(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定されたタイマ−期間に発振パルス信号を出力するタイマ−回路を、その設定期間を変えて複数設け、
上記複数のタイマ−回路から出力される発振パルス信号を入力し、上記パルス信号が入力されている期間だけ各タイマ−回路に応じた電流値に切り替えて電磁安全弁の励磁コイルに通電する励磁回路を備えるとともに、
上記複数のタイマ−回路の出力信号のうち、任意の出力信号を論理反転し、他のタイマ−回路の出力信号と組み合わせて上記励磁回路に入力することを特徴とする電磁安全弁の通電制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイマ−回路の出力に応じ、電磁安全弁の駆動回路を通電制御する電磁安全弁の通電制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ガス器具においては、立消え等の異常が起きた場合に、ガス経路を閉じて生ガスが出たままになることを防止する電磁安全弁が設けられている。そこで、従来から知られている電磁安全弁の通電制御回路について説明する。図９は、その一例として不完全燃焼防止機能付き湯沸器に用いられている電磁安全弁の通電制御回路である。
【０００３】
この制御回路は、電源として乾電池Ｅを備え、点火スイッチＳを介して乾電池Ｅに対してそれぞれ並列に接続されるタイマ−回路（Ｔ１〜Ｔ４）が設けられる。また、これらタイマ−回路によりそれぞれ電磁安全弁Ｍｇの励磁コイルＬ１を通電制御するトランジスタ（Ｑ１〜Ｑ５）を備える。ここで、トランジスタＱ１、トランジスタＱ２、及びトランジスタＱ３とＱ４からなる定電流スイッチング回路Ｇは並列に接続され、これらに対してトランジスタＱ５が直列に接続されている。電磁安全弁Ｍｇは２組の励磁コイルＬ１，Ｌ２を備え、励磁コイルＬ２には、バ−ナ火炎により熱起電力を発生する１次熱電対と、フィン閉塞時に高温排気によって熱せられて逆熱起電力を発生する２次熱電対（以後、１次ＴＣ，２次ＴＣと呼ぶ）とが直列に接続されている。
【０００４】
点火スイッチＳをＯＮすると、各タイマ−回路が同時にその動作を開始し、各タイマ−回路の出力はＬｏ（ロ−レベル）となる。また、それらに接続されたトランジスタ（Ｑ１〜Ｑ５）のベ−スには、各タイマ−回路の出力が接続されている為、各トランジスタにはベ−ス電流が流れてＯＮの状態となる。
そして、タイマ−時間の短いタイマ−回路（ここでは、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４という順になっている）から順番に出力がＬｏ→Ｈｉ（ハイレベル）へと変化する。これに伴い、各トランジスタのベ−スへＨｉ信号が入力されて各トランジスタは、Ｑ１→Ｑ２→Ｑ３，Ｑ４→Ｑ５の順にＯＮ→ＯＦＦ状態へと変化する。従って、電磁安全弁Ｍｇの励磁コイルＬ１を流れる励磁電流は、時間と共に段階的に切り換わり、タイマ−回路Ｔ３のタイマ−時間終了と共に定電流スイッチング回路Ｇに流れる電流値が０となる為、励磁コイルＬ１を流れる励磁電流の値も０となる。ここで、トランジスタＱ５及びタイマ−回路Ｔ４は、トランジスタＱ１〜Ｑ４のＯＮ故障及びタイマ−回路Ｔ１〜Ｔ３の出力がＯＮ故障した場合の冗長構造となっている。例えば、タイマ−回路Ｔ２が故障して、その出力がＬｏに保持されてしまった場合、トランジスタＱ２もＯＮ状態を維持してしまうが、タイマ−回路４は設定されたタイマ−時間になるとＨｉの信号を出力してトランジスタＱ５をＯＦＦさせる為、電磁安全弁Ｍｇの励磁コイルＬ１への通電を停止させることができる。尚、電磁安全弁Ｍｇの励磁コイルＬ１への通電量を数段階に変化させるのは、電源である乾電池Ｅから各タイマ−回路の駆動時間毎に電磁安全弁Ｍｇの弁体を吸着・保持する為に必要な大きさの電流値にあわせることによって乾電池Ｅの寿命をより長くする為である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の回路ではタイマ−回路Ｔ１〜Ｔ３の出力故障があった場合には、通常と同様に電磁安全弁Ｍｇの弁体が吸着・開弁したままの状態となってしまう為、故障したことが器具の動作上判別できない。この状態でタイマ−回路Ｔ４の出力の短絡故障、つまり出力がＬｏに保持される故障が重なった場合、励磁電流はタイマ−時間に関係なく流れ続けることとなる。更に、この状態で着火ミスが起こった場合、生ガスの放出が止まらない状況となる。
本発明の電磁安全弁の通電制御回路は上記課題を解決し、タイマ−回路の故障時には電磁安全弁の励磁コイルへの通電が継続して行われないようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の電磁安全弁の通電制御回路は、
設定されたタイマ−期間に発振パルス信号を出力するタイマ−回路を、その設定期間を変えて複数設け、
上記複数のタイマ−回路から出力される発振パルス信号を入力し、上記パルス信号が入力されている期間だけ各タイマ−回路に応じた電流値に切り替えて電磁安全弁の励磁コイルに通電する励磁回路を備えるとともに、
