JP3495103B2 - 燃焼装置の燃焼制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯装置等に使用され
る燃焼装置の燃焼制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】給湯装置等に使用される燃焼装置は、燃
料を燃焼させるバーナと、このバーナが設置された燃焼
室に燃焼に必要な空気を送り込み又は排気を行う燃焼用
ファンとを備えている。即ち、バーナには、燃焼に必要
な燃料ガスが供給され、また、燃焼用ファンは、燃焼に
必要な空気を供給する。そして、燃焼後の排気は、燃焼
用ファンの送風に応じて排気口から行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
燃焼装置において、燃焼用ファンの能力は、燃料の燃焼
に直接影響を与え、不十分な場合には不完全燃焼を誘発
し、危険である。そこで、燃焼用ファンは、最適な状態
に維持されることが必要であって、保守及び管理が不可
欠である。

【０００４】ところが、燃焼用ファンは、取り込んだ外
気をバーナが設置された燃焼室に供給するため、燃焼室
に対して密閉的な構造を成している。そのため、利用者
が燃焼装置から燃焼用ファンを分解し、その羽等を清掃
することは非常に面倒であり、このような作業を要求す
ることは酷なことである。

【０００５】そこで、燃焼室にＣＯセンサを設置して排
気ガス中のＣＯ濃度を監視し、その検知出力に応じて燃
焼用ファンの回転数を上昇させ、空気の供給量の低下を
防止する方法が取られてきた。特開昭６３−２９４２０
号「燃焼装置」等がその例である。そして、ＣＯ濃度が
予め設定した限界値を越えた場合には、警告や表示を行
って、燃焼用ファンの清掃等を必要とすることを告知す
る方法も取られてきた。

【０００６】しかしながら、燃焼用ファンの送風能力
は、燃料の供給量との関係で適正であるか否かが問題と
されるべきであり、ＣＯ濃度値は燃料の供給量によって
変化することが知られている。また、ＣＯセンサは、Ｃ
Ｏ濃度を検知する上では有効な手段であるが、高価であ
る。

【０００７】また、排気口が何等かの原因で塞がれ、排
気が不十分な場合にも、ＣＯ濃度が高くなり、そのため
に燃焼用ファンに故障があるかのように判断される場合
もある。

【０００８】そこで、本発明は、ＣＯセンサに代わる安
価な検知手段によってＣＯ濃度の監視を行って、送風能
力及び燃料供給量の双方を制御することにより、最適な
燃焼制御を実現した燃焼装置の燃焼制御方法を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の燃焼装置の燃焼
制御方法は、図１ないし図５に例示するように、燃焼手
段（バーナ７０）が最大燃焼している場合、熱電対（１
６）で検出した炎温度が基準値以上となる燃焼が一定回
数続いたとき、次回の燃焼からファンモータ（３４）の
回転数を一定の割合で増加させ、その回転数が一定回転
数以上に到達した場合には次回の燃焼から燃料供給量を
低減させる。

【００１０】そして、本発明の燃焼装置の燃焼制御方法
は、図５に例示するように、前記燃焼手段が最大燃焼し
ている場合であって、その燃焼だけ前記熱電対で検出し
た炎温度が基準値以上の時間が一定時間以上となったと
き、前記ファンモータの回数数を一定の割合で増加させ
る。

【００１１】また、本発明の燃焼装置の燃焼制御方法
は、図５に例示するように、前記燃焼手段が最大燃焼し
ている場合であって、その燃焼が一定時間連続し、か
つ、前記ファンモータの回転数が一定回転数に到達した
とき、その燃焼だけ前記燃焼手段に供給すべき燃料供給
量を低減させる。

【００１２】また、本発明の燃焼装置の燃焼制御方法
は、図６に例示するように、低減した前記燃料供給量が
下限値に設定されたとき、警告を発する。

【００１３】また、本発明の燃焼装置の燃焼制御方法
は、図６に例示するように、低減した前記燃料供給量が
下限値に設定された場合であって、前記熱電対で検出さ
れた前記炎温度が基準値を越えたとき、警告とともに燃
焼停止を行う。

