JPH02122113A - ガス燃焼器の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガスバーナにガスを供給するガス供給路に直
列に設けた２個の電磁弁が故障した際のガス洩れによる
事故を防止するカス燃焼器の安全装置に関する。

（従来の技術） この種のガス燃焼器においては、通常は２個の電磁弁を
同時に開閉しており、閉止不完全という故障が一方の電
磁弁のみに発生した段階では故障を発見することかでき
ない。しかし、通常はどちらか一方の電磁弁に先に故障
が生ずるので、この段階て故障を発見することが望まれ
ている。このような要求に応えるものとして、例えば特
開昭５９−１３８８１−０号公報に開示された技術があ
り、これはガス供給を停止する際に一方の電磁弁を他方
よりも所定時間だけ遅らせて閉じ、先に閉じた電磁弁の
閉止後にガスバーナに炎が残っているが否かを検知して
その電磁弁の閉止不完全という故障の有無をチエツクし
、ガス供給を停止する毎に両電磁弁の閉止順序を交替さ
せて、両電磁弁の故障を交互にチエツクしている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術においては、電磁弁が閉止の際にわずかに
開いているという故障の場合には、ガスバーナに供給さ
れるガス量がわずかであるのて炎が消え（例えば二次空
気流により吹き消される）、このような電磁弁の故障は
検出されない。両電磁弁と直列にガスバーナへのガス供
給量を制御する比例電磁弁を設けたガス燃焼器において
は、この比例電磁弁を最小開度としガス流量を絞った状
態で前記両電磁弁の故障をチエツクしているので、特に
このような問題を生じ易い。本発明は閉止の際に電磁弁
がわずかに開いているという故障をも検知して、ガス燃
焼器の安全装置の安全性を向上させることを目的とする
。

（課題を解決するための手段） このために、本発明によるガス燃焼器の安全装置は、添
付図面に例示する如く、カスバーナ２０Ｇゴスを供給す
るガス供給路２１に互いに直列に設けた２個の電磁弁２
２．２３と、前記カスバーナ２０の炎を検知する炎セン
サ３５と、前記ガスバーナ２０へのガス供給を停止する
際に前記両電磁弁２２．２３の一方を所定時間だけ他方
よりも遅らせて閉止しこの他方の電磁弁の閉止後に前記
炎センサ３５が炎を検知した場合には異常表示を行いま
たガス供給を停止する毎に前記両電磁弁２２．２３の閉
止順序を交互に入れ換える制御装置３０を倫えてなるカ
ス燃焼器の安全装置において、前記カスバーナ２０より
下流側の燃焼ガス通路内に未燃焼カスを検知するガスセ
ンサ３６を設け、前記制御装置３０は前記炎センサ３５
が炎を検知しなかった場合には更に前記ガスセンサ３６
により未燃焼カスの有無を検知し、未燃焼カスを検知し
た場合には異常表示を行うことを特徴とするものである
。また、このガス燃焼器には前記ガスバーナ２０に燃焼
用空気を供給するファン２５を備え、前記制御装置３０
は未燃焼ガスを検知した場合には異常表示を行うと共に
前記ファン２５を連続して作動させるようにすることが
望ましい。

（作用） 制御装置３０はガスバーナ２０へのガス供給を停止する
際に、２個の電磁弁２２．２３を交互に所定時間遅らせ
て閉じ、先に閉じた電磁弁の閉止後に炎センサ３５によ
りガスバーナ２０の炎の有無を検知し、炎を検知すれば
その電磁弁が閉止不完全であるので異常表示を行う。炎
を検知しなかった場合は、制御装置３０は更にガスセン
サ３６により未燃焼カスの有無を検知し、未燃焼ガスを
検知すれば異常表示を行い、あるいは異常表示と共にフ
ァン２５を連続作動させる。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、電磁弁の通常の故障の場
合には炎の検知により何れか一方の電磁弁のみが故障し
た比較的早い段階で電磁弁の閉止不完全という故障を検
知することができ、また電磁弁がわずかに開いたままに
なるという炎検知によっては検知できない故障の場合に
もガスセンサにより電磁弁の故障を検知するので、カス
燃焼器の安全性を向上させることができる。また異常表
示と共にファンを連続的に回転させれば少量性れたガス
を外部に排出できるので、安全性を更に高めることがで
きる。

