JP3608835B2 - 電磁安全弁の安全監視装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電磁安全弁の閉開を司る、半導体スイッチやマイクロコンピュータの機能確認ができる電磁安全弁の安全監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電磁弁駆動装置は、エミッタを電源のプラス側に接続したトランジスタと、一端をトランジスタのコレクタに接続し、他端を電源のマイナス側に接続した電磁安全弁と、上記トランジスタのベースにローレベル信号を印加して電磁安全弁を開弁状態にするマイクロコンピュータとを備える。尚、電磁安全弁は、ガス供給路に配設され、失火等の場合に、燃焼器へ供給されるガスを遮断する。
【０００３】
上記の様な電磁弁駆動装置において、トランジスタがオン故障（常時、導通状態）すると、電磁安全弁の制御が不能となるので、ローレベル信号を印加する前に電磁安全弁の通電状態をチェックし、ローレベル信号を印加する前に電磁安全弁に通電がなされている場合には、トランジスタのオン故障と判別して運転を停止する電磁安全弁の安全装置を通常、組み付けている。
【０００４】
又、複数のトランジスタを直列に接続して、或るトランジスタがオン故障しても、別の正常なトランジスタにより電磁安全弁への電流を遮断して閉弁できる様にした電磁安全弁の安全装置も知られている。該電磁安全弁の安全装置では、一つ目のトランジスタ以外の他の全てのトランジスタにオン信号を送出して一つ目のトランジスタのオン故障チェックを行ない、つぎに二つ目のトランジスタ以外の他の全てのトランジスタにオン信号を送出して二つ目のトランジスタのオン故障チェックを行なうという手順で全てのトランジスタのオン故障チェックを行なっている（特願平５− ４６４４８号）。
【０００５】
尚、電池を電源としたガステーブルでは、電池の寿命を長くするために、操作摘みを押圧することによりマイクロコンピュータに作動用電源が供給されるようになっており、即ち、マイクロコンピュータへの作動用電力を供給する電源スイッチを操作摘みが兼ねている。
そして、電源の供給が開始されると、周辺回路のセンサ出力や電圧等が安定するまでの周辺回路安定時間（例えば５０ｍｓ）、クロック信号が安定するまでのクロック安定時間（例えば１３０ｍｓ）、制御プログラムを初期設定するソフト初期設定時間（例えば５０ｍｓ）、及び前述した駆動用のトランジスタをチェックする電磁弁回路初期チェック時間（例えば８０ｍｓ）を合計したマイコン起動時間（例えば３１０ｍｓ）が経過した後にマイクロコンピュータは電磁安全弁や点火回路への通電を行う様にしている（特願平５− ３１３５９号）。
【０００６】
一方、マイクロコンピュータが暴走すると、トランジスタを制御できなくなるので、ウオッチドグパルスが止まるとリセットをかけるリセット回路を組み付けている（図５参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、各種の従来の電磁安全弁の安全装置は、以下に示す課題がある。
（あ）全てのトランジスタのオン故障チェック（初期チェック）に時間がかかり（例えば８０ｍｓ）、点火が遅れる。特に、電池式のガステーブルでは、使用者が操作摘みの押圧を早期（例えば３１０ｍｓ未満）に解除すると、初期チェックが終了していないので点火がなされないという事態が生じる。
（い）燃焼中はトランジスタのオン故障チェックを行なえない｛行なうと電磁安全弁が一瞬、閉弁してしまう｝。
（う）マイクロコンピュータの暴走時にリセットをかける回路が必要であり、部品代がかかる。
【０００８】
本発明の第１の目的は、電磁安全弁を駆動する半導体スイッチの初期チェック時間を短縮した電磁安全弁の安全監視装置の提供にある。本発明の第２の目的は、電磁安全弁を駆動する半導体スイッチを燃焼中にチェックする事ができる電磁安全弁の安全監視装置の提供にある。本発明の第３の目的は、マイクロコンピュータの動作チェックも兼ね備えた電磁安全弁の安全監視装置の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為、本発明は、以下の構成を採用した。
（１）半導体スイッチ、整流用のダイオード、及びガス管路中に配される電磁安全弁の電磁コイルを順に直列電気接続して直流の作動用電源に接続するとともに、前記電磁コイルと並列にコンデンサを接続し、前記半導体スイッチの制御端子へ連続するパルス信号を送出して、前記半導体スイッチを断続駆動させるマイクロコンピュータを備えた電磁安全弁の安全監視装置であって、前記コンデンサは、前記電磁コイルに印加される電圧の低下を防止して前記電磁安全弁を開弁状態に安定維持させる必要最小の容量を有し、前記ダイオードは、前記コンデンサの影響を受けずに、前記半導体スイッチの断続駆動に起因する後述の接続点のレベル変化を検出する為に設けられ、前記半導体スイッチと前記ダイオードとの接続点のレベル変化と前記パルス信号の波形とが対応していない場合に、前記マイクロコンピュータは前記半導体スイッチが故障していると判別する。
【００１０】
（２）第一半導体スイッチ、第二半導体スイッチ、整流用のダイオード、及びガス管路中に配される電磁安全弁の電磁コイルを順に直列電気接続して直流の作動用電源に電気接続するとともに、前記電磁コイルと並列にコンデンサを接続し、前記第一半導体スイッチの制御端子或いは前記第二半導体スイッチの制御端子の一方へ連続するパルス信号を送出して送出側の半導体スイッチを断続駆動させ、他方へオン信号を送出して送出側の半導体スイッチを導通させるとともに、前記第二半導体スイッチと前記ダイオードとの接続点のレベル変化を監視するマイクロコンピュータを備えた電磁安全弁の安全監視装置であって、前記コンデンサは、前記電磁コイルに印加される電圧の低下を防止して前記電磁安全弁を開弁状態に安定維持させる必要最小の容量を有し、前記ダイオードは、前記コンデンサの影響を受けずに、パルス信号送出側の半導体スイッチの断続駆動に起因する前記接続点のレベル変化及びレベル状態を検出する為に設けられ、前記マイクロコンピュータは、前記パルス信号及びオン信号の何れも送出されない時又は何れか一方しか送出されない時に前記接続点がハイレベル状態やレベル変化状態になった場合、或いは、両信号の送出時に、前記接続点のレベル変化と前記パルス信号の波形とが対応していない場合には、少なくとも何れかの半導体スイッチが故障していると判別する。
【００１１】
（３）第一半導体スイッチ、第二半導体スイッチ、整流用のダイオード、及びガス管路中に配される電磁安全弁の電磁コイルを順に直列電気接続して直流の作動用電源に電気接続するとともに、前記電磁コイルと並列にコンデンサを接続し、前記第一半導体スイッチの制御端子或いは前記第二半導体スイッチの制御端子の一方へ連続するパルス信号を送出して送出側の半導体スイッチを断続駆動させ、他方へオン信号を送出して送出側の半導体スイッチを導通させるとともに、前記第二半導体スイッチと前記ダイオードとの接続点のレベル変化及びレベル状態を監視するマイクロコンピュータを備えた電磁安全弁の安全監視装置であって、前記マイクロコンピュータは、点火が指示されると前記パルス信号の送出を開始するとともに前記接続点がローレベル状態にある事を確認し、確認後に前記オン信号の送出を開始し、燃焼中は、前記接続点のレベル変化と前記パルス信号の波形とが対応している。
