JP3046222B2 - 加熱装置 - Google Patents
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Description
こんろ等の加熱装置に関する。
物である調理物の加熱温度を該ガスコンロに載架される
調理容器に接触するように設けたサーミスタを用いて検
出し、その検出温度が調理物あるいは調理容器の過加熱
状態を示す所定の温度以上(例えば260°C以上)と
なったときに、加熱源であるバーナの燃焼運転を停止さ
せるようにしたものが知られている。
じて変化する(温度が高い程、抵抗値が小さくなる)素
子であり、これを用いた温度検出は例えば次のように行
われる。すなわち、サーミスタに直列に所定の抵抗値を
有する抵抗素子を接続し、その抵抗素子とサーミスタと
の直列回路に所定の電源電圧を付与する。このとき、サ
ーミスタに生じる電圧は、サーミスタの抵抗値、換言す
れば、温度に応じたものとなり、従って、該電圧レベル
により温度が検出される。
を行うガスコンロにあっては、その動作制御をマイコン
を用いて行う場合と、マイコンを使用せずにアナログ回
路等を用いて行う場合とがあり、マイコンを使用する場
合には、前記サーミスタの電圧レベルがA/D変換され
てマイコンに取り込まれ、その取り込まれたデータに基
づきマイコンが温度を把握する。そして、その温度が前
記所定の温度以上となると、マイコンが例えばガス供給
管に設けた電磁弁を駆動するための回路を制御して、該
電磁弁を閉弁せしめ、これにより、バーナの燃焼運転を
停止させる。
は、オペアンプ等を用いて構成される比較回路によりサ
ーミスタの電圧レベルを前記所定の温度に相当する基準
値(以下、過加熱判定基準値という)と比較すること
で、検出温度が所定の温度以上であるか否かを検知し、
所定の温度以上となると(このとき、サーミスタの電圧
レベルは過加熱判定基準値以下となる)、比較回路から
前記電磁弁の駆動回路に閉弁指令信号を出力させる。こ
れにより電磁弁を閉弁してバーナの燃焼運転を停止させ
る。
度に応じてバーナの燃焼運転を停止させるガスコンロに
あっては、サーミスタの断線が生じると、温度検出を行
うことができなくなって、上記の停止動作を行うことが
できなくなる。そこで、この種のガスコンロでは、さら
に、サーミスタの抵抗値が極めて高く、サーミスタの電
圧レベルが所定の基準値(この基準値は前記過加熱判定
基準値よりも高い。以下、断線判定基準値という)以上
となったときにも、燃焼運転を停止させるようにしたも
のが知られている。このような停止動作は、温度に応じ
た停止動作の場合と同様に、マイコンや比較回路を使用
して行われる。
記過加熱状態の所定温度付近の温度では数百Ω程度の小
さなもの(例えば200Ω)となるのであるが、燃焼開
始時等の低温状態では、数千kΩ(例えば3000k
Ω)という極めて大きな抵抗値となる。従って、前述の
ように過加熱状態と断線状態とで燃焼運転を停止させる
ようにするためには、サーミスタの抵抗値の極めて幅広
い範囲でサーミスタの電圧レベルを把握しなければなら
ない。
の極めて幅広い範囲でサーミスタの電圧レベルを把握す
る場合、サーミスタに単一の抵抗値の抵抗を接続しただ
けでは、該サーミスタの抵抗値に応じた電圧レベルを精
度よく把握することが困難なものとなる。すなわち、サ
ーミスタに接続する抵抗素子の抵抗値を、例えば前記過
加熱判定基準値に相当するサーミスタの抵抗値(数百Ω
程度)に較べて大きめ(例えば数百kΩ)に設定した場
合には、前記断線判定基準値付近でのサーミスタの電圧
レベルは比較的精度よく把握することができるものの、
前記所定温度付近でのサーミスタの電圧レベルが微小な
ものとなるため、該電圧レベルを精度よく把握すること
ができなくなって、前記所定温度以上での燃焼運転の停
止を確実に行うことが困難なものとなる。逆に、抵抗素
子の抵抗値を、例えば前記断線判定基準値に相当するサ
ーミスタの抵抗値(数千kΩ程度)に較べて小さめ(例
えば数kΩ)に設定した場合には、前記所定温度付近で
のサーミスタの電圧レベルは比較的精度よく把握するこ
とができるものの、前記断線判定基準値付近での電圧レ
ベルを精度よく把握することができなくなって、サーミ
スタの断線時だけでなく、サーミスタの抵抗値が極めて
大きなものとなる燃焼開始時等の低温時においても燃焼
運転が停止されてしまうという事態が生じる虞れがあ
る。
ものにあっては、例えば特開平4−32614号公報に
見られるような技術を採用することで解消することは可
能である。すなわち、同号公報のものにあっては、サー
ミスタに接続した一つの抵抗素子と並列に他の抵抗素子
を接続すると共に、該他の抵抗素子をマイコンによりO
N/OFF制御されるスイッチ素子を用いて断接自在に
設け、サーミスタの抵抗値に対応してマイコンに取り込
まれる電圧レベルのデータに応じてスイッチ素子をON
/OFFさせて、サーミスタに接続する抵抗値を該サー
ミスタの抵抗値に見合ったものに適宜切換えることで、
サーミスタの電圧レベルの検出の分解能を高めるように
している。そして、切換えた抵抗値に対応して定めた特
性でもって、該電圧レベルから温度を検出するようにし
ている。
れば、サーミスタの抵抗値の幅広い範囲でその電圧レベ
