JP3532757B2 - ガス燃焼機器およびガス誤遮断防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流路を流れるガス
の流量が所定時間にわたって継続してほぼ一定であった
ときに異常と判断してガス流路を遮断するという安全機
能を有するガスメータの下流側流路に接続されたガス燃
焼機器、およびそのようなガス燃焼機器に適用されるガ
ス誤遮断防止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】流路を流れるガスの流量が所定時間（以
下、安全継続時間という。）にわたって継続してほぼ一
定であったときにガス漏洩等の異常が発生したものと判
断してガス流路を遮断する安全機能を有するマイクロコ
ンピュータ搭載のガスメータが知られている。

【０００３】この種のガスメータによれば、ガスメータ
に接続された各種のガス燃焼機器や配管におけるガス漏
れ等の異常を発見することもでき、安全性を高めること
が可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、温水
循環式の床暖房システムに対する需要が高まっている。
この温水循環式の床暖房システムとは、ＧＣＨ（ガスセ
ントラルヒーティング）ボイラ等の熱源機によってガス
を燃焼させて温水を作り、この温水を床に敷かれた床暖
房パネルに循環させることにより室内を暖房するシステ
ムである。この種の暖房システムは、通常、部屋の温度
が所望の温度となるように自動的にガス燃焼をオンオフ
する自動運転モードを備えているが、現在の室温に対し
て設定室温が相当高い場合、熱源機は連続してガス燃焼
を継続することとなる。したがって、このような熱源機
を上記の安全機能付きガスメータの下流側に配置した場
合において、自動運転モードで使用すると熱源機が上記
の安全継続時間を超えて一定燃焼量で連続燃焼をし、こ
の結果、熱源機が正常に燃焼をしているにもかかわら
ず、ガスメータがガス漏れ発生と判断してガス流路を遮
断してしまう可能性がある。この問題は、室温にかかわ
らず連続運転を行う連続運転モードで床暖房を行う場合
においてももちろん発生することであり、さらに、床暖
房システムに限らず、他のガス燃焼機器、例えばガスフ
ァンヒータやガス給湯機等を長時間継続して一定負荷で
使用した場合にも発生し得ることである。

【０００５】このように、従来は、ガス燃焼機器を長時
間にわたって使用した場合、ガス漏れ等の異常が発生し
ていないにもかかわらず、ガスメータが安全継続時間を
超えたと判断してガス流路を遮断してしまう可能性があ
り、利用者にとって不便であった。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ガス燃焼機器を長時間連続使用した
場合であってもガス流路が誤って遮断されることを防止
することができるガス燃焼機器およびガス誤遮断防止方
法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のガス燃焼
機器は、流路を流れるガスの流量が第１の設定時間にわ
たって継続して一定変動範囲内にあったときに異常発生
と判断してガス流路を遮断する安全機能を有するガスメ
ータの下流側流路に接続されたガス燃焼機器であって、
ガスメータを介して供給されたガスを燃焼させるガス燃
焼部と、ガス燃焼部におけるガス燃焼量が一定変動範囲
を超えて変化したか否かを監視する燃焼量変化監視手段
と、燃焼量変化監視手段が第１の設定時間より小さい第
２の設定時間にわたって継続してガス燃焼量が一定変動
範囲を超えて変化しなかったことを検知したときにガス
燃焼部におけるガス燃焼量を強制的に変化させる制御を
行うガス燃焼量強制変化制御手段とを備えている。

【０００８】請求項４記載のガス燃焼機器は、請求項１
記載のガス燃焼機器において、第１の設定時間が流路を
流れるガスの流量の大きさに応じて選択的に設定される
場合には、さらに、ガス燃焼部におけるガス燃焼量を検
知するガス燃焼量検知手段と、ガス燃焼量検知手段によ
って検知されたガス燃焼量に応じて第２の設定時間を選
択的に設定する時間設定手段とを備えるようにしたもの
である。

【０００９】請求項７記載のガス燃焼機器は、流路を流
れるガスの流量が第１の設定時間にわたって継続して一
定変動範囲内にあったときに異常発生と判断してガス流
路を遮断する安全機能を有するガスメータの下流側流路
に接続されたガス燃焼機器であって、ガスメータを介し
て供給されたガスを燃焼させるガス燃焼部と、ガス燃焼
部におけるガス燃焼量が一定変動範囲を超えて変化した
か否かを監視する燃焼量変化監視手段と、ガスメータの
下流側流路に自らのガス燃焼機器と並列に接続された他
のガス燃焼機器のガス燃焼状況を監視する他機器監視手
段と、燃焼量変化監視手段が第１の設定時間より小さい
第２の設定時間にわたって継続してガス燃焼量が一定変
動範囲を超えて変化しなかったことを検知したときに原
則としてガス燃焼部におけるガス燃焼量を強制的に変化
させる一方、他機器監視手段が他のガス燃焼機器におけ
る前記一定変動範囲を超えるガス燃焼量変化を検知した
ときにはガス燃焼部におけるガス燃焼量を強制的に変化
させることがないように制御するガス燃焼量強制変化制
御手段とを備えている。

【００１０】請求項８記載のガス誤遮断防止方法は、流
路を流れるガスの流量が第１の設定時間にわたって継続
して一定変動範囲内にあったときに異常発生と判断して
ガス流路を遮断する安全機能を有するガスメータにおけ
るガス流路の誤遮断を防止するための方法であって、ガ
スメータの下流側流路に接続されたガス燃焼機器におい
て、ガスメータを介して供給されたガスの燃焼量が一定
変動範囲を超えて変化したか否かを監視し、第１の設定
時間より小さい第２の設定時間にわたって継続してガス
燃焼量が一定変動範囲を超えて変化しなかったことを検
知したときに、ガス燃焼量を強制的に変化させる制御を
行うようにしたものである。

【００１１】請求項９記載のガス誤遮断防止方法は、請
求項８記載のガス誤遮断防止方法において、第１の設定
時間が流路を流れるガスの流量の大きさに応じて選択的
に設定されるものである場合には、ガス燃焼機器におい
てガス燃焼量を検知し、この検知されたガス燃焼量に応
じて第２の設定時間を選択的に設定するようにしたもの
である。

