JP3088271B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃焼装置として、例えば、ガス湯沸器で
は、ガスバーナへのガス供給路中に電磁弁を設けてい
る。又、ガスバーナの点火手段として、例えば、通電さ
れる事により高電圧を発生して火花放電する点火装置が
知られている。そして、上記の電磁弁及び点火装置は、
トランジスタを介して直流電源（例えば乾電池）に接続
され、トランジスタにオン信号が入力されると、電磁弁
や点火装置に通電がなされる。

【０００３】具体的には、水流を検知する水流スイッチ
が閉成すると、その閉成信号（点火信号）に基づき、電
磁弁や点火装置への通電を制御するトランジスタに、所
定時間（例えば５秒）の間、オン信号を送出する保持タ
イマ回路や点火タイマ回路が接続されている。尚、熱交
換器の過熱防止の為、トランジスタ- 電磁弁間に電気接
続した温度ヒューズを熱交換器付近に配設したものもあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記ガス湯沸器におい
て、一旦、温度ヒューズが溶断すると、電磁弁に保持電
流を流せなくなるので、サービスマンが、過熱原因を突
き止め、温度ヒューズを交換する迄、使用者はガス湯沸
器を使えない。しかし、この様な状態でも点火回路が作
動可能であり、火花放電が行われるので、使用者はガス
湯沸器が故障していないと勘違いして、何度も点火操作
を行う虞がある。

【０００５】本発明の目的は、過熱により温度ヒューズ
が溶断した場合、通常の点火動作が行われず、安全性に
優れた燃焼装置の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、以下の構成を採用した。ガスバーナへガスを
供給するガス供給路中に配設され、通電により弁体が開
弁する電磁弁と、前記ガスバーナにより加熱される熱交
換部を有する熱交水路と、該熱交水路を流れる水流を検
知すると接点が閉成する水流スイッチと、前記熱交換部
の近傍に配され、所定温度以上で溶断する温度ヒューズ
と、前記水流スイッチと前記温度ヒューズとを介して電
池から作動用電力が供給される作動用電源ラインと、前
記電磁弁との間に接続されるスイッチ素子と、前記作動
用電源ラインに接続され作動用電力が供給されると所定
時間、点火信号を送出する点火タイマ回路、及び前記点
火信号が入力されている間、点火動作を行う点火回路
と、前記作動用電源ラインに接続され、作動用電力が供
給されると、前記所定時間の間、強制的に前記スイッチ
素子にオン信号を送出する保持タイマ回路と、前記作動
用電源ラインに接続され、作動用電力が供給されると燃
焼炎の検知を開始し、燃焼炎が検知されている間、前記
スイッチ素子にオン信号を送出する安全回路とを備え
る。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【作用】熱交水路に水が流れると水流スイッチの接点が
閉成し、作動用電源ラインには、水流スイッチと温度ヒ
ューズとを介して電池から作動用電力が供給される。作
動用電源ラインに接続された点火タイマ回路は、所定時
間、点火信号を送出し、点火回路は点火信号が入力され
ている間、点火動作を行う。作動用電源ラインに接続さ
れた保持タイマ回路は、所定時間の間、スイッチ素子に
オン信号を送出し、スイッチ素子がオンするので、電磁
弁が開弁状態を維持する。作動用電源ラインに接続され
た安全回路は、所定時間中に燃焼炎を検知すると、スイ
ッチ素子にオン信号の送出を開始し、所定時間経過後も
電磁弁が開弁状態を維持し、ガスバーナは燃焼を継続す
る。過熱により温度ヒューズが溶断した場合、熱交水路
に水が流れて水流スイッチの接点が閉成しても、作動用
電源ラインには作動用電力が供給されない。この為、ス
イッチ素子、保持タイマ回路、及び安全回路には、作動
用電力が供給されない。又、点火タイマ回路は点火信号
を送出せず、点火回路が点火動作を行わず、保持タイマ
回路はスイッチ素子にオン信号を送出せず、安全回路は
燃焼炎の検知を開始せず、電磁弁は閉弁状態を維持し、
ガスバーナは消火状態を保持する。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【発明の効果】温度ヒューズを水流スイッチと直列に電
気接続し、電池から作動用電力を水流スイッチと温度ヒ
ューズとを介して作動用電源ラインに供給している。そ
して、作動用電源ラインには、スイッチ素子、点火タイ
マ回路、保持タイマ回路、及び安全回路を接続してい
る。そして、過熱により温度ヒューズが溶断した場合、
作動用電源ラインに作動用電力が供給されなくなる。こ
の場合、熱交水路に水を流して水流スイッチの接点が閉
成しても、スイッチ素子、点火タイマ回路、保持タイマ
回路、安全回路には作動用電力が供給されないので動作
せず、点火回路は点火操作を行わない（点火信号が点火
タイマ回路から入力されない）。つまり、温度ヒューズ
が溶断した場合、使用者が点火操作を行って熱交水路に
水を流しても点火動作が行われない。この為、安全性に
優れるとともに、燃焼装置が故障している事を使用者に
判らせる事ができ、確実に修理依頼が成される。

