JP2003074845A - 燃料弁制御方法および燃料弁制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炎センサとマイクロコンピュータを用い
る燃焼機器等の燃料弁の制御において、より安全な燃料
弁の制御を行うことである。 【解決手段】 炎センサ８の信号により燃料弁６を制御
する方法であって、交流電源２２を変圧する変圧器３の
二次側にリレー駆動用電源を生成し、このリレー駆動用
電源により前記燃料弁６を制御することを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、燃焼機器等にお
ける燃料弁制御方法と燃料弁制御装置に関する。特に、
炎センサの信号に基づいた燃料弁の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の燃焼機器等，たとえばボイラにお
ける燃料弁の制御は、炎センサにより開閉するセンサ接
点と、着火トライ用のタイマ回路部により開閉するタイ
マ接点と、燃焼要求に応じてマイクロコンピュータによ
り開閉する制御接点とを組み合せて行っていた。ここに
おいて、前記炎センサの故障により、前記センサ接点の
開閉が正常に行われない状態や前記センサ接点自体の溶
着等が発生することがある。さらに、前記マイクロコン
ピュータの故障により、必要でないときに燃料弁へ開信
号が出力される状態が発生することがある。これらの不
具合により、必ずしも確実に前記燃料弁を制御すること
ができなかった。前記燃料弁の制御においては、前記不
具合のいずれのときも安全に燃料弁の制御を継続する必
要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、炎センサとマイクロコンピュータを用い
る燃焼機器等の燃料弁の制御において、より安全な燃料
弁の制御を行うことである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、炎センサの信号により燃料弁を制御する方法であっ
て、交流電源を変圧する変圧器の二次側にリレー駆動用
電源を生成し、このリレー駆動用電源により前記燃料弁
を制御することを特徴としている。

【０００５】さらに、請求項２に記載の発明は、炎セン
サにより開閉するセンサ接点と、このセンサ接点を介し
て交流電源に接続された変圧器と、この変圧器の二次側
に設けたリレー駆動用電源回路部と、このリレー駆動用
電源回路部により駆動する第一リレーと、この第一リレ
ーの出力接点により燃料弁の開閉を制御する燃料弁制御
部とを備えたことを特徴としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明すると、この発明は、炎センサとマイクロコ
ンピュータを用いて制御を行う燃焼機器等の燃料弁の制
御において、好適に実施できる。

【０００７】この発明における燃料弁の制御が適用され
る燃焼機器として、ボイラを例として説明する。このボ
イラに備えたバーナが着火トライの後、燃焼を開始す
る。そして、炎センサが正常燃焼時の炎を検出すると、
交流電源を変圧する変圧器の二次側にリレー駆動用電源
が生成され、このリレー駆動用電源により第一リレーを
駆動し、前記燃料弁を開の状態に維持するように制御す
る。

【０００８】つぎに、前記燃料弁を閉の状態とする制御
の形態について説明すると、この制御の形態は、つぎの
とおりである。（１）前記炎センサが着火トライの失敗
により炎を検出しないとき、（２）前記炎センサの故障
でこの炎センサが炎有りの信号しか出力しないとき、
（３）前記マイクロコンピュータの故障で，すなわち必
要でないときに前記燃料弁を開けようとする起動信号を
誤って出力したとき、（４）前記炎センサの故障でこの
炎センサが炎有りの信号しか出力しないときおよび前記
マイクロコンピュータの故障が重複したとき、および
（５）前記炎センサの故障でこの炎センサが炎無しの信
号しか出力しないときおよび前記マイクロコンピュータ
の故障が重複したときである。これらのいずれのときも
前記燃料弁を閉の状態とするように制御する。

【０００９】したがって、前記炎センサの故障のときお
よび前記マイクロコンピュータの故障のときにおいて、
前記燃料弁を開の状態とすることがないので、燃料弁か
ら燃料の噴霧のおそれがなくなり、より安全な前記燃料
弁の制御を行うことができる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例について、図面に基
づいて詳細に説明する。この燃料弁の制御を行う燃焼機
器として、ボイラを例として説明する。前記ボイラの燃
料弁の制御を行う燃料弁制御装置について説明する。ま
ず、燃料弁制御装置の構成について、図１に基づいて詳
細に説明する。図１は、前記ボイラ（図示省略）の燃焼
制御回路（図示省略）の一部を構成する燃料弁制御装置
１の概略回路図である。

【００１１】この燃料弁制御装置１は、炎の有無により
開閉するセンサ接点２と、交流電源を変圧する変圧器３
と、この変圧器３の二次側に設けたリレー駆動用電源回
路部４と、このリレー駆動用電源回路部４により駆動す
る第一リレー５と、燃料弁６の開閉を制御する燃料弁制
御部７とにより構成されている。

