JPH0463969B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガス燃焼器等に使用される火花放電
式点火装置の作動を検知する作動検知装置に関す
る。

［従来の技術］ 給湯器等に使われるガス燃焼装置では、その点
火は主に火花放電をする点火装置によつて行われ
ている。そして、ガス燃焼装置には、例えば燃料
ガスを供給するガス管の開閉を行う電磁弁を点火
装置の作動を検知してから通電して開状態にする
シーケンス制御装置等の安全装置が備えられ、こ
の場合には火花放電回路を流れる電流を制御装置
に直接流し、その電流によつて点火装置の作動を
検知している。さらに最近のガス燃焼装置では、
単なるシーケンス制御のみならず、燃焼中の空燃
比の制御等の複雑な制御を行うために、多くの制
御機能を有するマイクロコンピユータが制御装置
として備えられるようになつている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このマイクロコンピユータはパルス信
号によつて演算を行うため、火花放電回路を流れ
る電流が制御装置に直接流れると、放電時のパル
ス電流がアースラインからマイクロコンピユータ
の信号回路に混入する可能性があり、その場合に
はマイクロコンピユータが誤動作してしまい、マ
イクロコンピユータが暴走する可能性があるた
め、安全面で問題がある。こうした問題をなくす
ためには、火花放電回路を流れる電流が制御装置
に直接流れないように分離すればよく、そのため
に火花放電回路と制御装置とをトランスにより結
合し、その誘導電流によつて点火装置の作動を検
知するものがあるが、その間で伝達される信号は
電気信号としてのみに伝達されるため、信号が制
御装置に届くまでに外部からの影響を受け易いと
いう問題点がある。

本発明は火花放電式の点火装置の作動を確実に
検知でき、しかも外部からの雑音等により制御装
置が誤動作することがない火花放電式点火装置の
作動検知装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 点火のための火花放電回路と、該火花放電回路
に流れる放電電流により発光する発光手段と、該
発光手段に近接して設けられ、前記発光手段の発
光状態のみを検知して受光電流を発生する受光手
段と、該受光手段の受光電流を蓄えるコンデンサ
と、該コンデンサの充電電圧を基準電圧と比較し
て作動検知信号を発する比較器とからなる技術的
手段を採用する。

［作用］ 本発明では、火花放電回路で放電が行われる
と、放電電流により発光手段が発光する。する
と、受光手段では、受光した光に応じた受光電流
が発生し、受光電流によりコンデンサが充電され
る。

放電が複数回数行われ、受光手段によつて複数
回数受光されると、コンデンサの充電電荷が増加
して、電位が上がる。

比較器では、コンデンサの電位が基準電圧より
高くなつたとき初めて作動検知信号を発する。

［本発明の効果］ 本発明では、火花放電回路の放電電流は発光手
段にのみ流れ、受光手段には流れない。従つて、
放電電流により制御装置が誤動作することがな
い。また受光手段は、発光手段の発光状態に応じ
てのみその通電状態が変更され、発光手段の電流
値には直接影響されないため、発光手段に大きな
電流を流してもその影響を受けることがないた
め、正確に作動状態を検知することができる。

従つて、マイコン等によつて制御される機器に
用いた場合に、点火装置の作動によつてマイコン
等が誤動作することが少ない。

また、本発明では、コンデンサの充電電位に基
づいて火花放電の作動検知を行うため、放電が繰
り返し複数回数行われてコンデンサの電位が十分
に高くなつた場合のみに作動が検知されるため、
一旦放電を行つた後に、放電不良を生じたような
場合には、作動検知は行われない。

従つて、点火装置の作動検知に応じて燃料供給
を行うような場合には、誤つて燃料が供給される
ことがなく、安全である。

［実施例］ 次に本発明の火花放電式点火装置の作動検知装
置を実施例に基づき説明する。

第１図は本発明の火花放電式点火装置の作動検
知装置を使用したガス給湯器を示す。

このガス給湯器は、燃焼器１０と、ガス管２０
と、制御装置３０とから構成される。

燃焼器１０の燃焼器ケース１１内の下部には、
セラミツクで形成されたバーナプレート１２が設
けられており、このバーナプレート１２は多数の
炎口１２ａを備えている。バーナプレート１２の
上方には、火花放電により点火を行う点火装置と
してのスパーカ１３と、炎検知手段としてのフレ
ームロツド１４が近接して備えられ、さらに上方
には図示しない水供給管と接続された熱交換器１
５が設けられ、この熱交換器１５には伝熱面積を
増加させるフイン群１５ａが備えられている。