【００１２】
（４）電磁安全弁の安全監視装置は、上記（２）または（３）の構成を有し、前記マイクロコンピュータが半導体スイッチの故障を検知すると、前記パルス信号及び前記オン信号の送出を停止する。
【００１３】
（５）電磁安全弁の安全監視装置は、上記（２）〜（４）のいずれかの構成を有し、前記パルス信号はウオッチドグパルスであるとともに、該ウオッチドグパルスを微分回路を介して前記第一半導体スイッチ或いは前記第二半導体スイッチに入力する。
【００１５】
【作用】
〔請求項１について；図４参照〕
燃焼中に、マイクロコンピュータが半導体スイッチの制御端子に連続するパルス信号を送出して半導体スイッチを断続駆動させる。
半導体スイッチが異常（オン故障、オフ故障）であると、パルス信号の波形に対応して接続点のレベルが変化しないので、半導体スイッチが故障しているとマイクロコンピュータが判別する。
【００１６】
整流用のダイオードは、コンデンサの影響を受けずに、半導体スイッチの断続駆動に起因する接続点のレベル変化を検出する為に設けられている。
又、コンデンサは、半導体スイッチが断続駆動しても、電磁コイルに印加される電圧の低下を防止して電磁安全弁を開弁状態に安定維持させる必要最小の容量を有する。
【００１７】
〔請求項２について〕
（半導体スイッチが共に正常の場合）
パルス信号及びオン信号の何方も送出されない時、又は何方か一方しか送出されない時に接続点はローレベル状態になる。
パルス信号及びオン信号の何方も送出されると、接続点のレベルはパルス信号に対応して変化する。
【００１８】
（少なくとも、何方かの半導体スイッチが故障している場合）
パルス信号及びオン信号の何方も送出されない時、又は何方か一方しか送出されない時に接続点はハイレベル状態やレベル変化状態になる。
パルス信号及びオン信号が送出されても、接続点のレベル変化とパルス信号の波形とが対応して変化しない。
【００１９】
〔請求項３について〕
点火が指示されると、マイクロコンピュータは、第一半導体スイッチの制御端子或いは第二半導体スイッチの制御端子のうち一方の制御端子へ、連続するパルス信号の送出を開始して送出側の半導体スイッチを断続駆動させる。この時、他方の第二半導体スイッチが正常であれば接続点はローレベル状態になる。
ローレベル状態にある事を確認すると、マイクロコンピュータは、他方の半導体スイッチの制御端子へのオン信号の送出を開始し、送出側の半導体スイッチを導通させる。この時、他方の半導体スイッチが正常であれば他方の半導体スイッチがオンになり、接続点のレベル変化とパルス信号の波形とが対応する筈であり、燃焼中、マイクロコンピュータはこれを監視する。
【００２１】
〔請求項４について〕
少なくとも何方かの半導体スイッチが故障しているとマイクロコンピュータが判別する｛連続するパルス信号及びオン信号の何方も送出されない時又は何方か一方しか送出されない時に接続点がハイレベル状態やレベル変化状態になった場合、或いは、両信号の送出時に、接続点のレベル状態とパルス信号の波形とが対応していない場合｝と、マイクロコンピュータがパルス信号及びオン信号の送出を停止する（請求項２の場合）。
【００２２】
点火指示によりマイクロコンピュータが第一半導体スイッチの制御端子にパルス信号の送出を開始した時に接続点がローレベル状態でない場合、或いは、オン信号と連続するパルス信号の両方が送出される燃焼中に、接続点のレベル変化とパルス信号の波形とが対応していない場合には、マイクロコンピュータがパルス信号及びオン信号の送出を停止する（請求項３の場合）。
【００２３】
〔請求項５について〕
マイクロコンピュータが暴走するとウオッチドグパルスが送出されなくなり、第一半導体スイッチ（半導体スイッチ）がオフ状態になり、電磁安全弁を閉弁させる事ができる。尚、ウオッチドグパルスを微分回路を介して第一半導体スイッチに入力しているので、Ｈｉ状態又はＬｏ状態に固定されていても第一半導体スイッチ（半導体スイッチ）を確実にオフ状態にできる。
【００２４】
【発明の効果】
〔請求項１について〕
電磁安全弁の安全監視装置は、半導体スイッチの制御端子への連続するパルス信号の送出をマイクロコンピュータが制御し、半導体スイッチと整流用のダイオードとの接続点のレベル変化とパルス信号の波形とが対応しているか否かをマイクロコンピュータが判別する構成である。この為、電磁安全弁を駆動する半導体スイッチを燃焼中に機能チェックする事ができ、安全性に優れる。
尚、電磁コイルと並列にコンデンサを接続しているので電磁安全弁が安定に開弁状態を維持する。又、整流用のダイオードにより、コンデンサによる平滑作用を受けないため、接続点の波形の鈍りが防止でき、接続点のレベル変化とパルス信号の波形とが対応しているか否かを正確に判別できる。
【００２５】
〔請求項２について〕
電磁安全弁の安全監視装置は、マイクロコンピュータが点火前にオン信号（又は連続するパルス信号）を送出して、第一トランジスタ（又は第二トランジスタ）のオン故障チェックを行い、燃焼中にオン信号及び連続するパルス信号の両方を送出して第二トランジスタ（又は第一トランジスタ）のオン故障チェックを行なう構成である。この為、片方のトランジスタのオン故障チェックを行なう必要が無いので、初期チェック時間を短縮することができる。
【００２６】
〔請求項３について〕
電磁安全弁の安全監視装置は、点火が指示されるとマイクロコンピュータが、連続するパルス信号を送出して第二トランジスタのオン故障チェックを点火前に行い、接続点がローレベルであると確認されるとマイクロコンピュータがオン信号｛連続するパルス信号の送出は継続｝の送出を開始して第一トランジスタのオン故障チェックを燃焼中に行なう構成である。この為、第一トランジスタのオン故障チェックを点火前に行なう必要が無いので初期チェック時間を短縮する事ができる。
また、燃焼中に第一トランジスタのオン故障チェックを行なう構成であるので安全性に優れる。
【００２８】
〔請求項４について〕
マイクロコンピュータが半導体スイッチの故障を検知すると、連続するパルス信号及びオン信号の送出を停止するので電磁安全弁が閉弁する。この為、半導体スイッチが故障した状態で燃焼が継続される事が無く、安全性に優れる。
【００２９】
〔請求項５について〕
マイクロコンピュータが暴走するとウオッチドグパルスの送出が止まるので第一半導体スイッチ或いは第二半導体スイッチ（半導体スイッチ）がオフ状態になり、電磁安全弁を閉弁させる事ができるので安全である。
尚、ウオッチドグパルスを微分回路を介して第一半導体スイッチに入力しているので、マイクロコンピュータの暴走時にウオッチドグパルスがＨｉ状態又はＬｏ状態に固定されても、第一半導体スイッチ（半導体スイッチ）を確実にオフ状態にでき安全である。
【００３０】
【実施例】