【００１４】

【作用】本発明の燃焼装置の燃焼制御方法においては、
燃焼異常を熱電対による炎温度の検出によって監視して
いる。即ち、炎温度とＣＯ濃度値との間には一定の関係
があり、この炎温度は、間接的なＣＯ濃度値を検出する
ことになる。燃料ガスの供給量に対する空気量が減少す
ると、不安定な燃焼状態となって、例えば、炎の発光色
は、適正な燃焼である青色から赤色に移行し、炎温度が
上昇する。赤色に変化しても、不完全燃焼とは言えない
が、不安定な燃焼状態となり、ＣＯ濃度値が上昇する。
このような炎温度による燃焼状態の監視は、不完全燃焼
に移行する手前で適正な燃焼制御を行う上で有益なこと
である。本発明では、熱電対によって炎温度の検出を行
い、熱電対には、炎温度に比例したレベルの検出出力が
得られることを利用している。

【００１５】そこで、燃焼手段が最大燃焼している場合
が制御の前提条件である。この最大燃焼とは、被加熱媒
体として所定量の水の加熱に必要な熱量を受けるための
燃料料の燃焼をいう。熱電対で検出した炎温度が基準値
以上となる燃焼の回数を計数し、計数単位は燃焼開始か
ら燃焼終了までの１回の燃焼を想定し、燃焼時間は問題
にしていない。要するに、１回の燃焼中に炎温度が基準
値以上となった場合、それを１回とする。この回数が所
定回数、例えば、３〜５回程度継続した場合、次回の燃
焼からファンモータの回転数を一定の割合で増加させ
る。即ち、燃焼に必要な空気量を増加させるのである。
また、継続した回数としているのは、今回は異常となっ
ても、次回は正常に戻る場合もあり、そのような場合に
は安全性に問題はないからである。このような継続回数
としたことで、排気口に何らかの覆いが生じて排気が不
十分になった場合、その障害が撤去されれば正常に復帰
する場合等があり得るからである。

【００１６】そして、ファンモータ回転数の上昇には限
界値を定める。これも安全のためである。そこで、その
回転数が一定回転数以上に到達した場合には次回の燃焼
から燃料供給量を低減させる。この結果、燃料供給量と
空気量との比率が変化することになり、異常燃焼を確実
に回避できることになる。

【００１７】要するに、本発明では、炎温度を熱電対で
検出し、そのレベルが基準値を越える連続した回数が所
定回数以上となったときは、ファンモータの回転数を上
昇させてファンモータの送風能力低下を補い、その回転
数が一定回転数以上となった場合には燃料供給量を低減
させてファンモータの現状の送風能力を有効に活用し、
かつ異常燃焼を防止したものである。

【００１８】また、本発明の燃焼装置の燃焼制御方法に
おいては、燃焼時間が一定時間を越えた場合、即ち、安
全上何ら問題はないにしても、異常燃焼を連続させてし
まう不都合がある。そこで、一定時間を越える燃焼で
は、応急処置としてファンモータの回転数を増加させて
空気量を増強し、燃焼を持続させる。

【００１９】また、本発明の燃焼装置の燃焼制御方法に
おいては、燃焼時間が一定時間を越えた場合、ファンモ
ータの回転数が一定回転数に到達したときには、その燃
焼だけ燃焼手段に供給すべき燃料供給量を低減させてお
り、その結果、燃料供給量に対する空気量を高められ
る。

【００２０】また、本発明の燃焼装置の燃焼制御方法に
おいては、低減した燃料供給量が下限値に設定されたと
き、警告を発する。即ち、使用者に燃焼用ファンの清掃
等の必要を促す。

【００２１】また、本発明の燃焼装置の燃焼制御方法に
おいては、低減した燃料供給量が下限値に設定された場
合であって、熱電対で検出された炎温度が基準値を越え
たとき、警告とともに燃焼停止を行うことにより、異常
燃焼の持続が回避され、より高い安全性が確保される。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を図面に示した実施例を参照し
て詳細に説明する。

