(57)【要約】【課題】燃焼停止時間にかかわらず、比例弁の固着のおそれがあるときには比例弁の固着解除動作を行って比例弁が正常に動作されるようにするガス燃焼装置を提供する。【解決手段】本ガス燃焼装置１の制御部４は、サーモカップル１４が燃焼器１１での点火不良や途中消火を検知した場合は（Ｓ７，Ｓ１３）、開閉弁６，７と比例弁５とを閉弁した後（Ｓ８）、比例弁５を一旦最大開度にして閉弁させるようにし（Ｓ９）、比例弁５の固着を解消させておく。従って、燃焼器１１の燃焼停止時間にかかわらず、比例弁５の固着のおそれがあるときには、比例弁５が正常動作するようにしておくことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器に燃料ガスを供給するためのガス通路を開閉する開閉弁と、
上記ガス通路の開度を可変して上記燃焼器へ供給するガス供給量を調節する比例弁と、
上記燃焼器での点火不良および途中消火を検知する検知器と、
上記検知器が燃焼器での点火不良または途中消火を検知した場合は、上記開閉弁の閉弁後または上記開閉弁と上記比例弁の閉弁後に、上記比例弁が一時的に最大開度となるように制御する制御手段とを備えることを特徴とするガス燃焼装置。
【請求項２】
燃焼器に燃料ガスを供給するためのガス通路を開閉する開閉弁と、
上記ガス通路の開度を可変して上記燃焼器へ供給するガス供給量を調節する比例弁と、
上記燃焼器での点火不良および途中消火を検知する検知器と、
上記検知器が燃焼器での点火不良または途中消火を検知した後に初めて燃焼開始するときは、上記開閉弁の開弁前に、上記比例弁が一時的に最大開度となるように制御する制御手段とを備えることを特徴とするガス燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房機、給湯器、ガスコンロ等に用いられるガス燃焼装置の技術分野に属し、詳しくは、比例弁により燃焼部へのガス供給量の調節が行われるガス燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス燃焼装置の多くは、ガス供給管に比例弁が設けられている。この比例弁は、ガス通路に形成する弁座と、弁座に接離する弁体とを有し、弁体と弁座との隙間を可変して燃焼部へのガス供給量を調節するが、この弁体と弁座とが固着してガス供給量が適切に調節されない場合がある。
そこで、従来は、燃焼器の燃焼停止時間が所定時間以上経過している場合、燃焼開始前に比例弁を一時的に最大開度にして弁体と弁座との固着を解除する固着解除動作を行っていた。
【特許文献１】特許第３５９６７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記ガス燃焼装置では、比例弁の固着の有無を問わず、燃焼停止時間が所定時間以上経過しないと、上記固着解除動作が行われない。そのため、比例弁が固着状態のとき、燃焼停止後所定時間内に燃焼開始の操作が行われると、燃焼器へのガス供給量が正常に調節されず、燃焼器で点火不良や途中消火を起こすおそれがある。しかも、燃焼停止後所定時間内に燃焼開始の操作が繰り返し行われると、比例弁の固着が解消されない限り、点火不良や途中消火を繰り返すおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、燃焼停止時間にかかわらず、比例弁の固着のおそれがあるときには比例弁の固着解除動作を行って比例弁が正常に動作されるようにするガス燃焼装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明に係るガス燃焼装置は、
燃焼器に燃料ガスを供給するためのガス通路を開閉する開閉弁と、
上記ガス通路の開度を可変して上記燃焼器へ供給するガス供給量を調節する比例弁と、
上記燃焼器での点火不良および途中消火を検知する検知器と、
上記検知器が燃焼器での点火不良または途中消火を検知した場合は、上記開閉弁の閉弁後または上記開閉弁と上記比例弁の閉弁後に、上記比例弁が一時的に最大開度となるように制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
これにより、燃焼器で点火不良または途中消火が起こった場合には、比例弁を一時的に最大開度にすることで、比例弁の固着を解消させておくことができる。従って、燃焼器の燃焼停止時間にかかわらず、比例弁の固着のおそれがあるときには、比例弁が正常動作するようにしておくことができる。
【０００６】
（２）本発明に係るガス燃焼装置は、
燃焼器に燃料ガスを供給するためのガス通路を開閉する開閉弁と、
上記ガス通路の開度を可変して上記燃焼器へ供給するガス供給量を調節する比例弁と、
