JP6597103B2 - 燃焼装置およびファンヒータ - Google Patents

Description

この発明は燃焼装置およびファンヒータに関し、特に、点火を判断する機能を備える燃焼装置およびファンヒータに関する。

ガスファンヒータは、点火，消火（失火）を、炎の温度を検知するバーナセンサ（サーモカップル）の出力信号のレベルに基づき判断する。例えば、点火時は所定の点火閾値（例：バーナセンサ出力が３ｍＶ）を超えると点火したと検知する。また、点火後はバーナセンサの出力信号のレベルが徐々に上昇していくが、燃焼中に失火した場合（例えばガス配管中に空気溜まりが有って失火した場合）は、その時点（例：バーナセンサ出力が１８ｍＶ）からバーナセンサの出力が下がり始め、下がり始めてから２ｍＶ下がる（例：バーナセンサ出力が１６ｍＶ）と、失火したと判断する。

また、従来の燃焼装置の点火の検知に関して、特開２０１５−０４９０２９号公報（特許文献１）は、バーナの燃焼状態を監視し、炎センサの検出レベルが所定の失火閾値よりも高い再点火闘値以下になったときに、静音イグナイタを作動させてバーナの再点火処理を行う技術を開示する。

また、特開２０１３−２１７６１７号公報（特許文献２）は、燃焼ケースの上部の温度により、閥値（バーナセンサの失火判定値）を可変に設定する技術を開示する。

特開２０１５−０４９０２９号公報 特開２０１３−２１７６１７号公報

従来の燃焼装置は、燃料ガスの種類など種々の条件が異なっても判断可能なように、失火時に再点火の開始を判断するための閥値として、余裕を持たせた固定値（例：１０ｍＶ）を設定している。そのため、特許文献１のように、バーナセンサの出力信号に基づき失火したことが検知できたとしても、当該出力信号のレベルが１０ｍＶ以下に下がるまで再点火動作が実施されない。また、再点火できたか否かの判断も、この再点火の閥値（例：１０ｍＶ）で行っている。そのため、仮に、バーナセンサ出力信号のレベルが再点火の閾値よりもかなり低い値まで下がってしまっていた場合は、実際は再点火が完了していても、出力信号レベルが閾値を超えるまで、すなわち再点火したと判断されるまでに、長い時間を要し、通常の燃焼処理の開始が遅れるとともに、その間、点火装置のスパーク音が発生することになる。

それゆえに、本開示のある局面の目的は、点火を判断するための閾値を炎の検知レベルに基づき可変に設定することが可能な燃焼装置およびファンヒータを提供することである。

この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

本開示のある局面に従う燃焼装置は、燃焼部と、燃焼部への燃料の供給または当該供給の停止を切替るための切替部と、燃焼部に点火するための点火部と、燃焼部の燃焼炎を検知するための炎センサと、燃焼装置を制御するための制御部と、を備える。

制御部は、切替部により燃焼部に燃料が供給される状態として、点火部による燃焼部への点火開始後から、炎センサの検知レベルの最大値を更新しながら格納する格納部と、点火開始から予め定められた時間内において、炎センサの検知レベルが格納されている最大値から所定値を減じた値である失火閾値以下となって失火が検出された場合に、点火部による燃焼部への再点火処理を行なう再点火部と、を含む。格納部は、失火が検出されるまで最大値を更新しながら格納する。

制御部は、炎センサの検知レベルに基づき再点火完了閾値を決定し、再点火処理後の炎センサの検知レベルが再点火完了閾値以上となったとき、再点火の完了を判断する。

好ましくは、制御部は、失火後の格納部の最大値に第１の固定値を加算した値を、再点火完了閾値に決定する。

好ましくは、再点火部は、点火開始から予め定められた時間内において、炎センサの検知レベルが失火閾値以下となった場合に、その後、炎センサの検知レベルが、失火後の格納部の最大値に第２の固定値を加算した値である再点火開始閾値以下となったとき、再点火処理を行う。

好ましくは、第１の固定値と第２の固定値は異なる値である。
好ましくは、再点火完了閾値は、再点火開始閾値以上の値である。

上記の燃焼装置は、燃焼部を収容する燃焼室と、燃焼室内へ送風するファンを、さらに備える。再点火処理は、ファンの動作をチェックするために予め定められた回転数となるように駆動するファン駆動処理と、当該ファン駆動処理後に点火部により燃焼部に点火するための点火処理と、を含む。制御部は、ファン駆動処理終了時の炎センサの検知レベルを格納し、格納されている検知レベルに予め定められた第３の固定値を加算した値を、再点火完了閾値に決定する。

好ましくは、制御部は、予め定められた複数の値のうち、失火が検出された時の炎センサの検知レベルよりも大きい値であって当該検知レベルに最も近い値を、再点火完了閾値に決定する。

他の局面に従う燃焼装置は、当該燃焼装置に対する操作を受付ける操作受付部と、燃焼部と、燃焼部を収容する燃焼室と、燃焼室内へ送風するファンと、燃焼部への燃料の供給または当該供給の停止を切替るための切替部と、燃焼部に点火するための点火部と、燃焼部の燃焼炎を検知するための炎センサと、燃焼装置を制御するための制御部と、を備える。

制御部は、燃焼部の燃焼終了後に燃焼室内を冷ますためにファンを駆動する予め定められた時間内に、燃焼開始操作が受付けられたとき、点火部による燃焼部への点火開始処理を行なう点火開始部を含む。燃焼開始操作を受付けてからの炎センサの検知レベルに基づき点火完了閾値を決定し、点火開始処理後の炎センサの検知レベルが点火完了閾値以上となったとき、点火の完了を判断する。

好ましくは、制御部は、燃焼開始操作を受付けてから点火開始が検出されるまで、炎センサの検知レベルの最小値を更新しながら格納する格納部を、さらに含み、点火開始処理の終了時に格納部に格納されている最小値に予め定められた固定値を加算した値を、点火完了閾値に決定する。

好ましくは、制御部は、予め定められた複数の値のうち、点火開始処理の終了時において出力される炎センサの検知レベルよりも大きい値であって当該検知レベルに最も近い値を、点火完了閾値に決定する。

