JPS6157971B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃焼器具の電磁弁の駆動制御に関す
るものであり、特にその安全性に関するものであ
る。

従来より用いられている電磁弁の駆動制御とし
ては、単に電磁弁の電源をオン、オフするものが
あるが、これは電磁弁の初期吸着に必要なエネル
ギーの供給をオン、オフして電磁弁をオン、オフ
するものであり、電磁弁の制御の基本的なもので
あり、多く用いられているが、電磁弁の初期吸着
に要するエネルギーと、開成を保持するためのエ
ネルギーには大きな差があり、保持時には、僅か
なエネルギーが供給されていれば充分である。従
つて従来の方式では余分なエネルギーを常時与え
ているために、電磁弁に大容量のものが必要であ
り、かつ、電磁弁のオン、オフによる電源電圧の
変動も大きく、電源の安定のために複雑な装置が
必要であつた。また、瞬時停電が発生した時に
は、電磁弁へのエネルギーの供給が停止されて、
瞬時であろうと、電磁弁は閉じてしまう、またこ
の電磁弁を失火安全装置として使用する場合、瞬
時燃焼が停止しただけでは失火を検知することは
不可能であるため、停電が復帰すると同時に、電
磁弁が再び開成して生燃料が流出するという欠点
がある上に、制御回路中の部品の故障に対してフ
エールセーフとならず、故障の方向によつては、
電磁弁がオフしたままとなり、生燃料が流出する
という欠点があつた。

本発明は以上のような欠点を解消したもので、
電磁弁の初期開成時と開成後の開成維持を合理的
な電力供給で行なうとともにこの電磁弁駆動回路
の故障の安全性確保を目的とするものである。

本発明の構成を３個のバーナを有するガステー
ブルに応用した一実施例により説明する。

第１図に本発明の全体を示す。ガス回路はコツ
ク７８，８２，８６，電磁弁８９、バーナ７６，
８０，８４より成る。バーナ近傍には７７，８
１，８５の熱電対が設けられており、コツクには
始動操作時に８８の点火器を一定時間作動させ、
かつ、ガス回路を開けるためのスイツチが設けら
れている。９１は換気扇を示し、換気扇が始動し
ていない時は９０の制御回路への電源供給を停止
させる換気扇連動装置９２を通して制御回路に電
源が供給される。

第２図に、本発明のシーケンスのフローチヤー
トを示す。

第３図に、本発明の制御回路を示す。制御回路
はコンパレータを使用した発振回路、比較回路、
電磁弁駆動回路、点火器タイマー回路等より成
り、制御部分の電源は１のツエナーダイオードと
７４の抵抗で安定化されている。発振回路は２，
５３のコンパレータ、３，４，５，６，７，５
４，５５の抵抗及び８のコンデンサで構成され
る。比較回路は９，１０，１１のコンパレータと
１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１
９，２０，２１，２２，２３の抵抗により構成さ
れる。電磁弁駆動回路は２４のコンパレータ、２
５，２６，２７，２８，２９，３０，３１，３
２，３３，３４，３５の抵抗、３６，３７，３
８，３９のコンデンサ、４０，４１，４２，４３
のダイオード、４４，４５のトランジスタより成
る。また、点火器タイマー回路は４６のコンパレ
ータ、４７，４８，４９，５０，５１の抵抗、５
２のトランジスタ、さらに５６，５７，５８のコ
ンデンサ、５９，６０，６１，６２，６３，６４
のダイオード、６５，６６の抵抗により構成され
ている。加えて、器具が不使用状態の時には、ガ
ス回路を閉じるように６７のコンパレータ、６
８，６９，７０，７１，７２，７３の抵抗により
論理回路が構成されている。

