JP2619206B2 - 燃焼機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器等の燃焼機器、
特にＣＯセンサ等の未燃ガスセンサにより燃焼部の不完
全燃焼を検出する手段を具備した燃焼機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置においては、例えば
給湯器の燃焼室に接続される排気通路にＣＯ等の未燃ガ
スを検出する未燃ガスセンサを設け、該未燃ガスのガス
量に応じた未燃ガスセンサの出力により不完全燃焼状態
を検出し、これにより燃焼運転を停止するものが知られ
ており、この種のものでは、未燃ガスセンサの出力が所
定の判定レベルを越えた時に不完全燃焼状態が生じたと
判断する。

【０００３】ところで、未燃ガスセンサの出力が所定の
判定レベルを越えるような不完全燃焼状態は、排気通路
や給気通路の閉塞、フィン詰まり等により生じる不完全
燃焼状態と、給湯器の燃焼室に強い風が吹き込まれて燃
焼室の給気が阻害されたりすることによる不完全燃焼状
態とがあり、前者の不完全燃焼状態は、排気通路や給気
通路の閉塞、フィン詰まり等の原因を排除しない限り、
解消することはないが、後者の不完全燃焼状態は、一般
には一時的なもので、自然に解消する。そして、前者の
不完全燃焼状態が生じたときには、燃焼運転を停止する
ことが望ましく、後者の不完全燃焼状態が生じたときに
は、燃焼運転を継続し得るようにすることが望ましい。

【０００４】しかしながら、従来のものでは、排気通路
や給気通路の閉塞等による継続的な不完全燃焼状態と風
等による一時的な不完全燃焼状態とを区別することな
く、未燃ガスセンサの出力が所定の判定レベルを越えた
時に燃焼運転を停止するようにしていたため、本来、燃
焼運転を停止する必要がないときに燃焼運転が停止され
ることがおこる不都合があった。

【０００５】このような不都合を解消するためには、未
燃ガスセンサの出力が所定の判定レベルを越えるような
不完全燃焼状態が所定時間継続して検出された時に、燃
焼運転を停止し、また、不完全燃焼状態の検出が所定時
間に満たないような場合には、燃焼運転を継続せしめる
ことが考えられる。さらに、継続的な不完全燃焼状態が
検出された場合には、燃焼機器を再起動不能とし、使用
者に修理依頼を促すようにすることが考えられる。

【０００６】一方、例えば排気通路等の閉塞の程度が小
さい場合や、あるいは、排気通路等の閉塞の程度が比較
的大きくてもガスバーナへのガス供給量が変化するよう
な場合には、未燃ガスセンサの出力が所定の判定レベル
に対して頻繁に上下することが多々ある。そして、この
ようなときにも、燃焼運転を停止せしめることが望まし
く、また、このように未燃ガスセンサの出力が所定の判
定レベルに対して頻繁に上下するような状態は風の影響
等によっても起こり得るので、再起動可能なように燃焼
運転を停止させることが望ましい。

【０００７】しかるに、上記のように不完全燃焼状態が
所定時間継続して検出された時にのみ燃焼運転を停止せ
しめるようにすると、排気通路の半詰まり等により未燃
ガスセンサの出力が所定の判定レベルに対して頻繁に上
下する場合に、燃焼運転が継続してしまうという不都合
を生じ、これを解消することが望まれる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑みてなされたものであり、風の影響等による不完全燃
焼状態による燃焼運転の誤停止を排除できると共に、排
気通路や給気通路の閉塞等による不完全燃焼状態のとき
に適切に動作する燃焼機器を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、燃焼部の不完全燃焼を検出する不完全
燃焼検出手段を備えた燃焼機器において、前記不完全燃
焼検出手段による不完全燃焼の検出が所定のタイマ時間
継続したか否かを監視する第１の不完全燃焼監視手段
と、前記不完全燃焼検出手段による不完全燃焼の検出が
前記タイマ時間未満の時間内で終わったとき、その検出
の繰り返し回数を監視する第２の不完全燃焼監視手段
と、前記不完全燃焼の検出が前記タイマ時間継続したと
き、前記燃焼機器の燃焼作動を再起動不能に停止せしめ
ると共に、前記タイマ時間未満の時間内における前記不
完全燃焼の検出の繰り返し回数が所定回数に達したと
き、前記燃焼機器の燃焼作動を再起動可能に停止せしめ
る運転制御手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】さらに、前記不完全燃焼の検出が前記タイ
マ時間継続したことにより再起動不能に停止したとき、
その旨を示す情報を記憶保持する記憶手段と、該記憶保
持手段に記憶保持された情報を表示する表示手段とを備
えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明によれば、前記不完全燃焼検出手段によ
る不完全燃焼の検出が前記タイマ時間継続したときに
は、前記運転制御手段により燃焼運転が再起動不能に停
止され、これにより排気通路の閉塞等の場合における燃
焼運転が禁止される。

