JP3785720B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガステーブルなど乾電池を電源とする燃焼装置において、長寿命化を図る電源構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の燃焼装置は、図１９に示すようなものが一般的であった。図１９において、使用者が点火操作手段１の押しボタンを押し込むことにより、点火操作手段１と一体になった開閉スイッチ２が閉成されるとともにガス供給路３が開けられる。また開閉スイッチ２によって通電された１チップマイクロコンピュータからなる負荷制御手段４は、乾電池５からの電流によって電磁弁６を強制吸着するので、使用者が点火操作手段１の押しボタンから手を離してもガス供給路３を継続して開成することが可能となっている。乾電池５は、例えば単一マンガン乾電池２本を直列接続した構成である。負荷制御手段４は同時に点火器７にも所定時間だけ通電し、放電ギャップ８により点火動作も行われる。点火器７によりガス供給路３の終端に設置されたバーナ９が燃焼を開始すると、熱電対からなる着火検知手段１０によって着火検知信号が負荷制御手段４に伝えられる。使用者が再度点火操作手段１を操作するか、燃焼途中で着火検知信号が途絶えた場合は、速やかに電磁弁６の強制吸着を停止し、ガス供給路３を遮断する。
【０００３】
図２０に電源および信号の流れから見た制御ブロック図を示す。図２０において太い実線は乾電池５からの電力供給路、細い実線は信号検出／制御線を示す。点火器７などの負荷駆動時に乾電池５の出力電圧変動に伴って負荷制御手段４への供給電圧が大きく変動するのを防ぐため、電圧レギュレータ１２を用いて供給電圧を（例えば２．０Ｖに）安定化させている。また電池電圧検出手段１３によって、乾電池５の出力電圧を常時検出しておき、一定電圧（例えば２．１Ｖ）を下回った場合、電池交換ランプ１４を点灯させ、以後一切の燃焼動作を停止する。負荷制御手段４では、点火器７の手動操作を確認しＯＮであれば、電磁弁６を駆動しガス流路を開ける。その後着火検出手段１０からの入力信号で着火状態が継続していれば電磁弁６の吸着を保持する一方、使用者の操作や立ち消えで非着火状態に変われば、速やかに電磁弁６を閉止する構成である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、電磁弁６や点火器７といった負荷駆動時の電池電圧変動量を事前に予測出来ず、負荷駆動によって負荷制御手段４への供給電圧が確保できなくなり、燃焼動作が突然中断するなど不安全になる恐れがあった。またこの恐れを回避するためには、乾電池５の出力電圧がまだ十分高い段階で電池交換ランプ１４を点灯せざるを得ず、電池交換頻度が高くなる課題があった。特に使い捨て乾電池の場合、使用者の交換の手間、コスト負担に加えて地球環境保護の観点からも好ましくないという課題があった。
【０００５】
乾電池５の出力電圧を常時昇圧する昇圧回路を付加するだけの場合、高価になる上、当該昇圧回路を作動させる電力が余計に必要となり、必ずしも乾電池５の長寿命化につながらないという課題もあった。
【０００６】
また駆動する負荷インピーダンスや乾電池５の内部抵抗変化に応じた電源供給がなされないので、最悪の状態を想定すると、普段は無駄な電力を消費しているという課題があった。特に周囲温度が低い場合、乾電池５の内部抵抗は低くなり、負荷駆動時の電池電圧低下が著しい。
【０００７】
また複数の負荷を駆動する場合や負荷制御手段４の動作と無関係に乾電池５の出力電圧が変動する場合にも、同様に各負荷への駆動電流が確保されなかったり、省エネルギー化が図れないという課題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、点火電圧をつくる発振部を有する第１の負荷としての点火器と、所定のインピーダンスを持ち常時給電する必要のある第２の負荷と、電池の電力を入力としチャージポンプ型昇圧回路を有して前記第１の負荷または前記第２の負荷へ電源電圧または電源電流を供給する電力供給手段と、前記第１の負荷駆動時に前記電力供給手段を制御する負荷制御手段を備え、前記電力供給手段は前記点火器の発振パルス信号に同期して前記チャージポンプ型昇圧回路を動作し、第２の負荷へ供給する電源電圧を昇圧させる燃焼装置である。
