(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
器具の運転を入切する信号を送る運転スイッチと、運転入信号により燃焼シーケンスを行う燃焼シーケンス制御装置と、前記燃焼シーケンス制御装置からの信号により燃料の器具への供給を入切する燃焼制御装置と、同じく燃焼制御装置からの信号により燃料に点火させる点火装置と、燃料を燃焼させる燃焼装置と、燃焼装置の燃焼状態を検出する燃焼センサーと、前記燃焼センサーの信号を制御しやすい電気信号に変換する燃焼検出装置と、あらかじめ着火検出すべき電気信号のレベルを設定した着火レベル設定装置と、前記燃焼検出装置と前記着火レベル設定装置の電気信号を比較し、燃焼検出装置の電気信号が着火レベル設定装置の電気信号より大きい場合、着火信号を出力する比較装置と、前記燃焼シーケンス制御装置内に設け、燃料供給を開始後一定時間経過しても着火信号を検出しない際に燃料供給を停止する着火安全タイマーを有した燃焼装置において、燃焼開始から着火すべき時間＋αをあらかじめ設定し、燃料供給開始の信号によりリセット・スタートを行い、タイマーアップより以前に着火信号が入れば正常信号を、着火信号を検出せずにタイマーアップすれば異常信号を次段に出力する燃焼判定タイマーと、前記燃焼判定タイマーからの信号によりその内容を表示する表示装置とを備え、前記燃焼判定タイマーにより前記燃焼センサーの自己診断を行い、前記着火安全タイマーにより燃焼異常を判断する燃焼制御装置。
【請求項２】
燃焼判定タイマーの計時のリセット・スタートを、燃料供給開始の信号によりリセット・スタートし、燃料供給開始から燃焼センサー出力が上昇するまでの時間（以下火移り時間）をあらかじめ設定した燃焼判定ウェイトタイマーのアップにより開始する燃焼判定タイマーを備えた請求項１記載の燃焼制御装置。
【請求項３】
燃焼判定タイマーの計時のリセット・スタートを、燃焼検出装置の電気信号の上昇により開始する燃焼判定タイマーを備えた請求項１記載の燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、器具内に設けた燃焼シーケンス制御装置により、器具自らが、燃焼装置、燃焼センサー等の不良や、組立上の不具合を判定（以下自己検出という）する燃焼制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近のガス温風暖房器は、住宅の高気密、高断熱化に伴い、ＮＯｘ等の排出がより少ない燃焼装置が要望されている。この様な燃焼装置の燃焼状態を検出するセンサーとして、従来より熱電対が使われているが、その応答性は遅く、これら燃焼装置や燃焼センサー等の異常を組立製造行程において、人手を介さず、より速く検出する方法が強く要望されてきている。
【０００３】
以下図面を参照しながら、上述した従来の燃焼制御装置の一例について説明する。
【０００４】
図３は従来の燃焼制御装置のブロック図を、また図４は従来の燃焼制御装置が組み込まれているガス温風暖房機の背面を示すものである。図３において１は運転スイッチである。２は燃焼シーケンス制御装置であり運転スイッチ１の運転入信号により、燃料制御装置としての電磁弁３及び点火装置としての点火器４に信号を出力し、燃焼装置としてのバーナー５で燃焼を開始させる。
【０００５】
６は燃焼センサーとしての燃電対である。７は燃焼検出装置であり熱電対６の信号を制御しやすい電気信号に変換する。８はチェックピンである。９は着火レベル設定装置である。１０は比較装置であり、燃焼検出装置７の電気信号と着火レベル設定装置９の電気信号を比較する。
【０００６】
また図４において、１１は電装でありチェックピン８を実装している。１２はガス温風暖房器であり、背面にチェックピン８が、ガス温風暖房器１２の外部から測定できる様に切りかき窓（以下チェック窓）を設けている。１３はチェック蓋であり上記測定後チェック窓に蓋をする為に設けている。
【０００７】
以上のように構成された燃焼制御装置について、図５のタイムチャートを用いてその動作について説明する。
【０００８】
まず、図５においてａは正常時の熱電対出力でありｂは異常時の熱電対出力である。経過時間ｔ0において運転スイッチ１により運転入指示をすれば、燃焼シーケンス制御装置２は電磁弁３、点火器４に指示し燃料の供給を開始するとともに点火を開始し、バーナー５に火移り時間（ｔ'0〜ｔ1の間で約０．５〜２秒）経過後のｔ1から燃焼を行う。
