JPH0854118A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】不完全燃焼と燃焼ファンの異常とを区別し、燃
焼ファンの異常検出時には、速やかに燃焼ファンを停止
する燃焼装置を提供する。 【構成】燃焼装置Ａは、燃焼室１内のバーナ２に送風す
る燃焼ファン５を備える。燃焼制御手段２１と、不完全
燃焼検出手段２２と、ファン異常検出手段２５と、不完
全燃焼または燃焼ファン５の異常が検出されたときに燃
焼を停止する燃焼停止手段２６と、燃焼ファン５の駆動
を制御し、燃焼停止の所定時間後に燃焼ファン５を停止
するファン制御手段２４を備える。燃焼装置Ａに、燃焼
ファン５の異常の検出から燃焼ファン５停止までの時間
を、不完全燃焼が検出されたときよりも短く設定するフ
ァン停止時間設定手段２７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス給湯器等の燃焼装
置、特に不完全燃焼等の不具合を検出する装置を備える
燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、例えば、
ガス給湯器の燃焼室にバーナを収容し、前記バーナに燃
焼用空気を送風する燃焼ファンを設けたものが知られて
いる。前記ガス給湯器には、前記バーナの燃焼を制御す
る燃焼制御手段と、前記燃焼ファンの駆動を制御するフ
ァン制御手段が設けられており、前記燃焼制御手段によ
り前記バーナの燃焼が停止されたときには、前記ファン
制御手段は前記燃焼が停止されてから所定時間のポスト
パージを行った後に前記燃焼ファンを停止するようにな
っている。

【０００３】本来、前記ポストパージは前記燃焼の停止
後５〜１０秒程度で十分とされている。ところが、前記
ガス給湯器の場合には、一旦前記バーナの燃焼が停止さ
れたのち、短時間の内に再び点火されることが多く、こ
のような場合に前記のように前記燃焼ファンの駆動を前
記バーナの燃焼停止から５〜１０秒程度継続しただけで
停止してしまうと、前記バーナが再点火されたときに、
該燃焼ファンの回転数が所定回転数に達するまで時間が
かかるとの問題がある。

【０００４】そこで、通常は、前記ファン制御手段は、
前記ポストパージを行う際には一旦停止されたバーナの
燃焼が短時間の内に再開される場合に備えて、前記バー
ナの燃焼停止後４〜５分のポストパージを行った後に前
記燃焼ファンを停止するように設定されている。

【０００５】また、前記燃焼中に不完全燃焼が生じたと
きには、一酸化炭素（ＣＯ）ガスが発生したりすること
もあるので、該ＣＯガスを拡散するためにできるだけ長
い時間燃焼ファンを駆動することが望ましく、前記バー
ナ停止後前記燃焼ファンを４〜５分駆動することによ
り、ＣＯガス濃度が実質的に影響のないレベルまで低減
される。また、前記燃焼中に立消えが生じたときには、
生ガスが放出されているので、該生ガスを拡散するため
にできるだけ長い時間燃焼ファンを駆動することが望ま
しく、前記不完全燃焼の場合と同様に前記バーナ停止後
前記燃焼ファンを４〜５分駆動することにより、生ガス
の濃度が実質的に影響のないレベルまで低減される。

【０００６】そこで、不完全燃焼または立消えの場合に
は、前記通常のバーナの停止の場合と同様に４〜５分の
ポストパージを行うことにより、前記バーナの燃焼の停
止から燃焼ファン停止までの時間を、それぞれ独立に設
定する必要がなく有利である。

【０００７】しかしながら、前記のように各種の異常が
生じた場合に、その検出から燃焼ファンを停止するまで
の時間が前記通常のバーナの停止後のポストパージの場
合と同様に設定されていると、前記燃焼ファンに異常が
生じた場合にも長時間にわたり燃焼ファンに通電が行わ
れるとの不都合がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、改良された
燃焼装置を提供することを目的とする。

【０００９】即ち本発明の目的は、かかる不都合を解消
して、不具合が検出されたときにその原因に応じて該不
具合検出後の燃焼ファンの駆動時間を調整した燃焼装置
を提供することにある。

