JP5480643B2

JP5480643B2 - 燃焼装置

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Publication number: JP5480643B2
Application number: JP2010010213A
Authority: JP
Inventors: 良彦田中; 幸志斉藤; 久恭渡辺; 尚樹大林; 喜久雄岡本; 俊之小泉; 誠二野間; 憲義上田; 裕史駒木; 靖典河野
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-01-20
Also published as: JP2011149596A

Description

本発明は、ガスの燃焼を行うメインバーナと口火用のパイロットバーナとを備えた燃焼装置に関するものである。

図８には、燃焼装置の一例が模式的なシステム図により示されている（例えば特許文献１、参照）。

この燃焼装置は、例えば浴室に配置されるバランス風呂釜であり、給湯メインバーナ１０と、該給湯メインバーナ１０により加熱される給湯熱交換器７とを有し、給湯熱交換器７内には水を通す管路が設けられている。また、給湯熱交換器７には、該給湯熱交換器７に水を導入する給水導入通路１９と、給湯熱交換器７を通って加熱された水を給湯先に導く給湯通路１１とが接続されている。給湯通路１１の先端側には、給湯栓９が設けられており、この例では、給湯栓９が切り替えレバー方式の栓で形成されている。この種の給湯栓９は、レバーの切り替えによって、給湯通路１１を通った湯を、カラン側の出湯管３０側とシャワー側通路３１のいずれかから選択的に出湯させるものであり、同図では、出湯管３０側から出湯されるように選択した状態が示されている。

前記給水導入通路１９には、水量調節機構２１が接続されており、水量調節機構２１には、水ガバナー１５、ダイヤフラムケース１３、水量調節室２０が設けられている。ダイヤフラムケース１３には、ダイヤフラム１４が設けられており、このダイヤフラム１４によって、ダイヤフラムケース１３内が、一次室１３ａと二次室１３ｂとに区分けされている。水量調節室２０には温度調節子２３が設けられており、温度調節子２３は、温度調節つまみ２２に接続されている。

また、水量調節機構２１には、水量調節機構２１に水を供給する給水通路８と、水量調節機構２１から水を導出する通路１６，１８と、排水通路２４とが接続されている。給水通路８にはフィルタ２５が介設されている。出湯時に大気開放によって得られる低圧力は、通路１６によりダイヤフラム２次室１３ｂへ伝えられる。排水通路２４には水抜き栓２６が設けられている。

前記給湯メインバーナ１０には、ガス通路３２が接続されており、該ガス通路３２は、水圧自動ガス弁３３と、器具栓３４とを介し、ガス導入通路３５に接続されている。水自動ガス弁３３は、前記ダイヤフラム１４に連結して設けられ、器具栓３４は、器具栓つまみ４８に接続されている。ガス導入通路３５は、燃料ガスを燃焼装置に外部から導入するものであり、ガス導入通路３５から導入される燃料ガスが、器具栓３４を介してガス通路３２を通り、給湯メインバーナ１０に供給される。また、器具栓３４には、ガス通路３６，３７が接続されており、ガス導入通路３５から器具栓３４まで導入された燃料ガスが、ガス通路３６を通して口火用のパイロッバーナ３８に導入され、ガス通路３７を通して風呂メインバーナ（風呂の追い焚き用の追い焚きメインバーナ）３９に供給される構成と成している。

風呂メインバーナ３９の上部側には、風呂メインバーナ３９によって加熱される風呂熱交換器（追い焚き熱交換器）４０が設けられており、風呂熱交換器４０には、空焚き安全装置４６が設けられている。また、前記給湯熱交換器７の出側には給湯過熱防止装置４７が設けられている。なお、図８の図中、符号５０はサーミスタ、５１は水自弁スイッチ、５２は器具栓スイッチ、５４はガスの電磁弁、２４は能力切り替えつまみ、符号４５は過熱防止装置をそれぞれ示す。器具栓スイッチ５２は、マイクロスイッチにより構成されており、器具栓つまみ４８の「ふろ」の位置を検出する。

この燃焼装置において、給水栓（図示せず）を開くと、水は、給水通路８を通って水ガバナー１５を通り、ダイヤフラムケース１３の一次室１３ａへと流れ、水量調節子２３により分岐して、その一方は、通路１６，１８を通り、給湯通路１１側に導かれる。他方は、給水導入通路１９、給湯熱交換器７を通って給湯通路１１側に導かれ、給湯通路１１から出湯管３０（またはシャワー側通路３１）へ流れて出水される。

また、器具栓つまみ４８を押し下げると電磁弁５４が開き、器具栓つまみ４８を「口火」の位置に操作することにより、燃料ガスはガス導入通路３５を通って器具栓３４の入口まで流入する。そして、燃料ガスは器具栓３４を通り、パイロットバーナ３８に流れるので、その状態で、燃焼制御部（図示せず）の制御によって、イグナイタ電極４３によりパイロットバーナ３８への点火が行われる。

さらに、器具栓つまみ４８を「給湯・シャワー」の位置に合わせることにより、燃料ガスは、水圧自動ガス弁３３の配設位置まで流れる。そして、この状態で給湯栓９を開き、給水通路８を通して水が流れ始めると、この水がダイヤフラムケース１３の一次室１３ａから通路１６，１８を通り、大気開放により得られる低圧力が通路１６によりダイヤフラム二次室１３ｂに伝えられ、一次室１３ａ（高圧）との差圧がダイヤフラム１４の面積により荷重として働き、ダイヤフラム１４が二次室１３ｂ側へと移動する。