上記複数のタイマ−回路の出力信号のうち、任意の出力信号を論理反転し、他のタイマ−回路の出力信号と組み合わせて上記励磁回路に入力することを要旨とする。
【０００７】
上記構成を有する本発明の電磁安全弁の通電制御回路は、複数個設けられたタイマ−回路の出力部より出力される発振パルス信号（ＬｏとＨｉの信号が任意の周期で繰り返し出力される信号）が、設定されたそれぞれの期間に励磁回路に入力されると、その励磁回路は発振パルス信号が入力されている期間だけ各タイマ−回路に応じた電流値に切り替えて電磁安全弁の励磁コイルに励磁電流を通電する。その為、どのタイマ−回路が故障しても、あるいはその出力が短絡又は断線した場合であっても、発振パルス信号が励磁回路に入力されなく、励磁コイルの通電を停止してガス供給路を閉弁する。
【０００９】
更に、複数のタイマ−回路の出力のうち、任意の出力信号の論理を反転して他のタイマ−回路の出力信号と組み合わせた制御信号を生成・出力し、この制御信号で電磁安全弁の駆動回路を駆動させる。これによって、タイマ−回路が故障して万一パルス信号が所定期間外に出力されたとしても、他のタイマ−回路の出力信号との組み合わせにより、励磁回路に入力される信号はパルス信号とはならなくなり、励磁コイルの通電は停止する。つまり、通常タイマ−回路が故障した場合には、パルス信号が出力されることは考えられないが万一パルス信号が所定期間外に出力されたとしても、論理反転した他のタイマ−回路の出力との組み合わせにより励磁回路にパルス信号を入力させないのである。従って、タイマ−回路故障時に対する信頼性が一層向上する。
【００１０】
【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、以下本発明の電磁安全弁の通電制御回路の好適な実施例について説明する。
【００１１】
図１は本発明の電磁安全弁の通電制御回路が用いられる一実施例としてのガス湯沸器の概略図である。まず、これを用いて器具の構成について説明する。
ガス湯沸器正面には操作ボタン５３が設けられ、それと連動するように点火スイッチ５５，ガスの供給路を開閉する器具栓５４及び水の供給路を開閉する水栓５６が設置されている。
水入口からの流水経路には、水圧応動装置５７が設けられる。また、その水圧応動装置５７には図面上の左右方向に移動自在なダイアフラム６６が設けられ、このダイアフラム６６で仕切るようにして一次室６７と二次室６８が形成されている。
ダイアフラム６６には変位を伝えるスピンドル６５が当接して設けられ、このスピンドル６５の途中に水圧応動弁５８、及び先端には開弁装置７１が設けられている。この水圧応動弁５８はバネ６９でガス流路の下流方向に閉弁するように付勢され、通水されることによってダイアフラム６６の変位力がこのバネ力に打ち勝ってガス流路を開く。また、開弁装置７１は、スピンドル６５によって伝えられた変位力によって電磁安全弁１７の押動開弁を行う装置である。
また、バ−ナ７０には放電によりガスへ着火するイグナイタ６３が設けられ、燃焼コントロ−ラ５９と電気的に接続され、点火・消火等の所定の制御が行われる。
【００１２】
次に、ガス湯沸器の作動について簡単に説明する。
点火動作時に、通水による水圧応動装置５７の働きによってスピンドル６５が変位し、各弁の開弁が以下のように順次行われる。尚、開弁装置７１、水圧応動弁５８等のガス流路開閉機構についての詳細は、実開平４−１７８９と同じであり、本発明とは直接関係するものではないので省略する。
まず、スピンドル６５の先端に設けられた開弁装置７１が電磁安全弁１７を押し始める。開弁装置７１が電磁安全弁１７を応動開弁している位置では、スピンドル６５はまだ水圧応動弁５８を開弁しない関係に設定してある。電磁安全弁１７を開弁して押し付けた後（開弁完了後）、開弁装置５８はその変位力によりスピンドル６５との係合が解かれてスピンドル６５上を摺動して戻り、押動を解除する。
この時、電磁安全弁１７は、後述する電磁安全弁駆動回路８によって生成される電圧によって励磁電流が励磁コイル１４に流されることにより吸着開弁状態を維持し、開弁装置７１の後退により閉弁可能状態となる。そして、更にスピンドル６５が前進して水圧応動弁５８が開き始める。水圧応動弁５８が開弁すると、ガスはバ−ナ７０に達してイグナイタ６３の放電により着火されてバ−ナ７０は燃焼を開始する。
【００１３】
また、消火動作時には、止水によって水圧応動装置５７が変位力を失い、スピンドル６５はバネ６９によって最初の停止位置まで戻る。その消火時のスピンドル６５の後退によって、まず水圧応動弁５８が閉弁し、更にスピンドル６５が後退して停止位置に近づくと開弁装置７１はスピンドル６５と係合して停止位置に至る。
【００１４】
次に、上記ガス湯沸器のシステム作動フロ−について図２，３を用いて簡単に説明する。
