JP2964877B2 - 燃焼機の電磁ポンプ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液体燃料を燃焼させ
る燃焼機の電磁ポンプ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は例えば特開平１−１８４３２４号
公報に示された従来の電磁ポンプ制御装置の構成を示す
ブロック図である。図において、１は燃焼機の燃料供給
制御を行う燃焼制御装置で、この燃焼制御装置はマイク
ロコンピュータ２，電源電圧検出部４，電磁ポンプ電源
部５，駆動部６よりなる。

【０００３】マイクロコンピュータ２は図示しない温度
設定器からの設定信号と室温を検知する図示しないルー
ムサーモメータの検出信号を比較し、室温が設定温度に
保たれるような吐出流量を得ることのできる制御信号を
発生する機能を有するとともに、この制御信号をその値
に対応したパルス幅にパルス幅変調（ＰＷＭ）し、これ
を駆動パルスとして出力するパルス幅変調回路部３を内
蔵する。パルス幅変調回路部３からの駆動パルスは駆動
部６に与えられ、電磁ポンプ電源部５の出力する電源出
力の電磁ポンプ７への印加をこの駆動部６によりスイッ
チング制御して電磁ポンプ７を駆動する。

【０００４】また、電磁ンプ電源部５は商用電源等の外
部電源を整流し、電磁ポンプ駆動用に最適な電圧に定電
圧化して出力するものであり、この電圧値は電源検出部
４により検出してマイクロコンピュータ２に電源電圧情
報として入力する。マイクロコンピュータ２はこの電源
電圧情報をもとにパルス幅変調回路部３に設定する周期
とパルス幅を演算し更新する機能をも有している。

【０００５】このような構成の燃焼制御装置１は、電源
電圧検出部４の検出電圧と設定温度値およびルームサー
モメータによる室温検出値をもとに、マイクロコンピュ
ータ２は電磁ポンプ５の液体燃料吐出流量が設定室温を
維持するに最適な量となるようなパルス周期およびパル
ス幅の駆動パルスを、内蔵のパルス幅変調回路部３を介
して発生し、駆動部６に与える。すると、この駆動部６
は電磁ポンプ電源部５の出力する電源出力の電磁ポンプ
７への印加をこの駆動パルスに従って、スイッチング制
御して電磁ポンプ７に与え、この電磁ポンプ７を駆動す
る。

【０００６】電磁ポンプ電源部５は商用電源を整流し、
電磁ポンプ駆動用に最適な電圧に定電圧化して出力する
ものであり安定度は良いので、通常は電磁ポンプ電源出
力一定電圧下における最適パルス周期とし、室温と設定
温度の差に応じたパルス幅の駆動パルスが出力されて、
電磁ポンプ７は駆動されることになり、これによって、
設定温度を維持するような燃焼制御が成されることにな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この燃
焼制御装置１は、電磁ポンプ７の駆動パルスをマイクロ
コンピュータ２に内蔵されたパルス幅変調回路部３によ
つて与えるため、マイクロコンピュータ２のクロックが
変化すると、駆動パルスの周期も変化してしまう。マイ
クロコンピュータ２のクロックは通常セラミック発振子
を用いていることが多く、セラミック発振子は衝撃等で
クラックが発生したり、割れたりすることがある。セラ
ミック発振子が割れると、発振周波数が高くなり、これ
に合わせて電磁ポンプ７の駆動パルスも周期が短くな
る。電磁ポンプの駆動パルスの周期が短くなると、電磁
ポンプ７内にあるプランジャー（図示せず）のストロー
クが早くなり、燃料供給量が多くなる。このため、バー
ナ内で火炎の長さが伸び、赤火発生の原因になるなどの
不具合を招き、このような場合には、炎検知器で異常を
検出することは難しく、実際には品質の向上に頼らざる
を得ない状態であった。

【０００８】また、商用電源の零クロスポイントで生成
された電源パルスの周期は５０Ｈｚと６０Ｈｚでは異な
るため、電磁ポンプ駆動パルスの仕様を商用電源の周波
数を基準にした場合に発生する各周波数毎に定格の異な
るいわゆる二重定格にしなければならず、製品を開発あ
るいは製造するときの試験項目が増えて、コストが高く
なるという問題点があった。

【０００９】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、機器の品質向上を図るととも
に、製品を開発製造する際の試験項目を減らし、コスト
の低減を図ることを目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る燃焼機の
電磁ポンプ制御装置は、燃焼制御部と、この燃焼制御部
からの出力に基づいてパルスを発生させるパルス発生部
と、このパルス発生部からのパルスに基づいて電磁ポン
プを駆動する電磁ポンプ駆動回路と、商用電源に同期し
た電源パルスを作る電源パルス発生回路とを備え、前記
パルス発生部は電源パルス発生回路からの出力パルスの
周期を基準とし、５０Ｈｚと６０Ｈｚの電源から生成さ
れるパルスの周期の公倍数の周期のパルスを発生させる
ようにしたものである。