この結果、ダイヤフラム１４と連結された水圧自動ガス弁３３が開き、燃料ガスがガス通路３２を通って給湯メインバーナ１０に供給され、パイロットバーナ３８の口火から給湯メインバーナ１０に着火する。つまり、給湯メインバーナ１０は、前記給湯栓９が開かれることにより流れる（燃焼装置に導入される）水の量が予め定められた設定作動流量以上となったときに燃焼を開始する。そして、この給湯メインバーナ１０の燃焼によって、給湯熱交換器７を通る水が加熱され、出湯管３０（またはシャワー側通路３１）から出湯される。

また、図８には示されていないが、風呂熱交換器４０は風呂循環通路を介して浴槽に接続されており、その接続部（上部循環口）よりも例えば１０ｃｍ以上高い位置まで湯または水を入れた状態で、器具栓つまみ４８を「ふろ」の位置に合わせることにより、燃料ガスが通路３６を通って風呂メインバーナ３９に供給され、パイロットバーナ３８の口火から風呂メインバーナ３９に着火し、風呂熱交換器４０を循環して浴槽内の湯水の加熱が行われる。

なお、この種の燃焼装置においては、給湯メインバーナ１０および風呂メインバーナ３９の燃焼停止後も、消火動作が行われるまでの間、つまり、器具栓つまみ４８を「口火」の位置から「消火」の位置に戻すまでの間は、パイロットバーナ３８の燃焼は継続する。

また、前記のような燃焼装置には、例えば図９（ａ）や図１０の分解斜視図に示すような構成のバーナ装置が適用されている。これらのバーナ装置は、給湯メインバーナ１０と風呂メインバーナ３９とを、互いに間隔を介して隣り合わせに配置し、その間隔に、パイロットバーナ３８を配置して形成されている。なお、図９（ｂ）には、図９（ａ）のパイロットバーナ３８の平面図を示す。

図９に示すバーナ構成において、パイロットバーナ３８は、給湯メインバーナ１０側に設けられた第一の炎口１と風呂メインバーナ３９側に設けられた第二の炎口２と、これら第一と第二の炎口１，２の間に設けられた第三の炎口３とを有している。第一の炎口１には、その炎口から出る炎の熱をその熱による起電力により検出する熱電対４４が設けられ、第二の炎口２には、パイロットバーナ３８に点火する点火手段としてのイグナイタ電極４３が設けられ、第三の炎口３には該第三の炎口３から出る炎を検出するフレームロッド電極４が設けられている。また、図１０に示すバーナ構成においては、パイロットバーナ３８は、給湯メインバーナ１０と風呂メインバーナ３９の長手方向に複数の炎口を有している。

これらのパイロットバーナ３８の炎口に設けられている熱電対４４は、前記電磁弁５４に電気的に接続されており、熱電対４４の起電力が予め定められる電磁弁維持電圧（Ｌ_０）以上になると、器具栓つまみ４８を離しても電磁弁５４が開状態に保たれ、熱電対４４の起電力が前記電磁弁維持電圧より下がると、電磁弁５４が閉じる方向に動作する。

特許第４１８１６７４号公報

ところで、前記バランス風呂釜において、パイロットバーナ３８への点火が行われ、熱電対４４の起電力が設定電圧以上となった以降は、該熱電対４４による炎の熱の検出を連続的に行って炎の有無を確認しながら、例えば３０秒に１回の設定間隔で０．２秒だけフレームロット電極４に通電して炎の検知を行うようにするものがある。

しかしながら、バランス風呂釜では、風が微妙な角度・速度で吹くと、パイロットバーナ３８の一部のみに風が当たる場合があり、その部分の炎口の火のみ吹き消え、一度火が消えると、点火時などの揺れ（着火音）が無いために、消え続ける場合がある。この場合、例えば熱電対４４が設けられている第一の炎口１の炎は燃えているものの、第二の炎口２や第三の炎口３の炎が消えている場合には、その火が消えた状態が長く続くことになり、生ガスが器具内に放出されることになる。その状態で、給湯メインバーナ１０や風呂メインバーナ３９の燃焼が開始されると、一気に着火し、大きな音がして近所迷惑になったり、近くを歩く人が驚く場合があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、パイロットバーナの一部炎消えの状態で給湯や風呂の燃焼が開始されることによる支障を確実に防ぐことができる燃焼装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、給湯メインバーナと風呂メインバーナとが互いに間隔を介して配置され、該間隔に口火用のパイロットバーナが設けられており、該パイロットバーナに点火してその炎によって前記給湯メインバーナと前記風呂メインバーナの少なくとも一方の炎口に着火して燃焼させる燃焼装置であって、前記パイロットバーナは前記給湯メインバーナ側に設けられた第一の炎口と、前記風呂メインバーナ側に設けられた第二の炎口と、これら第一と第二の炎口の間に設けられた第三の炎口とを有して、前記第一の炎口には該第一の炎口から出る炎の熱を検出する熱電対が設けられ、前記第二の炎口には該第二の炎口から出る炎を検出するパイロット側フレームロッド電極が設けられ、前記第三の炎口にはパイロットバーナに点火する点火手段が設けられ、前記給湯メインバーナの炎口には前記給湯メインバーナの炎口から出る炎を検出する給湯側フレームロッド電極が設けられており、前記給湯メインバーナまたは前記風呂メインバーナの燃焼開始時には前記給湯側フレームロッド電極による炎の検出と前記パイロット側フレームロッド電極による炎の検出とを行う炎検出制御部を有し、該炎検出制御部は、前記給湯メインバーナの燃焼開始時に前記給湯側フレームロッド電極で炎検出を行って炎が検出されなかったときには前記パイロットバーナの第一の炎口の炎が消えていると判断する構成をもって課題を解決する手段としている。