【０００９】
上記発明によれば、負荷制御手段が電力供給手段を介して第１の負荷または第２の負荷へ供給する電源電圧または電源電流を制御し、第１の負荷駆動に伴って電池電圧が落込む悪影響を回避または低減と、第１の負荷駆動の際に制御することにより、総合的に電池の長寿命化が図られることはもちろん、電力供給手段は点火器の発振パルス信号に同期してチャージポンプ型昇圧回路を動作し、第２の負荷へ供給する電源電圧を昇圧させるので、簡単に実現が可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
また点火電圧をつくる発振部を有する第１の負荷としての点火器と、所定のインピーダンスを持ち常時給電する必要のある第２の負荷と、電池の電力を入力としチャージポンプ型昇圧回路を有して前記第１の負荷または前記第２の負荷へ電源電圧または電源電流を供給する電力供給手段と、前記第１の負荷駆動時に前記電力供給手段を制御する負荷制御手段を備え、前記電力供給手段は前記点火器の発振パルス信号に同期して前記チャージポンプ型昇圧回路を動作し、第２の負荷へ供給する電源電圧を昇圧させるものである。
【００１１】
そしてチャージポンプ型昇圧回路を有する電力供給手段が、第１の負荷駆動に伴って電池電圧が落込む悪影響を第２の負荷に及ぼすことはなく、かつ変動する電池電圧に対応して柔軟に昇圧し、長寿命と電池交換の手間、コスト低減を図れることはもちろん、さらにチャージポンプ型昇圧回路に搭載すべき発振回路を別途設ける必要がないので、安価に実現できる。点火器は使用開始時の数秒間だけ動作すべき低インピーダンスのデバイスである。点火器の発振パルス信号に同期して昇圧させる構成により、複雑な電源電圧制御は不要で簡単に実現できる。
【００１２】
また電力供給手段は、チャージポンプ型昇圧回路なので、高効率に電圧変換でき、より長寿命化を図れる。
【００１３】
（実施例１）
以下本発明の実施例１を図１〜図３を参照して説明する。尚、従来例と同様の機能を有する構成要素は同一の番号を付与し、説明を省略する。図１において、従来例と異なるのは電力供給手段となる乾電池５の出力電圧を昇圧する昇圧手段１５を設けた点と、負荷制御手段１６の電源制御動作である。図２にスイッチングレギュレータからなる昇圧手段１５のブロック図を示す。１５ａはスイッチングによってエネルギーを蓄積するコイル、１５ｂは一方向のみに電流を流すためのショットキーバリアダイオード、１５ｃは電荷を蓄積するコンデンサである。点線内はワンチップ半導体ＩＣで構成されているが、ＣＥ端子をＨ（ＯＮ）にすると発振回路１５ｄが（例えば１００ｋＨｚで）発振開始するとともに、トランジスタ１５ｅがＯＮすることによって出力電圧設定用抵抗１５ｆ、１５ｇにも電流が流れる。一定電圧を出力する基準電圧発生回路１５ｈとＶｏｕｔから抵抗１５ｆ、１５ｇで分割された電圧信号は誤差増幅回路１５ｉに入力される。誤差増幅回路１５ｉの出力信号は周波数変調制御回路１５ｊ、バッファ１５ｋを介してスイッチングトランジスタ１５ｌをＯＮ／ＯＦＦさせる。１５ｍは過電流の流入を阻止する保護回路である。スイッチングトランジスタ１５ｌがＯＮになるとエネルギーはコイル１５ａに蓄えられ、ＯＦＦになるとダイオード１５ｂを通ってコンデンサ１５ｃに供給される。周波数変調制御回路１５ｊはＯＮ／ＯＦＦのデューティはそのままで、現在の出力電圧と基準電圧との誤差に応じて昇圧回数を制御する構成である。一方、ＣＥ端子がＬ（ＯＦＦ）の場合は、発振回路１５ｄの発振は停止するので、一切の昇圧動作は停止する。
【００１４】
ここで昇圧手段１５の出力電圧Ｖｏｕｔ＝２．２Ｖ、コイル１５ａとダイオード１５ｂによる順方向電圧（電圧降下量）Ｖｄｉｆを０．３Ｖとする。昇圧手段１５への入力電圧Ｖｉｎ＞２．５Ｖの時は昇圧動作不要（すなわちスイッチング周波数＝０Ｈｚ）となり、出力電圧Ｖｏｕｔ＝Ｖｉｎ−Ｖｄｉｆとなる。
