JPS63263318A - ガス燃焼機器における火力制御装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は電気的に制御されるガス燃焼機器にお。

ける火力流量制御装置に関する。

Ｂ０発明の概要 開閉弁と比例弁を含む電子ガバナ方式比例弁を用いてガ
ス流量を調節する。

ガス燃焼機具は電気的制御により着火、消火および火力
調節ができ、安全装置を合わせ持っている。操作パネル
には、火力調節のためのスイッチ付き可変抵抗器または
切換えスイッチが設けられている。

そのスイッチ付き可変抵抗器または切換えスイッチによ
って、電子ガバナ式比例弁のコイル供給電流を変えるこ
とにより、器具のバーナへの供給ガス流量を調節し、火
力調節を行なう。

電子ガバナ式比例弁を使用することにより、本来ガバナ
が持っているガス路１次側ガス圧変動に対して２次側に
安定したガス圧を得ることができ、バーナの安定した燃
焼状態を得ることができる。

以上の構成によって、ガス種による構成部品の違いを無
くシ、共通部品を用いて機械的あるいは電気的微調によ
って全ガス種に対応可能となり、さらに立消え安全機能
を合わせ持つ。

Ｃ０従来の技術 ガス燃焼機器において、火力（流量）制御には、一般的
には、手動式機械式器具栓が使用されている。第６図お
よび第７図は従来の２日ガス燃焼機器のそれぞれ平面図
および正面図を示し、図中、１，１′はバーナ、２，２
′はベンチュリ（混合管）、３，３′はノズル、４．４
′はサブパイプ、５，５″は機械式器具栓（安全装置付
き）、６　はメインパイプ、７，７′は火力（流量）調
節つまみ、８　は操作パネル、９　は本体ケース、１０
．１０’は炎検知手段を表わす。

第６図に示すように、そのガス流路の基本構成はメイン
バイブロ、機械式（手動式）器具栓５．５’、サブパイ
プ４．４’、ノズル３，３′からなっており１部品数が
多く、しかも器具栓５．５′が、操作パネル８　の火力
（流ｍ）ｍ節つまみ　７，７′付近にあり、このため、
操作パネル８　の火力（流量）調節つまみ７，７′の位
置決めに依存して器具栓５，５′、サブパイプ４．４’
、メインバイブロ　の位置を決めなければならず、高い
取付は寸法精度が必要となっている。このため、各部品
は高価となり、かつ器具栓５，５′の位置が決定してい
るため、その位置での温度上昇が規格内に入るような構
造にする必要があった。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、各部品の配列の自由度を増し、しかも
高い寸法精度を要求しないガス燃焼機器における火力制
御装置を提供することである。

Ｅ０問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために１本発明によるガス燃焼機器
における火力制御装置は、制御部分に設けられたスイッ
チと可変抵抗器と、上記スイッチによって、ガス流路の
開閉を行なう電磁弁と、上記可変抵抗器によりガス流量
を制御する信号を発生する比例弁制御回路と、該比例弁
制御回路の出力によってガス流量を制御する比例弁とを
含むことを要旨とする。

Ｆ０作用 火力（流Ｊｉ）制御に電子ガバナ方式比例弁を器具栓と
して用いることにより、機器の構造、特にガス流路を簡
素化し、ガス種によって異なっていた一部の構造を共通
化し、ガバナ、としての機能を合わせ持つことにより、
機器の燃焼状態を常に安定に保つことができ、火力検出
手段と比例弁制御回路からなるフィードバック回路によ
り、火力の電気的自動制御が行なえ、さらに、マイクロ
コンピュータ制御等による火力の自動制御やプログラム
制御が行なえる。

Ｇ、実施例 以下に、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明を
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ることは勿論である。

第１図および第２図は本発明による２日ガス燃焼４ｆｉ
ｌｌ器のそれぞれ平面図および正面図を示し１図中、第
６図と共通する引用番号は第６図におけるものと同じか
、またはそれに対応する部分を表わし、１１．１１’は
（電磁弁材）ｔ１！子ガバナ式比例弁、１２は制御部、
１３．１３’は着火／消火スイッチ付き火力調整用可変
抵抗器、１４はコネクタ、１５は制御ボックスを表わす
、上記本体ケース９　と制御ボックス　１５　は一体に
形成されてもよい。

第３図は電子ガバナ式比例弁の断面図で、図中、１６は
開閉用電磁弁コイル、１７はプランジャ。

１８　はバルブ、１９　はアジャスタ、２０　は比例弁
コイル、２１　はプランジャ、２２　はダイヤフラム、
２３　はバルブ、２４　はスプリング、２５は外殻、点
を打たれた部分はガス導入部を表わす。第３図（ａ）は
閉止状態（比例弁供給電流　Ｉ２＝　０電磁弁（元栓）
供給電流　工。