【００１２】また、前記不完全燃焼検出手段による不完
全燃焼の検出が前記タイマ時間未満の時間内で終わり、
それが繰り返されたときには、その繰り返し回数が所定
回数に達すると、前記運転制御手段により燃焼運転が停
止される。これにより、排気通路の半詰まり等の場合の
ように不完全燃焼状態が短時間づつ繰り返し起こるよう
な場合には燃焼運転が停止し、また、風等による単発的
な不完全燃焼状態の発生時には、燃焼運転は継続する。
さらに、風等による一時的な不完全燃焼状態が頻繁に生
じたような場合も燃焼運転は停止するものの、この停止
時には、再起動可能であるので、該再起動により支障な
く燃焼運転を再開することが可能となる。

【００１３】さらに、再起動不能に停止された場合に、
排気通路の閉塞等による継続的な不完全燃焼状態が生じ
た旨を示す情報が記憶手段に記憶保持されると共に、表
示手段により表示されるので、そのような不都合状態が
生じた旨を使用者等が明確に認識するすることが可能と
なり、使用者による修理依頼や、業者による修理を的確
に行うことが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図を参照して説明
する。図１は本実施例を設けた給湯器の説明的断面図、
図２は図１の要部のブロック構成図、図３は本実施例の
作動を説明するためのフローチャート図である。

【００１５】図１に示すように、強制燃焼式ガス給湯器
Ａは、燃焼ハウジング１内に燃焼を行うガスバーナー２
（燃焼部）を配し、送風ファン３で燃焼ハウジング１に
ガスバーナー２の燃焼用空気Ｘを供給している。また、
給湯器Ａは、燃焼制御装置４によりガスバーナー２への
ガス供給、ガスバーナー２の点火、燃焼ファン３の制御
がなされる。

【００１６】燃焼ハウジング１は、下方に燃焼用空気Ｘ
の導入口５を、上方に燃焼排ガスＺを外部に排出する排
出口６をそれぞれ設けている。また、燃焼ハウジング１
内のガスバーナー２の上方には熱交換器７が配設されて
いる。

【００１７】ガスバーナー２は、炎を形成するバーナー
群８と、バーナー群８の下方に位置し噴出口９を有する
ノズル管１０とからなる。また、このガスバーナー２に
はガス管１１を通して燃料ガスＹが供給される。送風フ
ァン３はターボ型の羽根を備える。

【００１８】燃焼制御装置４は、水量調整器１２、水量
センサ１３、サーミスター１４、元ガス電磁弁１５、主
電磁弁１６、ガバナ式ガス比例電磁弁１７、イグナイタ
１８、フレームロッド１９、ＣＯセンサ２０とこれらを
制御するコントローラ２１とからなる。コントローラ２
１は、その機能的構成として図２に示すように、燃焼制
御手段２２（運転制御手段）、ＣＯセンサ制御手段２３
及び不完全燃焼判定手段２４を備えるマイクロコンピュ
ータである。ＣＯセンサ２０と不完全燃焼判定手段２４
とは不完全燃焼検出手段２６を構成する。不完全燃焼判
定手段２４は、第１の不完全燃焼監視手段２７と第２の
不完全燃焼監視手段２８とを包含している。また、コン
トローラ２１には、不完全燃焼に関する情報を記憶保持
するＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）２９が備えられ、さら
に、該ＥＥＰＲＯＭ２９の情報を表示する表示器（表示
手段）３０が接続されている。また、コントローラ２１
の燃焼制御手段２２には、業者等のみが操作し得るリセ
ットスイッチ３１が接続されている。

