專利名稱：燃燒控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于熱水器等燃燒器的燃燒控制電路，更詳細(xì)地說，也就是涉及以電池或把商用電源的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的電源電路為電源的燃燒控制電路。
在燃燒器中，作為防止失火時(shí)放出煤氣的對策，在燃燒器的供應(yīng)燃料的管道上設(shè)置電磁安全閥，該電磁安全閥利用電磁力或按鈕的操作力而開啟，由利用電磁力保持開啟狀態(tài)。要使該燃燒器工作時(shí)，在點(diǎn)火操作時(shí)開啟電磁安全閥，然后，在用熱電偶或火焰棒檢測燃燒器的著火的期間，將電磁安全閥保持為開啟狀態(tài)而繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，當(dāng)熱電偶或火焰棒檢測到燃燒器失火時(shí)，就關(guān)閉電磁安全閥，防止放出煤氣。
這里，作為開啟電磁安全閥的方式，有利用按鈕的操作力來開啟的機(jī)械方式和使大電流通過設(shè)置在電磁安全閥上的電磁鐵利用電磁力來開啟的電氣方式。
采用電氣方式時(shí)，在燃燒控制電路中設(shè)置將燃燒器點(diǎn)著的點(diǎn)火電路、開啟電磁安全閥的開閥電路、將電磁安全閥保持為開啟狀態(tài)的保持電路和檢測燃燒器的著火情況同時(shí)在燃燒器著火時(shí)使保持電路工作的著火檢測電路。并且，在進(jìn)行點(diǎn)火操作時(shí)，使點(diǎn)火電路工作一定時(shí)間，同時(shí)在開始點(diǎn)火操作時(shí)使開閥電路工作短時(shí)間從而開啟電磁安全閥。并且，在點(diǎn)火電路進(jìn)行工作的一定時(shí)間內(nèi)，在開閥電路停止工作后也使保持電路工作從而將電磁安全閥保持為開啟狀態(tài)。在點(diǎn)火電路的工作結(jié)束之后，如果燃燒器點(diǎn)著火了，就根據(jù)著火檢測電路的信號(hào)由保持電路使電磁安全閥保持為開啟狀態(tài)，從而繼續(xù)進(jìn)行燃燒。另一方面，如果燃燒器沒有點(diǎn)著火，則著火檢測電路就使保持電路停止工作，從而關(guān)閉電磁安全閥，防止放出煤氣。
這里，在著火檢測電路中有時(shí)使用熱電偶，但熱電偶從開始工作到產(chǎn)生檢測溫度所需的電動(dòng)勢需要一定的預(yù)熱時(shí)間。因此，在著火檢測電路中使用熱電偶時(shí)，在點(diǎn)火電路的工作結(jié)束之后，還必須由保持電路將電磁安全閥保持為開啟狀態(tài)，直至經(jīng)過熱電偶的預(yù)熱時(shí)間。因此，在點(diǎn)火電路工作的過程中，燃燒器未著火時(shí)，由于在到達(dá)熱電偶的預(yù)熱時(shí)間之前電磁安全閥保持為開啟狀態(tài)，所以，將會(huì)釋放出煤氣。
與此相反，如果由使用火焰棒檢測燃燒器的著火的火焰棒電路構(gòu)成著火檢測電路，即使不像熱電偶那樣進(jìn)行預(yù)熱也可以檢測溫度。因此，在點(diǎn)火電路工作的過程中燃燒器已著火時(shí)在點(diǎn)火電路的工作結(jié)束之后，火焰棒電路便立即檢測燃燒器的點(diǎn)火情況并使保持電路工作，從而可以使電磁安全閥保持為開啟狀態(tài)。這樣，使用了火焰棒電路時(shí)，在進(jìn)行點(diǎn)火操作時(shí)可以使點(diǎn)火電路和保持電路的工作時(shí)間一致。因此，在點(diǎn)火電路的工作結(jié)束的同時(shí)，點(diǎn)火操作時(shí)的保持電路的工作就停止。所以，火焰棒電路未檢測到燃燒器的著火時(shí)，火焰棒電路就禁止保持電路工作，電磁安全閥便立即關(guān)閉。這樣，便可可靠地防止由于點(diǎn)火錯(cuò)誤而引起煤氣泄漏。