【００１０】さらに詳しくは、本発明の目的は、不完全
燃焼と燃焼ファンの異常とを区別して、燃焼ファンの異
常が検出されたときには、速やかに該燃焼ファンを停止
する燃焼装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の燃焼装置は、バーナを収容した燃焼室
と、前記バーナに燃焼用空気を送風する燃焼ファンと、
該バーナの燃焼を制御する燃焼制御手段と、該バーナの
不完全燃焼を検出する不完全燃焼検出手段と、該燃焼フ
ァンの異常を検出するファン異常検出手段と、該バーナ
の不完全燃焼または該燃焼ファンの異常が検出されたと
きに該バーナの燃焼を停止する燃焼停止手段と、該燃焼
ファンの駆動を制御し、該燃焼制御手段または該燃焼停
止手段により該バーナの燃焼が停止されたときには所定
時間後に該燃焼ファンを停止するファン制御手段とから
なる燃焼装置において、前記燃焼ファンの異常が検出さ
れたときには、その検出から前記燃焼ファン停止までの
時間を、前記不完全燃焼が検出されたときよりも短く設
定するファン停止時間設定手段を設けてなることを特徴
とする。また、本発明はガス給湯器等の燃焼装置に適用
される。

【００１２】

【作用】かかる本発明の燃焼装置によれば、前記燃焼制
御手段により前記バーナの燃焼が停止される通常の場合
には、前記ファン制御手段により予め設定されている所
定時間のポストパージが行われた後に前記燃焼ファンが
停止される。

【００１３】一方、不完全燃焼が検出されたときには、
所定時間のポストパージが行われた後に前記燃焼ファン
が停止され、燃焼ファンの異常が検出されたときには、
前記不完全燃焼が検出されたときよりも短い時間で前記
燃焼ファンが停止される。

【００１４】

【実施例】次に、添付の図面を参照しながら本発明の燃
焼装置についてさらに詳しく説明する。図１は本実施例
の燃焼装置であるガス給湯器の説明的断面図であり、図
２は図１示のガス給湯器の主制御装置の構成を示すブロ
ック図であり、図３乃至図６は本実施例のガス給湯器の
作動を示すフローチャートである。

【００１５】図１に示すように、強制燃焼式ガス給湯器
Ａは、燃焼室１内に燃焼を行うガスバーナ２を配し、下
方に燃焼用空気Ｘの給気口３を、上方に燃焼排ガスＺを
外部に排出する排気口４をそれぞれ設けている。そし
て、給気口４に設けられたターボ型の羽根を備える燃焼
ファン５により、燃焼室１にガスバーナ２の燃焼用空気
Ｘを供給している。燃焼室１内のガスバーナ２の上方に
は熱交換器６が配設されている。

【００１６】また、ガスバーナ２は炎を形成するバーナ
群７と、バーナ群７の下方に位置し噴出口８を有するノ
ズル管９とからなり、ガス管１０を通して燃料ガスＹが
供給されるようになっている。

【００１７】給湯器Ａには、ガスバーナ２への燃料ガス
Ｙの供給とその停止、ガスバーナ２の着火、ガスバーナ
２の燃焼の停止、燃焼ファン５の駆動を制御する主制御
装置１１が設けられており、入力側には水量センサ１
３、サーミスタ１４、フレームロッド１９、ＣＯセンサ
２０が接続され、出力側には元ガス電磁弁１５、主電磁
弁１６、ガバナ式ガス比例電磁弁（以下、比例弁と略記
する）１７、イグナイタ１８が接続されている。

【００１８】主制御装置１１は、図２示のように、水量
センサ１３、サーミスタ１４、元ガス電磁弁１５、主電
磁弁１６、比例弁１７、イグナイタ１８、フレームロッ
ド１９によりガスバーナ２の燃焼を制御する燃焼制御手
段２１、ＣＯセンサ２０で検知される排ガスＺ中のＣＯ
濃度に基づいてガスバーナ２の不完全燃焼を検出する不
完全燃焼検出手段２２、フレームロッド１９に接続され
てガスバーナ２の炎を検知して立消えを検出する立消え
検出手段２３と、燃焼ファン５の駆動を制御するファン
制御手段２４と、燃焼ファン５の異常等を検出する異常
検出手段２５とを備えている。尚、前記異常検出手段２
５は、燃焼開始前の燃焼制御手段２１等の装置の故障、
燃焼開始後の燃焼制御手段２１、不完全燃焼検出手段２
２及び立消え検出手段２３等の装置の故障及びガスバー
ナ２の着火不良をも装置の異常として検出するようにな
っている。