また、第２の発明は、給湯メインバーナと風呂メインバーナとが互いに間隔を介して配置され、該間隔に口火用のパイロットバーナが設けられており、該パイロットバーナに点火してその炎によって前記給湯メインバーナと前記風呂メインバーナの少なくとも一方の炎口に着火して燃焼させる燃焼装置であって、前記パイロットバーナは前記給湯メインバーナ側に設けられた第一の炎口と前記風呂メインバーナ側に設けられた第二の炎口と、これら第一と第二の炎口の間に設けられた第三の炎口とを有して、前記第一の炎口には該第一の炎口から出る炎を検出するパイロット側フレームロッド電極が設けられ、前記第二の炎口には該第二の炎口から出る炎の熱を検出する熱電対が設けられ、前記第三の炎口にはパイロットバーナに点火する点火手段が設けられ、前記風呂メインバーナの炎口には前記風呂メインバーナの炎口から出る炎を検出する風呂側フレームロッド電極が設けられており、前記給湯メインバーナまたは前記風呂メインバーナの燃焼開始時には前記風呂側フレームロッド電極による炎の検出と前記パイロット側フレームロッド電極による炎の検出とを行う炎検出制御部を有し、該炎検出制御部は、前記風呂メインバーナの燃焼開始時に前記風呂側フレームロッド電極で炎検出を行って炎が検出されなかったときには前記パイロットバーナの第二の炎口の炎が消えていると判断する構成をもって課題を解決する手段としている。

本発明において、パイロット側フレームロッド電極と給湯側フレームロッド電極が設けられている構成においては、給湯メインバーナまたは風呂メインバーナの燃焼開始時に、給湯側フレームロッド電極による炎の検出とパイロット側フレームロッド電極による炎の検出とを行い、給湯メインバーナの燃焼開始時に給湯側フレームロッド電極で炎検出を行って炎が検出されなかったときにはパイロットバーナの第一の炎口の炎が消えていると判断する。熱電対の起電力は、たとえ炎口の炎が消えてもすぐには下がらないため、炎が消えたことを迅速には検出できないが、給湯側フレームロッド電極が設けられている本発明は、前記の如く、給湯メインバーナの燃焼開始時に、第一の炎口の炎が消えていることを迅速に判断できる。そのため、すぐにガスの弁を閉じれば、生ガス漏れがある状態で給湯メインバーナに着火し、大きな着火音がするといった支障が生じることを防ぐことができる。もちろん、風呂メインバーナ側の第二の炎口の炎は、パイロット側フレームロット電極により検出でき、その炎消えがあった場合には対応できる。

また、本発明において、パイロット側フレームロッド電極と風呂側フレームロッド電極が設けられている構成においては、給湯メインバーナまたは風呂メインバーナの燃焼開始時に、風呂側フレームロッド電極による炎の検出とパイロット側フレームロッド電極による炎の検出とを行い、風呂メインバーナの燃焼開始時に風呂側フレームロッド電極で炎検出を行って炎が検出されなかったときにはパイロットバーナの第二の炎口の炎が消えていると判断する。熱電対の起電力は、たとえ炎口の炎が消えてもすぐには下がらないため、炎が消えたことを迅速には検出できないが、風呂側フレームロッド電極が設けられている本発明は、前記の如く、風呂メインバーナの燃焼開始時に、第二の炎口の炎が消えていることを迅速に判断できる。そのため、すぐにガスの弁を閉じれば、生ガス漏れがある状態で風呂メインバーナに着火し、大きな着火音がするといった支障が生じるといったことを防ぐことができる。もちろん、給湯メインバーナ側の第一の炎口の炎は、パイロット側フレームロット電極により検出でき、その炎消えがあった場合には対応できる。

本発明に係る燃焼装置の一実施例の制御構成を示すブロック図である。実施例の燃焼装置に設けられているバーナの構成を示す斜視分解説明図（ａ）と、そのパイロットバーナの平面説明図（ｂ）である。実施例の燃焼装置に設けられているバーナの構成を模式化して示す説明図である。実施例の燃焼装置のシステム構成図である。実施例の燃焼装置における動作の例を示すフローチャートである。実施例の燃焼装置における図５に続く動作の例を示すフローチャートである。その他の実施例の燃焼装置に設けられているバーナの構成を模式化して示す説明図である。従来の燃焼装置の一例を示すシステム構成図である。燃焼装置に設けられているバーナの構成を示す斜視分解説明図（ａ）と、そのパイロットバーナの平面説明図（ｂ）である。バーナの別の構成例を示す斜視分解説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略または簡略化する。

