JP2726545B2 - 流体加熱制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガス燃焼式の流体加熱器と、この流体加熱
器にて加熱され、通流する被加熱流体を加熱する熱交換
器と、前記流体加熱器に対するガス供給路に直列状態で
設けられて夫々が前記流体加熱器に対するガスの供給状
態と停止状態とに切り換わる２つの電磁弁と、前記流体
加熱器が燃焼用の適正作動状態にあるか否かを検出する
作動状態検出手段と、前記熱交換器に被加熱流体が通流
している通流状態であるか否かを検出する通流検出手段
と、前記流体加熱器の作動又は作動の停止を指示する制
御手段とが設けられ、前記作動状態検出手段が前記適正
作動状態であることを検出したときに導通状態となる第
１スイッチと、前記制御手段が前記流体加熱器の作動を
指示したときに導通状態となる第２スイッチとが、一方
の電磁弁の操作回路に直列状態で接続され、前記通流検
出手段が前記通流状態であることを検出したときに導通
状態となる第３スイッチと、前記制御手段が前記流体加
熱器の作動を指示したときに導通状態となる第４スイッ
チとが、他方の電磁弁の操作回路に直列状態で接続され
ている流体加熱制御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記のような流体加熱制御装置は、例えば、給湯装置
に用いられる。

給湯装置では、第２図に示すように、ガス供給路
（８）にガス弁（９）とセーフティ弁（10）とが直列に
設けられている。そして、第１図に示すように、両電磁
弁（９），（10）の操作回路（27），（28）には夫々第
１スイッチと第２スイッチ、及び、第３スイッチと第４
スイッチに対応する各トランジスタ（Tr₁）〜（Tr₄）が
直列に接続されている。つまり、４つのトランジスタ
（Tr₁）〜（Tr₄）がすべて導通状態にあるときにバーナ
（１）にガスを供給するようにして安全性の向上を図っ
ている。

ところで、従来、すべてのトランジスタ（Tr₁）〜（T
r₄）の短絡故障を検出するようには構成されていないも
のであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、第１スイッチ〜第４スイッチの短
絡故障を検出することができない虞があり、流体加熱器
の安全性を低下させる虞があった。

本発明の目的は、上記従来欠点を解消して安全性の高
い流体加熱制御装置を得る点にある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明による流体加熱制御
装置の特徴構成は、前記制御手段は、前記通流検出手段
が前記通流状態であることを検出すると、前記流体加熱
器の作動を指示するように構成され、前記第１スイッチ
又は第３スイッチの導通を検出する第１導通検出手段
と、前記第２スイッチ又は第４スイッチの導通を検出す
る第２導通検出手段とが設けられ、前記制御手段は、前
記作動状態検出手段が前記適正作動状態でないことを検
出しているか、又は、前記通流検出手段が前記通流状態
でないことを検出しているときに、前記第１導通検出手
段が導通を検出した場合、及び、前記流体加熱器の作動
の停止を指示しているときに、前記第２導通検出手段が
導通を検出した場合に、異常であると判断するように構
成されていることである。

〔作用〕

前記第１〜第４スイッチが正常に動作しているときに
は、次のような動作となる。

つまり、作動状態検出手段により流体加熱器が燃焼用
の適正作動状態であることが検出されると第１スイッチ
が導通状態となり、通流検出手段により前記熱交換器に
被加熱流体が通流している通流状態であることが検出さ
れると第３スイッチが導通状態となる。そして、制御手
段は、通流検出手段により前記通流状態であることが検
出されると、流体加熱器の作動を指示することになる
が、それに伴って、第２スイッチ及び第４スイッチが夫
々導通状態となって、前記各電磁弁が夫々、ガス停止状
態からガス供給状態に切り換わり、流体加熱器に対して
ガスが供給されて熱交換器に対する加熱作動が実行され
ることになる。

