JP3685513B2 - Combustion equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、電動モータの回転によって、第1バルブおよび第2バルブの開閉を行う燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、ガスの燃焼によって風呂の追焚を行うガス追焚装置では、ガスの供給路として、第1バーナへガスを供給する第1通路と、第2バーナへガスを供給する第2通路とを並列に備えるものがある。このガス追焚装置では、ガス供給路の上流側に安全弁として電磁弁を設け、その下流側の第1通路と第2通路のそれぞれに、第1バルブと第2バルブを設け、第1通路および第2通路の開閉を行うようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ガス追焚装置などの燃焼装置では、第1バルブおよび第2バルブを1つの電動モータを用いて開閉するタイプがある。具体的には、電動モータの回転トルクを複数のギアを用いて増幅し、トルクが増大した回転力によってカムを回転駆動し、カムの変移によってプッシュロッドを押圧操作して第1バルブおよび第2バルブを開閉させている。
【0004】
このように、電動モータを用いて第1バルブおよび第2バルブを開閉制御する場合に、カムの回転を検出して第1バルブの開閉状態を検出する第1スイッチと、カムの回転を検出して第2バルブの開閉状態を検出する第2スイッチとを設けることが考えられる。
しかるに、第1スイッチと第2スイッチを設けることにより、第1スイッチおよび第2スイッチの潜在的な故障確率が生じる。このため、第1スイッチあるいは第2スイッチの一方が万一故障しても、確実に第1バルブおよび第2バルブを閉弁できる機能が望まれる。
【0005】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、第1スイッチあるいは第2スイッチの一方が例え故障しても、確実に第1バルブおよび第2バルブを閉弁することのできる安全性の高い燃焼装置の提供にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の燃焼装置は、上記の目的を達成するために、次の技術的手段を採用した。
〔請求項1の手段〕
燃焼装置は、
(a)燃料の燃焼を行う第1バーナと、
(b)燃料の燃焼を行う第2バーナと、
(c)前記第1バーナへ燃料の供給を行う第1通路と、
(d)前記第2バーナへ燃料の供給を行う第2通路と、
(e)電動モータによって一方向に駆動されるカムの回転に応じて前記第1通路の開閉を行う第1バルブと、
(f)前記カムの回転に応じて前記第2通路の開閉を行う第2バルブと、
(g)前記カムの回転を検出し、前記第1バルブおよび前記第2バルブが一度開閉作動を行う間に一度オンオフ作動を行う第1スイッチと、
(h)前記カムの回転を検出し、前記第1バルブおよび前記第2バルブが一度開閉作動を行う間に一度オンオフ作動を行う第2スイッチと、
(i)前記第1スイッチの信号および前記第2スイッチの信号を基に、前記電動モータの通電制御を行う制御回路とを備える。
【0007】
(g−1)前記第1スイッチは、前記第1バルブが開弁状態の時に信号変化が生じるとともに、前記第1バルブおよび前記第2バルブがともに閉弁状態の時に信号変化が生じるように設けられる。
(h−1)前記第2スイッチは、前記第2バルブが開弁状態の時に信号変化が生じるとともに、前記第1バルブおよび前記第2バルブがともに閉弁状態の時に信号変化が生じるように設けられる。
(i−1)前記制御回路は、
前記電動モータを制御して前記カムを回転駆動する際に、
前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのオンオフの遷移状態があらかじめ設定された正常時の遷移状態でなく、前記第1スイッチの信号が変化せず、前記第2スイッチのみの信号変化の場合は、前記第1スイッチが故障したと判断し、前記第2スイッチによる閉弁状態の時の信号変化を基に、前記第1バルブと前記第2バルブとを共に閉弁状態に設定するとともに、
前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのオンオフの遷移状態があらかじめ設定された正常時の遷移状態でなく、前記第2スイッチの信号が変化せず、前記第1スイッチのみの信号変化の場合は、前記第2スイッチが故障したと判断し、前記第1スイッチによる閉弁状態の時の信号変化を基に、前記第1バルブと前記第2バルブとを共に閉弁状態に設定するスイッチ故障対応手段を備える。
【0008】
〔請求項2の手段〕
請求項1記載の燃焼装置において、
前記電動モータおよび前記制御回路は、乾電池の電力によって作動することを特徴とする。
【0009】
〔請求項3の手段〕
請求項2記載の燃焼装置において、
前記制御回路は、マイクロコンピュータを搭載する。
また、前記スイッチ故障対応手段は、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのオンオフの遷移状態があらかじめ設定された遷移状態でない時に、前記第1バルブと前記第2バルブとを共に閉弁状態に設定した後、前記マイクロコンピュータの電源をOFF する。
【0010】
〔請求項4の手段〕
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の燃焼装置において、
前記第1バーナおよび前記第2バーナは、風呂の追焚を行う追焚用熱交換器を加熱することを特徴とする。
【0011】
【作用および発明の効果】
〔請求項1の作用および効果〕
第1スイッチが故障し、第1スイッチの信号変化が生じない場合、制御回路のスイッチ故障対応手段は、第2スイッチによる閉弁状態の時の信号変化を基に、第1バルブと第2バルブとを共に閉弁状態に設定する。
逆に、第2スイッチが故障し、第2スイッチの信号変化が生じない場合、制御回路のスイッチ故障対応手段は、第1スイッチによる閉弁状態の時の信号変化を基に、第1バルブと第2バルブとを共に閉弁状態に設定する。
【0012】
このように、第1バルブの開閉状態を検出する第1スイッチと、第2バルブの開閉状態を検出する第2スイッチとを設けて、第1バルブおよび第2バルブを開閉制御する燃焼装置であっても、第1スイッチあるいは第2スイッチの一方が万一故障しても、確実に第1バルブおよび第2バルブを閉弁でき、高い安全性を確保することができる。
【0013】
〔請求項2の作用および効果〕
請求項2を採用して電源に乾電池を使用することにより、交流100Vの電源を変圧、整流する回路が廃止でき、電動モータによって第1バルブおよび第2バルブを駆動する燃焼装置の価格を低く抑えることができる。
【0014】
〔請求項3の作用および効果〕
請求項3を採用することにより、第1スイッチあるいは第2スイッチの一方に故障が生じ、第1バルブと第2バルブとを共に閉弁状態に設定した後は、スイッチ故障対応手段によってマイクロコンピュータの電源がOFF される。このため、不要な乾電池の電力消費が抑えられ、残された乾電池の電力を有効に利用することができる。
