JP3051128B2 - 石油燃焼機の電磁ポンプ制御装置 - Google Patents

石油燃焼機の電磁ポンプ制御装置

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JP3051128B2 JP1108648A JP10864889A JP3051128B2 JP 3051128 B2 JP3051128 B2 JP 3051128B2 JP 1108648 A JP1108648 A JP 1108648A JP 10864889 A JP10864889 A JP 10864889A JP 3051128 B2 JP3051128 B2 JP 3051128B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、燃焼用の石油を電磁ポンプで吸い上げて燃
焼部へ供給する石油燃焼機の電磁ポンプ制御装置に関す
るものである。
従来の技術 従来、石油燃焼機の電磁ポンプ制御装置は、第6図の
如くトランス101と整流用ダイオード102と平滑用コンデ
ンサ103で非安定な直流電圧VIを得、次にトランジスタ1
04とツェナーダイオード105と抵抗106とで構成されたレ
ギュレータ回路により安定な直流電圧VOを得る。さら
に、この直流電圧を電磁ポンプ106と直列に接続したト
ランジスタ107に印加しておき、マイコン108の出力ポー
トOPから出力される予め決められたパルス幅であり、か
つ一定の周波数のパルス信号SPによってトランジスタ10
7をON/OFF制御することにより電磁ポンプ106に安定な直
流電圧パルスVOを印加し、石油の一種である灯油を吸い
上げ燃焼部へ供給するようになっている。
発明が解決しようとする課題 しかし、上記従来の構成において燃焼量の幅を大きく
とろうとすると電磁ポンプに印加するパルス周波数の可
変幅を大きくする必要がある。しかしながら燃焼量を大
きくしようとしてパルス周波数を高くすれば電磁ポンプ
の機械的な応答性が課題となりあまり高くできない。ま
た逆に燃焼量を小さくしようとしてパルス周波数を低く
すれば灯油が断続的に送られることになり燃焼用空気と
のバランスが部分的にくずれることになり不完全燃焼を
するとともに炎自身もパルスに合わせ脈を打ち燃焼むら
がでるという課題があった。
本発明はこのような課題に鑑みてなしたもので、燃焼
量を大きくするときはパルス信号周波数を極端に高くす
ることなく、パルス信号電圧のピーク電圧を高くするこ
とで所望の燃焼量を確保し、逆に燃焼量を小さくする場
合もパルス信号周波数を極端に低くすることなく、パル
ス信号電圧のピーク電圧を低くすることで小さめの燃焼
量を確保する構成としてあり、安全で燃焼量可変幅の大
きな燃焼機を提供することを目的としたものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の電磁ポンプ制御装
置は、燃焼用の石油を電磁ポンプで吸い上げて燃焼部へ
供給する石油燃焼機において、一定のパルス幅のパルス
信号を所定周波数に変更して出力するパルス信号出力手
段と、このパルス信号出力手段のパルス信号電圧を調整
するパルス電圧調整手段と、燃焼量を決定する燃焼量決
定手段とを備え、前記燃焼量決定手段の信号に応じて、
前記パルス信号出力手段とパルス電圧調整手段を所定の
関係をもって制御するようにし、燃焼量が小さい場合
は、前記パルス信号の周波数を予め設定した値まで低く
するとともにパルス電圧のピーク電圧を下げる方向に制
御し、燃焼量が大きい場合は、前記パルス信号の周波数
を予め設定した値まで高くするとともにパルス電圧のピ
ーク電圧を上げる方向に制御するようにしたものであ
る。
作用 本発明は上記構成によって、燃焼量が大きい場合は電
磁ポンプが機械的に追従する範囲の周波数とパルス信号
電圧の関係で所望の燃焼量を確保し、逆に燃焼量が小さ
い場合は炎が脈燃焼という異常燃焼を起こさない範囲の
周波数とパルス信号電圧の関係で所望の燃焼量を確保す
るようにしているため、極めて安全で燃焼量可変幅の大
きな燃焼機を提供することができる。
実施例 第1図は本発明の一実施例を示す構成図で、1はバー
ナ、2はバーナ1へ燃焼用空気を供給するバーナモー
タ、3は上記バーナ1に燃焼用の灯油を供給する電磁ポ
ンプ、3aは灯油を入れるためのタンク、4は上記バーナ
モータ2、電磁ポンプ3およびその他の負荷群(図示せ
ず)を制御するための燃焼制御手段、5は上記燃焼制御
手段4内に設けられたパルス信号出力手段、同じく6は
上記燃焼制御手段4内に設けられたパルス電圧調整手段
である。また、燃焼制御手段4はマイクロコンピュータ
