JPH025255Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はガス湯沸器等に用いられるガスバー
ナーの安全制御装置に関し、特にサーモカツプル
を用いた装置の着火と失火応答速度の改善に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来のガス弁の安全装置には、通称パイロツト
スタツトと呼ばれるコツクとガス遮断弁とを備え
る装置と、熱電対を内蔵するサーモカツプルとが
組み合わされて用いられる。

上記ガス遮断弁のソレノイドコイルは口火で加
熱された上記サーモカツプルの微小電力で作動
し、生ガスの放出を防止するように設計されてい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記従来の安全装置は、ガス遮断弁の保持をサ
ーモカツプルの発電々力に頼つているために、サ
ーモカツプルが口火によつて加熱され、また失火
時には自然冷却する熱応答時間がそのまゝ弁の保
持と遮断の遅れ時間となり、着火時には使い勝手
が悪く、失火時には生ガスの放出があり、再着火
動作時に爆発音が伴なうなど安全装置として十分
なものではなかつた。

この考案は上記従来技術の欠点を解決する装置
を提供するものである。

〔考案の構成〕

この考案のガスバーナーの安全制御装置は、従
来の遮断弁とサーモカツプルをベースにして、さ
らに乾電池と手動起動の時限復帰スイツチと、上
記乾電池を充電源とする大容量キヤパシタからな
る、上記遮断弁の一時保持回路と、上記乾電池を
電源とするインバータ回路を含む炎導電整流検知
器であるフレームロツド回路および、上記フレー
ムロツド回路が失火応答時には上記炎温度検知器
であるサーモカツプルの応答に無関係に、第２の
キヤパシタの充電々荷の放電によつて、上記ガス
遮断弁にオフ応答を行なわせるように構成してい
る。

〔作用〕

装置起動時のサーモカツプルの熱応答の遅れに
対する遮断弁の初期保持は、上記大容量のキヤパ
シタの電荷によつて行なわれ、装置の燃焼炎の失
火時の上記熱応答の遅れは炎応答の早いフレーム
ロツドをセンサとして、第２のキヤパシタの電荷
によつて遮断弁の保持を解除するものである。

次に、この考案の実施例について説明する。

〔実施例の説明〕

図にこの考案の実施例を示す。１は乾電池であ
つて、負極は接地され、正極と接地間には次の負
荷が各々接続されている。

スイツチ２０１と２０２は共に連動の手動駆動
の時限復帰スイツチであつて、上記スイツチの一
方のスイツチ２０１の常閉接点と同容量キヤパシ
タ３の直列回路、他方のスイツチ２０２の常開接
点とpnpトランジスタ４および衆知の電子着火装
置５の直列回路、さらにpnpトランジスタ６とイ
ンバータを構成するための発振回路７の直列回路
が各々並列接続されている。

上記トランジスタ４のベースはトランジスタ６
のコレクタに接続され、上記コレクタと接地間に
は、上記発振回路７とは別に次の回路が並列接続
されている。抵抗器８とnpnトランジスタ９の直
列回路、抵抗器１０とnpnトランジスタ１１の直
列回路、および入力端子１２１をフレームロツド
７１に接続された炎検知回路１２で接続されてい
る。また上記トランジスタ９のベースはトランジ
スタ１１のコレクタに、トランジスタ１１のベー
スは抵抗器１３を介して炎検知回路１２の出力端
子１２２に接続されている。

前記発振回路７の出力端子はパルストランス７
２の１次線輪に接続され、トランス７２の２次線
輪の一方は接地され、他方はキヤパシタ１４を介
して前記炎検知回路１２の入力端子１２１に接続
され、上記炎検知回路１２の出力端子１２２は抵
抗器１５と１６を通して、npnトランジスタ１７
のベースに接続され、抵抗器１５と１６の接続点
はキヤパシタ１８を介して接地されている。

上記トランジスタ１７のコレクタは抵抗器１９
を介して前記トランジスタ６のベースに接続され
ると共に、ダイオード２０とキヤパシタ２１の直
列回路を通して、前記トランジスタ９のコレクタ
へ接続されている。

また、上記ダイオード２０とキヤパシタ２１の
接続点はダイオード２２を通して、前述のスイツ
チ２０１の常開接点に接続されると同時に、ガス
遮断弁３０１をオンに保持するソレノイドコイル
３０２によつて分路されたチヨークコイル２３と
サーモカツプル２４の直列回路に接続されてい
る。

なお、上記ガス遮断弁３０１はガスバーナー２
５のオンオフに使用されるが、オンは前記時限復
帰スイツチ操作と同時に手動で操作出来る構造と
され、オンの保持はサーモカツプル２４の電力ま
たは後述のキヤパシタ３の放電々荷で行なわれ
る。

