JPH0776615B2 - 燃焼制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、あらかじめ設定された所定の条件になったと
き、ラッチングリレーを駆動してバーナへの燃料供給を
停止して、自動的に燃焼を停止させる燃焼制御装置に関
する。

［従来の技術］ ガスこんろ、ガスグリル等では、バーナに近接して備え
られたサーモカップルの起電力を利用して通電される電
磁安全弁がバーナへの燃料供給路に配されており、バー
ナの燃焼時にはサーモカップルの起電力によって電磁安
全弁を通電して継続して燃料ガスが供給され、失火によ
ってサーモカップルの起電力が低下すると、自動的に電
磁安全弁の開状態が保持されなくなって、燃料供給が停
止されるものがある。

また、サーモカップルと電磁安全弁とをラッチングリレ
ーの接点を介して接続して、別途設けられるタイマ回路
あるいは過熱防止回路によって、所定の条件に達した場
合に、ラッチングリレーの接点を開いて電磁安全弁への
通電を停止し、燃料供給路を閉じて強制的に燃焼を停止
するものがある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、ラッチングリレーは、接点を駆動する際には、
接点の閉動作のみでなく、接点の開動作の場合にも必ず
通電を行わなければならない。このため、例えば、電源
としての電池が電池ボックスにおいて接触不良を起こし
たり、電池が電池ボックスから外れたり、電灯線を利用
する電源の場合では、電灯線における停電、あるいは、
電源回路の断線等によって電源からの電力供給が停止す
ると、ラッチングリレーのコイルへの通電ができなくな
るため、一旦バーナの燃焼が開始されると、手動操作に
よって消化操作を行わない限り燃料供給を停止できなく
なり、自動消火機能として、例えば、タイマによる自動
消火を当てにしている場合などには、設定時間が経過し
ても消火動作が行われず、被調理物が過熱して焦げ付き
を生じたり、場合によっては発火などの危険が生じると
いう問題がある。

本発明は、安全装置としての電磁安全弁がラッチングリ
レーの接点を介してサーモカップルと接続された自動消
火機能を有す燃焼制御装置において、電源における異常
によって電力供給が停止された場合に、確実に燃焼を停
止させることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、バーナに近接して設けられたサーモカップル
と、前記バーナへの燃料供給路に配され駆動コイルの通
電時に開弁する電磁安全弁とを備え、接点を閉じるため
の第１コイルと前記接点を開くための第２コイルとを有
するラッチングリレーの前記接点を介して前記サーモカ
ップルと前記駆動コイルとが閉回路を形成して接続さ
れ、電源から供給される電力によって前記ラッチングリ
レーを制御する燃焼制御装置において、前記第２コイル
を通電するための通電手段には、前記電源によって充電
される第１のコンデンサと第２のコンデンサとが備えら
れるとともに前記電源からの電力供給が停止したとき前
記第２のコンデンサの充電電荷を前記通電手段へ供給す
るスイッチング手段が備えられ、前記通電手段は前記第
２のコンデンサの充電電荷が供給されるとき、前記第１
のコンデンサの充電電荷を前記第２コイルに通電するこ
とを技術的手段とする。

［作用］ 本発明では、バーナの燃焼開始操作に関連してラッチン
グリレーの第１コイルが通電されると接点が閉じてサー
モカップルと電磁安全弁とが閉回路を形成する。

燃焼中にバーナの消火が必要になった場合には、通電手
段によって第２コイルが通電される。

このため、サーモカップルと電磁安全弁との間の接点が
開き、電磁安全弁の駆動コイルへの通電が停止して、電
磁安全弁が閉じられて、バーナへの燃料供給が停止され
る。

一方、一旦バーナの燃焼が開始された後に、電源からの
電力が供給されなくなると、スイッチング手段によって
第２のコンデンサの充電電荷が通電手段へ供給されるた
め、第１のコンデンサの充電電荷が第２コイルに通電さ
れて、接点が開く。

従って、電磁安全弁が閉じられてバーナへの燃料供給が
停止される。

［発明の効果］ 本発明では、ラッチングリレーの接点を開くための第２
コイルは、第１のコンデンサの充電電荷によって通電さ
れる。

また、第２コイルを通電する通電手段には、電源からの
電力供給が停止したとき第２のコンデンサの充電電荷を
供給するスイッチング手段が備えられているため、一旦
接点が閉じた後に電源からの電力供給が停止しても、第
１のコンデンサと第２のコンデンサの各充電電荷によっ
て第２コイルを通電して接点を確実に開くことができ、
その結果、バーナへの燃料供給を停止することができ
る。

