JPH09119632A - 燃焼機器の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配管内に空気が混入することによる立消え
（消火）を防止する。 【解決手段】 バーナ２２の熱起電力Ｔｃ’のカーブが
着火の確認用の第１電圧Ａ’を越えて、第２電圧Ｂ’に
到達せず立消え（消火）エラーとなった時に、運転の再
スタートをかける制御装置を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭用のガス
ファンヒーターなどの燃焼機器の制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年のガスファンヒーターなどの燃焼機
器は、着火の早さをセールスポイントにする傾向が見ら
れる。以下、その構成を図面を参照しながら説明する。

【０００３】図４において、燃焼部１内には、バーナ２
があり、ノズル３から供給されるガスに、点火電極４の
放電によって着火される。バーナ２の燃焼熱は、モータ
５によって送風機６を回転し温風として居室内へ送られ
る。

【０００４】燃料のガスは燃焼機器７の外部へ設けたガ
ス取入口８より、第１電磁弁９、第２電磁弁１０を通過
し流量調節弁１１で燃焼量に合った流量に調整されなが
らノズル３へと供給される。

【０００５】ガス取入口８には、ゴムホースなどの接続
手段（図示せず）によって、家庭内の元栓と接続する。
バーナ２にガスが着火されるとサーモカップル１２に熱
起電力が発生し、制御装置１３でオペアンプによる増幅
作用の後（図示せず）、マイクロコンピュータ１４に入
力される。

【０００６】制御装置１３は、マイクロコンピュータ１
４のシーケンスにもとづき、電磁弁９、１０を駆動した
り、モータ５を駆動したり、点火電極４を駆動する。

【０００７】また操作部１５に設けられた、運転の入切
信号や、室温設定などの読み取りを行なったり、現在室
温の表示や、何らかのエラーで燃焼機器が停止した場合
など、エラーメッセージを報知する等の制御を行なって
いる（いずれも図示せず）。

【０００８】図５は、着火の早さをセールスポイントに
する制御方法を示したもので、サーモカップルの熱起電
力を縦軸、横軸を、運転スイッチをＯＮしてからのシー
ケンスとする。運転スイッチをＯＮすると、制御装置１
３によって、各種駆動手段によってバーナ２に着火され
る。

【０００９】バーナ２の燃焼温度を検知してサーモカッ
プル１２の熱起電力Ｔｃが立ち上がり始める。マイクロ
コンピューター１４には、あらかじめ設定された２つの
電圧があり、バーナ２の着火の確認として第１電圧Ａを
越えると、着火が行なわれたとして、着火信号を操作部
１５に表示する。

【００１０】使用者は、この着火信号によって機器が正
しく動作を開始したと判断し、機器から放れることとな
る。

【００１１】一方機器は、バーナ２に着火し一定時間ｔ
秒（約３０秒）経過すると、バーナ２の酸欠燃焼などの
異常を検出する第２電圧Ｂへと熱起電力の判定レベルを
切換える制御を行なっている。

【００１２】この制御によって、熱起電力が第２電圧Ｂ
を越えるｔ_B まで着火信号を表示しなかった過去の燃焼
機器からは、はるかに早い着火信号が表示出来、充分セ
ールスポイントとして機能を発揮できている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、図６に示すごとく配管内に空気が混入し
ていた場合、一度ガスに着火した後、空気がバーナ２に
供給されるため立消え（消火）することがある。

【００１４】しかし、第１電圧Ａの判定レベルは（約４
ｍＶ）比較的低く設定されているため、熱起電力Ｔｃは
到達し着火信号を表示する。

【００１５】ｔ秒後に第２電圧Ｂ（約１０ｍＶ）になっ
たときに、熱起電力Ｔｃが越えていないために立消え
（消火）状態としてエラーモードに移行し機器の後沸き
を防止するために送風機６を一定時間（約１２０秒）回
転させてから停止する。

【００１６】また操作部１５には、立消え（消火）によ
る停止をお知らせする表示を行なうこととなる。

【００１７】このように一旦、着火信号を確認してから
しばらくしてもどると、機器が停止しており、使用者
は、再度点火操作をやり直さなければならず、使い勝手
の悪い印象や機器に対する不信感を与えてしまうことに
なる。

