(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナへの燃料供給量を調整するための燃料供給量調整弁を備える燃焼装置において、
前記燃料供給量調整弁を、必要熱量に応じた開度に調節するための実駆動電流を検知する実駆動電流検知手段と、
前記実駆動電流が正常値か否かを判断するための駆動電流基準値を、前記必要熱量に応じて決定する駆動電流基準値決定手段と、
前記実駆動電流と、前記決定された駆動電流基準値とを比較することにより前記実駆動電流の正常／異常を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする燃焼装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃焼装置の制御装置において、
前記判定手段は、前記実駆動電流が異常であると判定したとき、前記バーナの燃焼動作を停止させることを特徴とする燃焼装置の制御装置。
【請求項３】
バーナへの燃料供給量を調整するための燃料供給量調整弁を備える燃焼装置において、
前記燃料供給量調整弁を、必要熱量に応じた開度に調節するための実駆動電流を検知する実駆動電流検知手段と、
前記実駆動電流が正常値か否かを判断するための駆動電流基準値を、前記バーナにて発生している実燃焼量に応じて決定する駆動電流基準値決定手段と、
前記実駆動電流と、前記決定された駆動電流基準値とを比較することにより前記実駆動電流の正常／異常を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする燃焼装置の制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の燃焼装置の制御装置において、
前記判定手段は、前記実駆動電流が異常であると判定したとき、前記バーナの燃焼動作を停止させることを特徴とする燃焼装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス給湯機のような燃焼装置の燃焼制御を行う制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２段式バーナを備えるガス給湯機において、バーナへの給ガス量を調節する比例弁の駆動電流を検出し、駆動電流検出値が、予め設定された駆動電流基準値より大きいとき異常発生と判断し、バーナへのガス供給を断／続する電磁弁を閉じることによってバーナの燃焼を停止させる制御装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した駆動電流基準値は、図１に示すように、ガス給湯機が正常状態のときの最大燃焼時の比例弁駆動電流値に合せて固定的に設定された値であったので、最大燃焼時におけるガス給湯機の正常／異常を判断するには有効であった。
【０００４】
しかし、ガス給湯機の燃焼量が比較的小さいときには、たとえ異常が発生して駆動電流検出値が正常時のそれより大きくなったとしても、上記基準値自体が該検出値よりもはるかに大きな値であるために、異常発生と判断することができないという不具合があった。
【０００５】
従って本発明の目的は、燃焼量の大きさ如何に拘わらず、検出したガス比例弁の駆動電流値に基づいて正確に異常検知が行える燃焼装置の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、バーナへの燃料供給量を調整するための燃料供給量調整弁を備える燃焼装置において、燃料供給量調整弁を、必要熱量に応じた開度に調節するための実駆動電流を検知する実駆動電流検知手段と、実駆動電流が正常値か否かを判断するための駆動電流基準値を、前記必要熱量に応じて決定する駆動電流基準値決定手段と、実駆動電流と、決定された駆動電流基準値とを比較することにより実駆動電流の正常／異常を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の第１の側面に係る好適な実施形態では、判定手段は、実駆動電流が異常であると判定したとき、バーナの燃焼動作を停止させる。
【０００８】
本発明の第２の側面は、バーナへの燃料供給量を調整するための燃料供給量調整弁を備える燃焼装置において、燃料供給量調整弁を、必要熱量に応じた開度に調節するための実駆動電流を検知する実駆動電流検知手段と、実駆動電流が正常値か否かを判断するための駆動電流基準値を、バーナにて発生している実燃焼量に応じて決定する駆動電流基準値決定手段と、実駆動電流と、決定された駆動電流基準値とを比較することにより実駆動電流の正常／異常を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の側面に係る好適な実施形態では、判定手段は、実駆動電流が異常であると判定したとき、バーナの燃焼動作を停止させる。
【００１０】
本発明の第１、第２の側面によれば、実駆動電流が正常値か否かを判断するための駆動電流基準値を、必要熱量（又は、実燃焼量）に応じて決定し、実駆動電流と、決定された駆動電流基準値とを比較することにより実駆動電流の正常／異常を判定することとしたので、燃焼量の大きさ如何に拘わらず、検出したガス比例弁の駆動電流値に基づいて正確に異常検知が行える。