【００１１】

【作用】この発明においては、電源パルスの周期を基準
にして電磁ポンプが駆動されるので、マイクロコンピュ
ータのクロック周波数が高くなっても、電磁ポンプ駆動
パルスの周期が変わらないので、燃料供給量が多くなる
ことがない。また、電磁ポンプ駆動パルスの周期を５０
Ｈｚと６０Ｈｚの電源パルスの周期の公倍数に設定する
ことにより、商用電源の周波数が異なっても同じパルス
の設定値になり、燃料供給量が変わることがない。

【００１２】

【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図に基づいて説明する。図
１は本制御装置の構成を示すブロック図で、１０は燃焼
機による暖房装置等において、設定室温を入力するため
の温度設定部、１１はこの温度設定部１０からの設定温
度に基づいて燃焼を制御する燃焼制御部、１２はこの燃
焼制御部１２によって決めた燃焼量で燃焼させるため、
電磁ポンプ７を駆動するパルスを発生させるパルス発生
部、１３は商用電源の零クロスポイントでパルスを発生
させるための電源パルス発生回路で、マイクロコンピュ
ータ２に入力される。電磁ポンプ７は、電磁ポンプ電源
部５から定電圧が供給され、パルス発生部１２からの信
号を受けた電磁ポンプ駆動回路６によって駆動される。

【００１３】図２は、上記構成のブロック図を電気回路
図にしたものである。図２において、１４は商用電源、
１５は降圧トランス、１６は商用電源１４の交流を全波
整流するダイオードブリッジ、１７，１８，１９，２０
は全波整流された電圧から零クロスパルスを発生させる
抵抗とトランジスタであり、電源パルス発生回路１３と
して動作し、その出力はマイクロコンピュータ２に入力
される。

【００１４】２１は電流ブロック用のダイオード、２２
は平滑用のコンデンサ、２３は電磁ポンプ用の定電圧電
源を作る３端子レギュレータ、２４，２５はマイクロコ
ンピュータ２用の電源ＶＤＤを作るための抵抗とツェナ
ーダイオード、２６，２７はマイクロコンピュータ２か
らの信号により電磁ポンプ７をパルス駆動する抵抗とト
ランジスタである。マイクロコンピュータ２にはクロッ
ク回路として動作するセラミック発振子２８とコンデン
サ２９，３０が接続され、セラミック発振子２８の共振
周波数に基づいたクロックパルスを発生させマイクロコ
ンピュータ２の基準時間を作る。

【００１５】さらに、３１，３２は温度設定スイッチと
抵抗であり、マイクロコンピュータ２に設定温度を入力
し、マイクロコンピュータ２はこの温度になるように電
磁ポンプ７と負荷群３３を制御する。

【００１６】次に、図３のフローチャートを併用しなが
ら動作について説明する。まず、温度設定スイッチ３１
により温度が設定されると（ステップ４０）、マイクロ
コンピュータ２は、その設定された温度になるように最
適な燃焼量を決定し（ステップ４１）、そして、この燃
焼量に対応した電磁ポンプ駆動パルスの周期とパルス幅
を設定する（ステップ４２）。

【００１７】マイクロコンピュータ２内のパルス発生部
１２では、電源パルス発生回路１３の出力を監視し、電
源パルスがオンになったかを判定する（ステップ４
３）。電源パルスがオンになると、電磁ポンプ駆動パル
スを出力し（ステップ４４）、トランジスタ２７をオン
させて電磁ポンプ７に通電する。同時に、マイクロコン
ピュータ２のメモリ内にある電源パルスをカウントする
カウンタをクリアし（ステップ４５）、パルス幅設定タ
イマーをスタートさせる（ステップ４６）。パルス幅設
定タイマーはマイクロコンピュータ２のクロックを分周
した時間を基準にして時間をカウントするものであり、
ステップ４２で設定されたパルス幅の時間、例えばｔｍ
ｓ経過すると、オーバーフロー信号を出力し（ステップ
４７）、この信号によりマイクロコンピュータ２は電磁
ポンプ７の駆動パルスをオフして電磁ポンプ７への通電
を停止させる（ステップ４８）。