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【実施例】本発明の一実施例を図１〜図６に基づいて説
明する。図に示す様に、ガス瞬間湯沸器Ａは、吸引コイ
ル１１と保持コイル１２とを有し、ガスバーナ２へガス
を供給するガス管２１中に配設される電磁安全弁１と、
トランジスタ１３、１４と、熱交換器３１を有する熱交
水路３と、水流を検知すると接点４１が閉成する水流ス
イッチ４と、過熱を検知すると溶断する温度ヒューズ４
２と、イグナイタタイマ回路５１及びイグナイタ駆動回
路５２と、接点４１が閉成すると第１タイマ時間（０．
４秒間）、オン信号６１を送出する吸引タイマ回路６
と、接点４１が閉成すると第２タイマ時間（５．５秒
間）、オン信号７１を送出する保持タイマ回路７と、接
点４１が閉成すると燃焼炎の検知を開始し、燃焼炎が検
知されている間、トランジスタ１４にオン信号８１を送
出する着火検知回路８とを備える。

【００２７】９１はレギュレータであり、接点４１が閉
成すると“ＩＮ”端子９１０に電圧Ｖ_CC2 （３Ｖ）が印
加され、“ＯＵＴ”端子９１１に安定化電圧Ｖ
_REG （１．５Ｖ）が発生する。９２は乾電池であり、本
実施例では、単一形１．５Ｖのマンガン乾電池を２個直
列に繋いでおり、電圧Ｖ_CC1 （３Ｖ）の起電力を発生す
る。９は電子ユニットであり、各回路を組み込んでい
る。

【００２８】電磁安全弁１は、通電により弁体が開弁す
る吸引コイル１１（３．７Ω）と、通電により吸引後も
開弁状態の維持を図る保持コイル１２（５００Ω）とを
有し、ガス管２１の最上流に配設される。

【００２９】ガスバーナ２は、熱交換器３１の下方に設
置され、ガス管２１によりガスが供給されて燃焼する。
ガス管２１は、電磁安全弁１、ガスガバナ弁２１１、水
ガバナ３２３に連結された水圧自動ガス弁２１２、及び
能力調節器２１３を上流側より配設している。

【００３０】熱交換器３１の近傍の燃焼胴には、１５２
℃以上で溶断する温度ヒューズ４２が配設されている。
この温度ヒューズ４２は、一端が水流スイッチ４に電気
接続され、他端が“ＩＮ”端子９１０に電気接続されて
いる。

【００３１】水圧自動ガス弁２１２は、連動棒４３によ
り水ガバナ３２３に接続され、熱交水路３内に水が流れ
ると開弁する。能力調節器２１３は、能力調節ツマミ２
１４に連結され、能力調節ツマミ２１４のスライド量に
対応した量のガスを通過させる。