＝Ｏ）、（ｂ）は開状態（火力大）（工２は人（可変）
、工１はオン（一定））、（ｃ）は開状態（とろ入状態
）（Ｉ２は小（可変）、　■。

はオン（一定））を示す。立消え時には安全装置が動作
し、（ａ）に戻る。

電子ガバナ式比例弁１１．１１’は、第３図に示すよう
に、大きく分けて二つの部分からなっている。一つはガ
ス流路の開閉で着火／消火を行なう電磁弁で、コイル１
６、プランジャ　１７、バルブ　１８、および外殻２５
　からなっており。

コイル　１６　に供給される電流のオン／オフで制御さ
れる。この制御回路に炎検出手段　１０　あるいは生ガ
ス検知手段を結び付ければ、安全装置としての機能を果
たし、ガス燃焼器具の安全性を高めることができる。そ
れらの安全装置は、複数個使用することにより、その信
頼性を向上させることができる。

他の一つは、ガス流量を連続的に変え、火力調節を行な
う１本来の電子ガバナ式比例弁で比例弁コイル２０　に
供給される電流変化によりプランジャ　２１　が上下し
、ダイヤフラム　２２　を介して持続されているバルブ
２３　が上下し、２次側流路へ通じる弁座との隙間が拡
縮し、ガス流量を変化させることができる。この比例弁
コイル供給電流の出力回路に火力制御回路を結びつける
ことにより、手動または自動による火力調節が行なえる
。ガス種の違いによる微調はアジャスタ　１９によって
行なう。

このような電子ガバナ式比例弁を使用することにより、
第１図および第２図に示す構造のガス燃焼器具が得られ
る。

引用番号　１　から　９　までは従来と同じ名称の部品
であるが、従来とはその部品寸法精度、取付は寸法精度
、省スペース、ひいては製品の大きさの上で高い要請が
可成り軽減され、小さい（薄い）ものとすることができ
る。最終的な製品の大きさは電子ガバナ式比例弁１１　
の大きさによって決定される。

さらに、電子ガバナ式比例弁　１１　の位置はどこでも
良く、メインバイブロ　が最も短くなるような位置、あ
るいはサブパイプ４　が短く、簡単になるような位置、
また温度が極度に上昇しない位置に置くことができる。

制御部　１２　と電子ガバナ式比例弁１１　はリード線
で結ばれているため（コネクタ　１４　は、、あっても
なくてもよい）、本体９　と制御ボックス　１５　を一
体にすることも分離することも可能となり、リード線が
届く範囲であれば、制御ボックス　１５はどこへでも設
置することができ名、炎検知手段　１０　や生ガス検知
手段等のセンサ類の信号もリード線を通して制御部　１
２　へ送られるので、制御部１２　を温度が極度に上昇
しない所に置くことができる。

また、制御部が電気的に行なわれるため、エスカッショ
ン部もつまみだけでなく、タッチスイッチ等自由に設定
できるようになりデザインの自由度も増す。

第１図および第２図に示す装置はっぎのように動作する
。

（ｉ）つまみ　７　をまわす、比例弁１１　の電磁弁コ
イル１６　に電流が流れる。

（ｉｉ）比例弁１１　の電磁弁バルブ１８　が開き、ガ
スが流れる。

（ｎｉ）バーナに着火する。

（ｉｖ　）炎検知手段　１０　に炎があたる。

（Ｖ）炎検知手段　１０　より、制御部１２に信号が入
る。

（ｖｉ　）制御部　１２　の炎検知回路が炎があると判
定し、電磁供給電流出力回路の電源を保持する。

（ｖｉｉ）つまみ　７　により比例弁コイル２０の供給
電流を変化させることができ、バルブ２３の隙間が変化
し、ガス流量が変わるため火力調節ができる。

（％ａ）つまみ７　を閉の位置に戻す、比例弁１１の電
磁弁コイル１６　に流れる電流を切り、電磁弁バルブ１
８　が閉となり、ガスが止まる。

（−）万一使用中に炎が消えた場合には、炎検知手段　
１０　に炎があたらなくな９．制御部１２へ信号が行か
なくなり、制御部１２の炎検知回路が炎がなくなったと
判定し、電磁弁の供給電流出力回路の電源を切り、　　
（ｖｉｉ）と同様にガスを止め、生ガス流出を防ぐ。

