JPS63251717A - ガス燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガス湯沸器やガス風呂装置、あるいは、ガスフ
ァンヒータやガスコンロ等の種々のガス燃焼装置に関し
、詳しくは、安全性の確保等を目的としてガスバーナに
対する燃料供給路に燃料供給断続用の２個の電磁弁を直
列に介装したガス燃焼装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記の如きガス燃焼装置においては、ガスバーナ
に対する燃料供給の断続にあたって、燃料供給路に直列
に介装した２個の電磁弁を基本的には同時に開閉させる
ような弁操作構成となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、同時に開閉操作するにしても、厳密には各電磁
弁固有の動作特性の異なり等に起因して両電磁弁の開閉
にはタイミング的なズレが生じるものである。

又、電磁弁は、燃料ガスの供給圧（以下、単にガス圧と
称す）が印加されていない状態での開弁に比して、ガス
圧が印加されている状態では開弁の際の動作電圧が高く
なる。

ところが、上述の如く両電磁弁を同時に開閉操作するに
してもそれらの開閉に必ずタイミング的なズレが生じる
ことに起因して、同仕様、同構造のガス燃焼装置であっ
ても、又、１つのガス燃焼装置においても、両電磁弁の
開操作の際に、それら電磁弁の両方の必要動作電圧がと
もにガス圧印加のために高くなってしまう場合と、１方
の電磁弁の必要動作電圧だけが高くなる場合とがあり、
性能上のバラツキを生じていた。

そして、両方の電磁弁の必要動作電圧がともに高くなっ
てしまうもの、あるいは、常時でなくてもそのようなこ
とが起こるものにおいては、そのことのために電磁弁操
作に要する電力が大きくなって電気代が嵩んだり、電源
電池の寿命が短くなる問題を生じていた。

本発明の目的は、直列に設けた２個の電磁弁に対する開
閉操作構成を合理的に改良することにより上述問題を解
消する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によるガス燃焼装置の特徴構成は、ガスバーナに
対する燃料供給路に直列に介装した燃料供給断続用の２
個の電磁弁の開及び閉の夫々に時間差を与え、かつ、そ
れら両電磁弁の閉操作のときに先に閉弁させた方の電磁
弁をそれら両電磁弁の開操作のときに他方の電磁弁より
も後で開弁させるように両電磁弁の開閉順序を規定する
手段を設けたことにあり、その作用・効果は次の通りで
ある。

〔作　用〕

直列に設けた２個の電磁弁の開閉順序のパターンを示す
第３図に基づいて作用を説明する。

尚、第３図において動作電圧の大小はガス圧印加の有無
による動作電圧の高低変化とは別の意味であり、電磁弁
特性上の動作電圧の大小の異なりを示すものである。す
なわち、両電磁弁が異種のものである場合はもちろんで
あるが、同仕様、同構造のものであっても厳密には動作
電圧に大小差がある。又、図中Ｏは開弁を示し、・は閉
弁を示す。

（ｉ）第３図において（イ）及び（ネ）は、両電磁弁（
Δ）。

（Ｂ）の閉操作の際に下流側電磁弁ＣＢ）が先に閉弁し
、かつ、両電磁（Ａ）　、　（Ｂ）の開操作の際には下
流側電磁弁（Ｂ）が後で開弁じた場合を示し、この場合
、両電磁弁（Ａ）、（Ｂ）の閉操作の際に両電磁弁（Ａ
）　、　（Ｂ）の間にガス圧が封入される。そして、両
電磁弁（Ａ）　、　（Ｂ）の開操作の際、先に開弁する
上流側電磁弁（Ａ）はガス圧印加の無い状態（詳しくは
ガス供給圧と封入ガス圧とが相殺した状態）で開弁じ、
後に開弁する下流側電磁弁（Ｂ）のみがガス圧印加状態
で開弁する。

（ｉｉ　）第３図において（ロ）及び（へ）は、閉操作
の際に下流側電磁弁（Ｂ）が先に閉弁し、かつ、開操作
の際にも下流側電磁弁（Ｂ）が先に開弁じた場合を示し
、この場合も、閉操作の際に両電磁弁（Ａ）　、　（Ｂ
）の間にガス圧が封入される。

