JP2023009946A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バーナの失火の発生の検知後のバーナの再点火を、失火の原因を適切に反映させた態様で行うことができる燃焼装置を提供する。
【解決手段】バーナ４の燃焼運転を制御する制御装置３０は、バーナ４の失火の発生が失火検知部３１により検知された場合に、失火の発生の検知時における燃焼ファン１１の回転数の検出値を取得して、燃焼ファン１１の回転数の検出値を所定の閾値と比較する処理を実行し、燃焼ファン１１の回転数の検出値が閾値よりも低い場合よりも高い場合の方が失火後再点火処理を実行する上限回数を少なくする。
【選択図】図３

Description

本発明は、給湯器、温風暖房機等に備えられる燃焼装置に関する。

従来、給湯器、温風暖房機等に備えられる燃焼装置では、燃焼室内のバーナの燃焼運転中に、フレームロッド等の炎検知センサを用いてバーナの失火の発生を検知し、失火の発生が検知された場合に、適宜、バーナを自動的に再点火させて、バーナの燃焼運転を再開させるようにしたものが一般に知られている。

例えば特許文献１には、バーナを備える給湯装置に関し、該給湯装置のバーナの失火の発生が検知された場合に、その失火直前の環境状態が有風状態であったか否かを判断し、有風状態でなかった場合には、給湯器の以後の運転を禁止する一方、有風状態であった場合には、その後、有風状態でないと判断される状況で、バーナを再点火してバーナの燃焼運転を自動的に再開させるようにしたものが記載されている。

なお、給湯器、温風暖房機等に備えられる燃焼装置では、バーナの点火時に、フレームロッド等の炎検知センサを用いてバーナの不着火（バーナの炎口に燃焼炎が形成されない状態）を検知し、該不着火を検知した場合に、バーナの再点火を改めて行うようにしたものも従来より一般に知られている。

特開２０１５－１４０９６４号公報

バーナの失火の原因としては、有風に起因する失火（詳しくは、燃焼室の給排気路に風が作用することに起因する失火）、バーナのノズルの結露に起因する失火、フレームロッド等の炎検知センサの劣化に起因する誤検知（失火の誤検知）、設置不良や動作不良による酸欠状態に起因する失火等、様々な原因が考えられる。

そして、酸欠状態に起因する失火が発生する状況では、バーナの失火の発生の検知後、バーナの再点火を頻繁に行うと、酸欠状態のさらなる進行を招きやすく、ひいては、未燃焼ガスや、不完全燃焼による一酸化炭素が周囲に排出される虞がある。一方、有風、あるいは、バーナのノズルの結露に起因してバーナの失火が発生する状況、あるいは、炎検知センサの劣化に起因して、失火の発生が誤検知される状況では、バーナの失火の発生の検知後、バーナを再点火することによって、多くの場合、バーナの燃焼運転を正常に再開させることができる。

従って、バーナの失火の発生が検知された場合に、バーナの失火の発生の原因に応じた態様で、バーナの再点火を行うことが望ましいと考えられる。

しかるに、例えば、前記特許文献１に見られる技術では、有風に起因する失火の発生が検知された場合にだけ、バーナの再点火を行うようにしているので、バーナノズルの結露に起因する失火が発生した場合や、炎検知センサの劣化に起因して失火の発生が誤検知されたような場合には、その後のバーナの燃焼運転が禁止されてしまい、バーナの燃焼運転を行い得る機会を逸してしまうという不都合がある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、バーナの失火の発生の検知後のバーナの再点火を、失火の原因を適切に反映させた態様で行うことができる燃焼装置を提供することを目的とする。

本発明の燃焼装置の第１の態様は、上記の目的を達成するために、燃焼室に配置されたバーナと、前記バーナに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、前記バーナに燃料を供給する燃料供給装置と、前記バーナに点火する点火装置と、前記バーナの燃焼炎を検知する炎検知センサと、前記バーナの燃焼運転を前記燃焼ファン、前記燃料供給装置及び前記点火装置の作動制御を通じて制御する制御部と、前記バーナの燃焼運転中に前記炎検知センサの出力に基づいて前記バーナの失火の発生を検知する失火検知部とを備え、前記制御部が、前記失火検知部により前記バーナの失火の発生が検知された場合に、該失火の発生の検知に続いて、該バーナを再点火させる処理である失火後再点火処理を実行し得るように構成された燃焼装置であって、
前記制御部は、前記バーナの燃焼運転の実行要求が発生してから該実行要求が終了するまでの期間で、前記失火後再点火処理の繰り返し回数が所定の第１上限回数に達するまで、該バーナの失火の発生が検知される都度、該失火後再点火処理を繰り返すように構成されていると共に、該バーナの失火の発生が検知された場合に、該失火の発生の検知時又はその直前もしくは直後における前記燃焼ファンの回転数の検出値又は前記バーナの燃焼量を示す燃焼量指標値を取得して、該燃焼ファンの回転数の検出値又は該燃焼量指標値により示される燃焼量を所定の閾値と比較する処理と、該回転数の検出値又は該燃焼量が該閾値よりも低い場合よりも高い場合の方が前記第１上限回数を少なくするように、該回転数の検出値又は該燃焼量と該閾値との比較結果に応じて該第１上限回数を設定する処理とを実行するように構成されていることを特徴とする（第1発明）。

ここで、失火検知部によりバーナの失火の発生が検知された場合において、その検知時又はその直前もしくは直後に取得される燃焼ファンの回転数の検出値又は燃焼量指標値により示される燃焼量が、前記閾値よりも高い場合には、バーナの燃焼運転が比較的大きな燃焼量で行われているときに、失火の発生が検知されたことになる。そして、このように比較的大きな燃焼量でバーナの燃焼運転が行われている状況での失火の発生は、燃焼室内の酸欠状態に起因するものである可能性が高い。

