JP3881774B2

JP3881774B2 - Open gas combustion appliance

Info

Publication number: JP3881774B2
Application number: JP12113398A
Authority: JP
Inventors: 高明荒木; 紀生坂本
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: JPH11311412A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、元止め式湯沸器等、燃焼用空気を室内から採り、燃焼ガスをそのまま室内に排出する開放型ガス燃焼器具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記開放型ガス燃焼器具、例えば元止め式湯沸器では、室内の換気が不十分な場合や熱交換器のフィンの間隙が燃焼生成物の付着によって閉塞を起こした場合には、燃焼用空気が採り込みにくくなり、不完全燃焼に繋がる虞れがあることから、これらを事前に検知してガスの供給を遮断する不完全燃焼防止装置（以下「不燃防装置」と略称する）が具備される。具体的には、湯沸器のバーナの近傍に設置した一次熱電対と、バーナの上方で熱交換器の燃焼室窓に臨ませた二次熱電対とを、極性が逆向きになるように直列に接続し、ここで得られる合成起電力を、ガス流路に設けたマグネット電磁弁の保持に直接利用し、或はマグネット電磁弁を開閉制御するコントローラに監視させる構成となっている。よって、室内の酸素濃度が低下してきた場合は、バーナの炎のリフトや立ち消えにより一次熱電対の起電力が低下することで、又、長期使用により熱交換器のフィン閉塞が進行した場合は、燃焼排気熱により燃焼室窓の二次熱電対の起電力が高くなることで、何れも合成起電力が低下するため、マグネット電磁弁が直接、或はコントローラを介して閉弁され、ガスの供給が遮断されるものとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記不完全燃焼の原因のうち、フィンの閉塞の場合は、メンテナンスを行わずに使用を続けると、閉塞が進行し、熱交換器等に損傷を与えたり、炎が燃焼室の外部にあふれたりする虞れがあるため、一旦これを検知した後は器具の再使用を禁止する（いわゆるインターロックをかける）のが望ましい。
一方、酸素不足の場合は、室内の換気を行えば簡単に燃焼異常の原因が解消されるから、この場合まで再使用が禁止されると、逆に使い勝手を損なうことがある。しかし、上記従来の不燃防装置においては、室内の酸素不足もフィンの閉塞も共に、同じ合成起電力の低下で検知しているため、両者の区別ができず、結局上記不燃防装置のように一時的にガスの供給を遮断するにとどめ、器具の再使用時に改めて合成起電力の低下を検知して燃焼停止を行わざるを得ない。ところが、この再使用時には、夫々熱電対の起電力が立上って燃焼異常を検知可能になるまでの時間は不燃防装置が働かないため、当該時間は器具を使用可能となり、フィンの閉塞が生じていた場合にはこの時間の使用の繰り返しによって閉塞が進行し、上記熱交換器の損傷等を生じさせてしまう。又、この間、室内の空気は使用するごとに発生ＣＯに汚染されるため、ＣＯ中毒の危険も生ずる。
【０００４】
そこで、請求項１に記載の発明は、燃焼異常の原因を確実に検知して、その原因に合わせた適切な対処を可能とする開放型ガス燃焼器具を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、バーナの炎を検知する第一検知手段とバーナの燃焼排気熱を検知する第二検知手段とにより得られる情報を夫々個別に監視し、前記各検知手段により前記バーナの燃焼異常が検知された際には、夫々運転禁止手段が前記バーナの燃焼を停止して器具の使用を禁止する一方、その燃焼異常の検知がどちらの検知手段によるかを判別する異常検知判別手段と、前記器具の使用禁止時間をカウントするタイマ手段とを設けて、前記燃焼異常の検知が前記第一検知手段によると判別された場合は、前記器具の使用禁止時間が所定時間に達すると使用禁止を解除することを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、各検知手段による検知精度の向上を図るために、第一、第二検知手段を、夫々熱電素子を用い、バーナ点火後の所定の判定時間にその起電力を予め設定された個別の判定起電力と夫々比較する構成としたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２の目的に加えて、判定時間や判定起電力を適正に設定した比較を行うために、判定時間及び／又は判定起電力を、器具の能力又は燃料ガスの種類に応じて変更可能としたものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの目的に加えて、バーナの連続燃焼時間が設定時間に達するとバーナの燃焼を停止させる消忘れタイマを備えたものにおいて、連続再使用によるＣＯ中毒の危険を効果的に防止するために、バーナの連続燃焼時間が設定時間に達した場合、運転禁止手段が前記バーナの燃焼を停止させて器具の使用を禁止する一方、タイマ手段のカウントにより前記器具の使用禁止時間が所定時間に達すると、使用禁止を解除するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、開放型ガス燃焼器具としての元止め式湯沸器（以下「湯沸器」という）の構造図、図２はその概略図で、湯沸器１は、燃焼室２内に、上水道に接続される給水管３からの水をバーナ４の燃焼熱で加熱し、出湯管６から湯として送り出す熱交換器５を備え、給水管３の上流には、操作ボタン７の押し操作によりレバー８を介して開閉制御される水栓９と、ダイアフラム１０の一次圧室１１とが配置され、一次圧室１１の下流に形成したベンチュリー１３を差圧管１４を介してダイアフラム１０の二次圧室１２に接続させている。又、このダイアフラム１０には、突棒１５が連結されており、水栓９の開弁により給水管３内に通水されると、ベンチュリー１３での通水によって二次圧室１２の圧力が一次圧室１１より低下してダイアフラム１０が二次圧室１２側へ動作することで、突棒１５がその動作に連動し、バーナ４へのガス流路に配置されたマグネット電磁弁１６の開弁機構１６ａを動作させてこれを開弁させ、続いて水圧応動弁１７を開弁させるようになっている。尚、１９，２０は、夫々突棒１５の動作に連動し、マグネット電磁弁１６、水圧応動弁１７の開弁に合わせて順次ＯＮされる水圧スイッチ、２１は、操作ボタン７の押し操作に伴いレバー８を介してＯＮされるレバースイッチで、夫々のＯＮ信号はコントローラ２２へ入力される。更に、ガス流路における水圧応動弁１７の下流側には、操作ボタン７の押し操作に伴い開弁する器具栓１８が設けられている。
一方、コントローラ２２には、バーナ４点火用の点火電極２３とイグナイタ２４、炎検知用のフレームロッド２５が夫々接続される他、バーナ４に併設したセンシングバーナ４ａの近傍に設けられる第一検知手段としての一次熱電対２６と、バーナ４の上方で燃焼室２における熱交換器５下部の内胴窓に臨ませて設けられる第二検知手段としての二次熱電対２７とが、夫々別個にコントローラ２２に接続され、夫々の起電力がコントローラ２２へ入力されるようになっている。尚、２８は乾電池、２９はＬＥＤランプである。
【０００７】
又、図３はコントローラ２２における制御回路のブロック図で、ここでは、電池電圧の最低補償電圧を監視するリセット回路３１、原発振用のクロック回路３２を備えたマイクロコンピュータ（以下「マイコン」と略称する）３０を利用して、後述する点火制御及び不完全燃焼防止制御を行うもので、各入力ポート（ＰＩで示す）には、レバースイッチ２１、水圧スイッチ１９，２０のＯＮ信号及び乾電池２８の電圧監視回路３３からの電圧検知信号が夫々入力されると共に、フレームロッド２５の電流値を検知する炎検知回路３４と、一次熱電対２６の起電力を検知する一次起電力判定回路３５と、二次熱電対２７の起電力を検知する二次起電力判定回路３６とを介して、バーナ４の燃焼状態の検知及び判定信号が夫々入力される。一方、各出力ポート（ＰＯで示す）には、イグナイタ２４を動作させる点火回路３７、マグネット電磁弁１６への吸着及び保持電流を供給する電磁弁駆動回路３８が夫々接続されて、マイコン３０からの出力に応じて夫々作動制御されるようになっている。
【０００８】
以上の如く構成された湯沸器１の動作を図４のフローチャートに従って説明する。まず、操作ボタン７を押し操作すると、Ｓ１で、レバースイッチ２１がＯＮすると共に、器具栓１８及び水栓９が夫々開弁し、前述の如く給水管３の通水に伴う突棒１５の動作でマグネット電磁弁１６も開弁され、器具内への通水が行われる。次に、Ｓ２で突棒１５の動作に伴い水圧スイッチ１９がＯＮすると、Ｓ３では、インターロック要求１があるか否かを判別する。即ち運転禁止状態であるか否かの確認であるが、要求１は、後述する酸素不足検知のインターロックによるものである。ここの判別でインターロック要求１があれば、Ｓ４では、そのインターロックから時間Ｔ₃ が経過したか否かを判別する。ここで時間Ｔ₃ を経過していなければ、続く制御は行わず、Ｓ５でマグネット電磁弁１６はＯＦＦされ、インターロックは継続される。一方、時間Ｔ₃ を経過していれば、Ｓ６で、インターロック要求２があるか否かを判別する。この要求２は、後述するフィン閉塞検知のインターロックによるものである。ここの判別でインターロック要求２があれば、Ｓ５でインターロックはそのまま継続される。
【０００９】