【００１８】ゴムホース内や配管内部への空気の混入な
どは、日常頻繁に起こることはないが、久し振りに使い
始めるときや、機器を移動し、ゴムホースの付け替えな
どを行なった時には発生する場合がある。

【００１９】本発明は上記課題を解決するもので、発生
頻度の少ない事例に対しても、使い勝手の向上を考慮
し、使用者に信頼感と安心感を与える事を目的とした。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の燃焼機器の制御
装置においては、熱起電力の立ち上がり初期値と比較さ
れ、バーナの着火を確認する値としての第１電圧から、
燃焼安定時のバーナの正常燃焼を監視する値としての第
２電圧への切換えを、一定時間経過後に行なうプログラ
ムを有し、熱起電力が第１電圧を越えても第２電圧に到
達せず、立消えエラーとなった時には運転の再スタート
をかけるようにしたものである。

【００２１】この本発明によれば、配管内の空気が取り
除かれ、正常な燃焼が得られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】上記目的を達成するための本発明
の燃焼機器の制御装置の第１の手段は、バーナの燃焼温
度を検知し熱起電力として出力するサーモカップルと、
前記サーモカップルの熱起電力を入力し、オペアンプに
よって増幅された電圧を読み取るマイクロコンピュータ
ーと、前記マイクロコンピューターは燃焼開始時の前記
熱起電力の立ち上がり初期値を、前記バーナの着火の確
認として第１電圧、燃焼安定時の前記バーナの正常燃焼
を監視する値を第２電圧としてあらかじめ設定した２つ
の電圧と、前記第１電圧から第２電圧への判定の切換え
を一定時間経過後に行なうプログラムで前記マイクロコ
ンピューターに入力された前記熱起電力が前記第１電圧
を越えて第２電圧に到達せず立消え（消火）エラーとな
った時に、運転の再スタートをかける制御装置を備えた
ものである。

【００２３】また本発明の第２の手段は、前記運転の再
スタートは１回に限定し、再度同一エラーが発生した場
合は、エラーモードを報知し、機器を停止するプログラ
ムを備えたものである。

【００２４】また本発明の第３の手段は、前記運転の再
スタートは立消え（消火）エラー判定後、直ちに開始
し、かつこの再スタートの間にはエラーモードの報知を
行なわないプログラムを備えたものである。

【００２５】本発明は、上記した第１手段によれば、ゴ
ムホース内や配管内に混入していた空気によって、一旦
着火したバーナのガス濃度が低下し立消え（消火）エラ
ーを起こしても、熱起電力が第２電圧へ到達していなけ
れば、配管内の空気の混入と判断し、運転の再スタート
が行なわれる。これによって配管内の空気はとり除か
れ、通常の正常な燃焼が得られるものである。

【００２６】また第２の手段によれば、この運転の再ス
タートは、配管内の空気の混入をとり除くのが目的であ
り、１回の限定で充分目的が達せられる。

【００２７】再度同じ現象で立消え（消火）する場合
は、他に何らかの原因が想定されるためそのままエラー
モードに移行することで、機器の修理をうながすことが
できる。

【００２８】また第３の手段によれば、エラーモードに
移行すると通常のプログラムでは、機器の後沸き防止の
ため、送風機を一定時間回転させることとなるが、この
運転の再スタートは、配管内の空気の混入による立消え
（消火）によるものであり、運転初期の段階での発生エ
ラーであるため、各部の温度も上昇しておらず、後沸き
の心配もないため、エラー発生後、きわめて短時間で再
スタートをかけるプログラムであり使用者に少しでも早
く正常な運転の機器を提供することが出来る。

【００２９】またこのプログラムでは、初めに立消えと
判定しても、再スタートまでは、エラーモードを表示し
ない事で、機器本体に関係のない空気の混入等の現象に
よって発生したエラーに対して、使用者には、通常の運
転制御のプログラムとして理解されることとなる。

【００３０】以下、本発明の一実施の形態について図
１、図２及び図３に基づいて説明する。

【００３１】図１は本発明の一実施の形態におけるガス
ファンヒーターの全体構成図で、燃焼部２１内には、バ
ーナ２２があり、ノズル２３から供給されるガスに、点
火電極２４の放電によって着火される。

