成によれば、燃焼系統を燃焼させる回数が所定回数以上であるか否かを条件の１つとして、故障判定動作を行うため、故障判定動作が頻発的に実施されることを防止することができる。

請求項６に記載の発明は、各燃焼系統には、火炎の有無を検知する火炎検知手段が設けられ、火炎検知手段の検知情報によって、前記残火の兆候の有無が判断されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃焼装置である。

かかる構成によれば、火炎の有無を検知する火炎検知手段の検知情報に基づいて、残火の兆候の有無が判断されるため、検知精度を高めることができる。

請求項７に記載の発明は、燃焼系統ごとに、缶体を備えた熱交換器が設けられ、缶体又は熱交換器は、温度検知手段によって温度が検知されるもので、温度検知手段の検知温度によって、前記残火の兆候の有無が判断されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃焼装置である。

かかる構成によれば、燃焼系統における燃焼によって加熱される熱交換器及びそれを備えた缶体の温度に基づいて、残火の兆候の有無が判断されるため、例えば、フレームロッドのような火炎検知手段では検知できなかった場合であっても、検知することができる。結果的に、残火の兆候の有無を検知する他の手段と兼用すれば、確実に検知精度を高めることができる。

本発明の燃焼装置は、異なる燃焼系統が同時燃焼している状態から、いずれかの燃焼系統の燃焼を停止する際に、開閉弁の故障判定動作を実施するため、使用感を低減させるおそれがない。また、この故障判定動作は、基本的に、故障判定を行う燃焼系統に属する燃料流量調整弁及び開閉弁の開閉制御によって行われるため、判定時に、その燃焼系統に供給される燃料が不足して、開故障を生じているにも関わらず燃焼が行われないという不具合が起こり難く、誤判定の発生の可能性を低くできる。

本発明の実施形態に係る燃焼装置を示す作動原理図である。 図１の燃焼装置の高温端末経路を示す説明図である。 図１の燃焼装置の低温端末経路を示す説明図である。 図１の燃焼装置の風呂加熱経路を示す説明図である。（暖房側バイパス熱動弁閉止時） 図１の燃焼装置の故障判定動作を示すフローチャートである。 別の実施形態に係る燃焼装置を示す作動原理図である。

以下、本発明の本実施形態に係る燃焼装置１について説明する。
本実施形態の燃焼装置１は、燃料配管４１の末端側に位置し燃料ガスの流通を規制する電磁弁４４ａ〜４４ｆの故障を的確に判定することができ、さらにその判定によって機器の使用感を損ねることがない故障判定機能を有するところに特徴があり、基本的な機器の構成に関しては、公知のそれと同様である。

そこでまず、燃焼装置１における公知のそれと同様の部分について、簡単に説明する。
本実施形態の燃焼装置１は、前記した特徴的な故障判定機能が最大限に発揮し得る構成であり、燃焼系統ごとに比例弁（燃料流量調整弁）４３ａ、４３ｂが設けられた２缶２水路式の熱源機が採用されている。
すなわち、図１に示すように、独立した２つの燃焼系統、具体的には右側に給湯燃焼系統、左側に風呂・暖房燃焼系統を有し、さらに燃焼に関連する動作を司る制御装置２を有する。
給湯燃焼系統には、燃料を燃焼して燃焼ガスを生成する給湯側燃焼部７と、その給湯側燃焼部７に燃焼用の空気を送風する公知の給湯側送風機９と、湯水あるいは熱媒体が流通し燃焼ガスによって加熱される給湯側熱交換部１１と、給湯流水系統２０が備えられ、同様に風呂・暖房燃焼系統には、風呂・暖房側燃焼部８と、その風呂・暖房側燃焼部８に送風する風呂・暖房側送風機１０と、風呂・暖房側熱交換部１２と、暖房流水系統２１と、追い焚き流水系統２２と、ドレン排出系統１３とが備えられている。