【００１９】また、主制御装置１１は、不完全燃焼検出
手段２２、立消え検出手段２３及び異常検出手段２５に
接続され、前記各手段２２，２３，２５により不具合が
検出されたときに、燃料ガスの供給を停止してガスバー
ナ２の燃焼を停止する燃焼停止手段２６と、前記各手段
２２，２３，２５により検出された不具合に応じて、該
不具合検出後の燃焼ファン５の駆動時間（ポストパージ
時間）を設定するファン停止時間設定手段２７とを備え
ている。

【００２０】ファン停止時間設定手段２７は、前記不具
合の種類により選択される４分タイマ２８及び５秒タイ
マ２９が接続されており、各タイマ２８，２９はファン
制御手段２４に接続されている。さらに、燃焼制御手段
２１は、通常の燃焼停止時のポストパージのためにファ
ン停止時間設定手段２７に接続されている。

【００２１】次に、図３乃至図６に従って、前記構成の
給湯器Ａの作動を説明する。

【００２２】まず、図３示のように、運転スイッチＯＮ
の状態で給湯栓（図示せず）が開かれることにより、給
湯器Ａの運転が開始される。前記給湯栓が開かれると、
水量センサ１３がＯＮされ、続いて燃焼制御手段２１に
よりファン制御手段２４が作動されて燃焼ファン５が回
転を開始する。そして、異常検出手段２５により、燃焼
ファン５の異常の有無と、装置各部の初期状態の異常の
有無が検知される。

【００２３】前記燃焼ファン５の異常の有無は、燃焼フ
ァン５が所定回転数に達するか否かにより検知される。
ここで検知される前記燃焼ファン５の異常は、燃焼ファ
ン５自体の異常の他に、給気口３または排気口４が閉塞
している場合がある。また、前記装置各部の初期状態の
異常としては、元ガス電磁弁１５、主電磁弁１６、比例
弁１７等の電磁弁の回路異常、フレームロッド１０のＯ
Ｎ故障、図示しない温度ヒューズの異常、サーミスタ１
４の異常等がある。

【００２４】燃焼ファン５及び装置各部の初期状態に異
常が無いことが確認されると、燃焼制御手段２１により
イグナイタ１８がＯＮされ、続いて元ガス電磁弁１５、
主電磁弁１６がＯＮされると共に、比例弁１７が所定開
度に開弁されて燃料ガスの供給が開始され、ガスバーナ
２に点火される。ガスバーナ２が着火してその炎がフレ
ームロッド１９により検知されると、イグナイタ１８が
ＯＦＦされ、続いてＣＯセンサ２０がＯＮされて、ガス
バーナ２の燃焼が開始される。

【００２５】ガスバーナ２の燃焼は、異常検出手段２
５、不完全燃焼検出手段２２、立消え検出手段２３によ
り、装置の異常、不完全燃焼または立消えが検出されな
ければ、給湯栓が閉じられるまで続けられる。ここで装
置の異常として検出されるものは、燃焼ファン５自体の
異常の他に、図示しない連続燃焼リミッターにより燃焼
が６０分以上連続していることが検出された場合、サー
ミスタ１４及びＣＯセンサ２０自体の異常、サーミスタ
１４により検知される温度が９５℃以上になり図示しな
い沸騰防止装置が作動した場合等がある。尚、ガスバー
ナ２の燃焼中は、比例弁１７により供給される燃料ガス
の比例制御が行われる。

【００２６】前記給湯栓が閉じられたときは、水量セン
サ１３がＯＦＦされることにより、元ガス電磁弁１５、
主電磁弁１６、比例弁１７がＯＦＦされるとともにファ
ン停止時間設定手段２７に信号が送られ、この場合は通
常の燃焼停止であるので、４分タイマ２８が作動する。
前記通常の燃焼停止の場合には、４分タイマ２８が作動
している間に給湯栓が開かれると、再び元ガス電磁弁１
５及び主電磁弁１６がＯＮされると共にイグナイタ１８
がＯＮされて給湯器Ａの運転が開始される。また、給湯
栓が開かれることなく、４分タイマ２８がタイムアップ
するとファン制御手段２４により燃焼ファン５の回転が
停止され、次いでＣＯセンサ２０が停止し、運転スイッ
チがＯＦＦされることにより、給湯器Ａの運転が終了す
る。

【００２７】次に、図３のガスバーナ２の燃焼中に不具
合が検出された場合の作動を、図３及び図４に従って説
明する。

【００２８】まず、図３示のように、ガスバーナ２の燃
焼中に、燃焼ファン５等の装置の異常、不完全燃焼また
は立消えが検出されると、異常検出手段２５、不完全燃
焼検出手段２２または立消え検出手段２３から、燃焼停
止手段２６に信号が送られる。