【００１２】請求項１０記載のガス誤遮断防止方法は、
流路を流れるガスの流量が第１の設定時間にわたって継
続して一定変動範囲内にあったときに異常発生と判断し
てガス流路を遮断する安全機能を有するガスメータにお
けるガス流路の誤遮断を防止するための方法であって、
ガスメータの下流側流路に接続されたガス燃焼機器にお
いて、ガスメータを介して供給されたガスの燃焼量が一
定変動範囲を超えて変化したか否かを監視すると共に、
ガスメータの下流側流路に自らのガス燃焼機器と並列に
接続された他のガス燃焼機器のガス燃焼状況を監視し、
第１の設定時間より小さい第２の設定時間にわたって継
続してガス燃焼量が一定変動範囲を超えて変化しなかっ
たことを検知したときに、ガス燃焼量を強制的に変化さ
せる一方、他のガス燃焼機器における前記一定変動範囲
を超えるガス燃焼量変化を検知したときには、ガス燃焼
量を強制的に変化させることがないように制御するよう
にしたものである。

【００１３】請求項１記載のガス燃焼機器または請求項
８記載のガス誤遮断防止方法では、ガスメータの下流側
流路に接続されたガス燃焼機器において、ガスメータを
介して供給されたガスの燃焼量が一定変動範囲を超えて
変化したか否かが監視される。この結果、第２の設定時
間にわたって継続してガス燃焼量が一定変動範囲を超え
て変化しなかったことが検知されると、ガス燃焼量の強
制的変更が行われる。

【００１４】請求項４記載のガス燃焼機器または請求項
９記載のガス誤遮断防止方法では、第１の設定時間が流
路を流れるガスの流量の大きさに応じて選択的に設定さ
れるものである場合には、ガス燃焼機器においてガス燃
焼量が検知され、この検知されたガス燃焼量に応じて第
２の設定時間が選択的に設定される。

【００１５】請求項７記載のガス燃焼機器または請求項
１０記載のガス誤遮断防止方法では、ガスメータの下流
側流路に接続されたガス燃焼機器において、ガスメータ
を介して供給されたガスの燃焼量が一定変動範囲を超え
て変化したか否かが監視されると共に、並列接続された
他のガス燃焼機器のガス燃焼状況の監視が行われる。こ
の結果、第２の設定時間にわたって継続してガス燃焼量
が一定変動範囲を超えて変化しなかったときに原則とし
てガス燃焼量の強制的変更が行われる一方、他のガス燃
焼機器における一定変動範囲を超えるガス燃焼量変化が
検知されたときには、ガス燃焼量の強制的変更が行われ
ないように制御がなされる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明の実施
の形態に係るガス誤遮断防止方法は、以下の各実施の形
態に係るガス燃焼機器によって具現化されるので、以
下、併せて説明する。また、以下の各実施の形態では、
ガス燃焼機器が温水循環式の床暖房システムに用いられ
る熱源機であるものとして説明する。

【００１７】〔第１の実施の形態〕図１は、本発明の第
１の実施の形態に係るガス燃焼機器としての熱源機の概
略構成を示す図である。

【００１８】この熱源機１０は、ガスメータ２０の下流
側のガス配管に手動弁３０を介して接続配置されてい
る。ガスメータ２０は、いずれも図示しないガス流量計
とマイクロコンピュータとガス遮断弁とを備えており、
ガス流量計によって検知されたガス流量が所定の安全継
続時間にわたって継続してほぼ一定量であったとき、マ
イクロコンピュータがガス漏洩等の異常が発生したもの
と判断し、ガス遮断弁によってガス流路を遮断する安全
機能を備えている。より具体的には、マイクロコンピュ
ータは、例えば３０秒ごとのガス流量積算値の変動率が
１分間当たり６％未満であるような状態が予め定められ
た安全継続時間にわたって継続して続いたことを検知し
たときに、ガス遮断弁を閉じるようになっている。ここ
で、安全継続時間は、ガスメータ２０を流れるガスの流
量に応じて異なる値が選択されるようになっている。具
体的には、ガス流量と安全継続時間との積（積算流量）
に相当する量のガスが漏洩した場合に、その周囲のガス
濃度が許容ガス濃度を超えないような値に設定される。
したがって、ガス流量が大きいほど安全継続時間は短く
設定される。ここで、この安全継続時間が本発明におけ
る「第１の設定時間」に対応する。

【００１９】熱源機１０は、ガスの燃焼によって循環水
を加温する温水熱交換機１１と、この熱源機全体を制御
するシステムコントローラ１２と、負荷からの戻り湯を
温水熱交換機１１に導く戻り湯パイプ１３に設けられた
温水循環ポンプ１４と、温水熱交換機１１で温められた
往き湯を外部に導く往き湯パイプ１５に設けられた水量
検知センサ１６および水温検知センサ１７と、手動弁３
０と温水熱交換機１１との間のガス管１８に設けられた
比例弁１９とを備えている。本実施の形態において、戻
り湯パイプ１３および往き湯パイプ１５は、図示しない
部屋に設けられた床暖房パネルに接続されている。

【００２０】温水熱交換機１１は、ガスの燃焼により生
じた排気ガスを排出するための排気口１１１を有してい
る。比例弁１９は、システムコントローラ１２からの弁
駆動信号１２８によって任意の開度に制御され、これに
よりガスの流量、すなわち、ガス燃焼量を変化させるこ
とができるようになっている。水量検知センサ１６は温
水循環ポンプ１４によって送り出される湯量を検知する
ためのものであり、水温検知センサ１７は温水熱交換機
１１で温められて送り出される往き湯の温度を検知する
ためのものである。ここで、温水熱交換機１１が本発明
における「ガス燃焼部」に対応する。

