JP3317607B2 - 燃焼器具の安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ホットスタート時の
不着火及び途中失火した場合に、生ガスの放出を防止す
る燃焼器具の安全装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の燃焼器具の安全装置は、
バーナ炎により加熱され熱起電力を発生する熱発電素子
と、ガス供給通路を開閉制御する電磁安全弁とから構成
され、点火操作により炎が形成されると、バーナ炎によ
り熱発電素子が加熱され熱起電力を発生し、電磁安全弁
に励磁電流を流し、点火操作と同時にクイック電流によ
り開弁状態にある電磁安全弁をそのまま開弁状態に保持
し、点火に失敗したり、途中失火した場合には熱発電素
子の熱起電力が電磁安全弁の離脱電圧まで低下するのを
待って電磁安全弁を閉止するものが広く使用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の燃
焼器具の安全装置は、熱発電素子が加熱状態にあるとき
に炎が消失しても、熱慣性により直ぐに熱起電力が電磁
安全弁の離脱電圧にまで低下しないため、しばらくの間
生ガスが放出される。また、燃焼器具を使用していて一
旦使用を止め、その直後に再使用するために再び点火操
作した場合、所謂ホットスタートした場合、熱発電素子
は直ぐに冷えないため、その熱起電力が電磁安全弁の離
脱電圧まで低下せず、再点火操作により点火に失敗し炎
が形成されていなくても、電磁安全弁を開弁状態にしば
らくの間保持し続けるため、生ガスが放出されることに
なる。

【０００４】この発明は、上記の問題点に鑑み、熱発電
素子と電磁安全弁との間に、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチ
ング素子を挿入接続し、炎の有無を炎電流から検知する
炎検知回路により、炎無しと判断した場合、直ちにスイ
ッチング素子をオフし、熱発電素子から電磁安全弁へ流
れる励磁電流を遮断し、燃焼器具のホットスタート時の
不着火及び使用中における途中失火が生じた場合に、生
ガスの放出を防止でき、また、バーナが異常燃焼したと
きには、異常燃焼により加熱される二次熱電対による熱
起電力で上記熱発電素子である一次熱電対の熱起電力を
相殺し、電磁安全弁へ流れる励磁電流を急減させ異常燃
焼も併せて防止できる燃焼器具の安全装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するこの
発明の第１の燃焼器具の安全装置は、バーナ炎により加
熱され熱起電力を発生する熱発電素子１と、ガス供給通
路を開閉制御する電磁安全弁２との間に、スイッチング
動作するＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子３を挿入接
続し、該スイッチング素子３を炎の有無を炎電流から検
知する炎検知回路Ｄの出力信号に基づいて制御し、該炎
検知回路Ｄからの炎無しの出力信号によりスイッチング
素子３をオフとするものである。

【０００６】上記課題を解決するこの発明の第２の燃焼
器具の安全装置は、上記第１の燃焼器具の安全装置にお
いて、バーナの正常燃焼炎内に臨ませて設置した熱発電
素子である一次熱電対１に、バーナの異常燃焼により加
熱される二次熱電対４を、該 一次熱電対１と逆極性にし
て接続し、この一次熱電対１と二次熱電対４とを前記電
磁安全弁２に直列接続したことを特徴とするものであ
る。

【０００７】

【作用】上記構成を有するこの発明の第１の燃焼器具の
安全装置は、点火操作に伴ってスイッチング素子３がオ
ンし、バーナに炎が形成され、熱発電素子１がバーナ炎
で加熱され熱起電力を発生し、電磁安全弁２へ前記スイ
ッチング素子３を通って励磁電流が流れ、電磁安全弁２
を開弁状態に保持する。

【０００８】そして、燃焼中に何らかの理由で炎が消失
すると、炎の有無を炎電流から検知する炎検知回路Ｄか
ら炎無しの出力信号が出力されスイッチング素子３がオ
フし、即座に電磁安全弁２に流れている励磁電流を遮断
し、電磁安全弁２を閉止しガス供給通路を閉じ生ガスの
放出を防止する。

【０００９】また、燃焼器具をホットスタートした場
合、すなわち使用していて一旦使用を中止し、その直後
に再び点火操作をした場合、熱発電素子１は熱慣性によ
り熱起電力を発生し続け、電磁安全弁２の離脱電圧以上
の熱起電力を発生している場合がある。そこで、再点火
操作をし点火に失敗しバーナに炎が形成されなかった場
合、炎の有無を炎電流から検知する炎検知回路が炎無し
の出力信号を出力し、スイッチング素子３がオフし、熱
発電素子１から電磁安全弁２に流れている励磁電流を遮
断し電磁安全弁２を閉止し生ガスの放出を防止する。