【００１５】
図１において昇圧手段１５の出力側に接続された電圧レギュレータ１２は２．０Ｖを出力するものであるので、電池電圧が２．５Ｖを超える場合も２．５Ｖ以下の場合も、第２の負荷となる負荷制御手段１６や着火検出手段１０、電磁弁６へ供給される電圧は２．０Ｖを保持する。２．０Ｖが供給されている時、負荷制御手段１６と着火検出手段１０は常時アクティブで５ｍＡ程度の電流を流す軽負荷であり、電磁弁６は、負荷制御手段１６からの命令信号によって２ｍＡ程度の電流を流す負荷である。つまり２Ｖ系につながっている各負荷は５〜７ｍＡの電流を流す。電池電圧が２．５Ｖ以下となる場合、電圧レギュレータ１２へ入力される電圧は必要な入出力電圧差の下限（２．２Ｖ）に固定できるので長寿命化を図ることができる。
【００１６】
次に負荷制御手段１６における電源制御動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。ここで負荷制御手段１６は１チップマイクロコンピュータからなり、ＣＰＵの他にＲＯＭ、ＲＡＭ、デジタルＩ／Ｏ部、Ａ／Ｄ変換部、タイマー等を内蔵している。ステップ３０１では第１の負荷となる点火器７がＯＮか否かをチェックする。点火器７がＯＦＦの時はステップ３０２に移行し、現在の電池電圧が２．５Ｖを超える場合ステップ３０３で昇圧手段１５のＣＥ端子をＬにして昇圧動作を停止する。一方、ステップ３０１で点火器７がＯＮの場合やステップ３０２で電池電圧が２．５Ｖ以下の場合はステップ３０４で昇圧手段１５のＣＥ端子をＨにして昇圧動作を開始する。
【００１７】
点火器７はインピーダンスが低いため駆動に伴う瞬間的な電池電圧の落込みが大きく、また定抵抗性負荷ではないので駆動中の電池電圧自体も安定しない。着火の際、数秒間しか駆動されない点火器７がＯＮの場合、必ず昇圧可能としておくことで、急激に電池電圧が低下しても問題なく動作を継続できる。また点火器７ＯＦＦの通常時電池電圧が２．５Ｖ以下のときのみ昇圧可能とすることで、必要な時以外には昇圧手段１５内部の消費電流を抑えることができる。
【００１８】
尚、ここでは点火器７が、負荷制御手段１６の動作に関わらず手動の開閉スイッチ２によって直接閉成される構成としたが、負荷制御手段１６が一旦開閉スイッチ２の入力信号を検出し、昇圧動作を可能とした後に点火器７に対する駆動命令信号を送出する構成としてもよい。また大電流を流す必要のある低インピーダンス負荷としてここでは点火器７のみを挙げたが他の負荷でも構わない。またここでは昇圧手段１５の昇圧動作を許可するか禁止するかだけのＣＥ端子制御としたが、可変型電圧レギュレータを構成し、出力電圧を多段階に変化させる構成にしてもよい。また今回は２Ｖ系の比較的高インピーダンスな負荷に対してのみ必要最小限の昇圧動作で供給電圧の安定化を図ったが、点火器７のような低インピーダンス負荷に対しても駆動時に昇圧して点火動作の安定化を図ってもよい。これにより点火器７に印加する電源電圧低下に伴う着火時間延滞という不都合が回避されることになる。またここでは電池電圧検出によって昇圧制御したが、乾電池からの電流または消費電力を測定し判定する構成としてもよい。
【００１９】
（実施例２）
以下本発明の実施例２を図４〜図７を参照して説明する。尚、実施例１と同様の機能を有する構成要素は同一の番号を付与し、説明を省略する。図４において、実施例１と異なるのは、点火器７の発振パルスにより昇圧動作を行うチャージポンプ型の昇圧手段１７とした点と、負荷制御手段１６Ａである。負荷制御手段１６Ａは電源制御動作を行わない点以外は実施例１の負荷制御手段１６と同じである。点火器７の回路図を図５に示す。これは従来からある一般的な点火器の回路である。昇圧トランスＴ１、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、ダイオードＤ３からなるＤＣ−ＤＣコンバータが動作し、コンデンサＣ２が充電される。このコンデンサＣ２に蓄えられた電荷が、逆阻止２端子サイリスタＴｈｙのブレークオーバー電圧より高くなるとＴｈｙはターンオンし、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷が点火トランスＴ２の１次巻線を通して瞬時に放電される。このため、点火トランスＴ２の２次巻線には約１５ｋＶの高圧が発生し、ガスを着火する。
