JPS6033425A - 燃焼安全装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ガス燃焼器具のミス着火あるいは失火した時
にガスを自動停止する燃焼安全装置に関する。

従来例の構成とその問題点 近年、ガスストーブやテーブルコンロの着火ミスや失火
時に生ガスが漏れることのないように自動的にガスを閉
＋Ｊ＝する安全機能付のものが市場に出始めた。第１図
に従来のガステープルコンロの例を示す。ガスは入口１
から流入し安全弁２、ガスコック３を通シバーナ４で点
火器（図示せず）により点火して燃焼する。５はバーナ
４の火炎の有無を検出するセンサで熱電対式のサーモエ
レメントを使用している。

安全弁２はサーモエレメント２により発生する４魅力に
よシミ磁石に通電してバルブを吸着する構成のものであ
る。一般にバーナ４に点火するために使用者はコック３
を回してガスを流し点火器（図示せず）を動作させると
共にコック３を押すことにより安全弁２を開き、安全弁
２の鉄片を電磁石に押しつける。バーナ４に点火し火炎
がエレメント５を加熱するに従い起電力を発生して安全
５ベージ 弁２は開を続ける。何らかの原因でバーナ４が失火した
時にはエレメント５の起電力がなくなシ安全弁２は吸着
不能となシ内部のスプリングの力により弁を閉じるよう
に動作する。

この場合コック３を開く時に同時に安全弁２を開くため
にコック３を押す操作が必要となシ、またバーナ４に着
火してエレメント５が起電力を発生するまでの時間（約
３０〜４０秒］コックを押し続けていなければならない
ため使い勝手が悪くなる。まだガステープルコンロのよ
ウニバーナ４が３〜４個ある場合は第１図に示すシステ
ムがバーナの数だけ必要とな多構成が複雑で高価になる
。

さらにエレメント５の起電力は通常数十ｍＶと低いだめ
安全弁２の電磁石と鉄片の吸着面を高精度にする必要が
あり製造効率が悪い等の問題点があった。

発明の目的 本発明は以上のような従来の問題点を改善するもので器
具の操作性を低下させることなくバーナの失火や不着火
が発生した時にガスの漏れをなく６ページ する安全装置を提供することを目的とする。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明は、バーナの燃焼火炎
を検出する燃焼センサと、手動で開き自己保持する安全
弁とガスコックと連動するスイッチＳ購を設け、ガスコ
ックを開いた状態でバーナに火炎がない時に安全弁を自
動閉止する信号を出力する安全制御部を有する構成とし
た。

実施例の説明 以下本発明の実施例を第２図から第８図を用いて説明す
る。

第２図に本発明燃焼安全装置の一実施例を示す。

ガスは入口１から後に説明する安全弁６とガスコック３
を通りバーナ４で燃焼する。このときガスコック３はパ
ルプ形状のものでもよい。火炎は燃焼センサ７で検知さ
れ安全制御部８に信号を送る。

安全制御部８は燃焼センサ７の信号とガスコック３と連
動してガスコック３の開閉信号を発生するコックスイッ
チ９の信号に応じて安全弁６に信号を出力する。１０は
安全制御部６を駆動する直流７／；−シ゛ 電源を示す。

第３図に安全弁６の一例を示す。

ここでは永久磁石１１により自己吸着型の安全弁を示す
。通常、弁１２はスプリング１３により弁座１４に押圧
されガスがＡ室からＢ室への流入を防いでいる。ここで
外部ボタン１５を押すことにより、弁１２は弁座１４か
らｆｉｌ［れガスをＡ室からＢ室に流す。ここで磁性体
で構成されたプランジャ１６が磁気ヨーク１７に接する
と、永久磁石１１、ヨーク１７、プランジャ１６の間で
磁気回路が構成されプランジャ１６はスプリング１３の
力に打勝って吸着されボタン１５による押圧力をなくし
ても弁１２は開き続ける。ここでコイル１８に永久磁石
の磁力を打消す方向に磁界が発生するような直流電流を
通電すると吸着力はなくなり、スプリング１５の力によ
り弁１２は弁座１４に押圧されガスの流入を防ぐ。以上
のような安全弁により第２図安全制御部８で異常を検知
した時に安全弁６を閉止することが可能となる。

