JP4302671B2 - 予定外ガス種対策機能を有するガス燃焼器具 - Google Patents
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Description
上記のような場合、専門業者が設置工事を行うことがないため、ガス燃焼器具に予定されているガス種と実際に燃焼するガス種が一致しているかどうかの確認を怠ったまま、燃焼運転を開始するおそれがある。予定外のガス種を燃焼し続けると、予定外の燃焼現象が生じる恐れがある。そこで予定外のガス種を燃焼する場合に備えて、それを早期に検出して対策する安全装置が必要となる。
例えば、ガス燃焼器具内の温度が異常に上昇したときに警報を発してガスの供給を遮断する技術が特許文献1と特許文献2に開示されている。
また特許文献3には、ガス種を判別するセンサを利用し、予定外のガス種を燃焼する現象を検出するガス燃焼器具が開示されている。
ガス燃焼器具は、空気通路にエアフィルタを備えていることが多く、エアフィルタが目詰まりすると通風量が減少する。そのためにエアフィルタの目詰まり等に起因して、予定しているガス種を利用していても、燃焼現象が経時的に変化することが避けられない。
燃焼現象が経時的に変化する程度では検出せず、予定外のガス種を燃焼したときには検出できるレベルに閾値を設定できれば問題はないが、実際には困難である。予定外のガス種を燃焼していることを早期に検出できるレベルに閾値を設定すると、燃焼現象が経時的に変化したときにも予定外のガス種を燃焼していると誤検出してしまう。燃焼現象が経時的に変化する程度では検出しないレベルに閾値を設定すると、予定外のガス種を燃焼している現象の検出が遅れてしまう。
特許文献3の技術では、ガス種を判別できる高価なセンサを必要とすることから、ガス燃焼器具が高値になってしまう。廉価なガス燃焼器具に採用するのが難しい。
本発明では、高価なガス種の判別センサを必要とせず、予定外のガス種を燃焼していることを早期に検出でき、しかも、燃焼現象が経時的に変化する程度では誤検出しないガス燃焼器具を提供する。
本発明のガス燃焼器具は、ガス燃焼器具の使用開始時からの通算使用時間および/または通算使用回数をカウントする通算使用量算出手段と、点火から所定時間の間は所定ガス流量を供給する所定ガス流量供給手段と、ガス燃焼器具内の温度に関する指標を計測する温度指標計測手段と、通算使用量算出手段が算出している通算使用時間および/または通算使用回数が所定値以内であり、かつ所定ガス流量供給手段が作動して所定ガス量を供給している間に温度指標計測手段が計測する温度指標がガス種に応じて設定された正常範囲外となると、少なくともガスの供給を停止する異常処理を実行する異常処理実行手段を備えている。異常処理では、少なくともガスの供給を停止するが、それに加えてエラー表示をしたり警報を発したりしてもよい。
(その作用と効果)
本発明のガス燃焼器具では、通算使用量算出手段でガス燃焼器具の通算使用時間および/または通算使用回数を算出し、それが所定値を超えていないときにのみ、以下の処理を実行する。エアフィルタの目詰り等に起因して燃焼現象は経時的に変化するのに対し、本発明のガス燃焼器具では、ガス燃焼器具の使用開始直後であって燃焼現象が経時的に変化する前に限って以下の処理を実行する。通算使用時間や通算使用回数に関する所定値は、燃焼現象の経時的変化が顕在化しない範囲で設定する。
本発明のガス燃焼器具は、所定ガス流量供給手段を備えおり、点火から所定時間は所定ガス流量を供給する。点火から所定時間の間は、ガス燃焼器具に予定されている所定のガス流量で燃焼し、点火直後の燃焼を安定させる。
使用開始時からの通算使用量が所定値以内であり、しかも点火から所定時間を超えていない間は、燃焼現象の経時的変化も生じておらず、予定しているガス流量で燃焼することから、予定されている温度上昇が生じるはずである。この状態で予定外の温度上昇が起これば、それは、燃焼現象の経時的変化によるものでもなく、燃焼ガス流量のずれによるものでもなく、もっぱらガス種の相違によるものとできる。ガス種が相違していれば、予定しているガス流量で燃焼していても、予定している温度上昇速度よりも高速(あるいは低速)に温度が上昇したり、予定している温度よりも高い温度(あるいは低い温度)にまで温度上昇する。
本発明のガス燃焼器具では、通算使用量が所定値を越えて燃焼現象の経時的変化が生じるようになると、ガス種の相違に関する検出をしない。あるいは通算使用量が所定値以内であっても、点火から所定時間以上が経過して燃焼ガス流量が不確定になっている場合には、ガス種の相違に関する検出をしない。このために、経時的変化や燃焼ガス流量のブレに起因する誤検出を防止する必要がなく、温度上昇がガス種の相違によって相違することのみを考慮して正常範囲と異常範囲を設定しておくことができる。通算使用量が所定値内であって燃焼現象の経時的変化が生じておらず、予定されているガス種を予定されているガス流量で燃焼し、予定されている温度上昇が生じているはずの状態で起こりえる温度上昇の範囲を正常範囲とし、それ以外を異常範囲とすることができることから、予定外のガス種を燃焼していればそれを早期に検出することができる。