【００２０】
ここで抵抗Ｒ１とトランスＴ１間の発振波形は例えば図６のようになる。昇圧手段１７の回路図を図７に示す。点火器７から与えられた発振パルスに同期して、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６を介してトランジスタＱ２とＱ３は交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。Ｑ２がＯＦＦ、Ｑ３がＯＮしている時点でＶｉｎからショットキーバリアダイオードＤ４を介してコンデンサＣ４に充電がなされ、次にＱ２がＯＮ、Ｑ３がＯＦＦしている時点でＣ４に蓄積された電荷はＣ５に蓄積される。これを繰り返すことによって（ショットキーバリアダイオードＤ４、Ｄ５の順方向電圧などのロスを無視すれば）Ｃ５にはＶｉｎ×２の出力電圧が発生する倍電圧回路となっている。
【００２１】
上記構成によって負荷制御手段１６Ａの動作とは無関係に、点火器７動作中は昇圧されることになる。従来からある点火器７の発振回路を流用して昇圧手段１７を構成しているので、非常に安価に実現できる。コイルのような素子がないので装置全体が小型化できる。コイル内の直流抵抗によるロスもないので、高い変換効率も得られる。図８（ａ）は既に図７に示したチャージポンプ型昇圧手段の模式図であるが、図８（ｂ）に示すように１つのダイオードＤ６、４つのスイッチング素子（トランジスタＱ４〜Ｑ７）、１つのインバータＩＣ２、２つのコンデンサ（Ｃ６、Ｃ７）から構成してもよい。
【００２２】
（実施例３）
以下本発明の実施例３を図９、図１０を参照して説明する。尚、実施例１と同様の機能を有する構成要素は同一の番号を付与し、説明を省略する。図９において、実施例１と異なるのは、第２の負荷としてガス流量を多段階に制御する流量制御弁１８と、その切替スイッチ１９を設けた点にある。ここで流量制御弁１８は駆動時に１００ｍＡ以上の電流を必要とする低インピーダンスの負荷である。そして切替スイッチ１９に設けた３つのスイッチのいずれかをＯＮすることでガス燃焼カロリーを自動調節することができる。
【００２３】
次に流量制御弁１８の駆動に際した負荷制御手段２０の電源制御動作を図１０のフローチャートを用いて説明する。まずステップ１０１で、点火器７がＯＮか否かをチェックし、ＯＮならステップ１０２で電池電圧検出手段１３で検出した電池電圧Ｖ０を更新、記憶してステップ１０１に戻る。当然、負荷制御手段２０は、ステップ１０１−ステップ１０２間を回る間で電源制御以外の処理を実行してもよい。点火器７がＯＦＦであれば、ステップ１０３で電池電圧Ｖ１を検出する。ステップ１０４〜ステップ１０７では、Ｖ１が２．３Ｖ以下か、Ｖ０が２．０Ｖ以下かＶ１−ΔＶが１．２Ｖ以下かのいずれかであれば、ステップ１０８へ移行して流量制御弁１８の駆動を禁止する。ここでΔＶは３×（Ｖ１−Ｖ０）で流量制御弁１８駆動時の推定落込み電圧を示している。
【００２４】
一方、Ｖ１が２．３Ｖを超えかつＶ０が２．０Ｖを超えかつＶ１−ΔＶが１．２Ｖを超えた場合は、流量制御弁１８の駆動が可能であると判定される。ステップ１０９でＶ１―ΔＶが２．５Ｖを超える場合は昇圧動作不要であるため、ステップ１１０で昇圧手段１５のＣＥ端子をＬにし、そうでない場合はステップ１１１で昇圧手段１５のＣＥ端子をＨにしてから、ステップ１１２で流量制御弁１８の駆動を行う。また負荷制御手段２０は、点火器７の操作がなされる度に最新の点火器７駆動中の電池電圧Ｖ０を更新しておくものであり、そのための記憶手段２０Ａを有している。
【００２５】