【００３２】熱交水路３は、給水管３２、熱交換器３
１、出湯管３３を順に連設して構成される。給水管３２
は、給湯栓（図示せず）、水フィルタ３２１、水ガバナ
３２３、及び湯温調節ツマミ３２４に連結される湯量調
節器３２５を配設している。水流スイッチ４は、乾電池
９２- 温度ヒューズ４２間に挿入され、水ガバナ３２３
と水圧自動ガス弁２１２とを接続する連動棒４３に連結
され、水流が流れると接点４１が閉成する。尚、水流ス
イッチ４の出力側が作動用電源ラインＲである。

【００３３】イグナイタタイマ回路５１は、接点４１の
閉成による給電開始から５．５秒間、作動信号５１１を
イグナイタ駆動回路５２に送出する。イグナイタ駆動回
路５２は、作動信号５１１が入力されている間、火花放
電用の高電圧を発生し、ガスバーナ２に臨んで配設され
る点火電極５２１に点火用の高電圧を印加する。尚、イ
グナイタ駆動回路５２は、消費電流が比較的多いので電
圧Ｖ_CC1 を作動用電力としている。

【００３４】着火検知回路８は、ガスバーナ２に臨んで
配設されるフレームロッド８０に炎電流検出用の交流電
圧（約１００Ｖ）を印加して炎電流の検出を行う回路で
あり、炎電流を検出する（着火を検出する）と、オン信
号８１をトランジスタ１４へ送出する。尚、電圧Ｖ_CC2
を作動用電力としている。

【００３５】吸引タイマ回路６は、コンパレータ、ＣＲ
充電回路等により構成され、タイマ作動開始信号として
安定化電圧Ｖ_REG が供給されると、第１タイマ時間
（０．４秒間）、オン信号６１をトランジスタ１３に送
出する。トランジスタ１３は、吸引コイル１１と乾電池
９２との間に配設され、オン信号６１が入力されている
間、導通して吸引コイル１１に吸引電流を流す。

【００３６】保持タイマ回路７は、コンパレータ、ＣＲ
充電回路等により構成され、タイマ作動開始信号として
安定化電圧Ｖ_REG が供給されると、第２タイマ時間
（５．５秒間）、トランジスタ１４にオン信号７１を送
出する。

【００３７】トランジスタ１４は、保持コイル１２-
“ＯＵＴ”端子９１１間に配設され、オン信号７１又は
オン信号８１が入力されている間、導通して保持コイル
１２に保持電流を流して電磁安全弁１を開弁維持する。

【００３８】次に、ガス瞬間湯沸器Ａの作動を、図４、
図５のフローチャート、及び図６のタイムチャートに基
づいて述べる。 〔器具使用開始（図４参照）〕使用者が給湯栓を開ける
（ステップｓ１）と、水流スイッチ４が閉成（ステップ
ｓ２）して、レギュレータ９１の“ＩＮ”端子９１０に
電圧Ｖ_CC2 が給電され、“ＯＵＴ”端子９１１に安定化
電圧Ｖ_REG が発生する。

【００３９】安定化電圧Ｖ_REG の給電開始により、ステ
ップｓ３で以下の作動が成される。イグナイタタイマ回
路５１は、作動信号５１１をイグナイタ駆動回路５２に
送出し、イグナイタ駆動回路５２は、点火電極５２１に
高電圧を印加し、火花放電が開始する。吸引タイマ回路
６は、オン信号６１をトランジスタ１３に送出し、トラ
ンジスタ１３は導通して吸引コイル１１に吸引電流を流
すので電磁安全弁１は開弁する。保持タイマ回路７は、
オン信号７１をトランジスタ１４に送出し、トランジス
タ１４は導通して保持コイル１２に保持電流を流す。

【００４０】ステップｓ４で、水圧自動ガス弁２１２が
開弁し、ガスバーナ２が着火する。水流スイッチ４の閉
成開始から０．４秒経過する（ステップｓ５でＹＥＳ）
と、吸引タイマ回路６がオン信号６１をトランジスタ１
３に送出しなくなり、トランジスタ１３がオフして吸引
コイル１１に吸引電流が流れなくなる（ステップｓ
６）。

