JPS6122124A - 燃焼機器用異常警報方法 - 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】 ［１，産業上の利用分野］ 本発明は給湯器等の燃焼機器にあって各種異常の警報方
法に関し、殊に当該燃焼に係る制御系に各種の情報を送
る各種センサの異常や燃焼部における不着火、途中失火
、燃焼部へ空気を送給するファンモータ及びその制御系
の故障等々の動作異常、更には燃焼部における異常燃焼
等の各異常要因に応じ、異なるモード、で警報を発し得
る警報方法に関する。

［、Ｉｌ、従来の技術］ 昨今、例えば給湯器等の燃焼機器にあっては、供給され
る給水温及び給水量、出湯する出湯温を各専用のセンサ
で検出し、これらセンサからの各データに基いて当該出
湯温を使用者が臨む設定温に極力近づけるよう制御する
主制御装置を有するものが多くなってきた。

そのため、こうしたものでは、燃焼効率の低下や不完全
燃焼の虞れ、有害ガス放出の虞れ等を回避するため、上
記のようにその時々に定められる要求燃焼量に応じ、フ
ァンモータを最適制御して燃焼部に供給する空気の量を
も最適に制御しなければならない。

然し、このように制御系が複雑になってくるとどうして
も故障要因も増してくる。従って勿論。

センサ自体の故障や燃焼部における不着火、途中失火、
ファンモータの動作異常等々の異常動作、更には燃焼部
において火災発生の虞れを生ずる異常高温等を的確に検
出し、適切な対処を為す必要がある。

そのためには、回路的な工夫で燃焼を停止させたり燃焼
部への燃料供給を遮断する等の対策はもとより必要であ
るが、同時にまた、異常が発生していることを何等かの
警報手段により使用者に知らせる必要がある。

然し従来、回路的に異常検出から燃焼停止や燃料供給停
止に至らせる系に就いては様々なものが提案され、また
現にその多くは有効に機能しているが、こと警報に関し
ては余り神経が払われていなかった。

即ち、異常が発生すると、それがどのような原因によっ
て発生したものであるかには一切拘らず、単一の警報モ
ードで単一の警報器を駆動していた０例えば警報器とし
て発光ダイオードを用いた場合、異常原因の如何に拘ら
ず、異常が発生したら常に決まった周期で常に決まった
時間、当該発光ダイオードを点滅させるとか、常に決ま
った時間に亘って単に点灯させるか或いは点灯させっば
なしにするとかしていた。

［Ｉｌｌ、発明が解決しようとする問題点］然し何等か
の異常が発生した場合、速やかに修理の対策を立てたり
、或いは場合によっては換気のために窓を開ける等の要
からすれば、その発生゛　した異常がどのような原因に
よるものであるかを当然、使用者に知らせる必要がある
。

この点、異常原因乃至異常検出信号の種類が何であって
も、これらを区別することなく単一の警報モードで警報
していた上記従来法では全くにしてこの要請に応えるこ
とができない。

というよりも寧ろ、従来は、異常を知らせることは必要
であっても、その異常原因まで知らせる必要は無いと考
えられていたのである。

本発明はまさしくこの点に鑑みて為されたもので、燃焼
機器に関連しての各種の異常をその原因の如何に拘らず
単に一括的に゛異常”として使用者に知らせるだけでな
く、当該“原因°゛をも知らせることのできる警報方法
を提供せんとするものである。

［ＩＶ、問題点を解決するための手段］本発明は上記目
的を達成するため、 燃焼機器において各種の異常原因に甚く異常を個別的に
検出する複数の異常検出回路からの各異常検出信号を監
視する一方； 予め該複数の異常検出信号の各々に対応させて夫々異な
る特定の警報モードを定めて置き；上記異常検出信号が
一つでも発せられた場合には当該発せられた異常検出信
号に対応して定めてある上記特定の警報モードを選択し
； 該選択した警報モードに応じて警報器装置を駆動する； ことより成る警報方法を提案する。

［Ｖ、作　用］ 上記構成によると、何等かの異常検出信号が発生した場
合、先づこの異常検出信号がどの種類のものであるかが
弁別される。そしてその種類が分かったならば、予めこ
の種類の異常検出信号に対応して定めてある警報器装置
に対する特定の警報モードが選択される。特定の警報モ
ードとは、警報器装置に例えば発光ダイオードを用いた
場合にはその特定の点滅周期であったり、点滅数であっ
たりする。