ここでΔＶとは点火器７駆動によって起きた電池電圧低下に基づき、流量制御弁１８を駆動した時に起きるであろう電池電圧低下量の推定値である。また昇圧手段１５が２．２Ｖを出力するために必要な入力電圧の最低値が１．２Ｖである。つまりステップ１０７は、流量制御弁１８を駆動した時にも昇圧手段１５が昇圧動作を維持できるか否かを推定したものである。これにより実際に、低インピーダンス負荷である流量制御弁１８を駆動する前に、電池電圧が予測できるので、負荷駆動の瞬間に他の機能ブロックがダウンしてしまうなどという危険がなくなる。
【００２６】
尚、ここでは単純化のためΔＶ＝（Ｖ１−Ｖ０）×３すなわち、点火器７駆動時の電池電圧落込み量と流量制御弁１８駆動時の電池電圧落込み量の比を１：３としたが、これにこだわるものではない。また点火器７や流量制御弁１８の負荷インピーダンスは既知であるとしてもよいが、過去に駆動させた時の実際の落込み量を蓄積しておいて次回以降に使用してもよい。また実際、点火器７駆動中の電池電圧Ｖ０は一定しない場合が多い。複数回の検出値を平均化してもよいし、最低値を採用してもよい。電池電圧は周囲温度にも左右されるので、別に周囲温度検出手段を設けて補正してもよい。また点火器７の操作は手動で行われるため、常時監視しておき、少なくともステップ１０３は点火器７が駆動されていないことを確認しておいてもよい。また電圧判定のしきい値もこれに限るものではない。バラツキを考慮して余裕を見た設計値を採用してよい。また流量制御弁１８駆動前後の電圧落込み量を記憶しておき、次回の流量制御弁１８駆動に際して、例えばその１．１倍の落込みがあると電池電圧が１．２Ｖを下回る場合は、流量制御弁１８の駆動を禁止してもよい。過去最低の駆動前電池電圧と、過去最高の電圧落込み量を元に、次回の流量制御弁１８の駆動許可／禁止を決定してもよい。
【００２７】
（実施例４）
以下本発明の実施例４を図１１〜図１３を参照して説明する。尚、実施例３と同様の機能を有する構成要素は同一の番号を付与し、説明を省略する。図１１において、実施例３と異なるのは、新たに擬似負荷２１を設けた点にある。
【００２８】
流量制御弁１８の駆動に際した負荷制御手段２２の電源制御動作を図１２のフローチャートを用いて説明する。まずステップ２０１で、点火器７がＯＮか否かをチェックし、ＯＮならそのままステップ２０１に戻る。当然、負荷制御手段２２は、その間で電源制御以外の処理を実行してもよい。点火器７がＯＦＦであれば、ステップ２０２で擬似負荷２１をＯＦＦし、ステップ２０３で電池電圧Ｖ１を検出する。さらにステップ２０４で擬似負荷２０４をＯＮし、ステップ２０５で電池電圧Ｖ０を検出する。ステップ２０６ではΔＶ＝（Ｖ１−Ｖ０）×３を計算し、ステップ２０７ではＶ１−ΔＶが１．２Ｖ以下ならステップ２０８で流量制御弁１８の駆動を禁止して終了する。１．２Ｖを超える場合は、流量制御弁１８の駆動が可能であると判定される。さらにステップ２０９でＶ１―ΔＶが２．５Ｖを超える場合は昇圧動作不要であるため、ステップ２１０で昇圧手段１５のＣＥ端子をＬにし、そうでない場合はステップ２１１で昇圧手段１５のＣＥ端子をＨにしてから、ステップ２１２で流量制御弁１８の駆動を行う。
【００２９】
ここでΔＶとは擬似負荷２１駆動によって起きた電池電圧低下に基づき、流量制御弁１８を駆動した時に起きるであろう電池電圧低下量の推定値である。また昇圧手段１５が２．２Ｖを出力するために必要な入力電圧の最低値が１．２Ｖである。つまりステップ２０７は、流量制御弁１８を駆動した時にも昇圧手段１５が昇圧動作を維持できるか否かを推定したものである。
【００３０】
次に擬似負荷２１の具体回路図を図１３に示す。トランジスタ２１ａ、２１ｂと抵抗２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇで構成され負荷制御手段２２からＨ出力することにより、トランジスタ２１ａ、２１ｂがＯＮし、抵抗２１ｅに電流が流れるものである。これにより実際に、低インピーダンス負荷である流量制御弁１８を駆動する前に、電池電圧が予測できるので、負荷駆動の瞬間に他の機能ブロックがダウンしてしまうなどという危険がなくなる。トランジスタ２１ａのＶce(sat)を無視すれば、この擬似負荷はほぼ純粋な抵抗なので、流量制御弁１８を駆動した時の電池電圧の落込み量がより正確に推定できる。