（実施例） 以下に、添付図面に示す実施例により、本発明の説明を
する。

第１図に示す如く、瞬間湯沸器の燃焼室を形成するケー
ス１０内の下部にはガスバーナ２０が設けられて、ガス
供給源側から直列に配置した元電磁弁２２、比例電磁弁
２４及び主電磁弁２３を有するガス供給路２１により燃
料ガスが供給され、またケース］０の下側に設けた電動
ファン２５により燃焼用空気が供給されている。元電磁
弁２２及び主電磁弁２３は開閉のみを行う電磁弁であり
、比例電磁弁２４は制御電流に応じて開度が連続的に変
化してガスバーナ２０へのガス供給量を変化させるもの
である。またファン２５は連続的に回転速度が変化して
カス供給量に応した量の燃焼用空気を供給するものであ
る。

ガスバーナ２０上方のケース１０内に設けたフィンチュ
ーブ形の熱交換器１５の入口側に接続した給水管１６に
は水流センサ３７が設けられ、また出口側に接続した給
湯管１７には湯温センサ３８及び給湯栓１８が設けられ
ている。給水管１６からの給水は、熱交換器１５を通過
する際にガスバーナ２０により加熱され、所定温度とな
って給湯栓１８から出湯される。熱交換器１５よりも上
方のケース１０の上部はフード１１を経て排気筒１２に
連結され、ガスバーナ２０のすぐ上方のケース１０内に
はガスバーナ２０の炎の有無を検知するフレームロッド
等の炎センサ３５が設けられ、またフード１１内には未
燃焼カス（Ｃｏ、Ｈ，、、Ｃｎ等）を検知するガスセン
サ３６が設けられている。

瞬間湯沸器の作動を制御する電子制御装置３０は中央処
理装置（ＣＰＵ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、書込
み可能メモリ（ＲＡＭ）及びインターフェイスよりなり
、駆動装置（何れも図示省略）等を介して第１図に示す
如く、各電磁弁２２〜２４、ファン２５、操作器３１、
炎センサ３５、ガスセンサ３６、水流センサ３７及び湯
温センサ３８に接続されている。電子制御装置３０のＲ
ＯＭには瞬間湯沸器の作動を制御するために必要な制御
プログラム及び各定数が記憶され、ＲＡＭには後述する
交互信号Ｆ等の変数が記憶されている。

また、操作器３１には瞬間湯沸器の作動に必要な各種ス
イッチ、湯温設定装置、ランプやブザー等の警告装置、
その他の表示ランプ等が設けられている。電子制御装置
３０のＣＰＵは、制御プログラムに従って、操作器３１
及び各センサ３５〜３８等からの信号を入力して所定の
演算を行い、各電磁弁２２〜２４、ファン２５、操作器
３１等への出力を行って、瞬間湯沸器の作動を制御する
ものである。

第２図〜第４図は瞬間湯沸器の作動を制御するための制
御プログラムのフローチャートであり、これにより本実
施例の作動の説明をする。

第２図はメインプログラムのフローチャートである。電
子制御装置３０の電源を入れ、運転スイッチ（図示省略
）により電子制御装置３０を作動させれば、ＣＰＵは各
変数を０または所定の初期値にリセットしてこのメイン
プログラムによる制御動作を開始する。先ずステップ１
００においてＣＰＵは水流センサ３７により給水管１６
を通る水流の有無を検知する。給湯栓］８が閉で水流が
検知されなければ制御動作は先に進まないが、給栓１８
が開かれて所定の最少量以上の通水を検知すればステッ
プ１０１に進み、ＣＰＵは元電磁弁２２及び主電磁弁２
３を開き、比例電磁弁２４を所定の点火時開度とし、フ
ァン２５を所定の点火時回転速度で作動させ、点火装置
（図示省略）を作動させて、ガスバーナ２０から噴出す
るガスに点火する。次いでＣＰＵは、給湯栓１８が開か
れている間はステップ１０２〜１０４を繰り返す。

ステップ１０２においては、ＣＰＵはガスセンサ３６に
より燃焼ガス中の未燃焼成分を検出し、これが所定量以
上となれば不完全燃焼としてガス燃焼器の作動を停止す
る。ステップ１０３においては、ＣＰＵは湯温センサ３
８により検出された出湯温度を操作器３１により設定さ
れた湯温と比較し、出湯温度が設定温度となるように比
例電磁弁２４の開度を制御してガスバーナ２０へのガス
供給量を制御し、また所定の空燃比が得られるようにフ
ァン２５の回転速度を制御して燃焼用空気量を制御する
。