本実施例の燃焼装置は、図２（ａ）、図３に示すような構成の特徴的なバーナ構成を有している。なお、図２（ｂ）には、パイロットバーナ３８の平面構成を示す。これらの図に示すように、本実施例では、第一の炎口１には、該第一の炎口から出る炎の熱を検出する熱電対４４が設けられ、第二の炎口２には、該第二の炎口から出る炎を検出するフレームロット電極（パイロット側フレームロッド電極）４が設けられ、第三の炎口３には、パイロットバーナ３８に点火するイグナイタ電極４３が設けられている。また、給湯メインバーナ１０の炎口には、パイロットバーナ３８の近傍側に、給湯メインバーナ１０の炎口から出る炎を検出する給湯側フレームロッド電極５が設けられている。なお、給湯側フレームロッド電極５の配設場所は、必ずしもパイロットバーナ３８の近傍側とは限らない。

また、図４には、本実施例の燃焼装置のシステム構成が示されており、同図に示されるように、本実施例は、図８に示した従来の燃焼装置のシステム構成に、給湯側フレームロッド電極５を加えた構成を有している。

図１には、本実施例の特徴的な制御構成が示されている。同図に示すように、本実施例は、炎検出制御部６、時計機構２７、燃焼強制停止部２８を有する制御装置５５を有しており、この制御装置５５は、熱電対４４、給湯側フレームロット電極５、パイロット側フレームロット電極４、イグナイタ電極４３、追い焚き燃焼指令出力部２９と報知手段４１とに接続されている。

炎検出制御部６は、パイロットバーナ３８の点火後に、まず、パイロット側フレームロット電極４にて炎の検出を行うが、熱電対４４の起電力が設定電圧（例えばＨｉ）以上となった以降は、パイロット側フレームロッド電極４による炎の検出を停止して、熱電対４４による炎の熱の検出を連続的に行う。

また、炎検出制御部６は、給湯メインバーナ１０または風呂メインバーナ３９の燃焼開始時には、給湯側フレームロッド電極５による炎の検出とパイロット側フレームロッド電極４による炎の検出とを行う。そして、給湯メインバーナ１０の燃焼開始時に、給湯側フレームロッド電極５で炎検出を行った際に、炎が検出されなかったときには、たとえ熱電対４４の起電力が前記設定電圧（例えばＨｉ）から下がっていなくとも（熱電対４４の起電力が低下するには、炎が消えてから時間がかかるので）、パイロットバーナ３８の第一の炎口１の炎が消えていると判断し、その判断結果（第一の炎口１の炎消えの判断結果）を燃焼強制停止部２８に加える。

また、炎検出制御部６は、パイロット側フレームロット電極４で炎検出を行った際に、炎が検出されなかったときには、パイロットバーナ３８の第二の炎口２の炎が消えていると判断し、その判断結果（第二の炎口２の炎消えの判断結果）を燃焼強制停止部２８に加える。

燃焼強制停止部２８は、給湯メインバーナ１０または風呂メインバーナ３９の燃焼開始時に、炎検出制御部６から第一の炎口１の炎消えや第二の炎口２の炎消えの判断結果が加えられたときには、風呂メインバーナ３９と給湯メインバーナ１０とパイロットバーナ３８への燃料供給を強制的に遮断してバーナ燃焼を停止させる。

また、炎検出制御部６は、給湯メインバーナ１０の燃焼中には、前記熱電対４４の起電力に基づく炎検出動作に加え、予め定めた設定間隔（例えば３０秒）毎の炎検出設定タイミングで、パイロット側フレームロッド電極４による炎の検出を断続的に行うが、熱電対４４の起電力が予め定めた許容範囲を超えて下がったとき（例えばＭｉｎになったとき）には、前記炎検出設定タイミングでなくてもパイロット側フレームロッド電極４による炎検出を行う。

そして、このとき、パイロット側フレームロッド電極４による炎の検出が行われなかったときには、炎検出制御部６は、イグナイタ電極４３に、パイロットバーナ３８への点火指令を出力する。この指令を受けて、イグナイタ電極４３は、パイロットバーナ３８に点火する。また、炎検出制御部６は、イグナイタ電極４３に点火指令を出力する際、その信号を燃焼強制停止部２８にも加える。

燃焼強制停止部２８は、給湯メインバーナ１０の燃焼が行われているときに炎検出制御部６から点火指令が出力され、該点火指令に基づきイグナイタ電極４３によるパイロットバーナ３８への点火を行う前に、追い焚き燃焼指令出力部２９から風呂メインバーナ３９の点火指令が出力されたときには、電磁弁５４を強制的に閉じて、風呂メインバーナ３９と給湯メインバーナ１０とパイロットバーナ３８への燃料供給を強制的に遮断し、バーナ燃焼を停止させる。なお、追い焚き燃焼指令出力部２９は、バランス風呂釜の器具栓つまみ４８を「ふろ」の位置に合わせたときに器具栓スイッチ５２により追い焚き指令を出力するようにしてもよいし、バランス風呂釜にリモコン装置を接続し、リモコンの追い焚き用の操作部を操作したときに追い焚き指令を出力するようにしてもよい。