各燃焼部７、８は、燃料ガスを燃焼する複数のバーナ４０が設けられ、燃料ガスをバーナ４０に至らせる燃料配管４１が接続されている。燃料配管４１は、中途で二叉に分岐しており、その分岐点よりも上流側に１つの元ガス電磁弁４２が設けられ、分岐点よりも下流側にそれぞれの燃焼系統に至る燃料ガスの流通を規制する比例弁（燃料流量調整弁）４３ａ、４３ｂと複数の電磁弁（開閉弁）４４（給湯燃焼系統に属する電磁弁４４ａ〜４４ｃ、風呂・暖房燃焼系統に属する電磁弁４４ｄ〜４４ｆ）が設けられている。すなわち、燃焼部７、８では、元ガス電磁弁４２、比例弁４３、電磁弁４４の開閉が制御されて、燃料配管４１を介して供給された燃料ガスが、バーナ４０で燃焼されて燃焼ガスが生成される。

また、各燃焼部７、８には、火炎によって通電する公知のフレームロッド（火炎検知手段）２９ａ、２９ｂが設けられている。そして、本実施形態では、フレームロッド２９ａ、２９ｂの先端側が、各燃焼部７、８のほぼ中央であって、バーナ４０の炎孔に向くように配されている。すなわち、給湯燃焼系統側では、真ん中の電磁弁４４ｂが支配するバーナ４０の上部にフレームロッド２９ａの先端側が位置し、風呂・暖房燃焼系統側では、真ん中の電磁弁４４ｅが支配するバーナ４０の上部にフレームロッド２９ｂの先端側が位置する。

給湯流水系統２０は、給湯側熱交換部１１がその一部を形成するものであり、給水源から供給される湯水を給湯側熱交換部１１に流し、その給湯側熱交換部１１からカラン等に至らせる給湯主流路２３と、給湯側熱交換部１１をバイパスする給湯側バイパス流路２５とを有する。そして、給湯流水系統２０には、給湯側バイパス流路２５を通過する流量を調整する給湯側バイパス流量調整弁２６や、出湯温度が所定値よりも低い場合に出湯流量を絞る出湯流量調整弁２７等が設けられている。

さらに、給湯流水系統２０には、出湯流量調整弁２７から分岐し、湯水を風呂の浴槽へと導く風呂落とし込み流路２８が備えられている。そして、この風呂落とし込み流路２８には、浴槽への水流を規制する注湯電磁弁３０と、浴槽側からの水流の逆流を防止する逆流防止機構３１等が設けられている。
また、給湯側熱交換部１１の出湯側には、給湯側缶体サーミスタ（温度検知手段）５０が設けられており、給湯側熱交換部１１の温度が監視されている。

暖房流水系統（端末循環路）２１は、風呂・暖房側熱交換部１２がその一部を形成するものであり、湯水は、図２に示す風呂・暖房側熱交換部１２と浴室暖房機等の高温側端末（図示しない）との間を循環する高温端末経路３２と、図３に示す風呂・暖房側熱交換部１２と床暖房等の低温側端末（図示しない）との間を循環する低温端末経路３３と、高温端末経路３２と低温端末経路３３とを繋ぐ暖房側バイパス流路３４と、図４に示す後述する追い焚き流水系統２２を流れる湯水を加熱する風呂加熱経路３５とを流通する。なお、暖房側バイパス流路３４は、図４の網掛けの部分である。

そして、暖房流水系統２１には、湯水の循環流を形成する暖房側ポンプ３６や、湯水の温度変化に起因した体積の膨張に伴う圧力上昇又は収縮に伴う圧力低下を抑制する膨張タンク３７と、暖房側バイパス流路３４上に設けられた暖房側バイパス熱動弁３９、並びに、風呂加熱経路３５への通水を規制する風呂側熱動弁４５等が設けられている。さらに、暖房流水系統２１には、後述する追い焚き流水系統２２を流れる湯水が加熱される液・液熱交換器４６が設けられている。
また、風呂・暖房側熱交換部１２の出湯側には、風呂・暖房側缶体サーミスタ（温度検知手段）５１が設けられており、風呂・暖房側熱交換部１２の温度が監視されている。