ルを把握することが可能となって、上記の不都合を解消
することができる。
するものにあっては、前記公報に見られる技術を採用す
ることで、上記の不都合を解消することができるもの
の、マイコンを使用せずに、比較回路等を使用して前述
のような燃焼運転の停止動作を行わせるものにあって
は、マイコンのような技術を採用することは困難であ
る。すなわち、マイコンを使用せずに、比較回路等を使
用するものにあっては、マイコンのような技術を採用し
ようとすると、回路構成が複雑なものとならざるを得な
いと共に、部品点数が増大してしまい、本来、廉価性が
要求される製品のコストが上昇してしまうという不都合
がある。
鑑み、マイコンを使用することなく、被加熱物の過加熱
状態やサーミスタの断線状態をサーミスタを含む回路の
出力電圧から比較回路等を用いた簡単な構成で精度よく
検知することができ、それに応じた加熱源の作動停止を
的確に行うことができる加熱装置を提供することを目的
とする。
成するために、被加熱物の温度に応じて抵抗値が変化す
るサーミスタと、該サーミスタに接続された抵抗回路
と、該サーミスタ及び抵抗回路を接続してなる回路に所
定電圧を付与した状態で該サーミスタに生じる電圧を前
記被加熱物の過加熱状態を検知するための第1基準値と
比較し、該電圧が該第1基準値以下であるとき、所定の
検知信号を出力する第1比較回路と、前記所定電圧の付
与状態で前記サーミスタに生じる電圧を前記サーミスタ
の断線状態を検知するための第2基準値と比較し、該電
圧が該第2基準値以上であるとき、所定の検知信号を出
力する第2比較回路と、前記各比較回路の検知信号に基
づき加熱源の作動を停止させる停止駆動回路とを備えた
加熱装置において、前記抵抗回路は前記サーミスタに接
続する抵抗値を大小二種類の抵抗値に切換可能に設けら
れると共に該抵抗回路の抵抗値を所定時間毎に切換駆動
する抵抗値切換回路が該抵抗回路に接続され、前記第1
基準値及び第2基準値はそれぞれ前記抵抗回路の抵抗値
が小側の抵抗値及び大側の抵抗値に切換えられたときに
前記サーミスタに生じる電圧に基づき設定され、前記各
比較回路は、前記検知信号の出力が前記所定時間よりも
長い時間継続したときに前記停止駆動回路の動作指令信
号を出力する遅延回路を介して該停止駆動回路に接続さ
れていることを特徴とする。
接続する前記抵抗回路の抵抗値は、前記抵抗値切換回路
により前記所定時間毎に周期的に切換えられ、該サーミ
スタには、該サーミスタの抵抗値及び抵抗回路の大側の
抵抗値により前記所定電圧を分圧してなる電圧と、該サ
ーミスタの抵抗値及び抵抗回路の小側の抵抗値により前
記所定電圧を分圧してなる電圧とが前記所定時間毎に交
互に生じる。そして、該サーミスタの電圧が前記第1比
較回路及び第2比較回路によりそれぞれ前記第1基準値
及び第2基準値と比較される。
以上の過剰高温となって過加熱状態となると、前記サー
ミスタの抵抗値が小さなものとなり、前記抵抗回路の抵
抗値が小側の抵抗値に切換えられた状態での前記サーミ
スタの電圧が前記第1基準値以下となる。また、前記抵
抗回路の抵抗値が大側の抵抗値に切換えられた状態で
は、前記サーミスタの電圧はさらに低くなるため、前記
第1基準値以下となる。従って、被加熱物の温度が所定
温度以上となる過加熱状態では、前記抵抗回路の抵抗値
が大小いずれの状態であっても、前記サーミスタの電圧
が第1基準値以下となり、このため、前記第1比較回路
は、前記検知信号を前記所定時間よりも長い時間継続的
に出力する。これにより、前記遅延回路が前記停止指令
信号を停止駆動回路に出力し、これに応じて該停止駆動
回路が前記加熱源の作動を停止させる。
切換えられた状態での該抵抗値は、高温時のサーミスタ
の小さな抵抗値に対応したものとなるので、その時の前
記サーミスタの電圧は、前記被加熱物の温度に応じたサ
ーミスタの抵抗値に精度よく対応したものとなり、ま
た、前記第1基準値は、抵抗回路の抵抗値が小側に切換
えられた状態での前記サーミスタの電圧に基づいて設定
されているので、前記第1比較回路は、被加熱物の温度
が所定温度以上となる過加熱状態では、確実に前記検知
信号を出力する。そして、該過加熱状態に達していない
状態にあっては、前記サーミスタの抵抗値が比較的大き
な状態でも、抵抗回路の抵抗値が大側の抵抗値に切換え
られた状態での前記サーミスタの電圧が第1基準値以下
となって前記検知信号を出力する場合があるものの、抵
抗回路の抵抗値が小側の抵抗値に切換えられた状態での
前記サーミスタの電圧は第1基準値よりも大きくなるた
め、該検知信号の出力が継続せず、従って、前記遅延回
路が停止指令信号を停止駆動回路に出力することはな
い。換言すれば、サーミスタの抵抗値が小さなものとな
る前記過加熱状態での前記遅延回路による停止指令信号
の出力は、実質上、前記抵抗回路の抵抗値が小側に切換
えられた状態での前記サーミスタの電圧と第1基準値と
の比較結果のみに基づいて行われることとなり、これに
より、該過加熱状態の精度のよい検知が可能となって、
加熱源の停止作動が的確に行われる。
と、該サーミスタの抵抗値が無限大となり、前記抵抗回
路の抵抗値が大側及び小側のいずれの抵抗値に切換えら
れた状態であっても、前記サーミスタの電圧が前記第2