【００１２】前記センサ接点２は、炎センサ８を用いた
炎検出回路９の出力接点である。すなわち、炎の存在の
有無に応じて開閉する接点である。ここにおいて、前記
センサ接点２は、切り替えのできる接点，いわゆる電気
回路図上で表記されるＣ接点の構成である。このセンサ
接点２は、共通端子１０（以下、「コモン端子１０」と
云う）と、通常は前記コモン端子１０を開いている端子
１１，いわゆる電気回路図上で表記されるＡ接点である
端子１１（以下、「ノーマルオープン端子１１」と云
う）と、通常は前記コモン端子１０を閉じている端子１
２，いわゆる電気回路図上で表記されるＢ接点である端
子１２（以下、「ノーマルクローズ端子１２」と云う）
とにより構成されている。

【００１３】前記炎検出回路９は、前記センサ接点２を
開閉する第二リレー１３と、この第二リレー１３を制御
する第一トランジスタ１４により構成されている。前記
第二リレー１３の一端（符号省略）は、第一直流電源１
５と接続されている。前記第二リレー１３の他端（符号
省略）は、前記第一トランジスタ１４のコレクタ端子１
６と接続されている。前記第一トランジスタ１４のエミ
ッタ端子１７は、接地するアース１８と接続されてい
る。

【００１４】ここで、前記炎センサ８の接続構成につい
て説明すると、前記炎センサ８は、前記第一トランジス
タ１４のベース端子１９と接続されている。そして、前
記炎センサ８は、前記燃焼制御装置（図示省略）の一部
を構成しているマイクロコンピュータ２０の炎センサ入
力端子２１と接続されている。

【００１５】前記変圧器３は、交流電源２２に接続され
ており、この交流電源２２を変圧する。前記変圧器３の
一次側コイルの一端２３は、前記センサ接点２を介し
て、前記交流電源２２と接続されている。前記変圧器３
の一次側コイルの他端２４は、前記交流電源２２と直接
接続されている。

【００１６】前記リレー駆動用電源回路部４は、前記変
圧器３の二次側に設けられており、前記変圧器３により
変圧された交流電源を直流電源へ変換するように構成さ
れている。すなわち、前記変圧器３の二次側コイルの一
端２５は、前記リレー駆動用電源回路部４の入力端子２
６と接続されている。そして、前記入力端子２６からの
交流電源は、平滑回路（図示省略）により直流電源とな
る。前記リレー駆動用電源回路部４の直流電源出力端子
２７と前記第一リレー５が接続されている。前記変圧器
３の二次側コイルの他端２８は、前記リレー駆動用電源
回路部４のマイナス側端子２９および前記アース１８と
それぞれ接続されている。

【００１７】前記第一リレー５の一端（符号省略）は、
前記リレー駆動用電源回路部４と接続されている。前記
第一リレー５は、出力接点３０を備えており、この出力
接点３０は、前記第一リレー５の駆動により閉じる接
点，いわゆる電気回路図上で表記されるＡ接点の構成で
ある。前記第一リレー５の他端（符号省略）は、この第
一リレー５を制御する第二トランジスタ３１のコレクタ
端子３２と接続されている。前記第二トランジスタ３１
のエミッタ端子３３は、前記アース１８と接続されてい
る。前記第二トランジスタのベース端子３４は、前記マ
イクロコンピュータ２０の制御出力端子３５と接続され
ている。

【００１８】前記燃料弁制御部７は、着火トライのとき
所定の時間のみ閉じるタイマ接点３６と、前記センサ接
点２と、前記出力接点３０と、電流の逆流を防止する第
一ダイオード３７および第二ダイオード３８と、前記交
流電源２２および前記変圧器３の一次側コイル（符号省
略）とにより構成されている。ここにおいて、前記タイ
マ接点３６は、いわゆる電気回路図上で表記されるオフ
ディレータイマ接点の構成である。

【００１９】前記燃料弁制御部７の詳細な説明をする。
前記交流電源２２は、回線３９を介して前記コモン端子
１０および前記タイマ接点３６とそれぞれ接続されてい
る。前記ノーマルクローズ端子１２は、回線４０を介し
て前記第一ダイオード３７の第一ダイオードアノード端
子４１と接続されている。前記第一ダイオード３７の第
一ダイオードカソード端子４２は、回線４３を介して前
記一次側コイルの一端２３と接続されている。前記タイ
マ接点３６と前記出力接点３０は、回線４４を介して直
列に接続されている。そして、前記回線４４と前記ノー
マルオープン端子１１が接続されている。これにより、
前記タイマ接点３６と前記ノーマルオープン端子１１お
よび前記コモン端子１０は、並列に接続されている。前
記出力接点３０は、前記燃料弁６と回線４５を介して接
続されている。さらに、前記出力接点３０は、前記第二
ダイオード３８の第二ダイオードアノード端子４６と前
記回線４５を介して接続されている。前記第二ダイオー
ド３８の第二ダイオードカソード端子４７は、前記回線
４３を介して前記一次側コイルの一端２３と接続されて
いる。前記燃料弁６は、回線４８を介して前記交流電源
２２および前記一次側コイルの他端２４とそれぞれ接続
されている。

