JP3320919B2 - ガス燃焼機器における燃焼制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス給湯器等のガス燃
焼機器における燃焼制御装置に関し、更に詳しくは、モ
ータドライブ方式によりモータカムが回転し、その回転
角度に応じてガスバーナのガス供給経路に設けられるガ
ス弁の開閉、ガスバーナの点火による燃焼あるいは消火
による燃焼停止等の一連の動作がシーケンシャルに行わ
れるガス燃焼機器の燃焼制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばガス給湯器等のガス燃焼機
器では、モータドライブ方式によりモータカムが回転
し、その回転角度に応じてガスバーナのガス供給経路に
設けられるガス弁の開閉、ガスバーナの点火による燃焼
あるいは消火による燃焼停止等の一連の動作がシーケン
シャルの行われる燃焼制御装置を備えたものが既に知ら
れている。

【０００３】図９は、ガス給湯器におけるモータドライ
ブ方式によるモータカムの回転位置と給止水栓の開閉、
マグネット安全弁の開閉等の各動作の関係をタイミング
的に示したものであり、また、図１０は、そのモータド
ライブ方式によるモータカムの回転と給止水栓の開閉、
マグネット安全弁の開閉、ガスバーナの燃焼の開閉及び
停止等の一連のシーケンシャルな動作を概念的に示した
ものである。

【０００４】このガス給湯器の例では、モータカムの回
転位置を検出するため２つのカムスイッチ（ＳＷ1 ，Ｓ
Ｗ2 ）を備え、モータの駆動によるモータカムの回転位
置に応じて発せられるその２つのカムスイッチＳＷ１
，ＳＷ2 のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）信号の組合
せにより給止水栓が開かれたこと、マグネット安全弁に
保持電流が流れて開弁動作がされたこと、イグナイタに
よるガスバーナの点火動作により燃焼が開始され出湯が
始まったこと、あるいはマグネット安全弁が閉じて燃焼
が停止されたこと等一連の状態変化が検出されるように
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カム駆
動系の故障、例えば、カムスイッチの故障やモータその
もののブレーキ故障等に起因してモータが駆動してはい
けないのに暴走してしまうことがある。そのような状態
が生じるとモータが駆動し続け、モータカムが回転をし
続ける間に生ガスが少しずつ洩れることがある。実際に
はモータカムが一回転するたびに１ｃｃの生ガスが洩れ
る。そしてこのような状態が生じることはガス機器使用
上の安全性が問題となる。

【０００６】そして、モータカムが連続して数回転した
ときにそのことを検出してモータのブレーキ故障が生じ
たと判断することも可能であるが、このようにモータカ
ムの連続回転をモータ故障の検出条件とした場合にはモ
ータ故障を検出するのに時間が掛かり、その間が生ガス
が洩れる状態が生じることになる。また、実際にこのガ
ス器具を連続的に使用して給止水栓の開閉や点火／消火
操作を繰り返したときに、これをモータカムの連続回転
によるモータ故障であると誤検出しないように対応する
必要があり、そうすると複雑な制御となってしまう等の
問題も生じる。

【０００７】本発明は、そのような問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、モ
ータドライブ方式のガス燃焼機器においてモータのＯＮ
故障やカムスイッチの故障等に起因するモータの暴走を
防止して生ガスの洩れを回避すると共に、そのモータ故
障の早い検知による器具使用上の安全性を確保すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、ガスバーナと、そのガスバーナのガス供給経
路に設けられるガス弁と、そのガス弁を開閉動させるモ
ータとを備えたガス燃焼機器において、前記モータの駆
動に伴うモータカムの回転位置を検出するカム位置検出
手段と、そのモータカムの移動すべき目標カム位置の変
更の有無を判断する目標カム位置変更有無判断手段と、
その目標カム位置変更有無判断手段によりモータカムの
目標カム位置が変更されていないと判断されたときにそ
の目標カム位置と前記カム位置検出手段により検出され
るカム位置（検出カム位置）との不一致状態が所定時間
続いたか否かを判断するカム位置不一致判断手段とを備
え、そのカム位置不一致手段により目標カム位置と検出
カム位置の不一致状態が所定時間続いたと判断されたと
きに、モータのＯＮ故障又はカムスイッチ故障と判断す
るように構成したガス燃焼機器における燃焼制御装置を
要旨とするものである。

【０００９】このときに前記カム位置不一致判断手段に
よる判断結果によりモータのＯＮ故障又はカムスイッチ
故障と判断されたときに、ガス供給経路のガス弁が閉じ
られた安全位置でモータを停止させるモータ停止位置制
御手段を備えているとよい。そうすれば、モータのＯＮ
故障等が生じたときに生ガスが洩れない状態でそのモー
タが停止されることとなり安全性が確保される。