一方、バーナの失火の発生の検知時又はその直前もしくは直後に取得される燃焼ファンの回転数の検出値又は燃焼量指標値により示される燃焼量が、前記閾値よりも低い場合には、バーナの燃焼運転が比較的小さな燃焼量で行われているときに、失火の発生が検知されたことになる。そして、このように比較的小さな燃焼量でバーナの燃焼運転が行われている状況での失火の発生は、燃焼室に通じる給排気路に作用する風や、バーナのノズルの結露等、燃焼室の酸欠状態以外の要因に起因するものである可能性が高い。また、バーナの燃焼量が低い状態では、炎検知センサの劣化に起因して、失火の発生が誤検知されることもある。

そこで、第１発明では、制御部は、バーナの失火の発生の検知時又はその直前もしくは直後に取得される燃焼ファンの回転数の検出値又は燃焼量指標値により示される燃焼量が前記閾値よりも低い場合よりも高い場合の方が前記第１上限回数を少なくするように、該回転数の検出値又は該燃焼量と該閾値との比較結果に応じて該第１上限回数を設定する。

これにより、バーナの燃焼量が比較的大きい状態で失火の発生が検知された場合、すなわち、燃焼室の酸欠状態に起因して失火が発生した可能性が高い場合には、失火後再点火処理を繰り返し得る第１上限回数が少なめの回数に設定される。

この結果、燃焼室の酸欠状態に起因して生じた失火の発生が検知された場合には、失火後再点火処理の上限の繰り返し回数が抑制され、ひいては、未燃焼ガスや、不完全燃焼による一酸化炭素が周囲に排出されるのを防止することができる。

一方、バーナの燃焼量が比較的小さい状態で失火の発生が検知された場合、すなわち、燃焼室の酸欠状態以外の要因（燃焼室に通じる給排気路に作用する風、バーナのノズルの結露、炎検知センサの劣化等）に起因して失火の発生が検知された可能性が高い場合には、失火後再点火処理を繰り返し得る第１上限回数が、バーナの燃焼量が比較的大きい状態で失火の発生が検知された場合よりも多めの回数に設定される。

この結果、燃焼室の酸欠状態以外の要因に起因する失火の発生が検知される場合には、失火後再点火処理の上限の繰り返し回数が多めの回数に確保され、ひいては、バーナの燃焼運転を極力続行させるようにすることができる。このため、燃焼装置の使い勝手や利便性を高めることができる。
よって、第１発明によれば、バーナの失火の発生の検知後のバーナの再点火を、失火の原因を適切に反映させた態様で行うことができる。

上記第１発明では、前記バーナの点火時に、前記炎検知センサの出力に基づいて該バーナの不着火を検知する不着火検知部をさらに備え得る。この場合、前記制御部は、前記バーナの点火時に、前記不着火検知部により該バーナの不着火が検知された場合に、該不着火の発生の検知に続いて、該バーナを再点火させる処理である不着火後再点火処理を実行し得るように構成されていると共に、該不着火後再点火処理の繰り返し回数が所定の第2上限回数に達するまで、該バーナの不着火が検知される都度、該不着火後再点火処理を繰り返すように構成されており、さらに、該バーナの失火の発生が前記失火検知部により検知された場合に、該失火の発生の検知に続く前記失火後再点火処理による該バーナの点火時における前記第２上限回数を、前記燃焼ファンの回転数の検出値又は前記燃焼量指標値により示される燃焼量が前記閾値よりも低い場合よりも高い場合の方が少なくするように、該回転数の検出値又は該燃焼量と該閾値との比較結果に応じて該第２上限回数を設定する処理を実行するように構成されていることが好ましい（第２発明）。

これによれば、バーナの燃焼量が比較的大きい状態で失火の発生が検知された場合、すなわち、燃焼室の酸欠状態に起因して生じた失火の発生が検知された可能性が高い場合には、該失火の発生の検知に続く失火後再点火処理で不着火後再点火処理を繰り返し得る第２上限回数が少なめの回数に設定される。

この結果、燃焼室の酸欠状態に起因する失火が発生した場合に、該失火の発生の検知に続く失火後再点火処理での不着火後再点火処理の上限の繰り返し回数が抑制され、ひいては、未燃焼ガスや、不完全燃焼による一酸化炭素が周囲に排出されるのを防止する効果を高めることができる。

一方、バーナの燃焼量が比較的小さい状態で失火の発生が検知された場合、すなわち、燃焼室の酸欠状態以外の要因に起因して失火の発生が検知された可能性が高い場合には、該失火の発生の検知に続く失火後再点火処理で不着火後再点火処理を繰り返し得る第２上限回数が、バーナの燃焼量が比較的大きい状態で失火の発生が検知された場合よりも多めの回数に設定される。

この結果、燃焼室の酸欠状態以外の要因に起因する失火の発生が検知される場合には、該失火の発生の検知に続く失火後再点火処理での不着火後再点火処理の上限の繰り返し回数が多めの回数に確保され、ひいては、バーナの燃焼運転を極力続行させるようにすることができる。このため、燃焼装置の使い勝手や利便性をより一層高めることができる。