【００１９】次に、燃焼制御装置４のコントローラ２１
の基本的作動を図３を参照して説明する。

【００２０】コントローラ２１は、図示しない運転スイ
ッチがＯＮされた状態で、給湯栓（図示せず。）が開か
れると、これを水量センサ１３により検知して燃焼制御
手段２２により、送風ファン３を駆動し、さらにイグナ
イタ１８を動作せしめると共に、元ガス電磁弁１５、主
電磁弁１６、比例電磁弁１７を開くように制御してガス
バーナー２に燃料ガスを供給させ、これによりガスバー
ナー２に着火して給湯器の燃焼運転を開始する。この
時、ガスバーナ２の着火に際しては、その着火をフレー
ムロッド１９により検知し、イグナイタ１８の動作によ
る着火が検知されない場合には、イグナイタ１８や元ガ
ス電磁弁１５等をＯＦＦして給湯器の運転を停止する。
そして、着火が検知された場合には、イグナイタ１８を
ＯＦＦした後に比例電磁弁１７によるガス量比例制御を
行い、さらにＣＯセンサ制御手段２３によりＣＯセンサ
２０に通電してこれを起動し、該ＣＯセンサ２０及び不
完全燃焼判定手段２４等により後述の不完全燃焼検出動
作を行う。前記ガス量比例制御と不完全燃焼検出動作と
は給湯栓が閉じられるまで継続的に行われる。尚、ＣＯ
センサ２０の動作の開始は水量センサ１３からＯＮ信号
が出力された時点でも良く、また、炎を検知してから所
定時間経過した時点であっても良い。

【００２１】また、コントローラ２１は給湯栓が閉じら
れると、水量センサ１３によりこれを検知して、燃焼制
御手段２２により、元ガス電磁弁１５、主電磁弁１６、
比例電磁弁１７を閉じるように制御してガスバーナ２を
消火せしめ、さらに燃焼ファン３を駆動停止すると共
に、ＣＯセンサ２０をＯＦＦし、これにより給湯器の燃
焼運転を停止する。

【００２２】尚、燃焼運転の開始時には、ＥＥＰＲＯＭ
２９の記憶保持されたデータの読み出しや表示等が行わ
れるがこれについては後述する。

【００２３】次に、前記不完全燃焼検出動作を図４を参
照して詳説する。

【００２４】この不完全燃焼検出動作においては、その
基本動作を説明すると、コントローラ２１は、ＣＯセン
サ２０の出力により検出されるＣＯ濃度（ＣＯ値）がガ
スバーナ２の不完全燃焼状態に対応して所定の判定値以
上となる状態が、燃焼運転の開始時に設定される所定の
タイマ時間（検出タイマ時間）継続した時に、燃焼運転
を停止せしめる。

【００２５】さらに詳細には、燃焼運転が開始してＣＯ
センサ２０が起動されると、該ＣＯセンサ２０によりＣ
Ｏ値が検出される。この時、コントローラ２１の不完全
燃焼判定手段２４は、検出されたＣＯ値が不完全燃焼に
より所定の判定値（例えば２０００ｐｐｍのＣＯ濃度）
以上となると、該不完全燃焼判定手段２４に内蔵された
検出タイマ２４ａ（図２参照）をスタートさせる。

【００２６】そして、不完全燃焼判定手段２４は、上記
のようにＣＯ値が所定の判定値以上となると、その状態
が検出タイマ２４ａのタイマ時間、すなわち、該検出タ
イマ２４ａがスタートしてからタイムアップするまでの
時間継続するか否かを第１の不完全燃焼監視手段２７に
より監視する。ＣＯ値が所定の判定値以上となる状態が
検出タイマ２４ａのタイマ時間継続すると、不完全燃焼
判定手段２４は燃焼制御手段２２を動作させ、元ガス電
磁弁１５、主電磁弁１６、比例電磁弁１７を閉じるよう
に制御してガスバーナ２を消火せしめると共に、燃焼フ
ァン３を駆動停止せしめ、これにより給湯器の燃焼運転
を停止させる。さらに、不完全燃焼判定手段２４は、例
えばこの燃焼運転の停止時におけるＣＯ値等の情報を異
常データしてＥＥＰＲＯＭ２９に記憶保持させ、その
後、センサ制御手段２３によりＣＯセンサ２０をＯＦＦ
する。

