JP4872754B2 - 誘導性負荷の駆動制御装置 - Google Patents

Description

この発明は誘導性負荷の駆動制御装置に関し、より詳細には、半波整流電源で作動する燃料圧送用の電磁ポンプを備えた燃焼装置における電磁ポンプの駆動制御技術に関する。

従来、オイルを燃料とする燃焼装置においては、燃料となるオイルを燃焼部に圧送するための電磁ポンプを備えている。この電磁ポンプは、駆動電源として商用電源（ＡＣ１００Ｖの交流電源）を半波整流することにより得た直流（より正確には脈流）を用いており、その駆動／停止は、電源ライン上に設けられた機械式リレー（電磁ポンプの駆動リレー）の接点をマイコン（制御部）からの制御信号によって閉成（オン）／開放（オフ）させることにより行なっている。

一方、このように電源ライン上に機械式リレーの接点を配設する場合、リレー接点の開閉は、電源ライン（リレー接点）に電流が流れていないときに行なうのが望ましいが、電磁ポンプのようにコイル成分を含んだ誘導性負荷が用いられる場合、電圧波形と電流波形の位相がずれる（電流遅れが生じる）ことから（図１１参照）、電圧波形を監視してリレー接点の開閉を指示（制御信号を出力）したのでは、電流が流れているときに接点が開閉される可能性があり、その結果、接点の耐久性を下げるおそれがあった。

そのため、たとえば、交流電源で作動する負荷の駆動回路においては、負荷に流れる電流を監視するための回路を設けて、電流の流れていないタイミングを計ることが提案されている（たとえば、特許文献１，２参照）。

特開平６−２０５５１号公報 特開昭６１−５１７２０号公報

しかしながら、このように電流監視用に新たな回路（電流監視回路）を設けたのでは、定格の低いリレーを用いて電磁ポンプ駆動回路のコストダウンを図っても、新たな回路の追加によって電磁ポンプ駆動回路の製造コストの上昇を招くため、安価なリレーを用いるメリットが減殺されてしまうという問題がある。

そのため、出願人は、燃焼装置の電磁ポンプの駆動制御回路が備える既存の電気回路（具体的には、交流電源の電圧の正負に応じたパルス波を生成する入力電圧監視回路の出力パルス）を利用して、制御信号を出力するタイミングを設定する（つまり、回路の電圧・電流がともにゼロのタイミングで制御信号を出力させる）ことを考えるに至った。

しかしながら、この種の入力電圧監視回路においては、制御部（マイコン）と電磁ポンプの駆動回路とを電気的に絶縁するための素子（たとえば、フォトカプラ）等を含んでいるため、入力電圧監視回路から制御部に入力されるパルス波形は、交流電源の実際の電圧波形よりわずかに遅れてしまう。そのため、このような入力電圧監視回路の出力信号に基づいて上記制御信号を出力するタイミングを設定したのでは、正確に電圧・電流がともにゼロのタイミングで制御信号を出力することができない。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、半波整流電源で作動する誘導性負荷の駆動制御装置において、正確に電圧・電流がともにゼロのタイミングを捉えて、駆動リレーに対する制御信号を出力できる誘導性負荷の駆動制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る誘導性負荷の駆動制御装置は、交流電源と、半波整流用の整流素子と、上記整流素子を介して上記交流電源に接続された誘導性負荷と、上記誘導性負荷に流れる電流の経路を開閉するリレー接点を備えた駆動リレーと、この駆動リレーに対して接点の閉成／開放を指令する制御信号を出力する制御部とを有するとともに、上記交流電源の電圧の正負に応じたパルス波を生成する入力電圧監視回路を備え、この入力電圧監視回路の出力パルスが上記制御部に入力され、上記制御部が上記パルス波のパルスエッジを検出して上記制御信号を出力するタイミングを設定するように構成された誘導性負荷の駆動制御装置であって、上記制御部は、半波整流された電源１周期あたりの電源電圧オフ期間（Ｔoff）を記憶する手段と、上記誘導性負荷の電流遅れ時間（ｔｉｄ）を記憶する手段と、上記入力電圧監視回路のパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）を記憶する手段とを備え、リレーの接点を閉成から開放に切り替える制御信号の出力タイミングを、上記交流電源の電圧が正から負に変わるタイミングに対応するパルスエッジの検出時から下記の数式（１）により演算させるタイミング設定時間（Ｔｓ）だけ遅延させる制御構成を有することを特徴とする。
記
Ｔｓ＝Ｔoff−{（Ｔoff−ｔｉｄ）／２}−Ｔ ・・・（１）