【００２３】図１は、本発明の燃焼装置の燃焼制御方法
の一実施例である給湯装置の総括的な制御系統を示すも
のである。

【００２４】この給湯装置には、燃焼手段に対する燃料
ガスの供給や給湯制御を行う制御手段として制御部２が
設けられている。この制御部２は、マイクロコンピュー
タで構成されており、その処理手段として中央処理装置
（ＣＰＵ）４が設置されている。このＣＰＵ４には、エ
ラーカウンタ６が内蔵され、このエラーカウンタ６は炎
温度が基準値に到達した燃焼回数を計数する手段であ
る。このＣＰＵ４には、記憶手段としてＲＯＭ８、ＲＡ
Ｍ１０及びＥＥＰＲＯＭ１２が連係されている。ＲＯＭ
８は、燃焼制御プログラム等の各種の制御プログラムや
固定データを記憶する読出し専用の記憶手段である。Ｒ
ＡＭ１０は、制御及び演算途上の各種のデータを一時的
に格納する随時読書き可能な記憶手段である。また、Ｅ
ＥＰＲＯＭ１２は、更新が必要なデータであり、制御上
基準値として扱うデータを記憶する読書き可能な記憶手
段であって、ＲＡＭ１０と異なり、給電を停止した後も
次の制御のためにその記憶データを保持することができ
る。

【００２５】このＣＰＵ４には、外部からのアナログ入
力をディジタルに変換してＣＰＵ４に入力する手段であ
って、入力インターフェイスを構成するアナログ・ディ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換部１４が連係されている。このＡ
／Ｄ変換部１４は、実施例の場合、ＣＰＵ４の外部回路
として構成しているが、ＣＰＵ４に内蔵させてもよく、
その形態は何れでもよい。このＡ／Ｄ変換部１４には、
燃焼手段の炎温度を検出する手段である熱電対１６が接
続されている。熱電対１６は、２種類の金属を接合した
ものであって、その接合部に作用させた熱を電圧に変換
する熱−電圧変換手段であって、熱検出手段である。こ
の熱電対１６が発生した検出出力Ｅtcは、Ａ／Ｄ変換部
１４によってディジタル値に変換された後、ＣＰＵ４に
入力される。ＣＰＵ４におけるこの検出出力Ｅtcの取込
みは、燃焼開始から一定時間に行われる。

【００２６】また、ＣＰＵ４には、データ入力及び制御
出力の取出しを行う手段として入出力ユニット（Ｉ／
Ｏ）１８が設けられている。このＩ／Ｏ１８には、炎検
出回路２０等の各種の検出手段や駆動回路が接続されて
いる。炎検出回路２０は、燃焼手段側の炎の有無を電気
的に検出する手段であって、炎を検出したとき、その炎
を表す特定レベルの電圧を発生する。

【００２７】流量センサ２２は、上水系統から給湯系統
に流れ込む水の流量を検出する手段であって、その流量
を表す電気信号を発生する。制御部２は、この流量を受
けて燃料制御等を行う。

【００２８】比例電磁弁駆動回路２４は、燃料系統に設
置された比例電磁弁２６の電磁ソレノイドの駆動電流を
制御する手段であって、給湯装置では湯水の流量に応じ
た開度を得るに必要な電流値を出力する。比例電磁弁２
６は、燃焼手段としてのバーナに必要な燃料ガス量の供
給を制御する手段であって、本発明では、ファンモータ
３４の回転数の制御と相俟って最大燃料供給量の変更、
即ち、燃焼号数の変更を併せて行う。

【００２９】イグナイタ駆動回路２８は、点火バーナか
ら噴射される燃料に点火するイグナイタ３０の駆動手段
であって、点火に必要な火花を生じさせるための電流を
イグナイタ３０に与える。

【００３０】ファンモータ駆動回路３２は、ファンモー
タ３４を回転させるに必要な駆動電流を与える。ファン
モータ３４の回転数は、このファンモータ駆動回路３２
を通して一定の条件の下に段階的に回転数を増加させる
制御が行われる。