例えば点滅数で異常検出信号の種類を弁別する場合には
、センサ異常の時は点滅が開始してから８回で一旦区切
りを付け、燃焼部やファンモータに関する異常動作検出
の時には７回、燃焼部での異常高温検出の時には６回で
各区切りを付ける等とする。

その他、上記のように一回の点滅に要する時間を変えて
も良いし、数と時間の双方を変えても良い。

勿論、警報器装置には発光ダイオードに代えて、或いは
発光ダイオードに加えて、スピーカ等の発音体を使用す
ることもでき、その場合には上記と同様、発音周期や時
間を個別的に変えるだけでなく、周波数や音色（周波数
成分）を変えることもできるし、適当なディスプレイ手
段によって絵表示乃至文字表示も可能である。

［Ｖｌ、実施例］ 第１図は本発明方法を実現するための一例としての回路
構成を示している。

この回路例では、互いに弁別すべき異常原因乃至異常検
出信号の種類は三つあることを想定して組まれている。

即ち、 ■センサ異常； ■異常動作； ■異常高温； の三つであり、■の“センサ異常′”は勿論、各種のセ
ンサそれ自体の故障等に起因する異常、■の゛異常動作
′°は燃焼部における不着火や途中失火、ファンモータ
動作異常等の機械系、回路系の故障や電源電圧変動に伴
う異常、■の“異常高温パは燃焼部の温度が危険な程に
上がり過ぎた異常状態である。

そしてまた、この第１図示の警報回路では、こうした三
種類の・異常検出信号の各々に対応させて、それらが発
生した場合の警報器装置として単一の発光ダイオードを
使用し、その−サイクル内の点滅回数を変えることによ
り各異常原因を弁別表示するようにしている。

そしてこの区別を付けるためにはプリセッタブル・カウ
ンタを使用し、そのプリセット値を各異常検出信号に応
じて変えるようにしている。

以下、本回路の動作を追いながら本発明警報方法の一実
施例を説明する。

電源が投入されると、パワー・オン・リセット回路ｌに
よりパワー・オン・リセットが掛けられ、単安定マルチ
バイブレータ１２．１８．２２及びフリップフロップ１
５．１８．１７．１９はリセットされる。

リセット時の各フリップフロップ１５〜１８の出力論理
は“Ｈ”である。

今、燃焼機器で用いている各種センサの中、何等かのセ
ンサに異常が発生し、センサ異常検出回路２により論理
″Ｌ°“で有意のセンサ異常検出信号が発せられたとす
る。

するとフリップフロップ１５が状態反転を起こし、その
出力をＬ”にする、そのため、インバータ′８を介して
プリセッタブル・カウンタ２１ノブリセツト入力中、最
下位ビット・ボー）Ａに論理“Ｉ　ＩＩが与えられる。

用いているプリセッタブル・カウンタ２１は４ビツトの
もので、プリセット入力は最下位ビットＡからＢ４Ｃを
経由して最上位ピッ）Ｄに至る四桁、出力ボートは最下
位ビット・ボートＱＡから最上位ビット・ポー）ＱＤま
での四桁である。

従って、この“センサ異常”の検出に伴って。

当該プリセッタブル・カウンタ２１にはこれを表すデー
タ“”０００１”がプリセット値として与えられたこと
になる。

一方、アンド・ゲート１１では当該アンド出力が“Ｌｏ
”になるため、この出力論理値の反転で単安定マルチバ
イブレータ１２がトリガされ、当該単安定マルチバイブ
レータ１２はキャパシタ１４と抵抗１３で定められる時
定数に従う時間ｔｉに亘り、その出力論理を“Ｌ”にす
る３ これによりフリップフロップ１８はその状態を反転して
以後、出力論理“Ｌｏを保持するが、先づその出力論理
１７　Ｌ　１′への立ち下がりで発振回路２゜が発振を
開始し、プリセッタブル・カウンタ２１（７）クロック
入力へ被カウント信号としてのクロックを与える。