さらに、燃焼強制停止部２８は、給湯メインバーナ１０と風呂メインバーナ３９の少なくとも一方のメインバーナ燃焼が行われずに、パイロットバーナ３８のみの燃焼が行われている時間が予め定めた設定時間以上経過したときには、電磁弁５４を閉じてパイロットバーナ３８への燃料（燃料ガス）供給を遮断し、パイロットバーナ３８の燃焼を強制的に停止させる。

燃焼強制停止部２８は、メインバーナ燃焼が行われずに、パイロットバーナ３８のみの燃焼が行われている時間を、以下のようにして検出する。つまり、例えばイグナイタ電極４３によるパイロットバーナ３８の点火開始時後、パイロット側フレームロット電極４により炎が検出されて、熱電対４４の起電力が設定電圧（Ｈｉ）になってからの時間を時計機構２７から時々刻々と受け、また、追い焚き燃焼指令出力部２９からの燃焼開始指令と、炎検出制御部６を介して加えられる給湯側フレームロッド電極５による給湯メインバーナ１０の炎確認情報とを受けて、メインバーナ燃焼が行われずに、パイロットバーナ３８のみの燃焼が行われている時間を検出する。

なお、メインバーナ燃焼が行われずに、パイロットバーナ３８のみの燃焼が行われている時間の検出方法は、この方法に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。例えば、風呂メインバーナ３９の燃焼情報は、器具栓つまみ４８を「ふろ」の位置に合わせた時間情報によって判断することもできる。

また、燃焼強制停止部２８によるパイロットバーナ３８の強制停止を行うために設定されている前記設定時間は、実験等により求めて設定されるものであるが、以下に、計算により求める例について述べる。プロパンガスの発熱量は２３６８０ｋｃａｌ／Ｎｍ^３であり、それに対し、例えば、底面積が５４０ｍｍ×２３０ｍｍで、底面から炎口までの高さが７０ｍｍの位置にパイロットバーナ３８がある場合、パイロットバーナ３８の炎口よりも下に形成されている空間の（ガスの流入可能な）体積は、５４０×２３０×７０＝０．００８６９４ｍ^３である。そして、パイロットバーナ３８の発熱により生じるカロリーが２５０ｋｃａｌ／ｈ（ｈは時間）の場合、爆発限界を例えば１．８％とすると（爆発限界は、通常９．５〜２．１％だが、ブタン等が混ざると１．８％位となる場合もある）、器具底面に溜まる爆発可能な生ガスは、２５０÷６０÷２３６８０÷１．８％（０．０１８）＝０．００９７７５Ｎｍ^３／ｍｉｎ（分）となる。前記設定時間は、例えばパイロットバーナから放出された濃い生ガスがすぐに薄くなって体積を増やすことはないが、そのような場合を想定して、最短で５３秒と設定される。また、プロパンガスの一次空気率（プロパンガスの燃焼時に、プロパンガスと混合される空気の割合）は３０％であり、パイロットバーナ３８からは、０．０００２５Ｎｍ^３／ｍｉｎの濃度の濃い生ガスが排出されるので、例えば最大３４分に設定される。

なお、パイロットバーナ３９に溜まったプロパンガスが風により揺らぎ、プロパンガスの量が前記空間の体積に達していなくても、パイロットバーナ３９の炎口に達するおそれを考えると、前記設定時間は短めに設定されるものであり、逆に、本願においては、パイロットバーナ３８の炎口は３つあるが、その全てから生ガスが出ると熱電対４４の出力低下で電磁弁５４がオフされてしまうので、例えば３つある炎口の１つのみ生ガスが出ると考えると、最大３４分の設定は、３４×３＝１０２分に設定される。また、溜まったプロパンガスの一部が換気によってパイロットバーナ３９から離れることを考えると、前記設定時間は長めに設定されるものである。したがって、これらの要素を様々に取り入れた安全係数を実験等により求め、その値を計算値にかけて前記設定時間が設定される。

そして、燃焼強制停止部２８は、前記のように、メインバーナ燃焼が行われずに、パイロットバーナ３８のみの燃焼が行われている時間が予め定めた設定時間以上経過してパイロットバーナ３８の強制停止を行うときには、その強制停止指令を報知手段４１に加える。

報知手段４１は、燃焼強制停止部２８からの強制停止指令を受け、燃焼強制停止部２８によりパイロットバーナ３８の燃焼を強制的に停止させたときには、その燃焼強制停止を知らせる報知を行う。この報知は、例えばエラーメッセージ等の適宜の手段により行われる。

図５、図６には、本実施例における炎検出に伴う動作の一例が示されている。なお、図５、図６において、ＦＲはパイロット側フレームロット電極４を示し、ＩＧはイグナイタ電極４３を示し、給湯ＦＲは給湯側フレームロッド電極５を示す。図５のステップＳ１で、パイロットバーナ３８への点火指令（口火点火指令）が発せられると、ステップＳ２で、イグナイタ電極４３（ＩＧ）への通電がオンされて点火動作が行われ、また、パイロット側フレームロット電極４（ＦＲ）への通電がオンされて、パイロット側フレームロット電極４による炎検出動作が開始される。そして、ステップＳ３で、パイロット側フレームロット電極４により炎が検出されるまでの間、ステップＳ２の動作を繰り返し、炎が検出されたときには、ステップＳ４で、イグナイタ電極４３がオフされる。

