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発明の名称 燃焼装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−132943(P2001−132943A)
公開日 平成13年5月18日(2001.5.18)
出願番号 特願平11−318578
出願日 平成11年11月9日(1999.11.9)
代理人 【識別番号】100077805
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 辰彦 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3K068
【Fターム(参考)】
3K068 KB01 KB05 
発明者 洞谷 謙二 / 本多 勝敏
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】バーナと、該バーナに燃料を供給する燃料供給路と、該燃料供給路を開閉する電磁弁と、前記バーナの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、該燃焼状態検出手段から出力される電気信号を入力すると共に、前記電磁弁に作動電力を供給する制御基板とを備えた燃焼装置において、少なくとも前記燃焼状態検出手段と前記制御基板とを接続する配線を含む電気信号が伝達される信号系配線を前記制御基板の一辺から引き出し、少なくとも前記電磁弁と前記制御基板とを接続する配線を含む作動電力が伝達される電力系配線を前記制御基板の他の一辺から引き出すことを特徴とする燃焼装置。
【請求項2】前記制御基板において、前記信号系配線と接続され且つ該信号系配線を介して伝達される電気信号を入力する信号入力回路と、前記電力系配線と接続され且つ該電力系配線に作動電力を出力する作動電力出力回路とを、互いに分離した位置に配置したことを特徴とする請求項1記載の燃焼装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、制御基板により作動が制御される燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、給湯器や加熱調理器等のバーナによる加熱を行う燃焼装置においては、高精度の燃焼制御を実現するため、マイクロコンピュータが搭載された制御基板を備え、該制御基板により燃焼装置の作動を制御することが一般的になってきている。
【0003】例えば高周波加熱を行うためのマグネトロンと、熱風加熱を行うためのガスバーナとを備えた複合調理器においては、ガスバーナの燃焼状態を検出する炎センサや加熱室内の温度を検出する温度センサ等のセンサが備えられ、これらのセンサから出力される電気信号が制御基板に入力される。また、ガスバーナに燃料ガスを供給する燃料供給管を開閉する電磁弁や燃料ガスの供給流量を調節する比例電磁弁、バーナに燃焼用空気を供給する燃焼ファン等の駆動機器が設けられ、これらの駆動機器の作動させるための電力が制御基板から出力される。そして、制御基板は、使用者により設定された調理条件や各センサから入力した電気信号に応じて、ガスバーナの目標燃焼量を決定し、該目標燃焼量に応じて各駆動機器に作動電力を供給して各駆動機器を作動させる。
【0004】ここで、各センサと制御基板とは電気信号の伝達のために電線で接続され、また、各駆動機器と制御基板も作動電力の伝達のために電線で接続される。そして、センサから制御基板に出力される電気信号は一般に数mV程度の微小な電圧レベルであるのに対して、制御基板から駆動機器に出力される作動電力は一般に数10V以上の比較的高い電圧レベルとなる。
【0005】そのため、センサと制御基板間の配線(以下、信号系配線という)を伝達する電気信号はノイズの影響を受け易い。一方、駆動機器と制御基板間の配線(以下、電力系配線という)からは、電力の供給開始時及び供給遮断時にノイズが発生し易い。また、外部電源を直接作動電力として使用する場合には、外部電源ラインから侵入するラインノイズが電力系配線にのる場合もある。
【0006】したがって、信号系配線と電力系配線とが接近して配置されると、電力系配線から発生するノイズの影響を受けて、信号系配線を伝達する電気信号のレベルが変動し、制御基板でセンサから出力される電気信号の誤検知を生じる可能性が高くなる。
