(57)【要約】【課題】  電池式のガス燃焼機器において、再点火を禁止するインターロックを確実に保持することが可能な技術を提供する。【解決手段】  本発明は電池式のガス燃焼機器として具現化される。そのガス燃焼機器は、ガスバーナと、ガスバーナにガスを供給するガス管と、ガス管に設けられており電池からの電力が供給されている場合にのみ開弁可能な電磁弁と、ガスバーナに点火する点火手段と、ガスバーナの燃焼状態の異常を検出する異常検出手段と、電池から電磁弁への電力を導通する状態と電池から電磁弁への電力を遮断する状態との間で切替え可能な自己保持型スイッチと、電池からの電力によって自己保持型スイッチの状態を切替える切替手段を備えている。そのガス燃焼機器において、その切替手段は、異常検出手段で燃焼状態の異常が検出された場合に、電池から電磁弁への電力を遮断する状態に自己保持型スイッチを切替える。【選択図】  図２
2008286501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池式のガス燃焼機器であって、
ガスバーナと、
ガスバーナにガスを供給するガス管と、
ガス管に設けられており、電池からの電力が供給されている場合にのみ開弁可能な電磁弁と、
ガスバーナの燃焼状態の異常を検出する異常検出手段と、
電池から電磁弁への電力を導通する状態と、電池から電磁弁への電力を遮断する状態との間で切替え可能な自己保持型スイッチと、
電池からの電力によって自己保持型スイッチの状態を切替える切替手段を備えており、
前記切替手段は、異常検出手段で燃焼状態の異常が検出された場合に、電池から電磁弁への電力を遮断する状態に自己保持型スイッチを切替えることを特徴とする電池式のガス燃焼機器。
【請求項２】
電池と切替手段の間に介在し、電池から切替手段へ供給される電力を昇圧する昇圧手段をさらに備える請求項１の電池式のガス燃焼機器。
【請求項３】
電池から昇圧手段への電力を導通する状態と、電池から昇圧手段への電力を遮断する状態との間で切替え可能な電力遮断手段をさらに備えており、
前記電力遮断手段は、異常検出手段で燃焼状態の異常が検出された場合に、電池から昇圧手段への電力を遮断する状態から、電池から昇圧手段への電力を導通する状態に切り替わることを特徴とする請求項２の電池式のガス燃焼機器。
【請求項４】
前記自己保持型スイッチを並列に複数備えており、
前記複数の自己保持型スイッチのそれぞれに対応して、前記切替手段を複数備えており、
前記異常検出手段で燃焼状態の異常が検出された場合に、前記複数の切替手段のうちの１つのみが、対応する自己保持型スイッチを電池から電磁弁への電力を遮断する状態に切替えることを特徴とする、請求項１から３の何れかの電池式ガス燃焼機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池式のガス燃焼機器に関する。詳しくは、ガスバーナの燃焼状態に異常が検出された場合に、適切な整備を受けるまで再点火を禁止する再点火禁止機能を有する電池式のガス燃焼機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在市販されているガス燃焼機器の多くは、ガスバーナの炎の状態や燃焼ガスの状態から不完全燃焼の兆候を検知して、不完全燃焼を起こす前に自動的に消火する不完全燃焼防止機能を有している。また、不完全燃焼防止機能が働いた後は、適切な整備を受けるまでガス燃焼機器を再使用できないように、ガスバーナの再点火を禁止する再点火禁止機能を有するものも普及している。
【０００３】
これらの機能が正常に働いていれば、ガス燃焼機器は不完全燃焼を起こすことがない。従って、使用者がどのような使い方をしても、あるいはメンテナンス業者がどのような整備や改造を行ったとしても、これらの機能が正常に働くようにしておけば、ガス燃焼機器の安全性を確保することができる。
【０００４】
多くのガス燃焼機器では、マイクロコントローラを用いた燃焼制御を行っており、不完全燃焼防止機能や再点火禁止機能も、マイクロコントローラでの制御シーケンスや、電気的な回路構成によって実現している。このうち、再点火禁止機能に関しては、ガス燃焼機器で使用する電力の供給源となる電池を抜き差しすることで、マイクロコントローラや回路が保持しているインターロックがリセットされて、再点火禁止機能が回避されてしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、再点火禁止機能が働いた状態でガス燃焼機器の電池が抜き差しされても、インターロックがリセットされることなく、再点火を禁止し続けることが可能な技術が開発されている。
特許文献１には、読み出しおよび書き込み可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）にインターロックを示すデータを記憶する構成とすることによって、電池が抜き差しされても、インターロックをリセットすることなくガスバーナの再点火を禁止し続ける技術が開示されている。
特許文献２には、再点火を禁止する際にインターロックのためにヒューズを溶断し、電池が抜き差しされても、インターロックをリセットすることなくガスバーナの再点火を禁止し続ける技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２５７８５８号公報
【特許文献２】特開２０００−２６６３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＥＥＰＲＯＭは書き込みにある程度の時間を要し、書き込みサイクルが中断された場合に、データが失われてしまうという欠点がある。ＥＥＰＲＯＭが書き込みを行っている間に、例えば電池からの供給電力が大きく変動したり、あるいは電池が抜き差しされたりすると、ＥＥＰＲＯＭへの書き込みサイクルが中断されて、インターロックを示すデータが失われてしまうおそれがある。再点火禁止機能が正常に働かなくなってしまうおそれがある。