【００１０】上記構成を有するこの発明の第２の燃焼器
具の安全装置は、上記作用に加え、一次熱電対１に、バ
ーナの異常燃焼により加熱される二次熱電対４を、前記
一次熱電対１と逆極性にして接続してあるので、バーナ
が異常燃焼すると二次熱電対４が加熱され熱起電力が大
きくなり、一次熱電対１による発生熱起電力を打ち消
し、一次熱電対１と二次熱電対４が直列に接続された電
磁安全弁２に流れる励磁電流が急速に減少し、電磁安全
弁２が閉止しガス供給通路が閉じ燃焼を停止し、 異常燃
焼も併せて防止する。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の燃焼器具の安全装置の実施
例を図１及び図２を参照して説明する。

【００１２】図１は燃焼器具の燃焼制御回路で、Ａは制
御回路、Ｂは制御回路Ａの出力端子ＴＣＣに接続された
安全装置回路、Ｃは安全装置回路Ｂの電磁安全弁２に制
御回路ＡのＭＧ_１ 、ＭＧ_２ 、ＭＧ_３ 端子から出力
される制御信号により点火操作した時点からＩ_１ →Ｉ
_２ →Ｉ_３ （Ｉ_１ ＞Ｉ_２ ＞Ｉ_３ ）の順に変化さ
せつつ励磁電流を流す電磁安全弁駆動回路、Ｄは炎電流
をフレームロッドＦＬで検出し炎の有無を検知する炎検
知回路であり、制御回路Ａの出力端子ＦＧＯに接続さ
れ、かつ、炎検知回路Ｄの炎有り或いは炎無しの出力信
号が制御回路Ａの入力端子ＦＧＩに入力できるように接
続されている。Ｅは点火操作時にイグナイターにより火
花を飛ばす着火回路であり、制御回路ＡのＩＧ端子に接
続されている。

【００１３】Ｆは点火操作に伴って作動する点火スイッ
チＳＷ_１ の動作信号を制御回路Ａの入力端子ＰＳＷに
入力し、Ｇは点火操作により給水が開始され、その水流
の有無により作動する水流スイッチＳＷ_２ の動作信号
が制御回路Ａの入力端子ＷＦＳに入力できる様に接続さ
れている。さらに、電圧監視回路Ｈと、電池交換ランプ
回路Ｉが制御回路ＡのＶＤ端子、ＬＥＤ端子に接続され
ている。

【００１４】安全装置回路Ｂは、ガス供給通路を開閉制
御する電磁安全弁２に、バーナの異常燃焼により加熱さ
れる二次熱電対４と、励磁電流をオン−オフするＭＯＳ
ＦＥＴ３と、燃焼器具の加熱防止用温度ヒューズ５と、
さらに、バーナの正常燃焼炎内に臨ませて設置した一次
熱電対１が順に直列接続され、二次熱電対４の極性は一
次熱電対１と逆極性にして接続され、バーナが異常燃焼
したとき一次熱電対１の熱起電力を打消し、電磁安全弁
２を閉止できるようになっている。ＭＯＳＦＥＴ３のゲ
ートは制御回路ＡのＴＣＣ端子に接続され、炎電流をフ
レームロッドＦＬで検出し炎の有無を検知する炎検知回
路Ｄの炎の有無に伴なう出力信号に基づき、制御回路Ａ
を介して炎無しのときＭＯＳＦＥＴをオフし一次熱電対
１から電磁安全弁２に流れる励磁電流を遮断する。

【００１５】次に、上記実施例の動作を図２のフローチ
ャートに従って説明する。燃焼器具を使用する場合の運
転操作は、点火ボタンを押圧操作すると点火スイッチ回
路Ｆの点火スイッチＳＷ_１ がオンし、電池電圧が１．
９Ｖ以上であることを電圧監視回路Ｈで判断し、１．９
Ｖ以下の時制御回路Ａを介して電池交換ランプ回路Ｉが
動作し電池交換ランプが点滅する。この場合は電池交換
等により原因を除去すれば運転操作を再開することがで
きる。

【００１６】電池電圧が１．９Ｖ以上にある場合は、点
火操作ボタンの押圧操作に伴って給水が開始され、水流
スイッチ回路Ｇの水流スイッチＳＷ_２ が水流が有ると
オンすると共に、スイッチング素子３もオンし、電磁安
全弁２に電磁安全弁駆動回路Ｃからクイック電流Ｉ_１
が流れ、着火回路Ｅのイグナイターが火花を飛ばす。そ
して、水流スイッチＳＷ_２ がオンしてから１秒後に電
磁安全弁２へ流れるクイック電流がＩ_１ からＩ_２ に
下げられ、又炎検知回路Ｄがオンする。そして、炎検知
回路Ｄがオンして、炎が有るか無いかを水流スイッチＳ
Ｗ_２ がオンしてから２秒後に判断し、炎が無い時はス
イッチング素子３をオフし、電磁安全弁２に流れるクイ
ック電流をＯＦＦする。この結果ホットスタート時にお
いても熱慣性により発生している熱発電素子１からの励
磁電流を遮断し、電磁安全弁２を閉じ生ガスの放出をス
トップする。