【００１１】
本発明の第１、第２の側面に係る好適な実施形態によれば、実駆動電流が異常であると判定したとき、バーナの燃焼動作を停止させることとしたので、安全性の向上を図ることができる。
【００１２】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
【００１３】
図２は、本発明を適用したガス給湯機の一実施形態の主要部分の概略構成を示す。
【００１４】
上記給湯機は、図２に示すように、２段式のバーナ１、３、バーナ１、３の各々に接続する給ガス用の分岐管５、７、分岐管５、７に夫々設けられるガス燃料の供給を開始／停止するための電磁弁９、１１、分岐管５、７の分岐元の元ガス管１３、元ガス管１３に設けられるガス量調節用の比例弁１５を備える。上記給湯機は、元ガス管１３の、比例弁１５より上流側に設けられるガス燃料の供給を開始／停止するための元電磁弁１６、各バーナ１、３に対して必要な空気を送り込むための吸気ファン２９をも備える。
【００１５】
上記給湯機は、また、バーナ１、３に対向して配置される熱交換器１７、熱交換器１７に接続される給水管１９及び給湯管２３、入水温度Ｔｃを測るために給水管１９に設けられる入水温度センサ２１、出湯流量Ｑを測るために給水管１９に設けられる流量センサ２７をも備える。
【００１６】
上記給湯機は、更に、出湯温度Ｔｍを測るために給湯管２３に設けられる出湯温度センサ２５、各センサ２１、２５、２７からの情報Ｔｃ、Ｔｍ、Ｑ及び図示しない湯温設定器からの設定湯温Ｔｓに基づき、各弁９、１１、１３、１６、吸気ファン２９、イグナイタ（図示しない）等を制御する制御装置３１をも備える。
【００１７】
図３は、制御装置３１が備える機能要素中の本発明に関連する部分の機能要素を示す。該当する機能要素としては、実電流検出部３３、必要熱量演算部３５、比例弁駆動電圧演算部３７、電流基準値補正部３９、及び比較部４１が挙げられる。
【００１８】
実電流検知部３３は、比例弁１５を所望の開度に開くに際して電源（図示しない）から供給される実電流の値Ｉｒを検知し、この検知した実電流値Ｉｒを、比較部３９に出力する。
【００１９】
必要熱量演算部３５は、設定温度Ｔｓ、入水温度検出値Ｔｃ及び流量検出値Ｑに基づき、入水を設定温度の湯にするための必要熱量ＦをＦ＝（Ｔｓ−Ｔｃ）Ｑにより演算し、この算出したＦを、比例弁駆動電圧演算部３７及び基準電流補正部３９に夫々出力する。
【００２０】
比例弁駆動電圧演算部３７は、必要熱量演算部３５からの必要熱量Ｆを読込んで、この必要熱量Ｆに対応する比例弁駆動電圧ＶをＶ＝ｆ（Ｆ）により演算し、算出したＶを、比例弁駆動部（図示しない）に出力する。
【００２１】
電流基準値補正部３９は、必要熱量Ｆを必要熱量演算部３５から読込み、検知された実電流値Ｉｒの正常／異常を判定する基準値としての比例弁駆動電流値（以下、「電流基準値」という）Ｉｓを、必要熱量Ｆに応じて決定する。そして、上記電流基準値Ｉｓを、比較部４１に出力する。
【００２２】
比較部４１は、検出部３３からの実電流値Ｉｒと、補正部３９からの電流基準値Ｉｓとを比較し、その比較結果に基づいて異常と判定したとき、バーナ１、３の燃焼を停止すべく電磁弁９、１１、及び元電磁弁１６を閉動作させる。
【００２３】
図４は、本発明の一実施形態に係る必要熱量Ｆとそれに対応する比例弁駆動電流基準値との関係を示す。
【００２４】
本実施形態では、電流基準値Ｉｓは、実線５１で示すように、電流基準値補正部３９により必要熱量Ｆ（実際には演算部３５からの必要熱量Ｆに対応して演算部３７で演算された比例弁駆動電圧Ｖ）の変化に応じて可変される。そして、比較部４１において、実電流検知部３３により検知された実電流値Ｉｒが電流基準値Ｉｓより大きいと判断されたとき、Ｉｒが破線５３で示すＩｓ＋ΔＩ1より小さければ正常、大きければ異常と判定される。一方、比較部４１において、実電流値Ｉrが電流基準値Ｉｓより小さいと判断されたとき、Ｉｒが破線５５で示すＩｓ−ΔＩ2より大きければ正常、小さければ異常と判定されることとなる。
【００２５】
例えば、必要熱量Ｆが、バーナ１のみを燃焼させるだけで得られるＦnowであったとすれば、そのときの電流基準値Ｉｓnowは、実線５１上の点５７で示される。そのため、実電流値ＩｒnowがＩｓnowより大きいと判断されたとき、Ｉｒnowが破線５３で示すＩｓnow＋ΔＩ1より小さければ（即ち、実線５１と破線５３との間の領域内にあれば）正常、大きければ異常と判定される。反対に、実電流値Ｉｒnowが電流基準値Ｉｓnowより小さいと判断されたとき、Ｉｒnowが破線５５で示すＩｓnow−ΔＩ2より大きければ（即ち、実線５１と破線５５との間の領域内にあれば）正常、小さければ異常と判定されることとなる。
【００２６】
なお、必要熱量Ｆが、図４の符号５９で示す値より大きい領域、即ち、バーナ１、３の双方を燃焼させる領域にある場合も上記と同様である。
【００２７】
図５は、上述した機能構成の下で行われる実電流値Ｉｒの正常／異常判定動作の流れを示す。