まず出湯の場合、ステップ１にて操作ボタン５３が押されると、ステップ２にて点火スイッチ５５がＯＮ状態となり、器具栓５４が開弁されると共に、水栓５６が開弁されて通水が開始されるという一連の操作が行われる。この操作の後、先に記述したようにステップ２にてスピンドル６５が変位することによってステップ３にてスピンドル６５に設けられた２個の水流スイッチの内の第１水流スイッチ５１が位置検出してＯＮ状態となる。次に、第１水流スイッチ５１のＯＮ状態を確認した後、ステップ４にて電源電圧Ｅが２．０Ｖ以上あるか否かの判定が行われ、２．０Ｖ以上無ければステップ５にて電池交換ランプ（図示略）を点灯させてユ−ザ−に電池の交換を促す。また、電源電圧Ｅが２．０Ｖ以上あればステップ６にて電磁安全弁１７の励磁コイル１４に通電（電流値はＩａ）すると共に、イグナイタ６３を作動させる。この時、電磁安全弁１７はスピンドル６５により開弁されており、励磁コイル１４に通電されることによって開弁保持する。
【００１５】
次に、ステップ７にてステップ６の点火動作からｔ１秒以内（本実施例では、ｔ１＝２とする）に第２水流スイッチ５２がＯＮ状態となったか否かを判定し、ＯＦＦ状態であればスピンドル６５が途中で移動せずに停止する等の故障と判断してステップ１２にて電磁安全弁１７への通電を停止する。また、ＯＮ状態であれば水圧応動弁５８は開弁状態にあり、励磁コイル１４へ通電される電流値をＩｂに切り替える。そして、イグナイタ６３によってバ−ナ７０に着火する。
また、水圧応動弁５８が開弁してからｔ２秒後（本実施例では、ｔ２＝６とする）にステップ９にてイグナイタ６３の点火動作をＯＦＦにして、電磁安全弁１７の励磁コイル１４を流れる電流値をＩｃに切り替える。ここで、各電流値の関係はＩａ＞Ｉｂ＞Ｉｃである。
更に、水圧応動弁５８が開弁してからｔ３秒後（本実施例では、ｔ３＝１２とする）、ステップ１０にて電磁安全弁１７の励磁コイル１４への通電を停止する。
【００１６】
次に、ステップ１１にて安全装置（図示略）により異常が検出されているか否かを確認し、異常が検出されている時、すなわちステップ１２にて不完全燃焼防止装置（図示略）の作動、又は温度ヒュ−ズ（図示略）の溶断となった場合には本ル−チンを終了する。
正常に出湯制御されている場合には、所定時間の間、励磁コイル１４へ電磁安全弁駆動回路８によって通電した後、通電を停止して熱電対１１，１２の熱起電力による通電にて電磁安全弁１７の開弁状態を保持すると共に、常に、安全装置の作動を確認する。
【００１７】
出湯停止の場合、図３に示すようにステップ２１にて操作ボタン５３が押されて点火スイッチ５５がＯＦＦ状態に切り替わるとステップ２２にて器具栓５４と水栓５６の弁が同時に閉弁してスピンドル６５が点火前の位置に戻り、ステップ２３にて水圧応動弁５８が閉弁してステップ２４，２５にて水流スイッチ５１，５２が第２，第１の順にＯＦＦ状態となる。その後、熱電対１１，１２の合成熱起電力が低下し、電磁安全弁１７の吸着が解け、ステップ２６にて電磁安全弁１７を閉弁して本ル−チンは終了する。
【００１８】
次に、燃焼コントロ−ラ５９内の回路構成について、図４のブロック図を用いて説明する。尚、その具体的な回路構成図を図８に示す。
燃焼コントロ−ラ５９において電磁安全弁１７の駆動に係る回路構成は、クロック回路１，電圧監視回路２，ＬＥＤ駆動回路３，タイマ−回路４，イグナイタ−回路５（以後、省略の為ＩＧ回路と呼ぶ。），イグナイタ−論理回路６（以後、省略の為ＩＧ論理回路と呼ぶ），制御信号出力回路７，電磁安全弁駆動回路８，故障検出回路９，安全タイマ−回路１０で構成されている。
【００１９】
クロック回路１は、マルチバイブレ−タＩＣによって構成され、ハイレベル出力とロ−レベル出力とを交互に繰り返す発振パルス信号（以後、単にパルス信号と呼ぶ）を生成し、電圧監視回路２へ出力する。この時、このパルス信号の波高値は電源電圧ＶＤＤと同値とする。
【００２０】
電圧監視回路２では、電圧監視ＩＣ２１により駆動用乾電池Ｅの電源電圧ＶＤＤが所定電圧値（本実施例では、２．０Ｖとする）以上であれば、この回路からの出力はパルス信号となり、逆に所定電圧値以下であれば、この電圧監視回路２からの出力はロ−レベル信号（以後、Ｌｏと呼ぶ。また、ハイレベル信号をＨｉと呼ぶ。）となるように構成されている。そして、この信号はＬＥＤ駆動回路３、タイマ−回路４、及び安全タイマ−回路１０に出力される。
【００２１】
また、ＬＥＤ駆動回路３では、上記電圧監視回路２からの入力がパルス信号であれば、ＬＥＤ３１には通電されず、逆に、入力がＬｏ信号（正確にはパルス信号の任意周期分の信号が全てＬｏ）が継続する場合には、ＬＥＤ３１に通電し、点灯させて電圧が低くなっていることをユ−ザ−に知らせる。
【００２２】
タイマ−回路４はリップルカウンタ−ＩＣによって構成され、電圧監視回路２から出力された連続したパルス信号が入力される。ＩＧ回路５はこれらの信号によってＯＮ／ＯＦＦの動作を行っている。また、タイマ−回路４からは励磁コイル１４に通電する励磁電流の電流値（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ）を切り替える通電時間を決定する信号が出力される。図８の実施例では、第１水流スイッチ５１がＯＮして第２水流スイッチ５２がＯＮするまでの最大で２秒間に、第１タイマ−回路４ａにより励磁電流Ｉａの通電期間として設定される。また、第２水流スイッチ５２がＯＮした後、第２タイマ−回路４ｂによって励磁コイル１４への通電期間（励磁電流Ｉｂ）が６秒に設定される。また、同時に第３タイマ−回路４ｃによって励磁コイル１４への通電期間（励磁電流Ｉｃ）が６秒（励磁電流Ｉｂの通電終了後）に設定される。ここで、各タイマ−回路から出力される発振パルス信号は、タイマ−時間のみ出力される。