燃焼器ケース１１の下方には、バーナケース１
６が燃焼器ケース１１を塞ぐようにして設けられ
ている。バーナケース１６には燃焼用空気を供給
する送風機１７が混合箱を形成する送風機ケース
１８により接続され、バーナプレート１２とバー
ナケース１６との間には、燃焼器ケース１１内へ
の混合気の流入量を調整するダンパ１９が設けら
れている。

ガス管２０は図示しない燃料ガス供給源と接続
された燃料供給路で、燃料を噴出するノズル２１
が送風機ケース１８に設けられている。

ノズル２１の上流のガス管２０には比例制御弁
２２が設けられ、比例制御弁２２を通過した燃料
ガスの圧力は、比例制御弁２２に通電された電流
値と比例するようになつている。

ガス管２０には、さらにこの比例制御弁２２の
上流に補助電磁弁２３が設けられている。比例制
御弁２２はガス圧が加わる前に通電が行われる
と、比例制御弁２２の開度が本来制御されるより
大きくなり、多量の燃料ガスが比例制御弁２２を
通過してしまうため、着火時に逆火が発火しやす
いが、本実施例では、比例制御弁２２の上流にこ
の補助電磁弁２３を設け、スパーカ１３の作動を
検知してからまずこの補助電磁弁２３を通電し、
その後に微小時間遅れて比例制御弁２２を通電す
ることにより、緩点火を行つている。補助電磁弁
２３の上流には主電磁弁２４が設けられ、これ
は、ガス給湯器の作動中にのみ開状態にされるも
ので、異常燃焼時等には閉じられる。

制御装置３０は、第２図に示すとおり、前述の
送風機１７と比例制御弁２２とを制御して所望の
空燃比で燃焼させる空燃比制御と、スパーカ１
３、比例制御弁２２、補助電磁弁２３、主電磁弁
２４の通電のタイミングを制御するシーケンス制
御とを行うものである。

制御装置３０は空燃比制御では、水温設定手段
３１の設定状態で決められる燃焼量を得るととも
に、加熱された水の温度を検出するために熱交換
器１５に備えられた水温センサ３２および炎の燃
焼温度を検出するために備えられたフレームロツ
ド１４からの信号に基づいて、送風機１７と比例
制御弁２２の作動状態を制御して、常時所望の空
燃比で燃焼させ、作動スイツチ３３によつて作動
する。

制御装置３０にはスパーカ１３を作動させると
ともにスパーカ１３の作動状態を検知するスパー
カ回路４０が備えられ、これは本発明の作動検知
装置であり第３図に示す回路となつている。

このスパーカ回路４０による火花放電は、マル
チバイブレータ等のパルス発生回路４１で発生す
る毎秒10回程度のパルス信号を一次コイル通電回
路４２で増幅して、高電圧発生コイル４３の一次
コイル４３ａに流し、二次コイル４３ｂで発生し
た高電圧電流を、前述のスパーカ１３にツエナー
ダイオード４４を介して印加し、本発明の火花放
電回路となつているスパーカ１３の放電ギヤツプ
１３ａで行われる。

ツエナーダイオード４４で制限される火花放電
回路の放電電流の一部は、抵抗器４５を介してコ
ンデンサ４６に充電される。このコンデンサ４６
には、ホトカプラ４７の入力側素子である発光ダ
イオード４７ａが並列に接続されている。この発
光ダイオード４７ａは、本発明の発光手段であ
り、スパーカ１３に流れる放電電流の一部が抵抗
器４５を介して流され、その電流により発光す
る。

ホトカプラ４７の受光側には、発光ダイオード
４７ａの発光波長とほぼ同じ波長感度をもつホト
トランジスタ４７ｂが用いられ、ホトトランジス
タ４７ｂは本発明の受光手段として発光ダイオー
ド４７ａの発光状態を検知して、その発光状態に
応じた出力電圧を発生する。