一方、Ｓ６の判別でインターロック要求２がなければ、次のＳ７で電圧監視回路３３から入力される電池電圧が２．１Ｖ以上か否かを判別する。ここで２．１Ｖを下回っていれば、Ｓ８でＬＥＤランプ２９を点灯させる。一方、２．１Ｖ以上であれば、Ｓ９でイグナイタ２４を動作させて点火電極２３を連続スパークさせると共に、マグネット電磁弁１６へ吸着電流１を通電させる。次にＳ１０の判別で、突棒１５による水圧応動弁１７の開弁と同時の水圧スイッチ２０のＯＮ信号を確認するが、このＯＮ信号がＳ２での水圧スイッチ１９のＯＮから２秒以内に得られなければ、Ｓ５でイグナイタ２４をＯＦＦさせてマグネット電磁弁１６を閉弁させ、点火制御を終了させる。逆に、水圧スイッチ２０のＯＮ信号が適正に得られれば、水圧応動弁１７の開弁でガスの供給がなされたとしてＳ１１でイグナイタ２４のみをＯＦＦさせる。こうしてバーナ４に点火され、Ｓ１２でフレームロッド２５から炎検知回路３４を介してバーナ４の燃焼が確認されると、Ｓ１３でマグネット電磁弁１６への吸着電流を保持電流２に下げる。尚、着火ミスや立ち消えが生じると、Ｓ１２で炎検出信号が得られないため、マイコン３０は電磁弁駆動回路３８への出力によってマグネット電磁弁１６への吸着電流の供給を停止し、マグネット電磁弁１６を閉弁させてガスの供給を遮断する（Ｓ５）。
【００１０】
続いて、マイコン３０は、上記点火制御の後、一次熱電対２６、二次熱電対２７の起電力の立上りにより一次起電力判定回路３５、二次起電力判定回路３６を介して夫々入力される判定信号を個別に監視して、室内の酸素不足や熱交換器５のフィン閉塞による不完全燃焼の発生を防止すべく、Ｓ１４以下の不完全燃焼防止制御（以下「不燃防制御」と略称する）を実行している。
まず、Ｓ１４で、Ｓ１２の炎検出から第一判定時間Ｔ₁ を経過したか否かを判別する。第一判定時間Ｔ₁ に達すれば、次のＳ１５で、一次熱電対２６から得られる一次起電力ｖ₁ が、判定起電力Ｖ₁ 以上か否かを判別する。これは、図５（Ａ）に示す如く、室内の酸素不足状態での使用開始の場合（水から加熱、いわゆるコールドスタートの場合）は、一次熱電対２６の一次起電力ｖ₁ の立上りが正常な立上りｖ_o より遅く、緩やかに上昇することから、第一判定時間Ｔ₁ で判定起電力Ｖ₁ に達したか否かを確認することで、酸素不足の検知を可能としたものである。よって、ここでＮＯ、即ち一次起電力ｖ₁ が判定起電力Ｖ₁ を下回っていれば、酸素不足による炎のリフトや立ち消え等が生じたとして、Ｓ１６でインターロック要求１を出力してＳ５でマグネット電磁弁１６への吸着電流の供給を停止してこれを閉弁させ、器具の再使用を禁止させる（インターロック）。一方、一次起電力ｖ₁ が判定起電力Ｖ₁ 以上であれば、次のＳ１７で炎検出から第二判定時間Ｔ₂ を経過したか否かを判別する。第二判定時間Ｔ₂ に達すれば、Ｓ１８で、今度は二次熱電対２７から得られる二次起電力ｖ₂ が、判定起電力Ｖ₂ 以上か否かを判別する。これは図５（Ｂ）に示す如く、フィンの閉塞状態での使用開始（コールドスタート）の場合は、二次熱電対２７の二次起電力ｖ₂ の立上りが通常の立上りｖ_o より早く、急激に上昇することから、第二判定時間Ｔ₂ で判定起電力Ｖ₂ に達したか否かを確認することで、フィン閉塞の検知を可能としたものである。よって、ここでＹＥＳ、即ち二次起電力ｖ₂ が判定起電力Ｖ₂ 以上であれば、フィンの閉塞によるものとして、Ｓ１９でインターロック要求２を出力してＳ５でマグネット電磁弁１６を閉弁させ、器具の再使用を禁止させる。尚、Ｓ１８の判別でフィン閉塞が検知されなかった場合は、燃焼が継続されるが、Ｓ２の水圧スイッチ１９のＯＮ検知後２０分経過をＳ２０で確認すると、マグネット電磁弁１６を閉弁させてバーナ４を自動消火させる消忘れタイマが働くが、このとき、Ｓ１６でインターロック要求１を出してバーナ４を消火させるため、ここから再使用する際は、Ｓ３の判別でインターロック要求１を確認し、Ｓ４の判別で時間Ｔ₃ の経過を確認した場合にのみ使用可能となる。従って、消忘れタイマの動作後は即再使用されることがなくなり、連続再使用によるＣＯ中毒事故を効果的に防止できる。
【００１１】
以上の如く、上記形態においては、一次熱電対２６と二次熱電対２７との起電力を夫々個別に監視したことで、酸素不足とフィン閉塞とを夫々確実に検知してインターロックをかける安全対策が可能となる。但し、酸素不足による場合は、室内の換気により再使用を禁止する原因は解消されることを考慮して、ここでは、インターロックが酸素不足による場合かフィン閉塞による場合かを判別して、酸素不足によるインターロックの場合は、上記Ｓ３〜Ｓ６におけるように時間Ｔ₃ 経過していれば器具の再使用を許容する時間制限のインターロックとして、使い勝手を確保している。よって、燃焼異常の原因に合わせた適切な対処が可能となるのである。
