JP4688564B2 - 着火不良検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガス燃焼機器の着火不良を検出する着火不良検出装置に関するものである。

ガス燃焼機器には、点火装置が備えてあり、ユーザが操作用ツマミを回すと、ガスが流れ出すとともに火花が発生してガスに着火するようになっている。そして、点火装置が劣化してくると、操作用ツマミを回しても火花が発生し難くなり、点火させるために何回も操作用ツマミを回すようになる。その後さらに時間が経過し劣化が進むと、ついに自動的に着火できなくなった時点で、ユーザは故障だとして修理依頼を行うのが通常のパターンとなる。

しかし、上記のように、自動着火が困難になりながらも使用を継続していると、ガス漏れの原因にもなりやすく、安全上好ましいとは言えなかった。そこで、点火装置の劣化や故障をより速やかに検出して的確に対処できるようにしたいという要望が高まっていた。

この発明は上記に鑑み提案されたもので、ガス燃焼機器での点火装置が劣化したときに発生する着火不良を、速やかに検出して的確に対処することができ、安全性を向上させることができる着火不良検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ガス燃焼機器の着火不良を検出する着火不良検出装置において、上記ガス燃焼機器のガス流量を検出するガス流量検出手段と、上記ガス流量検出手段が検出したガス流量の履歴から、着火不良であるか否かを判別する着火不良判別手段と、上記着火不良判別手段が着火不良であると判別した回数が所定回数以上のとき、ガス燃焼機器の点火装置が異常である旨の報知を行う報知手段と、を備え、上記ガス流量検出手段は、ガス流量を一定の時間間隔毎に検出する電子式ガスメータであり、上記着火不良判別手段は、ガス流量の履歴のうち、ガス流量の立ち上がりを捉えて着火動作として認識し、最初の着火動作として認識されたガス流量の立ち上がりから一定の時間内に、当該着火動作として認識されるガス流量の立ち上がりが繰り返し発生したとき、着火不良であると判別する、ことを特徴としている。

この発明の着火不良検出装置では、ガス燃焼機器のガス流量の履歴から、着火不良であるか否かを判別するようにしたので、ガス燃焼機器での点火装置が劣化したときに発生する着火不良を、速やかに検出して的確に対処することができ、安全性を向上させることができる。

また、予め登録されている着火正常時ガス流量パターンと、最初のガス流量の立ち上がり時点から所定時間にわたって検出されたガス流量の履歴とを比較して、着火不良であるか否かを判別するようにしたので、判別を確実にかつ的確に行うことができる。

また、ガス流量を、一定の時間間隔毎に検出する電子式ガスメータを用いて検出するようにしたので、着火時のガス流量の瞬間的な立ち上がりも確実に認識することができ、それに基づいて着火不良の検出を精度良く行うことができる。

さらに、ガス流量の履歴から着火動作を認識し、最初の着火動作から一定の時間内に着火動作が繰り返し発生したとき、着火不良であると判別するようにしたので、着火不良を的確に検出することができる。

また、着火不良であると判別した回数が所定回数以上のとき、ガス燃焼機器の点火装置が異常である旨の報知を行うようにしたので、着火不良への対処を適切なタイミングで行うことができ、安全性も十分に向上させることができる。

以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１はこの発明の着火不良検出装置の説明図である。この発明の着火不良検出装置１００は、ガス燃焼機器３の着火不良を検出する装置であり、例えば高圧ガス容器１と家屋２内のガス燃焼機器３との間のガス配管４に配置された電子式ガスメータ５に構築される。ガス燃焼機器３としては、ガスコンロ、瞬間ガス湯沸かし器、ガス給湯器等が挙げられる。

この着火不良検出装置１００は、ガス燃焼機器３のガス流量を検出するガス流量検出手段１１と、ガス流量検出手段１１が検出したガス流量の履歴から、着火不良であるか否かを判別する着火不良判別手段１２と、着火不良判別手段１２が着火不良であると判別した回数が所定回数以上のとき、ガス燃焼機器３の点火装置が異常である旨の報知を行う報知手段１３と、を備えている。

このガス流量検出手段１１、着火不良判別手段１２および報知手段１３は、電子式ガスメータ５の内部に設けられるマイコン、または電子式ガスメータ５に外付けされたマイコンに設けられ、メモリに格納された本発明に係るソフトウェアに従ってＣＰＵが動作する機能を含めて構成されている。