【０００９】
燃焼状態は熱電対６により検出され、燃焼検出装置７で制御しやすい電気信号（図中ａあるいはｂ）に変換され、あらかじめ着火レベル：Ｖfとして設定してある。着火レベル設定装置９の電気信号と、比較装置１０において比較し、燃焼検出装置７の電気信号が着火レベル：Ｖfより上まわれば着火信号を（ａの場合はｔ2でｔ'0から８秒以内、ｂの場合はｔ3でｔ'0から８秒を越える）燃焼シーケンス制御装置２に出力する。
【００１０】
燃焼シーケンス制御装置２は、前記信号を受け燃焼状態を継続させる。もし、着火信号を燃料供給開始後、一定時間内に検出しない場合、燃焼シーケンス制御装置２内に設けた着火安全タイマーがオーバー（図中ｔ4でありｔ'0から約３０〜６０秒間の１つの値に設定してある）し、燃焼シーケンス制御装置２は電磁弁３、点火器４に指示し、燃料供給と点火動作を停止させる。
【００１１】
しかし、この方法では熱電対６の不良により応答性の遅い物や、熱電対６の組立上の不具合により発生する同様の状態（図５ｂ）を検出することは不可能であった。そこで、燃焼検出装置７で変換した熱電対６の出力信号をガス温風暖房器１２の外部から測定可能な様に、電装１１上にチェックピン８を設け、チェック窓を介して計測を行っていた。計測終了後、チェック窓はチェック蓋１３により蓋されていた。
【００１２】
上記不具合の判定方法は、運転開始ｔ0から燃焼が安定するに充分な時間（ｔ0〜ｔ5の時間であり約１８０〜２４０秒以上）燃焼させた後（図中ｔ5）、チェックピン８により燃焼検出装置８の出力信号を器具外部から人手により測定し、良品レベルＶc（例えば１５〜２５ｍＶ間の１つの値で設定）であれば良品（図中ａ）と器具外部の人手により判定良品レベルＶc未満であれば不具合品（図中ｂ）の判定を行っていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような従来の構成では、上記不具合の判定の為にチェックピン８、チェック窓、チェック蓋１３を設ける必要がある事により、燃焼が安定した後に測定を行う必要性から測定の為の待ち時間、測定時間を要した。また、測定器具、測定器具を接続または、外す手間が必要であった。これらにより、測定時間の短縮や、人手の削減による生産稼動の向上が困難であった。さらに、ガス温風暖房器１２の背面の寸法規制電装１１部品配置に設計上の制約が生じるとともに、チェックピン８及びチェック蓋１３が必要であった。
【００１４】
本発明は上記問題に鑑み、熱電対やバーナー５等の不良や、組立上の不具合により熱電対の応答が遅れる、あるいは不安定である事を速やかに器具内に設けた燃焼シーケンス制御装置を用いて器具自らが判定（以下自己判定と記す）し、判定結果を表示する燃焼制御装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の燃焼制御装置は、器具の運転を入切する信号を送る運転スイッチと、運転入信号により燃焼シーケンスを行う燃焼シーケンス制御装置と、前記燃焼シーケンス制御装置からの信号により燃料の器具への供給を入切する燃焼制御装置と、同じく燃焼制御装置からの信号により燃料に点火させる点火装置と、燃料を燃焼させる燃焼装置と、燃焼装置の燃焼状態を検出する燃焼センサーと、前記燃焼センサーの信号を制御しやすい電気信号に変換する燃焼検出装置と、あらかじめ着火検出すべき電気信号のレベルを設定した着火レベル設定装置と、前記燃焼検出装置と前記着火レベル設定装置の電気信号を比較し、燃焼検出装置の電気信号が着火レベル設定装置の電気信号より大きい場合、着火信号を出力する比較装置と、前記燃焼シーケンス制御装置内に設け、燃料供給を開始後一定時間経過しても着火信号を検出しない際に燃料供給を停止する着火安全タイマーを有した燃焼装置において、燃焼開始から着火すべき時間＋αをあらかじめ設定し、燃料供給開始の信号によりリセット・スタートを行い、タイマーアップより以前に着火信号が入れば正常信号を、着火信号を検出せずにタイマーアップすれば異常信号を次段に出力する燃焼判定タイマーと、前記燃焼判定タイマーからの信号によりその内容を表示する表示装置とを備え、前記燃焼判定タイマーにより前記燃焼センサーの自己診断を行い、前記着火安全タイマーにより燃焼異常を判断するようにしたものである。
【００１６】
