特許 6186983 燃焼装置および給湯装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6186983

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】燃焼装置および給湯装置

(51)【国際特許分類】

   F23N 5/24 20060101AFI20170821BHJP

【ＦＩ】

   F23N5/24 107Z

   F23N5/24 106D

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-154642(P2013-154642)

(22)【出願日】2013年7月25日

(65)【公開番号】特開2015-25600(P2015-25600A)

(43)【公開日】2015年2月5日

【審査請求日】2016年6月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004709

【氏名又は名称】株式会社ノーリツ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】茶谷 幸寛

(72)【発明者】

【氏名】吉▲高▼ 豊

【審査官】 礒部 賢

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０６８３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３２４７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７６４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６３６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６１４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２４３０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１３５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０８３６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６５２５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｎ ５／２４

Ｇ０１Ｎ ２７／００ − ２７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料を燃焼するためのバーナと、
前記バーナに対して送風するための送風ファンと、
前記バーナの排気路に配置されたＣＯセンサと、
前記ＣＯセンサのゼロ点補正を定期的に実行するための補正手段と、
前記バーナの燃焼終了から前記補正手段による次回のゼロ点補正の開始までの期間に、前記送風ファンから送風することによって前記排気路を掃気するための掃気手段と、
前記バーナの燃焼終了時点から前記次回のゼロ点補正の開始までの予測時間に応じて、前記掃気手段による掃気量を変化させるための調整手段とを備える、燃焼装置。

【請求項2】

前記調整手段は、
前記予測時間が基準時間よりも長い場合には、前記掃気量を第１の値に設定する一方で、前記予測時間が前記基準時間よりも短い場合には、前記第１の値より大きい範囲で前記予測時間が短くなるほど前記掃気量が大きくなるように、前記掃気手段による掃気量を設定するための手段を含む、請求項１記載の燃焼装置。

【請求項3】

前記ゼロ点補正よりも前記バーナによる燃焼要求を優先するように前記ゼロ点補正を待機させるための待機手段をさらに備え、
前記調整手段は、
前記待機手段によって前記ゼロ点補正が待機された状態において前記バーナによる燃焼が終了された場合に、前記掃気手段による掃気量を最大値に設定するための手段を含む、請求項１または２記載の燃焼装置。

【請求項4】

前記掃気手段は、
前記バーナによる燃焼終了後におけるポストパージの時間を前記調整手段によって決められた掃気量に応じて調整するための手段を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃焼装置。

【請求項5】

前記掃気手段は、
前記バーナによる燃焼終了後におけるポストパージによる第１の掃気量と、前記ポストパージの終了から前記ゼロ点補正の開始までの間に前記送風ファンを掃気運転させることによる第２の掃気量との和によって、前記調整手段によって決められた掃気量を確保するための手段を含み、
前記第１の掃気量は前記予測時間によらず一定である一方で、前記第２の掃気量は、前記予測時間に応じて可変に設定される、請求項１〜３のいずれか１項に記載された燃焼装置。

【請求項6】

前記掃気運転のときの前記送風ファンの回転数を、前記ポストパージのときの前記送風ファンの回転数よりも低く設定するための回転数制御手段をさらに備える、請求項５記載の燃焼装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に従う燃焼装置と、
前記燃焼装置によって発生した熱量によって通流する湯水の温度を上昇させるための熱交換器とを備える、給湯装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、燃焼装置および給湯装置に関し、より特定的には、ＣＯセンサを備えた燃焼装置および給湯装置に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料燃焼によって熱量を発生する燃焼装置は、排ガス経路などにＣＯセンサを設けることによって、燃料の不完全燃焼などの燃焼不良を検出できるように構成することができる。代表的には、屋内に設置されるガス給湯装置が、ＣＯセンサを具備するように構成される。

【0003】

ＣＯセンサは、たとえば白金線のコイルを酸化アルミなどの触媒によりコーティングして乾燥および焼成した構成を有する。このようなＣＯセンサにおいては、表面に汚染物質が付着すると、センサ出力に誤差を生じる。

