JPH10246437A - 燃焼機器 - Google Patents
燃焼機器Info
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- JPH10246437A JPH10246437A JP6242497A JP6242497A JPH10246437A JP H10246437 A JPH10246437 A JP H10246437A JP 6242497 A JP6242497 A JP 6242497A JP 6242497 A JP6242497 A JP 6242497A JP H10246437 A JPH10246437 A JP H10246437A
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Abstract
置可能型の燃焼機器を提供する。 【解決手段】 密閉された部屋の空気圧が換気扇の駆動
により低下している負圧状態が換気扇の停止により解除
されると、燃焼中の燃焼機器のフレームロッド電極24
から検出出力されるフレームロッド電流値が低下する。
また、開けられていたドアが勢い良く閉められ室内が密
閉されると、室内の空気圧が急激に低下して負圧状態に
なり、フレームロッド電流値が急激に減少する。急激負
圧発生検知部43は設定時間Tqc以内でフレームロッド
電流値が設定電流量Iqc以上急激に減少したときには急
激に負圧が発生したと検知し、負圧緩和・解除検知部4
2は上記設定時間Tqcを越えた設定時間Tsd以内にフレ
ームロッド電流値がほぼ設定電流量Isd緩やかに減少し
たときには負圧が緩和・解除されたと区別検知する。
Description
湯器や風呂装置等の燃焼機器に関するものである。
装置等の燃焼機器の一例が示されている。この図7に示
す燃焼機器(器具)はバーナー1と該バーナー1の燃焼
の給排気を行う燃焼ファン2とを器具ケース3内に有
し、器具ケース3に設けられた空気の取り込み口4から
燃焼ファン2の駆動によって空気(給気)が取り込ま
れ、この給気とバーナーに供給された燃料ガスとにより
バーナー燃焼が行われ、この燃焼により生じた排気ガス
は前記燃焼ファン2の駆動により排気通路5を通って外
部に排出される。
は気密性が高くなってきており、建物の気密性の高さに
起因して室内に設置された燃焼機器の燃焼状態に次のよ
うな問題が生じることが出願人らの実験等によりわかっ
た。
屋に設置されている燃焼ファン2の回転駆動が行われて
いる場合や、燃焼ファン2と換気扇(レンジフード)6
が共に回転駆動した場合には、燃焼ファン2や換気扇6
の回転駆動によって室内の外部に排出される空気量より
も室内に入り込む空気量が上記気密性の高さに起因して
格段に少ないので、室内の空気圧は低下して負圧状態に
なる。
ン2の駆動による給排気の風量が良好な燃焼を行わせる
ための風量よりも減少し、この風量減少によりバーナー
1への供給空気量が減少・不足して燃焼状態が悪化して
しまうという問題が生じる。
たものであり、その目的は、燃焼機器が設置されている
室内の燃焼環境状態の変化を自動的に検知することがで
き、その検知した燃焼環境の変化に応じた燃焼改善動作
を行わせることが可能な燃焼機器を提供することにあ
る。
にこの発明は次のような構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第1の発明は、燃焼ファ
ンの駆動により供給される空気を利用して燃焼を行い、
その燃焼火炎を検知するフレームロッド電極を備えた室
内設置可能型の燃焼機器において、燃焼機器が設置され
ている室内の空気圧が急激に低下し負圧状態になったこ
とを検出するための急激負圧発生検出用時間および急激
負圧発生検出用電流降下量が予め与えられており、前記
フレームロッド電極により検出出力されるフレームロッ
ド電流値の変化を監視し、上記急激負圧発生検出用時間
以内でフレームロッド電流値が上記急激負圧発生検出用
電流降下量以上低下したときには負圧状態が急激に発生
したことを示す急激負圧発生信号を出力する急激負圧発
生検知部が設けられている構成をもって前記課題を解決
する手段としている。
給される空気を利用して燃焼を行い、その燃焼火炎を検
知するフレームロッド電極を備えた室内設置可能型の燃
焼機器において、燃焼機器が設置されている室内の空気
圧が急激に低下し負圧状態になったことを検出するため
の急激負圧発生検出用時間および急激負圧発生検出用電
流降下量と、負圧状態が緩和・解除されたことを検出す
るための上記急激負圧発生検出用時間よりも時間幅が大
きい負圧緩和解除検出用時間および負圧緩和解除検出用
電流降下量とが予め与えられており、前記フレームロッ
ド電極により検出出力されるフレームロッド電流値の変
化を監視し、上記急激負圧発生検出用時間以内でフレー
ムロッド電流値が上記急激負圧発生検出用電流降下量以
上低下したときには負圧状態が急激に発生したことを示
す急激負圧発生信号を出力し、前記急激負圧発生検出用
時間を越えた前記負圧緩和解除検出用時間以内で前記フ
レームロッド電流値がほぼ上記負圧緩和解除検出用電流
降下量低下したときには負圧状態が緩和・解除されたこ
とを示す負圧緩和解除信号を出力する室内の燃焼環境区
別検知部が設けられている構成をもって前記課題を解決
する手段としている。
えて、燃焼能力を監視し、予め定められた設定時間内で
予め与えられる燃焼能力の設定変化量以上の変化が検出
されたときには急激負圧発生検知部の急激負圧発生信号
の出力をキャンセルさせる信号出力キャンセル部が設け
られている構成をもって前記課題を解決する手段として
いる。
えて、燃焼能力を監視し、予め定められた設定時間内で
予め与えられる燃焼能力の設定変化量以上の変化が検出
されたときには室内の燃焼環境区別検知部の負圧緩和解
除信号又は負圧緩和解除信号の出力をキャンセルさせる
信号出力キャンセル部が設けられている構成をもって前
記課題を解決する手段としている。
構成に加えて、急激負圧発生検知部から出力される急激
負圧発生信号を報知する燃焼環境報知部が設けられてい
る構成をもって前記課題を解決する手段としている。
構成に加えて、室内の燃焼環境区別検知部から出力され
る急激負圧発生信号と負圧緩和解除信号を区別して報知
する燃焼環境報知部が設けられている構成をもって前記
課題を解決する手段としている。
の発明を構成する急激負圧発生検知部は、燃焼能力とフ
レームロッド電流値を監視し、予め定めた設定の燃焼能
力よりも低い燃焼能力で燃焼運転が行われているときに
のみ、燃焼能力に応じて予め定めた上限値と下限値とに
よって囲まれる電流値範囲内のフレームロッド電流値に
基づいて、室内の急激負圧発生の検知動作を行い、室内
の急激負圧発生が検知されたときには急激負圧発生信号
を出力する構成をもって前記課題を解決する手段として
いる。
の発明を構成する室内の燃焼環境区別検知部は、燃焼能
力とフレームロッド電流値を監視し、予め定めた設定の
燃焼能力よりも低い燃焼能力で燃焼運転が行われている
ときにのみ、燃焼能力に応じて予め定めた上限値と下限
値とによって囲まれる電流値範囲内のフレームロッド電
流値に基づいて、室内の急激負圧発生と負圧緩和解除と
の区別検知動作を行い、室内の急激負圧発生を検知した
ときには急激負圧発生信号を出力し、室内の負圧緩和解
除を検知したときには負圧緩和解除信号を出力する構成
をもって前記課題を解決する手段としている。
ムロッド電流値の変化を監視し、フレームロッド電流値
が予め定められた急激負圧発生検出用時間以内で急激負
圧発生検出用電流降下量以上急激に低下したときには、
燃焼機器が設置されている室内の空気圧が急激に低下し
負圧状態が発生したと検知され、急激負圧発生信号が出
力される。
たときには、室内が急激に負圧状態になり燃焼状態が空
気不足により悪化したと判断できることから、例えば、
燃焼ファンの回転数を増加させて燃焼への供給空気量を
増加させ燃焼の空気不足を解消させて燃焼状態を改善す
る燃焼改善動作を行わせることが可能である。
圧発生検出用時間を越えた負圧緩和解除検出用時間以内
でほぼ負圧緩和解除検出用電流降下量を緩やかに低下し
たときには、室内の負圧状態が緩和・解除されたと検知
され、負圧緩和解除信号を出力する。
されたことを検知して負圧緩和解除信号が出力されるの
で、室内の負圧状態が緩和・解除されたときには、上記
負圧緩和解除信号の出力を検知して上記のような負圧発
生時の燃焼ファンの回転制御から通常時の燃焼ファンの
回転制御に復帰させることが可能である。室内の負圧状
態が緩和・解除されたのにも拘らず上記負圧状態時の燃
焼改善動作(つまり、燃焼ファンの回転数を通常時より
も増加させる燃焼制御動作)を引き続き行うと、燃焼フ
ァンの駆動による風量が良好な燃焼を行わせるための風
量よりも多くなって燃焼への供給空気量が増加し空気過
多により燃焼状態が悪化したり、過剰な風量により燃焼
火炎が吹き消える虞があるので、上記の如く、負圧状態
が緩和・解除されたときには燃焼ファンの回転制御を通
常時の回転制御に復帰させることによって上記空気過多
による燃焼状態悪化の問題発生が回避される。
例を図面に基づき説明する。