給湯栓１８が閉じられれば制御動作はステップ１０４か
らステップ１０５に進み、後述する炎検知による電磁弁
作動チエツクを行う。元及び主電磁弁２２．２３の異常
が検知されなければ、ＣＰＵはステップ１０６において
内蔵するクロックパルス発生器により時間ｔの計時を開
始し、ステップ１０７においてファン２５を所定のパー
ジ回転速度としてボストパージを開始する。この時間ｔ
が所定のボストパージ時間ｔｌ（例えば５分）に達する
までは、ＣＰＵはステップ１．０８，１０９を繰り返し
、後述するガス洩れチエツクを行う。ガス洩れが検知さ
れることなくｔ＞Ｕとなれば、ＣＰＵはステップ１１０
においてファン２５を停止してボストパージを終了さぜ
、制御動作をステップ１００に戻す。以後、給湯栓１８
を開く度に、上記動作を繰り返す。

次にステップ１０５における電磁弁作動チエツクの作動
の詳細を、第３図のフローチャー１〜により説明する。

ステップ２００においてＣＰＵは交互信号ＦがＯである
か否かを判断し、Ｆ＝Ｏならばステップ２０１において
元電磁弁２２を閉とし、またＦ＝Ｏでなければステップ
２０２において主電磁弁２３を閉とした後、ステップ２
０３において比例電磁弁２４を燃焼可能な最少量のガス
がガスバーナ２０に供給される最小開度とし、またファ
ン２５をこれに対応する最小回転速度とする。

ＣＰＵはステップ２０４，２０５により所定時間ｔ２（
例えば７秒）経過させた後、ステップ２０６において炎
センサ３５によりガスバーナ２０に炎が残っているか否
かを検知する。否ならば制御動作はステップ２０７に進
み、先のステップ２０１において元電磁弁２２を閉じた
場合はＣＰＵはステップ２０８，２０９において主電磁
弁２３を閉とし交互信号Ｆを１に変えた後、また先のス
テップ２０２において主電磁弁２３を閉じた場合はステ
ップ２１０，２１１において元電磁弁２２を閉とし交互
信号ＦをＯに変えた後、ステップ２１２において比例電
磁弁２４を全閉として電磁弁作動チエツクを終了し、制
御動作を第２図のメインプログラムのステップ１０６に
戻す。

また、ステップ２０６において炎が検知された場合はス
テップ２０１または２０２において閉じたはずの元電磁
弁２２または主電磁弁２３が閉じていないという故障が
生じているので、ＣＰＵは制御動作をステップ２１３に
進めて表示ランプまたはブザー等により異常を表示する
。そしてＣＰＵは制御動作をステップ２１４がらステッ
プ２１５．２１６に進め、前記ステップ２０８，２１０
と同じく先のステップ２０１または２０２において閉じ
たのと逆の電磁弁２０２または２０３を閉じ、ガスバー
ナ２０へのガスを遮断する。次いでＣＰＵはステップ２
１７において比例電磁弁２４を全閉とし、ステップ２１
８においてフ゛アン２５を所定のパージ回転速度として
アフタパージを行い、所定時間（例えば１０秒）後にフ
ァンを停止して制御動作を停止する。

上述の如く、第３図に示す電磁弁作動チエツクにおいて
は、ＣＰＵは両電磁弁２２．２３の一方を所定時間だけ
遅らせて閉じ、この所定時間内に炎センサ３５がガスバ
ーナ２０の炎を検知しなければ異常なしとし、両電磁弁
２２．２３の閉止順序を入れ換えて第２図のメインプロ
グラムに戻し、またこの所定時間内に炎センサ３５がガ
スバーナ２０の炎を検知すれば、電磁弁２２または２３
が閉じないという故障であるので、異常表示を行って制
御動作を停止する。しかしながら、電磁弁２２または２
３が閉止の際にわずかに開いているという故障の場合に
は、ガスバーナ２０に供給されるガス量がわずかである
のでファン２５からの空気流により吹き消され、このよ
うな故障は検出されない。この状態が続き、他方の電磁
弁２３または２２にも同様の故障が生じると、両電磁弁
２２゜２３の故障は検出されないが、両電磁弁２２，２
３を閉じ′た状態において少量ながらガス洩れが生ずる
。