本発明によれば運転入信号を受けて、燃焼シーケンス制御装置が燃料制御装置と点火装置を動作させると同時に、燃焼判定タイマー（例えば約８秒）をリセット・スタートする。燃焼装置における燃焼状態は燃焼センサー、燃焼検出装置を介して比較装置に伝えられ、着火レベル設定にあらかじめ設定した着火レベル、例えば２mV〜１０mVの電気信号と比較される。
【００１７】
比較装置は、着火レベルの電気信号以上に燃焼検出装置からの電気信号がなった際、着火信号を出力する。この着火信号を燃焼判定タイマーは、タイマーカウント中に検出すれば正常信号を、着火信号を検出せずにタイアップすれば異常信号として表示装置に出力し、表示装置はその内容を表示する。この事により、燃焼が安定するのに充分な時間燃焼させる必要がなくなり、速やかに燃焼装置、燃焼センサー等の不良や組立上の不具合による燃焼検出応答の遅れ、燃焼不安定等を自己検出し判定する事が可能となる。
【００１８】
また、この判定内容を表示装置を介して表示する事から、測定用のチェックピンやチェック窓、チェック蓋を廃止できる。これらにより、測定時間の短縮や人手の削減による生産稼動の向上、設計自由度の拡大、材料費の低減等が実現可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、器具の運転を入切する信号を送る運転スイッチと、運転入信号により燃焼シーケンスを行う燃焼シーケンス制御装置と、前記燃焼シーケンス制御装置からの信号により燃料の器具への供給を入切する燃焼制御装置と、同じく燃焼制御装置からの信号により燃料に点火させる点火装置と、燃料を燃焼させる燃焼装置と、燃焼装置の燃焼状態を検出する燃焼センサーと、前記燃焼センサーの信号を制御しやすい電気信号に変換する燃焼検出装置と、あらかじめ着火検出すべき電気信号のレベルを設定した着火レベル設定装置と、前記燃焼検出装置と前記着火レベル設定装置の電気信号を比較し、燃焼検出装置の電気信号が着火レベル設定装置の電気信号より大きい場合、着火信号を出力する比較装置と、前記燃焼シーケンス制御装置内に設け、燃料供給を開始後一定時間経過しても着火信号を検出しない際に燃料供給を停止する着火安全タイマーを有した燃焼装置において、燃焼開始から着火すべき時間＋αをあらかじめ設定し、燃料供給開始の信号によりリセット・スタートを行い、タイマーアップより以前に着火信号が入れば正常信号を、着火信号を検出せずにタイマーアップすれば異常信号を次段に出力する燃焼判定タイマーと、前記燃焼判定タイマーからの信号によりその内容を表示する表示装置とを備え、前記燃焼判定タイマーにより前記燃焼センサーの自己診断を行い、前記着火安全タイマーにより燃焼異常を判断するようにしたもので、本発明の燃焼制御装置は、運転入信号を受けて、燃焼シーケンス制御装置が燃焼制御装置と点火装置を動作させると同時に、燃焼判定タイマー（例えば約８秒）をリセット・スタートする。燃焼装置における燃焼状態は燃焼センサー、燃焼検出装置を介して比較装置に伝えられ、着火レベル設定装置にあらかじめ設定した着火レベル、例えば２ｍＶ〜１０ｍＶの電気信号と比較される。
【００２０】
比較装置は、着火レベルの電気信号以上に燃焼検出装置からの電気信号がなった際、着火信号を出力する。この着火信号を、燃焼判定タイマーは、タイマーカウント中に検出すれば正常信号を、着火信号を検出せずにタイマーアップすれば異常信号として表示装置に出力し、表示装置は、その内容を表示する。この事により燃焼が安定するのに充分な時間燃焼させる必要がなくなり、速やかに燃焼装置、燃焼センサー等の不良や組立上の不具合による燃焼検出応答の遅れ、燃焼不安定等を自己検出判定する事が可能となる。
【００２１】
この判定内容を表示装置を介して表示する事から、測定用のチェックピンやチェック窓、チェック蓋をなくすることができる。これらにより、測定時間の短縮や人手の削減による生産稼動の向上、設計自由度の拡大材料費の低減等が実現可能となる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、燃焼判定タイマーの計時のリセット・スタートを、燃料供給開始の信号によりリセット・スタートし、燃料供給開始から燃焼センサー出力が上昇するまでの時間（以下火移り時間）をあらかじめ設定した燃焼判定ウエイトタイマーのアップにより開始する燃焼判定タイマーを備えた請求項１記載のもので、燃料供給開始の信号により、リセット・スタートを行い、火移り時間（例えば０．５秒〜２．０秒くらいで、バーナーにより決まる。燃焼判定タイマーよりはるかに小さい値であるので１つの定数、例えば１．０秒とし、誤差の０．５秒〜１秒は無視する）をあらかじめ設定した燃焼判定ウエイトタイマーのアップにより計時のリセット・スタートを行う燃焼判定タイマーを設けた。
