JP5882251B2

JP5882251B2 - 燃焼装置

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Publication number: JP5882251B2
Application number: JP2013080861A
Authority: JP
Inventors: 森口　誠治; 誠治森口; 貴士伊藤
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2033-04-08
Also published as: JP2014202452A

Description

本発明は、熱電対によりバーナの燃焼状態を検出する燃焼装置に関する。

従来より、バーナの燃焼状態を検出するためにバーナの近傍に設けられた熱電対を備えた燃焼装置において、バーナの消火操作時にタイマをスタートし、タイマのスタートから一定時間が経過した後にバーナの点火操作がなされたときに限定して、熱電対から出力される検知信号のレベルにより熱電対回路の故障を検知するようにした構成が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載された燃焼装置によれば、一定時間の経過により熱電対の温度が常温まで低下した状態で熱電対回路の故障を検知するため、熱電対の熱容量による応答遅れの影響によって、熱電対回路の故障の誤検知がなされることを防止することができる。

特開平２−１０１３２０号公報

特許文献１に記載された燃焼装置では、バーナの消火操作がなされてから次にバーナの点火装置がなされるまでの間、燃焼装置の制御回路を作動状態に維持して、消火操作時から一定時間が経過したことを認識できるようにする必要がある。また、一定時間が経過した後に、制御回路への電源供給を遮断するためには、消火操作時から一定時間が経過したことを示すデータを不揮発性メモリに保持して、次にバーナの点火操作がなされたときに、このデータを参照して一定時間が経過していることを認識できるようにする必要がある。

しかし、バーナの消火操作後も燃焼装置の制御回路を作動状態に維持するときは、バーナが消火状態にあるときの消費電力（待機電力）が多くなり、また、一定時間経過後に電源供給を遮断するには、不揮発性メモリを制御回路に備える必要があり、制御回路の構成が複雑になると共に、制御回路のコストも高くなるという不都合がある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、不揮発性メモリを備えることなく、バーナが消火状態であるときの消費電力を抑制して、バーナの点火時に熱電対回路の異常の有無を検知することができる燃焼装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされものであり、
バーナと、
前記バーナの点火と消火を指示する点火スイッチと、
熱電対を用いて前記バーナの燃焼状態を検出する熱電対回路と、
電源と、
前記電源からの電力供給の開始を指示する電源スイッチと、
スイッチング素子と、
前記電源スイッチにより前記電源からの電力供給の開始が指示されたときに、前記スイッチング素子を導通状態とするスイッチ導通部と、
前記スイッチング素子を介して前記電源に接続され、前記スイッチング素子を介して前記電源から供給される電力により作動して、前記点火スイッチによる点火及び消火の指示と前記熱電対回路による前記バーナの燃焼状態の検出状況に応じて、前記バーナの作動を制御する制御回路と
を備えた燃焼装置において、
前記制御回路は、
前記点火スイッチにより前記バーナの消火が指示された時から、前記熱電対の熱容量による応答遅れの影響が無視できる程度まで、前記熱電対の温度が低下すると想定される所定時間が経過するまでの間に、前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが所定の異常判定レベル未満になったときは、該異常判定レベル未満になった時点で前記スイッチング素子を遮断状態とし、該所定時間が経過するまでの間に、前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが前記異常判定レベル未満にならなかったときには、該所定時間が経過した時に前記スイッチング素子を遮断状態とするスイッチ遮断部と、
前記電源スイッチによる前記電源からの電力供給の開始指示に応じて、前記スイッチング素子が導通状態となり、前記電源から前記制御回路への電力供給が開始された時から、前記バーナの点火処理を行う前までの間に、前回のバーナ消火時からの前記所定時間の経過を判断することなく、前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが前記異常判定レベル以上であるか否かを判断して、前記熱電対回路の異常の有無を検知する熱電対異常検知部とを備えたことを特徴とする（第１発明）。

第１発明によれば、前記点火スイッチにより前記バーナの消火が指示されたときに、前記スイッチ遮断部により、消火が指示された時から所定時間が経過するまでの間に、前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが所定の異常判定レベル未満になったときは、該異常判定レベルになった時点で前記スイッチング素子が遮断状態され、該所定時間が経過するまでの間に、前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが前記異常判定レベル未満にならなかったときには、該所定時間が経過した時に前記スイッチング素子が遮断状態とされる。

そのため、前記制御回路への電力供給が遮断されているときには、前記所定時間の経過又は前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルの確認により、前記熱電対の温度が低下して、前記熱電対の熱容量に起因する応答遅れの影響が回避される状況になっている。

よって、前記制御回路の前記熱電対異常検知部は、その後、前記電源からの電力供給が開始され、前記点火スイッチにより前記バーナの点火が指示されて、前記熱電対回路の異常の有無を検知するときに、前記熱電対の応答遅れの影響による誤検知を防止して、前記熱電対回路の異常の有無を精度良く検知することができる。