通算使用量が所定時間値を越えて燃焼現象の経時的変化が生じるようになったり、あるいは点火から所定時間を超えたためにガス流量が不確定になったりしている場合には、狭く設定しておいた正常範囲と比較しないために、正常範囲を狭く設定しておいても誤検出することはない。
通算使用量は、通算使用時間でカウントしてもよいし、通算使用回数でカウントしてもよいし、両者でカウントしてもよい。両者でカウントする場合には両者とも基準値以内であるときに通算使用量が少ないとすることができる。
消費者がホームセンター等で購入したガス燃焼器具と、その器具で利用するガス種が適応していない現象は、通算使用量が所定値を越えてから始めて発生することはなく、使用開始直後から発生するので、通算使用量が所定値を越えたときにはガス種の相違に関する検出をしないようにしても問題がない。ガス種が適応していなければ、使用開始直後から適合していないことから、通算使用量が所定値を越えていない条件でのみガス種の相違に関する検出をすれば足りる。所定値を越えてしまえばガス種の相違に関する検出をしないようにすることによって、ガス種の適合条件を厳格で狭い範囲のものとすることができ、そのことによって予定外のガス種が利用されている場合には、なんらの不都合も生じないうちにそれを検出して対策することができる。
温度指標計測手段は、ガス燃焼器具の内部の温度を計測することが好ましい。
(その作用と効果)
ガス燃焼器具内には、いくつかの温度検出手段が取付けられている。例えば、通常のガス燃焼器具内には、バーナの燃焼状態を監視するためのサーミスタが取付けられている。バーナの燃焼状態を監視するためのサーミスタ等の既存の器具内部温度検出手段によって温度指標計測手段を兼用することができる。
温度指標計測手段は、温風吹出口の温度を計測することが好ましい。
(その作用と効果)
ガス燃焼器具の吹出口には、吹出される温風の温度を監視するための温度検出手段が取付けられている。温風の吹出温度を監視するための温度検出手段によって温度指標計測手段を兼用することができる。
前記温度指標計測手段は、所定能力のモータで回転する送風機の回転数によって、温度指標を検出するのが好ましい。
(その作用と効果)
たとえば都市ガスを燃焼することを予定しているガス燃焼器具でプロパンガスを燃焼した場合には、器具内の温度が異常に上昇し、空気が膨張して軽くなる。そのために送風機の負荷が減少する。同一能力のモータで送風機を回転させる場合、温度が高ければ送風機の負荷が減少して送風機の回転数が上昇する。器具内温度が低ければ、単位容積あたりの空気質量が重く、送風機の負荷が高く、送風機の回転数が減少する。送風機の回転数を温度指標とすることができる。
送風機の制御のためには回転数を監視する必要があり、送風機の制御に必要な回転数の監視装置によって温度指標計測手段を兼用することができる。
異常処理では、ガスの供給を再開不能に遮断することが好ましい。ここでいう再開不能とは、一般消費者ではガスの燃焼を再開できないことをいう。訓練を受けたサービスマンが、予定外のガス種に適応するための処理をするまでは燃焼を再開させられないことをいう。
(その作用と効果)
ガスの供給が再開不能に遮断されれば、使用者はガス種の間違いという重度のエラーが発生したことを知ることができる。のみならず、通常のリセット操作が利かないので、無理に使用し続けることが防止される。
ガス燃焼器具に設けられている吸気口の周辺の所定範囲内に吸気の妨げとなる障害物がないか否かを判別する障害物判別手段を備えており、障害物判別手段によって吸気口の周辺の所定範囲内に吸気の妨げとなる障害物がないことが判別されると、前記異常処理実行手段が前記異常処理を実行することが好ましい。
(その作用と効果)
本発明のガス燃焼器具では、温度指標計測手段が計測する温度指標が正常範囲外となるか否かを監視することによってガス種の相違に関する検出を行う。しかし、実際には、温度指標が正常範囲外となる要因として、予定外ガス燃焼の他に、吸気口からの吸気量の減少がある。例えば、背面側から吸気するガスファンヒータでは、本体ケースの背面と後方の部屋の壁面とが近接して設置されると、吸気量が少なくなることがある。本体ケースの背面と後方の部屋の壁面とが近接して設置されたとしても、不完全燃焼等の危険な事象に陥ることはない。しかし、吸気量が少なめとなるため、器具内温度は過熱され、温度指標が正常範囲外となってしまう可能性が皆無ではない。実際的には、温度指標が正常範囲外となれば、予定外ガスを供給していると判定してもよいが、さらに正確を期するためには、吸気量不足の発生する可能性があるか否かを判別することが好ましい。