【００３１】そして、制御部２における制御は、遠隔操
作手段であるリモコン装置４０の操作によって行われ
る。通常、燃焼系統は屋外に設置されることから、この
屋外装置を遠隔操作するため、リモコン装置４０が設置
されている。このリモコン装置４０には、遠隔制御を司
る制御手段としてリモコン制御部４２が設置されてい
る。このリモコン制御部４２は、制御部２と同様にマイ
クロコンピュータで構成されている。このリモコン制御
部４２はリモコン送受信部４４を通して制御部２との制
御信号の授受を行っており、その制御信号の入出力は制
御部２のＩ／Ｏ１８とリモコン送受信部４４との間で行
われる。リモコン制御部４２には、表示部４６が接続さ
れており、異常燃焼等の警告表示を行う。この表示部４
６は、視覚的表示、音響的表示等の各種の表示手段が用
いられ、視覚的表示では発光ダイオード、液晶表示等の
各種の表示器、音響的表示ではブザーや音声によるメッ
セージ等の各種の発音機器で構成することができる。要
するに、この表示部４６は、使用者に対して、必要な操
作や危険回避のための各種の告知手段を含むものであ
る。そして、入力部４８は、各種の入力スイッチからの
設定値の入力手段であって、運転スイッチ５０は、運転
開始を命令する手段である。また、リセットスイッチ５
２は、新設の場合や燃焼用ファン７２（図２）の清掃後
の初期設定時にＯＮ操作される。

【００３２】次に、図２は、給湯装置の本体部の構成を
示している。矩形に形成された本体フレーム６０には、
燃焼系統及び給湯系統が内蔵されている。燃料ガスＧ
は、ガス供給口６２に供給され、供給管６４を経て比例
電磁弁２６に導かれる。この比例電磁弁２６を通過した
燃料ガスＧは、管路６６を通じて燃焼室６８の燃焼手段
であるバーナ７０に供給される。燃焼室６８は、本体フ
レーム６０の中央部に設置されており、その下面側には
燃焼用ファン７２が取り付けられ、この燃焼用ファン７
２はファンモータ３４によって回転する。

【００３３】この燃焼室６８の上部には、給水を加熱す
る加熱手段としての熱交換器７４が設置されている。こ
の熱交換器７４の胴部には、螺旋状に管路７６が巻付け
られており、その一端部には給水管７８が連結されて本
体フレーム６０の下部側に導かれ、ガス供給口６２に隣
接して給水口８０が配設され、この給水口８０には上水
系統から給水Ｗを受ける。また、熱交換器７４の加熱に
よって得られる湯水ＨＷは、給水管７８からの給水Ｗと
を混合する混合弁であるサーモミキシングバルブ８２を
経て給湯口８４から風呂等、外部に導かれる。

【００３４】そして、本体フレーム６０の上部側には熱
交換器７４を経た排気ガスを外部に放出するための排気
口８６が設けられており、その外部にはスリットが形成
されたカバー８８が取り付けられている。なお、図２
は、前面カバーを外した状態を示しており、実際の装置
では本体フレーム６０の前面部は前面カバーによって隠
蔽される。

【００３５】次に、図３は、本体部における燃焼手段及
び給湯機構の構成を示しており、図１及び図２と同一部
分には同一符号を付し、その説明を省略する。燃焼手段
には、単一のバーナ７０が設置されており、このバーナ
７０には、点火手段としてフレームロッド９２及び点火
プラグ９４が設置されており、点火プラグ９４にはイグ
ナイタ３０が接続されている。バーナ７０の下部には、
燃焼用ファン７２が取り付けられており、そのファンモ
ータ３４にはその回転を電気的に検出する回転検出器３
６が設置されている。また、バーナ７０の上面部には、
そのバーナ面から数ミリメートルの間隔を設けて炎温度
検出手段として熱電対１６が設置されている。

【００３６】そして、このバーナ７０の上部には熱交換
器７４が設置され、その管路７６には、圧力調整手段と
しての水ガバナ９６、沸騰防止装置９８、出湯温検出器
１００等が取り付けられている。