そして、この場合は、前記スイッチ遮断部により前記電源から前記制御回路への電力供給を遮断してから、前記スイッチ導通部により前記電源から前記制御回路への電力供給を再開するまでの間に、前記所定時間が経過したこと等を示すデータを保持する必要がないため、不揮発性メモリは不要である。さらに、前記熱電対回路が正常であって、前記バーナの消火後に前記熱電対回路が速く冷却されれば、前記所定時間の経過を待たずに前記電源からの電力供給が遮断されるので、消費電力を低減することができる。

また、第１発明において、
前記熱電対異常検知部は、前記点火スイッチにより前記バーナの消火が指示されてから、前記スイッチ遮断部により前記スイッチング素子が遮断状態とされるまでの間に、前記点火スイッチにより前記バーナの点火が指示されたときには、前記所定時間が経過するまでは前記熱電対回路の異常の有無を検知しないことを特徴とする（第２発明）。

第２発明によれば、前記バーナの消火が指示されてから、前記電源からの電力供給が遮断されるまでの間に、前記熱電対の応答遅れの影響を受けるおそれがある状態で前記熱電対回路の異常の有無が検知されることを回避することができる。

また、複数のバーナと、
前記複数のバーナの点火と消火を個別に指示する複数の点火スイッチと、
前記複数のバーナに対して個別に設けられて、対応するバーナの燃焼状態を検出する複数の熱電対回路と、
電源と、
前記電源からの電力供給の開始を指示する電源スイッチと、
スイッチング素子と、
前記電源スイッチにより前記電源からの電力供給の開始が指示されたときに、前記スイッチング素子を導通状態とするスイッチ導通部と、
前記スイッチング素子を介して前記電源に接続され、前記スイッチング素子を介して前記電源から供給される電力により作動して、前記点火スイッチによる点火及び消火の指示と前記熱電対回路による前記複数のバーナの燃焼状態に応じて、前記複数のバーナの作動を制御する制御回路と
を備えた燃焼装置において、
前記制御回路は、
前記複数のバーナの全てについて、対応する前記点火スイッチにより消火が指示された時から、対応する前記熱電対回路に備えられた熱電対の熱容量による応答遅れの影響が無視できる程度まで、前記熱電対の温度が低下すると想定される所定時間が経過するまでの間に、対応する前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが所定の異常判定レベル未満になるか、又は、該所定時間が経過するまでの間に対応する前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが前記異常判定レベル未満にならずに、前記所定時間が経過したときに、前記スイッチング素子を遮断状態とするスイッチ遮断部と、
前記電源スイッチによる前記電源からの電力供給の開始指示に応じて、前記スイッチング素子が導通状態となり、前記電源から前記制御回路への電力供給が開始された時から、前記点火スイッチによる点火の指示に応じて前記複数のバーナのいずれかの点火処理を行う前までの間に、前回の前記複数のバーナの全ての消火時からの前記所定時間の経過を判断することなく、該点火の指示がなされたバーナの前記熱電対回路の異常の有無を検知する熱電対異常検知部とを備えたことを特徴とする（第３発明）。

第３発明によれば、前記複数のバーナの全てについて、対応する前記点火スイッチにより消火が指示された時から所定時間が経過するまでの間に、対応する前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが所定の異常判定レベル未満になるか、又は、該所定時間が経過するまでの間に対応する前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが前記異常判定レベル未満にならずに、前記所定時間が経過したときに、前記スイッチング素子が遮断状態とされる。

そのため、前記制御回路への電力供給が遮断されているときには、前記所定時間の経過又は前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルの確認により、いずれの熱電対についても、熱電対の熱容量に起因する応答遅れの影響を回避できる状況となっている。

よって、前記制御回路の前記熱電対異常検知部は、前記電源からの電力供給が開始され、前記点火スイッチによりいずれかのバーナの点火が指示されて、前記電源からの電力供給が開始されたときに、点火が指示されたバーナ用の熱電対の応答遅れの影響による誤検知を防止して、点火が指示されたバーナ用の熱電対回路の異常の有無を精度良く検知することができる。

そして、この場合は、前記スイッチ遮断部により前記電源から前記制御回路への電力供給を遮断してから、前記スイッチ導通部により前記電源から前記制御回路への電力供給を再開するまでの間に、前記所定時間が経過したこと等を示すデータを保持する必要がないため、不揮発性メモリは不要である。さらに、前記複数の熱電対回路が全て正常であって、消火された前記バーナの前記熱電対回路が速く冷却されれば、前記所定時間の経過を待たずに前記電源からの電力供給が遮断されるので、消費電力を低減することができる。

また、前記制御回路への電力供給がなされているときには、全ての前記バーナについて、消火の指示がなされてから前記所定時間が経過しているため、熱電対の応答遅れの影響を回避できる状況となっている。よって、前記熱電対異常検知部は、前記点火スイッチによりいずれかのバーナの点火が指示されたときには、このバーナの前記熱電対回路の異常の有無を精度良く検知することができる。