またこの種の安全弁は弁１２を開くために常時通電する
必要がなく弁閉止のために瞬時通電するだけでよいため
直流電源１０が乾電池であっても長期の使用に耐える。

安全弁６としては、第４図に示すようなラチェット式の
構成であってもよい。

第２図の構成により安全制御部８はコ・ツクスイッチ９
によりコック３が開いたことを検知し、この時に燃焼セ
ンサ７からの信号がない場合には安全弁６を閉止する信
号を出力する。燃焼センサ７は火炎の温度を検知するも
のや炎のイオン電流を検出するものなどが考えられる。

ここでは第１図と同様熱電対を利用したサーモエレメン
トの例で説明していく。一般にこの種の温度検知器には
熱時定数がありバーナ４に着火してもセンサ７が出力を
出すまでに遅れ時間を発生するが、安全制御部８ではコ
ックスイッチ９の信号が入力されてから一定時間センサ
７の信号がなくても安全弁６を遮断しないようなタイマ
部を有している。

ガステープルコンロ等ではバーナが２〜４個ある場合が
多い。第５図に３０のコンロの場合を示す。安全弁６は
ガス人口１側に１個設ける構成と９ページ している。安全制御部８は各々のバーナ４ａ〜４ｃに対
応したコックスイッチ９ａ〜９ｃと燃焼センサ７ａ〜７
ｃをチェックし、コックが開いているバーナ４ａの燃焼
センサ７ａの出力がなくなった時にのみ安全弁６を遮断
するが、コックが開いていないバーナにセンサ出力がな
くても遮断はしないように動作する。またここでは９ａ
〜９ｃのいずれかのコックスイッチからコック開信号が
入力された時に外部の換気扇１９を駆動する信号を出力
し換気する。さらに安全弁６は自己吸着弁であるために
安全制御部８が動作しなくても弁は開き続け、この時バ
ーナが失火しても弁を遮断することができない。直流電
源１０を乾電池で構成した時に電池電圧の低下を検知し
て安全弁６が動作する限界以下の電圧となる前に自動的
に安全弁６を遮断する出力を出す。また同時に各々のコ
ックスイッチからコック開の信号が入力された時に電源
１０が安全弁６の動作可能な電圧にあることを検知して
ブザー２０により報知する。このことにより例えば電源
１０がない場合にはブザー報知１０ページ がないため使用する人がこれを判断できる。

さらにブザー２０は安全弁６が遮断した時にも一定時間
報知して人に知らせる働きもする。また安全弁６が閉じ
ている時にコック３ａ〜３ｃを開いてもガスが流れない
ためいつまでたってもバーナに火がつかない。このよう
なことを阻止するだめ、コック３８〜３ｃが開いた時安
全弁６が開いているか閉じているかを検知して、安全弁
６が閉じている時にもブザー２０により報知する構成と
している。

第６図に安全制御部８の構成を示す。安全制御部８はマ
イクロコンピュータ２１、センサ入力回路２２、スイッ
チ入力回路２３、バッテリチェック回路２４、パルプ駆
動回路２５、パルプチェック回路２６、ブザー駆動回路
２７、換気扇駆動出力回路２８とからなる。

センサ入力回路２２は、燃焼センサ７ａ〜７ｃ（ここで
は熱電対式のサーモエレメント）の出力が内部の基準電
位と比較し、各々のバーナが燃焼中であるか否かをマイ
クロコンピータ２１へ入１１ベーン゛ 力する。

スイッチ入力回路２３は各々のコ・ツクスイ・ンチ９ａ
〜９ｃの状態を検知し、コック３ａ〜３Ｃが開カ閉かを
マイクロコンビーータ２１へ入力する。

ここではコック３が閉じている時はヌイ・フチ９ＯＮＣ
接点がグランドと接続され、コ・ツク３が開いた時にＮ
ｏ接点にグランドが接続される。このときＮｏ接点には
電池１０の負端子が接続されており、これによりいずれ
かのコックが開状態になった時に安全制御部８のグラン
ド端子に電池１０の負端子が接続され電源が供給され、
電源スイ・ソチとコックスイッチを兼用している。