【００２７】本実施例において、このように燃焼運転が
停止された場合は、給湯器の燃焼運転は、基本的には、
再起動不能とされる。すなわち、図３を参照して、例え
ば使用者が燃焼運転を再開すべく、運転スイッチ（図示
しない）を再びＯＮ操作して給湯栓（図示しない）を開
くと、燃焼制御手段２２の指令により、ＥＥＰＲＯＭ２
９から異常データが読みだされ、その異常データ、ある
いはエラー表示が前記表示器３０により行われる。この
場合、前記リセットスイッチ３１をＯＮすることによ
り、燃焼運転が再開されるものの、該リセットスイッチ
３１は、使用者が操作し得ない箇所（例えば給湯器本体
やコントローラ２１の内部）に設けられており、従っ
て、使用者が燃焼運転を再開することはできない。

【００２８】これにより、不完全燃焼状態（ＣＯ値≧判
定値）が継続するような、前記導入口５や排気口６の閉
塞等が生じた場合には、給湯器の燃焼運転が停止される
と共に、それ以後の燃焼運転が原則として禁止されるこ
ととなって、このような状態での燃焼運転が行われるよ
うな事態が回避される。また、使用者は、給湯器を再起
動しようとすると、燃焼運転が再開することなく、表示
器３０に異常データやエラー内容の表示が行われるの
で、前記導入口５や排気口６の閉塞等が生じ、修理が必
要であることを認識することができ、的確に業者への修
理依頼を行うことができる。さらに、修理依頼を受けた
業者は、表示器３０の表示により、故障原因を認識して
的確な修理を行うことができ、また、その修理後には、
リセットスイッチ３１を操作するだけで、支障なく燃焼
運転を再開することができる。尚、ＥＥＰＲＯＭ２９の
異常データは、修理後に業者により消去される。

【００２９】一方、図４を参照して、前記不完全燃焼検
出動作において、前記検出タイマ時間内（検出タイマ２
４ａがタイムアップする前）にＣＯ値が判定値よりも小
さくなった場合、すなわち、ＣＯ値が一旦判定値以上と
なったものの、検出タイマ時間内にＣＯ値が再び判定値
よりも小さくなった場合には、前記不完全燃焼判定手段
２４は、再びＣＯ値が判定値以上となるまで検出タイマ
２４ａを停止する。そして、このような場合において、
不完全燃焼判定手段２４は、上記のように検出タイマ時
間内でＣＯ値が判定値に対して上下するような不完全燃
焼状態の発生回数を前記第２の不完全燃焼監視手段２８
によりカウントパラメータＫを用いてカウントする。

【００３０】該カウントパラメータＫは、燃焼運転の開
始時には“０”に設定されており、検出タイマ時間内で
ＣＯ値が判定値に対して上下するような不完全燃焼状態
が発生する毎に“１”づつ増加し、これにより、このよ
うな不完全燃焼状態の発生の繰り返し回数がカウントさ
れる。そして、カウントパラメータＫの値が所定値に達
すると、換言すれば、検出タイマ時間内でＣＯ値が判定
値に対して上下するような不完全燃焼状態が比較的頻繁
に生じるような場合には、不完全燃焼判定手段２４は燃
焼制御手段２２を動作させ、元ガス電磁弁１５等をＯＦ
Ｆして燃焼運転を停止させる。そして、この場合は、Ｃ
Ｏ値等の異常データをＥＥＰＲＯＭ２９に記憶保持させ
ることなく燃焼運転を停止させる。尚、この場合、前述
のエラー内容とは異なったエラー表示を行うようにして
も良い。

