JP5484370B2

JP5484370B2 - 燃焼装置

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Publication number: JP5484370B2
Application number: JP2011025217A
Authority: JP
Inventors: 直也岡田
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2031-02-08
Also published as: JP2012163289A

Description

本発明は、バーナの失火時にバーナへの燃料ガスの供給を遮断する機能を備えた燃焼装置に関する。

バーナを備えた燃焼装置においては、バーナの燃料供給路に設けられてバーナへの燃料ガスの供給と遮断を切替える電磁弁と、バーナの燃焼状態を検出する燃焼センサと、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）とが備えられ、バーナの燃焼中は、マイコンが燃焼センサの検出信号に基づいてバーナの失火の有無を検知する。

そして、マイコンは、バーナの失火を検知すると電磁弁を閉弁してバーナへの燃料ガスの供給を遮断するが、マイコンの故障により、バーナ失火時のマイコンによる電磁弁の閉弁が不能になることが考えられる。そこで、マイコンとは別に作動する失火対処回路を設けた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された失火対処回路は、バーナの点火処理の開始から所定時間が経過した時にバーナの失火の監視を開始し、バーナの失火を検知したときに、電磁弁の駆動コイルと電源間に設けられたトランジスタをオフして電磁弁を閉弁する。

特許文献１に記載された燃焼装置においては、バーナの燃焼運転を開始するときに、バーナの点火処理に先立って失火対処回路が正常に動作することを確認している。

特開２００３−１０８２７３号公報

例えば、給湯用のバーナと温水暖房用のバーナとを備えた熱源機のように、複数のバーナを備えた燃焼装置において、各バーナ毎に失火対処回路を備える構成ではなく、１つの失火対処回路を各バーナで共用する構成とすることが考えられる。

そして、失火対処の信頼性を確保するためには、いずれかのバーナの燃焼開始指示がなされたときに、そのバーナの点火処理に先立って、各バーナ毎に、失火が検出されたときに失火対処回路が正常に動作することを個別に確認することが望ましい。

本発明はかかる背景を鑑みてなされたものであり、複数のバーナを備えて、各バーナに共通に設けた失火対処回路に対して、各バーナ毎の失火時の動作確認を行なうことができる燃焼装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、複数のバーナと、前記複数のバーナの運転開始を指示する運転開始指示部と、前記各バーナに対して個別に設けられて、対応するバーナの燃焼状態を検出する燃焼センサと、前記各バーナに対して個別に設けられて、対応するバーナへの燃料供給路からの燃料ガスの供給と遮断とを、駆動コイルへの通電の有無により切替える電磁弁と、出力端子間に前記各電磁弁の駆動コイルが並列に接続された電源と、前記各電磁弁に対して共通に設けられて、前記各電磁弁の駆動コイルの一端と前記電源の一方の出力端子間に接続された第１スイッチング素子と、前記各電磁弁に対して個別に設けられて、対応する電磁弁の駆動コイルの他端と前記電源の他方の出力端子間に接続された第２スイッチング素子とを備える。

そして、前記各バーナに対して個別に設けられて、対応するバーナ用の前記電磁弁の駆動コイルに接続された前記第２スイッチング素子が導通状態であると共に、対応するバーナ用の前記燃焼センサの出力が失火検知レベルである失火検知状態となっているか否かに応じて、出力電圧レベルを切替える失火応答回路と、
前記各失火応答回路の出力電圧の組合せに応じた電圧を出力する組合せ電圧出力回路と、前記組合せ電圧出力回路の出力電圧が、前記各失火応答回路のうちの少なくとも一つの出力電圧が前記失火検知状態に応じたレベルである組合せに応じたものであるときに、前記第１スイッチング素子を遮断制御する通電遮断回路と、前記第１スイッチング素子が導通状態であるか遮断状態であるかを検出するスイッチング状態検出回路と、前記複数のバーナが全て消火した状態で、前記運転開始指示部によりいずれかの前記バーナの運転開始が指示されたときに、全ての前記第２スイッチング素子を導通制御し、該導通制御に応じて、前記組合せ電圧出力回路の出力電圧が、前記各失火応答回路の全ての出力電圧が前記失火検知状態に応じたレベルである組合せに応じたものとなり、且つ、前記スイッチング状態検出回路により、前記第１スイッチング素子が導通状態から遮断状態に切替わったことが検出されることを条件として、該運転開始が指示されたバーナの点火処理を実行する制御部とを備え、前記組合せ電圧出力回路は、前記各失火応答回路毎に個別に備えられて、一端が前記各失火応答回路の出力部に接続された第１抵抗と、一端が前記各第１抵抗の他端に接続されると共に他端が所定電位部に接続された第２抵抗とを有し、前記各第１抵抗と該第２抵抗との接続部と基準電位間の電圧を、前記組合せに応じた電圧として出力することを特徴とする。

本発明によれば、前記制御部は、前記複数のバーナが全て消火した状態で前記運転開始指示部によりいずれかのバーナの運転開始が指示されたときに、全ての前記第２スイッチング素子を導通状態にする。これにより、前記各スイッチング素子が故障していなければ、全ての前記第２スイッチング素子が導通状態となる。

そのため、前記各バーナに対応した全ての前記燃焼センサ及び前記失火応答回路が故障していなければ、前記各失火応答回路の出力電圧は、いずれも前記失火検知状態に応じたレベルとなる。そして、前記組合せ電圧出力回路が故障していなければ、前記組合せ電圧出力回路の出力電圧は、前記各失火応答回路の出力電圧がいずれも前記失火検知状態に応じたレベルであるときの組合せに応じたものとなる。