すなわち、この本発明に係る誘導性負荷の駆動制御装置は、交流電源の電圧の正負に応じたパルス波を生成する入力電圧監視回路の出力パルスのパルスエッジを検出して駆動リレーに対して接点の閉成／開放を指令する制御信号を出力するタイミングを設定するにあたり、上記入力電圧監視回路のパルス波に全く遅れがないと仮定したときのタイミング設定時間を、数式Ｔoff−{（Ｔoff−ｔｉｄ）／２}によって求め、その値から予め設定・記憶させておいたパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）分を減算して制御信号の出力タイミングを決定する。これにより、入力電圧監視回路の出力パルスに遅れが生じても、タイミング設定時間（Ｔｓ）が予め短縮されているので、電圧・電流がともにゼロのタイミングで制御信号を出力することができる。

ここで、上記パルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）は、予め設定された規定値を記憶させておいてもよく、また、上記制御部において、上記入力電圧監視回路の出力波形のオフ期間（Ｔｖｏ）を測定し、Ｔ＝（Ｔoff−Ｔｖｏ）／２の数式を用いて演算した値をパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）として記憶させてもよい。

そして、このパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）として規定値を用いる場合、この規定値は、実際に回路を組んで測定した値に基づいて設定されるのが好ましく、また、その設定にあたっては、規定値が実際のパルスエッジ出力遅れ時間とずれていても制御信号を電圧・電流がともにゼロのタイミングで出力できるように、たとえば、測定によって得られた値の平均値や、最大値の１／２に設定するなど、実際の値とのずれを考慮して設定するのが好ましい。

また、パルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）として規定値を用いる場合、交流電源の周波数（たとえば、５０Ｈｚか６０Ｈｚか）によって入力電圧監視回路の出力遅れ時間が変化するので、上記制御部に、上記パルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）のデータを交流電源の周波数に応じて複数記憶させるとともに、上記入力電圧監視回路からのパルス波に基づいて上記交流電源の周波数を測定し、その測定結果に応じて、制御部が上記数式（１）の演算に用いるパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）のデータを選択するようにしておくのが好ましい。

また、パルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）として規定値または測定値のいずれを用いる場合でも、交流電源の周波数によって上記数式（１）、（２）における電源電圧オフ期間（Ｔoff）が変化するので、上記制御部が、上記入力電圧監視回路からのパルス波に基づいて上記交流電源の周波数を測定し、その測定結果に応じて上記電源電圧オフ期間（Ｔoff）を設定するように構成するのが好ましい。

また、入力電圧監視回路の出力パルスは、交流電源の電圧のバラつきや、入力電圧監視回路の周辺の温度によって変動する（パルスエッジの出力タイミングが遅れたりする）ので、たとえば、電源電圧を考慮するには、制御部に交流電源の入力電圧を検出する入力電圧検出手段を備えさせ、この入力電圧検出手段の検出結果に応じて、パルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）を補正する。また、周辺の温度を考慮するには、制御部に入力電圧監視回路の周辺温度を検出する環境温度検出手段を備えさせ、この環境温度検出手段の検出結果に応じてパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）を補正する。これにより、電源電圧のバラつきや周辺温度によって入力電圧監視回路からの出力パルスが変動しても、その変動分が補正されるので、電圧・電流がともにゼロのタイミングを確実に捉えて制御信号を出力することができる。