そして、開操作の際、先に開弁する下流側電磁弁（Ｂ）
は封入ガス圧の印加状態で開弁じ、更に、後に開弁する
上流側電磁弁（Ａ）　もガス圧印加状態で開弁する。

（ｉｉｉ　）第３図において（ハ）及び（ト）は、閉操
作の際に上流側電磁弁（Ａ）が先に閉弁し、かつ、開操
作の際にも上流側電磁弁（Ａ）が先に開弁じた場合を示
し、この場合、上流側電磁弁（Ａ）の閉弁後、その下流
はガスバーナに開放される状態となることから両電磁弁
（Ａ）　、　（Ｂ）の間へのガス圧封入は無い。そして
、開操作の際、先に開弁する上流側電磁弁（Ａ）はガス
圧印加状態で開弁じ、更に、後に開弁する下流側電磁弁
（Ｂ）もガス圧印加状態で開弁する。

（ｉｖ）最後に第３図において（＝）及び（チ）は、閉
操作の際に上流側電磁弁（Ａ）が先に閉弁し、かつ、開
操作の際には上流側電磁弁（八）が後で開弁した場合を
示し、この場合も、閉操作の際の両電磁弁（＾）、（Ｂ
）の間へのガス圧封入は無い。そして、開操作の際、先
に開弁する下流側電磁弁（Ｂ）はガス圧印加の無い状態
で開弁し、後に開弁する上流側電磁弁（Ａ）のみがガス
圧印加状態で開弁する。

つまり、上述のことから判るように、従来、両方の電磁
弁を同時に開閉操作するとしても厳密には両電磁弁の開
閉にタイミング的なズレが生じて、上述の（ｉ）、（ｉ
ｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）の４つのパターンが同等の
確率で現出されてしまうことが、性能上のバラツキが生
じる原因、すなわち、両電磁弁の開操作の際に両方の電
磁弁の必要動作電圧がともに高くなってしまう　（上述
（ｉｉ）。

（ｉｉｉ　）の場合）もの、あるいは、常時でなくとも
そのようなことが起こるものが生じる原因となっていた
。

そこで、両電磁弁の開閉順序パターンに看目して上述の
如き原因解明に基づき改良を施した本発明構成によれば
、両電磁弁の開閉順序パターンを上述の（ｉ）のパター
ン、あるいは、（ｉｖ）のパターンに規定してしまうも
のであるから、電磁弁個々の動作特性の異なり等にかか
わらず、両方の電磁弁の必要動作電圧がともにガス圧印
加のために高くなってしまうことを確実に回避でき、開
操作の際のガス圧印加に起因した必要動作電圧の上昇を
必ず一方の電磁弁のみとすることができる。

〔発明の効果〕

その結果、全ての製品について電磁弁操作のための消費
電力を小さくでき、又、そのような小消費電力での電磁
弁操作を個々の製品について常時維持でき、電気代の節
減、あるいは、電源電池の長寿化を確実に達成し得るに
至った。

〔実施例〕

次の本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は種々のガス燃焼装置に適用する燃焼部構成を示
し、ガスバーナ（１）に対する燃料供給路（２）に、燃
料供給断続用の第１電磁弁（３）と第２電磁弁（４）、
及び、ガスガバナー（５）を直列に介装し、それら２個
の電磁弁（３）　、　（４）をもって燃料供給路（２）
を２重に遮断することでガス洩れ等に対する安全性の向
上を図っである。

図中（６）はスパークロンド（７）を点火作動させる点
火回路であり、（８）は両電磁弁（３）　、　（４）に
対する操作電力やスパークロンド（７）の作動電力等を
供給する電源回路である。

電源回路（８）は、電池電源、あるいは、外部一般１０
０ν電源に対する変圧回路をもって構成する。

（９）は、運転スイッチ（１０）のＯＮ操作に基づいて
両電磁弁（３）　、　（４）を開操作すると共に点火回
路（６）によりスパークロンド（７）を点火作動させ、
又、運転スイッチ（１０）のＯＦＦ操作に基づいて両電
磁弁（３）　、　（４）を閉操作する燃焼制御回路であ
り、運転スイッチ（１０）のＯＮ・ＯＦＦに基づいた燃
焼制御回路（９）による自動制御でバーナ（１）を着火
・消火操作するように構成しである。

