JPH10196964A - 燃焼器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 応答性の高い燃焼確認ランプを低コストで実
現する。 【解決手段】 点火ボタンが押されてバーナに着火され
ると、フレームロッド６からバーナ本体に炎を通って電
流が流れ、フレームロッド電圧Ｖｆが低下して基準電圧
Ｖａを下回るため、燃焼確認ランプ５に通電されて直ち
に点灯する。点火ボタンが再び押されることによりバー
ナが消火されると、フレームロッド電圧Ｖｆが基準電圧
Ｖａを上回り、燃焼確認ランプ５が直ちに消灯する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃焼器に関し、詳し
くはバーナの燃焼状態を報知する機能を備えた燃焼器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばガスコンロにおいては、魚等を焼
くために設けられるグリルのバーナは外から見にくい位
置に設けられており、燃焼中に何等かの理由で火が消え
たとしても、使用者がそれに気付かないといった不具合
があった。そのため、グリル庫内のバーナが燃焼してい
ることを使用者が容易に確認できるように、バーナが燃
焼している間点灯する燃焼確認ランプを正面パネルに備
えたものが知られている。

【０００３】この燃焼ランプを点灯させるための炎検知
には、通常立消え安全装置の炎検知装置である熱電対の
出力がそのまま利用される。しかし、熱電対はバーナの
燃焼に対する熱応答性が悪く、バーナ着火時には熱電対
の発生する熱起電力が炎検知されるレベルまで上昇する
までに時間がかかるため、実際の着火に対してランプの
点灯が遅れるといった不具合が生じる。同様にバーナ消
火時にも、熱電対の発生する熱起電力が炎なしと検知さ
れるレベルまで下降するまでに時間がかかるため、実際
の消火に対してランプの消灯が遅れる。特に、グリルの
場合にはバーナ消火後にもグリル庫内が高温に保たれ、
熱電対の温度が低下しにくいため、消火から炎なしと検
知されるまでに３０秒程度かかってしまう。そのため、
消火操作を行なってもランプがなかなか消えず、使用者
が不安になるといった問題があった。

【０００４】このような問題を解決するために、炎検知
装置として応答性の高いフレームロッド回路を用いるこ
とが考えられる。一般にフレームロッド回路はガス給湯
器の立消え安全装置に用いられ、炎中に設けられたフレ
ームロッドに交流電圧を印加し、炎により整流された直
流電流を検出することで炎を検知する。そのため、バー
ナの着火，消火を即座に検出することができる。また、
炎の整流作用を利用して炎検知を行なうことで、フレー
ムロッドが絶縁劣化したりショートしたりした場合に誤
って炎検知してしまうといった不具合を防ぐことができ
るため、信頼性が高い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、給湯器は一
般にＡＣ１００Ｖの商用電源を電源としており、フレー
ムロッドにはこの交流電圧をトランスで絶縁した２次側
の交流電圧を印加しているが、ガスコンロでは一般に乾
電池を電源としているため、立消え安全装置としてフレ
ームロッド回路を用いるためには、炎により整流された
直流電流だけを検出する回路に加え、乾電池から交流電
圧をつくるための回路と昇圧回路とが必要になり、コス
トが高くなってしまうといった問題があった。本発明の
燃焼器は上記課題を解決し、応答性の高い燃焼確認ラン
プを低コストで実現することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項１記載の燃焼器は、バーナの燃焼炎により加
熱されることで熱起電力を発生する熱発電素子と、上記
熱発電素子からの出力に基づいて上記バーナへの燃料ガ
スの供給を遮断する立消え安全装置とを備えた燃焼器に
おいて、上記バーナの炎中に設けられるフレームロッド
と、電気的負荷の電源となる電池と、上記フレームロッ
ドに直流電圧を印加し、該フレームロッドと上記バーナ
との間の抵抗値から炎の有無を検知する炎検知回路と、
上記炎検知回路により炎ありと検知している間燃焼中で
ある旨の報知を行なう燃焼報知手段とを備えたことを要
旨とする。