さらに、制御信号によって作動する駆動リレーには機械的な動作遅れ時間が存在することから、この機械的な動作遅れ時間を考慮するために、本発明では、上記制御部に、上記駆動リレーの動作遅れ時間を記憶する記憶手段を備えさせ、上記制御信号の出力タイミングを設定するにあたり、この記憶手段に記憶されたデータに基づいて駆動リレーの動作遅れ時間分だけ制御信号の出力タイミングを早める制御構成を有するように構成したり、あるいは、入力電圧監視回路の他に、リレー接点が開放状態にあるときは一定電圧を出力し、閉成状態にあるときには上記誘導性負荷に印加される電圧パルスに応じたパルス波を生成する負荷電圧監視回路を備えさせるとともに、制御部に上記入力電圧監視回路と負荷電圧監視回路の出力波形に基づいて駆動リレーの動作遅れ時間を測定する動作遅れ測定手段を備えさせ、制御信号の出力タイミングを設定するにあたり駆動リレーの動作遅れ時間分だけ制御信号の出力タイミングを早めることが好ましい。このように、駆動リレーの機械的な動作遅れ時間を考慮して制御信号を出力することにより、電圧・電流がともにゼロのタイミングをより確実に捉えることができる。

請求項１に係る発明によれば、半波整流電源によって作動する誘導性負荷の駆動制御装置において、制御部が、入力電圧監視回路のパルス波に全く遅れがないと仮定したときのタイミング設定時間（数式Ｔoff−{（Ｔoff−ｔｉｄ）／２}）から、予め設定したパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）分を減算して制御信号の出力タイミングを決定するので、入力電圧監視回路の出力パルスに遅れが生じても、タイミング設定時間（Ｔｓ）は予め短縮されているので、電圧・電流がともにゼロのタイミングを確実に捉えて制御信号を出力することができる。そのため、リレー接点の耐久性が向上するとともに、従来品よりも定格の低いリレーを使用することができるようになり、製造コストのコストダウンを図ることができる。

また、請求項３に係る発明によれば、制御部によってパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）が演算されるので、予め規定値としてパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）を記憶させておく構成に比して、装置の個体差による影響を受けることなく、より確実に電圧・電流がともにゼロのタイミングを捉えて制御信号を出力することができる。

さらに、請求項４ないし９に係る発明によれば、電源周波数や電源電圧の相違や入力電圧監視回路の環境温度の変化、駆動リレーの機械的な動作遅れ等による影響を受けることなく、より確実に電圧・電流がともにゼロのタイミングを捉えて制御信号を出力することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

実施形態１
図１は、本発明が好適に適用される電磁ポンプの駆動回路を示している。この電磁ポンプ駆動回路１は、オイルを燃料とする燃焼装置において、図示しない燃焼部にオイルを供給する電磁ポンプを駆動するための回路であって、図において、２は交流１００Ｖの商用電源（交流電源）、３は電磁ポンプ、４は半波整流を行なう整流素子（ダイオード）、５は上記交流電源２と接続された電源ライン１０上にあって上記電磁ポンプ３に流れる電流の経路を開閉する駆動リレーのリレー接点、６は上記駆動リレー（より具体的には、上記駆動リレーの１次側コイル５１）に対して接点の閉成（オン）／開放（オフ）を指令する制御信号を生成する制御部を示している。

ここで、上記電磁ポンプ３は、上記整流素子４によって整流された半波波形（脈流）を電源として動作する直流負荷であって、コイル成分を含んだ誘導性負荷で構成されている。また、上記駆動リレーには、機械式のリレー接点を備えたパワーリレーが使用される。具体的には、この駆動リレーは、１次側コイル５１の一端が駆動電源Ｖｃｃ３（たとえば、直流１５Ｖの電源）に接続されるとともに、その他端が抵抗器５２を介してエミッタ端子が接地されたトラジスタ５３のコレクタ端子に接続され、該トランジスタ５３の制御端子（ベース端子）に上記制御部６の制御信号出力端子が接続される。つまり、制御部６からの制御信号によってトランジスタ５３をオン／オフさせることにより、１次側コイル５１への通電／遮断が制御可能に構成されている。さらに、上記制御部６は、燃焼装置各部の動作を制御する制御プログラムを備えたマイコンを主要部として構成されている。なお、この制御部６を構成するマイコンは、図示しないが、ＲＯＭ，ＲＡＭなどの記憶装置（記憶手段）を備えている。

そして、本実施形態では、このマイコンのＲＯＭに、上記駆動リレーの制御用プログラムが記憶される他、後述する電流遅れ時間ｔｉｄのデータが記憶されている。つまり、この制御部６は、電磁ポンプ３の電圧に対する電流遅れ時間を記憶した電流遅れ時間記憶手段を備えて構成されている。