以上の構成を操作順に詳しく説明する。まず、
９２の換気扇連動装置により９１の換気扇が回
り、９０の制御回路に電源が供給されると７４，
６６の抵抗、７９，８３，８７のスイツチを通し
て５６，５７，５８のコンデンサーに充電され
る。この時にはまだ８９の電磁弁も８８の点火器
も動作しない。次にコツクの１つ例えば７８を開
くと、これに連動されたスイツチ７９がNO端子
側（白丸部）に閉じて、５６のコンデンサより６
２のダイオード、６５の抵抗を通じて放電が始ま
る。これによつて４６のコンパレータ出力がハイ
レベルとなり、５２のトランジスタを通して８８
の点火器が一定時間すなわち抵抗４７，４８で決
められる電圧にコンデンサ５６が放電する間、作
動すると同時に、５５の抵抗を通して５３のコン
パレータが発振を開始し、発振波形が比較回路に
伝えられる。一方５６のコンデンサの放電回路と
して、５９のダイオード、１４，１５，１６の抵
抗を通る回路もあり、これによつて同時に、燃焼
状態に関係なく強制的に一定時間、すなわちコン
デンサ５６の放電電圧と抵抗１５，１６，７１で
分割される電位より決められる発振電圧のピーク
値がコンパレータ９の一端子電圧に低下するまで
発振は次段のコンパレータ１０，１１に伝えられ
コンデンサ３６に発振波形のみコンデンサ３７に
充電し、コンパレータ２４の出力をハイレベルに
しトランジスタ４４をオンさせて電磁弁８９を開
成する。正常に着火すれば熱電対７７がこの間に
起電力を発生するのでコンパレータ９の一端子電
圧は抵抗１３と１４間の電圧よりさらに低くなる
一方、＋端子電圧に印加される発振電圧のピーク
値はコンデンサ５６が放電しきつても上記抵抗１
３と１４間の電圧に落ちつくのでコンパレータ９
の出力は発振し上記の如く発振電圧は次段へと受
け継がれ電磁弁は開閉状態を保持し燃焼は続行さ
れる。又、他のバーナを使用する時もこれと全く
同様であるが、燃焼中風や煮こぼれ等によりバー
ナの燃焼炎が失火した場合、電磁弁は閉じられ生
ガスの流出は防がれる。これは、燃焼炎の消失に
より熱起電力が低下し、コンパレータの−端子電
圧が＋端子電圧の発振電圧の上限値以上になる為
出力端子が常にローレベルとなる為で、発振は次
段へ伝えられず電磁弁は閉じられる。

又、本発明では電源投入時コツクが開らかれて
いた場合電磁弁が開らかれる事はなく、安全であ
るが、これは電源投入時コツクが開かれていると
コンデンサ５６，５７，５８に充電されず、上記
理由で発振回路の発振が次段に伝わらず、一度を
コツクを閉にし上記コンデンサーを全て充電しな
いと電磁弁が開成されない様に構成されている為
である。

次に電磁弁駆動回路を説明する。本回路に電源
が投入されると同時に抵抗３５を通じてコンデン
サ３８は電源電圧まで充電される。さらに、コン
デンサ３９及びトランジスタ４５により電源電圧
のほぼ２倍の電圧がコンデンサ３８に充電され
る。トランジスタ４５は前述の発振回路によりオ
ンオフしており、オン時にはコンデンサ３９は電
源電圧まで充電され、オフ時にはコンデンサ３９
の−側が電源電圧に抵抗３４により達するのでコ
ンデンサ３９の充電電圧はダイオード４２，４３
によりコンデンサ３８に再充電される。そして、
使用時コツクが開らかれると前述の如くトランジ
スタ４４がオンし、電磁弁８９に初期電源電圧の
２倍のコンデンサ３８の放電電流により、開成さ
れる。その後電磁弁８９には抵抗３５で制限され
た保持電流により開成状態は保持される。電磁弁
の作動電流は大きい値が必要であるが、一度開成
すれば、電磁弁の電磁石と鉄心の距離は縮まり、
起磁力は距離に逆比例するので少なくても開成は
保持できる。従つて、電磁弁の駆動部例えばトラ
ンジスタ４４のシヨート故障時には最初からコン
デンサ３８には電源電圧が充電されず電磁弁には
保持電流しか供給されないので電磁弁は開成され
ず安全故障となる。

以上述べたように、本発明によれば開閉装置で
あるトランジスタ４４の開時、昇圧回路である倍
電圧回路によりコンデンサ３８に電源電圧以上の
電圧を充電し、トランジスタ４４の閉時電磁弁８
９へ通電する構成であるので開閉装置であるトラ
ンジスタ４４の故障時フエールセーフとなり従来
のように生燃料が流出するということがなくな
る。

又、本実施例は昇圧回路、発振回路を入れたも
ので説明したがこれらはなくてもフエールセーフ
となる。

例えば第３図で昇圧回路、発振回路が作用しな
い場合、すなわち３４の抵抗、３９のコンデンサ
ーがない場合を考えると、例えば回路電源電圧を
24V、電磁弁８９の開き始める開弁電圧を20V、
一度開弁した後開成を保持し得なくて閉弁する電
圧を5Vとする。又、電磁弁と直列の抵抗３５の
抵抗値を100Ω、電磁弁の抵抗値も100Ωとする。

