(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源となるガス燃焼部の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力を入力し所定のシーケンスに従ってガス機器の運転を制御する制御手段と、前記制御手段に接続した異常報知手段とを備え、前記増幅手段は、前記温度検知手段の出力を演算増幅器の２つの入力端子に接続し、回路電源のプラス側と前記温度検知手段のプラス側端子間に第１の抵抗器、前記温度検知手段のプラス側端子とマイナス側端子間に第２の抵抗器、前記温度検知手段のマイナス側端子と前記回路電源のグランド電位との間に第３の抵抗器をそれぞれ接続し、前記第１の抵抗器と第２の抵抗器と第３の抵抗器とで直列回路を形成し、前記温度検知手段の端子の一端または両端が接続されていない場合に、前記第２の抵抗器の両端に生ずる電圧が、前記温度検知手段の接続が正常なときに前記温度検知手段が発生する電圧よりも十分に高い所定の値以上なるように、前記第１の抵抗器、第２の抵抗器および第３の抵抗器の抵抗値を設定し、前記第２の抵抗器の両端に生ずる電圧が前記所定の値以上である場合には、前記温度検知手段の端子の一端または両端が接続されていないと判断し、前記制御手段は前記異常報知手段で報知するよう構成したガス機器の燃焼検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ガス、プロパンガスなどを機体内で燃焼し、熱風を回転ドラム内に供給して衣類を乾燥するガス衣類乾燥機などのガス機器の燃焼検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のガス機器の燃焼検知装置においては、熱源となるガス燃焼部の温度を温度検知手段を構成する熱電対により検知し、この熱電対の出力を演算増幅器（オペアンプ）にて増幅する方式が主流である。なぜなら、熱電対の出力電圧は一般に数ミリボルトと非常に小さいためであり、その微小な電圧を、入力インピーダンスの大きな演算増幅器に入力するため、その間の回路にはほとんど電流が流れていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のガス機器の燃焼検知装置では、熱電対（温度検知手段）と演算増幅器との接続にコネクタを用いるのが一般的で、その場合に、コネクタの端子にもほとんど電流を流さない条件で使用することになり、電圧も低く電流も微小であるため、コネクタが接触不良を起こしやすいという問題があった。
【０００４】
また、そのコネクタの接触不良や外れなどにより、熱電対と回路（演算増幅器）の接続がオープンになった場合でも、従来回路の構成では実際に着火させてみるまでその異常がわからず、例えばそのセンサーが直接炎を検知するのではなく、補助的に使われていた場合、異常の検知がさらに遅くなってしまうなどの問題があった。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、温度検知手段を構成する熱電対と演算増幅器とをコネクタで結ばれている場合でも、コネクタに少量ながらも電流を流し、コネクタの接触不良を防止することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、熱源となるガス燃焼部の温度を検知する温度検知手段の出力を増幅手段により増幅し、増幅手段の出力を制御手段に入力して所定のシーケンスに従ってガス機器の運転を制御するよう構成し、増幅手段は、温度検知手段の出力を演算増幅器の２つの入力端子に接続し、回路電源のプラス側と温度検知手段のプラス側端子間に第１の抵抗器、温度検知手段のプラス側端子とマイナス側端子間に第２の抵抗器、温度検知手段のマイナス側端子と回路電源のグランド電位との間に第３の抵抗器をそれぞれ接続し、第１の抵抗器と第２の抵抗器と第３の抵抗器とで直列回路を形成し、温度検知手段の端子の一端または両端が接続されていない場合に、第２の抵抗器の両端に生ずる電圧が、温度検知手段の接続が正常なときに温度検知手段が発生する電圧よりも十分に高い所定の値以上なるように、第１の抵抗器、第２の抵抗器および第３の抵抗器の抵抗値を設定し、第２の抵抗器の両端に生ずる電圧が所定の値以上である場合には、温度検知手段の端子の一端または両端が接続されていないと判断し、制御手段は前記異常報知手段で報知するよう構成したものである。
【０００７】