また、本発明の燃焼装置の第２の態様は、上記の目的を達成するために、燃焼室に配置されたバーナと、前記バーナに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、前記バーナに燃料を供給する燃料供給装置と、前記バーナに点火する点火装置と、前記バーナの燃焼炎を検知する炎検知センサと、前記バーナの燃焼運転を前記燃焼ファン、前記燃料供給装置及び前記点火装置の作動制御を通じて制御する制御部と、前記バーナの燃焼運転中に前記炎検知センサの出力に基づいて前記バーナの失火の発生を検知する失火検知部と、前記バーナの点火時に、前記炎検知センサの出力に基づいて該バーナの不着火を検知する不着火検知部とを備え、前記制御部が、前記失火検知部により前記バーナの失火の発生が検知された場合に、該失火の発生の検知に続いて、該バーナを再点火させる処理である失火後再点火処理を実行し得るように構成されていると共に、前記バーナの点火時に、前記不着火検知部により該バーナの不着火が検知された場合に、該不着火の発生の検知に続いて、該バーナを再点火させる処理である不着火後再点火処理を実行し得るように構成されている燃焼装置であって、
前記制御部は、前記バーナの点火時に、前記不着火後再点火処理の繰り返し回数が所定の第２上限回数に達するまで、該バーナの不着火が検知される都度、該不着火後再点火処理を繰り返すように構成されていると共に、該バーナの失火の発生が前記失火検知部により検知された場合に、該失火の発生の検知時又はその直前もしくは直後における前記燃焼ファンの回転数の検出値又は前記バーナの燃焼量を示す燃焼量指標値を取得して、該燃焼ファンの回転数の検出値又は該燃焼量指標値により示される燃焼量を所定の閾値と比較する処理と、該失火の発生の検知に続く前記失火後再点火処理による該バーナの点火時における前記第２上限回数を、前記燃焼ファンの回転数の検出値又は前記燃焼量指標値により示される燃焼量が前記閾値よりも低い場合よりも高い場合の方が少なくするように、該回転数の検出値又は該燃焼量と該閾値との比較結果に応じて該第２上限回数を設定する処理とを実行するように構成されていることを特徴とする（第３発明）。

これによれば、前記第２発明と同様に、バーナの燃焼量が比較的大きい状態で失火の発生が検知された場合、すなわち、燃焼室の酸欠状態に起因して生じた失火の発生が検知された可能性が高い場合には、該失火の発生の検知に続く失火後再点火処理で不着火後再点火処理を繰り返し得る第２上限回数が少なめの回数に設定される。

この結果、燃焼室の酸欠状態に起因する失火が発生した場合に、該失火の発生の検知に続く失火後再点火処理での不着火後再点火処理の上限の繰り返し回数が抑制され、ひいては、未燃焼ガスや、不完全燃焼による一酸化炭素が周囲に排出されるのを防止することができる。

また、第２発明と同様に、バーナの燃焼量が比較的小さい状態で失火の発生が検知された場合、すなわち、燃焼室の酸欠状態以外の要因に起因して失火の発生が検知された可能性が高い場合には、該失火の発生の検知に続く失火後再点火処理で不着火後再点火処理を繰り返し得る第２上限回数が、バーナの燃焼量が比較的大きい状態で失火の発生が検知された場合よりも多めの回数に設定される。

この結果、燃焼室の酸欠状態以外の要因に起因する失火の発生が検知される場合には、該失火の発生の検知に続く失火後再点火処理での不着火後再点火処理の上限の繰り返し回数が多めの回数に確保され、ひいては、バーナの燃焼運転を極力続行させるようにすることができる。このため、燃焼装置の使い勝手や利便性を高めることができる。
よって、第３発明によれば、バーナの失火の発生の検知後のバーナの再点火を、失火の原因を適切に反映させた態様で行うことができる。

本発明の実施形態の燃焼装置としての給湯器の構成を示す図。 実施形態の給湯器の制御に係る構成を示すブロック図。 実施形態の給湯器に備えた制御装置の処理を示すフローチャート。

本発明の一実施形態を、以下に図１～図３を参照して説明する。図１を参照して、本実施形態の燃焼装置は給湯器１である。給湯器１は、屋外に設置される熱源機２を有し、該熱源機２に、燃焼室３ａを内部に形成する燃焼筐３が搭載されている。そして、燃焼筐３内の燃焼室３ａにバーナ４が配置されている。

バーナ４は、本実施形態ではガスバーナであり、複数のバーナ、例えば、第１バーナ４ａ及び第２バーナ４ｂの２つのバーナにより構成されている。バーナ４に燃料ガスを供給するために熱源機２に備えられた燃料供給装置５は、熱源機２の外部の図示しない燃料供給源から燃料ガスが供給される主ガス供給路６と、主ガス供給路６から分岐された第１副ガス供給路７ａ及び第２副ガス供給路７ｂとを有し、主ガス供給路６から第１副ガス供給路７ａ及び第２副ガス供給路７ｂのそれぞれを介して第１バーナ４ａ及び第２バーナ４ｂのそれぞれに燃料ガスを供給するように構成されている。

燃料供給装置５はさらに、主ガス供給路６を開閉し得るように該主ガス供給路６に介装された元弁８と、バーナ４への燃料ガスの供給量を調整し得るように主ガス供給路６に介装されたガス量調整弁９と、第１副ガス供給路７ａを開閉し得るように該第１副ガス供給路７ａに介装された第１切替弁１０ａと、第２副ガス供給路７ｂを開閉し得るように該第２副ガス供給路７ｂに介装された第２切替弁１０ｂとを備える。元弁８、第１切替弁１０ａ、及び第２切替弁１０ｂのそれぞれは電磁弁等により構成され、ガス量調整弁９は、比例弁等により構成され得る。

このように構成された燃料供給装置５では、元弁８を開弁した状態で、切替弁１０ａ，１０ｂのそれぞれの開閉状態を切替えることにより、燃料ガスの供給対象のバーナ（燃焼運転を行わせるバーナ）を、第１バーナ４ａ及び第２バーナ４ｂのいずれか一方又は両方に切替えることが可能となっている。また、ガス量調整弁９を制御することで、バーナ４（第１バーナ４ａ及び第２バーナ４ｂの一方又は両方）への燃料ガスの供給量が制御される。

補足すると、バーナ４は、２つのバーナ（第１バーナ４ａ及び第２バーナ４ｂ）により構成されたものに限らず、３つ以上のバーナにより構成されていてもよい。あるいは、バーナ４は、単一のバーナにより構成されていてもよい。また、バーナ４の燃料は、燃料ガスに限らず、灯油等の液体燃料であってもよい。