【００２９】次に、燃焼停止手段２６は、図４示のよう
に、比例弁１７、主電磁弁１６、元ガス電磁弁１５をＯ
ＦＦして燃料ガスの供給を停止することにより、ガスバ
ーナ２の燃焼を停止すると共に、信号をファン停止時間
設定手段２７に送る。尚、立消えの場合には、燃焼停止
手段２６により燃料ガスの供給を停止し、生ガスの放出
を停止する。

【００３０】次に、ファン停止時間設定手段２７は前記
燃焼停止手段２６から受けた信号により、前記不具合が
不完全燃焼または立消えの場合には４分タイマ２８を作
動させ、燃焼ファン５等の装置の異常の場合にはそれよ
り短い５秒タイマ２９を作動させる。

【００３１】前記４分タイマ２８または５秒タイマ２９
がタイムアップするとファン制御手段２４により燃焼フ
ァン５の回転が停止される。次いで、運転スイッチがＯ
ＦＦされることにより、給湯器Ａの運転が終了する。

【００３２】次に、図３でイグナイタ１８がＯＮされる
前に装置の異常が検出された場合の作動を、図３及び図
５に従って説明する。

【００３３】図３示のように、燃焼ファン５の回転開始
に続いて、燃焼ファン５の異常または装置各部の異常が
初期状態に前記異常検出手段２５により検出されると、
このときにはまだ燃料ガスの供給が開始されていないの
で、異常検出手段２５からの信号は燃焼停止手段２６を
介さずに、直接ファン停止時間設定手段２７に送られ
る。この場合の不具合は、燃焼ファン５等の装置の異常
であるので、ファン停止時間設定手段２７は図５示のよ
うに前記不具合が不完全燃焼のときよりも短い５秒タイ
マ２９を作動させる。

【００３４】そして、５秒タイマ２９がタイムアップす
るとファン制御手段２４により燃焼ファン５の回転が停
止される。次いで、運転スイッチがＯＦＦされることに
より、給湯器Ａの運転が終了する。

【００３５】次に、図３で着火不良が検出された場合の
作動を、図３及び図６に従って説明する。

【００３６】図３示のように、前記異常検出手段２５に
よりガスバーナ２の着火不良が検出されたときには、ま
ず、図６示のように、着火不良が所定回数以上であるか
否かが判定される。着火不良が例えば、２回以下であれ
ば、異常検出手段２５はこの着火不良を装置の異常とは
せず、燃焼ファン５の回転を強めて、再度図３のイグナ
イタＯＮ以下の着火動作を繰り返す。

【００３７】そして、異常検出手段２５は、前記着火不
良が２回を超えたときに、初めてこの着火不良を装置の
異常として検出し、信号を燃焼停止手段２６に送る。す
ると、燃焼停止手段２６は、比例弁１７、主電磁弁１
６、元ガス電磁弁１５をＯＦＦして燃料ガスの供給を停
止することによりガスバーナ２の燃焼を停止すると共
に、信号をファン停止時間設定手段２７に送る。

【００３８】前記着火不良の際には、燃料ガスの供給は
開始されているが、その量は極く微量であるので、燃焼
室１内を換気できる時間だけ燃焼ファン５を駆動すれば
よく、本来のポストパージのための時間で十分に生ガス
を拡散することができる。そこで、ファン停止時間設定
手段２７は、５秒タイマ２９を作動させ、図６示のよう
に、５秒タイマ２９がタイムアップするとファン制御手
段２４により燃焼ファン５の回転が停止される。次い
で、運転スイッチがＯＦＦされることにより、給湯器Ａ
の運転が終了する。

【００３９】前記のように、本実施例では、前記不具合
が不完全燃焼または立消えの場合には、ガスバーナ２の
通常の停止から燃焼ファン５を停止するまでの時間と同
じ４分タイマ２８を作動させるようになっている。これ
は、前記不完全燃焼または立消えの場合には、ＣＯガス
または生ガスを放出拡散させるためには、該不具合検出
から燃焼ファン５を停止するまでの時間が長い方が望ま
しく、通常は燃焼ファン５を４分程度駆動すれば、ＣＯ
ガスまたは生ガスの濃度を実質的に影響のないレベルま
で低減することができることによる。

【００４０】従って、本実施例のように、前記不具合が
不完全燃焼または立消えの場合には、ガスバーナ２の停
止後、通常のポストパージの時間と同じ４分タイマ２８
を作動させることにより、不完全燃焼または立消えが検
出されたときのためにそれぞれ独立のタイマを設ける必
要がなくなるとの効果が得られる。