などで構成され、内部に燃焼量決定ルーチンなどで構成
する燃焼量決定手段を有している。
次に、第2図は電磁ポンプ3に印加されるパルス信号
波形で、燃焼量が大きい場合は2−aの如くパルス信号
電圧VH、パルス信号幅T1、パルス間隔THとなり、燃焼量
が小さい場合は、2−bの如くパルス信号電圧VL(VL
VH)、パルス信号幅T1、パルス間隔TL(TL≧TH)となっ
ており、燃焼量が大きいときのパルス信号電圧VHならび
にパルス間隔THと燃焼量が小さいときのパルス信号電圧
VLならびにパルス間隔TLをそれぞれ可変する。
第3図は電磁ポンプ3に印加されるパルス信号電圧と
電磁ポンプ3から送油される灯油の流量を示したグラフ
で、一般的に電磁ポンプ3に印加されるパルス信号電圧
と電磁ポンプ3から送油される灯油の流量は比例の関係
にある。従って、電磁ポンプ3から送油される灯油の流
量の制御はパルス信号の周波数を可変するだけでなく、
電磁ポンプ3に印加するパルス信号電圧を可変すること
によっても可能である。
第4図は要部の具体的な回路の一例を示す。燃焼制御
手段4はマイクロコンピュータ7および周辺回路(図示
せず)から構成されている。(ここに示すマイクロコン
ピュータ7は、CPU、ROM、RAM、および入出力を有す
る、いわゆるワンチップマイコンである。) トランス101の2次側は整流用ダイオード102により整
流され、平滑コンデンサ103により平滑されて非安定直
流電圧V1を得る。次に、この非安定直流電圧V1にトラン
ジスタ104のコレクタおよび抵抗106が接続され、抵抗10
6の他方はトランジスタ104のベースに接続されている。
このトランジスタ104のベースとグランド間にはツェナ
ーダイオード8とツェナーダイオード9が直列に接続さ
れ、このツェナーダイオード8とツェナーダイオード9
の間にはトランジスタ100のコレクタが接続されてい
る。トランジスタ100のエミッタはグランドに、ベース
は抵抗11を介してマイクロコンピュータ7の出力ポート
OHLに接続され、トランジスタ104のエミッタには電磁ポ
ンプ3が接続されている。いま、出力ポートOHLの出力
が“L"のときにはトランジスタ100がOFFするためトラン
ジスタ104のベースとグランド間にはツェナーダイオー
ド8と9が直列に接続された形になり、トランジスタ10
4のエミッタ電圧VOはトランジスタ104のベースエミッタ
間電圧をVBEとすれば VO=VZ1+VZZ−VBE(=VH) となる。
次に、出力ポートOHLの出力が“H"のときにはトラン
ジスタ100がONしツェナーダイオード9がトランジスタ1
00によってショートされるため、トランジスタ104のベ
ースとグランド間にはツェナーダイオード8のみが接続
された形になり、トランジスタ104のエミッタ電圧VOは VO=VZ1−VBE(=VL) となり電磁ポンプ3に印加する電圧を可変する。
また、電磁ポンプ3の他方はトランジスタ107のコレ
クタに、トランジスタ107のエミッタはグランドに接続
されるとともに、ベース抵抗109を介してマイクロコン
ピュータ7の出力ポートOPに接続されている。マイクロ
コンピュータ7の出力ポートOPが“H"のときトランジス
タ107はONし電磁ポンプ3には直流電圧VOが印加され
る。
次に、マイクロコンピュータ7の出力ポートOPが“L"
のときトランジスタ107はOFFし、電磁ポンプ3には直流
電圧VOが印加されなくなり、電磁ポンプ3は停止する。
マイクロコンピュータ7の出力ポートOPが“H"、“L"を
繰り返すことにより電磁ポンプ3が作動し、灯油がバー
ナ1に送られる。ダイオード101は電磁ポンプ3が停止
するときに発生する逆起電圧を吸収するためのダイオー
ドである。
上記のような構成において、各動作の説明を第5図の
フローチャートを用いて説明する。マイクロコンピュー
タ7のROM(不揮発性メモリー)内に予め制御プログラ
ムが記憶されており、制御プログラムの任意の場所に燃
焼制御ルーチン50が設けてある。燃焼制御ルーチン50内
では、まず燃焼量決定ルーチン51などで構成する燃焼量
決定手段により設定温度と室温などで定まる燃焼量が決
定される。次に、ステップS1で上記燃焼量を大きくする
か小さくするかの判断を行い、大きくする場合はステッ
プS2でパルス間隔T2をTHとし、ステップS3でマイクロコ
ンピュータ7の出力ポートOHLを“L"としてトランジス
タ100をOFFさせて直流電圧VOをVHとする。一方、上記ス
テップS1での判断が燃焼量を小さくするという場合はス
テップS4でパルス間隔T2をTL(TL≧TH)とし、ステップ
S5でマイクロコンピュータ7の出力ポートOHLを“H"と
してトランジスタ100をONさせ、直流電圧VOをVLとす