そこで、前記制御部は、前記組合せ電圧出力回路の出力電圧レベルが、前記各失火応答回路の全ての出力電圧が前記失火検知状態である組合せに応じたものとなり、且つ、前記スイッチング状態検出回路により、前記第１スイッチング素子が導通状態から遮断状態に切替わったことが検出されることを条件として、前記運転開始が指示されたバーナの点火処理を実行する。

この場合には、前記各バーナ毎に、失火が生じたときに、対応する前記燃焼センサ、前記第２スイッチング素子、前記失火応答回路が正常に作動して、前記組合せ電圧出力回路から前記通電遮断回路への出力電圧が変更され、前記第１スイッチング素子が遮断されたたことが確認されたことになる。そのため、前記制御部は、前記各バーナの失火が生じたときに、前記組合せ電圧出力回路から前記各バーナに対して共通に備えられた前記通電遮断回路に対して、前記第１スイッチング素子を遮断するレベルの電圧出力がなされることを前記各バーナ毎に確認してから、運転開始が指示されたバーナの点火処理を実行することができる。

さらに本発明によれば、前記各第１抵抗と前記第２抵抗による簡易な構成により、前記組合わせ電圧出力回路を実現することができる。

燃焼装置のバーナの構成図。図１に示した燃焼装置の制御回路の構成図。図２に示した失火対処回路の詳細図。バーナの運転開始指示がなされたときの作動フローチャート１。バーナの運転開始指示がなされたときの作動フローチャート２。バーナの運転開始指示がなされたときのタイミングチャート。

本発明の実施形態について、図１〜図６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、温水暖房用の熱交換器（図示しない）を加熱する暖房バーナ６と、給湯用の熱交換器（図示しない）を加熱する給湯バーナ７とを備えた複合型の熱源機である。

暖房バーナ６は２個のバーナユニット１，２からなり、給湯バーナ７は３個のバーナユニット３，４，５からなる。各バーナユニット１〜５に対して、燃料供給路８からの燃料ガスの供給と遮断を切替える先弁１１〜１５（本発明の各バーナに対して個別に設けられた電磁弁に相当する）が個別に設けられている。また、各先弁１１〜１５の上流側には、暖房バーナ６及び給湯バーナ７への燃料ガスの供給と遮断を一括して切替える元弁１０が設けられている。先弁１１〜１５と元弁１０は、内蔵された駆動コイルに通電されているときに開弁状態となり、駆動コイルへの通電が遮断されているときに閉弁状態となる電磁弁である。

次に、図２を参照して、元弁１０の駆動コイル１０ａと、先弁１１〜１５の駆動コイル１１ａ〜１５ａは、電源２０の出力端子間（Ｖd−ＧＮＤ間）に並列に接続されている。電源２０の高電位側（Ｖd側）の出力端子と駆動コイル１０ａ〜１５ａの一端との間に、第１ＦＥＴ（本発明の第１スイッチング素子に相当する）が共通に設けられている。

電源２０の低電位側（ＧＮＤ側）の出力端子と先弁１１〜１５の駆動コイル１１ａ〜１５ａの他端との間には、第２ＦＥＴ（本発明の第２スイッチング素子に相当する）３１〜３５が個別に設けられている。電源２０の低電位側（ＧＮＤ側）の出力端子と元弁１０の駆動コイル１０ａとの間には、第３ＦＥＴ３６が設けられている。

なお、電源２０の低電位側の出力端子と先弁１１〜１５の駆動コイル１１ａ〜１５ａ及び元弁１０の駆動コイル１０ａの一端との間に、共通の第１ＦＥＴ３０を配置し、電源の高電位側の出力端子と先弁１１〜１５の駆動コイル１１ａ〜１５ａ及び元弁１０の駆動コイル１０ａの他端との間に、個別に第２ＦＥＴ３１〜３５及び第３ＦＥＴ６を配置する構成としてもよい。

第１ＦＥＴ３０と第２ＦＥＴ３１〜３５と第３ＦＥＴ３６とは、マイクロコンピュータ５０（以下、マイコン５０という）から出力される制御信号により、導通状態と遮断状態とに切替えられる。マイコン５０は、内蔵若しくは別に備えられたメモリ（図示しない）に保持された熱源機の制御用プログラムを実行することによって、熱源機の作動を制御する本発明の制御部として機能する。

マイコン５０は、ＡＮＤ回路６１を介して第１ＦＥＴ３０のゲートに出力する制御信号Ｆdのレベルを切替えて、第１ＦＥＴ３０の導通／遮断を制御する。マイコン５０は、第１ＦＥＴ３０を導通制御するときは制御信号ＦdをＨi（Ｖdレベル）にし、第１ＦＥＴ３０を遮断制御するときには制御信号ＦdをＬo（ＧＮＤレベル）にする。

また、マイコン５０は、各第２ＦＥＴ３１〜３５のゲートに出力する制御信号Ｈd1〜Ｈd2，Ｂd1〜Ｂd3と、第３ＦＥＴ３６のゲートに出力する制御信号Ｍdのレベルを切替えて、第２ＦＥＴ３１〜３５及び第３ＦＥＴ３６の導通／遮断を制御する。マイコン５０は、第２ＦＥＴ３１を導通制御するときは制御信号Ｈd1をＨiにし、第２ＦＥＴ３１を遮断制御するときには制御信号Ｈd1をＬoにする。第２ＦＥＴ３２〜３５及び第３ＦＥＴ３６についても同様である。

