JP2000320828A - 燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁弁の劣化を最小限に抑制しつつも、点火
時に電磁弁の起動を確実に行ない、かつ部品点数の削減
により安価な燃焼制御装置を提供する。 【解決手段】 点火動作後、火炎検出手段14がバーナ13
の着火を確認するまでは、電磁弁３への印加電圧を起動
電圧のままにする。こうすれば、電磁弁３の起動電圧が
十分確保される。また、火炎検出手段14がバーナ13の着
火を確認すると、点火器６の停止と同時に、電磁弁３へ
の印加電圧も保持電圧に切り替わる。したがって、電磁
弁３に対し不必要に起動電圧を印加せずに、電磁弁３の
劣化を最小限に抑制できる。さらに、単一の開閉器７
で、点火器６の停止と、電磁弁３の印加電圧を保持電圧
に切り替える動作が行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気化式燃焼器具な
どの各種燃焼器具に適用される燃焼制御装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、この種の燃焼制
御装置は、バーナに送られる燃料が気化可能な温度に達
すると、燃料通路中に配置された電磁弁が作動してバー
ナに気化燃料が送り込まれるとともに、バーナの点火器
が動作して着火すなわち燃焼が開始する。その後、バー
ナに火炎が発生したか否かを火炎検出手段で検出し、も
し点火動作後に火炎が発生していないと判断したとき
は、全ての動作を停止して、表示器などでエラーを表示
するようにしている。

【０００３】図５は、従来における燃焼制御装置の駆動
回路を示すものである。同図において、１，２はその両
端間に交流電源が接続される電源ラインである。また、
３は図示しないバーナの燃料通路中に配置された通路開
閉用の電磁弁であり、前記電源ライン１，２間の電圧
は、電磁弁３を確実に起動するために必要な電圧（起動
電圧）に概ね設定される。電磁弁３は、抵抗４と第１の
開閉手段である第１のリレーの開閉器５とともに直列回
路をなし、電源ライン１，２間に接続される。抵抗４
は、前記電磁弁３の印加電圧を起動電圧から保持電圧に
下げるためのものである。この保持電圧とは、電磁弁３
のコイルに起動電圧を印加した後に、電磁弁３の開弁状
態を保ちつつ、コイルの発熱や劣化を防止するのに必要
な電圧のことであり、電磁弁３は起動電圧または保持電
圧のいずれが印加されていても、弁が開いた状態にあり
動作上の差異はない。但し、少なくとも起動電圧を印加
しなければ、電磁弁３は起動して開弁できないようにな
っている。

【０００４】電磁弁３と抵抗４からなる直列回路の両端
間には、点火動作時にバーナに送られた気化燃料を着火
させる点火器６と、第２の開閉手段である第２のリレー
の開閉器７が直列に接続される。また、電磁弁３および
抵抗４の接続点と、点火器６および開閉器７の接続点と
の間には、第３の開閉手段である第３のリレーの開閉器
８が接続される。これらの開閉器５，７，８は、いずれ
も常開接点からなる。そして、開閉器５が閉じると、電
磁弁３に起動電圧または保持電圧のいずれかが印加され
るとともに、開閉器７が閉じているときには点火器６に
所定の電圧を供給するものである。また、開閉器５が閉
じた状態で、開閉器８が開いている場合には、電磁弁３
および抵抗４に電圧が印加されて、電磁弁３に起動電圧
よりも低い保持電圧が印加される一方、開閉器７，８が
いずれも閉じている場合には、抵抗４の両端間が短絡さ
れて、電磁弁３に保持電圧よりも高い起動電圧が印加さ
れるようになっている。

【０００５】上記構成における点火時の動作は、図６の
タイミングチャートに示す通りになる。なお、この図６
において、最上段のタイミングチャートは電磁弁３の動
作を示し、以下、点火器６，第１のリレーの開閉器５，
第２のリレーの開閉器７，第３のリレーの開閉器８の各
動作を示している。

