JP3558441B2

JP3558441B2 - 燃焼器具の制御装置

Info

Publication number: JP3558441B2
Application number: JP35358795A
Authority: JP
Inventors: 智彦加藤; 公一光藤
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2015-12-29
Also published as: JPH09184619A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はパルス制御方式を用いて、乾電池電圧の低下、自動消火温度、炎の立消え等の異常を検出して燃焼を制御する燃焼器具の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパルス制御方式を用いた燃焼器具の制御装置としては、図７に示すように、パルス発生部２′から発信されるパルス信号が炎検知回路５′、サーミスタ回路４′の各異常検出回路を経てトランジスタＴｒ_１に入力され、トランジスタＴｒ_１のスイッチング動作に伴う出力をパルストランスＴに入力し、マグネットコイルＭｇ′に安全弁を開状態に吸着保持できる吸着レベル電圧以上の電圧が印加されるように昇圧又は降圧し、パルストランスＴの出力をダイオードＤ_１とコンデンサＣ_４からなる整流回路により直流電圧に変換してマグネットコイルＭｇ′に通電し電磁安全弁を駆動するものであった。
【０００３】
また、図８に示すように、パルストランスを使用しないもので、パルス発生部２′から発信されるパルス信号が炎検知回路５′等の各異常検出回路を経て、パルス信号のレベル変換をするインバータ９′、直流分をカットする無極性コンデンサＣ_５、ダイオードＤ_２、Ｄ_３、コンデンサＣ_６及びトランジスタＴｒ_２から構成され、インバータ９′がパルス信号を出力している時のみトランジスタＴｒ_２をオンする電磁安全弁駆動トランジスタ制御回路１０′に入力され、この制御回路１０′の出力信号により電磁安全弁駆動トランジスタＴｒ_３をオンし電磁安全弁のマグネットコイルＭｇ′に電源回路を接続し電磁安全弁を駆動するもので、この回路においては電磁安全弁駆動トランジスタＴｒ_３がオン故障した場合の対策のために、上記の電磁安全弁駆動トランジスタ制御回路１０′を並列に設け冗長構成としたものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で述べたものは、電磁安全弁の駆動回路とは別に独立してパルス発生部が設けられ、該パルス発生部から発信されるパルス信号が、電池電圧監視回路等の各異常検出回路を経て最終段階の電磁安全弁の駆動回路１′に伝わる構成であり、パルス発生部からの一方的なパルス信号の伝達方式であった。
そして、従来例の前者のものは、パルス信号が出力されている時のみ電磁安全弁の吸着電圧が出力されるようにパルストランスＴを使用しているため、パルストランスが高価なことから製品のコストが高くなり、また、パルストランスにおける変換効率を上げるために発振周波数を高くし数１０ＫＨｚに設定する必要があった。ところが、パルス制御方式ではパルスの上限値、下限値が各異常検出回路の判定レベルとなるため、周波数が高いとパルス波形がなまり検出誤差となる問題点があり、又このパルス波形のなまりを小さくするために回路抵抗を小さくすると、消費電力が増加するという問題点があった。
【０００５】
また、前記従来例の後者のものにあっては、電磁安全弁駆動トランジスタＴｒ_３のオン故障に対する対策として二重に電磁安全弁駆動トランジスタ制御回路を設ける必要があり、また、電磁安全弁の駆動回路における電力損失が大きく電池寿命に影響を与えるという問題点があった。
【０００６】