基準値以上となる。このため、前記第2比較回路は、前
記検知信号を前記所定時間よりも長い時間継続的に出力
する。これにより、前記遅延回路が前記停止指令信号を
停止駆動回路に出力し、これに応じて該停止駆動回路が
前記加熱源の作動を停止させる。
っても、加熱源の作動開始時等、サーミスタの低温状態
では、その抵抗値が比較的大きなものとなるため、前記
抵抗回路の抵抗値が小側に切換えられた状態では、前記
サーミスタの電圧が前記第2基準値以上となる場合があ
り、この場合には、前記第2比較回路は前記検知信号を
出力する。しかるに、前記抵抗回路の抵抗値が大側に切
換えられた状態での該抵抗値は、低温時のサーミスタの
大きな抵抗値に対応したものとなるので、その時の前記
サーミスタの電圧は、該サーミスタの大きな抵抗値に精
度よく対応したものとなり、また、前記第2基準値は、
抵抗回路の抵抗値が大側に切換えられた状態での前記サ
ーミスタの電圧に基づいて設定されている。このため、
低温時にサーミスタの抵抗値が比較的大きなものとなっ
ている状態でも、少なくとも前記抵抗回路の抵抗値が大
側に切換えられた状態では、前記サーミスタの電圧が前
記第2基準値以上となることはなく、従って、前記第2
比較回路は、少なくとも前記抵抗回路の抵抗値が大側に
切換えられた状態では、前記検知信号を出力しない。こ
れによりサーミスタが正常であれば、第2比較回路によ
る前記検知信号の出力が前記所定時間よりも長い時間継
続的に出力することはなく、前記遅延回路が前記停止指
令信号を出力することもない。よって、加熱源の作動は
停止することなく継続する。このことは換言すれば、サ
ーミスタの断線状態での前記遅延回路による停止指令信
号の出力は、実質上、前記抵抗回路の抵抗値が大側に切
換えられた状態での前記サーミスタの電圧と第2基準値
との比較結果のみに基づいて行われることとなり、これ
により、該断線状態の精度のよい検知が可能となって、
加熱源の停止作動が的確に行われる。
することなく、サーミスタの抵抗値の幅広い範囲で被加
熱物の過加熱状態やサーミスタの断線状態をサーミスタ
を含む回路の出力電圧から比較回路等を用いた簡単な構
成で精度よく検知することができ、それに応じた加熱源
の作動停止を的確に行うことができる。
前記サーミスタに直列に接続された前記大小の抵抗値を
有する一組の抵抗素子と、該一組の抵抗素子の一方の抵
抗素子の両端間に導通・遮断自在に接続されたスイッチ
素子とからなり、前記抵抗値切換回路は、前記スイッチ
素子を前記所定時間毎に導通・遮断させるパルス信号を
該スイッチ素子に付与する発振回路により構成すること
が好ましい。
回路を構成する前記発振回路からパルス信号をスイッチ
素子に付与して該スイッチ素子を導通・遮断させること
で抵抗回路の抵抗値が周期的に大小に切換えられる。す
なわち、抵抗回路の抵抗値は、スイッチ素子の導通状態
では、該スイッチ素子が接続されていない側の抵抗素子
の抵抗値(小側の抵抗値)となり、スイッチ素子の遮断
状態では、両抵抗素子の抵抗値を加算してなる抵抗値
(大側の抵抗値)となる。
で、スイッチ素子の故障時に次のような作動を生じる。
すなわち、仮にスイッチ素子が遮断状態のまま故障した
場合には、前記抵抗回路の抵抗値は常に大側の抵抗値と
なる。このため、サーミスタの抵抗値が比較的大きく、
前記過加熱状態に達していないような状態でも、前記サ
ーミスタの電圧が継続的に前記第1基準値以下となり、
従って、前記第1比較回路から前記検知信号が継続的に
出力されて、前記遅延回路が停止指令信号を出力する。
これにより、加熱源の作動は停止駆動回路により停止さ
れる。同様に、スイッチ素子が短絡状態のまま故障した
場合には、前記抵抗回路の抵抗値は常に小側の抵抗値と
なる。このため、サーミスタが正常状態で、加熱源の継
続的な作動中等、サーミスタの抵抗値が比較的小さい状
態でも、前記サーミスタの電圧が継続的に前記第2基準
値以上となり、前記第2比較回路から前記検知信号が継
続的に出力されて、前記遅延回路が停止指令信号を出力
する。これにより、加熱源の作動は停止駆動回路により
停止される。
遅延回路から停止指令信号を出力させて加熱源の作動を
停止することができ、機能性に優れた加熱装置を提供す
ることができる。
2を参照して説明する。図1は本実施形態の加熱装置で
あるガスコンロのシステム構成図、図2は図1のガスコ
ンロの要部の回路構成図である。
は、その加熱源であるバーナ1に燃料ガスを供給するガ
ス供給路2に設けられた電磁弁3及びガス量調整弁4
と、被加熱物である調理物Aの温度を検出するためのサ
ーミスタ5と、電磁弁3の通電制御等を行う回路ユニッ
ト6とを備えている。
作(押操作)によりバネ8に抗して機械的に開弁される
と共にソレノイド9への通電によりその開弁状態が維持
され、また、その通電の遮断によりバネ8の付勢力で閉
弁されるようになっている。また、ガス量調整弁4は、
例えばこれに連結された操作子10の操作によりその開
度が調整される。
収容した調理容器Bを載せたときに該調理容器Bに接触
するように該バーナ1の中心部に設けられた支持体11
の上端部に装着され、後述する抵抗回路と併せて構成さ
れる回路により、調理物Aの加熱温度に応じた信号を回