また、第３発明において、
前記熱電対異常検知部は、前記点火スイッチによりいずれかの前記バーナの消火が指示されてから、前記スイッチ遮断部により前記スイッチング素子が遮断状態とされるまでの間に、前記点火スイッチにより該消火が指示されたバーナの点火が指示されたときには、該バーナの消火が指示された時から前記所定時間が経過するまでの間は、該バーナ用の前記熱電対回路の異常の有無を検知せず、前記所定時間が経過した後は前記熱電対回路の異常の有無を検知することを特徴とする（第４発明）。

第４発明によれば、前記点火スイッチにより消火が指示されたバーナについて、前記電源からの電力供給が遮断されるまでの間に、前記熱電対の応答遅れの影響を受けるおそれがある状態で前記熱電対回路の異常の有無が検知されることを回避することができる。

ガスコンロの構成図。図１に示したコントローラの構成図。電源供給と遮断の切り替え処理のフローチャート。熱電対回路の異常検知処理の第１のフローチャート。熱電対回路の異常検知処理の第２のフローチャート。

本発明の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。図１を参照して、本実施形態のガスコンロ（本発明の燃焼装置に相当する）は、上面に配置された中バーナ３ａ、大バーナ３ｂ、及び小バーナ３ｃと、グリル４内配置された上バーナ３ｄ及び下バーナ３ｅとを備え、電池５０を電源とするコントローラ３０により全体的な作動が制御される。

また、ガスコンロの前面には、中バーナ３ａ用の点火スイッチ６０ａ、大バーナ３ｂ用の点火スイッチ６０ｂ、小バーナ３ｃ用の点火スイッチ６０ｃ、及びグリル４用の点火スイッチ６０ｄが設けられている。点火スイッチ６０ａ〜６０ｄは、対応するバーナの点火及び消火と火力の変更を指示するためのものである。

点火スイッチ６０ａ〜６０ｄは円筒形であって、ロータリーエンコーダ６１ａ〜６１ｄにプッシュプッシュ機構を組込んで構成されている。点火スイッチ６０ａ〜６０ｄは、常時は後方の没入位置に所在し、該没入位置から使用者の操作により一度押込まれると、プッシュプッシュ機構の働きにより前方の突出位置に前進する。そして、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄの突出位置への前進が、図示しないリミットスイッチにより検出され、突出位置での点火スイッチ６０ａ〜６０ｄの回転操作が対応するロータリーエンコーダ６１ａ〜６１ｄにより検出される。

中バーナ３ａはガス供給管２０から分岐した分岐管２１ａに連通し、分岐管２１ａを介して中バーナ３ａに燃料ガスが供給される。そして、分岐管２１ａには、中バーナ３ａに対する燃料ガスの供給／遮断を切替える電磁開閉弁２２ａと、中バーナ３ａに対する燃料ガスの供給流量を変更する流量調節弁２３ａとが設けられている。また、中バーナ３ａに臨ませて、中バーナ３ａの燃焼状態を検出する熱電対２４ａと点火電極２５ａとが設けられ、中バーナ３ａの中心部に鍋底温度センサ１５が設けられている。

同様に、大バーナ３ｂに連通した分岐管２１ｂには、電磁開閉弁２２ｂと流量調節弁２３ｂとが設けられ、大バーナ３ｂに臨ませて、熱電対２４ｂと点火電極２５ｂが設けられている。また、小バーナ３ｃに連通した分岐管２１ｃには、電磁開閉弁２２ｃと流量調節弁２３ｃとが設けられ、小バーナ３ｃに臨ませて、熱電対２４ｃと点火電極２５ｃとが設けられている。

また、ガス供給管２０のグリル４の上バーナ３ｄと下バーナ３ｅに連通した箇所には、電磁開閉弁２２ｄと流量調節弁２３ｄとが設けられ、上バーナ３ｄに臨ませて、熱電対２４ｄと点火電極２５ｄとが設けられている。また、下バーナ３ｅに臨ませて、熱電対２４ｅ，２４ｆと点火電極２５ｅ，２５ｆとが設けられ、さらに、グリル４の内部温度を検出するサーミスタ２６が設けられている。

なお、流量調節弁２３ａ〜２３ｄは、ステッピングモータにより開度が制御される電動式の可変弁であり、ステッピングモータの制御位置により複数段階の開度が設定される。また、点火電極２５ａ〜２５ｆはイグナイタ２７と接続され、イグナイタ２７から印加される高電圧により火花放電を生じて、各バーナに点火する。

コントローラ３０は、ＣＰＵ４０（本発明の制御回路に相当する）等により構成されて各バーナの燃焼運転を制御する。コントローラ３０には、熱電対２４ａ〜２４ｆから出力される検出信号と、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄの各リミットスイッチの検出信号と、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄの各ロータリーエンコーダ６１ａ〜６１ｄの検出信号とが入力される。