【００１０】更に、前記目標カム位置変更有無判断手段
によりモータカムの移動すべき目標カム位置が変更され
ていると判断されたときに、その目標カム位置と前記カ
ム位置検出手段により検出されるカム位置（検出カム位
置）との不一致状態が所定時間続いたか否かを判断する
第２のカム位置不一致判断手段をさらに備え、その第２
のカム位置不一致判断手段により目標カム位置と検出カ
ム位置の不一致状態が所定時間続いたと判断されたとき
にモータ過負荷異常又はカムスイッチ故障と判断するよ
うに構成していれば、モータの過負荷異常等が生じたと
きにそれが検知されることになる。

【００１１】そして、この場合にも前記第２のカム位置
不一致判断手段による判断結果によりモータの過負荷異
常又はカムスイッチ故障と判断されたときに、ガス供給
経路のガス弁が閉じられた安全位置でモータを停止させ
るモータ停止位置制御手段を備えているとよい。そうす
れば、モータの過負荷異常等が生じたときにもモータは
生ガスが洩れない位置で停止され、安全性が確保される
ことになる。

【００１２】

【作用】このような構成を有する本発明のガス燃焼機器
によれば、モータの駆動によりモータカムが回転する
と、カム位置検出手段からの検出信号に基づきガスバー
ナのガス供給経路に設けられるガス弁の開閉や点火／消
火の動作がシーケンシャルに行われるが、モータが駆動
していないはずなのに目標となるカム位置（目標カム位
置）と、前記カム位置検出手段からの検出信号に基づく
カム位置（検出カム位置）との不一致状態が所定時間経
過することにより、モータのＯＮ故障等が生じてモータ
が暴走回転し続けていると判断される。

【００１３】一方、請求項３に記載の発明によれば、モ
ータが駆動するように操作されているにもかかわらず、
モータカムが所定時間の経過によっても目標のカム位置
に来ないときには、モータの過負荷異常等が生じてモー
タが回転できない状態にあると判断される。

【００１４】そして、このようにモータのＯＮ故障ある
いは過負荷異常等の判断がなされたときには、モータ停
止位置制御手段を備えていることにより、モータはガス
供給経路のガス弁が閉じられた安全位置で停止される。
これにより、ガス洩れの生じない安全状態が維持される
ものである。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明する。図１は、本発明が適用されるガス湯沸
器の概略構成を示したものである。図示されるように、
このガス湯沸器１０は、器具本体内に、給水管１６と出
湯管１８とを備える熱交換器１２と、この熱交換器１２
を加熱するためのガスバーナ１４とが配置される。一方
で、給水管１６には給止水栓２０が接続され、前記ガス
バーナ１４へガスを供給するガス管２２の元には給ガス
栓２４が接続されている。

【００１６】そして、前記給止水栓２０には水栓パイロ
ットバルブ２６が設けられ、この水栓パイロットバルブ
２６はモータ２８の駆動により開閉されるものである
が、この駆動源たるモータ２８には、その駆動軸に連繋
されるモータカム軸に第１ないし第３カム２９ａ，２９
ｂ，２９ｃが設けられ、第１カム２９ａにはモータ連動
レバー３０を介して前記水栓パイロットバルブ２６を開
閉動作させる給止水栓開閉レバー３２が連繋されてい
る。この給止水栓開閉レバー３２は水栓パイロットバル
ブ２６のバルブ軸２７の基部に連繋され、この給止水栓
開閉レバー３２の作動によりバルブ軸２７が進退動し、
水栓パイロットバルブ２６により閉じられている弁口３
１が開閉されるものである。

【００１７】一方、前記ガスバーナ１４のガス管２２に
設けられた給ガス栓２４には、給水管１６に水が流れる
と連動して開かれる自動ガス弁３４と、点火トラブル等
の未然防止のために設けられるマグネット安全弁３６、
および給ガス流路を開閉するために設けられる器具栓３
８とがそれぞれ備えられている。そして前述の水栓パイ
ロットバルブ２６と自動ガス弁３４とは弁軸４０等を介
して連繋され、水栓パイロットバルブ２６が開くことに
より水が流れると、自動ガス弁３４が自動的に開かれる
ようになっている。