本発明の一実施例（請求項１〜５に対応）を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示す電磁安全弁の安全監視装置Ａは、第一、第二半導体スイッチに相当するトランジスタ１、２と、ダイオード３と、電磁安全弁４と、コンデンサ５と、マイクロコンピュータ６とで構成され、図３に示すガステーブルＧに組み付けられている。尚、７は燃焼監視回路である。
【００３１】
トランジスタ１は、電源回路（図示せず）の（＋） ラインにエミッタ１１を接続し、コレクタ１２をトランジスタ２のエミッタ２１に接続している。このトランジスタ１のエミッタ１１− ベース１３間には抵抗１４が接続され、ベース１３にはベース抵抗１５の一端１５１が接続される。又、ベース抵抗１５の他端１５２は、カソード１６１を（＋） ラインに接続したダイオード１６のアノード１６２が接続される。
【００３２】
１７は微分回路であり、一端１８１をマイクロコンピュータ６の出力ポート６２に接続し他端１８２をマイナスリード線１９１に接続した抵抗１８と、プラスリード線１９２をベース抵抗１５の他端１５２（アノード１６２）に接続したコンデンサ１９（電解コンデンサ）とで構成される。
【００３３】
トランジスタ２は、コレクタ２２をダイオード３のアノード３１に接続し（接続点ｍ）、ベース２３をデジタルトランジスタ６１の出力端子６１１に接続している。又、接続点ｍ− （−） ライン間には抵抗２４（数ｋΩ）が接続されている。デジタルトランジスタ６１は、オン信号６３１が入力端子６１２に入力されると、出力端子６１１− 接地端子６１３間がオン状態となり、トランジスタ２をオン状態にする。
【００３４】
ダイオード３は、整流用のシリコンダイオードである。
電磁安全弁４は、一端４１が抵抗４０（数十Ω）を介してダイオード３のカソード３２に接続され、他端４２が電源回路の（−） ライン（アース）に接続されている。
【００３５】
コンデンサ５は、本実施例では１００μＦの電解コンデンサであり、電磁安全弁４に並列に接続されている。このコンデンサ５の容量は、ウオッチドグパルス６２１の周波数や電磁安全弁４の直流抵抗により必要最小の値に決定される。尚、ウオッチドグパルスの周波数が高く、直流抵抗値が高い程、小容量にする事ができる。
【００３６】
尚、容量が小さ過ぎると、トランジスタ１の断続駆動の際に電磁安全弁４がバタついてガスの供給が脈動してしまう。又、大き過ぎると、閉弁指示時に閉弁遅れが生じる。
【００３７】
マイクロコンピュータ６は、ウオッチドグパルス６２１を送出する出力ポート６２、オン信号６３１を出力する出力ポート６３、接続点ｍの電圧波形を入力するＡＳＷ入力端子６４、及び燃焼検知信号７２１を入力する入力ポート６５等を備える。
【００３８】
尚、雷、電源ノイズ、強力電波等によりマイクロコンピュータ６が暴走した時は、マイクロコンピュータ６への作動用電力の供給を一旦遮断する。
【００３９】
燃焼監視回路７は、未着火（点火不成功）や失火の際に電磁安全弁４を閉弁状態に切り替える安全回路であり、サーモカップル７１と、サーモカップル７１が出力する熱起電力に基づいて燃焼を検知する燃焼検知回路７２、７３（二系統）とで構成される。
燃焼検知回路７２は、サーモカップル７１が熱起電力を出力すると燃焼検知信号７２１を送出する。又、マイクロコンピュータ６は、点・消火摘みを押圧点火操作した時から所定時間（３秒）が経過しても燃焼検知信号７２１が入力ポート６５に入力されない場合には、未着火（点火失敗）と見なしてオン信号６３１の送出を停止して電磁安全弁４を閉弁状態に切り替える。
【００４０】
燃焼検知回路７３は、点・消火摘みを押圧操作した時から所定時間（３０秒）が経過する前にサーモカップル７１が出力する熱起電力が所定値に達している場合は、熱起電力が所定値以上を維持している間、出力端子７３１− （−） ライン（アース）間を引き続きオフ状態に維持する。この場合は、オン信号６３１はショートされない。
【００４１】
しかし、点・消火摘み（図示せず）を押圧操作した時から所定時間経過後に、サーモカップル７１が出力する熱起電力が所定値を下回っている場合｛立ち消え等の場合｝は、出力端子７３１− （−） ライン（アース）間をオンとし、オン信号６３１が送出されていても、デジタルトランジスタ６１の入力端子６１２にオン信号が入力されなくなる。この場合は、出力端子６１１− 接地端子６１３間がオフ状態となり、トランジスタ２はオフ状態になり、電磁安全弁４は閉弁状態に切り替わる。
【００４２】
つぎに、電磁安全弁の安全監視装置Ａを組み付けたガステーブルＧについて説明する。
図３に示すガステーブルＧにおいて、８１は右こんろ、８１１は４１００ｋｃａｌ／ｈのガス消費量を有するＨバーナ、８１２はＨバーナ８１１のガス噴出炎口に臨んで配され点火放電を行なう点火電極、８１３はＨバーナ８１１のガス噴出炎口に臨んで配され燃焼炎８１４により起電力を発生するサーモカップル、８１５は電磁安全弁４の下流側のガス管路８１６中に配され、点・消火ボタン（図示せず）の押圧により連動して開弁するメイン弁である。
【００４３】
更に、８０は電磁安全弁の安全監視装置Ａを組み込んだ制御ユニット、８２は２３００ｋｃａｌ／ｈのガス消費量を有するＭバーナを有する左こんろ、８３は１９５０ｋｃａｌ／ｈのガス消費量を有するグリルバーナを有するグリルであリ、左こんろ８２やグリル８３の、電磁安全弁８２１、８３１も電磁安全弁の安全監視装置Ａと同様の監視装置により安全が保たれている。
【００４４】
つぎに、電磁安全弁の安全監視装置Ａを組み付けたガステーブルＧの作動を、図１、図３、及び図２のフローチャートに基づいて説明する。
例えば、右こんろ８１の点・消火ボタンを押圧する（点火指示）と、メイン弁８１５が開弁し、マイクロスイッチ８１７が閉成して、マイクロコンピュータ６を含む電磁安全弁の安全監視装置Ａに作動用電力が供給される。
【００４５】
ステップｓ１で、マイクロコンピュータ６は、トランジスタ１へウオッチドグパルス６２１の送出を開始し、ステップｓ２に進む。
ステップｓ２で、マイクロコンピュータ６は、接続点ｍがＨｉレベル｛周期的に接続点ｍの電位が変化する場合もＨｉレベルと見なす｝であるか否か判別し、Ｈｉレベルである場合はステップｓ８に進み、Ｌｏレベルである場合はステップｓ３に進む。
尚、ステップｓ２で、トランジスタ２がオン故障している場合に接続点ｍがＨｉレベルとなる。
【００４６】
ステップｓ３で、マイクロコンピュータ６は、スパーカＳＰを所定時間作動させるとともに、ステップｓ４に進む。ステップｓ４で、マイクロコンピュータ６は、トランジスタ２へオン信号６３１を送出し、ステップｓ５に進む。
オン信号６３１が入力されるとデジタルトランジスタ６１の出力端子６１１− 接地端子６１３間がオンし、トランジスタ２がオンし、電磁安全弁４が開弁し、Ｈバーナ８１１が点火する。
【００４７】
ステップｓ５で、マイクロコンピュータ６は、ウオッチドグパルス６２１のパルス波形と、接続点ｍの電圧波形｛抵抗２４の両端の電圧変化｝とが対応しているか否か判別し、対応している場合はステップｓ６に進み、対応していない場合はステップｓ９に進む。
【００４８】