る。次に、ステップS6でマイクロコンピュータ7の出力
ポートOPを“H"とし、トランジスタ107をONさせ電磁ポ
ンプ3に直流電圧VOを印加し電磁ポンプ3を作動させ
る。ステップS7でタイマーT1を起動し、ステップS8でタ
イマーT1がオーバーフローしたか否かの判断をし、オー
バーフローしていなければタイマーT1を作動し続ける。
オーバーフローしていればステップS9でタイマーT1を初
期化する。次に、ステップS10でマイクロコンピュータ
7の出力ポートOPを“L"としてトランジスタ107をOFFさ
せ、ステップS11でパルス間隔用タイマーT2を起動し、
ステップS12でタイマーT2がオーバーフローしたか否か
の判断をする。オーバーフローしていなければタイマー
T2を作動し続ける。オーバーフローしていればステップ
S13でタイマーT2を初期化して燃焼制御ルーチンを終了
する。
上記実施例の構成によれば燃焼量が大きいときはパル
ス信号電圧VOをVH(>VL)とするとともに、パルス信号
間隔T2をTH(≦TL)とする。また、燃焼量が小さいとき
はパルス信号電圧VOをVL(<VH)とするとともに、パル
ス信号間隔T2をTL(≧TH)とするので、燃焼量が大きい
ときにはパルス信号周波数(1/(T1+T2))を極端に高
くすることなく、パルス信号電圧を高くすることにより
所望の燃焼量を確保することができ、燃焼量が小さいと
きはパルス信号電圧VOをVL(<VH)とするとともに、パ
ルス信号周波数(1/(T1+T2))を極端に低くすること
なく、パルス信号電圧を低くすることにより所望の燃焼
量を確保することができ、電磁ポンプの吐出流量を幅広
く可変することができる。
発明の効果 以上、実施例の説明から明らかなように本発明は、燃
焼量決定手段により決定される燃焼量に応じて電磁ポン
プのパルス信号周波数とパルス信号のピーク電圧を最適
な値に設定するようにして所望の燃焼量を確保するよう
にしているので、燃焼量が大きい場合の電磁ポンプの機
械的応答性を課題にすることなく所望の燃焼量を確保す
ることができ、かつ燃焼量が小さい場合の電磁ポンプの
断続的な吐出による脈燃焼などの異常燃焼をすることな
く所望の燃焼量が確保できるため、極めて安全で燃焼量
可変幅の広い燃焼機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における電磁ポンプ制御装置
の構成図、第2図は同実施例に基づくパルス信号電圧の
タイムチャート、第3図はパルス信号電圧と流量の関係
を表したグラフ、第4図は同実施例に基づく電磁ポンプ
の駆動部を示した回路図、第5図は同燃焼制御プログラ
ムの一例を示すフローチャート、第6図は従来機器の電
磁ポンプの駆動部を示した回路図である。 3……電磁ポンプ、4……燃焼制御手段、5……パルス
信号出力手段、6……パルス電圧調整手段。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−255675(JP,A) 特開 昭62−228683(JP,A) 特開 昭61−31678(JP,A) 実開 昭56−173847(JP,U) 実開 昭61−88071(JP,U) 実開 昭62−106363(JP,U) 実開 昭59−195995(JP,U) 実開 昭55−152372(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23N 1/00 F04B 17/04 F04B 49/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃焼用の石油を電磁ポンプで吸い上げて燃
    焼部へ供給する石油燃焼機において、一定のパルス幅の
    パルス信号を所定周波数に変更して出力するパルス信号
    出力手段と、このパルス信号出力手段のパルス信号電圧
    のピーク電圧を調整するパルス電圧調整手段と、燃焼量
    を決定する燃焼量決定手段とを備え、前記燃焼量決定手
    段の信号に応じて、前記パルス信号出力手段とパルス電
    圧調節手段を所定の関係をもって制御するようにし、燃
    焼量が小さい場合は、前記パルス信号の周波数を予め設
    定した値まで低くするとともにパルス信号電圧のピーク
    電圧を下げる方向に制御し、燃焼量が大きい場合は、前
    記パルス信号の周波数を予め設定した値まで高くすると
    ともにパルス信号電圧のピーク電圧を上げる方向に制御
    するようにした石油燃焼機の電磁ポンプ制御装置。
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