熱源機２には、さらにバーナ４に燃焼用空気を供給するための燃焼ファン１１が搭載されている。該燃焼ファン１１は、図示しない電動モータにより回転駆動される電動式のファンである。そして、燃焼ファン１１は、その回転作動により外気（熱源機２の外部の空気）を吸引し、その吸引した外気を、燃焼室３ａ内のバーナ４に燃焼用空気として供給し得るように燃焼筐３に組付けられている。この場合、燃焼ファン１１の回転数（回転速度）を制御することで、バーナ４への燃焼用空気の供給量を制御することが可能である。

なお、燃焼筐３の上部には、バーナ４の燃焼運転により燃焼室３ａ内に生成される燃焼排ガスを排出するための排気口３ｂが開設されており、この排気口３ｂが熱源機２の外部の空間に連通されている。

熱源機２にはさらに、バーナ４に点火するための点火装置１２と、バーナ４の燃焼炎を検知するための炎検知センサとしてのフレームロッド１５とが搭載されている。点火装置１２は、バーナ４に臨んで燃焼筐３の側壁部に取り付けられた点火電極１３と、該点火電極１３に火花放電を発生させるイグナイタ１４（図２に示す）とにより構成される。イグナイタ１４は、図１での図示は省略しているが、燃焼筐３の外側で熱源機２の内部に配置されている。また、フレームロッド１５は、バーナ４に臨んで、燃焼筐３の側壁部に取り付けられている。

熱源機２には、さらに給湯用水の通水に係る構成要素として、バーナ４の燃焼熱により加熱されるように燃焼筐３に組付けられた熱交換器２０と、給湯用水を流す通水路２１とが搭載されている。通水路２１は、熱源機２の外部の図示しない給水源から供給される給湯用水を熱交換器２０に供給する給水路２１ａと、熱交換器２０で加熱された給湯用水を台所、浴室、洗面所等の給湯対象場所に供給する給湯路２１ｂと、給水路２１ａから熱交換器２０を経由させずに給湯路２１ｂに給湯用水を流すバイパス路２１ｃとを有する。

給水路２１ａは、その下流側が、熱交換器２０に備えられた通水路２０ａを介して給湯路２１ｂに連接されている。そして、給湯路２１ｂの下流側は、給湯対象場所に備えられた図示しないカラン等の給湯口に接続される。また、バイパス路２１ｃは、熱交換器２０の上流側で給水路２１ａから分岐され、熱交換器２０の下流側で給湯路２１ｂに合流されている。

バイパス路２１ｃの上流端部（給水路２１ａからの分岐箇所）には、熱交換器２０の通水路２０ａの通水流量とバイパス路２１ｃの通水流量との比率（以下、バイパス比という）を調整するためのバイパス比調整弁２２が介装されている。該バイパス比調整弁２２は、例えば電動式の三方弁（分配弁）により構成される。

また、給水路２１ａのうち、バイパス路２１ｃの分岐箇所よりも上流側の給水路２１ａには、該給水路２１ａの通水流量（以降、給水流量という）を調整するための電動式の水量サーボ弁２３と、給水流量を検出する水量センサ２４とが介装されている。また、給湯路２１ｂには、バイパス路２１ｃの合流部の下流側の箇所と該合流部の上流側の箇所とでそれぞれ給湯用水の温度を検出する温度センサ２５，２６が装着されている。

給湯器１は、さらに、熱源機２の運転制御を行う機能を有する制御装置３０と、熱源機２の運転操作をユーザが行うためのリモコン４０とを備える。制御装置３０は、図示しないマイクロコンピュータ等のプロセッサ、メモリ、インターフェース回路等を含む1つ以上の電子回路ユニットにより構成され、熱源機２に搭載されている。

リモコン４０は、給湯器１の運転を行うか否かを制御装置３０に指示するための運転スイッチ４２、目標給湯温度の設定操作等を行うためのアップダウンスイッチ４３等の複数のスイッチを含む操作部４１と、熱源機２の運転状態等の表示（報知）を行う表示部４４とを備える。該リモコン４０は、制御装置３０と有線もしくは無線により通信可能に構成され、台所、洗面所、浴室等に配置される。

なお、図１では１つのリモコン４０だけを記載しているが、給湯器１は、複数のリモコンを備えていてもよい。

制御装置３０には、リモコン４０の操作部４１の操作に応じた操作信号がリモコン４０から入力されると共に、給湯器１に備えられた複数のセンサ（前記フレームロッド１５、水量センサ２４、温度センサ２５，２６を含む）の検出信号が入力される。そして、制御装置３０は、実装されたハードウェア構成及びプログラム（ソフトウェア構成）により実現される機能として、本発明における制御部としての機能を含み、バーナ４の燃焼運転の制御と通水系の作動制御とを行うことが可能である。

この場合、バーナ４の燃焼運転の制御は、燃料供給装置５の元弁８、ガス量調整弁９、第１切替弁１０ａ及び第２切替弁１０ｂ、並びに、燃焼ファン１１及び点火装置１２の作動制御を通じて行われる。また、通水系の作動制御は、バイパス比調整弁２２及び水量サーボ弁２３の作動制御を通じて行われる。

また、本実施形態では、図２に示すように、制御装置３０はさらに、バーナ４の燃焼運転中に、フレームロッド１５の出力に基づいてバーナ４の失火の発生を検知する失火検知部３１としての機能と、バーナ４の点火時に、フレームロッド１５の出力に基づいてバーナ４の不着火を検知する不着火検知部３２としての機能とを含む。これらの失火検知部３１及び不着火検知部３２は、それぞれ、フレームロッド１５の出力（電流信号）を所定の閾値を比較することで、バーナ４の燃焼運転中の失火の発生や、バーナ４の点火時の不着火を検知する。なお、失火検知部３１及び不着火検知部３２は、制御装置３０とは別体構成の処理部であってもよい。

次に、本実施形態の給湯器１の作動を説明する。本実施形態の給湯器１では、リモコン４０の運転スイッチ４２をオン操作した状態で、給湯口のカランの開栓等に応じて通水路２１の通水（所定流量以上の通水）が開始されると、制御装置３０はその通水を水量センサ２４の検出信号に基づき検知する。