作為燃燒控制電路用的電源電池而一般使用的錳干電池，如圖5所示，其利用率隨負(fù)載電流的變化而變化。這里。所謂的利用率，就是通常判斷電池的壽命時(shí)所使用的值，利用率高，電池的壽命長，利用率低，電池的壽命短。由此可知，使用電池時(shí)所需的電流即負(fù)載電流越大利用率越低，從而電池的壽命也越短。另外，利用率還隨各個(gè)電池而有偏差。在圖5中，a線表示是多個(gè)電池中利用率最高的電池的特性；b線表示是利用率最低的電池的特性。如圖5所示，當(dāng)負(fù)載電流小時(shí)，a和b的利用率之差基本上是一定的，當(dāng)負(fù)載電流超過500mA時(shí)，利用率低的電池從一開始其降低率就很大，從而a和b的利用率之差增大。即電池的壽命的偏差也增大。
如上所述，在燃燒控制電路中設(shè)置利用電磁力開啟電磁安全閥的開閥電路和火焰棒電路時(shí)，就需要用于使這些電路工作的負(fù)載電流，為了使點(diǎn)火電路工作，與所需要的負(fù)載電流相結(jié)合，在點(diǎn)火操作開始時(shí)就流過較大的負(fù)載電流。因此，當(dāng)這些負(fù)載電流的總和超過例如500mA時(shí)，如果是利用率低的電池，有時(shí)在電池的指定更換日期之前電池就消耗凈從而提前結(jié)束壽命，從而電池更換的次數(shù)增加，給用戶帶來不便。
還有，作為燃燒控制電路的電源，有時(shí)還使用把商用電源的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的電源電路。這時(shí)，用于使上述各電路的負(fù)載電流比較大時(shí)，為了適應(yīng)點(diǎn)火操作時(shí)的大負(fù)載電流，構(gòu)成電源電路的變壓器或硅電橋等部件必需選用額定值較高的大型部件，從而將招致機(jī)器的大型化和成本提高。
鑒于以上情況，本發(fā)明的研究課題就在于減小點(diǎn)火操作初始的負(fù)載電流，使上述的缺陷不致于發(fā)生。
為了解決上述問題，本發(fā)明的燃燒控制電路是以電池或把商用電源的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的電源電路作為電源的燃燒控制電路，其特征在于具有給燃燒器點(diǎn)火的點(diǎn)火電路；設(shè)置在給燃燒器送燃料的管道上的、利用電磁力來控制上述管道的導(dǎo)通和關(guān)閉的電磁安全閥門；開啟該電磁安全閥的開閥電路；將電磁安全閥保持為開啟狀態(tài)的保持電路和用火焰棒來檢測燃燒器的點(diǎn)火情況并在上述燃燒器已著火時(shí)使上述保持電路工作的火焰棒電路。通過點(diǎn)火操作，使開閥電路工作第1設(shè)定時(shí)間，同時(shí)使上述點(diǎn)火電路和上述保持電路工作比上述第1設(shè)定時(shí)間長的第2設(shè)定時(shí)間，在上述開閥電路的工作結(jié)束時(shí)，使火焰棒電路開始工作。
按照本發(fā)明，在進(jìn)行點(diǎn)火操作時(shí)，不是使點(diǎn)火時(shí)所需的所有電路同時(shí)工作，而是在開閥電路的工作結(jié)束后才使火焰棒電路開始工作，所以，可以減小進(jìn)行點(diǎn)火操作時(shí)的負(fù)載電流。因此，在作為燃燒控制電路的電源使用電池時(shí)，可以抑制由電池的個(gè)體差異引起的利用率即壽命的偏差增大。這樣，即使從一開始就是利用率低的電池，其降低率也不會(huì)極端地增大，所以，可以防止在電池的指定更換日期之前電池就消耗凈而給用戶帶來不便的現(xiàn)象。
