(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナと、
前記バーナの燃焼状態を検出する熱電対と、
前記バーナの点火及び消火を指示するための操作スイッチと、
電池と、
スイッチング素子と、
前記操作スイッチがオンしたときに前記スイッチング素子を導通状態とする駆動回路と、
前記スイッチング素子を介して前記電池に接続され、前記スイッチング素子を介して前記電池から供給される電力により作動して、前記バーナの作動を制御する制御回路とを備えた燃焼装置において、
前記制御回路は、
前記駆動回路により前記スイッチング素子が導通状態とされて、前記電池からの電力供給が開始されたときに、前記操作スイッチのオン／オフに拘わらず前記スイッチング素子を導通状態に保持する電源供給保持部と、
前記操作スイッチによる点火操作に応じて前記バーナの燃焼運転を開始し、前記バーナの燃焼運転中に前記操作スイッチによる消火操作がなされたとき、及び前記熱電対により前記バーナの失火が検知されたときに、前記バーナの燃焼運転を終了する燃焼運転部と、
前記燃焼運転部による前記バーナの燃焼運転の終了時から、前記操作スイッチによる点火操作がなされることなく所定時間が経過した時に、前記熱電対の異常の有無を検知する熱電対異常検知部と、
前記熱電対異常検知部による前記熱電対の異常の有無の検知が終了した後に、前記電源供給保持部による前記スイッチング素子の導通状態の保持を解除して、前記スイッチング素子を遮断状態とする電源供給遮断部とを有することを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃焼装置において、
前記制御回路は、前記熱電対異常検知部により前記熱電対の異常が検知されたときに、報知を行なう異常報知部を有し、
前記電源供給遮断部は、前記熱電対異常検知部により前記熱電対の異常が検知されなかったときは、前記熱電対異常検知部による前記熱電対の異常の有無の検知が終了した時に前記スイッチング素子を遮断状態とし、前記熱電対異常検知部により前記熱電対の異常が検知されたときには、前記異常報知部による報知が終了した時に前記スイッチング素子を遮断状態とすることを特徴とする燃焼装置。
【請求項３】
請求項２記載の燃焼装置において、
不揮発性メモリを備え、
前記熱電対異常検知部は、前記熱電対の異常を検知したときに、前記熱電対が異常状態であることを示す熱電対異常データを前記不揮発性メモリに書込むことを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電対によりバーナの燃焼状態を監視する機能を有するガス燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、バーナの燃焼状態を検出するためにバーナの近傍に設けられた熱電対を備えた燃焼装置において、バーナの燃焼中に熱電対の増幅器の故障の有無を検知するようにした構成が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された燃焼装置においては、バーナの燃焼中に、増幅器への入力を熱電対の入力から基準電圧に切り換えて、基準電圧の入力に対する増幅器の出力電圧が所定範囲内にないときと、増幅器の出力電圧の周期が増幅器への入力の切り換え周期と異なるときに、熱電対の増幅器が故障していると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９３０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃焼装置に設けられた熱電対はバーナの失火検知に用いられるが、バーナの燃焼運転を開始するときには、熱電対によりバーナの失火が正常に検知される状態であることが担保されていることが望ましい。そして、バーナの燃焼中は熱電対の起電力が失火判定レベルまで低下しないため、熱電対による失火検出の判定は、バーナが消火状態にあるときに行う必要がある。
【０００６】
