(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の通路を開閉する安全弁と、高電圧放電により前記燃料に点火する点火手段と、前記安全弁の開閉動作と前記点火動作とを制御する主制御手段と、電力を供給する直流電源とを備えた燃焼機器において、前記主制御手段は、前記安全弁の開閉動力源である安全弁ソレノイドに並列接続した逆方向整流手段と、前記安全弁ソレノイドと前記逆方向整流手段との並列接続回路への電流供給を開閉する弁開閉手段と、前記弁開閉手段を駆動する開閉駆動手段と、使用者の点火操作に対応して前記開閉駆動手段に前記弁開閉手段を駆動させるとともに、前記点火手段に点火動作の開始から終了までを点火指示信号により指示して点火動作させる制御手段とを備え、前記制御手段は前記点火手段に点火動作させている期間中は前記弁開閉手段を連続閉とし、点火動作期間終了後は前記弁開閉手段を断続開閉させるように制御し、前記断続開閉時における非通電期間では前記安全弁ソレノイドに自己誘導電流が前記逆方向整流手段を介して流れるようにした燃焼機器の安全装置。
【請求項２】
燃料の通路を開閉する安全弁と、高電圧放電により前記燃料に点火する点火手段と、前記安全弁の開閉動作と前記点火動作とを制御する主制御手段と、電力を供給する直流電源とを備えた燃焼機器において、前記主制御手段は、前記安全弁の開閉動力源である安全弁ソレノイドに並列接続した逆方向整流手段と、前記安全弁ソレノイドと前記逆方向整流手段との並列接続回路への電流供給を開閉する弁開閉手段と、前記弁開閉手段を駆動する開閉駆動手段と、使用者の点火操作に対応して前記開閉駆動手段に前記弁開閉手段を駆動させるとともに、前記点火手段に点火動作の開始から終了までを点火指示信号により指示して点火動作させる制御手段とを備え、前記制御手段は前記点火手段の点火動作開始から点火動作期間終了後の所定時間経過時点までの間は前記弁開閉手段を連続閉とし、前記期間経過後は前記弁開閉手段を断続開閉させるように制御し、前記断続開閉時における非通電期間では前記安全弁ソレノイドに自己誘導電流が前記逆方向整流手段を介して流れるようにした燃焼機器の安全装置。
【請求項３】
燃料の通路を開閉する安全弁と、高電圧放電により前記燃料に点火する点火手段と、前記安全弁の開閉動作と前記点火動作とを制御する主制御手段と、電力を供給する直流電源とを備えた燃焼機器において、前記主制御手段は、前記安全弁の開閉動力源である安全弁ソレノイドに並列接続した逆方向整流手段と、前記安全弁ソレノイドと前記逆方向整流手段との並列接続回路への電流供給を開閉する弁開閉手段と、前記弁開閉手段を駆動する開閉駆動手段と、使用者の点火操作に対応して前記開閉駆動手段に前記弁開閉手段を駆動させるとともに、前記点火手段に点火動作の開始と終了までを点火指示信号により指示して点火動作させる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記点火手段の点火動作期間において、放電の瞬間を含む所定幅の放電区間では前記弁開閉手段を連続閉とし、前記放電区間を除いた未放電区間では前記弁開閉手段を断続開閉させるように制御し、また、点火動作期間終了後では前記弁開閉手段を断続開閉するように制御し、前記断続開閉時における非通電期間では前記安全弁ソレノイドに自己誘導電流が前記逆方向整流手段を介して流れるようにした燃焼機器の安全装置。
【請求項４】
点火手段に高電圧の電圧を検出する点火電圧検出手段を備え、前記検出した電圧が所定値未満である区間を未放電区間とする請求項３記載の燃焼機器の安全装置。
【請求項５】
点火手段に高電圧の変化勾配を検出する点火電圧勾配検出手段を備え、前記検出した電圧勾配が所定値以上である区間を未放電区間とする請求項３記載の燃焼機器の安全装置。
【請求項６】
点火手段に昇圧手段としてのブロッキング発振手段と前記ブロッキング発振手段の動作回数を検出するブロッキング計数手段とを備え、前記検出した動作回数が所定値未満である区間を未放電区間とする請求項３記載の燃焼機器の安全装置。
【請求項７】
制御手段に点火手段の放電後の充電開始時点から時間計測を開始するタイマ手段を備え、前記計測時間が所定値未満である区間を未放電区間とする請求項３記載の燃焼機器の安全装置。
【請求項８】
燃料の通路を開閉する安全弁と、前記安全弁に連結された複数のバーナの燃料に高電圧放電により点火する点火手段と、前記安全弁の開閉動作と前記点火動作とを制御する主制御手段と、電力を供給する直流電源とを備えた燃焼機器において、前記主制御手段は、前記安全弁の開閉動力源である安全弁ソレノイドに並列接続した逆方向整流手段と、前記安全弁ソレノイドと前記逆方向整流手段との並列接続回路への電流供給を開閉する弁開閉手段と、前記弁開閉手段を駆動する開閉駆動手段と、使用者の点火操作に対応して前記開閉駆動手段に前記弁開閉手段を駆動させるとともに、前記点火手段に点火動作の開始から終了までを点火指示信号により指示して点火動作させる制御手段とを備え、前記制御手段は前記点火手段により前記複数のバーナのいずれかに点火動作させている期間中は前記弁開閉手段を連続閉とし、その点火動作期間終了後は前記弁開閉手段を断続開閉するように制御し、前記断続開閉時における非通電期間では前記安全弁ソレノイドに自己誘導電流が前記逆方向整流手段を介して流れるようにした燃焼機器の安全装置。
【請求項９】
抵抗と抵抗開閉手段との並列回路でなる電流制限手段を弁開閉手段に直列に挿入して備え、制御手段は弁開閉手段を連続閉とするときは前記抵抗開閉手段を開として前記抵抗により電流値を制限し、弁開閉手段を断続開閉とするときは前記抵抗開閉手段により前記抵抗を短絡するように前記電流制限手段を制御する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の燃焼機器の安全装置。