【００２１】システムコントローラ１２は、図２に示し
たように、マイクロプロセッサ等からなる主制御部１２
１と、各種の操作ボタンを有する操作部１２２と、主制
御部１２１の動作に必要なプログラムや各種データを記
憶するためのメモリ１２３と、時間を計測するタイマ１
２４と、各種の検知信号や制御信号が入出力される入出
力（Ｉ／Ｏ）ポート１２５とを備えている。Ｉ／Ｏポー
ト１２５は、水量検知センサ１６からの水量検知信号１
２６や水温検知センサ１７からの水温検知信号１２７を
信号変換して主制御部１２１に入力すると共に、主制御
部１２１からの弁駆動信号１２８やポンプ駆動信号１２
９をそれぞれ比例弁１９および温水循環ポンプ１４に出
力するようになっている。操作部１２２には、図示しな
い床暖房コントローラからのリモートコントロール信号
１３０が入力されるようになっている。主制御部１２１
は、操作部１２２から直接入力された指令、またはリモ
ートコントロール信号１３０に基づき、水量検知信号１
２６や水温検知信号１２７から得られる情報を考慮し
て、温水熱交換機１１の燃焼制御等を行うようになって
いる。

【００２２】本実施の形態において、主制御部１２１
は、後述するように例えば比例弁１９の開度によって温
水熱交換機１１におけるガス燃焼量（すなわち、ガスメ
ータ２０を通って熱源機１０に流入するガスの流量）を
監視し、このガス燃焼量がほぼ一定量を保ったまま所定
時間にわたって継続したときに、比例弁１９の開度を変
化させて温水熱交換機１１のガス燃焼量を強制的に変動
させるようになっている。ここでは、上記の所定時間を
強制変更待時間ｔｖと称するものとする。この強制変更
待時間ｔｖは、熱源機１０が最大定格で（比例弁１９を
全開にして）ガスを燃焼したときにガスメータ２０にお
いて選択される安全継続時間ｔｓよりも小さい値に設定
されるようになっており、例えば操作部１２２からの入
力によりメモリ１２３に記憶される。本実施の形態で
は、強制変更待時間ｔｖは予め固定値に設定されている
ものとする。ここで、強制変更待時間ｔｖが本発明にお
ける「第２の設定時間」に対応し、主制御部１２１が本
発明における「燃焼量変化監視手段」および「燃焼量強
制変化制御手段」に対応する。

【００２３】また、上記において、「ガス燃焼量がほぼ
一定量」とは、上記したガスメータ２０における「一定
量」の範囲と同じであり、本発明における「一定変動範
囲」に対応する。上記した例では、３０秒ごとのガス流
量積算値の変動率が１分間当たり６％未満であるときに
「ガス燃焼量がほぼ一定量」であったとされる。

【００２４】また、本実施の形態において、タイマ１２
４は、ガス燃焼開始時からの一定燃焼量での連続燃焼時
間を計時するためのもので、主制御部１２１からのスタ
ート指令に応じてリセットされてタイムカウントを開始
し、逐次、タイムカウント値を主制御部１２１に送るよ
うになっている。

【００２５】次に、図３を参照して、以上のような構成
の熱源機１０の動作および作用を説明する。なお、この
図はシステムコントローラ１２における主として主制御
部１２１の動作を表すものである。

【００２６】操作部１２２から燃焼開始の要求がなされ
ると（ステップＳ１０１；Ｙ）、主制御部１２１は、ポ
ンプ駆動信号１２９によって温水循環ポンプ１４を駆動
開始させると共に、弁駆動信号１２８によって比例弁１
９を所定の開度まで開け、さらに、図示しない点火部に
よって温水熱交換機１１を点火してガス燃焼を開始させ
る（ステップＳ１０２）。これと同時に主制御部１２１
は、タイマ１２４にスタート信号を送ってリセットして
タイムカウント動作を開始させる（ステップＳ１０
３）。

【００２７】その後、主制御部１２１は操作部１２２か
らの指令を監視し、燃焼停止要求があると（ステップＳ
１０４；Ｙ）、弁駆動信号１２８によって比例弁１９を
全閉にすると共に、ポンプ駆動信号１２９によって温水
循環ポンプ１４を停止させ、温水熱交換機１１の燃焼動
作を停止させる（ステップＳ１０８）。

【００２８】また、燃焼停止要求がない場合において
（ステップＳ１０４；Ｎ）、上記した「一定量」の範囲
を超えるガス燃焼量の変更が要求されると（ステップＳ
１０５；Ｙ）、弁駆動信号１２８によって比例弁１９の
開度を変化させ、温水熱交換機１１におけるガス燃焼量
を変更して（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に
戻る。これにより、タイマ１２４は再びリセットされて
タイムカウント動作を開始する。

【００２９】一方、燃焼停止要求がなく（ステップＳ１
０４；Ｎ）、しかも上記した「一定量」の範囲を超える
ガス燃焼変化を要求するような燃焼量変更要求もないと
きには（ステップＳ１０５；Ｎ）、主制御部１２１は、
タイマ１２４がタイムアップしたか否かを調べる。具体
的には、タイマ１２４からのタイムカウント値をチェッ
クし、これが強制変更待時間ｔｖに達したか否かを判断
する（ステップＳ１０６）。この結果、タイムアップし
ていないときには（ステップＳ１０６；Ｎ）、ステップ
Ｓ１０４に戻る。以下、タイマ１２４がタイムアップす
るまでステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を繰り返す。
これに対し、タイマ１２４がタイムアップしたことを検
知すると、主制御部１２１は、弁駆動信号１２８によっ
て比例弁１９の開度を変化させ、温水熱交換機１１にお
けるガス燃焼量を上記の「一定量」の範囲を超えるとこ
ろまで強制的に変更して（ステップＳ１０７）、ステッ
プＳ１０３に戻る。これにより、タイマ１２４は再びリ
セットされてタイムカウント動作を開始する。