【００２３】
また、ＩＧ回路５ではＩＧ論理回路６からイグナイタ６３のＯＮ禁止信号が出力されている時はイグナイタ６３をＯＦＦする構成となっている。ここで、ＩＧ論理回路６がイグナイタ６３のＯＮ禁止と判断する条件は以下に挙げる３つの場合である。
１．ＬＥＤ３１が点灯、つまり上記電圧監視回路２内の電圧監視ＩＣ２１によってパルス信号の波高値が電源電圧ＶＤＤ以下と判断された場合
２．操作ボタン５３が停止位置の場合
３．第１水流スイッチ５１及び第２水流スイッチ５２がＯＮの状態から、第２水流スイッチ５２がＯＦＦの状態となった場合
【００２４】
更に、上記タイマ−回路４ａ，４ｂ，４ｃから出力された発振パルス信号はタイマ−論理回路４０及び制御信号出力回路７を経て電磁安全弁駆動回路８に入力される。本実施例では、上記電磁安全弁駆動回路８は３つの回路８ａ，８ｂ，８ｃにより構成される。これは、電磁安全弁１７の励磁コイル１４へ通電される電流値を３段階に切り替える方法として１段１回路の構成を取っている為である。
【００２５】
次に、上記制御信号出力回路７より出力されたパルス信号により、電磁安全弁駆動回路８は電源電圧ＶＤＤより高い電位の電圧を昇圧生成する。そして、電磁安全弁１７の励磁コイル１４の片側にこの昇圧生成した電圧及び他方に電源電圧ＶＤＤを印加することによりこの回路を駆動させる。
【００２６】
また、電磁安全弁駆動回路８ｃを流れる励磁電流Ｉｃを電圧に対して定電流化している回路内の定電流素子（ＦＥＴ）８１が短絡故障した場合は、当然電流値は増大してしまう。従って、短絡が故障検出回路９にて検出された場合には、励磁コイル１４の両端をスイッチング素子でクランプ（短絡）して、励磁コイル１４に励磁電流を流さない構成になっている。
【００２７】
また、安全タイマ−回路１０は、上記クロック回路１により生成されたパルス信号を利用してＦＥＴ等のスイッチング素子の入力端子に並列に接続したコンデンサに、徐々に電荷が溜まるようにすることで、上記タイマ−回路４とは独立したタイマ−回路を構成している。この安全タイマ−回路１０では、タイムアップすると励磁コイル１４をクランプ（短絡）するなどの動作を行う。
【００２８】
次に、図５を用いてタイマ−回路４と制御信号出力回路７と電磁安全弁駆動回路８について説明する。
第１〜３タイマ−回路４ａ〜４ｃの出力部はタイマ−論理回路４０の入力部にそれぞれ接続される。タイマ−論理回路４０の出力部Ｙ１〜Ｙ３は制御信号出力回路７ａ〜７ｃにそれぞれ接続され、更に各制御信号出力回路７ａ〜７ｃは、並列に接続されている電磁安全弁駆動回路８ａ〜８ｃにそれぞれ接続される。また、電磁安全弁駆動回路８は電磁安全弁１７の励磁コイル１４に接続される。尚、電磁安全弁１７には励磁コイル１４とは別に励磁コイル１３を備え、２次ＴＣ１２，１次ＴＣ１１が極性を逆にして直列に接続されている。ここで、図中の電磁安全弁駆動回路８ａ〜８ｃは、入力端子でＬｏ，Ｈｉ（入力がどこにもされていないＯｐｅｎ状態でも良い）の状態が交互に繰り返されることにより励磁電流が電磁安全弁１７の励磁コイル１４に通電されるようになっており、駆動回路８ａから励磁電流Ｉａ，駆動回路８ｂから励磁電流Ｉｂ，駆動回路８ｃから励磁電流Ｉｃが供給されるように設定されている。各電流値の大小関係は上述したようにＩａ＞Ｉｂ＞Ｉｃである。
【００２９】
上記励磁電流Ｉａ〜Ｉｃは、１次熱電対１１が冷めている状態における電磁安全弁１７のクイック電流（１次ＴＣ１１の温度が上がるまで一時的に流す電流）として流す電流である。また、励磁電流Ｉａは、３つの励磁電流の中で最も大きく、電磁安全弁１７の弁体を吸着・保持する為に最初に流す励磁電流である。しかし、電磁安全弁１７自身は励磁電流Ｉａのみでは弁体を動かして吸着することができない。メカ部のスピンドル６５によって第１水流スイッチ５１がＯＮして、続いて第２水流スイッチ５２がＯＮするまでの間、電磁安全弁１７の可動弁が上記スピンドル６５によって一時的に押し付けられた状態になった後、励磁電流Ｉａ（又はＩｂ）を通電すれば吸着状態を保持する。
【００３０】
また、励磁電流Ｉｂは励磁電流Ｉａの後に流す電流であり、励磁電流Ｉａの後を引き継いで電磁安全弁１７の吸着・保持を行う。励磁電流Ｉｂの通電が停止した後、励磁電流Ｉｃが暫く通電され続ける。励磁電流Ｉｃは３つの電流の中で最も小さな励磁電流であり、それのみでは電磁安全弁１７の吸着・保持はできないが、バ−ナ７０の炎によって熱せられて１次ＴＣ１１から発生する熱起電力と合わせて電磁安全弁１７の弁体の吸着・保持を行う。そして、１次ＴＣ１１が電磁安全弁１７の弁体を吸着・保持するだけの十分な熱起電力を生じた後、励磁電流Ｉｃの通電を停止する。
【００３１】
次に、制御信号出力回路７ａ〜７ｃの構成について説明する。