路ユニット6に出力する。
等の燃焼状態を検知するための熱電対、13はバーナ1
の点火を行うための点火電極、14はバーナ1の点火に
際して点火電極13に火花放電を生ぜしめるスパーカで
ある。
に、サーミスタ5の出力に応じた電磁弁3の開閉制御を
行うための回路構成を備えており、この回路構成は、サ
ーミスタ5に接続された抵抗回路14と、抵抗回路14
にパルス信号Pを付与する発振回路15(抵抗値切換回
路)と、サーミスタ5及び抵抗回路14の接続点aに生
じる電位(サーミスタ5に生じる電圧)をそれぞれ各別
に設定された基準値と比較する比較回路16,17,1
8と、各比較回路16,17,18が所定時間以上継続
して所定の検知信号を出力したときに電磁弁3を閉弁さ
せるための停止指令信号をそれぞれ出力する遅延回路1
9,20,21と、遅延回路19,20,21の出力に
応じたソレノイド9への通電あるいは通電の遮断を行う
電磁弁通電回路22(停止駆動回路)とにより構成され
ている。尚、本発明の構成に対応して、比較回路16,
17は、それぞれが第1比較回路に相当するものであ
り、また、比較回路18は、第2比較回路に相当するも
のである。
に接続された一組の抵抗素子23,24と、抵抗素子2
4に並列に接続されたスイッチ素子であるトランジスタ
25とにより構成され、該抵抗回路14及びサーミスタ
5を併せた回路には、例えば図示しない電池電源から生
成される所定の電源電圧Vd1(例えば1.5V)が付与
される。
の小抵抗値のもので、抵抗素子24は、例えば300k
Ωの大抵抗値のものである。そして、トランジスタ25
は、そのベースに低レベルの電圧を付与したときに導通
状態となって抵抗素子24の両端を短絡し、高レベルの
電圧を付与したときに遮断状態となって抵抗素子24の
両端を開放する。従って、抵抗回路14の抵抗値は、ト
ランジスタ25を導通・遮断させることで、抵抗素子2
3のみの小抵抗値(1kΩ)と、抵抗素子23,24の
抵抗値を合成してなる大抵抗値(301kΩ)とに切換
自在とされている。
を用いて構成される公知のものであり、高低2値レベル
の周期的なパルス信号Pを生成してトランジスタ25に
付与する。この場合、パルス信号Pの高レベルのパルス
幅は例えば50ms、低レベルのパルス幅は例えば15
0msで、周期は200msである。
5のベースに付与することで、トランジスタ25の導通
・遮断が交互に周期的に行われ、抵抗回路14の抵抗値
が、小抵抗値(1kΩ)と大抵抗値(301kΩ)とに
交互に周期的に切換えられる。この場合、抵抗回路14
の抵抗値の小抵抗値への切換え及び大抵抗値への切換え
は、それぞれパルス信号Pの周期(200ms)で15
0msづつ及び50msづつ行われる。
様の回路構成のものであり、それぞれサーミスタ5及び
抵抗回路14の接続点aの電位(以下、サーミスタ出力
電圧という)と前記電源電圧Vd1を一対の分割抵抗2
6,27により所定レベルに降圧してなる基準値とが入
力されるコンパレータ28により構成されている。この
コンパレータ28は、その正入力のレベルが負入力のレ
ベルよりも小さい状態では低レベルの信号を出力し、正
入力のレベルが負入力のレベル以上となると該コンパレ
ータ28の出力側に接続されたプルアップ抵抗29を介
して所定の電源電圧Vd2(例えば3V)が該コンパレー
タ28の出力側に付与されて高レベルの信号を出力する
ものである。そして、比較回路16,17のコンパーレ
ータ28は、いずれもサーミスタ出力電圧を負入力、分
割抵抗26,27による基準値を正入力としたものであ
り、比較回路18のコンパレータ28は、サーミスタ出
力電圧を正入力、分割抵抗26,27による基準値を負
入力としたものである。従って、比較回路16,17の
コンパーレータ28は、それぞれサーミスタ出力電圧が
該コンパレータ28に付与される基準値以下となると、
高レベルの信号を出力し、比較回路18のコンパレータ
28は、サーミスタ出力電圧が基準値以上となると、高
レベルの信号を出力する。
28に入力する基準値は、それぞれサーミスタ5の温
度、すなわち、調理物Aの温度が例えば260°C以上
及び290°C以上の異常高温となっている場合に(こ
のとき、サーミスタ5の抵抗値は数百Ω程度の小さなも
のとなり、且つ、260°Cの場合の抵抗値は290°
Cの場合の抵抗値よりも大きい)、前記抵抗回路14の
抵抗値が小抵抗値(1kΩ)に切換えられた状態で、前
記サーミスタ出力電圧が該基準値以下となるように設定
されている。尚、比較回路16の基準値は比較回路17
の基準値よりも大きなものとなる。
(1kΩ)に切換えられた状態においては、比較回路1
6のコンパレータ28は、調理物Aの温度が260°C
以上の異常高温となる過加熱状態(以下、第1過加熱状
態という)となったときにその旨を示す検知信号として
高レベルの信号(以下、第1過加熱検知信号という)を
出力すると共に、第1過加熱状態に至らない状態では、
低レベルの信号を出力し、比較回路17のコンパレータ
28は、調理物Aの温度が290°C以上の異常高温と
なる過加熱状態(以下、第2過加熱状態という)となっ
たときにその旨を示す検知信号として高レベルの信号
(以下、第2過加熱検知信号という)を出力すると共