そこで、電源として電池を使用し、使用者による点火・消火スイッチのオン操作に応じて電池から制御回路への電力供給が開始され、点火・消火スイッチのオフ操作に応じて電池から制御回路への電力供給が遮断される仕様の燃焼装置においては、点火スイッチがオン操作された時点から点火処理を実行するまでの間に、熱電対の失火検出の判定を行うことが考えられる。
【０００７】
しかし、熱電対は温度変化に対する応答速度が遅いため、バーナの点火／消火の操作が頻繁に行われてバーナの燃焼運転が間欠的に行われている状況では、点火スイッチがオン操作されたときに、熱電対の起電力が失火判定レベルまで低下していない場合がある。そして、この場合には熱電対の異常の有無を検知することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、電池からの供給電力により作動し、バーナの失火判定用の熱電対の異常の有無をより確実に検知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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、バーナと、前記バーナの燃焼状態を検出する熱電対と、前記バーナの点火及び消火を指示するための操作スイッチと、電池と、スイッチング素子と、前記操作スイッチがオンしたときに前記スイッチング素子を導通状態とする駆動回路と、前記スイッチング素子を介して前記電池に接続され、前記スイッチング素子を介して前記電池から供給される電力により作動して、前記バーナの作動を制御する制御回路とを備えた燃焼装置に関する。
【００１０】
そして、前記制御回路は、前記駆動回路により前記スイッチング素子が導通状態とされて、前記電池からの電力供給が開始されたときに、前記操作スイッチのオン／オフに拘わらず前記スイッチング素子を導通状態に保持する電源供給保持部と、前記操作スイッチによる点火操作に応じて前記バーナの燃焼運転を開始し、前記バーナの燃焼運転中に前記操作スイッチによる消火操作がなされたとき、及び前記熱電対により前記バーナの失火が検知されたときに、前記バーナの燃焼運転を終了する燃焼運転部と、前記燃焼運転部による前記バーナの燃焼運転の終了時から、前記操作スイッチによる点火操作がなされることなく所定時間が経過した時に、前記熱電対の異常の有無を検知する熱電対異常検知部と、前記熱電対異常検知部による前記熱電対の異常の有無の検知が終了した後に、前記電源供給保持部による前記スイッチング素子の導通状態の保持を解除して、前記スイッチング素子を遮断状態とする電源供給遮断部とを有することを特徴とする。
【００１１】
かかる本発明によれば、前記操作スイッチがオンして前記駆動回路により前記スイッチング素子が導通状態とされると、前記スイッチング素子を介した前記電池から前記制御回路への電力供給が開始されて前記制御回路が起動する。そして、前記制御回路の前記電源供給保持部により前記スイッチング素子が導通状態に保持されて、前記電池から前記制御回路への電力供給が継続され、前記燃焼運転部により前記バーナの燃焼運転が開始される。
【００１２】
そして、前記燃焼運転部が前記バーナの燃焼運転を終了しても、前記電池から前記制御回路への電力供給が継続され、前記バーナの燃焼運転の終了時から所定時間が経過して前記熱電対の温度が低下したときに、前記熱電対異常検知部により前記熱電対の異常の有無が検知される。このように、前記バーナの燃焼運転の終了後も前記電池から前記制御回路への電力供給を継続して、前記熱電対の異常の有無を検知することにより、電池を電源として作動する燃焼装置においても、前記熱電対の異常の有無をより確実に検知することができる。
【００１３】
さらに、前記熱電対異常検知部による前記熱電対の異常の有無が終了すると、前記電源供給遮断部により、前記スイッチング素子が遮断状態とされて、前記電池から前記制御回路への電力供給が停止する。そのため、前記電池の消耗を抑制することができる。
【００１４】
また、前記制御回路は、前記熱電対異常検知部により前記熱電対の異常が検知されたときに、報知を行なう異常報知部を有し、前記電源供給遮断部は、前記熱電対異常検知部により前記熱電対の異常が検知されなかったときは、前記熱電対異常検知部による前記熱電対の異常の有無の検知が終了した時に前記スイッチング素子を遮断状態とし、前記熱電対異常検知部により前記熱電対の異常が検知されたときには、前記異常報知部による報知が終了した時に前記スイッチング素子を遮断状態とすることを特徴とする。