また、コントローラ３０から出力される制御信号により、電磁開閉弁２２ａ〜２２ｄと、流量調節弁２３ａ〜２３ｄと、イグナイタ２７と、ＬＥＤ５１の作動が制御される。さらに、コントローラ３０には、ＣＰＵ４０から出力される選択信号Ｓ1〜Ｓ6に応じて、熱電対２４ａ〜２４ｆの検知信号の中から一つの検知信号を選択して増幅回路３２に出力する選択回路３１と、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄのリミットスイッチ及びＣＰＵ４０から出力される自己保持信号Ｈdに応じて、電池５０からＣＰＵ４０，選択回路３１，増幅回路３２への電力の供給と遮断とを切替える自己保持回路３３とを備えている。

次に、図２を参照して、コントローラ３０の構成について説明する。自己保持回路３３は、スイッチング素子３５（ＦＥＴ，トランジスタ，リレー等）を用いて構成され、スイッチング素子３５を導通状態と遮断状態に切替えることによって、電池５０からＣＰＵ４０等への電力の供給と遮断を切り替える。

ＣＰＵ４０は、メモリ（図示しない）に保持されたガスコンロの制御用プログラムを実行することにより、スイッチング素子３５を導通状態に維持するスイッチ導通部４１と、スイッチング素子３５を遮断状態に維持するスイッチ遮断部４２と、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄによる指示と熱電対２４ａ〜２４ｆによる燃焼状態の検出状況に応じて、中バーナ３ａ、大バーナ３ｂ、小バーナ３ｃ、及びグリル４の上バーナ３ｄと下バーナ３ｅの燃焼状態を制御する燃焼制御部４３と、各熱電対２４ａ〜２４ｆの異常の有無を検知する熱電対異常検知部４４として機能する。

選択回路３１は、各熱電対２４ａ〜２４ｆと増幅回路３２の間に接続されたスイッチング回路３１ａ〜３１ｆにより構成され、各スイッチング回路３１ａ〜３１ｆのＯＮ／ＯＦＦが、ＣＰＵ４０の出力ポートＰo0〜Ｐo5から出力される選択信号Ｓ1〜Ｓ6のレベル（High／Low）により制御される。

本実施の形態では、各選択信号Ｓ1〜Ｓ6について、レベルがHighであるときに対応するスイッチング回路がＯＮし、レベルがLowであるときに対応するスイッチング回路がＯＦＦする構成となっている。例えば、（Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3，Ｓ4，Ｓ5，Ｓ6）＝（High，Low，Low，Low，Low，Low）であるときは、スイッチング回路３１ａがＯＮ（導通）状態となると共に、他のスイッチング回路３１ｂ〜３１ｆがＯＦＦ（遮断）状態となり、中バーナ３ａ用の熱電対２４ａの検知信号が選択回路３１及び増幅回路３２を介して、ＣＰＵ４０のＡＤ（アナログ／デジタル変換）入力ポートＰadに入力される。

この場合、各熱電対とそのスイッチング回路及び増幅回路３２により、本発明の熱電対回路が構成される。例えば、中バーナ３ａ用の熱電対２４ａについては、熱電対２４ａとスイッチング回路３１ａと増幅回路３２とにより、熱電対回路が構成される。

ＣＰＵ４０の入力ポートＰi0〜Ｐi3は、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄに接続されている。ＣＰＵ４０は、入力ポートＰi0〜Ｐi3への入力（High／Low）を認識することによって、各点火スイッチ６０ａ〜６０ｄの操作状態を検知する。

自己保持回路３３は、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄ（図１参照）のリミットスイッチの少なくとも一つがＯＮしているとき、及び、ＣＰＵ４０の出力ポートＰo6から自己保持信号Ｈdが出力されているときは、スイッチング素子３５を導通状態として、電池５０からＣＰＵ４０，選択回路３１，及び増幅回路３２に電力を供給する構成となっている。

さらに、自己保持回路３３は、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄのリミットスイッチの全てがＯＦＦし、且つ、ＣＰＵ４０の出力ポートＰo6から自己保持信号Ｈdが出力されていないときには、スイッチング素子３５を遮断状態として、電池５０からＣＰＵ４０，選択回路３１，及び増幅回路３２への電力を遮断する構成となっている。

ＬＥＤ５１は各種の報知を行なうためのものであり、ＣＰＵ４０の出力ポートＰo7の出力がHighであるときに点灯し、Lowであるときに消灯する。

次に、図３〜図５に示したフローチャートに従って、スイッチ導通部４１、スイッチ遮断部４２、燃焼制御部４３、及び熱電対異常検知部４４による処理について説明する。

ガスコンロの使用者が、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄのいずれかを操作して、操作された点火スイッチ６０ａ〜６０ｄのリミットスイッチがＯＮすると、自己保持回路３３を介して電池５０からＣＰＵ４０に電力供給され、ＣＰＵ４０が図３〜図５のフローチャートを実行する。

この場合、点火スイッチ６０ａ〜６０ｂにより、電池５０からの電力供給を指示する構成は、本発明の電源スイッチに相当する。なお、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄとは別に電源スイッチを設け、電源スイッチがＯＮ操作されたときに、自己保持回路３３を介して電池からＣＰＵ４０に電力供給されるようにしてもよい。

