JPH02259329A - ガス機器の安全装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、バーナにより加熱される熱電対と、その熱起
電力により開状態に保持される常閉型の電磁弁を備えた
安全装置を有するガス湯沸器等のガス機器の始動装置に
関する。

（従来の技術） この種のガス機器の始動装置としては、例えば実開昭６
０−７１８６９号公報に示す技術があり、操作つまみの
押し込みと機械的に連動して電磁弁を開き、操作つまみ
の回動と連動してガス弁を開くと同時に点火装置を作動
させてバーナから噴出するガスに点火し、このバーナに
より加熱される熱電対の熱起電力により電磁弁を開状態
に保持するようにしている。これにより、何等かの理由
でバーナの火が消えれば熱起電力が消滅するので、電磁
弁が閉じて未燃焼ガスの放出を防止することができる。

しかしながらこのような従来技術は、操作つまみを押し
込んでから回動する必要があるので、始動操作が面倒で
ある。

このような問題を解決するために、ワンタッチ式押ボタ
ンと連動して作動するスイッチを介して一次電池から供
給される電流により常閉型の電磁弁を開とするプッシュ
ソレノイドを備え、これにより一旦開状態とした電磁弁
をコンデンサからの放電電流により作動する一時保持ソ
レノイドにより一時的に開状態に保持し、次いで熱電対
からの熱起電力により作動する保持ソレノイドにより引
き続き開状態に保持するようにしたものがある。

常閉型の電磁弁をプッシュソレノイドへの通電により開
状態に吸着するに要する時間は、例えば第４図に示す如
く、一次電池の電圧により変化するが、２個の乾電池を
使用した場合、使用初期の一次電池電圧が３ボルトの場
合は吸着に約４０ミリ秒を要し、一次電池が消耗して電
圧が２ボルトに低下すれば約１００ミリ秒を要する。こ
のため上記従来技術においては、電池消耗及び特性変動
を考慮して、プッシュソレノイドへの通電時間を例えば
１５０ミリ秒としている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、常閉型の電磁弁を開にするにはプッシュ
ソレノイドに相当な大電流を供給する必要があり、しか
も前記従来技術においては、一次電池の電圧が低下した
状態に合せて通電時間を長目に設定しているので、電圧
が高い場合には必要以上に長い時間プッシュソレノイド
に通電することになり、全体として無駄な電力を消費し
、一次電池の消耗がはげしいという問題がある。本発明
は、使用する一次電池の電圧の低下に応じてプッシュソ
レノイドへの通電時間を増大させるようにして、一次電
池の無駄な消耗を防ぎ、一次電池を長持ちさせることを
目的とする。

（課題を解決するための手段） このために、本発明によるガス機器の始動装置は、バー
ナ１２へのガス供給路１０に設けた常閉型の電磁弁１３
と、一次電池２０から供給される電流により前記電磁弁
１３を開状態にするプッシュソレノイドＬ１と、前記バ
ーナ１２により加熱される熱電対２７の熱起電力により
開状態となった前記電磁弁１３を開状態に保持する保持
ソレノイドＬ３よりなる安全装置を備えたガス機器の始
動装置において、ワンタッチ式押ボタンと連動して前記
一次電池２０から前記プッシュソレノイドＬ１への通電
を開始させるスイッチ手段２１と、前記一次電池２０の
電圧の低下に応じて増大する通電時間を設定すると共に
この通電時間の経過後に同一次電池から前記プッシュソ
レノイドＬ１への通電を停止させる通電時間制御手段３
０を備えたことを特徴とするものである。

（作用） 一次電池２０が新しく、従って電圧が高い状態において
は、通電時間制御手段３０によるプッシュソレノイドＬ
１への通電時間は短がい、この状態ではプッシュソレノ
イドＬ１への印加電流は大であるので、通電時間が短か
くても常閉型の電磁弁１３は一旦は完全に開となる。ま
た、一次電池２０が消耗して電圧が低下した状態におい
ては、通電時間制御手段３０はプッシュソレノイドＬ１
への通電時間を増大させる。この状態ではブツシュツレ
メイドＬ１への印加電流は小であるが、通電時間が増大
するので電磁弁１３は一旦は完全に開となる。何れの場
合にも通電時間終了後はプッシュソレノイドＬ１による
吸引力は消滅するが、熱電対２７の熱起電力による作動
する保持ソレノイドＬ３を含む保持ソレノイドにより電
磁弁１３はそのまま開状態に保持される。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、一次電池の電圧が高くプ
ッシュソレノイドへの印加電流が大なる状態では通電時
間が短かく、電圧が低下して印加電流が減少すれば通電
時間が増大するので、常閉型の電磁弁を開くための無駄
な電力を消費することがなくなり、一次電池の消耗を少
なくして一次電池を長持ちさせることができる。

