JP2018031533A

JP2018031533A - 燃焼装置

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Publication number: JP2018031533A
Application number: JP2016164506A
Authority: JP
Inventors: 悠也宮崎; Yuya Miyazaki
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2018-03-01
Anticipated expiration: 2036-08-25
Also published as: JP6722546B2

Abstract

【課題】熱交換器周辺の空気の逆流を防止する逆流防止弁を備えた燃焼装置において、酸性水蒸気の逆流に起因する装置内部の不具合を適切に防止可能な燃焼装置を提供すること。
【解決手段】バーナ１１と、バーナ１１で生成された燃焼排ガス中の熱を回収する熱交換器１２と、バーナ１１へ燃焼用空気を供給する燃焼ファン１３と、燃焼ファン１３の停止中に閉弁して熱交換器１２周辺の空気が燃焼ファン１３側へ逆流するのを防止する逆流防止弁１５と、排気筒Ｍ２を接続するための排気筒接続部１０２と、給排気経路におけるバーナ１１より下流側の温度を検知する排気温度検知手段５２と、排気温度検知手段５２の排気検知温度Ｔ２が所定の変動を示したか否かを判定する変動判定手段とを備え、燃焼ファン１３を停止したときに排気検知温度Ｔ２が所定の変動を示した場合に逆流防止弁１５の開故障と判定し、所定の異常対応処理を行う構成としたこと。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃焼装置、特に、バーナの燃焼用空気を燃焼ファンによって強制的に筐体内へ供給するように構成された燃焼装置に関する。

従来、バーナで生成された燃焼排ガス中の熱を熱交換器によって回収し、水や空気などの被加熱流体を加熱する給湯器、暖房用熱源機等の燃焼装置において、バーナへ安定して燃焼用空気を供給すべく、燃焼ファンによって強制的に外部の空気を筐体内へ導入するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１から３参照）。

特開２０１３−２４２０９６号公報特開２００８−２７０１号公報特開平１１−１０１４４９号公報

ところで、この種の燃焼装置では、燃焼運転中、熱交換器の表面で燃焼排ガス中の水分が凝縮し、強酸性のドレンが生成される。そのため、燃焼運転の終了後、筐体内部の熱対流や負圧、排気筒からの風の吹き込みなどの影響により熱交換器周辺の空気が給排気経路の上流側へ逆流すれば、熱交換器の表面から蒸発したドレン、即ち、強酸性の水蒸気によって、燃焼ファンや予混合器など熱交換器の上流側に配設された構成部品の腐食を招く虞があった。

この問題を考慮し、筐体内の給排気経路に逆流防止弁を設け、燃焼運転が停止した後、熱交換器の表面から発生した酸性水蒸気が上流側へ逆流するのを防止する方法が考えられる。しかしながら、上記のように逆流防止弁を設けても、ごみ噛みや可動部の固着等によって逆流防止弁が正常に閉弁されない開故障が生じた場合には、酸性水蒸気の逆流を防止できず、使用者が気づかない間に上記構成部品の腐食が進行する問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、熱交換器周辺の空気が上流側へ逆流するのを防止する逆流防止弁を備えた燃焼装置において、逆流防止弁の開故障に起因する装置内部の不具合を適切に防止可能な燃焼装置を提供することにある。

本発明は、筐体内の給排気経路に、燃料ガスを燃焼させるバーナと、バーナにより生成された燃焼排ガス中の熱を回収して被加熱流体を加熱する熱交換器と、バーナへ燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、燃焼ファンの停止中に閉弁して熱交換器周辺の空気が燃焼ファン側へ逆流するのを防止する逆流防止弁とを備え、室内に設置される燃焼装置であって、室外に繋がる排気筒を接続するための排気筒接続部と、給排気経路におけるバーナより下流側の温度を検知する排気温度検知手段と、排気温度検知手段によって検知される排気検知温度が所定の変動を示したか否かを判定する変動判定手段とを備え、燃焼ファンを停止したときに排気検知温度が所定の変動を示した場合に、逆流防止弁の開故障と判定して所定の異常対応処理を行うことを特徴とする。

燃焼ファンが停止したときに逆流防止弁が正常に閉弁された場合は、当然ながら給排気経路における空気の流通が停止されるため、給排気経路のバーナより下流側の温度は変動し難い。これに対し、燃焼ファンが停止されたときに逆流防止弁が開弁状態のまま閉弁しなくなる開故障が生じていると、筐体内部の熱対流や負圧、排気筒からの風の吹き込みなどの影響により、室外の空気が排気筒を通じて給排気経路に流入する。そのため、バーナより下流側の温度は比較的急激に変動する。従って、本発明のように、燃焼ファンを停止したときに排気検知温度が所定の変動を示した場合に、逆流防止弁が開故障状態であるとして所定の異常対応処理を行うことで、たとえ何らかの原因により逆流防止弁が正常に閉弁されなくなっていても、その状態での使用を異常対応処理によって抑止することが可能である。

