JPH11132461A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性の高い電圧監視性能を簡単に得る。 【解決手段】 電圧監視回路３３は、電圧監視ＩＣ３５
の前段に、入力保護用の抵抗Ｒ₁ と誤動作防止用のコン
デンサＣとを並列に接続し、電圧監視ＩＣ３５には、入
力帰還用の抵抗Ｒ₂ を配してなるディファレンシャル回
路３４，３４を一対備えたもので、各ディファレンシャ
ル回路３４の後段には、トランジスタ３６を介してＬＥ
Ｄランプ３７が接続されている。又、各ディファレンシ
ャル回路３４の最低作動電圧は、コントローラ６内の燃
焼制御回路が正常に動作するのに必要な電圧より低く設
定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯器やテーブル
こんろ等、電池を電源としてバーナの燃焼を制御する燃
焼制御回路を備えた燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記燃焼装置には、電池を電源としてバ
ーナの燃焼を制御する燃焼制御回路が構成され、この燃
焼制御回路には、バーナの着火ミスや立ち消え、過熱等
を検知すると、バーナのガス供給路に設けた電磁弁を閉
弁させてバーナへのガスの供給を遮断し、バーナを消火
させる安全機能が具備されている。一方、このような燃
焼装置においては、電池電圧がある程度低下すると、前
記燃焼制御回路の作動が不安定となって、電磁弁の開閉
作動が正確に行われない虞れがあることから、電池電圧
を監視し、電池電圧が燃焼制御回路が正常に作動可能な
所定値以下にまで低下した際には、表示ランプ等の報知
手段へ検知信号を出力してユーザーに電池の交換時期を
報知させる電圧監視回路を並設している。しかし、点火
用のイグナイターやマグネット電磁弁等の電気的負荷の
電源として同じ電池を共用する場合、例えば消費電力の
大きいイグナイターでは、電池電圧の低下が進むと、点
火操作時に電池電圧が所定値以下に低下し、イグナイタ
ーの作動が終了すると再び上昇する。このとき、電圧監
視回路では、この一時的な電圧低下のみ検知して報知手
段を動作させるため、点火操作時に燃焼制御回路の動作
が不安定となる虞れがあるにも拘わらず、電池交換の時
期をユーザーに確実に認識させることができない。よっ
て、特許２５７９１１２号公報には、報知手段による報
知を、その報知発生後の電池電圧の値に拘わらず継続さ
せる報知継続手段を備え、電池電圧が一旦所定値以下に
低下すると、イグナイターの作動終了で所定値を超えて
も、報知を継続し、電池交換時期の認識への確実性を増
すようにした発明が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、同公報の発明
では、電池電圧の判定電圧に対する大小に応じた高低２
レベルの信号を報知手段に出力するコンパレータを設
け、電池電圧がコンパレータの判定電圧まで低下した際
に、そのコンパレータからの信号の出力を保持するラッ
チ回路（図４に例示する）を設けることで上記報知継続
手段を実現しているため、ラッチ回路の採用に伴い部品
点数が多くなってコストがかかる構成となっている。
又、上記構成では、一時的な電池電圧の低下が、イグナ
イターの作動時以外、例えば電池ケースでの接触不良等
により偶発的に生じた際も、継続して報知手段が作動す
ることとなるため、このような場合、電池電圧が略定格
電圧に復帰しているにも拘わらず電池交換が行われるこ
ととなり、電圧監視性能の信頼性が低くなってしまう。

【０００４】そこで、請求項１に記載の発明は、上記ラ
ッチ回路を用いなくても、簡単な構成で、点火操作時の
燃焼制御回路の動作に影響を及ぼす虞れがある電池電圧
の低下のみを確実に継続検知でき、信頼性の高い電圧監
視性能を有する燃焼装置を提供することを目的としたも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、前記電圧監視回路の最低
作動電圧を、前記所定値より低くする一方、前記電圧監
視回路に、前記検知信号を入力側に負帰還させる帰還抵
抗を設けて、前記電圧監視回路への入力電圧に、前記電
気的負荷への通電に伴う前記電池の電圧変動値より大き
いディファレンシャルを設け、前記電気的負荷の作動終
了により前記電池電圧が前記電圧変動値分復帰しても、
前記報知手段の作動を継続させ、前記電池電圧が前記デ
ィファレンシャルを超えて復帰した場合は、前記報知手
段の作動を停止させるようにしたことを特徴とするもの
である。又、請求項２に記載の発明は、請求項１の目的
に加えて、燃焼制御回路による燃焼制御の信頼性を確保
するために、前記電池電圧が前記所定値以下に低下した
際には、前記バーナの燃焼作動を禁止する燃焼禁止手段
を設けたものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明を適用した給湯器
の概略図で、給湯器１は、上水道に接続される給水管２
と、給水管２からの水をバーナ４の燃焼熱で加熱する熱
交換器３と、その熱交換器３で加熱された湯を送り出す
出湯管５とを備え、給水管２には、コントローラ６によ
って開閉制御される水栓パイロットバルブ７が設けられ
ている。又、バーナ４へのガス流路には、上流側から、
マグネット電磁弁８、メイン弁９、調整弁１０が夫々設
けられ、これらの弁も水栓パイロットバルブ７と共に、
コントローラ６によって開閉制御される。更に、コント
ローラ６には、点火ボタンのプッシュ操作でＯＮ動作す
る点火スイッチ１１、バーナ４点火用の点火電極１２と
イグナイター１３、炎検知用のフレームロッド１４が夫
々接続される他、バーナ４に近接して設けられる一次熱
電対１５と、燃焼室１７における熱交換器３下部の内胴
窓に望ませて設けられる二次熱電対１６とが、極性を逆
向きにして接続され、両熱電対１５，１６の合成熱起電
力がコントローラ６へ入力されるものとなっている。
尚、１８は電源としての乾電池、３７は報知手段として
のＬＥＤランプである。

