JPH09159155A - 燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 合理的な構成により、バーナの着火状態を報
知するための構成を、簡素化させて、コスト低減を図る
ことが可能となる燃焼制御装置を提供する。 【解決手段】 バーナ２の燃焼による加熱によって起電
力を発生する熱電対２１と、この熱電対２１によって起
電力が発生するに伴って、通電によりバーナ２への着火
状態を報知する発光ダイオード２６とが備えられている
燃焼制御装置において、熱電対２１により発生する起電
力により通電されることによって磁界を発生する着火報
知用コイル２７と、このコイル２７により発生する磁界
の強さが、起動用設定値を越えると、電源２４から発光
ダイオード２６へ通電させる導通状態となり、磁界の強
さが起動用設定値よりも小さい解除用設定値を下回る
と、発光ダイオード２６への通電を停止させる非導通状
態になる磁気操作式のリードスイッチ２８とが備えられ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーナの燃焼によ
る加熱によって起電力を発生する熱電変換手段と、この
熱電変換手段によって起電力が発生するに伴って、通電
により前記バーナへの着火状態を報知する着火状態報知
手段とが備えられている燃焼制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記燃焼制御装置は、バーナの燃焼状態
を使用者が着火状態報知手段の報知作動によって確認で
きるようにして、使用上の安全性を確保するようにした
ものであるが、この種の燃焼制御装置において、例え
ば、テーブルコンロに適用した場合における従来の構成
を図４に示している。この構成においては、熱電変換手
段としての熱電対２１の出力値を検出する検出回路３０
と、この検出回路３０の検出情報に基づいて、着火状態
報知手段の一例としての発光ダイオード２６の動作を制
御する制御回路３１とが夫々備えられ、この検出回路３
０の出力値が、バーナ２の燃焼状態に対応する値になっ
たことを検出すると、その検出情報に基づいて、制御回
路３１によって発光ダイオード２６を点灯作動させて、
着火状態を例えば光情報にて報知するように構成されて
いた。尚、図４中、３２は、バーナ２に対する点火用イ
グナイタ３３を作動させる点火回路であり、３４は、バ
ーナ２に対する燃料供給路１に備えられた閉弁付勢型の
電磁操作式開閉弁３を通電状態によって開弁状態に維持
するための弁駆動回路である。又、３５は前記各回路に
通電するための電源スイッチ、３６は点火回路３２を作
動させるための点火スイッチである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来構成
においては、前記検出回路３０は、熱電変換手段の微小
な起電力を精度よく測定するために回路構成が複雑とな
り、しかも、この検出回路とは別に、着火状態報知手段
を駆動制御するための制御回路３１も必要であって、全
体として構成が複雑となり、部品点数が多く、コスト高
を招く不利があった。

【０００４】又、テーブルコンロ等、電源として乾電池
が用いられるような構成においては、電源スイッチがＯ
Ｎ操作されている状態において、前記検出回路や制御回
路等に対して電源が供給されているので、着火状態であ
るか非着火状態であるかにかかわらず、回路動作用の電
流が流れることになり、それだけ消費電力が大になり、
電池寿命が短いものになるという不利もあった。

【０００５】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、合理的な構成により、バーナの着
火状態を報知するための構成を、簡素化させて、コスト
低減を図ることが可能となる燃焼制御装置を提供する点
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成によれば、バーナの燃焼による加熱によって、熱電変
換手段が起電力を発生し、その発生する起電力にて通電
されることによって磁界発生手段が、起動用設定値を越
える強さの磁界を発生することになる。そうすると、ス
イッチ手段が、電源から着火状態報知手段へ通電させる
導通状態となって、着火状態報知手段が報知作動する。
尚、この報知作動はバーナが燃焼している間は継続され
ることになる。そして、バーナの燃焼が停止すると、バ
ーナの燃焼による加熱が停止され、熱電変換手段による
起電力の発生が停止するので、磁界発生手段にて発生さ
れる磁界の強さが起動用設定値よりも小さい解除用設定
値を下回ることになる。そうすると、スイッチ手段が、
着火状態報知手段への通電を停止させる非導通状態にな
って、報知作動が停止することになる。