障害物判別手段を備えていると、吸気口の周辺の所定範囲内に吸気の妨げとなる障害物がないことが判別されれば、吸気量不足の発生する可能性はなく、ガス種の相違に関する検出を行うようにすることができる。この場合、吸気量が少なめであることに起因する誤検出を防止する必要がなく、温度上昇がガス種の相違によって相違することのみを考慮して正常範囲と異常範囲を設定しておくことができる。通算使用量が所定値内であって燃焼現象の経時的変化が生じておらず、予定されているガス種を予定されているガス流量で燃焼し、吸気量が十分であり、予定されている温度上昇が生じているはずの状態で起こりえる温度上昇の範囲を正常範囲とし、それ以外を異常範囲とすることができることから、予定外のガス種を燃焼していればそれを早期に検出することができる。
吸気口の周辺の所定範囲内に吸気の妨げとなる障害物がないとは判別されなかったとき(ないとまではいえないケースに相当する)、吸気量不足の発生する可能性が皆無ではないため、ガス種の相違に関する検出を行っても、吸気量が少なめであることに起因する誤検出を行う可能性がある。誤検出の可能性があるのであれば、ガス種の相違に関する検出を行うことなく、通常運転に移行することも可能である。ガス種の相違に関する検出を行わなかったときに、仮に、予定外のガスが供給されて、器具内温度が異常に上昇したとする。通常のガス燃焼器具は燃焼状態監視手段を備えており、器具内温度が異常に上昇すると、燃焼状態監視手段が作動して過熱が防止され、安全上の問題は発生しない。本技術によると、過熱される以前に異種ガスの使用を検出することができるが、その機能を停止させても、過熱すれば異常検出することができる。
あるいは、吸気口の周辺の所定範囲内に吸気の妨げとなる障害物がないとは判別されなかったとき、吸気量不足の発生する可能性が皆無ではなく、ガス種の相違に関する検出を精度よく行うことができないため、エラー報知を行って直ちに運転を停止させるようにしてもよい。ただし、吸気の妨げとなる障害物があるというエラーは、次回に運転スイッチがオンとなるまでに、使用者が容易に解消することが可能である。したがって、このエラーは、サービスマン等への連絡を必要としないエラーとすることが好ましい。
あるいは、吸気口の周辺の所定範囲内に吸気の妨げとなる障害物がないと判別されなかったとき、その時点で直ちにエラー報知して運転を中断させるものの、所定時間内にこのエラーが解消されたことが判別された場合は、直ちに運転を再開し、ガス種の相違に関する検出を行うようにしてもよい。
(形態1)使用開始時からの通算使用時間が所定時間以下の間は、点火した時とそれから一定時間後における器具内温度の変化量を監視し、その変化量が所定範囲外になった場合に予定外ガス種燃焼と判断する。
(形態2)形態1の温度変化量は、器具内温度と室温との温度差とする。
(形態3)形態2の器具内温度は、バーナの燃焼状態を監視するための温度検出手段が検出する温度とする。
(形態4)形態2の器具内温度は、温風吹出口の温度を監視するための温度検出手段が検出する温度とする。
(形態5)形態2の室温は、器具の空気取り入れ口周辺に設置した温度計測手段で、点火後に所定時間以上経過した時に計測する。
(形態6)形態1の所定範囲を規定する閾値は、室温が低いほど高くする。
(形態7)使用開始時からの通算使用時間が所定時間以下の間は、点火してから一定時間の間は単位時間ごとに器具内温度を計測し、単位時間あたりの温度変化量が所定範囲外になった場合に、予定外ガス種燃焼と判断する。
(形態8)使用開始時からの通算使用時間が所定時間以下の間は、点火してから一定時間後の器具内温度計測し、器具内温度が閾値を超えた場合に予定外ガス種燃焼と判断する。
(形態9)使用開始時からの通算使用時間が所定時間以下の間は、点火してから一定時間後の温風用ファン(送風機)の回転数を計測し、回転数が閾値を超えた場合に予定外ガス種燃焼と判断する。
(形態10)形態1および形態7〜形態9に列記した要件の内、複数の要件を満足した場合に予定外ガス種燃焼と判断する。
(形態11)予定外ガス種燃焼と判断した場合は、ガス燃焼器具の運転を強制的に停止して表示装置にエラーコード等の情報を表示する。
(形態12)使用開始時からの通算使用時間が所定時間以下の場合は、それ以外の場合よりも、点火直後に所定ガス流量で燃焼する時間を長くする。例えば使用開始時からの通算使用時間が1時間以内であれば、点火直後に所定ガス流量で燃焼する時間を長くとり、通算使用時間が1時間以上であれば、点火直後に所定ガス流量で燃焼する時間を短くする。通算使用時間が1時間以内のうちに、予定外ガス種を利用していることを確実に検出する。
(形態13)形態12の延長された所定ガス流量供給運転中に、予定外ガス種燃焼ではないと判別できた場合には、所定ガス流量を供給する運転の時間延長をとり止める。