上記燃焼器での点火不良および途中消火を検知する検知器と、
上記検知器が燃焼器での点火不良または途中消火を検知した後に初めて燃焼開始するときは、上記開閉弁の開弁前に、上記比例弁が一時的に最大開度となるように制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
これにより、燃焼器で点火不良または途中消火が起こった後に初めて燃焼開始するときには、比例弁を一時的に最大開度にすることで、比例弁の固着を解消させておくことができる。従って、燃焼器の燃焼停止時間にかかわらず、燃焼器で点火不良または途中消火が起こった後に初めて燃焼開始する場合には、比例弁が正常動作するようにしておくことができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、燃焼停止時間にかかわらず、燃焼器で点火不良または途中消火が起こった場合に比例弁の固着を解消させて、正常にガス通路の開度制御が行われて燃焼器へのガス供給量の調節が正常に行われる。その結果、比例弁の固着に起因する点火不良や途中消火を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
なお、以下の実施の形態は、本発明に係るガス燃焼装置の一実施形態のガス温風暖房機である。
図１に示すように、このガス温風暖房機１は、燃料ガスを燃焼させるバーナ等の燃焼器１１と、燃焼器１１で暖められた温風を送風するファン１２と、放電により燃焼器１１での点火を行う点火電極１３と、燃焼器１１での点火不良や途中消火を検知するサーモカップル（検知器）１４と、ガス供給管２に設けられて燃焼器１１への燃料ガスのガス供給を制御する弁装置３と、マイクロコンピュータ等を有する制御部４とを備える。
【０００９】
また、このガス温風暖房機１には、運転スイッチ１５、室温を設定する温度設定器１６、室温を検出する室温センサ１７、表示器１８、記憶部１９等を備える。制御部４は、運転スイッチ１５、室温設定器１６、室温センサ１７、記憶部１９等からの信号に基づいて、ガス温風暖房機１の各部の制御を行う。
【００１０】
弁装置３は、燃料ガスのガス通路３０を開閉する２個の開閉弁６，７と、ガス通路３０の開度を可変して燃焼器１１へ供給するガス供給量を調節する比例弁５とを備える。そして、この弁装置３は、ガス供給源からの燃料ガスがガス流入口３１から２個の開閉弁６，７の内部を通過して比例弁５に流入し、この比例弁５でガス圧およびガス供給量が調節されてガス流出口３２から燃焼器１１へ送られる。
【００１１】
開閉弁６，７は、弁体、プランジャ、電磁石等を有する電磁弁で構成され、電磁石のコイルに通電されると開弁され、コイルへの通電を遮断すると閉弁される。なお、上記弁装置３では、開閉弁６，７を２個備えるが、１個でもよい。
【００１２】
比例弁５は、ガス通路３０に形成された弁座５２と、弁座５２に接離する弁体５１と、弁体５１を開弁方向へ移動するように電磁力を発生する電磁コイル５３とを備える。なお、この弁体５１と弁座５２は、弁体５１の材質、燃料ガスの成分、温度環境、閉弁時間等の諸事情で固着することがある。
【００１３】
弁座５２は、ガス流入側のガス通路３０と連通する一次室３３と、ガス流出口３２と連通する二次室３４との境界に形成されている。弁体５１は、ロッド５４により吊設されるとともに二次室３４側に設けられたスプリング５５により閉弁方向に付勢されている。ロッド５４には、ダイヤフラム５６が取り付けられている。このダイヤフラム５６は、収納部３５と一次室３３との境界に配設されており、その外周は一次室３３と収納部３５との接合部で挟持されている。収納部３５は、開口部５７により大気解放されており、その気圧は大気圧となっている。また、この収納部３５には、電磁コイル５３と、フェライト磁石５３ｂと、電機子５３ａとが収納されており、電機子５３ａの先端部は、ロッド５４の頭部に当接されている。
【００１４】
そして、比例弁５は、制御部４によって電磁コイル５３への通電量が制御され、この電磁コイル５３への通電量に応じた電磁力で電機子５３ａを移動させ、電機子５３ａの先端部によってロッド５４が押され、このロッド５４に連結されている弁体５１が弁座５２から離される。このとき、電機子５３ａが電磁コイル５３により押される力と、スプリング５５の張力およびダイヤフラム５６の受圧力との合力とがつり合う位置で弁体５１が保持され、弁体５１−弁座５２間の開度が設定される。このようにして、電磁コイル５３への通電量に応じて比例弁５の開度が設定されて、燃焼器１１へのガス供給量が調節される。
【００１５】