【０００６】燃料通路中にある気化器が燃料の気化可能
温度にまで上昇すると、点火動作を行なうために、各開
閉器５，７，８の全てを閉じた状態すなわちオンにす
る。すると、電源ライン１，２間の電圧が抵抗４を介さ
ず電磁弁３に起動電圧としてそのまま印加され、電磁弁
３が開弁して気化燃料がバーナに送り込まれる。これと
同時に、点火器６にも電源ライン１，２間の電圧が印加
され、バーナに送られた気化燃料が着火する。その後、
所定時間（例えば０．５秒）が経過すると、第３のリレ
ーの開閉器８は開状態すなわちオフになり、電磁弁３は
起動電圧の印加から、抵抗４を介した保持電圧の印加へ
と切り替わる。このとき、他の開閉器５，７は依然とし
てオンのままであり、点火器６には動作電圧が印加され
続ける。その後、例えば約２０秒以内に、バーナの火炎
の有無を検出する火炎検出手段がバーナの着火を確認す
ると、第２のリレーの開閉器７をオフにして、点火器６
への動作電圧の供給を遮断する。この後は燃焼動作が停
止するまで、第１のリレーの開閉器５だけをオンにし
て、電磁弁３に保持電圧を印加し、バーナに気化燃料を
送り続ける。

【０００７】上記構成では、点火時に電磁弁３を起動す
る場合、電磁弁に起動電圧を短時間だけ印加し、その後
は保持電圧に切り替える動作を行なっている。その理由
は、長時間起動電圧を印加すると、電磁弁３のコイルが
発熱し、コイルの劣化を早めたり、最悪の場合はコイル
が断線に至る虞れがあるからである。ところが、電磁弁
３に起動電圧を印加するための各開閉器５，７，８は、
実際には駆動時間にばらつきがあったり、接点の接触不
良の発生によって、電磁弁３に起動電圧を印加する時間
が十分確保されない場合があり、電磁弁３が起動できな
いまま、電磁弁３への印加電圧が起動電圧から保持電圧
に切り替わると、気化器からバーナへの燃料通路が遮断
されたままとなる。こうなると、点火器６が着火動作を
行なっているにも拘わらず、気化燃料がバーナに供給さ
れなくなり、結果的に着火不能ないわゆる失火を招く虞
れを生じていた。

【０００８】また、点火器６の停止とは別のタイミング
で電磁弁３を起動電圧から保持電圧に切り替える専用の
開閉手段（第３のリレー）を必要とするため、これがコ
ストダウンの妨げとなっていた。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決しようとする
もので、点火時に電磁弁の起動を確実に行ない、かつ部
品点数の削減により安価な燃焼制御装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の燃焼制御装置
は、前記目的を達成するために、バーナと、このバーナ
の燃料通路中に配置された通路開閉用の電磁弁と、点火
動作時に前記バーナに送られた気化燃料を着火させる点
火器と、前記電磁弁の印加電圧を保持電圧にするため
に、該電磁弁に直列接続される抵抗と、前記電磁弁の印
加電圧を起動電圧と保持電圧にいずれかに切り替えると
ともに、前記点火器に電圧を印加させる開閉手段と、前
記バーナの火炎の有無を検出する火炎検出手段とを設
け、点火動作時に前記電磁弁への起動電圧の印加と前記
点火器の動作とを同期させ、前記火炎検出手段が前記バ
ーナの着火を確認したら、前記開閉手段により前記点火
器を停止させると同時に、前記電磁弁への印加電圧を前
記抵抗を介した保持電圧に切り替えるように構成したも
のである。

【００１１】上記構成により、点火動作時に電磁弁に起
動電圧を印加すると同時に、点火器を動作させた後、火
炎検出手段がバーナの着火を確認するまでは、電磁弁へ
の印加電圧は起動電圧のまま保たれる。したがって、従
来のように起動電圧が十分確保されずに失火する不具合
を一掃できる。また、火炎検出手段がバーナの着火を確
認すると、点火器を停止するのと同時に、電磁弁への印
加電圧も保持電圧に切り替わるため、電磁弁に対し不必
要に起動電圧を印加することなく、電磁弁の劣化を最小
限に抑制することができる。さらに、点火器を停止する
タイミングが、電磁弁への印加電圧を起動電圧から保持
電圧に切り替えるタイミングと一致しているため、単一
の開閉手段でこれらの動作を行なうことができ、部品点
数の削減によりコストダウンを図ることが可能になる。