【０００７】上記課題を解決する本発明の請求項２記載
の燃焼器は、請求項１記載の燃焼器において、上記フレ
ームロッドに印加する直流電圧は、上記電池の電圧以下
であることを要旨とする。

【０００８】上記課題を解決する本発明の請求項３記載
の燃焼器は、請求項１又は２記載の燃焼器において、上
記炎検知回路は上記抵抗値から異常の有無を判断し、上
記燃焼報知手段は該炎検知回路により異常があると判断
した場合には、上記燃焼中である旨の報知と異なる態様
にて報知を行なうことを要旨とする。

【０００９】上記課題を解決する本発明の請求項４記載
の燃焼器は、請求項１，２又は３記載の燃焼器におい
て、上記燃焼報知手段はグリルを備えたガスコンロに設
けられ、該グリルの庫内に設けられるバーナが燃焼中で
ある旨の表示を行なうことを要旨とする。

【００１０】上記構成を有する本発明の請求項１記載の
燃焼器は、熱発電素子がバーナの燃焼炎により加熱され
ることで熱起電力を発生し、その出力に基づいてバーナ
への燃料ガスの供給を遮断する立消え安全装置を備え、
途中失火等による生ガスの流出を防いでいる。また、バ
ーナの炎中にフレームロッドを設け、フレームロッドに
直流電圧を印加してフレームロッドとバーナとの間の抵
抗値から炎の有無を検知し、炎ありと検知している間燃
焼中である旨の報知を行なう。通常フレームロッドにて
炎を検知する場合には、交流電圧を印加して炎の整流作
用により整流された電流を検出する。そのため、フレー
ムロッドの絶縁劣化やバーナとのショートによる検出値
と区別することができて信頼性が高いが、直流電源にて
行なう場合には直流から交流に変換する回路が必要とな
りコストが大幅に高くなってしまう。これに対して、本
構成では立消え安全装置の炎検知は熱発電素子により行
なうことで安全性を担保し、フレームロッドによる炎検
知は安全性に直接関係のない燃焼報知手段に用いること
で、直流電圧を印加するといった簡単な構成にすること
ができる。

【００１１】上記構成を有する本発明の請求項２記載の
燃焼器は、フレームロッドに印加する直流電圧を電池の
電圧以下とすることで、電池電圧を昇圧するための回路
が必要なく、構成が簡単になる。

【００１２】上記構成を有する本発明の請求項３記載の
燃焼器は、フレームロッドとバーナとの間の抵抗値から
異常の有無を判断し、異常があると判断した場合には燃
焼中である旨の報知と異なる態様にて報知を行なうこと
により、異常が発生したことを知らせることができる。

【００１３】上記構成を有する本発明の請求項４記載の
燃焼器は、グリル庫内のバーナが燃焼中である旨の報知
を行なうことにより、グリル庫内をいちいち覗き込まな
くても燃焼中であるかどうかを容易に把握することがで
きる。また、バーナの消火後にはグリル庫内の温度が下
がりにくく、熱発電素子による炎検知の応答性が悪くな
るが、フレームロッドによる炎検知に基づいて燃焼中で
ある旨の表示を行なうため、点火，消火に対する応答性
が高い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにするために、以下本発明の燃焼器の好適
な実施例について説明する。図１は、本発明の第１実施
例としてのガスコンロのグリルに用いられる燃焼報知装
置の回路図である。この燃焼報知装置は、回路の電源と
なる乾電池１と、点火ボタンの押操作されている間ＯＮ
する点火スイッチ２と、電源が供給されている間高電圧
を発生するイグナイタ３と、イグナイタ３から高電圧が
印加されることでバーナにスパークする電極４と、バー
ナの燃焼状態を報知するための燃焼確認ランプ５と、バ
ーナの炎中に設けられるフレームロッド６と、フレーム
ロッド電圧Ｖｆと基準電圧Ｖａとを比較するコンパレー
タ７とを備える。尚、バーナへのガス供給路には、点火
ボタンの押操作に連動して開弁し、次の押操作に連動し
て閉弁するメイン弁と、点火操作時の点火ボタンの押操
作の間にのみ連動して開弁し、コイルに所定値以上の電
流値で通電されることにより吸着開弁保持されるマグネ
ット弁が設けられる。またバーナ近傍には、バーナの燃
焼炎により加熱されることで熱起電力を発生する熱電対
が設けられる。この熱電対は、マグネット弁のコイルと
直列に接続されており、バーナの燃焼時にのみ熱電対の
発生する熱起電力によりマグネット弁を吸着開弁保持す
るといった立消え安全装置を構成する。