【００３０】このように、本実施の形態の熱源機１０に
よれば、温水熱交換機１１におけるガス燃焼量の変化を
もたらすような指令がなされずにほぼ一定量のガス燃焼
量を保って燃焼が継続した結果、その継続時間が強制変
更待時間ｔｖに達したときには、強制的にガス燃焼量を
変化させるようにしたので、ガスメータ２０が安全継続
時間の超過と判断することがなくなる。これにより、異
常が発生していないにもかかわらずガスメータによって
ガス供給が誤って遮断されるという事態を回避すること
ができる。

【００３１】なお、本実施の形態では、ほぼ一定燃焼量
での継続燃焼時間が強制変更待時間ｔｖに達したときに
強制的にガス燃焼量を変化させるやり方として、ガス燃
焼量を上記の「一定量」の範囲を超えるところまで強制
的に変更することとしたが、このほか、ガス燃焼を一旦
完全に停止して燃焼量を０にするようにしてもよい。こ
の場合、主制御部１２１は、図４に示したように、ステ
ップＳ２０１〜Ｓ２０６，Ｓ２１０において、それぞ
れ、図３におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０６，Ｓ１０
８の処理と同じ処理を行う一方、タイマ１２４がタイム
アップしたときには（ステップＳ２０６；Ｙ）、比例弁
１９を全閉状態にして温水熱交換機１１を一旦完全に強
制的に停止させ（ステップＳ２０７）、その後一定時間
待ってから（ステップＳ２０８）、ガス燃焼を再開させ
（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０３に戻るように
すればよい。

【００３２】また、本実施の形態では、比例弁１９の開
度の変化量によってガス燃焼量の変化を検知するように
したが、このほか、例えば水温検知信号１２７および水
量検知信号１２６からガス燃焼によって生成された熱エ
ネルギー量を演算によって求め、この熱エネルギー量を
ガス燃焼量（ガス流量）に換算して、その変化を検知す
るようにしてもよい。なお、この場合、ガス燃焼によっ
て生成された熱エネルギー量の演算は、排気口１１１か
ら排出される排気熱の存在等による熱変換効率の低下を
考慮することにより、比較的正確に行うことができる。

【００３３】〔第２の実施の形態〕次に、本発明の第２
の実施の形態を説明する。上記第１の実施の形態では、
強制変更待時間ｔｖが固定値であるとしたが、これに対
して本実施の形態の熱源機１０は、温水熱交換機１１に
おけるガス燃焼量に応じて強制変更待時間ｔｖが選択的
に設定されるようにしたものである。

【００３４】本実施の形態では、図５に示したように、
ガス燃焼量Ｑと強制変更待時間ｔｖとを対応づけた参照
テーブル１２３ａを予め作成して、システムコントロー
ラ１２のメモリ１２３に格納し、これを参照してｔｖを
求めるようにする。なお、ここでも、各強制変更待時間
ｔｖの値は、熱源機１０がそれぞれ対応するガス燃焼量
でガスを燃焼したときにガスメータ２０においてそれぞ
れ設定される安全継続時間ｔｓよりも小さい値に設定さ
れる。その他の構成は図１と同様であり、以下、図１に
示した各要素の符号と同一符号を用いて説明するものと
する。ここで、参照テーブル１２３ａおよびシステムコ
ントローラ１２が本発明における「時間設定手段」に対
応する。

【００３５】次に、図６を参照して、以上のような構成
の熱源機１０の動作および作用を説明する。なお、この
図はシステムコントローラ１２における主として主制御
部１２１の動作を表すものである。

【００３６】本実施の形態では、操作部１２２からの要
求に応じて温水熱交換機１１のガス燃焼を開始させてタ
イマ１２４をスタートさせた後（ステップＳ３０１〜Ｓ
３０３）、比例弁１９の開度からガス燃焼量Ｑを検知
し、これを基にメモリ１２３の参照テーブル（図５）を
参照して、対応する強制変更待時間ｔｖを取得する（ス
テップＳ３０４）。

【００３７】そして、これ以降のステップＳ３０５〜Ｓ
３０９の処理は、上記第１の実施の形態（図３）におけ
るステップＳ１０４〜Ｓ１０８の処理と同じである。す
なわち、燃焼停止要求があると（ステップＳ３０４；
Ｙ）、主制御部１２１は温水熱交換機１１の燃焼動作を
停止させる（ステップＳ３０９）。また、燃焼停止要求
がなされていない場合において（ステップＳ３０５；
Ｎ）、上記の「一定量」の範囲を超えるガス燃焼量の変
更が要求されると（ステップＳ３０６；Ｙ）、主制御部
１２１は比例弁１９の開度を変化させて温水熱交換機１
１のガス燃焼量を変化させ（ステップＳ３０８）、ステ
ップＳ３０３に戻る。これにより、タイマ１２４は再び
リセットされてタイムカウント動作を開始する。一方、
燃焼停止要求がなく（ステップＳ３０５；Ｎ）、しか
も、上記した「一定量」の範囲を超えるガス燃焼量変化
を要求する燃焼量変更要求もなく（ステップＳ３０６；
Ｎ）、かつ、タイマ１２４がタイムアップしたときには
（ステップＳ３０７；Ｙ）、主制御部１２１は、比例弁
１９の開度を変化させて温水熱交換機１１におけるガス
燃焼量を上記の「一定量」の範囲を超えるところまで強
制的に変更して（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０
３に戻る。これにより、タイマ１２４は再びリセットさ
れてタイムカウント動作を開始する。タイマ１２４がタ
イムアップしないときは（ステップＳ３０７；Ｎ）、ス
テップＳ３０５〜Ｓ１０７の処理を繰り返す。

【００３８】このように、本実施の形態によれば、ガス
燃焼量Ｑと強制変更待時間ｔｖとを対応つけた参照テー
ブルを予め設けると共に、温水熱交換機１１におけるガ
ス燃焼量を検知し、検知したガス燃焼量に基づいて参照
テーブルから対応する強制変更待時間ｔｖを取得するよ
うにしたので、ガスメータ２０においてガス流量に応じ
てそれぞれ異なる値に設定される安全継続時間ｔｓに対
応した適切なタイミングでガス流量（ガス燃焼量）を変
動させて、ガスメータ２０におけるガス遮断弁の誤遮断
を防止することができる。このことから、上記第１の実
施の形態の場合に比べると、次のような点で有利とな
る。