スイッチ導通部４１は、後述するように、中バーナ３ａ用の点火スイッチ６０ａが点火操作されて、ＣＰＵ４０の入力ポートＰi0への入力がHighとなったときに、中バーナ電源要求フラグをＯＮする。また、スイッチ遮断部４２は、中バーナ３ａ用の点火スイッチ６０ａが消火操作されて、ＣＰＵ４０の入力ポートＰi0への入力がLowになってから消火後タイマによるタイマ時間（以下、消火後タイマ時間という、本発明の所定時間に相当する）が経過した時に、中バーナ電源要求フラグをＯＦＦする。

同様に、スイッチ導通部４１は、他の点火スイッチ６０ｂ〜６０ｄについても、点火操作されたときに点火操作がなされたバーナ３ｂ，３ｃ又はグリル４の電源要求フラグ（大バーナ電源要求フラグ、小バーナ電源要求フラグ、グリルバーナ電源要求フラグ）をＯＮする。また、スイッチ遮断部４２は、他の点火スイッチ６０ｂ〜６０ｄについても、消火操作されてから消火後タイマによるタイマ時間が経過した時に、消火操作がなされたバーナ３ｂ〜３ｃ又はグリル４の電源要求フラグをＯＦＦする。

なお、各電源要求フラグ（中バーナ電源要求フラグ、大バーナ電源要求フラグ、小バーナ電源要求フラグ、グリル電源要求フラグ）は、電池５０からＣＰＵ４０等への電力供給が開始されたときに、初期状態としてＯＦＦに設定される。

次に、図３のフローチャートに従って、スイッチ導通部４１及びスイッチ遮断部４２による自己保持回路３３の制御処理について説明する。ＳＴＥＰ７０〜ＳＴＥＰ７１は、スイッチ導通部４１による処理である。スイッチ導通部４１は、ＳＴＥＰ７０でいずれかのバーナ電源要求フラグがＯＮしたときに、ＳＴＥＰ７１に進む。

ＳＴＥＰ７１で、スイッチ導通部４１は、出力ポートＰo6から自己保持信号Ｈdを出力する。これにより、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄのリミットスイッチがＯＦＦした後も、自己保持回路３３のスイッチング素子３５が導通状態に維持されて、電池５０からＣＰＵ４０，選択回路３１，及び増幅回路３２への電力供給が継続される状態となる。

続くＳＴＥＰ７２〜ＳＴＥＰ７３は、スイッチ遮断部４２による処理である。ＳＴＥＰ７２で、スイッチ遮断部４２は、全てのバーナの電源要求フラグがＯＦＦしたときにＳＴＥＰ７２に進む。ＳＴＥＰ７２で、スイッチ遮断部４２は、自己保持信号Ｈdの出力を停止する。

これにより、自己保持回路３３のスイッチング素子３５が遮断状態になって、電池５０からＣＰＵ４０等への電力の供給が停止する。この場合、電池５０からＣＰＵ４０等への電力供給が停止したときには、全てのバーナについて、消火操作がなされてから消火後タイマ時間が経過した状態となっている。

次に、図４〜図５のフローチャートは、中バーナ３ａの点火スイッチ６０ａが点火操作された場合の処理を示している。なお、大バーナ３ｂ、小バーナ３ｃ、グリル４の点火操作がされた場合にも、各バーナについてそれぞれ同様の処理が行われる。

図４のＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ２は、スイッチ導通部４１による処理である。スイッチ導通部４１は、ＳＴＥＰ１で、中バーナ３ａ用の点火スイッチ６０ａが点火操作されているか否か（入力ポートＰi0への入力がHighになっているか否か）を判断する。そして、点火スイッチ６０ａが点火操作されているときはＳＴＥＰ２に進み、点火操作されていないときにはＳＴＥＰ１に戻る。

ＳＴＥＰ２で、スイッチ導通部４１は、中バーナ電源要求フラグをＯＮする。これにより、上述した図３のフローチャートによる処理によって、点火スイッチ６０ａのリミットスイッチがＯＦＦした後も、自己保持回路３３のスイッチング素子３５が導通状態に維持されて、電池５０からＣＰＵ４０，選択回路３１，及び増幅回路３２への電力供給が継続される状態となる。

続くＳＴＥＰ３及びＳＴＥＰ３から分岐したＳＴＥＰ２０は、熱電対異常検知部４４による処理である。熱電対異常検知部４４は、ＳＴＥＰ３で、中バーナ３ａ用の熱電対２４ａの検出信号Ｖtcを、選択回路３１のスイッチング回路３１ａ及び増幅回路３２を介してＡＤ入力ポートＰadから入力し、検出信号Ｖtcのレベル（燃焼状態の検出レベル）が所定の異常判定レベル以上であるか否かを判断する。

そして、熱電対２４ａの検出信号Ｖtcのレベルが異常判定レベル未満であったときはＳＴＥＰ４に進む。一方、熱電対２４ａの検出信号のレベルが異常判定レベル以上であったときにはＳＴＥＰ２０に分岐し、熱電対異常検知部４４は、出力ポートＰo7の出力をHighにしてＬＥＤ５１を点灯する（異常報知）。