マイコン５０は、第１ＦＥＴ３０を導通制御した状態で、第２ＦＥＴ３１〜３５及び第３ＦＥＴ３６を導通／遮断制御することにより、元弁１０と各先弁１１〜１５の開弁／閉弁を制御して、暖房バーナ６と給湯バーナ７の燃焼運転を実行する。

マイコン５０には、第２ＦＥＴ３１〜３５及び第３ＦＥＴ３６の導通／遮断状態を示すアンサ信号が入力される。具体的には、第２ＦＥＴ３１のアンサ信号Ｈ1_ans、第２ＦＥＴ３２のアンサ信号Ｈ2_ans、第２ＦＥＴ３３のアンサ信号Ｂ1_ans、第２ＦＥＴ３４のアンサ信号Ｂ2_ans、第２ＦＥＴ３５のアンサ信号Ｂ3_ans、及び、第３ＦＥＴ３６のアンサ信号Ｍ_ansが、マイコン５０に入力される。また、第１ＦＥＴ３０の導通／遮断を検出するＦＥＴ故障検出回路６０（本発明のスイッチング状態検出回路に相当する）が備えられ、第１ＦＥＴ３０の導通／遮断状態を示すアンサ信号Ｆerがマイコン５０に入力される。

また、暖房バーナ６の近傍に、暖房バーナ６の燃焼炎を検出する暖房フレームロッド４０（図中暖房ＦＲと表示、本発明の燃焼センサに相当する）が備えられ、給湯バーナ７の近傍に、給湯バーナ７の燃焼炎を検出する給湯フレームロッド４２（図中給湯ＦＲと表示、本発明の燃焼センサに相当する）が備えられている。

暖房フレームロッド４０の検出信号は暖房ＦＲ検出回路４１に入力され、暖房ＦＲ検出回路４１からマイコン５０に、暖房バーナ６の燃焼炎の有無を示す炎検出信号ＨＦ_sが入力される。同様に、給湯フレームロッド４２の検出信号は給湯ＦＲ検出回路４３に入力され、給湯ＦＲ検出回路４３からマイコン５０に、給湯バーナ７の燃焼炎の有無を示す炎検出信号ＢＦ_sが入力される。

マイコン５０は、暖房バーナ６の燃焼運転中に炎検出信号ＨＦ_sを監視し、暖房バーナ６の失火を検知したときには、第１ＦＥＴ３０、第２ＦＥＴ３１〜３２、及び第３ＦＥＴ３６を遮断制御する。これにより、マイコン５０は、暖房バーナ６の先弁１１〜１２及び元弁１０を閉弁して、暖房バーナ６への燃料ガスの供給を停止する。

同様に、マイコン５０は、給湯バーナ７の燃焼運転中に炎検出信号ＢＦ_sを監視し、給湯バーナ７の失火を検知したときには、第１ＦＥＴ３０、第２ＦＥＴ１３〜１５、及び第３ＦＥＴ３６を遮断制御する。これにより、マイコン５０は、給湯バーナ７の先弁１３〜１５及び元弁１０を閉弁して、給湯バーナ７への燃料ガスの供給を停止する。

以上説明したように、マイコン５０は、暖房バーナ６及び給湯バーナ７の燃焼状態を監視して、暖房バーナ６と給湯バーナ７の失火に対処するが、マイコン５０が故障すると、失火に対処することができなくなる。

そこで、熱源機には、マイコン５０とは別に作動して、暖房バーナ６と給湯バーナの失火に対処するための失火対処回路７０が備えられている。失火対処回路７０は、ＯＲ回路７１，７２と、失火検出回路７３とを備えている。

失火対処回路７０には、暖房バーナ６の先弁１１，１２駆動用の第２ＦＥＴ３１，３２のアンサ信号Ｈ1_ans及びＨ2_ansの論理積を出力するダイオードＡＮＤ回路８０の出力ＤＡ1と、給湯バーナ７の先弁１３〜１５駆動用の第２ＦＥＴ３３〜３５のアンサ信号Ｂ1_ans〜Ｂ3_ansの論理積を出力するダイオードＡＮＤ回路８１の出力ＤＡ2とが入力されている。また、失火対処回路７０には、暖房ＦＲ検出回路４１からの炎検出信号ＨＦ_sと給湯ＦＲ検出回路４３からの炎検出信号ＢＦ_sとが入力されている。

ここで、ダイオードＡＮＤ回路８０の出力ＤＡ1は、暖房バーナ６の先弁１１，１２の駆動用の第２ＦＥＴ３１，３２がいずれも遮断状態であるときはＨｉとなり、第２ＦＥＴ３１，３２の少なくともいずれか一方が導通状態であるときにはＬoとなる。

同様に、ダイオードＡＮＤ回路８１の出力ＤＡ2は、給湯バーナ７の先弁１３〜１５の駆動用の第２ＦＥＴ３３〜３５がいずれも遮断状態であるときはＨiとなり、先弁１３〜１５の少なくともいずれか一つが導通状態であるときにはＬoとなる。

また、暖房ＦＲ検出回路４１の炎検出信号ＨＦ_sは、暖房フレームロッド４０により、暖房バーナ６の燃焼炎が検出されているときはＨiとなり、燃焼炎が検出されていないときにはＬoとなる。

同様に、給湯ＦＲ検出回路４３の炎検出信号ＢＦ_sは、給湯フレームロッド４２により、給湯バーナ７の燃焼炎が検出されているときはＨiとなり、燃焼炎が検出されていないときにはＬoとなる。