【００１５】基準電圧Ｖａは、バーナの非燃焼時のフレ
ームロッド電圧Ｖｆを下回り、バーナ燃焼時のフレーム
ロッド電圧Ｖｆを上回る値に設定され、炎検知のための
基準値としている。

【００１６】次にこの回路の動作について説明する。バ
ーナの非燃焼時には、フレームロッド６とバーナとは絶
縁されており、フレームロッド電圧Ｖｆは乾電池電圧Ｖ
ｃｃと等しく、基準電圧Ｖａを上回っているため、燃焼
確認ランプ５には通電されず消灯している。ここで点火
ボタンが押されると、メイン弁，マグネット弁が押し開
かれてバーナにガスが供給され、同時に点火スイッチ２
がＯＮしてイグナイタ３に乾電池電圧が印加されて高電
圧を発生し、電極４によりバーナにスパークされて着火
する。すると、フレームロッド６からバーナ本体に炎を
通って電流が流れ、フレームロッド電圧Ｖｆが低下して
基準電圧Ｖａを下回るため、燃焼確認ランプ５に通電さ
れて直ちに点灯する。また、バーナの燃焼熱により熱電
対が加熱されて熱起電力を発生し、熱起電力が上昇して
コイルに通電される電流値が所定値以上となると、マグ
ネット弁の吸着開弁状態を保持する。そのため、点火ボ
タンから手が離されてもバーナの燃焼が継続する。

【００１７】点火ボタンが再び押されることにより消火
操作がされると、メイン弁が閉じてバーナへのガスの供
給を遮断して消火する。そのため、フレームロッド電圧
Ｖｆが基準電圧Ｖａを上回り、燃焼確認ランプ５が直ち
に消灯する。その後、熱電対が冷えて熱起電力が下降
し、コイルに通電される電流値が所定値未満となると、
マグネット弁が離脱閉弁する。

【００１８】以上説明したように、第１実施例の燃焼報
知装置によれば、燃焼確認ランプ５によりバーナの燃焼
中にはランプを点灯させるため、わざわざ扉を開けてバ
ーナを見なくても、燃焼中であることを容易に把握する
ことができる。また、フレームロッド６による炎検知に
基づいて燃焼確認ランプ５を点灯，消灯させるといった
構成により、バーナの着火，消火に対する燃焼確認ラン
プ５の応答性が高く、燃焼確認ランプ５の応答遅れによ
りバーナの燃焼状態と表示内容とが異なってしまうとい
った不具合を防ぐことができるため、使い勝手がよい。
この燃焼ランプ５の表示は実際の炎検知に基づいた表示
であるため、消火操作を行なったにもかかわらずバーナ
が消火されないといった異常が発生した場合にも、燃焼
確認ランプ５が消灯されないことで異常と判断して元栓
を閉じるといった対応ができるため、安全性が高い。更
に、立消え安全装置の炎検知は熱電対により行なうとい
った構成により、フレームロッド６による炎検知は安全
性に直接関係せず、フレームロッド６に乾電池電圧をそ
のまま印加するといった簡単な回路構成にすることがで
きるため、コストが低減できる。

【００１９】次に、第２実施例について図２の回路図を
用いて説明する。基本的な構成は第１実施例（図１）の
燃焼報知装置と同一であるが、フレームロッド電圧Ｖｆ
と基準電圧Ｖｂとを比較するコンパレータ８と、燃焼確
認ランプ５への電力供給路を開閉するトランジスタ９と
を備える点で異なる。その他重複する部分については、
同一符号を付しその説明を省略する。