【００１２】

【発明の実施形態】以下、本発明における燃焼制御装置
の一実施例について、添付図面を参照しながら説明す
る。なお、前記従来例と同一部分には同一符号を付し、
その共通する箇所の説明は重複するため省略する。

【００１３】先ず図１に基づいて、燃焼制御装置を搭載
した気化式燃焼器具の構成を説明すると、11は燃焼制御
を行なうための燃焼制御装置であり、この燃焼制御装置
11は、燃焼における各種制御を行なう燃焼制御手段12
や、この燃焼制御手段12の入力側にあって、バーナ13の
火炎の有無を検出する火炎検出手段14などを備えてい
る。火炎検出手段14は、バーナ13の近傍に備えた炎検出
回路15からの信号を演算して、バーナ13における火炎の
有無に関する情報を燃焼制御手段12に伝達するようにし
ている。

【００１４】16は、燃料をバーナ13に送り出すための燃
料通路である。この燃料通路16の途中には、液体燃料を
気化するための気化器17や、気化器17により気化された
燃料をバーナ13に供給する通路開閉用の電磁弁３が設け
られている。また、気化器17には、この気化器17を加熱
するための気化器ヒータ18が設けられる。そして、前記
燃料制御手段12は、これらの電磁弁３や気化器ヒータ18
を制御する他に、バーナ13の近傍に設けた点火器６など
の制御や駆動を行なうように構成される。

【００１５】図２は、図１に示す電磁弁３や点火器６の
駆動回路を示したものである。同図において、従来例で
示す図５の回路図と異なるのは、第３のリレーの開閉器
８が設けられておらず、その両端間が短絡されているこ
とで、その他の構成は、前記図５と同一である。第１の
リレーの開閉器５および第２のリレーの開閉器７は、い
ずれも燃焼制御手段12により各々通断電制御され、開閉
器５は電磁弁３および点火器６を駆動する電圧を印加す
るために設けられる。また、開閉手段に相当する開閉器
７は、抵抗４を介さずに電磁弁３に起動電圧を印加し、
かつ点火器６を動作させる場合にはその接点が閉じ、電
磁弁３に抵抗４を介した保持電圧を印加し、かつ点火器
６の動作を停止させる場合にはその接点が開くようにな
っている。

【００１６】次に、本実施例の燃焼制御装置における制
御動作を、図３に示すフローチャートおよび図４に示す
タイミングチャートに基づき説明する。なお、図４にお
いて、最上段のタイミングチャートは電磁弁３の動作を
示し、以下、点火器６，第１のリレー開閉器５，第２の
リレー開閉器７の各動作を示している。

【００１７】先ず停止中の動作から説明すると、図３に
示すフローチャートのステップＳ１では、点火動作であ
るか否かを判定し、停止中の点火動作でない場合には、
ステップＳ２の手順に移行する。このステップＳ２にお
いて、燃焼制御手段12は、開閉器５および開閉器７をい
ずれもオフにするとともに、燃焼フラグおよび着火フラ
グを０にして、内蔵する計時手段（図示せず）のタイマ
をクリアする。そして、ステップＳ１２に移行し、各種
制御を行なって、再びステップＳ１の手順に戻る。

【００１８】一方、図示しない開始スイッチなどを操作
すると、気化器17が気化器ヒータ18により加熱され、気
化器17は燃料の気化可能温度にまで上昇する。そして、
前記ステップＳ１により点火動作に移行すると、ステッ
プＳ３において燃焼フラグが１であるか否かを判定す
る。この場合、１回目の判定では燃焼フラグは０である
ため、次にステップＳ４の手順に移行し、ここで着火フ
ラグが１であるか否かを判定する。ここでも、１回目の
判定では着火フラグは０であるため、次にステップＳ５
の手順に移行し、燃焼制御手段12は開閉器５および開閉
器７をいずれもオンにする。

【００１９】開閉器５および開閉器７がともにオンする
と、図４に示すように、電源ライン１，２間の電圧が抵
抗４を介さず電磁弁３に起動電圧としてそのまま印加さ
れ、電磁弁３が開弁して気化燃料がバーナ13に送り込ま
れる。これと同時に、点火器６にも電源ライン１，２間
の電圧が印加され、バーナ13に送られた気化燃料が着火
する。そして、燃焼制御手段12は点火動作が開始すると
タイマの計時を開始する。