そのため、失火対処回路７０のＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sは以下の表１に示したものとなり、ＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sは以下の表２に示したものとなる。

すなわち、ＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sは、暖房バーナ６の先弁１１，１２の駆動用の第２ＦＥＴ３１，３２の少なくともいずれかが導通状態であり、且つ、暖房バーナ６の燃焼炎が検出されていないとき（暖房バーナ６が失火状態）にＬoとなる。同様に、ＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sは、給湯バーナ７の先弁１３〜１５の駆動用の第２ＦＥＴ３３〜３５の少なくとも一つが導通状態であり、且つ、給湯バーナ７の燃焼炎が検出されていないとき（給湯バーナ７が失火状態）にＬoとなる。

失火検出回路７３は、図３に示した回路構成となっており、ＯＲ回路７１の出力部は、一端がＧＮＤ（本発明の所定電位部に相当する）に接続された抵抗９３（本発明の第２抵抗に相当する）の他端に、抵抗９１（本発明の第１抵抗に相当する）を介して接続されている。同様に、ＯＲ回路７２の出力部は、抵抗９３に抵抗９２（本発明の第１抵抗に相当する）を介して接続されている。

抵抗９１，９２と抵抗９３との接続部Ｘは、ＦＥＴ９４のゲートに接続されると共に、マイコン５０のＡＤ入力ポート（アナログ−デジタル変換入力ポート）に接続されている。この場合、接続部Ｘの電圧（Ｘ−ＧＮＤ(基準電位)間の電圧）Ｒs（以下、組合せ電圧Ｒsという）は、ＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sとＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sの組合せに応じて変化する。

すなわち、ＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sとＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sが共にＬoであるときは、組合せ電圧ＲsはＧＮＤレベルとなる。また、ＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sとＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sが共にＨiであるときの組合せ電圧Ｒsは、Ｈiを抵抗９１，９２の並列抵抗と抵抗９３とで分圧した電圧Ｖa（＞Ｖb1，Ｖb2）となる。

また、ＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sがＬoでＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sがＨiであるときの組合せ電圧Ｒsは、Ｈiを抵抗９２と抵抗９１，９３の並列抵抗とで分圧した電圧Ｖb1（ＧＮＤ＜Ｖb1＜Ｖa）となる。また、ＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sがＨiでＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sがＬoであるときの組合せ電圧Ｒsは、Ｈiを抵抗９１と抵抗９２，９３の並列回路とで分圧した電圧Ｖb2（ＧＮＤ＜Ｖb2＜Ｖa）となる。

なお、ダイオードＡＮＤ回路８０（図２参照）とＯＲ回路７１とにより、暖房バーナ６に対して設けられた本発明の失火応答回路が構成され、ダイオードＡＮＤ回路８１（図２参照）とＯＲ回路７２とにより、給湯バーナ７に対して設けられた本発明の失火応答回路が構成される。また、抵抗９１，９２と抵抗９３の接続回路により、本発明の組合せ電圧出力回路が構成される。

ＦＥＴ９４は、組合せ電圧Ｒsが、ＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sとＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sのいずれか一方がＬo（失火検知状態）である組合せ、及びＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sとＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sが共にＬo（失火検知状態）である組合せに応じたレベル（上記表３のＶb1，Ｖb2，ＧＮＤ）であるときに導通状態になる。

また、ＦＥＴ９４は、組合せ電圧Ｒsが、ＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sとＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sが共にＨi（失火非検知状態）である組合せに応じたレベル（上記表３のＶa）であるときに、遮断状態になる。

なお、ＦＥＴ９４と後述するタイマ回路６２とにより、組合せ電圧Ｒsが、ＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sとＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sの少なくともいずれか一方が、Ｌo（失火検知状態）である組合せに応じたレベルであるときに、第１スイッチング素子３０を遮断制御する本発明の通電遮断回路が構成される。

マイコン５０は、組合せ電圧Ｒsのレベルによって、暖房バーナ６に対応した失火対処回路７０の作動状況と、給湯バーナ７に対応した失火対処回路７０の作動状況とを、個別に認識することができる（上記表３参照）。

例えば、マイコン５０は、組合せ電圧ＲsのレベルがＧＮＤであるときに、暖房バーナ６に対応したＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sと、給湯バーナ７に対応したＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sが共にＬo（失火検知状態）になっていると認識することができる。

図２を参照して、タイマ回路６２と失火検出回路７３は、上述した失火検出回路７３のＦＥＴ９４が遮断状態（暖房バーナ６及び給湯バーナ７の失火が検出されていない状態）であるときは、失火検出回路７３からタイマ回路６２への入力ＴinがＨiとなり、ＦＥＴ９４が導通状態（暖房バーナ６と給湯バーナ７の少なくともいずれか一方の失火が検出されている状態）であるときにはＴinがＬoとなる構成になっている。

タイマ回路６２は、暖房バーナ６及び給湯バーナ７の点火処理時に、失火対処回路７０により第１ＦＥＴ３０がオフされることを回避するためのものである。タイマ回路６２の出力Ｔoutは、失火対処回路７０からの入力Ｔinが、Ｔ0（暖房バーナ６及び給湯バーナ７の点火に要する時間以上に設定される）以上継続してＬoになったときに、ＨiからＬoに切り換わる。また、マイコン５０から入力されるタイマ短縮信号ＴsがＨiであるときは、タイマ回路６２のタイマ時間がＴ0よりも短いＴ0に切り換わる。