【００２８】
まず、各種スイッチを有した操作部（図示しない）から、燃焼指令が与えられたか否かをチェックし（ステップＳ１）、与えられた旨を確認した段階で必要熱量Ｆを、Ｆ＝（Ｔｓ−Ｔｃ）Ｑにより演算する（ステップＳ２）。次に、この必要熱量Ｆがバーナ１、３から得られるよう、このＦに対応する比例弁駆動電圧ＶをＶ＝ｆ（Ｆ）により求め、この電圧Ｖを、比例弁駆動部（図示しない）に印加すると共に（ステップＳ３）、この必要熱量Ｆに対応する電流基準値Ｉｓを求める（ステップＳ４）。
【００２９】
次に、実電流値Ｉｒを読込み（ステップＳ５）、電流基準値Ｉｓが実電流値Ｉｒより大きいか等しいかを判断する（ステップＳ６）。この結果、Ｉｓ≧Ｉｒであれば、実電流値Ｉｒが正常と見做される下限値であるＩｓ−ΔＩ2（図４の破線５５上の値）より大きいか否か（即ち、Ｉｓ−Ｉｒ＜ΔＩ2か否か）を判断し（ステップＳ７）、大きければ正常と判定する。上記判断の結果、小さければ異常と判定してバーナ１、３の燃焼動作を停止させるべく、電磁弁９、１１、及び元電磁弁１６を閉動作させる（ステップＳ８）。
【００３０】
一方、ステップＳ６において、Ｉｓ＜Ｉｒであれば、実電流値Ｉｒが正常と見做される上限値であるＩｓ＋ΔＩ1（図４の破線５３上の値）より小さいか否か（即ち、Ｉｒ−Ｉｓ＜ΔＩ1か否か）を判断し（ステップＳ９）、小さければ正常と判定する。上記判断の結果、大きければ異常と判定してバーナ１、３の燃焼動作を停止させるべく、電磁弁９、１１、及び元電磁弁１６を閉動作させる（ステップＳ８）。なお、上記ガス給湯機のメンテナンス時等に、比例弁１５の最大駆動電流を調整するためのボリューム（図示しない）の断線を検知した場合にも、バーナ１、３の燃焼を停止すべく電磁弁９、１１、及び元電磁弁１６を閉動作するようにしてもよい。
【００３１】
上記構成によれば、設定温度Ｔｓ、入水温度検出値Ｔｃ及び流量検出値Ｑに基づき、入水を設定温度の湯にするための必要熱量Ｆ、このＦに対応する比例弁駆動電圧Ｖ、駆動電流基準値Ｉｓを求め、実電流値ＩｒをこのＩｓと比較することにより正常／異常の判定を行うこととしたので、燃焼量の大きさ如何に拘わらず、駆動電流検出値に基づき正確に異常検知を行うことができる。また、上記必要熱量は、出湯温度や流量に応じて制御対象になっている燃焼装置の特性に合せて決定される燃焼量の制御目標となる燃焼量である。
【００３２】
図６は、本発明の他の実施形態に係る制御装置４５が備える機能要素を示す。
【００３３】
本実施形態の制御装置４５は、前述した必要熱量演算部３５に代えて、出湯温度Ｔｍ、入水温度検出値Ｔｃ及び流量検出値Ｑに基づき、入水を設定温度の湯にするための実燃焼量ＦｒをＦｒ＝（Ｔｍ−Ｔｃ）Ｑにより演算する実燃焼量演算部４７を設けた点で前記制御装置３１と相違する。その他の構成については、制御装置３１と同様であるので、それらの詳細な説明を省略する。
【００３４】
図７は、上述した機能構成の下で行われる実電流値Ｉｒの正常／異常判定動作の流れを示す。
【００３５】
図７では、ステップＳ３２が、入水を設定温度の湯にするための実燃焼量Ｆｒを上記態様で演算する点で図５のステップＳ２と相違している。その他のステップＳ３１、及びステップＳ３３〜Ｓ３９については、図４のステップＳ１、及びステップＳ３〜Ｓ９の処理内容と同様であるので、それらの詳細な説明を省略する。
【００３６】
上記構成においても、一実施形態におけると同様の効果を奏し得る。
【００３７】
以上説明した内容は、あくまで本発明の各実施形態に関するものであって、本発明が、上記内容のみに限定されることを意味しないのは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、燃焼量の大きさ如何に拘わらず、検出したガス比例弁の駆動電流値に基づいて正確に異常検知が行える燃焼装置の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の必要熱量Ｆと比例弁駆動電流基準値との関係を示す説明図。
【図２】一実施形態のガス給湯機の概略構成を示すブロック図。
【図３】一実施形態の制御装置の機能構成を示すブロック図。
【図４】一実施形態の必要熱量Ｆと比例弁駆動電流基準値との関係を示す説明図。
【図５】一実施形態における実電流値Ｉｒの正常／異常判定動作のフローチャート。
【図６】他の実施形態の制御装置の機能構成を示すブロック図。
【図７】他の実施形態における実電流値Ｉｒの正常／異常判定動作のフローチャート。
【符号の説明】
１、３  バーナ
９、１１  電磁弁
１５  比例弁
１６  元電磁弁
２１  入水温度センサ
２５  出湯温度センサ
２７  流量センサ
２９  吸気ファン
３１  制御装置
３３  実電流検出部
３５  必要熱量演算部
３７  比例弁駆動電圧演算部
３９  電流基準値補正部
４１  比較部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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