(形態14)形態11で表示装置にエラーコード等の情報を表示した場合、操作パネルからはエラー解除ができない構成とし、教育を受けたサービスマン等がガス種変更処理をしてからリセット処理をしない限り再点火できないようにする。
(形態15)形態1〜形態14の各機能は、点火時点での器具内温度と室温との間にほとんど差がない場合にのみ、作動させる。
(形態16)予定外ガス燃焼の検出は、吸気口の周辺の所定範囲内に吸気の妨げとなる障害物がないことが判別されない限り行わない。
(形態17)形態16の障害物の存在の判別手段として、吸気口の周辺の所定範囲の目安となる部材を取付ける。この部材は可動式とし、器具を運転させる時には所定範囲の目安が測れる状態(正常状態)とし、器具を運転させない時には邪魔にならない状態とすることができることが好ましい。この部材が正常状態であるか否かを検出するための状態検出手段を配設し、吸気口の周辺の所定範囲内に吸気の妨げとなる障害物がないか否かを検出する。
(形態18)形態16の障害物の存在の判別手段として、距離センサを取付ける。距離センサが検出する距離が所定範囲内であると、吸気口の周辺の所定範囲内に吸気の妨げとなる障害物があると判別する。
予定外ガス種を燃焼していることを検出して対策する機能を有するガス燃焼器具の第1実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1と図2に示すように、本実施例のガスファンヒータ1は、外枠である本体ケース10内に、ガスバーナ21を有する燃焼ケース22と温風用ファン(送風機)23が収容されている。なお、図1は、本体ケース10の前板11を取り外した状態の正面図を模式的に示している。本体ケース10の背面に空気を取入れる吸気口12が形成されており、吸気口12には、その全面を覆うようにエアフィルタ13が着脱自在に備えられている。本体ケース10内には、燃焼ケース22の周りに配設された仕切り板14、15、16によって概ね二重構造の通風路が形成されており、図2中の矢印で示したように、吸気口12から取入れた空気を燃焼ケース22より下方に設置された温風用ファン23に向けて導くことができるようになっている。さらに、本体ケース10の前面下部の温風用ファン23に臨む位置に、温風吹出口17が形成されている。次に、燃焼ガスと空気の流れについて説明する。
燃焼中は、温風用ファン23の回転によって、吸気口12から絶えず空気が吸引されている。この結果、燃焼ケース22の上部から排出された燃焼ガスと吸気口12から吸引された空気が、仕切り板15と燃焼ケース22の間で混合され、程良い温度に調整された混合空気となる。
また、温風用ファン23の回転によって吸気口12から吸引された空気が仕切り板15と16で仕切られた通風路を通って前方に回りこみ、本体ケース10と仕切り板15の間を下方に流れて本体ケース10の前板11を冷却する。前板11を冷却した空気は、その後、仕切り板15の下部の隙間を通って温風用ファン23に吸込まれ、上流側から来る混合空気とさらに混合される。このようにして混合された混合空気は、暖房に適度な温度の温風となる。温風は温風用ファン23の回転によって温風吹出口17に導かれ、温風吹出口17から吹出される。
なお、室温検出用サーミスタ26が、吸気口12付近で燃焼ガスの熱影響を受けない位置に図示省略のブラケットを介して取付けられている。
前記コントローラ40には、燃焼状態監視手段41と、暖房運転制御手段42と、強制燃焼手段(所定ガス流量供給手段)43と、予定外ガス検出手段44と、異常処理手段45と、表示制御手段46が設けられている。
点火に続く強制燃焼運転が終了したら、暖房運転制御手段42が、暖房運転レベルと室温との差に応じてガスバーナ21の火力調整と温風用ファン23の回転数を制御する。すなわち、低レベルのときは小火力・小風量とされ、高レベルのときは大火力・大風量とされる。
・新品のガス燃焼器具を使用開始した時点からの通算使用時間(総使用時間)が所定時間(本例では1時間)以下の場合に限って、予定外ガス種燃焼の検出を行う。これにより、フィルターの目詰まりに代表される経時的変化を考慮する必要がなくなり、閾値を低く設定することができ、比較的短時間の燃焼で予定外ガス種燃焼現象を検出することが可能になる。
・器具内温度に関する指標として器具内温度の変化量を監視し、その温度変化量が所定範囲外になった場合に、予定外ガス種燃焼と判断する。たとえば、13Aの都市ガスの使用を予定しているガス燃焼器具によって誤ってLPGを燃焼すると、13Aの都市ガスよりもLPGの熱量が大きいため、器具内温度の変化量が格段に大きくなる。したがって、点火してから所定時間が経過したときの器具内温度の変化量が閾値を超えれば、熱量が異なる予定外ガス種が燃焼していると判断することができる。