【００１５】
かかる本発明によれば、前記熱電対異常検知部により前記熱電対の異常が検知されたときに、前記異常報知部により報知を行なった後に前記電源供給遮断部により前記スイッチング素子を遮断状態とすることによって、使用者に修理等の対応を促した上で、前記電池の消耗を抑制することができる。
【００１６】
また、不揮発性メモリを備え、前記熱電対異常検知部は、前記熱電対の異常を検知したときに、前記熱電対が異常状態であることを示す熱電対異常データを前記不揮発性メモリに書込むことを特徴とする。
【００１７】
かかる本発明によれば、前記熱電対異常検知部により前記熱電対の異常が検知されたときに、前記駆動回路による前記電池から前記制御回路への電力供給が遮断された後も、前記不揮発性メモリに前記異常発生データが保持される。そのため、前記電池の消耗を抑えつつ、前記操作スイッチによる点火操作がなされたときに、前記不揮発性メモリへの前記異常発生データの書込みの有無を判断して異常報知を行なう等の措置をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の燃焼装置であるガスコンロの構成図。
【図２】電源供給保持部、燃焼運転部、及び熱電対異常検知部による処理のフローチャート。
【図３】熱電対異常検知部、異常報知部、及び電源供給遮断部による処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００２０】
図１を参照して、本実施形態の燃焼装置は、電池１を電源として作動するガスコンロであり、このガスコンロは、使用者がバーナ（図示しない）の点火及び消火を指示するための操作スイッチ１０と、バーナに接続されたガス供給路（図示しない）に設けられたガス電磁弁３０と、バーナの近傍に設けられてバーナの燃焼状態を検知する熱電対２０と、パイロットランプ３３と、ガスコンロの全体的な作動を制御するマイクロコンピュータ５０（本発明の制御回路に相当する。以下、マイコン５０という）とを備えている。
【００２１】
マイコン５０は、トランジスタ２（本発明のスイッチング素子に相当する）を介して電池１から供給される電力により作動し、トランジスタ２のベース端子は、抵抗１４を介して駆動素子１２及び駆動素子１６に接続されている。また、マイコン５０はＥ2ＰＲＯＭ５６（本発明の不揮発性メモリに相当する）を備えている。
【００２２】
駆動素子１２の入力端子は、操作スイッチ１０を介して電池１の正極に接続されると共に、抵抗１１を介して接地（０Ｖ電位部に接続）されている。そして、この構成により、使用者の点火操作により操作スイッチ１０がオン（導通状態）したときに、トランジスタ２のベース端子からバッファ１２にベース電流が流れてトランジスタ２が導通状態（エミッタ端子とコレクタ端子間が導通状態）となる。
【００２３】
なお、電池１の正極とトランジスタ２のベース端子間に接続された、操作スイッチ１０と駆動素子１２と抵抗１４とにより、本発明の操作スイッチがオンしたときにスイッチング素子を導通状態とする駆動回路が構成されている。
【００２４】
また、駆動素子１６の入力端子はマイコン５０の出力ポートＰo1と接続され、出力ポートＰo1の出力レベルがHigh（Ｖccレベル）であるときに、トランジスタ２のベース端子からバッファ１６にベース電流が流れてトランジスタ２が導通状態（エミッタ端子とコレクタ端子間が導通状態）となる。
【００２５】
また、操作スイッチ１０がオフ（開放状態）であって、マイコン５０の出力ポートＰo1の出力レベルがLow（０Ｖレベル）であるときには、トランジスタ２のベース電流が流れないため、トランジスタ２が遮断状態（エミッタ端子とコレクタ端子が遮断状態）となる。
【００２６】
熱電対２０の一端はＴＣ（Thermo Couple）増幅回器２１を介してマイコン５０のＡＤ（Analog/Digital）入力ポートに接続され、他端は接地されている。そして、熱電対２０の検出信号は、増幅回路２１で増幅されてマイコン５０のＡＤ入力ポートに入力され、デジタル値に変換されてマイコン５０に読み込まれる。