【００１７】炎有りの場合は水流スイッチＳＷ_２ がオ
ンしてから６秒後に電磁安全弁２に流れるクイック電流
がＩ_２ からＩ_３ にさらに小さくなり、また、着火回
路Ｅのイグナイターもオフする。水流スイッチＳＷ_２
オンより１２秒後に電磁安全弁２に流れるクイック電流
Ｉ_３ がオフし、この時点では安全装置回路Ｂの一次熱
電対１が加熱され大きな励磁電流が電磁安全弁に流れて
いるので、クイック電流は０になっても開弁状態に保持
される。そして、異状がない場合は燃焼を継続し、何ら
かの理由で炎が消失すると炎電流が急減するので炎検知
回路Ｄがこれを検出し、スイッチング素子３をオフす
る。これにより励磁電流が遮断され電磁安全弁を閉止し
生ガスの放出を防止する。

【００１８】また、何らかの理由で燃焼器具が過熱し、
温度ヒューズ５が溶断したり、バーナの異常燃焼により
二次熱電対４が加熱され一次熱電対１の起電力を相殺す
ると、電磁安全弁２に印加される電圧が離脱電圧以下に
低下し電磁安全弁２を閉止しガス供給通路を閉じ異状燃
焼を停止する。燃焼器具の使用を停止する場合の停止動
作は、操作ボタンを押圧すると点火スイッチがオフし、
スイッチング素子３もオフする。そして、スイッチング
素子３により電磁安全弁２が閉止し水流スイッチも給水
の停止に伴ってオフとなり燃焼器具の作動が停止する。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の第１の
燃焼器具の安全装置によれば、電磁安全弁と熱発電素子
との間にスイッチング動作するＭＯＳＦＥＴ等のスイッ
チング素子が挿入接続され、炎電流から炎検知回路が炎
無しと判断した場合、直ちに上記スイッチング素子がオ
フし、これにより熱発電素子から電磁安全弁へ流れる励
磁電流が即座に遮断され、電磁安全弁を閉止しガスの供
給をストップできるから、燃焼器具のホットスタート時
における不着火及び使用中における途中失火が生じた場
合に、直ちに生ガスの放出を防止することができ、不快
な生ガスの臭の発生を防ぐと共に、安全性を一層向上さ
せることができる。また、炎電流から炎検知回路が炎の
有無を判断する構造であるから、炎の消失を検知するま
での時間が短く、熱電対の発生熱起電力から炎の消失を
検知するよりも、応答性が極めてよく、生ガスの放出を
極力少なくすることができる。

【００２０】また、この発明の第２の燃焼器具の安全装
置によれば、一次熱電対に、バーナの異常燃焼により加
熱される二次熱電対を、前記一次熱電対と逆極性にして
接続 し、この一次熱電対と二次熱電対が電磁安全弁に直
列に接続されているので、バーナが異常燃焼をしたとき
二次熱電対が加熱され一次熱電対１の起電力を相殺し、
電磁安全弁に流れる励磁電流を急速に減少させ、電磁安
全弁を閉止するので、異常燃焼も併せて防止することが
できる。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】燃焼器具の燃焼制御回路である。

【図２】燃焼器具の動作を表わすフローチャートであ
る。

【符号の説明】 １ 熱発電素子（一次熱電対） ２ 電磁安全弁 ３ スイッチング素子４ 二次熱電対 Ｄ 炎検知回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナ炎により加熱され熱起電力を発生
   する熱発電素子（１）と、ガス供給通路を開閉制御する
   電磁安全弁（２）との間に、スイッチング動作するＭＯ
   ＳＦＥＴ等のスイッチング素子（３）を挿入接続し、 該スイッチング素子（３）を炎の有無を炎電流から検知
   する炎検知回路（Ｄ）の出力信号に基づいて制御し、
   該炎検知回路（Ｄ）からの炎無しの出力信号によりスイ
   ッチング素子（３）をオフとすることを特徴とする燃焼
   器具の安全装置。
2. 【請求項２】 バーナの正常燃焼炎内に臨ませて設置し
   た熱発電素子である一次熱電対（１）に、バーナの異常
   燃焼により加熱される二次熱電対（４）を、該一次熱電
   対（１）と逆極性にして接続し、この一次熱電対（１）
   と二次熱電対（４）とを前記電磁安全弁（２）に直列接
   続したことを特徴とする請求項１記載の燃焼器具の安全
   装置。