【００１８】またマグネット安全弁３６は、モータ２８
の駆動により弁作動杆４２が押され、マグネット保持電
流が流れて励磁されることにより開放状態に保持される
ようになっている。そしてマグネット安全弁３６が開放
保持された後、次いで器具栓３８がモータ２８の駆動に
よって開かれ、これによって給ガス栓２４内の給ガス流
路は完全に開かれガスバーナ１４へガスが供給されると
共に、イグナイタ４３のオン動作に伴なう点火用電極４
４の連続スパークによってガスバーナ１４が点火される
ようになっている。

【００１９】またモータ２８に近接してカムスイッチ４
６，４８が設けられ、モータ２８の駆動に伴なうこのカ
ムスイッチ４６，４８のオン／オフ信号の組合せにより
前記給止水栓２０の水栓パイロットバルブ２６が開かれ
たこと、マグネット安全弁３６が励磁によって開放保持
されたこと、器具栓３８が開かれたこと、給止水栓２０
・マグネット安全弁３６・器具栓３８が全て閉じられた
こと等が検知されるようになっている。

【００２０】そして前述の水栓パイロットバルブ２６と
自動ガス弁３４とを連繋する弁軸４０に近接して水流検
知スイッチ５０が設けられ、この弁軸４０の移動によっ
て水流検知スイッチ５０がオンされることにより給水管
１６の水の流れが検知されると共に、この水流検知スイ
ッチ５０のオン信号により前記したモータ２８の駆動お
よびイグナイタ４３によるガスバーナ１４の点火動作が
開始されるようになっている。

【００２１】尚、器具本体の操作パネル（図示せず）に
は、給湯ボタン５４とこれの押圧によりオンされる点火
スイッチ５６が設けられ、また符号５８はガスバーナ１
４の立ち消えおよび酸欠を検知する一次熱電対を示し、
さらに符号６０は熱交換器１２のフィン閉塞による不完
全燃焼を防止するために設けられる二次熱電対を示して
いる。

【００２２】図２は、さらにこのガス湯沸器１０の概略
構成をブロック図的に示したものである。図１に示した
構成と同一の構成部分については同一の符号を付してそ
の詳細な説明は割愛するが、図示されるように給水管１
６に設けられる給止水栓２０、ガス供給系路（ガス管２
２）に設けられるマグネット安全弁３６および器具栓３
８はそれぞれモータ２８に連繋される。またこのモータ
２８と前述の水流スイッチ５０はバーナコントローラ６
２へ接続されている。このバーナコントローラ６２には
点火スイッチ５６が接続され、さらには前述の熱電対５
８、６０とも接続されている。

【００２３】図３は、給湯ボタン５４のオン（ＯＮ）操
作により、モータ２８を回転駆動させたときのモータカ
ムの回転角度と第１カムスイッチ４６及び第２カムスイ
ッチ４８のＯＮ／ＯＦＦのタイミング、並びに給止水栓
２０の開閉、給ガス栓２４のマグネット安全弁３６のマ
グネット保持電流のＯＮ／ＯＦＦのタイミングとそのマ
グネット安全弁３６の開閉動作のタイミング等との関係
を示している。

【００２４】横軸にモータに設けたカムの回転角度を０
゜〜３６０゜まで示し、縦軸に第１カムスイッチ４６及
び第２カムスイッチ４８のＯＮ／ＯＦＦのタイミング、
並びにマグネット保持電流のＯＮ（ＨＩとＬＯ）／ＯＦ
Ｆのタイミング及びマグネット安全弁３６と器具栓３８
のそれぞれの開閉のタイミング等を示している。

【００２５】この図３に示されるように、モータに設け
たカムが回転するにつれて初めに第１カムスイッチ４６
がＯＮして給止水栓２０が開かれ、次ぎにマグネット安
全弁３６の弁作動杆４２が除々に押し下げられて、第２
カムスイッチ４８がＯＮされた時点でマグネット保持電
流が流れてマグネット安全弁３６が図中一点鎖線で示す
ように開かれた状態が保持される。次いで器具栓３８が
徐々に開かれ、第１カムスイッチ４６がＯＦＦされた時
点で完全に開かれた状態となる。この状態でモータは停
止されイグナイタによる点火動作により燃焼が継続され
るが、燃焼を停止させるときには給湯ボタン５４のオフ
（ＯＦＦ）操作により再びモータが駆動され、モータカ
ムが回転していくことにより第２カムスイッチ４８がＯ
ＦＦされて給止水栓２０と器具栓３８とが閉じられ、燃
焼が停止される。