【０００８】
インターロックのためにヒューズを溶断する構成の場合、不正な改造によって再点火禁止機能が回避されてしまうおそれがある。例えば、溶断したヒューズを針金等によって短絡してしまえば、インターロックが解除されて、再点火禁止機能が容易に回避されてしまう。
【０００９】
電池式のガス燃焼機器の再点火を禁止する技術においては、不正な改造による回避がされにくく、適切な整備を受けるまで再点火を確実に禁止し続けることが可能な技術が待望されている。
【００１０】
本発明は上記課題を解決する。本発明では、電池式のガス燃焼機器において、再点火を禁止するインターロックを確実に保持することが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は電池式のガス燃焼機器として具現化される。そのガス燃焼機器は、ガスバーナと、ガスバーナにガスを供給するガス管と、ガス管に設けられており電池からの電力が供給されている場合にのみ開弁可能な電磁弁と、ガスバーナに点火する点火手段と、ガスバーナの燃焼状態の異常を検出する異常検出手段と、電池から電磁弁への電力を導通する状態と電池から電磁弁への電力を遮断する状態との間で切替え可能な自己保持型スイッチと、電池からの電力によって自己保持型スイッチの状態を切替える切替手段を備えている。そのガス燃焼機器において、その切替手段は、異常検出手段で燃焼状態の異常が検出された場合に、電池から電磁弁への電力を遮断する状態に自己保持型スイッチを切替える。
【００１２】
上記のガス燃焼機器においては、ガスバーナの燃焼状態の異常が検出されると、切替手段が、電池から電磁弁への電力を遮断する状態に自己保持型スイッチを切替える。これによって、ガス管に設けられた電磁弁に電池からの電力が供給されなくなり、電磁弁は開弁不能となる。ガス管を通したガスの供給が行われないため、ガスバーナの再点火を禁止することができる。
【００１３】
自己保持型スイッチの状態は、電池を抜いた場合でもリセットされることがない。従って、ガス燃焼機器の再点火を禁止している間に、電池が抜き差しされた場合であっても、インターロックがリセットされることなく、確実に再点火を禁止し続けることができる。
【００１４】
上記のガス燃焼機器は、電池と切替手段の間に介在し電池から切替手段へ供給される電力を昇圧する昇圧手段をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
電池式のガス燃焼機器においては、電池が消耗すると電池からの出力電圧が低下するが、自己保持型スイッチの状態を安定的に切替えるためには、切替手段に供給される電力は高電圧で安定していることが望ましい。上記のガス燃焼機器によれば、昇圧手段が電池から切替手段へ供給される電力を昇圧するため、自己保持型スイッチを常に安定して切替えることができる。確実にインターロックを保持して、再点火を禁止し続けることができる。
【００１６】
上記のガス燃焼機器は、電池から昇圧手段への電力を導通する状態と電池から昇圧手段への電力を遮断する状態との間で切替え可能な電力遮断手段をさらに備えており、その電力遮断手段は、異常検出手段で燃焼状態の異常が検出された場合に、電池から昇圧手段への電力を遮断する状態から電池から昇圧手段への電力を導通する状態に切り替わることが好ましい。
【００１７】
電池式のガス燃焼機器においては、電池の消耗は少ないほど望ましい。上記のガス燃焼機器によれば、切替手段が自己保持型スイッチを切替えるために電力を必要とする場合にのみ、電池から昇圧手段を介して切替手段に電力が供給される。このような構成とすることによって、電池の消耗をより少なくすることができる。
【００１８】
上記のガス燃焼機器は、前記自己保持型スイッチを並列に複数備えており、前記複数の自己保持型スイッチのそれぞれに対応して前記切替手段を複数備えており、前記異常検出手段で燃焼状態の異常が検出された場合に、前記複数の切替手段のうちの１つのみが、対応する自己保持型スイッチを電池から電磁弁への電力を遮断する状態に切替えることが好ましい。
【００１９】
このガス燃焼機器によれば、最初に異常検出手段が燃焼状態の異常を検知して、１つの切替手段が対応する自己保持型スイッチの状態を切替えた場合でも、その自己保持型スイッチと並列に配置された他の自己保持型スイッチを介して電池から電磁弁への電力が供給されるので、即座に再点火が禁止されることがない。このガス燃焼機器では、異常検出手段で異常を検出した累積の回数が所定回数に達するまではガスバーナの再点火を禁止せずに、異常を検知した回数が所定回数に達した時点でガスバーナの再点火を禁止する。このような構成とすることによって、偶発的に燃焼状態に異常が生じた場合にはガス燃焼機器をそのまま利用可能とし、燃焼状態の異常が繰り返し生じる場合にガス燃焼機器の再点火を禁止することができる。使用者の利便性を損なうことなく高い安全性を確保することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電池式のガス燃焼機器において、再点火を禁止するインターロックを確実に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に説明する実施例の主要な特徴を最初に列記する。
（形態１）異常検出手段は、ガスバーナの近傍に設けられた主熱電対の起電力とガスバーナの燃焼排気が通過するフィンの近傍に設けられた補助熱電対の逆方向起電力の合成起電力に基いて、ガスバーナの燃焼状態の異常を検出する。
【実施例】
【００２２】
（第１実施例）