【０００７】一方、図２はコントローラ６における燃焼
制御回路の概略図で、吸着及び保持電流の供給によりマ
グネット電磁弁８の開弁状態を保持させる電磁弁駆動回
路２０は、トランジスタ２５，２５及び２６，２６を備
え、イグナイター回路２１と共に、トランジスタ２２の
スイッチングによって通電制御されるが、このトランジ
スタ２２及び２６のベースには、設定時間の異なるタイ
マ回路２３，２４の出力側が夫々接続されており、点火
スイッチ１１がＯＮすると、タイマ回路２３，２４で設
定される所定の時間は、トランジスタ２２及び２６をＯ
Ｎさせて、イグナイター回路２１とマグネット電磁弁８
へ通電させるようになっている。又、電磁弁駆動回路２
０のトランジスタ２６，２６のベースには、夫々一方の
入力側にフレームロッド回路２７を接続したNAND回路２
８，２８が接続され、各NAND回路２８，２８の他方の入
力側には、夫々一方の入力側に前記一次熱電対１５と二
次熱電対１６とを接続した熱電対回路２９を、他方の入
力側にタイマ回路３０，３１を夫々接続したOR回路３
２，３２の出力側が夫々接続されている。

【０００８】更に、コントローラ６には、乾電池１８の
電圧を監視して、燃焼制御回路が正常に動作可能な所定
値（ここでは１．８Ｖ）より低下した際に、その検知信
号を出力する電圧監視回路３３が設けられている。この
電圧監視回路３３は、電圧監視ＩＣ３５（例えばセイコ
ー電子社のＳ８０８１９ＡＮや、トレックス社のＸＣ６
１ＡＮ１９０２Ｐ等が用いられる）の前段に、入力保護
用の抵抗Ｒ₁ と誤動作防止用のコンデンサＣとを並列に
接続し、電圧監視ＩＣ３５には、入力帰還用の抵抗Ｒ₂
を配してなるディファレンシャル回路３４，３４を一対
備えたもので、ここでの各電圧監視ＩＣ３５，３５は、
所定値（１．９Ｖ）の一点を動作点としている。そし
て、各ディファレンシャル回路３４，３４の後段には、
夫々トランジスタ３６，３６を介してＬＥＤランプ３７
が接続されると共に、トランジスタ３８，３８及び３
９，３９が夫々並設され、トランジスタ３８，３８の出
力は、電磁弁駆動回路２０のトランジスタ２６，２６の
ベースに、トランジスタ３９，３９の出力は、夫々トラ
ンジスタ２２のベースに入力させている。尚、各ディフ
ァレンシャル回路３４，３４の最低作動電圧は、電磁弁
駆動回路２０やタイマ回路２３，２４等のコントローラ
６内の燃焼制御回路が正常に動作するのに必要な電圧
（１．８〜２．０Ｖ）より低く（例えば０．７Ｖ）設定
されている。