【請求項１０】
可変電流制限手段を弁開閉手段に直列に挿入して備え、制御手段は安全弁の開度が小さいときは電流値を大きく、開度が大きくなるに従って電流値を小さく制限するように前記可変電流制限手段を制御する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の燃焼機器の安全装置。
【請求項１１】
複数の抵抗と、前記各抵抗ごとに直列接続した複数の抵抗開閉手段とで構成した可変電流制限手段を備え、制御手段は前記抵抗開閉手段の選択開閉により電流値を複数段階に切り替えて制限するようにした請求項１０記載の燃焼機器の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、安全弁を備えた燃焼機器の安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガス給湯機器やガステーブルなどの燃焼機器が普及しているが、その安全性を高めるために安全弁を用いた安全装置を備えたものがある。
【０００３】
以下、従来の燃焼機器の安全装置について図面を参照しながら説明する。図２０は従来の燃焼機器の安全装置の一例の構成を示す模式図である。図において、１は使用者が操作する点火用の押しボタン、２は押しボタン１の近傍に設置され、押しボタン１が押されたときに閉じる開閉スイッチ、３は装置全体の動作を制御する主制御手段、５は通電用の電源、６は押しボタン１が押されたことに対応して放電ギャップ７に放電し、点火する点火手段、８はガス配管９に接続されたバーナ１０に載置された鍋１１の温度を検出して主制御手段３に温度情報を与える温度検出手段である。なお、安全弁４は、主制御手段３の制御により供給される電流で電磁力を発生する安全弁ソレノイド４ａと、鉄芯４ｂと、鉄芯４ｂに結合された弁体４ｃとで構成されている。
【０００４】
上記構成においてその動作を説明する。使用者が点火用の押しボタン１を押し込むと、弁体４ｃが移動して安全弁４を開成するとともに開閉スイッチ２が閉成され、開閉スイッチ２の閉成により電源５が主制御手段３に接続され、主制御手段３は安全弁ソレノイド４ａに通電して鉄芯４ｂを吸着することにより弁体４ｃを開成状態に維持するとともに開閉スイッチ２を閉成状態に維持し、また同時に点火手段６に点火指示信号を出力して点火動作を指示し、点火手段６は放電ギャップ７に高電圧放電してガスに点火する。上記のように安全弁４の開成状態と開閉スイッチ２の閉成状態とが維持されるので、ガスが継続供給されて燃焼が継続する。
【０００５】
図２１は主制御手段３の概略構成を示す回路図である。図において、１２は安全弁ソレノイド４ａの通電を制御する開閉手段、１３は通電電流を制限する電流制限抵抗である。なお、図では開閉手段１２としてトランジスタを用いている。開閉手段１２が導通状態になると電源５から安全弁ソレノイド４ａに通電され、安全弁ソレノイド４ａが発生する電磁力により鉄芯４ｂを吸着する。電流制限抵抗１３は安全弁ソレノイド４ａに流れる電流を一定値に制限している。
【０００６】
バーナ１０でガスが燃焼しているとき、温度検出手段８は鍋１１の温度を検出して主制御手段３に与える。鍋１１の温度が所定値を越えたとき、主制御手段３は開閉手段１２を開成して安全弁ソレノイド４ａへの電流供給を停止し、鉄芯４ｂは吸着力を失って弁体４ｃを閉成状態にし、安全弁４はガスの供給を遮断する。これにより、バーナ１０におけるガスの燃焼が停止して鍋１１の温度過上昇を回避することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の燃焼機器の安全装置では、安全弁４を開成したのちも継続して電源５から電流を供給して吸着状態を維持するため、消費電力が増大するとともに、点火手段６の点火動作中は高電圧による放電ノイズが主制御手段３の動作に悪影響を与えるという問題を有していた。
【０００８】
また、点火動作終了後においても、放電直後は高電圧放電の過度的な点火動作により主制御手段３における各部の電圧が不安定になっており、マイクロコンピュータなどを使用している回路構成では安全弁４の制御動作に悪影響を与える可能性があるという問題を有していた。
【０００９】
また、電流制限抵抗１３を用いているため、開成状態維持中の電力損失が多いという問題を有していた。
【００１０】
また、安全弁４の開成開始時には大きい電流を要するが、一旦開成した安全弁４を開成状態に維持するための電流は少なくて済むにもかかわらず、開成開始時と同じ大きい電流を供給し続けるので、電力の消費量が大きいという問題を有していた。
【００１１】
また、複数のバーナに点火すると、その点火ノイズが安全弁４の動作に悪影響を与える可能性があるという問題を有していた。
【００１２】
さらに、点火動作の放電時には高電圧が回路に悪影響を与えるが、放電の瞬間以外でも常に余裕のある電流で安全弁４を開成動作させるので電力の消費量が増大しているという問題を有していた。
【００１３】
本発明は上記の課題を解決するもので、無駄な電力消費を低減でき、また、点火ノイズの影響を回避して安定に安全弁を動作させることができる燃焼機器の安全装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１ないし請求項２に係わる本発明は、安全弁ソレノイドに逆方向整流手段を並列接続し、その並列回路に対して断続給電し、点火動作期間中、または点火期間終了後も所定延長期間までを連続給電とする。
【００１５】
これにより、安全弁の開成および開成維持における電力消費を低減し、かつ点火による放電ノイズの影響を回避して安定に安全弁を動作させることができる。
【００１６】