バッテリチェック回路２４は電池１０の電圧を検知して
一定レベル以下の電圧になった時にマイクロコンビーー
タ２１に信号を送る。マイクロコンビーータ２１はこれ
を受けて安全弁６を遮断し、ブザー２０を駆動する。

バルブ駆動回路２５は、マイクロコンビーータ２１から
の信号を増幅して安全弁６のコイ）ｖ１８に瞬時通電し
、安全弁６を遮断する。

バルブチェック回路２６は、安全弁６が開状態にあるか
閉状態にあるかをチェ・ツクしてマイクロコンビーータ
２１に信号を送る回路であり、ノくルプチェック機能を
もたすには、安全弁６と連動する接点により検知する構
成やコイル１８に流れるインピーダンスの差等で検出す
る構成などを用いてもよい。

ブザー駆動回路２７は、ブザー２０を駆動する回路で内
部に発振器を有しマイクロコンピュータ２１の出力によ
り発振を断続する。ここでブザー駆動回路２７は、ラン
プにより報知する構成としてもよい。

換気扇駆動回路２８は、コ・ｙり３が開になれば自動的
に換気扇１９を動作させる信号を出力する回路で、マイ
クロコンピュータ２１の出力によりリレー等を駆動して
換気扇１９を動作させる。

第７図は第６図の具体回路例を示す。第６図と同一部品
は同一番号で示す。バルブチェ・ツク回路２６は安全弁
６に連動した接点６′を検出する構成としている。０８
Ｃ２９はマイクロコンビーータ１３ページ （ＣＰＵ）２１の基準クロック信号を発生する発振器で
ある。

第８図にマイクロコンピュータ２１の基本プログラムに
よるフローチャートの一例を示す。ここではバーナ４が
１個の場合の例であるがバーナが複数個あっても同様の
考え方でよい。図でＷの着火タイマは燃焼センサの応答
遅れをカバーするものでコックが開いた後、このタイマ
が動作し、その間センサの入力を無視するものである。

Ｘの［ブザー０．２５ｅｃＪの出力は、各コックが開か
れたとき乾電池の電圧が十分かどうかチェックして動作
可能な時に毎回ブザーを０゜２秒鳴らして報知する第３
の報知部である。これは電圧がブザーを駆動する電圧に
ない時や電池の挿入忘れの時には報知しないことで半０
別できる。

Ｙの「ブザ一連続」は、コックを開いた時に安全弁が遮
断している場合に安全弁を開く操作をするまでの間報知
する第２の報知部を示す。Ｚの「ブザー１０ｓｅｃｊは
安全弁が遮断動作をした時に報知する第１の報知部を示
す。

１４ページ 上述では安全制御部８にマイクロコンビーータを使用し
た例について説明したが、ディスクリート回路により構
成してもよい。

上記実施例によれば次の効果がある。

（１）　ガスバーナが複数個あっても安全弁は１個でよ
いため安価で簡単なシステム構成となる。

（２）各種の状態に応じてブザーで報知する構成である
ため使用者が遠くにいても確認ができる。

（３）安全弁の開閉チェック、電池電圧の低下チェック
機能を有し、フェールセーフで安全なシステムである。

（４１さらに換気扇を自動運転する信号も出力するため
に常に清潔な空気に換気される。

発明の詳細 な説明したように本発明では下のような効果を有する。

（１）使用者はガスコックを開くのみでよ〈従来のよう
にガスコックを押し回す必要もなく、またエレメントの
起電力が発生するまでコ・ツクを押し続ける必要もない
ためワンタ・ソチ操作でよく使い勝１５ページ 手がよい。