本発明を具現化したガス湯沸かし器１００の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るガス湯沸かし器１００の構成を示している。ガス湯沸かし器１００は、水や湯を流す給湯管１０２と、給湯管１０２を流れる水を加熱して湯とするガスバーナ１０４と、ガスバーナ１０４にガスを供給するガス管１０６と、ガスバーナ１０４における燃焼を制御する燃焼制御装置１０８を備えている。給湯管１０２は、給水管１１０、吸熱管１１２、及び出湯管１１４により構成されている。給水管１１０には、水栓１１６、水ガバナ弁１１８および水量調節弁１２０が設けられている。水栓１１６は操作スイッチ１５２と連動して開閉する。水ガバナ弁１１８は、給水圧の変動に対して水量を安定化する。水量調節弁１２０は、温調つまみ１２４の操作により給水管１１０の開口度合いを制御して水量を変更する。吸熱管１１２は、フィン１２６を備えてガスバーナ１０４の上方に配置され、ガスバーナ１０４の燃焼熱により内部を通過する水を加熱する。出湯管１１４は吸熱管１１２からの水や湯を吐出する。温調つまみ１２４は操作される位置に応じて給湯管１０２の水量とガス管１０６のガス量を調節して出湯管１１４から吐出する湯の温度を調節する。温調つまみ１２４には湯／水切替スイッチ１３２が接続されている。湯／水切替スイッチ１３２は通常はＯＮとなっており、出湯管１１４からはガスバーナ１０４で加熱された湯が吐出される。温調つまみ１２４を最低温度の位置に移動すると、湯／水切替スイッチ１３２がＯＦＦとなって、ガスバーナ１０４は点火されず、出湯管１１４からは水が吐出される。
【００２３】
ガス管１０６は、電磁弁１３４、水圧応動弁１３６、ガスガバナ弁１３８およびガス量調節弁１４０を備えている。電磁弁１３４は、ガス管１０６を開く位置（開位置）と閉じる位置（閉位置）の間で移動可能な弁体と、弁体を閉位置に保持する磁性体と、通電すると弁体を開位置に保持する吸着用コイルと保持用コイルを備えている。吸着用コイルには保持用コイルに比べて大電流を流すことができ、吸着用コイルに通電することで閉位置の弁体は磁性体の吸着力に抗して開位置に移動し、ガス管１０６が開かれる。弁体を開位置に移動した後、吸着用コイルの通電を終了しても、保持用コイルの通電を維持することで、弁体は開位置で保持される。保持用コイルの通電も終了すると、弁体は閉位置に移動し、ガス管１０６が閉じられる。水圧応動弁１３６は、水ガバナ弁１１８と一体的に形成されており、水ガバナ弁１１８により水流が検知されるとそれに連動して開弁する。水圧応動弁１３６には、水流スイッチ１４２が接続されている。水流スイッチ１４２は、水圧応動弁１３６が開弁したときに連動してＯＮとなり、閉弁したときＯＦＦとなる。ガスガバナ弁１３８は、下流側のガス圧を一定にするものである。ガス量調節弁１４０は、温調つまみ１２４に連結され、温調つまみ１２４の操作によりガス管１０６の開口度合いを制御して、ガスバーナ１０４に供給されるガス量を変更する。温調つまみ１２４を高温側へ操作する程、水量調節弁１２０が閉じて水量は減少し、ガス量調節弁１４０が開いてガス量は増加する。
【００２４】
ガス湯沸かし器１００はさらに、ガスバーナ１０４に点火するイグナイタ１４４、ガスバーナ１０４の燃焼炎を検出するフレームロッド１４６、ガスバーナ１０４の燃焼炎によって起電力を生起する主熱電対１４８および補助熱電対１５０、ガス湯沸かし器１００の運転開始および停止時に押圧操作される操作スイッチ１５２を備えている。主熱電対１４８はガスバーナ１０４の直近に設けられており、補助熱電対１５０はフィン１２６の直下に設けられている。
【００２５】
図２は燃焼制御装置１０８の回路構成を示している。燃焼制御装置１０８は、マイクロコントローラ２０２と、イグナイタ１４４を駆動する点火回路２０４と、電磁弁１３４を駆動する電磁弁回路２０６と、電磁弁回路２０６への電力の供給の有無を制御する電磁弁回路スイッチ２２８と、フレームロッド１４６によって燃焼炎の有無を検知する着火回路２０８と、フィン１２６の閉塞や不完全燃焼といったガスバーナ１０４の燃焼状態の異常を検知する監視回路２１０と、監視回路２１０で燃焼状態の異常が検知された場合に、電磁弁回路スイッチ２２８を導通から不通に切替えて、ガスバーナ１０４の再点火を禁止するラッチリレー２１２と、ラッチリレー２１２に供給する電力を昇圧する昇圧回路２１６と、ラッチリレー２１２によるガスバーナ１０４の再点火の禁止を解除するリセットスイッチ２２６と、ＯＲ回路２２２と、トランジスタ２１８と、負荷抵抗２２０を備えている。さらに燃焼制御装置１０８は、上記の回路等に電力を供給する乾電池２１４と、乾電池２１４からの電力の供給の有無を制御する電源スイッチ２３０を備えている。
【００２６】
電源スイッチ２３０は、操作スイッチ１５２に連動して切替わり、操作スイッチ１５２がＯＮになると導通し、操作スイッチ１５２がＯＦＦになると不通となる。乾電池２１４からの電力は、電源スイッチ２３０が導通することによって、マイクロコントローラ２０２、点火回路２０４、着火回路２０８、電磁弁回路２０６、監視回路２１０に供給される。また電池２１４からの電力は、電源スイッチ２３０が導通することによって、トランジスタ２１８と、昇圧回路２１６を介して、リレースイッチ２１２に供給される。
【００２７】
トランジスタ２１８は、ＮＰＮトランジスタであり、ハイアクティブのスイッチ素子として機能する。すなわち、トランジスタ２１８は、ベースにＯＮ信号（ハイ電位）が入力されるとエミッタ／コレクタ間を導通し、ベースにＯＦＦ信号（ロー電位）が入力されるとエミッタ／コレクタ間を不通とする。以下では、トランジスタ２１８がエミッタ／コレクタ間を導通している状態をＯＮ状態と表現し、エミッタ／コレクタ間を不通としている状態をＯＦＦ状態と表現する。トランジスタ２１８のベースには、負荷抵抗２２０を介して、ＯＲ回路２２２の出力端子が接続されている。昇圧回路２１６とラッチリレー２１２には、トランジスタ２１８がＯＮ状態とならなければ、電池２１４からの電力が供給されない。