この発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、電磁安全弁駆動回路をパルス発生部として、このパルス発生部から発信されるパルス信号をフィードバックし、パルス信号が停止すると直ちにパルス発生部、電磁安全弁駆動回路等がすべてストップし、燃焼を停止し安全性を向上でき、パルス発生部から発信されるパルス信号の周波数を低くし、乾電池電圧の低下、自動消火温度、炎の立消え等の異常検出回路の異常を正確に検知でき、かつ、電磁安全弁駆動回路等における電力の消費を少なくして、乾電池の消耗を極力少なくすることを目的とし、さらに、電磁安全弁駆動トランジスタのオン故障に対しても、即座に燃焼を停止できる燃焼器具の制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の燃焼器具の制御装置は、ガス供給通路を開閉する電磁安全弁の駆動回路１を、電磁安全弁ＶのマグネットコイルＭｇを含むパルス発生部２とし、該パルス発生部２から発信されるパルス信号が異常検出回路１１を経由して、前記電磁安全弁の駆動回路１にフィードバックされる構成とし、そのフィードバックされたパルス信号により継続してパルス発生部２からパルス信号を発信し、かつ電磁安全弁Ｖを継続して駆動するもので、電池電圧監視回路３において電池電圧が所定値より低下していないか否か、サーミスタ回路４において自動消火温度に達しているか否か、炎検知回路５において炎の立消えが生じていないか否か等の異常を検出し、異常検出回路が正常値であればパルス発生部２から発信されたパルス信号が再び電磁安全弁の駆動回路１にフィードバックされ、パルス発生部２から継続してパルス信号が発信され、かつ電磁安全弁ＶのマグネットコイルＭｇは継続して励磁されガス供給通路を開の状態に保持し燃焼を継続する。そして、上記異常検出回路において異常が生ずれば、パルス発生部２から発信されたパルス信号が停止し電磁安全弁の駆動回路１にはフィードバックされず、パルス発生部２からのパルス信号の発信が停止し、電磁安全弁ＶのマグネットコイルＭｇの励磁が解かれガス供給通路を閉じ燃焼を停止する。
【０００８】
パルス発生部２は、電磁安全弁ＶのマグネットコイルＭｇと電磁安全弁駆動トランジスタＤＴ_１を利用し、電磁安全弁の駆動回路１の電磁安全弁駆動トランジスタＤＴ_１と電磁安全弁ＶのマグネットコイルＭｇとの間に、制限抵抗Ｒ_１とコンデンサＣ_１を設け、かつ、マグネットコイルＭｇの両端に該マグネットコイルＭｇの両端の電圧を監視するコイル電圧監視回路６を接続したものであり、電磁安全弁駆動トランジスタＤＴ_１がオンすると制限抵抗Ｒ_１を通してマグネットコイルＭｇに電流が流れこれを励磁し、かつ、コンデンサＣ_１に電流が流れこれを充電する。そしてマグネットコイルＭｇの両端の電圧が所定値になるとコイル電圧監視回路６がこれを検出し出力を切替え、前記異常検出回路が正常であると信号の切替わりが伝達され電磁安全弁の駆動回路１にフィードバックされて電磁安全弁駆動トランジスタＤＴ_１がオフする。該トランジスタＤＴ_１がオフするとコンデンサＣ_１からマグネットコイルＭｇに充電されていた電流が流れマグネットコイルＭｇは継続して励磁され電磁安全弁Ｖは開に保持される。そして放電電圧が低下しマグネットコイルＭｇ両端の電圧が低下すると、コイル電圧監視回路６がこれを検出し再び出力を切替える。異常検出回路１１が正常であれば信号の切替わりが伝達され電磁安全弁の駆動回路１にフィードバックされ電磁安全弁駆動トランジスタＤＴ_１がオンし、再びコンデンサＣ_１に充電電流が、マグネットコイルＭｇには励磁電流が流れる。この様にマグネットコイルＭｇの両端の電圧の変化によってコイル電圧監視回路６の出力が切替えられ、制限抵抗Ｒ_１、コンデンサＣ_１、マグネットコイルＭｇで決まる低い周波数のパルス信号が次々に発信される。
【０００９】
さらに、パルス発生部２から発信されるパルス信号を監視するパルス監視回路７を設け、該パルス監視回路７からの出力信号によりオン−オフするスイッチング素子ＤＴ_２を電源回路８に設け、パルス信号が停止した時電磁安全弁の駆動回路１への通電を停止できるもので、電磁安全弁の駆動回路１の電磁安全弁駆動トランジスタＤＴ_１がオン故障した場合等にパルス信号が停止するとスイッチング素子ＤＴ_２がオフして電磁安全弁の駆動回路１への通電をストップする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図１及び図２を参照して説明する。