好ましくは、点火開始処理は、ファンの動作をチェックするために予め定められた回転数となるように駆動するファン駆動処理と、当該ファン駆動処理後に点火部により燃焼部に点火するための点火処理と、を含む。制御部は、ファン駆動処理終了時の炎センサの検知レベルを格納し、格納されている検知レベルに予め定められた固定値を加算した値を、点火完了閾値に決定する。

さらに他の局面に従う燃焼装置は、燃焼装置に対する操作を受付ける操作受付部と、燃焼部と、燃焼部を収容する燃焼室と、燃焼室内へ送風するファンと、燃焼部への燃料の供給または当該供給の停止を切替るための切替部と、燃焼部に点火するための点火部と、燃焼部の燃焼炎を検知するための炎センサと、燃焼装置を制御するための制御部と、を備える。

制御部は、切替部により燃焼部に燃料が供給される状態として、点火部による燃焼部への点火開始から予め定められた時間内において、炎センサの検知レベルが失火を判断するための閾値以下となった場合に、点火部による燃焼部への再点火処理を行なう再点火部と、燃焼部の燃焼終了後に燃焼室内を冷ますためにファンを駆動する予め定められた時間内に、燃焼開始操作が受付けられたとき、点火部による燃焼部への点火開始処理を行なう点火開始部と、を含む。

制御部は、再点火処理後の炎センサの検知レベルが、予め定められた再点火完了閾値以上となったとき、再点火の完了を判断し、再点火完了閾値以下である複数の固定値のうち、失火時の炎センサの検知レベルよりも大きい値であって当該検知レベルに最も近い値を点火完了閾値に決定し、点火開始処理後の炎センサの検知レベルが、点火完了閾値以上となったとき、点火開始処理による点火の完了を判断する。

好ましくは、上記の燃焼装置を備えるファンヒータが提供される。

本開示によれば、点火を判断するための閾値を、炎の検知レベルに基づき可変に設定する。

各実施の形態に係る燃焼装置の構成を概略的に示す図である。 図１のマイコン１０の構成を概略的に示す図である。 実施の形態１に係るガスファンヒータ５０の機能の構成を概略的に示す図である。 実施の形態１に係る再点火のタイミングチャートである。 実施の形態１に係る失火時の再点火処理のフローチャートである。 実施の形態３に係るガスファンヒータ５０の機能の構成を概略的に示す図である。 本実施の形態５に係るガスファンヒータ５０の機能の構成を概略的に示す図である。 本実施の形態５に係るポストパージ中の点火のタイミングチャートである。 本実施の形態５に係るポストパージ中の点火処理のフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
本実施の形態１に係るガスファンヒータでは、失火時の再点火時に、炎センサによる検知レベルの値と、当該ガスファンヒータに固有の固定値とを加算した算出値を、再点火を判断するための閾値として決定し、決定された閾値に基づき再点火の開始または完了の時期が判断される。

（ハードウェア構成）
図１は、各実施の形態に係る燃焼装置の構成を概略的に示す図である。本実施の形態では燃焼装置の一例として、ガスファンヒータを説明する。公知のように、ガスファンヒータは、燃料であるガスの燃焼熱によって得られた温風を出力することにより温風暖房を行うものである。なお、燃料はガスに限定されず、例えば、オイルファンヒータであっても以下の実施の形態を適用することができる。

図１を参照して、ガスファンヒータ５０は、外装ケース６６、天板７４および底板７５で機器の外装を構成する。外装ケース６６は、温風吹出口６５および空気吸入口６７を有する。空気吸入口６７にはエアーフィルタ６８が設けられている。空気吸入口６７の近傍には、室温検出器６９が設けられる。電源プラグ８６が図示しないコンセントに挿入されると、ガスファンヒータ５０の各部に電力が供給される。

外装ケース６６の内部には、燃焼室６２、燃焼室６２の内部に送風するための送風ファン６３およびファンモータ６４が設けられる。送風ファン６３に関連して、駆動用のファンモータ６４およびファンモータ６４の回転数検出器８０が設けられている。燃焼室６２の内部には、燃焼部を構成するガスバーナ６１、ガスバーナ６１に点火するための点火部７７、およびガスバーナ６１の燃焼炎を検知するための炎センサ７０が設けられる。炎センサ７０は、燃焼炎の温度に応じた大きさの電圧を検知するための熱電対等からなる。炎センサ７０の検知レベルは電圧信号の値として示される。検知レベルの電圧は、燃焼炎の温度が高いほど高くなり、燃焼炎の温度が低いほど低くなる。

ガスバーナ６１においてガスと送風ファン６３により吸い込まれた空気とが混合された混合ガスに点火部７７からのスパーク（電気火花）により着火する。これにより、点火部７７によるガスバーナ６１への着火が実現する。混合ガスの燃焼により燃焼室６２内で生じた燃焼熱は、送風ファン６３の送風により燃焼室内を対流する。燃焼室６２の上面および前面には、蓋板７８が設けられている。ファンケース７９は、送風ファン６３により対流する温風を、温風吹出口６５に導くように構成される。

点火部７７は、点火プラグ（図示せず）とイグナイタ（図示せず）を含む。点火部７７は、イグナイタを介して点火プラグに電圧を印加する。点火プラグに電圧が印加されると、点火プラグの電極間のギャップを中心とした領域において生じる放電現象によってスパーク（電気火花）が発生する。この火花が、ガスバーナ６１の混合ガスに着火し、ガスバーナ６１は点火（着火）する。

また、点火を停止するとき、点火部７７は、イグナイタを介して点火プラグへの電圧の印加を禁止する。したがって、点火の停止時には、上記の放電現象およびスパーク音の発生がない。