【００２８】
ＯＲ回路２２２には、監視回路２１０からの出力信号とマイクロコントローラ２０２からの出力信号が並列に入力されている。何れか一方の入力がＯＮ信号（ハイ電位）となると、ＯＲ回路２２２からＯＮ信号が出力されて、トランジスタ２１８のベースにＯＮ信号が入力される。これによって、トランジスタ２１８がＯＮ状態となり、昇圧回路２１６とラッチリレー２１２に電力が供給される。監視回路２１０からの出力信号とマイクロコントローラ２０２からの出力信号の両方がＯＦＦ信号となると、ＯＲ回路２２２からＯＦＦ信号が出力されて、トランジスタ２１８のベースにＯＦＦ信号が入力される。この場合、トランジスタ２１８がＯＦＦ状態となり、昇圧回路２１６とラッチリレー２１２への電力の供給が遮断される。
【００２９】
監視回路２１０は、主熱電対１４８の起電力と補助熱電対１５０の逆方向起電力の合成起電力と、補助熱電対１５０のみの起電力をそれぞれ監視する。ガスバーナ１０４の燃焼中に室内の酸素濃度が低下してきた場合には、ガスバーナ１０４の燃焼炎のリフトや立ち消えによって、主熱電対１４８の起電力が低下する。ガス湯沸かし器１００の長期の使用によってフィン１２６の閉塞が進行した場合には、燃焼排気熱が内部にこもって補助熱電対１５０の起電力が増大する。何れの場合においても、主熱電対１４８の起電力と補助熱電対１５０の逆方向起電力の合成起電力は低下する。この合成起電力を監視することによって、監視回路２１０は不完全燃焼やフィン１２６の閉塞といったガスバーナ１０４の燃焼状態の異常を検知することができる。
【００３０】
監視回路２１０は、主熱電対１４８の起電力と補助熱電対１５０の逆方向起電力の合成起電力を監視して、合成起電力が所定値を下回ると、不完全燃焼が発生しているか、発生するおそれがあると判断して、燃焼状態の異常を検知する。また、監視回路２１０は、補助熱電対１５０のみの起電力についても監視して、補助熱電対１５０の起電力が所定値を上回ると、フィン１２６が過度に閉塞していると判断して、燃焼状態の異常を検知する。いずれの場合においても、監視回路２１０は、ラッチリレー２１２とＯＲ回路２２２にＯＮ信号を出力する。
【００３１】
ラッチリレー２１２は、電磁弁回路スイッチ２２８を導通から不通に切換えるセット用コイル２１２ｃと、電磁弁回路スイッチ２２８を不通から導通に切替えるリセット用コイル２１２ｄと、セット用コイル２１２ｃへの通電を制御するトランジスタ２１２ａと、リセット用コイル２１２ｄへの通電を制御するトランジスタ２１２ｂを備えている。トランジスタ２１２ａおよび２１２ｂは、ＮＰＮトランジスタであり、ハイアクティブのスイッチ素子として機能する。トランジスタ２１２ａのベースにＯＮ信号が入力されると、トランジスタ２１２ａのエミッタ／コレクタ間が導通して、セット用コイル２１２ｃに昇圧回路２１６で昇圧された電力が供給される。セット用コイル２１２ｃに通電されると、電磁弁回路スイッチ２２８は導通から不通に切替わってラッチされる。トランジスタ２１２ｂのベースにＯＮ信号が入力されると、トランジスタ２１２ｂのエミッタ／コレクタ間が導通して、リセット用コイル２１２ｄに昇圧回路２１６で昇圧された電力が供給される。リセット用コイル２１２ｄに通電されると、電磁弁回路スイッチ２２８は不通から導通に切替わってラッチされる。電磁弁回路スイッチ２２８は導通／不通が機械的な構造で保持される自己保持型のスイッチであり、電源スイッチ２３０が不通となって乾電池２１４からの電力の供給が遮断されたり、乾電池２１４が抜き取られた場合でも、電磁弁回路スイッチ２２８の導通／不通の状態は保持される。
【００３２】
電磁弁回路スイッチ２２８が不通となっている間は、電磁弁回路２０６への電力の供給が遮断される。従って、マイクロコントローラ２０２から開弁を指示する出力信号が供給されても、吸着用コイルや保持用コイルへの通電がなされず、電磁弁１３４が開くことはない。ガス管１０６を通してガスが供給されないため、ガスバーナ１０４の再点火が禁止される。
【００３３】
このラッチリレー２１２と電磁弁回路スイッチ２２８を用いたガスバーナ１０４の再点火の禁止は、電源スイッチ２３０の導通／不通や、マイクロコントローラ２０２の状態に関わらず、継続される。さらに、乾電池２１４を抜き差しした場合でも、スイッチ２２８は不通の状態で維持される。このような構成とすることによって、ガスバーナ１０４の燃焼状態の異常が検出された後のインターロックがリセットされることがなく、再点火を確実に禁止し続けることができる。
【００３４】
昇圧回路２１６は、乾電池２１４からトランジスタ２１８を介して供給される電力を昇圧してラッチリレー２１２に供給する。乾電池２１４の出力電圧は乾電池２１４の消耗に伴って低下していく。また、ラッチリレー２１２のセット用コイル２１２ｃやリセット用コイル２１２ｄの駆動電圧は、定格電圧に対して公差を有しており、定格電圧の範囲内であっても定格電圧の下限に近い電力が供給されると、電磁弁回路スイッチ２２８の安定した切替え動作を行えない場合がある。本実施例では、乾電池２１４とラッチリレー２１２の間に昇圧回路２１６を介在させることによって、乾電池２１４の出力電圧が低下した場合であっても、ラッチリレー２１２を安定して動作させることができる。
【００３５】
リセットスイッチ２２６は、通常は不通となっており、押下操作されている間だけ導通するタクトスイッチである。リセットスイッチ２２６が導通すると、マイクロコントローラ２０２にＯＮ信号が入力される。マイクロコントローラ２０２は、リセットスイッチ２２６からのＯＮ信号の継続時間を監視し、所定時間以内にＯＦＦ信号に切替わった場合にのみ、ＯＲ回路２２２とラッチリレー２１２のトランジスタ２１２ｂのベースにＯＮ信号を出力する。リセットスイッチ２２６からのＯＮ信号が所定時間以内にＯＦＦ信号に切替わらない場合、すなわちリセットスイッチ２２６が所定時間を越えて導通し続ける場合には、マイクロコントローラ２０２は、ＯＲ回路２２２とラッチリレー２１２のトランジスタ２１２ｂのベースにＯＮ信号を出力しない。