【００３７】以上説明した給湯装置を例に取って、本発
明の燃焼制御方法を説明する。

【００３８】図４、図５及び図６は、燃焼制御プログラ
ムを示しており、図中ａ、ｂ、ｃ及びｄは連続するプロ
グラム間の連結子を表している。

【００３９】この燃焼制御プログラムは、熱電対１６の
検出出力Ｅtcの値が基準レベルＥ１（Ｖ）に到達したこ
とをエラーとし、燃焼開始からその終了を単位にしてそ
のエラーの発生回数を積算するとともに、そのエラーの
発生が連続しない場合には、その積算値を消去する。そ
して、エラーの発生回数の積算と消去とを繰り返しなが
ら、その積算回数が所定回数ｋに到達したとき、ファン
モータ（ＦＭ）の回転数Ｎをｎ％だけ段階的に上昇さ
せ、その回転数Ｎが基準値としての回転数Ｎ１（ｒｐ
ｍ）に到達したとき、燃料供給量、即ち、燃焼号数を低
下させることにより、最適な燃焼状態に制御する。

【００４０】ここで、燃焼号数とは、１分間に２５℃温
度上昇させる発熱量を水量で表したものであって、１号
とは、１分間に１リットルの水を２５℃温度上昇させる
能力を言い、したがって、１６号数とは１６リットル、
１０号数とは１０リットルの水を１分間に２５℃温度上
昇させる能力を示している。

【００４１】そして、この燃焼制御プログラムは、最大
燃焼号数が下限値に到達した場合にはその警告を行うと
ともに、その燃焼号数において、熱電対１６の検出出力
Ｅtcが第２の基準レベルＥ２（Ｖ）に到達した場合に
は、エラー表示とともに燃焼停止を行うこととしてい
る。

【００４２】この燃焼制御プログラムを詳細に説明する
と、先ず、ステップＳ１では運転スイッチ５０がＯＮし
ているか否かを判定する。運転スイッチ５０がＯＮして
いない場合には、ステップＳ２に移行する。ステップＳ
２〜Ｓ５は初期設定であって、新規動作の開始、燃焼用
ファン７２の清掃完了時に行う動作である。

【００４３】ステップＳ２ではリセットスイッチ５２が
ＯＮしているか否かが判定される。リセットスイッチ５
２がＯＮしていない場合には、ステップＳ１に復帰し、
ステップＳ１を経てステップＳ２に移行することにな
る。そして、リセットスイッチ５２がＯＮしている場合
には、ステップＳ３に移行してエラーカウンタ６をクリ
アする。即ち、初期設定であるから、エラーカウンタ６
における積算回数を消去して初期値を０とし、ステップ
Ｓ４に移行する。ステップＳ４では、ファンモータ回転
数を初期化し、その上昇率ｎを０％とする。回転上昇率
ｎ％は、ＥＥＰＲＯＭ１２に格納され、この動作でその
記憶内容を消去する。そして、ステップＳ５では、バー
ナ７０の最適な最大燃焼号数を設定し、この実施例では
１６号に設定する。この号数は一例であり、この数値に
限定されるものではない。このような初期設定の後、ス
テップＳ１に復帰する。

【００４４】ステップＳ１で運転スイッチ５０がＯＮし
ている場合には、ステップＳ６に移行し、給湯栓が開で
あるか否かが判定される。給湯栓が閉である場合には、
ステップＳ２〜Ｓ５に移行するが、この初期動作は給湯
栓を閉状態に行うことを条件付けたものである。

【００４５】ステップＳ６で給湯栓が開かれた場合に
は、ステップＳ７に移行し、給湯のための燃焼開始動作
を行う。この燃焼動作では、ファンモータ３４の回転開
始、燃料ガスの供給、点火及び主燃焼を行う。

【００４６】ステップＳ８、Ｓ９では、今回の燃焼が最
大何号燃焼か否かを判定する。この実施例では、１６号
燃焼と１０号燃焼とを切り換えているため、先ず、ステ
ップＳ８では今回の燃焼設定号数が１０号か否かを判定
し、１０号燃焼ではない場合、ステップＳ９に移行し、
最大１６号燃焼か否かを判定する。１６号燃焼ではない
と判定された場合には、ステップＳ９の判定を繰り返
す。ステップＳ９で最大１６号燃焼であると判定された
場合には、ステップＳ１０に移行し、異常燃焼を判定す
る。即ち、ステップＳ１０では、炎温度が基準値を越え
ているか否か、即ち、異常燃焼であるか否かを判定して
おり、具体的には熱電対１６の検出出力Ｅtcが第１の基
準レベルＥ１（Ｖ）に到達しているか否かを判定する。
この第１の基準レベルＥ１は、最大１６号燃焼におい
て、炎温度が基準値を越える値、即ち、異常燃焼である
とする値であって、例えば、１２ｍＶに設定される。