【００２０】次に、ステップＳ６において、燃焼制御手
段12はタイマが所定時間Ｔを経過したか否かを判定す
る。所定時間Ｔを経過していない場合は、ステップＳ７
の手順に移行し、燃焼フラグを０にセットする。このタ
イマの判定手順は、電磁弁３に長時間起動電圧が印加さ
れないようにするためのもので、ステップＳ６において
所定時間Ｔが経過した場合には、後述するバーナ13の炎
検出に拘わらず、電磁弁３の印加電圧を優先的に保持電
圧に切り替えるものである。具体的には、ステップＳ８
に移行して、燃焼フラグを１にし、タイマの計時をクリ
アする。そして、いずれの場合においても、次のステッ
プＳ９の手順に移行する。

【００２１】ステップＳ９では、炎検出回路15における
バーナ13の炎検出レベルが一定値Ｘであるか否かを判定
する。ここで炎検出回路15がバーナ13の火炎を検出し、
炎検出レベルが一定値Ｘ以上の場合は、ステップＳ１０
にて着火フラグを１にし、それ以外の場合は、ステップ
Ｓ１１にて着火フラグを０にする。そして、前記ステッ
プＳ１２において燃焼制御手段12は各種の制御を行な
い、ステップＳ１の手順に戻る。

【００２２】再度ステップＳ１の手順に戻ると、この場
合は点火動作中であるからステップＳ３の手順に移行す
る。ここでは、タイマが所定時間Ｔを経過していない限
り、燃焼フラグは０になっているので、ステップＳ４の
手順に移行する。このステップＳ４において、火炎検出
手段14がバーナ13の火炎を検出し、着火フラグが１にな
っていると、次にステップＳ１３の手順に移行する。そ
して、ここでは、開閉器５をオンにしたまま、開閉器７
だけをオフにするとともに、燃焼フラグを１にして、タ
イマの計時をクリアする。開閉器７だけをオフにするこ
とで接点は開状態となり、図４に示すように、電磁弁３
は起動電圧の印加から、抵抗４を介した保持電圧の印加
へと切り替わる。これと同時に、点火器６もオフして停
止する。その後、ステップＳ１３からステップＳ９→ス
テップＳ１０→ステップＳ１２→ステップＳ１→ステッ
プＳ３を経て、再度ステップＳ１３の手順に戻り、燃焼
動作を継続する。

【００２３】一方、前記ステップＳ９において、火炎検
出手段14がバーナ13の火炎を検出しないまま、ステップ
Ｓ６においてタイマが所定時間Ｔを経過すると、ステッ
プＳ８において燃焼フラグが１にセットされる（着火フ
ラグは０）。こうなると、ステップＳ３において、燃焼
フラグが１である判定され、次のステップＳ１３にて、
開閉器５をオンにしたまま、開閉器７が強制的にオフに
なる。これにより、電磁弁３の印加電圧が起動電圧から
抵抗４を介した保持電圧に切り替えられ、電磁弁３に起
動電圧が連続的に印加されることを防止する。

【００２４】以上のように、本実施例では、バーナ13
と、このバーナ13の燃料通路16中に配置された通路開閉
用の電磁弁３と、点火動作時にバーナ13に送られた気化
燃料を着火させる点火器６と、電磁弁３の印加電圧を保
持電圧にするために、この電磁弁３に直列接続される抵
抗４と、電磁弁３の印加電圧を起動電圧と保持電圧にい
ずれかに切り替えるとともに、点火器６に電圧を印加さ
せる開閉手段としての開閉器７と、バーナ13の火炎の有
無を検出する火炎検出手段14とを設け、点火動作時に電
磁弁３への起動電圧の印加と点火器６の動作とを同期さ
せ、火炎検出手段14がバーナ13の着火を確認したら、開
閉器７により点火器６を停止させると同時に、電磁弁３
への印加電圧を抵抗４を介した保持電圧に切り替えるよ
うに構成している。