室内設置可能型のもので、図6に示すようなシステム構
成を有している。
器具ケース3に空気の取り込み口4が設けられ、また、
器具ケース3内に燃焼室7が設けられ、該燃焼室7には
バーナー1(例えば、一次空気と二次空気を利用して燃
焼を行う方式の例えばセミブンゼンバーナー)が配設さ
れている。このバーナー1の上方には給湯熱交換器8が
配設され、さらにバーナー1の上方の燃焼室7には燃焼
ファン2が組み込まれた排気通路5が連通されている。
燃焼室7の下方には燃焼室7内に空気を取り込むための
給気孔10が形成されている。
ル11が対向配設されており、このガスノズル11には
ガス供給通路12が接続されている。このガス供給通路
12には通路の開閉を行うガス電磁弁13と元ガス電磁
弁14が介設されると共に、開弁量によってガス供給量
を可変制御する比例弁15が設けられている。この比例
弁15の開弁量は比例弁15に供給される比例弁駆動電
流量に応じて可変するものであり、上記比例弁駆動電流
量の可変制御により比例弁15の開弁量可変制御が行わ
れる。
6の一端側が連接され、給湯熱交換器8の出側には給湯
通路18の一端側が連接されており、上記給水通路16
の他端側は外部配管を通して水供給源に連通され、上記
給湯通路18の他端側は外部配管を通して台所やシャワ
ー等の所定の給湯場所に導かれている。また、上記給湯
熱交換器8の入側の給水通路16と出側の給湯通路18
を短絡するバイパス通路20が設けられている。
濃度を検出するCOセンサを示し、22はバーナー1の
点火を行う点火プラグを示し、24はバーナー燃焼火炎
を検知するフレームロッド電極を示し、25は給湯通路
18の湯水の流量を可変制御する水量制御弁を示し、2
6は出湯湯温を検出するための出湯サーミスタを示し、
27は給水通路16の通水を検知する水量センサを示
し、28は給水通路16の入水温を検知する入水サーミ
スタを示している。
する制御装置30が設けられている。この制御装置30
には器具ケース3に設置される本体操作部31が接続さ
れると共に、給湯器で作り出された湯の出湯使用場所
(例えば、台所や浴室)に設置されたリモコン32が接
続されている。上記リモコン32には給湯温度を設定す
るための給湯温度設定手段等が設けられている。
うに制御される。例えば、台所やシャワー等の給湯栓
(図示せず)が開けられると、給水通路16と給湯熱交
換器8と給湯通路18の湯水が流れ始め、給水通路16
の通水を水量センサ27が検知すると、燃焼ファン2を
駆動させて空気の取り込み口4から給気孔10を介して
バーナー1に空気を供給し、点火プラグ22を作動さ
せ、元ガス電磁弁14とガス電磁弁13を開弁してバー
ナー1へ燃焼ガスを供給しバーナー1の点火を行う。
湯設定温度の湯を出湯することができるようにバーナー
1の燃焼能力を制御し(つまり、上記給湯設定温度の湯
を出湯することができるような燃焼能力が得られるよう
に比例弁15の開弁量を可変制御してバーナー1への供
給ガス量を可変制御すると共に、上記供給ガス量に見合
う給気を供給でるように燃焼ファン2の回転制御を行
い)、上記バーナー1の燃焼火炎によって給湯熱交換器
8の通水を加熱して湯を作り出し、この作り出された湯
を給湯通路18を通し、途中、バイパス通路20の水を
加えて、所望の出湯場所に出湯する。
水量センサ27が通水停止を検知すると、元ガス電磁弁
14を閉弁し、バーナー1の燃焼を停止する。その後、
予め定められたポストパージ期間(例えば、5分間)、
燃焼ファン2の継続駆動を行って次の出湯に備える。
以上のように構成されており、この実施形態例では、器
具運転の制御構成に特徴がある。その特徴的な制御構成
とは、給湯器が設置されている室内の燃焼環境変化を自
動的に検知でき、つまり、負圧状態が発生・悪化したか
負圧状態が緩和・解除されたかを自動的に検知すること
ができることである。この種の先願としては特開平4−
165200号公報等に記載されているものがあるが、
この実施形態例はより具体的な検知方法とその利用方法
についての構成に特徴がある。
制御構成が実線により示されている。この給湯器の制御
装置30は、図1の実線に示されるように、燃焼制御部
35とデータ格納部36と室内の燃焼環境区別検知部3
7と燃焼改善制御部38と電流値監視部40を有して構
成されている。
報や、各種のセンサのセンサ出力情報を取り込んで、そ
れら取り込んだ情報に基づいて、前述したような器具の
運転動作を行う。
を設定するためのタイマ(図示せず)を内蔵し、予め定
められたサンプリング時間間隔(例えば、0.1秒間
隔)でフレームロッド電極24により検出出力されるフ
レームロッド電流値を取り込み、取り込んだフレームロ
ッド電流値を、逐次、内蔵のメモリ(図示せず)に格納
する。
図3の(a)に示すように、互いに対向する電極24
a,24bを有しており、上記電極24a,24b間に
電圧を印加した場合、電極24a,24bが燃焼火炎内
にあるときには電極24a,24b間の火炎を介して電
流が通電しフレームロッド電流が検出出力されるもので
ある。
1に示すように、負圧発生・悪化検知部41と負圧緩和
・解除検知部42と急激負圧発生検知部43とを有して
構成されている。
部35の運転情報を取り込み、該情報に基づき燃焼運転
が行われていると検知している間、フレームロッド電流
値の変化を監視し、フレームロッド電流値の変化に基づ
いて、給湯器が設置されている室内の負圧状態の発生を
検知する。
るための手法としては、上記負圧状態の発生により燃焼
状態が悪化したときには排気ガス中にCO濃度が急増す
ることから、COセンサ21により検出出力される排気
ガス中のCO濃度の変化に基づいて室内の負圧状態の発
生を検知する手法がある。しかし、負圧状態が発生し燃
焼状態が悪化してから排気ガス中のCO濃度に基づいて
室内の負圧状態が検知されるまでに時間が掛かるので、
負圧状態の悪影響を受け易い図8に示す燃焼能力Xより
も低い燃焼能力の範囲内では、上記排気ガス中のCO濃
度に基づいて負圧状態の発生を検知したときには、すで
に、燃焼火炎が立ち消えてしまっているという事態が生
じる。
検出して室内の負圧状態発生を検知する手法が望まれ
た。それで、本発明者らはフレームロッド電流値の変化
に着目した。それというのは、フレームロッド電極の位
置をうまく設定することによって室内の負圧状態が発生
したときにはフレームロッド電流値が図2の実線aに示
すように上昇することが本発明者等の実験等によりわか
ったので、フレームロッド電流値が図2に示すように上
昇したときには室内の負圧状態が発生したと検知できる
と気付いたからである。室内の負圧状態が発生したとき
にフレームロッド電流値が上昇するのは次のような理由
に因ることがわかった。
ームロッド電極24の電極24a,24bが、図3の
(a)に示すように、燃焼火炎の外炎45を検知してい
る状態から、負圧状態が発生し負圧状態に起因した空気
不足の燃焼状態になると、図3の(b)に示すように、
外炎45と内炎46が共に伸び、電極24a,24bは
内炎46を検知するようになる。
6は電気抵抗率が低いので、上記のように負圧状態発生
に起因して燃焼火炎が図3の(a)の状態から図3の
(b)に示す状態に移行すると、電極24a,24b間
の電気抵抗率が低下し、フレームロッド電極24から検
出出力されるフレームロッド電流値が、図2の実線aに
示すように、上昇する。
焼能力範囲内の燃焼能力で燃焼が良好に行われていると
きには外炎45に位置し、負圧状態が発生して燃焼火炎
が立ち上がったときには内炎46に位置する高さ位置に
フレームロッド電極24を取り付けることによって、負
圧状態の発生時にフレームロッド電極24から検出出力
されるフレームロッド電流値の上昇変化がより明確にな
り、前記排気ガス中のCO濃度に基づいて室内の負圧状
態の発生を検知するよりも早く負圧状態の発生を検知す
ることができる。
り付け位置を設定することによって、室内が負圧状態に
なったときにはフレームロッド電流値が上昇するので、
フレームロッド電流値が上昇したときには室内が負圧状
態になったと検知することができる。
が負圧状態に移行し始め、フレームロッド電流値が図2
に示すように上昇を開始してからフレームロッド電流値
がほぼ定常状態に移行するのに要する時間Δtとフレー
ムロッド電流値の上昇分ΔFrを予め実験や演算等によ
って求め、その求めた時間Δt(例えば、0.9秒)を
負圧発生悪化検出用時間Tsuとして、また、上記フレー
ムロッド電流値上昇分ΔFr(例えば、1.1μA)を
負圧発生悪化検出用電流上昇量Isuとしてそれぞれデー
タ格納部36に格納しておく。
部屋の大きさや換気扇の能力等により上記負圧発生悪化
検出用時間Tsuよりも短くなることがわかったので、そ
の変動時間を考慮した最短時間Tst(例えば、0.3
秒)を実験や演算等により予め求めてデータ格納部36
に格納する。
5の監視情報を取り込み、燃焼が行われていると検知し
ている間、電流値監視部40が取り込んだ現在のフレー
ムロッド電流値を電流値監視部40から取り込むと共
に、上記最短時間Tstよりも以前で上記負圧発生悪化検
出用時間Tsu以内の期間(例えば、0.3秒前から0.
