JP2808324B2 - 燃焼機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は燃焼機器の立消えを防止する安全装置として
使用する熱電対と熱電対の熱起電力によって作動する安
全弁を有する燃焼機器に関するものである。

従来の技術 従来例を第３図に示して説明する。同図において燃焼
機器は、３個のバーナ６と、そのバーナ６へ供給される
ガスを制御するコンロロック１と、コンロスイッチ７
と、乾電池８と、バーナ付近の温度を検知する熱電対10
と、点火プラグ９と、そして連続放電点火器３等を備え
ている。

ガスコンロ使用時にはガスコンロコック１の点火ボタ
ン４を押すことによりコック１内のメガバルブ５及び安
全弁２が開く。同時にコック１に設けたスイッチ７がON
状態となり、連続放電点火器３から乾電池８から電圧が
供給され連続放電点火器３が作動し、バーナ６に設けた
点火フラグ９から火花が発生し、バーナ６に供給された
ガスが点火し燃焼することになる。ここで、この点火ボ
タン４を押し込む動作は、熱電対10がバーナ６の燃焼に
よる炎によって加熱され、安全弁２を保持できる熱起電
力が発生するまで、継続する必要がある。

発明が解決しようとする課題 ところで、バーナ６が燃焼した直後、即ち熱電対10が
十分に加熱されない状態で点火ボタン４の押し込みを元
に戻すと、熱電対10は、安全弁２を保持するだけの熱起
電力が発生していないために安全弁２が閉となり、バー
ナ６は消化してしまうといった課題をもっている。

本発明の第１の目的は、点火ボタンを押し込んでか
ら、バーナに着火し、熱電対が加熱し安全弁を保持する
熱起電力が発生するまで、点火ボタンを押し続ける必要
がなく、ワンプッシュで点火操作できる燃焼機器を提供
することにある。

本発明の第２の目的は、タイマー回路の消費電流を少
なくし、また万一の電子部品故障時に安全な燃焼機器を
提供することにある。

本発明の第３の目的は、連続放電点火器もタイマー手
段によって一定時間作動させ確実に点火させる燃焼機器
を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、複数個のバーナに個別対応して設けられた
熱電対と、それら各バーナへの燃料供給路に設けられ、
前記熱電対の熱起電力によって保持される安全弁を備え
た燃料装置において、点火と消化を兼ねる操作手段と、
点火のため前記操作手段を押し込んだときのみ接点が接
続されるスイッチ手段と、そのスイッチ手段の接点が開
くと動作を開始する安全弁保持用タイマー手段とが前記
各バーナに対応して個別に設けられ、その安全弁保持用
タイマー主手段によって前記安全弁が制御され、前記安
全弁保持用タイマー手段は、第１の安全弁保持用タイマ
ー回路と第２の安全弁保持用タイマー回路を有し、それ
ら両タイマー回路には時定数差を設け、１つの前記タイ
マー回路は他方のタイマー回路時間内に作動終了させて
前記安全弁を制御することを特徴とする燃焼機器であ
る。

作用 本発明は燃焼機器は、点火操作時、バーナに着火し熱
起電力が発生するまでの間、第１及び第２の安全弁保持
用タイマー手段によって作動するスイッチング回路によ
り、低インピーダンスの個々の安全弁を吸着する保持電
流を一定時間供給し、安全弁を強制保持させることが可
能となった。

また、第１、第２の安全弁保持用タイマー手段によっ
て作動するスイッチング回路により、万一片方のタイマ
ー回路が故障しても、もう一方のタイマー回路で安全弁
に供給する電流を遮断する冗長設計とし安全性を確保す
ると共に、コンロ使用中の回路消費電流を減少させてい
る。

また、個々の安全弁に対応する安全弁保持用タイマー
手段に連動して連続放電点火器を一定時間作動する構成
とすると共に万一安全弁保持用タイマー回路が故障した
場合、連続放電点火器が放電しっぱなしとなり故障を知
らせることになる。

実施例 以下に、本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。

第２図に略示して示すように、コンロコック１に設け
たスイッチ７は１回路１接点のスイッチであって、点火
操作時に、操作手段の具体例としての操作ボタン４を押
し込んだときのみ、スイッチの接点は接続され、電子回
路11に乾電池８から電圧が供給される構成となってい
る。また連続放電点火器３は電子回路11の内部に組み込
まれている。また操作ボタン４を押すことによりコック
１の、メカバルブ５と連動して安全弁２は開となりバー
ナ６にガスが供給される。