（実施例） 以下に、添付図面に示す実施例により、本発明の説明を
する。

第１図に示す如く、ガス供給路１０にはガス源側から手
動の元栓（図示省略）と電磁弁１３が設けられ、電磁弁
１３の下流側は２つに分岐されてその一方には比例制御
弁１４を経てメインバーナ１１に接続され、他方はパイ
ロットバーナ１２に接続されている。図示は省略したが
、本実施例のガス機器は瞬間湯沸器であり、メインバー
ナ１１により加熱されるフィンチューブ型の熱交換器へ
の給水通路には給水量に応じて作動するダイヤフラム作
動装置が設けられている。比例制御弁１４はこのダイヤ
フラム作動装置と連動して開度が変化し、給水量に応じ
た量のガスをメインバーナ１１に供給し、瞬間湯沸器は
給水量が増減しても常にほぼ設定温度の出湯を行うよう
になっている。

給水通路にはダイヤフラム作動装置よりも給水源側に、
ワンタッチで給水通路を開閉する押ボタン式の水開閉弁
と、給水量を手動で増減する水制御弁が設けられている
。

電磁弁１３は、第１図に示す如く、ガス供給路１０に設
けた弁本体１３ａと、ロッドを介してこの弁本体１３ａ
を押し開く可動磁石片１３ｂと、鉄心１３ｃと、この鉄
心１３ｃに吸着されて弁本体１３ａを開状態に保持する
吸着片１３ｄよりなる常閉型のもので、可動磁石片１３
ｂの周囲にはプッシュソレノイドＬ１が設けられ、また
鉄心１３ｃには、−時保持ソレノイドＬ２及び保持ソレ
ノイドＬ３が巻回されている。プッシュソレノイドＬ１
は２個の乾電池を直列接続した一次電池２０により電流
が供給されて常閉型の電磁弁１３を開くのに必要な押力
を可動磁石１３ｂに与えるだけのアンペアターン数を有
し、−時保持ソレノイドＬ２は一次電池２０により充電
される一時保持用コンデンサ２３の放電電流が供給され
て、−旦開となった電磁弁１３を一定時間（例えば６秒
間）開状態に保持するのに必要なアンペアターン数を有
し、また保持ソレノイドＬ３はパイロットバーナ１２に
より加熱される熱電対２７の熱起電力が供給されて、−
旦開となった電磁弁１３を開状態に保持するのに必要な
アンペアターン数を有している。なお、−時保持ソレノ
イドＬ２と保持ソレノイドＬ３は、本実施例の如く別個
に設ける代わりに、１個で兼用させてもよい。

一時保持用コンデンサ２３は切換スイッチ２２により一
次電池２０ＷＪと一時保持ソレノイドＬ２側に切換接続
され、この切換スイッチ２２は一次電池２０と後述する
通電時間制御手段３０の間に接続された開閉スイッチ２
１と連動している。この両スイッチ２１．２２は前述の
ダイヤフラム作動装置により連動して作動され、給水通
路の通水量が０の場合は、第１図に示す如く開閉スイッ
チ２１は開となり切換スイッチ２２は一次電池２０側に
接続されているが、ワンタッチ式押ボタンにより前述の
水開閉弁が開いてダイヤフラム作動装置が僅かでも作動
した後は、開閉スイッチ２１は閉となり切換スイッチ２
２は一時保持ソレノイドＬ２側に接続されるようになっ
ている。

切換スイッチ２２と一時保持ソレノイドＬ２の間には点
火リレー２４の励磁コイル２４ａが接続され、点火リレ
ー２４の常開接点２４ｂは一次電池２０と点火装置２５
の間に接続されている０点火装置２５の点火栓２６は、
パイロットバーナ１２から噴出するガスに点火するよう
に配置されている。