追い焚き流水系統２２は、前記液・液熱交換器４６がその一部を形成するものであり、液・液熱交換器４６と風呂の浴槽（図示しない）との間を浴槽内の湯水が循環する追い焚き流路４７を有する。そして、追い焚き流路４７には、湯水の循環流を形成する追い焚き側ポンプ４８等が設けられている。なお、この追い焚き流路４７には、前記した風呂落とし込み流路２８が接続されている。

ドレン排出系統１３は、各熱交換部１１、１２において発生したドレン、具体的には燃焼ガスの潜熱が回収された際に発生したドレンを、中和器１４で中和してから外部に排水する流路である。

続いて、本実施形態の燃焼装置１の基本的動作について説明する。
燃焼装置１の基本的動作は、給湯運転、暖房運転、並びに、風呂落とし込みや追い焚き運転があり、いずれも公知のそれと同様である。
以下に簡単に説明する。

給湯運転は、カラン等が操作されて、出湯要求があれば、給湯側燃焼部７で生成された燃焼ガスで給湯側熱交換部１１を加熱して、所望の温度の湯をカラン等から出湯する。
具体的に説明すると、カラン等の操作によって出湯流量が燃焼に必要な最低流量（ＭＯＱ）以上となれば、元ガス電磁弁４２と、給湯燃焼系統側の比例弁４３ａと、電磁弁４４ａ〜４４ｃのうちの所定数の電磁弁４４が開成側に制御されて、給湯側燃焼部７での燃焼動作が開始される。このとき、給湯側燃焼部７は、給湯側熱交換部１１に入水する湯水の温度と、流量と、設定温度に基づいた燃焼制御（フィードフォワード制御）が行われる。その後、給湯側熱交換部１１で加熱された湯水の出湯温度が検知されると、給湯側燃焼部７は、さらにその出湯温度と設定温度との差異に基づいた情報を加味した燃焼制御（フィードバック制御）が行われる。
このように、給湯運転では、設定温度、湯水の温度及び流量情報等に基づいて、給湯側比例弁４３ａと電磁弁４４ａ〜４４ｃを開閉制御して、給湯側燃焼部７を燃焼させ、カラン等から設定温度の湯を出湯する。

また、再びカラン等が操作されて、出湯流量がＭＯＱ以下あるいはゼロにされれば、元ガス電磁弁４２と、給湯側比例弁４３ａと、電磁弁４４ａ〜４４ｃが閉止されて給湯側燃焼部７の燃焼動作が停止する。
なお、前記給湯運転は、他の運転が実施されていない単独運転の場合を例示したため、元ガス電磁弁４２の開成制御が実行されているが、他の運転が実施されて他の燃焼系統が作動している場合においては、元ガス電磁弁４２の制御は省略することができる。以下の運転に関しても同様とする。

暖房運転には、風呂の浴室暖房等（高温側端末）に高温の湯を循環させる高温暖房運転と、床暖房機器等（低温側端末）に低温の湯（高温側端末に循環する湯の温度よりも低温）を循環させる低温暖房運転がある。
高温暖房運転では、暖房側ポンプ３６を起動して高温端末経路３２に水流を形成し、風呂・暖房側燃焼部８で生成された燃焼ガスで風呂・暖房側熱交換部１２を加熱して、加熱された湯を高温側端末側に循環させる。具体的には、図示しないリモコン等によって、高温暖房運転のスイッチがオンにされれば、元ガス電磁弁４２と、風呂・暖房側比例弁４３ｂと、電磁弁４４ｄ〜４４ｆのうちの所定数の電磁弁４４が開成側に制御されて、風呂・暖房側燃焼部８での燃焼が開始される。このとき、風呂・暖房側燃焼部８は、膨張タンク３７から吐出される湯の温度を、予め定めた目標温度（例えば、６０℃）に近づくような燃焼制御が行われる。
このように、高温暖房運転は、予め定めた目標温度、湯水の温度情報等に基づいて、風呂・暖房側比例弁４３ｂと電磁弁４４ｄ〜４４ｆを開閉制御して、風呂・暖房側燃焼部８を燃焼させ、高温側端末に所望の温度の湯を循環して暖房を行う。