【０００７】その結果、上記起動用設定値や解除用設定
値を適切に設定することで、熱電変換手段による通電に
よって発生される磁界に基づいて、比較的小さい操作力
で足りるスイッチ手段を切り換えるという電磁操作力を
利用した構成とすることによって、熱電変換手段の検出
値に基づいて着火状態を検出するための検出回路や、そ
の検出情報によって着火状態報知手段を駆動制御するた
めの制御回路等の特別な電気回路を設ける必要がなく、
構成が簡素化でき、コスト低減を図ることが可能になる
と共に、消費電力の低減を図ることも可能となった。

【０００８】請求項２に記載の特徴構成によれば、バー
ナに対して燃料を供給するための燃料供給路に備えられ
た閉弁付勢型の開閉弁が、前記バーナへの点火手段への
点火操作が実行されている間だけ、点火操作に伴って開
弁され、点火されたバーナの燃焼に伴って熱電変換手段
により発生する起電力により、前記磁界発生手段と共に
作動用コイルにも通電される。そうすると、開閉弁は、
点火手段への点火操作が停止された後も、バーナの燃焼
状態が継続している間は、作動用コイルに通電されるこ
とにより、閉弁付勢力に抗して開弁状態に維持されるこ
とになる。又、バーナの燃焼が停止されると、熱電変換
手段による起電力の発生が停止され、作動用コイルへの
通電も停止するから、開閉弁は閉弁付勢力にて自動的に
閉弁して、バーナへの燃料供給が停止されるといった安
全対策をとることができる。

【０００９】燃料供給用の開閉弁の開弁維持用の電力
を、熱電変換手段による起電力にて供給するので、従来
構成のように、検出回路の検出情報に基づいて、開閉弁
を作動させる弁駆動回路を設ける場合に較べて、構成が
簡素化できると共に、電源による消費電力を少ないもの
に抑制できることになる。

【００１０】請求項３に記載の特徴構成によれば、スイ
ッチ手段における起動用設定値に対応する熱電変換手段
の起電力が、作動用コイルが開閉弁を開弁維持させるた
めに必要な最小起電力よりも大きくなるように設定され
る。

【００１１】従って、点火手段への点火操作を実行する
際に、熱電変換手段の起電力が前記起動用設定値に対応
する値になると、着火状態報知手段による報知作動が開
始するので、操作者が着火したことを認識できることに
なるが、そのときは、作動用コイルが開閉弁を開弁維持
させるために必要な最小起電力よりも大きな起電力とな
っているから、その時点で、点火操作を停止しても、開
閉弁は確実に開弁状態に維持されることになる。

【００１２】その結果、前記報知作動により着火が確認
され、点火操作を停止したときに、開閉弁が開弁維持さ
れていないといった不具合が生じるおそれが無く、使用
上の安全性が確保できると共に、操作上の使い勝手も良
くなる。

【００１３】請求項４に記載の特徴構成によれば、磁界
発生手段が着火報知用コイルにて構成され、スイッチ手
段が、着火報知用コイルにより発生する磁界の強さが起
動用設定値を越えると導通状態となり、磁界の強さが起
動用設定値よりも小さい解除用設定値を下回ると非導通
状態となる接点にて構成され、且つ、作動用コイルと、
着火報知用コイルとが、熱電変換手段に対して並列接続
されている。

【００１４】コイルという簡単な構成によって磁界を発
生させることができ、しかも、作動用コイルと、着火報
知用コイルとが、熱電変換手段に対して並列接続される
から、１個の熱電変換手段にて、それらを同時に駆動で
き、複数の熱電変換手段を設けることなく、構成を簡素
化できる。

【００１５】請求項５に記載の特徴構成によれば、着火
状態報知手段が、着火状態であることを光にて報知する
発光ダイオードにて構成されているから、少ない電力に
て有効に着火状態を報知できる。

【００１６】請求項６に記載の特徴構成によれば、前記
熱電変換手段が熱電対にて構成されているから、バーナ
に近接させて精度よく着火状態を検出でき、且つ、起電
力として、磁界発生手段や作動用コイルに対して比較的
大きな電流を供給することができて、有効に磁界を発生
させることができる。