図１及び図２において、１は電磁安全弁を駆動しガス供給通路を開閉する電磁安全弁の駆動回路で、電磁安全弁Ｖを制御する電磁安全弁駆動トランジスタＤＴ_１と電磁安全弁ＶのマグネットコイルＭｇからなり、電源回路８に接続されている。２はパルス発生部で電磁安全弁の駆動回路１の電磁安全弁駆動トランジスタＤＴ_１とマグネットコイルＭｇとの間に制限抵抗Ｒ_１を介装し、コンデンサＣ_１が制限抵抗Ｒ_１とマグネットコイルＭｇの間に一端をアースして接続されている。そして、マグネットコイルＭｇの両端に該マグネットコイルＭｇの両端の電圧を監視するコイル電圧監視回路６を接続した構成である。コイル電圧監視回路６はマグネットコイルＭｇの一端の電圧を抵抗Ｒ_２、Ｒ_３からなる分圧回路により分圧した電圧と、基準電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ_４、Ｒ_５からなる分圧回路により分圧した電圧とをコンパレータＵに入力し、抵抗Ｒ_６によりヒステリシス幅を設け、マグネットコイルＭｇの両端の電圧が基準値以上になり、又は以下になると出力を切替えパルス信号として出力するものである。
パルス発生部２には、電池電圧監視回路３、サーミスタ回路４、炎検知回路５の順に接続された異常検出回路１１が接続され、前記コイル電圧監視回路６による信号の切替わりが伝達され、再び電磁安全弁の駆動回路１にフィードバックされている。尚、異常検出回路１１の電池電圧監視回路３、サーミスタ回路４、炎検知回路５の接続する順番は、これに限られるものではなく、接続順を組替えることもできる。
【００１１】
７はパルス監視回路であり、トランジスタＤＴ_３のベースにコンデンサＣ_２が接続された構成で、電池電圧監視回路３に接続され、パルス発生部からのパルス信号を該監視回路３を経てコンデンサＣ_２を介してトランジスタＤＴ_３のベースに入力するようになっている。そして、パルス信号がある場合にはこのトランジスタＤＴ_３をオン−オフし、電源回路８のスイッチング素子ＤＴ_２をオンし、電磁安全弁駆動トランジスタＤＴ_１のオン故障等、パルス信号が停止した場合はコンデンサＣ_２により直流分がカットされるためトランジスタＤＴ_３及びスイッチング素子ＤＴ_２をオフし、電源回路８から電磁安全弁の駆動回路１への電流をストップしてマグネットコイルＭｇの励磁が解かれ電磁安全弁がガス供給通路を閉じ燃焼をストップする。
【００１２】
【実施例】
以下に、この発明の実施例を説明する。
電磁安全弁の駆動回路１は正常時パルス信号によりトランジスタＤＴ_１がオン−オフし、マグネットコイルＭｇの両端電圧は制限抵抗Ｒ_１、マグネットコイルＭｇの抵抗及びコンデンサＣ_１で決まる充電特性と、マグネットコイルＭｇの抵抗及びコンデンサＣ_１で決まる放電特性をもって、図４に示す様に下限値と上限値の中に入る様に制御され、常に電磁安全弁を開状態に保持する吸着レベル電圧以上の電圧に維持するようになっている。
【００１３】
電池電圧監視回路３は電池電圧と基準電圧をコンパレータで比較し、電池電圧が十分であればコンパレータはパルス信号を出力し、電池電圧が基準電圧より低下するとコンパレータの出力は停止する。入力されるパルス信号と基準電圧の関係は図４の通りで、パルス信号の上限値が基準電圧以下になるとパルス信号が停止する。
【００１４】
サーミスタ回路４は、電池電圧監視回路３のコンパレータから伝達されるパルス信号が入力され、２５０℃（又は２７０℃）に相当する電圧を基準電圧とし、この電圧とサーミスタＴＨのサーミスタ温度に相当する電圧とをコンパレータで比較し、正常時はパルス信号を出力し、２５０℃（又は２７０℃）以上になると出力を停止する。入力されるパルス信号と基準電圧との関係は図５の通りで、パルス信号の上限値が基準電圧より低下するとパルス信号が停止する。
【００１５】
炎検知回路５は、炎検知用ＩＣを使用し、その内部のコンパレータで熱電対ＴＣの熱起電力と基準値（熱電対の熱起電力１．７５ｍＶに相当）とを比較し、図６に示す様に、炎検知レベルであるパルス信号の下限値と熱電対ＴＣの熱起電力との関係から、正常ならばパルスが出力され、熱起電力が低下するとパルス信号を停止する。
【００１６】
電源回路８は、出力をオン−オフするスイッチング素子ＤＴ_２を備え、このスイッチング素子ＤＴ_２には、抵抗Ｒ_７とコンデンサＣ_３が接続され、抵抗Ｒ_７とコンデンサＣ_３との間にパルス監視回路７のトランジスタＤＴ_３が接続されている。また、乾電池ＥにイグナイタースイッチＳＷを介してイグナイターＩＧが接続され、イグナイタースイッチＳＷをオンするとパルス監視回路７のトランジスタＤＴ_３のベースに電流が流れオンし電源回路８のスイッチング素子ＤＴ_２もオンする。各異常検出回路が正常ならばパルス信号が継続して発生しトランジスタＤＴ_３がオン−オフすることでスイッチング素子ＤＴ_２がオンを継続し電源回路８から電磁安全弁の駆動回路１に電流を流すようになっている。尚、本実施例では、パルス発生部からのフィードバック回路の接続順は電池電圧監視回路３、サーミスタ回路４、炎検知回路５の順にしているが、この順以外でもよいことはいうまでもない。