従って、バーナが燃焼しているときに電力供給が停止し
ても、サーモカップルの起電力によって電磁安全弁が開
いたままにならず、確実に燃焼を停止することができ
る。

この結果、乾電池が電池ボックスから外れあるいは緩ん
で接触不良を起こしても、確実に消火できる。また、電
灯線によって電力が供給されるものでは、停電やプラグ
抜けがあっても、その際に、消火させることができる。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。

第２図に示すガステーブル１には、２つのガスこんろ
２、３とグリル４とが備えられ、それぞれガステーブル
１の正面に設けられた点消火ボタン５、６、７によって
操作される。

本発明は、上記のグリル４において用いられており、以
下、グリル４についてのみ説明する。

グリル４は、第３図に示すとおり、燃料供給管10の末端
に設けられたノズル11から噴出する燃料ガスを燃焼する
グリルバーナ12とグリルバーナ12の点火を容易にするた
めのパイロットバーナ13とが、ガステーブル１の正面に
設けられたグリル扉4aの奥に形成された図示しないグリ
ル内箱内に配されており、燃料供給管10には、点消火ボ
タン７によって開閉されるメイン弁14およびパイロット
弁15と、後述する制御回路20によって制御されるソレノ
イド16aを有し点消火ボタン７の操作に関連して開閉動
作を行う電磁安全弁16とが配されている。

点消火ボタン７には、図示しないハートカム機構が備え
られ、消火位置から押し操作を行って点火位置まで押し
込むと、メイン弁14、パイロット弁15、電磁安全弁16を
いずれも開状態にし、その押し操作を解除すると、点消
火ボタン７はメイン弁14の開弁位置にロックされてパイ
ロット弁15を閉状態にする。

このとき、電磁安全弁16は、後述するサーモカップル18
の起電力によって十分な電流が通電されていれば開状態
が保持されて、起電力が不十分であれば、開状態が保持
されず、閉状態となる。

メイン弁14の開弁位置の状態において、再び点消火ボタ
ン７を押し操作すると、メイン弁14の開状態が解除さ
れ、押し操作を解除すると消火位置としての閉弁位置に
戻り、メイン弁14を閉弁する。

なおグリルバーナ12には、点火電極17とサーモカップル
18とが近接して設けられている。

以上の構成を有するグリル４は、制御回路20によって制
御される。

制御回路20は、第４図に示すとおり、マイクロコンピユ
ータ（以下「マイコン」という。）20aを中心として形
成されたもので、前述の点消火ボタン７がメイン弁14の
開弁位置にある場合に接点を閉じるメインスイッチ20A
を備え、図示しない電池ボックス内に収容された乾電池
50を電源として作動し、サーモカップル18によって通電
される電磁安全弁16をラッチングリレー21によって制御
する。

電磁安全弁16のソレノイド16aは、ラッチングリレー21
の接点21aを介してサーモカップル18と閉回路を形成し
ている。

ラッチングリレー21は、第１図に示すとおり、２つのリ
レーコイル21Aは、21Bによって接点21aの状態変化を行
うもので、状態変化を行う際には、必ずいづれかのリレ
ーコイル21A、21Bを通電する必要があり、そのために、
制御回路20には、接点21aを閉じるためのセット回路30
と、接点21aを開くためのリセット回路40とが設けられ
ている。

また制御回路20には、ラッチングリレー21を制御するた
めに、基準電圧回路22、電圧検知回路23、着火検知回路
24、ウォッチドグタイマ回路（以下「WDT」という。）2
5が設けられている。

基準電圧回路22は、メインスイッチ20Aを介して制御回
路20に供給される乾電池50の電圧から、電圧検知回路2
3、着火検知回路24での判別を行う際の基準電圧を供給
する。

電圧検知回路23は、乾電池50の供給電圧が、制御回路20
において各動作を行うために十分な電圧であるか否か、
基準電圧回路22の基準電圧に基づいて判別する。

ここでは、乾電池50の電圧が2.35±0.05V以下であるこ
とが１秒間連続して検知された場合を乾電池50の交換時
期として判別する。

着火検知回路24は、サーモカップル18の起電力が着火検
知レベルとしての2.5mVを越えているか否かの判別を行
う。

WDT25は、マイコン20aの作動状態をマイコン20aから送
出されるパルス信号に基づいて監視し、マイコン20aが
正常動作を行う場合には、ハイレベルの信号を送出し、
マイコン20aの異常によってパルス信号が一定時間以上
送出されなくなった場合には、マイコン20aをリセット
するためにローレベルの信号を送出する。