【００１７】請求項７に記載の特徴構成によれば、前記
電源が乾電池にて構成されているから、商用電源を用い
る場合のように電力用の配線を設ける必要がなく、構成
を簡素化できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る燃焼制御装置
を、ガスコンロに適用した場合について説明する。図１
にガスコンロの電気回路構成が示され、このガスコンロ
は、燃料供給路１を通してバーナ２に燃料（ガス）が供
給され、バーナ２にて燃料が燃焼するように構成され、
このバーナ２により図示しない被加熱物（例えば、調理
用鍋等）を加熱するように構成されている。

【００１９】前記燃料供給路１には、燃料供給路１を通
してバーナ２への燃料供給を可能にする開弁状態と、燃
料供給路１を遮断してバーナ２への燃料供給を停止させ
る閉弁状態とに切り換え自在で、且つ、後述するよう
に、付勢手段にて閉弁状態に付勢される電磁操作式の安
全弁３（開閉弁の一例）が備えられている。この安全弁
３は、人為操作に基づいて付勢手段の付勢力に抗して開
弁状態に操作可能に構成され、操作力を解除すると、付
勢力により閉弁状態に自動的に復帰するように構成され
ている。又、この安全弁３には、通電されることにより
電磁力に基づいて開弁状態に維持させる為の作動用コイ
ル３ａが設けられ、作動用コイル３ａに設定値以上の電
流が通電されている間は、操作力が解除されても安全弁
３が開弁状態に保持されて、バーナ２への燃料供給が継
続維持されるようになっている。

【００２０】前記安全弁３が配置される燃料断続用の器
具栓４の具体的な構成について説明する。図３に示すよ
うに、ガスコンロ前面のパネル５の近くに、器具栓本体
４ａが内装され、この器具栓本体４ａに設けられた導入
口６から供給される燃料ガスを、導出口７に固定したノ
ズル８からバーナ本体９へ供給するように構成されてい
る。器具栓本体４ａの前端側には、合成樹脂製の固定枠
１０が取付けられ、この固定枠１０に対して図中横方向
に摺動自在にスライダー１１が内嵌されている。又、器
具栓本体４ａ内部にはスライダー１１の摺動方向と同一
方向に摺動自在な金属製のバルブロッド１２が摺動自在
に設けられている。スライダー１１及びバルブロッド１
２は、夫々、コイルバネ１３，１４によってパネル５側
に向けて付勢されており、詳述はしないが、スライダー
１１は係止機構１５によって後述する所定位置に付勢力
に抗して位置保持される構成となっている。

【００２１】一方、バルブロッド１２は、その長手方向
途中部に手動開閉弁１６を構成する弁体１６ａが一体的
に設けられ、手動開閉弁１６は、この弁体１６ａがコイ
ルバネ１４のバネ付勢力による器具栓本体４ａに形成さ
れた段差部に接当して流路を遮断させることで閉弁状態
となり、バネ付勢力に抗して弁体１６ａと段差部との間
に隙間が形成されることで開弁状態となるように構成さ
れている。

【００２２】そして、前記バルブロッド１２の更に装置
内奥側に安全弁３が設けられ、この安全弁３の弁体３ｂ
は、付勢手段としてのコイルバネ１８によりパネル５側
に向けて付勢され、この弁体３ｂが器具栓本体４ａに形
成された段差部１９に接当することで閉弁状態となるよ
うに構成されている。従って、この安全弁３は閉弁付勢
型に構成されることになる。この安全弁３は作動用コイ
ル３ａが内装されており、この作動用コイル３ａに通電
して励磁させることで、コイルバネ１８のバネ付勢力に
抗して弁体３ｂを開弁側に移動操作可能に構成されてい
る。

