JP4688171B2 - 燃焼装置 - Google Patents
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Description
本発明は、バーナを有する温風暖房器などの燃焼装置に関する。
燃焼装置には、一般的に、燃焼装置の作動状態を検出する作動状態検出手段と、作動状態検出手段で検出された状態値と所定の判定値とを比較して燃焼装置に異常を生じたか否かを判別する異常判別手段と、異常判別手段で異常を生じたと判別されたときにバーナの燃焼量を減少させ又は燃焼を停止させる安全制御を実行する安全制御手段とが設けられている。
例えば、温風暖房器では、作動状態検出手段として、器体内の通風路カバーの温度を検出する温度センサやバーナに臨ませた熱電対を設け、温度センサの検出温度が所定の判定温度以上になったときは過熱状態になったと判断して、バーナの燃焼量を減少させ、また、熱電対の出力電圧が所定の判定電圧以下になったときは、酸素不足によるバーナの火炎リフトを生じたと判断して、バーナの燃焼を停止するようにしている。
また、従来、燃焼装置の累積運転時間又は累積運転回数に基づいて推定される消耗度が燃焼装置の耐用限界消耗度に達したときに、警報を発すると共に燃焼装置を運転不能にするようにしたものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
このものでは、点検、整備を行わずに燃焼装置が寿命を越えて使用されることを防止できる。ところで、燃焼装置の使用状況によっては燃焼装置の構成部品に想定外の劣化を生ずることがあるが、燃焼装置の累積運転時間又は累積運転回数に基づいて求められる消耗度にはこのような劣化が反映されない。そして、部品が劣化しても部品性能がギリギリ確保されている限り、作動状態検出手段で検出される状態値は異常と判別されるまでには悪化しないため、劣化した状態で耐用限界消耗度に達するまで燃焼装置が通常のまま運転されてしまう。
特開平４−６２３１８号公報
本発明は、以上の点に鑑み、部品が劣化したときには部品性能がギリギリ確保されても安全制御が実行されるようにして、部品が劣化した状態で燃焼装置が通常のまま運転されてしまうことを防止できるようにした燃焼装置を提供することをその課題としている。
上記課題を解決するために、本発明は、バーナを有する燃焼装置であって、燃焼装置の作動状態を検出する作動状態検出手段と、作動状態検出手段で検出された状態値と所定の判定値とを比較して燃焼装置に異常を生じたか否かを判別する異常判別手段と、異常判別手段で異常を生じたと判別されたときにバーナの燃焼量を減少させ又は燃焼を停止させる安全制御を実行する安全制御手段とを備えるものにおいて、燃焼装置の累積運転時間又は累積運転回数に基づいて推定される消耗度が燃焼装置の耐用限界消耗度の所定割合以上になったところで、前記判定値を異常と判別され易い側に設定変更する判定値変更手段を備えることを特徴とする。
ここで、上記所定割合は、燃焼装置の構成部品が性能ギリギリの状態まで劣化する可能性を生ずる消耗度に合わせて決定される。そして、本発明によれば、消耗度が耐用限界消耗度の所定割合以上になって、部品が性能ギリギリの状態まで劣化してしまう可能性がある状態になると、異常判別のための判定値が異常と判別され易い側に設定変更される。そのため、部品が劣化した場合は、部品性能がギリギリ確保されていても、作動状態検出手段で検出される状態値と設定変更された判定値との比較で燃焼装置の異常を生じたと判別されて安全制御が実行される確率が高くなる。従って、部品が劣化した状態で燃焼装置が通常のまま運転されてしまうことを有効に防止することができ、安全性が向上する。
図１は、本発明の実施形態の燃焼装置である温風暖房器を示している。この温風暖房器の器体１内には、下部の送風ファン２と、その上方に位置する、バーナ３を内蔵する燃焼筐４と、燃焼筐４の配置部を上方から前方に亘って囲う通風路カバー５とが配置されている。この通風路カバー５により燃焼筐４の周囲の通風路６が画成される。そして、送風ファン２の作動により器体１の背面の吸込み口１ａから通風路６に空気を吸込み、燃焼筐４からの燃焼排ガスと空気とを混合して、器体１の前面下部の吹出し口１ｂから温風として吹出すようにしている。
燃焼筐４には、吸込み口１ａからの空気の一部を燃焼用空気として取入れる後面下部の空気取入口４ａと、上端の排気口４ｂとが開設されている。そして、排気口４ｂ上に遮熱板７を設けて、排気口４ｂからの燃焼排ガスが遮熱板７の下側を通って燃焼筐４の前面側の通風路６の部分に吸引排気されるようにしている。
また、吸込み口１ａからの塵埃の侵入を防止するため、吸込み口１ａを覆うエアフィルタ８が設けられている。ここで、エアフィルタ８の目詰まりを生ずると、通風路６に吸込まれる空気量が減少して、通風路６に流れる温風に占める燃焼排ガスの割合が増加し、温風の温度が過度に上昇する。また、バーナ３の異常や室内空気の酸素濃度低下を生ずると、バーナ３の不完全燃焼を生ずる。そこで、温風暖房器の作動状態を検出する作動状態検出手段として、通風路カバー５の温度を検出する温度センサ９と、バーナ３に臨ませた熱電対１０とを設けている。そして、これら温度センサ９と熱電対１０とからの出力信号を図２に示すコントローラ１１に入力している。
