JP4199254B2 - 燃焼装置 - Google Patents
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Description
本発明は、燃焼室のプリパージを行ってからバーナに点火する燃焼装置に関する。
従来、バーナと、ＣＯセンサと、ＣＯセンサによりバーナの燃焼中に所定濃度以上の一酸化炭素を検出した場合にバーナの燃焼を停止させる燃焼制御手段とを備える燃焼装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この燃焼装置によれば、バーナが不完全燃焼することによって発生する一酸化炭素をＣＯセンサにより検出した場合、バーナの燃焼を停止させることにより一酸化炭素濃度の上昇を防止することができる。
しかしながら、従来の燃焼装置のＣＯセンサは、一酸化炭素の濃度を検出対象とするものであるため、一酸化炭素以外の可燃性ガスを検出するには十分な性能を備えていない。そのため、例えば、使用者がガソリン等の揮発性燃料を扱って、燃焼装置の給気口付近に可燃性ガスが存在する状態になったときに、この可燃性ガスを検出することが難しかった。そして、このように可燃性ガスが給気口付近に存在する状態で燃焼装置を作動させると、ファンへの通電により生じ得る電気スパークや、バーナへの点火により可燃性ガスに引火することも考えられる。
特許第３１３８３５３号公報
本発明は、以上の点に鑑み、一酸化炭素以外の可燃性ガスをも検出し、可燃性ガスへの引火を確実に防止することができる燃焼装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様は、燃焼室内に設けられたバーナと、給気口から燃焼用空気を取り入れて該バーナに供給するファンと、該ファンを所定時間回転させて燃焼室内の排気を行うプリパージを実行した後に該バーナに点火する燃焼制御手段とを備える燃焼装置において、前記給気口と前記ファンとの間に設けられて、可燃性ガスの濃度を検出するガス検出手段を備え、前記燃焼制御手段は、前記プリパージを開始する前に、前記ガス検出手段により予め設定された上限濃度以上の可燃性ガスが検出されるか否かを確認し、該上限濃度以上の可燃性ガスが検出された場合は、前記プリパージを禁止することを特徴とする。
係る第１の態様によれば、前記燃焼制御手段は、前記プリパージを開始する前に、前記給気口と前記ファンとの間に設けられた前記ガス検出手段により可燃性ガスの濃度を検出し、前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出された場合には該プリパージを禁止する。これにより、燃焼装置の給気口付近に前記上限濃度以上の可燃性ガスが存在する状態でファンに通電され、該通電に伴って生じ得る電気スパークにより可燃性ガスに引火することを確実に防止することができる。
又、本発明の第２の態様は、燃焼室内に設けられたバーナと、給気口から燃焼用空気を取り入れて該バーナに供給するファンと、該ファンを所定時間回転させて燃焼室内の排気を行うプリパージを実行した後に該バーナに点火する燃焼制御手段とを備える燃焼装置において、前記給気口と前記ファンとの間に設けられて、可燃性ガスの濃度を検出するガス検出手段を備え、前記燃焼制御手段は、前記プリパージの実行中に、前記ガス検出手段により予め設定された上限濃度以上の可燃性ガスが検出されるか否かを確認し、該上限濃度以上の可燃性ガスが検出された場合は、前記バーナへの点火を禁止することを特徴とする。
係る第２の態様によれば、前記燃焼制御手段は、前記プリパージを実行中に、前記給気口と前記ファンとの間に設けられた前記ガス検出手段により前記給気口から取り入れられた燃焼用空気における可燃性ガスの濃度を検出し、前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出された場合には前記バーナへの点火を禁止する。これにより、燃焼装置の給気口付近に該上限濃度以上の可燃性ガスが存在する状態で該バーナに点火されて可燃性ガスに引火することを確実に防止することができる。
又、前記燃焼制御手段は、前記プリパージの実行中に、前記ガス検出手段により、前記上限濃度よりも低く設定された下限濃度より高く、前記上限濃度よりも低い範囲内の濃度の可燃性ガスが検出されるか否かを確認し、該範囲内の濃度の可燃性ガスが検出された場合には、前記所定時間を延長して前記プリパージを実行する。
このように制御することにより、前記プリパージの実行中に可燃性ガスの濃度が上昇しているような場合であっても、十分な時間をかけて前記上限濃度を超えるまで可燃性ガスの濃度が上昇するか否かを確認することができる。従って、より確実に該バーナへの点火による可燃性ガスへの引火を防止することができる。
又、前記範囲内の濃度の可燃性ガスが検出された場合に注意を促す注意手段を設ければ、燃焼装置の給気口付近に前記範囲内の可燃性ガスが存在していることを使用者に知らせることができる。これにより、使用者は室内の換気を行う等の対応を取ることができ、燃焼装置付近に存在する可燃性ガスが前記上限濃度以上となることを未然に防止することができる。
本発明の実施の形態を図１から図２を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の燃焼装置を示す模式図、図２は本実施形態の制御を示すフローチャート、図３は本実施形態の燃焼運転の制御を示すフローチャートである。