また、フレームロツド７１はサーモカツプル２
４の熱電対接合部とさらに、前記着火装置５の高
電圧出力端子に接続される放電々極５１とともに
バーナー２５の燃焼炎２６に接する場所に設置さ
れる。

次に、以上に説明した実施例の動作を説明す
る。

いま、装置の起動前において乾電池１の電圧
は、スイツチ２０１の常閉接点を通して大容量キ
ヤパシタ３に印加され、キヤパシタ３を充分に充
電している。

この状態で手動にてガス遮断弁３０１を開くこ
とにより、この動作と連動してスイツチ２０１が
常開側接点に切替わると同時にスイツチ２０２が
オンとなる。よつてガスバーナー２５にガスが供
給されると同時に、前記キヤパシタ３の充電々荷
はソレノイドコイル３０２と、チヨークコイル２
３とサーモカツプル２４の直列回路に印加され
る。ソレノイドコイル３０２とチヨークコイル２
３のインピーダンス設定値が比較的高く、キヤパ
シタ３の放電時間は５秒程度に設定される。

従つて先のスイツチ２０１が閉成している限り
上記ソレノイドコイル３０２の励磁を５秒間継続
出来る。

一方、スイツチ２０２のオンによつて、炎検知
器１２の出力端子１２２は通常は低電位であるた
めにトランジスタ９がオンとなり、さらにトラン
ジスタ４がオンとなる。

従つて、着火装置５が動作して、放電々極５１
とバーナー２５の間に火花放電を開始して前述の
ガス遮断弁３０１開放によつて、放出するガスを
着火し、燃焼炎２６が形成される。

さらに、スイツチ２０２とトランジスタ４のエ
ミツタ・ベースを介して発振回路７に電圧が印加
されることにより、パルストランス７２の出力を
得てキヤパシタ１４を介して、フレームロツド７
１に例えばAC70Vの電圧を印加する。

バーナー２５の燃焼炎２６の接する面積に比べ
て比較的小さいフレームロツド７１への電圧印加
によつて、衆知の炎のイオン電流に整流効果が現
われ、炎検出器１２の入力端子１２１に比較的速
やかに負の電位が印加され、出力端子１２２が高
電位となる。

よつて、トランジスタ１１がオンとなつてトラ
ンジスタ９をオフとすると同時に、抵抗器１５を
通してキヤパシタ１８を充電して、トランジスタ
１７をオンとする。従つて、トランジスタ６がオ
ンとなるために、トランジスタ４のエミツタ・ベ
ースが短絡され、トランジスタ４はオフとなる。

従つて着火装置５の動作は停止して前述の火花
放電が停止する。

上述の手動操作から上記火花放電停止までの一
連の動作は１秒内外で行なわれる。すなわち手動
でのワンタツチ動作によつてガス遮断弁３０１を
開放することにより、弁３０１の保持はキヤパシ
タ３の放電エネルギーによつて行なわれ、炎検知
器１２の動作によつて着火装置５が停止する。

上記一連の動作によつて、キヤパシタ３の放
電々流によつてガス遮断弁３０２の開放保持が出
来なくなる迄の５秒程度の間に、燃焼炎２６の熱
によつてサーモカツプル２４の出力に電圧が発生
し、上記キヤパシタ３の放電々流はサーモカツプ
ル側には流れなくなり、さらにキヤパシタ３の放
電々流が消滅した後には、ソレノイドコイル３０
２へ電流を加勢し、遮断弁３０１の開放保持を行
なう。

ここで説明を加えると、乾電池電圧を1.5V程
度とすると、トランジスタ１７がオンとなつたと
してもダイオード２２と２０のオン電圧が各々
0.6V程度、さらにトランジスタ１７のオン電圧
が0.1V程度があるために、ソレノイドコイル３
０２の保持電流を分路する経路にはなり得ない。
さらに、サーモカツプル２４の出力電圧は数＋
mV程度であるために、ダイオード２２をオンす
るには極めて不十分な値である。

なお、時限スイツチ２０１と２０２の図示状態
への復帰時間は、キヤパシタ３の放電終了時間と
ほゞ同等の時間設定として安全性を確保してい
る。

次に前述の一連の動作の後、スイツチ２０１と
２０２が図示状態に復帰した状態では、キヤパシ
タ３が再び充電されるが、その以前のトランジス
タ９のオフとトランジスタ１７のオン動作によつ
てキヤパシタ２１が図示方向に充電されている。
通常の燃焼継続状態ではこの状態を保持すること
になる。