・上記の所定時間は、点火直後の強制燃焼(所定ガス量で燃焼している状態)が継続している間とするのが好ましい。強制燃焼の終了以降は、設定室温になるようにガス流量を調整する制御が始まるため熱量が不定となり、温度変化量等の指標を得るのに適さないからである。なお、通算使用時間が所定時間以下の場合は、強制燃焼の継続時間を通常より長くして予定外ガス種の燃焼現象を検出し易くしても良い。また時間延長された強制燃焼中に、器具内温度に関する指標の推移から、コントローラ40によって、予定されているガス種が燃焼していると判別できる場合がある。そのような場合には、強制燃焼の時間延長をとり止めるのが好ましい。
・器具内温度の変化量は器具内温度検出用サーミスタ25と室温検出用サーミスタ26の検出温度差で求めることができる。なお、サーミスタ26による室温検出は、点火後一定時間(例えば60秒)経過後の検出温度とするのが好ましい。サーミスタ26が正確な室温を把握するまでには、60秒程度の送風が必要な場合が多いからである。60秒程度の送風を続けるとすると、短時間燃焼運転を中断して再度燃焼運転を始めるような場合でも、サーミスタ26が正確な室温を計測するようになる。短時間燃焼運転を中断している間にサーミスタ26が余熱で加熱されていても、60秒程度の送風をする間に室温に冷却されるからである。
・サーミスタ26が検出した室温が低いほど、器具内温度の変化量の判定に用いる閾値は高く設定するものとする。これは、室温が低いほどファンモータの回転速度が遅く、風量が少ないのでサーミスタ25で検出される器具内温度が上昇し易いためである。
また、上記の温度変化量に代えて、器具内温度(図5中にEで示す)自体が閾値を超えた場合に、予定外ガス種燃焼と判断することにしても良い。
予定外ガス種の燃焼により器具内が過熱すると、空気が膨張するのでファンモータの負荷が軽くなる。したがって、ファンモータが能力一定のモータで回転されていると、ファンの回転数が上がる。したがって、点火後、所定時間経過後の回転数を閾値と比較することによって、予定外ガス種が燃焼しているか否かを判定することができる。上記の回転数は、強制燃焼終了時の回転数(図6中にHで示す)を閾値と比較することにする。この回転数に代えて回転数の変化量(図6中にGで示す)を指標としても構わない。
・上記した全ての予定外ガス種燃焼の検出機能は、点火時において、器具内温度検出用サーミスタ25と室温検出用サーミスタ26の検出温度差がほとんどないときに限って働くようにすることにしても良い。
ガス燃焼器具の使用停止直後に再点火した場合、器具内の温度が下がっていない状態で判断を行うと、数値的には温度上昇が少なくなり、予定外ガス種燃焼の検出が妨げられる。また、室温検出用サーミスタ26は隙間風などの局部的な温度変動の影響を受け易いので、再点火の場合と同様に正確な検出が期待できないことがあるからである。
なお、上記の予定外ガス種燃焼の検出機能の複数を適宜に組み合わせて判断することによって、検出精度を高めることができる。
さて、電源がONになると、まず、不揮発メモリに保存されている当該ガス燃焼器具のエラー履歴に予定外ガスエラーが記録されていないかどうかを調べる(ステップS2)。予定外ガスエラーが記録されているときは未対策と判断して表示装置37に予定外ガスエラーを再表示し処理を終える(ステップS4)。この状態では電源OFF以外の操作は受け付けない。通常の利用者が、操作パネル30を操作してエラーを解除することができない。サービスマン等がガス種の変更に必要な処理を施さない限り、不揮発メモリに保存されている予定外ガスエラーの記録を消去することができない。サービスマンは、ガス種の変更に必要な処理をガス燃焼器具に施したあと、操作パネルの操作スイッチの3つ以上を同時に操作したり、あるいは前板11を開けてコントローラ40に用意されているメンテナンススイッッチを操作したりすることによって、予定外ガスエラーの記録を消去することができる。
予定外ガスエラーが記録されていない場合に限って、使用者は暖房運転スイッチ31をONにすることができる(ステップS6)。
なお、通常燃焼は、暖房運転制御手段42に制御された燃焼であって、暖房運転レベルと室温とに応じたものとなる。
次に、ステップS14にて強制燃焼(点火を含む)を開始する。着火検出後から所定時間(本例では60秒)経過するまで待ち(ステップS16)、60秒経過したらサーミスタ26を介して室温を取得し、現在室温認識値B60として記憶する(ステップS18)。
得られたハイリミ温度A00と現在室温認識値B60との差が3℃以下かどうかを判断する(ステップS20)。差が3℃より大きなときは、燃焼停止後に間をおかずに再点火した場合等でその温度指標を比較の基礎にしても意味がない。すなわち直前使用時の余熱が残っていると判断して予定外ガス検出を行わないこととし、ステップS40に処理を移すことで通常燃焼が開始され、運転開始処理は終わる。
一方、ハイリミ温度A00と現在室温認識値B60との差が3℃以内のときは、引き続いて、予定外ガス検出のための処理手順が実行される。