タイマ回路６２の出力ＴoutがＨiからＬoに切り換わると、ＡＮＤ回路６１から第１ＦＥＴ３０のゲートへの出力がＨiからＬoに切り換わって第１ＦＥＴ３０が遮断制御される。第１ＦＥＴ３０が遮断状態となることにより、元弁１０の駆動コイル１０ａ及び先弁１１〜１５の駆動コイル１１ａ〜１５ａへの通電が遮断されて、元弁１０及び先弁１１〜１５が全て閉弁し、暖房バーナ６及び給湯バーナ７への燃料ガスの供給が遮断される。

この場合、暖房バーナ６又は給湯バーナ７の失火に応じてタイマ回路６１の出力ＴoutがＨiからＬoに切り換わると、マイコン５０からの第１ＦＥＴ３０の制御信号ＦdがＨi（導通制御）であっても、ＡＮＤ回路６１から第１ＦＥＴ３０のゲートへの出力はＬoとなる。すなわち、タイマ回路６１による第１ＦＥＴ３０の遮断制御は、マイコン５０による第１ＦＥＴ３０の導通制御に優先して実行される。

マイコン５０は、暖房バーナ６又は給湯バーナ７の運転開始指示（例えば、使用者による暖房開始スイッチの操作に応じた暖房バーナ６の運転開始指示）がなされたときに、運転開始指示がなされた暖房バーナ６又は暖房バーナ７の点火処理を行う前に、失火対処回路７０が正常に作動していることの確認処理を行う。以下、図４，図５のフローチャートに従って、この確認処理について説明する。

図４のＳＴＥＰ１で、マイコン５０は、暖房バーナ６又は給湯バーナ７の運転開始指示がなされたか否かを判断する。そして、運転開始指示がなされたときはＳＴＥＰ２に進み、マイコン５０は、第１ＦＥＴ３０の制御信号ＦdをＬoにして第１ＦＥＴ３０を遮断制御する。

次のＳＴＥＰ２で、マイコン５０は、第１ＦＥＴ３０のアンサ信号ＦerがＬo（遮断アンサ）であるか否かを判断する。そして、第１ＦＥＴ３０のアンサ信号ＦerがＬo（遮断アンサ）であって、第１ＦＥＴ３０が正常に遮断状態になったと判断できるときはＳＴＥＰ４に進む。

一方、第１ＦＥＴ３０のアンサ信号ＦerがＨighであるときはＳＴＥＰ３０に分岐し、この場合は、第１ＦＥＴ３０が導通故障（導通状態に保持された状態）していると判断できるため、マイコン５０は、暖房バーナ６及び給湯バーナ７の運転を禁止し、後述する図５のＳＴＥＰ２０の点火処理は行わない（エラー処理）。

ＳＴＥＰ４で、マイコン５０は、元弁１０用の第３ＦＥＴ３６の遮断アンサ（Ｍ_ansがＨi）と各先弁１１〜１５用の第２ＦＥＴ３１〜３５の遮断アンサ（Ｈ1_ans，Ｈ2_ans，Ｂ1_ans，Ｂ2_ans，Ｂ3_ansがＨi）が入力されているか否かを判断する。

そして、第３ＦＥＴ３６及び第２ＦＥＴ３１〜３５の全ての遮断アンサが入力され、第３ＦＥＴ３６及び第２ＦＥＴ３１〜３５が正常に遮断状態になったと判断できるときはＳＴＥＰ５に進む。一方、第３ＦＥＴ３６及び第２ＦＥＴ３１〜３５のうちの少なくとも一つの遮断アンサが入力されていないときには、ＳＴＥＰ４０に分岐する。この場合には、第３ＦＥＴ３６及び第２ＦＥＴ３１〜３５のうちのいずれかが導通故障していると判断できるため、マイコン５０は、暖房バーナ６及び給湯バーナ７の運転を禁止し、後述する図５のＳＴＥＰ２０のバーナ点火処理は行わない（エラー処理）。

ＳＴＥＰ５で、マイコン５０は、失火検出回路７３から入力される組合せ電圧Ｒsが、全バーナ非失火検知レベル（上記表３のＶaのレベル、タイマ回路６２への入力ＴinがＨiになるレベル）であるか否かを判断する。そして、組合せ電圧レベルＲsが全バーナ非失火検知レベル）であるときは、失火検出回路７３が正常に動作していると判断できるので、ＳＴＥＰ６に進む。

一方、失火検出回路７３から入力される組合せ電圧Ｒsが全バーナ非失火検知レベルでないときには、ＳＴＥＰ５０に分岐する。この場合には、失火検出回路７３或いは失火検出回路７３に電圧を入力するＯＲ回路７１，７２、暖房ＦＲ検出回路４１、給湯ＦＲ検出回路４３等の故障が生じていると判断できるため、マイコン５０は、暖房バーナ６及び給湯バーナ７の運転を禁止し、後述する図５のＳＴＥＰ２０のバーナ点火処理は行わない（エラー処理）。

ＳＴＥＰ６で、マイコン５０はタイマ回路６２に入力するタイマ短縮信号ＴsをＬo（タイマ時間の設定がＴ0）からＨi（タイマ時間の設定がＴ1）に切替える。これにより、タイマ回路６２はタイマ時間を通常のＴ0よりも短いＴ1に変更し、失火対処回路７０の出力ＴinがＨiからＬoに切替わったときに、タイマ回路６２の出力Ｔoutが短時間でＨiからＬoに切替わる状態となる。