外装ケース６６は、背面下部に、燃料であるガスを内部に供給するためのガス接続口８１を有する。ガス接続口８１へ供給されたガスは、ガスを供給／遮断するために開閉制御される電磁弁４５、ガス圧（すなわち、単位時間あたりのガス量）を調整するための比例弁２５、およびガス配管８４を経由してガスバーナ６１へ供給される。電磁弁４５はいわゆるガスの元栓に相当し、比例弁２５は、開度が可変に制御されて、電磁弁４５からガスバーナ６１へのガス供給量を調整する調整弁に相当する。このように、電磁弁４５および比例弁２５は、燃焼部（ガスバーナ６１）への燃料の供給および当該供給の停止を切替るための「切替部」の一実施例に相当する。

天板７４の前方部には、操作表示部１６が設けられる。操作表示部１６は、操作部１４（後述する）、各種情報を出力するための液晶等の表示部１５（後述する）およびＬＥＤ（Light Emitting Diode）のランプ等を含む。操作部１４は、運転（燃焼）の開始／停止の指示入力するために操作される運転スイッチ、温度および燃焼量に関する設定指示を入力するために操作される各種スイッチを含む。操作部１４は、ガスファンヒータ５０に対するユーザの操作を受付けるための「操作受付部」の一実施例に相当する。

ガスファンヒータ５０は、上述の各部を制御するためにマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）１０を備える。マイコン１０は、ガスファンヒータ５０を集中的に制御および監視するための制御部の一実施例である。図２は、図１のマイコン１０の構成を概略的に示す図である。図２を参照して、マイコン１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１、プログラムおよびデータを記憶するための揮発性および不揮発性の記憶デバイスからなるメモリ部１２、ガスファンヒータ５０内の他の各部と信号を入出力するためのインターフェイス部１３、操作表示部１６およびタイマ１７を備える。ＣＰＵ１１からの表示用データは操作表示部１６に出力されて、当該表示用データに基づき表示部１５が駆動されて、情報が表示される。またＣＰＵ１１は、操作部１４におけるガスファンヒータ５０に対するユーザの操作内容を受付ける。

（機能構成）
図３は、本実施の形態に係るガスファンヒータ５０の機能の構成を概略的に示す図である。図３の各部は、ＣＰＵ１１が実行するプログラムとして提供される。これらプログラムは、メモリ部１２に記憶されて、ＣＰＵ１１により読出されて実行される。図４は、本実施の形態１に係る再点火のタイミングチャートである。図５は、本実施の形態１に係る失火時の再点火処理のフローチャートである。本実施の形態では、失火時に、ガスバーナ６１に点火することを「再点火」といい、運転スイッチのＯＮ操作に応じて点火するケースとは区別している。

図３を参照して、ＣＰＵ１１は、最大値格納部２１と、再点火部２２を含む。最大値格納部２１は、比例弁２５によりガスバーナ６１に燃料が供給される状態において、点火部７７によるガスバーナ６１への点火の開始後から予め定められた時間内（例えば、２０秒〜３０秒内）は、炎センサ７０の検知レベルの最大値ＭＡＸを検出し、メモリ部１２の領域Ｅ１に格納する。最大値格納部２１は、この予め定められた時間内で失火が検出されたときは、最大値ＭＡＸの更新を停止する。具体的には、最大値格納部２１は、炎センサ７０の検知レベルを例えば、０．１秒毎に入力し、検知レベルの値が前回の入力値よりも大きいとき、当該値を最大値ＭＡＸとして領域Ｅ１に格納する。検知レベルの値が最大値ＭＡＸよりも小さい時には、領域Ｅ１の最大値ＭＡＸの更新を行わない。このように、領域Ｅ１には、最終的に、失火が検出されたときの直近の最大値ＭＡＸが格納される。

本実施の形態では、運転スイッチのＯＮ操作により点火部７７によるガスバーナ６１への点火が開始されてから予め定められた時間内において、炎センサ７０の検知レベルが領域Ｅ１に格納されている直近の最大値ＭＡＸから所定値ΔｍＶ（たとえば、２ｍＶ）を減じた値である失火閾値以下となったとき失火が検出される。失火が検出された場合に、再点火部２２は、点火部７７によるガスバーナ６１への再点火処理を行なう。ＣＰＵ１１は、再点火後の炎センサ７０の検知レベルが、領域Ｅ１の最大値ＭＡＸに第１の固定値ＥｍＶを加算した値である点火完了閾値以上になったと判断したとき、ガスバーナ６１への再点火の完了を判断する。なお、第１の固定値は、ガスファンヒータ５０に固有の値であって、工場出荷時に、メモリ部１２の不揮発性領域に格納されている。本実施の形態では、ＥｍＶは、例えば−５ｍＶ〜５ｍＶのいずれかの値であるが、点火完了閾値は、炎センサ７０の検知レベルのノイズ成分等を考慮すると、より好ましくは３ｍＶ以上である。

（再点火時のタイミングチャート）
図４のタイミングチャートの横軸は経過時間を示し、縦軸は信号Ａ０〜Ａ５の各信号レベルを示す。図中、信号Ａ０は、ファンモータ６４の目標回転数を示し、信号Ａ１は、ファンモータ６４の回転数検出器８０により検出される実回転数を示し、信号Ａ２は、比例弁２５への供給電流を示す。また、信号Ａ３は、炎センサ７０からの検知レベルを示す。信号Ａ４は、電磁弁４５への供給電流を示し、信号Ａ５は、イグナイタの電圧を示す。

図４を参照して、ＣＰＵ１１は、操作部１４の運転スイッチ（図示せず）がＯＮ操作されると（時刻Ｔ１）、燃焼を開始するために（ｉ）ファンモータ６４を予め定めた回転数となるように駆動することにより、当該回転数で回転可能であるかを判断するためのイニシャルチェックを実施する。（ｉｉ）ＣＰＵ１１は、イニシャルチェック時の回転数検出器８０の出力に基づき、ファンモータ６４の回転が正常であると判断すると、点火部７７によるガスバーナ６１への点火が実施される。点火では、ＣＰＵ１１は、比例弁２５を強制的に開けるために、比例弁２５に比較的大きな電流を流す（時刻Ｔ２）。これにより、比例弁２５が固着した場合であっても、弁を開けることができる。なお、イニシャルチェックは、ファンモータ６４が正常動作可能であるかをチェックするために点火時に実施される「ファン駆動処理」の一実施例である。

