(57)【要約】【課題】燃焼制御を行うマイコンが異常の場合に、バーナへガスを供給する開閉弁を強制的に閉弁させる安全装置３１は、マイコン１に異常が生じないと作動しないので、安全回路３１が故障していてもそのまま点火操作が行われる。【解決手段】安全回路３１内には点火シーケンスが開始されてから一定の時間が経過するまでトランジスタ４をオフしないが、タイマ加速回路３２によってその一定時間を短縮させ、トランジスタ２をオンすることによってトランジスタ４がオフになれば安全回路３１は正常であるとして、その後に通常の点火シーケンスを実行するようにした。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスバーナにガスを供給する開閉弁を開弁すると共に点火プラグを作動させる点火シーケンスをマイコンが開始した時点から所定時間を計時する計時手段を備え、計時手段が所定時間計時した時点でガスバーナの点火状態を検出し、ガスバーナが点火状態にない場合には、上記開閉弁を強制的に閉弁させる安全手段を、上記マイコンとは別個に設けた燃焼制御装置において、上記点火シーケンスを作動させる前に、マイコンによって上記安全手段を強制的に作動させたことによる開閉弁の開閉状態を検出して、安全手段の作動チェックを行うことを特徴とする燃焼制御装置。
【請求項２】
上記安全手段を強制的に作動させる際に、上記計時手段により計時される時間を短縮することを特徴とする請求項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、ガスバーナへのガス供給路を開閉制御して燃焼を制御する燃焼制御装置に関し、特に、マイコンを用いてガス給湯装置その他のガス器具に内蔵されたガスバーナの燃焼運転開始に先立って、ガスバーナの安全回路をセルフチェックするようにした燃焼制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開２０００−１６１６６１号公報により知られるように、ガス器具は、ガスバーナへガスを供給するガス供給路に開閉弁を設けて燃焼制御するようにしていた。近年、この開閉弁として電磁式開閉弁を用い、電磁式開閉弁をマイコンによって開閉制御するガス器具が登場している。このマイコン制御のガス器具では、点火プラグ等によってガスバーナに点火するときには、電磁式開閉弁を開弁させるとともに点火プラグを作動させている。また、ガスバーナの炎孔近傍に配置された熱電対やフレームロッドを用いた炎検知回路からの検知信号をマイコンで検出し、点火操作が正常に機能したと判断すると継続して電磁式開閉弁を開放するように制御していた。
【０００３】
マイコンからの点火開始指令によって電磁式開閉弁が開弁し点火プラグが作動してから所定時間経過しても点火が確認されない場合には、マイコンは点火操作が失敗したと判断して電磁式開閉弁を閉弁制御する。
【０００４】
ところが、マイコンが何らかの理由により正常に作動しない場合が生じると、点火操作に失敗しても電磁式開閉弁が閉弁しないおそれが生じる。そこで、マイコンとは別個に安全手段である安全回路を設け、万一マイコンが正常に作動しない場合であっても、点火操作開始から所定時間経過した時点でガスバーナに着火していなければ強制的に電磁式開閉弁を閉弁させるように構成されている。
【０００５】
この安全回路は、炎検知回路からの炎検知信号とガス供給路に設けた電磁式開閉弁の開閉状態の検知信号とを組み合わせて失火信号を生成する。電磁式開閉弁のソレノイドコイルもしくはソレノイドに通電するためのリレーのソレノイドコイルにトランジスタ等のスイッチを介設しておき、安全回路から失火信号が出力されるとこのスイッチがオフになり、電磁式開閉弁のソレノイドコイルへの通電が強制的に遮断されるように構成されている。このソレノイドコイルへの通電が遮断されると、電磁式開閉弁は内蔵するばねの付勢力により弁体が閉弁状態に移動するように構成されている。
【０００６】
なお、マイコンが点火操作を開始してから所定時間経過した時点でガスバーナに点火していないとマイコンが開閉弁を強制的に閉弁するが、上記安全回路が作動するまでの所定時間はマイコンが点火状態を確認するために設けた所定時間よりも長い時間に設定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記安全回路はマイコンが万一故障した場合に対して設けられたものであるが、マイコンが正常に作動している状態では安全回路が作動することはない。安全回路が故障してもマイコンが正常に作動している間はなんの問題もなくガスバーナに点火が行われる。そのため、安全回路が故障していてもその故障が看過されるとマイコンが故障しても安全回路が作動せず、安全回路を設けていない状態と何ら変わらないという不具合が生じる。
【０００８】
そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、安全回路の故障を検知することのできる燃焼制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明による燃焼制御装置は、ガスバーナにガスを供給する開閉弁を開弁すると共に点火プラグを作動させる点火シーケンスをマイコンが開始した時点から所定時間を計時する計時手段を備え、計時手段が所定時間計時した時点でガスバーナの点火状態を検出し、ガスバーナが点火状態にない場合には、上記開閉弁を強制的に閉弁させる安全手段を、上記マイコンとは別個に設けた燃焼制御装置において、上記点火シーケンスを作動させる前に、マイコンによって上記安全手段を強制的に作動させたことによる開閉弁の開閉状態を検出して、安全手段の作動チェックを行うことを特徴とする。
【００１０】
通常では安全手段はマイコンに異常が発生しないと作動しない。そこで、点火シーケンスに先立って安全手段を強制的に作動させ、安全手段が正常に作動するようであれば通常の点火シーケンスに移行する。
【００１１】
なお、安全手段には計時手段が設けられ、作動するまでに所定時間を要するが、安全手段の作動確認のために所定時間を要したのでは点火シーケンスに移行するのが遅くなり、ガス器具として使い勝手が悪くなるばかりか通常の点火シーケンスに悪影響を及ぼす場合が生じる。そこで、上記安全手段を強制的に作動させる際に、上記計時手段により計時される時間を短縮させればこのような不具合を解消することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１において、Ｂはガスバーナであり、ガス供給路Ｔを介して生ガスの供給を受ける。ガス供給路Ｔには電磁式の開閉弁ＳＶが介設されている。ＢＴは開閉弁ＳＶの駆動用電源であり、リレーコイルＲＣに電流が流れるとリレースイッチＳＷがオンになり、駆動用電源ＢＴから開閉弁ＳＶに電力が供給されて開閉弁ＳＶが開弁する。逆にリレーコイルＲＣの電流が流れなくなってリレースイッチＳＷがオフになると、開閉弁ＳＶは内蔵するばねの付勢力により閉弁する。
【００１３】
リレーコイルＲＣは２つのスイッチ素子を介して電源電圧と接続されるものであって、第１のスイッチ素子はマイコン１からの信号によりオン・オフするトランジスタ２である。このトランジスタ２は、接地電位とリレーコイルＲＣとの間に直列に接続されており、マイコン１のスイッチオン指令Ｓ３によってオンされると、リレーコイルＲＣの一端が接地電位となる。
【００１４】
第２のスイッチ素子は安全回路３１と接続されてオン・オフするトランジスタ４であって、このトランジスタ４は電源電圧とリレーコイルＲＣとの間に直列に接続されている。トランジスタ４はエミッタが電源電圧と接続されるとともに、コレクタがリレーコイルＲＣの他端と接続される。トランジスタ４は安全回路３１からの信号によって常時はオンしており、そのベースに安全回路３１から失火信号Ｓ０としてＨｉ信号が供給されるとオフになり、リレーコイルＲＣへの電流を遮断するように構成されている。
【００１５】
炎検知回路５は、ガスバーナＢの点火状態を検知するために、例えばガスバーナＢに近接して配置された熱電対が接続されている。炎検知回路５では、スパーカＳＰによりガスバーナＢに点火されると熱電対が加熱され、その熱起電力から検知した点火状態を知らせる炎検知信号を安全回路３１に送る。安全回路３１には、トランジスタ２がオンになれば、スイッチオン指令Ｓ３に応じて接地電位が入力され、電磁弁が開弁状態になると判断する。
【００１６】
安全回路３１は計時手段であるタイマ回路を内蔵しており、電磁弁が開弁状態になった状態から所定時間を計時し、その所定時間が経過した時点でまだ炎検知回路５から点火した状態を示す信号が入力されなければ、点火失敗として失火信号Ｓ０を出力し、トランジスタ４をオフにするように構成されている。なお、タイマ加速回路３２は、マイコン１からセルフチェック指令Ｓ１が出されたとき、安全回路３１の内部タイマの計時時間が０になるように計時速度を加速するものである。
【００１７】
一方、マイコン１は点火シーケンスを開始すると、炎検知回路５から点火信号Ｓ４が入力されることを監視する。点火シーケンス開始から一定時間経過しても点火信号Ｓ４が入力されないと点火操作失敗と判断して一旦開閉弁ＳＶを閉弁する。その後ふたたび点火シーケンスを実行してバーナＢへの点火を行う。２回目の点火シーケンスを開始して一定時間経過しても点火信号Ｓ４が入力されない場合には、開閉弁ＳＶを閉弁した後、所定のエラーシーケンスに移行する。
【００１８】
ところで、マイコン１内にプログラムされている上記一定時間は、安全回路３１に内蔵されているタイマ回路が計時する所定時間よりも短く設定されている。従って、バーナ１への点火に失敗した場合には、安全回路３１が作動する前にマイコン１が開閉弁ＳＶを閉弁する。
【００１９】