また、図示しないリモコン等の高温暖房運転のスイッチがオフにされ、あるいは、所定の時間が経過すれば、元ガス電磁弁４２と、風呂・暖房側比例弁４３ｂと、電磁弁４４ｄ〜４４ｆが閉止されて風呂・暖房側燃焼部８の燃焼が停止する。そして、風呂・暖房側燃焼部８が燃焼を停止後、一定時間、暖房側ポンプ３６の駆動を継続し、高温暖房運転を終了する。

一方、低温暖房運転では、風呂・暖房側燃焼部８で生成された燃焼ガスで風呂・暖房側熱交換部１２が加熱されて、低温端末経路３３を介して低温側端末に低温（高温側端末に循環する湯の温度よりも低温）の湯が循環される。なお、低温暖房運転は、湯が循環する経路と、低温側端末に循環させる湯の温度が異なるだけであり、前記高温暖房運転とほぼ同様の動作を行うため、説明を省略する。

追い焚き運転は、浴槽内の湯水の温度が所定温度以下であったり、リモコン等による追い焚き運転の要求があれば、液・液熱交換器４６を介して、浴槽内の湯水を設定温度に至るまで加熱する。具体的には、追い焚き運転が開始される場合、元ガス電磁弁４２と、暖房燃焼系統側の比例弁４３ｂと、電磁弁４４ｄ〜４４ｆのうちの所定数の電磁弁４４が開成側に制御されて、風呂・暖房側燃焼部８での燃焼が開始される。それによって、風呂・暖房側燃焼部８で生成された燃焼ガスで風呂・暖房側熱交換部１２が加熱され、その熱が液・液熱交換器４６を介して間接的に追い焚き流路４７に伝わり、浴槽内の湯水を加熱する。このとき、風呂・暖房側燃焼部８は、暖房運転と同様、膨張タンク３７から吐出される湯の温度を、予め定めた目標温度（例えば、６０℃）に近づけるような燃焼制御が行われる。

このように、追い焚き運転は、予め定めた目標温度、湯水の温度情報等に基づいて、風呂・暖房側比例弁４３ｂと電磁弁４４ｄ〜４４ｆを開閉制御して、風呂・暖房側燃焼部８を燃焼させ、液・液熱交換器４６を介して、浴槽内の湯の温度を設定温度まで加熱する。そして、浴槽内の湯の温度が設定温度に至れば、元ガス電磁弁４２と、風呂・暖房側比例弁４３ｂと、電磁弁４４ｄ〜４４ｆが閉止されて風呂・暖房側燃焼部８の燃焼が停止する。そして、風呂・暖房側燃焼部８が燃焼を停止後、一定時間、暖房側ポンプ３６の駆動を継続し、追い焚き運転を終了する。
なお、追い焚き側ポンプ４８を停止するタイミングは、風呂・暖房側燃焼部８の燃焼が停止されるタイミング、あるいは、暖房側ポンプ３６が停止されるタイミングのいずれでも構わない。