【００２０】ここにおいて、前記タイマ接点３６を駆動
するタイマ回路部４９について説明する。前記タイマ回
路部４９は、着火トライのためのものであり、所定の時
間のみ前記タイマ接点３６を作動するように構成されて
いる。前記タイマ回路部４９は、時間を計測するタイマ
回路５０と前記タイマ接点３６を駆動する第三リレー５
１とこの第三リレー５１を制御する第三トランジスタ５
２とにより構成されている。前記タイマ回路５０は、前
記マイクロコンピュータ２０のタイマ出力端子５３と接
続されている。前記タイマ回路５０は、前記タイマ出力
端子５３からの信号を入力するタイマ入力端子５４と、
その入力信号に基づいて前記第三トランジスタ５２を制
御するタイマ出力端子５５とを備えている。前記第三リ
レー５１は、前記第三トランジスタ５２のコレクタ端子
５６と接続されている。前記第三トランジスタ５２のエ
ミッタ端子５７は、前記アース１８と接続されている。
前記第三トランジスタ５２のベース端子５８は、前記タ
イマ出力端子５５と接続されている。

【００２１】つぎに、前記構成の燃料弁制御装置１の作
用について説明する。まず、正常燃焼が行われるときの
説明をする。前記ボイラに備えたバーナ（図示省略）が
着火トライを行う。すなわち、前記マイクロコンピュー
タ２０から前記タイマ回路５０と点火トランス（図示省
略）へ起動信号を出力する。これにより、前記タイマ接
点３６は、直ちに閉じる。同時に前記マイクロコンピュ
ータ２０から前記第二トランジスタベース端子３４へ前
記第一リレー５を駆動する信号を出力する。このとき、
前記センサ接点２が前記ノーマルクローズ端子１２側，
すなわち炎が存在していない側であれば、前記交流電源
２２の電力が前記第一ダイオード３７を介して前記変圧
器３へ供給されるので、前記リレー駆動用電源回路部４
は、前記第一リレー５へ直流電源を供給する。したがっ
て、前記出力接点３０は、閉じる。すると、前記制御弁
６へ前記電力を供給するので、前記燃料弁６は開く。そ
して、前記燃料弁６から供給される燃料へ前記点火トラ
ンスにより着火し、前記バーナは燃焼を開始する。

【００２２】そして、前記炎センサ８が正常に燃焼する
炎を検出すると、前記センサ接点２は、前記ノーマルオ
ープン端子１１側に切り替わる。さらに、前記タイマ接
点３６は、所定の時間の後、開となる。ここにおいて、
前記タイマ接点３６が開となっても、前記センサ接点２
が前記ノーマルオープン端子１１側に切り替わっている
ので、前記交流電源２２の電力が前記ノーマルオープン
端子１１，前記出力接点３０，前記第二ダイオード３８
を介して前記変圧器３へ供給され、前記リレー駆動用電
源回路部４は、前記第一リレー５へ直流電源を供給す
る。したがって、前記出力接点３０の閉じた状態を維持
できる。すなわち、前記変圧器３の二次側にリレー駆動
用電源が生成され、このリレー駆動用電源により前記第
一リレー５を駆動し、前記燃料弁６を開の状態に維持す
るように制御する。これにより、前記バーナの燃焼が継
続される。

【００２３】つぎに、前記燃料弁６を閉の状態とする制
御について説明する。まず、前記炎センサ８が着火トラ
イの失敗により炎を検出しないときについて説明する。
前記センサ接点２は、前記ノーマルオープン端子１１側
に切り替わらず、前記ノーマルクローズ端子１２側のま
まである。さらに、前記タイマ接点３６は、所定の時間
の後、開となる。すると、前記センサ接点２が前記ノー
マルクローズ端子１２側であるので、前記電力が前記ノ
ーマルクローズ端子１２および前記第一ダイオード３７
を介して前記変圧器３へ供給され、前記リレー駆動用電
源回路部４は、前記第一リレー５へ直流電源を供給す
る。したがって、前記出力接点３０は閉じる。しかし、
前記タイマ接点３６が開であるので、前記燃料弁６へ前
記電力を供給せず、前記燃料弁６を閉の状態とするよう
に制御する。これにより、前記バーナの燃焼は不着火と
なり、前記ボイラは停止する。