尚、上記所定の変動には、排気検知温度が所定の範囲から逸脱する場合や、排気検知温度の変化勾配が所定の範囲から逸脱する場合が挙げられる。また、上記異常対応処理には、逆流防止弁が開故障状態であることを音声や表示にて報知する、バーナの点火を禁止する等の処理が考えられる。

好ましくは、上記燃焼装置において、本燃焼装置が設置される室内の雰囲気温度を検知する室内温度検知手段を備え、変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度と室内温度検知手段によって検知される室内検知温度との差が所定の基準範囲を逸脱した場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定する。

室外空気の温度（外気温）は、季節や時間帯、使用地域等、環境条件によって大きく異なる。そのため、燃焼ファンが停止された後、排気検知温度が予め設定された温度範囲から外れたか否かによって逆流防止弁の開故障を判定するものとした場合、環境条件の違いにより精度良く判定できない虞がある。しかしながら、本燃焼装置が設置される室内の雰囲気温度（室温）は、外気温に比べて変動が少なく比較的安定している。従って、本発明のように、燃焼ファンを停止したときの排気検知温度と室内検知温度との差に基づいて排気検知温度が所定の変動を示したか否かを判定することで、環境条件が異なっても、逆流防止弁の開故障を精度良く判定することができる。

好ましくは、上記燃焼装置において、室外に繋がる給気筒を接続するための給気筒接続部と、給気筒を通じて給排気経路に供給される空気の温度を検知する給気温度検知手段とを備え、変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度と給気温度検知手段によって検知される給気検知温度との差が所定の基準値よりも高い状態から基準値以下になった場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定する。

燃焼運転中、排気検知温度は、熱交換器を通過した後の燃焼排ガスと略一致した値になる。一方、給気検知温度は、給気筒を通じて給排気経路に供給される室外空気の温度（外気温）と略一致した値になる。即ち、排気検知温度が給気検知温度よりも明らかに高くなる。これに対し、燃焼ファンが停止されたときに逆流防止弁に開故障が生じている場合は、室外の空気が排気筒および給気筒から共に筐体内に流入するため、排気検知温度および給気検知温度はほぼ等しくなる。従って、本発明のように、燃焼ファンを停止したときの排気検知温度と給気検知温度との差が基準値よりも高い状態から基準値以下になった場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定することで、バーナの燃焼用空気を室外から給気筒を通じて供給するように構成された燃焼装置であっても、逆流防止弁の開故障を精度良く判定することができる。

好ましくは、上記燃焼装置において、変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度の単位時間あたりの温度勾配が所定の基準勾配より大きい場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定する。

本発明のように、燃焼ファンを停止したときの排気検知温度の単位時間あたりの温度勾配に基づいて排気検知温度が所定の変動を示したか否かを判定することで、環境条件が異なっても、逆流防止弁の開故障を精度良く判定することができる。

以上のように、本発明によれば、何らかの原因により逆流防止弁が正常に閉弁されなくなっていたことを、排気検知温度の変動から判定し、所定の異常対応処理をおこなうことで、開故障の状態で使用され続けるのを抑止することが可能であるから、酸性水蒸気の逆流に起因する装置内部の不具合を適切に防止できる。

図１は、本発明の実施の形態に係る燃焼装置の概略構成図である。図２は、本発明の実施の形態に係る燃焼装置の作動フローチャートである。図３は、本発明の実施の形態に係る燃焼装置の他の構成例を示す概略図である。

次に、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳述する。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る燃焼装置１は、給水配管Ｌ１から熱交換器１２内に供給される水（熱媒）をバーナ１１で生成される燃焼排ガスにより加熱し、給湯配管Ｌ２を通じてカランやシャワーなどの温水利用先Ｐへ供給する給湯器であり、ガス配管Ｌ３から供給される燃料ガスを燃焼させて燃焼排ガスを生成するバーナ１１と、上記燃焼排ガス中の熱を回収して被加熱流体（ここでは、水）を加熱する熱交換器１２と、バーナ１１へ燃焼用空気を供給する燃焼ファン１３とを備え、建物の内部や屋外のボックス内等の室内に設置して使用される。