【0015】
〔請求項4の作用および効果〕
請求項4を採用することにより、電動モータによって第1バルブおよび第2バルブを駆動する追焚装置の安全性を高く確保できる。
【0016】
【実施例】
次に、本発明の燃焼装置を、風呂のガス追焚装置に適用した実施例に基づき図面を参照して説明する。
〔実施例の構成〕
図1ないし図5は実施例を示すもので、図1はガス追焚装置の概略構成図である。
ガス追焚装置10は、大別して、ガス(燃料)の燃焼を行って浴槽(図示しない)内の水または湯を加熱する燃焼器11、この燃焼器11にガスの供給を行うガス供給手段12、およびガス追焚装置10を作動させる制御回路13を備え、以下順に説明する。
【0017】
(燃焼器11の説明)
燃焼器11は、サブバーナ14(第1バーナに相当する)、複数の第2バーナ15(第2バーナに相当する)、追焚用熱交換器16、排気筒17から構成される。
サブバーナ14および複数のメインバーナ15は並設されるもので、ガス供給手段12から供給されたガスを多数の噴出孔から吹出し、周囲の空気によってガスの燃焼を行うブンゼンバーナである。なお、サブバーナ14はメインバーナの燃焼量に比較して、燃焼量がやや小さく設けられている。
サブバーナ14は、メインバーナ15より先に着火するバーナで、サブバーナ14の近傍には、サブバーナ14への着火を行う点火プラグ18と、サブバーナ14の着火状態を検出するためのサーモカップル19とが設けられている。
【0018】
追焚用熱交換器16は、サブバーナ14およびメインバーナ15によるガス燃焼による熱と、浴槽内の水(湯)との熱交換を行って、浴槽内の水(湯)を加熱する手段で、浴槽に接続されて浴槽内の水(湯)が導かれる配管21と、熱交換効率を高めるフィン22とから構成されている。
なお、追焚用熱交換器16の配管21には、空炊きを検出する空炊き検出センサ23が取り付けられている。この空炊き検出センサ23は、配管21の温度により作動するバイメタルスイッチで、配管21の温度が所定以上に達した際にONまたはOFF して空炊きを検出するものである。
【0019】
排気筒17は、追焚用熱交換器16を通過した排気ガスを収集して、屋外に排出する筒で、排出側の端部に逆風による燃焼の悪化を防止するためのバフラ24が取り付けられている。
なお、バフラ24の内側には第1排気サーミスタ25が取り付けられ、またバフラ24の下方には第2排気サーミスタ26が取り付けられており、第1、第2排気サーミスタ25、26の検出温度によって風による影響を検出するように設けられている。
【0020】
(ガス供給手段12の説明)
ガス供給手段12は、ガス供給路31、電磁弁32、パイロットバルブ33(第1バルブに相当する)、メインバルブ34(第2バルブに相当する)、ガバナ弁35から構成される。
ガス供給路31は、一端にガスの供給を受けるガスホースまたはガス管(図示しない)が接続されるホースエンド36を備える。そして、ホースエンド36から供給されるガスは、電磁弁32を介してパイロットバルブ33およびメインバルブ34に供給される。そして、ガス供給路31は、パイロットバルブ33を通過してサブバーナ14にガスを供給する流路径の小さいパイロット通路37(第1通路に相当する)と、メインバルブ34を通過してメインバーナ15にガスを供給する流路径の大きいメイン通路38(第2通路に相当する)とに分岐するように設けられている。なお、ガバナ弁35は、メイン通路38を流れるガスの圧力を一定に保つものである。
【0021】
電磁弁32は、ガス供給路31の上流側に設けられた安全弁である。この電磁弁32は、常閉タイプのもので、図2に示すように、バネ41によってガス供給路31を閉じる弁体42と、この弁体42を開弁させる電磁コイル43とから構成される。この電磁コイル43は、作動開始時のみに通電されて大きな電磁力を発生し、弁体42に設けられた磁性体製アーマチュア42aを鉄心43cに吸引して弁体42を開弁させる吸引コイル43aと、作動中常に通電されてアーマチュア42aを鉄心43cに着磁した状態に保ち、弁体42を開弁状態に保つ保持コイル43bとから構成される。
【0022】
パイロットバルブ33は、図2に示すように、バネ44によってパイロット通路37を閉じる弁体45と、この弁体45を開弁させるパイロット開弁機構46とから構成される。
【0023】
このパイロット開弁機構46は、ギヤドモータ47、カム48、プッシュロッド49から構成される。
ギヤドモータ47は、電動モータ51の発生する回転力を複数のギヤを用いたギヤ列52によってシャフト53を回転駆動するもので、ギヤ列52によって電動モータ51の発生する回転数を抑え、発生トルクを増大させるように設けられている。なお、カム48を含むシャフト53は、ギヤドモータ47によって、360°回転するように設けられている。
【0024】
カム48は、シャフト53と一体回転するように設けられており、シャフト53の回転位置に応じて、プッシュロッド49の変移位置を変化させるものである。
プッシュロッド49は、パイロットバルブ33の弁体45を直接変移させるもので、カム48によってプッシュロッド49が図2の下方へ変移することにより、弁体45がパイロット通路37を開弁するように設けられている。
なお、カム48がギヤドモータ47によって360°回転駆動される際、プッシュロッド49は、カム48の回転に伴い、図3の実線Aに示すように変移する。
【0025】
一方、メインバルブ34は、図2に示すように、バネ54によってメイン通路38を閉じる弁体55と、プッシュロッド49の変移位置に応じて弁体55を開弁させるメイン開弁機構56とから構成される。
このメイン開弁機構56は、プッシュロッド49に取り付けられた押圧桿57と、弁体55に取り付けられた受圧筒58とから構成される。この受圧筒58は、ガス供給路31内に固定された固定筒59の周囲に摺動自在に嵌め合わされたもので、周囲に押圧桿57によって押圧される環状リブ58aを備える。この環状リブ58aは、押圧桿57が図2の下方へ所定量変移した後に、押圧桿57に当接するように設けられている。
【0026】
このため、プッシュロッド49の押圧量が少ない場合(例えば、カム48の回転角が100°程)は、パイロットバルブ33→開、メインバルブ34→閉となるが、プッシュロッド49の押圧量が増加すると、(例えば、カム48の回転角が260°程)は、パイロットバルブ33→開、メインバルブ34→開となる(図3の実線B、C参照)。なお、カム48の回転角が所定角以上(例えば295°以上)になると、カム48によるプッシュロッド49の押圧力が解除され、バネ44、54の作用でパイロットバルブ33→閉、メインバルブ34→閉となる。
【0027】
一方、ギヤドモータ47には、カム48の回転位置、つまりパイロットバルブ33およびメインバルブ34の開弁状態を検出するための検出手段が設けられている。この検出手段は、マイクロスイッチよりなるパイロットスイッチPsw(第1スイッチに相当する)、メインスイッチMsw(第2スイッチに相当する)、およびシャフト53の回転位置に応じてパイロットスイッチPswおよびメインスイッチMswをON-OFFさせる回転検出カム60から構成される。