このとき、制御装置３０は、通水の検知をバーナ４の燃焼要求（燃焼運転の実行要求）の発生として認識し、図３のフローチャートに示す制御処理を実行する。ＳＴＥＰ１では、制御装置３０は、バーナ４の点火時にバーナ４の不着火の発生を検知した場合（バーナ４の着火が検知されない場合）に、その不着火の検知に続いてバーナ４を再点火させる処理である不着火後再点火処理の繰り返し回数をカウントするための点火リトライカウンタＮの値を初期化する。該点火リトライカウンタＮは、詳しくは、点火処理の実行の都度、値が「１」ずつ、減少されるダウンカウンタである。そして、ＳＴＥＰ１では、点火リトライカウンタＮの値は、あらかじめ定められた所定の初期値Ｎ0（例えば「９」）に設定される。

次いで、ＳＴＥＰ２において、制御装置３０は、バーナ４を点火させる点火処理を実行する。この点火処理では、制御装置３０は、燃焼ファン１１を、燃焼室３ａ内をプリパージするための所定のプリパージ回転数で一時的に回転させた後に、該燃焼ファン１１を所定の点火用回転数で回転させるように制御することと、バーナ４（第１バーナ４ａ及び第２バーナ４ｂ）に点火用の所定量の燃料ガスを供給するように元弁８、ガス量調整弁９、第１切替弁１０ａ及び第２切替弁１０ｂを制御することと、点火装置１２の点火電極１３に火花放電を発生させるようにイグナイタ１４を制御することとを所定時間の期間で実行する。なお、点火処理では、第１バーナ４ａ及び第２バーナ４ｂの一方だけを点火させるように、第１切替弁１０ａ及び第２切替弁１０ｂの一方だけを開弁制御してもよい。

そして、制御装置３０は、ＳＴＥＰ３で点火リトライカウンタＮの値を「１」だけ減少させ、さらに、ＳＴＥＰ４において、不着火検知部３２により、バーナ４が正常に点火されずに、不着火が発生したか否かを検知する。該不着火検知部３２は、点火処理の実行中に、フレームロッド１５の出力が所定の閾値以上の電流に上昇した場合にバーナ４の着火を検知し、フレームロッド１５の出力が所定の閾値以上の電流に上昇しない場合に、バーナ４の不着火の発生を検知する。

そして、不着火検知部３２によりバーナ４の不着火の発生が検知されると、ＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になる。この場合には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ５において、点火リトライカウンタＮの値がゼロまでカウントダウンされたか否かを判断する。この判断結果が否定的である場合（Ｎ＞０である場合）には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ２からの処理を繰り返す。これにより、不着火の発生の検知後の、ＳＴＥＰ２での点火処理が不着火後再点火処理として実行される。

補足すると、本実施形態では、点火リトラインカウンタＮの値は、不着火の発生が検知される前の１回目の点火処理を含めて、点火処理の実行の都度、ＳＴＥＰ３でカウントダウンされるので、ＳＴＥＰ３でカウントダウンされる直前のＮの値を、初期値Ｎ0から差し引いた値（＝Ｎ0－Ｎ）が不着火後再点火処理の実行回数となる。

ＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になることが繰り返され、不着火後再点火処理の実行回数（繰り返し回数）が所定の上限回数（＝Ｎ0－１。本実施形態では、例えば８回）に達すると、ＳＴＥＰ５の判断結果が肯定的になる（Ｎ＝０となる）。この場合には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ６において、バーナ４を点火できないことを示すエラー情報を報知する処理を実行し、熱源機２の運転（熱源機２の各機器の作動）を停止させる。この場合、エラー情報の報知は、リモコン４０の表示部４４での表示、あるいは、音声もしくは警報音の出力等により行われる。

不着火後再点火処理の繰り返し回数が所定の上限回数に達する前に、バーナ４の着火（燃焼運転の開始）が検知されると、ＳＴＥＰ４の判断結果が否定的になる。この場合には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ７において、給湯路２１ｂから給湯対象場所に供給する給湯用水の温度を制御する温調制御処理を開始する。

この温調制御処理では、制御装置３０は、温度センサ２５で検出される給湯用水の温度である給湯温度を、リモコン４０であらかじめユーザにより設定された目標給湯温度に一致もしくはほぼ一致させるように、バーナ４の燃焼量とバイパス比とを制御する。この場合、バーナ４の燃焼量の制御は、燃焼ファン１１の回転数の制御と、ガス量調整弁９の制御とを通じて行われ、バイパス比の制御は、バイパス比調整弁２２の制御を通じて行われる。

制御装置３０は、温調制御処理を実行しながら、ＳＴＥＰ８において、失火検知部３１により、バーナ４の失火が発生したか否かを検知する。該失火検知部３１は、バーナ４の燃焼運転中に、フレームロッド１５の出力が所定の閾値以下の電流に低下した場合に、バーナ４の失火の発生を検知する。
そして、バーナ４の失火が発生せずに、ＳＴＥＰ８の判断結果が否定的である場合には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ９において、バーナ４の燃焼終了の要求があるか否かを判断する。

ここで、本実施形態では、通水路２１での通水が停止された場合（詳しくは、水量センサ２４で検出される給水流量が所定値以下に低下した場合）に、ＳＴＥＰ８の判断結果が肯定的になり、通水路２１での通水が継続している場合（詳しくは、水量センサ２４で検出される給水流量が所定値よりも高い流量に維持されている場合）には、ＳＴＥＰ８の判断結果が否定的になる。

そして、ＳＴＥＰ９の判断結果が否定的である場合（燃焼終了の要求が無い場合）には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ８からの処理を繰り返す。また、ＳＴＥＰ９の判断結果が肯定的になった場合（燃焼終了の要求がある場合）には、制御装置３０は、バーナ４の燃焼運転を停止させる燃焼停止処理を実行し、熱源機２の運転（熱源機２の各機器の作動）を停止させる。上記燃焼停止処理では、制御装置３０は、元弁８、第１切替弁１０ａ及び第２切替弁１０ｂを閉弁することで、バーナ４の燃焼運転を停止させ、さらに、燃焼ファン１１を、燃焼室３ａのポストパージを行うための所定のポストパージ用回転数で一定時間、回転させた後に、該燃焼ファン１１を停止させる。