このＬＥＤ５１の点灯により、熱電対異常検知部４４は、熱電対の異常が生じていることを使用者に認識させる。この場合には、ＳＴＥＰ４の中バーナ３ａの点火処理は実行されないため、中バーナ３ａの使用が禁止され、熱電対２４ａ，スイッチング回路３１ａ，又は増幅回路３２の異常が生じた状態で、中バーナ３ａが使用されることを回避することができる。

ＳＴＥＰ４〜ＳＴＥＰ６は、燃焼制御部４３による処理である。燃焼制御部４３は、ＳＴＥＰ４で中バーナ３ａの点火処理を行う。具体的には、燃焼制御部４３は、イグナイタ２７に高電圧を印加して点火電極２５ａに火花放電を生じさせた状態で、電磁開閉弁２２ａを開弁すると共に流量調節弁２３ａの開度を点火位置として、中バーナ３ａに点火する。

燃焼制御部４３は、中バーナ３ａ用の熱電対２４ａの検出信号から中バーナ３ａの着火を検知した後は、使用者による中バーナ３ａ用の点火スイッチ６０ａの回転操作に応じてロータリーエンコーダ６１ａから出力される角度信号に応じて、中バーナ３ａの火力を流量調節弁２３ａにより複数段階に切替える。

続くＳＴＥＰ５で、燃焼制御部４３は、中バーナ３ａ用の点火スイッチ６０ａが消火操作されているか否か（入力ポートＰi0への入力がLowになっているか否か）を判断する。そして、点火スイッチ６０ａが消火操作されているときはＳＴＥＰ６に進み、消火操作されていないときにはＳＴＥＰ５に戻る。

ＳＴＥＰ６はスイッチ遮断部４２による処理であり、スイッチ遮断部４２は、消火後タイマをスタートさせる。ここで、消火後タイマは、中バーナ３ａが消火した時から、熱電対２４ａの熱容量による応答遅れの影響が無視できる程度まで、熱電対２４ａの温度が低下すると想定される時間を設定時間（本発明の所定時間に相当する）とするタイマである。

また、次のＳＴＥＰ７で、燃焼制御部４３は中バーナ３ａの消火処理を行う。具体的には、燃焼制御部４３は、電磁開閉弁２２ａの閉弁により中バーナ３ａへの燃料ガスの供給を遮断して、中バーナ３ａを消火する。

続くＳＴＥＰ８〜ＳＴＥＰ１０，及びＳＴＥＰ３０は、スイッチ遮断部４２による処理である。ＳＴＥＰ８で、スイッチ遮断部４２は、中バーナ３ａの点火操作がなされたか否かを判断する。そして、中バーナ３ａの点火操作がなされていないときはＳＴＥＰ９に進み、中バーナ３ａの点火操作がなされたときには図５のＳＴＥＰ４０に分岐する。

ＳＴＥＰ９で、スイッチ遮断部４２は、消火後タイマがタイムアップしているか否かを判断する。そして、消火後タイマがタイムアップしているときはＳＴＥＰ１０に進み、スイッチ遮断部４２は、中バーナ電源要求フラグをＯＦＦしてＳＴＥＰ１１に進み、処理を終了する。

一方、ＳＴＥＰ９で消火後タイマがタイムアップしていないときにはＳＴＥＰ３０に分岐する。ＳＴＥＰ３０で、スイッチ遮断部４２は、中バーナ３ａ用の熱電対２４ａの検出信号のレベルが異常判定レベル未満であるか否かを判断し、熱電対２４ａの検出信号のレベルが異常判定レベル未満であるときはＳＴＥＰ１０に進み、熱電対２４ａの検出信号のレベルが異常判定レベル以上であるときにはＳＴＥＰ８に戻る。

ＳＴＥＰ９で消火後タイマがタイムアップしたときは、ＳＴＥＰ６で中バーナ３ａの消火処理が行われた時からの時間の経過により、中バーナ３ａ用の熱電対２４ａの温度が異常判定レベル未満にまで低下していると判断することができる。また、ＳＴＥＰ３０で中バーナ３ａ用の熱電対２４ａの温度が異常判定レベル以下になったときには、熱電対２４ａの温度が低下して、熱電対２４ａの検出信号が異常判定レベル以下になっていることを、より確実に判断することができる。

そこで、ＳＴＥＰ１０で、スイッチ遮断部４２は、中バーナ電源要求フラグをＯＦＦする。これにより、上述した図３のフローチャートによる処理によって、中バーナ３ａのみが燃焼していた場合には、自己保持回路３３のスイッチング素子３５が遮断状態となって、電池５０からＣＰＵ４０，選択回路３１，増幅回路３２への電力供給が遮断される。電池５０からの電力供給の遮断により、バーナが消火状態にあるときの電池５０の消費電力を低減することができる。