ここで、上記電流遅れ時間ｔｉｄは、この電磁ポンプ駆動回路１と同じ回路を用いて電磁ポンプ３への印加電圧波形と電流波形とを事前に調べ、両者の位相のずれ（換言すれば、電流の遅れ）を測定し、その値を電流遅れ時間ｔｉｄとして用いる。その際、この電流の遅れは、電磁ポンプ３そのものの個体間のバラツキや、環境温度（燃焼装置が設置される場所の温度）などの種々の要因で変動することから、電流遅れ時間記憶手段に記憶させる電流遅れ時間ｔｉｄとしては、これら種々の要因を考慮してできるだけ多くの条件の下で試験を行い、その際に得られた値の中で最も電流が遅れた時間（電流遅れが最大となった時間）を用いるのが好ましい。

なお、図示の電磁ポンプ駆動回路１においては、上記電源ライン１０には、上述した電磁ポンプ３のほかに、燃焼部に点火するためのイグナイタ１１と、湯水が流れる配管（図示せず）の凍結を予防するための凍結予防ヒータ１２，１３と、これらの駆動／停止を制御するためのリレー接点１４〜１６が接続されているが、これらはいずれも本発明とは直接関係しないので説明を省略する。

そして、この電磁ポンプ駆動回路１は、上記電源ライン１０上に常閉（ノーマルクローズ）のハイリミットスイッチ７を備えている。このハイリミットスイッチ７は、燃焼缶体（燃焼部）の近傍に配置され、該燃焼缶体が所定温度を超えて高温になるとその温度を検知して自動的に接点が開放されるスイッチで構成される。つまり、燃焼装置に異常が生じて燃焼缶体が高温になると、このハイリミットスイッチ７の接点が自動的に開放（オープン）状態となり、電磁ポンプ３への電力供給が遮断され、燃焼部への燃料供給が自動的に停止するように構成されている。

また、この電磁ポンプ駆動回路１においては、上記電源ライン１０のライン電圧を監視することでハイリミットスイッチ７が開閉いずれの状態にあるかを監視するハイリミット監視回路（入力電圧監視回路）８と、電磁ポンプ３に印加される電圧を監視することにより電磁ポンプ３が駆動／停止何れの状態にあるかを監視する電磁ポンプ監視回路９とが設けられており、これら各監視回路８，９の回路出力が上記制御部６に入力されている。

具体的には、上記ハイリミット監視回路８は、上記商用電源２の電圧の正負に応じたパルス波を生成する入力電圧監視回路であって、上記電源ライン１０と制御部６とを絶縁するフォトカプラ２１と、制御部６への信号電圧を供給する直流電圧源（図示例ではＤＣ５Ｖ電源）Ｖｃｃとを主要部として構成される。

そして、本実施形態では、このハイリミット監視回路８は、上記電源ライン１０に正の電圧が印加されるとフォトカプラ２１がオンして上記制御部６には０Ｖの信号電圧（Ｌｏ信号）が入力され、反対に、上記電源ライン１０に負の電圧が印加されるとフォトカプラ２１がオフとなって上記制御部６には直流電圧源Ｖｃｃからの信号電圧（ＤＣ５ＶのＨｉ信号）が印加されるように構成されている（図８参照）。

つまり、上記制御部６は、このハイリミット監視回路８から、商用電源２の電圧の正負に対応したパルス波が入力されているときには、上記ハイリミットスイッチ７の接点は閉成（クローズ）の状態にあり、燃焼装置は正常に動作していると判断する一方、パルス波の入力が停止し、入力信号がＨｉ状態を継続すると、上記ハイリミットスイッチ７の接点は開放（オープン）の状態にあり、燃焼装置に異常が生じていると判断して、所定の安全動作を実行する。

一方、電磁ポンプ監視回路９は、上記電磁ポンプ３に印加される電圧を監視する負荷電圧監視回路であって、上記ハイリミット監視回路８と同様に、上記電源ライン１０と制御部６とを絶縁するフォトカプラ２２と、制御部６への信号電圧を供給する直流電圧源（図示例ではＤＣ５Ｖ電源）Ｖｃｃ２とを主要部として構成される。