【0028】
なお、パイロットスイッチPsw、メインスイッチMswは、カム48の回転位置や、パイロットバルブ33およびメインバルブ34の開弁状態に応じて、図3の実線D、Eに示すようにON-OFF(Hi-Low) 変化する。
具体的には、まず、パイロットバルブ33とメインバルブ34がともに閉弁状態の時にメインスイッチMswのみがHi(パイロットバルブ33とメインバルブ34がともに閉弁状態の時の信号変化に相当する)となる。
そして、パイロットバルブ33が確実に開き、且つメインバルブ34が閉じた状態で、パイロットスイッチPswもHi(パイロットバルブ33が開弁状態の時の信号変化に相当する)になる。
次いで、パイロットバルブ33とメインバルブ34が確実に開いた状態でメインスイッチMswのみがLow (メインバルブ34が開弁状態の時の信号変化に相当する)に変化する。
さらにカム48の回転が進み、パイロットバルブ33とメインバルブ34が確実に閉じた状態でパイロットスイッチPswもLow (パイロットバルブ33とメインバルブ34がともに閉弁状態の時の信号変化に相当する)に変化する。
【0029】
(制御回路13の説明)
制御回路13は、図4のブロック図に示すように、ガス追焚装置10に設けられる電気機能部品(点火プラグ18、電磁コイル43の吸引コイル43aおよび保持コイル43b、電動モータ51、後述する燃焼確認ランプ66および電池確認ランプ67)を、入力信号と制御プログラムに応じて通電制御するマイクロコンピュータ61を使用した電気回路で、乾電池62の電力によって作動する。
【0030】
制御回路13は、入力信号として、上述したサーモカップル19、空炊き検出センサ23、第1排気サーミスタ25、第2排気サーミスタ26、パイロットスイッチPsw、メインスイッチMswの他に、リモートコントローラ63(以下、リモコン)に設けられた運転スイッチ64およびタイマーボリューム65からの信号を入力する。
【0031】
運転スイッチ64は、ガス追焚装置10の起動あるいは停止を指示するタクトスイッチである。
タイマーボリューム65は、追焚時間を設定するための可変抵抗体で、制御回路13は抵抗値に応じてビット数を決定するとともに、ビット数に応じて1回のカウント時間を変化させるものである。なお、制御回路13はビット数に関係なく所定回数(例えば255回)のカウントを行うもので、1回のカウント時間の変化によってタイマー時間を設定するものである。
【0032】
また、リモコン63は、浴室内に設置されて使用者によって操作されるもので、運転スイッチ64およびタイマーボリューム65の他に、燃焼状態を確認するための燃焼確認ランプ66と、乾電池62の電圧を確認するための電池確認ランプ67とが設けられている。
【0033】
乾電池62は、例えば単一乾電池を2本使用した電源で、制御回路13の作動の他に、点火プラグ18の作動、電磁コイル43の作動、電動モータ51の作動、燃焼確認ランプ66および電池確認ランプ67の作動を行う間にも使用される。
【0034】
(制御回路13の基本作動によるガス追焚装置10の作動説明)
ここで、制御回路13の基本作動を、図5のフローチャートに基づき説明する。
運転スイッチ64がONされると電源がONされる(スタート)、次にタイマーボリューム65によって追焚時間が設定されているか否かの判断を行う(ステップS1 )。この判断結果がNOの場合は、運転スイッチ64のON後、所定時間(例えば5秒)が経過したか否かの判断を行う(ステップS2 )。この判断結果がNOの場合はステップS1へ戻り、判断結果がYES の場合(運転スイッチ64がONされても所定時間タイマーの設定が行われなかった場合)は、誤作動によって運転スイッチ64がONされたとしてマイクロコンピュータ61の電源をOFF し、終了する(ステップS3 )。
【0035】
ステップS1の判断結果がYES の場合は、点火プラグ18をONさせる(ステップS4 )。続いて、パイロットバルブ33のみを開弁させるべく、電動モータ51をONさせる(ステップS5 )。次に、パイロットバルブ33が開弁したか、つまりパイロットスイッチPswがHiに変化したか否かの判断を行う(ステップS6 )。この判断結果がNOの場合は、ステップS6 へ戻り、パイロットスイッチPswがHiに変化するまで電動モータ51をONさせる。ステップS6 の判断結果がYES の場合は、パイロットバルブ33が開いたと判断して、電動モータ51をOFF する(ステップS7 )。次に、電磁コイル43をONする(具体的には、初期には吸引コイル43aと保持コイル43bの両方をONし、その後吸引コイル43aのみをOFF する、ステップS8 )。
【0036】
次に、サブバーナ14において着火を検出したか、つまりサブバーナ14の近傍に設けられたサーモカップル19の起電力が所定値を越えたか否かの判断を行う(ステップS9 )。この判断結果がNOの場合は、電磁コイル43をONした後、所定時間(例えば25秒)経過したか否かの判断を行う(ステップS10)。この判断結果がNOの場合は、所定時間が経過していないと判断してステップS9 へ戻る。ステップS9 の判断結果がYES の場合は、着火が確認されたと判断して、点火プラグ18をOFF する(ステップS11)。
【0037】
続いて、メインバルブ34も開弁させるべく、電動モータ51をONさせる(ステップS12)。次に、メインバルブ34が開弁したか、つまりメインスイッチMswがLow へ変化したか否かの判断を行う(ステップS13)。この判断結果がNOの場合は、ステップS13へ戻り、メインスイッチMswがLow に変化するまで電動モータ51をONさせる。ステップS13の判断結果がYES の場合は、メインバルブ34も開いたと判断して、電動モータ51をOFF する(ステップS14)。なお、このステップS13、S14の作動によって、メインバーナ15でのガスの燃焼が開始し、サブバーナ14およびメインバーナ15の燃焼によって、追焚用熱交換器16の配管21内に導かれた浴槽の水(湯)を加熱する。
【0038】
次に、着火検出後、タイマーボリューム65によって設定された追焚時間が経過したか否かの判断を行う(ステップS15)。この判断結果がNOの場合は、追焚時間が経過していないと判断してステップS15へ戻る。また、この判断結果がYES の場合は、追焚時間が経過したと判断して消火作動に移行する。つまり、まず電磁コイル43をOFF する(具体的には、吸引コイル43aはすでにOFF されており、保持コイル43bをOFF する、ステップS16)。
【0039】
次に、消火を検出したか、つまりサーモカップル19の起電力が所定値より低下したか否かの判断を行う(ステップS17)。この判断結果がNOの場合は、電磁コイル43をOFF した後、所定時間(例えば120秒)経過したか否かの判断を行う(ステップS18)。この判断結果がNOの場合は、消火が確認されていないと判断してステップS17へ戻る。ステップS17の判断結果がYES の場合は、消火が確認されたと判断し、パイロットバルブ33およびメインバルブ34を閉弁させるべく、電動モータ51をONさせる(ステップS19)。