また、ダイヤフラム５６には、一次室３３の面側に供給ガス圧が作用するので、一次室３３の供給ガス圧が変動すると、ロッド５４を介して弁体５１を変位させる力が働いて弁体５１−弁座５２間の開度が変化する。つまり、この比例弁５は、一次室３３に流入する供給ガス圧の変動にかかわらず、二次室３４のガス圧をほぼ所定圧力に保つガバナ性能を備える。
【００１６】
次に、上記制御部４による制御動作を、図２に基づいて説明する。
図２を参照して、電源オン後、運転スイッチ１５がオンされると（Ｓ１）、ファン１２が駆動し、燃焼開始動作を実行する前に、この運転開始操作が点火不良または途中消火のエラー解除後の１回目の操作であるか否かを記憶部１９より確認し、エラー解除後１回目の操作でない場合は、直ちに燃焼器１１の点火動作に移行する。
【００１７】
一方、エラー解除後１回目の操作であれば、比例弁５の電磁コイル５３に約０．５秒間通電して、比例弁５を一時的に最大開度にする開閉動作（閉弁状態の比例弁５を全開させ閉弁する動作）を行わせた後（Ｓ３）、燃焼器１１の点火動作に移行する。このように、比例弁５を一旦全開にすることで、弁体５１と弁座５２との固着を防止することができる。
【００１８】
そして、燃焼器１１の点火動作は、比例弁５の開度を点火に適切な点火開度にし、開閉弁６，７を開弁するとともに（Ｓ４）、点火電極１３に所定時間通電して連続放電を行う。これにより、比例弁５の点火開度に応じたガス供給量の燃料ガスが燃焼器１１に供給されるとともに、点火電極１３で連続放電が開始され、点火動作が行われる。
【００１９】
この点火動作時、サーモカップル１４で着火検知が行われる（Ｓ５、Ｓ６）。そして、点火電極１３の放電開始後一定時間が経過しても、サーモカップル１４の出力電圧が所定値以上にならない場合は点火不良の確定として（Ｓ７）、次のエラー処理を実行する。
【００２０】
すなわち、表示器１８に点火不良の旨の所定のエラー表示を行うとともに、開閉弁６，７および比例弁５を閉弁し（Ｓ８）、続いて、比例弁５の電磁コイル５３に約０．５秒間通電して、比例弁５を一時的に最大開度に開弁させて閉弁する開閉動作を行わせる（Ｓ９）。このように比例弁５を一旦全開にすることで、点火不良が弁体５１と弁座５２との固着による場合は、この弁体５１と弁座５２との固着を解除することができる。この点火不良のエラーは、記憶部１９に記憶される。
そして、運転スイッチ１５のオフにより（Ｓ１０）、表示器１８のエラー表示を消去するエラー解除が行われる（Ｓ１１）。
【００２１】
一方、上記点火動作によってサーモカップル１４の出力電圧にて燃焼器１１の着火検知がなされると（Ｓ６）、比例弁５の電磁コイル５３への通電量を調節して比例弁５の開度を制御し、燃焼器１１での燃焼制御がなされる。例えば、着火初期には比例弁５を最大開度にして暖房能力を最大にして運転し、次いで室温センサ１７の検出温度（室温）が温度設定器１６で設定された設定温度となるように比例弁５の開度を適切に制御して、温調動作を行う。このようにして暖房運転が実行される。
【００２２】
この暖房運転中は、サーモカップル１４により燃焼器１１での途中消火が起こっていないか常時監視される。そして、この暖房運転中にサーモカップル１４の出力電圧が一定時間継続して所定値未満になったことが検知されると、燃焼器１１の途中消火を確定し（Ｓ１２、Ｓ１３）、次のエラー処理を行う。
【００２３】
すなわち、表示器１８に途中消火の旨の所定のエラー表示を行うとともに、開閉弁６，７および比例弁５を閉弁し（Ｓ８）、続いて、上記点火不良の場合と同様に、比例弁５の電磁コイル５３に約０．５秒間通電して、比例弁５を一時的に最大開度に開弁させ閉弁する開閉動作を行わせる（Ｓ９）。この場合も、比例弁５を一旦全開にすることで、途中消火が弁体５１と弁座５２との固着による場合は、この弁体５１と弁座５２との固着を解除することができる。この途中消火のエラーは、記憶部に記憶される。
そして、運転スイッチ１５のオフにより（Ｓ１０）、表示器１８のエラー表示を消去するエラー解除が行われる（Ｓ１１）。
【００２４】
また、暖房運転中に、運転スイッチ１５がオフされると（Ｓ１４）、開閉弁６，７および比例弁５を閉弁し（Ｓ１５）、ファン１２を所定時間のポストパージ運転を行った後に駆動停止して暖房運転を終了させる。
【００２５】
以上のように、本実施の形態によれば、燃焼器１１で点火不良や途中消火が発生したときには、比例弁５を一時的に最大開度にする開閉動作が行われ（図２中、Ｓ９）、これによって、少なくとも比例弁５の弁体５１と弁座５２との固着を解消させ、比例弁５が正常に動作されるようにしておくことができる。従って、次に燃焼開始されるときには、比例弁５の固着が原因の点火不良や途中消火を防止することができる。
【００２６】
