JP2004069077A

JP2004069077A - ガス通路遮断用の安全回路

Info

Publication number: JP2004069077A
Application number: JP2002224570A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Hatano; 畑野　一善; Masayoshi Ogaki; 大垣　雅由
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】安全性と、フェルセーフを確保すること。
【解決手段】通常時はマイコン１３からの制御によりガス弁１、２は制御されるが、マイコン１３が故障した際には、ガス弁１、２が開弁状態で、燃焼バーナ３が燃焼していない状態が万一発生した場合、マイコン１３の制御とは全く関係無いモニター回路１７から異常検知信号を出力し、ガス弁の電源をオフとしガス弁１、２を閉弁する。これによってマイコン１３が故障の場合でもガス通路が遮断され安全性が確保される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスを遮断する電磁弁の制御回路技術に関し、特にガス通路遮断に二重の安全回路を搭載している例えばガス給湯・暖房機等の制御回路において更に、安全性を確保したガス通路遮断用の安全回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のガス給湯機や暖房機に搭載されたガス通路遮断用の安全回路の制御回路は図２に示すように、通常はマイコン１３からの制御でガス元電磁弁１と、第２の電磁弁は制御されている。燃焼バーナ３が燃焼する場合は、マイコン１３の信号で第１のトランジスタ９をオンすることにより第１のリレー８をオンとし、前記２個の電磁弁への電源供給の準備がされる。
【０００３】
その後マイコン１３から出力されるパルス信号で、整流化回路１１を介して第２のリレー７をオンし、ガス元電磁弁１を開弁し、第２の電磁弁２はマイコン１３から信号で第３のトランジスタ１２をオンし、第３のリレー６がオンされ、第２の電磁弁２が開弁することにより、燃焼バーナ３へガスが供給され、点火器等で着火すると燃焼バーナ３が燃焼する。
【０００４】
燃焼後は燃焼検知回路５が燃焼確認し、その信号をマイコン１３へ送信している。もし、燃焼中に立ち消え等で生ガス漏れが発生した場合は、燃焼検知回路５からの消火信号と、第２のリレー７コイルの電圧がＬＯＷであることをマイコン１３が受信するため、第１のトランジスタ９と第２のトランジスタ１０と第３のトランジスタ１２をオフすることによりガス元電磁弁１と第２の電磁弁２への電源供給を遮断するとともに、ガス元電磁弁１と第２の電磁弁２を閉弁し、ガス通路の遮断動作を行い、安全性を確保している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のガス通路遮断用の安全回路では、マイコンへの入力信号、マイコンからの出力信号で異常を検知しているため、器具の燃焼時にマイコンの入出力ポートが通常状態で暴走した場合、マイコンから出力されるガス元電磁弁１開弁用パルス出力信号、第２の電磁弁開弁用出力信号が出力されているためガス弁はオフにならず、その際に立ち消えが発生しても異常を検知し、ガス弁を閉弁する手段がない。
【０００６】
またガス弁の動作確認のリターン信号を、ガス弁の開閉を行うリレーのコイルに印加されている電圧で確認しようとすれば、リレー接点が溶着しても、リターン信号は正常にマイコンに入力されるため、リレー故障が検知できずひとつのガス弁のみでガス通路を遮断すると言う不安全な状態で器具を運転することになる。
【０００７】
本発明は、このようなガス給湯・暖房機のガス通路遮断の安全回路において、安全性の確保と冗長性、フェルセーフの確立おこなうことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のガス通路遮断用の安全回路においては、通常時はマイコンからの制御によりガス弁は制御されるが、マイコンが故障した際に、ガス弁が開弁状態で、燃焼バーナが燃焼していない状態が発生した場合、マイコンの制御とは全く関係無いモニター回路から異常検知信号を出力し、ガス弁電源をオフとしガス弁の閉弁を行うものである。
【０００９】