【００３６】
以下では燃焼制御装置１０８が行う処理について説明する。電源スイッチ２３０が導通すると、マイクロコントローラ２０２、点火回路２０４、電磁弁回路２０６、着火回路２０８、監視回路２１０に電力が供給される。
【００３７】
乾電池２１４からの電力が供給されると、マイクロコントローラ２０２は、点火回路２０４にイグナイタ１４４の駆動を指示する出力信号を供給し、電磁弁回路２０６に電磁弁１３４の開弁を指示する出力信号を供給する。点火回路２０４は、イグナイタ１４４を駆動して点火動作を開始する。電磁弁回路２０６は、電磁弁１３４の吸着用コイルと保持用コイルの両方に通電して、電磁弁１３４を開弁する。ガス管１０６にガスが供給されて、ガスバーナ１０４での燃焼が開始される。
【００３８】
本実施例の電磁弁回路２０６は、吸着用コイルと保持用コイルの両方への通電は所定時間（例えば４００ｍｓ）だけ行い、その後は吸着用コイルへの通電は行わずに、保持用コイルのみに通電が行われる。このような構成とすることによって、大電流を必要とする吸着用コイルへの通電を短期間で終了して、乾電池２１４の消耗を抑制することができる。
【００３９】
上記の点火処理の後、着火回路２０８がガスバーナ１０４の着火を検知すると、監視回路２１０は主熱電対１４８と補助熱電対１５０の起電力の監視を開始する。上記の点火処理の後、着火回路２０８が着火を検知しないまま所定時間（例えば１５ｓ）が経過すると、マイクロコントローラ２０２は、電磁弁回路２０６に電磁弁１３４の閉弁を指示する出力信号を供給する。電磁弁回路２０６は保持用コイルへの通電を終了し、電磁弁１３４が閉止されて、ガス管１０６へのガスの供給が遮断される。
【００４０】
ガスバーナ１０４の燃焼中に、主熱電対１４８の起電力と補助熱電対１５０の逆方向起電力の合成起電力が所定値より低下したり、補助熱電対１５０のみの起電力が所定値より増大すると、監視回路２１０はラッチリレー２１２とＯＲ回路２２２にＯＮ信号を出力する。これによって、トランジスタ２１２ａがＯＮ状態に切替わる。また、ＯＲ回路２２２の出力がＯＮ信号に切替わり、トランジスタ２１８がＯＮ状態に切替わる。これによって、昇圧回路２１６からラッチリレー２１２のセット用コイル２１２ｃに通電されて、電磁弁回路スイッチ２２８が導通から不通に切替わる。電磁弁回路スイッチ２２８が不通に切替わることによって、電磁弁回路２０６への電力の供給が遮断され、電磁弁１３４が閉止されて、ガス管１０６へのガスの供給が遮断される。また電磁弁回路スイッチ２２８が不通に切替わることで、マイクロコントローラ２０２にもガス湯沸かし器１００のインターロックが通知される。
【００４１】
電磁弁回路スイッチ２２８は、電池２１４からの電力の供給の有無や、マイクロコントローラ２０２の状態に関わらず、電磁弁回路２０６への電力の供給を遮断し続ける。従って、再点火を禁止している間に乾電池２１４を抜き差ししたり、電源スイッチ２３０を操作したり、あるいはマイクロコントローラ２０２が異常動作を起こした場合でも、ガスバーナ１０４の再点火を確実に禁止し続けることができる。
【００４２】
ガス湯沸かし器１００のインターロックを解除するためには、電源スイッチ２３０が導通している状態で、リセットスイッチ２２６を操作する必要がある。リセットスイッチ２２６が導通すると、マイクロコントローラ２０２にＯＮ信号が入力される。リセットスイッチ２０６からのＯＮ信号が所定時間以内にＯＦＦ信号に切替わると、マイクロコントローラ２０２がＯＲ回路２２２とトランジスタ２１２ｂにＯＮ信号を出力する。これによって、トランジスタ２１２ｂがＯＮ状態に切替わる。また、ＯＲ回路２２２の出力がＯＮ信号に切替わり、トランジスタ２１８がＯＮ状態に切替わる。昇圧回路２１６からラッチリレー２１２のリセット用コイル２１２ｄに通電されて、電磁弁回路スイッチ２２８が不通から導通に切替わる。電磁弁回路スイッチ２２８が導通に切替わることによって、電磁弁回路２０６への電力の供給が再開されて、電磁弁１３４を開弁可能な状態となる。また電磁弁回路スイッチ２２８が導通に切替わることで、マイクロコントローラ２０２にインターロックの解除が通知される。その後は、電源スイッチ２３０の導通に応じて、マイクロコントローラ２０２が通常の点火処理を開始し、ガスバーナの再点火が行われる。
【００４３】
本実施例では、マイクロコントローラ２０２がリセットスイッチ２２６からのＯＮ信号の継続時間を監視し、リセットスイッチ２２６が所定時間以上継続して導通している場合には、ＯＲ回路２２２やトランジスタ２１２ｂにＯＮ信号を出力しない。このような構成とすることによって、リセットスイッチ２２６が故障して常に導通してしまう場合や、リセットスイッチ２２６が針金等で短絡された場合には、インターロックを解除しないようにすることができる。燃焼状態に異常が検出された場合のインターロックを確実に保持し続けることができる。
【００４４】
本実施例では、乾電池２１４からの電力を昇圧回路２１６で昇圧してからラッチリレー２１２に供給している。このような構成とすることによって、乾電池２１４の出力電圧が低下した場合でも、安定してラッチリレー２１２を動作させることができる。
【００４５】
本実施例では、ラッチリレー２１２が電磁弁回路スイッチ２２８を駆動するタイミングでしか、トランジスタ２１８がＯＮ状態とならず、昇圧回路２１６およびラッチリレー２１２に電力が供給されない。このような構成とすることによって、乾電池２１４の消耗を抑制することができる。