に、第2過加熱状態に至らない状態では、低レベルの信
号を出力する。
入力する基準値は、サーミスタ5の断線が生じている場
合に、前記抵抗回路14の抵抗値が大抵抗値(301k
Ω)に切換えられた状態で、前記サーミスタ出力電圧
(これは前記電源電圧Vd1にほぼ等しくなる)が該基準
値以上となり、且つ、サーミスタ5が正常であれば、低
温時に該サーミスタ5の抵抗値が比較的大きなもの(数
千kΩ程度)となっていても、サーミスタ出力電圧が該
基準値に満たないように設定されている。
(301kΩ)に切換えられた状態において、比較回路
18のコンパレータ28は、サーミスタ5の断線状態で
はその旨を示す検知信号として高レベルの信号(以下、
断線検知信号という)を出力すると共に、該サーミスタ
5が正常であれば、該サーミスタ5の抵抗値が大きなも
のとなっていても、低レベルの信号を出力する。
様の回路構成のものであり、それぞれ対応する比較回路
16,17,18のコンパレータ28の出力側に前記プ
ルアップ抵抗29と直列に接続されたコンデンサ30
と、コンデンサ30の充電電圧と前記電源電圧Vd1を一
対の分割抵抗31,32により所定レベルに降圧してな
る閾値とが入力されるコンパレータ33とにより構成さ
れている。
レータ28の出力が高レベルとなると、プルアップ抵抗
29の抵抗値及びコンデンサ30の容量により定まる所
定の時定数でもって電源電圧Vd2によりプルアップ抵抗
29を介して充電され、コンパレータ28の出力が低レ
ベルとなると、瞬時に放電する。従って、コンデンサ3
0の充電電圧は、それを接続したコンパレータ28が高
レベルの信号を継続的に出力した場合にのみ、上記時定
数で上昇する。
8と同様に、その負入力のレベルが正入力のレベルより
も大きいと低レベルの信号を出力し、逆の場合には、コ
ンパレータ33の出力側に接続されたプルアップ抵抗3
4を介して電源電圧Vd1が付与されて高レベルの信号を
出力する。そして、遅延回路19,20のコンパレータ
33は、いずれもコンデンサ30の充電電圧を負入力、
分割抵抗31,32による閾値を正入力としたものであ
り、遅延回路21のコンパレータ33は、コンデンサ3
0の充電電圧を正入力、分割抵抗31,32による閾値
を負入力としたものである。従って、遅延回路19,2
0のコンパーレータ33は、それぞれコンデンサ30の
充電電圧が該コンパレータ33に付与される閾値以上と
なると、低レベルの信号を出力し、遅延回路21のコン
パレータ33は、コンデンサ30の充電電圧が閾値以上
となると、高レベルの信号を出力する。
は、それぞれ比較回路16,17のコンパレータ28か
ら高レベルの前記第1過加熱検知信号及び第2過加熱検
知信号が、プルアップ抵抗29及びコンデンア30の時
定数により定まる時間(以下、遅延時間という)以上に
継続した場合にのみ、低レベルの信号を停止指令信号と
して出力し、上記遅延時間内に第1過加熱検知信号や第
2過加熱検知信号の出力が停止した場合には、高レベル
の信号を出力し続ける。この場合、遅延回路19,20
の遅延時間は、それぞれ例えば7秒と200msとに設
定され、これらの遅延時間は、抵抗回路14の抵抗値
が、大抵抗値(301kΩ)に切換えられている時間
(50ms)よりも長いものとされている。
時間を遅延回路20の遅延時間に比較して長めに設定し
ているが、これは、バーナ1の燃焼炎のゆらぎ等に起因
して、サーミスタ5の温度が過渡的に高温になる場合が
あり、このような場合に、遅延回路19が停止指令信号
を出力してしまうような事態を排除するためである。
18のコンパレータ28から高レベルの前記断線検知信
号が、プルアップ抵抗29及びコンデンア30の時定数
により定まる遅延時間以上に継続した場合にのみ、高レ
ベルの信号を停止指令信号として出力し、該遅延時間内
に断線検知信号の出力が停止した場合には、低レベルの
信号を出力し続ける。この場合、遅延回路21の遅延時
間は、例えば14sに設定され、抵抗回路14の抵抗値
が、小抵抗値(1kΩ)に切換えられている時間(15
0ms)よりも長いものとされている。
19の遅延時間と同様に比較的長めに設定されている
が、これは、バーナ1の燃焼開始時にサーミスタ5の温
度が過度に低温なものとなっていると、該バーナ1の燃
焼によりサーミスタ5がある程度加熱されるまでは、サ
ーミスタ出力電圧が比較回路18の基準値以上となる可
能性があり、このような場合に、遅延回路21が停止指
令信号を出力してしまうような事態を排除するためであ
る。
イド9に直列に接続された一組のスイッチングトランジ
スタ35,36と、遅延回路19,20,21のコンパ
レータ33の出力側にそれぞれベースを接続したスイッ
チングトランジスタ37,38,39とを備え、トラン
ジスタ37,38,39はそのエミッタがそれぞれ接地
されている。そして、トランジスタ37,38のコレク
タはそれぞれトランジスタ35,36のベースに接続さ
れ、トランジスタ39のコレクタはトランジスタ38の
ベースに接続されている。また、トランジスタ35,3
6及びソレノイド9の直列回路には電源電圧Vd2が付与
されるようになっており、さらに、ソレノイド9には、
それと並列に保護ダイオード40が接続されている。
延回路19,20のコンパレータ33から停止指令信号