【0004】

たとえば、特開２０１３−７６４８３号公報（特許文献１）には、ＣＯセンサの出力誤差を解消するために、ＣＯセンサを周期的にヒートクリーニングするとともに、このヒートクリーニングの直後にセンサ出力のゼロ点補正を行なうことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−７６４８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一般的に、ＣＯセンサのゼロ点補正は、一定周期（たとえば、数時間前後の周期）で定期的に実行される。ＣＯセンサによる検出精度を高めるためには、ＣＯセンサの配置個所でのＣＯ濃度成分が略ゼロの状態で、ゼロ点補正を行なうことが重要である。

【0007】

したがって、燃焼装置による燃料終了からＣＯセンサゼロ点補正の実行までの間に、ＣＯセンサが配置された排気路を十分に掃気することが必要である。一方で、過剰な掃気により燃焼装置の構成部品の温度が低下すると、掃気後に再度燃料燃焼した際に熱効率が低下することが懸念される。

【0008】

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、ＣＯセンサを備えた燃焼装置および給湯装置において、ＣＯセンサのゼロ点補正開始までの掃気を適切に実行することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明による燃焼装置は、燃料を燃焼するためのバーナと、バーナに対して送風するための送風ファンと、バーナの排気路に配置されたＣＯセンサと、補正手段と、掃気手段と、調整手段とを含む。補正手段は、ＣＯセンサのゼロ点補正を定期的に実行する。掃気手段は、バーナの燃焼終了から補正手段による次回のゼロ点補正の開始までの期間に、送風ファンから送風することによって排気路を掃気する。調整手段は、バーナの燃焼終了時点から次回のゼロ点補正の開始までの予測時間に応じて掃気手段による掃気量を変化させる。

【0010】

上記燃焼装置によれば、バーナの燃焼終了からＣＯセンサのゼロ点補正までの時間が短いときに掃気量の不足によってゼロ点補正の精度が低下する問題、ならびに、掃気量の過多によってゼロ点補正までに再び燃焼運転が実行された際の熱効率が低下する問題を回避して、ＣＯゼロ点補正開始までの掃気を適切に実行することができる。

【0011】

好ましくは、調整手段は、予測時間が基準時間よりも長い場合には、掃気量を第１の値に設定する一方で、予測時間が基準時間よりも短い場合には、第１の値より大きい範囲で予測時間が短くなるほど掃気量が大きくなるように、掃気手段による掃気量を設定するための手段を含む。

【0012】

このようにすると、バーナの燃焼終了からＣＯセンサのゼロ点補正までの時間が長いときには掃気量を一定時間に抑制することによって、燃焼装置の構成部品の温度が過剰に低下することによって次回のバーナ燃焼時における熱効率が低下することを防止できる。さらに、ゼロ点補正までの時間が短い場合には、掃気量を増加させることによって、ゼロ点補正の精度が低下することを回避できる。

【0013】

また好ましくは、燃焼装置は、待機手段をさらに含む。待機手段は、ゼロ点補正よりもバーナによる燃焼要求を優先するようにゼロ点補正を待機させる。調整手段は、待機手段によってゼロ点補正が待機された状態においてバーナによる燃焼が終了された場合に、掃気手段による掃気量を最大値に設定するための手段を有する。

【0014】

このようにすると、バーナ燃焼の終了直後に待機されたゼロ点補正を行なう場合にも、ゼロ点補正に備えた掃気量を適切に確保することができる。

【0015】

さらに好ましくは、掃気手段は、バーナによる燃焼終了後におけるポストパージの時間を調整手段によって決められた掃気量に応じて調整するための手段を有する。

【0016】

このようにすると、バーナの燃焼終了毎に実行されるポストパージの時間を調整することによって、ゼロ点補正に備えた掃気量を適切に確保することができる。

【0017】

また好ましくは、掃気手段は、バーナによる燃焼終了後におけるポストパージによる第１の掃気量と、ポストパージの終了からゼロ点補正の開始までの間に送風ファンを掃気運転させることによる第２の掃気量との和によって、調整手段によって決められた掃気量を確保するための手段を含む。そして、第１の掃気量は予測時間によらず一定である一方で、第２の掃気量は、予測時間に応じて可変に設定される。