又、ここでは、一次熱電対２６の一次起電力ｖ₁ と二次熱電対２７の二次起電力ｖ₂ とを判定する判定起電力を、Ｖ₁ ，Ｖ₂ と個別に設定しているため、夫々酸素不足とフィン閉塞とに合わせた適正な判定レベルを設定でき、検知精度の向上も期待できる。
【００１２】
尚、上記形態においては、図３に示すようにマイコン３０の入力ポートPI₉ （Ａ／Ｄ変換ポート）に、２つの分割抵抗３９，４０による分圧値が入力可能となっている。これは、上記不燃防制御に使用する第一、第二判定時間Ｔ₁ ，Ｔ₂ や判定起電力Ｖ₁ ，Ｖ₂ をガスの種類に応じて予め複数用意しておき、ガスの種類に応じて分割抵抗４０を取り替えることで、入力される分圧値の相違に合わせてこれらの判定時間Ｔ₁ ，Ｔ₂ や判定起電力Ｖ₁ ，Ｖ₂ を変更して、ガスの種類に応じた適正な起電力の判定を可能としたものである。
同様に、入力ポートPI₁₀（Ａ／Ｄ変換ポート）には、一方を可変抵抗器４２とした分割抵抗４１，４２による分圧値が入力可能となっている。これも、上記可変抵抗器４２を、器具の能力調整（ガス量調整）に連動して変化させることで、入力される抵抗値に合わせて判定時間Ｔ₁ ，Ｔ₂ や判定起電力Ｖ₁ ，Ｖ₂ を変更（例えば、能力が小さければ判定時間を遅くし、判定起電力を小さくする等）し、器具の能力に応じた適正な起電力の判定を可能としたものである。
又、上記形態で示す不燃防制御では、一次起電力ｖ₁ と二次起電力ｖ₂ とを判定起電力と比較する時間を夫々別々にしているが（Ｓ１４，１７）、同じ時間で比較を行っても良い。更に、酸素不足によるインターロックのタイマー時間Ｔ₃ も、器具能力や燃焼時間等に合わせて変更することができる。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、前記第一検知手段と第二検知手段とからの情報を夫々個別に監視し、夫々バーナの燃焼異常が検知された際にはバーナの燃焼を停止して器具の使用を禁止する一方、燃焼異常の検知が前記第一検知手段による場合は、器具の使用禁止時間が所定時間に達すると使用禁止を解除することで、フィン閉塞のような使用が望ましくない原因による燃焼異常が生じた場合は、器具の使用を確実に禁止でき、安全性が高まる一方、酸素不足のような燃焼異常が生じた場合は、時間制限の使用禁止となって、室内の換気で原因が解消された場合の再使用が可能となり、使い勝手を確保できる。よって、燃焼異常の原因に応じた適切な対処が行えることになる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、第一、第二検知手段を、夫々熱電素子を用い、バーナ点火後の所定の判定時間にその起電力を予め設定された個別の判定起電力と夫々比較する構成としたことで、検知する燃焼異常の原因に応じた適正な判定起電力を設定でき、精度の高い燃焼異常検知が行える。
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の効果に加えて、判定時間及び／又は判定起電力を、器具の能力又は燃料ガスの種類に応じて変更可能としたことで、判定時間や判定起電力を適正に設定した比較を行うことができる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかの効果に加えて、バーナの連続燃焼時間が設定時間に達した場合、運転禁止手段が前記バーナの燃焼を停止させて器具の使用を禁止する一方、タイマ手段のカウントにより前記器具の使用禁止時間が所定時間に達すると、使用禁止を解除することで、消忘れタイマが働いた後も連続再使用を防止して安全性を確保可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】湯沸器の構造図である。
【図２】湯沸器の概略図である。
【図３】コントローラにおける制御回路のブロック図である。
【図４】点火制御及び不燃防制御のフローチャートである。
【図５】（Ａ）酸素不足の場合の一次起電力の立上りの変化を示すグラフである。
（Ｂ）フィン閉塞の場合の二次起電力の立上りの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・湯沸器、２・・燃焼室、４・・バーナ、５・・熱交換器、７・・コントローラ、１６・・マグネット電磁弁、２６・・一次熱電対、２７・・二次熱電対、３０・・マイコン、３５・・一次起電力判定回路、３６・・二次起電力判定回路、３８・・電磁弁駆動回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an open-type gas combustion appliance such as a non-stop type water heater that takes combustion air from the room and discharges the combustion gas into the room as it is.