（２）従来のザーモエレメン１−の起電力で吸着する安
全弁を使用しないため高精度の加工が不要となる。

（３）安全弁は自己保持機構を有するだめ、弁を開保持
するだめの電力が不要でありシステムの省電ツＪ化とな
り乾電池電源で使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃焼安全装置の構成図、第２図は本発明
の燃焼安全装置の一実施例を示す構成図、第３図、第４
図は同装置における安全弁の一例を示す構成図、第５図
は同装置の他の実施例を示す構成図、第６図は同装置に
おける安全制御部の構成を示すブロック図、第７図はそ
の具体例を示す回路図、第８図は同回路においてマイク
ロコンビーータを使用した場合のフロー図である。 ３．３ａ、３ｂ、３ｃｍガスコック、４゜４　ａ　、　
４　ｂ　、　４　ｃ・・・・・バーナ、６・・・・・・
安全弁、７．７ａ　、７ｂ　、７ｃ・・・・・・燃焼セ
ンサ、８・・・・・・安ニー興制御部、９，９ａ、９ｂ
、９ｃ・・・・・・コックスイ騎ζ、、８Ａ ッチ（スイッチ機構）、１０・・・・・・直流電源（乾
電池〕、１１・・・・・・永久磁石（自己保持機構）、
１２・・・・・・弁、１７・・・・・・換気扇（換気装
置）、１８・・・・・・電磁コイ）Ｖ　（閉止駆動部］
、２０・・・・・・ブザー、２４・・・・・・バッテリ
チェック回路（電池チェック部〕、２６・・・・・・バ
ルブチェック入力回路（チェック動作部）、Ｗ・・・・
・・着火タイマ（タイマ部）、Ｘ・・・・・・第３の報
知部、Ｙ・・・・・・第２の報知部、Ｚ・・・・・・第
１の報知部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　ガスを燃焼するバーナと、バーナの燃焼火炎を
   検出する燃焼センサと、前記バーナに至るガス通路に直
   列に設けられたガスコックおよび手動によシ開保持する
   自己保持機構と弁を閉止する閉止駆動部を持った安全弁
   と、前記燃焼センサからの信号に応じて前記安全弁を駆
   動する安全制御部とからなり、この安全制御部は前記ガ
   スコックと連動して動作するスイッチ機構からの信号に
   より前記ガスコックが開いた時に動作するタイマ部を有
   し、このタイマ部の動作終了後に前記燃焼センサからの
   信号を受けて前記バーナが失火あるいは不着火状態であ
   る場合に、前記閉止駆動部に信号を出力する構成とした
   燃焼安全装置。 （２）バーナは複数個有し、前記各々のバーナに対応し
   て配したガスコックと、これ等のガス通路の分岐点の上
   流側に安全弁を設ける構成とし、前記２「゛ 各々のバーナに設けた燃焼センサおよび各々のガスコッ
   クのスイッチ機構から安全制御部へ信号を送る構成とし
   た特許請求の範囲第１項記載の燃焼安全装置。 （３）安全弁は、自己保持機構を永久磁石で弁を吸着す
   る構成とし、閉止駆動部は前記永久磁石の磁力を打消す
   方向に作用する電磁コイルとスプリングとからなる構成
   とした特許請求の範囲第１項または第２項記載の燃焼安
   全装置。 （４安全制御部は、燃焼センサからの信号により安全弁
   が動作口た時にこれを報知する第１の報知部を有する構
   成とした特許請求の範囲第１項記載の燃焼安全装置。 （５］　安全制御部は、ガスコックのスイッチ機構から
   の信号により、ガスコックが開いた時に安全弁が開いて
   いることをチェックするチェック動作部を有し、前記安
   全弁が開または閉の時に報知する第２の報知部を有する
   構成とした特許請求の範囲第１項記載の燃焼安全装置。 （６）安全制御部は一′乾電池電源で駆動する構成と３
   ・　− し、前記乾電池の電圧が一定以下に低下した時に安全弁
   を閉止する電池チェック部を有する構成とした特許請求
   の範囲第１項記載の燃焼安全装置。 （７）電池チェック部は、ガスコックのスイッチ機構か
   らの信号によシ、ガスコックが開いた時に乾電池の電圧
   が一定以」二にあることを検知して報知する第３の報知
   部を有する構成とした特許請求の範囲第６項記載の燃焼
   安全装置。 （８）第１の報知部、第２の報知部および第３の報知部
   はブザーによ如報知する構成とした特許請求の範囲第４
   項まだは第５項または第７項記載の燃焼安全装置。 （９）安全制御部は、ガスコックのスイッチ機構の信号
   により少なくとも１つのガスコックが開いている時に室
   内空気を換気する換気装置を駆動する構成とした特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の燃焼安全装置。