9秒前までの期間)に取り込まれたフレームロッド電流
値を電流値監視部40の内蔵のメモリから読み出し、上
記現在のフレームロッド電流値を過去の各フレームロッ
ド電流値にそれぞれ比較し、過去のフレームロッド電流
値に対する現在のフレームロッド電流値の変化量を求め
る。
量に基づいてフレームロッド電流値がほぼ前記負圧発生
悪化検出用電流上昇量Isu上昇変化していると判断され
たときには、つまり、上記最短時間Tstを越えた上記負
圧発生悪化検出用時間Tsu以内でフレームロッド電流値
がほぼ上記負圧発生悪化検出用電流上昇量Isuを上昇し
たと判断したときには、室内の負圧状態が発生したと検
知し、室内の負圧状態が発生したことを示す負圧発生信
号を燃焼改善制御部38に出力する。
検知部41から出力された負圧発生信号を受けると、室
内の負圧状態に起因して燃焼室7の風量が良好な燃焼状
態を得るための風量よりも低下しバーナー1への供給空
気量が減少して燃焼状態が空気不足の燃焼状態に悪化し
ていると判断し、上記空気不足を解消するために燃焼フ
ァン2の回転数を上げて燃焼室7内の風量を増加させバ
ーナー1に供給する空気量を増加させて燃焼状態を改善
するための燃焼改善動作を行う。
ときに燃焼ファン2の回転駆動を制御するための図4に
示すようなファン回転制御データFに加えて、負圧状態
時に燃焼ファン2の回転数をアップさせて燃焼状態を改
善するための図4に示す燃焼改善データ1をデータ格納
部36に格納しておく。
ータ1は予め定めた最小燃焼能力から最大燃焼能力の間
の燃焼能力に対応させて燃焼ファン2の回転数が与えら
れているもので、上記ファン回転制御データFは、燃焼
環境が正常な状態であるときに良好な燃焼状態を得るた
めの空気量をバーナー1に供給できるような燃焼ファン
2の回転数が燃焼能力に対応させて実験や演算等により
求められ、図4に示すようなグラフデータや、表データ
や、演算式データ等のデータ形式でデータ格納部36に
格納されたものである。
圧状態が発生したときに、良好な燃焼状態を得るための
空気量をバーナー1に供給できるような燃焼ファン2の
回転数が燃焼能力に対応させて実験や演算等により求め
られ、図4に示すようなグラフデータや、表データや、
演算式データ等のデータ形式でデータ格納部36に格納
されたものである。
・悪化検知部41から負圧発生信号を受け取ると、室内
の負圧状態が発生したので燃焼ファン2の回転数をアッ
プさせて空気不足の燃焼状態を解消する必要があると判
断し、ファン回転制御データFから上段の燃焼改善デー
タ1に切り換えて燃焼ファン2の回転制御を行わせるた
めの燃焼改善1モード信号を燃焼制御部35に出力す
る。この燃焼改善1モード信号を受けて、燃焼制御部3
5は、ファン回転制御データFから燃焼改善データ1に
切り換えて燃焼ファン2の回転制御を行い燃焼ファン2
の回転数を燃焼改善データ1に従ってアップさせる。
述したように室内の負圧状態に起因して燃焼室7内の風
量が低下しバーナー1への供給空気量が減少したとき
に、燃焼ファン2の回転数をアップさせてバーナー1へ
の供給空気量を増加させることによって、燃焼の空気不
足を解消できて燃焼状態を改善することができ燃焼状態
を良好にすることが可能であり、上記空気不足に起因し
た不完全燃焼を抑制することができる。
行われているときに、室内の負圧発生により燃焼状態が
悪化し、フレームロッド電流値が図2や図8に示す電流
値A(例えば、5μA)から電流値B(例えば、6.1
μA)に上昇変化した場合には、そのフレームロッド電
流値の上昇変化によって、上記の如く、室内の負圧が検
知され燃焼ファン2の回転数がアップして燃焼状態が改
善されるので、フレームロッド電流値は上記電流値Aか
らゆっくり降下して電流値Bに戻ることになる。
能力を複数段に切り換えることが可能である場合には、
例えば、密閉された部屋での換気扇の駆動により室内が
負圧である状態から、換気扇の強方向への能力切り換え
によって室内から排出される空気量がさらに増加し室内
の空気圧がより低下して室内の負圧状態がさらに悪化す
る場合がある。
態が悪化した場合にも、前記負圧発生時と同様に、フレ
ームロッド電流値が図2の実線aに示すように上昇す
る。それというのは、この実施形態例では、上記の如
く、室内の負圧状態発生を検知したときに前記燃焼改善
動作が行われるので、燃焼状態を改善することができ、
例えば、燃焼火炎は負圧発生に起因した図3の(b)に
示す状態から良好な燃焼状態時の図3の(a)に示す状
態に改善される。そして、上記のように、負圧状態が悪
化すると、再び、燃焼状態が空気不足になって燃焼火炎
が図3の(a)に示す状態から図3の(b)に示す状態
になるので、前述したように、フレームロッド電流値が
図2の実線aに示すように上昇する。
化は、前記負圧発生・悪化検知部41により検知され、
前記同様に、負圧発生・悪化検知部41から負圧発生信
号が燃焼改善制御部38に出力される。
さらに燃焼ファン2の回転数を増加させて燃焼ファン2
の回転制御を行わせるための図4に示す燃焼改善データ
2や燃焼改善データ3や燃焼改善データ4等の燃焼改善
データが格納されている。
改善データは、室内の負圧状態の度合に応じて、予め定
めた最小燃焼能力から最大燃焼能力までの燃焼能力に対
応した空気量をバーナー1に供給できるような燃焼ファ
ン2の回転数が実験や演算等により予め求められ、図4
に示すようなグラフデータや、表データや、演算式デー
タ等のデータ形式でデータ格納部36に格納されたもの
である。
データ1,2,3,4から分かるように、燃焼改善デー
タを切り換えると、最小燃焼能力時にはファン回転数が
大きく変化するのに対して、最大燃焼能力時にはファン
回転数は殆ど変化しないようにしてある。これは、一般
的に行われている空燃比を一定にして燃焼させるものと
は異なり、本発明者等が独自に見出したものである。
やすことができるバーナーを用い、燃料を少なくしても
消えないように風量制御を行っているものである。言い
換えると、低燃焼能力であるほど、風量制御を正確に行
わないと、燃焼火炎が消えてしまうことを意味する。
では上記各燃焼改善データは平行となるが、この実施形
態例では、燃焼能力が低くなるに従って上記各燃焼改善
データ1,2,3,4の間隔は広がり、燃焼能力が高く
なるに従って上記各燃焼改善データ1,2,3,4の間
隔は狭くなるように設定している。
燃焼能力で一点に集まっているが、最大燃焼能力で一点
に集まる必要はなく、高燃焼能力領域で各燃焼改善デー
タが交差するように設定してもよい。
部35の運転動作情報を取り込み、該情報により燃焼改
善データ1に基づいて燃焼ファン2の回転制御が行われ
ていると検知しているときに、上記負圧発生・悪化検知
部41から負圧発生信号を受け取ると、燃焼改善データ
1からその上段の予め定めた燃焼改善データに切り換え
て燃焼ファン2の回転制御を行わせるための燃焼改善デ
ータアップ信号を燃焼制御部35に出力する。
プ信号を受け取ると、燃焼改善データ1から予め定めた
上段の燃焼改善データに切り換えて燃焼ファン2の回転
制御を行い燃焼ファン2の回転数をさらに増加させ、負
圧状態の悪化に起因した空気不足の燃焼状態を改善す
る。
によって室内の負圧状態がより悪化した場合にも、上記
同様に、フレームロッド電流値が上昇変化するので、こ
のフレームロッド電流値の上昇変化により負圧発生・悪
化検知部41が負圧悪化を検知して負圧発生信号を出力
し、この信号を燃焼改善制御部38が受けて燃焼改善デ
ータアップ信号を燃焼制御部35に出力し、燃焼制御部
35はさらに上段の燃焼改善データに切り換えて燃焼フ
ァン2の回転制御を行い、燃焼ファン2の回転数をアッ
プさせて燃焼改善を行うことが可能である。
に起因した燃焼状態悪化を改善するために燃焼ファン2
の回転数を通常運転時よりもアップして燃焼運転を行う
燃焼改善運転動作が行われているときに、換気扇の能力
が弱方向に切り換えられる、又は、換気扇が停止する
と、室内の負圧状態が緩和・解除され、外部から排気通
路5を通って室内に入り込み方向の空気の流れが緩和・
停止する。このような場合、上記の如く燃焼改善運転が