制御信号出力回路７ａは、電磁安全弁駆動回路８ａの入力を制御する為のスイッチング素子（トランジスタ）Ｑ１１，Ｑ１２を並列に備え、各スイッチング素子のエミッタは接地され、コレクタは電磁安全弁駆動回路８ａに接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１１のベ−スは、ダイオ−ドＤ１１，抵抗Ｒ１０を介してタイマ−論理回路４０の出力部Ｙ２と、抵抗Ｒ１１，ダイオ−ドＤ１２を介して電源ＶＣＣ２（第２水流スイッチ５２のＯＮにより電源投入、ＯＦＦの時は接地）とに接続される。また、スイッチング素子Ｑ１２のベ−スは抵抗Ｒ１４を介してタイマ−論理回路４０の出力部Ｙ１に接続される。
制御信号出力回路７ｂは、電磁安全弁駆動回路８ｂの入力を制御する為のスイッチング素子（トランジスタ）Ｑ１３，Ｑ１４を並列に備え、各スイッチング素子のエミッタは接地され、コレクタは電磁安全弁駆動回路８ｂに接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１３のベ−スは、上記抵抗Ｒ１５を介してタイマ−論理回路４０の出力部Ｙ１と、ダイオ−ドＤ１３を介して電源ＶＣＣ２とに接続される。また、スイッチング素子Ｑ１４のベ−スは、抵抗Ｒ１８を介してタイマ−論理回路４０の出力部Ｙ２と、ダイオ−ドＤ１４を介して電源ＶＣＣ２とに接続される。
制御信号出力回路７ｃは、電磁安全弁駆動回路８ｃの入力を制御する為のスイッチング素子（トランジスタ）Ｑ１５，Ｑ１６を並列に備え、各スイッチング素子のエミッタは接地され、コレクタは電磁安全弁駆動回路８ｃに接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１５のベ−スは、抵抗Ｒ１９を介してタイマ−論理回路４０の出力部Ｙ２に接続され、スイッチング素子Ｑ１６のベ−スは、抵抗Ｒ２２を介してタイマ−論理回路４０の出力部Ｙ３に接続される。
【００３２】
次に、電磁安全弁駆動回路８について、その１段目の駆動回路８ａを例にとって図７を用いて詳細に説明する。
上記駆動回路８ａは、励磁コイル１４に通電する為の２つの回路、第１通電制御回路Ａ及び第２通電制御回路Ｂを備えている。
第１通電制御回路Ａでは、電源Ｅに対してダイオ−ドＤ１，コンデンサＣ１，スイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ２が直列に接続され、コンデンサＣ１，ダイオ−ドＤ１に対してスイッチング素子（トランジスタ）Ｑ１が並列に接続されている。また、電源の正極はボディア−スされる。制御信号出力回路７ａから出力された制御信号（パルス信号）は入力部から抵抗Ｒ２を介してスイッチング素子Ｑ１のベ−ス及びスイッチング素子Ｑ２のゲ−トに各々入力される。ダイオ−ドＤ１とコンデンサＣ１との間からコイル励磁用の出力が分岐され、ダイオ−ドＤ２と抵抗Ｒ５を介して励磁コイル１４に接続される。また、励磁コイル１４の他端はボディア−スされる為、上記電源の正極と同電位となっている。
【００３３】
また、第２通電制御回路Ｂでは、電源Ｅに対してダイオ−ドＤ３，コンデンサＣ２，スイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ５が直列に接続され、コンデンサＣ２，ダイオ−ドＤ３に対してスイッチング素子（トランジスタ）Ｑ４が並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ４のベ−スはスイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ３を介して電源負極に接続されている。そして、制御信号出力回路７ａから出力された制御信号は入力部からスイッチング素子Ｑ３のゲ−トに入力される。また、スイッチング素子Ｑ５のゲ−トはスイッチング素子Ｑ３のドレインと接続される。ダイオ−ドＤ３とコンデンサＣ２との間からコイル励磁用の出力が分岐され、ダイオ−ドＤ４と抵抗Ｒ６を介して励磁コイル１４に接続される。ここで、電源Ｅの電圧は３．０Ｖとする。
【００３４】
次に、電磁安全弁駆動回路８の作動について詳細に説明する。
この電磁安全弁駆動回路８は、パルス信号の入力があると、次の動作を行う。まず入力がＨｉ（又はＯｐｅｎでも良い）の場合、第１通電制御回路Ａでは、スイッチング素子Ｑ１にはベ−ス電流が流れない為にＯＦＦ状態にあり、逆にスイッチング素子Ｑ２はゲ−ト・ソ−スに電圧が印加される為にＯＮ状態となる。その結果、コンデンサＣ１は、ダイオ−ドＤ１，スイッチング素子Ｑ２を介して電源Ｅに接続される為、急速に充電され、コンデンサＣ１の両端電圧は約３．０Ｖとなる。この状態から制御信号が反転してＬｏとなると、スイッチング素子Ｑ１はＯＮ，スイッチング素子Ｑ２はＯＦＦ状態になる。従って、図７中のダイオ−ドＤ１，コンデンサＣ１の両端が短絡される為、コンデンサＣ１の負極側が電源Ｅの正極と同電位、つまり３．０Ｖの電位となり、コンデンサＣ１の正極側の電位は約６．０Ｖとなる。そして、励磁コイル１４の片側がボディア−ス（電位は３．０Ｖ）されていることから、上記電位差より励磁コイル１４に励磁電流が流れることとなる。
【００３５】