バーナ４の燃焼運転中に失火が発生すると、ＳＴＥＰ８の判断結果が肯定的になる。この場合には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ１１において、失火の発生の検知時に図示しない回転数センサより検出された燃焼ファン１１の回転数の検出値を燃焼ファン１１の失火時回転数として取得すると共に、前記ＳＴＥＰ９と同様に燃焼停止処理を実行する。なお、ＳＴＥＰ１１では、失火時回転数の代わりに、失火の発生の検知の直前もしくは直後に検出された燃焼ファン１１の回転数の検出値を取得してもよい。

そして、制御装置３０は、バーナ４の燃焼運転の停止直後に、燃焼ファン１１の回転作動が継続している状態にて、ＳＴＥＰ１２からの処理を実行する。ＳＴＥＰ１２では、制御装置３０は、ＳＴＥＰ１１で取得した失火時回転数を所定の閾値Ｒthと比較し、失火時回転数が閾値Ｒthよりも高いか否かを判断する。

ここで、ＳＴＥＰ１２の判断結果が肯定的になる場合は、バーナ４の燃焼運転が比較的大きな燃焼量で行われている状況でバーナ４の失火が発生した場合である。このようにバーナ４の燃焼運転が大きな燃焼量で行われている状況では、有風（燃焼用空気の給排気路に作用する風）や、バーナ４のノズルの結露に起因してバーナ４の失火が発生したり、あるいは、フレームロッド１５の劣化に起因してバーナ４の失火が誤検知されるようなことは一般には生じ難い。このため、ＳＴＥＰ１２の判断結果が肯定的になる場合は、燃焼室３ａ内の酸欠状態に起因してバーナ４の失火が発生した可能性が高い。

一方、ＳＴＥＰ１２の判断結果が否定的になる場合は、バーナ４の燃焼運転が比較的小さな燃焼量で行われている状況でバーナ４の失火が発生した場合である。このようにバーナ４の燃焼運転が小さな燃焼量で行われている状況では、有風や、バーナ４のノズルの結露に起因してバーナ４の失火が発生したり、あるいは、フレームロッド１５の劣化に起因してバーナ４の失火が誤検知されるようなことが生じやすい。

また、失火の原因が燃焼室３ａの酸欠状態である場合には、失火後に、バーナ４の点火処理を頻繁に繰り返すと、未燃焼ガスや、不完全燃焼による一酸化炭素が周囲に排出される虞がある。これらのことを踏まえて、制御装置３０は、ＳＴＥＰ１２の判断結果に応じて、以下に説明する処理を実行する。

ＳＴＥＰ１２の判断結果が肯定的である場合（失火時回転数＞Ｒthである場合）には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ１３において、失火の検知に続いてバーナ４を再点火させる処理である失火後再点火処理の繰り返し回数をカウントするための第１失火リトライカウンタＨの値を、現在値から「１」だけ増加させた値に更新する。該第１失火リトライカウンタＨは、詳しくは、ＳＴＥＰ１２の判断結果が肯定的になる状況で、失火の発生が検知された場合に、その失火の発生の検知の都度、値が「１」ずつ、増加されるアップカウンタである。また、該第１失火リトライカウンタＨの値の初期値はゼロである。

ＳＴＥＰ１３ではさらに、制御装置３０は、不着火後再点火処理の繰り返し回数のカウント用の前記点火リトライカウンタＮの値をあらかじめ定められた第１所定値Ｎ1（例えば「３」）に設定する。

次いで、ＳＴＥＰ１４において、制御装置３０は、第１失火リトライカウンタＨの値が所定の上限回数Ｈth（例えば「２」）までカウントアップされたか否かを判断する。そして、この判断結果が否定的である場合（Ｈ＜Ｈthである場合）には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ２からの処理を実行する。これにより、失火後再点火処理が実行される。この失火後再点火処理は、より詳しくは、ＳＴＥＰ１４の判断結果が否定的である場合に、その後、ＳＴＥＰ４の判断結果が否定的になるまでの一連の点火処理であり、ＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になる場合には、不着火後再点火処理も含まれる。

この場合、不着火後再点火処理の繰り返し回数が所定の上限回数（＝Ｎ1－１。本実施形態では例えば２回）に達すると、ＳＴＥＰ５の判断結果が肯定的になる。ひいては、ＳＴＥＰ６で、前記した如く、エラー情報が報知され、さらに熱源機２の運転が停止される。

また、ＳＴＥＰ１２の判断結果が否定的である場合（失火時回転数≦Ｒthである場合）には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ１７において、失火後再点火処理の繰り返し回数をカウントするための第２失火リトライカウンタＬの値を、現在値から「１」だけ増加させた値に更新する。該第２失火リトライカウンタＬは、詳しくは、ＳＴＥＰ１２の判断結果が否定的になる状況で、失火の発生が検知された場合に、その失火の発生の検知の都度、値が「１」ずつ、増加されるアップカウンタである。また、該第２失火リトライカウンタＬの値の初期値はゼロである。

ＳＴＥＰ１７ではさらに、制御装置３０は、不着火後再点火処理の繰り返し回数のカウント用の前記点火リトライカウンタＮの値をあらかじめ定められた第２所定値Ｎ2（例えば「９」）に設定する。該所定値Ｎ2は、前記ＳＴＥＰ１３で設定する所定値Ｎ1よりも大きい値である。なお、本実施形態では、所定値Ｎ2は、ＳＴＥＰ１で設定する初期値Ｎ0と同じであるが、該初期値Ｎ0と異なる値（例えが初期値Ｎ0よりも小さい値）であってもよい。