尚、トランジスタ１がオン故障している場合｛接続点ｍの電圧は一定のＨｉレベル値｝や、トランジスタ１又はトランジスタ２がオフ故障している場合｛接続点ｍの電圧はゼロ｝は、ウオッチドグパルス６２１のパルス波形と、接続点ｍの電圧波形とが対応しなくなる。
【００４９】
Ｈバーナ８１１が未着火（点火失敗）の場合、燃焼検知回路７２が燃焼検知信号７２１を送出しないので、マイクロコンピュータ６は、ステップｓ７で、オン信号６３１及びウオッチドグパルス６２１の送出を停止して電磁安全弁４を閉弁状態に切り替え、運転を停止する。
【００５０】
Ｈバーナ８１１が失火（立ち消え）した場合、燃焼検知回路７３は、出力端子７３１− （−） ライン（アース）間をオンとし、オン信号６３１をショートして電磁安全弁４を閉弁状態にする。また、燃焼検知回路７２が燃焼検知信号７２１を送出しなくなり、マイクロコンピュータ６は、ステップｓ７で、オン信号６３１及びウオッチドグパルス６２１の送出を停止して運転を停止する。
【００５１】
ステップｓ２において、接続点ｍがＨｉレベルである場合は、マイクロコンピュータ６は、ステップｓ８で、ウオッチドグパルス６２１の送出を停止し、運転を停止するとともに、表示器（図示せず）に、“トランジスタのオン故障”を示す表示を行なう。
【００５２】
ステップｓ５において、ウオッチドグパルス６２１のパルス波形と、接続点ｍの電圧波形｛抵抗２４の両端の電圧変化｝とが対応していない場合は、マイクロコンピュータ６は、ステップｓ９で、オン信号６３１及びウオッチドグパルス６２１の送出を停止し、運転を停止するとともに、表示器（図示せず）に、“トランジスタの故障”を示す表示を行なう。
【００５３】
尚、トランジスタ１がオン故障している場合｛接続点ｍの電圧は一定のＨｉレベル値｝や、トランジスタ１又はトランジスタ２がオフ故障している場合｛接続点ｍの電圧はゼロ｝は、ウオッチドグパルス６２１のパルス波形と、接続点ｍの電圧波形とが対応しなくなる。
【００５４】
以下、本実施例の利点を述べる。
〔ア〕電磁安全弁の安全監視装置Ａを組み付けたガステーブルＧは、点・消火ボタンを押圧操作（点火指示）してマイクロスイッチ８１７を閉成させ、電磁安全弁の安全監視装置Ａに作動用電力を供給すると、点火開始前にマイクロコンピュータ６がウオッチドグパルス６２１を送出してトランジスタ１を断続駆動させてトランジスタ２のオン故障チェックを行ない、点火後、Ｈバーナ８１１の燃焼中にトランジスタ１のオン故障チェックを行なう構成である。
このため、点火前の初期チェックは、トランジスタ２のオン故障チェックだけであるので初期チェック時間を短縮する事ができる。これにより、使用者が点・消火ボタンの押圧を早期に解除しても確実にＨバーナ８１１に点火する事ができる。
【００５５】
〔イ〕電磁安全弁４の閉開を司るトランジスタ１、２の内、トランジスタ１のオン故障をＨバーナ８１１の燃焼中に行なう構成であるので、電磁安全弁の安全監視装置Ａを組み付けたガステーブルＧは、初期チェック時間を短縮できるとともに安全性に優れる。
尚、トランジスタ１を断続駆動させてトランジスタ１のオン故障をＨバーナ８１１の燃焼中に行なっているので、ダイオード３とコンデンサ５の存在が必須である。
【００５６】
〔ウ〕マイクロコンピュータ６が暴走するとトランジスタ１がオフになって電磁安全弁４を閉弁できるので安全性に優れるとともに、この暴走監視の為の監視回路が電磁安全弁の安全監視装置Ａ中に組み込んでいるので部品点数が少なく、製造コストが安価である。
〔エ〕尚、抵抗１８とコンデンサ１９による微分回路１７を採用しているので、マイクロコンピュータ６の暴走時にウオッチドグパルス６２１がＨｉ状態に維持されてもＬｏ状態に維持されてもトランジスタ１を確実にオフする事ができる。〔オ〕未着火（点火不成功）や失火の際には、燃焼監視回路７により電磁安全弁４が閉弁状態に切り替わるので安全である。
【００５７】
本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施態様を含む。
ａ．半導体スイッチは、トランジスタの他、接合形ＦＥＴ、ＭＯＳ形ＦＥＴ等でも良い。
ｂ．ｎｐｎトランジスタ、プラス接地の電磁安全弁を使用しても良く、この場合は、ダイオードやコンデンサの極性を逆にする。
ｃ．作動用電源は、乾電池であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る電磁安全弁の安全監視装置の電気回路図である。
【図２】その安全監視装置の作動を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例に係る電磁安全弁の安全監視装置を組み付けたガステーブルＧの原理を示す説明図である。
【図４】請求項１の作用を説明する為の説明図である。
【図５】ウオッチドグパルスが止まるとリセットをかけるリセット回路の電気回路図である。
【符号の説明】
Ａ 電磁安全弁の安全監視装置
ｍ 接続点
１ トランジスタ（半導体スイッチ、第一半導体スイッチ）
２ トランジスタ（半導体スイッチ、第二半導体スイッチ）
３ ダイオード
４ 電磁安全弁
５ コンデンサ
６ マイクロコンピュータ
１３ ベース（制御端子）
１７ 微分回路
６２１ ウオッチドグパルス（パルス信号）
６３１ オン信号
【産業上の利用分野】
本発明は、電磁安全弁の閉開を司る、半導体スイッチやマイクロコンピュータの機能確認ができる電磁安全弁の安全監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電磁弁駆動装置は、エミッタを電源のプラス側に接続したトランジスタと、一端をトランジスタのコレクタに接続し、他端を電源のマイナス側に接続した電磁安全弁と、上記トランジスタのベースにローレベル信号を印加して電磁安全弁を開弁状態にするマイクロコンピュータとを備える。尚、電磁安全弁は、ガス供給路に配設され、失火等の場合に、燃焼器へ供給されるガスを遮断する。
【０００３】
上記の様な電磁弁駆動装置において、トランジスタがオン故障（常時、導通状態）すると、電磁安全弁の制御が不能となるので、ローレベル信号を印加する前に電磁安全弁の通電状態をチェックし、ローレベル信号を印加する前に電磁安全弁に通電がなされている場合には、トランジスタのオン故障と判別して運転を停止する電磁安全弁の安全装置を通常、組み付けている。
【０００４】
又、複数のトランジスタを直列に接続して、或るトランジスタがオン故障しても、別の正常なトランジスタにより電磁安全弁への電流を遮断して閉弁できる様にした電磁安全弁の安全装置も知られている。該電磁安全弁の安全装置では、一つ目のトランジスタ以外の他の全てのトランジスタにオン信号を送出して一つ目のトランジスタのオン故障チェックを行ない、つぎに二つ目のトランジスタ以外の他の全てのトランジスタにオン信号を送出して二つ目のトランジスタのオン故障チェックを行なうという手順で全てのトランジスタのオン故障チェックを行なっている（特願平５− ４６４４８号）。
【０００５】
尚、電池を電源としたガステーブルでは、電池の寿命を長くするために、操作摘みを押圧することによりマイクロコンピュータに作動用電源が供給されるようになっており、即ち、マイクロコンピュータへの作動用電力を供給する電源スイッチを操作摘みが兼ねている。