燃焼装置１の外装ケースとなる筐体１０には、筐体１０の外部の空気を内部に取り込むための給気口１０１と、バーナ１１から放出された燃焼排ガスを筐体１０の外部に排出するための排気口１０２とが設けられている。排気口１０２には、室外空間に連通する排気筒Ｍ２が接続されており、排気口１０２から排出される燃焼排ガスは、排気筒Ｍ２を通じて室外に排出される。即ち、排気口１０２が、筐体１０に外部の排気筒Ｍ２を接続するための排気筒接続部となる。

尚、図示しないが、筐体１０は、前面が開口する略矩形箱状のケース本体と、ケース本体の前面開口部を被閉する前パネルとで構成され、前パネルの前面が燃焼装置１の正面となる。従って、本明細書では、筐体１０を前パネルの前面側から見たときの奥行き方向を燃焼装置１の前後方向、幅方向を燃焼装置１の左右方向、高さ方向を燃焼装置１の上下方向という。

筐体１０の内部には、熱交換器１２の外郭を構成し、上下端が開口する略矩形筒状の缶体２０が収容されている。缶体２０の上端開口部３１には、バーナ１１の外郭を構成し、下面が開口する略矩形箱状のバーナボディ２１が連設されている。一方、缶体２０の下端開口部３２には、上面が開口する略矩形箱状の排気カバー２２が連設されている。排気カバー２２の下部には、排気導出口２２１が設けられており、排気口１０２は、筐体１０内に延設される排気導出管２３を介して排気導出口２２１に繋がっている。

バーナボディ２１の上部には、ガス導入口２１１が設けられており、燃焼ファン１３は、ガス導入口２１１に接続されている。また、燃焼ファン１３の吸込口１３１には、給気口１０１から筐体１０内に取り込まれる空気を、ガス配管Ｌ３から導入される燃料ガスと混合する予混合器１４が連設されている。

予混合器１４には、一端が筐体１０内に開放し、筐体１０内の空気を予混合器１４に導く給気管２４と、ガス配管Ｌ３から導入される燃料ガスを予混合器１４に導くガス導入管２５とが接続されており、燃焼ファン１３を作動させると共に、予混合器１４内に組み込まれた図示しない混合弁の開度を調整することで、ガス導入管２５から導入される燃料ガスと筐体１０内の空気との混合ガスがバーナボディ２１内に供給される。

バーナボディ２１の下面開口部には、複数の炎孔を有する燃焼プレート２１０が設けられており、バーナ１１は、バーナボディ２１内に供給された混合ガスを燃焼ファン１３の給気圧によって燃焼プレート２１０の炎孔から下方へ向けて放出し、着火させることで燃焼排ガスを生成する。即ち、バーナ１１は、下面が燃焼面となるように構成されており、バーナ１１の燃焼量は、燃焼ファン１３の駆動源であるファンモータ１３０の回転数を変更することで調整される。

このように、筐体１０内には、給気口１０１から給気管２４、予混合器１４、燃焼ファン１３の収容ケース、バーナボディ２１、缶体２０、排気カバー２２、および排気導出管２３の各内部空間を通って排気口１０２に至る空気の流通経路、即ち、給排気経路が形成されており、燃焼ファン１３を作動させることで、筐体１０外部（ここでは、室内）の空気が給気口１０１から給排気経路を通って排気口１０２へ導かれ、排気筒Ｍ２を通って筐体１０外部（ここでは、室外）へ排出される。

バーナボディ２１のガス導入口２１１には、燃焼ファン１３を作動した際に燃焼ファン１３からバーナボディ２１内に送出される空気の圧力（給気圧）によって開弁し、燃焼ファン１３の停止中は自重により閉弁状態で維持されるフラップ式の逆流防止弁１５が設けられている。

従って、燃焼ファン１３を停止した結果、逆流防止弁１５が正常に閉じれば、燃焼ファン１３によってバーナボディ２１内に導入された混合ガスや、バーナ１２から缶体２０内に供給された燃焼排ガス、缶体２０から排気導出管２３に導出された燃焼排ガス、熱交換器１２の表面から発生する強酸性の水蒸気を含んだ缶体２０内の空気など、燃焼ファン１３より下流側の空気が燃焼ファン１３側へ逆流するのが阻止される。

熱交換器１２は、缶体２０内に供給される燃焼排ガス中の顕熱を回収し、給水配管Ｌ１から供給される水を加熱する顕熱熱交換部１２Ａと、缶体２０内に供給される燃焼排ガス中の潜熱を回収し、上記水を加熱する潜熱熱交換部１２Ｂとで構成されている。

缶体２０は、顕熱熱交換部１２Ａの外郭を構成する上部缶体２０Ａと、潜熱熱交換部１２Ｂの外郭を構成する下部缶体２０Ｂとからなり、上部缶体２０Ａの上部にバーナ１１が連結され、上部缶体２０Ａの下部に下部缶体２０Ｂが連結され、下部缶体２０Ｂの下部に排気カバー２２が連結される。従って、バーナ１１で生成された燃焼排ガスは、顕熱熱交換部１２Ａに対して上方から導入され、さらに潜熱熱交換部１２Ｂを通ってその下方の排気カバー２２へ導出される。