請求項３ないし請求項７に係わる本発明は、点火動作期間中であっても、放電ノイズの出ない未放電区間では断続給電とする。
【００１７】
これにより、さらに電力消費を低減することができる。
請求項８に係わる本発明は、複数のバーナが存在する燃焼機器で、安全弁が断続給電で開成維持中に別のバーナが点火操作されたとき、その点火動作期間中は連続給電とし、点火動作期間を終了すると断続給電に戻す。
【００１８】
これにより、他のバーナの点火ノイズの影響を回避することができる。
請求項９に係わる本発明は、連続給電中は電流制限し、断続給電中は電流制限しないようにする。
【００１９】
これにより電流制限による無駄な電力消費を回避しながら、動作を安定化することができる。
【００２０】
請求項１０ないし請求項１１に係わる本発明は、安全弁の開成状態に対応して電流制限する。
【００２１】
これにより、安全弁の開成動作を確実にしながら無駄な電力消費を低減することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
請求項１ないし請求項２において、安全弁ソレノイドに、逆方向整流手段として逆方向ダイオードを並列接続し、その並列回路を開閉手段を介して電源に接続し、前記開閉手段を周期的に開閉制御して断続給電する。前記開閉手段を弁開閉手段と称す。弁開閉手段は、たとえばトランジスタやＦＥＴをスイッチング駆動することにより実現する。連続給電には前記弁開閉手段を連続閉とする。前記弁開閉手段を駆動する信号は、前記トランジスタないしＦＥＴを連続オンないし、オンオフする信号とする。また、点火手段に点火動作させる点火動作期間は制御手段の点火指示信号により指示する。前記点火指示信号は、点火期間の開始時点と終了時点とを示すゲート信号で実現できる。
【００２３】
請求項３ないし請求項７において、未放電区間は、点火動作期間中の放電の瞬間を含む放電区間を除いた区間を意味し、主として点火手段が充電動作している区間の大部分を占める。この未放電区間の検出には、点火手段の充電電圧、充電電圧の電圧勾配、ブロッキング発振回数、充電開始からの経過時間などが所定値以下ないし未満である区間として検出する。なお、電圧勾配は微分回路で検出できるが、放電時の負の急勾配は不要であり、ダイオードなどでカットすればよい。
【００２４】
請求項８に係わる本発明において、バーナが複数個あり、安全弁がすでに開成していずれかのバーナが燃焼中であるときに他のバーナに点火操作されると、断続給電で開成維持している安全弁を連続給電に切り替える。その点火動作期間が過ぎた時点で再度断続給電に戻す。個々のバーナに対応して使用者が操作するスイッチを設け、そのスイッチの操作に対応して上記動作を制御することができる。
【００２５】
請求項９において、抵抗と、その両端を開閉する抵抗開閉手段とで電流制限手段を実現し、連続給電と断続給電とに同期した抵抗開閉手段の開閉制御は、点火指示信号ないし開閉駆動手段の出力信号で容易に制御できる。
【００２６】
請求項１０において、可変電流制限手段は電子可変抵抗器であれば簡単に制御でき、たとえばトランジスタやＦＥＴの未飽和領域を制御して可変抵抗器とすることができる。なお、請求項１１では複数の抵抗と複数の開閉手段とを設け、開閉手段の切り替え制御により抵抗値を段階的に切り替える。
【００２７】
以下、実施例について説明する。
（実施例１）
以下、本発明の燃焼機器の安全装置の実施例１について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項１に係わる。
【００２８】
図１は本実施例の構成を示す回路図である。なお、図２０に示した従来例と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。また、温度検出手段８、バーナ１０などの設置についても従来例と同様である。図において、本実施例の主制御手段３は、安全弁ソレノイド４ａへの通電を開閉する弁開閉手段３１と、開閉手段３１を駆動する開閉駆動手段３２と、安全弁ソレノイド４ａに並列接続となるように設けた逆方向のダイオード３３と、制御手段３４とを備えている。本実施例では弁開閉手段３２をＦＥＴで構成しているが、これに限定されないことは言うまでもない。
【００２９】
上記構成においてその動作を説明する。使用者がガステーブルなどの燃焼機器の点火操作を行うと、従来例と同様に、開閉スイッチ２がオンとなる。このとき、主制御手段３における制御手段３４は、点火手段６に点火指示信号を出力して点火を指示するとともに、開閉駆動手段３２に指示して安全弁ソレノイド４ａに通電させる。開閉駆動手段３２は、弁開閉手段３１にオン・オフ信号を出力し、弁開閉手段３１はダイオード３３と安全弁ソレノイド４ａとの並列回路に対して電源回路５を断続的に開閉する。
【００３０】
弁開閉手段３１の断続開閉に対して、ダイオード３３と安全弁ソレノイド４ａとの並列回路はつぎのように動作する。弁開閉手段３１がオンである間は安全弁ソレノイド４ａに電源５の電圧が印加されて電流が流れ、つぎに、弁開閉手段３１がオフになると、安全弁ソレノイド４ａが誘導性負荷であるため、弁開閉手段３１のオン時に流れていた電流を維持するように自己誘導電流がダイオード３３を介して安全弁ソレノイド４ａに流れる。この自己誘導電流の値は、開閉動作の周期に依存するが、弁開閉手段３１がオンであったときの電流値にほぼ等しくすることができる。したがって、弁開閉手段３１を断続開閉しても、安全弁ソレノイド４ａの誘導成分が電流エネルギーを保存と放出とを繰り返すことにより、安全弁ソレノイド４ａにほぼ継続的に電流を流すことができる。
【００３１】
このように弁開閉手段３１がオンである間だけ電源５から電流が供給されるため、従来のように継続的に電源５から電流を供給する必要がなくなる。さらに、電流制限抵抗で熱的に消費される電力もなくなり、供給電流を低減することができる。