本発明の実施形態の燃焼装置は、室外に設置され室外の空気をバーナの燃焼用空気として用いる室外設置型（ＲＦ型）の給湯器である。図１に示すように、給湯器１は、筐体１ａ内に、燃焼室１ｂ内で燃料ガスを燃焼させて熱交換器２を加熱するバーナ３と、モータ４ａを回転させてバーナ３に燃焼用空気を供給するファン４と、メタン、プロパン、ブタン、ペンタン等の可燃性ガスの濃度を検出可能な接触燃焼式のガス検出手段５と、バーナ３の燃焼を制御する燃焼制御手段６０を含むコントローラ６とを備える。
筐体１ａの側面には給気口７と排気口８とが設けられ、ファン４により給気口７からバーナ３の燃焼用空気を取り入れる。ガス検出手段５は、給気口７とファン４との間に位置している。又、燃焼室１ｂは排気口８に連通しており、バーナ３により燃焼した燃焼排ガスはファン４により排気口８から排気される。
コントローラ６の燃焼制御手段６０は、モータ４ａへの通電によりファン４を回転させて燃焼室１ｂ内の排気を行うプリパージを実行した後、イグナイタ３ａによりバーナ３に点火して、燃焼運転を行う。
又、コントローラ６は、ガス検出手段５により予め設定された上限濃度以上の可燃性ガスが検出された場合に警告音や警告ランプの点灯等により使用者に可燃性ガスが存在していることを警告する警告手段６１を備える。これにより、使用者は給気口７付近に存在する可燃性ガスの発生源となるものを排除する等の対応を取ることができ、より安全性を高めることができる。上限濃度は可燃性ガスが引火する濃度よりも低い値に設定されている。
又、コントローラ６は、燃焼運転中にガス検出手段５により、前記上限濃度より低く設定された下限濃度より高く、前記上限濃度よりも低い範囲内の濃度の可燃性ガスを検出した場合には、図示しない注意ブザーや注意ランプの点灯等により使用者に前記範囲内の濃度の可燃性ガスが検出されていることを知らせて注意を促す注意手段６２を備える。これにより、使用者は、給気口７付近にガソリン等の揮発性燃料のタンクのような可燃性ガスを発生させている原因となるものがある場合には、それを排除する等の対応を取ることができ、給気口７付近に存在する可燃性ガスが上限濃度以上となることを未然に防止することができる。
次いで、図２を参照してコントローラ６の動作を説明する。
図示しない通水センサにより給湯器１への通水が検出されると、コントローラ６の燃焼制御手段６０は、ＳＴＥＰ１でガス検出手段５により前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出されるか否かを確認する。前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出された場合は、ＳＴＥＰ２に移り、燃焼制御手段６０はモータ４ａへ通電させずプリパージを禁止する。そして、ＳＴＥＰ３で警告手段６１が使用者に対する警告を行う。これにより、モータ４ａへの通電に伴って生じ得る電気スパークや、イグナイタ３ａによるバーナ３の点火による可燃性ガスへの引火を確実に防止することができる。
又、ＳＴＥＰ１でガス検出手段５により前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出されなかった場合は、ＳＴＥＰ４に分岐し、燃焼制御手段６０はファン４を所定時間回転させて燃焼室１ｂ内の排気を行うプリパージを開始する。そして、ＳＴＥＰ５で、燃焼制御手段６０はプリパージの実行中にガス検出手段５により前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出されるか否かを確認する。前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出された場合には、ＳＴＥＰ６に移り、燃焼制御手段６０はバーナ３の点火を禁止する。そして、ＳＴＥＰ７で警告手段６１が使用者に対する警告を行う。これにより、バーナ３の点火に伴う可燃性ガスの引火を確実に防止することができる。
一方、ＳＴＥＰ５でガス検出手段５により前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出されなかった場合には、ＳＴＥＰ８に分岐し、燃焼制御手段６０はガス検出手段５により前記上限濃度よりも低く設定された下限濃度（例えば、０％）より高く、前記上限濃度よりも低い範囲内の濃度の可燃性ガスが検出されるか否かを確認する。前記範囲内の濃度の可燃性ガスが検出された場合には、ＳＴＥＰ９に移り、注意手段６２は使用者に注意を促すと共に、燃焼制御手段６０はプリパージを実行する所定時間を延長する。
そして、ＳＴＥＰ１０で、燃焼制御手段６０は延長された所定時間中にガス検出手段５により前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出されるか否かを確認する。前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出された場合には、ＳＴＥＰ６に移り、燃焼制御手段６０はバーナ３への点火を禁止する。このようにＳＴＥＰ９で所定時間を延長させることにより、プリパージの実行中に可燃性ガスの濃度が上昇しているような場合であっても、十分な時間をかけて上限濃度を超えるまで可燃性ガスの濃度が上昇するか否かを確認することができる。従って、より確実にバーナ３への点火による可燃性ガスへの引火を防止することができる。