顕熱熱交換部１２Ａは、上部缶体２０Ａと、上部缶体２０Ａ内に所定の間隙を存して縦向き横並びで複数並設される平板状の伝熱フィン４１と、各伝熱フィン４１に貫挿され、上部缶体２０Ａの側壁相互間に略水平に延設される第１伝熱管４２と、上部缶体２０Ａの側壁に沿って延設される第２伝熱管４３とで構成されている。

第１伝熱管４２および第２伝熱管４３の管端相互はそれぞれ、直列的に接続されており、上部缶体２０Ａ内で蛇行する一本の顕熱熱交換管路を構成している。上記顕熱熱交換管路の下流端となる第２伝熱管４３の出水側の管端は、給湯配管Ｌ２へ湯を導出する出湯管２６に接続され、上記顕熱熱交換管路の上流端となる第１伝熱管４２の入水側の管端は、潜熱熱交換部１２Ｂの潜熱熱交換管路に連結管４０を介して接続されている。

潜熱熱交換部１２Ｂは、下部缶体２０Ｂと、複数の板体を縦向き横並びで重ね合わせてそれら板体相互間に通水可能な中空部を画成した伝熱ユニット４４とで構成されており、上記中空部が一つの潜熱熱交換管路となる。

伝熱ユニット４４の一側面には、上記潜熱熱交換管路の上流端となる入水側管接続部３３と、上記潜熱熱交換管路の下流端となる出水側管接続部３４とが設けられており、出水側管接続部３４に連結管４０が接続され、入水側管接続部３３に給水配管Ｌ１から水を導入する入水管２７が接続されている。

従って、給湯運転時、給水配管Ｌ１から入水管２７に導入される水は、潜熱熱交換部１２Ｂの伝熱ユニット４４内を通って連結管４０に導出され、さらに顕熱熱交換部１２Ａの第１伝熱管４２および第２伝熱管４３を通って出湯管２６から給湯配管Ｌ２に導出される。また、その際、筐体１０内に供給される燃焼排ガス中の顕熱が伝熱フィン４１や第１伝熱管４２、第２伝熱管４３により回収され、上記燃焼排ガス中の潜熱が伝熱ユニット４４により回収される。これにより、所望温度の湯が温水利用先Ｐに供給される。

排気カバー２２の底部には、熱交換器１２で燃焼排ガス中の顕熱や潜熱を回収する際に、伝熱ユニット４４や伝熱フィン４１、第１伝熱管４２、第２伝熱管４３の表面で凝縮生成され、排気カバー２２内の底部に滴下した強酸性のドレンを回収して中和するドレン中和器１６が連結されている。尚、ドレン中和器１６に回収されたドレンは、内部に装填された中和剤により中和された後、装置外部へ排出される。

入水管２７には、熱交換器１２への給水量を検出する水量センサ５１が配設されている。また、排気導出管２３の排気口１０２との接続部近傍位置には、給排気経路におけるバーナ１１の配設部より下流側の温度を検知する排気温度検知手段として排気温度センサ５２が配設されており、筐体１０内における給気口１０１の近傍位置には、筐体１０の外部の雰囲気温度を検知する室内温度検知手段として室内温度センサ５３が配設されている。

筐体１０内には、バーナ１１の点火や消火、ファンモータ１３０の回転数の調整、予混合器１４の混合弁の開度調整など、燃焼装置１による給湯運転動作を制御する制御回路６が組み込まれており、バーナ１１の図示しない点火装置、ファンモータ１３０、予混合器１４の混合弁、水量センサ５１、排気温度センサ５２、および室内温度センサ５３は、電気配線を通じて制御回路６に接続されている。また、制御回路６には、燃焼装置１の動作状態の表示や音声出力、動作条件の設定を行うための図示しない操作端末が接続されている。

図示しないが、制御回路６は、バーナ１１の点火や消火、燃焼量の調整を行う燃焼制御部、燃焼ファン１３の作動や停止、回転数の調整を行う給排気制御部、水量センサ５１の検知水量に基づいて温水利用先Ｐへ出水が行われているか否かを判定する出水判定部、温水利用先Ｐへの出水が開始された場合に、燃焼ファン１３を作動させてバーナ１１へ混合ガスを供給し、バーナ１１を点火させる一方、温水利用先Ｐへの出水が停止された場合には、バーナ１１への燃料ガスの供給を遮断してバーナ１１を消火させる燃焼運転の実行部等の回路構成を有している。