第１図は本発明の燃焼機器の点火装置の電子回路11で
この電子回路11は連続放電点火器３、及びコンロの口数
に応じた同一のコンロ１〜３回路（３口の場合）から構
成されており、使用する回路にのみ電圧が供給される構
成となっている。以下同一回路のため、コンロ１回路に
ついて説明する。

点火操作時、操作ボタン４を押し込むとコンロコック
１に設けたスイッチ手段の一例としてのスイッチSW1の
接点は接続され、コンロ１回路に電圧が供給される（ス
イッチSW1は、点火操作時、操作ボタン４を押し込んだ
ときのみ接続し、バーナ燃焼中或は機器を使用していな
いときは開状態である）。

ダイオードD1,コンデンサC1,トランジスタQ1は第１の
安全弁保持用タイマー手段としての安全弁保持用タイマ
ー回路Ｘを構成し、またトランジスタQ1,ツェナーダイ
オードZD,抵抗R1は、安全弁コイルSV1に流れる電流を制
限する回路を構成する。

コンデンサC2,ダイオードD2,D3,トランジスタQ2,Q3で
第２の安全弁保持用タイマー手段としての安全弁保持用
タイマー回路Ｙを構成し、ダイオードD4は前記の第１の
安全弁保持用タイマー回路Ｘに接続され連続放電点火器
３用時限タイマー手段（回路）となる。

連続放電点火器３は、トランジスタQ4,Q5で点火器用
電源スイッチ回路を構成し、チョークコイルL1,L2,コン
デンサC3でノイズフィルター、トランジスタQ6,ダイオ
ードD5,トランスT1にて一次電圧昇圧回路を構成し、ダ
イオードD6で整流し、抵抗、高圧点火トランスT2の一次
コイルでコンデンサC4に電荷を充電し、ショックレーダ
イオードSDでブレークオーバー電圧になれば放電するよ
うにしたものである。また高圧点火トランスT2の二次コ
イルの先端に設けられた点火プラグP1,P2,P3からなる高
電圧部を備えている。

上記のような構成において、コンロ１回路の動作を説
明する。

点火操作時、コンロスイッチSW1は操作ボタン４が押
し込まれたときのみ接続されることにより、電池８のエ
ネルギーはスイッチSW1,ダイオードD1を通り、コンデン
サC1に充電されると同時に、抵抗R1を介してトランジス
タQ1のベースに電圧が印加される。

またスイッチSW1に接続されている他方の配線により
ダイオードD5を通り、コンデンサC2を充電すると同時
に、ダイオードD2,D3,抵抗R2,R3を介して、トランジス
タQ2,Q3のベースに電圧が印加される。この状態におい
ては、電池８のエネルギーは、安全弁SV1,及び熱電対TH
1を通じ、電流制限用抵抗R4を介し、トランジスタQ2,Q
3,Q1を通って電流（安全弁吸着保持用）が流れる。

またスイッチSW1に接続されている他方の配線によ
り、ダイオードD1及びD4を介して連続放電点火器駆動用
トランジスタQ4,Q5をONさせることにより連続放電点火
器３は放電を開始する。

またガス管内のガスについては、第２図に示すコンロ
コック１のメカバルブ５とこれと連通している安全弁２
は開となり、バーナ６にガスが供給される。

ここで操作ボタン４の押し込みをやめると、コンロコ
ック１に設けたスイッチSW1の接点は開状態となる（メ
カバルブ５は開放状態であり、安全弁２は後に述べるタ
イマー回路に接続されているスイッチングトランジスタ
により強制的に開放状態である）。

スイッチSW1の接点が開状態になると、コンデンサＣ
に充電されていた電荷により、抵抗R1を介してトランジ
スタQ1のベースにバイアス電流が流れ、C1の電荷が徐々
に放電し、トランジスタQ1をONするだけのベースバイア
ス電流がなくなるまでトランジスタQ1はONし続ける。即
ち第一の安全弁保持用タイマー回路は所定時間作動す
る。

またコンデンサC2に充電されていた電荷はダイオード
D2,抵抗R2を介してトランジスタQ2のベースにバイアス
電流を流すと共に、ダイオードD3,抵抗R3を介してトラ
ンジスタQ3のベースにバイアス電流を流している。そし
てコンデンサC2の電荷が徐々に放電し、トランジスタQ2
及びQ3を共にONさせるだけのベースバイアス電流がなく
なるまで、トランジスタQ2,Q3はONし続ける。即ち、第
荷の安全弁保持用タイマー回路は所定時間動作する。