又、ＳＴＥＰ８で、ガス検出手段５により検出された可燃性ガスの濃度が、前記上限濃度よりも低く設定された下限濃度より高く、前記上限濃度よりも低い範囲内でなかった場合には、ＳＴＥＰ１１に分岐し、燃焼制御手段６０は所定時間が経過したか否かを確認する。所定時間が経過している場合には、燃焼制御手段６０は、ＳＴＥＰ１２に移りプリパージを終了し、ＳＴＥＰ１３でイグナイタ３ａによりバーナ３に点火して、ＳＴＥＰ１４でバーナ３の燃焼運転を行う。一方、ＳＴＥＰ１１で所定時間を経過していない場合にはＳＴＥＰ５に戻る。
又、ＳＴＥＰ１０で前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出されなかった場合には、ＳＴＥＰ１５に分岐し、燃焼制御手段６０は延長された所定時間が経過したか否かを確認する。延長された所定時間が経過している場合にはＳＴＥＰ１２に進み、延長された所定時間が経過していない場合にはＳＴＥＰ１０に戻る。
次いで、図３を参照し燃焼運転中のコントローラ６の動作を説明する。
燃焼運転が開始されると、燃焼制御手段６０は、ＳＴＥＰ２１でガス検出手段５により前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出されるか否かを確認する。前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出された場合には、ＳＴＥＰ２２に移り、燃焼制御手段６０はバーナ３へ供給されている燃料ガスを遮断してバーナ３の燃焼を停止させる。そして、ＳＴＥＰ２３で警告手段６１が使用者に対する警告を行う。
ＳＴＥＰ２１でガス検出手段５により前記上限濃度以上の可燃性ガスが検出されなかった場合には、ＳＴＥＰ２４に分岐し、燃焼制御手段６０は、前記上限濃度よりも低く設定された下限濃度より高く、前記上限濃度よりも高い範囲内の濃度の可燃性ガスが検出されるか否かを確認する。前記範囲内の濃度の可燃性ガスが検出された場合は、ＳＴＥＰ２５に移り注意手段６２が使用者に対して注意を促し、ＳＴＥＰ２１に戻る。これにより、使用者は給気口７付近に存在する可燃性ガスの発生源となるものを排除する等の対応を取ることができ、給気口７付近に存在する可燃性ガスが前記上限濃度以上となることを未然に防止することができる。一方、ＳＴＥＰ２４で前記範囲内の濃度の可燃性ガスが検出されなかった場合にはＳＴＥＰ２１に戻る。
本実施形態の給湯器１によれば、給気口７付近に可燃性ガスが存在する場合であっても、給気口７とファン４との間に配置されたガス検出手段５により、給気口７から入った空気の可燃性ガスの濃度を検出することができ、可燃性ガスによる引火を確実に防止することができる。
尚、本実施形態においては、燃焼装置として室外に設置され室外の空気をバーナの燃焼用空気として用いる室外設置型（ＲＦ型）の給湯器を用いて説明したが、本発明の燃焼装置はこれに限られず、例えば、強制給排気式（ＦＦ型）や強制排気式（ＦＥ型）の室内に設置するタイプの給湯器であっても同様に本発明の効果を得ることができる。
１…給湯器（燃焼装置）、 １ａ…筐体、 １ｂ…燃焼室、 ２…熱交換器、 ３…バーナ、 ３ａ…イグナイタ、 ４…ファン、 ４ａ…モータ、 ５…ガス検出手段、 ６…コントローラ、 ６０…燃焼制御手段、 ６１…警告手段、 ６２…注意手段、 ７…給気口、 ８…排気口。
Claims (3)
- 燃焼室内に設けられたバーナと、給気口から燃焼用空気を取り入れて該バーナに供給するファンと、該ファンを所定時間回転させて燃焼室内の排気を行うプリパージを実行した後に該バーナに点火する燃焼制御手段とを備える燃焼装置において、
前記給気口と前記ファンとの間に設けられて、可燃性ガスの濃度を検出するガス検出手段を備え、
前記燃焼制御手段は、前記プリパージを開始する前に、前記ガス検出手段により予め設定された上限濃度以上の可燃性ガスが検出されるか否かを確認し、該上限濃度以上の可燃性ガスが検出された場合は、前記プリパージを禁止することを特徴とする燃焼装置。 - 燃焼室内に設けられたバーナと、給気口から燃焼用空気を取り入れて該バーナに供給するファンと、該ファンを所定時間回転させて燃焼室内の排気を行うプリパージを実行した後に該バーナに点火する燃焼制御手段とを備える燃焼装置において、
前記給気口と前記ファンとの間に設けられて、可燃性ガスの濃度を検出するガス検出手段を備え、
前記燃焼制御手段は、
前記プリパージの実行中に、前記ガス検出手段により予め設定された上限濃度以上の可燃性ガスが検出されるか否かを確認し、該上限濃度以上の可燃性ガスが検出された場合には、前記バーナへの点火を禁止し、
前記プリパージの実行中に、前記ガス検出手段により、前記上限濃度よりも低く設定された下限濃度より高く、前記上限濃度よりも低い範囲内の濃度の可燃性ガスが検出されるか否かを確認し、該範囲内の濃度の可燃性ガスが検出された場合には、前記所定時間を延長して前記プリパージを実行することを特徴とする燃焼装置。 - 前記範囲内の濃度の可燃性ガスが検出された場合に注意を促す注意手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の燃焼装置。
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