マイコン20aは、メインスイッチ20Aが閉じられて乾電池
50から電力が供給されると、電圧検知回路23および着火
検知回路24の信号に基づいて所定のシーケンスでグリル
タイマの計時を開始して各監視制御を行うとともに、セ
ット回路30およびリセット回路40を制御する。

また、マイコン20aは、乾電池50の電圧が低下して、電
圧検知回路23によって乾電池の交換時期が検知された場
合には、後述する液晶表示装置27において乾電池マーク
27aを表示させるとともに、ブザー回路28によってブザ
ーを駆動して乾電池50の交換を使用者に促す。

さらに、グリル４の使用中に乾電池50の電圧が2.1±0.1
V以下であることを検知した場合には、マイコン20aをリ
セットするための信号と、ラッチングリレー21をリセッ
トするための信号を送出してグリルバーナ12の消火を行
い、また、使用開始時にすでに乾電池50の電圧が2.1±
0.1V以下である場合には、マイコン20aからラッチング
リレー21をセットするための信号は送出されず、グリル
タイマの作動を不能にして、作動時間の表示等を行わな
い。

従って、このとき、点火操作によってグリルバーナ12が
一旦着火しても、サーモカップル18の起電力は電磁安全
弁16に通電されないため開弁保持されず、点消火ボタン
７の押圧を解除するとグリルバーナ12は燃焼を継続しな
い。

なおマイコン20aは、セット回路30あるいはリセット回
路40に対しては通常はローレベルの制御信号を、ラッチ
ングリレー21の状態変化を行う場合にはハイレベルの制
御信号をそれぞれ送出する。

次に、セット回路30およびリセット回路40について、第
１図に基づいて説明する。

セット回路30は、ラッチングリレー21の接点21aを閉じ
るために、リレーコイル21Aを通電するための回路であ
り、リレーコイル21Aを通電するためのトランジスタ31
は、マイコン20aによって制御されるトランジスタ32とW
DT25によって制御されるトランジスタ33とによって制御
される。

ここで、制御回路20においてマイコン20aが正常に作動
している場合には、WDT25はハイレベルの信号を送出
し、それによってトランジスタ33はオン状態となりトラ
ンジスタ32のエミッタを接地するため、トランジスタ31
はマイコン20aからトランジスタ32への送出されるセッ
ト信号に応じて制御される。

しかし、ここでは、リレーコイル21Aは、コンデンサ34
を介して接地されているため、トランジスタ31がトラン
ジスタ32を介してオンに制御されたとき、コンデンサ34
の電荷が十分に放電されている場合に限ってリレーコイ
ル21Aが通電されて、接点21aを閉じる。

なお、コンデンサ34とリレーコイル21Aとの間には、コ
ンデンサ34の充電電荷を保持するためにダイオード35が
挿入されている。

リセット回路40は、ラッチングリレー21の接点21aを開
くため、リレーコイル21Bを通電するための回路であ
り、リレーコイル21Bを通電するためのトランジスタ41
は、トランジスタ42を介してマイコン20aによって制御
されるトランジスタ43とWDT25によって制御されるトラ
ンジスタ44とによって制御される。

リセット回路40には、トランジスタ41のベース回路に、
メインスイッチ20Aを介して供給される乾電池50の電力
を一時的に蓄えるためのコンデンサ45が抵抗46を介して
トランジスタ43のコレクタとともに接続されている。

なお、コンデンサ45は、充電電荷を保持するためのダイ
オード47を介して乾電池50によって充電される。

ここで、マイコン20aからはラッチングリレー21をリセ
ットする場合のみにハイレベルの制御信号がトランジス
タ42へ送出され、それ以外の場合にはローレベルの制御
信号が送出されているため、ラッチングリレー21がリセ
ットされない場合には、トランジスタ42は常にオン状態
となり、それに応じてトランジスタ43もオン状態とな
る。

また、セット回路30と同様に、制御回路20においてマイ
コン20aが正常に作動している場合にはWDT25はハイレベ
ルの信号を送出し、それによってトランジスタ44は常に
オン状態となり、トランジスタ43のエミッタを接地す
る。