そして、第１スイッチ又は第３スイッチが短絡故障し
ているときには第１導通検出手段が導通を検出し、又、
第２スイッチ又は第４スイッチが短絡故障しているとき
には第２導通検出手段が導通を検出することになる。

又、制御手段は、作動状態検出手段が前記適正作動状
態でないことを検出しているか、又は、通流検出手段が
前記通流状態でないことを検出しているときに、第１導
通検出手段が導通を検出した場合には、第１スイッチ又
は第３スイッチが正常な動作状態であれば導通が検出さ
れるべきでない状態であるにもかかわらず導通が検出さ
れることから、これらが短絡故障している異常状態であ
ると判断するのである。

更に、制御手段は、流体加熱器の作動の停止を指示し
ているときに、前記第２導通検出手段が導通を検出した
場合には、第２スイッチ又は第４スイッチが正常な動作
状態であれば導通が検出されるべきでない状態であるに
もかかわらず導通が検出されることから、これらが短絡
故障している異常状態であると判断するのである。

〔発明の効果〕

流体加熱器に対するガス供給路に直列状態で設けられ
る２つの電磁弁の夫々に対して、各々の操作回路に、２
つのスイッチが直列状態で設けられて、いずれか１つの
スイッチが短絡故障した場合であっても流体加熱器に対
してガス供給状態になることがないようにしながら、し
かも、それらのスイッチの切り換えを、流体加熱器が燃
焼用の適正作動状態であるか否か、及び、熱交換器へ被
加熱流体が通流しているか否かという条件に加えて、制
御手段からの作動の指示があるか否かという２重の条件
判断に基づいて始めてガス供給を開始するような構成と
して安全性を確保できるものでありながら、いずれかの
スイッチが短絡故障したような場合には、その異常を適
切に判断することにより、更に、安全性の向上を図るこ
とができるものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明を流体加熱制御装置の一例としての給湯
装置に適用した実施例について図面に基づいて説明す
る。

第２図に示すように、流体加熱器としてのガスバーナ
（１）により加熱され、通流される被加熱流体の一例と
しての水を加熱する水加熱用熱交換器（２）が、給湯栓
（４）に給湯路（３）を介して接続されている。図中
（６）は熱交換器（２）に対する給水路である。

前記ガスバーナ（１）に対する燃料ガス供給路（８）
には、燃料ガス供給を断続する電磁弁としてのガス弁
（９）、セーフティ弁（10）、及び燃料ガス供給量を調
整する電磁式のガス量調整弁（11）が直列状態で設けら
れている。

前記給水路（６）には、熱交換器（２）の通水量を検
出する水量センサ（12）と、熱交換器（２）への給水温
度を検出する入水温センサ（13）とが介装されている。

前記給湯路（３）には、熱交換器（２）の出口湯温を
検出する湯温センサ（14）と、給湯量を調整する電磁式
の流量調整弁（15）が介装されている。

又、図（16）はイグナイタ、（17）はバーナ（１）が
着火したか否か検出するフレームロッドである。

そして、これらは夫々制御装置（Ｈ）に接続されてい
る。

又、制御装置（Ｈ）には、リモートコントローラ
（Ｒ）が接続され、リモートコントローラ（Ｒ）には、
運転スイッチ（20）、運転ランプ（21）、燃焼ランプ
（22）、温度調節スイッチ（23）が夫々設けられてい
る。

制御装置（Ｈ）の構成について説明を加える。

第１図に示すように、イグナイタ（16）をON作動させ
てバーナ（１）に点火し、且つ、フレームロッド（17）
の検出情報に基づいてバーナ（１）が正常に燃焼してい
るか否か確認する作動状態検出手段としての点火検出回
路（25）と水量センサ（12）の検出情報に基づいて通水
量が点火水量以上であるか否か検出する通流検出手段と
しての水量検出回路（26）とが設けられている。