ＣＰＵ１１は、その後、比例弁２５への電流を遮断して比例弁２５を一旦閉じるように制御する。また、点火開始するために比例弁２５を開き、点火プラグに放電電圧を印加するように点火部７７を制御する。ガスに着火し、燃焼を始めると炎センサの出力が初期点火完了閾値を越えた時点で点火したと判断する（時刻Ｔ３）。このような点火開始後から、最大値格納部２１は、炎センサ７０の検知レベルによる最大値ＭＡＸを検出し領域Ｅ１に格納する処理を開始する。

また、点火開始から予め定められた時間内において、再点火部２２は、炎センサ７０の検知レベルと上記の失火閾値とを比較し、比較結果に基づき、検知レベルが失火閾値以下となったと判断したとき失火を検出する（時刻Ｔ５）。失火が検出されると、再点火部２２は再点火処理を行なう。再点火処理は、上記のイニシャルチェックと、イニシャルチェック終了（時刻Ｔ６）後の点火処理（イグナイタ動作（時刻Ｔ７）および比例弁２５でのガス量制御による点火開始（時刻Ｔ８））とを含む。

ＣＰＵ１１は、上記の点火完了閾値を、領域Ｅ１の最大値ＭＡＸを用いて算出することにより決定する。ＣＰＵ１１は、再点火後の炎センサ７０の検知レベルと点火完了閾値とを比較する。比較の結果に基づき、検知レベルが点火完了閾値以上となったとき、点火の完了を判断する（時刻Ｔ９）。その後、ＣＰＵ１１は燃焼処理を開始する。燃焼処理では、イグナイタを停止するとともに、目標回転数を最大に設定してファンモータ６４を最大目標回転数で駆動開始する。

（失火時の再点火処理のフローチャート）
図５のフローチャートに従い、適宜、図４のタイミングチャートを参照しながら、失火した場合の再点火処理について説明する。

図５を参照して、運転スイッチがＯＮ操作されると、ＣＰＵ１１は、燃焼を開始させるための処理ＰＡを実施する。これにより、炎センサ７０により点火が検知される（図４の時刻Ｔ１〜Ｔ３）。処理ＰＡでは、イニシャルチェック（ステップＳ１）を実施し、その後に点火処理を実施する。点火処理は、比例弁２５を強制的に最大の開度に設定した後に閉じて（ステップＳ３）、電磁弁４５の開とともに点火部７７の動作開始（ステップＳ５）、および比例弁２５を開く（ステップＳ７）処理を含む。

その後、ＣＰＵ１１は炎センサ７０の検知レベルが（検知レベル＞初期点火完了閾値）の条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ８）。当該条件が成立したと判断されたときは（ステップＳ８でＹＥＳ）、後述するステップＳ１１に移行する。

一方、ＣＰＵ１１は、上記の（検知レベル＞初期点火完了閾値）の条件が成立すると判断しないときは（ステップＳ８でＮＯ）、点火開始から予め定められた時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ９）。予め定められた時間が経過していないと判断されたときは（ステップＳ９でＮＯ）、ステップＳ７に戻り、以降の処理が同様に繰返される。一方、ＣＰＵ１１は、点火開始から予め定められた時間内に炎センサ７０の検知レベルについて上記の条件が成立しなかったと判断したときは（ステップＳ８でＮＯ、ステップＳ９でＹＥＳ）、エラー処理（ステップＳ１０）後に、一連の処理を終了する。

ＣＰＵ１１の最大値格納部２１は、点火開始後から上述した最大値ＭＡＸを検出し、領域Ｅ１へ格納する（ステップＳ１１）。再点火部２２は、点火開始から予め定められた時間内に、炎センサ７０の検知レベルが、領域Ｅ１の最大値ＭＡＸから失火閾値ΔｍＶだけ減少した値である失火閾値以下となったか否かを判断する（ステップＳ１３、ステップＳ１５でＮＯ）。予め定められた時間内に検知レベルが失火閾値以下となっていないことが判断されると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、燃焼処理（ステップＳ２９）が実施される。

一方、炎センサ７０の検知レベルが上記の失火閾値以下になったと判断されると（ステップＳ１３でＹＥＳ、図４の時刻Ｔ４とＴ５参照）、失火が検出されて、ＣＰＵ１１は比例弁２５および電磁弁４５を閉じる（ステップＳ１７）。このとき、ＣＰＵ１１は、領域Ｅ１の最大値ＭＡＸを用いて、上記の点火完了閾値（点火完了閾値＝最大値ＭＡＸ＋ＥｍＶ）を算出する。これにより、点火完了閾値が決定される。

失火が検出されたとき、再点火部２２は、再点火するために、上記に述べた処理ＰＡを実施する（ステップＳ２１）。これにより、再点火処理が実施される（図４の時刻Ｔ６〜Ｔ８参照）。

再点火処理が実施された後、ＣＰＵ１１は、上記の予め定められた時間内において（ステップＳ２５でＮＯ）、炎センサ７０から入力する検知レベルについて（検知レベル≧点火完了閾値）の条件が成立するか否かを判断する（ステップＳ２３）。この条件が成立していないと判断される間（ステップＳ２３でＮＯ）は、当該予め定められた時間内（ステップＳ２５でＮＯ）において、ステップＳ２３の処理が繰返される。

一方、当該予め定められた時間内で、上記の条件が成立したと判断されると（ステップＳ２３でＹＥＳ、ステップＳ２５でＮＯ）、ＣＰＵ１１は再点火が完了したと判断し（図４の時刻Ｔ９参照）、燃焼処理を開始する（ステップＳ２９）。

なお、予め定められた時間内で、再点火の完了が判断されないときは（ステップＳ２５でＹＥＳ）、ＣＰＵ１１はエラー処理を実施し（ステップＳ２７）、一連の処理を終了する。上記のステップＳ１０およびステップＳ２７のエラー処理は、例えば、表示部１５へのメッセージ表示、ガスバーナ６１へのガスの供給停止、および点火部７７による点火の停止を含む。