【００２７】
ガス電磁弁３０の一端は抵抗３１及び駆動素子３２を介してマイコン５０の出力ポートＰo2に接続され、他端は接地（０Ｖ電位部に接続）されている。そして、マイコン５０の出力ポートＰo2の出力レベルがHigh（Ｖccレベル）であるときは、電磁弁３０が閉弁状態となり、Ｐo2の出力レベルがLow（０Ｖレベル）であるときには、電磁弁３０が開弁状態となる。
【００２８】
パイロットランプ３３の一端は抵抗３４及び駆動素子３５を介してマイコン５０の出力ポートＰo2に接続され、他端はＶcc電位部に接続されている。そして、マイコン５０の出力ポートＰo3の出力レベルがHigh（Ｖccレベル）であるときは、パイロットランプ３３が点灯状態となり、Ｐo3の出力レベルがLow（０Ｖレベル）であるときには、パイロットランプ３３が消灯状態となる。
【００２９】
マイコン５０は、メモリ（図示しない）に保持されたガスコンロの制御用プログラムを実行することにより、電源供給保持部５１、燃焼運転部５２、熱電対異常検知部５３、異常報知部５４、及び電源供給遮断部５５として機能して、図２〜図３に示されたフローチャートによる処理を実行する。
【００３０】
以下、図２〜図３に示されたフローチャートに従って、電源供給保持部５１、燃焼運転部５２、熱電対異常検知部５３、異常報知部５４、及び電源供給遮断部５５による処理について説明する。
【００３１】
マイコン５０は、操作スイッチ１０がオンして駆動素子１２によりトランジスタ２が導通状態とされ、トランジスタ２を介して電池１から制御回路５０への電力供給が開始されたときに、図２〜図３のフローチャートを実行する。
【００３２】
図２のＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ２は電源供給保持部５１による処理である。電源供給保持部５１は、ＳＴＥＰ１で操作スイッチ１０がオンされて入力ポートＰi1への入力がHigh（Ｖccレベル）であることを検知したときに、ＳＴＥＰ２に進む。ＳＴＥＰ２で、電源供給保持部５１は、出力ポートＰo1の出力レベルをHighに維持する。これにより、トランジスタ２が導通状態に保持されて、電池１からマイコン５０に電力供給された状態が維持される。
【００３３】
続くＳＴＥＰ３〜ＳＴＥＰ６及びＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２１は、燃焼運転部５２による処理である。燃焼運転部５２は、ＳＴＥＰ３でバーナの点火処理を行い、ＳＴＥＰ４〜ＳＴＥＰ６のループを繰り返し実行して、ＳＴＥＰ４で、バーナの燃焼運転を行なうと共に、ＳＴＥＰ５でＡＤポートから読み込んだ熱電対２０の検出信号のデジタル値からバーナの失火の有無を検知し、ＳＴＥＰ６で入力ポートＰi1の入力レベルから操作スイッチ１０がオフとなっているか否か（バーナの消火操作がなされたか否か）を検知する。
【００３４】
そして、ＳＴＥＰ６で操作スイッチ１０がオフしているときはＳＴＥＰ７に進み、燃焼運転部５２は、ガス電磁弁３０を閉弁してバーナを消火して燃焼運転を終了し、ＳＴＥＰ８に進む。
【００３５】
また、ＳＴＥＰ５でバーナの失火を検知したときにはＳＴＥＰ２０に分岐し、燃焼運転部５２は、ガス電磁弁３０を閉弁してＳＴＥＰ２１に進む。そして、燃焼運転部５２は、ＳＴＥＰ２１でパイロットランプ３３の点滅による失火エラー報知を行ない、続くＳＴＥＰ２２で操作スイッチ１０がオフされたことを検知したときにＳＴＥＰ８に進む。
【００３６】
ＳＴＥＰ８から図３のＳＴＥＰ１０は、熱電対異常検知部５３による処理である。熱電対異常検知部５３は、ＳＴＥＰ８で故障検知タイマ（例えば、タイムアップ時間が６０秒に設定される）をスタートする。そして、次のＳＴＥＰ９で故障検知タイマがタイムアップするのを待って図３のＳＴＥＰ１０に進み、熱電対異常検知部５３は、ＡＤポートから読み込んだ熱電対２０の検出信号のデジタル値が、所定の異常検知レベル以上であるときに、熱電対２０が異常状態であると判定する。
【００３７】