【００４６】
本実施例では、電源スイッチ２３０が導通している状態でリセットスイッチ２２６を操作しなければ、インターロックが解除されない。このような構成とすることによって、偶発的にインターロックが解除されてしまう事態を防止することができる。
【００４７】
（第２実施例）
本発明の第２実施例のガス湯沸かし器３００は、図１に示す第１実施例のガス湯沸かし器１００とほぼ同様の構成を備えており、燃焼制御装置１０８の代わりに燃焼制御装置３０８を備えている。図３に第２実施例のガス湯沸かし器３００の燃焼制御装置３０８の回路構成を示す。
【００４８】
燃焼制御装置３０８は、点火回路３０４と、電磁弁回路３０６と、電磁弁回路スイッチ２２８と、着火回路２０８と、監視回路２１０と、ラッチリレー２１２と、昇圧回路２１６と、リセットスイッチ２２６と、ＯＲ回路２２２と、トランジスタ２１８と、負荷抵抗２２０と、乾電池２１４と、電源スイッチ２３０を備えている。電磁弁回路スイッチ２２８、ラッチリレー２１２、着火回路２０８、監視回路２１０、昇圧回路２１６、リセットスイッチ２２６、トランジスタ２１８等は、第１実施例と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４９】
電池２１４からの電力は、電源スイッチ２３０が導通することによって、着火回路２０８、電磁弁回路３０６、監視回路２１０に供給される。また電池２１４からの電力は、電源スイッチ２３０が導通することによって、トランジスタ２１８と、昇圧回路２１６を介して、ラッチリレー２１２に供給される。点火回路３０４には、電池２１４からの電力が直接供給されずに、電磁弁回路３０６を介して電力が供給される。
【００５０】
ＯＲ回路２２２には、監視回路２１０からの出力信号と、リセットスイッチ２２６の導通／不通に応じた信号が並列に入力されている。監視回路２１０からＯＮ信号が入力されるか、あるいはリセットスイッチ２２６が導通となると、ＯＲ回路２２２からＯＮ信号が出力されて、トランジスタ２１８はＯＮ状態に切替わる。監視回路２１０からの出力信号がＯＦＦ信号となり、かつリセットスイッチ２２６が不通となると、ＯＲ回路２２２からＯＦＦ信号が出力されて、トランジスタ２１８はＯＦＦ状態に切替わる。
【００５１】
以下では燃焼制御装置３０８が行う処理について説明する。電源スイッチ２３０が導通すると、電磁弁回路３０６、着火回路２０８、監視回路２１０に電力が供給される。電磁弁回路３０６は、点火回路３０４に電力を供給する。点火回路３０４は、イグナイタ１４４を駆動して点火動作を開始する。さらに電磁弁回路３０６は、電磁弁１３４の吸着用コイルと保持用コイルの両方に通電して、電磁弁１３４を開弁する。ガス管１０６にガスが供給されて、ガスバーナ１０４での燃焼が開始される。
【００５２】
着火回路２０８がガスバーナ１０４の着火を検知すると、電磁弁回路３０６は点火回路３０４への電力の供給を停止する。また電磁弁回路３０６は、吸着用コイルへの通電を終了し、保持用コイルのみに通電を継続する。点火処理の後、所定時間が経過しても着火回路２０８で着火が検知されない場合、電磁弁回路３０６は点火回路３０４への電力の供給を停止し、吸着用コイルと保持用コイルの通電を終了する。電磁弁１３４が閉止されて、ガス管１０６へのガスの供給が遮断される。
【００５３】
ガスバーナ１０４の燃焼中に、主熱電対１４８の起電力と補助熱電対１５０の逆方向起電力の合成起電力が所定値より低下したり、補助熱電対１５０のみの起電力が所定値より増大すると、監視回路２１０はラッチリレー２１２とＯＲ回路２２２にＯＮ信号を出力する。これによって、トランジスタ２１２ａがＯＮ状態に切替わる。また、ＯＲ回路２２２の出力がＯＮ信号に切替わり、トランジスタ２１８がＯＮ状態に切替わる。これによって、昇圧回路２１６からラッチリレー２１２のセット用コイル２１２ｃに通電されて、電磁弁回路スイッチ２２８が導通から不通に切替わる。電磁弁回路スイッチ２２８が不通に切替わることで、電磁弁回路３０６への電力の供給が遮断され、電磁弁１３４が閉止されて、ガス管１０６へのガスの供給が遮断される。また点火回路３０４への電力の供給も遮断される。
【００５４】
電磁弁回路スイッチ２２８は、電池２１４からの電力の供給の有無に関わらず、電磁弁回路３０６と点火回路３０４への電力の供給を遮断し続ける。従って、再点火を禁止している間に乾電池２１４を抜き差ししたり、あるいは電源スイッチ２３０を操作した場合でも、ガスバーナ１０４の再点火を確実に禁止し続けることができる。
【００５５】
ガス湯沸かし器３００のインターロックを解除するためには、電源スイッチ２３０が導通している状態で、リセットスイッチ２２６を導通させる必要がある。リセットスイッチ２２６が導通すると、トランジスタ２１２ｂがＯＮ状態に切替わる。また、ＯＲ回路２２２の出力がＯＮ信号に切替わり、トランジスタ２１８がＯＮ状態に切替わる。これによって、昇圧回路２１６からラッチリレー２１２のリセット用コイル２１２ｄに通電されて、電磁弁回路スイッチ２２８が不通から導通に切替わる。電磁弁回路スイッチ２２８が導通に切替わることによって、電磁弁回路３０６への電力の供給が再開されて、電磁弁１３４を開弁可能な状態となる。点火回路３０４への電力の供給も再開されて、その後は電源スイッチ２３０の導通に応じて通常の点火処理が開始され、ガスバーナ１０４の再点火が行われる。
【００５６】
本実施例によれば、マイクロコンピュータ２０２を用いることなく、電気回路の構成によってガスバーナ１０４の燃焼を制御するガス燃焼機器においても、燃焼状態の異常が検知された後は、再点火を確実に禁止し続けることができる。
【００５７】
（第３実施例）
本発明の第３実施例のガス湯沸かし器４００は、図１に示す第１実施例のガス湯沸かし器１００とほぼ同様の構成を備えており、燃焼制御装置１０８の代わりに燃焼制御装置４０８を備えている。図４に第３実施例のガス湯沸かし器４００の燃焼制御装置４０８の回路構成を示す。