又、前記ガス弁（９）の操作回路（27）と、前記セー
フティ弁（10）の操作回路（28）とが設けられ、セーフ
ティ弁（10）の操作回路（28）に第１スイッチとしての
第１トランジスタ（Tr₁）と第２スイッチとしての第２
トランジスタ（Tr₂）とが直列に接続され、ガス弁
（９）の操作回路（27）に第３スイッチとしての第３ト
ランジスタ（Tr₃）と第４スイッチとしての第４トラン
ジスタ（Tr₄）とが直列に接続されている。

第１トランジスタ（Tr₁）と、イグナイタ（16）がON
作動されているとき、及び、バーナ（１）が正常に燃焼
しているときに点火検出回路（25）によってON作動され
て導通状態となる。従って、イグナイタ（16）がON作動
されていること、バーナ（１）が正常に燃焼しているこ
と、が燃焼用の適正作動状態に対応する。

第３トランジスタ（Tr₃）は、通水量が点火水量以上
であるとき（熱交換器に通流している通流状態であると
き）に水量検出回路（26）によってON作動されて導通状
態となる。

一方、第２トランジスタ（Tr₂）と第４トランジスタ
（Tr₄）は、CPU部（30）からON作動が指令されたときに
導通状態となる。

従って、点火検出回路（25）と水量検出回路（26）と
が、バーナ（１）がガス燃焼すべき燃焼適正状態である
か否か検出する状態検出手段（Ｆ）に相当し、CPU部（3
0）を利用して制御手段（100）を構成していることにな
る。

次に、前記各トランジスタ（Tr₁）〜（Tr₄）が異常で
あることを検出するための構成について説明する。

第１図に示すように、第１トランジスタ（Tr₁）又は
第３スイッチ（Tr₃）の導通を検出する第１導通検出手
段としての第１導通検出回路（31）と、前記第２スイッ
チ（Tr₂）又は第４スイッチ（Tr₄）の導通を検出する第
２導通検出手段としての第２導通検出回路（32）とが設
けられている。

そして、第１導通検出回路（31）における（Ａ）点で
は、点火検出回路（25）が、イグナイタ（16）がON作動
されていること、あるいは、バーナ（１）が正常に燃焼
していることを検出しているとき、又は、水量検出回路
（26）が、通水量が点火水量以上であることを検出して
いるときに、電圧がＨレベルとなり、これらの状態が検
出されていないときに電圧がＬレベルとなる。

一方、第２導通検出回路（32）における（Ｂ）点で
は、CPU部（30）がバーナ（１）の作動を指示している
ときに電圧がＨレベルとなり、作動停止を指示している
ときに電圧がＬレベルとなる。

そこで、CPU部（30）は、点火検出回路（25）が、イ
グナイタ（16）がON作動されていないこと、及び、バー
ナ（１）が燃焼していないこと（適正作動状態でないこ
と）を検出しているとき、又は、水量検出回路（26）
が、通水量が点火水量以上でないこと（通流状態でない
こと）を検出しているときに、（Ａ）点での電圧がＨレ
ベルである場合（つまり、第１導通検出回路が導通を検
出した場合）に異常であると判断するように構成されて
いる。

又、CPU部（30）は、バーナ（１）の作動停止を指示
しているときに、（Ｂ）点での電圧がＨレベルである場
合（つまり、第２導通検出回路が導通を検出した場合）
に異常であると判断するように構成されている。

制御装置（Ｈ）の作動について簡単に説明を加える
と、運転スイッチ（20）をONにした状態において、水量
センサ（12）が点火水量以上の水量であることを検出す
ると、電磁弁（９），（10）を開いてバーナ（１）を着
火する。従って、水量センサ（12）が点火水量以上の水
量であることを検出するに伴って、CPU部（30）が第２
トランジスタ（Tr₂）と第４トランジスタ（Tr₄）にON作
動を指令することになる。もって湯を供給するのである
が、供給湯温は、湯温センサ（14）で検出されており、
その検出情報に基づいて、湯温調節スイッチ（23）で設
定された温度に維持すべくガス調整弁（11）の開を調節
することになる。ここで、ガス調整弁（11）による温度
調節では不十分な場合には、流量調整弁（15）による水
量調節がなされる。