【0040】
次に、パイロットバルブ33およびメインバルブ34が閉弁したか、つまりパイロットスイッチPswがLow へ変化したか否かの判断を行う(ステップS20)。この判断結果がNOの場合は、ステップS20へ戻り、パイロットスイッチPswがLow に変化するまで電動モータ51をONさせる。ステップS20の判断結果がYES の場合は、パイロットバルブ33およびメインバルブ34が閉じたと判断して、電動モータ51をOFF する(ステップS21)。以上によって、追焚作動が全て終了し、作動開始前の状態に戻されたため、マイクロコンピュータ61の電源をOFF し、終了する(ステップS22)。
【0041】
一方、ステップS10の判断結果がYES の場合、つまり点火開始後25秒以内に着火を検出しなかった場合は、着火ミスが生じたと判断し、点火動作を終了し、ガス追焚装置10を作動開始前に戻す作動を行う。つまり、電磁コイル43をOFF する(上述のように、吸引コイル43aはすでにOFF されており、保持コイル43bをOFF する、ステップS23)とともに、点火プラグ18をOFF する(ステップS24)。続いて、パイロットバルブ33およびメインバルブ34を閉弁させるべく、電動モータ51をONさせる(ステップS25)。その後、パイロットバルブ33およびメインバルブ34が閉弁したか、つまりパイロットスイッチPswがLow へ変化したか否かの判断を行う(ステップS26)。この判断結果がNOの場合は、ステップS26へ戻り、パイロットスイッチPswがLow に変化するまで電動モータ51をONさせる。ステップS26の判断結果がYES の場合は、パイロットバルブ33およびメインバルブ34が閉じたと判断して、電動モータ51をOFF する(ステップS27)。以上によって作動開始前の状態に戻されたため、マイクロコンピュータ61の電源をOFF し、終了する(ステップS28)。
【0042】
また、ステップS18の判断結果がYES の場合、つまり電磁コイル43のOFF 後120秒以内に消火を検出しなかった場合は、電磁コイル43に不具合が生じて消火ができないと判断して、パイロットバルブ33およびメインバルブ34で消火を行って異常表示を行う。つまり、まずパイロットバルブ33およびメインバルブ34を閉弁させるべく、電動モータ51をONさせる(ステップS29)。次に、パイロットバルブ33およびメインバルブ34が閉弁したか、つまりパイロットスイッチPswがLow へ変化したか否かの判断を行う(ステップS30)。この判断結果がNOの場合は、ステップS30へ戻り、パイロットスイッチPswがLow に変化するまで電動モータ51をONさせる。ステップS30の判断結果がYES の場合は、パイロットバルブ33およびメインバルブ34が閉じたと判断して、電動モータ51をOFF する(ステップS31)。そして、電磁弁32に不具合が生じた旨(エラー表示)を、リモコン63に設けられた燃焼確認ランプ66および電池確認ランプ67を用いて使用者に表示する(例えば、燃焼確認ランプ66と電池確認ランプ67をともに1秒ON、1秒OFF を繰り返して電磁弁32に不具合が生じた旨を表示する、ステップS32)。
【0043】
なお、運転開始後で、且つ運転終了前に再び運転スイッチ64がONされた場合、つまり運転停止の指示が与えられた場合、パイロットスイッチPswおよびメインスイッチMswがともにLow であれば、そのまま電源をOFF して終了し、パイロットスイッチPswおよびメインスイッチMswがともにLow でなければ、ステップS23へ進み、消火作動を行った後、作動開始前の状態に戻され、マイクロコンピュータ61の電源をOFF して終了するように設けられている。
【0044】
(パイロットスイッチPswあるいはメインスイッチMswの故障に対応する手段の説明)
制御回路13は、運転を開始した際、上述のフローチャートで説明したように、パイロットスイッチPswおよびメインスイッチMswからの信号を基に、電動モータ51を通電制御し、パイロットバルブ33およびメインバルブ34を開閉制御している。
【0045】
ここで、正常時のパイロットスイッチPsw/メインスイッチMswの遷移状態は、作動開始(Low /Low )→(Low /Hi)→パイロットバルブ33開(Hi/Hi)→メインバルブ34開(Hi/Low )→パイロットバルブ33およびメインバルブ34閉(Low /Low )と変化する。つまり、正常時であれば、(Low /Low )→(Low /Hi)→(Hi/Hi)→(Hi/Low )→(Low /Low )と遷移する。
【0046】
しかるに、パイロットスイッチPswあるいはメインスイッチMswの一方が故障し、上記のように遷移しない可能性がある。そこで、制御回路13には、パイロットスイッチPswあるいはメインスイッチMswの一方の故障に対応するために、スイッチ故障対応手段71が設けられている。
【0047】
このスイッチ故障対応手段71は、ガス追焚装置10の作動中、パイロットスイッチPswおよびメインスイッチMswの遷移状態が正常時の遷移状態でなく、パイロットスイッチPswの信号が変化せず、メインスイッチMswのみの信号変化の場合は、パイロットスイッチPswが故障したと判断し、メインスイッチMswによる閉弁状態の時の信号変化(Low →Hi)を基に、パイロットバルブ33とメインバルブ34とを共に閉弁状態に設定する。そして、閉弁設定後は、マイクロコンピュータ61の電源をOFF して終了する。
【0048】
つまり、例えばパイロットスイッチPswが故障した場合、パイロットバルブ33の閉弁位置を検出することができないが、メインバルブ34の開弁位置でパイロットスイッチPswが変化する前にメインスイッチMswが変化することにより、パイロットスイッチPswの故障が検出できる。この場合、メインバルブ34は開弁状態であるが、電磁コイル43がONされていないので、生ガスが放出されることはない。
【0049】
また、スイッチ故障対応手段71は、ガス追焚装置10の作動中、パイロットスイッチPswおよびメインスイッチMswの遷移状態が正常時の遷移状態でなく、メインスイッチMswの信号が変化せず、パイロットスイッチPswのみの信号変化の場合は、メインスイッチMswが故障したと判断し、パイロットスイッチPswによる閉弁状態の時の信号変化(Hi→Low )を基に、パイロットバルブ33とメインバルブ34とを共に閉弁状態に設定する。そして、閉弁設定後は、マイクロコンピュータ61の電源をOFF して終了する。
【0050】
つまり、例えばメインスイッチMswが故障した場合、パイロットバルブ33の開弁位置でメインスイッチMswが変化する前にパイロットスイッチPswが変化することにより、メインスイッチMswの故障が検出できる。この場合も、電磁コイル43がONされていないので、生ガスが放出されることはない。
【0051】