図４と図５の再点火処理によれば、再点火の完了を判断するための点火完了閾値を、炎センサ７０の検知レベルに基づき可変に設定することができる。したがって、従来のように再点火完了の閾値を固定値とした場合に比較して、失火または再点火してから燃焼処理が開始されるまでの所要時間を短くし、速やかに燃焼処理を開始することが可能となる。

［実施の形態２］
本実施の形態２では、実施の形態１の変形例を説明する。実施の形態２では、再点火を開始するための点火開始閾値を決定し、点火開始閾値に基づき再点火を開始する。

本実施の形態２では、点火開始（図５のステップＳ５）から予め定められた時間内において、失火を検出された場合に、再点火部２２は、炎センサ７０の検知レベルが点火開始閾値以下となったとき、再点火処理（図５のステップＳ２１）を行う。点火開始閾値は、領域Ｅ１の最大値ＭＡＸ（すなわち失火が検出されたときの最大値ＭＡＸ）に第２の固定値を加算した値である。

上記の第２の固定値は、ガスファンヒータ５０の工場出荷時にメモリ部１２の不揮発性領域に格納される。第２の固定値は、点火完了閾値のための第１の固定値と同様に−５ｍＶ〜５ｍＶのいずれかの値である。

好ましくは、第１の固定値および第２の固定値は、点火完了閾値が、点火開始閾値以上となるような値に設定されている。つまり、再点火処理（ステップＳ２１の処理ＰＡ）を開始後も、イニシャルチェックの間は炎センサ７０の検知レベルは低下し続けるため、再点火（処理ＰＡ中の点火処理）を実施したとしても、当該検知レベルが上昇を開始するまでに時間を要する。したがって、点火完了閾値を点火開始閾値と同じ値に設定することで、再点火開始から点火完了を判断するまでの所要時間を短くすることができる。

また、第１の固定値および第２の固定値が、点火完了閾値が点火開始閾値よりも大きくなるような値に設定された場合には、炎センサ７０の検知レベルに含まれ得るノイズにかかわらず、点火完了閾値を、点火完了を確実に判断するための値に決定することができる。

より望ましくは、点火完了閾値を算出するための第１の固定値は正の値であり、点火開始閾値を算出するための第２の固定値は負の値であるように設定する。これにより、失火から早い時期に再点火の開始を実施し、その後、炎が安定したときに再点火の完了を判断することができる。

［実施の形態３］
本実施の形態３では、実施の形態１，２とは異なり、点火完了閾値を、再点火時に実施されるイニシャルチェック終了時における炎センサ７０の検知レベルを用いて決定する。

図６は、実施の形態３に係るガスファンヒータ５０の機能の構成を概略的に示す図である。図６の各部は、ＣＰＵ１１が実行するプログラムとして提供される。これらプログラムは、メモリ部１２に記憶されて、ＣＰＵ１１により読出されて実行される。

図６を参照して、ＣＰＵ１１は、最大値ＭＡＸを更新しながら格納するための最大値格納部２１、再点火処理を行なう再点火部２２、およびレベル格納部２４を含む。最大値格納部２１および再点火部２２は、図３に示されたものと同様であるから、説明は繰返さない。

レベル格納部２４は、再点火のためのイニシャルチェック終了時の炎センサ７０の検知レベルＣＶを検出し、メモリ部１２の領域Ｅ２に格納する。ＣＰＵ１１は、領域Ｅ２の検知レベルＣＶに予め定められた固定値（例えば、ＥｍＶ＝−５ｍＶ〜＋５ｍＶのいずれかの値）を加算して得られる算出値を、点火完了閾値に決定する。ＣＰＵ１１は、失火時の処理ＰＡによる再点火後の炎センサ７０の検知レベルと、当該点火完了閾値とを比較し、比較の結果に基づき、検知レベルが点火完了閾値以上であると判断したとき、再点火の完了を判断する。再点火完了が判断されたとき、ＣＰＵ１１は燃焼処理を開始する。

実施の形態３では、再点火部２２は、失火が検出されたときに再点火処理を開始するが、実施の形態１，２と同様に、点火開始閾値に基づき再点火開始の時期を判断するとしてもよい。つまり、再点火部２２は、点火開始から予め定められた時間内（例えば、２０秒〜３０秒）において、炎センサ７０の検知レベルが失火閾値以下となって失火が検出されたとき、最大値ＭＡＸに固定値ＥｍＶを加算した値を点火開始閾値として決定する。再点火部２２は、失火が検出された後において、炎センサ７０の検知レベルが点火開始閾値以上になったと判断したとき、再点火処理を開始する。

このように、実施の形態３では、点火完了閾値を決定するための炎センサ７０の検知レベルの取得は、イニシャルチェック終了時の検知レベルＣＶのみの取得でよいから、点火完了閾値決定の処理を簡単化することができる。

［実施の形態４］
本実施の形態４では、実施の形態１〜３とは異なり、再点火の点火完了閾値を、炎センサ７０の検知レベルに基づき、予め定められた複数の値のうちから選択することにより決定する。点火完了閾値の決定方法を除く他の処理は、上記の実施の形態に示されたものと同様であるので、説明は繰返さない。

本実施の形態では、上記の複数の値は、ガスファンヒータ５０の工場出荷時等にメモリ部１２の不揮発性領域に予め格納される。例えば、これら複数の値は、ガスファンヒータ５０の特性（ガスの種類、炎センサ７０が出力し得る検知レベルの最小値〜最大値等）に基づき実験により決定される。

具体的には、ＣＰＵ１１は、失火が検出された時に、炎センサ７０の検知レベルをメモリ部１２に格納する。また、ＣＰＵ１１は、メモリ部１２の上記の複数の値のうちから、失火時の検知レベルよりも大きい値であって当該検知レベルに最も近い値を選択し、選択された値を点火完了閾値に決定する。