第４図は本発明によるガス燃焼機器における火力制御装
置の電気回路の構成を示すブロック図で、図中、２６は
電源回路、２７は電磁弁出力回路、２８はクイック着火
タイマ回路、２９　は炎検知回路、３０は比例弁制御回
路、３１　はマルチスパーカ、３２　はマルチスパニカ
タイマ回路、３３はエスカッション部、３４．３５　は
スイッチ、３６は主可変抵抗器、３７はシマー可変抵抗
器、３８は点火プラグ、３９　はサーモカツプルを表わ
す。

エスカッション部３３では、原則的には、１個のつまみ
で１個のバーナの着火、消火および火力調整が行なわれ
る。しかし１．フェザ−タッチ式のスイッチを使用して
もよい、つまみの回転によって、バーナの着火、消火お
よび火力調整を行なうにはつまみの形状、マイクロスイ
ッチ等の位置、アクチュエータの形状が関係しており、
位置関係等に可成りの精度が要求されるが、フェザ−タ
ッチスイッチの方が設計し易く、また操作性および耐久
性に優れる。

本体制御部では、１０の着火（吸着）、消火（離脱）お
よび火力調整を行なう回路が独立に日数分構成されるが
、第４図にはそのうち１０分が示さｈている。エスカッ
ション部３３　のつまみを回すと、まずスイッチ　３５
　が入り、電源が投入される。ただし、この時、まだ電
源回路が入っておらず１次にスイッチ　３４　がトリガ
することにより、自己保持として電源回路２６　が入る
。

電源回路２６　がオンされると同時に各回路が作動開始
となる。

クイック着火タイマ回路２８　は、スイッチ３４投入時
、１度リセットされ、その後ＣＲ時定数により約２０秒
電源回路２６　を自己保持させる。これにより電源回路
　２６　と常に同時動作する電磁弁出力回路２７　を約
２０秒電源吸着させ、サーモカップル３９　の炎による
熱起電力が十分高くなり、炎検知回路　２９　の吸着レ
ベルに達するまで補助する。

炎検知回路　２９　は、サーモカップル３９　の炎によ
る熱起電力が、比較回路により炎があると判定されろ吸
着レベルに達した時に、電源回路２６　を自己保持させ
る。炎が消え、熱起電力が低くなり、炎がないと判定さ
れる離脱レベルに達した時に、電源回路　２６　を切り
、電磁弁出力回路　２７　を切ることにより、ガスカッ
トを行ない、安全装置としての役割を果たす。

比例弁制御回路３０　は、比例弁に余波整流された直流
電波出力を印加し、エスカッション部３３の主可変抵抗
器３６　にて、出力電流を可変させ、バーナ　１　の火
力調整を行なう、この時、ガス種あるいは、設置場所で
のとろ火の調整は、シマー可変抵抗器３７　にて行なう
、電源は＠源回路２６　と同時に動作する。

マルチスパーカタイマ回路３２　は、スイッチ３４　が
トリガすると同時にリセットされ、約１０秒間マルチス
パーカ　３１　の電源を入れ、点火プラグ３８　より火
花を出し、バーナ　１　に着火する。この回路のみ口数
に関係なく、一つで良く、どのつまみを回しても必ず作
動する。制御ボックス　１５　は、第５図に示すように
、コネクタ１４　を有する線材のみによって本体９　と
接続されろ。

以上説明した通り、本発明によるガス燃焼機器における
火力制御装置においては、安全装置を兼ねるガス路開閉
装置が、電磁弁を約２０秒電源閲とし、その後はサーモ
カップルによる炎検知回路により火がついている場合に
は開、消えた場合には閉とする。勿論、使用者が消した
い時は即閉となる。火力調整は使用者がつまみを回すこ
とによって行なりれ、火力はとろ火まで連続的に制御さ
れる。ｆｌｔ磁弁が差動すると同時に、約１０秒点火プ
ラグから火花が出てガスに点火する。

そのほか、Ｃ０（−酸化炭７４）検知手段を使い、ＣＯ
があるレベル以上になると、自動的にガス流量を少なく
し、ＣＯの値を下げることができる。鍋底の温度検知に
より、種火式以外による自動的鍋温度制御ができる。上
記各種燃焼状態検知手段により、ガス流量を自動調節す
ることで。

良燃焼状態を自動的に作り出すことができる。異常発生
時には、上記のように自動的に制御を行なうが、さらに
、ユーザにその機能が作動していることを報らせるラン
プ表示や音声警報の機能を付加することができる。