スイッチ故障対応手段71は、パイロットスイッチPswが故障したと判断した場合、メインスイッチMswの信号がLow からHiに変化するまで電動モータ51を通電し、Hiに変化したのを検出すると、上述したフローチャートのステップS21、S22を実行して終了し、逆に、メインスイッチMswが故障したと判断した場合、パイロットスイッチPswの信号がHiからLow に変化するまで電動モータ51を通電し、Low に変化したのを検出すると、上述したフローチャートのステップS21、S22を実行して終了するものである。
【0052】
〔実施例の効果〕
本実施例のガス追焚装置10は、上述のように、パイロットスイッチPswが故障した場合、スイッチ故障対応手段71が、メインスイッチMswによるLow からHiへの信号変化を基に、パイロットバルブ33とメインバルブ34とを共に閉弁状態に設定し、逆に、メインスイッチMswが故障した場合、スイッチ故障対応手段71が、パイロットスイッチPswによるHiからLow への信号変化を基に、パイロットバルブ33とメインバルブ34とを共に閉弁状態に設定する。
【0053】
このように、パイロットスイッチPswとメインスイッチMswとを設けて、パイロットバルブ33およびメインバルブ34を開閉制御するガス追焚装置10であっても、パイロットスイッチPswあるいはメインスイッチMswの一方が万一故障しても、確実にパイロットバルブ33およびメインバルブ34を確実に閉弁できる。このため、安全性の高いガス追焚装置10を提供することができる。
【0054】
また、電源に乾電池62を使用しているため、従来のように交流100Vの電源を、変圧、整流する回路が廃止でき、電動モータ51によってパイロットバルブ33およびメインバルブ34を駆動するガス追焚装置10の価格を低く抑えることができる。
【0055】
パイロットスイッチPswあるいはメインスイッチMswの一方に故障が生じ、パイロットバルブ33とメインバルブ34とを共に閉弁状態に設定した後は、スイッチ故障対応手段71によってマイクロコンピュータ61の電源がOFF されるため、不要な乾電池62の電力消費が抑えられ、残された乾電池の電力を有効に利用することができる。
【0056】
〔変形例〕
上記実施例では、本発明をガス追焚装置に適用した例を示したが、灯油などの液体燃料によって追焚運転を行う燃焼装置など、電動モータによるバルブを備えた他の燃焼装置に全て適用可能なものである。
また、電源に乾電池を使用した例を示したが、各家庭に供給される交流100Vの電源を、変圧、整流して使用しても良い。
さらに、上記実施例で示した数値は、実施例を説明する一例であって、適宜変更可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】ガス追焚装置の概略構成図である(実施例)。
【図2】ガス供給手段の要部を示す断面図である(実施例)。
【図3】カムの回転角と各部の作動を示すチャートである(実施例)。
【図4】制御回路の接続状態を示すブロック図である(実施例)。
【図5】制御回路の基本作動を示すフローチャートである(実施例)。
【符号の説明】
10 ガス追焚装置(燃焼装置)
11 燃焼器
12 ガス供給手段
13 制御回路
14 サブバーナ(第1バーナ)
15 メインバーナ(第2バーナ)
16 追焚用熱交換器
31 ガス供給路
32 電磁弁
33 パイロットバルブ
34 メインバルブ
37 パイロット通路(第1通路)
38 メイン通路(第2通路)
48 カム
51 電動モータ
61 マイクロコンピュータ
62 乾電池
71 スイッチ故障対応手段
Psw パイロットスイッチ(第1スイッチ)
Msw メインスイッチ(第2スイッチ)[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a combustion apparatus that opens and closes a first valve and a second valve by rotation of an electric motor.
[0002]
[Prior art]
For example, in a gas tracking device that performs bath bathing by gas combustion, a gas supply path includes a first passage that supplies gas to the first burner and a second passage that supplies gas to the second burner. Some are equipped in parallel. In this gas purging device, an electromagnetic valve is provided as a safety valve upstream of the gas supply passage, and a first valve and a second valve are provided in each of the first passage and the second passage on the downstream side, and the first passage and The second passage is opened and closed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In a combustion apparatus such as a gas purging apparatus, there is a type that opens and closes a first valve and a second valve using one electric motor. Specifically, the rotational torque of the electric motor is amplified using a plurality of gears, the cam is rotationally driven by the rotational force with the increased torque, and the push rod is pressed by the displacement of the cam to operate the first valve and the second valve. The valve is opened and closed.
[0004]
Thus, when the opening and closing control of the first valve and the second valve is performed using the electric motor, the first switch for detecting the rotation of the cam and detecting the opening / closing state of the first valve, and the rotation of the cam are detected. And providing a second switch for detecting the open / closed state of the second valve.