また逆に、第２通電制御回路Ｂは、スイッチング素子Ｑ３によって第１通電制御回路Ａの充・放電動作が逆になる様に構成されている為、入力がＬｏの場合、スイッチング素子Ｑ４はＯＦＦ，同素子Ｑ５はＯＮ状態となる。その結果、コンデンサＣ２は、ダイオ−ドＤ３，スイッチング素子Ｑ５を介して電源Ｅに接続される為、電荷が急速に充電され、コンデンサＣ２の両端電圧は約３．０Ｖとなる。
この状態から制御信号がＨｉとなると、スイッチング素子Ｑ４がＯＮ状態、同素子Ｑ５はＯＦＦ状態になる。従って、ダイオ−ドＤ３，コンデンサＣ２の両端が短絡される為、コンデンサＣ２の負極側が３．０Ｖの電位となり、コンデンサＣ２の正極側の電位は約６．０Ｖとなる。そして、励磁コイル１４の片側がボディア−ス（電位は３．０Ｖ）されていることから、上記電位差より励磁コイル１４に励磁電流が流れることとなる。
【００３６】
ここで、入力信号Ｈｉ，Ｌｏが交互に切り替わる発振パルス信号が入力されることにより上記動作は起こる為、連続したパルス信号が入力されている限り電磁安全弁１７の励磁コイル１４には電流が流れ続ける。また、パルス信号のパルス幅を電磁安全弁１７の弁体が離脱するのに必要な時間以上と設定しておくことにより、仮に第１通電制御回路Ａ又は第２通電制御回路Ｂの何れか一方が故障した場合には、コンデンサの充電期間中に励磁コイル１４に通電されなくなり、電磁安全弁１７が確実に閉弁するので非常に安全である。また、タイマ−回路４からの制御信号がＨｉ又はＬｏのどちらか一方に固定されるなどの異常が発生しても、放電側の回路にあるコンデンサの電荷がなくなり次第、励磁コイル１４への通電は停止する。
【００３７】
次に、タイマ−回路４と制御信号出力回路７の出力例について図６を用いて説明する。
各タイマ−回路４ａ〜４ｃのパルス信号はクロック回路１の出力するパルス信号と同期して、あるいは分周して所定期間だけ出力される。
各タイマ−回路４ａ〜４ｃの起動条件としては、それぞれ
0003596788.tif 000002
である。また、ここで上記設定時間を各々Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃとすると、Ｔａ＜Ｔｂ＜Ｔｃの関係にある。
また、タイマ−論理回路４０の各出力部Ｙ１〜Ｙ３は、第１，３タイマ−回路４ａ，４ｃから出力された信号、及び第２タイマ−回路４ｂから出力された信号を論理反転した信号をそれぞれ設定された時間内のみ、制御信号出力回路７に出力するように構成されている。
【００３８】
次に、こうしたタイマ−論理回路４０の出力Ｙ１〜Ｙ３により電磁安全弁駆動回路８を動作させる制御信号出力回路７について図５，６を用いて説明する。
第１水流スイッチ５１がＯＮ，第２水流スイッチ５２がＯＦＦの時に、タイマ−論理回路４０の出力部Ｙ１からパルス信号が出力される。ただし、他の出力部Ｙ２，Ｙ３からは出力されない。
【００３９】
この時、制御信号出力回路７ａではスイッチング素子Ｑ１２のベ−スに発振パルス信号が入力される為、このパルス信号に同期してスイッチング素子Ｑ１２がＯＮ・ＯＦＦする。一方、スイッチング素子Ｑ１１は、そのベ−スに接続される電源ＶＣＣ２に電力が供給されておらず、しかもタイマ−論理回路４０の出力部Ｙ２からの信号もＬｏ信号である為、ＯＦＦ状態に保持される。従って、第１タイマ−回路４ａにより設定された期間（第１水流スイッチ５１がＯＮしてから、第２水流スイッチ５２がＯＮするまでの間）は電磁安全弁駆動回路８ａの入力部はＬｏ，Ｏｐｅｎ状態を交互に繰り返すので、電磁安全弁駆動回路８ａから電磁安全弁１７の励磁コイル１４に励磁電流Ｉａが通電されることになる。
【００４０】
また、制御信号出力回路７ｂでは、タイマ−論理回路４０の出力部Ｙ２からの出力信号がＬｏである為、スイッチング素子Ｑ１４がＯＦＦ状態に保持される。一方、スイッチング素子Ｑ１３は、タイマ−論理回路４０の出力部Ｙ１からの出力信号のベ−ス入力に関わらずベ−スが接地（電源ＶＣＣ２はまだ供給されていない）されている為にＯＦＦ状態に保持される。この為、電磁安全弁駆動回路８ｂの入力部はＯｐｅｎ状態に保持され、この駆動回路８ｂからは電磁安全弁１７の励磁コイル１４に通電しない。
【００４１】
また、制御信号出力回路７ｃでは、タイマ−論理回路４０の出力部Ｙ２，Ｙ３からの出力信号が共にＬｏである為、スイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６がそれぞれＯＦＦ状態に保持される。また、電磁安全弁駆動回路８ｃの入力部はＯｐｅｎ状態に保持され、この駆動回路８ｃからは電磁安全弁１７の励磁コイル１４に通電しない。
【００４２】
次に、第２水流スイッチ５２がＯＮしてから６秒間（第２タイマ−回路４ｂの設定時間）における動作について説明する。
この場合、図６に示すように、タイマ−論理回路４０の出力部Ｙ１からの出力信号はＬｏ，出力部Ｙ２からの出力信号は論理反転したパルス信号，出力部Ｙ３からの出力信号は論理反転していないパルス信号となる。
この時、制御信号出力回路７ａでは、スイッチング素子Ｑ１２がＯＦＦ状態となる。一方、スイッチング素子Ｑ１１は電源ＶＣＣ２の供給によりＯＮ状態に保持される。この為、電磁安全弁駆動回路８ａの入力はＬｏに保持され、この駆動回路８ａからは電磁安全弁１７の励磁コイル１４に通電しない。
【００４３】