【００３２】バーナ２２の燃焼熱は、モータ２５によっ
て送風機２６を回転し温風として居室内に送られる。燃
料のガスは、燃焼機器２７の外部へ設けたガス取入口２
８より第１電磁弁２９第２電磁弁３０を通過し流量調節
弁３１で燃焼量に合った流量に調整されながらノズル２
３へと供給される。ガス取入口２８には、ゴムホースな
どの接続手段（図示せず）によって、家庭内の元栓と接
続する。

【００３３】バーナにガスが着火されるとサーモカップ
ル３２に熱起電力が発生し、制御装置３３でオペアンプ
による増幅作用の後（図示せず）、マイクロコンピュー
ター３４に入力される。

【００３４】制御装置３３は、マイクロコンピューター
３４のシーケンスにもとづき、電磁弁２９、３０を駆動
したり、モータ２５を駆動したり、点火電極２４を駆動
する。

【００３５】また操作部３５に設けられた、運転スイッ
チの入切信号や、室温設定などの読み取りを行なった
り、現在室温の表示や、何らかのエラーで燃焼機器が停
止した場合など、エラーメッセージを報知する等の制御
も行なっている（いずれも図示せず）。

【００３６】この全体構成では従来例と同一であるが、
マイクロコンピューター３４には、図２に示すプログラ
ムが組み込まれている。

【００３７】図２は、本発明の一実施の形態における運
転の作動フロー図で、運転スイッチをＯＮするとステッ
プ１（以降Ｓ₁ 、Ｓ₂ ）とする。操作部３５に室温表示
が点灯し（Ｓ₂ ）、モーター２５によって送風機２６が
ＯＮする（Ｓ₃ ）。

【００３８】各種安全装置の状態を確認後（Ｓ₄ ）、点
火電極２４から放電を開始し、第２電磁弁３０をＯＮ
し、流量調節弁３１をＯＮする（Ｓ₅ ）。

【００３９】この後、第１電磁弁２９をＯＮし
（Ｓ₆ ）、初めてガスがノズル２３からバーナ内２２に
供給される。バーナ２２に着火されると、サーモカップ
ル３２の熱起電力Ｔｃ’が着火の確認用の第１電圧Ａ’
（約４ｍＶ）を越えたか判定を行なう（Ｓ₇ ）。

【００４０】ＹＥＳと判定されれば、シーケンスはその
まま継続され、点火放電がＯＦＦし、操作部３５に着火
信号が表示される（Ｓ₈ ）。

【００４１】一定時間経過後（約３０秒後）前記熱起電
力判定の電圧は、着火の確認用を目的とした第１電圧
Ａ’（約４ｍＶ）から、バーナ２２の正常燃焼を監視す
る第２電圧Ｂ’（約１０ｍＶ）へと切換えられ、サーモ
カップル３２の熱起電力の判定を行なう（Ｓ₉ ）。

【００４２】このＳ₁ 〜Ｓ₉ を通過して初めて、機器の
正常燃焼が開始されたことになる（Ｓ₁₀）。ゴムホース
内や配管に空気が混入していると、一旦バーナ２２に着
火するものの、その後ガスの濃度が低下し、炎が形成さ
れずに消えてしまう現象になる。

【００４３】すなわちＳ₇ の判定ではＯＫとなったもの
が、次ステップのＳ₉ では、熱起電力Ｔｃ’がＮＯと判
定される。このＮＯと判定されると、まずこのＮＯの判
定が１回目か否かを判断する（Ｓ₁₁）。

【００４４】ゴムホース内や、配管内の空気は１回の運
転操作で排出出来るため、何回もこの様な現象が発生す
る場合は、他の機器の要因によるものと自己判定しその
場合はＳ₁₂から先のエラーモードのプログラムに進むこ
ととなる。

【００４５】Ｓ₁₁で１回目と判定されれば直ちに（約３
５秒後）

【００４６】

【外１】

【００４７】から再スタートをかけるプログラムがスタ
ートする（Ｓ₁₃）。この時の着火信号は、継続状態とし
て固定している。

【００４８】図３は、本発明の一実施の形態における制
御方法を示したものでサーモカップルの熱起電力を縦
軸、運転スイッチのＯＮからのシーケンスを横軸に示し
たもので、運転スイッチをＯＮしバーナ２２に着火する
とサーモカップル３２の熱起電力Ｔｃ’は徐々に上昇す
る。