【0018】

このようにすると、バーナの燃焼終了毎に実行されるポストパージと、ゼロ点補正前の掃気運転とによって、ゼロ点補正に備えた掃気量を適切に確保することができる。特に、ポストパージ時間をゼロ点補正のために延長することなく必要最小限の一定時間に固定できるので、次回のバーナ燃焼時における熱効率の低下を防止することができる。

【0019】

さらに好ましくは、燃焼装置は、回転数制御手段をさらに含む。回転数制御手段は、第２の掃気量を供給するときの送風ファンの回転数を、ポストパージのときの送風ファンの回転数よりも低く設定する。

【0020】

このようにすると、ＣＯセンサのゼロ点補正前の送風ファンの動作によってユーザに与える違和感を低減することができる。

【0021】

本発明による給湯装置は、上記のいずれかの燃焼装置と、燃焼装置によって発生した熱量によって通流する湯水の温度を上昇させるための熱交換器とを含む。

【0022】

上記給湯装置によれば、燃焼装置の排気路に設けられたＣＯセンサのゼロ点補正に備えた掃気を適切に実行することができる。

【発明の効果】

【0023】

この発明によれば、ＣＯセンサを備えた燃焼装置および給湯装置において、ＣＯセンサのゼロ点補正開始までの掃気を適切に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施の形態に従う燃焼装置を含むガス給湯装置１００の概略構成図である。

【図2】ゼロ点補正時におけるＣＯセンサの出力電圧挙動を説明するための概念的な波形図である。

【図3】ＣＯセンサのゼロ点補正の実行タイミングを説明するための概念図である。

【図4】燃焼終了後のポストパージ時間の設定態様の比較例を説明するための概念図である。

【図5】本実施の形態に従う燃焼装置におけるポストパージ時間の設定態様を説明するための概念図である。

【図6】本実施の形態に従う燃焼装置におけるポストパージの制御処理手順を説明するフローチャートである。

【図7】本実施の形態の変形例に従う燃焼装置におけるポストパージの制御処理手順を説明するフローチャートである。

【図8】本実施の形態の変形例に従う燃焼装置におけるゼロ点補正時の掃気運転を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。

【0026】

図１は、本発明の実施の形態に従う燃焼装置を含むガス給湯装置１００の概略構成図である。

【0027】

図１を参照して、ガス給湯装置１００は、燃料ガスを燃焼させるバーナ１０と、送風ファン１１と、熱交換器１２と、ＣＯセンサ２０と、制御部３０とを備える。図１に例示したガス給湯装置１００においては、バーナ１０、送風ファン１１、ＣＯセンサ２０および、制御部３０によって、本発明が適用される燃焼装置が構成される。

【0028】

送風ファン１１は、バーナ１０に対して空気を供給する。送風ファン１１からの送風量は、ファン回転数に応じて決まる。熱交換器１２は、バーナ１０によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なって、熱交換器１２内部を通流する湯水を加熱する。これにより、ガス給湯装置１００は、入水路から導入された水を加熱して出湯することができる。

【0029】

ＣＯセンサ２０は、バーナ１０からの燃焼ガスの排気路に配置される。ＣＯセンサ２０としては、公知のものを適宜用いることが可能であり、たとえば、白金線コイルを酸化アルミなどの触媒によりコーティングして乾燥および焼成したものを適用することができる。排ガス中にＣＯが存在すると、ＣＯとの反応熱によって白金線コイルの抵抗値が上昇する原理に基づき、ＣＯセンサ２０の出力電圧は、ＣＯ濃度に応じて変化する。これにより、ＣＯセンサ２０の出力（出力電圧）に基づいて、ＣＯ濃度を検出することができる。ＣＯセンサ２０の出力電圧は、制御部３０へ送出される。また、ＣＯセンサ２０は、制御部３０からの指令に従って、後述するゼロ点補正のためのヒートアップ処理を実行する。