また、制御回路６は、燃焼運転の終了後、排気温度センサ５２の検知温度（排気検知温度）Ｔ２と室内温度センサ５３の検知温度（室内検知温度）Ｔ３との差の絶対値が所定の基準値Ｔｓ以下になったか否かに基づいて逆流防止弁１５の閉弁不良を判定する開故障判定部、逆流防止弁１５が閉弁不良と判定された場合に、その旨を操作端末から表示や音声にて報知させる報知制御部、上記基準値Ｔｓを記憶する記憶部、燃焼運転中の経過時間を計測する計時部等の回路構成を有している。

図２に示すように、本実施の形態に係る燃焼装置１では、まず、操作端末の図示しない運転スイッチにてオン操作がなされると、水量センサ５１の検知水量が所定値以上になったか否かの監視を開始する（ＳＴ１）。即ち、運転待機状態になる。

温水利用先Ｐにて出水が開始され、水量センサ５１の検知水量が所定値以上になれば、燃焼ファン１３を所定の回転数にて作動させると共に、予混合器１４の混合弁を開いてバーナ１１への燃料ガスの供給を開始し、バーナ１１を点火させる。即ち、燃焼運転を開始する（ＳＴ２）。これにより、バーナ１１から熱交換器１２の缶体２０内へ高温の燃焼排ガスが供給され、熱交換器１２内を流通する水を加熱していく。その結果、温水利用先Ｐへ所望温度の湯が供給される。

温水利用先Ｐにて出水が停止され、水量センサ５１の検知水量が所定値未満になれば、予混合器１４の混合弁を閉じてバーナ１１への燃料ガスの供給を停止し、バーナ１１を消火させると共に、燃焼ファン１３を停止する。即ち、燃焼運転を停止する（ＳＴ３〜ＳＴ４）。これにより、缶体２０内への燃焼排ガスの供給が停止される。

燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン１３が停止され、燃焼ファン１３の給気圧が下がった結果、逆流防止弁１５が正常に閉じられた場合は、室外の空気が排気筒Ｍ２を通じて筐体１０の給排気経路に流入するのが阻止されるため、排気温度センサ５２の検知温度Ｔ２は、熱交換器１２を通過した後の燃焼排ガスの温度と略一致した値（例えば、５０〜６０℃）になる。一方、室内温度センサ５３の検知温度Ｔ３は、燃焼運転中に筐体１０内に供給される室内空気の温度、即ち、室温と略一致した値（例えば、夏期で２５℃、冬期で２０℃）になる。従って、燃焼ファン１３が停止されてから所定時間（例えば、３０秒間）が経過しても、それら両検知温度Ｔ２，Ｔ３の差の絶対値｜Ｔ２−Ｔ３｜は基準値Ｔｓ（例えば、２０℃）より高い値で維持される。よって、逆流防止弁１５は正常に閉弁された状態であると判定し、ＳＴ１のステップに戻る（ＳＴ５，ＳＴ１）。

これに対し、燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン１３が停止され、燃焼ファン１３の給気圧が下がったにもかかわらず、ごみ噛みや可動部の固着等によって逆流防止弁１５が正常に閉じられない閉弁不良（開故障）が生じた場合は、熱交換器１２を通過した後の燃焼排ガスの温度よりも低い室外の空気が排気筒Ｍ２を通じて排気導出管２３に流入する。従って、この場合、排気温度センサ５２の検知温度Ｔ２は、排気導出管２３に流入する室外空気の温度、即ち、外気温に近似した値（例えば、夏期で３３℃、冬期で５℃）まで降下し、両検知温度Ｔ２，Ｔ３の差の絶対値｜Ｔ２−Ｔ３｜は小さくなる。その結果、両検知温度Ｔ２，Ｔ３の差の絶対値｜Ｔ２−Ｔ３｜が基準値Ｔｓ以下になれば、逆流防止弁１５は正常に閉弁されていない閉弁不良の状態であると判定し、その旨を操作端末から表示や音声にて報知させる（ＳＴ６）。

逆流防止弁１５の閉弁不良の報知は、操作端末の図示しない設定スイッチにて所定のリセット操作がなされるまで続けられ（或いは、一定時間が経過すれば音声出力のみ停止し）、その後、リセット操作がなされれば、上記報知を停止し、ＳＴ１のステップに戻る（ＳＴ７〜ＳＴ８，ＳＴ１）。