【００３９】すなわち、第１の実施の形態では、強制変
更待時間ｔｖは、通常、熱源機１０の最大定格のガス燃
焼量を想定して固定的に設定されることから、この場合
のｔｖは比較的短いものとなる。このため、たとえ熱源
機１０が最大定格より小さいほぼ一定の燃焼量で燃焼し
ていた場合においても、定められた強制変更待時間ｔｖ
が経過することによってガス燃焼量の強制的変更が行わ
れ、その変更タイミングは本来の適正なタイミングより
も早いものとなる。ガス燃焼量が小さければガスメータ
２０において検知されるガス流量も小さく、したがっ
て、ガスメータ２０は安全継続時間ｔｓをより長く設定
するからである。これに対し、本実施の形態では、ガス
燃焼量に応じて強制変更待時間ｔｖが設定されるので、
ガス燃焼量が小さい場合には、それに対応してガスメー
タ２０で選択されるより長い安全継続時間ｔｓに対応し
た強制変更待時間ｔｖ（＜ｔｓ）が経過するまではガス
燃焼量の強制的変更は行われない。したがって、ガスメ
ータ２０による誤遮断を回避するのに必要な頻度でガス
燃焼量の強制的変更が行われることとなり、ガス燃焼量
の強制的変更が頻繁に行われてしまうという不都合を回
避することができる。

【００４０】なお、本実施の形態においても、ほぼ一定
燃焼量での継続燃焼時間が強制変更待時間ｔｖに達した
ときの強制的ガス燃焼量変更のやり方として、ガス燃焼
量を上記の「一定量」の範囲を超えるところまで強制的
に変更するのでなく、上記第１の実施の形態の変形例と
して説明したように、ガス燃焼を一旦完全に停止して燃
焼量を０にしてから再開するようにしてもよい。

【００４１】また、本実施の形態においても、比例弁１
９の開度の変化量によってガス燃焼量の変化を検知する
のでなく、上記第１の実施の形態の変形例として説明し
たように、ガス燃焼によって生成された熱エネルギー量
からガス燃焼量の変化を検知するようにしてもよい。

【００４２】〔第３の実施の形態〕次に、本発明の第３
の実施の形態を説明する。図３は、本発明の第３の実施
の形態に係るガス燃焼機器としての熱源機１０′の概略
構成を示す図である。なお、この図で図１と同一構成要
素には同一符号を付し、適宜説明を省略するものとす
る。この熱源機１０′は、例えばＧＣＨ（ガスセントラ
ルヒーティング）ボイラとして構成されたものであり、
床暖房用の循環温水を加温する暖房用ボイラ１１ａと、
浴室や厨房等へ給湯するための温水を生成する給湯用ボ
イラ１１ｂと、この熱源機全体を制御するシステムコン
トローラ１２′と、外部の手動弁３０に接続されたガス
管１８から分岐して暖房用ボイラ１１ａおよび給湯用ボ
イラ１１ｂにガスを導く各ガス管にそれぞれ設けられた
比例弁１９ａ，１９ｂとを備えている。暖房用ボイラ１
１ａおよび給湯用ボイラ１１ｂは、その上部の燃焼空間
が一体化され、さらに、この燃焼空間はガス燃焼により
生じた排気ガスを排出するための共通排気口１１２に接
続されている。暖房用ボイラ１１ａは比較的長時間連続
して使用されることが多く、給湯用ボイラ１１ｂは比較
的短い時間でオンオフされることが多い。ここで、暖房
用ボイラ１１ａが本発明における「ガス燃焼部」に対応
し、給湯用ボイラ１１ｂが本発明における「他のガス機
器」に対応する。

【００４３】暖房用ボイラ１１ａに戻り湯を導く戻り湯
パイプ１３には、システムコントローラ１２′からのポ
ンプ駆動信号１２９によって駆動制御される温水循環ポ
ンプ１４が設けられ、暖房用ボイラ１１ａからの往き湯
を外部に導く往き湯パイプ１５には、水量検知センサお
よび水温検知センサ（図示を省略）が設けられている。
戻り湯パイプ１３および往き湯パイプ１５は、図示しな
い部屋に設けられた床暖房パネルに接続されている。

【００４４】給湯用ボイラ１１ｂは、取水パイプ１０１
から供給された水をガス燃焼によって加温して温水を生
成し、これを給湯パイプ１０２によって外部に供給する
ようになっている。給湯パイプ１０２には、システムコ
ントローラ１２′からの弁駆動信号１０４によって開閉
制御される温水弁１０３が設けられている。給湯パイプ
１０２は図示しない浴室や厨房等の給湯栓に接続されて
いる。

【００４５】比例弁１９ａ，１９ｂは、それぞれ、シス
テムコントローラ１２′からの弁駆動信号１２８ａ，１
２８ｂによって任意の開度に制御され、これにより、暖
房用ボイラ１１ａおよび給湯用ボイラ１１ｂのガス燃焼
量をそれぞれ別個に変化させることができるようになっ
ている。

【００４６】システムコントローラ１２′は、図８に示
したように、主制御部１２１′と、操作部１２２と、メ
モリ１２３と、タイマ１２４と、Ｉ／Ｏポート１２５′
とを備えている。なお、この図で、上記第１の実施の形
態における図２に示した構成要素と同一要素には同一の
符号を付し、説明を省略する。Ｉ／Ｏポート１２５′
は、主制御部１２１′からの弁駆動信号１２８ａ，１２
８ｂ、弁駆動信号１０４、およびポンプ駆動信号１２９
をそれぞれ信号変換して比例弁１９ａ，１９ｂ、温水弁
１０３、および温水循環ポンプ１４に出力すると共に、
図示しない水量検知センサからの水量検知信号や水温検
知センサからの水温検知信号（図示を省略）を信号変換
して主制御部１２１′に入力するようになっている。