【００３１】これにより、不完全燃焼状態が比較的短い
時間づつ断続的に発生するような、前記導入口５や排気
口６の半詰まりが生じた場合や、導入口５や排気口６の
詰まりがある程度進行した状態で、ガス量比例制御によ
りガスバーナ２の燃焼量が頻繁に変動するような場合に
は、燃焼運転が停止されて、不燃ガスが蓄積されてしま
うような事態が回避される。また、このように不完全燃
焼状態が比較的短い時間づつ断続的に発生して燃焼運転
が停止するような状況は、風の影響等によっても起こり
得るが、この燃焼運転の停止時には、ＥＥＰＲＯＭ２９
に異常データが記憶保持されないので、使用者は支障な
く燃焼運転を再開することができる。尚、一時的な風等
により不完全燃焼状態が単発的に生じた場合には、燃焼
運転は停止することなく継続する。

【００３２】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変
更可能である。例えば、本実施例においては、燃焼機器
として給湯器を例にとって説明したが、ファンヒータ等
の燃焼機器においても本発明を適用することができるこ
とはもちろんである。

【００３３】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、不完全燃焼検出手段による不完全燃焼の検出
が所定のタイマ時間継続したときに、燃焼機器の燃焼運
転を再起動不能に停止せしめると共に、不完全燃焼検出
手段による不完全燃焼の検出が前記タイマ時間未満の時
間内での不完全燃焼の検出が繰り返し行われた場合に、
その検出の繰り返し回数が所定回数に達したときに燃焼
機器の燃焼運転を再起動可能に停止せしめるようにした
ことによって、風の影響等による一時的な不完全燃焼状
態が単発的に発生するような場合に燃焼運転が停止する
ような誤動作を排除することができると共に、排気通路
の閉塞等により継続的な不完全燃焼が生じた場合には、
確実に燃焼運転を停止することができ、また、このよう
な状態で燃焼運転が再開されてしまうような事態を回避
することができる。また、排気通路等の半詰まり等が生
じて、不完全燃焼状態が繰り返し短時間づつ断続的に生
じるような場合にも、燃焼運転が停止されるので、この
ような状態での長時間にわたる燃焼運転が行われような
事態を回避することができ、また、このような状態が風
の影響等により生じた場合には、燃焼機器の再起動によ
り支障なく燃焼運転を再開することができる。従って、
不完全燃焼の発生の種々の状況に応じた適切な動作を行
う燃焼機器を提供することができる。

【００３４】さらに、排気通路の閉塞等により継続的な
不完全燃焼が発生した場合に、その旨を示す情報を記憶
手段に記憶保持させると共に、表示手段に表示せしめる
ようにしたことによって、使用者は、修理依頼等の適切
な処置をとることができると共に、修理依頼を受けた業
者は、的確な修理処置を迅速にとることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用した給湯器の説明的断
面図。

【図２】図１の要部のブロック構成図。

【図３】図１の給湯器の作動を説明するためのフローチ
ャート図。

【図４】図１の給湯器の作動を説明するためのフローチ
ャート図。

【符号の説明】

２２…燃焼制御手段（運転制御手段）、２６…不完全燃
焼検出手段、２７…第１の不完全燃焼監視手段、２８…
第２の不完全燃焼監視手段、２９…ＥＥＰＲＯＭ（記憶
手段）、３０…表示器（表示手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−184426（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−323535（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−295425（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−26440（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−192063（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−49165（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼部の不完全燃焼を検出する不完全燃焼
   検出手段を備えた燃焼機器において、前記不完全燃焼検
   出手段による不完全燃焼の検出が所定のタイマ時間継続
   したか否かを監視する第１の不完全燃焼監視手段と、前
   記不完全燃焼検出手段による不完全燃焼の検出が前記タ
   イマ時間未満の時間内で終わったとき、その検出の繰り
   返し回数を監視する第２の不完全燃焼監視手段と、前記
   不完全燃焼の検出が前記タイマ時間継続したとき、前記
   燃焼機器の燃焼作動を再起動不能に停止せしめると共
   に、前記タイマ時間未満の時間内における前記不完全燃
   焼の検出の繰り返し回数が所定回数に達したとき、前記
   燃焼機器の燃焼作動を再起動可能に停止せしめる運転制
   御手段とを備えたことを特徴とする燃焼機器。
2. 【請求項２】前記不完全燃焼の検出が前記タイマ時間継
   続したことにより再起動不能に停止したとき、その旨を
   示す情報を記憶保持する記憶手段と、該記憶保持手段に
   記憶保持された情報を表示する表示手段とを備えたこと
   を特徴とする請求項１記載の燃焼機器。