でない高レベルの信号が出力され、且つ遅延回路21の
コンパレータ33から停止指令信号でない低レベルの信
号が出力されている状態では、トランジスタ39が遮断
状態、トランジスタ37,38が導通状態となり、この
ため、トランジスタ35,36のベースの電位が低レベ
ルとなって、該トランジスタ35,36が共に導通状態
となる。従って、電源電圧Vd2によるソレノイド9への
通電が行われる。
延回路19,20のいずれかのコンパレータ33から低
レベルの停止指令信号が出力されると、トランジスタ3
7又は38が遮断状態となって、トランジスタ35又は
36のベースの電位が上昇し、該トランジスタ35又は
36が遮断状態となる。従って、ソレノイド9への通電
が遮断される。
21のコンパレータ33から高レベルの停止指令信号が
出力されると、トランジスタ39が導通状態となって、
トランジスタ38のベースの電位が低レベルとなり、こ
れにより、該トランジスタ38が遮断状態となって、ト
ランジスタ36のベースの電位が上昇し、該トランジス
タ36が遮断状態となる。従って、ソレノイド9への通
電が遮断される。
ユニット6は、ガスコンロの運転に際して、前記熱電対
12の出力もコンパレータ等を用いて監視しており、該
熱電対12の出力によりバーナ1の失火や不着火が検知
された場合に、電磁弁通電回路22のトランジスタ35
又は36を遮断状態としてソレノイド9への通電を遮断
し得るようにしている。また、回路ユニット6は、前記
点火・消火ボタン7の点火操作時に前記スパーカ14を
駆動するための回路構成(図示せず)も備えている。
明する。
ナ1の点火時からその後の燃焼中にわたって、抵抗回路
14の抵抗素子23,24及びサーミスタ5からなる直
列回路に電源電圧Vd1が付与されて通電されると共に、
発振回路15から出力されるパルス信号Pにより、前述
のように、サーミスタ5に接続する抵抗回路14の抵抗
値が小抵抗値(1kΩ)と大抵抗値(301kΩ)とに
周期的に交互に切り換えられる。
Aの加熱温度が260°Cに満たない状態(以下、通常
状態という)では、次のような作動となる。
5の抵抗値はさほど小さなものとなっていないため、抵
抗回路14の抵抗値が小抵抗値(1kΩ)に切換られた
状態では、比較回路16,17に入力される前記サーミ
スタ出力電圧は比較的大きなものとなって、該比較回路
16,17のそれぞれの基準値を上回り、従って、各比
較回路16,17のコンパレータ28は、低レベルの信
号を出力する。そして、抵抗回路14の抵抗値が大抵抗
値(301kΩ)に切換えられた状態では、サーミスタ
5がある程度加熱されてその抵抗値が例えば数kΩ程度
になっていると、前記サーミスタ出力電圧が比較的小さ
なものとなって、比較回路16又は17の基準値以下と
なる場合があり、この場合には、比較回路16又は17
のコンパレータ28は、高レベルの信号を出力し、遅延
回路19又は20のコンデンサ30が充電される。しか
るに、このようにコンパレータ28が高レベルの信号を
出力する時間は、抵抗回路14の抵抗値が大抵抗値(3
01kΩ)に切換えられている50msの短い時間で、
次に小抵抗値(1kΩ)に切換えられたときには、上記
のようにコンパレータ28が低レベルの信号を出力し、
コンデンサ30が瞬時に放電する。従って、前記通常状
態では、比較回路16又は17のコンパレータ28が高
レベルの信号を継続的に出力し、遅延回路19又は20
のコンデンサ30が、該遅延回路19又は20の前記遅
延時間以上に継続して充電されることはなく、該遅延回
路19,20のいずれのコンパレータ33からも停止指
令信号ではない高レベルの信号が出力される。
4の抵抗値が大抵抗値(301kΩ)に切換られた状態
では、比較回路18に入力される前記サーミスタ出力電
圧は比較的小さなものとなって、該比較回路18の基準
値を下回り、従って、比較回路18のコンパレータ28
は、低レベルの信号を出力する。そして、抵抗回路14
の抵抗値が小抵抗値(1kΩ)に切換えられた状態で
は、特にサーミスタ5の抵抗値が比較的大きなものとな
る燃焼開始時の低温状態で、前記サーミスタ出力電圧が
比較的大きなものとなって、比較回路18の基準値以上
となる場合があり、この場合には、比較回路18のコン
パレータ28は、高レベルの信号を出力し、遅延回路2
1のコンデンサ30が充電される。しかるに、このよう
にコンパレータ28が高レベルの信号を出力する時間
は、抵抗回路14の抵抗値が小抵抗値(1kΩ)に切換
えられている150msの短い時間で、次に大抵抗値
(301kΩ)に切換えられたときには、上記のように
コンパレータ28が低レベルの信号を出力し、コンデン
サ30が瞬時に放電する。従って、前記通常状態では、
遅延回路21は、前記遅延回路19,20と同様に、停
止指令信号ではない低レベルの信号をコンパレータ33
から出力する。
19,20,21のいずれからも停止指令信号が出力さ
れず、従って、電磁弁通電回路22のトランジスタ3
5,36が前述のように導通状態に維持される。これに
より、電磁弁3のソレノイド9が通電状態に維持され、
該電磁弁3が開弁保持される。
上となって、前記第1過加熱状態となると、サーミスタ
5の抵抗値が比較回路16の基準値に対応する抵抗値以