【００３２】
一方、使用者の点火操作により開閉スイッチ２がオンとなったとき、主制御手段３における制御手段３４は点火手段６に点火指示信号を出力して放電ギャップ７から放電火花を放出させる。この点火動作において、放電ギャップ７から点火火花が出ているときは高電圧の電流が一瞬流れるので、安全弁ソレノイド４ａに対する断続開閉動作が不安定になる可能性がある。本実施例ではこの影響を下記のように回避している。
【００３３】
図２は本実施例の動作を示すタイミングチャートであり、図２（ａ）は制御手段３４が点火を指示するために出力する点火指示信号の波形、図２（ｂ）は開閉駆動手段３２が弁開閉手段３１を駆動する出力信号の波形を示す。図２（ａ）に示したように、点火指示信号は時刻ｔ1で立ち上がり、時刻ｔ2で立ち下がる信号であり、時刻ｔ1で点火動作の開始、時刻ｔ2で点火動作の終了を指示している。制御手段３４はこの点火指示信号を時刻ｔ1で点火手段６に出力するとともに、開閉駆動手段３２に弁開閉手段３１の駆動開始を指示する。開閉駆動手段３２はその指示を入力すると、時刻ｔ1から時刻ｔ2までの点火動作期間中は弁開閉手段３１を連続閉とし、時刻ｔ2以降は断続開閉するように、図２（ｂ）に示した波形の出力信号を弁開閉手段３１に出力する。弁開閉手段３１は時刻ｔ1からｔ2までは安全弁ソレノイド４ａに電源５から連続した電流を供給し、したがって、点火手段６が点火動作中は放電ノイズの影響を受けず、安定した安全弁の開成動作を維持することができる。
【００３４】
以上のように本実施例によれば、安全弁ソレノイド４ａに並列に逆方向ダイオードを接続し、その並列回路に断続給電するようにしたことにより安全弁４を開成維持しながら電力消費を低減でき、また、点火動作期間中は連続給電することにより点火ノイズが開成動作を不安定にするのを回避することができる。
【００３５】
なお、電源５と安全弁ソレノイド４ａの間に小抵抗値の電流制限抵抗を挿入し、連続給電時の電流値を制限してもよいことは言うまでもない。
【００３６】
（実施例２）
以下、本発明の燃焼機器の安全装置の実施例２について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項２にかかわる。なお、本実施例の構成を示す回路図は図１と同じである。
【００３７】
本実施例が実施例１と異なる点は、点火動作期間を終了したのち所定の時間を経過してから弁開閉手段３１を断続開閉とすることにある。点火手段６の点火動作期間中は放電ノイズにより弁開閉手段３１の断続開閉動作が不安定になる可能性があることはすでに説明した通りであるが、さらに、点火動作期間終了後にも点火動作の過度現象の影響が残存して弁開閉手段３１の断続開閉動作が不安定になる可能性がある。本実施例はこの課題を解決するものである。
【００３８】
図３は本実施例の動作を示すタイミングチャートであり、図３（ａ）は制御手段３４が出力する点火指示信号の波形、図３（ｂ）は開閉駆動手段３２の出力信号の波形を示す。なお、図３（ａ）に示した点火指示信号は実施例１における点火指示信号と同じである。一方、図３（ｂ）に示したように、開閉駆動手段３２の出力信号は、放電開始時刻ｔ1から弁開閉手段３１を連続閉にさせ、点火動作期間の終了時刻ｔ2で直ちに断続開閉に移行させず、所定の一定時間を経過した時刻ｔ3で断続開閉に移行させている。したがって、点火動作期間終了時刻ｔ2から所定時間経過した時刻ｔ3までも連続閉とすることにより、回路全体が安定するまで安全弁４を確実に開成維持することができ、安全弁の動作をさらに安定化することができる。
【００３９】
（実施例３）
以下、本発明の燃焼機器の安全装置の実施例３について説明する。本実施例は請求項１ないし請求項２、および請求項９に係わる。
【００４０】
図４は本実施例の構成を示す回路図である。なお、図１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図４において、３５は電流制限用の抵抗、３６は抵抗３５の両端を短絡または開放する抵抗開閉手段である。抵抗３５と抵抗開閉手段３６とは電流制限手段を構成している。本実施例が実施例１ないし実施例２と異なる点は、上記電流制限手段を備え、制御手段３４は、弁開閉手段３１が連続閉であるときには抵抗３５が通電電流を制限し、断続開閉時には抵抗開閉手段３６が抵抗３５を短絡するように制御することにあり、他の動作は実施例１ないし実施例２と同じである。
【００４１】
上記構成においてその動作を説明する。実施例１ないし実施例２と同様に、制御手段３４は点火手段６と開閉駆動手段３２とを制御し、点火動作期間中ないし点火動作終了後の所定時間経過までは弁開閉手段３１を連続閉とし、そのあとは弁開閉手段３１を断続開閉とする。このとき、安全弁ソレノイド４ａにはほとんど抵抗成分がないため、電源５から見た場合に短絡状態になって動作が不安定になることがある。本実施例では連続閉時に抵抗３５を弁開閉手段３１に直列に挿入して電流を制限し、弁開閉手段３１の断続開閉時には抵抗３５は不要として抵抗開閉手段３６により抵抗３５を短絡状態にするように制御する。
【００４２】
これにより、弁開閉手段３１を連続閉とする場合は抵抗３５により電流を一定に制限できるとともに、弁開閉手段３１を断続開閉する場合は抵抗３５を介さずに電流を安全弁ソレノイド４ａに導くことができ、抵抗３５による無駄な電力消費を回避しながら動作を安定化することができる。
【００４３】
（実施例４）
以下、本発明の燃焼機器の安全装置の実施例４について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項１ないし請求項２、および請求項１０に係わる。