[0002]
[Prior art]
In the above open-type gas combustion appliance, for example, a water heater, the air for combustion is used when the indoor ventilation is insufficient or the gap between the fins of the heat exchanger is clogged due to adhesion of combustion products. Incomplete combustion prevention device (hereinafter abbreviated as “non-combustion prevention device”) that detects gas in advance and shuts off the gas supply is provided. The Specifically, the polarity of the primary thermocouple installed near the burner of the water heater and the secondary thermocouple facing the combustion chamber window of the heat exchanger above the burner are reversed. The combined electromotive force obtained in series is directly used for holding a magnet electromagnetic valve provided in the gas flow path, or is monitored by a controller that controls opening and closing of the magnet electromagnetic valve. Therefore, when the oxygen concentration in the room has decreased, the electromotive force of the primary thermocouple decreases due to the lift and extinguishment of the flame of the burner, and when the fin closure of the heat exchanger has progressed due to long-term use, Since the combined electromotive force is lowered by increasing the electromotive force of the secondary thermocouple in the combustion chamber window due to the combustion exhaust heat, the magnet solenoid valve is closed directly or via the controller to supply gas. Will be cut off.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Among the causes of the above incomplete combustion, if the fin is blocked, if it continues to be used without maintenance, the blockage will proceed and damage the heat exchanger, etc., or the flame may overflow outside the combustion chamber. Therefore, once this is detected, it is desirable to prohibit the reuse of the appliance (so-called interlock).
On the other hand, in the case of lack of oxygen, the cause of the combustion abnormality can be easily solved by ventilating the room. If re-use is prohibited up to this point, the usability may be impaired. However, in the conventional non-combustion preventive device, both the lack of oxygen in the room and the blockage of the fins are detected by the same decrease in the combined electromotive force, so it is not possible to distinguish between them. The supply of gas is temporarily cut off, and when the instrument is reused, a decrease in the synthetic electromotive force is detected again to stop the combustion. However, during this reuse, the incombustibility prevention device does not work during the time until the electromotive force of the thermocouple rises and the combustion abnormality can be detected. If it has occurred, the blockage proceeds by repeated use of this time, and the heat exchanger is damaged. During this time, the indoor air is polluted by the generated CO every time it is used, so there is a risk of CO poisoning.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an open-type gas combustion instrument that can reliably detect the cause of combustion abnormality and can take appropriate measures in accordance with the cause. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 individually monitors information obtained by the first detection means for detecting the flame of the burner and the second detection means for detecting the combustion exhaust heat of the burner. When each of the detection means detects a combustion abnormality of the burner, each of the operation prohibiting means stops the combustion of the burner and prohibits the use of the appliance. An abnormality detection determination means for determining whether the detection is due to the means, and a timer means for counting the use prohibition time of the appliance, and when it is determined that the detection of the combustion abnormality is due to the first detection means, The use prohibition is canceled when the use prohibition time reaches a predetermined time.
In addition to the object of claim 1, the invention described in claim 2 uses a thermoelectric element for each of the first and second detection means in order to improve detection accuracy by each detection means. The electromotive force is compared with an individual determination electromotive force set in advance at a predetermined determination time.
In addition to the object of claim 2, the invention described in claim 3 provides the determination time and / or the determination electromotive force as the capability of the instrument or the fuel in order to perform a comparison with the determination time and the determination electromotive force set appropriately. It can be changed according to the type of gas.
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the object of any one of the first to third aspects of the present invention, the burner is equipped with a forgetting timer for stopping the burner combustion when the burner continuous combustion time reaches a set time. In order to effectively prevent the risk of CO poisoning due to reuse, when the continuous combustion time of the burner reaches a set time, the operation prohibiting means stops the burning of the burner and prohibits the use of the instrument. When the use prohibition time of the appliance reaches a predetermined time by counting the means, the use prohibition is canceled.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a structural diagram of a main-stop type water heater (hereinafter referred to as “water heater”) as an open type gas combustion appliance, FIG. 2 is a schematic view thereof, and the water heater 1 is disposed in the combustion chamber 2. A heat exchanger 5 that heats the water from the water supply pipe 3 connected to the water supply with the combustion heat of the burner 4 and sends it out as hot water from the hot water discharge pipe 6 is provided upstream of the water supply pipe 3 by pressing the operation button 7. A faucet 9 that is controlled to open and close via a lever 8 and a primary pressure chamber 11 of the diaphragm 10 are arranged, and a venturi 13 formed downstream of the primary pressure chamber 11 is connected to the secondary pressure of the diaphragm 10 via a differential pressure pipe 14. It is connected to the chamber 12. Further, a projecting rod 15 is connected to the diaphragm 10, and when water is passed through the water supply pipe 3 by opening the faucet 9, the pressure in the secondary pressure chamber 12 is caused by water passing through the venturi 13. When the diaphragm 10 moves to the secondary pressure chamber 12 side after being lowered from the primary pressure chamber 11, the projecting rod 15 is interlocked with the operation and the magnet electromagnetic valve 16 disposed in the gas flow path to the burner 4 is opened. The valve mechanism 16a is operated to open it, and then the water pressure responsive valve 17 is opened. Reference numerals 19 and 20 are water pressure switches that are sequentially turned on in conjunction with the opening of the magnet solenoid valve 16 and the water pressure responsive valve 17 in conjunction with the operation of the projecting rod 15, and 21 is associated with the pressing operation of the operation button 7. Each ON signal is input to the controller 22 by a lever switch that is turned on via the lever 8. Further, an instrument plug 18 that opens when the operation button 7 is pushed is provided on the downstream side of the water pressure responsive valve 17 in the gas flow path.