（１１）は、フレームロンドや熱電対を燃焼炎検出端（
１２）とする燃焼状態検出回路であり、バーナ（１）に
立ち消えや不完全燃焼等の燃焼トラブルが生じたときに
は、燃焼状態検出回路（１１）による検出に基づいて燃
焼制御回路（９）により第１及び第２電磁弁（３）　、
　（４）を自動的に閉弁するように構成しである。

両電磁弁（３）　、　（４）のうち上流側に位置する第
１電磁弁（３）には、開弁状態保持と閉弁状態保持との
夫々を機械的な保持機構により非電磁的に行い、開閉弁
動作を通電により電磁的に行う自己保持型電磁弁（所謂
ラッチ型電磁弁）を適用してあり、一方、下流側に位置
する第２電磁弁（４）には、開弁動作とそれに続く開弁
状態保持とを自己閉じ付勢力に抗して通電により電磁的
に行い、かつ、通電を断つことにより自己閉じ付勢力を
もって閉弁動作する通電保持型電磁弁（所謂常時通電型
電磁弁）を適用しである。

つまり、直列に介装する２個の電磁弁（３）　、　（４
）のうちの一方を通、型保持型とし、かつ、他方を自己
保持型とすることにより、バーナ（１）の燃焼運転中に
は通電保持型の第２電磁弁（２）にのみ開弁状態保持の
ための電力を供給するだけで燃料供給を継続できるよう
にして消費電力の節減を図りながらも、万一、電源回路
（８）の故障や停電等で自己保持型の第１電磁弁（３）
の閉操作が不能となったとしても、その電源トラブルの
発生に伴い開弁状態保持のための電力供給が断たれる通
電保持型第２電磁弁（４）の自己閉じ付勢力による自動
閉弁をもって燃料供給を遮断できるようにしてあり、そ
れによって、消費電力の節減と電源トラブルに対する安
全確保との両立を図っである。

前記の燃焼制御回路（９）による電磁弁操作については
、運転スイッチ（１０）をＯＦＦ操作してのバーナ消火
操作時には、第２図（イ）に示すように、先ず、運転ス
イッチ（１０）のＯＦＦに基づき上流側に位置する自己
保持型の第１電磁弁（３）を閉弁操作させ、その後、そ
の第１電磁弁（３）の閉弁によるバーナ消火の確認情報
を燃焼状態検出回路（１１）から受けることに基づき下
流側に位置する通電保持型の第２電磁弁（４）を閉弁操
作させるように燃焼制御回路（９）を構成してあり、又
、運転スイッチ（１０）をＯＮ操作してのバーナ着火操
作時には、同第２図（イ）に示すように、先ず、運転ス
イッチ（１０）のＯＮに基づき下流側に位置する通電保
持型の第２電磁弁（４）を開弁操作させ、その後、その
第２電磁弁（４）の開弁操作時点からカウント作動する
タイマー回路（９ａ）によりΔｔ、たけ操作時間を遅ら
せて上流側に位置する自己保持型の第１電磁弁（３）を
開弁操作させるように燃焼制御回路（９）を構成しであ
る。

つまり、両電磁弁（３）　、　（４）の開及び閉の夫々
に時間差を与え、かつ、それら両電磁弁（３）　、　（
４）の閉操作のときに先に閉弁させた方の電磁弁（３）
をそれら電磁弁（３）　、　（４）の開操作のときには
他方の電磁弁（４）よりも後で開弁させるように、両Ｔ
Ｌ針弁（３）　、　（４）の開閉順序を燃焼制御回路（
９）による自動制御上で規定してあり、それによって、
開操作の際にガス圧印加のために動作電圧が上昇する電
磁弁を一方だけ（本例においては上流側の第１電磁弁（
３））として、電磁弁操作のための消費電力を一層低減
できるようにしである。

又、本例においては、一般に通電保持型電磁弁に比して
動作電圧が小さなものですむ自己保持型の電磁弁を、上
述の如き開閉順序規定において後に開弁させる側の電磁
弁（３）とした（本発明における実施Ｂ様項の構成）こ
とにより、すなわち、開操作の際にガス圧印加のために
動作電圧が上昇する側の電磁弁としたことにより、その
逆に、−ｉに動作電圧が大きい通電保持型電磁弁を開操
作の際にガス圧印加のために動作電圧が上昇する側の電
磁弁とする場合に比して、両電磁弁の開動作の際に要す
る最大動作電圧を低くするようにしてあり、それによっ
て、電源を電池とする場合に、その電池の電圧降下許容
下限を低（して電池の使用可能期間を長くするようにし
である。