【００２３】運転待機状態においては、スライダー１１
はその外端部が閉位置Ａに位置する状態で係止機構１５
によって位置保持されており、スライダー１１のパネル
５側箇所に設けられた点火用操作具２０が押し込み操作
されるに伴って、スライダー１１が点火位置Ｃまで押し
込み操作された後に、点火用操作具２０への押圧操作力
が解除されると、スライダー１１がコイルバネ１３のバ
ネ付勢力にて開位置Ｂまで戻り、係止機構１５にて維持
保持される構成となっている。スライダー１１が開位置
Ｂにあると、手動開閉弁１６は、その弁体１６ａが段差
部から離間して開弁状態に設定される。スライダー１１
が点火位置Ｃまで操作されるに伴って、バルブロッド１
２を介して安全弁３の弁体３ｂがコイルバネ１８のバネ
付勢力に抗して開弁操作されるので、燃料供給路１が導
通状態となり、燃料ガスがバーナ本体９へ供給されるこ
とになる。このとき、安全弁３の作動用コイル３ａに通
電されていなければ、点火用操作具２０への押圧操作力
が解除されると、安全弁３はコイルバネ１８のバネ付勢
力にて閉弁状態に切り換わり、作動用コイル３ａに通電
が行われていれば、開弁状態が保持され、燃料供給路１
が導通状態に維持されることになる。尚、図中、ＧＴは
ガス量調節機構であり、ＧＳはガス量調節レバーであ
る。

【００２４】バーナ２に点火するためのイグナイタ２１
がバーナ２の近くに配置され、このイグナイタ２１を点
火作動させるための点火回路２２が設けられ、この点火
回路２２は、点火スイッチ２３のＯＮ操作に伴って電源
としての乾電池２４からの電力が供給されて、点火動作
を開始するように構成されている。イグナイタ２１と点
火回路２２及び点火スイッチ２３によりバーナ２に対す
る点火手段ＴＥを構成することになる。前記点火スイッ
チ２３は、図示はしないが、前記スライダー１１が点火
位置Ｃまで押し込み操作されている間だけＯＮ操作され
るようにスライダー１１と一体移動する可動部を備えて
構成されている。

【００２５】そして、バーナ２の燃焼による加熱によっ
て起電力を発生する熱電変換手段としての熱電対２５が
設けられ、この熱電対２５によって起電力が発生するに
伴って、通電によりバーナ２への着火状態を光にて報知
する着火状態報知手段としての発光ダイオード２６が、
使用者がその報知状態を容易に確認できるようにパネル
５に設けられている。

【００２６】熱電対２５により発生する起電力により通
電されることによって磁界を発生する磁界発生手段Ｇと
しての着火報知用コイル２７が、熱電対２５に対して前
記作動用コイル３ａと並列接続される状態で設けられ、
又、着火報知用コイル２７により発生する磁界の強さ
が、起動用設定値を越えると、電源（乾電池２４）から
発光ダイオード２６へ通電させる導通状態となり、前記
磁界の強さが起動用設定値よりも小さい解除用設定値を
下回ると、発光ダイオード２６への通電を停止させる非
導通状態になる接点としてのリードスイッチ２８（磁気
操作式のスイッチ手段の一例）が設けられている。従っ
て、バーナ２に着火されバーナ２の燃焼により熱電対２
５が加熱されて起電力を発生すると、この起電力にて、
作動用コイル３ａに通電されることで、安全弁３が開弁
状態に保持されると共に、熱電対２５が発生する起電力
にて着火報知用コイル２７にも通電されるように構成さ
れている。

【００２７】前記リードスイッチ２８は、図２に示すよ
うに、強磁性材から成る一対のリード片２８ａ，２８ｂ
が対向する状態で不活性ガスと共にガラス管２８ｃ内部
に封入されて構成され、各リード片２８ａ，２８ｂの管
内端部は自然状態（外部から磁界等を加えない状態）で
は、僅かに離間する状態で配置されている。そして、前
記着火報知用コイル２７が、このリードスイッチ２８の
外方側に、リード片２８ａ，２８ｂの長手方向とコイル
軸芯方向とがほぼ一致する状態で配置されている。

【００２８】従って、着火報知用コイル２７に通電され
ることで、図２のラインＭにて示すように、該コイル２
７の内部に起動用設定値を越える磁界が発生すると、一
方のリード片の端部にはＮ極が誘起され、他方のリード
片の端部にはＳ極が誘起されることになり、各リード片
２８ａ，２８ｂが磁気吸引力により吸引されて接触して
導通状態に切り換わり、発光ダイオード２６に通電され
て発光作動し、着火報知用コイル２７への通電が停止さ
れ、発生する磁界の強さが解除用設定値を下回ると、磁
気が誘起されず、各リード片２８ａ，２８ｂは弾性力に
て元の状態、つまり、僅かに離間する状態になり、非導
通状態になって発光ダイオード２６は発光が停止するよ
うに構成されている。