家屋２内のガス燃焼機器３の操作用ツマミ３ａを使用者が回すと、その着火動作に応じて、ガス燃焼機器３では高圧ガス容器１から供給されるＬＰガスが流出するとともに、ガス燃焼機器３に設けられている点火装置（図示省略）によって火花が発生し、その火花でＬＰガスに着火し燃焼が開始する。電子式ガスメータ５はそのときのガス流量を検出する。

図２はガス流量検出手段として活用する電子式ガスメータによる計測原理の説明図である。電子式ガスメータ５は次のようにしてガス流量を求めている。すなわち、図２に示すように、電子式ガスメータ５の内部に形成されるガス流路５０中に対向超音波センサー５１，５２を斜めに対向するように設け、ガスの流れの上流から下流への超音波の到達時間Ｔ１と、下流から上流への到達時間Ｔ２を測定する。

一方、この到達時間Ｔ１，Ｔ２は、音速Ｃ、ガスの流速Ｕ、超音波センサー５１，５２間の距離（伝搬距離）Ｌ、超音波センサー５１，５２同士を結ぶ直線とガスが流れる方向とのなす角度θを用いて下記の式（１）（２）で表される。

上記の式（１）（２）から、ガスの流速Ｕは、次式（３）で求めることができる。

上記の式（３）からも分かるように、ガスの流速Ｕは、音速や温度に影響されず、超音波センサー５１，５２の設置条件であるＬ，θを用いて求めることができる。

ガス流量Ｑは、このガスの流速Ｕとガス流路５０の断面積Ｓを用いて次式（４）で求めることができる。このガス流量Ｑは、積算値でなくその計測時点での瞬間的な流量である。

ガス流量検出手段１１は、このガス流量Ｑを一定の時間間隔毎に入手し、そのデータを時系列的にメモリに記憶し蓄積する。

図３はガス流量の検出履歴を示す図であり、（ａ）は着火が正常な場合、（ｂ）は着火不良の場合をそれぞれ示している。図３（ａ）（ｂ）の横軸は時間ｔ、縦軸はガス流量Ｑである。図中のプロットは一定の時間間隔毎の計測データであり、破線はプロット同士を結ぶ想定線である。使用者がガス燃焼機器３の操作用ツマミ３ａを回して着火動作を行うと、それに応じて電子式ガスメータ５がガス流量Ｑを検出する。

ガス流量検出手段１１は、上記のように、電子式ガスメータ５が一定の時間間隔毎に計測したガス流量Ｑを入手し、そのデータを時系列的に記憶し蓄積する。このガス流量Ｑの検出履歴には、着火が正常に行われている場合は、図３（ａ）に示すように、着火動作時に立ち上がるガス流量Ｑａと、その後操作用ツマミ３ａの開度に応じて安定して流れるガス流量Ｑｂとが現れる。一方、着火不良の場合は、図３（ｂ）に示すように、着火動作時に立ち上がるガス流量Ｑｃと、操作用ツマミ３ａの開度に応じて流れるガス流量Ｑｄと、使用者が着火不良に気づいて操作用ツマミ３ａを閉じたことにより立ち下がるガス流量Ｑｅとが現れる。使用者は着火動作を何回か行うので、その着火動作の各々に応じてガス流量Ｑｃ，Ｑｄ，Ｑｅが繰り返し現れる。

図３（ａ）に示すような、着火正常時の安定したガス流量Ｑｂは、操作用ツマミ３ａの開度に応じて値に幅を有しているが、その幅を含めてパターン化され、着火正常時ガス流量パターンとして予めメモリに登録されている。

着火不良判別手段１２は、ガス流量検出手段１１が検出したガス流量の履歴から、着火不良であるか否かを判別する。すなわち、予め登録されている着火正常時ガス流量パターンと、最初のガス流量の立ち上がり時点から所定時間（例えば１５秒）にわたって検出されたガス流量Ｑの履歴とを比較して、着火不良であるか否かを判別する。