【００１８】その後、マイクロコンピュータ２は電源パ
ルスがオンになるたびに（ステップ４９）、電源パルス
カウンタに１を加算する（ステップ５０）。そして、商
用電源の周波数が５０Ｈｚかどうかを判定し（ステップ
５１）、５０Ｈｚの場合は電源パルスカウンタが５かど
うかを判定する（ステップ５２）。５０Ｈｚでない場合
は６０Ｈｚ電源とみなし、電源パルスカウンタが６かど
うかを判定する（ステップ５３）。ＮＯの場合はステッ
プ４８に戻り、電磁ポンプ駆動パルスオフの状態を継続
する。一方、ＹＥＳの場合はステップ４４に戻り、再度
電磁ポンプ駆動パルスをオンし、以下、同じ動作を繰り
返して周期的にパルスを出力して電磁ポンプ７を動作さ
せる。

【００１９】図４は、上記の動作を波形で示したもので
ある。商用電源１４の零クロスポイントで生成された電
源パルスの周期は、６０Ｈｚでは８．３３ｍｓ、５０Ｈ
ｚでは１０ｍｓであるため、電磁ポンプ駆動パルスの周
期は５０ｍｓになる。このように電磁ポンプ駆動パルス
の周期を５０Ｈｚと６０Ｈｚの電源パルスの周期の公倍
数（５０ｍｓ，１００ｍｓ，１５０ｍｓ・・・）にする
ことにより、駆動パルスが同一仕様になり、商用電源１
４の周波数を基準にした場合に発生する各周波数ごとに
定格の異なるいわゆる二重定格にしないでも済み、製品
を開発あるいは製造するときの試験項目を減らすことが
できるため、コストが安くできる。

【００２０】電磁ポンプ駆動パルスの周期を５０ｍｓに
固定してもパルス幅設定タイマーのｔを変更することに
より、いくらでも細かく多段に燃焼量の制御ができる。
また、例えば周期を５０ｍｓ，１００ｍｓ，１５０ｍｓ
とし、この間をパルス幅ｔを変更して設定すれば、燃焼
幅をいくらでも広く設定できる。

【００２１】また、電磁ポンプ駆動パルスの周期は電源
パルスを基準にし、パルス幅はマイクロコンピュータ２
のクロックを基準にしているため、例えば、マイクロコ
ンピュータ２のクロックの基準になるセラミック発振子
２８が割れて発振周波数が高くなったとしても、図５に
示すように周期は変わらずに、パルス幅がｔからｔ’に
狭くなるだけのため、燃焼量が増えて本体から出炎する
ことがなく、たとえ故障しても本質的に装置の安全を保
つことができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、燃焼
制御部と、この燃焼制御部からの出力に基づいてパルス
を発生させるパルス発生部と、このパルス発生部からの
パルスに基づいて電磁ポンプを駆動する電磁ポンプ駆動
回路と、商用電源に同期した電源パルスを作る電源パル
ス発生回路とを備え、前記パルス発生部は電源パルス発
生回路からの出力パルスの周期を基準とし、５０Ｈｚと
６０Ｈｚの電源かれ生成されるパルスの周期の公倍数の
周期のパルスを発生させるようにしたので、故障等によ
りマイクロコンピュータ２のクロック周波数が高くなっ
ても、電磁ポンプ駆動パルスの周期が変わらないので、
燃料供給量が多くなることがなく、火炎の長さが伸びて
赤火が発生するなどの不具合を解消できる。また、前記
パルス発生部で発生させるパルスの周期は、５０Ｈｚと
６０Ｈｚの電源パルスの周期の公倍数に設定したので、
商用電源が異なっても定格を変える必要がなく、製品を
開発製造するときの試験項目を減らすことができるた
め、コストを安くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁ポンプ制御装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の一実施例を示す電磁ポンプ制御装置の
電気回路図である。

【図３】本発明の一実施例を示す電磁ポンプ制御装置の
動作を示す制御フローチャートである。

【図４】本発明の一実施例を示す電磁ポンプ制御装置の
動作を説明するパルス波形図である。

【図５】本発明の一実施例を示す電磁ポンプ制御装置の
故障時のパルス波形図である。

【図６】従来の電磁ポンプ制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

２ マイクロコンピュータ ６ 電磁ポンプ駆動回路 ７ 電磁ポンプ １１ 燃焼制御部 １２ パルス発生部 １３ 電源パルス発生回路 １４ 商用電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−58529（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−171275（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−63299（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23N 1/00 105

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼制御部と、この燃焼制御部からの出
   力に基づいてパルスを発生させるパルス発生部と、この
   パルス発生部からのパルスに基づいて電磁ポンプを駆動
   する電磁ポンプ駆動回路と、商用電源に同期した電源パ
   ルスを作る電源パルス発生回路とを備え、前記パルス発
   生部は電源パルス発生回路からの出力パルスの周期を基
   準とし、５０Ｈｚと６０Ｈｚの電源から生成されるパル
   スの周期の公倍数の周期のパルスを発生させることを特
   徴とする燃焼機の電磁ポンプ制御装置。