【0030】

制御部３０は、ガス給湯装置１００の構成機器の動作を制御する。制御部３０は、代表的には、所定プログラムが予め記憶されたマイクロコンピュータによって構成される。さらに、制御部３０は、バーナ１０の燃焼の開始／停止およびバーナ１０への燃料ガス供給量を制御するとともに、送風ファン１１の作動／停止ならびに作動時のファン回転数を制御する。たとえば、送風ファン１１の図示しないファンモータの駆動電圧を、制御部３０からの指令に応じて調整することによって、送風ファン１０の回転数を制御することができる。

【0031】

ガス給湯装置１００では、ＣＯセンサ２０の検出精度を確保するために、以下に説明するようなゼロ点補正が定期的に実行される。

【0032】

図２は、ゼロ点補正時におけるＣＯセンサの出力電圧挙動を説明するための概念的な波形図である。

【0033】

図２を参照して、時刻ｔ０からｔ１の間、ＣＯセンサ２０に通常時よりも大きな電流を流して発熱させるヒートアップ処理が実行される。これにより、センサ表面に付着した汚染物質を除去することができる。ヒートアップ処理中には、通電量の上昇に応じて，ＣＯセンサの出力電圧が上昇する。

【0034】

時刻ｔ１において、ヒートアップ処理が終了されると、ＣＯセンサの出力電圧は徐々に低下する。ヒートアップ処理の終了後には、ＣＯセンサ出力電圧が安定化したか否かを判別する安定チェック処理が周期的に実行される。たとえば、時刻ｔ３において、周期間での電圧変化が所定値よりも小さくなると安定チェック処理が終了する。

【0035】

時刻ｔ３からは、安定後のセンサ出力電圧に従って、ＣＯ濃度＝０に対応するゼロ点を修正するゼロ点補正処理が実行される。時刻ｔ４において、ゼロ点補正処理が完了することにより、一連のヒートアップ処理、安定チェック処理およびゼロ点補正処理によるゼロ点補正が完了する。

【0036】

図３は、ＣＯセンサ２０のゼロ点補正の実行タイミングを説明するための概念図である。

【0037】

図３を参照して、ＣＯセンサ２０のゼロ点補正は、一定の補正周期Ｔｚの経過毎に実行される。たとえば、補正周期Ｔｚは、４〜５時間程度に設定される。前回のゼロ点補正の完了時である時刻Ｔ０から補正周期Ｔｚが経過した時刻Ｔ１において、新たなゼロ点補正の実行要求が生成される。

【0038】

ゼロ点補正処理の実行要求と、ガス給湯装置１００での給湯運転等に伴うバーナ１０の燃焼運転とが重なった場合には、燃焼運転が優先される。したがって、時刻Ｔ１において、バーナ１０が燃焼運転していない場合には、ＣＯセンサ２０のゼロ点補正が開始される。

【0039】

一方、時刻Ｔ１において、バーナ１０が燃焼運転している場合、すなわち、燃焼運転中にゼロ点補正処理の実行要求が生成された場合には、ゼロ点補正の実行が待機される。そして、当該燃焼運転の終了によりバーナ１０の燃焼が停止された後の時刻Ｔ２において、ＣＯセンサ２０のゼロ点補正が実行される。

【0040】

再び図１を参照して、バーナ１０の燃焼終了後には、未燃ＣＯ成分を含む残留ガスが排気路に残留している。残留ガスの影響によって次回のバーナ１０の燃焼（特に点火時）に不具合が生じないように、バーナ１０の燃焼終了後には、バーナ１０への燃料ガス供給が停止された状態で送風ファン１１を動作させる、いわゆるポストパージが実行される。ポストパージによって、排気路のＣＯ成分も排出される。

【0041】

上述のように、ＣＯセンサ２０のゼロ点補正は、ゼロ点補正処理時におけるセンサ出力電圧をＣＯ濃度＝０と対応付けることによって実行される。このため、ゼロ点補正処理時には、ＣＯセンサ２０の配置個所は、ＣＯ成分を含まない清浄な空気によって満たされる必要がある。したがって、バーナ１０の燃焼終了からＣＯセンサ２０のゼロ点補正までの期間において、バーナ１０への燃料ガス供給が停止された状態で送風ファン１１を動作させる掃気運転が必要となる。