次いで、ＳＴＥＰ１８において、制御装置３０は、第２失火リトライカウンタＬの値が所定の上限回数Ｌth（例えば「２０」）までカウントアップされたか否かを判断する。該上限回数Ｌthは、第１失火リトライカウンタＨに対する上限回数Ｈth（例えば「２」）よりも大きい値である。

そして、ＳＴＥＰ１８の判断結果が否定的である場合（Ｌ＜Ｌthである場合）には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ２からの処理を実行する。これにより、失火後再点火処理が実行される。この失火後再点火処理は、ＳＴＥＰ１８の判断結果が否定的である場合に、その後、ＳＴＥＰ４の判断結果が否定的になるまでの一連の点火処理であり、ＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になる場合には、不着火後再点火処理も含まれる。

この場合、不着火後再点火処理の繰り返し回数が所定の上限回数（＝Ｎ2－１。本実施形態では例えば８回）に達すると、ＳＴＥＰ５の判断結果が肯定的になる。ひいては、ＳＴＥＰ６で、前記した如く、エラー情報が報知され、さらに熱源機２の運転が停止される。

また、ＳＴＥＰ１２の判断結果が肯定的になる状況での失火後再点火処理の実行回数（繰り返し回数）が、前記上限回数Ｈth（例えば「２」）に達すると、ＳＴＥＰ１４の判断結果が肯定的になる。また、ＳＴＥＰ１２の判断結果が否定的になる状況での失火後再点火処理の実行回数（繰り返し回数）が、前記上限回数Ｌth（例えば「２０」）に達すると、ＳＴＥＰ１８の判断結果が肯定的になる。

このように、ＳＴＥＰ１４又は１８の判断結果が肯定的になった場合には、制御装置３０は、ＳＴＥＰ１５において、第１失火リトライカウンタＨ及び第２失火リトライカウンタＬのそれぞれの値をゼロにリセットする。さらに、ＳＴＥＰ１６において、制御装置３０は、バーナ４の失火後の再点火を禁止する状況が発生したことを示すエラー情報を報知する処理を実行し、熱源機２の運転（熱源機２の各機器の作動）を停止させる。この場合、エラー情報の報知は、リモコン４０の表示部４４での表示、あるいは、音声もしくは警報音の出力等により行われる。

以上説明した給湯器１（燃焼装置）によれば、燃焼ファン１１の回転数が所定の閾値Ｒthよりも低い状態（換言すれば、バーナ４の燃焼量が比較的小さい状態）で、バーナ４の失火の発生が検知された場合には、失火後再点火処理の繰り返しの上限回数は、前記ＳＴＥＰ１８の判断処理で使用する上限回数Ｌth（例えば２０回）となり、また、不着火後再点火処理の繰り返しの上限回数は、ＳＴＥＰ１７で点火リトライカウンタＮの値として設定される所定値Ｎ2から「１」を減じた値（＝Ｎ2－１回、例えば８回）となる。

また、燃焼ファン１１の回転数が所定の閾値Ｒthより高い状態（換言すれば、バーナ４の燃焼量が比較的大きい状態）で、バーナ４の失火の発生が検知された場合には、失火後再点火処理の繰り返しの上限回数は、前記ＳＴＥＰ１４の判断処理で使用する上限回数Ｈth（例えば２回）となり、また、不着火後再点火処理の繰り返しの上限回数は、ＳＴＥＰ１３で失火リトライカウンタＮの値として設定される所定値Ｎ1から「１」を減じた値（＝Ｎ1－１回、例えば２回）となる。

そして、バーナ４の燃焼量が比較的大きい状態での失火の発生の検知は、燃焼室３ａの酸欠状態に起因して生じた失火の検知である可能性が高く、バーナ４の燃焼量が比較的小さい状態での失火の発生の検知は、燃焼室３ａの酸欠状態以外の要因（燃焼室３ａに通じる給排気路（給気路又は排気路）に作用する風、バーナ４のノズルの結露、フレームロッド１５の劣化等）に起因するものである可能性が高い。

従って、バーナ４の失火が燃焼室３ａの酸欠状態に起因して発生した場合には、点火後再点火処理の繰り返し上限回数や、各点火後再点火処理での不着火後再点火処理の繰り返しの上限回数が少なめの回数に制限される。このため、バーナ４の失火が燃焼室３ａの酸欠状態に起因して発生した場合には、点火後再点火処理や不着火後再点火処理が繰り返されるのが抑制され、ひいては、未燃焼ガスや、不完全燃焼による一酸化炭素が周囲に排出されるのを防止することができる。

また、バーナ４の失火の発生が燃焼室３ａの酸欠状態以外の要因に起因して検知された場合には、点火後再点火処理の繰り返し上限回数や、各点火後再点火処理での不着火後再点火処理の繰り返しの上限回数が、バーナ４の失火が燃焼室３ａの酸欠状態に起因して発生した場合よりも多くの回数になる。このため、バーナ４の失火の発生が燃焼室３ａの酸欠状態以外の要因に起因して検知された場合には、バーナ４の燃焼運転を極力続行させるようにすることができる。その結果、給湯器１（燃焼装置）の利便性や使い勝手を高めることができる。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態を採用することもできる。例えば、ＳＴＥＰ１１では、燃焼ファン１１の回転数の検出値の代わりに、バーナ４の燃焼量の大小度合いを表す燃焼量指標値を取得し、ＳＴＥＰ１２において、該燃焼量指標値により示される燃焼量を所定の閾値と比較してもよい。該燃焼量指標値としては、例えばバーナ４の燃焼量の目標値、あるいは、ガス量調整弁９の通電量等を使用することができる。