【００２０】基準電圧Ｖｂは、フレームロッド６の絶縁
劣化やショート等により、フレームロッド６とバーナと
の間の抵抗が著しく低下した場合にのみ検出し得るよう
な低い値に設定され、異常検知のための基準値としてい
る。

【００２１】次に、この回路の動作を図３のグラフを用
いて説明する。バーナの非燃焼時には、フレームロッド
電圧Ｖｆは乾電池電圧Ｖｃｃと等しく、基準電圧Ｖａを
上回っているため、燃焼確認ランプ５は消灯している。
また、基準電圧Ｖｂを上回っているためコンパレータ８
の出力がＬｏとなっており、トランジスタ９がＯＮした
状態となっている。点火ボタンが押されてバーナが着火
して燃焼を開始すると、フレームロッド電圧Ｖｆが低下
して基準電圧Ｖａを下回り、燃焼確認ランプ５に通電さ
れて点灯する。ここで、フレームロッド６とバーナとが
ショートした場合には、フレームロッド電圧Ｖｆが更に
低下して基準電圧Ｖｂを下回る。そのため、コンパレー
タ８の出力がＨｉになり、トランジスタ９がＯＦＦして
燃焼確認ランプ５への電力供給ラインが遮断される。そ
のため、燃焼は正常に継続するが、燃焼確認ランプ５は
消灯する。

【００２２】以上説明したように、第２実施例の燃焼報
知装置によれば、フレームロッド電圧Ｖｆを基準電圧Ｖ
ｂと比較して燃焼中なのか異常が発生したのかを判断
し、異常であると判断した場合には燃焼確認ランプ５を
消灯させるため、非燃焼時にもかかわらず燃焼確認ラン
プ５が点灯し続けて無駄な電力を消費するといった不具
合を防ぐことができる。

【００２３】尚、燃焼確認ランプ５への電力供給の遮断
のためトランジスタ９を用いたが、例えば図４の様な回
路構成であってもよい。この回路では、異常が発生して
フレームロッド電圧Ｖｆが基準電圧Ｖｂを下回ると、コ
ンパレータの出力がＬｏとなり、燃焼確認ランプに電圧
が印加されなくなって消灯する。このような回路構成で
は、トランジスタ９を用いない分部品点数が少なくな
り、コストを低減できる。

【００２４】次に、第３実施例について図５の回路図を
用いて説明する。基本的な構成は第２実施例（図２）の
燃焼報知装置と同一であるが、トランジスタ９のベース
に発信回路１０を備える点で異なる。その他重複する部
分については、同一符号を付しその説明を省略する。

【００２５】発信回路１０は、コンパレータ８側からＬ
ｏ信号を入力している場合には、トランジスタ９のベー
スにＬｏ信号を出力する。また、コンパレータ８側から
Ｈｉ信号を入力している場合には、トランジスタ９のベ
ースにＨｉ／Ｌｏ信号を交互に出力する。

【００２６】次に、この回路の動作を図６のグラフを用
いて説明する。バーナの非燃焼時には、フレームロッド
電圧Ｖｆは乾電池電圧Ｖｃｃと等しく、基準電圧Ｖａを
上回っているため、コンパレータ７の出力がＨｉとな
り、燃焼確認ランプ５は消灯している。また、基準電圧
Ｖｂを上回っているため、発信回路１０はコンパレータ
８側からＬｏ信号を入力し、トランジスタ９のベースに
Ｌｏ信号を出力して、トランジスタ９がＯＮした状態と
なっている。ここで点火ボタンが押されてバーナが燃焼
を開始すると、フレームロッド電圧Ｖｆが基準電圧Ｖａ
を下回り、燃焼確認ランプ５が点灯する。その後、点火
ボタンが再度押されてバーナが消火されると、フレーム
ロッド電圧Ｖｆが基準電圧Ｖａを上回り、燃焼ランプが
消灯する。ここで、フレームロッド６とバーナとがショ
ートした場合には、フレームロッド電圧Ｖｆが基準電圧
Ｖｂを下回る。そのため、発信回路１０はコンパレータ
８側からＨｉ信号を入力し、トランジスタ９のベースに
Ｈｉ／Ｌｏ信号を交互に出力する。そのため、トランジ
スタ９がＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、燃焼確認ランプ５が
点滅する。