【００２５】このような構成により、点火動作時に電磁
弁３に起動電圧を印加すると同時に、点火器６を動作さ
せた後、火炎検出手段14がバーナ13の着火を確認するま
では、電磁弁３への印加電圧は起動電圧のまま保たれ
る。したがって、従来のように起動電圧が十分確保され
ずに失火する不具合を一掃できる。また、火炎検出手段
14がバーナ13の着火を確認すると、点火器６を停止する
のと同時に、電磁弁３への印加電圧も保持電圧に切り替
わるため、電磁弁３に対し不必要に起動電圧を印加する
ことなく、電磁弁３の劣化を最小限に抑制することがで
きる。さらに、点火器６を停止するタイミングが、電磁
弁３への印加電圧を起動電圧から保持電圧に切り替える
タイミングと一致しているため、単一の開閉器７でこれ
らの動作を行なうことができ、部品点数の削減によりコ
ストダウンを図ることが可能になる。

【００２６】また、実施例上の効果として、火炎検出手
段14がバーナ13の着火を確認できないまま、所定時間Ｔ
が経過すると、電磁弁３への印加電圧を抵抗４を介した
保持電圧に強制的に切り替えるようにしているので、バ
ーナ13が着火できない状態に陥っても、電磁弁３に起動
電圧が長時間無用に印加されることを防止できる。さら
に、従来では、点火動作から火炎を検出するまでの時間
を一定時間（例えば２０）に設定していたが、本実施例
では、これを繰り返し動作させた場合においても電磁弁
３のコイルの発熱を抑えられる従来よりも短かい時間
（例えば１０秒）に設定することで、電磁弁３の温度上
昇を極力抑制することができる。

【００２７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、本
実施例における燃焼制御装置を気化式燃焼器具以外の各
種燃焼機器に適用することが可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明の燃焼制御装置は、バーナと、こ
のバーナの燃料通路中に配置された通路開閉用の電磁弁
と、点火動作時に前記バーナに送られた気化燃料を着火
させる点火器と、前記電磁弁の印加電圧を保持電圧にす
るために、該電磁弁に直列接続される抵抗と、前記電磁
弁の印加電圧を起動電圧と保持電圧にいずれかに切り替
えるとともに、前記点火器に電圧を印加させる開閉手段
と、前記バーナの火炎の有無を検出する火炎検出手段と
を設け、点火動作時に前記電磁弁への起動電圧の印加と
前記点火器の動作とを同期させ、前記火炎検出手段が前
記バーナの着火を確認したら、前記開閉手段により前記
点火器を停止させると同時に、前記電磁弁への印加電圧
を前記抵抗を介した保持電圧に切り替えるように構成し
たものであり、電磁弁の劣化を最小限に抑制しつつも、
点火時に電磁弁の起動を確実に行ない、かつ部品点数の
削減により安価な燃焼制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す燃焼制御装置を搭載し
た気化式燃焼器具の概略図である。

【図２】同上燃焼制御装置の駆動回路を示す回路図であ
る。

【図３】同上動作手順を示すフローチャートである。

【図４】同上点火時における各部の動作を示すタイミン
グチャートである。

【図５】従来の燃焼制御装置の駆動回路を示す回路図で
ある。

【図６】従来の動作手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

３ 電磁弁 ４ 抵抗 ６ 点火器 ７ 開閉器（開閉手段） 13 バーナ 14 火炎検出手段 16 燃料通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナと、このバーナの燃料通路中に配
   置された通路開閉用の電磁弁と、点火動作時に前記バー
   ナに送られた気化燃料を着火させる点火器と、前記電磁
   弁の印加電圧を保持電圧にするために、該電磁弁に直列
   接続される抵抗と、前記電磁弁の印加電圧を起動電圧と
   保持電圧にいずれかに切り替えるとともに、前記点火器
   に電圧を印加させる開閉手段と、前記バーナの火炎の有
   無を検出する火炎検出手段とを設け、点火動作時に前記
   電磁弁への起動電圧の印加と前記点火器の動作とを同期
   させ、前記火炎検出手段が前記バーナの着火を確認した
   ら、前記開閉手段により前記点火器を停止させると同時
   に、前記電磁弁への印加電圧を前記抵抗を介した保持電
   圧に切り替えるように構成したことを特徴とする燃焼制
   御装置。