行われているので、燃焼室7内の風量が良好な燃焼を行
うための風量よりも増加してバーナー1への供給空気量
が多くなり、空気過多の燃焼異常状態になる。
により良好な燃焼が行われていた状態から負圧緩和解除
に起因して空気過多の燃焼状態になると、例えば、良好
な燃焼中の図3の(a)に示す燃焼火炎よりも火炎の大
きさが小さくなって燃焼火炎が図3の(b)に示すよう
な状態になる。このように、燃焼火炎の大きさが良好な
燃焼時よりも小さくなり、フレームロッド電極24の電
極24a,24bが外炎45の外縁部を検知することに
よって、上記電極24a,24b間の火炎の電気抵抗率
が良好な燃焼時よりも高くなるので、負圧緩和解除時に
はフレームロッド電極24から検出出力されるフレーム
ロッド電流値が図5の(a)に示すように減少すること
が本発明者等の実験によりわかった。
に起因してフレームロッド電流値が減少変化するので、
フレームロッド電流値の減少変化に基づいて負圧状態の
緩和・解除を検知することができることに本発明者等は
気付いた。
次のような現象が生じることがわかった。例えば、換気
扇が駆動している状況で、部屋の窓や扉が勢い良く閉め
られると、突然部屋が密閉される。このことによって、
室内が急激に負圧状態になり、このように急激に負圧状
態が発生した場合、室内が負圧状態になったのにも拘ら
ず、燃焼運転中の給湯器のフレームロッド電流値が、図
5の(b)に示すように、減少することが本発明者等の
実験によりわかった。
よって燃焼室7内も急激に負圧状態になり、このことに
より過度の空気不足の燃焼状態になって燃焼火炎がはっ
きり形成されず、フレームロッド電流値が減少するから
であるということがわかった。
少変化の現象が現れるときには、室内の負圧状態が緩和
・解除する場合と、急激に負圧状態が発生する場合との
2通りあることがわかった。上記室内の負圧状態が緩和
・解除されたときには燃焼改善を行うために燃焼ファン
2の回転数をダウンする必要がある。また、一方、室内
の負圧状態が急激に発生した場合には燃焼改善を行うた
めに燃焼ファン2の回転数をアップして空気不足の燃焼
状態を改善する必要がある。
時と、室内の急激な負圧発生時とに行われる燃焼改善動
作が全く異なることから、フレームロッド電流値の減少
変化の現象が、室内の負圧緩和・解除を示すものなの
か、急激な負圧発生を示すものなのかを区別検知するこ
とが必須となる。
発生したときにはフレームロッド電流値は図5の(b)
に示すように急激に減少し、一方、負圧状態が緩和・解
除するときにはフレームロッド電流値は図5の(a)に
示すように緩やかに減少することに着目し、この実施形
態例では、フレームロッド電流値が急激に減少する場合
には急激に負圧状態が発生したと検知し、フレームロッ
ド電流値が緩やかに減少する場合には負圧状態が緩和・
解除されたと検知する構成にした。
電流値の減少変化に基づいて室内の急激な負圧発生を検
知するための急激負圧発生検出用時間Tqc(例えば、
0.4秒)および急激負圧発生検出用電流降下量Iqc
(例えば、0.7μA)と、室内の負圧緩和・解除を検
知するための負圧緩和解除検出用時間Tsd(例えば、
0.9秒)および負圧緩和解除検出用電流降下量Isd
(例えば、0.7μA)とが格納されている。
急激な負圧発生時に図5の(b)に示すようにフレーム
ロッド電流値が減少し始めてからほぼ安定するまで要す
る時間Δtであり、急激負圧発生検出用電流降下量Iqc
は室内の急激な負圧発生時のフレームロッド電流値の降
下量ΔIであり、上記急激負圧発生検出用時間Tqcと急
激負圧発生検出用電流降下量Iqcは実験や演算等により
予め求められ、上記の如く、データ格納部36に格納さ
れている。
室内の負圧状態が緩和・解除されたときに図5の(a)
に示すようにフレームロッド電流値が減少し始めてから
ほぼ定常状態に移行するまでに要する時間Δtであり、
上記急激負圧発生検出用時間Tqcよりも時間幅が大きい
時間である。また、負圧緩和解除検出用電流降下量Isd
は室内の負圧状態が緩和・解除されたときのフレームロ
ッド電流値の降下量ΔIであり、上記負圧緩和解除検出
用時間Tsdと負圧緩和解除検出用電流降下量Isdは実験
や演算等により求められ、上記の如く、データ格納部3
6に格納される。
緩和・解除検知部42は燃焼制御部35の運転動作情報
を取り込み該情報により燃焼運転が行われていると検知
している間、前記電流値監視部40が取り込んだ現在の
フレームロッド電流値を取り込むと共に、上記急激負圧
発生検出用時間Tqcよりも以前で負圧緩和解除検出用時
間Tsd以内の期間(例えば、0.4秒前から0.9秒前
までの期間)に電流値監視部40に取り込まれたフレー
ムロッド電流値を電流値監視部40の内蔵のメモリから
読み出す。
現在のフレームロッド電流値を各過去のフレームロッド
電流値にそれぞれ比較し、過去のフレームロッド電流値
に対する現在のフレームロッド電流値の変化量を求め、
この求めた電流値の変化量に基づいて、フレームロッド
電流値が減少する方向に変化しており、その変化量がほ
ぼ前記負圧緩和解除検出用電流降下量Isdであると判断
したときには、換気扇の能力の低下、又は、換気扇の停
止によって室内の負圧が緩和・解除されたと検知し、室
内の負圧状態が緩和・解除されたことを示す負圧緩和解
除信号を燃焼改善制御部38に出力する。
信号を受けると、室内の負圧が緩和解除され空気過多の
燃焼状態になっているので、燃焼状態を改善するために
燃焼ファン2の回転数を低下させる必要があると判断
し、燃焼ファン2の回転数を減少させるためのファン回
転ダウン信号を燃焼制御部35に出力する。
3,4等の燃焼改善データに従って燃焼ファン2の回転
制御を行っているときに上記燃焼改善制御部38からフ
ァン回転ダウン信号を受け取ると、上記燃焼改善データ
から予め定めた下段の燃焼改善データ又はファン回転制
御データFに切り換えて燃焼ファン2の回転制御を行っ
て燃焼ファン2の回転数を減少させる。
除されたときに、室内の負圧緩和・解除に起因して燃焼
状態が悪化する場合には、燃焼ファン2の回転数を低減
することによって、空気過多の燃焼状態を改善すること
ができ良好な燃焼状態を行わせることが可能である。
の運転動作情報を取り込み該情報に燃焼運転が行われて
いると検知している間、電流値監視部40に取り込まれ
た現在のフレームロッド電流値を取り込むと共に、上記
急激負圧発生検出用時間Tqc前から現在に至るまでの間
に電流値監視部40に取り込まれた過去のフレームロッ
ド電流値を電流値監視部40の内蔵メモリから読み出
す。
フレームロッド電流値を各過去のフレームロッド電流値
にそれぞれ比較し、過去のフレームロッド電流値に対す
る現在のフレームロッド電流値の変化量を求め、フレー
ムロッド電流値が減少する方向に変化し、その減少変化
量が上記急激負圧発生検出用電流降下量Iqc以上である
と判断したときには負圧状態が急激に発生したと検知
し、急激に負圧状態が発生したことを示す急激負圧発生
信号を燃焼改善制御部38に出力する。
号を受け取ると、負圧状態が急激に発生し燃焼状態が過
度の空気不足により悪化しているので燃焼ファン2の回
転数をアップしてバーナー1への供給空気量を増加させ
燃焼状態を改善する必要があると判断し、燃焼ファン2
の回転数をアップさせるためのファン回転アップ信号を
燃焼制御部35に出力する。
号を受けて、前記負圧発生時と同様に、ファン回転制御
データFを予め定めた上段の燃焼改善データに切り換え
て燃焼ファン2の回転制御を行い燃焼ファン2の回転数
をアップさせる。このように燃焼ファン2の回転数をア
ップさせることによって、バーナー1への供給空気量が
増加して急激な負圧発生に起因した空気不足の燃焼状態
を改善することができる。
りフレームロッド電流値が図5の(b)や図8に示す電
流値A(例えば、5μA)から急激に電流値D(例え
ば、4.3μA)に降下したことによって、上記急激負
圧発生検知部43により室内の急激な負圧発生が検知さ
れ燃焼ファン2の回転数がアップし燃焼改善が成される
と、フレームロッド電流値は電流値Dからゆっくり上昇
し電流値Aに復帰する。