However, by providing the first switch and the second switch, a potential failure probability of the first switch and the second switch occurs. For this reason, even if one of the first switch or the second switch fails, a function that can reliably close the first valve and the second valve is desired.
[0005]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to reliably close the first valve and the second valve even if one of the first switch or the second switch fails. It is to provide a combustion device with high safety.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the combustion apparatus of the present invention employs the following technical means.
[Means of Claim 1]
Combustion device
(A) a first burner for burning fuel;
(B) a second burner for burning fuel;
(C) a first passage for supplying fuel to the first burner;
(D) a second passage for supplying fuel to the second burner;
(E) a first valve that opens and closes the first passage in response to rotation of a cam driven in one direction by an electric motor;
(F) a second valve that opens and closes the second passage in response to rotation of the cam;
(G) a first switch that detects rotation of the cam and performs an on / off operation once while the first valve and the second valve perform an opening / closing operation;
(H) a second switch that detects rotation of the cam and performs an on / off operation once while the first valve and the second valve perform an opening / closing operation;
(I) a control circuit that controls energization of the electric motor based on the signal of the first switch and the signal of the second switch.
[0007]
(G-1) The first switch is provided so that a signal change occurs when the first valve is open, and a signal change occurs when both the first valve and the second valve are closed. It is done.
(H-1) The second switch is provided such that a signal change occurs when the second valve is open, and a signal change occurs when both the first valve and the second valve are closed. It is done.
(I-1) The control circuit
When controlling the electric motor to rotationally drive the cam,
When the ON / OFF transition state of the first switch and the second switch is not a normal transition state set in advance , the signal of the first switch does not change, and the signal change of only the second switch, Determining that the first switch has failed, and setting both the first valve and the second valve to a closed state based on a signal change when the second switch is closed;
When the ON / OFF transition state of the first switch and the second switch is not a normal transition state set in advance, the signal of the second switch does not change, and the signal change of only the first switch, Switch failure response means for determining that the second switch has failed and setting both the first valve and the second valve to a closed state based on a signal change when the first switch is closed. Is provided.