通電時間制御手段３０は、第１図に示す如く、抵抗とツ
ェナダイオード３１よりなる定電圧回路４０、コンデン
サ３２と抵抗３３よりなるＣＲ充電回路４１．２個の抵
抗３４．３５よりなる電池電圧分圧回路４２、比較器３
６よりなる電圧比較回路４３及びトランジスタ３７と３
個の抵抗よりなるソレノイド駆動回路４４を備えており
、プツシエソレノ１ドＬ１はトランジスタ３７のコレク
タと、開閉スイッチ２１の通電時間制御手段３０側との
間に接続されている。開閉スイッチ２１が閉となれば、
定電圧回路４０のａ点は、一次電池２０の消耗による電
圧低下とは無関係に、ツェナダイオード３１のツェナ電
圧により定まる一定電圧Ａ（一次電池２０の最低電圧よ
りも低い値）となり、ＣＲ充電回路４１のｂ点の電圧は
、第２図の曲線Ｂに示す如く、開閉スイッチ２１が閉と
なった時点を基準として時間の経過に応じて、電圧Ａか
ら次第に低下する。一方、電池電圧分圧回路４２の０点
の電圧は一次電池２０の電圧に応じた値となる。電圧比
較回路４３はｂ点と０点の電圧を入力して比較し、ｂ点
の電圧Ｂの方が高ければソレノイド駆動回路４４のｄ点
の電圧を一次電池２０の電圧とし、電圧Ｂの方が低けれ
ばｄ点の電圧を０とする。ｄ点の電圧が一次電池２０の
電圧であれば抵抗３８に流れる電流によりベースとエミ
ッタの間に電位差が生じ、トランジスタ３７が導通して
プッシュソレノイドＬ１に通電され、ｄ点の電圧が０と
なればトランジスタ３７が遮断されてプッシュソレノイ
ドＬ１への通電は停止される。

これを更に具体的に説明すれば、一次電池２０が新しく
、その電圧が３．０ボルトの場合は、０点の電圧はＣ１
（第２図参照）であり、開閉スイッチ２１が閉となった
時点ではｂ点の電圧Ｂの方が高いが時間ｔｌ（例えば８
０ミリ秒）の経過後は電圧Ｂの方が低くなる。従ってこ
の場合は、第３図の下部に示す如く、開閉スイッチ２１
が閉じると同時にトランジスタ３７が導通されてフッ。

シュソレノイドＬ１に通電され、時間ｔ１の経過後はト
ランジスタ３７が遮断されてプッシュソレノイドＬ１へ
の通電は停止される。一次電池２０が消耗してその電圧
が２．５ボルトになれば、これに応じ゛て０点の電圧も
低下してＣ２となり、従ってトランジスタ３７が遮断さ
れ、プッシュソレノイドＬ１への通電が停止される停止
時期は時間ｔ１よりも長い時間ｔ２（例えば１００ミリ
秒）の経過後となるが、その他の作動は前記と全く同一
である。一次電池２０が更に消耗してその電圧が２．０
ボルトになれば、前記停止時期は時間ｔ２よりも更に長
い時間ｔ３（例えば１５０ミリ秒）の経過後となるが、
その他の作動は前記と全く同じである。すなわち、プッ
シュソレノイドＬ１への通電時間は一次電池２０の電圧
の低下に応じて増大する。この通電時間の変化特性は、
ツェナダイオード３１、コンデンサ３２及び抵抗３３〜
３５を選択することにより、電磁弁１３に適合したもの
とすることができる。

次に、上記実施例の全体的作動につき説明する。

前記水量閉弁（図示省略）が閉じている状態では、開閉
スイッチ２１は開で、切換スイッチ２２は一次電池２０
側に接続されており、−時保持用コンデンサ２３は充電
されており、電磁弁１３は閉じている。ワンタッチ式押
ボタン（図示省略）により水量閉弁を開けば、前記手動
の水制御弁の開度に応じた量の水が給水通路より前記熱
交換器に供給され、ダイヤフラム作動装置が作動して比
例制御弁１４をこの給水量に応じた開度にすると共に両
スイッチ２１．２２を作動させる。すなわち、開閉スイ
ッチ２１を閉とし、切換スイッチ２２を一時保持ソレノ
イドＬ２側に切り換える。これにより、次に述べる如く
、電磁弁１３が開き、メインバーナ１１及びパイロット
バーナ１２から噴出するガスには所定時間作動する点火
装置、２５の点火栓２６により点火され、メインバーナ
１１は熱交換器を加熱して設定温度の出湯を行う。