【００２６】次に、図４に、水供給路及びガス供給路の
供給弁の開閉を行うモータカムの回転位置を確認し、そ
の回転位置を制御する制御装置のブロック図を示す。点
火スイッチ５６及び水流スイッチ５０のオン動作により
燃焼制御装置（バーナコントローラ）６２が、水経路１
６及びガス経路２２の各弁２０，２４の開弁量を調節す
るカム２９（２９ａ，２９ｂ，２９ｃの統一符号）の回
転位置（目標カム位置）を決定する。そして、その燃焼
制御装置６２からの目標カム位置の信号に基づいてカム
制御装置８５が、モータ２８を駆動させてカム２９を目
標カム位置まで回転させる。また、燃焼制御装置６２
は、イグナイタ４３をオンさせ、点火用電極４４の連続
スパークによってガスバーナ１４を点火させる。

【００２７】このとき、ガスバーナ１４の点火状況を炎
検知装置５８（６０）が随時チェックし、その炎検知装
置５８（６０）からの信号に基づいて燃焼制御装置６２
が目標カム位置を決定することとなる。また、カム位置
検出装置８６（第１、第２カムスイッチ４６，４８）
が、モータ２８の駆動によりカム２９が実際に回転した
回転位置（検出カム位置）を検出し、それをカム制御装
置８５へフィードバックさせる。そのため、カム制御装
置８５においては、燃焼制御装置６２からの目標カム位
置の信号と、カム位置検出装置８６からの検出カム位置
の信号の比較が行われることとなる。

【００２８】このような一連のモータ駆動と各動作との
タイミングの中で、モータのＯＮ故障あるいは過負荷状
態等が発生するとがあるが、そのような場合には次の図
５に示したフローチャートに従ってその異常が検知さ
れ、安全な位置でのモータの停止が実行されることとな
る。そこで、次にこのモータ異常時の制御を示した図５
のフローチャートに従って説明する。

【００２９】先ず、点火スイッチ５６の操作によりモー
タ２８が正常に回転駆動し制御または、正常カム位置で
停止されている（ステップ１、以下単に「Ｓ１」と表示
する）。そして、モータの回転駆動に伴い最初に第１カ
ムスイッチ４６がオン（ＯＮ）され、次に第２カムスイ
ッチ４８がオン（ＯＮ）され、続いて第１カムスイッチ
がオフ（ＯＦＦ）され、順次給止水栓の開閉動作、マグ
ネット安全弁３６の開閉動作、器具栓３８の開弁動作が
行われるが、その間に第１カムスイッチ４６及び第２カ
ムスイッチ４８からの信号が入るたびに次のスイッチへ
の選択換え指示が入ったか、即ち、次の動作を行うため
の目標カム位置の変更があったか否かが判断される（Ｓ
２）。

【００３０】例えば、モータカムの回転位置が第１カム
スイッチ４６をオン（ＯＮ）させる位置までくれば、次
に第２カムスイッチ４８がオン（ＯＮ）される位置に目
標カム位置が変更されるようにコンピュータで目標カム
位置の変更指示がなされるが、そのような指示があれば
モータは回転し続けなければならず、その判断がなされ
るのである。具体的には、給止水栓２０の水栓パイロッ
トバルブ２６を開き、あるいは器具栓３８が開く等を決
定する所定位置にモータ２８の駆動に伴なうカム２９の
位置の変更があったかを確認する。

【００３１】そして、目標カム位置に変更があった場合
には（Ｓ２：ＹＥＳ）、後述するモータ過負荷異常シー
ケンスフローに従ってその異常が検知される。一方、目
標カム位置に変更がなかった場合には（Ｓ２：ＮＯ）、
次の動作を行うべき目標カム位置と、カム位置検出装置
８６の検出信号に基づく実際のカム位置（検出カム位
置）とが一致しているか否かが、カム制御装置８５によ
って判断される（Ｓ３）。そこで、この目標カム位置と
検出カム位置とが一致している場合（Ｓ３：ＹＥＳ）に
は、モータカムは正常な燃焼状態の位置で停止されてい
ると判断されて、続いて正常制御が行われる（Ｓ１）。

【００３２】しかし、目標カム位置と検出カム位置とが
不一致であると確認された場合（Ｓ３：ＮＯ）には、更
にＴ1 秒が経過するまでに目標カム位置に検出カム位置
が一致しないかを確認する（Ｓ４）。そこで、Ｔ1 秒以
内に検出カム位置が目標カム位置に一致した場合（Ｓ
４：ＮＯ）には、モータ２８が回転してカム２９が正常
に制御されていると判断されて、続いてモータ２８が正
常カム位置で停止される（Ｓ１）。