ここでツェナーダイオードZD及びトランジスタQ1,抵
抗R4は安全弁SV1に流れる電流を制限する定電流回路を
構成している。これは安全弁SV1のコイル抵抗は低抵抗
（15mΩ程度）であるため、抵抗R4を挿入し、トランジ
スタQ1,Q2,Q3が共にON時、過大電流が流れるのを制限
し、安全弁SV1のコイルに、安全弁を吸着保持するだけ
に必要な電流を流すと共に、不必要な電流を流さないこ
とによる電池の寿命を長くするものである。

また部品の短絡不良の安全対策として、機器が未使用
トランジスタQ2,あるいはQ3のエミッタ〜コレクタ間シ
ョート時は、トランジスタQ1がスイッチ素子として動
き、トランジスタQ1のエミッタ〜コレクタ間ショート時
は、トランジスタQ2,Q3がスイッチ素子として作用する
ため、トランジスタの一部品故障で安全弁SV1が連続的
に吸着保持することはなく、トランジスタQ2のコレクタ
〜ベース間ショート時においてもダイオードD2により、
トランジスタQ3はONしない等の安全回路構成となってい
る。

またコンデンサC2の端子側はトランジスタQ1のコレ
クタに接続されており、トランジスタQ1がONしない限り
コンデンサC2に電荷が充電されることがなく、コンデン
サC2がオープン不良時においては、安全弁SV1は、スイ
ッチSW1が開となると同時に安全弁SV1は閉状態となりガ
スの供給は停止する。

また前述の第一の安全弁保持用タイマー回路の時定数
と、第二の安全弁保持用タイマー回路の時定数に差を設
け、第一の安全弁保持用タイマー回路は時定数を短くし
トランジスタQ1のON時間を短く、逆に第二の安全弁保持
用タイマー回路は時定数を長くし、第一の安全弁保持用
タイマーのトランジスタQ1がOFFすると同時に、トラン
ジスタQ2,Q3をOFFし、安全弁SV1のコイルに流れる電流
を停止し、そこで熱電対TH1に熱起電力が生じていると
きは、その熱電力で安全弁SV1を吸着保持する。熱電対T
H1に熱起電力が生じていないときは安全弁SV1は閉状態
となりガスの供給は停止する。

上記したごとく２つのタイマー回路でスイッチング回
路を構成することは、万一どちらか一方のタイマー回路
が故障した場合、もう片方のタイマー回路が作動し安全
弁SV1に流す保持電流を遮断するため、生ガスが放出す
るといった最悪危険状態を避ける二重安全手段として重
要な効果を有する。

次に連続放電点火器３の駆動方法について説明する。

操作ボタン４を押し込んだとき、コンロスイッチSW1
の接点は接続されたダイオードD1を介してコンデンサC1
に電荷が充電されると同時にダイオードD4を介して連続
放電点火器電源スイッチ回路のトランジスタQ4,Q5のベ
ースにバイアス電流を流すことになり、前記スイッチ回
路がON状態となり、電流はチョークコイルL1,L2,コンデ
ンサC3で構成されるノイズフィルター回路を通り、トラ
ンジスタQ6,ダイオードD5、抵抗R5及びトランスT1にて
構成された一次昇電圧回路にて昇圧した後、ダイオード
D6で整流し、抵抗R6,高圧点火トランスT2の一次側コイ
ルを介してコンデンサC4に電荷を充電し、ショックレー
ダイオードSDのブレークオーバー電圧になれば放電を開
始する。よって高圧点火トランスT2の二次側コイルの両
端に高電圧が発生し、コイルの先端に設けた点火プラグ
P1,P2,P3から連続放電を行うこととなる。

ここで操作ボタン４の押し込みをやめると、コンロコ
ック１に設けたスイッチSW1の接点は開状態となるが、
コンデンサC1に充電されていた電荷がダイオードD4を介
してトランジスタQ5のベースにバイアス電流として流
れ、C1の電荷が徐々に放電し、トランジスタQ5あるいは
Q4をONするだけのベースバイアス電流がなくなるまでト
ランジスタQ5、Q4はONし、連続放電点火器３はその間放
電を継続する。

また前記の連続放電点火器電源スイッチ回路のトラン
ジスタQ5のベースには、個々のコンロ回路の第一の安全
弁保持用タイマー回路に接続されているため、３口のコ
ンロを次々と使用した場合でも、最後に使用したコンロ
のタイマーON期間は点火器が連続放電することになり、
安定した着火時間を確保することが出来る効果がある。