[0008]
[Means of claim 2]
The combustion apparatus according to
The electric motor and the control circuit are operated by electric power of a dry battery.
[0009]
[Means of claim 3]
The combustion apparatus according to
The control circuit is equipped with a microcomputer.
The switch failure handling means sets both the first valve and the second valve to a closed state when the ON / OFF transition state of the first switch and the second switch is not a preset transition state. After that, the microcomputer is turned off.
[0010]
[Means of claim 4]
The combustion apparatus according to any one of
The first burner and the second burner heat a remedy heat exchanger that performs bath remedy.
[0011]
[Operation and effect of the invention]
[Operation and effect of claim 1]
When the first switch fails and the signal change of the first switch does not occur, the switch failure countermeasure means of the control circuit uses the first valve and the second valve based on the signal change when the valve is closed by the second switch. Are set to the closed state.
On the other hand, when the second switch fails and the signal change of the second switch does not occur, the switch failure countermeasure means of the control circuit is connected to the first valve based on the signal change when the valve is closed by the first switch. Both the second valves are set to the closed state.
[0012]
As described above, the combustion apparatus is provided with the first switch for detecting the opening / closing state of the first valve and the second switch for detecting the opening / closing state of the second valve, and controls the opening and closing of the first valve and the second valve. However, even if one of the first switch or the second switch breaks down, the first valve and the second valve can be reliably closed, and high safety can be ensured.
[0013]
[Operation and effect of claim 2]
By adopting
[0014]
[Operation and effect of claim 3]
By adopting the third aspect, after one of the first switch and the second switch fails and both the first valve and the second valve are set to the closed state, the switch failure countermeasure means causes the microcomputer to The power is turned off. For this reason, the power consumption of the unnecessary dry battery is suppressed, and the remaining power of the dry battery can be used effectively.
[0015]
[Operation and effect of claim 4]
By adopting the fourth aspect, it is possible to ensure high safety of the memory device that drives the first valve and the second valve by the electric motor.
[0016]
【Example】
Next, the combustion apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings based on an embodiment applied to a bath gas purging apparatus.
[Configuration of Example]
1 to 5 show an embodiment, and FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas purging device.
The
[0017]
(Description of combustor 11)
The combustor 11 includes a sub-burner 14 (corresponding to the first burner), a plurality of second burners 15 (corresponding to the second burner), a
The sub-burner 14 and the plurality of
The sub-burner 14 is a burner that ignites before the
[0018]
The
Note that an empty
[0019]
The
A
[0020]
(Description of gas supply means 12)
The gas supply means 12 includes a
The
[0021]
The
[0022]
As shown in FIG. 2, the
[0023]
The pilot
The geared
[0024]
The
The
When the
[0025]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
The main
[0026]
For this reason, when the pressing amount of the
[0027]
On the other hand, the geared
[0028]
The pilot switch Psw and the main switch Msw are turned on and off (Hi-) as indicated by solid lines D and E in FIG. 3 according to the rotational position of the
Specifically, first, when both the
When the
Next, with the
Further, the rotation of the
[0029]
(Description of control circuit 13)
As shown in the block diagram of FIG. 4, the
[0030]
The
[0031]
The
The
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
(Explanation of operation of
Here, the basic operation of the
When the
[0035]
If the decision result in the step S1 is YES, the
[0036]
Next, it is determined whether ignition is detected in the sub-burner 14, that is, whether the electromotive force of the
[0037]
Subsequently, the
[0038]
Next, after the ignition is detected, it is determined whether or not the chasing time set by the
[0039]
Next, it is determined whether fire extinguishing has been detected, that is, whether the electromotive force of the
[0040]
Next, it is determined whether the
[0041]
On the other hand, if the determination result in step S10 is YES, that is, if ignition is not detected within 25 seconds after the start of ignition, it is determined that an ignition error has occurred, the ignition operation is terminated, and the
[0042]
If the judgment result in step S18 is YES, that is, if fire extinguishing is not detected within 120 seconds after the
[0043]
When the
[0044]
(Description of means for responding to failure of pilot switch Psw or main switch Msw)
When the operation is started, the
[0045]
Here, the transition state of the pilot switch Psw / main switch Msw during normal operation is as follows: operation start (Low / Low) → (Low / Hi) →
[0046]
However, there is a possibility that one of the pilot switch Psw or the main switch Msw fails and does not transition as described above. Therefore, the
[0047]
This switch failure handling means 71 is in the state where the transition state of the pilot switch Psw and the main switch Msw is not a normal transition state during the operation of the
[0048]
That is, for example, when the pilot switch Psw fails, the valve closing position of the
[0049]
Further, the switch failure handling means 71 is in a state where the transition state of the pilot switch Psw and the main switch Msw is not a normal transition state during the operation of the
[0050]
That is, for example, when the main switch Msw fails, the pilot switch Psw changes before the main switch Msw changes at the open position of the
[0051]
When the switch failure handling means 71 determines that the pilot switch Psw has failed, the
[0052]
[Effects of Examples]
As described above, in the
[0053]
In this way, even in the
[0054]
In addition, since the
[0055]
After one of the pilot switch Psw and the main switch Msw is broken and both the
[0056]
[Modification]
In the above embodiment, the present invention is applied to the gas purging device. However, the present invention is all applied to other combustion devices having a valve by an electric motor, such as a combusting device that performs a chasing operation with liquid fuel such as kerosene. It is possible.
Moreover, although the example which used the dry cell for the power supply was shown, you may use the AC100V power supply supplied to each household by transforming and rectifying.