【００３３】一方、Ｔ1 秒経過後もなお検出カム位置が
目標カム位置に一致しない場合（Ｓ４：ＹＥＳ）には、
モータのＯＮ故障あるいはカムスイッチの故障等の異常
が発生しているため、モータのＯＮ故障シーケンスフロ
ーあるいはそのフローチャートに従ってモータ２８の制
御が行われる（Ｓ５）。これは、モータ２８が暴走して
しまっている場合には、本実施例のような湯沸器ではカ
ム２９が一回転するたびに１ｃｃの生ガスが洩れ、安全
性が大きく損なわれるためである。

【００３４】ところで、Ｓ２に戻って目標カム位置に変
更があったと判断された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）には、や
はり、動作を行うべき目標となる目標カム位置と、検出
信号に基づく検出カム位置とが一致しているか否かが確
認される（Ｓ６）。そして、その目標カム位置と検出カ
ム位置が一致する場合（Ｓ６：ＹＥＳ）には、カム２９
が正常に駆動していると判断されて、続いてモータ２８
が回転駆動してカム位置が制御される（Ｓ１）。しか
し、目標カム位置と検出カム位置とが不一致であると確
認され（Ｓ６：ＮＯ）、その後、Ｔ2 秒が経過した後も
目標カム位置と検出カム位置とが一致しなければ（Ｓ
７：ＹＥＳ）、モータの過負荷あるいはカムスイッチの
故障等の異常が発生していると判断される。そのため、
モータの過負荷シーケンスフローあるいはそのフローチ
ャートに従ってモータ２８が制御される（Ｓ８）。

【００３５】そして、Ｓ５，Ｓ８でモータ２８が制御さ
れた後は、ガス経路のガス弁が閉じられる安全位置まで
モータが回転されて安全位置駆動制御が行われ（Ｓ
９）、更に後述する安全位置強制停止が行われる（Ｓ１
０）。

【００３６】ここで図６は、モータ駆動回路原理を説明
するための、モータ駆動回路の概略図である。このモー
タ駆動回路では、モータ２８にマイコン７３よりドライ
ブ信号が入力されるとオン（ＯＮ）されるトランジスタ
７１と、モータにブレーキ信号が入力されるとオン（Ｏ
Ｎ）されるトランジスタ７２とが直列に継がれ、モータ
２８はそのブレーキ信号が入力される側とトランジスタ
７２と並列に継がれている。更に具体的に示せば、モー
タ２８はベースがマイコン７３に接続されたトランジス
タ７２のコレクタ、エミッタ間に接続され、そのトラン
ジスタ７２にはベースがやはりマイコン７３に接続され
たトランジスタ７１のエミッタに接続されている。この
とき、トランジスタ７１のベースに流される電流がドラ
イブ側となり、トランジスタ７２のベースに流される電
流がブレーキ側となり、マイコン７３による供給電流の
制御によってモータ２８の回転がコントロールされるこ
ととなる。

【００３７】このようにトランジスタ７１ ，７２を介
してマイコン７３に接続されたモータ２８は、具体的に
次にように駆動することとなる。：トランジスタ７
１，７２がともにＯＦＦのときには停止状態である。
：トランジスタ７１ がＯＮでトランジスタ７２がＯ
ＦＦのときにはモータ２８が回転する。そして、：ト
ランジスタ７１がＯＦＦでトランジスタ７２がＯＮのと
きにはモータ２８の回転が停止する。そのため、モータ
２８にはブレーキが掛かった状態となり、所定時間後に
モータ２８が停止することとなるので、トランジスタ７
２への電流もそのモータ２８の停止する所定時間後にＯ
ＦＦする。ところで、：後述する「モータＯＮ故障あ
るいは過負荷検出」後には、と同様にトランジスタ７
１をＯＦＦ、トランジスタ７２をＯＮとし、そしてこの
状態を継続してブレーキが掛け続けられた状態とする。
これは、例えば、トランジスタ７１がＯＮ故障している
場合に、トランジスタ７２をＯＮにしておけばモータ２
８に電流が流れないため、モータ２８が駆動し続けるこ
とがないためである。

【００３８】ところで、Ｓ４，Ｓ７の判断が「ＹＥＳ」
であれば、カムスイッチの故障、モータのＯＮ故障、又
はモータの過負荷異常等であると判断され、図７に示し
たフローチャートに従ってモータの制御が行われる。先
ず、モータ２８やマグネット安全弁３６あるいはイグナ
イタ４３等の全電気的負荷がいったんＯＦＦされ（Ｓ１
１）、モータ２８だけがＯＮされる（Ｓ１２）。このと
き初めに給ガス栓２４のマグネット安全弁３６及び器具
栓３８の開閉動作に直接関係する第２カムスイッチ４８
がＯＮされたか否かが判断され（Ｓ１３）、第２カムス
イッチ４８がＯＮされたと判断されれば（Ｓ１３：ＹＥ
Ｓ）、次に第２カムスイッチ４８がＯＦＦされたか否か
が判断され（Ｓ１４）、第２カムスイッチ４８がＯＦＦ
されたと判断（Ｓ１４：ＹＥＳ）された時点でモータ２
８はＯＦＦされる（Ｓ２２）。これは、図８のフローチ
ャートで示した安全位置駆動制御（Ｓ９）に一致する制
御である。