次に、ハイリミ温度A180と現在室温認識値B60との差が閾値(本例では30℃)を超えているかどうかを調べる(ステップS28)。差が閾値30℃を超えていないときは異常なし(予定外ガス種燃焼ではない)と判断し、ステップS40に処理を移すことで通常燃焼が開始され、運転開始処理は終わる。
ファン回転数Cが閾値を超えているときは予定外ガス種燃焼と判断し、供給ガスを遮断してガス燃焼器具の運転を停止するとともに再点火不可にする(ステップS32)。図3の異常処理手段45は、図8のステップS32以降の処理を実行する。
さらに、表示装置37にエラーコードを表示し(ステップS34)、エラー履歴として予定外ガスエラーを不揮発メモリに記憶して処理を終える。エラー履歴は、操作パネルからの通常のリセット操作によっては消去できない。別途、サービスマン等による本体リセットの場合のみ記録の削除と再点火を可能にして安全性を確保している。
通算使用量を把握するために、通算使用時間と通算使用回数の両者を使用してもよい。この場合、通算使用時間が所定時間内でありかつ通産使用回数が所定回数以下であるときにのみ、ガス種の相違に関する判別処理を実行するようにしてもよい。
以上のように、本実施例によれば、新品のガス燃焼器具を使い始めてから間もない初期段階のみに特化した予定外ガス検出を行うことによって、システムが徒に複雑化するのを避けることができ、しかも検出精度を高めることができる。また、通常のガス機具が備える過熱防止装置の温度検出手段を予定外ガス検出にも利用することで、検出機能の精度向上に伴なう製造コスト増を低く抑えることが可能になる。
予定外ガス種を燃焼していることを検出して対策する機能を有するガス燃焼器具の第2実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。図9と図10に示すように、本実施例のガスファンヒータ100の構成は、第1実施例のガスファンヒータ1の構成と類似している。したがって、ここでは、本実施例のガスファンヒータ100と第1実施例のガスファンヒータ1が相違する点について主に説明し、重複説明を省略する。第1実施例と同様のものについては同一符号を用いて説明することとする。
本実施例のガスファンヒータ100は、本体ケース10の背面10aと後方の部屋の壁面との距離が適切であるか否かを検出するため、図12と図13に示すバックガード52と、バックガード52(図9と図10では図示が省略されている)の状態を検出するためのバックガード状態検出スイッチ56が取付けられている。
・本実施例でも、第1実施例と同様に、新品のガス燃焼器具を使用開始した時点からの通算使用時間(総使用時間)が所定時間(本例では1時間)以下の場合に、予定外ガス種燃焼の検出を行う。本実施例では、この場合であるとともに、さらにバックガード52が正常状態(図13に示すような水平状態)である場合に限って予定外ガス種燃焼の検出を行う。
器具内温度の温度変化量のみによって予定外ガス種燃焼の検出を行うと、器具内温度の温度変化量が閾値を超えたときは、全て予定外ガスを供給していると判定することとなる。しかし、器具内温度の温度変化量が閾値を超える要因は、予定外ガスの供給だけに限られない。背面側から吸気するガスファンヒータでは、本体ケースの背面と後方の部屋の壁面とが近接して設置されると、吸気量が少なくなることがある。吸気量が少なめであると、器具内温度の温度変化量が増大し、予定外ガス種燃焼か否かを判定するための閾値を超えてしまうことが起こり得る。吸気量が少なめであることよって器具内温度の温度変化量の閾値を超えてしまった場合、正規ガス種を供給しているにもかかわらず、予定外ガスを供給していると誤検出することとなる。吸気量が少なめであるのであれば、本体ケースの背面と後方の部屋の壁面との間隔を適切な間隔となるように広げれば吸気量は回復するため、使用者が運転を再開しても差し支えない。一方、予定外ガスが供給されているのであれば、安全性を考慮し、サービスマン等によって本体リセットがされるまで運転を再開することができない状態とする。すると、正規ガス種を供給しているにもかかわらず、吸気が少なめであるが故に、予定外ガスを供給していると誤検出してしまうと、本来であれば使用者によって容易に解消すことができるエラーであるにもかかわらず、サービスマン等によって解消されるまでは運転を再開することができない状態に陥ってしまうこととなり、非常に使い勝手が悪い。
バックガード状態検出スイッチ56がオンであり、バックガード52が正常状態(図13に示すような水平状態)であることが判別されたとき、本体ケース10の背面10aと後方の部屋の壁面との間隔は、吸気を行うのに十分なだけ確保されているとみなすことができる。バックガード52が正常状態である場合に限って予定外ガス種燃焼の検出を行うようにすれば、吸気量が少なめとなることがないため、吸気量が少ないことを要因として器具内温度の温度変化量が閾値を超えることはない。器具内温度の温度変化量が閾値を超えたとき、その要因は、予定外ガス種燃焼であるとみなすことができる。予定外ガス種燃焼の検出を精度よく行うことができる。使用者によって解消されるべきエラーと、サービスマン等によって解消されるべきエラーとが明確に区別され、使い勝手がよい。