また、制御信号出力回路７ｂにおいては、スイッチング素子Ｑ１３はベ−スがＬｏに保持される為、ＯＦＦ状態となる。また、スイッチング素子Ｑ１４はパルス出力Ｙ２に同期してＯＮ・ＯＦＦする。この為、電磁安全弁駆動回路８ｂの入力はＬｏ，Ｏｐｅｎ状態を交互に繰り返し、同駆動回路８ｂから電磁安全弁１７の励磁コイル１４に励磁電流Ｉｂが通電されることになる。
【００４４】
また、制御信号出力回路７ｃにおいては、スイッチング素子Ｑ１５はパルス出力Ｙ２に同期してＯＮ・ＯＦＦする。また、スイッチング素子Ｑ１６はパルス出力Ｙ３に同期して、スイッチング素子Ｑ１５と同様にＯＮ・ＯＦＦする。ただし、図６に示すようにタイマ−論理回路４０の出力部Ｙ２，Ｙ３からの出力信号は互いに反転した関係にある為、スイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６は互いに逆の動作をすることとなり、電磁安全弁駆動回路８ｃの入力はＬｏに保持され、電磁安全弁駆動回路８ｃからは電磁安全弁１７の励磁コイル１４に通電しない。
【００４５】
次に、第２水流スイッチ５２がＯＮして、６秒経過後の６秒間における動作について説明する。
この場合、図６に示すように、タイマ−論理回路４０の出力部Ｙ１からの出力信号はＬｏ，出力部Ｙ２からの出力信号もＬｏ，出力部Ｙ３からの出力信号は発振パルス信号となる。
この時、制御信号出力回路７ａでは、スイッチング素子Ｑ１２がＯＦＦ状態、スイッチング素子Ｑ１１はＯＮ状態に保持されている為、電磁安全弁駆動回路８ａの入力はＬｏに保持され、この駆動回路８ａからは電磁安全弁１７の励磁コイル１４に通電しない。
【００４６】
また、制御信号出力回路７ｂにおいては、スイッチング素子Ｑ１３はＯＦＦ状態、スイッチング素子Ｑ１４もＯＦＦ状態となる為、電磁安全弁駆動回路８ｂの入力はＯｐｅｎ状態に保持され、電磁安全弁駆動回路８ｂから電磁安全弁１７の励磁コイル１４には通電されない。
また、制御信号出力回路７ｃにおいては、スイッチング素子Ｑ１５はＯＦＦ状態、スイッチング素子Ｑ１６はパルス出力Ｙ３に同期してＯＮ・ＯＦＦする。この為、磁安全弁駆動回路８ｃの入力部はＬｏ，Ｏｐｅｎ状態を交互に繰り返し、電磁安全弁駆動回路８ｃから電磁安全弁１７の励磁コイル１４には励磁電流Ｉｃが通電される。
【００４７】
第３タイマ−回路４ｃの設定時間が終了すると、タイマ−論理回路４０の各出力部Ｙ１〜Ｙ３はＬｏに保持され、電磁安全弁駆動回路８ａの入力はＬｏに保持され、同駆動回路８ｂ，８ｃはＯｐｅｎ状態に保持される為、何れの電磁安全弁駆動回路８からも電磁安全弁１７の励磁コイル１４には通電されない。
【００４８】
次に、実際に異常が発生した場合の上記構成を有する回路の動作の一例について簡単に説明する。
まず、第２水流スイッチ５２がＯＮしても、あるいはタイマ−時間を経過しても第１タイマ−回路４ａの出力が停止しない場合（第１タイマ−回路４ａの故障時）、つまり図６においてタイマ−回路４ａのタイマ−時間終了後の制御信号を示した破線の信号が出力された場合についての各回路の作動は次のようになる。電磁安全弁駆動回路８ａにおいては、第２水流スイッチ５２のＯＮへの切り替わりに伴い、制御信号出力回路７ａ内のスイッチング素子Ｑ１１がＯＮ状態に保持される為、タイマ−論理回路４０の出力部Ｙ１の出力に関わらず入力がＬｏに保持されて通電は停止する。
電磁安全弁駆動回路８ｂにおいては、第１タイマ−回路４ａに対して第２タイマ−回路４ｂの出力が論理反転している為、制御信号出力回路７ｂ内のスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４が交互にＯＮし、この駆動回路８ｂの入力はＬｏに保持されて通電は停止する。
電磁安全弁駆動回路８ｃにおいては、制御信号出力回路７ｃ内のスイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６が、ＯＮ・ＯＦＦを交互に繰り返す。この駆動回路８ｃの入力部はＬｏ，Ｏｐｅｎ状態を交互に繰り返す。ただし、タイマ−論理回路４０の出力部Ｙ２，Ｙ３からの出力信号は互いに反転した関係にある為、スイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６は互いに逆の動作をすることとなり、電磁安全弁駆動回路８ｃの入力はＬｏに保持されて通電は停止する。
従って、第２タイマ−回路４ｂのタイマ−設定期間中に励磁電流が何れの電磁安全弁駆動回路８からも通電されなくなり、この間に電磁安全弁１７の弁体は吸着・保持できずに離脱する。
【００４９】
次に、第１水流スイッチ５１がＯＮし、第２水流スイッチ５２がＯＦＦしている期間であるにも関わらず、第２タイマ−回路４ｂの出力がある場合（第２タイマ−回路４ｂの故障時）についての各回路の作動は次のようになる。
第１タイマ−回路４ａの出力と第２タイマ−回路４ｂの出力は論理が反転している為、制御信号出力回路７ａ内のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１２が交互にＯＮして電磁安全弁駆動回路８ａの入力はＬｏに保持されることとなり、通電は停止する。従って、第１タイマ−回路４ａの設定時間中に電磁安全弁駆動回路８ａからは励磁コイル１４に励磁電流を流さない。