【００３９】この場合には、第１カムスイッチ４６及び
第２カムスイッチ４８がいずれもＯＦＦ状態で、給止水
栓２０（給ガス栓２４の水圧自動弁３４も含む。）及び
給ガス栓２４のマグネット安全弁３６と器具栓３８のい
ずれもが閉じた状態にある。この位置でモータ２８をＯ
ＦＦすれば、給ガス栓２４からガスバーナ１４へ生ガス
が送られることはなく、燃焼停止時の生ガスの洩出は生
じない。

【００４０】この時点で、モータの異常がＯＮ故障の場
合（Ｓ４：ＹＥＳ）は、モータ２８が回り続けているた
めに「Ｓ１３：ＹＥＳ」、「Ｓ１４：ＹＥＳ」が選択さ
れる。そのためモータ２８はＯＦＦされるが、例えば図
４に示したトランジスタ７１がＯＮ故障しているために
起ったものであれば、トランジスタ７１をＯＦＦ、トラ
ンジスタ７２をＯＮとし、この状態を継続してブレーキ
が掛け続けられた状態とする。そうすれば、モータ２８
に電流が流れないためにモータ２８の駆動が停止するこ
ととなる。

【００４１】一方、第２カムスイッチ４８のＯＮ信号が
入力されないと判断されたとき（Ｓ１３：ＮＯ）、並び
に第２カムスイッチ４８のＯＦＦ信号が入力されないと
判断されたとき（Ｓ１４：ＮＯ）には、Ｔ秒以内に次の
信号が第１カムスイッチ４６又は第２カムスイッチ４８
から入力されないか否かが判断され（Ｓ１５、及びＳ１
６）、Ｔ秒以内に入力信号がない場合には（Ｓ１５，Ｓ
１６：ＹＥＳ）、次に第１カムスイッチ４６がＯＦＦさ
れたか否かが判断される（Ｓ１７）。

【００４２】そして第１カムスイッチ４６がＯＦＦされ
たと判断された場合には（Ｓ１７：ＹＥＳ）、次に第１
カムスイッチ４６がＯＮされたか否か、あるいは水流検
知スイッチ５０がＯＦＦされたか否かが判断され（Ｓ１
８、及びＳ１９）、第１カムスイッチ４６がＯＮされた
と判断された場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、あるいは水流検
知スイッチ５０がＯＦＦされたと判断された場合には
（Ｓ１９：ＹＥＳ）、その時点でモータ２８がＯＦＦさ
れる（Ｓ２２）。

【００４３】ところで、「Ｓ１８」の判断に基づいてモ
ータ２８がＯＦＦされた場合、これは丁度、給止水栓２
０は開いているが給ガス栓２４のマグネット安全弁３６
と器具栓３８は閉じられている状態であり、給ガス栓２
４のガスの流れは停止されてやはりこの場合もガスバー
ナ１４からの生ガスの洩出は起こらない。そして、給止
水栓２０のみは開かれているので出湯管１８からは水が
流出するが、これは元水栓（図示せず）を閉めることで
停止される。このとき給ガス栓２４内の水圧自動弁７０
も同時に閉じられることとなる。

【００４４】一方、「Ｓ１９」の判断に基づいてモータ
２８がＯＦＦされた場合、これは水流検知スイッチ５０
のＯＦＦ信号により給ガス栓２４の水圧自動弁３４が閉
じられたことを意味し、また同時にこの時点では図３に
示したタイミングチャートからも明らかなように、給ガ
ス栓２４のマグネット安全弁３６と器具栓３８はいずれ
も閉じられているはずであるから、この場合にも給ガス
栓２４のガス流は停止し、ガスバーナ１４からの生ガス
の洩出も起こらない状態にあることとなる。

【００４５】尚、第１カムスイッチ４６がＯＦＦされな
いと判断されたとき（Ｓ１７：ＮＯ）、Ｔ秒以内に次の
検知信号が入力されずにカム２９の位置が検出されない
と判断されれば（Ｓ２１：ＹＥＳ）、モータ２８はＯＦ
Ｆされる（Ｓ２２）。また、水流検知スイッチ５０がＯ
ＦＦされないと判断されないときにも（Ｓ１９：Ｎ
Ｏ）、Ｔ秒以内に次の検知信号が入力されずにカム２９
の位置が検出されないと判断されると（Ｓ２０：ＹＥ
Ｓ）、モータ２８はＯＦＦされる（Ｓ２２）。