ホトトランジスタ４７ｂには、このホトトラン
ジスタ４７ｂの出力電圧を分圧する抵抗器４８，
４９と、抵抗器４９に印加される電圧で充電され
るコンデンサ５０と、図示しない電源部からの電
圧を分圧して基準電圧を発生する抵抗器５１，５
２と、コンデンサ５０の充電された電圧をこの基
準電圧と比較して、基準電圧より高くなつたとき
点火装置の作動検知信号として出力するコンパレ
ータ５３とから構成される。

また本実施例の制御装置３０には、例えば点火
装置の作動を確認し、比例制御弁２２、補助電磁
弁２３が開状態にされた後の所定時間後に着火が
確認されない場合や、燃焼温度が以上に高くなつ
た場合等には主電磁弁２４が閉状態にされる等の
安全装置としての機能がある。

以上の構成からなる本実施例のガス給湯器は次
のとおり作動する。

使用者が水温設定手段３１で水温を設定し作動
スイツチ３３を入れると、設定状態に応じて送風
機１７が燃焼用空気を供給し、主電磁弁２４が開
状態にされるとともに、スパーカ回路４０が作動
して高電圧発生コイル４３の二次コイル４３ｂに
高電圧が発生する。この高電圧はスパーカ１３に
印加され、スパーカ１３の放電ギヤツプ１３ａに
は火花放電電流が流れる。このとき、スパーカ１
３に流れる放電電流の一部は抵抗器４５を介して
ホトカプラ４７の発光ダイオード４７ａに流れ、
発光ダイオード４７ａは発光する。するとホトト
ランジスタ４７ｂは、発光ダイオード４７ａの発
光状態に応じた出力信号を発生する。数回の放電
によりコンデンサ５０の充電電圧が上昇し、抵抗
器５１，５２による基準電圧より高くなるとコン
パレータ５３により作動検知信号が出力される。

制御装置３０は作動検知信号を入力すると、補
助電磁弁２３を開状態にするとともに、続けて比
例制御弁２２の通電を行い、送風機１７による燃
焼用空気の供給量に対応した所望の空燃比の燃料
ガスが燃焼機１０に供給される。

燃焼機１０では、すでにスパーカ１３が作動し
ているため着火し、フレームロツド１４の検出信
号により所望の空燃比で燃焼し熱交換器１５内の
水を設定水温に加熱する。燃焼中に水温設定手段
３１が操作され、設定水温が変化すると、それに
伴い送風機１７および比例制御弁２２が制御さ
れ、それぞれ燃焼用空気と燃料ガスを所望の空燃
比に調節して設定水温に応じた燃焼量を発生し、
熱交換器１５を加熱する。

以上のとおり、本発明の作動検知装置では、放
電電流が制御装置に直接流されることがないた
め、放電電流により制御装置が誤動作することが
ない。また、ホトトランジスタは発光ダイオード
の発光状態に応じてのみその通電状態を変更し、
発光ダイオードの電流値を大きくしても影響され
ないため、正確に作動を検知することができる。

以上の実施例では、発光手段と受光手段にホト
カプラを利用したが、作動の応答性を重視しない
場合であれば、ネオン管とCdsとを組合わせたも
のを利用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の火花放電式点火装置の作動検
知装置を利用した本実施例のガス給湯器の構成を
示す構成図、第２図は本実施例の制御装置を示す
ブロツク図、第３図は本実施例のスパーク回路を
示す部分回路図である。 図中、１３ａ……放電ギヤツプ、４７ａ……発
光ダイオード、４７ｂ……ホトトランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 点火のための火花放電回路と、 該火花放電回路に流れる放電電流により発光す
   る発光手段と、 該発光手段に近接して設けられ、前記発光手段
   の発光状態のみを検知して受光電流を発生する受
   光手段と、 該受光手段の受光電流を蓄えるコンデンサと、 該コンデンサの充電電圧を基準電圧と比較して
   作動検知信号を発する比較器と からなる火花放電式点火装置の作動検知装置。 ２ 前記発光手段および前記受光手段は、光結合
   素子からなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の火花放電式点火装置の作動検知装置。