このように、上記実施の形態に係る燃焼装置１によれば、燃焼運転が終了して燃焼ファン１３が停止された後、室内温度センサ５３の検知温度Ｔ３より明らかに高かった排気温度センサ５２の検知温度Ｔ２が降下し、両検知温度Ｔ２，Ｔ３の差が小さくなった場合、即ち、両検知温度Ｔ２，Ｔ３の差が基準範囲を逸脱した場合は、排気温度センサ５２の検知温度Ｔ２が異常な変動を示したとして、逆流防止弁１５が閉弁不良状態である旨を報知するから、その状態で使用され続けるのを抑止することが可能である。これにより、熱交換器１２の表面から発生した酸性水蒸気がその上流側へ逆流して燃焼ファン１３や予混合器１４などの構成部品を腐食させる不具合を適切に防止できる。

尚、逆流防止弁１５が閉弁不良と判定された場合に、閉弁不良を報知すると共に、或いは、閉弁不良を報知するのに代えて、燃焼ファン１３の作動および予混合器１４の開弁を禁止し、バーナ１１を点火させない燃焼制限機能を備えたものとしてもよい。このものでは、逆流防止弁１５が閉弁不良の状態で使用され続けるのを確実に抑止することができるから、酸性水蒸気の逆流に起因する装置内部の不具合をより適切に防止できる。

上記実施の形態では、燃焼ファン１３を停止した後、排気検知温度Ｔ２が異常な変動を示したか否かを判定する処理として、所定時間が経過するまでの間に排気検知温度Ｔ２と室内検知温度Ｔ３との差の絶対値が基準値Ｔｓより小さくなったか否かを判定するように構成されたものを説明したが、燃焼ファン１３が停止されてから所定時間が経過した時点における排気検知温度Ｔ２が基準値Ｔｓより低いか否かを判定し、低ければ閉弁不良と判定するように構成されたものとしてもよい。また、燃焼運転が開始される前（例えば、運転待機状態になった時点）の排気検知温度Ｔ２に基づいて季節や時間帯、使用地域等の環境条件を判定し、その環境条件の判定結果に基づいて、排気検知温度Ｔ２から室内検知温度Ｔ３を減算するか、室内検知温度Ｔ３から排気検知温度Ｔ２を減算するかを選択し、算出された値が基準値Ｔｓより小さいか否かを判定するように構成されたものとしてもよい。

また、上記実施の形態では、予め設定された基準値Ｔｓを用いて排気検知温度Ｔ２の異常変動を判定するように構成されているが、水量センサ５１の検知水量が所定値以上になった時点、即ち、燃焼運転が開始された時点における排気検知温度Ｔ２と室内検知温度Ｔ３との差の絶対値を基準値Ｔｓに設定して排気検知温度Ｔ２の異常変動を判定する構成としてもよい。

排気検知温度Ｔ２は、燃焼運転が開始される前であっても、外気や前回の燃焼運転によって加熱された排気導出管２３や排気口１０２周辺からの放熱の影響を受けて、室内検知温度Ｔ３よりも高くなる場合がある。しかしながら、上記のように燃焼運転が開始された時点における排気検知温度Ｔ２と室内検知温度Ｔ３との差から基準値Ｔｓを設定することで、環境条件が異なっても排気検知温度Ｔ２の異常変動を正確に判定することができる。

また、上記実施の形態では、筐体１０内における給気口１０１の近傍位置に設けられた室内温度センサ５３によって筐体１０の外部の雰囲気温度を検知するものを説明したが、筐体１０の外部の雰囲気温度を適切に検知できれば、筐体１０の構成壁外側に室内温度センサ５３が設けられたものとしてもよいし、給気管２４に室内温度センサ５３が設けられたものとしてもよいし、燃焼ファン１３の吸込口１３１に室内温度センサ５３が設けられたものとしてもよい。

また、上記実施の形態では、燃焼運転が終了して燃焼ファン１３が停止されたときの排気検知温度Ｔ２と室内検知温度Ｔ３との差に基づいて逆流防止弁１５の閉弁不良を判定するものを説明したが、バーナ１１の燃焼運転が停止されてから所定時間燃焼ファン１３を作動させて給排気経路内に残留する燃焼排ガスを筐体１０の外部に排出させるポストパージ運転の実行機能を有し、ポストパージ運転が終了して燃焼ファン１３が停止されたときの排気検知温度Ｔ２と室内検知温度Ｔ３との差に基づいて逆流防止弁１５の閉弁不良を判定するように構成されたものとしてもよい。