バックガード52が正常状態でないとき、背面10aと後方の部屋の壁面との間に、バックガード52が水平状態になるだけの距離がなく、背面10aと後方の部屋の壁面とが近接している可能性がある。背面10aと後方の部屋の壁面とが近接していれば、吸気量が少なめとなって器具内温度の温度変化量が増大する可能性がある。したがって、バックガード52が正常状態でないとき、器具内温度の温度変化量によって行う予定外ガス種燃焼の検出を精度よく行うことができない。
バックガード状態検出スイッチ56がオフであり、バックガード52が正常状態でないことが判別された場合は、予定外ガス種燃焼の検出を行わず、通常運転を行うことが合理的である。予定外ガス種燃焼の検出を行わなかったときに、仮に、予定外のガスが供給されて、器具内温度が異常に上昇したとしても、燃焼状態監視手段41が作動して過熱が防止されるため、安全上問題は発生しない。
バックガード52が正常状態でないことが判別された場合は、予定外ガス種燃焼の検出を精度よく行うことができないため、エラー報知を行って直ちに運転を停止させるようにしてもよい。ただし、バックガード52が正常状態でないというエラーは、次回に運転スイッチがオンとなるまでに、使用者が、本体ケース10の背面10aと後方の部屋の壁面との間隔を広げるなどして容易に解消することが可能である。したがって、このエラーは、サービスマン等への連絡を必要としないエラーとすることが好ましい。
あるいは、バックガード52が正常状態でないことが判別された場合は、その時点で直ちにエラー報知して運転を中断させるものの、所定時間内にバックガード52が正常状態にセットされ、バックガード52が正常状態となったことが判別された場合は、直ちに運転を再開し、予定外ガス種燃焼の検出を行うようにしてもよい。
・器具内温度の変化量は吹出口温度検出用サーミスタ50と室温検出用サーミスタ26の検出温度差で求めることができる。吹出口温度検出用サーミスタ50が検出する温度は、器具内温度検出用サーミスタ25が検出する温度よりも、ガス種の変動に対して大きく変動することがわかっている。したがって、器具内温度検出用サーミスタ25が検出する温度の温度変化量を用いて予定外ガス種燃焼の検出を行う場合に比して、閾値を大きな値に設定することができる。これによって、予定外ガス種燃焼検出精度をさらに向上させることができる。
なお、第1実施例と同様に、複数の予定外ガス種燃焼の検出機能の中からいくつかを適宜に組み合わせて判断することによって、検出精度を高めることができることは言うまでもない。
さて、電源がONになると、まず、不揮発メモリに保存されている当該ガス燃焼器具のエラー履歴に予定外ガスエラーが記録されていないかどうかを調べる(ステップS110)。予定外ガスエラーが記録されているときは未対策と判断して表示装置37に予定外ガスエラーを再表示し処理を終える(ステップS144)。この状態では電源OFF以外の操作は受け付けない。通常の利用者が、操作パネル30を操作してエラーを解除することができず、サービスマン等がガス種の変更に必要な処理を施さない限り、不揮発メモリに保存されている予定外ガスエラーの記録を消去できないということは、第1実施例と同様である。
予定外ガスエラーが記録されていない場合に限って、使用者は暖房運転スイッチ31をONにすることができる(ステップS112)。
なお、通常燃焼は、暖房運転制御手段42に制御された燃焼であって、暖房運転レベルと室温とに応じたものとなる。
ステップS116においてバックガード状態検出スイッチ56がオンであれば、本体ケース10の背面10aと後方の部屋の壁面との間に、吸気に十分な間隔が確保されていると判断し、予定外ガス種燃焼の検出を行うべく、吹出口温度検出用サーミスタ50を介して器具内温度の初期値を取得し、吹出口温度J00として記憶する(ステップS118)。
得られた吹出口温度J00と現在室温認識値B60との差が3℃以下かどうかを判断する(ステップS126)。差が3℃より大きなときは、燃焼停止後に間をおかずに再点火した場合等でその温度指標を比較の基礎にしても意味がない。すなわち直前使用時の余熱が残っていると判断して予定外ガス検出を行わないこととし、ステップS148に処理を移すことで通常燃焼が開始され、運転開始処理は終わる。
一方、吹出口温度J00と現在室温認識値B60との差が3℃以内のときは、引き続いて、予定外ガス検出のための処理手順が実行される。