本発明によれば、マイコンが故障の場合でもガス通路を遮断することができるというメリットが得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、通常時はマイコンからの制御によりガス弁は制御されるが、マイコンが故障した際に、ガス弁が開弁状態で、燃焼バーナが燃焼していない状態が発生した場合、マイコンの制御とは全く関係無いモニター回路から異常検知信号を出力し、ガス弁電源をオフとしガス弁を閉弁することによりマイコンが故障の場合でもガス通路の遮断を行えるという作用を有する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１のガス通路遮断用の安全回路において、モニター回路からの異常検知信号の出力にディレータイマーを設け、ガス弁を時間遅れで閉弁することにより、燃焼バーナに着火時のプリイグニッション、ポストイグニッションによるガス弁、燃焼検知センサーの故障診断時にガス弁が開弁状態で、燃焼バーナが燃焼していない状況が発生しても、ガス弁が誤って閉弁することはないという作用を有する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２のディレータイマーを充電ＣＲタイマーで構成した場合、充電ＣＲタイマーの電源はモニター回路から出力される異常検知信号で構成し、異常検知信号がオフになれば充電ＣＲタイマーのコンデンサを、充電回路とは別の放電回路により自動的に短時間で放電することにより、異常検知信号が断続的に発生してもディレータイマーの時間を常時一定にするという作用を有する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１のガス通路遮断用の安全回路において、第１のガス弁がオンしている際に発生する第１のリターン信号は、第１のガス弁を開閉するリレーのコイル印加電圧から構成するのではなく、第１のガス弁をスイッチングしている接点の動作からリターン信号を構成することにより、接点が溶着した場合に検知可能なため、もう一方の第２のガス弁を確実に閉弁しガス通路の遮断を行い、接点溶着したリレーを交換するまで器具の使用を不可にすることが行えるという作用を有する。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４のガス通路遮断用の安全回路において、もう一方の第２のガス弁にも開弁している際に発生する第２のリターン信号を設け、器具が燃焼時にマイコンが故障し、モニター回路に第１のリターン信号、第２のリターン信号、燃焼信号のいずれかが入力されなかった場合に、モニター回路から異常検知信号を出力し、ガス弁電源をオフとしガス弁を閉弁することにより、冗長性を確保しガス通路の遮断を行えるという作用を有する。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５のガス通路遮断用の安全回路において、第２のガス弁が開弁している際に発生する第２のリターン信号は、第２のガス弁を開閉するリレーのコイル印加電圧から構成するのではなく、第２のガス弁をスイッチングしている接点の動作からリターン信号を構成することにより、接点が溶着した場合に検知可能なため、もう一方の第１のガス弁を確実に閉弁しガス通路の遮断を行い、接点溶着したリレーを交換するまで器具の使用を不可にすることが行えるという作用を有する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１のガス通路遮断用の安全回路において、マイコンが故障した際に、第１のガス弁が開弁状態で、燃焼バーナが燃焼していない状態が発生した場合に、マイコンの制御とは全く関係無いモニター回路から異常検知信号を出力し、ガス弁の電源をオフするのではなく、第１のガス弁を開閉しているスイッチングの電源をオフとし、ガス弁を閉弁することにより、マイコンが故障の場合でもガス通路の遮断を行えるという作用を有する。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項７のガス通路遮断用の安全回路において、モニター回路から異常検知信号の出力で、第１のガス弁を開閉しているスイッチングの電源と、第２のガス弁を開閉しているスイッチングの電源をオフとし、ガス弁を閉弁することにより、マイコンが故障の場合でも冗長性を確保しガス通路の遮断を行えるという作用を有する。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図１を用いて説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は本発明のガス給湯機や暖房機に搭載されたガス通路遮断用の安全回路を示す。通常はマイコン１３からの制御でガス元電磁弁１と、第２の電磁弁２は制御されている。燃焼バーナ３が燃焼する場合は、マイコン１３の信号で第１のトランジスタ９をオンすることにより第１のリレー８をオンとし、前記２個の電磁弁への電源供給の準備がされる。
【００２０】
その後マイコン１３から出力されるパルス信号で、整流化回路１１を介して第２のリレー７をオンし、ガス元電磁弁１を開弁し、第２の電磁弁２はマイコン１３から信号で第３のトランジスタ１２をオンし、第３のリレー６がオンされ、第２の電磁弁２が開弁することにより、燃焼バーナ３へガスが供給され、点火器等で着火すると燃焼バーナ３が燃焼する。