そして、電源の供給が開始されると、周辺回路のセンサ出力や電圧等が安定するまでの周辺回路安定時間（例えば５０ｍｓ）、クロック信号が安定するまでのクロック安定時間（例えば１３０ｍｓ）、制御プログラムを初期設定するソフト初期設定時間（例えば５０ｍｓ）、及び前述した駆動用のトランジスタをチェックする電磁弁回路初期チェック時間（例えば８０ｍｓ）を合計したマイコン起動時間（例えば３１０ｍｓ）が経過した後にマイクロコンピュータは電磁安全弁や点火回路への通電を行う様にしている（特願平５− ３１３５９号）。
【０００６】
一方、マイクロコンピュータが暴走すると、トランジスタを制御できなくなるので、ウオッチドグパルスが止まるとリセットをかけるリセット回路を組み付けている（図５参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、各種の従来の電磁安全弁の安全装置は、以下に示す課題がある。
（あ）全てのトランジスタのオン故障チェック（初期チェック）に時間がかかり（例えば８０ｍｓ）、点火が遅れる。特に、電池式のガステーブルでは、使用者が操作摘みの押圧を早期（例えば３１０ｍｓ未満）に解除すると、初期チェックが終了していないので点火がなされないという事態が生じる。
（い）燃焼中はトランジスタのオン故障チェックを行なえない｛行なうと電磁安全弁が一瞬、閉弁してしまう｝。
（う）マイクロコンピュータの暴走時にリセットをかける回路が必要であり、部品代がかかる。
【０００８】
本発明の第１の目的は、電磁安全弁を駆動する半導体スイッチの初期チェック時間を短縮した電磁安全弁の安全監視装置の提供にある。本発明の第２の目的は、電磁安全弁を駆動する半導体スイッチを燃焼中にチェックする事ができる電磁安全弁の安全監視装置の提供にある。本発明の第３の目的は、マイクロコンピュータの動作チェックも兼ね備えた電磁安全弁の安全監視装置の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為、本発明は、以下の構成を採用した。
（１）半導体スイッチ、整流用のダイオード、及びガス管路中に配される電磁安全弁の電磁コイルを順に直列電気接続して直流の作動用電源に接続するとともに、前記電磁コイルと並列にコンデンサを接続し、前記半導体スイッチの制御端子へ連続するパルス信号を送出して、前記半導体スイッチを断続駆動させるマイクロコンピュータを備えた電磁安全弁の安全監視装置であって、前記コンデンサは、前記電磁コイルに印加される電圧の低下を防止して前記電磁安全弁を開弁状態に安定維持させる必要最小の容量を有し、前記ダイオードは、前記コンデンサの影響を受けずに、前記半導体スイッチの断続駆動に起因する後述の接続点のレベル変化を検出する為に設けられ、前記半導体スイッチと前記ダイオードとの接続点のレベル変化と前記パルス信号の波形とが対応していない場合に、前記マイクロコンピュータは前記半導体スイッチが故障していると判別する。
【００１０】
（２）第一半導体スイッチ、第二半導体スイッチ、整流用のダイオード、及びガス管路中に配される電磁安全弁の電磁コイルを順に直列電気接続して直流の作動用電源に電気接続するとともに、前記電磁コイルと並列にコンデンサを接続し、前記第一半導体スイッチの制御端子或いは前記第二半導体スイッチの制御端子の一方へ連続するパルス信号を送出して送出側の半導体スイッチを断続駆動させ、他方へオン信号を送出して送出側の半導体スイッチを導通させるとともに、前記第二半導体スイッチと前記ダイオードとの接続点のレベル変化を監視するマイクロコンピュータを備えた電磁安全弁の安全監視装置であって、前記コンデンサは、前記電磁コイルに印加される電圧の低下を防止して前記電磁安全弁を開弁状態に安定維持させる必要最小の容量を有し、前記ダイオードは、前記コンデンサの影響を受けずに、パルス信号送出側の半導体スイッチの断続駆動に起因する前記接続点のレベル変化及びレベル状態を検出する為に設けられ、前記マイクロコンピュータは、前記パルス信号及びオン信号の何れも送出されない時又は何れか一方しか送出されない時に前記接続点がハイレベル状態やレベル変化状態になった場合、或いは、両信号の送出時に、前記接続点のレベル変化と前記パルス信号の波形とが対応していない場合には、少なくとも何れかの半導体スイッチが故障していると判別する。
【００１１】
（３）第一半導体スイッチ、第二半導体スイッチ、整流用のダイオード、及びガス管路中に配される電磁安全弁の電磁コイルを順に直列電気接続して直流の作動用電源に電気接続するとともに、前記電磁コイルと並列にコンデンサを接続し、前記第一半導体スイッチの制御端子或いは前記第二半導体スイッチの制御端子の一方へ連続するパルス信号を送出して送出側の半導体スイッチを断続駆動させ、他方へオン信号を送出して送出側の半導体スイッチを導通させるとともに、前記第二半導体スイッチと前記ダイオードとの接続点のレベル変化及びレベル状態を監視するマイクロコンピュータを備えた電磁安全弁の安全監視装置であって、前記マイクロコンピュータは、点火が指示されると前記パルス信号の送出を開始するとともに前記接続点がローレベル状態にある事を確認し、確認後に前記オン信号の送出を開始し、燃焼中は、前記接続点のレベル変化と前記パルス信号の波形とが対応している。
【００１２】
（４）電磁安全弁の安全監視装置は、上記（２）または（３）の構成を有し、前記マイクロコンピュータが半導体スイッチの故障を検知すると、前記パルス信号及び前記オン信号の送出を停止する。
【００１３】
（５）電磁安全弁の安全監視装置は、上記（２）〜（４）のいずれかの構成を有し、前記パルス信号はウオッチドグパルスであるとともに、該ウオッチドグパルスを微分回路を介して前記第一半導体スイッチ或いは前記第二半導体スイッチに入力する。
【００１５】
【作用】
〔請求項１について；図４参照〕
燃焼中に、マイクロコンピュータが半導体スイッチの制御端子に連続するパルス信号を送出して半導体スイッチを断続駆動させる。
半導体スイッチが異常（オン故障、オフ故障）であると、パルス信号の波形に対応して接続点のレベルが変化しないので、半導体スイッチが故障しているとマイクロコンピュータが判別する。
【００１６】
整流用のダイオードは、コンデンサの影響を受けずに、半導体スイッチの断続駆動に起因する接続点のレベル変化を検出する為に設けられている。
又、コンデンサは、半導体スイッチが断続駆動しても、電磁コイルに印加される電圧の低下を防止して電磁安全弁を開弁状態に安定維持させる必要最小の容量を有する。
【００１７】
〔請求項２について〕
（半導体スイッチが共に正常の場合）
パルス信号及びオン信号の何方も送出されない時、又は何方か一方しか送出されない時に接続点はローレベル状態になる。
パルス信号及びオン信号の何方も送出されると、接続点のレベルはパルス信号に対応して変化する。
【００１８】
（少なくとも、何方かの半導体スイッチが故障している場合）
パルス信号及びオン信号の何方も送出されない時、又は何方か一方しか送出されない時に接続点はハイレベル状態やレベル変化状態になる。