【００４４】
図５は本実施例の構成を示す回路図である。なお、図１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図５において、３７は可変電流制限手段である。本実施例が実施例３と異なる点は、抵抗３５および抵抗開閉手段３６に代えて可変電流制限手段３７を設け、電流を細やかに制御するようにしたことにある。なお、可変電流制限手段３７はトランジスタの不飽和領域を用いた可変抵抗などで実現することができるが、それに限定されるものではない。
【００４５】
燃焼機器の点火操作時において、安全弁４を確実に開成するためには安全弁ソレノイド４ａに多めの電流を通電するのが好ましいが、一旦、鉄芯４ｂを吸着してしまうとその吸着動作を維持するための電流は吸着動作開始時より少なくてよいことはすでに説明した通りである。本実施例は安全弁の開成状態に対応して電流値を可変制限するようにしている。
【００４６】
上記構成においてその動作を説明する。図５において、制御手段３４は点火手段６に点火指示信号を出力するとともに、開閉駆動手段３２にも指示して弁開閉手段３１を連続閉動作を開始させる。そのとき、制御手段３４は、可変電流制限手段３７の制限電流値を制御し、開成開始時の安全弁ソレノイド４ａへの電流を吸着維持時よりも多めの電流に設定する。つぎに、制御手段３４は、安全弁４の鉄芯４ｂの吸着が十分になった時期を見計らって、可変電流制限手段３７に制限電流値を前記多めの電流より小さく設定する。さらに、点火動作期間の終了ないしはその延長期間の終了後の断続開閉時には可変電流制限手段３７をほぼ短絡状態に設定する。
【００４７】
以上の動作により、安全弁ソレノイド４ａに通電する電流値を任意に制限でき、断続開閉による電力消費の低減効果と放電ノイズの影響回避に加えて、安全弁４の動作をより確実にしながら電力消費をさらに低減することができる。
【００４８】
（実施例５）
以下、本発明の燃焼機器の安全装置の実施例５について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項１ないし請求項２、および請求項１０に係わる。
【００４９】
図６は本実施例の構成を示す回路図である。なお、図１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図において、３８は第１の抵抗、３９は第２の抵抗、４０は第１の抵抗３８を通電状態にする第１の抵抗開閉手段、４１は第２の抵抗３９を導通状態にする第２の抵抗開閉手段である。本実施例が実施例４と異なる点は、可変電流制限手段３７に代えて、電流制限のための抵抗を２つ備え、それらを抵抗開閉手段による選択切り替えで多段階に電流制限するようにしたことにある。
【００５０】
上記構成においてその動作を説明する。なお、本実施例では第１の抵抗３８の抵抗値が第２の抵抗３９より小さいものとする。また、点火手段６および弁開閉手段の制御は実施例４と同じでよい。制御手段３４が点火手段６に点火指示信号を送出して点火動作を開始させ、また、開閉駆動手段３２に弁開閉手段３１を駆動させるとき、まず第１の抵抗３８にのみ電流が流れるよう第１の抵抗開閉手段４０を閉とする。これにより抵抗３８の抵抗値が小さいので安全弁ソレノイド４ａへの電流が吸着維持時より多めに流れる。つぎに、安全弁４の吸着開成が十分になった時期を見計らって第２の抵抗開閉手段４１を閉とするとともに第１の抵抗開閉手段４０を開とする。これにより、第１の抵抗３８より抵抗値の高い第２の抵抗３９により電流が規制され、安全弁ソレノイド４ａへの電流を少なくできる。
【００５１】
つぎに、点火動作期間の終了、ないしはその延長期間が終了すると、制御手段３４は、開閉駆動手段３２に弁開閉手段３１を断続開閉させるとともに、第１の抵抗開閉手段４０および第２の抵抗開閉手段４１の双方を閉とし、第１の抵抗３８と第２の抵抗３９とを並列接続とする。これにより、抵抗値は合成値となり、格段に小さく抵抗値にすることができる。
【００５２】
以上のように、弁開閉手段３１の連続閉時は第１の抵抗３８と第２の抵抗３９とを用いて電流値を２段階に切り換え、効率よく電源５を利用するともに、弁開閉手段３１が断続開閉の場合には第１の抵抗３８と第２の抵抗３９とを並列接続としてほぼ短絡に近い状態にすることにより、実施例４と同様に、抵抗における無駄な電力消費を防止しながら安全弁の動作をより確実にすることができる。
【００５３】
（実施例６）
以下、本発明の燃焼機器の安全装置の実施例６について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項８および請求項９に係わる。
【００５４】
図７は本実施例の構成を示す回路図である。なお、図４に示した実施例３と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図において、４２は燃焼中のバーナ以外の他のバーナの点火を操作入力するための第１の点火設定手段、４３はさらに他のバーナの点火を操作入力するための第２の点火設定手段である。これらは開閉スイッチ２に相当する。本実施例が実施例３と異なる点は、安全弁４の接続された複数のバーナを備え、制御手段３４がそれらの点火を制御するようにしたことにある。なお、本実施例ではバーナが３個あるガステーブルを例に説明する。
【００５５】
実施例１ないし実施例５の手段は、１個のバーナを備えた燃焼機器の安全弁の動作を確実にする手段であるが、複数のバーナを備えた燃焼機器においては、安全弁がすでに開成し、あるバーナが燃焼を継続しているときに他のバーナの点火動作が行われると、放電ノイズが開成維持している安全弁の開成維持動作に悪影響を与え、動作が不安定になる可能性がある。本実施例はこの課題を解決するものである。