【００２４】つぎに、前記炎センサ８の故障で、この炎
センサ８が炎有りの信号しか出力しないときについて説
明する。この炎センサ８が炎有りの信号しか出力しない
ときは、前記マイクロコンピュータ２０から起動信号を
出力しない。よって、前記第一リレー５は駆動せず、前
記出力接点３０が開のままであるので、前記燃料弁６は
閉の状態となる。

【００２５】つぎに、前記炎センサ８の故障で、この炎
センサ８が炎無しの信号しか出力しないときは、前記着
火トライの失敗と同様な制御となり、前記タイマ回路部
４９により、前記タイマ接点３６を開とし、前記燃料弁
６を閉の状態とするように制御する。

【００２６】つぎに、前記マイクロコンピュータ２０の
故障で，すなわち必要でないときに前記燃料弁６を開け
ようとする信号を誤って前記第二トランジスタ３１へ出
力したときについて説明する。このときは、前記点火ト
ランスが作動しないから前記炎センサ８が炎を検出しな
いので、前記タイマ回路部４９により、前記燃料弁６を
閉の状態とするように制御する。

【００２７】つぎに、前記炎センサ８の故障で、この炎
センサ８が炎有りの信号しか出力しないときおよび前記
マイクロコンピュータ２０の故障が重複したときについ
て説明する。このときは、前記着火トライの時点で前記
センサ接点２が前記ノーマルオープン側端子１１側にあ
るので、前記変圧器３の二次側にリレー駆動用電源を生
成できず、前記第一リレー５を駆動できない。よって、
前記燃料弁６を閉の状態に維持するように制御する。

【００２８】さらに、前記炎センサ８の故障で、この炎
センサ８が炎無しの信号しか出力しないときおよび前記
マイクロコンピュータ２０の故障が重複したときについ
て説明する。このときは、前記着火トライの失敗と同様
な制御となり、前記タイマ回路部４９により、前記燃料
弁６を閉の状態とするように制御する。

【００２９】ここにおいて、前記センサ接点２が溶着に
よる故障のときは、前記炎センサ８の故障のときと同様
であるので、安全に前記燃料弁６の制御を行うことがで
きる。すなわち、前記センサ接点２は、電気回路図上で
のＣ接点であるので、このＣ接点が通常閉じている側，
いわゆるＢ接点側に溶着しているときは、前記炎センサ
８が炎無しの信号しか出力しないときと同等の制御とな
る。一方、前記センサ接点２のＣ接点が通常開いている
側，いわゆるＡ接点側に溶着しているときは、前記炎セ
ンサ８が炎有りの信号しか出力しないときと同等の制御
となる。

【００３０】さらに、前記第一トランジスタ１４の故障
として、前記第一トランジスタ１４が短絡して故障した
ときは、前記センサ接点２がＡ接点側に溶着していると
きと同等の制御となる。また、前記第一トランジスタ１
４が開放して故障したときは、前記センサ接点２がＢ接
点側に溶着しているときと同等の制御となる。

【００３１】以上説明したように、この実施例における
前記燃料弁６の制御によれば、前記炎センサ８の故障の
ときおよび前記マイクロコンピュータ２０の故障のとき
において、前記燃料弁６を閉じるように制御することが
できる。

【００３２】

【発明の効果】この発明によれば、炎センサとマイクロ
コンピュータを用いる燃焼機器等の燃料弁の制御におい
て、より安全な燃料弁の制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料弁制御装置の概略回路図である。

【符号の説明】

２ センサ接点 ３ 変圧器 ４ リレー駆動用電源回路部 ５ 第一リレー ６ 燃料弁 ７ 燃料弁制御部 ８ 炎センサ ２２ 交流電源 ３０ 出力接点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炎センサ８の信号により燃料弁６を制御
   する方法であって、交流電源２２を変圧する変圧器３の
   二次側にリレー駆動用電源を生成し、このリレー駆動用
   電源により前記燃料弁６を制御することを特徴とする燃
   料弁制御方法。
2. 【請求項２】 炎センサ８により開閉するセンサ接点２
   と、このセンサ接点２を介して交流電源２２に接続され
   た変圧器３と、この変圧器３の二次側に設けたリレー駆
   動用電源回路部４と、このリレー駆動用電源回路部４に
   より駆動する第一リレー５と、この第一リレー５の出力
   接点３０により燃料弁６の開閉を制御する燃料弁制御部
   ７とを備えたことを特徴とする燃料弁制御装置。