【０００９】以上の如く構成された給湯器１において
は、点火ボタンをプッシュ操作して点火スイッチ１１を
ＯＮさせると、コントローラ６内の回路に電池電圧が供
給され、コントローラ６は、水栓パイロットバルブ７を
開弁させて給水管２に水を流すと共に、マグネット電磁
弁８とメイン弁９とを強制的に開弁させる。一方、タイ
マ回路２３，２４では、所定の時間Ｌo 出力して、トラ
ンジスタ２２を介してイグナイター回路２１を作動させ
ると共に、電磁弁駆動回路２０のトランジスタ２５，２
６を夫々ＯＮさせて、マグネット電磁弁８に吸着電流を
供給して開弁保持させる。よって、バーナ４へ燃料ガス
が供給されるのと共に、点火電極１２が連続スパークし
て、バーナ４は点火する。その後は、バーナ４の点火に
よってフレームロッド１４が炎検知を行い、フレームロ
ッド回路２７からの出力がNAND回路２８，２８に入力さ
れる一方、タイマ回路３０，３１の所定時間中の出力
か、一次熱電対１５と二次熱電対１６との合成熱起電力
によって熱電対回路２９を介して得られる出力の何れか
により、OR回路３２，３２からの出力もNAND回路２８，
２８に入力される。よって、NAND回路２８，２８の出力
が共にＬo となり、後段のトランジスタ２６，２６が夫
々ＯＮして、電磁弁駆動回路２０での通電が維持され
る。尚、着火ミスや立ち消えが生じた場合は、フレーム
ロッド回路２７や熱電対回路２９からの出力が得られな
いため、NAND回路２８，２８の出力が反転する。従っ
て、トランジスタ２６，２６が夫々ＯＦＦし、電磁弁駆
動回路２０の通電が停止するため、マグネット電磁弁８
が閉弁してガスの供給を遮断する。

【００１０】一方、電圧監視回路３３の各ディファレン
シャル回路３４においては、点火操作で電池電圧が供給
される瞬間、電圧監視ＩＣ３５の出力は、一瞬Ｌo に下
がるが、入力保護用抵抗Ｒ₁ と並列のコンデンサＣのイ
ンピーダンスにより、電池電圧×Ｒ₂ ／Ｒ₁ ＋Ｒ₂ の値
でなく、電池電圧がそのまま印加されるため、電圧監視
ＩＣ３５の出力は直ちにＯＦＦとなる。その後、電池電
圧が所定値（１．９Ｖ）を下回らない限り、電圧監視Ｉ
Ｃ３５の出力はＯＦＦのままとなる。そして、電池電圧
が低下し、図３の如く、点火操作時のイグナイター回路
２１が動作するａ点において電池電圧が所定値を下回る
と、電圧監視ＩＣ３５の出力がＬo となる。よって、出
力側のトランジスタ３６が夫々ＯＮして、ＬＥＤランプ
３７を点灯させるのと共に、トランジスタ３８，３９も
夫々ＯＮして、トランジスタ２２，２６のエミッタ−ベ
ース間を夫々短絡してＯＦＦさせ、電磁弁駆動回路２０
への通電を停止させる。よって、このときマグネット電
磁弁８は開弁保持されず、バーナ４が燃焼しない燃焼禁
止手段が構成される。

【００１１】この後、抵抗Ｒ₁ 、Ｒ₂ とコンデンサＣ及
び所定値で設定される時間後、抵抗Ｒ₂ の負帰還によ
り、電圧監視ＩＣ３５への入力は、抵抗Ｒ₁ とＲ₂ との
分圧値となるため、同図ｂ点において入力電圧は更に低
下することとなる。よって、イグナイター回路２１の作
動が終了するｃ点で電池電圧が所定値を超えるまで復帰
しても、負帰還によって電池電圧の変動値Ｄ₁ より大き
く設定されたディファレンシャルＤにより、電圧監視Ｉ
Ｃへの入力電圧が所定値を超えないため、電圧監視ＩＣ
３５の出力のＬo は継続し、ＬＥＤランプ３７の点灯が
継続するのである。但し、偶発的な要因により、元々略
定格電圧にあった電池電圧が一時的に所定値より低下し
て再び復帰するような場合、報知を継続する必要がな
い。よってここでは、同図に点線で示す如く、ｃ点で電
池電圧が、所定値に少なくともディファレンシャルＤを
超えた上方値（所定値×（１＋Ｒ₁ ／Ｒ₂ ））まで復帰
した場合、つまり、電圧監視ＩＣ３５への入力電圧が負
帰還をかけてもなお所定値を超える場合には、電圧監視
ＩＣ３５の出力がＯＦＦとなって、ＬＥＤランプ３７を
消灯させるようにしている。

【００１２】このように本実施の形態では、抵抗Ｒ₂ の
負帰還によって、電圧監視ＩＣ３５への入力電圧を、イ
グナイター回路２１の作動による電圧変動値Ｄ₁ より大
きいディファレンシャルＤを差し引いた下方値に変更
し、イグナイター回路２１の作動が終了して電池電圧が
電圧変動値Ｄ₁ 分復帰しても、電圧監視ＩＣ３５がＯＦ
Ｆせず、ＬＥＤランプ３７の点灯を継続させ、一方、電
池電圧がディファレンシャルＤを超えて復帰した場合に
は、電圧監視ＩＣ３５をＯＦＦさせてＬＥＤランプ３７
を消灯させるようにすることで、偶発的な要因を排除
し、イグナイター回路２１やマグネット電磁弁８の作動
による電圧低下にのみ的確に対応して報知する構成とな
っている。よって、電池電圧が充分あるにも拘わらず電
池交換が行われるような判断ミスもなくなり、電圧監視
性能に高い信頼性が得られる。又、これは、従来のラッ
チ回路に代えて、電圧監視ＩＣ３５に抵抗Ｒ₁ 、Ｒ₂と
コンデンサＣとを組み合わせた簡単な回路で実現できる
ため、構成の簡略化とコスト低減が期待できるのであ
る。