【0042】

ポストパージおよび掃気運転は、バーナ１０への燃料ガス供給が停止された状態で送風ファン１１を動作させる点で共通する。このため、バーナ１０の燃焼終了毎に実行されるポストパージは、ゼロ点補正のための掃気運転の効果も併せ持つことが理解される。したがって、ポストパージ時間を適切に設定することで、ゼロ点補正の精度を確保するように掃気運転を実行することができる。

【0043】

以下では、バーナ１０の燃焼終了からゼロ点補正までの間に、バーナ１０への燃料ガス供給が停止された状態での送風ファン１１からの送風量の積算値を「掃気量」と称することとする。すなわち、ポストパージによる送風ファン１１からの送風量の積算値は、掃気量の少なくとも一部を構成する。

【0044】

図４は、燃焼終了後のポストパージ時間の設定態様の比較例を説明するための概念図である。図４では、送風ファン１１のポストパージにおけるファン回転数は一定値であるものとする。送風ファン１１からの積算送風量は、送風ファン１１の作動時間およびファン回転数の積によって決まるため、ポストパージによる積算送風量（すなわち、掃気量）は、ポストパージ時間Ｔｐに比例する。

【0045】

図４を参照して、通常、ポストパージ時間Ｔｐは、残留燃焼ガスが次回の燃焼に悪影響を及ぼさないように考慮してＴｐ＝Ｔａに設定される。過剰にポストパージを行なうと、熱交換器１２の温度が低下するため、次回の燃焼運転時に、熱交換器１２での熱効率が低下することが懸念される。したがって、Ｔａは必要最小限の時間に止めることが好ましい。なお、ポストパージ終了後、送風ファン１１が作動していなくても自然に換気されることによっても、ＣＯセンサ２０のゼロ点補正までに十分な掃気が確保される。

【0046】

一方で、図３に示したように、時刻Ｔ１において燃焼運転中であった場合には、当該燃焼運転の終了後にポストパージを実行し、その直後にゼロ点補正が実行されることになる。このため、バーナ１０の燃焼終了タイミングが、時刻Ｔ１以降である場合には、ゼロ点補正までの掃気を十分に行なうために、ポストパージ時間Ｔｐを通常よりも長く設定する（Ｔｐ＝Ｔｂ，Ｔｂ＞Ｔａ）。これにより、燃焼運転終了の直後にＣＯセンサ２０のゼロ点補正を実行する場合にも掃気量を十分確保して、ＣＯ濃度＝０の状態とすることができる。なお、Ｔａ，Ｔｂは、ＣＯ濃度測定を伴う実機実験等により予め適切な値を設定することができる。

【0047】

しかしながら、図４に示した設定例では、燃焼運転との競合によってゼロ点補正が待機しない限り、ポストパージ時間Ｔｐは延長されずＴｐ＝Ｔａに設定される。このため、時刻Ｔ１直前に燃焼が終了された場合には、掃気が十分に行なわれず、ＣＯ濃度がゼロでない状態で、ゼロ点補正が実行されてしまう虞がある。これにより、ゼロ点補正後のＣＯ濃度検出に誤差が生じる可能性がある。一方で、ポストパージ時間を一律にＴｂに延長すると、掃気量が過剰になることにより、次回の燃焼運転時における熱効率が低下することが懸念される。

【0048】

図５は、本実施の形態に従う燃焼装置におけるポストパージ時間の設定態様を説明するための概念図である。図５においても、図４と同様に、送風ファン１１のポストパージにおけるファン回転数は一定値であるものとする。

【0049】

図５を参照して、本実施の形態に従う燃焼装置では、バーナ１０の燃焼終了時に、燃焼終了タイミングＴｆから次回のゼロ点補正開始タイミング（時刻Ｔ１）までの待機予測時間Ｔｘに応じて、ポストパージ時間Ｔｐが設定される。

【0050】

待機予測時間Ｔｘが基準時間Ｔｒよりも長い場合には、通常のポストパージと同様に、Ｔｐ＝Ｔａに設定される。また、バーナ１０の燃焼終了タイミングが、時刻Ｔ１以降である場合、すなわち、待機予測時間Ｔｘ≦０の場合にも、図４と同様に、Ｔｐ＝Ｔｂに設定される。

