JPH09229355A - 燃焼制御回路 - Google Patents

燃焼制御回路

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JPH09229355A
JPH09229355A JP8273219A JP27321996A JPH09229355A JP H09229355 A JPH09229355 A JP H09229355A JP 8273219 A JP8273219 A JP 8273219A JP 27321996 A JP27321996 A JP 27321996A JP H09229355 A JPH09229355 A JP H09229355A
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厚史 安藤
Keiichi Kuriki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池や、商用電源からの交流を直流に変換す
る電源回路を電源とする燃焼制御回路において、最大負
荷電流を低減する。 【解決手段】 安全弁14を電磁力で強制開弁する開弁
回路23と、安全弁14を開弁保持する保持回路24
と、点火回路25と、フレームロッド回路26とを備え
る。点火操作時に、開弁回路23を短時間作動させると
共に、保持回路24と点火回路25とを所定の点火時間
の間作動させる。そして、開弁回路23の作動終了時に
フレームロッド回路26を作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、湯沸器等の燃焼器
に適用される、電池や、商用電源からの交流を直流に変
換する電源回路を電源とする燃焼制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】燃焼器では、失火時の安全対策として、
バーナへの燃料供給路に電磁安全弁を開設し、点火操作
時に電磁安全弁を強制的に開弁し、以後、熱電対やフレ
ームロッドでバーナの着火が検出されている間、電磁安
全弁を開弁状態に吸着保持し、失火時に電磁安全弁を閉
じて生ガスの放出を防止している。
【0003】ここで、電磁安全弁を強制的に開弁する方
式としては、操作子の操作力を利用して開弁する機械方
式と、電磁安全弁の電磁石に大きな電流を流して電磁力
により開弁する電気方式とがある。
【0004】電気方式を採用する場合は、燃焼制御回路
に、バーナに点火する点火回路と、電磁安全弁を強制開
弁する開弁回路と、電磁安全弁を開弁状態に吸着保持す
る保持回路と、バーナの着火を検出する着火検出回路と
を設け、点火操作時に、点火回路を一定時間作動させる
と共に、点火操作当初に開弁回路を短時間作動させて電
磁安全弁を強制開弁し、着火検出回路からの信号で電磁
安全弁が開弁状態に吸着保持されるまで、保持回路の作
動で電磁安全弁を開弁保持している。
【0005】この場合、着火検出回路を熱電対を用いた
ものにすると、熱電対から所定の起電力が発生するまで
に時間がかかるため、この予熱時間が経過するまで点火
回路の作動終了後も保持回路で電磁安全弁を開弁保持し
ておく必要があり、点火回路の作動中にバーナに点火し
なかった場合生ガスが放出されてしまう。
【0006】これに対し、着火検出回路を、フレームロ
ッドを用いてバーナの着火を検出するフレームロッド回
路で構成すれば、バーナの着火を直ちに検出して電磁安
全弁を開弁状態に吸着保持できるため、点火回路と同時
に保持回路の作動を終了でき、点火ミスによる生ガスの
放出を確実に防止できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、燃焼制御回
路用の電源電池として一般に用いられるマンガン乾電池
は、図5に示す如く、負荷電流によって利用率が変化す
る。利用率は個々の電池によってばらつきを生ずる。図
5のa線は利用率が最大であった電池の特性、b線は利
用率が最小であった電池の特性であり、負荷電流が50
0mAを越えると利用率、従って、電池の寿命のばらつ
きが大きくなることが分る。