【００４１】水流スイッチ４の閉成開始から５．５秒経
過する（ステップｓ７でＹＥＳ）と、保持タイマ回路７
がオン信号７１をトランジスタ１４に送出しなくなり、
イグナイタタイマ回路５１が作動信号５１１をイグナイ
タ駆動回路５２に送出しなくなり火花放電が停止する
（ステップｓ８）。

【００４２】図６の（ａ）に示す様に、“正常”の場合
は、着火検知回路８が既に炎電流を検出し、オン信号８
１をトランジスタ１４へ送出している（ステップｓ９で
ＹＥＳ）ので電磁安全弁１の保持は継続される。電圧Ｖ
_CC1 が１．８Ｖ以上であり（ステップｓ１０でＹＥ
Ｓ）、炎電流が検出されておれば、器具使用停止が成さ
れる迄、給湯を継続する。

【００４３】炎電流が検出されない時｛不着火；図６の
（ｂ）｝、炎電流が検出されなくなった時｛失火；図６
の（ｃ）｝、又は電圧Ｖ_CC1 が１．８Ｖ未満になった時
｛電圧低下；図６の（ｄ）｝は、確認ランプ９３が連続
点灯し、着火検知回路８によるオン信号８１のトランジ
スタ１４への送出が停止する（ステップｓ１１）。これ
により、電磁安全弁１が閉弁する。

【００４４】使用者が異常に気付いて給湯弁を閉じる
（ステップｓ１２）と、水が流れなくなるので水圧自動
ガス弁２１２が閉弁（ステップｓ１３）し、水流スイッ
チ４がオフするとともに確認ランプ９３が消灯する（ス
テップｓ１４）。

【００４５】〔器具使用停止（図５参照）〕使用を停止
する為、使用者が給湯弁を閉じる（ステップＳ１）と、
水が流れなくなるので水圧自動ガス弁２１２が閉弁（ス
テップＳ２）し、ガスバーナ２が消火（ステップＳ３）
し、水流スイッチ４がオフ（ステップＳ４）し、電磁安
全弁１が閉弁する（ステップＳ５）。

【００４６】〔温度ヒューズ４２溶断時〕図６の（ｅ）
に示す様に、使用者が給湯栓を開けると、水が流れ、水
流スイッチ４は閉成するが、温度ヒューズ４２が溶断し
ているので、レギュレータ９１の“ＩＮ”端子９１０に
電圧Ｖ_CC2 がかからず、“ＯＵＴ”端子９１１に安定化
電圧Ｖ_REG も出力されない。

【００４７】この為、トランジスタ１４、吸引タイマ回
路６、保持タイマ回路７、イグナイタタイマ回路５１に
は安定化電圧Ｖ_REG が給電されず、着火検知回路８には
電圧Ｖ_CC2 が給電されない。そして、吸引タイマ回路６
はトランジスタ１３にオン信号６１を送出せず、イグナ
イタタイマ回路５１は点火信号５１１を送出せず、保持
タイマ回路７はトランジスタ１４にオン信号７１を送出
せず、着火検知回路８は燃焼炎の検知を開始せず、電磁
安全弁１は閉弁状態を維持し、ガスバーナ２は消火状態
を保持する。

【００４８】ガス瞬間湯沸器Ａは、つぎの構成・作動に
より、〔ア〕〜〔エ〕の利点を有する。温度ヒューズ４
２は、一端を水流スイッチ４に電気接続し、他端をレギ
ュレータ９１の“ＩＮ”端子９１０に電気接続（水流ス
イッチ４と直列電気接続）している。