また、燃焼器１１の燃焼停止時間にかかわらず、燃焼器１１で点火不良や途中消火が発生した後に初めて燃焼開始する場合は、比例弁５を一時的に最大開度にする開閉動作が行われ（図２中、Ｓ３）、これによって、少なくとも比例弁５の弁体５１と弁座５２との固着を解消させ、比例弁５が正常に動作されるようにしておくことができる。従って、燃焼開始時には、比例弁５の固着が原因の点火不良や途中消火を防止することができる。
【００２７】
このようにして、燃焼停止時間にかかわらず、比例弁５の固着のおそれがあるときには比例弁５の固着解除動作を行って比例弁５が正常に動作されるようにするので、比例弁５の固着に起因する点火不良や途中消火を防止することができる。
【００２８】
また、従来は、比例弁５の固着の有無にかかわらず、燃焼器１１の燃焼停止時間が所定時間以上経過すると、燃焼開始時に比例弁５を一時的に最大開度にさせる動作が行われるため、比例弁５が固着していない場合でも、燃焼開始のたびに比例弁５が最大開度に動作される。そのため、比例弁５が固着していない場合でも、このように頻繁に比例弁５の最大開度の動作が行われると、比例弁５のヒステリシス特性が変化したり、弁体５１の位置ズレ等が起こって燃焼器１１へのガス圧（ガス二次圧）が設計時とは大幅に変動してしまうおそれがある。
【００２９】
これに対して、本実施形態では、燃焼器１１の燃焼停止時間にかかわらず、燃焼器１１で点火不良や途中消火が発生した場合に限って、比例弁５の最大開度動作を行うので、比例弁５の特性に大きな変動を来たすこともなく、比例弁５の開度制御を長期にわたって安定的に行える。
以上のことから、本実施の形態のものでは、燃焼器１１の燃焼動作時には比例弁５が正常に開度制御され、点火不良や途中消火を防止することができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限らず、種々の設計変更を施すことが可能である。
例えば、上記制御部４の制御として、燃焼開始が点火不良や途中消火のエラー解除後１回目の場合に比例弁５を最大開度にする動作を行わせるが（図２中、Ｓ３）、エラー解除後１回目の燃焼開始であっても、燃焼停止時間が所定時間（例えば、５分程度）以上経過していた場合に限り、比例弁５を最大開度に動作させるようにしてもよい。この場合、先の点火不良や途中消火が起こった際に、比例弁５を最大開度に動作させて比例弁５の固着解除動作が行われているからである（図２中、Ｓ９）。
【００３１】
また、上記制御部４の制御において、エラー解除後１回目の燃焼開始を行うとき、比例弁５を一時的に最大開度にして閉弁させるが（図２中、Ｓ３）、このとき、比例弁５を最大開度にした後、閉弁させることなく点火に適した開度にさせるようにしてもよい。
【００３２】
また、上記制御部４の制御において、点火不良や途中消火が起こった場合には、開閉弁６，７とともに比例弁５を閉弁するが（図２中、Ｓ８）、このとき、開閉弁６，７だけを先ず閉弁し、比例弁５は閉弁させずに最大開度の動作を行わせるようにしてもよい。
【００３３】
また、上記制御部４の制御において、点火不良や途中消火が連続して数回起こると、開閉弁６，７を開弁させないようにして燃焼禁止するようにしてもよい。なお、点火不良や途中消火の発生回数は、記憶部１９に記憶させればよい。
【００３４】
また、上記弁装置３は、比例弁５を２個の開閉弁６，７の間に配設したものでもよいし、また、開閉弁６，７と比例弁５とを別ユニットに構成したものでもよい。
【００３５】
また、上記比例弁５や開閉弁６，７は、電磁石で駆動される電磁弁に限らず、モータによって駆動される電動弁、圧電素子の電気力や磁歪素子の磁気力等によって駆動される特殊駆動弁等の電気的駆動弁が使用されてもよい。
【００３６】
また、本発明に係るガス燃焼装置は、温風暖房機に限らず、給湯器やガスコンロ等の各種の燃焼装置として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るガス燃焼装置の一実施形態であるガス温風暖房機の概略構成を示す模式図である。
【図２】実施の形態によるガス温風暖房機の制御フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１  ガス温風暖房機（ガス燃焼装置）
２  ガス供給管
３  弁装置
４  制御部（制御手段）
５  比例弁
６，７  開閉弁
１１  燃焼器
１４  サーモカップル（検知器）
３０  ガス通路
５１  弁体
５２  弁座
【図１】
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【図２】
2008267639.tif 000004