下に低下するため、抵抗回路14の抵抗値が大抵抗値
(301kΩ)に切り換えられた場合はもちろん、小抵
抗値(1kΩ)に切り換えられた状態でも、サーミスタ
出力電圧が、比較回路16の基準値以下に低下する。こ
のため、抵抗回路14の抵抗値が大抵抗値及び小抵抗値
のいずれに切り換えられた状態であっても、比較回路1
6のコンパレータ28が継続的に高レベルの信号を出力
するようになって、遅延回路19のコンデンサ30が該
遅延回路19の遅延時間(7s)以上に継続的に充電さ
れる。そして、比較回路16の高レベルの信号の出力が
遅延回路19の遅延時間以上に継続すると、該遅延回路
19のコンパレータ33から低レベルの前記停止指令信
号が出力される。これにより、前述したように、電磁弁
通電回路22のトランジスタ35が遮断状態となって、
ソレノイド9への通電が遮断され、電磁弁3が閉弁され
てバーナ1の燃焼が停止する。
出力するのは、上記のことから明らかなように、抵抗回
路14の抵抗値が大抵抗値(301kΩ)に切換えられ
た状態での比較回路16の出力には依存せず、実質的に
は、抵抗回路14の抵抗値が小抵抗値(1kΩ)に切換
えられた状態で比較回路16が高レベルの信号を継続的
に出力した場合である。しかも、該比較回路28の高レ
ベルの出力は、抵抗回路14の抵抗値が、260°C以
上の加熱温度でサーミスタ5の比較的低い抵抗値に対応
した小抵抗値(1kΩ)である状態での精度のよいサー
ミスタ出力電圧と基準値との比較に基づくものであるの
で、前記第1過加熱状態での停止指令信号の出力を確実
に行って、バーナ1の燃焼を停止することができる。
尚、遅延回路19の遅延時間(7s)は比較的長めに設
定してあるので、燃焼炎のゆらぎ等により過渡的にサー
ミスタ5の温度が260°C以上に上昇したような場合
には、遅延回路19のコンパレータ33から停止指令信
号は出力されず、バーナ1の燃焼運転が継続する。ま
た、調理物Aの加熱温度が260°C以上となってか
ら、前記遅延回路19の遅延時間(7s)内に該加熱温
度が急激に上昇して290°C以上となり、前記第2過
加熱状態となると、サーミスタ5の抵抗値が比較回路1
7の基準値に対応する抵抗値以下に低下するため、抵抗
回路14の抵抗値が小抵抗値及び大抵抗値のいずれであ
っても、サーミスタ出力電圧が、比較回路17の基準値
以下に低下する。このため、比較回路16の場合と同様
に、比較回路17が継続的に高レベルの信号を出力して
遅延回路20のコンデンサ30が該遅延回路20の遅延
時間(200ms)以上に継続的に充電される。そし
て、比較回路17の高レベルの信号の出力が遅延回路2
0の遅延時間以上に継続すると、該遅延回路20のコン
パレータ33から低レベルの前記停止指令信号が出力さ
れる。これにより、前述したように、電磁弁通電回路2
2のトランジスタ36が遮断状態となって、ソレノイド
9への通電が遮断され、電磁弁3が閉弁されてバーナ1
の燃焼が停止する。
の出力は、抵抗回路14の抵抗値が大抵抗値(301k
Ω)に切換えられた状態での比較回路17の出力には依
存せず、実質的には、抵抗回路14の抵抗値が、290
°C以上の加熱温度でサーミスタ5の比較的低い抵抗値
に対応した小抵抗値(1kΩ)である状態での比較回路
17による精度のよいサーミスタ出力電圧と基準値との
比較に基づくものであるので、前記第2過加熱状態での
停止指令信号の出力を確実に行って、バーナ1の燃焼を
停止することができる。尚、遅延回路20の遅延時間は
200msの短い時間に設定されているため、第2過加
熱状態ではバーナ1の燃焼の停止が迅速に行われる。
は、抵抗回路14の抵抗値が小抵抗値及び大抵抗値のい
ずれであっても、サーミスタ出力電圧がほぼ電源電圧V
d1に等しい最大値となるため、サーミスタ出力電圧が、
比較回路18の基準値以上となる。このため、比較回路
18のコンパレータ28が継続的に高レベルの信号を出
力するようになって、遅延回路21のコンデンサ30が
該遅延回路21の遅延時間(14s)以上に継続的に充
電される。そして、比較回路18の高レベルの信号の出
力が遅延回路21の遅延時間以上に継続すると、該遅延
回路21のコンパレータ33から高レベルの前記停止指
令信号が出力される。これにより、前述したように、電
磁弁通電回路22のトランジスタ36が遮断状態となっ
て、ソレノイド9への通電が遮断され、電磁弁3が閉弁
されてバーナ1の燃焼が停止する。
出力は、前記第1及び第2過加熱状態の場合と逆に、抵
抗回路14の抵抗値が小抵抗値(1kΩ)に切換えられ
た状態での比較回路18の出力には依存せず、実質的に
は、抵抗回路14の抵抗値が、サーミスタ5の断線時や
燃焼開始時の低温時における大きな抵抗値に対応した大
抵抗値(301kΩ)である状態での比較回路18によ
る精度のよいサーミスタ出力電圧と基準値との比較に基
づくものであるので、サーミスタ5の断線状態での停止
指令信号の出力を確実に行うことができると同時に、燃
焼開始時の低温時にサーミスタ5が正常であるにもかか
わらず、遅延回路21が停止指令信号を出力して、電磁
弁3が閉弁されてしまうような事態を回避することがで
きる。
よれば、過加熱状態に対応したサーミスタ5の低い抵抗