【００１７】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００１８】
請求項１の発明によれば、発信されるパルス信号は異常検出回路を伝わり、フィードバックされる構成であるから、異常検出回路において異常を検知するとパルス信号の伝達が停止し、発信部及び電磁安全弁の駆動回路が即座に停止し燃焼を停止するので、安全性が極めて高い。また、回路構成も電磁安全弁の駆動回路のマグネットコイルと電磁安全弁駆動トランジスタを利用してパルス発生部を構成しているので、簡略化でき、パルストランスを使用していないため製品を安価に提供できる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、パルス発生部から出力されるパルス信号の周波数は制限抵抗とコンデンサとマグネットコイルの抵抗で決定され、低周波としているので、パルス信号がなまることがなく、異常検出回路における乾電池電圧の低下、自動消火温度、炎の立消え等の検出精度を高くすることができる。さらに、電磁安全弁駆動トランジスタ及びコイル電圧監視回路により、電磁安全弁を開状態に吸着保持できる必要最小限の電力のみ供給しているため、電力消費を低減できる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、パルス監視回路７を用いて電磁安全弁駆動トランジスタのオン故障等によりパルス信号が停止すると、即座に電源回路の出力をオフできるので、部品故障に対する安全性を高くすることができ、回路構成も簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のブロック図である。
【図２】この発明の回路図である。
【図３】マグネットコイルの両端電圧を示す図である。
【図４】電池電圧の低下に伴なうパルス信号と基準電圧との関係を示す図である。
【図５】サーミスタ温度の上昇に伴なうパルス信号と基準電圧の関係を示す図である。
【図６】熱電対の熱起電力の上昇とパルス信号の炎検知レベルとの関係を示す図である。
【図７】パルストランスを用いた従来例の回路図である。
【図８】電磁安全弁駆動トランジスタのオン故障の対策を施した従来例の回路図である。
【符号の説明】
１…電磁安全弁の駆動回路、２…パルス発生部、３…電池電圧監視回路、４…サーミスタ回路、５…炎検知回路、６…コイル電圧監視回路、７…パルス監視回路、８…電源回路、１１…異常検出回路、Ｍｇ…マグネットコイル、ＤＴ_１…電磁安全弁駆動トランジスタ、ＤＴ_２…スイッチング素子、Ｒ_１…制限抵抗、Ｃ_１…コンデンサ。

Claims

ガス供給通路を開閉する電磁安全弁の駆動回路（１）を、電磁安全弁（Ｖ）のマグネットコイル（Ｍｇ）を含むパルス発生部（２）とし、該パルス発生部（２）から発信されるパルス信号が異常検出回路（１１）を経由して前記電磁安全弁の駆動回路（１）にフィードバックされる構成とし、そのフィードバックされたパルス信号により継続してパルス発生部（２）からパルス信号を発信し、かつ電磁安全弁（Ｖ）を継続して駆動することを特徴とする燃焼器具の制御装置。
電磁安全弁の駆動回路（１）の電磁安全弁駆動トランジスタ（ＤＴ_１）と電磁安全弁（Ｖ）のマグネットコイル（Ｍｇ）との間に、制限抵抗（Ｒ_１）及びコンデンサ（Ｃ_１）を設け、かつ、マグネットコイル（Ｍｇ）に該マグネットコイル（Ｍｇ）の両端の電圧を監視するコイル電圧監視回路（６）を接続しパルス発生部（２）とした請求項１記載の燃焼器具の制御装置。
パルス発生部（２）から発信されるパルス信号を監視するパルス監視回路（７）を設け、該パルス監視回路（７）からの出力信号によりオン−オフするスイッチング素子（ＤＴ_２）を電源回路（８）に設け、パルス信号が停止した時電磁安全弁の駆動回路（１）への通電を停止する請求項１又は２記載の燃焼器具の制御装置。