これにより、温度検知手段を構成する熱電対と演算増幅器がコネクタで結ばれている場合でも、コネクタには少量ながらも電流を流すことができるため、コネクタの接触不良が発生するのを防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、熱源となるガス燃焼部の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力を入力し所定のシーケンスに従ってガス機器の運転を制御する制御手段と、前記制御手段に接続した異常報知手段とを備え、前記増幅手段は、前記温度検知手段の出力を演算増幅器の２つの入力端子に接続し、回路電源のプラス側と前記温度検知手段のプラス側端子間に第１の抵抗器、前記温度検知手段のプラス側端子とマイナス側端子間に第２の抵抗器、前記温度検知手段のマイナス側端子と前記回路電源のグランド電位との間に第３の抵抗器をそれぞれ接続し、前記第１の抵抗器と第２の抵抗器と第３の抵抗器とで直列回路を形成し、前記温度検知手段の端子の一端または両端が接続されていない場合に、前記第２の抵抗器の両端に生ずる電圧が、前記温度検知手段の接続が正常なときに前記温度検知手段が発生する電圧よりも十分に高い所定の値以上なるように、前記第１の抵抗器、第２の抵抗器および第３の抵抗器の抵抗値を設定し、前記第２の抵抗器の両端に生ずる電圧が前記所定の値以上である場合には、前記温度検知手段の端子の一端または両端が接続されていないと判断し、前記制御手段は前記異常報知手段で報知するよう構成したものであり、温度検知手段を構成する熱電対に起電力が発生したときには、熱電対のプラス端子とマイナス端子の間に接続した第２の抵抗器に電流が流れるので、熱電対と演算増幅器を接続しているコネクタにも電流を流すことができ、コネクタの接触不良の発生を防止することができ、温度検知手段を構成する熱電対と演算増幅器の接続がオープンになった場合は、第２の抵抗器の両端に電圧が生ずるため、正常時との違いを検知し異常を報知することができ、しかも、着火行程に入る前に異常を検知して報知することにより、機器が不安定な状態になるのを防止することができ、もし燃焼途中で温度検知手段を構成する熱電対と演算増幅器の接続が不良になった場合でも、すぐその時点で報知することができ、機器の安全性を確保することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
（実施例１）
図２に示すように、制御手段１は、マイクロコンピュータなどで構成し、スイッチなどで構成した入力手段２からの指示により、負荷駆動手段３を介して、たとえば送風ファンを駆動するモータ４およびガスの供給を開閉する電磁開閉弁５を駆動し、さらに点火手段６を駆動することによって、バーナー（ガス燃焼部）７に点火し、ガスを燃焼させる。
【００１１】
このとき、ガスの燃焼状態を熱電対（温度検知手段）８にて検知し、その出力電圧は一般的に微小であるため、増幅手段９により制御手段１で判定可能な電圧まで増幅して入力し、制御手段１は、その電圧が所定の値を超えると安定な燃焼状態と判定して、表示手段１０に燃焼状態を表示する。また、電源供給手段１１は、制御手段１をはじめその他の回路に低圧の直流電源を供給するものである。
【００１２】
熱電対８の出力線（プラスとマイナスの２本の線）は、図１に示すように、プリント基板上の回路に接続する際に、コネクタ１２を介して接続している。増幅手段９を構成する演算増幅器（オペアンプ）１３は熱電対８の微小な出力電圧を制御手段１により判定できる電圧まで増幅するもので、コネクタ１２を介して、熱電対８のプラス側を演算増幅器１３のプラス側入力に接続し、また熱電対８のマイナス側を同じくコネクタ１２を介して、演算増幅器１３のマイナス側入力に接続している。
【００１３】
第１の抵抗器１４は、回路電源１７（図２の電源供給手段１１から供給される低圧の直流電源で、たとえば５Ｖ）と熱電対８のプラス側端子間に接続し、第２の抵抗器１５は、熱電対８のプラス側端子とマイナス側端子間に接続し、第３の抵抗器１６は熱電対８のマイナス端子と回路電源のグランド電位（０Ｖ）１８間に接続している。帰還抵抗器１９は、演算増幅器１３の増幅率を決定するものである。
【００１４】
上記構成において動作を説明すると、バーナー７に点火すると熱電対８は熱起電力が発生し、この熱起電力を演算増幅器１３で増幅する。このとき、一般的に演算増幅器１３の入力インピーダンスは非常に大きいため、熱電対８から増幅手段９にはほとんど電流は流れないため、コネクタ１２の接触不良などによる誤動作が懸念される。
【００１５】
ここで、第２の抵抗器１５を熱電対８の出力端子間に並列に接続しているため、熱電対８からコネクタ１２を介して第２の抵抗器１５のループが形成され、コネクタ１２に電流が流れる。この電流によって、接触不良などによる誤動作を未然に防止できる。
【００１６】
このように本実施例によれば、熱電対８のプラス側およびマイナス側出力間に第２の抵抗器１５を並列接続したことにより、熱電対８を接続するコネクタ１２に電流を流して使用することができ、コネクタ１２の接触不良を未然に防ぐことができ、誤動作の発生を防止できる。
【００１７】
（実施例２）