このため、トランジスタ41のベースは、マイコン20aか
らラッチングリレー21をリセットするためのハイレベル
の制御信号が送出されない場合には、常に接地されるこ
とになりオン状態にはならない。

逆に、マイコン20aの異常動作によってWDT25からローレ
ベルの信号が送出されてトランジスタ44がオフ状態にな
ったり、ラッチングリレー21をリセットするためのハイ
レベルの制御信号がトランジスタ42へ送出されてトラン
ジスタ42、43がオフ状態になった場合には、トランジス
タ41のベースにはコンデンサ45の電荷による電流が流れ
てトランジスタ41がオン状態になる。

このため、コンデンサ34が十分に充電されていれば、コ
ンデンサ34の充電電荷によってリレーコイル21Bが通電
されて、接点21aを開いてリセットする。

制御回路20には、他に、グリル４の作動時間を設定する
ためにガステーブル１の正面に設けられた操作キー８に
よるキー入力回路26や、設定された作動時間あるいは乾
電池の消耗を知らせるために同じく正面に設けられた液
晶表示装置27、またグリルの作動終了が近付いたことを
知らせるためのブザー回路28、マイコン20aの作動のた
めの発振子回路29等が備えられている。

なお、制御回路20は、点消火ボタン７が点火位置にある
とき接点を閉じる図示しない点火スイッチと、点火スイ
ッチの閉動作に応じて高電圧を発生する点火回路を備え
ており、点火回路の高電圧は点火電極17に印加される。

次に、以上の構成からなる本実施例のガステーブル１に
おけるグリル４の作動を、第５図を参考に説明する。

点消火ボタン７によって点火操作を行うと、燃料供給管
10に配されたメイン弁14、パイロット弁15および電磁安
全弁16が開いてパイロットバーナ13およびグリルバーナ
12へ燃料ガスが供給されるとともに、図示しない点火ス
イッチが閉じて点火電極17において火花放電が行われ、
各バーナが点火される。

他方、メインスイッチ20Aが閉じて制御回路20へ乾電池5
0から電力が供給されると、制御回路20が作動を開始
し、コンデンサ45は約0.3秒で充電され、またマイコン2
0aが起動する。

マイコン20aからは、この後行われるラッチングリレー2
1のセット動作が確実に行われるようにするために、ラ
ッチングリレー21をリセットするための制御信号が0.2
秒間送出されて、トランジスタ41がオン状態になり、コ
ンデンサ34の電荷を放電する。

続けてその0.1秒後、マイコン20aからはラッチングリレ
ー21のセット制御信号が２秒間送出され、トランジスタ
31がオン状態になり、このとき、コンデンサ34は放電さ
れているため、乾電池50の電力がメインスイッチ20Aを
介してリレーコイル21Aに流れ、コンデンサ34に流れ込
む。

この結果、接点21aは閉じ、サーモカップル18と電磁安
全弁16のソレノイド16aとによって閉回路が形成され
る。

グリルバーナ12の着火がサーモカップル18の起電力によ
って検知されると、着火検知を表示するために、液晶表
示装置27では、タイマ作動時間としての「８」を表示す
るとともに、グリルタイマの計時を開始する。

液晶表示装置27による着火表示に応答して点消火ボタン
７の点火操作を解除すると、点消火ボタン７は開弁位置
にロックされてメイン弁14を開弁状態に保持するととも
に、パイロット弁15が閉じられる。

このとき、サーモカップル18には十分な起電力が生じて
いるため、電磁安全弁16は開状態に保持される。

このとき、必要があれば、操作キー８を操作して、グリ
ルタイマの作動時間を変更する。

グリルタイマの作動時間が終了する10秒前になると、マ
イコン20aからはラッチングリレー21をセットするため
の制御信号が１秒間送出される。

これは、この後行われるラッチングリレー21のリセット
動作を確実に行うために、コンデンサ34を再度充電する
ためである。

グリルタイマの作動が終了すると、マイコン20aからは
ラッチングリレー21をリセットするための制御信号が0.
5秒間送出され、トランジスタ42、43がオフ状態とな
り、コンデンサ45の電荷によってトランジスタ41がオン
状態となって、リレーコイル21Bにはコンデンサ34の電
荷による電流が流れて、接点21aが開かれる。