コントローラ１１は機能的手段として、温度センサ９や熱電対１０の出力信号に基づき温風の過熱や不完全燃焼といった異常を生じたか否かを判別する異常判別手段１２と、異常判別手段１２で異常を生じたと判別されたときにバーナ３の燃焼量を減少させたり燃焼を停止する安全制御を実行する安全制御手段１３とを備えている。
異常判別手段１２及び安全制御手段１３での処理の詳細は図３に示す通りであり、先ず、Ｓ１のステップで熱電対１０の出力電圧Ｖｔｃが所定の判定電圧ＹＶ以下になったか否かを判別する。バーナ３の異常やエアフィルタ８の目詰まりや室内空気の酸素濃度低下を生ずると、バーナ３の火炎がリフトして熱電対１０の出力電圧Ｖｔｃが低下する。そして、Ｖｔｃ≦ＹＶになったときは、不完全燃焼を生じたものと判断し、Ｓ５のステップに進んでバーナ３の燃焼を停止する。
Ｖｔｃ＞ＹＶであれば、Ｓ２のステップで温度センサ９の検出温度Ｔが所定の第１判定温度ＹＴ１以上になったか否かを判別する。Ｔ＜ＹＴ１であれば、異常なしと判断してＳ１のステップに戻る。一方、Ｔ≧ＹＴ１であれば、エアフィルタ８の目詰まりによる温風の過熱を生じたものと判断し、Ｓ３のステップでフィルタランプを点灯して、エアフィルタ８の掃除を促した後、Ｓ４のステップで温度センサ９の検出温度Ｔが第１判定温度ＹＴ１より高く設定される第２判定温度ＹＴ２以上になったか否かを判別する。そして、Ｔ≧ＹＴ２であれば、Ｓ５のステップでバーナ３の燃焼を停止する。また、ＹＴ１＜Ｔ＜ＹＴ２であれば、Ｓ６のステップでバーナ３の燃焼量を減少させて、Ｓ１のステップに戻る。
また、コントローラ１１は、温風暖房器の累積運転時間又は累積運転回数に基づいて消耗度を推定する消耗度推定手段１４と、消耗度推定手段１４で推定された消耗度が耐用限界消耗度に達したときに、警報を発すると共にバーナ３の燃焼を禁止して温風暖房器を運転不能にする耐用限界制御手段１５を備えている。
ところで、温風暖房器の使用状況によっては、温風暖房器の構成部品の想定外の劣化を生ずることがある。このように部品が劣化しても部品性能がギリギリ確保されている限り、温度センサ９の検出温度Ｔや熱電対１０の出力電圧Ｖｔｃは異常と判別されるまでには悪化しない。そのため、劣化した状態で耐用限界消耗度に達するまで温風暖房器が通常のまま運転されてしまう。
そこで、本実施形態では、コントローラ１１に、消耗度推定手段１４で推定された消耗度が耐用限界消耗度の所定割合以上になったところで、異常判別のための判定値たる上記判定電圧ＹＶを異常と判別され易い側、即ち、高圧側に設定変更すると共に、上記第１と第２判定温度ＹＴ１，ＹＴ２を異常と判別され易い側、即ち、低温側に設定変更する判定値変更手段１６を設けている。ここで、上記所定割合は、温風暖房器の構成部品が性能ギリギリの状態まで劣化する可能性を生ずる消耗度に合わせて例えば耐用限界消耗度の６０％程度に決定される。
これによれば、部品が劣化した場合は、部品性能がギリギリ確保されていても、判定電圧ＹＶが通常の値（例えば、１２ｍＶ）より高い値（例えば、１４ｍＶ）に設定変更されることにより、Ｓ１のステップでＶｔｃ≦ＹＶと判定される可能性が高くなる。また、第１判定温度ＹＴ１が通常の値（例えば、７０℃）より低い値（例えば、６５℃）に設定変更されることにより、Ｓ２のステップでＴ≧ＹＴ１と判定される可能性が高くなり、同様に第２判定温度ＹＴ２が通常の値（例えば、８０℃）より低い値（例えば、７５℃）に設定変更されることにより、Ｓ４のステップでＴ≧ＹＴ２と判定される可能性が高くなる。従って、部品が劣化した場合は、バーナ３の燃焼停止や燃焼量の減少といった安全制御が実行される確率が高くなり、部品が劣化した状態で耐用限界消耗度に達するまで温風暖房器が通常のまま運転されてしまうことを有効に防止できる。
以上、温風暖房器に本発明を適用した実施形態について説明したが、温風暖房器以外の燃焼装置にも同様に本発明を適用できる。また、上記実施形態では、燃焼装置の作動状態を検出する作動状態検出手段として過熱検出のための温度センサ９と不完全燃焼検出のための熱電対１０を設けているが、他の検出手段を設けることも可能である。
３…バーナ、９…温度センサ（状態検出手段）、１０…熱電対（状態検出手段）、１１…コントローラ、１２…異常判別手段、１３…安全制御手段、１４…消耗度推定手段、１６…判定値変更手段。
Claims (1)
- バーナを有する燃焼装置であって、燃焼装置の作動状態を検出する作動状態検出手段と、作動状態検出手段で検出された状態値と所定の判定値とを比較して燃焼装置に異常を生じたか否かを判別する異常判別手段と、異常判別手段で異常を生じたと判別されたときにバーナの燃焼量を減少させ又は燃焼を停止させる安全制御を実行する安全制御手段とを備えるものにおいて、
燃焼装置の累積運転時間又は累積運転回数に基づいて推定される消耗度が燃焼装置の耐用限界消耗度の所定割合以上になったところで、前記判定値を異常と判別され易い側に設定変更する判定値変更手段を備えることを特徴とする燃焼装置。
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