上記の各実施の形態では、点火完了閾値と点火開始閾値は、３ｍＶ以上に設定される。したがって、失火時は、炎センサ７０の検知レベルが点火開始閥値（３ｍＶ以上）以下に低下するのを待たず、すぐに再点火動作を開始することができる。また、ＥｍＶの値に応じて、点火開始閾値および点火完了閾値を接近した値に設定することができる。その結果、再点火開始後の再点火完了の判断を速やかに実施することができる。

［実施の形態５］
本実施の形態５では、ポストパージ中に運転スイッチがＯＮ操作（ＯＦＦ→ＯＮ）された場合に点火するとき、当該点火の完了を判断するための点火完了閾値の決定方法について説明する。

ポストパージとは、燃焼中に運転スイッチがＯＦＦ操作されて、ガスバーナ６１へのガスの供給が停止（燃焼終了）する場合に、燃焼室６２の内部を冷却するためにファンモータ６４を駆動して送風する運転状態をいう。本実施の形態では、ポストパージは、運転スイッチＯＦＦ操作による燃焼終了から予め定められた時間（例えば、１５０秒間）実施される。

本実施の形態５では、実施の形態１の最大値ＭＡＸに代えて、ポストパージ中の炎センサ７０の検知レベルの最小値を検出し、検出された最小値を用いて点火完了閾値を決定する。具体的には、ＣＰＵ１１は、ポストパージ中の運転スイッチＯＮ操作（燃焼開始操作）を受付けてからの炎センサ７０の検知レベルに基づき点火完了閾値を決定する。そして、燃焼開始操作に応じて実施される点火開始処理後の炎センサ７０の検知レベルが点火完了閾値以上となったとき、点火が完了したと判断する。

（機能構成）
図７は、本実施の形態５に係るガスファンヒータ５０の機能の構成を概略的に示す図である。図７の各部は、ＣＰＵ１１が実行するプログラムとして提供される。これらプログラムは、メモリ部１２に記憶されて、ＣＰＵ１１により読出されて実行される。図８は、本実施の形態５に係るポストパージ中の点火のタイミングチャートである。図９は、本実施の形態５に係るポストパージ中の点火処理のフローチャートである。

図７を参照して、ＣＰＵ１１は、最小値格納部２６および点火開始部２７を含む。最小値格納部２６は、ポストパージ中の運転開始操作を受付けてから点火処理が開始されるまでの間、炎センサ７０の検知レベルの最小値ＭＩＮを検出し、検出した最小値ＭＩＮをメモリ部１２の領域Ｅ３に格納する。具体的には、最小値格納部２６は、炎センサ７０の検知レベルを例えば、０．１秒毎に入力し、検知レベルの値が、前回の入力値よりも小さいとき、当該入力値を最小値ＭＩＮとして領域Ｅ３に格納する。このように、領域Ｅ３には、検知レベルの最小値が更新されながら格納されて、点火開始後は、領域Ｅ２の最小値ＭＩＮは点火開始が検出されたときの最小値を示すことになる。

点火開始部２７は、ポストパージ中に、ユーザの運転スイッチＯＮ操作（燃焼開始操作）が受付けられたとき、ファンモータ６４の駆動を停止し、その後、点火部７７によるガスバーナ６１への点火開始処理を行なう。ＣＰＵ１１は、点火開始処理の終了時に、領域Ｅ３の最小値ＭＩＮに予め定められた正の固定値（例えば、０ｍＶ＜固定値≦＋５ｍＶ）を加算して得られる値を点火完了閾値として決定する。そして、点火開始部２７による点火開始処理後に炎センサ７０の検知レベルが、点火完了閾値以上となったとき、点火完了を判断し、上述した燃焼処理を開始する。

（ポストパージ中の点火時のタイミングチャート）
図８のタイミングチャートの横軸は経過時間を示し、縦軸は信号Ａ０〜Ａ５の各信号レベルを示す。図中、信号Ａ０〜Ａ５は、図４に示されたものと同じであるので説明は繰返さない。

図８では、燃焼中に、操作部１４の運転スイッチ（図示せず）がＯＦＦ操作されて、ポストパージが開始されて引き続き運転スイッチがＯＮ操作されると（時刻ｔ１）、ＣＰＵ１１はファンモータ６４を停止した後に、点火開始部２７による点火開始処理を実施する。点火開始処理は、具体的には（ｉ）イニシャルチェック（時刻ｔ２）と、イニシャルチェック時の回転数検出器８０の出力に基づき、ファンモータ６４の回転が正常であると判断された場合に、（ｉｉ）点火処理（時刻ｔ３，ｔ４）とを含む。点火処理は、ガスバーナ６１へガスを供給するように比例弁２５および電磁弁４５を制御するとともに、点火部７７によりガスバーナ６１に点火する。

最小値格納部２６は、ポストパージ中に運転スイッチがＯＮ操作されてから、最小値ＭＩＮを領域Ｅ３に格納する処理を開始する。

ＣＰＵ１１は、上記の点火開始処理の終了時に点火完了閾値を決定し、その後、炎センサ７０の検知レベルが当該点火完了閾値以上となったとき、点火の完了を判断する（時刻ｔ５）。点火完了が判断されると、ＣＰＵ１１は燃焼処理を開始する。

ここでは、ＣＰＵ１１は、点火開始処理の終了時に領域Ｅ３の最小値ＭＩＮに予め定められた正の固定値を加算した値を、上記の点火完了閾値として決定する。

（ポストパージにおける処理のフローチャート）
図９のフローチャートに従い、適宜、図８のタイミングチャートを参照しながら、ポストパージ中の処理を説明する。

ポストパージを実施する予め定められた時間（たとえば、１５０秒）において、ＣＰＵ１１は操作部１４からの入力に基づき運転スイッチがＯＮ操作（ＯＦＦ→ＯＮ操作）されたか否かを判断する（ステップＳ３１，ステップＳ３３でＮＯ）。

ポストパージ中に、運転スイッチのＯＮ操作がされないと判断されると（ステップＳ３１でＮＯ，ステップＳ３３でＹＥＳ）、一連の処理は終了する。一方、運転スイッチのＯＮ操作がされたと判断されると（ステップＳ３３でＮＯ，ステップＳ３１でＹＥＳ）、最小値格納部２６は、領域Ｅ３への最小値ＭＩＮの格納を開始し（ステップＳ３５）、ＣＰＵ１１は点火処理を含む処理ＰＡを実施するように各部を制御する（時刻ｔ１〜ｔ５）。