【0051】

一方で、０＜Ｔｘ＜Ｔｒの範囲では、ポストパージ時間Ｔｐは、Ｔａ＜Ｔｐ＜Ｔｂの範囲内で、待機予測時間Ｔｘが短くなる程ポストパージ時間Ｔｐが長くなるように設定される。たとえば、図５の例のように、待機予測時間Ｔｘを変数とする一次関数に従って、ポストパージ時間Ｔｐ（すなわち、掃気量）を連続的に設定することができる。なお、ポストパージ時間Ｔｐ（掃気量）を設定するための関数は、待機予測時間Ｔｘが短くなるのに応じてポストパージ時間Ｔｐが長くなる定性的な関係を有する限り、任意とすることができる。たとえば、待機予測時間Ｔｘの減少に対してポストパージ時間Ｔが段階的に増加するように、階段状の関数に従ってポストパージ時間Ｔｐ（掃気量）を設定してもよい。

【0052】

これにより、次回のゼロ点補正までの待機予測時間Ｔｘが短い場合にも、掃気量を十分に確保できるので、ＣＯセンサ２０のゼロ点補正精度が低下することを防止できる。また、待機予測時間Ｔｘ＞Ｔｒの範囲では、ポストパージ時間が過剰になることによって次回の燃焼運転での熱効率が低下することを回避できる。

【0053】

図６は、本発明の実施の形態に従う燃焼装置におけるポストパージの制御処理手順を説明するためのフローチャートである。

【0054】

図６を参照して、制御部３０は、バーナ１０の燃焼が終了されると（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）、以下のステップＳ１１０〜Ｓ１５０により、ポストパージを実行する。一方で、燃焼終了タイミング以外では（Ｓ１００のＮＯ判定時）、ステップＳ１１０〜Ｓ１５０の処理はスキップされるので、ポストパージが実行されない。したがって、バーナ１０の燃焼終了毎に、ステップＳ１１０〜Ｓ１５０によるポストパージが実行される。

【0055】

制御部３０は、ステップＳ１１０により、次回のゼロ点補正までの待機予測時間Ｔｘを推定する。待機予測時間Ｔｘは、図５における燃焼終了タイミングＴｆと、前回のゼロ点補正完了時（時刻Ｔ０）から補正周期Ｔｚが経過した時刻Ｔ１との時間差に従って算出することができる。

【0056】

さらに制御部３０は、ステップＳ１２０により、推定された待機予測時間Ｔｘに応じて、図５に示した特性に従って、ポストパージ時間Ｔｐを設定する。上述のように、ポストパージ時間Ｔｐに応じて、ＣＯセンサ２０のゼロ点補正のための掃気量が設定されることになる。

【0057】

制御部３０は、ステップＳ１３０により、バーナ１０への燃料ガスの供給が停止された状態で送風ファン１１を動作させることにより、ポストパージを実行する。さらに、制御部３０は、ステップＳ１４０により、ステップＳ１３０によるポストパージの実行時間が、ステップＳ１２０で設定されたポストパージ時間Ｔｐを超えているか否かを判定する。制御部３０は、ポストパージ時間Ｔｐが経過するまで（Ｓ１４０のＮＯ判定時）、ステップＳ１３０によるポストパージを繰返し実行する。これにより、ステップＳ１２０で設定されたポストパージ時間Ｔｐに亘って、送風ファン１１が作動する。

【0058】

制御部３０は、ポストパージ時間Ｔｐが経過すると（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１５０に処理を進めて、送風ファン１１を停止することによりポストパージを終了する。この結果、バーナ１０の燃焼終了からＣＯセンサ２０のゼロ点補正までの期間において、バーナ１０への燃料ガス供給が停止された状態での送風ファン１１からの掃気量は、図５に従って設定されたポストパージ時間Ｔｐに比例する。