【００２７】以上説明したように、第３実施例の燃焼報
知装置によれば、フレームロッド電圧Ｖｆを基準電圧Ｖ
ｂと比較して燃焼中なのか異常が発生したのかを判断
し、異常である場合には燃焼確認ランプ５を点滅させる
ことにより、フレームロッド６の掃除や点検等の対応が
必要であることを使用者に確実に知らせることができ
る。

【００２８】次に、第４実施例について図７の回路図を
用いて説明する。基本的な構成は第３実施例（図５）の
燃焼報知装置と同一であるが、フレームロッド電圧Ｖｆ
に基づいた炎検知及び異常検知をコントローラ１１によ
り判断する点で異なる。その他重複する部分について
は、同一符号を付しその説明を省略する。

【００２９】コントローラ１１は、図示しない周知の算
術論理演算回路を構成するＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭと、
各種センサからの信号を入力する入力インタフェース
と、各種アクチュエータに駆動信号を出力する出力イン
タフェース等から構成される。

【００３０】またこの回路には、点火ボタンが押操作さ
れて点火操作されることによりＯＮし、点火ボタンが再
び押操作されて消火操作されることによりＯＦＦする燃
焼スイッチ１２が設けられ、コントローラ１１は燃焼ス
イッチ１２のＯＦＦ信号を入力することで、バーナが非
燃焼状態であると判断する。コントローラ１１は燃焼ス
イッチ１２により非燃焼状態であると判断している間の
フレームロッド電圧Ｖｆを検出し、その検出値の平均値
に基づいて炎ありと判断する基準電圧を決定する。つま
り、図８のグラフに示すように、絶縁劣化により非燃焼
時のフレームロッド電圧Ｖｆが低下していった場合に
も、それに併せて基準値を低下させることにより、正確
に炎検知を行なうのである。また、図９のグラフに示す
ように、非燃焼時にもかかわらずフレームロッド電圧Ｖ
ｆが低く所定値未満となった場合には異常と判断し、燃
焼確認ランプ５を点滅させる。また、非燃焼時のフレー
ムロッド電圧Ｖｆが大きく変動するような場合にも異常
と判断し、燃焼確認ランプ５を点滅させる。このような
変動の検出は、例えば定期的（或は連続的）にフレーム
ロッド電圧Ｖｆを検出し、ある一定期間内でのフレーム
ロッド電圧Ｖｆの最大値と最小値との差を求め、その値
が所定値以上となった場合に異常であると判断するとい
った方法により行なうことができる。尚、図示しない
が、炎検知を行なう熱電対からの信号をコントローラ１
１に入力し、その電流値が所定値以上となっている場合
にのみ電池電源によりマグネット弁のコイルに通電する
立消え安全回路や、燃焼スイッチ１２がＯＮされること
によりカウントを開始し、所定の調理時間が経過した時
点でマグネット弁のコイルへの通電を停止させる調理タ
イマ回路を備える。

【００３１】次に、この回路の動作について説明する。
点火ボタンが押操作されて点火操作されると、非燃焼時
のフレームロッド電圧から検出した平均値に基づいて、
炎ありと判断する基準電圧を決定し、フレームロッド電
圧Ｖｆがその基準電圧未満となった場合に燃焼確認ラン
プ５に通電する。また、フレームロッド電圧Ｖｆが所定
値未満となり異常と判断した場合には、燃焼ランプを点
滅させる。