另外，作為燃燒控制電路的電源使用把商用電源的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的電源電路時(shí)，由于進(jìn)行點(diǎn)火操作時(shí)的負(fù)載電流小，所以，可以使構(gòu)成電源電路的變壓器或硅電橋等部件采用額定值小的小型部件，從而可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器的小型化和降低成本。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明電路的熱水器的一例的正視圖。
圖2是在熱水器中設(shè)置的煤氣閥門組件的示意剖面圖。
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
圖4是表示各電路的工作時(shí)間的時(shí)序圖。
圖5是表示電池的負(fù)載電流和利用率之間的關(guān)系曲線圖。
圖6是改變電源后的另一實(shí)施例的框圖。
附圖中各符號(hào)的意義說明如下2燃燒器 14電磁安全閥 20火焰棒23開閥電路 24保持電路 25點(diǎn)火電路26火焰棒電路 31電池 32商用電源33電源電路實(shí)施例下面，說明將本發(fā)明的燃燒控制電路的一個(gè)實(shí)例應(yīng)用于圖1所表示的熱水器1的實(shí)施例。
熱水器1具有煤氣燃燒器2和把該煤氣燃燒器2作為熱源的熱交換器3。另外還具有設(shè)置在熱水器1的下端與接在自來水管(圖中未示出)上的水管用接頭4連接的水閥組件5和設(shè)置在熱水器1的下端與接在煤氣管(圖中未示出)上的煤氣管用接頭6連接的煤氣閥組件7。
通過熱交換器3的熱交換水路8和不通過熱交換器3的傍路水路9連接在水閥組件5的下流一側(cè)。該熱交換水路8的下流端和傍路水路9的下流端與設(shè)置在熱水器1的下端中央部分的混合部10連接。另外，出水噴頭11通過彎管12與該混合部10連接。
水閥組件5通過用戶進(jìn)行按鈕13的按下操作，使從圖中未示出的自來水管向熱水器1通水或關(guān)水。另外，通過用戶旋轉(zhuǎn)操作按鈕13進(jìn)行向上述兩水路8，9的通水量的調(diào)整。由于此構(gòu)造與現(xiàn)有的眾所周知的構(gòu)造沒有特別的區(qū)別，所以，省略其詳細(xì)說明。
如圖2所示，在煤氣閥組件17中，從上流一側(cè)開始順序設(shè)置電磁安全閥14、水壓應(yīng)動(dòng)閥15、煤氣控制器16和煤氣量調(diào)節(jié)閥17。水壓應(yīng)動(dòng)閥15利用在水閥組件5中設(shè)置的水控制器(圖中未示出)連動(dòng)的控制桿15a在通水時(shí)進(jìn)行擠壓而開閥。另外，在控制桿15a上設(shè)置使用于電磁安全閥14開閉的開關(guān)18進(jìn)行通/斷的操縱夾頭18a。如圖1所示，煤氣量調(diào)節(jié)閥17通過與設(shè)置在熱水器1的前面的操作控制桿17a嚙合的齒輪17b，與操作控制桿17b連動(dòng)地調(diào)節(jié)煤氣量。
由于煤氣閥組件7具有以上所述的結(jié)構(gòu)，所以，用戶按下按鈕13給熱水器1通水時(shí)，由圖中未示出的水控制器使控制桿15a在圖2中向左側(cè)擠壓開啟水壓應(yīng)動(dòng)閥15，同時(shí)，控制桿15a上的夾頭18a與控制桿15a一起向圖2中的左側(cè)移動(dòng)，從而開關(guān)18接通。這樣，便將后面所述的電磁安全閥14開啟，向燃燒器2供給煤氣，將其點(diǎn)火。
如圖1所示，在熱水器1中設(shè)置有給燃燒器2點(diǎn)火的點(diǎn)火插頭19、在進(jìn)行點(diǎn)火操作時(shí)檢測燃燒器2的著火情況的火焰棒20和檢測點(diǎn)火操作結(jié)束后燃燒器2的著火狀態(tài)的火焰檢測用的熱電偶21。此外，在熱交換器3的側(cè)面，在燃燒器2的上方設(shè)置檢測缺氧引起的燃燒器2的不完全燃燒情況的熱電偶22。