この結果、電磁安全弁16が閉じられ、グリルバーナ12へ
の燃料ガスの供給が停止される。

その後、グリル４の作動終了がブザー音により報知し、
使用者に対して点消火ボタン７によるメイン弁14の閉弁
操作を促す。

なお、グリルバーナ12が途中で失火した場合には、サー
モカップル18の起電力が低下して電磁安全弁16のソレノ
イド16aへの電流値が減少するため、自動的にガスの流
出が防止される。また、サーモカップル18の起電力が着
火検知レベルより下がってから30秒後には、ラッチング
リレー21の接点21aを開くリセット用の制御信号がマイ
コン20aから送出されるとともに、ブザー音によって失
火が報知される。

次に、グリル４の使用中に、電源としての乾電池50が電
池ボックスから外れたり、接触不良等を生じた場合、あ
るいは点消火ボタン７によりメインスイッチ20Aをオフ
操作して場合について説明する。

上記の各原因によって電力供給が停止すると、マイコン
20aの作動停止に伴ってWDT25からの信号が停止するた
め、リセット回路40においてはトランジスタ44がオフ状
態になる。

このため、コンデンサ45の充電電荷がトランジスタ41の
ベースに流れ込み、トランジスタ41をオン状態にする。

従って、リレーコイル21Bにはコンデンサ34の充電電荷
による電流が流れ、ラッチングリレー21の接点21aを開
く。

この結果、電磁安全弁16が閉じられて、グリルバーナ12
への燃料ガスの供給が停止される。

以上のとおり、本発明によれば、乾電池等の電源に異常
が生じて、電力供給が停止した場合には、コンデンサ34
およびコンデンサ45の充電電荷によってリセット回路40
が作動して、ラッチングリレー21をリセットするため、
電磁安全弁16を閉じることができ、確実にグリルバーナ
12を消火させることができる。

また、グリル４の使用中に乾電池の消耗があっても、確
実にグリルバーナ12を消火させることができる。

本実施例では、電源として乾電池を設けたものを示した
が、電灯線を利用した制御回路によるものでは、停電あ
るいはプラグ抜けなどの場合に確実に消火することがで
きる。

本実施例では、タイマによる自動消火機能を有するもの
を示したが、過熱防止のための温度検知による自動消火
機能、あるいは酸欠検知による自動消火機能を有するも
のでもよい。

上記実施例では、グリルを示したが、こんろ、オーブ
ン、ストーブなどの燃焼機器において適用できる。

また、燃料としては、ガスに限らず石油でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の制御回路におけるセット回路
およびリセット回路を説明するための部分回路図、第２
図は本発明の実施例を示すガステーブルの斜視図、第３
図はグリルバーナを説明するためのガス回路図、第４図
は制御回路を説明するためのブロック図、第５図は本実
施例の作動説明のためのタイムチャートである。 図中、10……燃料供給管（燃料供給路）、12……グリル
バーナ（バーナ）、16……電磁安全弁、16a……ソレノ
イド（駆動コイル）、18……サーモカップル、20……制
御回路（燃焼制御装置）、21……ラッチングリレー、21
a……接点、21A……リレーコイル（第１コイル）、21B
……リレーコイル（第２コイル）、34……コンデンサ
（第１のコンデンサ）、41……トランジスタ（通電手
段）、44……トランジスタ（スイッチング手段）、45…
…コンデンサ（第２のコンデンサ）、50……乾電池（電
源）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バーナに近接して設けられたサーモカップ
   ルと、前記バーナへの燃料供給路に配され駆動コイルの
   通電時に開弁する電磁安全弁とを備え、接点を閉じるた
   めの第１コイルと前記接点を開くための第２コイルとを
   有するラッチングリレーの前記接点を介して前記サーモ
   カップルと前記駆動コイルとが閉回路を形成して接続さ
   れ、電源から供給される電力によって前記ラッチングリ
   レーを制御する燃焼制御装置において、 前記第２コイルを通電するための通電手段には、前記電
   源によって充電される第１のコンデンサと第２のコンデ
   ンサとが備えられるとともに前記電源からの電力供給が
   停止したとき前記第２のコンデンサの充電電荷を前記通
   電手段へ供給するスイッチング手段が備えられ、前記通
   電手段は前記第２のコンデンサの充電電荷が供給される
   とき、前記第１のコンデンサの充電電荷を前記第２コイ
   ルに通電することを特徴とする燃焼制御装置。