【００３２】以上説明したように、第４実施例の燃焼報
知装置によれば、非燃焼時のフレームロッド電圧Ｖｆの
変化に併せて炎ありと判断する基準電圧を変化させるこ
とで、絶縁劣化に対しても正確に炎を検出することがで
きるため、長く使用することができる。

【００３３】尚、本実施例ではバーナが燃焼状態か非燃
焼状態かを燃焼スイッチ１２により判断したが、例えば
熱電対の検出値により判断してもよく、またフレームロ
ッド電圧の変化度合いにより判断してもよい。

【００３４】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
記載の燃焼器によれば、燃焼報知手段のための炎検知を
フレームロッドより行なうため、燃焼状態に対する報知
の応答性が高く、使い勝手が良い。また、立消え安全装
置の炎検知は熱発電素子により行ない、フレームロッド
による炎検知は安全性と直接関係なくすることで、フレ
ームロッドに直流電圧を印加するといった簡単な構成に
することができるため、コストを低減することができ
る。

【００３６】更に、本発明の請求項２記載の燃焼器によ
れば、フレームロッドに印加する直流電圧を電池の電圧
以下とすることで、電池電圧を昇圧するための回路が必
要なく、構成が簡単になりコストが低減できる。

【００３７】更に、本発明の請求項３記載の燃焼器によ
れば、フレームロッドとバーナとの間の抵抗値から異常
の有無を判断し、異常があると判断した場合には燃焼中
である旨の報知と異なる態様にて報知を行なうことによ
り、異常が発生したことを知らせることができるため、
非燃焼時にも燃焼中である旨の報知を行なうといった不
具合を防ぐことができる。

【００３８】更に、本発明の請求項４記載の燃焼器によ
れば、グリル庫内のバーナが燃焼中であるかどうかをフ
レームロッドによる炎検知に基づいて表示することで、
点火，消火に対する表示の応答性が高くなるため、使い
勝手がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例としての燃焼報知装置の回路図であ
る。

【図２】第２実施例としての燃焼報知装置の回路図であ
る。

【図３】燃焼ランプの動作を表わす説明図である。

【図４】第２実施例としての燃焼報知装置の回路図であ
る。

【図５】第３実施例としての燃焼報知装置の回路図であ
る。

【図６】燃焼ランプの動作を表わす説明図である。

【図７】第４実施例としての燃焼報知装置の回路図であ
る。

【図８】基準電圧の決定方法を表わす説明図である。

【図９】異常状態を表わす説明図である。

【符号の説明】 １…乾電池、 ２…点火スイッチ、 ３…イグナイタ、
４…電極、５…燃焼確認ランプ、 ６…フレームロッ
ド。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナの燃焼炎により加熱されることで
   熱起電力を発生する熱発電素子と、 上記熱発電素子からの出力に基づいて上記バーナへの燃
   料ガスの供給を遮断する立消え安全装置とを備えた燃焼
   器において、 上記バーナの炎中に設けられるフレームロッドと、 電気的負荷の電源となる電池と、 上記フレームロッドに直流電圧を印加し、該フレームロ
   ッドと上記バーナとの間の抵抗値から炎の有無を検知す
   る炎検知回路と、 上記炎検知回路により炎ありと検知している間燃焼中で
   ある旨の報知を行なう燃焼報知手段とを備えたことを特
   徴とする燃焼器。
2. 【請求項２】 上記フレームロッドに印加する直流電圧
   は、上記電池の電圧以下であることを特徴とする請求項
   １記載の燃焼器。
3. 【請求項３】 上記炎検知回路は上記抵抗値から異常の
   有無を判断し、上記燃焼報知手段は該炎検知回路により
   異常があると判断した場合には、上記燃焼中である旨の
   報知と異なる態様にて報知を行なうことを特徴とする請
   求項１又は２記載の燃焼器。
4. 【請求項４】 上記燃焼報知手段はグリルを備えたガス
   コンロに設けられ、該グリルの庫内に設けられるバーナ
   が燃焼中である旨の表示を行なうことを特徴とする請求
   項１，２又は３記載の燃焼器。