図３に示すように、異常報知手段２０は、制御手段２１が各入力信号などに異常が発生したと判定した場合に、ガス機器の動作を安全側に停止するとともに、その異常の内容を使用者または修理担当者に知らせるものである。第２の抵抗器１５に生ずる分割電圧が所定の値以上である場合には、コネクタ１２の外れなどにより熱電対８の端子の一端または両端が接続されていないと判定し、制御手段２１は異常報知手段２０で報知するよう構成している。
【００１８】
図４は、異常が発生した場合の例として、熱電対８と増幅手段９を接続するコネクタ１２が外れてしまった場合の例を示している。図４より明らかなように、コネクタ１２が外れた場合、演算増幅器１３の入力には、回路電源１７の電圧を第１の抵抗器１４と、第２の抵抗器１５と、第３の抵抗器１６で分割し、第２の抵抗器１５の両端に発生する電圧がそのまま入力される。
【００１９】
ここで、第１の抵抗器１４を１００ｋΩ、第２の抵抗器１５を５６０Ω、第３の抵抗器１６を１ｋΩ、回路電源１７を５Ｖ、帰還抵抗１９を１００ｋΩに設定し、コネクタ１２の外れなどにより熱電対８の端子の一端または両端が接続されていない場合に、第２の抵抗器１５の両端に生ずる電圧を、熱電対８の接続が正常なときに熱電対８が発生する電圧よりも十分に高くなるようにしている。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００２０】
上記構成において図５を参照しながら動作を説明する。図５は、時刻ｔ１で燃焼を開始し、時刻ｔ２でコネクタ１２が外れた場合の各部の電圧を示している。熱電対８の起電力Ｖｔｈは、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの燃焼前は当然０Ｖであり、時刻ｔ１以降の燃焼中はコネクタ１２の状態によらず一定で、約１５ｍＶである。
【００２１】
第２の抵抗器１５の両端電圧Ｖ２は、コネクタ１２が正常で、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの燃焼前は０Ｖで、燃焼中は１５ｍＶであり、時刻ｔ２でコネクタ１２が外れると、抵抗の電圧分割により２８ｍＶの電圧が発生し、コネクタ１２が正常に接続されていた場合よりも高くなる。
【００２２】
これにより、演算増幅器１３の出力電圧Ｖａは、増幅率を１００倍に設定しているので、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの燃焼前は０Ｖで、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの燃焼中は１．５Ｖ、時刻ｔ２以降のコネクタ１２が外れた状態では２．８Ｖとなり、演算増幅器１３の出力電圧Ｖａもコネクタ１２が外れると高くなる。
【００２３】
これを利用して、正常時とコネクタ１２が外れたときとの電圧の間に所定の値Ｖｓを設定する。いいかえれば、コネクタ１２が正常なときと外れたときとの電圧差が、所定の値Ｖｓをまたがるように第１の抵抗器１４と第２の抵抗器１５と第３の抵抗器１６の抵抗値を選ぶことによって、コネクタ１２の外れを制御手段２１で判定し、異常報知手段２０により異常の内容を使用者または修理担当者に知らせ、安全な対応を図ることができる。
【００２４】
また、上述のように定数を選ぶことによって、燃焼中の熱電対８の出力がばらついたとしても、確実に所定の値（しきい値）Ｖｓで区分けができ、異常報知の誤動作を防止することができる。
【００２５】
このように本実施例によれば、コネクタ１２が外れたときに演算増幅器１３の出力電圧が高くなることを利用して、異常の発生を確実に知らせることができ、ガス機器の安全性を高めることができる。
【００２６】
なお、本実施例では、コネクタ１２が２つの端子とも外れた場合の動作としたが、これは一方の端子が外れた場合でも、同じである。
【００２７】
（実施例３）
図３に示す制御手段２１は、燃焼行程に入る以前に熱電対８の端子の一端または両端が接続されていないことを判定し、異常報知するよう構成している。他の構成は上記実施例２と同じである。
【００２８】
上記構成において図６を参照しながら動作を説明する。図５から明らかなように、燃焼中に熱電対８の接続が外れると、演算増幅器１３の出力は所定の値Ｖｓ以上に高くなるが、これは燃焼中に限ったことではなく、本発明の構成からすれば、燃焼前でも同様である。実際に、コネクタ１２が外れるなどの異常は輸送中などで発生することが考えられ、運転初期からの故障である場合が多い。
【００２９】
したがって、図６に示すように、ステップ３１で電源を投入し、ステップ３２でスタートした後、ステップ３３にて、熱電対８の増幅後の電圧が所定の値Ｖｓを越えているかどうかを判定し、所定の値Ｖｓを越えていればステップ３４へ進み、コネクタ１２が外れているなど熱電対８の回路の異常と判断し、異常報知手段２０により異常報知し、少しでも危険な状態を避けることができる。
【００３０】
ステップ３３にて、熱電対８の増幅後の電圧が所定の値Ｖｓを越えていないときはステップ３５へ進み、点火動作を伴う通常のシーケンスを行う。
【００３１】