値からサーミスタの断線状態に対応したサーミスタ5の
高い抵抗値にかけてのサーミスタ5の幅広い抵抗値範囲
で、サーミスタ5の抵抗値に対応したサーミスタ出力電
圧を精度よく基準値と比較して、該過加熱状態や断線状
態の検知に応じたバーナ1の燃焼運転の停止作動を確実
且つ的確に行うことができる。
1の遅延時間(14s)が比較的長めに設定してあるの
で、仮に燃焼開始時に正常なサーミスタ5の温度が過度
に低く、その抵抗値が極めて大きなものとなっていて、
サーミスタ出力電圧が比較回路18の基準値を上回るよ
うな場合が生じたとしても、上記遅延時間(14s)内
にバーナ1の燃焼により該サーミスタ5がある程度加熱
されてその抵抗値が低下するので、比較回路18から高
レベルの信号が継続的に出力されることはなく、従っ
て、遅延回路21から停止指令信号が出力されることは
ない。
回路14のトランジスタ25が故障した場合にも、電磁
弁3を閉弁してバーナ1の燃焼運転を停止することがで
きる。すなわち、トランジスタ25が例えば導通状態で
故障した場合には、抵抗回路14の抵抗値は、常に小抵
抗値(1kΩ)となる。この場合、サーミスタ5の抵抗
値が十分に小さなものとなる前記第1及び第2過加熱状
態やサーミスタ5の断線状態では、前述のように遅延回
路19又は20又は21から停止指令信号が出力されて
電磁弁3が閉弁されることはもちろんであるが、これら
の過加熱状態や断線状態でなくとも、例えばバーナ1の
燃焼初期等、サーミスタ5の抵抗値が上記小抵抗値(1
kΩ)に較べて比較的大きい状態では前記サーミスタ出
力電圧が比較回路18の基準値以上となる。このため、
遅延回路21から停止指令信号が出力され、これにより
電磁弁3が閉弁されてバーナ1の燃焼運転が停止する。
した場合には、抵抗回路14の抵抗値は、常に大抵抗値
(301kΩ)となる。この場合も、前記第1及び第2
過加熱状態やサーミスタ5の断線状態では、上記と同様
に電磁弁3が閉弁されることはもちろんであるが、これ
らの過加熱状態や断線状態でなくとも、バーナ1の燃焼
によりサーミスタ5がある程度加熱されて、該サーミス
タ5の抵抗値が、大抵抗値(301kΩ)に較べて小さ
なものとなっている状態では、前記サーミスタ出力電圧
が比較回路16又は17の基準値以下となる。このた
め、遅延回路19又は20から停止指令信号が出力さ
れ、これにより電磁弁3が閉弁されてバーナ1の燃焼運
転が停止する。
いずれの故障が生じても、電磁弁3を閉弁してバーナ1
の燃焼運転を停止することができる。
のスイッチ素子としてトランジスタ25を使用したが、
これに代えて、FETやリレースイッチ等の他のスイッ
チ素子を使用するようにしてもよい。さらに該スイッチ
素子は、抵抗素子23に並列に接続するようにしてもよ
い。
って説明したが、これに限らず、石油コンロや電気コン
ロ、または、コンロ以外の加熱装置、例えばオーブンや
給湯器にあっても本発明を適用することができることは
もちろんである。
地側に接続したものを示したが、抵抗回路を接地側に接
続してもよい。
ロのシステム構成図。
路、15…発振回路(抵抗値切換回路)、16,17…
第1比較回路、18…第2比較回路、19,20,21
…遅延回路、22…停止駆動回路、23,24…抵抗素
子、25…スイッチングトランジスタ(スイッチ素
子)。
Claims (2)
- 【請求項1】被加熱物の温度に応じて抵抗値が変化する
サーミスタと、該サーミスタに接続された抵抗回路と、
該サーミスタ及び抵抗回路を接続してなる回路に所定電
圧を付与した状態で該サーミスタに生じる電圧を前記被
加熱物の過加熱状態を検知するための第1基準値と比較
し、該電圧が該第1基準値以下であるとき、所定の検知
信号を出力する第1比較回路と、前記所定電圧の付与状
態で前記サーミスタに生じる電圧を前記サーミスタの断
線状態を検知するための第2基準値と比較し、該電圧が
該第2基準値以上であるとき、所定の検知信号を出力す
る第2比較回路と、前記各比較回路の検知信号に基づき
加熱源の作動を停止させる停止駆動回路とを備えた加熱
装置において、 前記抵抗回路は前記サーミスタに接続する抵抗値を大小
二種類の抵抗値に切換可能に設けられると共に該抵抗回
路の抵抗値を所定時間毎に切換駆動する抵抗値切換回路
が該抵抗回路に接続され、 前記第1基準値及び第2基準値はそれぞれ前記抵抗回路
の抵抗値が小側の抵抗値及び大側の抵抗値に切換えられ
たときに前記サーミスタに生じる電圧に基づき設定さ
れ、 前記各比較回路は、前記検知信号の出力が前記所定時間
よりも長い時間継続したときに前記停止駆動回路の動作
指令信号を出力する遅延回路を介して該停止駆動回路に
接続されていることを特徴とする加熱装置。 - 【請求項2】前記抵抗回路は、前記サーミスタに直列に
接続された前記大小の抵抗値を有する一組の抵抗素子
と、該一組の抵抗素子の一方の抵抗素子の両端間に導通
・遮断自在に接続されたスイッチ素子とからなり、前記
抵抗値切換回路は、前記スイッチ素子を前記所定時間毎
に導通・遮断させるパルス信号を該スイッチ素子に付与
する発振回路により構成されていることを特徴とする請
求項1記載の加熱装置。
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