同時に当該単安定マルチバイブレータ１２の出力論理“
Ｌ”への反転から上記定められた時間ｔｌに亘って論理
“Ｌ　”が継続している時には、プリセッタブル・カウ
ンタ２１はプリセット入力に与えられているデータをロ
ードする。従ってこの場合はデータ“０００１”が入力
してくる。

一定時間ｔｌを過ぎて単安定マルチバイブレータ１２の
出力が論理“Ｈ”に立ち下がると、プリセッタブル・カ
ウンタ２１はロードしたデータ“ｏｏｏｉ”からクロッ
クをカウントし始め、その最下位ビット出力ボートＱＡ
でドライバとしてのトランジスタ２５を駆動制御し、警
報器装置２４として選ばれた発光ダイオード２３を点滅
制御する。

第２図にはプリセッタブル・カウンタ２１の最下位ビッ
ト出力ＱＡの経時変化を発振回路２ｏの発振りロックと
の関係で示しであるが、センサ異常時には上記のように
プリセット値として当該センサ異常を表すデータ“００
０１　”がプリセット入力に与えられているから、クロ
ックのカウント開始と同時に先づＱＡ比出力第一パルス
ル１で示すように論理“１°゛になり、以降、−発起き
に論理“１°゛となっていって、４ビツトカウンタの四
桁内最大カウント数“１１１１°°までにＰ２．Ｐ３．
、、、、Ｐ８の八つのパルスを出力する。

従ってドライバ・トランジスタ２５も一定周期で８回、
ターン・オンとターン・オフを繰返し、これに応じて警
報器装置としての発光ダイオード２３も一定周期で８回
、点滅動作をする。

プリセッタブル・カウンタ２１がキャリー状態となり、
最上位ビット出カポ−）ＱＤが論理“Ｏ”°に立ち下が
ると、この立ち下がりで単安定マルチバイブレータ１８
がトリガされ、これに設定された一定時間間隔に亘り、
その出力を“Ｌ°゛にする。

これにより、プリセッタブル・カウンタ２１の内容はク
リアされ、従って当該時間ｔ２に略釘等しい時間＝ｔ２
に亘り、第２図中に示すように警報が一時的に中断する
が、時間αｔ２を経過して単安定マルチバイブレータ１
８の出力が論理”　Ｈ”に立ち下がると、単安定マルチ
バイブレータ２２が一定時間間隔に亘りその出力を°Ｌ
°°とする。

そのため、既にセンサ異常検出信号自体は単発性のため
に失われていても、アンド・ゲー１−１１の出力を再び
強制的にＬ　１１にすることができ、この時点からまた
既述してきた動作が繰返されることになる。

即ち、中断時間αｔ２を経過した後、再び８回の発光ダ
イオード点滅駆動が行なわれる。中断時間に近似等号が
付されて“αｔ２”となっているのは上記再起動に要す
る時間遅れ分を含むからである。

上記“センサ異常゛の場合に対し、異常動作検出回路３
から“異常動作′°の検出信号が発せられた場合には、
先のフリップフロップ１５に代わってフリップフロップ
１８が状態反転し、インバータ９を介してプリセッタブ
ル・カウンタ２１のプリセット入力中、下位から二番目
のピッ）Ｂにのみ、論理゛１°゛が与えられる。即ち“
異常動作′°の場合のデータは“００１Ｏ”である。　
　　゛従って既述のメカニズムによりプリセッタブル・
カウンタ２１の最下位ビットＱＡで駆動される発光ダイ
オード２３は、第２図に示すように−サイクル当たり第
一パルスル１から第七パルスＰ７に示すように７回、点
滅することになる。　　′同様に、燃焼部における“′
異常高温”が異常高温検出回路４にて検出された場合に
は、フリップフロップ！７からインバータ１０を介して
プリセッタブル・カウンタ２１のプリセット入力中、下
位から三番目のビットにのみ、論理“１°゛が加えられ
る。

即ち、゛異常高温”時に対応する弁別のためのデータは
“０１００’”である、従ってプリセッタブル・カウン
タ２１はこの値をロードした後、発振回路２０からのク
ロックをカウントするから１発光ダイオード２３は第２
図に示すように、−サイクル当たり第一パルスル１から
第六パルスρＢまでの６回、点滅することになる。