処理ＰＡが実施されることにより、点火部７７によりガスバーナ６１に点火され、燃焼が開始する。

ＣＰＵ１１は、処理ＰＡ（より特定的には点火開始処理）の終了時に、上述のように点火完了閾値を算出して決定する（ステップＳ３７）。ＣＰＵ１１は炎センサ７０の検知レベルを入力し、入力する検知レベルについて（検知レベル≧点火完了閾値）の条件が成立するか否かを判断する（ステップＳ３９）。当該条件が成立しない間は（ステップＳ３９でＮＯ）、ステップＳ３７の処理を繰返す。

上記の条件が成立したと判断されると（ステップＳ３９でＹＥＳ、図８の時刻ｔ５参照）、ＣＰＵ１１は点火完了と判断し、上記に述べた燃焼処理を開始する（ステップＳ４１）。

このように、本実施の形態では、点火開始処理の終了時に領域Ｅ２に格納されている最小値ＭＩＮに予め定められた固定値を加算した値を、点火完了閾値に決定する。

［実施の形態６］
本実施の形態６では、実施の形態５とは異なり、ポストパージ中の点火完了を判断するための点火完了閾値を、炎センサ７０の検知レベルに基づき、予め定められた複数の値のうちから選択することにより決定する。この点火完了閾値の決定方法を除く他の処理は、上記の実施の形態５に示されたものと同様であるので、説明は繰返さない。

なお、上記の複数の値は、ガスファンヒータ５０の工場出荷時等に、メモリ部１２の不揮発性領域に予め格納される値である。例えば、これら複数の値は、上記に述べたガスファンヒータ５０の特性に基づき実験により決定される値である。

本実施の形態では、ＣＰＵ１１は、メモリ部１２の予め定められた複数の値のうち、点火開始処理の終了時において出力される炎センサの検知レベルよりも大きい値であって当該検知レベルに最も近い値を選択し、選択された当該値を点火完了閾値に決定する。

［実施の形態７］
本実施の形態７では、実施の形態５，６とは異なる方法により点火完了閾値を決定する。具体的には、点火完了閾値を、点火開始部２７により実施される点火開始処理におけるイニシャルチェック終了時の炎センサ７０の検知レベルを用いて決定する。

点火開始部２７が実施する点火開始処理は、処理ＰＡであって、上記に述べたようにイニシャルチェックと、イニシャルチェックの終了後の点火部７７によりガスバーナ６１に点火するための点火処理と、を含む。

ＣＰＵ１１は、イニシャルチェック終了時の炎センサ７０の検知レベルを入力し、メモリ部１２に格納する。ＣＰＵ１１は、メモリ部１２に格納されている当該検知レベルに予め定められた固定値（ＥｍＶ＝−５ｍＶ〜＋５ｍＶのいずれかの値）を加算した値を、点火完了閾値に決定する。ＣＰＵ１１は、点火開始処理後の炎センサ７０の検知レベルを入力し、入力する検知レベルが、点火完了閾値以上であると判断したとき点火完了を判断する。ＣＰＵ１１は、点火完了を判断したとき、燃焼処理を開始する。

このように、実施の形態７では、点火完了閾値を算出するための炎センサ７０の検知レベルの取得は、イニシャルチェック終了時の１回でよいから、実施の形態５，６のように最小値ＭＩＮを更新しながら取得する場合に比較して、点火完了閾値を決定するための処理を簡単化することができる。

［実施の形態８］
図１と図２に示す燃焼装置は、上記の失火時の再点火のための再点火完了閾値を決定する機能と（実施の形態１〜４）、ポストパージ中の運転スイッチ操作により点火開始する場合の点火完了閾値を決定する機能（実施の形態５〜７）の両方を備えるように構成されてもよい。

上記の両方の機能を備える燃焼装置の一例として、ポストパージ中の点火の完了を判断するための点火完了閾値（以下、値Ｂとする）を、予め定められた複数の値のうちから選択することにより決定する場合に、失火時の再点火完了閾値を用いて決める方法を説明する。なお、この予め定められた複数の値は、上記に述べたようにガスファンヒータ５０の特性に基づき実験により取得されて、工場出荷時等にメモリ部１２に格納される。

まず、ＣＰＵ１１は、失火を検出したときの炎センサ７０の検知レベル（以下、レベルＢＳとする）と、実施の形態１〜４のいずれかの方法で決定した再点火完了閾値（以下、値Ａ（≦レベルＢＳの値）とする）とをメモリ部１２に格納する。その後、ＣＰＵ１１がポストパージ中に運転スイッチＯＮ操作を受付けたとき、点火開始部２７は点火開始処理を実施する。ＣＰＵ１１は、この点火開始処理による点火の完了を判断するための点火完了閾値を、上記の再点火完了閾値（値Ａ）を用いて次のように決定する。

まず、ＣＰＵ１１は、メモリ部１２に予め格納された複数の値のうち、値Ａ以下である１つ以上の値を選択する。そして、選択された値のうち、レベルＢＳの値よりも大きい値であってレベルＢＳの値に最も近い値を抽出し、抽出された値を点火完了閾値（値Ｂ）に決定する（ただし、再点火完了閾値（値Ａ）＞点火完了閾値（値Ｂ））。

より具体的に説明すると、メモリ部１２に予め格納された複数の値のうちから、値Ａ以下である値Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が選択されたとする。ただし、３ｍＶ＜Ｂ１＜Ｂ２＜Ｂ３≦Ａの関係を有する。失火時のレベルＢＳの値が、ＢＳ＜Ｂ１の時には値Ｂ１を、Ｂ１≦ＢＳ＜Ｂ２の時には値Ｂ２を、Ｂ２≦ＢＥ＜Ｂ３の時には値Ｂ３を、Ｂ３≦ＢＳのときは値Ａを、それぞれ抽出し、抽出された値を点火完了閾値として決定する。ＣＰＵ１１は、炎センサ７０の検出レベルが、当該決定された点火完了閾値以上であると判断したとき、点火が完了したと判断する。