【0059】

このように、本実施の形態に従う燃焼装置によれば、燃焼運転の終了時に実行されるポストパージの時間を、ＣＯセンサ２０のゼロ点補正のために必要な掃気量に対応させて調整することができる。これにより、燃焼終了からゼロ点補正までの時間が短いときに掃気量の不足によってゼロ点補正の精度が低下する問題、ならびに、掃気量の過多によってゼロ点補正までに再び燃焼運転が実行された際の熱効率が低下する問題を回避して、ＣＯゼロ点補正のための掃気を適切に実行することが可能である。

【0060】

［変形例］
図６では、バーナ１０の燃焼終了毎に実行されるポストパージによって、ＣＯセンサ２０のゼロ点補正のための掃気量が確保される実施例を説明した。以下では、燃焼終了時のポストパージと、ゼロ点補正直前の掃気運転との組み合わせによって、ゼロ点補正のための掃気量が確保される変形例について説明する。

【0061】

図７は、本発明の実施の形態の変形例に従う燃焼装置におけるポストパージの制御処理手順を説明するフローチャートである。

【0062】

図７を参照して、本発明の実施の形態の変形例に従う燃焼装置では、制御部３０は、バーナ１０の燃焼が終了されると（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１０５により、一定時間のポストパージを実行する。たとえば、ステップＳ１０５におけるポストパージ時間は、図５におけるＴａに設定される（Ｔｐ＝Ｔａ）。さらに、制御部３０は、図６と同様のステップＳ１１０により、次回のゼロ点補正までの待機予測時間Ｔｘを算出する。算出された待機予測時間Ｔｘは、一時的に記憶される。

【0063】

一方で、燃焼終了タイミング以外では（Ｓ１００のＮＯ判定時）、ステップＳ１０５およびＳ１１０の処理はスキップされる。したがって、バーナ１０の燃焼終了毎に、ステップＳ１０５，Ｓ１１０により、残留燃焼ガスが次回の燃焼に悪影響を及ぼさないように一定時間のポストパージが実行される。さらに、メモリされた待機予測時間Ｔｘは、燃焼終了毎に更新される。

【0064】

図８は、本実施の形態の変形例に従う燃焼装置におけるゼロ点補正時の掃気運転を説明するためのフローチャートである。

【0065】

図８を参照して、本発明の実施の形態の変形例に従う燃焼装置では、制御部３０は、ステップＳ２００により、ゼロ点補正の開始条件が成立しているか否かを判定する。たとえば、前回のゼロ点補正終了から補正周期Ｔｚの経過後であって、かつ、燃焼運転が実行されていない場合に、ステップＳ２００がＹＥＳ判定とされる。したがって、前回のゼロ点補正終了から補正周期Ｔｚが経過しても、バーナ１０が燃焼運転中であれば、ステップＳ２００がＮＯ判定とされるので、ゼロ点補正は開始されない。なお、ステップＳ２００による判定は、ポストパージのみによってＣＯセンサ２０のゼロ点補正のための掃気量が確保される場合（図６）にも周期的に実行される。

【0066】

制御部３０は、ゼロ点補正の開始条件が成立すると（Ｓ２００のＹＥＳ判定時）、ステップＳ２１０に処理を進めて、メモリされた待機予測時間Ｔｘを読出す。上述のように、メモリされる待機予測時間Ｔｘはポストパージ毎に更新されるので、ステップＳ２１０では、ゼロ点補正開始前の最後の燃焼終了時からの経過時間が読出される。

【0067】

さらに、制御部３０は、ステップＳ２２０により、読出された待機予測時間Ｔｘに応じて掃気時間Ｔｃを設定する。掃気時間Ｔｃは、図５における（Ｔｐ−Ｔａ）に従って設定することができる。

【0068】

さらに、制御部３０は、送風ファン１１を動作させることにより掃気運転を実行する。このとき、ゼロ点補正開始条件（Ｓ２００）が成立しているため、バーナ１０への燃料ガスの供給は停止された状態である。制御部３０は、ステップＳ２４０により、ステップＳ２３０による掃気運転の実行時間が、ステップＳ２２０で設定された掃気時間Ｔｃを超えているか否かを判定する。