【００５８】
燃焼制御装置４０８は、点火回路３０４と、電磁弁回路３０６と、電磁弁回路スイッチ４３８、４４０および４４２と、着火回路２０８と、監視回路２１０と、ラッチリレー４３２、４３４および４３６と、ラッチリレー選択スイッチ４４４および４４６と、昇圧回路２１６と、リセットスイッチ２２６と、ＯＲ回路４２２と、トランジスタ２１８と、負荷抵抗２２０と、乾電池２１４と、電源スイッチ２３０を備えている。点火回路３０４、電磁弁回路３０６、着火回路２０８、監視回路２１０、昇圧回路２１６、リセットスイッチ２２６、トランジスタ２１８等は、第１実施例および第２実施例と同様であるから、詳細な説明は省略する。
【００５９】
電磁弁回路３０６には、電源スイッチ２３０が導通し、かつ電磁弁回路スイッチ４３８、４４０および４４２のうちの何れか１つが導通していれば、電池２１４からの電力が供給される。電磁弁回路スイッチ４３８は、ラッチリレー４３２のセット用コイル４３２ｃに通電されると導通から不通に切替わり、ラッチリレー４３２のリセット用コイル４３２ｄに通電されると不通から導通に切替わる。電磁弁回路スイッチ４４０は、ラッチリレー４３４のセット用コイル４３４ｃに通電されると導通から不通に切替わり、ラッチリレー４３４のリセット用コイル４３４ｄに通電されると不通から導通に切替わる。電磁弁回路スイッチ４４２は、ラッチリレー４３６のセット用コイル４３６ｃに通電されると導通から不通に切替わり、ラッチリレー４３６のリセット用コイル４３６ｄに通電されると不通から導通に切替わる。電磁弁回路スイッチ４３８、４４０および４４２は、当初は全て導通とされている。
【００６０】
ラッチリレー選択スイッチ４４４および４４６は、接点ａｂ間を導通して接点ａｃを不通とする状態と、接点ａｃ間を導通して接点ａｂ間を不通とする状態の間で切替え可能であって、監視回路２１０からの出力信号をラッチリレー４３２、４３４および４３６のうち何れに入力するのかを選択する。ラッチリレー選択スイッチ４４４は、ラッチリレー４３２のセット用コイル４３２ｃに通電されると接点ａｂ間の導通から接点ａｃ間の導通に切替わり、ラッチリレー４３２のリセット用コイル４３２ｄに通電されると接点ａｃ間の導通から接点ａｂ間の導通に切替わる。ラッチリレー選択スイッチ４４６は、ラッチリレー４３４のセット用コイル４３４ｃに通電されると接点ａｂ間の導通から接点ａｃ間の導通に切替わり、ラッチリレー４３４のリセット用コイル４３４ｄに通電されると接点ａｃ間の導通から接点ａｂ間の導通に切替わる。ラッチリレー選択スイッチ４４４および４４６は、当初は接点ａｂ間を導通する状態とされている。
【００６１】
ＯＲ回路４２２には、リセットスイッチ２２６の導通／不通に応じた信号と、ラッチリレー４３２のトランジスタ４３２ａのベースへの入力信号と、ラッチリレー４３４のトランジスタ４３４ａのベースへの入力信号と、ラッチリレー４３６のトランジスタ４３６ａのベースへの入力信号が並列に入力されている。何れか１つの入力がＯＮ信号（ハイ電位）となると、ＯＲ回路４２２からＯＮ信号が出力されて、トランジスタ２１８はＯＮ状態に切替わる。ＯＲ回路４２２への全ての入力がＯＦＦ信号となると、ＯＲ回路４２２からＯＦＦ信号が出力されて、トランジスタ２１８はＯＦＦ状態に切替わる。
【００６２】
本実施例では、最初にガスバーナ１０４の燃焼状態に異常が検知されると、監視回路２１０からラッチリレー選択スイッチ４４４を介してＯＲ回路４２２にＯＮ信号が入力されて、トランジスタ２１８がＯＮ状態に切替わる。また、監視回路２１０から、ラッチリレー選択スイッチ４４４を介して、ラッチリレー４３２にＯＮ信号が入力されて、ラッチリレー４３２のトランジスタ４３２ａがＯＮ状態に切替わる。これによって、昇圧回路２１６からラッチリレー４３２のセット用コイル４３２ｃに通電されて、電磁弁回路スイッチ４３８が導通から不通に切替わり、ラッチリレー選択スイッチ４４４がａｃ間を導通する状態に切替わる。電磁弁回路スイッチ４３８が不通となった後も、電磁弁回路スイッチ４４０および４４２は導通しているため、電磁弁回路３０６には電力が供給され続ける。この場合、ガスバーナ１０４の再点火は禁止されない。またラッチリレー選択スイッチ４４４が切替わったことによって、監視回路２１０からの出力信号がラッチリレー４３４に入力されるようになる。なお電磁弁回路スイッチ４３８、４４０および４４２の導通／不通と、ラッチリレー選択スイッチ４４４および４４６の状態は、機械的に保持されており、乾電池２１４からの電力の供給が遮断されても保持される。
【００６３】
その後、さらにガスバーナ１０４の燃焼状態に異常が検知されると、監視回路２１０からラッチリレー選択スイッチ４４４を介してＯＲ回路４２２にＯＮ信号が入力されて、トランジスタ２１８がＯＮ状態に切替わる。また、監視回路２１０から、ラッチリレー選択スイッチ４４４および４４６を介して、ラッチリレー４３４にＯＮ信号が入力されて、ラッチリレー４３４のトランジスタ４３４ａがＯＮ状態に切替わる。これによって、昇圧回路２１６からラッチリレー４３４のセット用コイル４３４ｃに通電されて、電磁弁回路スイッチ４４０が導通から不通に切替わり、ラッチリレー選択スイッチ４４６がａｃ間を導通する状態に切替わる。電磁弁回路スイッチ４３８および４４０が不通となった後も、電磁弁回路スイッチ４４２は導通しているため、電磁弁回路３０６には電力が供給され続けており、ガスバーナ１０４の再点火は禁止されない。またラッチリレー選択スイッチ４４６が切替わったことによって、監視回路２１０からの出力信号がラッチリレー４３６に入力されるようになる。ここでも、電磁弁回路スイッチ４３８、４４０および４４２の導通／不通と、ラッチリレー選択スイッチ４４４および４４６の状態は、機械的に保持されており、乾電池２１４からの電力の供給が遮断されても保持される。