【００４７】本実施の形態において、主制御部１２１′
は、後述するように例えば比例弁１９の開度によって暖
房用ボイラ１１ａにおけるガス燃焼量を監視し、このガ
ス燃焼量がほぼ一定量を保ったまま強制変更待時間ｔｖ
にわたって継続し、かつ、他方の給湯用ボイラ１１ｂに
おけるガス燃焼量の一定量以上の変化がない場合に限っ
て、比例弁１９ａの開度を変化させて暖房用ボイラ１１
ａのガス燃焼量を強制的に変動させるようになってい
る。ここで、強制変更待時間ｔｖは、熱源機１０′の暖
房用ボイラ１１ａおよび給湯用ボイラ１１ｂが最大定格
で（比例弁１９ａ，１９ｂを全開にして）ガスを燃焼し
たときにガスメータ２０において選択される安全継続時
間ｔｓよりも小さい値に設定されるようになっており、
例えば操作部１２２からの入力によりメモリ１２３に記
憶される。本実施の形態では、強制変更待時間ｔｖは、
上記第１の実施の形態の場合と同様に予め固定値に設定
されているものとする。ここで、安全継続時間ｔｓが本
発明における「第１の設定時間」に対応し、強制変更待
時間ｔｖが本発明における「第２の設定時間」に対応す
る。また、主制御部１２１′が本発明における「燃焼量
変化監視手段」、「他機器監視手段」および「燃焼量強
制変化制御手段」に対応する。

【００４８】その他の構成は上記第１の実施の形態（図
１，図２）と同様である。

【００４９】次に、図９を参照して、以上のような構成
の熱源機１０′の動作および作用を説明する。なお、こ
の図はシステムコントローラ１２における主として主制
御部１２１′の動作を表すものである。

【００５０】操作部１２２から暖房用ボイラ１１ａに対
する燃焼開始の要求がなされると（ステップＳ４０１；
Ｙ）、主制御部１２１′は、温水循環ポンプ１４を駆動
開始させると共に、比例弁１９ａを所定の開度まで開
け、暖房用ボイラ１１ａを点火してガス燃焼を開始させ
る（ステップＳ４０２）。これと同時に主制御部１２
１′は、タイマ１２４をリセットしてタイムカウント動
作を開始させる（ステップＳ４０３）。

【００５１】その後、主制御部１２１′は操作部１２２
からの指令を監視し、暖房用ボイラ１１ａに対する燃焼
停止要求があると（ステップＳ４０４）、比例弁１９ａ
を全閉にすると共に、温水循環ポンプ１４を停止させ、
暖房用ボイラ１１ａの燃焼動作を停止させる（ステップ
Ｓ４０９）。

【００５２】また、暖房用ボイラ１１ａに対する燃焼停
止要求がない場合において（ステップＳ４０４；Ｎ）、
暖房用ボイラ１１ａに対して上記した「一定量」の範囲
を超えるガス燃焼量の変更が要求されると（ステップＳ
４０５；Ｙ）、比例弁１９ａの開度を変化させて、暖房
用ボイラ１１ａのガス燃焼量を変更し（ステップＳ４０
９）、ステップＳ４０３に戻る。これにより、タイマ１
２４は再びリセットされてタイムカウント動作を開始す
る。

【００５３】一方、暖房用ボイラ１１ａに対する燃焼停
止要求がなく（ステップＳ４０４；Ｎ）、しかも暖房用
ボイラ１１ａに対して上記した「一定量」の範囲を超え
るガス燃焼量の変更を要求する燃焼量変更要求もないと
きには（ステップＳ４０５；Ｎ）、主制御部１２１′
は、他のガス燃焼機器である給湯用ボイラ１１ｂの燃焼
量の変化の有無を調べる（ステップＳ４０６）。この結
果、給湯用ボイラ１１ｂがそれまでの燃焼状態から停止
状態へ、または、停止状態から燃焼状態へと変化してい
たり、あるいは給湯温度の変更要求に応じて上記の「一
定量」の範囲を超えてガス燃焼量が変化したときには
（ステップＳ４０６；Ｙ）、ステップＳ４０３に戻り、
タイマ１２４を再びリセットしてタイムカウント動作を
開始する。なお、給湯用ボイラ１１ｂのガス燃焼量の変
化は、暖房用ボイラ１１ａのガス燃焼量の変化の検知と
同様に、比例弁１９ｂの開度変化から検知可能である。

【００５４】一方、給湯用ボイラ１１ｂがそれまでの停
止状態を維持したままであったり、あるいはガス燃焼量
変化が上記の「一定量」の範囲を超えていないときには
（ステップＳ４０６；Ｎ）、主制御部１２１′はさら
に、タイマ１２４がタイムアップしたか否かを調べる。
この結果、タイムアップしていないときには（ステップ
Ｓ４０７；Ｎ）、ステップＳ４０４に戻り、以下、タイ
マ１２４がタイムアップするまでステップＳ４０４〜Ｓ
４０７の処理を繰り返す。これに対し、タイマ１２４が
タイムアップしたときには、主制御部１２１′は、比例
弁１９ａの開度を変化させ、暖房用ボイラ１１ａのガス
燃焼量を上記の「一定量」の範囲を超えるところまで強
制的に変更する（ステップＳ４０８）。そして、ステッ
プＳ１０３に戻り、タイマ１２４は再びリセットしてタ
イムカウント動作を開始する。

【００５５】このように、本実施の形態の熱源機１０′
によれば、暖房用ボイラ１１ａにおけるガス燃焼量の変
化をもたらすような指令がなされずにほぼ一定量のガス
燃焼量を保って燃焼が継続した結果、その燃焼継続時間
が強制変更待時間ｔｖに達した場合であっても、直ちに
暖房用ボイラ１１ａの強制的なガス燃焼量変更を行うの
ではなく、他のガス燃焼機器である給湯用ボイラ１１ｂ
の動向（ガス燃焼の開始もしくは停止または燃焼量の変
化）をチェックし、この給湯用ボイラ１１ｂにおいても
ガス燃焼量の変化がない場合に限って、暖房用ボイラ１
１ａの強制的なガス燃焼量変更を行うようにしている。
このため、暖房用ボイラ１１ａがほぼ一定量のガス燃焼
量を保って燃焼を継続した結果、その燃焼継続時間が強
制変更待時間ｔｖに達した場合であっても、他方の給湯
用ボイラ１１ｂにおいてガス燃焼量のほ化があれば、暖
房用ボイラ１１ａの強制的燃焼量変更は行われないで済
むこととなる。したがって、上記第１の実施の形態の場
合に比べて、ガスメータ２０による誤遮断を回避するた
めの強制的燃焼量変更の頻度をさらに少なくすることが
できる。