続くＳＴＥＰ７で、マイコン５０は、第３ＦＥＴ３６を導通制御（制御信号ＭdをＨiにする）し、ＳＴＥＰ８で、各第２ＦＥＴ３１〜３５を導通制御（制御信号Ｈd1，Ｈd2，Ｈd3，Ｂd1，Ｂd2をＨiにする）する。

次のＳＴＥＰ９で、マイコン５０は、元弁１０用の第３ＦＥＴ３６の導通アンサ（Ｍ_ansがＬo）と各先弁１１〜１５用の第２ＦＥＴ３１〜３５の導通アンサ（Ｈ1_ans，Ｈ2_ans，Ｂ1_ans，Ｂ2_ans，Ｂ3_ansがＬo）が入力されているか否かを判断する。

そして、第３ＦＥＴ３６の導通アンサと各第２ＦＥＴ３１〜３５の全ての導通アンサが入力されているときは、第２ＦＥＴ３１〜３５と第３ＦＥＴ３６が正常に導通状態になったと判断できるため、図５のＳＴＥＰ１０に進む。

一方、第３ＦＥＴ３６の導通アンサと各第２ＦＥＴ３１〜３５の導通アンサの少なくともいずれか一つが入力されていないときには、第２ＦＥＴ３１〜３５と第３ＦＥＴ３６のいずれかが遮断故障（遮断状態に保持された状態）していると判断できる。そのため、マイコン５０は、暖房バーナ６及び給湯バーナ７の運転を禁止し、後述するＳＴＥＰ２０のバーナ点火処理は行わない（エラー処理）。

図５のＳＴＥＰ１０で、マイコン５０は、失火検出回路７３から入力される組合せ電圧Ｒsが全バーナ失火検知レベル（上記表３のＧＮＤレベル、タイマ回路６２への入力ＴinがＬowになるレベル）であるか否かを判断する。組合せ電圧Ｒsが全バーナ失火検知レベルであるときは、失火検出回路７３を含む失火対処回路７０と、ダイオードＡＮＤ回路８０，８１と、暖房ＦＲ検出回路４１及び給湯ＦＲ検出回路４３と、暖房フレームロッド４０及び給湯フレームロッド４２とが、暖房バーナ６の失火及び給湯バーナ７の失火に対して正常に動作していると判断できるため、ＳＴＥＰ１１に進む。

一方、失火検出回路７３の組合せ電圧Ｒsが全バーナ失火検知レベルでないときには、失火対処回路７０の故障等が生じていると判断できる。そのため、マイコン５０は、暖房バーナ６及び給湯バーナ７の運転を禁止し、後述するＳＴＥＰ２０の点火処理は行わない（エラー処理）。

ＳＴＥＰ１１で、マイコン５０は、タイマ回路６２のタイマ時間分の待ち時間Ｔ1の経過を待ってＳＴＥＰ１２に進む。ＳＴＥＰ１２で、マイコン５０は第３ＦＥＴ３６を遮断制御し（第３ＦＥＴ３６の制御信号ＭdをＬoにする）、ＳＴＥＰ１３で、第１ＦＥＴ３０を導通制御する（第１ＦＥＴ３０の制御信号ＦdをＨiにする）。

続くＳＴＥＰ１４で、所定時間Ｔ2の経過を待ってＳＴＥＰ１５に進み、マイコン５０は、第１ＦＥＴ３０の遮断アンサ（ＦＥＴ故障回路６０の出力ＦerがＬo）が入力されているか否かを判断する。

そして、第１ＦＥＴ３０の遮断アンサが入力されているときは、失火対処回路７０及びタイマ回路６２が正常に作動して、第１ＦＥＴ３０が遮断状態になったと判断することができるため、ＳＴＥＰ１６に進む。

一方、第１ＦＥＴ３０の遮断アンサが入力されていないときには、第１ＦＥＴ３０が導通故障しているか、タイマ回路６２が故障していると判断できるため、ＳＴＥＰ８０に分岐し、マイコン５０は、暖房バーナ６及び給湯バーナ７の運転を禁止して、ＳＴＥＰ２０の点火処理は行わない（エラー処理）。

ＳＴＥＰ１６で、マイコン５０は、タイマ短縮信号ＴsをＬoにして、タイマ回路６２のタイマ時間を通常のＴ0に戻し、ＳＴＥＰ１７で、各第２ＦＥＴ３１〜３５を遮断制御する（第２ＦＥＴ３１〜３５の制御信号Ｈd1，Ｈd2，Ｂd1，Ｂd2，Ｂd3をＬoにする）。

続くＳＴＥＰ１８で所定時間Ｔ3の経過を待ってＳＴＥＰ１９に進み、マイコン５０は、第１ＦＥＴ３０の導通アンサ（ＦＥＴ故障検出回路６０の出力ＦerがＨi）が入力されているか否かを判断する。

そして、第１ＦＥＴ３０の導通アンサが入力されているときは、第２ＦＥＴ３１〜３５が遮断状態となったことによって、失火対象回路７０の作動により第１ＦＥＴ３０が通電状態になったと判断できるため、ＳＴＥＰ２０に進む。この場合には、ＳＴＥＰ１９までの処理によって、第１ＦＥＴ３０、第２ＦＥＴ３１〜３５、第３ＦＥＴ３６、失火対処回路７０、ダイオードＡＮＤ回路８０，８１、タイマ回路６２、暖房ＦＲ検出回路４１、給湯ＦＲ検出回路４３、暖房フレーム４０、及び給湯フレームロッド４２が、暖房バーナ６の失火、及び給湯バーナ７の失火に対して正常に動作したことが確認されたことになる。