検知部41と負圧緩和・解除検知部42と急激負圧発生
検知部43から成る室内の燃焼環境区別検知部37と、
電流値監視部40とを設け、フレームロッド電流値の変
化に基づいて燃焼環境である室内の空気圧状態の変化、
つまり、負圧の発生悪化・負圧の緩和解除・急激な負圧
発生を区別検知する構成にしたので、負圧の発生悪化・
負圧の緩和解除・急激な負圧発生に応じた信号を出力す
ることができ、この信号の出力により、例えば、負圧発
生・悪化や急激な負圧発生に起因した空気不足の燃焼悪
化状態を改善すべく燃焼ファン2の回転数をアップしバ
ーナー1への供給空気量を増加して燃焼改善を行わせる
ことができ、燃焼悪化に起因した燃焼効率の低下の問題
や、過度の空気不足により燃焼火炎が立ち消えるという
問題を回避することができる。
の燃焼悪化状態を改善すべく燃焼ファン2の回転数を低
下しバーナー1への供給空気量を減少して燃焼改善を行
わせることができ、燃焼悪化に起因した燃焼効率の低下
の問題や、過度の風量により燃焼火炎が吹き消えるとい
う問題を回避することができる。
緩和・解除を検知するための負圧緩和解除検出用時間T
sdおよび負圧緩和解除検出用電流降下量Isdと、室内の
急激な負圧発生を検知するための急激負圧発生検出用時
間Tqcおよび急激負圧発生検出用電流降下量Iqcを予め
求めて与え、また、負圧緩和・解除検知部42と急激負
圧発生検知部43を設けたので、フレームロッド電流値
が減少変化したときに、そのフレームロッド電流値の減
少変化が負圧緩和解除に起因した現象に因るものである
のか、急激な負圧発生に起因した現象に因るものである
のかを、上記負圧緩和解除時と急激負圧発生時のフレー
ムロッド電流値の減少傾向の違いに着目して区別検知す
ることができる。
ッド電流値の減少変化であるか、急激負圧発生時のフレ
ームロッド電流値の減少変化であるのかを区別検知する
ことができるので、例えば、急激に負圧が発生したのに
も拘らず、フレームロッド電流値の減少変化により負圧
が緩和・解除されたと誤判断されて燃焼ファン2の回転
数の減少制御が行われ、負圧発生による空気不足をさら
に悪化させ燃焼火炎が立ち消えるという問題を完璧に回
避することができる。
れるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例え
ば、上記実施形態例では、データ格納部36に図4に示
すような燃焼改善データを予め与えておき、燃焼改善制
御部38は、室内が負圧状態になったときには上記燃焼
改善データに切り換えて燃焼ファン2の回転制御を行な
わせていたが、上記燃焼改善動作時の燃焼ファン2の回
転制御手法は上記実施形態例に限定されるものではな
い。
圧状態が発生したときには、予め与えられているファン
回転制御データFを予め定めた分だけ上昇させた燃焼改
善データを作成し、この作成した燃焼改善データに基づ
いて燃焼ファン2の回転制御を行わせてもよいし、ま
た、燃焼改善制御部38は、室内の負圧状態が発生した
ときには、予め定めた回転数分だけ燃焼ファン2の回転
数をアップさせるようにしてもよい。
1の鎖線に示すような燃焼環境報知部48を設けてもよ
い。この燃焼環境報知部48は、前記室内の燃焼環境区
別検知部37の負圧発生・悪化検知部41と負圧緩和・
解除検知部42と急激負圧発生検知部43の各動作情報
を取り込んで、負圧発生・悪化検知部41から負圧発生
信号が出力されたと検知したときには負圧発生を示す負
圧発生報知信号を本体操作部31やリモコン32に出力
して、本体操作部31やリモコン32に形成された表示
部や警告ランプ等により負圧発生を報知する。
除検知部42から負圧緩和解除信号が出力されたことを
検知したときには負圧緩和解除を示す負圧緩和解除報知
信号を本体操作部31やリモコン32に出力して、本体
操作部31やリモコン32の表示部や警告ランプ等によ
り負圧の緩和解除を報知する。
生検知部43から急激負圧発生信号が出力されたことを
検知したときには、急激負圧発生報知信号を、上記同様
に、本体操作部31やリモコン32に出力し本体操作部
31やリモコン32の表示部や警告ランプ等により急激
な負圧状態の発生を報知する。
て、負圧発生信号と負圧緩和解除信号と急激負圧発生信
号を区別し本体操作部31やリモコン32の表示部や警
告ランプ等を用いて報知してもよい。上記のように、負
圧発生信号と負圧緩和解除信号と急激負圧発生信号を区
別して報知することによって、器具の利用者に窓を開け
て換気を行わせるための注意を促すことができる等の効
果を奏することができる。
図1の点線に示す信号出力キャンセル部50を設けても
よい。この信号出力キャンセル部50は、例えば、出湯
中に湯の使用者によって給湯設定温度が変更され燃焼能
力が可変制御される能力変更過渡期間に上記負圧発生・
悪化検知部41の負圧発生信号や負圧緩和・解除検知部
42の負圧緩和解除信号や急激負圧発生検知部43の急
激負圧発生信号の出力をキャンセルさせるように構成さ
れている。
には燃焼能力が不安定に変動し、このことに起因してフ
レームロッド電流値が室内の空気圧変動に関係なく不安
定に変動する虞があり、このフレームロッド電流値の不
安定な変動によって上記負圧発生・悪化検知部41や負
圧緩和・解除検知部42や急激負圧発生検知部43が誤
判断して信号を出力するのを回避するためである。
弁15の開弁量(具体的には比例弁駆動電流値)を燃焼
能力として予め定めたサンプリング時間間隔(例えば、
0.1秒間隔)でサンプリングし、そのサンプリングし
た比例弁15の開弁量を内蔵のメモリ(図示せず)に格
納する。
定めた設定時間T内(例えば、2.6秒前から現在に至
るまでの時間内)にサンプリングされた比例弁15の開
弁量(燃焼能力)を内蔵メモリから読み出して、上記設
定時間内の比例弁15の最小開弁量と最大開弁量を検出
し、その最小開弁量に対する最大開弁量の変化量が予め
定めた設定変化量K(例えば、5%)以上変化している
ときには、燃焼能力が不安定に変動しており、能力変更
過渡期間であるのでフレームロッド電流値が室内の空気
圧の変動に関係なく変動する虞があると判断し、上記燃
焼能力変更過渡期間のフレームロッド電流値の変動によ
って負圧発生・悪化検知部41や負圧緩和・解除検知部
42や急激負圧発生検知部43が誤判断して信号を出力
しないように信号出力をキャンセルさせる必要があると
判断して、室内の燃焼環境区別検知部37の負圧発生・
悪化検知部41と負圧緩和・解除検知部42と急激負圧
発生検知部43からの信号出力をキャンセルさせる。
は上記のように器具運転が能力変更過渡期間であること
を検知するためのもので、実験や演算等により予め求め
与えられている。
室内の燃焼環境区別検知部37の信号出力をキャンセル
することによって、燃焼能力の変更過渡期間のフレーム
ロッド電流値の変動により、室内の空気圧が変動してい
ないのにも拘らず、室内の燃焼環境区別検知部37が室
内の負圧の発生・悪化・緩和・解除が起こったと誤判断
して信号を出力してしまうという問題を回避することが
できる。
変更過渡期間の誤判断により負圧発生信号や急激負圧発
生信号が出力された場合に、上記出力信号を受けて燃焼
改善制御部38により燃焼改善動作が行われ、燃焼ファ
ン2の回転数がアップし、空気過多により燃焼状態が悪
化し燃焼効率が低下したり、風量が多過ぎて燃焼火炎が
吹き消えてしまうという問題を確実に回避することがで
きる。
されて負圧緩和解除信号が出力された場合に、上記負圧
緩和解除信号の出力により、燃焼ファン2の回転数を下
げる回転制御が行われ、このことに起因して空気不足に
より燃焼状態が悪化し燃焼効率が低下したり、過度の空
気不足により燃焼火炎が立ち消えてしまうという問題を
確実に回避することができる。
悪化検知部41と負圧緩和・解除検知部42と急激負圧
発生検知部43は、フレームロッド電流値や燃焼能力に
関係なく、室内の空気圧の状態変化の検知動作を行って
いたが、例えば、図8に示す予め定めた燃焼能力Xより
も低い燃焼能力で燃焼運転を行っているときにのみ、燃
焼能力に応じて予め定められた図8に示す下限値と上限
値とによって囲まれた領域S内のフレームロッド電流値