【００５６】なお、強制変更待時間ｔｖを固定値でな
く、第２の実施の形態のように、暖房用ボイラ１１ａに
おけるガス燃焼量に応じた値に選択的に設定するように
してもよい。

【００５７】また、本実施の形態においても、暖房用ボ
イラ１１ａの強制的ガス燃焼量変更のやり方として、ガ
ス燃焼量を上記の「一定量」の範囲を超えるところまで
強制的に変更するのでなく、上記第１の実施の形態の変
形例として説明したように、ガス燃焼を一旦完全に停止
して燃焼量を０にしてから再開するようにしてもよい。

【００５８】また、本実施の形態においても、比例弁１
９ａの開度の変化量によって暖房用ボイラ１１ａのガス
燃焼量変化を検知するのでなく、上記第１の実施の形態
の変形例として説明したように、ガス燃焼によって生成
された熱エネルギー量からガス燃焼量の変化を検知する
ようにしてもよい。給湯用ボイラ１１ｂのガス燃焼量の
変化についても同様である。

【００５９】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定さ
れず、種々の変形が可能である。例えば、上記第３の実
施の形態（図７）では、ガスメータ２０の下流側に暖房
用ボイラ１１ａおよび給湯用ボイラ１１ｂを一体に構成
した熱源機１０′が接続されているものとして説明した
が、両者が別体として構成されていてもよい。この場合
には、両者の各システムコントローラ同士が通信を行っ
て互いに他方の燃焼状況を監視するようにすればよい。
また、例えば図１０に示したように、ガスメータ２０の
下流側にＧＣＨとしての熱源機１０′のほかにガス燃焼
式のファンヒータ５０やガス燃焼式の衣類乾燥機６０等
が接続されている場合にも適用可能である。この場合に
は、各ガス機器のシステムコントローラごとに、他のガ
ス機器との間で通信を行うための通信インタフェイスを
付加し、この通信インタフェイスによって他のガス機器
の燃焼状態を監視することで、上記第３の実施の形態の
場合と同様な制御を行うことができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項７のいずれかに記載のガス燃焼機器、または請求項８
ないし請求項１０のいずれかに記載のガス誤遮断防止方
法によれば、ガスメータの下流側流路に接続されたガス
燃焼機器においてガスメータを介して供給されたガスの
燃焼量の変化を監視し、ガスメータによってガス供給遮
断が行われる基準としての第１の設定時間よりも短い第
２の設定時間にわたって継続してガス燃焼量が一定変動
範囲を超えなかったことを検知したときにガス燃焼量の
強制的変更を行うようにしたので、異常がないにもかか
わらずガスメータによって誤ってガス供給遮断が行われ
ることを防止することができるという効果がある。

【００６１】特に、請求項４記載のガス燃焼機器または
請求項９記載のガス誤遮断防止方法によれば、第１の設
定時間がガス流量の大きさに応じて選択的に設定される
ものである場合には、ガス燃焼機器においてガス燃焼量
を検知し、この検知されたガス燃焼量に応じて第２の設
定時間を選択的に設定するようにしたので、ガスメータ
による誤遮断を回避するのに必要な頻度でガス燃焼量の
強制的変更が行われることとなる。したがって、さら
に、ガス燃焼量の強制的変動が頻繁に行われてしまうと
いう不都合を回避することができるという効果がある。

【００６２】また、請求項７記載のガス燃焼機器または
請求項１０記載のガス供給誤遮断防止方法によれば、ガ
スメータの下流側流路に接続されたガス燃焼機器におい
てガスメータを介して供給されたガスの燃焼量変化を監
視すると共に、並列接続された他のガス燃焼機器のガス
燃焼状況をも監視し、この結果、第２の設定時間にわた
って継続してガス燃焼量が一定変動範囲を超えて変化し
なかったときに原則としてガス燃焼量の強制的変更を行
う一方、他のガス燃焼機器における一定変動範囲を超え
るガス燃焼量変化を検知したときには、ガス燃焼量の強
制的変更を行わないようにしたので、ガスメータによる
誤遮断を回避するための強制的燃焼量変更の頻度をさら
に少なくすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るガス燃焼機器
としての熱源機の概略構成を示す図である。

【図２】図１に示した熱源機におけるシステムコントロ
ーラの構成を表すブロック図である。

【図３】図２に示したシステムコントローラにおける主
制御部の動作を表す流れ図である。

【図４】図２に示したシステムコントローラにおける主
制御部の動作の変形例を表す流れ図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係るガス燃焼機器
としての熱源機におけるシステムコントローラのメモリ
に蓄えられた参照テーブルを表す図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係るガス燃焼機器
としての熱源機のシステムコントローラにおける主制御
部の動作を表す流れ図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係るガス燃焼機器
としての熱源機の概略構成を示す図である。