［実施の形態の効果］
各実施の形態によれば、失火時の再点火またはポストパージ中の点火において、点火の開始または完了を判断するための閾値を、炎センサ７０の検知レベルに応じた値に設定することができる。したがって、ガスの種類など燃焼条件の違いに応じて、閾値を可変に設定することができる。その結果、炎センサ７０の検知レベルが、従来のような固定の閥値を下回るのを待つための時間を無くして早期の燃焼処理を開始することが可能となり、また、点火時に長時間イグナイタが動作することも防止（それに伴う点火音の発生を防止）できて、燃焼装置の使い勝手が良くなる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ マイコン、１２ メモリ部、１３ インターフェイス部、１４ 操作部、１５ 表示部、１６ 操作表示部、１７ タイマ、２１ 最大値格納部、２２ 再点火部、２４ レベル格納部、２５ 比例弁、２６ 最小値格納部、２７ 点火開始部、４５ 電磁弁、５０ ガスファンヒータ、６１ ガスバーナ、６２ 燃焼室、６３ 送風ファン、６４ ファンモータ、６５ 風吹出口、６６ 外装ケース、６７ 空気吸入口、６８ エアーフィルタ、６９ 室温検出器、７０ 炎センサ、７４ 天板、７５ 底板、７７ 点火部、７８ 蓋板、７９ ファンケース、８０ 回転数検出器、８１ ガス接続口、８４ ガス配管、８６ 電源プラグ、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ 領域、ＰＡ 処理。

Claims (7)

1. 燃焼装置であって、
   燃焼部と、
   前記燃焼部への燃料の供給または当該供給の停止を切替るための切替部と、
   前記燃焼部に点火するための点火部と、
   前記燃焼部の燃焼炎を検知するための炎センサと、
   前記燃焼装置を制御するための制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記切替部により前記燃焼部に燃料が供給される状態として、前記点火部による前記燃焼部への点火開始後から、前記炎センサの検知レベルの最大値を更新しながら格納する格納部と、
   前記点火開始から予め定められた時間内において、前記炎センサの検知レベルが格納されている前記最大値から所定値を減じた値である失火閾値以下となって失火が検出された場合に、前記点火部による前記燃焼部への再点火処理を行なう再点火部と、を含み、
   前記格納部は、前記失火が検出されるまで前記最大値を更新しながら格納し、
   前記制御部は、
   失火後の前記格納部の最大値に第１の固定値を加算した値を、再点火完了閾値に決定し、再点火処理後の前記炎センサの検知レベルが前記再点火完了閾値以上となったとき、再点火の完了を判断する、燃焼装置。
2. 前記再点火部は、
   前記点火開始から予め定められた時間内において、前記炎センサの検知レベルが前記失火閾値以下となった場合に、その後、前記炎センサの検知レベルが、失火後の前記格納部の最大値に第２の固定値を加算した値である再点火開始閾値以下となったとき、前記再点火処理を行う、請求項１に記載の燃焼装置。
3. 前記第１の固定値と第２の固定値は異なる値である、請求項２に記載の燃焼装置。
4. 前記再点火完了閾値は、前記再点火開始閾値以上の値である、請求項２または３に記載の燃焼装置。
5. 燃焼装置であって、
   燃焼部と、
   前記燃焼部への燃料の供給または当該供給の停止を切替るための切替部と、
   前記燃焼部に点火するための点火部と、
   前記燃焼部の燃焼炎を検知するための炎センサと、
   前記燃焼部を収容する燃焼室と、
   前記燃焼室内へ送風するファンと、
   前記燃焼装置を制御するための制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記切替部により前記燃焼部に燃料が供給される状態として、前記点火部による前記燃焼部への点火開始後から、前記炎センサの検知レベルの最大値を更新しながら格納する格納部と、
   前記点火開始から予め定められた時間内において、前記炎センサの検知レベルが格納されている前記最大値から所定値を減じた値である失火閾値以下となって失火が検出された場合に、前記点火部による前記燃焼部への再点火処理を行なう再点火部と、を含み、
   前記再点火処理は、前記ファンの動作をチェックするために予め定められた回転数となるように駆動するファン駆動処理と、当該ファン駆動処理後に前記点火部により前記燃焼部に点火するための点火処理と、を含み、
   前記格納部は、前記失火が検出されるまで前記最大値を更新しながら格納し、
   前記制御部は、
   前記ファン駆動処理終了時の前記炎センサの検知レベルを格納し、
   格納されている前記検知レベルに予め定められた第３の固定値を加算した値を、再点火完了閾値に決定し、再点火処理後の前記炎センサの検知レベルが前記再点火完了閾値以上となったとき、再点火の完了を判断する、燃焼装置。
6. 燃焼装置であって、
   燃焼部と、
   前記燃焼部への燃料の供給または当該供給の停止を切替るための切替部と、
   前記燃焼部に点火するための点火部と、
   前記燃焼部の燃焼炎を検知するための炎センサと、
   前記燃焼装置を制御するための制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記切替部により前記燃焼部に燃料が供給される状態として、前記点火部による前記燃焼部への点火開始後から、前記炎センサの検知レベルの最大値を更新しながら格納する格納部と、
   前記点火開始から予め定められた時間内において、前記炎センサの検知レベルが格納されている前記最大値から所定値を減じた値である失火閾値以下となって失火が検出された場合に、前記点火部による前記燃焼部への再点火処理を行なう再点火部と、を含み、
   前記格納部は、前記失火が検出されるまで前記最大値を更新しながら格納し、
   前記制御部は、
   予め定められた複数の値のうち、失火が検出された時の前記炎センサの検知レベルよりも大きい値であって当該検知レベルに最も近い値を、再点火完了閾値に決定し、再点火処理後の前記炎センサの検知レベルが前記再点火完了閾値以上となったとき、再点火の完了を判断する、燃焼装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の燃焼装置を備える、ファンヒータ。

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