【００２９】尚、リードスイッチ２８における前記起動
用設定値に対応する熱電対２５の起電力が、前記作動用
コイル３ａが開閉弁を開弁維持させるために必要な最小
起電力よりも大きくなるように設定されている。従っ
て、熱電対２５がバーナ２により加熱され始めた点火開
始時点において、常に、作動用コイル３ａによる開弁維
持作動が、着火報知用コイル２７によるリードスイッチ
２８の導通状態への切り換え作動よりも先に実行される
ことになる。

【００３０】次に上記構成の燃焼制御装置における動作
について説明する。点火用操作具２０が点火位置まで押
し込み操作され、点火操作を開始すると、それに伴っ
て、手動開閉弁１６及び安全弁３がバネ付勢力に抗して
開弁状態に操作されると共に、点火スイッチ２３がＯＮ
操作される。そうすると、バーナ２に対して燃料供給が
開始されると共に、イグナイタ２１による点火が開始さ
れ、バーナ２に点火される。

【００３１】バーナ２の燃焼が開始されると、バーナ２
の燃焼による加熱によって熱電対２５が起電力を発生
し、着火報知用コイル２７並びに作動用コイル３ａに通
電が行われる。着火報知用コイル２７にて起動用設定値
を越える強さの磁界が発生すると、リードスイッチ２８
が導通状態になり、発光ダイオード２６が点灯して、着
火状態を使用者に報知する。尚、このときには、作動用
コイル３ａが開弁状態を保持するに足る通電が熱電対２
５が発生する起電力にて供給されているので、使用者が
点火用操作具２０の押し込み操作を解除しても、バーナ
２に対する燃料供給状態が維持され、バーナ２の燃焼が
継続されることになる。

【００３２】そして、バーナ２が燃焼して被加熱物を加
熱している途中で、例えば、被加熱物の煮汁や沸騰水等
が吹き溢れてバーナ２が誤って消火されてしまった場合
には、熱電対２５に対する加熱が停止されるから、熱電
対２５における起電力が低下し、作動用コイル３ａにて
発生する磁界の強さが低下して、安全弁３がバネ付勢力
によって閉弁状態に切り換わり、バーナ２への燃料供給
が停止されるので、燃料が未燃焼状態で放出されること
が回避される。又、熱電対２５における起電力が低下す
ることで、着火報知用コイル２７にて発生する磁界の強
さが解除用設定値を下回り、リードスイッチ２８がＯＦ
Ｆ状態となって発光ダイオード２６が消灯するので、使
用者がバーナ２が消火したことを認識できる。

【００３３】熱電対２５が発生する起電力は、電圧は比
較的低い（数十ｍＶ）が、電流は大きい（数十ｍＡ）の
で、駆動電圧が１Ｖ以上必要である発光ダイオード２６
を直接駆動することはできないが、上記構成によって、
専用の制御回路等を設けることなく、発光ダイオード２
６を動作させることができる。尚、前記作動用コイル３
ａと着火報知用コイル２７とを、熱電対２５に対して並
列状態で接続させることで、熱電対２５による駆動回路
の抵抗値が増大することがなく、熱電対２５による駆動
必要電圧が上昇することがないので、有効に磁界を発生
させることができる。

【００３４】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、着火状態報知手段として発光
ダイオード２６を用いる場合を例示したが、これに代え
て、音により報知するブザーや、スピーカ等であっても
よい。

【００３５】（２）上記実施形態では、１個の熱電対２
５に対して着火報知用コイル２７と、安全弁３の作動用
コイル３ａとを並列接続する構成としたが、着火報知用
コイル２７と、安全弁３の作動用コイル３ａとを夫々各
別に駆動する一対の熱電対２５をバーナ２により加熱さ
れる状態で設ける構成としてもよい。