【００３１】
尚、ここでは単純化のためΔＶ＝（Ｖ１−Ｖ０）×３すなわち、擬似負荷２１駆動時の電池電圧落込み量と流量制御弁１８駆動時の電池電圧落込み量の比を１：３としたが、これにこだわるものではない。また擬似負荷２１や流量制御弁１８の負荷インピーダンスは既知であるとしてもよいが、過去に駆動させた時の実際の落込み量を蓄積しておいて次回以降に使用してもよい。流量制御弁１８のインピーダンスと擬似負荷２１のインピーダンスの比が１：３だとしても、乾電池そのものの特性や乾電池５に常時接続されている負荷（昇圧手段１５、電圧レギュレータ１２、負荷制御手段２２、着火検出手段１０、電磁弁６や乾電池５の内部抵抗）の影響で電圧落込み量は完全に１：３とはならない。そこで過去の擬似負荷２１駆動時の電池電圧落込み量と流量制御弁１８駆動時の電池電圧落込み量との関係を記憶し順次更新してもよい。
【００３２】
（実施例５）
以下本発明の実施例５を図１４〜図１６を参照して説明する。尚、実施例４と同様の機能を有する構成要素は同一の番号を付与し、説明を省略する。図１４において、実施例４と異なるのは、擬似負荷を電池交換ランプ１４と共用化した点にある。電池交換ランプの回路図は例えば図１５のようにトランジスタ１４ａ、抵抗１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび発光ダイオード１４ｅからなる。ここで１４ｂを数１０Ωの低抵抗値とする。負荷制御手段２３からはＬ出力することでトランジスタ１４ａがＯＮし、抵抗１４ｂ、発光ダイオード１４ｅに電流が流れ、点灯する。負荷制御手段２３が、本来の電池交換を促す意味でランプ点灯する場合には、図１６（ａ）のように例えば２５％デューティで点滅させることにより平均電力をおさえつつ、目の残像特性を活かして点灯を表現する。電池交換ランプが点灯する状態になってからは、一切の他の動作も禁止しているので、長寿命化を考慮する必要は少ない。流量制御弁１８を駆動する前の擬似負荷として動作させる場合は、図１６（ｂ）のように光ったことを認識させない程度の短時間（１ｍｓ以下）だけ点灯させ、点灯前後の電池電圧から、流量制御弁１８駆動時の電池電圧の落込み量を推定するものである。
【００３３】
これにより従来ある電池交換ランプをそのまま流用することができるので、安価に実現でき、同様の効果が得られる。
【００３４】
（実施例６）
以下本発明の実施例６を図１７、図１８を参照して説明する。尚、実施例４と同様の機能を有する構成要素は同一の番号を付与し、説明を省略する。図１７において、実施例４と異なるのは、擬似負荷を２つ設けた点にある。第１の擬似負荷２５と第２の擬似負荷２６の回路図は実施例４の図１３に示したものと同様で、それぞれの抵抗値が異なるのみである。乾電池５から見た負荷の簡略図を図１８に示す。Ｖａは乾電池５の内部起電力、Ｒａは乾電池５の内部抵抗である。Ｒｂは乾電池５に常時接続されている負荷で、昇圧手段１５、電圧レギュレータ１２、負荷制御手段２７、着火検出手段１０、電磁弁６などである。Ｒｃは第１の擬似負荷を構成している抵抗で、Ｒｄは第２の擬似負荷を構成している抵抗である。Ｒｃ、Ｒｄとも温度依存性の少ない既知の純粋抵抗であるが、Ｒａ、Ｖａ、Ｒｂは未知数である。特に乾電池５の内部抵抗Ｒａは低温時に高くなる特性を持っている。またこれまでの乾電池消費パターン、履歴によってもＲａは異なる。また乾電池の種類（例えばアルカリとマンガン）によっても異なる。よって無負荷あるいは高インピーダンス負荷接続時に検出された電池電圧からだけでは低インピーダンス負荷駆動時の電池電圧の予測は困難となる。今、第１の擬似負荷２５も第２の擬似負荷２６もＯＮしていない時、検出される電池電圧Ｖ(OFF)は
Ｖ(OFF)＝Ｖａ×Ｒｂ／（Ｒｂ＋Ｒａ）
であり、第１の擬似負荷２５がＯＮされている時に検出される電池電圧Ｖ(RcON)は
Ｖ（RcON）＝Ｖａ×（Ｒｂ//Ｒｃ）／（（Ｒｂ//Ｒｃ）＋Ｒａ）