以上のように、第１図示の警報回路によれば、発光ダイ
オード２３の点滅サイクルを一定時間間隔で繰返させ、
使用者の注意な先づ喚起した上で、点滅に気付いた使用
者がその一サイクル内の点滅回数を数えれば、何の原因
で異常が起きたかを確実に知ることができる。

但し、各異常検出信号毎の警報モード間の相互の相違は
、上記のように単に点滅回数の差だけによらず、−回ｌ
たりの点灯時間の差等によっても区別分けすることがで
きる。例えばプリセッタブル・カウンタ２１のプリセッ
ト入力へのデータが“ｏｏｏｔ”の時には上記した通り
最下位ビット出カポ−）ＱＡからの出力によりドライバ
を介して発光ダイオードを点滅させるようにしても、デ
ータが００１０”の時には第二ビット出力ポー）ＱＢか
ら、そしてデータが“０１００”の時には第三ビット出
力ポートＱＣから、各ドライバ入力を取出すように回路
系を変えれば、異常検出信号の種類によって点滅回数だ
けでなく一回毎の点灯時間も異なる警報を発することが
できる。

また、第１図に示すと同様の回路構成により、例えばプ
リセッタブル・カウンタ２１を複数個直列に接続して用
いれば、より数多くの異常原因に応じた容具なる警報モ
ードでの警報表示が行なえる。

第３図に示す警報回路は、プリセッタブル・カウンタ２
１に代えてシフトレジスタを用いたものである。

この回路例の場合も、センサ異常検出回路２が論理パＬ
°”で有意のセンサ異常検出信号を発したとして説明す
ると、このセンサ異常検出信号に対応するフリップフロ
ップ１５が状態反転を起こし、シフトレジスタ３０のプ
リセット入力中、最下位ピッ）Ａに論理”　１　”を与
える。

用いているシフトレジスタ３０は８ビツトのもので、プ
リセット入力は最下位ビット入カポ−）Ａから第二ビッ
トＢ、第三ビットＣ５というように順次最上位ピッ）Ｈ
にまで至っている。対応して出力ボートも最下位ピッ）
ＱＡから最上位ピッ）ＱＨまで、８個ある。

従って゛センサ異常”の場合は当該シフトレジスタ３０
中に予め対応するデータとして最上位ビットから“００
０００００１”なるデータが与えられたことになる。

このデータ入力と同時にアンド・ボー）１１の出力が論
理“Ｌ”に立ち上がり、この負方向への立ち上がりで単
安定マルチバイブレータ３１がトリガされ、その出力論
理を一定時間ｔ４に亘り、ＩＩ　Ｌ”にする、この論理
“Ｌ”はフリップフロップ３３で保持され、その出力論
理゛Ｉ、　ＩＴはこの時点ではパワー・オン・リセット
回路１によるリセット後、出力論理を°゛Ｌ″に保って
いる単安定マルチバイブレータ３２の当該出力論理°“
Ｌ″′を低入力に受けているオア回路３４を介して発振
回路２０に与えられる。

そのため、当該発振回路２０は発振を開始し、一方、オ
ア回路３４の出力を反転するインバータ３５を介してア
ンド回路３５の一人力には論理“Ｈ”が与えられるが、
上記のように単安定マルチバイブレータ３１の出力が論
理“Ｌ”に立ち下がるとこのアンド回路の出力論理も“
Ｌ”に立ち下がり、この立ち下がりでシフトレジスタ３
０はデータをロードする。即ち、この場合は゛センサ異
常′”に対応する°“０００００００１”なるデータを
内部に取込む。

一定時間ｔ４を経て単安定マルチバイブレータ３１の出
力が論理“Ｈ”に立ち戻ると、アンド回路３６の出力は
“Ｈ”となり、シフトレジスタ３０は発振回路２０から
のクロックを受ける度にデータをシフトし始める。

同時にアンド回路３８を介して警報器装置ドライバとし
てのトランジスタ２５が発振回路２０からのクロックに
同期してオン・オフし、警報器装置としての発光ダイオ
ード２３を点滅する。