【００４９】温度ヒューズ４２の溶断時において、使用
者が点火操作（給湯栓を開けて熱交水路３に水を流す）
を行って水流スイッチ４の接点４１が閉成しても、トラ
ンジスタ１４、吸引タイマ回路６、保持タイマ回路７、
及びイグナイタタイマ回路５１には安定化電圧Ｖ_REG が
給電されず、着火検知回路８には電圧Ｖ_CC2 が給電され
ない。

【００５０】〔ア〕温度ヒューズ４２の溶断時に使用者
が点火操作を行っても、吸引電流が流れず生ガスが放出
されないので安全である。 〔イ〕温度ヒューズ４２の溶断時に使用者が点火操作を
行った場合、火花放電（バチバチ音）が起きず、確認ラ
ンプ９３が点灯せず、正常時の動作や表示をしないの
で、使用者はガス湯沸器が故障していると容易に判る。 〔ウ〕温度ヒューズ４２が溶断すると、使用者は故障に
気付き使用を中止するので、電池の消耗が防止できると
ともに、修理依頼が迅速に成される。

【００５１】〔エ〕イグナイタ駆動回路５２やトランジ
スタ１３の作動用電源（大電流が流れる）は、温度ヒュ
ーズ４２や水流スイッチ４を介していないので、接点４
１の溶着や接点不良、大電流による温度ヒューズ４２の
溶断が防止できる。尚、上記実施例では、電磁弁とし
て、吸引コイルと保持コイルを別々に有するものを示し
たが、一つのコイルで、吸引と保持を兼ねるものであっ
ても良い。又、上記実施例では、燃焼装置として湯沸器
を示したが、ファンヒータ等、他の燃焼装置に適用して
も良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るガス瞬間湯沸器の外観
図である。

【図２】そのガス瞬間湯沸器の構成図である。

【図３】そのガス瞬間湯沸器の電気結線図である。

【図４】そのガス瞬間湯沸器の作動を示すフローチャー
トである。

【図５】そのガス瞬間湯沸器の作動を示すフローチャー
トである。

【図６】そのガス瞬間湯沸器の作動をタイムチャートで
ある。

【符号の説明】 Ａ ガス瞬間湯沸器（燃焼装置） １ 電磁安全弁（電磁弁） ２ ガスバーナ ３ 熱交水路 ４ 水流スイッチ ６ 吸引タイマ回路 ７ 保持タイマ回路 ８ 着火検知回路（安全回路） １４ トランジスタ（スイッチ素子） ２１ ガス管（ガス供給路） ３１ 熱交換器（熱交換部） ４１ 接点 ４２ 温度ヒューズ ５１ イグナイタタイマ回路（点火タイマ回路） ５２ イグナイタ駆動回路（点火回路） ６１ オン信号 ７１ オン信号 ９２ 乾電池 ５１１ 作動信号（点火信号） Ｖ_CC2 電圧（点火指示信号、作動用電力） Ｖ_REG 安定化電圧（点火指示信号、作動用電力）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスバーナへガスを供給するガス供給路
   中に配設され、通電により弁体が開弁する電磁弁と、 前記ガスバーナにより加熱される熱交換部を有する熱交
   水路と、 該熱交水路を流れる水流を検知すると接点が閉成する水
   流スイッチと、 前記熱交換部の近傍に配され、所定温度以上で溶断する
   温度ヒューズと、 前記水流スイッチと前記温度ヒューズとを介して電池か
   ら作動用電力が供給される作動用電源ラインと、前記電
   磁弁との間に接続されるスイッチ素子と、 前記作動用電源ラインに接続され作動用電力が供給され
   ると所定時間、点火信号を送出する点火タイマ回路、及
   び前記点火信号が入力されている間、点火動作を行う点
   火回路と、 前記作動用電源ラインに接続され、作動用電力が供給さ
   れると、前記所定時間の間、強制的に前記スイッチ素子
   にオン信号を送出する保持タイマ回路と、 前記作動用電源ラインに接続され、作動用電力が供給さ
   れると燃焼炎の検知を開始し、燃焼炎が検知されている
   間、前記スイッチ素子にオン信号を送出する安全回路と
   を備える燃焼装置。