【図８】図７に示した熱源機におけるシステムコントロ
ーラの構成を表すブロック図である。

【図９】図８に示したシステムコントローラにおける主
制御部の動作を表す流れ図である。

【図１０】本発明の第３の実施の形態の変形例を表すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１０，１０′…熱源機 １１…温水熱交換機 １１ａ…暖房用ボイラ １１ｂ…給湯用ボイラ １２，１２′…システムコントローラ １９，１９ａ，１９ｂ…比例弁 １２１，１２１′…制御部 １２３…メモリ １２４…タイマ。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路を流れるガスの流量が第１の設定時
   間にわたって継続して一定変動範囲内にあったときに異
   常と判断して前記ガス流路を遮断する安全機能を有する
   ガスメータの下流側流路に接続されたガス燃焼機器であ
   って、 前記ガスメータを介して供給されたガスを燃焼させるガ
   ス燃焼部と、 前記ガス燃焼部におけるガス燃焼量が前記一定変動範囲
   を超えて変化したか否かを監視する燃焼量変化監視手段
   と、 前記燃焼量変化監視手段が前記第１の設定時間より小さ
   い第２の設定時間にわたって継続してガス燃焼量が前記
   一定変動範囲を超えて変化しなかったことを検知したと
   きに前記ガス燃焼部におけるガス燃焼量を強制的に変化
   させる制御を行うガス燃焼量強制変化制御手段とを備え
   たことを特徴とするガス燃焼機器。
2. 【請求項２】 前記燃焼量変化監視手段は、自らの開度
   によって前記ガス燃焼部に供給するガスの流量を調整可
   能なガス供給弁の開度変化に基づいて、前記ガス燃焼部
   におけるガス燃焼量の変化を監視可能であることを特徴
   とする請求項１記載のガス燃焼機器。
3. 【請求項３】 前記燃焼量変化監視手段は、ガス燃焼に
   よって発生する熱エネルギー量の変化に基づいて、前記
   ガス燃焼部におけるガス燃焼量の変化を監視可能である
   ことを特徴とする請求項１記載のガス燃焼機器。
4. 【請求項４】 前記第１の設定時間が前記流路を流れる
   ガスの流量に応じて選択的に設定されるものである場合
   には、さらに、 前記ガス燃焼部におけるガス燃焼量を検知するガス燃焼
   量検知手段と、 前記ガス燃焼量検知手段によって検知されたガス燃焼量
   に応じて前記第２の設定時間を選択的に設定する時間設
   定手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のガス
   燃焼機器。
5. 【請求項５】 前記ガス燃焼量検知手段は、自らの開度
   によって前記ガス燃焼部に供給するガスの流量を調整可
   能なガス供給弁の開度から前記ガス燃焼部におけるガス
   燃焼量を検知可能であることを特徴とする請求項４記載
   のガス燃焼機器。
6. 【請求項６】 前記ガス燃焼量検知手段は、ガス燃焼に
   よって発生する熱エネルギー量から、前記ガス燃焼部に
   おけるガス燃焼量を検知可能であることを特徴とする請
   求項４記載のガス燃焼機器。
7. 【請求項７】 流路を流れるガスの流量が第１の設定時
   間にわたって継続して一定変動範囲内にあったときに異
   常と判断して前記ガス流路を遮断する安全機能を有する
   ガスメータの下流側流路に接続されたガス燃焼機器であ
   って、 前記ガスメータを介して供給されたガスを燃焼させるガ
   ス燃焼部と、 前記ガス燃焼部におけるガス燃焼量が前記一定変動範囲
   を超えて変化したか否かを監視する燃焼量変化監視手段
   と、 前記ガスメータの下流側流路に自らのガス燃焼機器と並
   列に接続された他のガス燃焼機器のガス燃焼状況を監視
   する他機器監視手段と、 前記燃焼量変化監視手段が前記第１の設定時間より小さ
   い第２の設定時間にわたって継続してガス燃焼量が前記
   一定変動範囲を超えて変化しなかったことを検知したと
   きに原則として前記ガス燃焼部におけるガス燃焼量を強
   制的に変化させる一方、前記他機器監視手段が前記他の
   ガス燃焼機器における前記一定変動範囲を超えるガス燃
   焼量変化を検知したときには、前記ガス燃焼部における
   ガス燃焼量を強制的に変化させることがないように制御
   するガス燃焼量強制変化制御手段とを備えたことを特徴
   とするガス燃焼機器。
8. 【請求項８】 流路を流れるガスの流量が第１の設定時
   間にわたって継続して一定変動範囲内にあったときに異
   常と判断して前記ガス流路を遮断する安全機能を有する
   ガスメータにおけるガス流路の誤遮断を防止するための
   方法であって、 前記ガスメータの下流側流路に接続されたガス燃焼機器
   において、前記ガスメータを介して供給されたガスの燃
   焼量が前記一定変動範囲を超えて変化したか否かを監視
   し、前記第１の設定時間より小さい第２の設定時間にわ
   たって継続してガス燃焼量が前記一定変動範囲を超えて
   変化しなかったことを検知したときに、ガス燃焼量を強
   制的に変化させる制御を行うことを特徴とするガス誤遮
   断防止方法。
9. 【請求項９】 前記第１の設定時間が前記流路を流れる
   ガスの流量の大きさに応じて選択的に設定されるもので
   ある場合には、さらに、前記ガス燃焼機器においてガス
   燃焼量を検知し、この検知されたガス燃焼量に応じて前
   記第２の設定時間を選択的に設定することを特徴とする
   請求項８記載のガス誤遮断防止方法。
10. 【請求項１０】流路を流れるガスの流量が第１の設定時
    間にわたって継続して一定変動範囲内にあったときに異
    常と判断して前記ガス流路を遮断する安全機能を有する
    ガスメータにおけるガス流路の誤遮断を防止するための
    方法であって、 前記ガスメータの下流側流路に接続されたガス燃焼機器
    において、前記ガスメータを介して供給されたガスの燃
    焼量が前記一定変動範囲を超えて変化したか否かを監視
    すると共に、前記ガスメータの下流側流路に自らのガス
    燃焼機器と並列に接続された他のガス燃焼機器のガス燃
    焼状況を監視し、前記第１の設定時間より小さい第２の
    設定時間にわたって継続してガス燃焼量が前記一定変動
    範囲を超えて変化しなかったことを検知したときに、原
    則としてガス燃焼量を強制的に変化させる一方、前記他
    のガス燃焼機器における前記一定変動範囲を超えるガス
    燃焼量変化を検知したときには、ガス燃焼量を強制的に
    変化させることがないように制御することを特徴とする
    ガス誤遮断防止方法。