風呂落とし込み運転は、出湯要求の方法が異なる（リモコン等を介した要求）だけであり、前記給湯運転とほぼ同様の動作が実施されるため、説明を省略する。

次に、本実施形態の燃焼装置１の特徴的な機能について説明する。
本実施形態の燃焼装置１は、上記したように、特徴的機能として、燃料配管４１の末端側に位置する電磁弁４４ａ〜４４ｆの故障を判定する故障判定機能が備えられている。
そして、本実施形態の燃焼装置１では、
（１）現在、２つの燃焼系統が同時燃焼しており、且つ、最初の使用からあるいは前回の故障判定から燃焼動作の実施回数が所定回数以上行われている、
（２）現在、２つの燃焼系統が同時燃焼しており、且つ、最初の使用からあるいは前回の故障判定から今回の燃焼動作を実施するまでに所定期間経過している、
という、既に２つの燃焼系統が同時燃焼しているという状況から故障判定動作へ移行する場合と、
（３）現在、１つの燃焼系統のみが燃焼する単独燃焼であり、且つ、その単独燃焼は追い焚き運転又は風呂落とし込み運転によるものであり、且つ、最初の使用からあるいは前回の故障判定から今回の燃焼動作を実施するまでに所定期間経過している、
という、追い焚き運転又は風呂落とし込み運転による単独燃焼が実施されているという状況から故障判定動作に移行する場合がある。
すなわち、本実施形態では、上記（１）〜（３）条件のうちのいずれか１つの条件が満足された場合に故障判定動作への移行が可能となる。

そこで、以下においては、図５のフローチャートに従って、基本的な故障判定動作について具体的に説明する。
まず、燃焼動作を伴う前記したいずれかの運転が実施されると、現在、２つの燃焼系統において同時燃焼が行われているか否かが確認される（図５のステップ１）。すなわち、ステップ１では、給湯燃焼系統に属する給湯側燃焼部７と、風呂・暖房燃焼系統に属する風呂・暖房側燃焼部８との双方が、同時に燃焼が行われているか否かが確認される。そして、ステップ１において、給湯側燃焼部７と風呂・暖房側燃焼部８が同時燃焼していることが確認されると、ステップ２に移行して、所定の基準時から燃焼動作が所定回数以上に至ったか否かが確認される。
なお、ここで言う「所定の基準時」とは、以前に故障判定動作が行われていなければ、初めて燃焼動作が実施された時点であり、以前に故障判定動作が行われていれば、前回の故障判定動作の後、最初に燃焼動作が実施された時点である。また、燃焼動作の実施回数は、制御装置２の演算部等によって演算され、記憶部等によって記憶される。

そして、ステップ２において、所定の基準時から燃焼動作が所定回数以上に至ったことが確認されると、上記した条件（１）が満足されて故障判定動作待機状態に移行する。すなわち、ステップ３に移行して、同時燃焼中のいずれか一方の燃焼部７、８が燃焼を停止するか否かが監視される（故障判定動作待機状態）。そして、ステップ３で前記一方の燃焼部７、８の燃焼停止が確認されると、ステップ４に移行して、故障判定動作が開始される。

故障判定動作が開始されると、まず、燃焼が停止される側の燃焼系統（以下、単に判定側燃焼系統という）に属する比例弁４３及び電磁弁４４（以下、単に判定側比例弁、判定側電磁弁という）を、通常の燃焼停止時と異なる動作を行うように制御する。例えば、給湯燃焼系統の燃焼を停止する場合であれば、判定側比例弁４３ａの開度を所定の開度に調整し、さらに判定側電磁弁４４ａ〜４４ｃの全てを閉止させる制御を実行する（以下の説明では、給湯燃焼系統を判定側燃焼系統として説明する）。
なお、本実施形態では、判定側比例弁４３ａの開度を、全ての判定側電磁弁４４ａ〜４４ｃを開成した状態で最低限燃焼し得る程度の開度に制御している。

そして、その状態における、判定側燃焼系統における残火の兆候の有無を検知する。すなわち、ステップ５では、フレームロッド２９ａの通電の有無が確認される。そして、フレームロッド２９ａにおける通電が確認されれば、残火有りと判断し、ステップ１１に移行して、判定側電磁弁４４ａ〜４４ｃのいずれかが開故障を生じていると判定する。そして、ステップ１１で開故障が判定された場合、リモコン等にエラーを表示して、燃焼不能状態にする。

また、フレームロッド２９ａによって残火の兆候の有無が検知されなかった場合は、ステップ６に移行して、給湯側缶体サーミスタ５０の検知温度が一定温度（例えば、９０℃）以上であるか否かが確認される。そして、ステップ６において、給湯側缶体サーミスタ５０の検知温度が、一定温度以上であることが確認されれば、ステップ５と同様、ステップ１１に移行して、判定側電磁弁４４ａ〜４４ｃのいずれかが開故障を生じていると判定する。