【００２３】
これにより、燃焼判定タイマーの計時は燃焼開始、すなわち熱起電力が立ち上がりを開始する時点から近い所から行われる為、燃焼判定タイマーにあらかじめ設定する燃焼開始から着火すべき時間＋αの精度が向上し、またバーナー等の違いにも対応可能となる。これにより、上記第一手段よりも正確な良否判定が行える。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、燃焼判定タイマーの計時のリセット・スタートを、燃焼検出装置の電気信号の上昇により開始する燃焼判定タイマーを備えた請求項１記載のもので、燃焼タイマーの計時のリセット・スタートを燃焼検出装置の電気信号の上昇、すなわち熱起電力が立ち上がりを開始する時点より開始する燃焼判定タイマーを設けた。これにより、燃料制御装置へ燃料を供給する配管等において燃料がエアー置換された様な状態であっても、燃焼判定タイマーの計時は燃焼開始から行われる。
【００２５】
この為、燃焼判定タイマーにあらかじめ設定する燃焼開始から着火すべき時間＋αの精度が向上し、また、バーナー等の違いにも対応可能となるだけでなく、燃料供給開始時のエアー置換等のトラブル時にあっても正確な良否判定が行える。
【００２６】
以下、本発明の燃焼制御装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１のガス温風暖房器の燃焼制御装置のブロック図である。
【００２７】
１４は運転スイッチである。１５は燃焼シーケンス制御装置であり、運転スイッチ１４の運転入信号により、燃料制御装置としての電磁弁１６及び点火装置としての点火器１７に信号を出力し、燃焼装置としてのバーナーで燃焼を開始させる。
【００２８】
１９は燃焼センサーとしての熱電対である。２０は燃焼検出装置であり熱電対１９の信号を、制御しやすい電気信号に変換する。２１は着火レベル設定装置である。２２は比較装置であり燃焼検出装置２０の電気信号と着火レベル設定装置２０の電気信号を比較する。
【００２９】
２３は燃焼判定タイマーであり、電磁弁１６の動作と同時にリセット・スタートする。またタイマー値としてあらかじめバーナー１８において燃焼開始から着火すべき時間＋αの時間を設定している。２４は表示装置であり燃焼判定タイマー２３の出力を受け、その内容を表示する。
【００３０】
以上のように構成されたガス温風暖房器の燃焼制御装置について、図２のタイムチャートを用いてその動作について説明する。
【００３１】
図２において、ａは正常時の熱電対出力であり、ｂは異常時の熱電対出力である。経過時間ｔoにおいて運転スイッチ１４により運転入指示をすれば、燃焼シーケンス制御装置１５は電磁弁１６、点火器１７に指示し燃料の供給を開始するとともに点火を開始（図中ｔo'でｔoから約１秒後）し、バーナー１８に火移り時間経過後（ｔo〜ｔ1の間で約０．５）のｔ1から燃焼を開始する。  燃焼状態は熱電対１９により検出され、燃焼検出装置２０で制御しやすい電気信号（図中ａあるいはｂ）に変換され、あらかじめ着火レベル：Ｖｆ（例えば２mV〜１０mV）として設定してある着火レベル設定装置２１の電気信号と、比較装置２２において比較し、燃焼検出装置２０の電気信号が着火レベル：Ｖｆより上回れば着火信号を（ａの場合はｔ2でｔ6から８秒以内、ｂの場合はｔ3でｔo'から８秒を越える）燃焼シーケンス制御装置１５は、前記信号を受け燃焼状態を継続させる。もし、着火信号を燃料供給開始後一定時間内に検出しない場合、燃焼シーケンス制御装置１５内に設けた着火安全タイマー（図中記入していないがｔo'から約３０〜６０秒間の１つの値に設定してある）がオーバーし、燃焼シーケンス制御装置１５は電磁弁１６、点火器１７に指示し、燃料供給と点火動作を停止させる。
【００３２】
一方、燃焼判定タイマー２３は燃焼シーケンス制御装置１５が電磁弁１６を動作させる信号（図中ｔo'）によりリセット・スタートを行い、タイマー値としてあらかじめバーナー１８において燃焼開始から着火すべき時間＋αの時間：ｔo（例えば８．０秒）を設定してあるが、タイマーカウント中に着火信号を検出（図中ｔ2であり、正常であれば約５〜８秒である：実験値）すれば正常信号を、着火信号を検出せずタイマーアップ（図中ｔ3であり、８秒を越える：実験値）すれば異常信号として表示装置２４に出力し、表示装置２４はその内容を表示する。