バーナ（１）の燃焼が正常に行われているときには、
燃焼ランプ（22）が点灯されている。

しかし、CPU部（30）が異常に検出したときには、電
磁弁（９），（10）を閉じてバーナ（１）を消火すると
共に燃焼ランプ（22）を点滅させて異常を報知するよう
になっている。

〔別実施例〕

上記実施例では、流体加熱制御装置を給湯装置に適用
した場合を示したが、暖房用ヒータ等にも適用できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る流体加熱制御装置の実施例を示し、
第１図は制御装置の構成図、第２図は給湯装置の全体構
成図である。 （１）……流体加熱器、（２）……熱交換器、（８）…
…ガス供給路、（27），（28）……操作回路、（25）…
…作動状態検出手段、（26）……通流検出手段、（31）
……第１導通検出手段、（32）……第２導通検出手段、
（100）……制御手段、（Tr₁）……第１スイッチ、（Tr
₂）……第２スイッチ、（Tr₃）……第３スイッチ、（Tr
₄）……第４スイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 談議所 謙治 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 鷲谷 元久 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (56)参考文献 特開 昭63−207918（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−167055（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス燃焼式の流体加熱器（１）と、この流
   体加熱器（１）にて加熱され、通流する被加熱流体を加
   熱する熱交換器（２）と、前記流体加熱器（１）に対す
   るガス供給路（８）に直列状態で設けられて夫々が前記
   流体加熱器（１）に対するガスの供給状態と停止状態と
   に切り換わる２つの電磁弁（９），（10）と、前記流体
   加熱器（１）が燃焼用の適正作動状態にあるか否かを検
   出する作動状態検出手段（25）と、前記熱交換器（２）
   に被加熱流体が通流している通流状態であるか否かを検
   出する通流検出手段（26）と、前記流体加熱器（１）の
   作動又は作動の停止を指示する制御手段（100）とが設
   けられ、 前記作動状態検出手段（25）が前記適正作動状態である
   ことを検出したときに導通状態となる第１スイッチ（Tr
   ₁）と、前記制御手段（100）が前記流体加熱器（１）の
   作動を指示したときに導通状態となる第２スイッチ（Tr
   ₂）とが、一方の電磁弁（10）の操作回路（28）に直列
   状態で接続され、 前記通流検出手段（26）が前記通流状態であることを検
   出したときに導通状態となる第３スイッチ（Tr₃）と、
   前記制御手段（100）が前記流体加熱器（１）の作動を
   指示したときに導通状態となる第４スイッチ（Tr₄）と
   が、他方の電磁弁（９）の操作回路（27）に直列状態で
   接続されている流体加熱制御装置であって、 前記制御手段（100）は、前記通流検出手段（26）が前
   記通流状態であることを検出すると、前記流体加熱器
   （１）の作動を指示するように構成され、 前記第１スイッチ（Tr₁）又は第３スイッチ（Tr₃）の導
   通を検出する第１導通検出手段（31）と、前記第２スイ
   ッチ（Tr₂）又は第４スイッチ（Tr₄）の導通を検出する
   第２導通検出手段（32）とが設けられ、 前記制御手段（100）は、 前記作動状態検出手段（25）が前記適正作動状態でない
   ことを検出しているか、又は、前記通流検出手段（26）
   が前記通流状態でないことを検出しているときに、前記
   第１導通検出手段（31）が導通を検出した場合、 及び、前記流体加熱器（１）の作動の停止を指示してい
   るときに、前記第２導通検出手段（32）が導通を検出し
   た場合に、異常であると判断するように構成されている
   流体加熱制御装置。