このようなガス洩れをチエツクするステップ１０８の詳
細を、第４図のフローチャートにより説明する。ＣＰＵ
はステップ３００においてカウンタ値ｎをＯとし、ステ
ップ３０１．．３０２により所定時間Ｔ３（例えば２０
秒）経過させた後、ステップ２０３においてガスセンサ
３６によりメインバーナ２０からのガス洩れによる未燃
焼ガスの有無を検知し、検知されなければガス洩れチエ
ツクを終了して制御動作を第２図のメインプログラムの
ステップ１０９に戻す。未燃焼ガスが検知された場合は
、ＣＰＵは制御動作をステップ３０４，３０５に進め、
ステップ３０１〜３０３を繰り返し、３回連続して未燃
焼ガスが検知されればステップ３０６において表示ラン
プまたはブザー等により異常表示して制御動作を終了す
る。この状態においては、ステップ１０７で作動を開始
したファン２５はパージ回転速度で作動を続行して、ガ
スバーナ２０から洩れる少量の未燃焼カスを排気筒１２
から外部に排出するので危険はない。ステップ３０３に
おいて３回連続して未燃焼ガスが検知されなければ、ガ
ス洩れはなかったとして制御動作はステップ３０Ｂから
メインプログラムのステップ１０９に戻される。

上記実施例によれば、両電磁弁２２．２３の通常の故障
の場合には、その何れか一方の故障の段階において炎検
知により故障を検知することができ、また電磁弁がわず
かに開いたままになるという炎検知では検知できない故
障の場合は、両電磁弁２２．２３が故障した段階で故障
を検知するので、ガス燃焼器の安全性を向上させること
ができる。

また、第４図のフローチャートによるガス洩れチエツク
は、上記実施例の如くステップ１０８の位置に限られる
ものではなく、ステップ２０６で炎を検知しなかった場
合に、それ以後の適当な位置、例えばステップ２０６と
２０７の間で行ってもよい。このようにすれば、電磁弁
かわずかに開いたままになるという故障の場合にも、両
電磁弁２２．２３の何れか一方が故障した段階で検知し
て、故障表示と他方の電磁弁によるガス洩れの遮断を行
うことかでき、安全性は更に一段と向上する。なお、こ
の場合には、ステップ３０６の後にステップ２１４〜２
１９と同じステップを追加する必要があるか、ステップ
１０８は省略してもよい。また、第４図によるカス洩れ
チエツクは１箇所に限らす、前記適当な位置の複数箇所
において行うようにしてもよい。

なお、上記実施例ではステップ１０２の不完全燃焼チエ
ツクに使用するガスセンサ３５を用いてガス洩れチエツ
クを行っているので、構造が簡単化されるが、ガス洩れ
チエツク用のガスセンサを別に設けてもよい。

また、本発明は瞬間ガス湯沸器に限らず、その他のカス
燃焼器にも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明によるガス燃焼器の安全装置の
一実施例を示し、第１図は構造の全体説明図、第２図〜
第４図は制御プログラムのフローチャートで、第２図は
メインプログラム、第３図は電磁弁作動チエツクのサブ
プログラム、第４図はガス洩れチエツクのザブプログラ
ムを示すものである。 符号の説明 ２０・・・ガスバーナ、２１　・・カス供給路、２２・
・・電磁弁（元電磁弁）、２３・・・電磁弁（主電磁弁
）、２５・・・ファン、３０・制御装Ｎ（電子制御装置
）、３５　・・炎センサ、３６・・・ガスセンサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガスバーナにガスを供給するガス供給路に互いに
   直列に設けた２個の電磁弁と、前記ガスバーナの炎を検
   知する炎センサと、前記ガスバーナへのガス供給を停止
   する際に前記両電磁弁の一方を所定時間だけ他方よりも
   遅らせて閉止しこの他方の電磁弁の閉止後に前記炎セン
   サが炎を検知した場合には異常表示を行いまたガス供給
   を停止する毎に前記両電磁弁の閉止順序を交互に入れ換
   える制御装置を備えてなるガス燃焼器の安全装置におい
   て、前記ガスバーナより下流側の燃焼ガス通路内に未燃
   焼ガスを検知するガスセンサを設け、前記制御装置は前
   記炎センサが炎を検知しなかった場合には更に前記ガス
   センサにより未燃焼ガスの有無を検知し、未燃焼ガスを
   検知した場合には異常表示を行うことを特徴とするガス
   燃焼器の安全装置。
2. （２）前記ガスバーナに燃焼用空気を供給するファンを
   備え、前記制御装置は未燃焼ガスを検知した場合には異
   常表示を行うと共に前記ファンを連続して作動させるよ
   うにした請求項１に記載のガス燃焼器の安全装置。