【0008】上記の如く、電磁安全弁を電磁力で強制開
弁する開弁回路と、フレームロッド回路とを設けると、
点火回路の負荷電流と相俟って、点火操作当初に大きな
負荷電流が流れるようになり、電池の指定交換期間より
も前に電池が消耗して、ユーザーに不便をかけるおそれ
がある。
【0009】また、商用電源からの交流を直流に変換す
る電源回路を燃焼制御回路の電源とする場合、電源回路
を構成するトランスやシリコンブリッジ等の部品を、点
火操作当初の大きな負荷電流に対応できるように、定格
の大きな大型の部品にする必要があり、機器の大型化や
コストアップを招く。
【0010】本発明は、以上の点に鑑み、点火操作当初
の負荷電流を下げ、上記の不具合を生じないようにする
ことを課題としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、電池や、商用電源からの交流を直流に変換す
る電源回路を電源とする燃焼制御回路であって、バーナ
に点火する点火回路と、バーナへの燃料供給路に介設し
た電磁安全弁を電磁力で強制的に開弁する開弁回路と、
電磁安全弁を開弁状態に吸着保持する保持回路と、フレ
ームロッドを用いてバーナの着火を検出し、バーナが着
火しているときに電磁安全弁を開弁状態に吸着保持する
フレームロッド回路とを備え、点火操作時に、開弁回路
を第1の設定時間作動させると共に、点火回路と保持回
路とを第1の設定時間より長く設定した第2の設定時間
作動させ、開弁回路の作動が終了したときにフレームロ
ッド回路の作動を開始することを特徴とする。
【0012】フレームロッド回路の作動開始時期を上記
の如く開弁回路の作動終了時期までずらすことにより、
点火操作当初の負荷電流を下げることができる。従っ
て、本発明によれば、燃焼制御回路用の電源として電池
を用いる場合、電池の個体差による寿命のばらつきを小
さく抑えることができ、電池の指定交換よりも前に電池
が消耗してユーザーに不便をかける、といった不具合の
発生を可及的に防止できる。また、燃焼制御回路用の電
源として商用電源からの交流を直流に変換する電源回路
を用いる場合、電源回路を構成するトランスやシリコン
ブリッジ等の部品を定格の小さな小型のものにすること
ができ、機器の小型化やコストダウンを図ることができ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明を図1に示す湯沸器1の燃
焼制御回路に適用した実施形態について説明する。
【0014】湯沸器1は、ガスバーナ2と、該ガスバー
ナ2を熱源とする熱交換器3とを備えており、更に、下
端の水道管用ジョイント4に接続される水系バルブユニ
ット5、下端のガス管用ジョイント6に接続されるガス
系バルブユニット7とを備えている。
【0015】水系バルブユニット5の下流側には、熱交
換器3を通る熱交水路8とバイパス水路9とが接続され
ており、熱交水器8の下流端とバイパス水路9の下流端
とを湯沸器1の下端中央部に設けたミキシング部10で
合流し、該ミキシング部10に出湯ヘッド11を可撓管
12を介して接続している。
【0016】水系バルブユニット5は、操作子13の押
し操作による通水と、操作子13の回動操作による上記
両水路8,9への通水量の調整とを行うように構成され
ており、その構造は従来公知のものと特に異ならず、そ
の詳細な説明は省略する。
【0017】ガス系バルブユニット7には、図2に示す
如く、上流側から順に、電磁安全弁14と、水系バルブ
ユニット5に設けた水ガバナに連動するロッド15aに
より、通水時に押圧開弁される水圧応動弁15と、ガス
ガバナ16と、湯沸器1の前面の操作レバー17aにギ
ア17bを介して連動するガス量調整弁17とが設けら
れている。
【0018】操作子13を押して通水すると、水圧応動
弁15が開弁されると共に、ロッド15a上のドグ18
aと協働するスイッチ18がドグ18aの移動でオンさ
れて、後記する如く電磁安全弁14が開弁され、バーナ
2にガスが供給されてこれに点火される。
【0019】湯沸器1には、バーナ2に臨ませて、点火
プラグ19と、フレームロッド20と、火炎検知用の熱
電対21とが設けられており、更に、熱交換器3に臨ま