【００４１】一方、前記不具合が、ガスバーナ２の着火
不良である場合には、５秒タイマ２９を作動させるよう
になっている。これは、この時点ではまだガスバーナ２
の燃焼が開始されておらず、放出された生ガスが極くわ
ずかであるため、燃焼ファン５を前記不完全燃焼または
立消えの場合ほど長時間駆動する必要がなく、前記生ガ
スを本来のポストパージのための時間で十分に排気拡散
できることによる。

【００４２】また、前記不具合が燃焼ファン５自体の異
常であるときには、異常状態の燃焼ファン５を長時間駆
動することなく、速やかに停止することが望まれる。そ
こで、本実施例のように、不完全燃焼の場合よりも短い
５秒タイマ２９を作動させるようになっている。

【００４３】燃焼ファン５の異常が検出されたときに
は、直ちに燃焼ファン５の回転を停止させるようにして
もよいが、そのためには異常検出手段２５またはファン
停止時間設定手段２７をファン制御手段２４に直接接続
しておく必要がある。しかし、本実施例のようにすれ
ば、前記燃焼ファン５の異常が検出された５秒後という
短時間のうちに燃焼ファン５の回転を停止することがで
き、実質的に前記異常の検出直後に燃焼ファン５の回転
を停止するのと同等の効果が得られ、しかも前記のよう
な接続を必要とせず、装置構成を簡単にすることができ
る。

【００４４】本実施例では、さらに、前記不具合が燃焼
ファン５以外の装置の異常であるときにも、５秒タイマ
２９を作動させて燃焼ファン５を停止するようになって
いるので、前記異常の発生を該燃焼ファン５の停止によ
り報知し、使用者に速やかに認識させることができると
の効果が得られる。この場合にも、前記燃焼ファン５自
体の異常の場合と同様に、前記装置の異常が検出された
後、直ちに燃焼ファン５の回転を停止させるようにして
もよいが、本実施例のようにすることにより、実質的に
前記異常の検出直後に燃焼ファン５の回転を停止するの
と同等の効果が得られ、しかもこの場合のために独立の
タイマを必要としないので装置構成を簡単にすることが
できる。

【００４５】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
の燃焼装置によれば、不完全燃焼と燃焼ファンの異常と
が区別されるので、燃焼ファンの異常が検出されたとき
には、不完全燃焼が検出された場合よりも短い時間で燃
焼ファンを停止することができ、異常が発生した燃焼フ
ァンを長時間にわたり駆動して、該燃焼ファンを損傷す
ることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の燃焼装置の構成を示す説明
的断面図。

【図２】図１示の燃焼装置の主制御装置の構成を示すブ
ロック図。

【図３】図１示の燃焼装置の作動を示すフローチャー
ト。

【図４】図１示の燃焼装置の作動を示すフローチャー
ト。

【図５】図１示の燃焼装置の作動を示すフローチャー
ト。

【図６】図１示の燃焼装置の作動を示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

１…燃焼室、２…バーナ、５…燃焼ファン、２１…燃焼
制御手段、２２…不完全燃焼制御手段、２４…ファン制
御手段、２５…ファン異常検出手段、２６…燃焼停止手
段、２７…ファン停止時間設定手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バーナを収容した燃焼室と、前記バーナに
   燃焼用空気を送風する燃焼ファンと、該バーナの燃焼を
   制御する燃焼制御手段と、該バーナの不完全燃焼を検出
   する不完全燃焼検出手段と、該燃焼ファンの異常を検出
   するファン異常検出手段と、該バーナの不完全燃焼また
   は該燃焼ファンの異常が検出されたときに該バーナの燃
   焼を停止する燃焼停止手段と、該燃焼ファンの駆動を制
   御し、該燃焼制御手段または該燃焼停止手段により該バ
   ーナの燃焼が停止されたときには所定時間後に該燃焼フ
   ァンを停止するファン制御手段とからなる燃焼装置にお
   いて、 前記燃焼ファンの異常が検出されたときには、その検出
   から前記燃焼ファン停止までの時間を、前記不完全燃焼
   が検出されたときよりも短く設定するファン停止時間設
   定手段を設けてなることを特徴とする燃焼装置。
2. 【請求項２】前記燃焼装置がガス給湯器であることを特
   徴とする請求項１記載の燃焼装置。