に基づいて上記室内の空気圧の状態変化の検知動作を行
うようにしてもよい。
力時の燃焼火炎に対して最大の燃焼能力時の燃焼火炎の
大きさが大幅に大きい場合には、最大燃焼能力の付近で
室内の空気圧の状態変化を検知できるようにフレームロ
ッド電極24の高さ位置を求めて取り付けると、最小燃
焼能力の付近で燃焼を行っているときにフレームロッド
電極24が燃焼火炎を検知できなくなってしまうので、
当然に、空気圧の状態変化を検知することができなくな
ってしまう。
圧の状態変化を検知できるようにフレームロッド電極2
4の高さ位置を求めて取り付けると、最大燃焼能力の付
近で燃焼を行っているときにはフレームロッド電極24
が内炎46内に位置してしまい、空気圧の変動に起因し
て燃焼状態が変化してもフレームロッド電流値の変化が
明確でなく、室内の空気圧の状態変化を検知するのが困
難である。
受け易いのは最小燃焼付近であることから、図8に示す
燃焼能力Xよりも低い燃焼能力で燃焼運転を行っている
ときにフレームロッド電流値に基づいて室内の空気圧の
状態変化を検知できるようにフレームロッド電極を取り
付け、フレームロッド電流値に基づいて室内の空気圧の
状態変化を検知すると共に、燃焼能力の全領域に渡って
前記COセンサ21から検出出力される排気ガス中のC
O濃度に基づいて室内の負圧発生を検知するようにして
もよい。このように、フレームロッド電流値に基づく室
内の空気圧の状態変化とCOセンサ21によるCO濃度
に基づき負圧発生検知とを併用することによって、燃焼
能力制御の全範囲において、室内の燃焼環境の負圧状況
を制度良く検出でき、より正確なファン回転制御が可能
となり、室内の負圧発生に起因した燃焼状態の悪化を回
避することができる。
れるCO濃度に基づいて室内の負圧発生を検知し、燃焼
改善を行う燃焼改善手法の一例を示す。例えば、図9に
示すようなファン回転制御を行うためのファン回転制御
データが予め与えられている場合の上記CO濃度に基づ
いた燃焼改善動作例を図10のフローチャートに従って
説明する。まず、ステップ101 で、CO濃度が上限値以
上か否かが判断され、上限値以上のときにはステップ10
2 でファン風量制御データが1段階高められる。このフ
ローチャートにおいては、図9に示すファン回転制御デ
ータを例にして説明してあり、フローチャート中のXの
数字は図9に示す各ファン回転制御データのXの値に対
応している。
サ21で検出されるCO濃度の雰囲気中に人が晒された
ときに、CO危険濃度に達する時間を上限値として与え
てもよく、又は、高CO濃度のしきい値で与えてもよ
く、又は、COセンサ21で検出されるCO濃度の雰囲
気中に人が晒されたと仮定したときの血中ヘモグロビン
のCO濃度を求め、単位時間t毎に算出されるその血中
ヘモグロビンCO濃度の危険到達時間Tに対する前記単
位時間tとの比t/Tの積算値の上限値で与えてもよい
ものである。
限値未満のときには、ステップ103でCO濃度が規定値
以下か否かが判断され、CO濃度が規定値以下ときには
ファン風量制御データを1段階風量ダウン側に切り替え
る。このとき、ステップ105でファン回転制御データが
X=0のデータになるか否かを判断し、X=0のファン
回転制御データになるときには、ファン回転制御データ
をX=0のデータよりもファン回転数が1段階上側のX
=1のデータに設定する。
ン回転制御データが1段階回転数アップ側に切り替えら
れることでX=5の値に達したか否かを判断し、X=5
の値に達したときにはファン回転数をアップさせても高
濃度のCOガスの発生の防止が期待できないので、ステ
ップ108 で燃焼停止を行う。
には前記ステップ102 で回転数を1段階アップさせたフ
ァン回転制御データに基づき、燃焼能力に応じたファン
回転数でもって燃焼ファンを回転させ、ステップ110 で
室内の負圧強度としてXの値を登録する。ステップ111
では水量センサ27からオン信号が加えられているかを
判断し、オン信号が加えられているときにはステップ10
1 以降の動作を繰り返す。これに対し、水量センサ27
からオフ信号が出力されたときには、給湯栓が閉じられ
たものと判断して燃焼停止を行う。そして、ステップ11
2 では、タイマ等を用いて燃焼停止時からの経過時間を
測定し、燃焼停止後10分以内か否かを判断する。燃焼
停止後10分以内で燃焼運転が再開されるときには、室
内の負圧状態は前記ステップ110 で登録されたXの値と
同じであると推定し、その登録されたXの値のファン回
転制御データを用いて燃焼運転を行うが、燃焼停止後1
0分を経過したときには、標準モードのファン回転制御
データであるX=0のファン回転制御データを設定して
次の燃焼運転に備える。
は、室内が負圧になると、給気の不足状態が生じ、室内
の負圧の程度に応じてCO濃度が上昇するので、このC
O濃度の上昇を検出して、室内の負圧の度合に応じたフ
ァン回転制御データを選択指定し、室内の負圧化に伴う
給気不足を解消し、良好な燃焼運転を行うものである。
ロッド電流値の変化量に基づいて室内の負圧発生悪化を
検知する負圧発生・悪化検知部41の代わりに、例え
ば、図8に示すような上側固定しきい値と上側可変しき
い値から成る上側しきい値データとフレームロッド電流
値とに基づいて室内の負圧発生・悪化を検知する制御構
成を設けてもよく、また、負圧緩和・解除検知部42の
代わりに、図8に示すような下側固定しきい値と下側可
変しきい値から成る下側しきい値データとフレームロッ
ド電流値とに基づいて室内の負圧発生・悪化を検知する
制御構成を設けてもよい。
とフレームロッド電流値とに基づいて室内の空気圧の変
化を検知する手法の一例を図11のフローチャートに基
づいて説明する。図8に示すように、上記各上側と下側
の固定しきい値は燃焼能力によって値が変動しない一定
の値で与えるものであり、上側と下側の可変しきい値は
燃焼能力が大きくなるにつれ、増加する方向に可変させ
た値で与えてあるが、これら下側しきい値は下側固定し
きい値で与えてもよく下側可変しきい値で与えてもよ
く、あるいは燃焼能力の区分に応じ、下側固定しきい値
と下側可変しきい値を使い分けるようにしてもよいもの
である。同様に、上側しきい値も、上側固定しきい値で
与えてもよく、上側可変しきい値で与えてもよく、燃焼
能力の区分に応じ上側固定しきい値と上側可変しきい値
を使い分けてもよいものである。
が上側しきい値を越えたか否かを判断し、上側しきい値
を越えたときにはファン回転制御データをファン回転数
増加側に1段階高め、ステップ203 でフレームロッド電
流が下側しきい値を下側に越えたと判断されたときには
室内の負圧状況が解除されたものと判断してファン回転
制御データを1段階ファン回転ダウン側に切り換え設定
するものである。ファン回転制御データのアップダウン
の切り替え動作は前記図10に示す動作と同様であり、
同じ動作には同じステップ番号を付してその重複説明は
省略する。
レームロッド電流値に基づいて室内の空気圧の変化を検
知できるようにフレームロッド電極を取り付けているの
で、前記図11に示す動作が繰り返し行われ上記領域S
内で燃焼が行われるようにファン回転制御が行われてい
る。
の程度と、フレームロッド電流の関係を実験により検証
しており、室内が負圧化されると、給気の不足により、
燃焼火炎は上方に伸び、フレームロッド電流の大きさが
大きくなり、室内の負圧が解除されると、給気の不足状
態が解消されることで、火炎は元の状態に縮み、フレー
ムロッド電流が減少する現象が生じることを突き止めて
いる。このことから、フレームロッド電流が上側しきい
値を越えたときには室内の負圧が発生し、フレームロッ
ド電流が下側しきい値を下側に越えたときには負圧解除
あるいは負圧の程度が緩和したものと判断し、室内の負
圧の程度に応じてファン回転制御データを切り換え設定
し、室内の負圧の程度の応じてファン回転数を制御して
良好な燃焼運転を確保するものである。
では、ファン回転制御データを順次回転数アップ側に上
げるときには、X=0,X=1,X=2,X=3,X=
4という如くXが1ずつ順に上げるようにし、ファン回