圖3表示本實(shí)施例的燃燒控制電路，該電路的電源是電池31。在電磁安全閥14中設(shè)有阻值小、產(chǎn)生大電磁力的第1線圈14a和阻值大、產(chǎn)生小電磁力的第2線圈14b。并且，在燃燒控制電路中設(shè)置給第1線圈14a通電從而利用大的電磁力來開啟電磁安全閥14的開閥電路23和給第2線圈通電從而利用小的電磁力來保持開啟狀態(tài)的保持電路24。
燃燒控制電路中還設(shè)置使點(diǎn)火插頭19產(chǎn)生火花放電從而將燃燒器2的點(diǎn)火的點(diǎn)火電路25、根據(jù)流過火焰棒20的電流來檢測燃燒器2的著火情況的火焰棒電路26和檢測燃燒器2的失火及不完全燃燒的失火及缺氧檢測電路27。以及極性連接的上述2個(gè)熱電偶21，22的電動(dòng)勢輸入該失火及缺氧檢測電路27。
這里，火焰棒電路26在火焰棒20中流過電流時(shí)即在燃燒器2處于著火狀態(tài)時(shí)輸出高電平信號(hào)。另外，當(dāng)火焰棒20中未通過電流時(shí)即燃燒器2處于失火狀態(tài)時(shí)輸出低電平信號(hào)。
失火及缺氧檢測電路27在所輸入的熱電偶21的電動(dòng)勢超過指定的著火判別值時(shí)即在燃燒器2處于著火狀態(tài)時(shí)輸出高電平信號(hào)。另外，失火及缺氧檢測電路27在燃燒器2失火從而熱電偶21的電動(dòng)勢下降到小于指定的失火及缺氧判別值時(shí)輸出低電平信號(hào)。另外，當(dāng)燃燒器2發(fā)生不完全燃燒從而處于缺氧狀態(tài)時(shí)，燃燒器2的火苗就會(huì)升高。從而加熱熱電偶22，這樣，在熱電偶22中就產(chǎn)生電動(dòng)勢。該電動(dòng)勢和熱電偶21的電動(dòng)勢相互抵消從而使輸入失火及缺氧檢測電路27的電動(dòng)勢減小。這樣，當(dāng)輸入電動(dòng)勢下降到失火及缺氧判別值以下時(shí)，失火及缺氧檢測27就輸出低電平信號(hào)。
另外，在本實(shí)施例的燃燒控制電路中，還設(shè)置有從上述開關(guān)18接通的時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的第1至第3的3個(gè)定時(shí)電路281、282，283。第1定時(shí)電路281，從開關(guān)18接通時(shí)刻開始，在第1設(shè)定時(shí)間T1(例如0.4秒)內(nèi)輸出高電平的信號(hào)，由該第1定時(shí)電路281的高電平的輸出信號(hào)使開閥電路23工作，向第1線圈14a通電，從而將電磁安全閥14開啟。
第2定時(shí)電路282從開關(guān)18接通的時(shí)刻開始，在比第1設(shè)定時(shí)間T1長的第2設(shè)定時(shí)間T2(例如0.8秒)內(nèi)輸出高電平的信號(hào)，由該第2定時(shí)電路282的高電平的輸出信號(hào)使點(diǎn)火電路25工作，同時(shí)使保持電路24工作，向第2線圈14b通電，從而將電磁安全閥14保持為開啟狀態(tài)。
第3定時(shí)電路283從開關(guān)18接通的時(shí)刻開始，在與熱電偶21的加熱等待時(shí)間相當(dāng)?shù)牡?設(shè)定時(shí)間T3(例如30秒)內(nèi)輸出高電平的信號(hào)(圖中未示出)。另外，還將第3定時(shí)電路283的輸出信號(hào)輸入“與”門電路29。此外，在開閥電路23工作時(shí)輸出的信號(hào)通過“非”門電路30輸入“與”門電路29。因此，當(dāng)開閥電路23停止工作時(shí)，就從“非”門電路30輸出高電平的信號(hào)，于是，在從開閥電路23的工作結(jié)束時(shí)刻到經(jīng)過第3設(shè)定時(shí)間T3的期間內(nèi)從“與”門電路29輸出高電平的信號(hào)，并由該輸出信號(hào)使火焰棒電路26工作。