せて、酸欠検知用の熱電対22が設けられている。
【0020】図3は燃焼制御回路を示しており、該回路
の電源は電池31で構成される。ここで、電磁安全弁1
4の電磁石には、抵抗値の小さな第1コイル14aと、
抵抗値の大きな第2コイル14bとが巻回されている。
そして、燃焼制御回路に、第1コイル14aに通電して
電磁安全弁14を電磁力により強制的に開弁する開弁回
路23と、第2コイル14bに通電して電磁安全弁14
を開弁状態に吸着保持する保持回路24とを設けてい
る。
【0021】燃焼制御回路には、更に、点火プラグ19
での火花放電を行わせる点火回路25と、フレームロッ
ド20に流れる電流からバーナ2の着火を検出するフレ
ームロッド回路26と、互に逆極性で接続した前記2個
の熱電対21,22からの起電力を入力する失火・酸欠
検出回路27とが設けられている。ここでフレームロッ
ド回路26は、フレームロッド20に電流が流れている
時、即ち、着火時にハイレベルの信号を出力し、フレー
ムロッド20に電流が流れていない時、即ち、失火時に
ローレベルの信号を出力する。また、失火・酸欠検出回
路27は、これに入力される起電力が所定の着火判別値
以上の時にハイレベルの信号を出力し、バーナ2の失火
で熱電対21の起電力が低下し、或いは、酸欠時にバー
ナ炎のリフトアップで熱電対22が加熱されて、熱電対
21の起電力が熱電対22の起電力で相殺され、入力起
電力が所定の失火・酸欠判別値以下になった時にローレ
ベルの信号を出力する。
【0022】また、燃焼制御回路には、前記スイッチ1
8がオンされた時点から計時動作を開始する第1乃至第
3の3個のタイマ回路281,282,283が設けられ
ている。第1タイマ回路281は、スイッチ18のオン
時点から所定の第1設定時間T1(例えば0.4秒)の
間ハイレベルの信号を出力するもので、第1タイマ回路
281からのハイレベルの出力信号により開弁回路23
を作動し、第1コイル14aに通電して電磁安全弁14
を強制開弁するようになっている。
【0023】第2タイマ回路282は、スイッチ18の
オン時点から第1設定時間T1より長く設定した第2設
定時間T2(例えば0.8秒)の間ハイレベルの信号を
出力するもので、第2タイマ回路281からのハイレベ
ルの出力信号により、点火回路25を作動させると共
に、保持回路24を作動させ、第2コイル14bに通電
して電磁安全弁14を開弁状態に吸着保持するようにな
っている。
【0024】第3タイマ回路283は、スイッチ18の
オン時点から熱電対21の加熱待ち時間に相当する第3
設定時間T3(例えば30秒)の間ハイレベルの信号を
出力するもので、第3タイマ回路283からの出力信号
をAND回路29に入力している。
【0025】このAND回路29には、更に、開弁回路
23の作動時に出力される信号がNOT回路30を介し
て入力されており、かくて、開弁回路23の作動が終了
してNOT回路30からの信号がハイレベルになった
時、第3設定時間T3が経過するまでの間AND回路2
9からハイレベルの信号が出力され、この出力信号でフ
レームロッド回路26が作動されるようになっている。
【0026】保持回路24には、第2タイマ回路282
の出力信号に加えてフレームロッド回路26と失火・酸
欠検出回路27との出力信号が入力されており、かく
て、該各回路26,27からハイレベルの信号が出力さ
れている時にも保持回路24が作動されて、第2コイル
14bに通電される。
【0027】以上の構成によれば、点火操作、即ち、操
作子13の押し操作による通水でスイッチ18がオンさ
れると、図4に示す如く、スイッチ18のオン時点から
第1設定時間T1だけ開弁回路23が作動されると共
に、第2設定時間T2だけ保持回路24と点火回路25
とが作動され、電磁安全弁14が電磁力により強制開弁
されて開弁状態に吸着保持され、バーナ2に点火され
る。そして、第1設定時間T1の経過で開弁回路23の
作動が終了したとき、フレームロッド回路26の作動が
開始され、バーナ2に点火されていれば、第2設定時間
T2の経過後もフレームロッド回路26からの信号で保
持回路24が継続して作動され、バーナ2の燃焼が継続