【００６４】
その後、さらにガスバーナ１０４の燃焼状態に異常が検知されると、監視回路２１０からラッチリレー選択スイッチ４４４および４４６を介してＯＲ回路４２２にＯＮ信号が入力されて、トランジスタ２１８がＯＮ状態に切替わる。また、監視回路２１０から、ラッチリレー選択スイッチ４４４および４４６を介して、ラッチリレー４３６にＯＮ信号が入力されて、ラッチリレー４３６のトランジスタ４３６ａがＯＮ状態に切替わる。これによって、昇圧回路２１６からラッチリレー４３６のセット用コイル４３６ｃに通電されて、電磁弁回路スイッチ４４２が導通から不通に切替わる。電磁弁回路スイッチ４３８、４４０および４４２が全て不通となると、電磁弁回路３０６への電力の供給が遮断され、電磁弁１３４が閉止されて、ガス管１０６へのガスの供給が遮断される。
【００６５】
ガス湯沸かし器４００のインターロックを解除するためには、電源スイッチ２３０が導通している状態で、リセットスイッチ２２６を導通させる必要がある。リセットスイッチ２２６が導通すると、ＯＲ回路４２２にＯＮ信号が入力されて、トランジスタ２１８がＯＮ状態に切替わる。また、ラッチリレー４３２のトランジスタ４３２ｂと、ラッチリレー４３４のトランジスタ４３４ｂと、ラッチリレー４３６のトランジスタ４３６ｂがＯＮ状態に切替わる。これによって、昇圧回路２１６からラッチリレー４３２、４３４および４３６のリセット用コイル４３２ｄ、４３４ｄおよび４３６ｄに通電されて、電磁弁回路スイッチ４３８、４４０および４４２が不通から導通に切替わる。電磁弁回路３０６への電力の供給が再開されて、電磁弁１３４を開弁可能な状態となる。点火回路３０４への電力の供給も再開されて、その後は電源スイッチ２３０の導通に応じて、通常の点火処理が開始され、ガスバーナ１０４の再点火が行われる。
【００６６】
本実施例によれば、監視回路２１０が異常を検知した累積の回数が所定回数（本実施例では３回）に達するまではガスバーナ１０４の再点火を禁止せずに、異常を検知した回数が所定回数に達した時点でガスバーナ１０４の再点火を禁止する。このような構成とすることによって、偶発的に燃焼状態に異常が生じた場合にはガス湯沸かし器４００をそのまま利用可能とし、燃焼状態の異常が繰り返し生じる場合にガス湯沸かし器４００の再点火を禁止することができる。使用者の利便性を損なうことなく高い安全性を確保することができる。
【００６７】
なお本実施例では、電磁弁回路スイッチ４３８、４４０および４４２の個数と同じ回数だけ異常が検知された時点で、ガスバーナ１０４の再点火を禁止する構成について説明したが、より多くの異常検知がなされるまでガスバーナ１０４の再点火を禁止しない構成とすることもできる。本実施例のように電磁弁回路スイッチ４３８、４４０および４４２を並列に接続する場合、電磁弁回路スイッチ４３８、４４０および４４２が全て不通となった時点で、ガスバーナ１０４の再点火が禁止される。従って、例えば電磁弁回路スイッチ４３８、４４０および４４２の導通／不通の状態の組合せによって、異常を検知した累積回数を３桁の二進数で表現するように回路を構成すれば、異常を検知した累積回数が７回に達するまではガスバーナ１０４の再点火を禁止せず、異常を検知した累積回数が７回に達した時点でガスバーナ１０４の再点火を禁止することができる。
【００６８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上記の実施例では、本発明をガス湯沸かし器として具現化したものを示した画、他のガス燃焼装置、例えばグリル、ガステーブル、暖房器、風呂釜等として具現化することもできる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は第１実施例のガス湯沸かし器１００の構成を示す図である。
【図２】図２は第１実施例の燃焼制御装置１０８の回路構成を示す図である。
【図３】図３は第２実施例の燃焼制御装置３０８の回路構成を示す図である。
【図４】図４は第３実施例の燃焼制御装置４０８の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００、３００、４００：ガス湯沸かし器
１０２：給湯管
１０４：ガスバーナ
１０６：ガス管
１０８、３０８、４０８：燃焼制御装置
１１０：給水管
１１２：吸熱管
１１４：出湯管
１１６：水栓
１１８：水ガバナ弁
１２０：水量調節弁
１２２：水栓モータ
１２４：温調つまみ
１２６：フィン
１３２：湯／水切替スイッチ
１３４：電磁弁
１３６：水圧応動弁
１３８：ガスガバナ弁
１４０：ガス量調節弁
１４２：水流スイッチ
１４４：イグナイタ
１４６：フレームロッド
１４８：主熱電対
１５０：補助熱電対
１５２：操作スイッチ
２０２：マイクロコントローラ
２０４、３０４：点火回路
２０６、３０６：電磁弁回路
２０８：着火回路
２１０：監視回路
２１２、４３２、４３４、４３６：ラッチリレー
２１２ａ、４３２ａ、４３４ａ、４３４ａ：トランジスタ
２１２ｂ、４３２ｂ、４３４ｂ、４３４ｂ：トランジスタ
２１２ｃ、４３２ｃ、４３４ｃ、４３４ｃ：セット用コイル
２１２ｄ、４３２ｄ、４３４ｄ、４３４ｄ：リセット用コイル
２１４：乾電池
２１６：昇圧回路
２１８：トランジスタ
２２０：負荷抵抗
２２２、４２２：ＯＲ回路
２２６：リセットスイッチ
２２８、４３８、４４０、４４２：電磁弁回路スイッチ
２３０：電源スイッチ
４４４、４４６：ラッチリレー選択スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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