そこで、ＳＴＥＰ２０に進み、マイコン５０は、運転開始指示がなされたバーナ（暖房バーナ６又は給湯バーナ７）の点火処理を行い、ＳＴＥＰ２１に進んで処理を終了する。

一方、ＳＴＥＰ１９で、第１ＦＥＴ３０の導通アンサが入力されていないときにはＳＴＥＰ９０に分岐する。この場合には、第１ＦＥＴ３０の遮断故障が生じていると判断できるため、マイコン５０は、暖房バーナ及び給湯バーナ７の運転を禁止し、ＳＴＥＰ２０の点火処理は行わない（エラー処理）。

次に、図６は、第１ＦＥＴ３０、第２ＦＥＴ３１〜３５、失火対処回路７０、タイマ回路６２等の故障が生じていない状態で、マイコン５０により、図４〜図５のフローチャートによる処理を実行したときの第１ＦＥＴ３０の制御信号（Ｆd）、第１ＦＥＴ３０のアンサ信号（Ｆer）、タイマ短縮信号（Ｔs）、第３ＦＥＴ３６の制御信号（Ｍd）、第２ＦＥＴ３１〜３５の制御信号（Ｈd1，Ｈd2、Ｂd1〜Ｂd3）、第２ＦＥＴ３１〜３５と第３ＦＥＴ３６のアンサ信号（Ｈ1_ans，Ｈ2_ans，Ｂd1_ans，Ｂd2_ans，Ｂd3_ans，Ｍ_ans）、及び、失火検出回路７３の組合せ電圧（Ｒs）の推移を、共通の時間軸ｔにより示したタイミングチャートである。

図６のｔ1で、マイコン５０は、第１ＦＥＴ３０の遮断アンサ（ＦreがＬo）の有無を判断し（図４のＳＴＥＰ３の処理）、第２ＦＥＴ３１〜３５の遮断アンサ（Ｈ1_ans，Ｈ2_ans，Ｂd1_ans，Ｂd2_ans，Ｂd3_ansがＬo）の有無を判断し（図４のＳＴＥＰ４の処理）、失火検出回路７３の組合せ電圧Ｒsが全バーナ非失火検知レベルであるか否かを判断する（図４のＳＴＥＰ５の処理）。第２ＦＥＴ３１〜３５の故障が生じていないので、各第２ＦＥＴ３１〜３５のオフアンサが出力されて、失火検出回路７３の組合せ電圧Ｒsが全バーナ非失火検知レベルになっている。

ｔ2で、マイコン５０は、タイマ短縮信号をオン（ＴsをＨi）する（図４のＳＴＥＰ６の処理）と共に、第３ＦＥＴ３６を導通制御（ＭdをＨi）し（図４のＳＴＥＰ７の処理）、第２ＦＥＴ３１〜３５を導通制御（Ｈd1，Ｈd2，Ｂd１，Ｂd2，Ｂd3をＨi）する（図４のＳＴＥＰ８の処理）。

第２ＦＥＴ３１〜３５が導通状態になることにより、ダイオードＡＮＤ回路８０の出力ＤＡ1とダイオードＡＮＤ回路８１の出力ＤＡ2が共にＬoとなる。そして、暖房バーナ６と給湯バーナ７の点火処理は未だ行われていないため、給湯ＦＲ検出回路４３の出力ＢＦ_sと、暖房ＦＲ検出回路４１の出力ＨＦ_sは、共にＬo（燃焼炎非検出）になる。

そのため、失火対処回路７０のＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sと、ＯＲ回路７２の出力ＢＶ_sが共にＬoになり、失火検出回路７３からマイコン５０に出力される組合せ電圧Ｒsが、全バーナ非失火検知レベル（上記表３のＶaレベル）から、全バーナ失火検知レベル（上記表３のＧＮＤレベル）に切替わっている。

ｔ3で、マイコン５０は、第３ＦＥＴ３６と第２ＦＥＴ３１〜３５の導通アンサ（Ｍ_ans，Ｈ1_ans，Ｈ2_ans，Ｂd1_ans，Ｂd2_ans，Ｂd3_ansがＬo）の有無を判断し（図４のＳＴＥＰ９の処理）、また、失火検出回路７４の組合せ電圧Ｒsが全バーナ失火検知レベルであるか否かを判断する（図５のＳＴＥＰ１０の処理）。

ｔ2からＴ1が経過したｔ4で、マイコン５０は、第３ＦＥＴ３６を遮断制御（制御信号ＭdをＬo）し（図５のＳＴＥＰ１２の処理）、第１ＦＥＴ３０を導通制御（制御信号ＦdをＨi）する（図５のＳＴＥＰ１３の処理）。

ここで、第１ＦＥＴ３０を導通制御（ＦdをＨi）しても、失火検出回路７３からタイマ回路６２への出力ＴinがＬoになっていて、Ｔ1の経過によりタイマ回路６２の出力ＴoutがＨiからＬoに切替わるため、ＡＮＤ回路６１から第１ＦＥＴ３０のゲートへの出力はＬoとなる。そのため、第１ＦＥＴ３０は遮断状態に維持される。

ｔ5で、マイコン５０は、第１ＦＥＴ３０の遮断アンサ（ＦerがＬo）の有無を判断する（図５のＳＴＥＰ１５の処理）。ｔ6で、マイコン５０は、タイマ短縮信号をオフ（ＴsをＬo）し（図５のＳＴＥＰ１６の処理）、第２ＦＥＴ３１〜３５を遮断制御（Ｈd1，Ｈd2，Ｂd1，Ｂd2，Ｂd3をＬo）する（図５のＳＴＥＰ１７の処理）。