次に、吹出口温度J180と現在室温認識値B60との差が閾値(本例では40℃)を超えているかどうかを調べる(ステップS134)。第1実施例では、予定外ガス種燃焼の検出に用いる、ハイリミ温度A180と現在室温認識値B60との差の閾値を30℃としている(図8のステップS28参照)。しかし、吹出口温度検出用サーミスタ50が検出する温度は、器具内温度検出用サーミスタ25が検出する温度よりも、ガス種の変動に対して大きく変動することがわかっている。したがって、本実施例では、吹出口温度J180と現在室温認識値B60との差の閾値を40℃としている。差が閾値40℃を超えていないときは異常なし(予定外ガス種燃焼ではない)と判断し、ステップS148に処理を移すことで通常燃焼が開始され、運転開始処理は終わる。
ファン回転数Cが閾値を超えているときは予定外ガス種燃焼と判断し、供給ガスを遮断してガス燃焼器具の運転を停止するとともに再点火不可にする(ステップS138)。図11の異常処理手段45は、図15のステップS138以降の処理を実行する。
さらに、表示装置37にエラーコードを表示し(ステップS140)、エラー履歴として予定外ガスエラーを不揮発メモリに記憶して処理を終える。エラー履歴は、操作パネルからの通常のリセット操作によっては消去できない。別途、サービスマン等による本体リセットの場合のみ記録の削除と再点火を可能にして安全性を確保している。
以上のように、本実施例によれば、新品のガス燃焼器具を使い始めてから間もない初期段階であり、かつ、ガス燃焼器具の背面と後方の部屋の壁面との間隔が、吸気を行うのに十分なだけ確保されている場合のみに特化した予定外ガス検出を行うことによって、吸気量が少ないことを要因とする誤検出をなくし、検出精度をさらに高めることができる。使用者によって解消されるべきエラーと、サービスマン等によって解消されるべきエラーとが明確に区別され、使い勝手が向上する。また、ガス燃焼器具の背面と後方の部屋の壁面との間隔が、吸気を行うのに十分なだけ確保されていることが判別されない場合は、予定外ガス種燃焼の検出を行わず、通常運転を行えば、少なくとも誤検出を招くことはないため、むしろ合理的である。さらに、通常のガス機具が備える吹出口温度検出手段を予定外ガス検出にも利用することで、検出機能の精度向上に伴なう製造コスト増を低く抑えることが可能になる。
例えば、第2実施例では、バックガードの形状はコの字状であったが、吸気口の周囲に吸気を行うのに十分な空間を確保することができる部材であれば、特にその形状は限定されない。コの字状の形状の他に、例えば、棒状や枠状等であってもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
10 :本体ケース、10a :背面
12 :吸気口
13 :エアフィルタ
17 :温風吹出口
21 :ガスバーナ
22 :燃焼ケース
23 :温風用ファン
25 :サーミスタ(器具内温度検出用)
26 :サーミスタ(室温検出用)
30 :操作パネル
35 :報知ランプ
37 :表示装置
40 :コントローラ
50 :サーミスタ(吹出口温度検出用)
52 :バックガード
54 :ピン
56 :バックガード状態検出スイッチ
60 :ピン
100:第2実施例の予定外ガス種検出機能付きガスファンヒータ
Claims (6)
- ガス燃焼器具であり、
ガス燃焼器具の使用開始時からの通算使用時間及び/又は通算使用回数をカウントする通算使用量算出手段と、
点火から所定時間の間は所定ガス流量を供給する所定ガス流量供給手段と、
ガス燃焼器具内の温度に関する指標を計測する温度指標計測手段と、
通算使用量算出手段が算出している通算使用時間及び/又は通算使用回数が所定値以内であり、かつ所定ガス流量供給手段が作動して所定ガス流量を供給している間に温度指標計測手段が計測する温度指標がガス種に応じて設定された正常範囲外となると、少なくともガスの供給を停止する異常処理を実行する異常処理実行手段と、
を備える予定外ガス種対策機能を有するガス燃焼器具。 - 前記温度指標計測手段は、ガス燃焼器具の内部の温度を計測することを特徴とする請求項1のガス燃焼器具。
- 前記温度指標計測手段は、温風吹出口の温度を計測することを特徴とする請求項1のガス燃焼器具。
- 前記温度指標計測手段は、所定能力のモータで回転する送風機の回転数によって、温度指標を検出することを特徴とする請求項1のガス燃焼器具。
- 異常処理では、ガスの供給を再開不能に遮断することを特徴とする請求項1から4のいずれかのガス燃焼器具。
- ガス燃焼器具に設けられている吸気口の周辺の所定範囲内に吸気の妨げとなる障害物がないか否かを判別する障害物判別手段を備えており、障害物判別手段によって吸気口の周辺の所定範囲内に吸気の妨げとなる障害物がないことが判別されると、前記異常処理実行手段が前記異常処理を実行することを特徴とする請求項1から5のいずれかのガス燃焼器具。
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