【００４７】ステップＳ１０において、検出出力Ｅtcが
Ｅ１（Ｖ）未満である場合には、ステップＳ１１に移行
し、エラーカウンタ６の積算回数をクリアし、ステップ
Ｓ９に戻る。ステップＳ１１では、前回の積算回数を０
にすることで、燃焼開始を単位にして正常な燃焼である
場合には、過去の異常燃焼の回数を０に消去し、異常燃
焼の連続回数のみを積算することとしたのである。

【００４８】そして、ステップＳ１２では、熱電対１６
の検出出力Ｅtcのデータ取込みを一定時間持続して行う
ことを内容としており、一定時間連続して生じる検出出
力の取込みを行い、不安定なデータ取込みを防止し、動
作の信頼性を確保している。この実施例では、一定時間
として３分間を設定している。３分間が経過すると、ス
テップＳ１３に移行し、エラーカウンタ６に対して１カ
ウントを行う。即ち、今回の燃焼開始で異常が生じた場
合、それを１回として計数する。この回数は、燃焼終了
の後、ＥＥＰＲＯＭ１２に格納され、運転スイッチ５０
のＯＮによりＥＥＰＲＯＭ１２からエラーカウンタ６に
初期設定される。

【００４９】ステップＳ１４では、エラーカウンタ６の
計数値がｋ回以上か否かを判定する。即ち、燃焼開始を
単位として連続した燃焼異常の回数がｋ回に達したか否
かを判定する。このｋ回は、例えば、３回〜５回程度と
する。

【００５０】ステップＳ１４で燃焼異常がｋ回に達した
場合には、ステップＳ１５（図５）に移行し、次回の燃
焼からファンモータ回転数Ｎをｎ％だけ上昇させる。こ
こで、ｎ％上昇後の回転数をＮ１（＞Ｎ）とすると、Ｎ
１＝Ｎｉ（１＋ｎ／１００）（ｒｐｍ）となる。ただ
し、Ｎｉは現在のファンモータ回転数を表す。この回転
数の上昇は、ＣＰＵ４の制御を通してファンモータ駆動
回路３２からファンモータ３４に流れる駆動電流値を回
転数Ｎ１になるように変更する。

【００５１】そして、ステップＳ１６では、エラーカウ
ンタ６の積算回数を０にクリアする。即ち、ファンモー
タ回転数ＮをＮ１に上昇させたことで、初期状態とす
る。

【００５２】ステップＳ１７では、次回のファンモータ
回転数Ｎが一定回転数、即ち、基準上限回転数Ｎｍ以上
であるか否かを判定する。基準上限回転数Ｎｍは、ファ
ンモータ回転数を増加限度として設定され、この値はフ
ァンモータ３４の安全性、燃焼号数との相対的な関係か
ら設定される。

【００５３】ステップＳ１７において、ファンモータ回
転数が基準上限回転数Ｎｍに到達した場合には、ステッ
プＳ１８で次回の燃焼により最大燃焼号数を１０号と
し、ステップＳ１９に移行する。

【００５４】そして、ステップＳ１９では、今回の燃焼
が一定時間経過、例えば、連続３０分経過したか否かを
判定する。次回から燃焼号数を低下させるとしても、現
状での異常燃焼を無視することができないので、燃焼時
間が長い場合には燃焼異常を回避するための応急処置と
してファンモータ回転数を増加させることとしたもので
ある。ステップＳ１４において、エラーカウンタ６の積
算回数がｋ回以下の場合にも、このステップＳ１９に移
行し、燃焼が連続しているか否かを判定する。

【００５５】燃焼が連続して３０分間経過した場合に
は、ステップＳ２０に移行し、今回だけファンモータ回
転数をｍ％だけ上昇させる。上昇後のファンモータ回転
数をＮ２とすると、Ｎ２＝Ｎｉ（１＋ｍ／１００）（ｒ
ｐｍ）となる。この回転数の上昇で安全燃焼が持続する
ことになる。