ステップ６においても、判定側燃焼系統における残火の兆候の有無が検知されなければ、判定側電磁弁４４ａ〜４４ｃは正常に機能していると判定し（ステップ７）、ステップ８に移行する。そして、ステップ８において、フラグがオンであるか否かが確認されて、フラグがオンされていないことが確認されると、再び、ステップ１に戻り、同様の動作が実行される。

一方、燃焼動作を伴う前記したいずれかの運転が実施されて、ステップ１で給湯側燃焼部７と風呂・暖房側燃焼部８が同時燃焼していることが確認されなかった場合、つまり単独燃焼である場合は、ステップ１２に移行して、所定の基準時（前記同様）から所定期間が経過したか否かが確認される。そして、ステップ１２において、所定の基準時から所定期間が経過したことが確認されると、ステップ１３でフラグがオフであることが確認された後、ステップ１４に移行して、現在実施の運転動作が、追い焚き運転か風呂落とし込み運転かが確認される。
なお、所定期間が経過したか否かは、制御装置２と電気的に接続されたタイマ等によって計時され、記憶部等に記憶される。

そして、ステップ１４において、例えば、現在実施の運転動作が追い焚き運転であることが確認されれば、上記した条件（３）が満足されて故障判定動作に移行するための準備動作が開始される。すなわち、この準備動作が開始されると、２つの燃焼系統の同時燃焼状態を発生させるべく、強制的にふろ落とし込み運転が実施される（ステップ１５）。具体的には、給湯燃焼系統に属する比例弁４３ａと電磁弁４４ａ〜４４ｃを開成側に制御して、ふろ落とし込み運転に寄与する給湯側燃焼部７を燃焼させる。そして、給湯側燃焼部７において、正常に燃焼が行われた後、ステップ１６に移行して、その強制的に燃焼させた給湯側燃焼部７の燃焼を停止して、故障判定動作に移行する。すなわち、ステップ４に移行して、前記同様の動作が実行される。

また、２つの燃焼系統が同時燃焼を行っているという条件を備えながら、ステップ２で、所定の基準時から燃焼動作が所定回数未満であることが確認されれば、ステップ１０でフラグがオンにされ、ステップ１２に移行する。そして、ステップ１２において、所定の基準時（前記同様）から所定期間が経過したか否かが確認される。そして、ステップ１２で、所定の基準時から所定期間が経過したことが確認されると、上記した条件（２）が満足されて故障判定動作待機状態に移行する。すなわち、前記条件（１）が満足された場合と同様、ステップ３に移行して、同時燃焼中のいずれか一方の燃焼部７、８が燃焼を停止するか否かが監視される（故障判定動作待機状態）。そして、ステップ３で前記一方の燃焼部７、８の燃焼停止が確認されると、ステップ４に移行して、前記同様の故障判定動作が開始される。

以上のように、上記した３つの条件のうち、いずれか１つが満足されれば、フレームロッド２９ａ、２９ｂや缶体サーミスタ５０、５１の検知情報によって、判定側燃焼系統に属する電磁弁４４の故障を判定することができる。

ここで、風呂・暖房燃焼系統を判定側燃焼系統とした場合について考察する。
前記したように、通常、風呂・暖房燃焼系統に属する風呂・暖房側燃焼部８の燃焼が停止した後、一定時間経過するまで、暖房側ポンプ３６の駆動が継続される。すなわち、燃焼停止後であっても、一定時間は暖房流水系統２１には水流が形成される。そのため、風呂・暖房側熱交換部１２は、燃焼停止後も湯水によって熱エネルギーが回収される。換言すれば、風呂・暖房側燃焼部８が燃焼していたとしても、風呂・暖房側熱交換部１２は過度に温度上昇を起こすことはない。
このような事情に鑑みると、故障判定動作において、風呂・暖房燃焼系統に属する暖房側ポンプ３６が通常の停止動作を行って、電磁弁４４ｄ〜４４ｆを閉止した後、一定時間駆動を継続する制御が行われると、たとえ風呂・暖房側燃焼部８が燃焼していたとしても、風呂・暖房側缶体サーミスタ５１の検知温度が、一定温度以上昇温することはないため、残火の兆候の有無が正確に検知できなくなる可能性が高くなる。