続くＳＴＥＰ１１及びＳＴＥＰ１１から分岐したＳＴＥＰ３０〜ＳＴＥＰ３３は、異常報知部５４による処理である。ＳＴＥＰ１１で、異常検知部５４は熱電対２０の異常が検知されたか否かを判断し、熱電対２０の異常が検知されなかったときはＳＴＥＰ１２に進み、熱電対２０の異常が検知されたときにはＳＴＥＰ３０に分岐する。
【００３８】
ＳＴＥＰ３０〜ＳＴＥＰ３３は、異常報知の処理であり、異常検知部５４は、ＳＴＥＰ３０でエラー報知タイマ（例えば、タイムアップ時間が３０秒に設定される）をスタートさせ、ＳＴＥＰ３１でパイロットランプ３３を点灯させて、使用者に熱電対２０が異常状態であってガスコンロの使用が不能であることを報知する（エラー報知ＯＮ）。
【００３９】
そして、エラー報知タイマがタイムアップしたときにＳＴＥＰ３３に進み、異常報知部５４はパイロットランプ３３を消灯してＳＴＥＰ１２に進む。なお、熱電対２０の異常報知は、７セグメントＬＥＤ・ＬＣＤ（図示しない）へのエラーコードの表示や、ブザーの鳴動等の他の方法を用いて行なってもよい。
【００４０】
ＳＴＥＰ１２は電源供給遮断部５５による処理である。電源供給遮断部５５は、電源供給保持部５１による出力ポートＰo1のHigh（Ｖccレベル）への保持を解除して、出力ポートＰo1をLow（０Ｖ）とする。これにより、トランジスタ２が遮断状態となる。その結果、電池１からマイコン５０への電力供給が停止して、マイコン５０の作動が停止し、以後の電池１の消耗が抑制される。
【００４１】
なお、ＳＴＥＰ１０の熱電対２０の異常判定処理において、故障検知タイマのタイムアップ時間（６０秒）が経過するまで、熱電対２０の検出信号のデジタル値が継続して異常検知レベル以上であるときに、熱電対２０が異常状態であると判定し、タイムアップ時間内に熱電対２０の検出信号のデジタル値が異常検知レベルよりも低くなったときは、その時点で熱電対２０が異常状態ではないと判定するようにしてもよい。この場合には、熱電対２０が異常状態でないときに、異常判定処理を早く終了することができるため、電池１の消耗を抑えることができる。
【００４２】
また、図３のＳＴＥＰ１０の熱電対２０の異常判定処理において、熱電対２０が異常であると判定されたときに、以後の操作スイッチ１０の入力を受け付けないようにして、ガスコンロの使用を禁止する（スイッチ入力ロック状態）ようにしてもよい。
【００４３】
また、図３のＳＴＥＰ１０の熱電対２０の異常判定処理において、熱電対２０が異常であると判定されたときに、熱電対２０の異常の発生を示す熱電対異常データを、Ｅ2ＰＲＯＭ５６に書込むようにしてもよい。
【００４４】
この場合には、図２のＳＴＥＰ１で操作スイッチ１０の点火操作がなされたときに、Ｅ2ＰＲＯＭ５６に熱電対異常データが書込まれているか否かを確認し、熱電対異常データが書込まれているときには異常報知を行なうことにより、電池１の消耗を抑えつつ、使用者がガスコンロの付近に所在するタイミングに限定した効果的な異常報知を行なうことができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、本発明の燃焼装置としてガスコンロを示したが、電池を電源として作動し、熱電対によりバーナの燃焼状態を検知する燃焼装置であれば、本発明の適用が可能である。
【００４６】
また、本実施の形態では、本発明のスイッチング素子としてトランジスタ２を用いたが、ＦＥＴやリレーを用いてもよい。
【００４７】
また、本実施の形態では、図１に示したように、マイコン５０にＥ2ＰＲＯＭ５６を内蔵したものを示したが、マイコン５０とは別パッケージのＥ2ＰＲＯＭを備える構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…電池、２…トランジスタ（スイッチング素子）、１０…操作スイッチ、１２…駆動素子、２０…熱電対、３０…ガス電磁弁、３３…パイロットランプ、５０…マイクロコンピュータ、５１…電源供給保持部、５２…燃焼運転部、５３…熱電対異常検知部、５４…異常報知部、５５…電源供給遮断部。
【図１】
0005489832.tif 000002
【図２】
0005489832.tif 000003
【図３】
0005489832.tif 000004