On the other hand, an ignition electrode 23 for igniting the burner 4, an igniter 24, and a flame detection frame rod 25 are connected to the controller 22, and first detection means provided in the vicinity of the sensing burner 4 a provided to the burner 4. And a secondary thermocouple 27 as second detecting means provided above the burner 4 so as to face the inner shell window below the heat exchanger 5 in the combustion chamber 2. 22, and each electromotive force is input to the controller 22. In addition, 28 is a dry cell and 29 is an LED lamp.
[0007]
FIG. 3 is a block diagram of a control circuit in the controller 22. Here, a microcomputer (hereinafter abbreviated as "microcomputer") having a reset circuit 31 for monitoring the minimum compensation voltage of the battery voltage and a clock circuit 32 for original oscillation. 30) is used to perform ignition control and incomplete combustion prevention control, which will be described later. In each input port (indicated by PI), the ON signal of the lever switch 21, the water pressure switches 19, 20 and the dry battery 28 A voltage detection signal from the voltage monitoring circuit 33 is input, a flame detection circuit 34 that detects the current value of the frame rod 25, a primary electromotive force determination circuit 35 that detects the electromotive force of the primary thermocouple 26, and two The combustion state detection and determination signals of the burner 4 are input via the secondary electromotive force determination circuit 36 that detects the electromotive force of the secondary thermocouple 27. On the other hand, each output port (indicated by PO) is connected to an ignition circuit 37 for operating the igniter 24 and an electromagnetic valve drive circuit 38 for supplying adsorption and holding current to the magnet electromagnetic valve 16. The operation is controlled according to the output.
[0008]
The operation of the water heater 1 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the operation button 7 is pushed, the lever switch 21 is turned ON in S1, and the appliance plug 18 and the water tap 9 are opened, and the operation of the projecting rod 15 accompanying the water flow through the water supply pipe 3 as described above. As a result, the magnet solenoid valve 16 is also opened, and water is passed into the instrument. Next, when the water pressure switch 19 is turned on with the operation of the projecting rod 15 in S2, it is determined whether or not there is an interlock request 1 in S3. That is, whether or not the operation is prohibited is confirmed. Request 1 is due to an interlock for oxygen deficiency detection described later. If interlock claim 1 wherein the determination, in S4, it is determined whether or not the interlock from the time T ₃ has elapsed. When not reached the T ₃ where time, subsequent control is not performed, the magnet solenoid valve 16 in step S5 is turned OFF, the interlock is continued. On the other hand, if the elapsed time T _3, at S6, it is determined whether there is an interlock request 2. This request 2 is due to the interlock of fin blockage detection described later. If there is an interlock request 2 in this determination, the interlock is continued as it is in S5.
[0009]
On the other hand, if there is no interlock request 2 in the determination in S6, it is determined in next S7 whether or not the battery voltage input from the voltage monitoring circuit 33 is 2.1 V or higher. If the voltage is below 2.1 V, the LED lamp 29 is turned on in S8. On the other hand, if it is 2.1 V or more, the igniter 24 is operated in S9 to cause the ignition electrode 23 to continuously spark, and the magnet electromagnetic valve 16 is energized with the adsorption current 1. Next, in S10, the ON signal of the water pressure switch 20 at the same time as the opening of the water pressure responsive valve 17 by the projecting rod 15 is confirmed. This ON signal is obtained within 2 seconds from the ON of the water pressure switch 19 in S2. If not, the igniter 24 is turned off in S5, the magnet electromagnetic valve 16 is closed, and the ignition control is terminated. On the other hand, if the ON signal of the water pressure switch 20 is properly obtained, only the igniter 24 is turned off in S11 because the gas is supplied by opening the water pressure responsive valve 17. When the burner 4 is ignited in this way and combustion of the burner 4 is confirmed from the frame rod 25 via the flame detection circuit 34 in S12, the adsorption current to the magnet electromagnetic valve 16 is lowered to the holding current 2 in S13. Note that if an ignition error or extinction occurs, a flame detection signal cannot be obtained in S12, so the microcomputer 30 stops supplying the adsorption current to the magnet solenoid valve 16 by the output to the solenoid valve drive circuit 38, and the magnet solenoid valve. 16 is closed to shut off the gas supply (S5).
[0010]
Subsequently, after the ignition control, the microcomputer 30 is input via the primary electromotive force determination circuit 35 and the secondary electromotive force determination circuit 36 by the rising of the electromotive force of the primary thermocouple 26 and the secondary thermocouple 27, respectively. In order to prevent the occurrence of incomplete combustion due to insufficient oxygen in the room or the fin blockage of the heat exchanger 5 by individually monitoring the determination signal, the incomplete combustion prevention control (hereinafter referred to as “non-combustion prevention control”) of S14 and below. ) Is running.