【００５６】ステップＳ２１では、ファンモータ回転数
が基準上限回転数Ｎｍ以上か否かを判定する。ファンモ
ータ回転数が基準上限回転数Ｎｍ以上でない場合には、
ステップＳ２２に移行し、異常燃焼か否かの判定として
熱電対１６の検出出力Ｅtcのレベルが第１の基準レベル
Ｅ１（Ｖ）であるか否かを判定する。検出出力Ｅtcのレ
ベルが第１の基準レベルＥ１（Ｖ）である場合には、ス
テップＳ２３に移行し、ファンモータ回転数の上昇より
一定時間、例えば、１０分間が経過したか否かを判定
し、一定時間が経過するまで、ステップＳ２２、Ｓ２３
を繰り返し、１０分間が経過した場合には、ステップＳ
２０に移行してステップＳ２０以下の処理を行う。この
繰り返しによって、燃焼が持続している限り、燃焼状態
を監視することができる。

【００５７】ステップＳ２１でファンモータ回転数Ｎが
基準上限回転数Ｎｍ以上に上昇した場合には、ステップ
Ｓ２４に移行して今回の燃焼だけ最大燃焼号数を１０号
に低下させ、安全燃焼状態に強制的に移行させる。

【００５８】そして、ステップＳ８、ステップＳ２４か
ら移行したステップＳ２５では、最大燃焼号数を１０号
に設定した後、ステップＳ２６に移行して表示部４６に
警告表示を行う。即ち、燃焼用ファン７２の清掃、又は
排気口８６が塞がれていることを使用者に告知する。

【００５９】ステップＳ２７では、最大燃焼が１０号燃
焼か否かを判定する。そして、最大１０号燃焼の場合に
は、ステップＳ２８に移行し、熱電対１６の検出出力Ｅ
tcのレベルが第２の基準レベルＥ２（＞Ｅ１）以上か否
かを判定する。検出出力Ｅtcのレベルが基準レベルＥ２
以上である場合には、ステップＳ２９でエラー表示を行
うとともに、ステップＳ３０に移行して比例電磁弁２６
を強制的に閉塞し、燃焼停止を行う。このような燃焼停
止を行うのは、例えば、降雪や何らかの原因で排気口８
６が閉塞された場合に安全性が確保されるためである。

【００６０】以上説明したように、この燃焼制御プログ
ラムにおける各処理の要点を列挙すれば、次の通りであ
る。 ａ．燃焼開始時の一定時間で炎温度が基準値を越えた燃
焼回数、即ち、連続した異常燃焼回数を計数し、その計
数値を記憶する。不確定な要素を回避でき、ファンモー
タの保守管理を容易化できる。 ｂ．記憶手段としてのエラーカウンタ６は、リセットス
イッチ５２の操作でクリアされるとともに、異常燃焼の
後、次の燃焼が正常である場合にも積算回数が消去され
る。ファンモータ回転数を増加させた場合にも、エラー
カウンタの計数値は初期値０に戻される。 ｃ．ファンモータ回転数の初期化によって最大燃焼号数
が設定される。この実施例では、１６号燃焼である。 ｄ．ファンモータ回転数は異常燃焼の積算回数が所定回
数に到達することにより、段階的に増加させるが、その
回転数が基準上限回転数を越えた場合には、次回から燃
焼号数を低下させる。 ｅ．ファンモータ回転数が基準上限回転数を越えていな
い場合でも、その後、燃焼時間が一定時間を越える場合
には、今回だけファンモータ回転数を増加させる。その
場合、ファンモータ回転数が基準上限回転数を越えた場
合には、最大燃焼号数を低下させる。 ｆ．最大燃焼号数を低減させた場合、即ち、最低値に移
行させた場合には、その警告を発するとともに、燃焼号
数を確認した後、熱電対１６の検出出力の値を判定し、
エラー表示とともに燃焼停止を行っている。異常燃焼で
あることを知ることができるとともに、異常燃焼を持続
させる危険性を未然に回避することができる。