詳述すると、ポストパージ運転の終了に伴って燃焼ファン１３が停止され、燃焼ファン１３の給気圧が下がった結果、逆流防止弁１５が正常に閉じられた場合は、室外の空気が排気筒Ｍ２を通じて筐体１０の給排気経路に流入するのが阻止される。従って、この場合、排気温度センサ５２の検知温度Ｔ２および室内温度センサ５３の検知温度Ｔ３は何れも、ポストパージ運転によって筐体１０の給排気経路に供給される室内空気の温度（室温）と略一致した値になり、燃焼ファン１３が停止されてから所定時間が経過しても、それら両検知温度Ｔ２，Ｔ３の差の絶対値｜Ｔ２−Ｔ３｜は基準値Ｔｓ以下の範囲内で推移する。よって、逆流防止弁１５は正常に閉弁された状態であると判定する。

これに対し、ポストパージ運転の終了に伴って燃焼ファン１３が停止され、燃焼ファン１３の給気圧が下がったにもかかわらず、逆流防止弁１５が正常に閉じられなかった場合は、室温より高い、或いは、室温より低い室外の空気が排気筒Ｍ２を通じて筐体１０の給排気経路に流入する。従って、この場合、燃焼ファン１３が停止されてから所定時間が経過するまでの間に、排気温度センサ５２の検知温度Ｔ２は、室外空気の温度（外気温）と略一致した値になり、また、室内温度センサ５３の検知温度Ｔ３は室温と略一致した値になるため、それらの差の絶対値｜Ｔ２−Ｔ３｜は基準値Ｔｓより大きくなる。よって、逆流防止弁１５は閉弁不良の状態であると判定する。

このように、ポストパージ機能を備えた燃焼装置１であっても、燃焼ファン１３が停止された後、略一致していた排気温度センサ５２の検知温度Ｔ２と室内温度センサ５３の検知温度Ｔ３との間に所定以上の差が生じた場合、即ち、両検知温度Ｔ２，Ｔ３の差が基準範囲を逸脱した場合は、排気温度センサ５２の検知温度Ｔ２が異常な変動を示したとして閉弁不良と判定するから、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。

また、上記実施の形態に係る燃焼装置１では、燃焼ファン１３が停止されたときの排気検知温度Ｔ２と室内検知温度Ｔ３との差が基準値Ｔｓより小さいか否かに基づいて逆流防止弁１５の閉弁不良を判定するものを説明したが、燃焼ファン１３が停止されたときの排気検知温度Ｔ２の単位時間あたりの温度勾配ΔＴ２が基準勾配ΔＴｓより大きいか否かに基づいて逆流防止弁１５の閉弁不良を判定するように構成されたものとしてもよい。

詳述すると、燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン１３が停止され、燃焼ファン１３の給気圧が下がった結果、逆流防止弁１５が正常に閉じられた場合は、室外の空気が排気筒Ｍ２を通じて筐体１０の給排気経路に流入するのが阻止される。従って、この場合、排気温度センサ５２の検知温度Ｔ２は、自然放熱によって比較的緩やかに降下していく。

これに対し、燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン１３が停止され、燃焼ファン１３の給気圧が下がったにもかかわらず、逆流防止弁１５が正常に閉じられなかった場合は、熱交換器１２を通過した後の燃焼排ガスの温度よりも低い室外の空気が排気筒Ｍ２を通じて排気導出管２３に流入する。従って、この場合、排気温度センサ５２の検知温度Ｔ２は、外気温に近似した値まで急激に降下していく。

そこで、本実施の形態では、燃焼運転が終了して燃焼ファン１３が停止された後、排気検知温度Ｔ２の単位時間（例えば、１０秒間）あたりの温度勾配ΔＴ２が基準勾配ΔＴｓ（例えば、５ｄｅｇ）以下である場合、即ち、温度の急激な降下が認められない場合は、逆流防止弁１５が正常に閉弁された状態であると判定する。一方、上記温度勾配ΔＴ２が基準勾配ΔＴｓより大きい場合は、逆流防止弁１５が閉弁不良の状態であると判定し、閉弁不良が生じている旨を操作端末から表示や音声にて報知させる等の異常対応処理を行う。これにより、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。

本発明は、図３に示すように、排気口１０２に、室外へ繋がる外部の給気筒Ｍ１が接続されており、バーナ１１の燃焼用空気を、室外から給気筒Ｍ１を通じて筐体１０内へ導くように構成された燃焼装置１Ａにも適用できる。

詳述すると、燃焼装置１Ａは、筐体１０内における給気口１０１の近傍位置に、給気筒Ｍ１を通じて筐体１０内の給排気経路に供給される空気の温度を検知する給気温度検知手段としての給気温度センサ５４が配設されている。

また、燃焼装置１Ａは、燃焼運転が終了して燃焼ファン１３が停止された後、所定時間（例えば、３０秒間）が経過するまでの間に、排気温度センサ５２の検知温度（排気検知温度）Ｔ２と給気温度センサ５４の検知温度（給気検知温度）Ｔ４との差が所定の基準値Ｔｓ以下になったか否かによって逆流防止弁１５の閉弁不良を判定するように構成されている。