両スイッチ２１．２２が上述の如く作動すれば、プッシ
ュソレノイドＬ１には一次電池２０からの電流の供給が
開始され、−時保持ソレノイドＬ２及び点火リレー２４
の励磁コイル２４ａには一時保持用コンデンサ２３から
の放電電流が供給される。プッシュソレノイドＬ１への
電流は、前述の如く一時電池２０の電圧に応じた通電時
間が経過すれば停止されるが、そのときには吸着片１３
ｄが鉄心１３ｃに完全に吸着されて電磁弁１３は開とな
っており、−時保持ソレノイドＬ２への放電電流により
電磁弁１３は引き続き約６秒間開状態に保持される。ま
た、点火リレー２４は切換スイッチ２２の作動と同時に
常開接点２４ｂを閉じて点火装置２５を約６秒経過後さ
せ、点火栓２６に生ずる火花によりパイロットバーナ１
２から噴出するガスに点火し、この炎はメインバーナ１
１から噴出するガスに点火すると同時に熱電対２７の温
接点の加熱を開始する。−時保持用コンデンサ２３から
の放電電流は次第に減少し、約６秒経過後にはそれのみ
では電磁弁１３を開状態に保持できなくなるが、それま
でには保持ソレノイドＬ３に供給される熱電対２７から
の熱起電力が増加しているので電磁弁１３は閉じること
はなく、引き続き開状態に保持され、瞬間湯沸器は出湯
を続行する。なお、点火用リレー２４は、前記放電電流
が減少して所定値以下となれば常開接点２４ｂを開き、
点火袋！２５の作動を停止させる。

ワンタッチ式押ボタンにより水量閉弁を閉じれば給水は
停止され、ダイヤフラム作動装置により比例制御弁１４
が閉じてメインバーナ１１は消火され、両スイッチ２１
．２２は図示の不作動状態となって一時保持用コンデン
サ２３に充電を行う。

なお、図示は省略したが、電磁弁１３の鉄心１３Ｃには
解除用ソレノイドが巻回され、この解除用ソレノイドは
保持ソレノイドＬ３と逆向きの磁界が生ずるように一時
保持用コンデンサ２３への充電電流を印加し、切換スイ
ッチ２２が不作動状態となると同時に保持ソレノイドＬ
３による磁界を打ち消して電磁弁１３を開とし、パイロ
ットバーナ１２を消火するようにしている。

しかして本実施例によれば、前述の如く、一次電池２０
の電圧が高く、従ってプッシュソレノイドＬ１への印加
電流が大なる状態では通電時間が短く、電圧が低下して
印加電流が減少すれば通電時間が増大するので、そもそ
も相当な電力を必要とする電磁弁１３を開くため無駄な
電力を消費することがなくなり、一次電池２０の消耗を
少なくして長持ちさせることができる。

なお、本発明は図示の実施例のような電気回路を用いた
ものに限定されるものではなく、通電制御手段３０及び
スイッチ手段（開閉スイッチ）２１としてマイクロプロ
セッサを用いて実施することも可能である。

また、上記実施例においては、開閉スイッチ２１はワン
タッチ式押ボタンとの連動を給水流により作動するダイ
ヤフラム作動装置を介して行っているが、もっと単純な
機械的または電気的連動装置を介して行ってもよい、な
お、本発明はパイロットバーナ１２を廃止して点火栓２
６によりメインバーナ１１に直接点火するようにし、熱
電対２７はメインバーナ１１により加熱するようにして
実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明によるガス機器の始動装置の一実施例
を示し、第１図は全体構成を示す回路図、第２図及び第
３図は第１図の回路の作動を説明する図、第４図は電磁
弁への印加電圧と吸着時間の間の特性図である。 符号の説明 １０・・・ガス供給路、１２・・・バーナ（パイロット
バーナ）、１３・・・電磁弁、２０・一次電池、２１・
・・スイッチ手段（開閉スイッチ）、３０・・・通電時
間制御手段、Ｌトプッシュソレノイド、Ｌ３・・・保持
ソレノイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バーナへのガス供給路に設けた常閉型の電磁弁と、一次
   電池から供給される電流により前記電磁弁を開状態にす
   るプッシュソレノイドと、前記バーナにより加熱される
   熱電対の熱起電力により開状態となった前記電磁弁を開
   状態に保持する保持ソレノイドよりなる安全装置を備え
   たガス機器の始動装置において、ワンタッチ式押ボタン
   と連動して前記一次電池から前記プッシュソレノイドへ
   の通電を開始させるスイッチ手段と、前記一次電池の電
   圧の低下に応じて増大する通電時間を設定すると共にこ
   の通電時間の経過後に同一次電池から前記プッシュソレ
   ノイドへの通電を停止させる通電時間制御手段を備えた
   ことを特徴とするガス機器の始動装置。