【００１３】ちなみに、本形態のディファレンシャル回
路３４に代えて、ラッチ回路を構成する場合、図４のよ
うなラッチ回路４０が考えられる。即ち、電圧監視ＩＣ
３５の入力が所定値以下になると、電圧監視ＩＣ３５の
出力がＬo となり、トランジスタ４１がＯＮする。この
トランジスタ４１のＯＮにより、トランジスタ４２と４
３とがＯＮし、トランジスタ４１のベース電流が流れる
ため、この状態で電圧監視ＩＣ３５の入力が所定値以上
となり、その出力がＯＦＦとなっても、トランジスタ４
１のＯＮは継続し、トランジスタ４３もＯＮを保持する
ものである。このように、ラッチ回路４０と比較すれ
ば、本形態のディファレンシャル回路３４との部品点数
や回路構成の相違は明らかである。

【００１４】尚、上記形態では、ディファレンシャル回
路３４を一対採用して電圧監視回路３３を構成している
が、これは電圧監視とその後の燃焼禁止動作の確実性を
担保する理由によるので、ディファレンシャル回路３４
を１つにして電圧監視と燃焼禁止を行うようにしても差
し支えない。又、ここでは給湯器に本発明を適用した形
態を説明しているが、テーブルこんろ等の他の燃焼装置
にも本発明は適用可能である。

【００１５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、前記帰
還抵抗によるディファレンシャルの設定という簡単な構
成で、電気的負荷への通電に伴う電池電圧の所定値以下
の低下に的確に対応した継続報知が可能となり、コスト
低減が期待できる。又、一時的な低下後に復帰した電池
電圧が、前記ディファレンシャルを超える高い電圧であ
れば、報知を停止する構成となるため、電池電圧が充分
あるにも拘わらず電池交換が行われるような判断ミスが
なくなり、電圧監視性能に高い信頼性が得られる。又、
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え
て、前記燃焼禁止手段により、燃焼制御回路の作動が不
安定となる電池電圧でのバーナの燃焼を防止でき、燃焼
制御回路による燃焼制御の信頼性が確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯器の概略図である。

【図２】コントローラにおける燃焼制御回路の回路図で
ある。

【図３】電池電圧の変化に対する電圧監視ＩＣの入力電
圧と出力との変化を示す説明図である。

【図４】ラッチ回路の一例を示す回路図である。

【符号の説明】

１・・給湯器、２・・給水管、３・・熱交換器、４・・
バーナ、５・・出湯管、６・・コントローラ、８・・マ
グネット電磁弁、２０・・電磁弁駆動回路、２１・・イ
グナイター回路、３３・・電圧監視回路、３４・・ディ
ファレンシャル回路、３５・・電圧監視ＩＣ、３７・・
ＬＥＤランプ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池を電源としてバーナの燃焼を制御す
   る燃焼制御回路と、前記燃焼制御回路により制御され、
   前記電池を電源として作動する電気的負荷と、前記電池
   の電圧を検知する電圧監視回路と、その電圧監視回路に
   より検知された電池電圧が前記燃焼制御回路が動作可能
   な所定値以下に低下した時に、前記電圧監視回路からの
   検知信号を得て作動する報知手段と、を備えた燃焼装置
   であって、 前記電圧監視回路の最低作動電圧を、前記所定値より低
   くする一方、前記電圧監視回路に、前記検知信号を入力
   側に負帰還させる帰還抵抗を設けて、前記電圧監視回路
   への入力電圧に、前記電気的負荷への通電に伴う前記電
   池の電圧変動値より大きいディファレンシャルを設け、
   前記電気的負荷の作動終了により前記電池電圧が前記電
   圧変動値分復帰しても、前記報知手段の作動を継続さ
   せ、前記電池電圧が前記ディファレンシャルを超えて復
   帰した場合は、前記報知手段の作動を停止させるように
   したことを特徴とする燃焼装置。
2. 【請求項２】 前記電池電圧が前記所定値以下に低下し
   た際には、前記バーナの燃焼作動を禁止する燃焼禁止手
   段を設けた請求項１に記載の燃焼装置。