【００４６】従って、以上のようにモータのＯＮ故障や
過負荷以上等が発生した場合においても給ガス栓２４か
らガスバーナ１４へ生ガスが送られることはなく、燃焼
停止時の生ガスの洩出は生じない安全位置でモータ２８
が停止することとなる。

【００４７】このようにモータの制御によりＯＮ故障あ
るいは過負荷異常に対して安全位置駆動制御（Ｓ９）が
行われた後は、湯沸器を再起動させるために安全位置強
制停止（Ｓ１０）、即ち、カム２８をカム回転角度０゜
の原点位置に戻して停止させることが必要となる。そこ
で、それには次の図８に示したフローチャートに従って
制御が行われる。

【００４８】モータ２８がＯＮされる（Ｓ３１）と、第
１カムスイッチ４６がＯＦＦされかつ第２カムスイッチ
４８がＯＮされたか否かが判断される（Ｓ３２）。これ
は前述の表より明らかなように、モータカムの回転角度
が丁度「燃焼」位置に来ているか否かの判断にあたる。

【００４９】そして、このＳ３２で「ＹＥＳ」と判断さ
れたときには、次いで第１カムスイッチ４６と第２カム
スイッチ４８のいずれもがＯＦＦされたか否かが判断さ
れ（Ｓ３３）、ここでも「ＹＥＳ」と判断された時点で
モータ２８はＯＦＦされて停止する（Ｓ３４）。これは
モータカムの回転角度が丁度「停止」位置に来ているか
否かの判断にあたる。

【００５０】かくして初めのＳ３２の判断は、モータカ
ムを原点（停止位置）の１つの前の状態にする判断で、
次のＳ３３の判断はモータカムの原点（停止位置）の確
認の判断となるものであり、これによりモータ２８は丁
度カムの原点（停止位置）で停止されることとなる。

【００５１】そしてこの原点チェック制御により湯沸器
を再起動させたときの給止水栓の開弁から燃焼までのタ
イミングのズレが解消され、待機時の不具合は生じな
い。この原点チェックの操作は、モータのみが電気的に
通電されるようにし、イグナイタの放電やマグネット吸
着電流の通電は休止した状態で行なわれる。

【００５２】異常検出停止時においてカムスイッチの異
常で原点（停止位置）に戻ることができない場合には、
次に安全な停止点を捜して停止するようにすれば更に良
い。この実施例では、モータ２８に接続したカムにより
給止水栓２０、器具栓３８、マグネット安全弁３６の開
弁をタイミングを変えて行っているが、図９に第１カム
スイッチ４６及び第２カムスイッチ４８と各動作位置と
の関係を示したように、カム位置２〜４の間では給止水
栓２０が開いた位置にあって給止水栓２０と自動ガス弁
３４が開いており、水が出ると共にガスシール部の数が
器具栓３８とマグネット安全弁３６の２シールとなって
いる。

【００５３】そしてマグネット安全弁、イグナイタの通
電を停止してモータを駆動させた状態ではカム位置２〜
３ではマグネット安全弁３６が、さらにカム位置３〜４
では器具栓３８がそれぞれ開いた状態となってガスシー
ル部の数が１つとなる為、それぞれ万が一器具栓３８か
マグネット安全弁３６が故障した場合にはガス洩れが生
じることとなる。この点前述の図８に示したフローチャ
ートに従えば、それ迄の位置が原点以外の位置にある時
にはカム位置を原点に戻すことにより前述の不具合の可
能性が排除されるものである。

【００５４】以上実施例について種々説明したが、要す
るに本発明ではブレーキの故障によりモータが暴走する
等の不具合が発生したときに、給ガス栓のマグネット安
全弁や器具栓が閉じている安全位置でモータを停止さ
せ、ガスバーナからガス洩れが生じないように配慮した
ものである。したがって本発明は上記実施例に何ら限定
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々の改変が可能であることはいうまでもないことであ
る。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の湯沸器によれば、モータドライブ方式のガス燃焼
機器においてモータのＯＮ故障やカムスイッチの故障等
が生じたときに、カム位置不一致判断手段によって目標
カム位置と検出カム位置の不一致状態を確認し、モータ
停止位置制御手段によってガス供給路のガス弁が閉じら
れた安全位置でモータを停止させるようにしたので、モ
ータの暴走が防止され、生ガスの洩れが回避されると共
に、そのモータ故障の早い検知による器具使用上の安全
性が確保されるものである。また、第２カム位置不一致
判断手段が目標カム位置と検出カム位置の不一致状態を
確認することによりモータ過負荷異常又はカムスイッチ
故障を判断し、モータ停止位置制御手段によってガス供
給経路のガス弁が閉じられた安全位置でモータを停止さ
せるようにしたので、これによってもモータの暴走が防
止され、生ガスの洩れが回避されると共に、そのモータ
故障の早い検知による器具使用上の安全性が確保される
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての元止め式ガス湯沸器
の概略構成図である。