【００６１】なお、実施例では、燃焼号数を２段階設定
としているが、３段階以上としてもよく、燃焼号数につ
いても、１０号、１６号以外の号数としてもよい。

【００６２】また、実施例では、燃焼手段として単一の
バーナによる給湯装置を例に取って説明したが、本発明
の燃焼装置の燃焼制御方法は、２以上のバーナを使用す
る燃焼装置に適用でき、その場合にはバーナの駆動数を
切り換える制御を必要とすることは言うまでもない。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果が得られる。 ａ．異常燃焼を熱電対による炎温度によって監視するこ
とができ、従来のＣＯセンサによる方法に比較して設備
コストを低減することができる。 ｂ．炎温度が基準値を越えた燃焼回数に応じてファンモ
ータの回転数を増加させるので、燃焼用ファンの能力低
下を補うことができ、異常燃焼を回避できるとともに、
燃焼用ファンの使用期間を長くすることができ、その保
守管理の回数を低減できる。 ｃ．燃焼時間が長くなる場合、その燃焼時間において、
応急処置としてファンモータの回転数を増加させること
ができるので、異常燃焼を回避でき、安全性を高めるこ
とができる。 ｄ．燃焼時間が長くなる場合、その燃焼時間において、
応急処置としてファンモータの回転数を増加させ、その
回転数が一定回転数以上となったとき、燃料供給量を抑
制するので、異常燃焼を回避でき、安全性を高めること
ができる。 ｅ．低減した燃料供給量が下限値に設定されたとき、警
告を発するので、燃焼用ファンの清掃時期の到来を知る
ことができる。 ｆ．低減した燃料供給量が下限値に設定された場合であ
って、炎温度が基準値を越えたとき、警告とともに燃焼
停止を行うので、異常燃焼の継続を回避でき、より高い
安全性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃焼装置の燃焼制御方法の一実施例を
示すブロック図である。

【図２】本発明の燃焼装置の燃焼制御方法の一実施例で
ある給湯装置の本体部を示す正面図である。

【図３】本発明の燃焼装置の燃焼制御方法の燃焼機構を
示す系統図である。

【図４】本発明の燃焼装置の燃焼制御方法の一実施例で
ある燃焼制御プログラムを示すフローチャートである。

【図５】図４に示す燃焼制御プログラムに続く燃焼制御
プログラムを示すフローチャートである。

【図６】図４及び図５に示す燃焼制御プログラムに続く
燃焼制御プログラムを示すフローチャートである。

【符号の説明】

２ 制御部 １６ 熱電対 ３４ ファンモータ ７０ バーナ（燃焼手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 貴也 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木 産業株式会社内 (72)発明者 望月 卓 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木 産業株式会社内 (72)発明者 影山 直樹 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木 産業株式会社内 (72)発明者 辰巳 敏也 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−35341（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−294420（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−225021（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−233262（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−35340（ＪＰ，Ａ) 特公 平４−11764（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 3/08 F23N 5/24 108

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼手段が最大燃焼している場合、熱電
   対で検出した炎温度が基準値以上となる燃焼が一定回数
   続いたとき、次回の燃焼からファンモータの回転数を一
   定の割合で増加させ、その回転数が一定回転数以上に到
   達した場合には次回の燃焼から燃料供給量を低減させる
   ことを特徴とする燃焼装置の燃焼制御方法。
2. 【請求項２】 前記燃焼手段が最大燃焼している場合で
   あって、前記熱電対で検出した炎温度が基準値以上の時
   間が一定時間以上となったとき、その燃焼だけ前記ファ
   ンモータの回数数を一定の割合で増加させることを特徴
   とする請求項１記載の燃焼装置の燃焼制御方法。
3. 【請求項３】 前記燃焼手段が最大燃焼している場合で
   あって、その燃焼が一定時間連続し、かつ、前記ファン
   モータの回転数が一定回転数に到達したとき、その燃焼
   だけ前記燃焼手段に供給すべき燃料供給量を低減させる
   ことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置の燃焼制御方
   法。
4. 【請求項４】 低減した前記燃料供給量が下限値に設定
   されたとき、警告を発することを特徴とする請求項１記
   載の燃焼装置の燃焼制御方法。
5. 【請求項５】 低減した前記燃料供給量が下限値に設定
   された場合であって、前記熱電対で検出された前記炎温
   度が基準値を越えたとき、警告とともに燃焼停止を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置の燃焼制御方
   法。