そこで、本実施形態の燃焼装置１では、風呂・暖房燃焼系統を判定側燃焼系統とした場合においては、風呂・暖房側缶体サーミスタ５１で残火の兆候の有無をより正確に検知するべく、図５のフローチャートのステップ４において、暖房側比例弁４３ｂと電磁弁４４ｄ〜４４ｆを制御する際に、暖房側ポンプ３６の駆動を強制的に停止する制御が実行される。これにより、故障判定動作において、暖房流水系統２１に水流が形成されなくなるため、電磁弁４４ｄ〜４４ｆが開故障を起こして、風呂・暖房側燃焼部８が燃焼を行うような場合においては、風呂・暖房側熱交換部１２の温度は上昇傾向となる。すなわち、故障判定において、暖房側ポンプ３６の強制停止制御を行うことにより、風呂・暖房側熱交換部１２の温度変化を顕著なものとすることができるため、風呂・暖房側缶体サーミスタ５１の検知温度による、残火の兆候の有無の検知精度を向上させることができる。

以上のように、本実施形態では、２つの燃焼系統が同時燃焼を行っている状態から、１つの燃焼系統の燃焼を停止する場合に、その燃焼を停止する側の燃焼系統に属する電磁弁４４の故障を判定するため、使用者が使用に供している運転を阻害することがなく、また使用感を損なわせることがない。

また、本実施形態では、燃焼系統ごとに比例弁４３が備えられているため、故障判定動作の際に、判定側の燃焼系統に属する燃焼部７、８で十分に燃焼し得るガスの供給を行うことができる。その結果、判定側電磁弁４４が開故障を生じているにも関わらず、故障判定の際に、判定側燃焼系統に属する燃焼部７、８で燃焼が行われないという不具合が起きる可能性を低くすることができる。

さらに、本実施形態では、フレームロッド（火炎検知手段）２９と缶体サーミスタ（温度検知手段）５０、５１の双方を用いて、残火の兆候の有無を検知し、電磁弁４４の故障判定を行っているため、たとえ、いずれか一方で残火が検知されなかったとしても、他方の検知手段によって残火の有無を検知することが可能である。このように、異なる２つの検知手段を用いて残火の有無を検知しているため、検知の漏れの可能性が低く、故障判定の信頼性が高い。

また、本実施形態では、風呂・暖房燃焼系統に属する電磁弁４４ｄ〜４４ｆの故障検知を行う場合、図５のステップ４のタイミング（暖房側比例弁４３の開度を調整し、電磁弁４４ｄ〜４４ｆを閉止するタイミング）に、暖房側ポンプ３６の駆動も停止するため、缶体サーミスタ５１による残火の兆候の有無の検知精度がより向上する。すなわち、風呂・暖房燃焼系統に属する電磁弁４４ｄ〜４４ｆを故障判定する場合であっても、その判定結果の信頼性は、給湯側燃焼系統の判定結果と同様、高いものとすることができる。

上記実施形態では、給湯燃焼系統に加えて、風呂・暖房燃焼系統を備えた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、図６に示すように、風呂・暖房燃焼系統に替えて、浴槽内の湯水の追い焚き運転のみに寄与する風呂燃焼系統を備えた構成であっても構わない。ただし、この構成を採用する場合であっても、燃焼系統ごとに比例弁４３が設けられていることが必須である。
また同様に、風呂暖房燃焼系統に替えて、暖房運転のみに寄与する暖房燃焼系統を備えた構成であっても構わない。