第２ＦＥＴ３１〜３５の遮断制御により、第２ＦＥＴ３１〜３５が遮断状態になると、ダイオードＡＮＤ回路８０の出力ＤＡ1がＬoからＨiに切替わると共に、ダイオードＡＮＤ回路８１の出力ＤＡ2もＬoからＨiに切替わる。そのため、ＯＲ回路７１の出力ＨＶ_sとＮＯＲ回路７２の出力ＨＶ_sが共にＨiになって、失火検出回路７３からマイコン５０に出力される組合せ電圧Ｒsのレベルが、全バーナ非失火検知レベルから全バーナ失火検知レベルに切替わっている。

ｔ6からＴ3が経過したｔ7で、マイコン５０は、第１ＦＥＴ３０の導通アンサ（ＦerがＨi）の有無を判断する（図５のＳＴＥＰ１９の処理）。

なお、本実施形態では、失火検出回路７３からマイコン５０にアナログの組合せ電圧Ｒsを出力する構成としたが、組合せ電圧Ｒsと全バーナ失火検知レベルの閾値Ｖthとを比較するコンパレータを設けて、このコンパレータの比較結果（Ｈi／Ｌo）をマイコン５０に入力する構成とし、この比較結果に基づいて各バーナの失火対処の動作確認を行うようにしてもよい。

また、本発明に関連する構成として、失火検出回路７３において、図３の抵抗９１〜９３によりＯＲ回路７１とＯＲ回路７２の出力電圧の組合せに応じた電圧を出力する構成（本発明の組合せ電圧出力回路に相当）を、ＯＰアンプ等による加算回路を用いて構成してもよい。

また、本実施形態では、本発明の燃焼装置として熱源機を示したが、２以上のバーナを有して、各バーナの失火対処処理を共通の失火対処回路によって行う燃焼装置であれば、本発明を適用して各バーナの失火対処の動作確認を行うことができる。

６…暖房バーナ、７…給湯バーナ、１１，１２…暖房バーナ用の先弁、１３〜１５…給湯バーナ用の先弁、１０…元弁、１０ａ…元弁の駆動コイル、１１ａ〜１５ａ…先弁の駆動コイル、２０…電源、３０…第１ＦＥＴ（第１スイッチング素子）、３１〜３５…第２ＦＥＴ（第２スイッチング素子）、３６…第３ＦＥＴ、４０…給湯フレームロッド（燃焼センサ）、４２…暖房フレームロッド（燃焼センサ）、５０…マイクロコンピュータ（制御部）、６０…ＦＥＴ故障検出回路（スイッチング状態検出回路）、７０…失火対処回路、７３…失火検出回路（組合せ電圧出力回路）、８０，８１…ダイオードＡＮＤ回路。

Claims

複数のバーナと、
前記複数のバーナの運転開始を指示する運転開始指示部と、
前記各バーナに対して個別に設けられて、対応するバーナの燃焼状態を検出する燃焼センサと、
前記各バーナに対して個別に設けられて、対応するバーナへの燃料供給路からの燃料ガスの供給と遮断とを、駆動コイルへの通電の有無により切替える電磁弁と、
出力端子間に前記各電磁弁の駆動コイルが並列に接続された電源と、
前記各電磁弁に対して共通に設けられて、前記各電磁弁の駆動コイルの一端と前記電源の一方の出力端子間に接続された第１スイッチング素子と、
前記各電磁弁に対して個別に設けられて、対応する電磁弁の駆動コイルの他端と前記電源の他方の出力端子間に接続された第２スイッチング素子と、
前記各バーナに対して個別に設けられて、対応するバーナ用の前記電磁弁の駆動コイルに接続された前記第２スイッチング素子が導通状態であると共に、対応するバーナ用の前記燃焼センサの出力が失火検知レベルである失火検知状態となっているか否かに応じて、出力電圧レベルを切替える失火応答回路と、
前記各失火応答回路の出力電圧の組合せに応じた電圧を出力する組合せ電圧出力回路と、
前記組合せ電圧出力回路の出力電圧が、前記各失火応答回路のうちの少なくとも一つの出力電圧が前記失火検知状態に応じたレベルである組合せに応じたものであるときに、前記第１スイッチング素子を遮断制御する通電遮断回路と、
前記第１スイッチング素子が導通状態であるか遮断状態であるかを検出するスイッチング状態検出回路と、
前記複数のバーナが全て消火した状態で、前記運転開始指示部によりいずれかの前記バーナの運転開始が指示されたときに、全ての前記第２スイッチング素子を導通制御し、該導通制御に応じて、前記組合せ電圧出力回路の出力電圧が、前記各失火応答回路の全ての出力電圧が前記失火検知状態に応じたレベルである組合せに応じたものとなり、且つ、前記スイッチング状態検出回路により、前記第１スイッチング素子が導通状態から遮断状態に切替わったことが検出されることを条件として、該運転開始が指示されたバーナの点火処理を実行する制御部とを備え、
前記組合せ電圧出力回路は、
前記各失火応答回路毎に個別に備えられて、一端が前記各失火応答回路の出力部に接続された第１抵抗と、
一端が前記各第１抵抗の他端に接続されると共に他端が所定電位部に接続された第２抵抗とを有し、
前記各第１抵抗と該第２抵抗との接続部と基準電位間の電圧を、前記組合せに応じた電圧として出力することを特徴とする燃焼装置。