Furthermore, the numerical values shown in the above-described embodiments are examples for explaining the embodiments and can be changed as appropriate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas purging device (Example).
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main part of the gas supply means (Example).
FIG. 3 is a chart showing the cam rotation angle and the operation of each part (Example).
FIG. 4 is a block diagram illustrating a connection state of a control circuit (embodiment).
FIG. 5 is a flowchart showing a basic operation of the control circuit (Example).
[Explanation of symbols]
10 Gas memory device (combustion device)
11
15 Main burner (second burner)
16 Heat exchanger for
38 Main passage (second passage)
48
Msw main switch (second switch)
Claims (4)
(b)燃料の燃焼を行う第2バーナと、
(c)前記第1バーナへ燃料の供給を行う第1通路と、
(d)前記第2バーナへ燃料の供給を行う第2通路と、
(e)電動モータによって一方向に駆動されるカムの回転に応じて前記第1通路の開閉を行う第1バルブと、
(f)前記カムの回転に応じて前記第2通路の開閉を行う第2バルブと、
(g)前記カムの回転を検出し、前記第1バルブおよび前記第2バルブが一度開閉作動を行う間に一度オンオフ作動を行う第1スイッチと、
(h)前記カムの回転を検出し、前記第1バルブおよび前記第2バルブが一度開閉作動を行う間に一度オンオフ作動を行う第2スイッチと、
(i)前記第1スイッチの信号および前記第2スイッチの信号を基に、前記電動モータの通電制御を行う制御回路と
を備え、
(g−1)前記第1スイッチは、前記第1バルブが開弁状態の時に信号変化が生じるとともに、前記第1バルブおよび前記第2バルブがともに閉弁状態の時に信号変化が生じるように設けられ、
(h−1)前記第2スイッチは、前記第2バルブが開弁状態の時に信号変化が生じるとともに、前記第1バルブおよび前記第2バルブがともに閉弁状態の時に信号変化が生じるように設けられ、
(i−1)前記制御回路は、
前記電動モータを制御して前記カムを回転駆動する際に、
前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのオンオフの遷移状態があらかじめ設定された正常時の遷移状態でなく、前記第1スイッチの信号が変化せず、前記第2スイッチのみの信号変化の場合は、前記第1スイッチが故障したと判断し、前記第2スイッチによる閉弁状態の時の信号変化を基に、前記第1バルブと前記第2バルブとを共に閉弁状態に設定するとともに、
前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのオンオフの遷移状態があらかじめ設定された正常時の遷移状態でなく、前記第2スイッチの信号が変化せず、前記第1スイッチのみの信号変化の場合は、前記第2スイッチが故障したと判断し、前記第1スイッチによる閉弁状態の時の信号変化を基に、前記第1バルブと前記第2バルブとを共に閉弁状態に設定するスイッチ故障対応手段を備える
ことを特徴とする燃焼装置。(A) a first burner for burning fuel;
(B) a second burner for burning fuel;
(C) a first passage for supplying fuel to the first burner;
(D) a second passage for supplying fuel to the second burner;
(E) a first valve that opens and closes the first passage in response to rotation of a cam driven in one direction by an electric motor;
(F) a second valve that opens and closes the second passage in response to rotation of the cam;
(G) a first switch that detects rotation of the cam and performs an on / off operation once while the first valve and the second valve perform an opening / closing operation;
(H) a second switch that detects rotation of the cam and performs an on / off operation once while the first valve and the second valve perform an opening / closing operation;
(I) a control circuit that controls energization of the electric motor based on the signal of the first switch and the signal of the second switch;
(G-1) The first switch is provided so that a signal change occurs when the first valve is open, and a signal change occurs when both the first valve and the second valve are closed. And
(H-1) The second switch is provided such that a signal change occurs when the second valve is open, and a signal change occurs when both the first valve and the second valve are closed. And
(I-1) The control circuit
When controlling the electric motor to rotationally drive the cam,
When the ON / OFF transition state of the first switch and the second switch is not a normal transition state set in advance , the signal of the first switch does not change, and the signal change of only the second switch, Determining that the first switch has failed, and setting both the first valve and the second valve to a closed state based on a signal change when the second switch is closed;
When the ON / OFF transition state of the first switch and the second switch is not a normal transition state set in advance, the signal of the second switch does not change, and the signal change of only the first switch, Switch failure response means for determining that the second switch has failed and setting both the first valve and the second valve to a closed state based on a signal change when the first switch is closed. A combustion apparatus comprising:
前記電動モータおよび前記制御回路は、乾電池の電力によって作動する
ことを特徴とする燃焼装置。The combustion apparatus according to claim 1, wherein
The combustion apparatus, wherein the electric motor and the control circuit are operated by electric power of a dry cell.
前記制御回路は、マイクロコンピュータを搭載し、
前記スイッチ故障対応手段は、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのオンオフの遷移状態があらかじめ設定された遷移状態でない時に、前記第1バルブと前記第2バルブとを共に閉弁状態に設定した後、前記マイクロコンピュータの電源をOFF する
ことを特徴とする燃焼装置。The combustion apparatus according to claim 2, wherein
The control circuit is equipped with a microcomputer,
The switch failure handling means sets both the first valve and the second valve to a closed state when the ON / OFF transition state of the first switch and the second switch is not a preset transition state. A combustion apparatus characterized by turning off the power of the microcomputer.
前記第1バーナおよび前記第2バーナは、風呂の追焚を行う追焚用熱交換器を加熱する
ことを特徴とする燃焼装置。The combustion apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The combustion apparatus, wherein the first burner and the second burner heat a heat exchanger for remedy for bathing.
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