【００３３】
このように本実施の形態１によれば、燃焼が安定するのに充分な時間（約８０〜２４０秒）燃焼させる必要がなくなり、速やかに（運転スイッチ１４による運転指示から約９秒前後）バーナー１８、熱電対１９等の不良や組立上の不具合による燃焼検出応答の遅れ等を自己検出し、判定する事が可能となる。
【００３４】
また、判定内容を表示装置２４を介して表示する。
このように本実施の形態１によれば、燃焼が安定するのに充分な時間（約８０〜２４０秒）燃焼させる必要がなくなり、速やかに（運転スイッチ１４による運転指示から約９秒前後）バーナー１８、熱電対１９等の不良や組立上の不具合による燃焼検出応答の遅れ等を自己検出し、判定する事が可能となる。
【００３５】
また、判定内容を表示装置２４を介して表示する事から、従来例にある測定用チェックピン８やチェック窓、チェック蓋１３を廃止できる。これらにより、測定時間の短縮や人手の削減による生産稼動の向上、設計自由度の拡大、材料費の低減等が実施可能となる。なお、本発明は熱電対を使い燃焼検出を行う調理器具やガス乾燥器具等にも応用が期待できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、燃焼装置や燃焼センサー等の不良、組立上の不具合による燃焼検出応答の遅れ、燃焼不安定等を判定する為に燃焼が安定するのに充分な時間燃焼させたり、燃焼検出装置の電気信号を器具外部からチェック窓やチェックピンを介して測定する事がない様に本発明の燃焼制御装置の請求項１は燃焼シーケンス装置が燃料制御装置を動作させる信号によりリセット・スタートを行い、またあらかじめ燃焼開始から着火すべき時間＋αのタイマ値を持ち、タイマカウント中に着火信号を検出すれば正常信号を、着火信号を検出する前にタイマーアップすれば異常信号を出力する燃焼判定タイマーと、その出力信号を受け表示する表示装置を設ける事により、速やかに前記不具合の判定を行うとともに、器具外部に信号を取り出す必要がなくなり、チェック窓やチェックピン、チェック蓋を廃止できる。これらにより、測定時間の短縮や人手の削減による生産稼動の向上、設計自由度の拡大、材料費の低減等が実施可能となる。
【００３７】
また本発明の燃焼制御装置の請求項２は、上記した請求項１による燃焼判定タイマーのリセット・スタートを燃料供給開始の信号によりリセット・スタートを行い（例えば０.５〜２秒くらいでバーナーにより決まる。燃焼判定タイマーよりはるかに小さい値であるので１つの定数、例えば１.０秒とし、誤差の０.５〜１秒は無視する）火移り時間をあらかじめタイマー値として設定した燃焼判定ウェイトタイマーのアップにより行う事で燃焼判定タイマー値が精度良く設定できる。また、バーナー等の違いに対応可能となる。この事により、より正確な良否判定が行える。
【００３８】
また、本発明の燃焼制御装置の請求項３は、上記した燃焼判定タイマーのリセット・スタートを、燃焼検出装置の電気信号の上昇により開始する事により、燃料制御装置へ燃料を供給する配管等において燃料がエアー置換された場合にあっても、燃焼判定タイマー値が精度良く設定でき、また、バーナー等の違いにも対応可能となるだけでなく、燃料供給開始時のエアー置換等のトラブル時にあっても正確な良否判定が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のガス温風暖房器の燃焼制御装置のブロック図
【図２】同装置のタイムチャート
【図３】従来の燃焼制御装置のブロック図
【図４】同装置が組み込まれているガス温風暖房器の背面図
【図５】同装置のタイムチャート
【符号の説明】
１５  燃焼シーケンス制御装置
１８  燃焼装置（バーナ）
１９  燃焼センサー（熱電対）
２２  比較装置
２３  燃焼判定タイマー
２４  表示装置
【図１】
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【図２】
0003697765.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003697765.tif 000005
【図５】
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