【0007】そこで、このような誤検知が生じることを防止するため、従来より、制御基板上にノイズを除去するノイズフィルター等のノイズ対策部品が設けられていた。しかし、ノイズ対策部品を設けるスペースを確保するためには、制御基板のサイズを大きくせざるを得ない。そして、制御基板の大型化は、バーナや燃焼ファン、燃料供給路等の比較的大きな部品が燃焼装置内部に複雑に設けられ、制御基板の搭載スペースを極力小さくすることが要求される燃焼装置においては望ましくなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記背景に鑑み、制御基板のサイズの大型化を抑制して、耐ノイズ性能を向上させた燃焼装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明は、バーナと、該バーナに燃料を供給する燃料供給路と、該燃料供給路を開閉する電磁弁と、前記バーナの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、該燃焼状態検出手段から出力される電気信号を入力すると共に、前記電磁弁に作動電力を供給する制御基板とを備えた燃焼装置において、少なくとも前記燃焼状態検出手段と前記制御基板とを接続する配線を含む電気信号が伝達される信号系配線を前記制御基板の一辺から引き出し、少なくとも前記電磁弁と前記制御基板とを接続する配線を含む作動電力が伝達される電力系配線を前記制御基板の他の一辺から引き出すことを特徴とする。
【0010】かかる本発明によれば、前記信号系配線と前記電力系配線とが前記制御基板の異なる辺から引出される。そのため、前記バーナや前記燃料供給路が複雑に配置される燃焼装置においても、前記制御基板から前記信号系配線と前記駆動系配線とが完全に分離した状態で引き出され、該分離状態を保って、前記信号系配線と前記電力系配線とを配置することが容易になる。
【0011】そして、このように前記信号系配線と前記電力系配線とを分離して配置することで、電力系配線から発生するノイズの影響を受けて、前記信号系配線を伝達する電気信号が変化し、前記制御基板において該電気信号の誤検知が生じることを防止することができる。これにより、ノイズ対策部品に依らずに、前記制御基板のサイズの大型化を抑制して、前記制御基板の耐ノイズ性能を向上させることができる。
【0012】また、前記制御基板において、前記信号系配線と接続され且つ該信号系配線を介して伝達される電気信号を入力する信号入力回路と、前記電力系配線と接続され且つ該電力系配線に作動電力を出力する作動電力出力回路とを、互いに分離した位置に配置したことを特徴とする。
【0013】かかる本発明によれば、前記信号入力回路と前記作動電力出力回路とを、前記制御基板上で分離して配置することで、前記制御基板上の前記電気信号を伝達する配線と前記作動電力を伝達する配線とが接近することを防止し、前記制御基板の耐ノイズ性能を向上させることができる。そしてこの場合、前記制御基板上で、前記電気信号を伝達する配線と前記作動電力を伝達する配線とが隣接することを避けることが容易になる。そのため、前記作動電力を伝達する配線から発生するノイズの影響を避けるために、前記電気信号を伝達する配線と前記作動電力を伝達する配線との間の間隔を大きくとらなければならない箇所を減らすことができ、前記制御基板のサイズを小型化することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例について、図1〜図3を参照して説明する。図1は本発明の燃焼装置である複合調理器の外観図、図2は図1に示した複合調理器の断面図、図3は図1及び図2に示した制御基板の構成図である。
【0015】図1を参照して、本発明の複合調理器1は、加熱室2内のターンテーブル3上に載置された調理物4を加熱調理するものであり、調理物4を加熱室2に出し入れするための扉5と、使用者の操作により加熱調理の条件が設定される操作パネル6とを備え、制御基板7により全体の作動が制御される。また、複合調理器1は、加熱源として、加熱用高周波を発生するマグネトロン8(図2参照)と、熱風を発生するためのガスバーナ9(図2参照)とを備える。そして、複合調理器1は、マグネトロン8を単独作動させる高周波加熱調理、ガスバーナ9を単独作動させる熱風加熱調理、及びマグネトロン8とガスバーナ9の双方を作動させる複合加熱調理を行う。