転制御データを回転数ダウン側に下げるときにはX=
4,X=3,X=2,X=1という如くXが1ずつ順次
下げるようにしたが、これらファン回転制御データの上
昇と下降の順序は必ずしもこれに限定されることはな
く、例えば、ファン回転制御データを上げるときには、
X=0,X=2,X=3,X=4という如く手順で上げ
るようにしてもよい。
悪化検知部41による室内の負圧発生悪化の検知動作
と、上記上側しきい値に基づいた室内の負圧発生悪化検
知動作とを併用するようにしてもよい。さらに、上記実
施形態例に示した負圧緩和・解除検知部42による室内
の負圧緩和・解除検知動作と、上記下側しきい値に基づ
いた室内の負圧緩和解除検知動作とを併用するようにし
てもよい。
ることができる。
比が少しでも変化すると燃焼状態が悪化するものにあっ
ては、図8に示す上側しきい値と下側しきい値の間隔が
狭いので、フレームロッド電流値と上記しきい値に基づ
いて燃焼ファン2の回転制御を行えば、迅速に燃焼改善
が成されるのに対して、この実施形態例に示すようなセ
ミブンゼンタイプのバーナーでは上記図8に示す上側し
きい値と下側しきい値の間隔が広いので、例えば、図8
に示す燃焼能力Yで燃焼運転が行われフレームロッド電
流が電流値Aであるとき、燃焼状態が悪化して電流値C
までフレームロッド電流が上昇するまでに時間が掛か
り、その間に失火してしまう虞がある。
焼状態悪化の検知手法では、燃焼状態が悪化して電流値
Aから電流値Bに上昇するまでの少ない時間で燃焼状態
の悪化を検知することができる。
るときにフレームロッド電流値が電流値Cの付近であっ
たときには、燃焼状態が悪化した直後に、フレームロッ
ド電流値が上側しきい値を越えるので、このような場合
には、上記しきい値を用いた燃焼状態悪化の検知手法を
用いることによって、上記実施形態例に示した燃焼状態
の検知手法よりも早く燃焼状態の悪化を検知することが
できる。
状態悪化の検知手法と、上記示したしきい値を用いた燃
焼状態の検知手法とを併用することによって、より迅速
に燃焼状態の悪化を検知することができる。
データは、図4に示す形態に限定されるものではなく、
例えば、図9に示すファン回転制御データX=0のファ
ン回転制御データに対し、X=2,X=4のファン回転
制御データのように平行な制御ラインで与えてもよい。
解除検知部42と急激負圧発生検知部43とを設け、フ
レームロッド電流値の降下変化が室内の負圧緩和解除に
因るものか、室内の急激な負圧発生に因るものかを区別
判別し、負圧緩和解除であるときには燃焼ファン2の回
転数を減少させ、急激な負圧発生であるときには燃焼フ
ァン2の回転数をアップさせていたが、フレームロッド
電流値が予め定めた降下変化基準量以上降下変化したと
きには全て、燃焼ファン2の回転数をアップさせるよう
にしてもよい。
きには、上記の如く燃焼ファン2の回転数をアップした
後に、燃焼が改善されてフレームロッド電流値が復帰す
る。また、室内の負圧が緩和解除されたときには、上記
ファン回転数アップによりファン風量過多に起因して燃
焼火炎が縮小されるのでフレームロッド電流値が引き続
き低下することになる。このことから、上記ファン回転
数アップの後にフレームロッド電流値が予め定めた下側
しきい値よりも減少したときには、燃焼ファン2の回転
数を減少させて燃焼状態を改善することができる。
空気と二次空気を利用して燃焼するタイプのセミブンゼ
ン等のバーナで構成したが、全一次空気燃焼式タイプの
バーナのうち濃淡バーナにあっては濃バーナが淡バーナ
の空気をもらって燃焼するので濃バーナの燃焼がセミブ
ンゼンバーナの燃焼形態に近似したものとなり、セミブ
ンゼンバーナと同様に濃淡バーナにおいても室内燃焼環
境の負圧の程度に応じてフレームロッド電流を上限と下
限の比較的広い幅内で変化させることができるので、上
記実施形態例に示した燃焼改善動作は濃淡バーナを備え
た燃焼機器にも適用することができる。
器を例にして説明したが、この発明は図6の給湯器に限
定されるものではなく、燃焼ファンの駆動により供給さ
れる空気を利用して燃焼を行い、その燃焼火炎を検知す
るフレームロッド電極を備えた室内設置可能型の燃焼機
器であれば、この発明は適用することができる。例え
ば、図6の給湯器のシステム構成に加えて、風呂の追い
焚きを行うことができる風呂機能が付加された燃焼機器
や、強制排気式の石油ファンヒータやガス乾燥機等の燃
焼機器にも適用することができる。
時間と急激負圧発生検出用電流降下量が予め与えられ、
フレームロッド電極から検出出力されるフレームロッド
電流値の変化を監視して、上記フレームロッド電流値が
上記急激負圧発生検出用時間以内で上記急激負圧発生検
出用電流降下量以上低下したときには負圧状態が急激に
発生したことを示す急激負圧発生信号を出力するものに
あっては、例えば、部屋の扉が勢い良く閉められ部屋が
密閉され室内が急激に負圧状態になったときに、その部
屋で燃焼機器が燃焼運転を行っている場合には、その急
激な負圧状態の発生を検知し、急激負圧発生信号を出力
することができる。
ので、負圧状態が発生したときに、負圧発生に起因した
空気不足による燃焼状態の悪化を改善するための燃焼改
善手段を施すことが可能となり、負圧発生に起因した燃
焼悪化を改善することができ、燃焼悪化に起因した燃焼
効率低下の問題や、過度の空気不足により燃焼火炎が立
ち消える等の問題を確実に回避することができる。
出用電流降下量が予め与えられ、フレームロッド電極か
ら検出出力されるフレームロッド電流値の変化を監視し
て、フレームロッド電流値が上記急激負圧発生検出用時
間を越えた負圧緩和解除検出用時間以内でほぼ負圧緩和
解除検出用電流降下量低下したときに負圧状態が緩和・
解除されたことを示す負圧緩和解除信号を出力するもの
にあっては、例えば、換気扇が停止する等によって、室
内の負圧状態が緩和・解除されたときに、その負圧緩和
解除を検知することができ、負圧緩和解除信号を出力す
ることができる。
できるので、例えば、負圧状態が緩和・解除された以降
に、負圧状態時に燃焼状態を改善するために行っていた
燃焼改善動作を継続して行うと、燃焼状態が悪化する虞
がある場合に、負圧状態の緩和・解除が検知されたとき
に燃焼改善動作から通常の燃焼動作に切り換えるという
ような燃焼運転の切り換えを行わせ燃焼状態が悪化する
のを防止することが可能である。
負圧発生検出用電流降下量と、上記急激負圧発生検出用
時間よりも時間幅が大きい負圧緩和解除検出用時間およ
び負圧緩和解除検出用電流降下量とが予め与えられ、フ
レームロッド電流値の減少変化に基づいて急激負圧発生
信号と負圧緩和解除信号とを区別して出力するものにあ
っては、フレームロッド電流値の減少変化が、急激な負
圧発生に起因した現象によるものであるのか、負圧状態
の緩和・解除に起因した現象によるものであるのかを区
別して検知することができ、急激な負圧発生を検知した
ときには急激負圧発生信号を出力し、負圧緩和解除を検
知したときには負圧緩和解除信号を区別して出力するこ
とができる。
変化が、急激な負圧発生に起因した現象によるものであ
るのか、負圧状態の緩和・解除に起因した現象によるも
のであるのかを区別して検知することができるので、例
えば、急激な負圧状態の発生によるフレームロッド電流
値の減少変化の現象を負圧緩和解除によるものと誤検知
し、急激負圧発生時の燃焼改善動作とは全く異なる負圧
状態緩和解除時の燃焼改善動作が行われて空気不足の燃
焼異常状態がさらに悪化して燃焼効率がさらに悪化した
り、燃焼火炎が立ち消えるという問題を確実に回避する
ことができる。
のにあっては、燃焼運転中に燃焼能力が変更されたとき
の燃焼能力の可変制御に起因してフレームロッド電流値
が室内の空気圧変動に関係なく変動する虞があるとき
に、急激負圧発生信号や負圧緩和解除信号の出力をキャ
ンセルできるので、室内の空気圧が変動していないのに
も拘らず燃焼能力の可変制御に起因してフレームロッド
電流値が下降変動し、その下降変動を急激な負圧発生と
誤検知し急激負圧発生信号を出力したり、負圧緩和解除
と誤検知し負圧緩和解除信号を出力するのを防止するこ
とができ、室内の空気圧に変動がないのに急激負圧発生