First, in S14, it is determined whether the flame detection in S12 or has passed the T ₁ first determination time. Once you reach the first determination time T _1, in the next S15, the primary electromotive force v ₁ obtained from the primary thermocouple 26, to determine whether the determination electromotive force V ₁ or more. As shown in FIG. 5 (A), the rise of the primary electromotive force v ₁ of the primary thermocouple 26 is normal when the use is started in an oxygen-deficient state in the room (heating from water, so-called cold start). Since it gradually rises later than the rising edge v _o , it is possible to detect oxygen shortage by confirming whether or not the judgment electromotive force V ₁ has been reached at the first judgment time T ₁ . Therefore, if NO, that is, if the primary electromotive force v ₁ is lower than the determination electromotive force V ₁ , it is assumed that a flame lift or extinguishment due to lack of oxygen has occurred, and an interlock request 1 is output in S16, and in S5 The supply of the adsorption current to the magnet electromagnetic valve 16 is stopped and the valve is closed to prevent the instrument from being reused (interlock). On the other hand, if the primary electromotive force v ₁ is equal to or greater than the determination electromotive force V _1, it is determined in the next S17 whether or not the second determination time T ₂ has elapsed since the flame detection. Once you reach the second determination time T _2, at S18, in turn secondary electromotive force v ₂ obtained from the secondary thermocouple 27, to determine whether the determination electromotive force V ₂ or more. As shown in FIG. 5B, in the case of the start of use in the closed state of the fin (cold start), the rise of the secondary electromotive force v ₂ of the secondary thermocouple 27 is earlier than the normal rise v _o , Since it rapidly rises, it is possible to detect the fin blockage by confirming whether or not the determination electromotive force V ₂ has been reached at the second determination time T ₂ . Thus, where YES, that is if the secondary electromotive force v ₂ is determined electromotive force V ₂ or more, as by clogging of the fin closing magnet solenoid valve 16 in S5 and outputs an interlock request 2 in S19 And prohibit the reuse of equipment. Note that if fin blockage is not detected in S18, combustion continues, but if 20 minutes elapse after S2 detection of the water pressure switch 19 is detected in S20, the magnet solenoid valve 16 is closed. The forgetting-off timer that automatically extinguishes the burner 4 is activated. At this time, the interlock request 1 is issued in S16 and the burner 4 is extinguished. and, only available when confirming the passage of time T ₃ in the determination of S4. Therefore, it is not immediately reused after the operation of the forgetting-off timer, and a CO poisoning accident due to continuous reuse can be effectively prevented.
[0011]
As described above, in the above embodiment, the electromotive force of the primary thermocouple 26 and the secondary thermocouple 27 is individually monitored, so that oxygen deficiency and fin clogging are reliably detected and interlock is applied. Countermeasures are possible. However, in the case of oxygen deficiency, considering that the cause of prohibition of reuse by indoor ventilation is eliminated, it is determined here whether the interlock is due to oxygen deficiency or fin blockage. In the case of an interlock due to a shortage, as long as the time T _{3 has} passed as in S3 to S6 above, usability is ensured as a time-limited interlock that allows the instrument to be reused. Therefore, it is possible to take appropriate measures according to the cause of the combustion abnormality.
Further, here, the determination electromotive force of the primary thermocouple 26 primary electromotive force v ₁ and the secondary thermocouple 27 of the secondary electromotive force v _{_2,} V _1, V ₂ and since the set individually In addition, it is possible to set an appropriate determination level according to oxygen deficiency and fin blockage, and to improve detection accuracy.
[0012]
In the above embodiment, as shown in FIG. 3, the divided voltage values by the two divided resistors 39 and 40 can be input to the input port PI ₉ (A / D conversion port) of the microcomputer 30. This is because a plurality of first and second determination times T ₁ and T ₂ and determination electromotive forces V ₁ and V ₂ used for the incombustible prevention control are prepared in advance according to the type of gas, and according to the type of gas. By changing the dividing resistor 40, the judgment times T ₁ and T ₂ and the judgment electromotive forces V ₁ and V ₂ are changed according to the difference in the input partial pressure value, so This makes it possible to determine the electromotive force.
Similarly, the input port PI ₁₀ (A / D conversion port) can be input with a divided voltage value obtained by the divided resistors 41 and 42, one of which is a variable resistor 42. In this case, the variable resistor 42 is changed in conjunction with the instrument capacity adjustment (gas amount adjustment), so that the determination times T ₁ and T ₂ and the determination electromotive force V ₁ , V ₂ is changed (for example, if the capacity is small, the determination time is delayed and the determination electromotive force is reduced), and the appropriate electromotive force can be determined according to the ability of the appliance.
Further, in the non-combustible explosion control shown in the above embodiment, although the respective separate time to be compared with the primary electromotive force v ₁ and the secondary electromotive force v ₂ and the determination electromotive force (S14,17), a comparison at the same time You can go. Furthermore, the interlock timer time T ₃ due to the lack of oxygen can be changed in accordance with the instrument capacity, the combustion time, and the like.
[0013]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the information from the first detection means and the second detection means is individually monitored, and when the combustion abnormality of the burner is detected, the combustion of the burner is stopped. In the case where the detection of combustion abnormality is detected by the first detecting means, the use of the fin is preferably closed by releasing the use prohibition when the use prohibition time of the tool reaches a predetermined time. If there is a combustion abnormality due to a non-existing cause, the use of the equipment can be definitely prohibited and safety will be improved, while if a combustion abnormality such as lack of oxygen occurs, the use of a time limit will be prohibited. When the cause is resolved by ventilation, it can be reused, ensuring usability. Therefore, it is possible to take appropriate measures according to the cause of the combustion abnormality.