また、制御信号出力回路７ｂにおいては、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４は共に、第２水流スイッチ５２がＯＦＦしている為、それぞれダイオ−ドＤ１３，Ｄ１４を介して電源ＶＣＣ２（この場合、接地されている）に制御信号が移動してしまうことから、ＯＦＦしたままとなる。従って、この期間においては、電磁安全弁駆動回路８ｂからも電磁安全弁１７の励磁コイル１４に励磁電流を流さない。
また、制御信号出力回路７ｃにおいては、スイッチング素子Ｑ１５のベ−スにパルス信号が交互に入力されてしまう為、電磁安全弁駆動回路８ｃの入力部はＬｏ，Ｏｐｅｎの状態が繰り返されて、上記駆動回路８ｃより励磁コイル１４に励磁電流Ｉｃが通電される。しかし、この期間に励磁電流Ｉｃが通電されても、点火直後である為、１次，２次ＴＣ１１，１２の起電力は高くなく、電磁安全弁１７の弁体は吸着・保持できずに離脱する。
以上、各回路の作動により異常が発生した場合には、励磁コイル１４に電磁安全弁１７の弁体が吸着する為に必要な大きさの励磁電流が通電されない為、電磁安全弁１７の弁体は吸着状態を保持できなくなる。その結果、瞬時に電磁安全弁１７は閉弁して生ガスの放出を止める。
【００５０】
以上説明したように本実施例の電磁安全弁の通電制御回路によれば、発振パルス信号を用いることによって、装置内にて異常が発生した場合、制御信号出力回路７から電磁安全弁駆動回路８の各入力部に入力される信号をＯｐｅｎ、あるいはＬｏに保持することができるので、電磁安全弁駆動回路８を停止させることができる。従って、励磁コイル１４への通電を確実に停止することができ、生ガスが放出されたままの状態となることはない。また、簡単な回路構成でタイマ−時間毎に励磁電流の値を切り替えることができ、装置異常時には、電流値を０、あるいは電磁安全弁１７の弁体を吸着・保持するのには不十分な電流値に下げる為、駆動回路専用の故障検出部を設けることなく、励磁コイル１４の安全性を向上することができ、且つ乾電池Ｅの消耗を低減できる。また、電磁安全弁駆動回路８は発振パルス信号が入力されたときのみ電磁安全弁１７の励磁コイル１４を通電する為、信号線の断線，短絡が生じた場合では確実に通電を停止する為に非常に安全である。
【００５１】
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。例えば、テ−ブルコンロ等他のガス器具の電磁安全弁の通電制御回路にも適用できる。
【００５２】
【発明の効果】
以上記述したように本発明の電磁安全弁の通電制御回路によれば、発振パルス信号とタイマ−回路のタイマ−時間を利用することによって、装置内で何らかの故障が起きた場合には、所定の発振パルス信号が出力されない為、電磁安全弁の励磁回路内にて励磁コイルに励磁電流を流すことができなくなり、電磁安全弁の弁体を閉弁して確実に生ガスの放出を止める。また、励磁電流の電流値を各タイマ−毎に切り替える為、電源の消耗を低減することができる。
更に、万一パルス信号がタイマ−回路から所定期間外に出力されたとしても、論理反転した他のタイマ−回路の出力との組み合わせにより励磁回路にパルス信号を入力させないので、タイマ−回路故障時に対する信頼性が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例としてのガス湯沸器の概略構成図である。
【図２】一実施例としてのガス湯沸器の出湯制御ル−チンを表す。
【図３】一実施例としてのガス湯沸器の出湯停止制御ル−チンを表す。
【図４】一実施例としての全体の回路ブロックの概略図である。
【図５】タイマ−回路と電磁安全弁駆動回路の関係を表す概略図である。
【図６】一実施例としてのパルス信号と励磁電流の関係を表す。
【図７】一実施例としての電磁安全弁駆動回路の回路構成図である。
【図８】本発明の実施例としての全体の回路構成図である。
【図９】従来技術における回路構成図である。
【符号の説明】
タイマ−回路        ・・・４          制御信号出力回路・・・７
電磁安全弁の駆動回路・・・８                励磁コイル      ・・・１３，１４
熱電対              ・・・１１，１２  電磁安全弁      ・・・１７
タイマ−論理回路    ・・・４０        水流スイッチ    ・・・５１，５２
燃焼コントロ−ラ    ・・・５９        イグナイタ      ・・・６３
【図１】
0003596788.tif 000003
【図２】
0003596788.tif 000004
【図３】
0003596788.tif 000005
【図４】
0003596788.tif 000006
【図５】
0003596788.tif 000007
【図６】
0003596788.tif 000008
【図７】
0003596788.tif 000009
【図８】
0003596788.tif 000010
【図９】
0003596788.tif 000011