ここでＲｂ//ＲｃはＲｂとＲｃの並列接続合成抵抗値であり同様に、第２の擬似負荷２６がＯＮされている時に検出される電池電圧Ｖ(RdON)は
Ｖ（RdON）＝Ｖａ×（Ｒｂ//Ｒｄ）／（（Ｒｂ//Ｒｄ）＋Ｒａ）
ここでＲｂ//ＲｃはＲｂとＲｃの並列接続合成抵抗値となる。よってこれら３元連立方程式よりＲａ、Ｖａ、Ｒｂが算出できる。これにより、流量制御弁１８の負荷駆動時の落込み量を駆動の都度、正確に推定することが出来る。特に周囲温度などの影響もキャンセルすることができる。一般に乾電池５は電池ケースに収納され、他の回路から離れた位置にある。本実施例によれば接続線自体が持つ負荷も内部抵抗Ｒａに含められるため、誤差要因とはならない。
【００３５】
尚、流量制御弁１８の負荷インピーダンスは既知であるとしてもよいし、過去に駆動させた時の実際の落込み量を蓄積して算出してもよい。例えば、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄの値を流量制御弁１８の負荷インピーダンスのそれぞれ１００倍、１０倍、３倍とすると、事前に実負荷の約９倍と約３倍のインピーダンス負荷を駆動することによって正確に実負荷駆動時の電池電圧を外挿することになる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電力供給手段が有する昇圧回路に搭載すべき発振回路を別途設ける必要がないので安価に実現できるとともに、チャージポンプ型昇圧回路を用いることで、高効率に電圧変換でき、より長寿命化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１における燃焼装置の制御ブロック図
【図２】 同燃焼装置における昇圧手段のブロック図
【図３】 同燃焼装置における負荷制御手段の電源制御動作を説明するフローチャート
【図４】 本発明の実施例２における燃焼装置の制御ブロック図
【図５】 同燃焼装置における点火器の回路図
【図６】 同燃焼装置における点火器の発振パルス信号波形を示すグラフ
【図７】 同燃焼装置における昇圧手段の回路図
【図８】 （ａ）同燃焼装置における昇圧手段１６の模式図
（ｂ）同燃焼装置における昇圧手段の他の例を示す模式図
【図９】 本発明の実施例３における燃焼装置の制御ブロック図
【図１０】 同燃焼装置における負荷制御手段の電源制御動作を説明するフローチャート
【図１１】 本発明の実施例４における燃焼装置の制御ブロック図
【図１２】 同燃焼装置における負荷制御手段の電源制御動作を説明するフローチャート
【図１３】 同燃焼装置における擬似負荷の回路図
【図１４】 本発明の実施例における燃焼装置の制御ブロック図
【図１５】 同燃焼装置における電池交換ランプの回路図
【図１６】 （ａ）同燃焼装置における電池交換ランプの動作を説明するタイムチャート
（ｂ）同燃焼装置における電池交換ランプ電池電圧落込み量推定動作を説明するタイムチャート
【図１７】 本発明の実施例６における燃焼装置の制御ブロック図
【図１８】 同燃焼装置における乾電池５からみた負荷の簡略図
【図１９】 従来の燃焼装置を示す全体ブロック図
【図２０】 同従来の燃焼装置の制御ブロック図
【符号の説明】
２ 開閉スイッチ
５ 乾電池
６ 電磁弁（第２の負荷）
７ 点火器（第１の負荷）
１２ 電圧レギュレータ（電力供給手段）
１５ 昇圧手段（電力供給手段）
１６ 負荷制御手段

Claims (1)

1. 点火電圧をつくる発振部を有する第１の負荷としての点火器と、所定のインピーダンスを持ち常時給電する必要のある第２の負荷と、電池の電力を入力としチャージポンプ型昇圧回路を有して前記第１の負荷または前記第２の負荷へ電源電圧または電源電流を供給する電力供給手段と、前記第１の負荷駆動時に前記電力供給手段を制御する負荷制御手段を備え、前記電力供給手段は前記点火器の発振パルス信号に同期して前記チャージポンプ型昇圧回路を動作し、第２の負荷へ供給する電源電圧を昇圧させる燃焼装置。

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