次に、ステップＳ５で、熱電対４４の起電力が、第一の炎口１に炎があると判断するための前記設定電圧（設定値Ｈｉ）になったか否かを判断し、熱電対４４の起電力が設定値Ｈｉ以上になったら、ステップＳ６で、パイロット側フレームロット電極４の通電をオフする。そして、ステップＳ７で、給湯メインバーナ１０の燃焼が開始されたか否かを判断し、開始されたときには、ステップＳ８ａで給湯側フレームロッド電極５をオンすると共に、ステップＳ８ｂでパイロット側フレームロット電極４をオンする。そして、ステップＳ９ａでは、給湯側フレームロッド電極５側で給湯メインバーナ１０の炎検出が行われたか否かを判断し、ステップＳ９ｂでは、パイロット側フレームロット電極４でパイロットバーナ３８の第二の炎口２の炎検出が行われたか否かを判断する。そして、どちらも炎があると判断されたときには、図６のステップＳ２０へ進む。

なお、ステップＳ９ａで炎が検出されなかったときには、パイロットバーナ３８の第一の炎口１の炎が消えていると判断され、ステップＳ９ｂで炎が検出されなかったときには、パイロットバーナ３８の第二の炎口２の炎が消えていると判断される。そして、これらのときには、いずれも、ステップＳ１１で、電磁弁５４をオフしてバーナ燃焼を停止させる。

また、ステップＳ７で、給湯メインバーナ１０の燃焼が開始されないと判断されたときには、ステップＳ１２で、風呂メインバーナ３９の燃焼が開始されたか否かを判断する。そして、風呂メインバーナ３９の燃焼が開始されたときには、同図には図示していないが、給湯メインバーナ１０の燃焼開始時におけるステップＳ８ａ、ステップＳ８ｂの動作と同様に、給湯側フレームロッド電極５をオンすると共に、パイロット側フレームロット電極４をオンして前記と同様の動作を行う。

ただし、風呂メインバーナ３９の燃焼が開始されたときに、ステップＳ９ａで炎が検出されず、ステップＳ９ｂで炎が検出されたときには、図６のステップＳ２０へ進んで、風呂メインバーナ３９の燃焼を継続させると共に、給湯側フレームロッド電極５とパイロット側フレームロット電極４を共にオフした後、３０秒ごとに、パイロット側フレームロット電極４をオンして炎の検出を行う。そして、このとき、炎検出が行われないときには、電磁弁５４をオフする。なお、ステップＳ７とステップＳ１２の動作は逆でもよい（風呂メインバーナ３９の燃焼開始を給湯メインバーナ１０の燃焼開始よりも先に検出してもよい）し、同時でもよい。

また、図５のステップＳ１２で、風呂メインバーナ３９の燃焼が開始されなかったときには、給湯メインバーナ１０も風呂メインバーナ３９も燃焼せずに、パイロットバーナ３８のみが燃焼していることになるので、ステップＳ１３で、タイマをスタートさせ、このタイマスタートからの時間が、ステップＳ１５で、強制燃焼停止部２８に設定されている前記設定時間に達したとき（つまり、給湯メインバーナ１０と風呂メインバーナ３９の燃焼が行われずに、パイロットバーナ３８のみの燃焼が行われている時間が設定時間以上経過したとき）には、ステップＳ１６で、電磁弁５４をオフしてバーナ燃焼をオフする。

なお、ステップＳ１３でタイマをスタートさせてから、ステップＳ１４で、熱電対４４の起電力が電磁弁維持電圧Ｌ_０になったときにも、ステップＳ１６で、電磁弁５４をオフしてバーナ燃焼をオフする。また、ステップＳ１３からのタイマ計測時に、給湯や風呂の燃焼が行われた場合は、タイマをリセットしてもよい。なぜならば、燃焼による上昇気流で底面生ガスの排出が促進すると考えられるからである。なお、タイマのリセットは、燃焼開始後、所定時間経過後が好ましい（上昇気流安定後が好ましい）。

また、図６のステップＳ２０では、給湯側フレームロッド電極５とパイロット側フレームロット電極４を共にオフし、タイマをスタートさせる。そして、ステップＳ２１で、３０秒経過したことが確認されたときには、ステップＳ３２で、再びパイロット側フレームロット電極４の通電をオンし、ステップＳ３３で、パイロット側フレームロット電極４によりパイロットバーナ３８の第二の炎口２の炎が検出されるかどうかを判断し、炎が検出されたときには、ステップＳ２０に戻り、炎が検出されないときには、図５のステップＳ２に戻って、ステップＳ２からの前記各動作を繰り返す。

また、図６のステップＳ２１で、３０秒経過するまでの間、本実施例では、ステップＳ２２で、熱電対４４の起電力が許容範囲を超えて下がるかどうかを監視し、熱電対４４の起電力が許容範囲を超えて下がったとき、つまり、設定値Ｍｉｎ以下になったときには、ステップＳ２３で、パイロット側フレームロット電極４をオンする。そして、ステップＳ２４で、パイロット側フレームロット電極４によりパイロットバーナ３８の第二の炎口２の炎が検出されれば、ステップＳ２０に戻り、炎が検出されなかったときには、ステップＳ２５で、炎検出制御部６が、イグナイタ電極４３への通電指令を出力する。