パルス信号及びオン信号が送出されても、接続点のレベル変化とパルス信号の波形とが対応して変化しない。
【００１９】
〔請求項３について〕
点火が指示されると、マイクロコンピュータは、第一半導体スイッチの制御端子或いは第二半導体スイッチの制御端子のうち一方の制御端子へ、連続するパルス信号の送出を開始して送出側の半導体スイッチを断続駆動させる。この時、他方の第二半導体スイッチが正常であれば接続点はローレベル状態になる。
ローレベル状態にある事を確認すると、マイクロコンピュータは、他方の半導体スイッチの制御端子へのオン信号の送出を開始し、送出側の半導体スイッチを導通させる。この時、他方の半導体スイッチが正常であれば他方の半導体スイッチがオンになり、接続点のレベル変化とパルス信号の波形とが対応する筈であり、燃焼中、マイクロコンピュータはこれを監視する。
【００２１】
〔請求項４について〕
少なくとも何方かの半導体スイッチが故障しているとマイクロコンピュータが判別する｛連続するパルス信号及びオン信号の何方も送出されない時又は何方か一方しか送出されない時に接続点がハイレベル状態やレベル変化状態になった場合、或いは、両信号の送出時に、接続点のレベル状態とパルス信号の波形とが対応していない場合｝と、マイクロコンピュータがパルス信号及びオン信号の送出を停止する（請求項２の場合）。
【００２２】
点火指示によりマイクロコンピュータが第一半導体スイッチの制御端子にパルス信号の送出を開始した時に接続点がローレベル状態でない場合、或いは、オン信号と連続するパルス信号の両方が送出される燃焼中に、接続点のレベル変化とパルス信号の波形とが対応していない場合には、マイクロコンピュータがパルス信号及びオン信号の送出を停止する（請求項３の場合）。
【００２３】
〔請求項５について〕
マイクロコンピュータが暴走するとウオッチドグパルスが送出されなくなり、第一半導体スイッチ（半導体スイッチ）がオフ状態になり、電磁安全弁を閉弁させる事ができる。尚、ウオッチドグパルスを微分回路を介して第一半導体スイッチに入力しているので、Ｈｉ状態又はＬｏ状態に固定されていても第一半導体スイッチ（半導体スイッチ）を確実にオフ状態にできる。
【００２４】
【発明の効果】
〔請求項１について〕
電磁安全弁の安全監視装置は、半導体スイッチの制御端子への連続するパルス信号の送出をマイクロコンピュータが制御し、半導体スイッチと整流用のダイオードとの接続点のレベル変化とパルス信号の波形とが対応しているか否かをマイクロコンピュータが判別する構成である。この為、電磁安全弁を駆動する半導体スイッチを燃焼中に機能チェックする事ができ、安全性に優れる。
尚、電磁コイルと並列にコンデンサを接続しているので電磁安全弁が安定に開弁状態を維持する。又、整流用のダイオードにより、コンデンサによる平滑作用を受けないため、接続点の波形の鈍りが防止でき、接続点のレベル変化とパルス信号の波形とが対応しているか否かを正確に判別できる。
【００２５】
〔請求項２について〕
電磁安全弁の安全監視装置は、マイクロコンピュータが点火前にオン信号（又は連続するパルス信号）を送出して、第一トランジスタ（又は第二トランジスタ）のオン故障チェックを行い、燃焼中にオン信号及び連続するパルス信号の両方を送出して第二トランジスタ（又は第一トランジスタ）のオン故障チェックを行なう構成である。この為、片方のトランジスタのオン故障チェックを行なう必要が無いので、初期チェック時間を短縮することができる。
【００２６】
〔請求項３について〕
電磁安全弁の安全監視装置は、点火が指示されるとマイクロコンピュータが、連続するパルス信号を送出して第二トランジスタのオン故障チェックを点火前に行い、接続点がローレベルであると確認されるとマイクロコンピュータがオン信号｛連続するパルス信号の送出は継続｝の送出を開始して第一トランジスタのオン故障チェックを燃焼中に行なう構成である。この為、第一トランジスタのオン故障チェックを点火前に行なう必要が無いので初期チェック時間を短縮する事ができる。
また、燃焼中に第一トランジスタのオン故障チェックを行なう構成であるので安全性に優れる。
【００２８】
〔請求項４について〕
マイクロコンピュータが半導体スイッチの故障を検知すると、連続するパルス信号及びオン信号の送出を停止するので電磁安全弁が閉弁する。この為、半導体スイッチが故障した状態で燃焼が継続される事が無く、安全性に優れる。
【００２９】
〔請求項５について〕
マイクロコンピュータが暴走するとウオッチドグパルスの送出が止まるので第一半導体スイッチ或いは第二半導体スイッチ（半導体スイッチ）がオフ状態になり、電磁安全弁を閉弁させる事ができるので安全である。
尚、ウオッチドグパルスを微分回路を介して第一半導体スイッチに入力しているので、マイクロコンピュータの暴走時にウオッチドグパルスがＨｉ状態又はＬｏ状態に固定されても、第一半導体スイッチ（半導体スイッチ）を確実にオフ状態にでき安全である。
【００３０】
【実施例】
本発明の一実施例（請求項１〜５に対応）を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示す電磁安全弁の安全監視装置Ａは、第一、第二半導体スイッチに相当するトランジスタ１、２と、ダイオード３と、電磁安全弁４と、コンデンサ５と、マイクロコンピュータ６とで構成され、図３に示すガステーブルＧに組み付けられている。尚、７は燃焼監視回路である。
【００３１】
トランジスタ１は、電源回路（図示せず）の（＋） ラインにエミッタ１１を接続し、コレクタ１２をトランジスタ２のエミッタ２１に接続している。このトランジスタ１のエミッタ１１− ベース１３間には抵抗１４が接続され、ベース１３にはベース抵抗１５の一端１５１が接続される。又、ベース抵抗１５の他端１５２は、カソード１６１を（＋） ラインに接続したダイオード１６のアノード１６２が接続される。
【００３２】
１７は微分回路であり、一端１８１をマイクロコンピュータ６の出力ポート６２に接続し他端１８２をマイナスリード線１９１に接続した抵抗１８と、プラスリード線１９２をベース抵抗１５の他端１５２（アノード１６２）に接続したコンデンサ１９（電解コンデンサ）とで構成される。
【００３３】
トランジスタ２は、コレクタ２２をダイオード３のアノード３１に接続し（接続点ｍ）、ベース２３をデジタルトランジスタ６１の出力端子６１１に接続している。又、接続点ｍ− （−） ライン間には抵抗２４（数ｋΩ）が接続されている。デジタルトランジスタ６１は、オン信号６３１が入力端子６１２に入力されると、出力端子６１１− 接地端子６１３間がオン状態となり、トランジスタ２をオン状態にする。
【００３４】
ダイオード３は、整流用のシリコンダイオードである。
電磁安全弁４は、一端４１が抵抗４０（数十Ω）を介してダイオード３のカソード３２に接続され、他端４２が電源回路の（−） ライン（アース）に接続されている。
【００３５】
コンデンサ５は、本実施例では１００μＦの電解コンデンサであり、電磁安全弁４に並列に接続されている。このコンデンサ５の容量は、ウオッチドグパルス６２１の周波数や電磁安全弁４の直流抵抗により必要最小の値に決定される。尚、ウオッチドグパルスの周波数が高く、直流抵抗値が高い程、小容量にする事ができる。