【0016】複合調理器1は、プラグ10を介して供給される商用電源(AC100V)により作動し、ガス接続口(図示しない)を介して供給される燃料ガスによりガスバーナ9を燃焼させる。そして、ガスバーナ9から排出される燃焼排ガスが、排気筒12から排出される。
【0017】次に図2を参照して、ガスバーナ9には、ガス供給管(図示しない)を介して燃料ガスが供給され、循環ファン21により引き込まれた燃焼用空気が供給される。そして、ガスバーナ9の燃焼によって加熱された空気が空気通路22を通って循環ファン21により吸引され、熱風が加熱室2に送られる。
【0018】また、ターンテーブル3は、ターンテーブル台23を介して同期モータ24により回転駆動され、循環ファン21は循環ファンモータ26により回転駆動される。
【0019】さらに、複合調理器1は、扉5の開閉状態を検出するドアイッチ27と、加熱室2内の温度(熱風加熱調理及び複合加熱調理における加熱室2内の温度制御に用いられる)を検出する温度センサ28と、調理物4から放出される水蒸気のレベル(調理物4の加熱度合いを判断するために用いられる)を検出する湿度センサ29と、ターンテーブル3に置かれた調理物4の重量を検出する重量センサ30とを備える。また、操作パネル6は操作基板31と接続され、操作パネル6に備えられたスイッチ類の操作状態に応じた信号が、操作基板31を介して制御基板7に入力される。
【0020】次に、図3を参照して、制御基板7にはマイクロコンピュータ40等の電子部品が搭載され、プラグ10からフィルタ基板40を介して供給される商用電源(AC100V)により作動する。また、トランス41及び電源回路42により、制御基板7の作動に必要な直流電圧が生成される。
【0021】制御基板7は操作基板31と接続され、操作基板31を介して操作パネル6(図1,図2参照)に設けられたスイッチ類の操作状態に応じたデータ信号を入力し、また、操作基板31を介して操作パネル6に設けられた表示ユニット(図示しない)に表示用のデータ信号を出力する。さらに、制御基板7は、上述したドアスイッチ27,温度センサ28,湿度センサ29,重量センサ30,及びガスバーナ9(図2参照)の近傍に設けられてガスバーナ9の燃焼状態を検出するフレームロッド43(ガスバーナ9の着火、失火の検知に使用される)と接続され、これらから出力される電気信号を入力する。
【0022】また、制御基板7は、上述した同期モータ24,循環ファンモータ26,マグネトロン8(図2参照)を駆動するための高圧トランスやコンデンサ(図示しない)を有するマグネトロン駆動部44と接続される。さらに、制御基板7はガスバーナ9への燃料供給路(図示しない)に設けられて、該供給路を開閉する元電磁弁45(本発明の電磁弁に相当する),該供給路に流れる燃料ガスの流量を調節する温調電磁弁,及びガスバーナ9付近に設けられた点火電極(図示しない)に火花放電を生じさせるためのイグナイタ47と接続される。そして制御基板7は、これらの作動に比較的大きな電力を必要とする駆動機器への作動電力の供給/遮断を行って、これらの駆動機器の作動を制御する。
【0023】ここで、フレームロッド43,ドアスイッチ27,温度センサ28,湿度センサ29,及び重量センサ30から出力される電気信号は微小(数mV程度)であるため、ノイズの影響を受けやすい。一方、元電磁弁45や循環ファンモータ26等の駆動機器はその作動に比較的大きな電力を必要とする。そのため、これらの駆動機器の作動を制御するために作動電力の供給開始/供給停止を行った時には、これらの駆動機器と制御基板7とを接続する配線からノイズが発生し易い。
【0024】このため、微小な電気信号が伝達される配線と比較的大きな電力が伝達される配線とを接近させて配置すると、電力系配線から生じるノイズにより、信号系配線を伝達する微小な電気信号のレベルが変化し、制御基板7で該電気信号の誤検知が生じるおそれがある。そこで、制御基板7においては、フレームロッド43,ドアスイッチ27,温度センサ28,湿度センサ29,及び重量センサ30と接続される配線であり、微小な電気信号が伝達される信号系配線50を制御基板7のa辺側から引き出し、また、元電磁弁45,温調電磁弁46,イグナイタ47,循環ファンモータ26,同期モータ24,及びマグネトロン駆動部44と接続される配線であり、比較的大きな作動電力が伝達される電力系配線51を制御基板7のa辺と反対側のb辺から引き出している。