【0069】

制御部３０は、掃気時間Ｔｃが経過するまで（Ｓ２４０のＮＯ判定時）、ステップＳ２３０による掃気運転を繰返し実行する。これにより、ステップＳ２２０で設定された掃気時間Ｔｃに亘って、送風ファン１１が作動する。

【0070】

制御部３０は、掃気時間Ｔｃが経過すると（Ｓ２４０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ２５０に処理を進めて、送風ファン１１を停止することにより掃気運転を終了する。

【0071】

この結果、バーナ１０の燃焼終了からＣＯセンサ２０のゼロ点補正までの期間において、バーナ１０への燃料ガス供給が停止された状態での送風ファン１１からの掃気量は、ポストパージの時間Ｔａと掃気時間Ｔｃとの和に従って確保される。したがって、本実施の形態の変形例に従う燃焼装置においても、図５に従ってポストパージ時間Ｔｐが設定された場合と同等に、ゼロ点補正までの掃気量を確保することができる。

【0072】

さらに、制御部３０は、掃気運転が終了すると、ステップＳ２６０により、ゼロ点補正を実行する。これにより、図２で説明したように、ヒートアップ処理、安定チェック処理およびゼロ点補正処理が実行されて、ＣＯセンサ２０のゼロ点が補正される。なお、ステップＳ２３０，Ｓ２４０による掃気運転については、ゼロ点補正処理の前に完了することが必要であるが、ヒートアップ処理の終了後、すなわち、安定チェック処理中に実行することも可能である。

【0073】

このように、実施の形態の変形例に従う燃焼装置では、一定時間のポストパージによる掃気量と、待機予測時間Ｔｘに応じた掃気運転による掃気量との和によって、本実施の形態に従う燃焼装置と同等にゼロ点補正までの掃気量が確保できる。この結果、ポストパージによって熱交換器１２の温度が過度に低下することを防止した上で、待機予測時間Ｔｘに応じた掃気運転によって、ゼロ点補正処理時におけるＣＯセンサ２０近傍でのＣＯ濃度をゼロとすることができる。すなわち、本実施の形態に従う燃焼装置と同様に、ＣＯゼロ点補正のための掃気を適切に実行することが可能である。

【0074】

なお、図７および図８では、ポストパージおよび掃気運転の各々における、送風ファン１１のファン回転数を共通のものとして、ポストパージ時間および掃気時間を設定したが、両者におけるファン回転数を異なる値とすることも可能である。

【0075】

たとえば、バーナ１０の燃焼運転に引続いて実行されるポストパージでは、ファン回転数が高くてもユーザに違和感を与えることが少ない一方で、定期的に実行されるゼロ点補正時にファン回転が高いと、ユーザに違和感を与える虞がある。したがって、実施の形態の変形例に従う燃焼装置においては、掃気運転における送風ファン１１の回転数を、ポストパージにおける送風ファン１１の回転数よりも低く設定することが好ましい。この場合には、掃気時間Ｔｃは、図５の特性に従って設定された（Ｔｐ−Ｔａ）よりも長く設定されることになる。このようにすると、ＣＯセンサのゼロ点補正処理時において、送風ファン１１の作動によってユーザに違和感を与えることが防止される。

【0076】

なお、本実施の形態およびその変形例に従う燃焼装置において、ＣＯセンサはＣＯ濃度に対するセンサ出力が可能なものであればよく、具体的な構成が限定されることはない。また、バーナ１０としては、ガスバーナに代えて、たとえばオイルバーナとすることもできる。すなわち、排気中にＣＯ成分が含まれるバーナであれば、その燃料は任意のものとすることができる。また、本発明に係る給湯装置は、必ずしも給湯装置として構成されていなくてもよく、たとえば暖房用などの燃焼装置として構成されることもできる。

【0077】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0078】

１０ バーナ、１１ 送風ファン、１２ 熱交換器、２０ ＣＯセンサ、３０ 制御部、１００ ガス給湯装置、Ｔａ 時間、Ｔｃ 掃気時間、Ｔｆ 燃焼終了タイミング、Ｔｐ ポストパージ時間、Ｔｒ 基準時間（基準値）、Ｔｘ 待機予測時間、Ｔｚ 補正周期。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】