除了第2定時(shí)電路282的輸出信號(hào)輸入保持電路24外，火焰棒電路26和失火及缺氧檢測電路27的輸出信號(hào)也輸入保持電路24。這樣，當(dāng)從該各電路26、27輸出高電平的信號(hào)時(shí)，保持電路24也工作，從而向第2線圈14b通電。
按照上述結(jié)構(gòu)通過點(diǎn)火操作，即通過按鈕13的按下操作進(jìn)行通水而使開關(guān)18接通時(shí)，如圖4所示，從開關(guān)18接通的時(shí)刻開始，在第1設(shè)定時(shí)間T1內(nèi)開閥電路23工作。另外，同時(shí)在第2設(shè)定時(shí)間T2內(nèi)，保持電路24和點(diǎn)火電路25工作。這樣，電磁安全閥14便由電磁力而開啟，成為開啟狀態(tài)，從而煤氣供給燃燒器2，由點(diǎn)火插頭19將燃燒器2點(diǎn)火。
并且，在經(jīng)過第1設(shè)定時(shí)間T1后，開閥電路23的工作結(jié)束時(shí)，從“非”門電路30向“與”門電路29發(fā)送高電平的信號(hào)。另外，同時(shí)在第3設(shè)定時(shí)間T3內(nèi)，從第3定時(shí)電路283向“與”門電路29輸入高電平的信號(hào)。因此，由“與”門電路29向火焰棒電路26輸入高電平的信號(hào)，從而火焰棒電路26開始工作。
這樣，在經(jīng)過第1設(shè)定時(shí)間T1時(shí)，開閥電路23的工作結(jié)束，但在第2設(shè)定時(shí)間T2內(nèi)保持電路24繼續(xù)工作，所以，電磁安全閥14仍處于開啟狀態(tài)。另外，在第2設(shè)定時(shí)間T2內(nèi)，由點(diǎn)火電路25使點(diǎn)火插頭19工作，進(jìn)行點(diǎn)火作業(yè)。
在經(jīng)過第2設(shè)定時(shí)間T2時(shí)，第2定時(shí)電路282的信號(hào)不向保持電路24輸入，但此時(shí)若燃燒器2已著火，則在經(jīng)過第2設(shè)定時(shí)間T2后，也從火焰棒電路26向保持電路24發(fā)送信號(hào)，保持電路24繼續(xù)工作，從而燃燒器2的燃燒繼續(xù)進(jìn)行。還有，雖然圖中未示出，但是，從開關(guān)18接通的時(shí)刻開始到經(jīng)過第3設(shè)定時(shí)間T3的期間內(nèi)，從熱電偶21產(chǎn)生所需的電動(dòng)勢，因此，在火焰棒電路26結(jié)束工作之前，失火及缺氧檢測電路27開始工作。并且，在經(jīng)過第3設(shè)定時(shí)間T3后，由失火及缺氧檢測電路27的信號(hào)使保持電路24工作，電磁安全閥14保持在開啟狀態(tài)，從而燃燒器2的燃燒繼續(xù)進(jìn)行。
這里，開閥電路23的負(fù)載電流約為410mA，保持電路24的負(fù)載電流約為6mA，點(diǎn)火電路25的負(fù)載電流約為80mA，火焰棒電路26的負(fù)載電流約為20mA。因此，如果在開關(guān)18接通的時(shí)刻這些電路23，24，25，26全部工作，則最大負(fù)載電流就是516mA，但是，在本實(shí)施例中，由于在開閥電路23的工作結(jié)束時(shí)才使火焰棒電路26開始工作，所以，最大負(fù)載電流是496mA。這樣，在本實(shí)施例中，可以降低進(jìn)行點(diǎn)火操作時(shí)所需的最大負(fù)載電流。具體地說，就是使最大負(fù)載電流小于500mA，所以可以抑制由圖5所示的電池個(gè)體差引起的利用率的偏差增大的傾向。因此，不會(huì)發(fā)生電池在指定的更換日期之前耗凈而增加電池更換次數(shù)等，給用戶帶來的不便。