更に、前述の如き運転スイッチ（１０）のＯＦＦ操作に
基づいての燃焼制御回路（９）によるバーナ消火操作に
おいて、先に閉弁させる自己保持型第１電磁弁（３）の
閉弁操作後、例えば２〜３秒程度の設定時間（Δｈ）の
間に燃焼状態検出回路（１１）によりバーナ消火が確認
されなかったときには、第２図（０）に示すように、そ
の設定時間（Δｔｚ）の経過完了時点で通電保持型の第
２電磁弁（４）を閉弁操作させ、かつ、第１電磁弁（３
）に故障が生じているものとして異常報知回路（１３）
を作動させるように燃焼制御回路（９）を構成しである
。

つまり、電源回路（８）に故障が生じた場合、又、通電
保持型の第２電磁弁（４）にコイル断線等の故障が生じ
た場合には、その通電保持型の第２電磁弁（４）が自動
閉弁してそれ以後の開弁が不能となることから、使用者
が故障と気付き、又、それ以後の装置の継続運転も不能
となるが、自己保持型の第１電磁弁（３）にコイル断線
等の故障が生じてその閉弁操作が不能となったときは、
使用者がその故障に気付かず第２電磁弁（４）の開閉の
みによる燃料供給断続操作で装置を継続運転してしまう
可能性がある。そこで、上述の如（異常報知回路（１３
）を作動させることによリ、そのような安全上好ましく
ない継続使用を防止するようにしである。

〔別実施例〕 次の本発明の別実施例を列記する。

（１）前述実施例においては、上流側の電磁弁（３）を
、閉操作の際に先に閉弁させ、かつ、開操作の際に後で
開弁させるようにしたが、下流側の電磁弁（４）を、閉
操作の際に先に閉弁させ、かつ、開操作の際に後で開弁
させるように、両電磁弁（３）　、　（４）の開閉順序
を規定させても良い。

（２）両電磁弁（３）　、　（４）の開閉順序を規定す
るための具体的制御構成は種々の改良が可能である。

（３）直列に設ける２個の電磁弁夫々の型式はどのよう
な型式であっても良く、又、互いに同型式であっても、
あるいは、異種の型式であっても良い。

（４）閉操作のときに先に閉弁させた方の電磁弁を開操
作のときに後で開弁させるように開閉順序を規定するに
あたって、必要動作電圧の小さい方の電磁弁を開操作の
際に後で開弁させるようにすれば、電池を電源とする場
合に電池の電圧降下許容下限を低く採れて有利であるが
、消費電力の節減を図る上では必要電圧の大小を考慮す
る必要は無い。

（５）本発明は、ガス湯沸器やガス風呂装置、あるいは
、ガスファンヒータやコンロ等の種々のガス燃焼装置を
対象とするものである。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は燃
焼部構成を示す図、第２図（イ）　、　（ｏ）は夫々、
タイムチャート図である。第３図は本発明の詳細な説明
するための図である。 （１）・・・・・・ガスバーナ、（２）・・・・・・燃
料供給路、（３）　、　（４）・・・・・・電磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガスバーナ（１）に対する燃料供給路（３）に燃料
   供給断続用の２個の電磁弁（３）、（４）を直列に介装
   したガス燃焼装置であって、前記の２個の電磁弁（３）
   、（４）の開及び閉の夫々に時間差を与え、かつ、それ
   ら両電磁弁（３）、（４）の閉操作のときに先に閉弁さ
   せた方の電磁弁をそれら両電磁弁（３）、（４）の開操
   作のときに他方の電磁弁よりも後で開弁させるように両
   電磁弁（３）、（４）の開閉順序を規定する手段を設け
   たガス燃焼装置。 ２、前記規定手段が、前記の２個の電磁弁（３）、（４
   ）のうち必要動作電圧の小さい方の電磁弁を他方の電磁
   弁よりも後に開弁させるものである特許請求の範囲第１
   項に記載のガス燃焼装置。