【００５６】
上記構成においてその動作を説明する。図８は本実施例の動作を示すタイミングチャートであり、図８（ａ）は制御手段３４の点火指示信号の波形、図８（ｂ）は開閉駆動手段３２の出力信号の波形を示す。点火動作期間の時刻ｔ1からｔ2までの点火動作期間では弁開閉手段３１を連続閉とし、つぎに時刻ｔ2で点火指示を終了すると弁開閉手段３１を断続開閉させるとともに、抵抗開閉手段３６を用いて抵抗３５を短絡状態にする。以上のように安全弁４が開成して、ある１つのバーナで燃焼を継続する。
【００５７】
その後、時刻ｔ3において使用者が点火設定手段４２により他のバーナの点火を要求すると、制御手段３４は点火指示信号を点火手段６に送出するとともに、開閉駆動手段３２に、図８（ｂ）に示したように、今まで弁開閉手段３１を断続開閉させていた動作を連続閉とさせ、安全弁４の開成維持動作を確実にする。そのとき、抵抗開閉手段３６も開放して抵抗３５を直列に挿入し、制限した電流により安全弁４を開成維持させる。つぎに、制御手段３４は、時刻ｔ4で点火指示信号を停止すると、開閉駆動手段３２により弁開閉手段３１を連続閉から断続開閉動作に切り替えるとともに、抵抗開閉手段３６を短絡状態にして抵抗３５に電流が流れないようにする。
【００５８】
以上のように、弁開閉手段３１を断続開閉して安全弁４を開成維持しているときに他のバーナのために点火手段６を動作させる場合は連続閉として、安全弁４を確実に開成維持させることができるとともに、弁開閉手段３１の連続閉時には抵抗３５を挿入するように抵抗開閉手段３６を制御することにより、無駄な電力消費を低減することができる。
【００５９】
（実施例７）
以下、本発明の燃焼機器の安全装置の実施例７について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項３および請求項９に係わる。
【００６０】
図９は本実施例の構成を示す回路図である。なお、図４に示した実施例３と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図９において、点火手段６は、点火制御手段６１と、第１の昇圧手段６２と、整流手段６３と、蓄電手段６４と、高圧開閉手段６５と、第２の昇圧手段６６と、点火状態を検出する点火検出手段６７とを備えている。本実施例の点火手段が従来例の点火手段と異なる点は点火検出手段６７を備え、点火手段が高電圧の充電中の期間であるか否かを検出して制御手段３４に出力していることにある。また、実施例１ないし実施例６と異なる点は、点火動作期間中であっても点火手段６が充電動作中は弁開閉手段３１を断続開閉するようにしていることにある。
【００６１】
上記構成においてその動作を説明する。点火手段６において、第１の昇圧手段６２により電源５の直流電圧をブロッキング発振などで第１の交流高電圧に変換し、整流手段６３により整流した直流高電圧を蓄電手段６４に充電して蓄える。放電制御手段６１は主制御手段３の制御手段３４から放電指示信号を入力したとき、蓄電手段６４に充電した高電圧を高電圧開閉手段６５を閉として第２の昇圧手段６６に出力し、その高電圧出力を放電ギャップ７に印加して放電させるように制御する。第２の昇圧手段６６における高電圧発生は放電時の一瞬であり、その一瞬以外の区間は蓄電手段６４の充電動作を行っている。
【００６２】
本実施例においては、点火動作期間中であっても、放電の一瞬を含む放電区間を除いた未放電区間では弁開閉手段３１を断続開閉とすることにより、電力消費をさらに低減している。そのために本実施例では点火検出手段６７を設けて前記未放電区間を検出し、制御手段３４にその情報を出力するようにしている。なお、点火検出手段６７としては、蓄電手段６４の近傍に設けた金属片などの静電誘導電圧を検出する手段などで実現できる。
【００６３】
図１０は本実施例の動作を示すタイミングチャートであり、図１０（ａ）は制御手段３４が出力する点火指示信号の波形、図１０（ｂ）は蓄電手段６４の充電電圧波形、図１０（ｃ）は開閉駆動手段３２の出力信号の波形を示す。制御手段３４は点火指示信号を時刻ｔ1で点火制御手段６１に送出するととも、開閉駆動手段３２に指示して弁開閉手段３１を連続閉とさせる。このとき、制御手段３４は点火検出手段６７の出力信号も併せて開閉駆動手段３２に伝達し、図１０（ｃ）に示したように、点火手段６における充電開始から点火放電前の未放電区間では弁開閉手段３１を断続開閉させ、点火放電が迫った時点から放電後までの放電区間では弁開閉手段３１を連続閉とさせる。また、抵抗開閉手段３６も弁開閉手段３１の連続閉時には開放し、断続開閉時では短絡するように連動して動作させる。
【００６４】
以上の動作により、点火動作期間中であっても未放電区間では弁開閉手段３１を断続開閉として、実施例１ないし実施例６などに示した手段よりもさらに電力消費を低減することができる。
【００６５】
（実施例８）
以下、本発明の燃焼機器の安全装置の実施例８について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項４および請求項９に係わる。
【００６６】
図１１は本実施例の構成を示す回路図である。なお、図９に示した実施例７と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図１１において、６８は蓄電手段６４の電圧を検出し、その電圧情報を制御手段３４に出力する点火電圧検出手段である。本実施例が実施例７と異なる点は、点火検出手段６７に代えて点火電圧検出手段６８により未放電区間を検出するようにしたことにあり、点火動作期間中であっても未放電区間では弁開閉手段３１を断続開閉とする動作は実施例７と同じである。
【００６７】