【００３６】
尚、容量が小さ過ぎると、トランジスタ１の断続駆動の際に電磁安全弁４がバタついてガスの供給が脈動してしまう。又、大き過ぎると、閉弁指示時に閉弁遅れが生じる。
【００３７】
マイクロコンピュータ６は、ウオッチドグパルス６２１を送出する出力ポート６２、オン信号６３１を出力する出力ポート６３、接続点ｍの電圧波形を入力するＡＳＷ入力端子６４、及び燃焼検知信号７２１を入力する入力ポート６５等を備える。
【００３８】
尚、雷、電源ノイズ、強力電波等によりマイクロコンピュータ６が暴走した時は、マイクロコンピュータ６への作動用電力の供給を一旦遮断する。
【００３９】
燃焼監視回路７は、未着火（点火不成功）や失火の際に電磁安全弁４を閉弁状態に切り替える安全回路であり、サーモカップル７１と、サーモカップル７１が出力する熱起電力に基づいて燃焼を検知する燃焼検知回路７２、７３（二系統）とで構成される。
燃焼検知回路７２は、サーモカップル７１が熱起電力を出力すると燃焼検知信号７２１を送出する。又、マイクロコンピュータ６は、点・消火摘みを押圧点火操作した時から所定時間（３秒）が経過しても燃焼検知信号７２１が入力ポート６５に入力されない場合には、未着火（点火失敗）と見なしてオン信号６３１の送出を停止して電磁安全弁４を閉弁状態に切り替える。
【００４０】
燃焼検知回路７３は、点・消火摘みを押圧操作した時から所定時間（３０秒）が経過する前にサーモカップル７１が出力する熱起電力が所定値に達している場合は、熱起電力が所定値以上を維持している間、出力端子７３１− （−） ライン（アース）間を引き続きオフ状態に維持する。この場合は、オン信号６３１はショートされない。
【００４１】
しかし、点・消火摘み（図示せず）を押圧操作した時から所定時間経過後に、サーモカップル７１が出力する熱起電力が所定値を下回っている場合｛立ち消え等の場合｝は、出力端子７３１− （−） ライン（アース）間をオンとし、オン信号６３１が送出されていても、デジタルトランジスタ６１の入力端子６１２にオン信号が入力されなくなる。この場合は、出力端子６１１− 接地端子６１３間がオフ状態となり、トランジスタ２はオフ状態になり、電磁安全弁４は閉弁状態に切り替わる。
【００４２】
つぎに、電磁安全弁の安全監視装置Ａを組み付けたガステーブルＧについて説明する。
図３に示すガステーブルＧにおいて、８１は右こんろ、８１１は４１００ｋｃａｌ／ｈのガス消費量を有するＨバーナ、８１２はＨバーナ８１１のガス噴出炎口に臨んで配され点火放電を行なう点火電極、８１３はＨバーナ８１１のガス噴出炎口に臨んで配され燃焼炎８１４により起電力を発生するサーモカップル、８１５は電磁安全弁４の下流側のガス管路８１６中に配され、点・消火ボタン（図示せず）の押圧により連動して開弁するメイン弁である。
【００４３】
更に、８０は電磁安全弁の安全監視装置Ａを組み込んだ制御ユニット、８２は２３００ｋｃａｌ／ｈのガス消費量を有するＭバーナを有する左こんろ、８３は１９５０ｋｃａｌ／ｈのガス消費量を有するグリルバーナを有するグリルであリ、左こんろ８２やグリル８３の、電磁安全弁８２１、８３１も電磁安全弁の安全監視装置Ａと同様の監視装置により安全が保たれている。
【００４４】
つぎに、電磁安全弁の安全監視装置Ａを組み付けたガステーブルＧの作動を、図１、図３、及び図２のフローチャートに基づいて説明する。
例えば、右こんろ８１の点・消火ボタンを押圧する（点火指示）と、メイン弁８１５が開弁し、マイクロスイッチ８１７が閉成して、マイクロコンピュータ６を含む電磁安全弁の安全監視装置Ａに作動用電力が供給される。
【００４５】
ステップｓ１で、マイクロコンピュータ６は、トランジスタ１へウオッチドグパルス６２１の送出を開始し、ステップｓ２に進む。
ステップｓ２で、マイクロコンピュータ６は、接続点ｍがＨｉレベル｛周期的に接続点ｍの電位が変化する場合もＨｉレベルと見なす｝であるか否か判別し、Ｈｉレベルである場合はステップｓ８に進み、Ｌｏレベルである場合はステップｓ３に進む。
尚、ステップｓ２で、トランジスタ２がオン故障している場合に接続点ｍがＨｉレベルとなる。
【００４６】
ステップｓ３で、マイクロコンピュータ６は、スパーカＳＰを所定時間作動させるとともに、ステップｓ４に進む。ステップｓ４で、マイクロコンピュータ６は、トランジスタ２へオン信号６３１を送出し、ステップｓ５に進む。
オン信号６３１が入力されるとデジタルトランジスタ６１の出力端子６１１− 接地端子６１３間がオンし、トランジスタ２がオンし、電磁安全弁４が開弁し、Ｈバーナ８１１が点火する。
【００４７】
ステップｓ５で、マイクロコンピュータ６は、ウオッチドグパルス６２１のパルス波形と、接続点ｍの電圧波形｛抵抗２４の両端の電圧変化｝とが対応しているか否か判別し、対応している場合はステップｓ６に進み、対応していない場合はステップｓ９に進む。
【００４８】
尚、トランジスタ１がオン故障している場合｛接続点ｍの電圧は一定のＨｉレベル値｝や、トランジスタ１又はトランジスタ２がオフ故障している場合｛接続点ｍの電圧はゼロ｝は、ウオッチドグパルス６２１のパルス波形と、接続点ｍの電圧波形とが対応しなくなる。
【００４９】
Ｈバーナ８１１が未着火（点火失敗）の場合、燃焼検知回路７２が燃焼検知信号７２１を送出しないので、マイクロコンピュータ６は、ステップｓ７で、オン信号６３１及びウオッチドグパルス６２１の送出を停止して電磁安全弁４を閉弁状態に切り替え、運転を停止する。
【００５０】
Ｈバーナ８１１が失火（立ち消え）した場合、燃焼検知回路７３は、出力端子７３１− （−） ライン（アース）間をオンとし、オン信号６３１をショートして電磁安全弁４を閉弁状態にする。また、燃焼検知回路７２が燃焼検知信号７２１を送出しなくなり、マイクロコンピュータ６は、ステップｓ７で、オン信号６３１及びウオッチドグパルス６２１の送出を停止して運転を停止する。
【００５１】
ステップｓ２において、接続点ｍがＨｉレベルである場合は、マイクロコンピュータ６は、ステップｓ８で、ウオッチドグパルス６２１の送出を停止し、運転を停止するとともに、表示器（図示せず）に、“トランジスタのオン故障”を示す表示を行なう。
【００５２】
ステップｓ５において、ウオッチドグパルス６２１のパルス波形と、接続点ｍの電圧波形｛抵抗２４の両端の電圧変化｝とが対応していない場合は、マイクロコンピュータ６は、ステップｓ９で、オン信号６３１及びウオッチドグパルス６２１の送出を停止し、運転を停止するとともに、表示器（図示せず）に、“トランジスタの故障”を示す表示を行なう。
【００５３】
尚、トランジスタ１がオン故障している場合｛接続点ｍの電圧は一定のＨｉレベル値｝や、トランジスタ１又はトランジスタ２がオフ故障している場合｛接続点ｍの電圧はゼロ｝は、ウオッチドグパルス６２１のパルス波形と、接続点ｍの電圧波形とが対応しなくなる。
【００５４】
以下、本実施例の利点を述べる。