【0025】このように、信号系配線50と電力系配線51を制御基板7の異なる辺から引き出すことで、信号系配線50と電力系配線51とを完全に分離した状態で制御基板7から引き出すことができる。そのため、外形寸法を極力小さくすることが要求され、ガスバーナ9やモータ類が複雑に配置されるために、配線用のスペースが制限される複合調理器1において、図1に示したように、信号系配線50と電力配線51とを分離した状態で引き回すことが容易になる。
【0026】これにより、複合調理器1の内部で信号系配線50と電力配線51とが接近して配置されることを防止し、信号系配線50を伝達する電気信号のレベルがノイズの影響を受けて変化し、制御基板7において電気信号の誤検知が生じることを防止することができる。そして、この場合、制御基板7にノイズフィルタ等のノイズ対策部品を新たに設ける必要がないため、制御基板7のサイズを大型化することなく、耐ノイズ性能を向上させることができる。
【0027】さらに、本実施の形態においては、制御基板7の内部において、微弱な電気信号が伝達される部分と、比較的大きな作動電力が伝達される部分とを分離して配置している。即ち、図3を参照して、信号系配線50と接続され、信号系配線50から入力した電気信号の加工を行うセンサ入力回路60や、操作基板31との電気信号の入出力を行う入出力回路61、及びマイクロコンピュータ40の周辺回路のように、微小な電気信号が伝達される回路部分(信号系回路部)を図中A側に配置している。
【0028】一方、電力系配線51と接続され、該電力用配線51を介して、元電磁弁45と温調電磁弁46に作動電力を供給する電磁弁駆動回路62,イグナイタ47に作動電力を供給するイグナイタ駆動回路63,循環ファンモータ26と同期モータ24に作動電力を供給するモータ駆動回路64,マグネトロン駆動部44に作動電力を供給するマグネトロン駆動回路65,及び商用電源の処理を行う電源回路42のように、比較的大きな電力が伝達される回路部分(電力系回路部)を図中B側に配置している。
【0029】このように、微小な電気信号が伝達される信号系回路部と比較的大きな電力が伝達される電力系回路部とを、制御基板7上で分離して配置することで、制御基板7内で微弱な電気信号が伝達される配線(信号系配線パターン)と、大電力が伝達される配線(電力系配線パターン)とが接近することを防止し、電力系配線パターンから発生するノイズの影響を受けて、微弱な電気信号のレベルが変化することを防止することができる。
【0030】また、信号系回路部と電力系回路部を混在させた場合のように、ノイズの影響を避けるために信号系配線パターンと電力系配線パターンの間隔を広げる必要がなくなるため、信号系回路部と電力系回路部における配線パターンの間隔を電気信号や作動電力の伝達に必要最小なものとして、制御基板7のサイズを小型化することができる。
【0031】さらに、本実施の形態では、操作基板31と入出力回路とを接続する操作系配線52も、電力系配線51と異なる辺dから引出し、且つ、図2に示したように、操作基板31と制御基板7とを接近させて配置し、操作系配線52の長さを極力短くすることで、操作系配線52を伝達される電気信号がノイズの影響を受けることを防止している。
【0032】尚、本実施の形態では、信号系配線50と電力系配線51とを制御基板7の異なる辺(a,b)から引き出し、さらに制御基板7上で信号系回路部と電力系回路部とを分離して配置することで本発明の最良の効果を得ているが、信号系配線50と電力系配線52とを制御基板7の異なる辺から引き出すことのみによっても、本発明の効果を得ることができる。
【0033】また、信号系配線50と電力系配線51を反対側の辺ではなく、隣の辺(例えばb,c)から分離して引き出すようにしてもよい。
【0034】また、本実施の形態では、本発明の燃焼装置として複合調理器を示したが、バーナの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、バーナの燃料供給路を開閉する電磁弁と、該燃料状態検出手段から出力される電気信号を入力し、該電磁弁に作動電力を供給する制御基板とを備えた燃焼装置であれば、本発明の適用が可能である。
【0035】また、本実施の形態では、ガスを燃料とするバーナを備えた燃焼機器を示したが、石油等の他の種類の燃料を使用するバーナを備えた燃焼機器に対しても本発明の適応が可能である。




 

 


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