【００４９】バーナ２２の着火の確認用として第１電圧
Ａ’を越えると、着火信号をＯＮし使用者に知らせる。
この後、配管内の空気によってガスの濃度が低下し立消
え（消火）すると熱起電力Ｔｃ’は、第２電圧Ｂ’に到
達する前に低下しはじめる。

【００５０】バーナ２２に着火後一定時間ｔ’秒後（約
３０秒後）に熱起電力Ｔｃ’が、第１電圧Ａ’を越えた
後、第２電圧Ｂ’に達していない現象をマイクロコンピ
ューター３４は、配管内の空気の混入による立消え（消
火）と判断することが出来る。

【００５１】この現象が１回目であれば、直ちに再スタ
ートをかけるため、バーナ２２に再び着火が行なわれ、
熱起電力Ｔｃ’はＥ’点で第１電圧Ａ’を越え、そのま
ま上昇しｔ₁'秒後には第２電圧Ｂ’をも越えるため正常
燃焼モードＳ₁₀へ移行することとなる。

【００５２】ｔ₁'は運転スイッチをＯＮした後、せいぜ
い１分以内の動作であり、使用者には、何の影響も与え
ない。

【００５３】またｔ_0Eは１回目の立消え（消火）判定か
ら、再スタートをかけて着火用の第１電圧Ａ’を越える
までの時間でありこの間は、着火信号をそのまま継続す
る様にしている。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかのように本発明の
燃焼機器の制御装置によれば次の効果を奏する。

【００５５】請求項１記載に係る発明では、バーナの燃
焼を監視するサーモカップルの熱起電力が、バーナの着
火を確認する第１電圧を越えて第２電圧に到達する前に
立消え（消火）する現象を、配管内の空気の混入と判定
し、再スタートをかけることで、配管内の空気がとり除
かれ、正常燃焼が得られる。

【００５６】したがって、使用者が着火信号を確認して
からしばらくして戻ると、機能が停止していて寒い思い
をすると言ったことがなくなる。

【００５７】また、請求項２記載に係る発明では、再ス
タートを１回に限定することで、配管内の空気はとり除
かれたにも拘らず、再度同一現象が発生する場合には、
他に機器の不良原因がある事が明確になり故障の原因追
求が容易になる。

【００５８】さらにまた請求項３記載に係る発明では、
エラーの判定後、直ちに再スタートをかけることと、着
火信号をそのまま継続することで、使用者に全く不快感
を与えない機器を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の燃焼機器の制御装置の
全体構成図

【図２】同装置の作動手順を示すフローチャート

【図３】同装置の制御方法を説明する図

【図４】従来の燃焼機器の制御装置の全体構成図

【図５】同装置の制御方法を説明する図

【図６】同装置の制御方法を別に説明する図

【符号の説明】

２２ バーナ ３２ サーモカップル ３３ 制御回路 ３４ マイクロコンピュータ Ａ’ 第１電圧 Ｂ’ 第２電圧 Ｔｃ’ 熱起電力カーブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナの燃焼温度を検知し熱起電力とし
   て出力するサーモカップルと、前記サーモカップルの熱
   起電力を入力し、オペアンプによって増幅された電圧を
   読み取るマイクロコンピューターと、前記マイクロコン
   ピューターは燃焼開始時の前記熱起電力の立ち上がり初
   期値と比較され、前記バーナの着火を確認する値として
   第１電圧を、また燃焼安定時の前記バーナの正常燃焼を
   監視する値として第２電圧をそれぞれあらかじめ設定
   し、前記第１電圧から前記第２電圧への判定の切換えを
   一定時間経過後に行なうプログラムによって前記マイク
   ロコンピューターに入力された前記熱起電力が前記第１
   電圧を越えて前記第２電圧に到達せず、立消えエラーと
   なった時には、運転の再スタートをかける燃焼機器の制
   御装置。
2. 【請求項２】 運転の再スタートは１回に限定し、再度
   同一エラーが発生した場合には、エラーモードを報知
   し、機器を停止するプログラムを有する請求項１記載の
   燃焼機器の制御装置。
3. 【請求項３】 運転の再スタートは、立消えエラー判定
   後、直ちに開始し、この再スタートの間には、エラーモ
   ードの報知を行なわないプログラムを有する請求項１記
   載の燃焼機器の制御装置。