ところで、異常時にトランジスタ４をオフして開閉弁ＳＶを確実にオフするために、マイコン１ではガスバーナＢの点火シーケンスを実行する前に、安全回路３１から失火信号Ｓ０が正常に生成されるかどうかをチェックする。このチェックシーケンスは、ガス器具の燃焼運転のための点火シーケンスに先立ち、初期チェックとして安全回路３１が正常に動作するかどうかをマイコン１で確認し、異常があれば燃焼運転を中止するためのシーケンスである。
【００２０】
つぎに、このチェックシーケンスについて、具体的に説明する。図２は、燃焼運転開始指令があった後、点火シーケンスに移行するまでのチェックシーケンスのステップを示すフローチャートである。
【００２１】
ステップ１０では、トランジスタ４からマイコン１に供給される安全回路３１の応答信号Ｓ２の信号レベルを判断している。ここでは、燃焼制御装置が初期状態にあって、いまだに安全回路３１は作動していない。すなわち、トランジスタ４がオン状態で、リレーコイルＲＣに電源電圧が印加された状態にあれば、マイコン１への応答信号Ｓ２がＨ状態となって、安全回路３１は正常に作動中であると確認される。
【００２２】
マイコン１への応答信号Ｓ２がＬ状態であると、安全回路３１が異常であると判断して、後述する燃焼運転中止シーケンス（ステップ７０）に進む。
【００２３】
次のステップ２０では、マイコン１でセルフチェック機能をオンして、タイマ加速回路３２にセルフチェック指令Ｓ１を出力するとともに、スイッチオン指令Ｓ３を出力して、トランジスタ２をオンする。タイマ加速回路３２では、セルフチェック指令Ｓ１によって、例えばＣＲ時定数回路の抵抗器を値の小さなものに切り替えることによって、安全回路３１内の内部に設定された基準時間を短く設定し直すことができる。
【００２４】
このように基準時間が短く設定されるとすぐに基準時間が経過し、その後安全回路３１はただちに点火判断を行う。この時点ではバーナＢに点火されていないので炎検知回路５からは点火されていない状態を示す信号が安全回路３１に出力される。一方、トランジスタ２はオンしているのでトランジスタ２のエミッタの電位は接地電位になっており、安全回路３１は開閉弁ＳＶが開弁しているものと判断する。実際には基準時間が短縮されているので開閉弁ＳＶはこの時点で必ずしも開弁しているとは限らないが、安全回路３１は点火失敗と判断して失火信号Ｓ０をトランジスタ４に出力する。
【００２５】
ステップ３０では、ステップ１０と同様に、安全回路３１の応答信号Ｓ２の信号レベルを判断している。ここでは、安全回路３１に対して炎検知信号の入力がない状態で電磁弁オン信号だけが入力して、直ちに失火信号Ｓ０がトランジスタ４に出力されるので、トランジスタ４が失火信号Ｓ０によりオフして、マイコン１に対する応答信号Ｓ２の信号レベルがＬ状態に変化する。このように応答信号Ｓ２の信号レベルがＬ状態に変化すれば、安全回路３１は正常に動作したと確認され、次のステップ４０に進む。
【００２６】
ただし、マイコン１への応答信号Ｓ２がＨ状態のままであると、安全回路３１は正常に作動しないものと判断して、後述する燃焼運転中止シーケンスに進む。
【００２７】
ステップ４０及びステップ５０では、安全回路３１の正常に作動していると判断した後であるので、マイコン１でセルフチェック機能をオフするとともに、スイッチオン指令Ｓ３をオフした状態でステップ５０に進み、ステップ１０と同じ初期状態に復帰していることを確認してから点火シーケンス（Ｓ６０）に移行する。
【００２８】
安全回路３１は正常であるので、マイコン１への応答信号Ｓ２はＨ状態になっているはずであるが、万一Ｌ状態のままであるときは、安全回路３１が異常であると判断して、後述する燃焼運転中止シーケンスに進む。
【００２９】
ステップ７０は燃焼運転中止シーケンスであって、所定のエラーメッセージをディスプレイなどに表示するとともに、ガス器具を異常停止する。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、燃焼運転開始に先立ってガスバーナの安全回路をマイコンによってセルフチェックしたので、二重のチェックによりガス器具の安全性を高めることができる。
【００３１】
また、安全回路の動作チェックに際して、安全回路に設定された基準時間を短縮するように指示しているので、マイコンによる安全回路のセルフチェックの時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る燃焼制御装置の構成を示すブロック図
【図２】チェックシーケンスのステップを示すフローチャート
【符号の説明】
Ｂ　ガスバーナ
Ｔ　ガス供給路
ＲＣ　リレーコイル
１　マイコン
２，４　トランジスタ
２，５　３１　安全回路
３２　タイマ加速回路
【図１】
2004093047.tif 000003
【図２】
2004093047.tif 000004