而して、この場合はシフトレジスタ３０内の第一ビット
・レジスタに既にデータ入力として論理“ｌ°゛が与え
られていたた゛め、当該シフトレジスタ３０が発振回路
２０からのクロックをカウントし始めてから７発目のク
ロック入力で当該第一乃至最下位ビットにあったデータ
“ｌ”は最上位ビット・レジスタに転送し終わることに
なる。

このようにして対応する最上位出力ビット・ボー）ＱＨ
に論理“ｌ”が現れると、当該出力はインバータ３７を
介してシフトレジスタ３０自、ｌリセットし、且つ単安
定マルチバイブレータ３２をトリガしてその出力論理を
一定時間ｔ５に亘り、論理１１Ｈ”とする。

これにより、発振回路２０は発振を停止し、従って発光
ダイオード２３の点滅も一応、７回点減した所で中断す
る。

然し単安定マルチバイブレータ３２の出力論理゛Ｈ”へ
、の反転はアンド回路３６を介してシフトレジスタ３０
′：・のロード入力に再び論理゛Ｌ”を与えることにな
り、そのため、シフトレジスタ３０では再びデータのロ
ードを行なう。

そして、上記一定時間ｔ５を過ぎて単安定マルチバイブ
レータ３２の出力が論理“Ｌ　１１に立ち下がると、発
振回路２０は再び発振を開始し、シフトレジスタ３０は
データ・シフトを再開すると共に、ドライバ２５も発振
回路２０の発振クロックに同期して発光ダイオードの点
滅を再開する。

以下上記と同様のサイクルが繰返されることになり、発
光ダイオードの点滅状態乃至この場合の警報モードは、
第４図示のように、７回の点滅を一サイクルとして当該
７回点滅したら＝ｔＳの時間に亘り中断し、再度７回に
亘る点滅が開始するというモードになる。

異常動作検出回路３力）らの“異常動作”の検出信号が
発生された時は、既述したフリップフロップ１５に代わ
ってフリップフロップ１Ｂが起動し、シフトレジスタ３
０のプリセット入力ポート中、第二ビットＢに論理“ｌ
”を与える。

即ち“°異常動作”に対応するシフトレジスタ３０に与
えるべきデータは“００００００１０”である。

同様に、異常高温検出回路４からの“異常高温”の検出
信号が発生された時、には、フリップフロップ１７が起
動し、シフトレジスタ３０のプリセット入力ポート中、
第三ビットＣに論理“１”が与えられ、従ってこの時の
データは“ｏｏｏｏｏｔｏｏ”である。

そのため、第４図に示すように、“異常動作゛が検出さ
れた時にはシフトレジスタ３０はデータ・シフト開始か
ら６発目のクロック入力で最」−位ビット出カポ−）Ｑ
Ｈに論理“１゛′乃至“ＨＩｔを表すし、“異常高温°
′が検出された時には５発目のクロック入力で最上位ビ
ット出カポ−）ＱＨに論理“１°”乃至°“Ｈ”を表す
。

このように、この第３図に示す回路でも、異常発生原因
の如何に応じて互いには異なる夫々特定の警報モードで
警報を発することができる。

更に、既述した各回路機能は、昨今の燃焼機器において
その主制御回路として用いられることの多イマイクロ・
コンピュータを用いても実現することができる。そうし
た場合のフロー・チャートを第５図に示して説明する。

警報ルーチンは第１図示のプリセッタブル・カウンタ２
１を用いた場合の動作に相当する“警報１′′ルーチン
と１第３図示のシフトレジスタ３０を用いた場合の動作
に相当する“警報２°°ルーチンとに分けて示しである
。勿論、どちらかを選択して使う。

第５図の左端にはメイン・ルーチンが示しであるが、マ
イクロ・コンピュータは通常、“異常”を検出しない場
合は゛通常コントロール”、即ち給水、給湯、燃焼、フ
ァン・モータ等に係る公知既存の各制御を行なう。

異常が検出されると警報ルーチンへ進むが、先づ、発生
した異常がどの要因によるものかが判別される。

例えば“センサ異常”であった場合には数値゛１”°を
ＭＯＤＥレジスタに書き込み、“異常動作″であった場
合には数値“１０”を、そのいづれでもない場合、即ち
この場合は゛異常高温”であった場合には数値“１００
”を書き込む。