このように、ＳＴＥＰ６〜ＳＴＥＰ１０及びＳＴＥＰ３０の処理により、電池５０からの電力が遮断されるのは、ＳＴＥＰ７で中バーナ３ａの消火処理がなされた時からの時間の経過（消火後タイマのタイムアップ）により中バーナ３ａ用の熱電対２４ａの温度が低下したと想定されるときか、実際に熱電対２４ａの検出信号のレベルが異常判定レベル未満になったときである。

そのため、次に点火スイッチ６０ａ〜６０ｄのいずれかが操作されたときには、全ての熱電対（中バーナ３ａ用の熱電対２４ａ，大バーナ３ｂ用の熱電対２４ｂ，小バーナ３ｃ用の熱電対２４ｃ，グリル４の上バーナ３ｄ用の熱電対２４ｄ及び下バーナ３ｅ用の熱電対２４ｅ，２４ｆ）が、熱容量による応答遅れの影響を回避できる状態となっている。

そこで、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄのいずれかが操作されて、電池５０からＣＰＵ４０，選択回路３１，増幅回路３２への電力供給が開始されたときに、熱電対異常検知部４４は、ＳＴＥＰ３で説明したように、点火スイッチが操作されたバーナ用の熱電対の異常の有無を検知することができる。この場合、電池５０からの電力が遮断されている間に、熱電対２４ａの検出信号のレベルが異常判定レベル未満になったことを示すデータを保持しておくための不揮発性メモリを備える必要がない。

次に、図５のＳＴＥＰ４０〜ＳＴＥＰ４２は熱電対異常検知部４４による処理である。熱電対異常検知部４４は、図４のＳＴＥＰ８で中バーナ３ａの点火操作がなされて図５のＳＴＥＰ４０に分岐したときに、ＳＴＥＰ４０で消火後タイマがタイムアップしたか否かを判断する。そして、消火後タイマがタイムアップしたときはＳＴＥＰ４１に進み、中バーナ３ａ用の熱電対２４ａの検出信号のレベルが異常判定レベル以上であるか否かを判断する。

中バーナ３ａ用の熱電対２４ａの検出信号のレベルが異常判定レベル以上であったときはＳＴＥＰ４２に進み、熱電対異常検知部４４は、出力ポートＰo7の出力をHighにしてＬＥＤ５１を点灯し、熱電対の異常が生じていることを報知する。

一方、ＳＴＥＰ４０で消火後タイマがタイムアップしていなかったときは、中バーナ３ａ用の熱電対２４ａの温度が、応答遅れの影響を回避し得る程度まで低下していないため、熱電対２４ａの異常の有無の検知を行うことができない。また、ＳＴＥＰ４１で中バーナ３ａ用の熱電対２４ａの検出信号のレベルが異常判定レベル未満であったときには、熱電対２４ａを含む熱電対回路の異常が生じていない。そのため、これらの場合は図４のＳＴＥＰ４に分岐し、燃焼制御部４３による中バーナ３ａの点火処理が実行される。

なお、本実施形態では、複数のバーナ（中バーナ３ａ，大バーナ３ｂ，小バーナ３ｃ，グリル４用の上バーナ３ｄ及び下バーナ３ｅ）を備えた燃焼装置を示したが、一つのバーナのみを備えた燃焼装置に対しても本発明を適用することができる。一つのバーナのみを備えた燃焼装置に本発明を適用する場合には、図３，図４の各バーナの電源要求フラグによる自己保持回路３３の制御処理は不要であり、一つのバーナの点火／消火の操作に応じて自己保持回路３３のスイッチング素子３５を導通状態と遮断状態とに切換えればよい。

また、本実施形態では、本発明の燃焼装置として調理装置（ガスコンロ）を示したが、バーナの燃焼状態を熱電対により検出する燃焼装置であれば、本発明の適用が可能である。

また、本実施形態では、電池５０を電源とする燃焼装置を示したが、商用電源を用いる燃焼装置に対しても本発明の適用が可能である。

また、点火スイッチ６０ａ〜６０ｄとは別に電源スイッチを設けた構成とした場合に、電源スイッチがＯＦＦされたときには、全てのバーナについて、電源要求フラグがＯＦＦされてから消火後タイマ時間が経過していることを条件として、自己保持回路３３のスイッチング素子３５を遮断状態にすればよい。

３ａ…中バーナ、３ｂ…大バーナ、３ｃ…小バーナ、４…グリル、３ｄ…上バーナ、３ｅ…下バーナ、２４ａ…（中バーナ用の）熱電対、２４ｂ…（大バーナ用の）熱電対、２４ｃ…（小バーナ用の）熱電対、２４ｄ…（上バーナ用の）熱電対、２４ｅ，２４ｆ…（下バーナ用の）熱電対、３０…コントローラ、３１…選択回路、３２…増幅回路、３３…自己保持回路、３５…スイッチング素子、４０…ＣＰＵ、４１…スイッチ導通部、４２…スイッチ遮断部、４３…燃焼制御部、４４…熱電対異常検知部、５０…電池、６０ａ…（中バーナ用の）点火スイッチ、６０ｂ…（大バーナ用の）点火スイッチ、６０ｃ…（小バーナ用の）点火スイッチ、６０ｄ…（グリルの上バーナ及び下バーナ用の）点火スイッチ。