【００２１】
燃焼後は燃焼検知回路５が燃焼確認し、その信号をマイコン１３へ送信している。もし、燃焼中に立ち消え等で生ガス漏れが発生した場合は、燃焼検知回路５からの消火信号と、第２のリレー７コイルの電圧がＬＯＷであることをマイコン１３が受信するため、第１のトランジスタ９と第２のトランジスタ１０と第３のトランジスタ１２をオフすることによりガス元電磁弁１と第２の電磁弁２への電源供給を遮断するとともに、ガス元電磁弁１と第２の電磁弁２を閉弁し、ガス通路の遮断動作を行い、安全性を確保している。
【００２２】
しかし、立ち消え等で生ガス漏れが発生した際に、マイコン１３が故障していて、燃焼検知回路５からの消火信号を受信しても、前記のようなガス通路の遮断動作をしない場合、マイコン１３の制御とは全く関係の無いモニター回路１７にてガス通路の遮断動作を行う。モニター回路１７の動作は、通常、モニター回路１７より信号は出力されず、ディレータイマー回路１６からの信号で、第４のトランジスタ１５をオンにし、第４のリレー１６をオンにすることによりガス元電磁弁１と第２の電磁弁への電源供給の準備をする。
【００２３】
常時、燃焼検知回路５からの信号と、第２のリレー７コイルの電圧をモニターしている。燃焼信号回路５から消火信号を受信し、第２のリレー７コイルの電圧がＬＯＷだった場合、または燃焼検知回路５から燃焼信号を受信し、第２のリレー７コイルの電圧がＨＩだった場合は異常と判断し、モニター回路１７より信号を出力し、ディレータイマー回路１６を介し、第４のトランジスタ１５をオフにし、第４のリレー１６をオフにすることによりガス元電磁弁１と第２の電磁弁への電源供給を停止し、ガス通路の遮断動作を行い安全を確保している。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかのように、本発明によれば次の効果が得られる。
【００２５】
請求項１によれば、通常時はマイコンからの制御によりガス弁は制御されるが、マイコンが故障した際に、ガス弁が開弁状態で、燃焼バーナが燃焼していない状況の場合に、マイコンの制御とは全く関係無いモニター回路から異常検知信号を出力し、ガス弁の電源をオフしガス弁とを閉弁することによりマイコンが故障の場合でもガス通路を遮断することができる。
【００２６】
請求項２によれば、請求項１のガス通路遮断用の安全回路において、モニター回路からの異常検知信号の出力にディレータイマーを設け、ガス弁を時間遅れでオフすることにより、燃焼バーナに着火時のプリイグニッション、ポストイグニッションによるガス弁、燃焼検知センサーの故障診断時にガス弁が開弁状態で、燃焼バーナが燃焼していない状況が発生しても、ガス弁が誤って閉弁することはない。
【００２７】
請求項３によれば、請求項２のディレータイマーを充電ＣＲタイマーで構成した場合、充電ＣＲタイマーの電源はモニター回路から出力される異常検知信号で構成し、異常検知信号がオフになれば充電ＣＲタイマーのコンデンサを、充電回路とは別の放電回路により自動的に短時間で放電することにより、ディレータイマーの時間を常時一定にすることができる。
【００２８】
請求項４によれば、請求項１のガス通路遮断用の安全回路において、第１のガス弁がオンしている際に発生する第１のリターン信号は、第１のガス弁をオン・オフするリレーのコイル印加電圧から構成するのではなく、第１のガス弁をスイッチングしている接点の動作からリターン信号を構成することにより、接点が溶着した場合でも、もう一方の第２のガス弁を確実に閉弁し、ガス通路を遮断することができる。
【００２９】
請求項５によれば、請求項４のガス通路遮断用の安全回路において、もう一方の第２のガス弁がオンしている際にも発生する第２のリターン信号を設け、モニター回路に第１のリターン信号のみ入力されたり、第２のリターン信号のみ入力されたり、燃焼信号のみ入力された場合に、モニター回路から異常検知信号を出力し、ガス弁の電源をオフとしガス弁を閉弁することにより、冗長性を確保しガス通路を遮断することができる。
【００３０】
請求項６によれば、請求項５のガス通路遮断用の安全回路において、第２のガス弁がオンしている際に発生する第２のリターン信号は、第２のガス弁をオン・オフするリレーのコイル印加電圧から構成するのではなく、第２のガス弁をスイッチングしている接点の動作からリターン信号を構成することにより、接点が溶着した場合でも、もう一方の第１のガス弁を確実に閉弁し、ガス通路を遮断することができる。
【００３１】