以上のように第２図に示す操作ボタン４を押し込む
と、安全弁２が、第１及び、第２のタイマー回路で設定
した所定時間強制的に吸着保持されるとともに、連続放
電点火器３も設定された時間で連続放電を行うため、コ
ンロ使用時、バーナ６の着火確認、また熱電対10の熱起
電力発生までの間、操作ボタン４を押し続ける必要がな
く、点火操作は、操作ボタン４をワンプッシュするだけ
で着火する便利な燃焼機器が提供できる。

また第１あるいは第２の安全弁保持用タイマー回路の
いずれか一方が故障した場合でも、一方のタイマー回路
により安全弁２に供給する電圧を遮断することが出来
る。

またコンロコックに設けた前述のスイッチSW1がON状
態のまま故障した場合は、連続放電点火器３のトランジ
スタQ4、Q5、抵抗R4で構成された連続放電点火器電源ス
イッチ回路のトランジスタQ5のベースに連続的にバイア
ス電流を流し続けることになり、点火器は連続放電が止
まらなくなる故障状態になる。このことは即ち使用者に
機器が故障したことを容易に発見できる安全側の故障と
した効果を有することになる。

２つのタイマー回路の内１のタイマーが動作完了する
と別のタイマー回路のスイッチングトランジスタもOFF
する設計を採用することによって、各スイッチングトラ
ンジスタに流れる電流が遮断されるため回路の消費電流
が少なくて済み電池の消耗を防止することが可能とな
る。

これら上記の燃焼機器の回路部品はすべて同一プリン
ト基板上に構成するため、連続放電点火器６が動作時、
これ自身から発生するノイズが、コンロ回路側に流入す
ることを防止するためチョークコイルL1,L2,コンデンサ
C3から構成するノイズフィルターを設け、同一プリント
基板に組み込む配慮をすることにより燃焼機器に組み込
むスペースも少なく、また配慮も省略でき、組立工数も
少なくて済む。

発明の効果 請求項１記載の個々の安全弁に対応する安全弁保持用
タイマー手段はそれぞれ独立した２つのタイマー回路か
ら構成され、１つのタイマーは、別のタイマー時間内に
動作完了する構成としたことにより、万一片方のタイマ
ー回路が故障しても安全弁保持電流を遮断することが出
来る冗長型の安全性を有している。

また請求項２においては以上のような優れた効果が得
られる。

請求項１記載の個々の安全弁に対応する安全弁保持用
タイマー回路に対応した連続放電点火器用作動手段を設
けたことにより、従来のコンロ使用時のように、点火操
作が煩わしくなく、点火ボタンを一度押し込むだけで自
動的に安全弁を吸着保持すると共に、連続放電が開始さ
れ、規定時間が経過すると自動的に連続放電が停止し、
安全弁の強制保持吸着も解除される安全で便利な点火装
置が供給出来る。

【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機器の点火装置
の回路図、第２図は同燃料機器の構成を示すブロック
図、第３図は従来の燃料機器の構成を示すブロック図で
ある。 １……コンロコック、２……安全弁（SV）、３……連続
放電点火器、４……操作手段、６……バーナ、10……熱
電対、SWI……スイッチ手段、X,Y,……タイマー手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−44822（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−106762（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−4777（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24C 3/12 F23Q 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個のバーナに個別対応して設けられた
   熱電対と、それら各バーナへの燃料供給路に設けられ、
   前記熱電対の熱起電力によって保持される安全弁を備え
   た燃料装置において、点火と消化を兼ねる操作手段と、
   点火のため前記操作手段を押し込んだときのみ接点が接
   続されるスイッチ手段と、そのスイッチ手段の接点が開
   くと動作を開始する安全弁保持用タイマー手段とが前記
   各バーナに対応して個別に設けられ、その安全弁保持用
   タイマー手段によって前記安全弁が制御され、前記安全
   弁保持用タイマー手段は、第１の安全弁保持用タイマー
   回路と第２の安全弁保持用タイマー回路を有し、それら
   両タイマー回路には時定数差を設け、１つの前記タイマ
   ー回路は他方のタイマー回路時間内に作動終了させて前
   記安全弁を制御することを特徴とする燃焼機器。
2. 【請求項２】個々の安全弁に対応する前記安全弁保持用
   タイマー手段に対応して連続放電用点火器を作動する手
   段を設けたことを特徴とする請求項１記載の燃焼機器。