なお、ここで、点火指令に基づきイグナイタ電極４３によるパイロットバーナ３８への点火を行う前に、ステップＳ２６で、追い焚き燃焼指令出力部２９から風呂メインバーナ３９の点火指令が出力されたときには、イグナイタ電極４３による点火動作を行わずに、ステップＳ３０で、イグナイタ電極４３をオフ、パイロット側フレームロット電極４をオフ、熱電対４４の検出回路をオフし、ステップＳ３１で、電磁弁５４を閉じて、パイロットバーナ３８をオフし、給湯メインバーナ１０もオフする。

また、前記風呂メインバーナ３９の点火指令が出力されずに、ステップＳ２５での点火指令に基づきイグナイタ電極４３によるパイロットバーナ３８への点火が行われたときには、ステップＳ２７で、パイロット側フレームロット電極４によりパイロットバーナ３８の第二の炎口２の炎の検出を行い、炎の検出が行われたときには、ステップＳ２９で、イグナイタ電極４３をオフし、ステップＳ２０に戻る。また、ステップＳ２７で、パイロット側フレームロット電極４により炎の検出が行われなかったときには、ステップＳ２８で、熱電対４４の起電力を検出し、この起電力が前記電磁弁維持電圧Ｌ_０になったときにはステップＳ３１に進む。

本実施例は、以上のように、給湯側フレームロッド電極５を設け、給湯メインバーナ１０の燃焼開始時に、給湯側フレームロッド電極５で炎検出を行った際に、炎が検出されなかったときには、たとえ熱電対４４の起電力が前記設定電圧から大きく下がっていなくとも、パイロットバーナ３８の第一の炎口１の炎が消えていると判断するので、給湯メインバーナ１０の燃焼開始時に、パイロットバーナ３８の第一の炎口１に炎が有るかどうかを確実に検出して、給湯メインバーナ１０の燃焼を開始することができる。そして、パイロットバーナ３８の第一の炎口１に炎が検出されなかったときには、風呂メインバーナ３９と給湯メインバーナ１０とパイロットバーナ３８への燃料供給を強制的に遮断してバーナ燃焼を停止させるため、生ガス漏れによる支障を防ぎ、安全性を高めることができる。

また、本実施例によれば、パイロットバーナ３８の第二の炎口２（風呂メインバーナ３９側）にパイロット側フレームロット電極４を設け、風呂メインバーナ３９の燃焼開始時に、パイロット側フレームロッド電極４で炎検出を行ってから風呂メインバーナ３９を燃焼させ、炎検出が行われなかったときには、風呂メインバーナ３９と給湯メインバーナ１０とパイロットバーナ３８への燃料供給を強制的に遮断してバーナ燃焼を停止させるので、生ガス漏れによる支障を防ぎ、より安全性を高めることができる。

さらに、本実施例によれば、給湯メインバーナ１０の燃焼中に、熱電対４４の起電力が予め定めた許容範囲を超えて下がったときに、予め定めた例えば３０秒ごとの炎検出設定タイミングでなくてもパイロット側フレームロッド電極４による炎検出を行うことができ、パイロット側フレームロッド電極４による炎の検出が行われなかったときには、イグナイタ電極４３によって、パイロットバーナ３８への点火を行うので、給湯メインバーナ１０の燃焼中に、パイロットバーナ３８の炎が消えてしまったときには、再点火により、パイロットバーナ３８の燃焼を復帰できる。したがって、第一の炎口１の炎が消えて、それにより、熱電対４４の起電力が低下し、電磁弁５４が自動的に遮断されて、バーナ燃焼が停止され、冷たい水が出てしまうといったことも防ぐことができ、使い勝手をよくできる。

さらに、このイグナイタ電極４３による再点火より前に、追い焚き指令が出力されたときには、全てのバーナ燃焼が停止されるので、仮に、パイロットバーナ３８における風呂メインバーナ３９側の第二の炎口２の炎が消えていて生ガス漏れがあるような場合には、バーナ燃焼が停止され、安全性を確保できる。

さらに、本実施例によれば、給湯メインバーナ１０および風呂メインバーナ３９の燃焼が行われずにパイロットバーナ３８のみの燃焼が行われている時間が予め定めた設定時間以上経過したときには、パイロットバーナ３８の燃焼を強制的に停止させることにより、パイロットバーナ３８の複数の炎口１，２，３のうち、一部の炎口の炎が消えて、生ガスがパイロットバーナ３８内に放出されてその底にたまっても、その生ガスがパイロットバーナ３８の炎口１，２，３の位置まで達する前に、パイロットバーナ３８の燃焼が停止され、生ガスへの着火による支障を防ぐことができる。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。例えば、前記実施例では、給湯メインバーナ１０側に給湯側フレームロッド電極５を設けたが、燃焼装置に適用されるバーナ装置の構成は、例えば図７に示すようにしてもよい。同図に示すバーナ装置の構成は、パイロットバーナ３８の第一の炎口１に、該第一の炎口から出る炎を検出するパイロット側フレームロッド電極４を設け、第二の炎口２に、該第二の炎口２から出る炎の熱を検出する熱電対４４を設け、第三の炎口３にイグナイタ電極４３を設け、風呂メインバーナ３９の炎口に、風呂メインバーナ３９の炎口から出る炎を検出する風呂側フレームロッド電極４２を設けて形成されている。なお、風呂側フレームロッド電極４２の配設場所は特に限定されるものではないが、パイロットバーナ３８の近傍位置に設けることが好ましい。