ここまでは°“警報ｌ”ルーチンでも“警報２″ルーチ
ンでも同じであるが、上記異常原因の如何に応じたＭＯ
ＤＥレジスタの内容をＥＲＲＮＯレジスタに書き写して
からの処理が若干、異なる。

“警報１”ルーチンではモニタ信号を“Ｈ”とした後、
　ＥＲＲＮＯレジスタの内容をｌ″、インクリメントす
る。尚、モニタ信号が°゛Ｈ″とされた時には警報器装
置としての発光ダイオードを点灯させ、′Ｌ”の時には
消灯させるようにして置く。

ＥＲＲＮＯレジスタの内容のインクリメントに引続いて
ラベル“タイマ”で示すようにタイマを稼動させ、一定
時間を経過したならばモニタ信号を“Ｌ”として−回の
発光ダイオード点滅を終える。

これに次いで再度タイマを起動した後、この時点におけ
るＥＲＲＮＯレジスタの内容が定められた数値１例えば
“Ｆ″より小さいか否かを判断し、小さければ再度モニ
タ信号を“Ｈ”として」１記動作を繰返させ、大きけれ
ば、乃至等しければ、所定の中断時間を画するタイマを
実行し、その後にシーケンス上でＭＯ［ｌＥレジスタ内
容をＥＲＲＮＯレジスタ内に書き込む所に戻す。

“警報２″ルーチンではモニタ信号を“Ｈ”とした後、
　ＥＲＲＮＯレジスタの内容をインクリメントする代わ
りに内容数値を左へ一つシフトする。そうした後、当該
ＥＲＲＮＯレジスタの内容の比較を所定の数値、例えば
“８０”との間で行なう、即ち数値°゛８０”に等しく
なると“タイマ”を実行し、その後にＭＯＤＥレジスタ
内容のＥＲＲＮＯレジスタへの書き込みに戻る。

以上、個別的な回路要素によって本発明方法を実現する
回路を組む場合とマイクロ・コンピュータを利用して本
発明方法を実現する場合に就き述べたが、先にも記した
ように、警報器装置としては発光ダイオード等の光輻射
源に限定されるものでなく、スピーカや圧電振動素子等
の音響輻射源であっても良いし、両者を併用しても良い
、また、単一の警報手段によらずとも、当該警報器装置
は複数個のものから成っていても良い、このようにすれ
ば複数個の警報要素に夫々複数個の警報モードを持たせ
ることもでき、更に多くの異常原因に応じた細かな警報
表示を為すこともできる。

［■０発明の効果］ 本発明によれば、燃焼機器において発生することある各
種の異常に応じ、弁別的な警報表示が行なえ、使用者を
して最適な対応を採らせることができる。然も一つの警
報要素でも幾種類もの警報を弁別表示できるから、経済
的なばかりでなくこの種燃焼機器におけるスペース・フ
ァクタも良好に採ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の警報方法を実施するために用いる第一
の回路例の一構成図、第２図は第１図示回路における要
部信号波形図、第３図は本発明の警報方法を実施するた
めに用いる第二の回路例の構成図、第４図は第３図示回
路により得られる各警報モードの説明図、第５図はマイ
クロ・コンピュータにより本発明を実現する場合のフロ
ー・チャートである。 図中、２はセンナ異常検出回路、３は異常動作検出回路
、４は異常高温検出回路、１１はアンド・ゲート、　　
１Ｂ、１９，２２，３１，３２．３３は単安定マルチバ
イブレータ、２０はクロック発振回路、２１はプリセッ
タブル・カウンタ、２４は警報器装置、３ｏはシフト・
レジスタ、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃焼機器において各種の異常原因に基く異常を個別的に
   検出する複数の異常検出回路からの各異常検出信号を監
   視する一方； 予め該複数の異常検出信号の各々に対応させて夫々異な
   る特定の警報モードを定めて置き；上記異常検出信号が
   一つでも発せられた場合には当該発せられた異常検出信
   号に対応して定めてある上記特定の警報モードを選択し
   ； 該選択した警報モードに応じて警報器装置を駆動する； ことを特徴とする燃焼機器用異常警報方法。