Ｈ０発明の詳細 な説明した通り、本発明によれば、つぎの利点が得られ
る。

（ｉ）各構成部品（特に板金もの）の取付は上の高い寸
法精度が要求されないから、部品コストが下がる。

（ｉｉ）スイッチ付き可変抵抗器または切換えスイッチ
を使用するから、操作が軽く、楽である。

（■）電気式制御によるガス流量制御のため、電気的に
火力調節ができる。

（ｉｖ　”）ガス流路が簡素化されるから１部品コスト
が下がる。

（ｖ）電子ガバナ式比例弁を使用しているから、ガス圧
変動に対して安定している。

（ｖｉ）制御ボックスを分離すれば、温度が極度に上昇
することがなくなるから、標準部品を使用することがで
き、部品コストが下がる。

（ｖｉｉ）ガス種による構成部品の違いがなくなり、共
通部品が使用できるから、量産性が上がり、部品コスト
が下がる。

（ｖｉｉ　）立消え安全装置付きである。

（仕）操作面をフルフラットにすることができる。

（ｘ）デザイン性が拡大する。

（Ｘｉ）各種センサやマイクロコンピュータ等の使用に
よって器具の多機能化を図ることができる。

’　　（ｘｉｉ）安全性が増大する。

（ｘｎｉ）ユーザに与える安心感や信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明による２日ガス燃焼機器の
それぞれ平面図および正面図、第３図は電子ガバナ式比
例弁の断面図、第４図は本発明によるガス燃焼機器にお
ける火力制御装置の電気回路の構成を示すブロック図、
第５図は本発明によるガス燃焼機器の斜視図、第６図お
よび第７図は従来の２日ガス燃焼機器のそれぞれ平面図
および正面図である。 １．１′・・・・・・・・・バーナ、２，２’・・・・
・・・・・ベンチュリ（混合管）３，３’・・・・・・
・・・ノズル、４．＝１’・・・・・・・・・サブパイ
プ、５，５′・・・・・・・・・機械式器具栓（安全装
置付）、６・・・・・・・・・メインパイプ　７．７１
・・・・・・・・・火力（流量）調整つまみ、８・・・
・・・・・操作パネル、９・・・・・・・・・本体ケー
ス、１０．１０’・・・・・・・・炎検知手段、１１．
１１’・・・・・・・・・（電磁弁付き）電子ガバナ式
比例弁、１２・・・・・・・制御部、１３．１３’・・
・、・・・・・・着火／消火スイッチ付き火力調整用可
変抵抗器、１４・・・・・・・・・コネクタ、１５・・
・・・・・・・ボックス制御、１６・・・・・・・・・
開閉用電磁弁コイル、１７・・・・・・・・・プランジ
ャ、１８・・・・・・・・・バルブ７．１９・・・・・
・・・・アジャスタ、２０・・・・・・・・・比例弁コ
イル、２１・・・・・・・・・プランジャ、２２・・・
・・・・・・ダイヤフラム、２３・・・・・・・・・バ
ルブ、２４・・・・・・・・・スプリング、２５・・・
・・・・・・外殻、２６・・・・・・・・・電源回路、
２７・・・・・・・・・電磁弁出力回路、２８・・・・
・・・・・クイック着火タイマ回路、２９・・・・・・
・・・炎検知回路、３０・・・・・・・・・比例弁制御
回路、３１・・・・・・・・・マルチスパーカ、３２・
・・・・・・・・マルチスパーカタイマ回路、３３・・
・・・・・・・エスカッション部、３４，３５・・・・
・・・・・スイッチ、３６・・・・・・・・・主可変抵
抗器、３７・・・・・・・・・シマー可変抵抗器、３８
・・・・・・・・・点火プラグ、３９・・・・・・・・
・サーモカップル　。 特許出願人　クラリオン株式会社 （ａ） （ｂ） 第３図 積１（のＪ面図　　　　・ 第１図 翠は側晰番ｊＥｒＩｆＩ図 第２図 １．１°：ハ゛−第 ２．２’：へ゛ンへり（膚１合管） ３．３’：ノヌ゛ノν ４．４’：ｙ７”Ａ”ｌ　７’ ５．５°ニオ軸Ｊ妖式器創全（影倉茨置討））６　、メ
メンハ１４７１ ７．７’：ズ２７（〉変量）躍暫フまみ８　°徐Ｉ乍ハ
０了ル ９：隼イ本ケーヌ １ｓ　、＄１＃ネ゛ツクス 第５図 （Ｃ） ７ｔＪｒバナ式比ＩＰ＋尤析面図 第３図 ３３゛ ズｌ壺１ｐポ置４電気Ｂ薯７°ｎツクｍ第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）制御部分に設けられたスイッチと可変抵抗器、 （ｂ）上記スイッチによって、ガス流路の開閉を行なう
   電磁弁、 （ｃ）上記可変抵抗器によりガス流量を制御する信号を
   発生する比例弁制御回路、および （ｄ）該比例弁制御回路の出力によってガス流量を制御
   する比例弁 を含むことを特徴とするガス燃焼機器における火力制御
   装置。