【００３６】（３）上記実施形態では、熱電対２５の起
電力にて通電される作動用コイル３ａにて開弁状態が保
持される安全弁３が設けられる構成としたが、バーナ２
への燃料供給の断続は、点火用操作具２０の操作にのみ
基づいて実行される構成であってもよい。

【００３７】（４）上記実施形態では、電源として乾電
池２４を用いる場合を例示したが、商用交流電源にて電
力が供給される構成としてもよい。

【００３８】（５）上記実施形態では、ガスコンロに適
用した場合を例示したが、本発明は、ガスコンロに限ら
ず、給湯装置やファンヒータ等の各種の燃焼装置に適用
できる。

【００３９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】電気回路図

【図２】リードスイッチの構成図

【図３】器具栓の縦断側面図

【図４】従来構成の電気回路図

【符号の説明】

２ バーナ ３ 開閉弁 ３ａ 作動用コイル ２１ 熱電変換手段 ２４ 電源 ２６ 着火状態報知手段 ２７ 着火報知用コイル ２８ スイッチ手段 Ｇ 磁界発生手段 ＴＥ 点火手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナ（２）の燃焼による加熱によって
   起電力を発生する熱電変換手段（２１）と、この熱電変
   換手段（２１）によって起電力が発生するに伴って、通
   電により前記バーナ（２）への着火状態を報知する着火
   状態報知手段（２６）とが備えられている燃焼制御装置
   であって、 前記熱電変換手段（２１）により発生する起電力により
   通電されることによって磁界を発生する磁界発生手段
   （Ｇ）と、 この磁界発生手段（Ｇ）により発生する磁界の強さが、
   起動用設定値を越えると、電源（２４）から前記着火状
   態報知手段（２６）へ通電させる導通状態となり、前記
   磁界の強さが起動用設定値よりも小さい解除用設定値を
   下回ると、前記着火状態報知手段（２６）への通電を停
   止させる非導通状態になる磁気操作式のスイッチ手段
   （２８）とが備えられている燃焼制御装置。
2. 【請求項２】 前記バーナ（２）への点火手段（ＴＥ）
   への点火操作が実行されている間だけ、点火操作に伴っ
   て開弁される閉弁付勢型の開閉弁（３）が、前記バーナ
   （２）に対して燃料を供給するための燃料供給路に備え
   られ、 前記開閉弁（３）は、それに備えられた作動用コイル
   （３ａ）に通電されることにより、閉弁付勢力に抗して
   開弁状態に維持されるように構成され、 前記熱電変換手段（２１）により発生する起電力によ
   り、前記作動用コイル（３ａ）並びに前記磁界発生手段
   （Ｇ）の夫々に通電させるように構成されている請求項
   １記載の燃焼制御装置。
3. 【請求項３】 前記スイッチ手段（２８）における前記
   起動用設定値に対応する前記熱電変換手段（２１）の起
   電力が、前記作動用コイル（３ａ）が前記開閉弁（３）
   を開弁維持させるために必要な最小起電力よりも大きく
   なるように設定されている請求項２記載の燃焼制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記磁界発生手段（Ｇ）が着火報知用コ
   イル（２７）にて構成され、 前記スイッチ手段（２８）が、前記着火報知用コイル
   （２７）により発生する磁界の強さが起動用設定値を越
   えると導通状態となり、前記磁界の強さが起動用設定値
   よりも小さい解除用設定値を下回ると非導通状態となる
   接点にて構成され、 前記作動用コイル（３ａ）と、前記着火報知用コイル
   （２７）とが、前記熱電変換手段（２１）に対して並列
   接続されている請求項２又は３記載の燃焼制御装置。
5. 【請求項５】 前記着火状態報知手段（２６）が、着火
   状態であることを光にて報知する発光ダイオードにて構
   成されている請求項１、２、３又は４記載の燃焼制御装
   置。
6. 【請求項６】 前記熱電変換手段（２１）が熱電対にて
   構成されている請求項１、２、３、４又は５記載の燃焼
   制御装置。
7. 【請求項７】 前記電源（２４）が乾電池にて構成され
   ている請求項１、２、３、４、５又は６記載の燃焼制御
   装置。