請求項７によれば、請求項１のガス通路遮断用の安全回路において、マイコンが故障した際に、第１のガス弁が開弁状態で、燃焼バーナが燃焼していない状況の場合に、マイコンの制御とは全く関係無いモニター回路から異常検知信号を出力し、ガス弁の電源をオフするのではなく、第１のガス弁をオン・オフしているスイッチングの電源をオフとし、ガス弁を閉弁することにより、マイコンが故障の場合でもガス通路を遮断することができる。
【００３２】
請求項８によれば、請求項７のガス通路遮断用の安全回路において、モニター回路から異常検知信号の出力で、第１のガス弁をオン・オフしているスイッチングの電源と、第２のガス弁をオン・オフしているスイッチングの電源をオフとし、ガス弁を閉弁することにより、冗長性を確保しガス通路を遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のガス通路遮断用の安全回路を示す構成図
【図２】従来のガス通路遮断用の安全回路を示す構成図
【符号の説明】
１　ガス元電磁弁
２　第２の電磁弁
３　燃焼バーナ
４　フレームロッド
５　燃焼検知回路
６　第３のリレー
７　第２のリレー
８　第１のリレー
９　第１のトランジスタ
１０　第２のトランジスタ
１１　整流化回路
１２　第３のトランジスタ
１３　マイコン
１４　第４のリレー
１５　第４のトランジスタ
１６　ディレータイマー回路
１７　モニター回路

Claims

ガス通路を遮断する第１のガス弁と、前記第１のガス弁と直列にガス通路に接続されている第２のガス弁と、前記第１のガス弁と前記第２のガス弁が開弁することによりガスが供給される燃焼バーナと、前記燃焼バーナの燃焼検知を行う燃焼検知センサーと、前記燃焼検知センサーからの信号を処理する燃焼検知制御回路と、前記燃焼検知制御回路から出力される燃焼信号と、前記第１のガス弁と第２のガス弁の開弁のため供給されるガス弁電源と、前記ガス弁電源をオン・オフする第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子と直列に接続され同様に前記ガス弁電源をオン・オフする第２のスイッチング素子と、前記第１のガス弁を開閉させる第３のスイッチング素子及び前記第２のガス弁を開閉させる第４のスイッチング素子、前記第１のガス弁が開弁すると発生する第１のリターン信号と、前記第１のリターン信号と前記燃焼信号を入力し前記第１のスイッチング素子と前記第３のスイッチング素子と前記第４のスイッチング素子の動作信号を出力することにより前記燃焼バーナの状態を制御するマイコンと、前記第１のリターン信号と前記燃焼信号を入力し前記第１のリターン信号のみ入力されている場合及び前記燃焼信号のみ入力されている場合を検知するモニター回路とを備え、前記マイコンが故障した際に、前記モニター回路に前記第１のリターン信号のみ入力されたり前記燃焼信号のみ発生した場合に、前記マイコンの制御とは無関係の前記モニター回路から異常検知信号を出力し前記第２のスイッチング素子をオフすることにより、前記ガス弁電源をオフとし、前記第１のガス弁と前記第２のガス弁を閉弁することにより前記ガス通路を遮断するガス通路遮断用の安全回路。
マイコンが故障した際に、モニター回路に第１のリターン信号のみ入力されたり燃焼信号のみ入力された場合に、前記モニター回路からの異常検知信号の出力にディレータイマーを設け、第２のスイッチング素子を時間遅れでオフする請求項１記載のガス通路遮断用の安全回路。
ディレータイマーはコンデンサと抵抗を使用した充電ＣＲタイマーで構成し、前記充電ＣＲタイマーの電源はモニター回路から出力される前記異常検知信号で構成し、前記異常検知信号がオフになれば前記充電ＣＲタイマーのコンデンサを自動的に短時間で放電し、前記ディレータイマーの時間を常時一定にする請求項２記載のガス通路遮断用の安全回路。
第１のリターン信号は、第１のガス弁を開閉させる第３のスイッチング素子がオンすることにより発生する請求項１記載のガス通路遮断用の安全回路。
第２のガス弁が開弁すると発生する第２のリターン信号を設け、マイコンが故障した際に、モニター回路に、第１のリターン信号、第２のリターン信号、燃焼信号のいずれかの信号が入力されなかった場合、前記モニター回路から前記異常検知信号を出力し、ガス弁電源をオフすることにより第１のガス弁と前記第２のガス弁を閉弁し、冗長性を考慮した請求項４記載のガス通路遮断用の安全回路。
第２のリターン信号は、第２のガス弁を開閉させる第３のスイッチング素子がオンすることにより発生する請求項５記載のガス通路遮断用の安全回路。
モニター回路からの異常検知信号で第３のスイッチング素子をオフすることにより、第１のガス弁を閉弁しガス通路を遮断する請求項５記載のガス通路遮断用の安全回路。
モニター回路からの異常検知信号で第３のスイッチング素子と第４のスイッチング素子とをオフし、第１のガス弁と第２のガス弁を閉弁することによりガス通路を遮断し、冗長性を考慮した請求項７記載のガス通路遮断用の安全回路。