上記実施形態では、比例弁４３を用いた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、ガスの流量を調整できる弁であれば、いかなる燃料流量調整弁であっても構わない。
また、上記実施形態では、開閉弁として電磁弁４４を用いた構成を示したが、駆動源にモータを用いた弁であっても構わない。

１ 燃焼装置
７ 給湯側燃焼部
８ 風呂・暖房側燃焼部
１１ 給湯側熱交換部
１２ 風呂・暖房側熱交換部
２９ フレームロッド（火炎検知手段）
３２ 高温端末経路（循環流路）
３３ 低温端末経路（循環流路）
３５ 風呂加熱経路（循環流路）
３６ 暖房側ポンプ（循環ポンプ）
４１ 燃料配管
４２ 元ガス電磁弁
４３ 比例弁（燃料流量調整弁）
４３ａ 給湯側比例弁（燃料流量調整弁）
４３ｂ 暖房側比例弁（燃料流量調整弁）
４４ 電磁弁（開閉弁）
４７ 追い焚き流路（循環流路）
４８ 追い焚き側ポンプ（循環ポンプ）
５０ 給湯側缶体サーミスタ（温度検知手段）
５１ 暖房側缶体サーミスタ（温度検知手段）

Claims (7)

1. 燃料流量調整弁と当該燃料流量調整弁の下流側に設けられた１又は複数の開閉弁と燃焼部が１組となって構成された燃焼系統を複数備えた燃焼装置において、
   少なくとも２つの燃焼系統が同時に燃焼している状態から、いずれかの燃焼系統の燃焼を停止する際に、燃焼を停止する側の燃焼系統に属する燃料流量調整弁を開成した状態で、開閉弁を閉止する制御を実行し、その際の残火の兆候の有無を検知し、残火の兆候が認められる場合には、当該燃焼を停止する側の燃焼系統に属する開閉弁が故障していると判断する故障判定機能を有することを特徴とする燃焼装置。
2. 故障判定動作においては、故障判定が行われる燃焼系統に属する燃料流量調整弁の開度が、当該燃焼系統で最低限燃焼し得る開度以上に制御されることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
3. 風呂の追い焚き運転を行う追い焚き機能及び／又は暖房端末を利用する暖房運転を行う暖房機能を有し、
   燃焼系統の１つは、追い焚き運転に寄与する風呂燃焼系統、あるいは、暖房運転に寄与する暖房燃焼系統、あるいは、追い焚き運転及び暖房運転に寄与する風呂・暖房燃焼系統であり、
   前記いずれかの燃焼系統によって加熱される熱交換器を有し、当該熱交換器は、湯水又は熱媒体が循環する循環流路の一部を形成し、当該循環流路には湯水又は熱媒体の流れを形成する循環ポンプが設けられており、
   前記いずれかの燃焼系統の故障判定動作が実施される場合は、循環ポンプを強制的に停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃焼装置。
4. 浴槽の湯を加熱する追い焚き運転機能と、浴槽に加熱された湯を落とし込む落とし込み運転機能とを有し、
   燃焼系統の１つは、少なくとも追い焚き運転に寄与する風呂燃焼系統で、別の燃焼系統の１つは、少なくとも落とし込み運転に寄与する給湯燃焼系統であり、
   所定期間、風呂燃焼系統と給湯燃焼系統の同時燃焼が行われなければ、追い焚き運転と落とし込み運転のいずれか一方の運転が行われる際に、強制的に追い焚き運転と落とし込み運転の同時運転を行い、その後、故障判定動作を行う機能を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃焼装置。
5. 故障判定動作は、燃焼系統を燃焼させる回数が所定回数以上であるか否かを条件の１つとすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃焼装置。
6. 各燃焼系統には、火炎の有無を検知する火炎検知手段が設けられ、
   火炎検知手段の検知情報によって、前記残火の兆候の有無が判断されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃焼装置。
7. 燃焼系統ごとに、缶体を備えた熱交換器が設けられ、
   缶体又は熱交換器は、温度検知手段によって温度が検知されるもので、
   温度検知手段の検知温度によって、前記残火の兆候の有無が判断されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃焼装置。

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