上記構成においてその動作を説明する。図１２は本実施例の動作を示すタイミングチャートであり、図１２（ａ）は制御手段３４が出力する点火指示信号の波形、図１２（ｂ）は蓄電手段６４の電圧波形、図１２（ｃ）は開閉駆動手段３２の出力信号の波形を示す。点火電圧検出手段６８は蓄電手段６４の電圧を検出しており、制御手段３４が、図１２（ａ）に示したように、時刻ｔ1で点火指示信号を出力すると、開閉駆動手段３２が弁開閉手段３１を断続開閉を開始するとともに、点火手段６は蓄電手段６４に充電を開始し、図１２（ｂ）に示したように、蓄電手段６４の電圧が、放電時の電圧より低い所定の電圧Ｖrefに達すると、その電圧情報を制御手段３４に出力する。制御手段３４はこの電圧情報により開閉駆動手段３２に指示して弁開閉手段３１を連続閉に移行させ、点火放電を完了してつぎの充電開始まで連続閉を継続したのち、ふたたび断続開閉とさせる。この動作を点火動作中繰り返す。なお、抵抗３５と抵抗開閉手段３６とを実施例７と同じに制御して電流値を制限することができる。
【００６８】
以上の動作により実施例７と同様の効果を得ることができるとともに、充電電圧を直接に検出することにより未放電区間をより的確に検出することができる。
【００６９】
（実施例９）
以下、本発明の燃焼機器の安全装置の実施例９について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項５および請求項９に係わる。
【００７０】
図１３は本実施例の構成を示す回路図である。なお、図１１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図において、点火手段６における６９は蓄電手段６４の電圧勾配を検出する点火電圧勾配検出手段である。本実施例が実施例８と異なる点は、点火電圧検出手段６８に代えて点火電圧勾配検出手段６９により未放電区間を検出するようにした点にあり、点火動作期間中であっても、未放電区間では弁開閉手段３１を断続開閉する動作は実施例８と同様である。なお、点火電圧勾配検出手段は微分回路で構成でき、放電時の負の急勾配はカットすればよい。
【００７１】
上記構成においてその動作を説明する。図１４は本実施例の動作を示すタイミングチャートであり、図１４（ａ）は点火指示信号の波形、図１４（ｂ）は蓄電手段６４の電圧波形、図１４（ｃ）は蓄電手段の電圧勾配の波形、図１４（ｄ）は開閉駆動手段３２の出力信号の波形を示す。点火電圧勾配検出手段６９は蓄電手段６４の電圧の勾配を検出しており、図１４（ｃ）に示したように、電圧勾配が所定値ｄＶref以上である区間を未放電区間として検出し、その情報を制御手段３４に出力する。他の動作は実施例８と同じであり、説明を省略する。
【００７２】
以上の動作により実施例８と同様の効果を得るとともに、蓄電手段６４の電圧勾配で充電状態を検出することにより、放電開始電圧近くまで精度よく充電状態を検出でき、弁開閉手段３１を断続開閉とする期間をできるだけ長くして安全弁ソレノイド４ａへの電力供給をより低減することができる。
【００７３】
（実施例１０）
以下、本発明の燃焼機器の安全装置のの実施例１０について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項６および請求項９に係わる。
【００７４】
図１５は本実施例の構成を示す回路図である。なお、図１３と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図において、点火手段６における７０はブロッキング計数手段である。また、図１６は本実施例における制御手段３４および点火手段６の構成を詳細に示すブロック図である。点火手段６は、電源５の低電圧から高電圧を発生するために簡単な構成の第１の昇圧手段６２を備え、その一例としてブロッキング発振回路を備えている。ブロッキング発振回路は、図１６に示したように、昇圧トランスＴとトランジスタＴrとから構成される。なお、その動作の詳細な説明は省略する。本実施例が実施例９と異なる点は、点火電圧勾配検出手段６９に代えてブロッキング計数手段７０により未放電区間を検出するようにした点にある。
【００７５】
上記構成においてその動作を説明する。点火動作中において、ブロッキング計数手段７０は、第１の昇圧手段６２におけるトランジスタＴrのベース電圧を測定して、ブロッキング発振が何回発生したか検出する。ブロッキング発振ごとに蓄電手段６４に電荷が充電されて電圧が高くなるので、ブロッキング計数手段７０により計数された発振回数を制御手段３４における比較手段４４であらかじめ設定した所定の回数と比較し、発振回数が前記所定回数以上になると放電を開始する可能性があるとして、比較手段４４は開閉駆動出力手段４５に信号を出力する。開閉駆動出力手段４５はこの信号を入力すると開閉駆動手段３２に弁開閉手段３１を連続閉とするように指示する。それまでは開閉駆動出力手段４５は点火動作中でも弁開閉手段３１を断続開閉させる信号を出力している。なお、４６は点火制御手段６１に点火指示信号を出力する点火駆動出力手段である。
【００７６】
以上の動作により、点火動作期間中でも未放電区間では弁開閉手段３１を断続開閉にして電力消費を低減することができるとともに、点火手段６におけるブロッキング計数手段７０は点火手段６の低圧側で実現でき、耐圧の低い回路部品を使用することができる。
【００７７】
（実施例１１）
以下、本発明の燃焼機器の安全装置の実施例１１について図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項７および請求項９に係わる。
【００７８】