另外，在上述實(shí)施例中，作為燃燒控制電路的電源是使用電池，但是，以把商用電源32的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的電源電路33作為電源的燃燒控制電路也可以和上述一樣構(gòu)成。在本實(shí)施例中，除了將圖3中的電源即電池31利用將商用電源32的交流電變換為直流電的電源電路33構(gòu)成外，和圖3的上述實(shí)施例一樣，所以，省略其詳細(xì)說明。按照本實(shí)施例，如上所述，由于最大負(fù)載電流減小，所以，作為構(gòu)成電源電路33的變壓器34，或硅電橋35等部件可以采用額定值小的小型部件，從而可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器的小型化和降低成本。
以上說明了將本發(fā)明應(yīng)用于熱水器的燃燒控制電路的實(shí)施例，但是，對于烹調(diào)用燃燒器及暖氣等其他燃燒器的燃燒控制電路同樣也可以應(yīng)用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種以電池作為電源的燃燒控制電路，其特征在于包括給燃燒器點(diǎn)火的點(diǎn)火電路；設(shè)置在燃燒器的燃料供給管道上的利用電磁力來進(jìn)行該燃料供給管道的導(dǎo)通和關(guān)閉的電磁安全閥；開啟該電磁安全閥的開閥電路；將電磁安全閥保持為開啟狀態(tài)的保持電路和使用火焰棒來檢測燃燒器的著火情況并在燃燒器已著火時(shí)使上述保持電路工作的火焰棒電路；通過點(diǎn)火操作使上述開閥電路在第1設(shè)定時(shí)間內(nèi)工作，同時(shí)使上述點(diǎn)火電路和上述保持電路在比第1設(shè)定時(shí)間長的第2設(shè)定時(shí)間內(nèi)工作，在上述開閥電路的工作結(jié)束時(shí)，才使火焰棒電路開始工作。
2.一種以把商用電源的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的電源電路作為電源的燃燒控制電路，其特征在于包括將燃燒器點(diǎn)火的點(diǎn)火電路；設(shè)置在燃燒器燃料供給管道上的利用電磁力進(jìn)行該燃料供給管道的導(dǎo)通和關(guān)閉操作的電磁安全閥；開啟該安全閥的開閥電路；將電磁安全閥保持為開啟狀態(tài)的保持電路和使用火焰棒來檢測燃燒器的著火情況并在燃燒器已著火時(shí)使保持電路工作的火焰棒電路；通過點(diǎn)火操作使上述開閥電路在第1設(shè)定時(shí)間內(nèi)工作，同時(shí)使上述點(diǎn)火電路和上述保持電路在比第1設(shè)定時(shí)間長的第2設(shè)定時(shí)間內(nèi)工作，在上述開閥電路的工作結(jié)束時(shí)才使火焰棒電路開始工作。
全文摘要
本發(fā)明旨在以電池或把商用電源的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的電源電路作為電源的燃燒控制電路中,減小最大負(fù)載電流。具有:利用電磁力開啟安全閥14的開閥電路23、將安全閥14保持為開啟狀態(tài)的保持電路24、給燃燒器2點(diǎn)火的點(diǎn)火電路25和檢測燃燒器2的著火情況的火焰棒電路26。通過點(diǎn)火操作使開閥電路23在短時(shí)間內(nèi)工作,同時(shí)使保持電路24和點(diǎn)火電路25在指定的點(diǎn)火時(shí)間內(nèi)工作。并且,在開閥電路23的工作結(jié)束時(shí)才使火焰棒電路26工作。
文檔編號(hào)F24C3/12GK1179528SQ9712046
公開日1998年4月22日 申請日期1997年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月16日
發(fā)明者安藤厚史, 栗木圭一 申請人:林內(nèi)株式會(huì)社