図７に示すバーナ構成において、給湯メインバーナ１０または風呂メインバーナ３９の燃焼開始時には、風呂側フレームロッド電極４２による炎の検出とパイロット側フレームロッド電極４による炎の検出とを行う炎検出制御部６を設け、炎検出制御部６が、風呂メインバーナ３９の燃焼開始時に風呂側フレームロッド電極４２で炎検出を行って炎が検出されなかったときには、パイロットバーナ３８の第二の炎口２の炎が消えていると判断する。このようにすることで、第二の炎口２の炎が消えていることを迅速に判断できるので、その状態ですぐに電磁弁５４を閉じれば、生ガス漏れがある状態で風呂メインバーナ３９に着火し、大きな着火音が生じるといったことを防ぐことができる。もちろん、給湯メインバーナ１０側の第一の炎口１の炎は、パイロット側フレームロット電極４により検出でき、その炎消えがあった場合には、電磁弁５４を閉じる等の適切な対応ができ、前記実施例と同様の効果を奏することができる。

さらに、本発明は、前記実施例や図７に示すようなバーナ構成を有し、給湯メインバーナ１０と風呂メインバーナ３９のいずれかの燃焼開始時には、パイロット側フレームロット電極４と給湯側フレームロッド電極５または風呂側フレームロッド電極４２による炎検出を行い、前記のように、炎検出制御部６が、第一の炎口１の炎消えや第二の炎口２の炎消えの検出を行う構成を有していればよく、それ以外の炎検出構成や強制燃焼停止構成や報知構成等やシステム構成等の構成は、特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。

本発明は、パイロットバーナの一部炎が消えてしまっても、その生ガス漏れに伴い、給湯や風呂の燃焼開始時に大きな着火音がするといった支障を防ぐことができるので、風呂や給湯等の機能を有する安全な燃焼装置として利用できる。

１第一の炎口
２第二の炎口
３第三の炎口
４パイロット側フレームロッド電極
５給湯側フレームロット電極
６炎検出制御部
１０給湯メインバーナ
２８燃焼強制停止部
２９追い焚き燃焼指令出力部
３８パイロットバーナ
３９風呂メインバーナ
４１報知手段
４３イグナイタ電極
４４熱電対

Claims

給湯メインバーナと風呂メインバーナとが互いに間隔を介して配置され、該間隔に口火用のパイロットバーナが設けられており、該パイロットバーナに点火してその炎によって前記給湯メインバーナと前記風呂メインバーナの少なくとも一方の炎口に着火して燃焼させる燃焼装置であって、前記パイロットバーナは前記給湯メインバーナ側に設けられた第一の炎口と、前記風呂メインバーナ側に設けられた第二の炎口と、これら第一と第二の炎口の間に設けられた第三の炎口とを有して、前記第一の炎口には該第一の炎口から出る炎の熱を検出する熱電対が設けられ、前記第二の炎口には該第二の炎口から出る炎を検出するパイロット側フレームロッド電極が設けられ、前記第三の炎口にはパイロットバーナに点火する点火手段が設けられ、前記給湯メインバーナの炎口には前記給湯メインバーナの炎口から出る炎を検出する給湯側フレームロッド電極が設けられており、前記給湯メインバーナまたは前記風呂メインバーナの燃焼開始時には前記給湯側フレームロッド電極による炎の検出と前記パイロット側フレームロッド電極による炎の検出とを行う炎検出制御部を有し、該炎検出制御部は、前記給湯メインバーナの燃焼開始時に前記給湯側フレームロッド電極で炎検出を行って炎が検出されなかったときには前記パイロットバーナの第一の炎口の炎が消えていると判断することを特徴とする燃焼装置。
給湯メインバーナと風呂メインバーナとが互いに間隔を介して配置され、該間隔に口火用のパイロットバーナが設けられており、該パイロットバーナに点火してその炎によって前記給湯メインバーナと前記風呂メインバーナの少なくとも一方の炎口に着火して燃焼させる燃焼装置であって、前記パイロットバーナは前記給湯メインバーナ側に設けられた第一の炎口と前記風呂メインバーナ側に設けられた第二の炎口と、これら第一と第二の炎口の間に設けられた第三の炎口とを有して、前記第一の炎口には該第一の炎口から出る炎を検出するパイロット側フレームロッド電極が設けられ、前記第二の炎口には該第二の炎口から出る炎の熱を検出する熱電対が設けられ、前記第三の炎口にはパイロットバーナに点火する点火手段が設けられ、前記風呂メインバーナの炎口には前記風呂メインバーナの炎口から出る炎を検出する風呂側フレームロッド電極が設けられており、前記給湯メインバーナまたは前記風呂メインバーナの燃焼開始時には前記風呂側フレームロッド電極による炎の検出と前記パイロット側フレームロッド電極による炎の検出とを行う炎検出制御部を有し、該炎検出制御部は、前記風呂メインバーナの燃焼開始時に前記風呂側フレームロッド電極で炎検出を行って炎が検出されなかったときには前記パイロットバーナの第二の炎口の炎が消えていると判断することを特徴とする燃焼装置。