また、前記実施形態では、バーナ４の燃焼量が大きい状態で失火の発生が検知された場合（ＳＴＥＰ１２の判断結果が肯定的になる場合）に、バーナ４の燃焼量が小さい状態で失火の発生が検知された場合（ＳＴＥＰ１２の判断結果が否定的になる場合）よりも、失火後再点火処理の繰り返しの上限回数と不着火後再点火処理の繰り返しの上限回数を少なくするようにした。ただし、失火後再点火処理の繰り返しの上限回数と不着火後再点火処理の繰り返しの上限回数とのうちのいずれか一方の上限回数を、バーナ４の燃焼量が大きい状態で失火の発生が検知された場合と、バーナ４の燃焼量が小さい状態で失火の発生が検知された場合と同じ回数に設定してもよい。

また、前記実施形態では、炎検知センサとして、フレームロッド１５を備えるものを例示したが、炎検知センサは、例えば、熱電対により構成されたものであってもよい。
また、前記実施形態では、燃焼装置として給湯器１を例示したが、本発明の燃焼装置は、給湯器に限らず、例えば、温風暖房装置等であってもよい。

１…給湯器（燃焼装置）、３ａ…燃焼室、４…バーナ、５…燃料供給装置、１１…燃焼ファン、１２…点火装置、１５…フレームロッド（炎検知センサ）、３０…制御装置（制御部）、３１…失火検知部、３２…不着火検知部。

Claims (3)

1. 燃焼室に配置されたバーナと、前記バーナに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、前記バーナに燃料を供給する燃料供給装置と、前記バーナに点火する点火装置と、前記バーナの燃焼炎を検知する炎検知センサと、前記バーナの燃焼運転を前記燃焼ファン、前記燃料供給装置及び前記点火装置の作動制御を通じて制御する制御部と、前記バーナの燃焼運転中に前記炎検知センサの出力に基づいて前記バーナの失火の発生を検知する失火検知部とを備え、前記制御部が、前記失火検知部により前記バーナの失火の発生が検知された場合に、該失火の発生の検知に続いて、該バーナを再点火させる処理である失火後再点火処理を実行し得るように構成された燃焼装置であって、
   前記制御部は、前記バーナの燃焼運転の実行要求が発生してから該実行要求が終了するまでの期間で、前記失火後再点火処理の繰り返し回数が所定の第１上限回数に達するまで、該バーナの失火の発生が検知される都度、該失火後再点火処理を繰り返すように構成されていると共に、該バーナの失火の発生が検知された場合に、該失火の発生の検知時又はその直前もしくは直後における前記燃焼ファンの回転数の検出値又は前記バーナの燃焼量を示す燃焼量指標値を取得して、該燃焼ファンの回転数の検出値又は該燃焼量指標値により示される燃焼量を所定の閾値と比較する処理と、該回転数の検出値又は該燃焼量が該閾値よりも低い場合よりも高い場合の方が前記第１上限回数を少なくするように、該回転数の検出値又は該燃焼量と該閾値との比較結果に応じて該第１上限回数を設定する処理とを実行するように構成されていることを特徴とする燃焼装置。
2. 請求項１記載の燃焼装置において、
   前記バーナの点火時に、前記炎検知センサの出力に基づいて該バーナの不着火を検知する不着火検知部をさらに備えており、
   前記制御部は、前記バーナの点火時に、前記不着火検知部により該バーナの不着火が検知された場合に、該不着火の発生の検知に続いて、該バーナを再点火させる処理である不着火後再点火処理を実行し得るように構成されていると共に、該不着火後再点火処理の繰り返し回数が所定の第2上限回数に達するまで、該バーナの不着火が検知される都度、該不着火後再点火処理を繰り返すように構成されており、さらに、該バーナの失火の発生が前記失火検知部により検知された場合に、該失火の発生の検知に続く前記失火後再点火処理による該バーナの点火時における前記第２上限回数を、前記燃焼ファンの回転数の検出値又は前記燃焼量指標値により示される燃焼量が前記閾値よりも低い場合よりも高い場合の方が少なくするように、該回転数の検出値又は該燃焼量と該閾値との比較結果に応じて該第２上限回数を設定する処理を実行するように構成されていることを特徴とする燃焼装置。
3. 燃焼室に配置されたバーナと、前記バーナに燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、前記バーナに燃料を供給する燃料供給装置と、前記バーナに点火する点火装置と、前記バーナの燃焼炎を検知する炎検知センサと、前記バーナの燃焼運転を前記燃焼ファン、前記燃料供給装置及び前記点火装置の作動制御を通じて制御する制御部と、前記バーナの燃焼運転中に前記炎検知センサの出力に基づいて前記バーナの失火の発生を検知する失火検知部と、前記バーナの点火時に、前記炎検知センサの出力に基づいて該バーナの不着火を検知する不着火検知部とを備え、前記制御部が、前記失火検知部により前記バーナの失火の発生が検知された場合に、該失火の発生の検知に続いて、該バーナを再点火させる処理である失火後再点火処理を実行し得るように構成されていると共に、前記バーナの点火時に、前記不着火検知部により該バーナの不着火が検知された場合に、該不着火の発生の検知に続いて、該バーナを再点火させる処理である不着火後再点火処理を実行し得るように構成されている燃焼装置であって、
   前記制御部は、前記バーナの点火時に、前記不着火後再点火処理の繰り返し回数が所定の第２上限回数に達するまで、該バーナの不着火が検知される都度、該不着火後再点火処理を繰り返すように構成されていると共に、該バーナの失火の発生が前記失火検知部により検知された場合に、該失火の発生の検知時又はその直前もしくは直後における前記燃焼ファンの回転数の検出値又は前記バーナの燃焼量を示す燃焼量指標値を取得して、該燃焼ファンの回転数の検出値又は該燃焼量指標値により示される燃焼量を所定の閾値と比較する処理と、該失火の発生の検知に続く前記失火後再点火処理による該バーナの点火時における前記第２上限回数を、前記燃焼ファンの回転数の検出値又は前記燃焼量指標値により示される燃焼量が前記閾値よりも低い場合よりも高い場合の方が少なくするように、該回転数の検出値又は該燃焼量と該閾値との比較結果に応じて該第２上限回数を設定する処理とを実行するように構成されていることを特徴とする燃焼装置。

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