燃焼開始前は開閉装置である４４のトランジス
タはオフしており３８のコンデンサには24V充電
される。燃焼開始時４４のトランジスタはオンさ
れ一瞬コンデンサーの充電電圧24Vは電磁弁に流
れ開弁し、その後前記抵抗と電磁弁の分圧電圧で
ある12Vが電磁弁に流れ開弁は保持される。

もし仮りに開閉装置であるトランジスタ４４が
シヨート故障していた場合、一般の回路であれば
電磁弁がオンし放しとなり万一生ガスが流出しト
ランジスタ４４をオフする信号が入つても故障の
ためオフできず生ガスが流出し続け事故に至る場
合がある。しかし、本発明の場合、トランジスタ
４４がシヨート故障していた場合、コンデンサ３
８は24Vに充電されず、電磁弁の100Ωが接地さ
れる形となり電磁弁には12Vしか印加されないの
で電磁弁は開弁しない。したがつて、電磁弁駆動
回路の開閉装置が故障の場合、昇圧回路や発振回
路がなくてもフエールセーフとなる。

又、本発明では前段に発振回路を設け、最終段
にはコンデンサーカツプリングにより電磁弁を駆
動しているので回路中のコンパレータ等が故障し
た場合電磁弁は開成されず安全故障となる。例え
ばコンパレータがシヨート故障、オープン故障し
た場合発振は停止し、コンデンサ３６は発振波形
しか伝えないので電磁弁は開成される事はない。

本発明によれば、電磁弁の初期吸着に要する大
エネルギーを倍電圧回路により、初期だけ電磁弁
に供給し、吸着後は、保持に必要な小さなエネル
ギーだけ供給するため、エネルギーの無駄も少な
く、電源電圧が安定しており、電源の安定のため
の装置も簡単であり、経済的である。

また、瞬時停電が発生した場合には、コンデン
サーに蓄えられたエネルギーにより、電磁弁の開
成を保持できるため、燃焼が停止することはな
い。しかも、停止時間が長くコンデンサーによ
り、カバーできなかつた場合には、燃焼は停止す
るが停電が複帰した場合には、失火検知していな
い間は電磁弁の吸着に必要なエネルギーが、倍電
圧回路によつて与えられないため、生燃料が流出
することがなく安全である。

加えて、この倍電圧回路の発振器を失火検出の
ための発振器と共用しているため、経済的であ
る。

また、電磁弁の初期吸着に必要な大エネルギー
の供給が準備されるまでは、電磁弁のON信号を
自動的にストツプさせ、吸着に充分な電力が準備
された時に初めて、信号が伝達されて電磁弁を吸
着するために、開成のミスがなく、反対に初期吸
着時に、制御回路部品の故障により、電磁弁のオ
ン信号が常時発生していた場合には、吸着に必要
な大エネルギーが準備されず、電磁弁は開成する
ことがなく安全故障となる。

以上のように、本発明によれば、経済的であり
しかも安全で、信頼性が高く、実用性に秀れた電
磁弁の制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における燃焼制御装
置の構成図、第２図は同装置のフローチヤート
図、第３図は同装置の制御回路図を示す。 ５３……コンパレータ、８５……熱電対、８９
……電磁弁、９０……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼器具の燃焼部への燃料通路中に設けられ
   た電磁弁と、上記燃焼部に燃料を供給するコツク
   と、コツクと連動するスイツチと、このスイツチ
   により開閉する開閉装置と、開閉装置を通じて上
   記電磁弁等を制御する制御回路を備え、この制御
   回路中に電源間に抵抗、上記電磁弁及び開閉装置
   を直列に接続し、かつ上記電磁弁と上記開閉装置
   に、並列にコンデンサを接続し、燃焼開始前に前
   記開閉装置を開とし、かつ前記コンデンサを前記
   電磁弁が開弁する電圧以上となる電源電圧まで充
   電し、燃焼開始時上記スイツチの信号により上記
   開閉装置を閉じて上記コンデンサの充電電圧を上
   記電磁弁に通電して開弁するとともに、燃焼中は
   上記抵抗を通じて上記電磁弁が開弁する電圧以下
   の保持電圧を上記電磁弁に供給して開弁状態を保
   持する電磁弁駆動回路を有する燃焼安全装置。 ２ 電磁弁駆動回路における電磁弁の始動時は、
   昇圧回路により前記コンデンサを電源電圧以上に
   充電し、前記開閉装置の閉時前記コンデンサの充
   電電圧を前記電磁弁に通電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。 ３ 昇圧回路に必要な発振器を制御回路中の燃焼
   安全検知用の発振器と共用する特許請求の範囲第
   １項記載の燃焼安全装置。