図１７は本実施例の構成を示す回路図、図１８は本実施例における制御手段３４の内部構成を示すブロック図である。なお、図１５、図１６と同じ構成要素には同一番号を付与して説明を省略する。本実施例が実施例１０と異なる点は、比較手段４４に代えてタイマ手段４７を備え、点火手段６における充電開始時点からの経過時間をカウントして未放電区間を検出するようにした点にある。
【００７９】
上記構成においてその動作を説明する。図１９は本実施例の動作を示すタイミングチャートである。点火動作期間中の点火手段６の電圧時間変化は所定のパターンに一定しており、未放電区間は充電開始時点からの経過時間をカウントすることにより検出できる。すなわち、点火手段６における充電周期は設計上の既知の値であり、前記経過時間を放電周期より小さい所定値に設定し、充電開始から前記所定時間までを未放電区間とすることができる。
【００８０】
タイマ手段４７に前記所定時間を設定しておき、この時間になると開閉駆動出力手段４５に信号を送出する。タイマ手段４７の出力を図１９（ｂ）に示したように設定することにより、図１９（ａ）に示した放電開始近くまでの未放電区間に対応させることができる。このタイマ手段４７の出力により、未放電区間では弁開閉手段３１を断続開閉し、放電区間では連続閉とする。この出力を図１９（ｃ）に示す。
【００８１】
以上の動作により、未放電区間をタイマ手段４７の計数により簡便に検出でき、点火動作期間中でも未放電区間では弁開閉手段３１を断続開閉として電力消費を低減することができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、
請求項１に係わる本発明は、点火動作期間終了後は弁開閉手段を断続開閉して安全弁を開成維持することにより省電力化を可能にし、また、高電圧放電により点火動作を行っている期間では弁開閉手段を連続閉として弁体を連続吸着しているため、点火ノイズなどによる弁開成動作の不安定さを回避することができる。
【００８３】
請求項２に係わる本発明は、点火期間終了後も所定時間は弁開閉手段を連続閉とすることにより、点火終了直後の各部の電圧の不安定状態の影響を回避でき、請求項１に係わる手段よりもさらに動作を安定にすることができる。
【００８４】
請求項３ないし請求項７に係わる本発明は、点火動作期間中においても未放電区間では弁開閉手段を断続開閉とすることにより、点火ノイズの影響を回避しながら、さらに電力消費を低減することができる。
【００８５】
請求項８に係わる本発明は、複数のバーナが存在して、弁開閉手段の断続開閉によりすでに安全弁が開成維持されているときに他のバーナを点火する場合、弁開閉手段を連続閉とすることにより、点火ノイズの影響を回避して安全弁を確実に開成維持することができる。
【００８６】
請求項９に係わる本発明は、弁開閉手段を連続閉としているときは電流制限抵抗を介して給電し、弁開閉手段を断続開閉しているときは電流制限抵抗を介さずに給電することにより、動作を安定化させるとともに電力消費を低減することができる。
【００８７】
請求項１０ないし請求項１１に係わる本発明は、安全弁に供給する電流の大きさを可変的ないし段階的に制限して、点火動作開始直後は安全弁を確実に開成するように電流を多く流し、安全弁の開成が確実になると電流を少なくすることにより、効率のよい動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１および実施例２の構成を示す回路図
【図２】同実施例１の動作を示すタイミングチャート
【図３】同実施例２の動作を示すタイミングチャート
【図４】本発明の実施例３の構成を示す回路図
【図５】本発明の実施例４の構成を示す回路図
【図６】本発明の実施例５の構成を示す回路図
【図７】本発明の実施例６の構成を示す回路図
【図８】同実施例の動作を示すタイミングチャート
【図９】本発明の実施例７の構成を示す回路図
【図１０】同実施例の動作を示すタイミングチャート
【図１１】本発明の実施例８の構成を示す回路図
【図１２】同実施例の動作を示すタイミングチャート
【図１３】本発明の実施例９の構成を示す回路図
【図１４】同実施例の動作を示すタイミングチャート
【図１５】本発明の実施例１０の構成を示す回路図
【図１６】同実施例１０の構成を示すブロック図
【図１７】本発明の実施例１１の構成を示す回路図
【図１８】同実施例１１の構成を示すブロック図
【図１９】同実施例の動作を示すタイミングチャート
【図２０】従来の燃焼機器の安全装置の構成を示すブロック図
【図２１】同従来例の構成を示す回路図
【符号の説明】
２  開閉スイッチ
３  主制御手段
４  安全弁
４ａ安全弁ソレノイド
５  電源
６  点火手段
７  放電ギャップ
８  温度検出手段
９  ガス配管
１０  バーナ
１１  鍋
３１  弁開閉手段
３２  開閉駆動手段
３３  ダイオード（逆方向整流手段）
３４  制御手段
３５  抵抗
３６  抵抗開閉手段
３７  可変電流制限手段
３８  第１の抵抗
３９  第２の抵抗
４０  第１の抵抗開閉手段
４１  第２の抵抗開閉手段
４２  第１の点火設定手段
４３  第２の点火設定手段
４４  比較手段
４５  開閉駆動出力手段
４６  点火駆動出力手段
４７  タイマ手段
６１  点火制御手段
６２  第１の昇圧手段
６３  整流手段
６４  蓄電手段
６５  高圧開閉手段
６６  第２の昇圧手段
６７  点火検出手段
６８  点火電圧検出手段
６９  点火電圧勾配検出手段
７０  ブロッキング計数手段
【図１】
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【図２】
0003728805.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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