また、着火不良判別手段１２による他の判別方法として、ガス流量Ｑの履歴を用い、その履歴からガス流量Ｑの立ち上がりＱｃを捉えて着火動作として認識し、最初の着火動作から一定の時間内に着火動作が繰り返し発生したとき、着火不良であると判別するようにしてもよい。例えば、最初の着火動作から５秒以内に着火動作が３回発生したとき、着火不良であると判別する。

上記の報知手段１３は、着火不良判別手段１２が着火不良であると判別した回数が所定回数、例えば３回以上のとき、ランプ１３ａを点滅する等によりガス燃焼機器３の点火装置が異常である旨の報知を行う。このランプ１３ａをガス燃焼機器３に配置すると、使用者が異常を知り、ガス管理センターに速やかに連絡できるようになる。また、報知手段１３が、通信回線を経由してガス管理センターに直接、着火不良の報知を行うようにすると、ガス管理センターによる一層速やかな対応が可能となる。

以上述べたように、この発明の着火不良検出装置１００では、ガス燃焼機器３のガス流量Ｑを、電子式ガスメータ５を用いて一定の時間間隔毎に検出するようにしたので、その時点での瞬間的なガス流量を入手でき、着火時のガス流量Ｑの瞬間的な立ち上がりＱｃも確実に認識することができる。したがって、それに基づいて着火不良の検出を精度良く行うことができる。なお、ダイヤフラムを用いる従来のガスメータでは、ガス流量は積算値となるため、ガス流量Ｑの立ち上がりＱｃを捉えることはできず、着火不良の検出を行うことができなかった。

また、この発明ではガス流量Ｑの履歴から、着火不良であるか否かを判別するので、ガス燃焼機器３での点火装置が劣化したときに発生する着火不良を、速やかに検出して的確に対処することができ、安全性を向上させることができる。

また、予め登録されている着火正常時ガス流量パターンと、最初のガス流量の立ち上がり時点から所定時間にわたって検出されたガス流量Ｑの履歴とを比較して、着火不良であるか否かを判別するようにしたので、判別を確実にかつ的確に行うことができる。

さらに、ガス流量Ｑの履歴から着火動作を認識し、最初の着火動作から一定の時間内に着火動作が繰り返し発生したとき、着火不良であると判別するようにしたので、着火不良を的確に検出することができる。

また、着火不良であると判別した回数が所定回数以上のとき、ガス燃焼機器３の点火装置が異常である旨の報知を行うようにしたので、着火不良への対処を適切なタイミングで行うことができ、安全性も十分に向上させることができる。

上記の説明では、ガス燃焼機器３にＬＰガスが流れるようにしたが、ＬＰガス以外の他のガス、例えば都市ガスが流れるようにしても、同様に本発明を構成することができる。

この発明の着火不良検出装置の説明図である。 ガス流量検出手段として活用する電子式ガスメータによる計測原理の説明図である。 ガス流量の検出履歴を示す図であり、（ａ）は着火が正常な場合、（ｂ）は着火不良の場合をそれぞれ示している。

符号の説明

１ 高圧ガス容器
２ 家屋
３ ガス燃焼機器
３ａ 操作用ツマミ
４ ガス配管
５ 電子式ガスメータ
１１ ガス流量検出手段
１２ 着火不良判別手段
１３ 報知手段
１３ａ ランプ
５０ ガス流路
５１ 超音波センサー
５２ 超音波センサー
１００ 着火不良検出装置

Claims (1)

1. ガス燃焼機器の着火不良を検出する着火不良検出装置において、
   上記ガス燃焼機器のガス流量を検出するガス流量検出手段と、
   上記ガス流量検出手段が検出したガス流量の履歴から、着火不良であるか否かを判別する着火不良判別手段と、
   上記着火不良判別手段が着火不良であると判別した回数が所定回数以上のとき、ガス燃焼機器の点火装置が異常である旨の報知を行う報知手段と、を備え、
   上記ガス流量検出手段は、ガス流量を一定の時間間隔毎に検出する電子式ガスメータであり、
   上記着火不良判別手段は、ガス流量の履歴のうち、ガス流量の立ち上がりを捉えて着火動作として認識し、最初の着火動作として認識されたガス流量の立ち上がりから一定の時間内に、当該着火動作として認識されるガス流量の立ち上がりが繰り返し発生したとき、着火不良であると判別する、
   ことを特徴とする着火不良検出装置。

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