【図２】図１に示したガス湯沸器の概略構成をブロック
図的に示したものである。

【図３】図１に示したガス湯沸器のモータカムの回転角
度と各動作との関係を示す（モータのみをＯＮした状態
での）タイミングチャートである。

【図４】水供給路及びガス供給路の供給弁の開閉を行う
カムの回転位置を制御する制御装置のブロック図を示で
ある。

【図５】モータの回転の異常を検知し、安全な位置での
停止を行う一連の制御を示したフローチャートである。

【図６】モータ駆動回路原理を説明するモータ駆動回路
の概略図である。

【図７】モータの回転の異常が検知された場合の制御を
示したフローチャートである。

【図８】モータに異常が発生した場合に安全位置でその
モータを停止させる制御を示したフローチャートであ
る。

【図９】原点チェック制御の説明においてこの実施例に
おけるモータカムの位置と各動作との関係を判りやすく
示したタイミングチャートである。

【図１０】従来一般的に知られるモータドライブ方式の
ガス湯沸器におけるモータ駆動と給止水栓や給ガス栓の
開閉、燃焼、停止等の一連のシステムの流れとの関係を
概念的に示した図である。

【符号の説明】

１０ 元止め式湯沸器 １２ 熱交換器 １４ ガスバーナ １６ 給水管 １８ 出湯管 ２０ 給止水栓 ２４ 給ガス栓 ３４ 自動ガス弁 ３６ マグネット安全弁 ３８ 器具栓 ４６ 第１カムスイッチ ４８ 第２カムスイッチ ５６ 点火スイッチ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスバーナと、そのガスバーナのガス供
   給経路に設けられるガス弁と、そのガス弁を開閉動させ
   るモータとを備えたガス燃焼機器において、 前記モータの駆動に伴うモータカムの回転位置を検出す
   るカム位置検出手段と、 そのモータカムの移動すべき目標カム位置の変更の有無
   を判断する目標カム位置変更有無判断手段と、 その目標カム位置変更有無判断手段によりモータカムの
   目標カム位置が変更されていないと判断されたときにそ
   の目標カム位置と前記カム位置検出手段により検出され
   るカム位置（検出カム位置）との不一致状態が所定時間
   続いたか否かを判断するカム位置不一致判断手段とを備
   え、そのカム位置不一致手段により目標カム位置と検出
   カム位置の不一致状態が所定時間続いたと判断されたと
   きに、モータのＯＮ故障又はカムスイッチ故障と判断す
   るように構成したことを特徴とするガス燃焼機器におけ
   る燃焼制御装置。
2. 【請求項２】 前記カム位置不一致判断手段による判断
   結果によりモータのＯＮ故障又はカムスイッチ故障と判
   断されたときに、ガス供給経路のガス弁が閉じられた安
   全位置でモータを停止させるモータ停止位置制御手段を
   備えることを特徴とする請求項１に記載したガス燃焼機
   器における燃焼制御装置。
3. 【請求項３】 前記目標カム位置変更有無判断手段によ
   りモータカムの移動すべき目標カム位置が変更されてい
   ると判断されたときに、その目標カム位置と前記カム位
   置検出手段により検出されるカム位置（検出カム位置）
   との不一致状態が所定時間続いたか否かを判断する第２
   のカム位置不一致判断手段をさらに備え、その第２のカ
   ム位置不一致判断手段により目標カム位置と検出カム位
   置の不一致状態が所定時間続いたと判断されたときにモ
   ータ過負荷異常又はカムスイッチ故障と判断するように
   構成したことを特徴とする請求項１に記載したガス燃焼
   機器における燃焼制御装置。
4. 【請求項４】 前記第２のカム位置不一致判断手段によ
   る判断結果によりモータの過負荷異常又はカムスイッチ
   故障と判断されたときに、ガス供給経路のガス弁が閉じ
   られた安全位置でモータを停止させるモータ停止位置制
   御手段を備えることを特徴とする請求項３に記載したガ
   ス燃焼機器における燃焼制御装置。