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the first and second detection means each use a thermoelectric element, and the electromotive force is set in advance at a predetermined determination time after burner ignition. By adopting a configuration for comparing with each of the determined individual electromotive forces, an appropriate determination electromotive force can be set according to the cause of the combustion abnormality to be detected, and highly accurate combustion abnormality detection can be performed.
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect, the determination time and / or the determination electromotive force can be changed according to the capability of the instrument or the type of fuel gas. Or a comparison in which the judgment electromotive force is set appropriately.
According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of any one of claims 1 to 3, when the burner continuous combustion time reaches the set time, the operation prohibiting means stops the burner combustion. While prohibiting the use of appliances, if the use prohibition time of the appliance reaches a predetermined time due to the counting of the timer means, the use prohibition is canceled to prevent continuous reuse even after the forgetting-off timer has worked. Can be secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural diagram of a water heater.
FIG. 2 is a schematic view of a water heater.
FIG. 3 is a block diagram of a control circuit in the controller.
FIG. 4 is a flowchart of ignition control and non-combustion prevention control.
FIG. 5A is a graph showing changes in rising of primary electromotive force when oxygen is insufficient.
(B) It is a graph which shows the change of the rise of secondary electromotive force in the case of fin obstruction | occlusion.
[Explanation of symbols]
1 .. Water heater, 2 .... Combustion chamber, 4 .... Burner, 5 .... Heat exchanger, 7 .... Controller, 16 .... Magnet solenoid valve, 26 .... Primary thermocouple, 27 ... Secondary thermoelectric Pair of 30 ... microcomputer, 35 ... primary electromotive force judgment circuit, 36 ... secondary electromotive force judgment circuit, 38 ... solenoid valve drive circuit.

Claims

バーナの炎を検知する第一検知手段と、前記バーナによる燃焼排気熱を検知する第二検知手段と、前記バーナの燃焼を停止させてその後の使用を禁止する運転禁止手段とを備えた開放型ガス燃焼器具であって、
前記第一検知手段と第二検知手段とにより得られる情報を夫々個別に監視し、前記各検知手段により前記バーナの燃焼異常が検知された際には、夫々前記運転禁止手段が前記バーナの燃焼を停止して器具の使用を禁止する一方、その燃焼異常の検知がどちらの検知手段によるかを判別する異常検知判別手段と、前記器具の使用禁止時間をカウントするタイマ手段とを設けて、前記燃焼異常の検知が前記第一検知手段によると判別された場合は、前記器具の使用禁止時間が所定時間に達すると使用禁止を解除することを特徴とする開放型ガス燃焼器具。Open type equipped with first detection means for detecting flame of the burner, second detection means for detecting combustion exhaust heat by the burner, and operation prohibiting means for stopping the burner and prohibiting subsequent use A gas burning appliance,
The information obtained by the first detection means and the second detection means is individually monitored, and when the combustion abnormality of the burner is detected by the detection means, the operation prohibiting means respectively performs combustion of the burner. And prohibiting the use of the appliance, while providing an abnormality detection discriminating means for discriminating which detection means the combustion abnormality is detected, and a timer means for counting the usage prohibition time of the appliance, An open-type gas combustion appliance, wherein when it is determined that detection of combustion abnormality is caused by the first detection means, the prohibition of use is canceled when the use prohibition time of the appliance reaches a predetermined time.

第一、第二検知手段が、夫々熱電素子を用い、バーナ点火後の所定の判定時間にその起電力を予め設定された個別の判定起電力と比較するものである請求項１に記載の開放型ガス燃焼器具。2. The open circuit according to claim 1, wherein the first and second detection means each use a thermoelectric element and compare the electromotive force with an individual determination electromotive force set in advance at a predetermined determination time after burner ignition. Mold gas burning appliance.

判定時間及び／又は判定起電力を、器具の能力又は燃料ガスの種類に応じて変更可能とした請求項２に記載の開放型ガス燃焼器具。The open type gas combustion appliance according to claim 2, wherein the determination time and / or the determination electromotive force can be changed according to the capability of the appliance or the type of fuel gas.

バーナの連続燃焼時間が設定時間に達した場合、運転禁止手段が前記バーナの燃焼を停止させて器具の使用を禁止する一方、タイマ手段のカウントにより前記器具の使用禁止時間が所定時間に達すると、使用禁止を解除する請求項１乃至３の何れかに記載の開放型ガス燃焼器具。When the burner's continuous combustion time reaches the set time, the operation prohibiting means stops the burner's combustion and prohibits the use of the instrument, while the timer means counts when the instrument's use prohibition time reaches a predetermined time. The open-type gas combustion appliance according to any one of claims 1 to 3, wherein the use prohibition is canceled.