このように本実施例によれば、運転開始時に熱電対８の接続に異常が見られると判断したときは、点火シーケンスに移ることなく速やかに異常を知らしめることによって、ガス機器の安全性を高めることができる。
【００３２】
（実施例４）
図７に示すように、第２の熱電対（第２の温度検知手段）２２は、ガスの燃焼状態を検知するもので、その出力電圧を第２の増幅手段２３により増幅して制御手段２４に入力している。制御手段２４は、一方の熱電対、たとえば熱電対８で燃焼を検知しているにもかかわらず、他方の熱電対、すなわち第２の熱電対２２の出力が所定の値に達していないとき、異常報知手段２０にて異常を報知するよう構成している。第２の増幅手段２３の構成は、図示はしていないが、図４に示す構成と同じである。他の構成は上記実施例１または２と同じである。
【００３３】
上記構成において動作を説明する。増幅手段９と第２の増幅手段２３がともに正常であるときは、それぞれ上記実施例２で説明したように、１．５Ｖ程度の電圧を発生している。ここで、どちらかの接続が外れた場合は、上記実施例２または３のように、異常を報知できる。
【００３４】
ところが、もし一方の熱電対回路がショート状態になると、増幅手段９または第２の増幅手段２３の出力は０Ｖのままとなる。０Ｖというのは、燃焼していない状態と同じなので、熱電対回路の系統がひとつのみの場合は検知ができないが、本実施例のように、熱電対回路の系統を２つ有することにより、一方が燃焼検知中にもう一方が０ｖのままだったとすると、それは回路のショートと判断して、異常を報知することができる。
【００３５】
このように本実施例によれば、熱電対による燃焼検知の系統を２つ設けたことにより、回路の外れのみならず、ショート状態をも検知して異常を知らしめることができ、ガス機器の安全性を向上することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、熱源となるガス燃焼部の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の出力を入力し所定のシーケンスに従ってガス機器の運転を制御する制御手段と、前記制御手段に接続した異常報知手段とを備え、前記増幅手段は、前記温度検知手段の出力を演算増幅器の２つの入力端子に接続し、回路電源のプラス側と前記温度検知手段のプラス側端子間に第１の抵抗器、前記温度検知手段のプラス側端子とマイナス側端子間に第２の抵抗器、前記温度検知手段のマイナス側端子と前記回路電源のグランド電位との間に第３の抵抗器をそれぞれ接続し、前記第１の抵抗器と第２の抵抗器と第３の抵抗器とで直列回路を形成し、前記温度検知手段の端子の一端または両端が接続されていない場合に、前記第２の抵抗器の両端に生ずる電圧が、前記温度検知手段の接続が正常なときに前記温度検知手段が発生する電圧よりも十分に高い所定の値以上なるように、前記第１の抵抗器、第２の抵抗器および第３の抵抗器の抵抗値を設定し、前記第２の抵抗器の両端に生ずる電圧が前記所定の値以上である場合には、前記温度検知手段の端子の一端または両端が接続されていないと判断し、前記制御手段は前記異常報知手段で報知するよう構成したから、温度検知手段と演算増幅器を接続しているコネクタにも電流を流すことができ、コネクタの接触不良の発生を防止することができ、温度検知手段の出力電圧を増幅する演算増幅器の出力電圧が高くなることを利用して、異常の発生を確実に知らしめることができ、機器の安全性を高めることができ、燃焼中の温度検知手段の出力がばらついたとしても、確実にしきい値で区分けができ、異常報知の誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例のガス機器の燃焼検知装置の一部ブロック化した回路図
【図２】  同燃焼検知装置を備えたガス機器のブロック図
【図３】  本発明の第２の実施例の燃焼検知装置を備えたガス機器のブロック図
【図４】  同ガス機器の燃焼検知装置の一部ブロック化した回路図
【図５】
同ガス機器の燃焼検知装置の動作タイムチャート
【図６】  本発明の第３の実施例のガス機器の燃焼検知装置の動作フローチャート
【図７】  本発明の第４の実施例の燃焼検知装置を備えたガス機器のブロック図
【符号の説明】
１  制御手段
７  バーナー（ガス燃焼部）
８  熱電対（温度検知手段）
９  増幅手段
１３  演算増幅器
１４  第１の抵抗器
１５  第２の抵抗器
１６  第３の抵抗器
１７  回路電源
１８  グランド電位
【図１】
0003890944.tif 000002
【図２】
0003890944.tif 000003
【図３】
0003890944.tif 000004
【図４】
0003890944.tif 000005
【図５】
0003890944.tif 000006
【図６】
0003890944.tif 000007
【図７】
0003890944.tif 000008