Claims

バーナと、
前記バーナの点火と消火を指示する点火スイッチと、
熱電対を用いて前記バーナの燃焼状態を検出する熱電対回路と、
電源と、
前記電源からの電力供給の開始を指示する電源スイッチと、
スイッチング素子と、
前記電源スイッチにより前記電源からの電力供給の開始が指示されたときに、前記スイッチング素子を導通状態とするスイッチ導通部と、
前記スイッチング素子を介して前記電源に接続され、前記スイッチング素子を介して前記電源から供給される電力により作動して、前記点火スイッチによる点火及び消火の指示と前記熱電対回路による前記バーナの燃焼状態の検出状況に応じて、前記バーナの作動を制御する制御回路と
を備えた燃焼装置において、
前記制御回路は、
前記点火スイッチにより前記バーナの消火が指示された時から、前記熱電対の熱容量による応答遅れの影響が無視できる程度まで、前記熱電対の温度が低下すると想定される所定時間が経過するまでの間に、前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが所定の異常判定レベル未満になったときは、該異常判定レベル未満になった時点で前記スイッチング素子を遮断状態とし、該所定時間が経過するまでの間に、前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが前記異常判定レベル未満にならなかったときには、該所定時間が経過した時に前記スイッチング素子を遮断状態とするスイッチ遮断部と、
前記電源スイッチによる前記電源からの電力供給の開始指示に応じて、前記スイッチング素子が導通状態となり、前記電源から前記制御回路への電力供給が開始された時から、前記バーナの点火処理を行う前までの間に、前回のバーナ消火時からの前記所定時間の経過を判断することなく、前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが前記異常判定レベル以上であるか否かを判断して、前記熱電対回路の異常の有無を検知する熱電対異常検知部と
を備えたことを特徴とする燃焼装置。
請求項１記載の燃焼装置において、
前記熱電対異常検知部は、前記点火スイッチにより前記バーナの消火が指示されてから、前記スイッチ遮断部により前記スイッチング素子が遮断状態とされるまでの間に、前記点火スイッチにより前記バーナの点火が指示されたときには、前記所定時間が経過するまでは前記熱電対回路の異常の有無を検知しないことを特徴とする燃焼装置。
複数のバーナと、
前記複数のバーナの点火と消火を個別に指示する複数の点火スイッチと、
前記複数のバーナに対して個別に設けられて、対応するバーナの燃焼状態を検出する複数の熱電対回路と、
電源と、
前記電源からの電力供給の開始を指示する電源スイッチと、
スイッチング素子と、
前記電源スイッチにより前記電源からの電力供給の開始が指示されたときに、前記スイッチング素子を導通状態とするスイッチ導通部と、
前記スイッチング素子を介して前記電源に接続され、前記スイッチング素子を介して前記電源から供給される電力により作動して、前記点火スイッチによる点火及び消火の指示と前記熱電対回路による前記複数のバーナの燃焼状態に応じて、前記複数のバーナの作動を制御する制御回路と
を備えた燃焼装置において、
前記制御回路は、
前記複数のバーナの全てについて、対応する前記点火スイッチにより消火が指示された時から、対応する前記熱電対回路に備えられた熱電対の熱容量による応答遅れの影響が無視できる程度まで、前記熱電対の温度が低下すると想定される所定時間が経過するまでの間に、対応する前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが所定の異常判定レベル未満になるか、又は、該所定時間が経過するまでの間に対応する前記熱電対回路による燃焼状態の検出レベルが前記異常判定レベル未満にならずに、前記所定時間が経過したときに、前記スイッチング素子を遮断状態とするスイッチ遮断部と、
前記電源スイッチによる前記電源からの電力供給の開始指示に応じて、前記スイッチング素子が導通状態となり、前記電源から前記制御回路への電力供給が開始された時から、前記点火スイッチによる点火の指示に応じて前記複数のバーナのいずれかの点火処理を行う前までの間に、前回の前記複数のバーナの全ての消火時からの前記所定時間の経過を判断することなく、該点火の指示がなされたバーナの前記熱電対回路の異常の有無を検知する熱電対異常検知部と
を備えたことを特徴とする燃焼装置。
請求項３に記載の燃焼装置において、
前記熱電対異常検知部は、前記点火スイッチによりいずれかの前記バーナの消火が指示されてから、前記スイッチ遮断部により前記スイッチング素子が遮断状態とされるまでの間に、前記点火スイッチにより該消火が指示されたバーナの点火が指示されたときには、該バーナの消火が指示された時から前記所定時間が経過するまでの間は、該バーナ用の前記熱電対回路の異常の有無を検知せず、前記所定時間が経過した後は前記熱電対回路の異常の有無を検知することを特徴とする燃焼装置。