される。図4には示していないが、スイッチ18のオン
時点から第3設定時間T3が経過してフレームロッド回
路26の作動が終了する前に熱電対21から所要の起電
力が発生され、T3経過後は失火・酸欠検出回路27か
らの信号による保持回路24の作動でバーナ2の燃焼が
継続される。
【0028】ここで、開弁回路23の負荷電流は410
mA程度、保持回路24の負荷電流は6mA程度、点火
回路25の負荷電流は80mA程度、フレームロッド回
路26の負荷電流は20mA程度であり、スイッチ18
のオン時点でこれら回路23,24,25,26を全て
作動させると、最大負荷電流は516mAになるが、本
実施形態では、開弁回路23の作動終了でフレームロッ
ド回路26の作動を開始するため、最大負荷電流は49
6mAになる。このように、最大負荷電流が500mA
を下回るため、図5に示した電池の個体差による利用率
のばらつきが小さく抑えられ、電池の指定交換期間より
も早く電池が消耗してユーザーに不便をかける、といっ
た不具合は生じない。
【0029】また、上記実施形態では、燃焼制御回路の
電源として電池を用いたが、図6に示す如く、商用電源
32からの交流を直流に変換する電源回路33を電源と
する燃焼制御回路も上記と同様に構成できる。これによ
れば、最大負荷電流が上記の如く減少するため、電源回
路33を構成するトランス34やシリコンブリッジ35
等の部品として、定格の小さな小型の部品を用いること
ができ、機器の小型化とコストダウンとを図れる。
【0030】以上、本発明を湯沸器の燃焼制御回路に適
用した実施形態について説明したが、調理用燃焼器や暖
房器等の他の燃焼器の燃焼制御回路にも同様に本発明を
適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明回路を適用する湯沸器の一例の正面図
【図2】 湯沸器に設けるガス系バルブユニットの模式
的な断面図
【図3】 本発明の一例のブロック図
【図4】 各回路の作動時期を示すタイムチャート
【図5】 電池の負荷電流と利用率との関係を示す図
【図6】 電源を変更した他の実施形態を示すブロック
【符号の説明】
2 バーナ 14 電磁安全弁 20 フレームロッド 23 開弁回路 24 保持回路 25 点火回路 26 フレームロッド回路 31 電池 32 商用電源 33 電源回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池を電源とする燃焼制御回路であっ
    て、バーナに点火する点火回路と、バーナへの燃料供給
    路に介設した電磁安全弁を電磁力で強制的に開弁する開
    弁回路と、電磁安全弁を開弁状態に吸着保持する保持回
    路と、フレームロッドを用いてバーナの着火を検出し、
    バーナが着火しているときに電磁安全弁を開弁状態に吸
    着保持するフレームロッド回路とを備え、点火操作時
    に、開弁回路を第1の設定時間作動させると共に、点火
    回路と保持回路とを第1の設定時間より長く設定した第
    2の設定時間作動させ、開弁回路の作動が終了したとき
    にフレームロッド回路の作動を開始することを特徴とす
    る燃焼制御回路。
  2. 【請求項2】 商用電源からの交流を直流に変換する電
    源回路を電源とする燃焼制御回路であって、バーナに点
    火する点火回路と、バーナへの燃料供給路に介設した電
    磁安全弁を電磁力で強制的に開弁する開弁回路と、電磁
    安全弁を開弁状態に吸着保持する保持回路と、フレーム
    ロッドを用いてバーナの着火を検出し、バーナが着火し
    ているときに電磁安全弁を開弁状態に吸着保持するフレ
    ームロッド回路とを備え、点火操作時に、開弁回路を第
    1の設定時間作動させると共に、点火回路と保持回路と
    を第1の設定時間より長く設定した第2の設定時間作動
    させ、開弁回路の作動が終了したときにフレームロッド
    回路の作動を開始することを特徴とする燃焼制御回路。
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