時の燃焼改善動作や負圧緩和解除時の燃焼動作への切り
換えが行われてしまい燃焼状態を悪化させてしまうとい
う問題を完璧に回避することができる。
っては、急激負圧発生信号や負圧緩和解除信号を報知す
ることができ、例えば、急激な負圧状態が発生したとき
には部屋の換気を促すことができるというような効果を
奏することができる。
能力で燃焼運転が行われているときにのみ、燃焼能力に
応じて予め定めた上限値と下限値とによって囲まれる電
流値範囲内のフレームロッド電流値に基づいて、室内の
急激な負圧発生を検知する、又は、室内の急激な負圧発
生と負圧緩和解除とを区別検知する構成にあっては、室
内の空気圧の状態変化を感度良く検出できるフレームロ
ッド電流値の範囲内でのみ、室内の急激な負圧発生や負
圧緩和解除を検知するようになるので、より感度良く室
内の急激な負圧発生や負圧緩和解除の検知を行うことが
できる。
である。
例を示すグラフである。
のモデル例を示す説明図である。
フである。
変化傾向と急激負圧発生時のフレームロッド電流値の減
少変化傾向の違いを示すグラフである。
ームロッド電流値の領域の一例を示すと共に、上側しき
い値と下側しきい値の設定例を示す説明図である。
フである。
ファン回転制御を行う動作例を示すフローチャートであ
る。
ド電流値とに基づいて室内の負圧発生を検知してファン
回転制御を行う動作例を示すフローチャートである。
Claims (8)
- 【請求項1】 燃焼ファンの駆動により供給される空気
を利用して燃焼を行い、その燃焼火炎を検知するフレー
ムロッド電極を備えた室内設置可能型の燃焼機器におい
て、燃焼機器が設置されている室内の空気圧が急激に低
下し負圧状態になったことを検出するための急激負圧発
生検出用時間および急激負圧発生検出用電流降下量が予
め与えられており、前記フレームロッド電極により検出
出力されるフレームロッド電流値の変化を監視し、上記
急激負圧発生検出用時間以内でフレームロッド電流値が
上記急激負圧発生検出用電流降下量以上低下したときに
は負圧状態が急激に発生したことを示す急激負圧発生信
号を出力する急激負圧発生検知部が設けられていること
を特徴とする燃焼機器。 - 【請求項2】 燃焼ファンの駆動により供給される空気
を利用して燃焼を行い、その燃焼火炎を検知するフレー
ムロッド電極を備えた室内設置可能型の燃焼機器におい
て、燃焼機器が設置されている室内の空気圧が急激に低
下し負圧状態になったことを検出するための急激負圧発
生検出用時間および急激負圧発生検出用電流降下量と、
負圧状態が緩和・解除されたことを検出するための上記
急激負圧発生検出用時間よりも時間幅が大きい負圧緩和
解除検出用時間および負圧緩和解除検出用電流降下量と
が予め与えられており、前記フレームロッド電極により
検出出力されるフレームロッド電流値の変化を監視し、
上記急激負圧発生検出用時間以内でフレームロッド電流
値が上記急激負圧発生検出用電流降下量以上低下したと
きには負圧状態が急激に発生したことを示す急激負圧発
生信号を出力し、前記急激負圧発生検出用時間を越えた
前記負圧緩和解除検出用時間以内で前記フレームロッド
電流値がほぼ上記負圧緩和解除検出用電流降下量低下し
たときには負圧状態が緩和・解除されたことを示す負圧
緩和解除信号を出力する室内の燃焼環境区別検知部が設
けられていることを特徴とする燃焼機器。 - 【請求項3】 燃焼能力を監視し、予め定められた設定
時間内で予め与えられる燃焼能力の設定変化量以上の変
化が検出されたときには急激負圧発生検知部の急激負圧
発生信号の出力をキャンセルさせる信号出力キャンセル
部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の燃
焼機器。 - 【請求項4】 燃焼能力を監視し、予め定められた設定
時間内で予め与えられる燃焼能力の設定変化量以上の変
化が検出されたときには室内の燃焼環境区別検知部の急
激負圧発生信号又は負圧緩和解除信号の出力をキャンセ
ルさせる信号出力キャンセル部が設けられていることを
特徴とする請求項2記載の燃焼機器。 - 【請求項5】 急激負圧発生検知部から出力される急激
負圧発生信号を報知する燃焼環境報知部が設けられてい
ることを特徴とする請求項1又は請求項3記載の燃焼機
器。 - 【請求項6】 室内の燃焼環境区別検知部から出力され
る急激負圧発生信号と負圧緩和解除信号を区別して報知
する燃焼環境報知部が設けられていることを特徴とする
請求項2又は請求項4記載の燃焼機器。 - 【請求項7】 急激負圧発生検知部は、燃焼能力とフレ
ームロッド電流値を監視し、予め定めた設定の燃焼能力
よりも低い燃焼能力で燃焼運転が行われているときにの
み、燃焼能力に応じて予め定めた上限値と下限値とによ
って囲まれる電流値範囲内のフレームロッド電流値に基
づいて、室内の急激負圧発生の検知動作を行い、室内の
急激負圧発生が検知されたときには急激負圧発生信号を
出力する構成としたことを特徴とする請求項1又は請求
項3又は請求項5記載の燃焼機器。 - 【請求項8】 室内の燃焼環境区別検知部は、燃焼能力
とフレームロッド電流値を監視し、予め定めた設定の燃
焼能力よりも低い燃焼能力で燃焼運転が行われていると
きにのみ、燃焼能力に応じて予め定めた上限値と下限値
とによって囲まれる電流値範囲内のフレームロッド電流
値に基づいて、室内の急激負圧発生と負圧緩和解除との
区別検知動作を行い、室内の急激負圧発生を検知したと
きには急激負圧発生信号を出力し、室内の負圧緩和解除
を検知したときには負圧緩和解除信号を出力する構成と
したことを特徴とする請求項2又は請求項4又は請求項
6記載の燃焼機器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06242497A JP3673362B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 燃焼機器 |
PCT/JP1998/000606 WO1998036219A1 (fr) | 1997-02-14 | 1998-02-13 | Appareil de combustion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06242497A JP3673362B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 燃焼機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10246437A true JPH10246437A (ja) | 1998-09-14 |
JP3673362B2 JP3673362B2 (ja) | 2005-07-20 |
Family
ID=13199771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06242497A Expired - Fee Related JP3673362B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-28 | 燃焼機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3673362B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010096427A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP06242497A patent/JP3673362B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010096427A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3673362B2 (ja) | 2005-07-20 |
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