このものでは、燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン１３が停止された結果、逆流防止弁１５が正常に閉じられた場合、室外の空気が排気筒Ｍ２を通じて筐体１０の給排気経路に流入するのが阻止されるため、排気検知温度Ｔ２は、熱交換器１２を通過した後の燃焼排ガスの温度と略一致した値になる。一方、給気検知温度Ｔ４は、燃焼運転中に筐体１０内に供給される室外空気の温度（外気温）と略一致した値になる。従って、両検知温度Ｔ２，Ｔ４の差は比較的大きくなる。

これに対し、燃焼運転の終了に伴って燃焼ファン１３が停止されたにもかかわらず、逆流防止弁１５が正常に閉じられなかった場合は、熱交換器１２を通過した後の燃焼排ガスの温度よりも低い室外の空気が排気筒Ｍ２を通じて排気導出管２３に流入する。従って、この場合、排気温度センサ５２の検知温度Ｔ２は、排気導出管２３に流入する室外空気の温度（外気温）に近似する値まで降下し、両検知温度Ｔ２，Ｔ４の差Ｔ２−Ｔ４は小さくなる。

このように、バーナ１１の燃焼用空気を室外から給気筒Ｍ１を通じて筐体１０内へ導くように構成された燃焼装置１Ａであっても、燃焼ファン１３が停止されたときの排気検知温度Ｔ２と給気検知温度Ｔ４との差が基準値Ｔｓよりも高い状態から基準値Ｔｓ以下になれば、逆流防止弁１５が閉弁不良の状態であると判定するように構成したことで、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。

本発明は、給湯機能のみ有する給湯器に限らず、風呂追焚機能を有する給湯器にも適用できるし、温水暖房端末へ温水を循環供給する暖房用熱源機、貯湯式給湯システムの熱源機、顕熱熱交換器のみ有する熱源機、熱交換器の内部にバーナで生成される燃焼排ガスを供給して熱を回収させ、熱交換器の配設部周辺に導入される室内外の空気（被加熱流体）を加熱する暖房装置にも適用できる。

また、本発明は、上記実施の形態のように熱交換器に対して燃焼排ガスを上方から下方へ流通させるように構成された所謂下向き燃焼式の燃焼装置に限らず、熱交換器に対して燃焼排ガスを下方から上方へ流通させるように構成された所謂上向き燃焼式の燃焼装置にも適用できる。

１燃焼装置
１０筐体
１０１給気口
１０２排気口（排気筒接続部）
１１バーナ
１２熱交換器
１３燃焼ファン
１５逆流防止弁
５２排気温度センサ（排気温度検知手段）
５３室内温度センサ（室内温度検知手段）
Ｍ３排気筒
Ｔ２排気検知温度
Ｔ３室内検知温度

Claims

筐体内の給排気経路に、燃料ガスを燃焼させるバーナと、バーナにより生成された燃焼排ガス中の熱を回収して被加熱流体を加熱する熱交換器と、バーナへ燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、燃焼ファンの停止中に閉弁して熱交換器周辺の空気が燃焼ファン側へ逆流するのを防止する逆流防止弁とを備え、室内に設置される燃焼装置であって、
室外に繋がる排気筒を接続するための排気筒接続部と、
給排気経路におけるバーナより下流側の温度を検知する排気温度検知手段と、
排気温度検知手段によって検知される排気検知温度が所定の変動を示したか否かを判定する変動判定手段とを備え、
燃焼ファンを停止したときに排気検知温度が所定の変動を示した場合に、逆流防止弁の開故障と判定して所定の異常対応処理を行うことを特徴とする、燃焼装置。
請求項１に記載の燃焼装置において、
本燃焼装置が設置される室内の雰囲気温度を検知する室内温度検知手段を備え、
変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度と室内温度検知手段によって検知される室内検知温度との差が所定の基準範囲を逸脱した場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定することを特徴とする、燃焼装置。
請求項１に記載の燃焼装置において、
室外に繋がる給気筒を接続するための給気筒接続部と、
給気筒を通じて給排気経路に供給される空気の温度を検知する給気温度検知手段とを備え、
変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度と給気温度検知手段によって検知される給気検知温度との差が所定の基準値よりも高い状態から基準値以下になった場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定することを特徴とする、燃焼装置。
請求項１に記載の燃焼装置において、
変動判定手段は、燃焼ファンを停止したときに前記排気検知温度の単位時間あたりの温度勾配が所定の基準勾配より大きい場合に、排気検知温度が所定の変動を示したと判定することを特徴とする、燃焼装置。