ガスバーナー２５の熱要求がなくなつて手動に
て、図示しないガスコツクをオフ動作する以前に
何らかの原因で燃焼炎２６が消炎したとすると、
フレームロツド５１に電流が流れなくなり、ほと
んど瞬時に炎検知回路１２の出力１２２が低電位
となり、トランジスタ１１のオフに続いてトラン
ジスタ９がオンとなることにより、キヤパシタ２
１の放電路がトランジスタ９とソレノイド３０２
およびダイオード２２を通して形成され電流が流
れる。よつてソレノイドコイル３０２は逆励磁さ
れ遮断弁３０１を閉成する。なおキヤパシタ２１
はキヤパシタ３の容量値に比べて極めて低い値で
あり、上記キヤパシタ２１の放電々流はインパル
ス的に流れた後消滅する。

一旦、遮断弁３０１が閉成すると、サーモカツ
プル２４の熱応答の遅れで電圧を発生し続けてい
たとしても、弁３０１を吸着保持するには十分で
あつても、再度遮断弁３０１を吸引するだけのエ
ネルギーを有しないために、上述のキヤパシタ２
１の放電による遮断弁３０１の閉成後、バーナー
２５からの生ガス放出が停止された状態で安全性
が保たれる。

一方、前記炎検知器１２の出力端子１２２が低
電位になることにより、キヤパシタ１８の充電電
荷が抵抗器１５と１６の各々を通して放電を開始
し、前述のキヤパシタ２１の放電終了時間程度の
遅れ時間の後トランジスタ１７がオフとなる。従
つて、トランジスタ６がオフとなつて、炎検知回
路１２と発振回路７の電源が絶たれると同時にト
ランジスタ９のベース電流も流れなくなつて、乾
電池１とスイツチ２０１およびキヤパシタ３の直
列回路によるキヤパシタ３の充電も既に終了して
いるために、全回路の電流が流れなくなる。

上述の停止常態は手動にてガスコツクを止めた
場合についてもほゞ同様の動作で装置は停止す
る。

よつて乾電池１の消費電流は装置起動時の着火
装置５とキヤパシタ３の充電々力は別として装置
運転時のトランジスタ６と１１および１７のベー
ス電流と発振回路７に要する電流であり、乾電池
１の電圧が1.5V時に数mA程度であるために乾電
池１の交換周期は十分に長くとることが期待出来
る。また、比較的消費電力の大きい着火装置５の
動作時間も起動から炎検知回路１２が応答する迄
の１秒間程度の極めて短時間である。

なお、上述の実施例においてサーモカツプル２
４と直列にチヨークコイル２３を用いて、キヤパ
シタ３および２１の放電々流がサーモカツプル２
４側に出来るだけ流入しないで、有効にソレノイ
ドコイル３０２に流れ込む様に配慮しているが、
上記チヨークコイル２３は抵抗器であつても良い
ことは勿論、このインピーダンス素子２３の挿入
位置は任意に選定出来る。サーモカツプル２４と
ソレノイドコイル３０２の閉ループ回路が形成さ
れ、さらにソレノイドコイル３０２と各々のキヤ
パシタ３と２１の閉ループ回路が形成されておれ
ば、この考案の所期の目的は達せられる。

〔考案の効果〕

この考案によれば手動コツクのワンタツチ動作
で上記コツクと連動の時限開放スイツチ２０１と
２０２が動作して、着火装置５の動作と遮断弁３
０１の閉放保持を行なうことが出来、燃焼炎２６
の形成後直ちに、上記着火装置が停止する。一方
上記燃焼炎２６の失火後直ちに遮断弁３０１を閉
成して生ガスの放出を止め、再着火時等の安全性
が確保される安全制御装置が得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の実施例である。 １……乾電池、５……着火装置、７……発振回
路、１２……炎検知回路、２５……ガスバーナ
ー、２０１と２０２……連動スイツチ、３０１…
…遮断弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. サーモカツプルとガス遮断弁のソレノイドコイ
   ルの閉ループ回路、上記ソレノイドコイルと手動
   起動の時限復帰スイツチの常開接点と大容量キヤ
   パシタの閉ループ回路、上記キヤパシタと上記ス
   イツチの常閉接点と乾電池の閉ループ回路、上記
   乾電池と上記スイツチと連動する常開スイツチと
   pnpトランジスタおよび着火装置の閉ループ回
   路、さらに、上記手動起動々作で動作開始するイ
   ンバータ回路と、炎検知回路からなるフレームロ
   ツド回路を有するとともに上記炎検知回路の出力
   を受けて充電される第２のキヤパシタを有し、上
   記第２のキヤパシタの充電々荷は上記フレームロ
   ツド回路の失火応答時に、前記大容量キヤパシタ
   の放電々荷の印加方向とは逆の方向に印加される
   様に構成され、さらに、上記炎検知回路の炎検知
   時には上記トランジスタがオフされる構成とした
   ガスバーナーの安全制御装置。