〔ア〕電磁安全弁の安全監視装置Ａを組み付けたガステーブルＧは、点・消火ボタンを押圧操作（点火指示）してマイクロスイッチ８１７を閉成させ、電磁安全弁の安全監視装置Ａに作動用電力を供給すると、点火開始前にマイクロコンピュータ６がウオッチドグパルス６２１を送出してトランジスタ１を断続駆動させてトランジスタ２のオン故障チェックを行ない、点火後、Ｈバーナ８１１の燃焼中にトランジスタ１のオン故障チェックを行なう構成である。
このため、点火前の初期チェックは、トランジスタ２のオン故障チェックだけであるので初期チェック時間を短縮する事ができる。これにより、使用者が点・消火ボタンの押圧を早期に解除しても確実にＨバーナ８１１に点火する事ができる。
【００５５】
〔イ〕電磁安全弁４の閉開を司るトランジスタ１、２の内、トランジスタ１のオン故障をＨバーナ８１１の燃焼中に行なう構成であるので、電磁安全弁の安全監視装置Ａを組み付けたガステーブルＧは、初期チェック時間を短縮できるとともに安全性に優れる。
尚、トランジスタ１を断続駆動させてトランジスタ１のオン故障をＨバーナ８１１の燃焼中に行なっているので、ダイオード３とコンデンサ５の存在が必須である。
【００５６】
〔ウ〕マイクロコンピュータ６が暴走するとトランジスタ１がオフになって電磁安全弁４を閉弁できるので安全性に優れるとともに、この暴走監視の為の監視回路が電磁安全弁の安全監視装置Ａ中に組み込んでいるので部品点数が少なく、製造コストが安価である。
〔エ〕尚、抵抗１８とコンデンサ１９による微分回路１７を採用しているので、マイクロコンピュータ６の暴走時にウオッチドグパルス６２１がＨｉ状態に維持されてもＬｏ状態に維持されてもトランジスタ１を確実にオフする事ができる。〔オ〕未着火（点火不成功）や失火の際には、燃焼監視回路７により電磁安全弁４が閉弁状態に切り替わるので安全である。
【００５７】
本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施態様を含む。
ａ．半導体スイッチは、トランジスタの他、接合形ＦＥＴ、ＭＯＳ形ＦＥＴ等でも良い。
ｂ．ｎｐｎトランジスタ、プラス接地の電磁安全弁を使用しても良く、この場合は、ダイオードやコンデンサの極性を逆にする。
ｃ．作動用電源は、乾電池であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る電磁安全弁の安全監視装置の電気回路図である。
【図２】その安全監視装置の作動を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例に係る電磁安全弁の安全監視装置を組み付けたガステーブルＧの原理を示す説明図である。
【図４】請求項１の作用を説明する為の説明図である。
【図５】ウオッチドグパルスが止まるとリセットをかけるリセット回路の電気回路図である。
【符号の説明】
Ａ 電磁安全弁の安全監視装置
ｍ 接続点
１ トランジスタ（半導体スイッチ、第一半導体スイッチ）
２ トランジスタ（半導体スイッチ、第二半導体スイッチ）
３ ダイオード
４ 電磁安全弁
５ コンデンサ
６ マイクロコンピュータ
１３ ベース（制御端子）
１７ 微分回路
６２１ ウオッチドグパルス（パルス信号）
６３１ オン信号
Claims (5)
- 半導体スイッチ、整流用のダイオード、及びガス管路中に配される電磁安全弁の電磁コイルを順に直列電気接続して直流の作動用電源に接続するとともに、前記電磁コイルと並列にコンデンサを接続し、
前記半導体スイッチの制御端子へ連続するパルス信号を送出して、前記半導体スイッチを断続駆動させるマイクロコンピュータを備えた電磁安全弁の安全監視装置であって、
前記コンデンサは、前記電磁コイルに印加される電圧の低下を防止して前記電磁安全弁を開弁状態に安定維持させる必要最小の容量を有し、
前記ダイオードは、前記コンデンサの影響を受けずに、前記半導体スイッチの断続駆動に起因する後述の接続点のレベル変化を検出する為に設けられ、
前記半導体スイッチと前記ダイオードとの接続点のレベル変化と前記パルス信号の波形とが対応していない場合に、前記マイクロコンピュータは前記半導体スイッチが故障していると判別することを特徴とする電磁安全弁の安全監視装置。 - 第一半導体スイッチ、第二半導体スイッチ、整流用のダイオード、及びガス管路中に配される電磁安全弁の電磁コイルを順に直列電気接続して直流の作動用電源に電気接続するとともに、前記電磁コイルと並列にコンデンサを接続し、
前記第一半導体スイッチの制御端子或いは前記第二半導体スイッチの制御端子の一方へ連続するパルス信号を送出して送出側の半導体スイッチを断続駆動させ、他方へオン信号を送出して送出側の半導体スイッチを導通させるとともに、
前記第二半導体スイッチと前記ダイオードとの接続点のレベル変化を監視するマイクロコンピュータを備えた電磁安全弁の安全監視装置であって、
前記コンデンサは、前記電磁コイルに印加される電圧の低下を防止して前記電磁安全弁を開弁状態に安定維持させる必要最小の容量を有し、
前記ダイオードは、前記コンデンサの影響を受けずに、パルス信号送出側の半導体スイッチの断続駆動に起因する前記接続点のレベル変化及びレベル状態を検出する為に設けられ、
前記マイクロコンピュータは、前記パルス信号及びオン信号の何れも送出されない時又は何れか一方しか送出されない時に前記接続点がハイレベル状態やレベル変化状態になった場合、或いは、
両信号の送出時に、前記接続点のレベル変化と前記パルス信号の波形とが対応していない場合には、少なくとも何れかの半導体スイッチが故障していると判別することを特徴とする電磁安全弁の安全監視装置。 - 第一半導体スイッチ、第二半導体スイッチ、整流用のダイオード、及びガス管路中に配される電磁安全弁の電磁コイルを順に直列電気接続して直流の作動用電源に電気接続するとともに、前記電磁コイルと並列にコンデンサを接続し、
前記第一半導体スイッチの制御端子或いは前記第二半導体スイッチの制御端子の一方へ連続するパルス信号を送出して送出側の半導体スイッチを断続駆動させ、他方へオン信号を送出して送出側の半導体スイッチを導通させるとともに、
前記第二半導体スイッチと前記ダイオードとの接続点のレベル変化及びレベル状態を監視するマイクロコンピュータを備えた電磁安全弁の安全監視装置であって、
前記マイクロコンピュータは、点火が指示されると前記パルス信号の送出を開始するとともに前記接続点がローレベル状態にある事を確認し、確認後に前記オン信号の送出を開始し、燃焼中は、前記接続点のレベル変化と前記パルス信号の波形とが対応していることを監視することを特徴とする電磁安全弁の安全監視装置。 - 前記マイクロコンピュータが半導体スイッチの故障を検知すると、前記パルス信号及び前記オン信号の送出を停止することを特徴とする請求項２または請求項３記載の電磁安全弁の安全監視装置。
- 前記パルス信号はウオッチドグパルスであるとともに、
該ウオッチドグパルスを微分回路を介して前記第一半導体スイッチ或いは前記第二半導体スイッチに入力することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の電磁安全弁の安全監視装置。
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