そして、本実施形態では、この電磁ポンプ監視回路９は、上記リレー接点５が開放状態にあるときには、フォトカプラ２２がオフとなって直流電圧源Ｖｃｃ２からの信号電圧（ＤＣ５ＶのＨｉ信号）を出力する一方、上記リレー接点５が閉成状態にあるときには、フォトカプラ２２が断続的にオンとなって、電磁ポンプ３に印加される電圧パルス（半波整流された脈流パルス）に応じたパルス波を生成・出力する（図８参照）。

つまり、上記制御部６は、この電磁ポンプ監視回路９から、一定電圧（ＤＣ５Ｖ）が継続して入力されると、上記リレー接点５が開放状態（換言すれば、電磁ポンプ３は停止状態）にあると判断する一方、半波整流された脈流パルスに対応したパルス波が入力されると、上記リレー接点５が閉成状態にある（換言すれば、電磁ポンプ３は駆動状態）にあると判断する。

なお、このように構成されたハイリミット監視回路８と電磁ポンプ監視回路９は、いずれも燃料圧送用の電磁ポンプ３を備えた燃焼装置においては従来から備えられていた既存の監視回路である。

次に、制御部６におけるリレー制御について図２に基づいて説明する。本実施形態では、上述したように、制御部６には電流遅れ時間記憶手段が備えられ、電流遅れ時間ｔｉｄが記憶されている。そのため、制御部６は、この電流遅れ時間ｔｉｄを用いて以下のように駆動リレーに対する制御信号の出力タイミングを設定している。

図２は、電流遅れ時間ｔｉｄを用いた制御信号の出力期間の設定手順を説明するためのタイミングチャートであって、図２(a)は上記商用電源２の電圧波形を、図２(b)はハイリミット監視回路の出力波形を示している。

本実施形態に示す燃焼装置の制御部６は、電磁ポンプ３の運転を停止する（換言すれば、駆動リレーのリレー接点５を閉成状態から開放状態に切り替える）にあたり、図２(b)に示すハイリミット監視回路８からの入力波形に基づいて、まず、上記商用電源２の電圧が正から負に変わる時点を検出する。具体的には、上記ハイリミット監視回路８は上記商用電源２の電圧の正負に応じたパルス波を生成することから、ハイリミット監視回路８の波形の立下りＴａを捉えることにより、商用電源２の電圧が正から負に変わるタイミングを検出する（なお、図１の回路図との関係では電源ライン１０に負の電圧が印加されるとハイリミット監視回路８の出力がＨｉとなる）。

そして、このハイリミット監視回路８の波形の立下りＴａを捉えると、次に制御部６は、この立下りの時点から上記電流遅れ記憶手段に記憶された電流遅れ時間ｔｉｄが経過するまでの期間を制御信号の出力禁止期間とする。つまり、ハイリミット監視回路８の波形が立ち下がって次に立ち上がるまでの期間は電圧０Ｖの期間であるが、電流遅れ時間Ｔｉｄが経過するまでは電流が流れていると推定できるので、この期間は制御信号を出力しないこととしている。

そして、この出力禁止期間が終了すると、その時点Ｔｂから次に商用電源２の電圧が負から正に変わる時点Ｔｃまでの期間を制御信号の出力期間ｔｓとして、この間にリレー接点５を閉成状態から開放状態に切り替える旨の制御信号を出力する。

なお、制御信号の出力は、上述した制御信号の出力期間ｔｓの期間中であれば電圧・電流ともにオフであるためどのタイミングで出力してもよいが、本実施形態では、上記出力期間ｔｓの中間点となるように設定される。

すなわち、制御部６は、半波整流された電源１周期あたりの電源電圧オフ期間Ｔoffから上記電流遅れ時間ｔｉｄを差し引いた時間をさらに１／２にすることで、出力禁止期間の終了時点から上記出力期間ｔｓの中間点までの時間を求めている。なお、この電源電圧オフ期間Ｔoffは既定値として予め制御部６の記憶手段（たとえばＲＯＭ）に記憶させておくことができる他、ハイリミット監視回路８の出力波形の１／２周期を制御部６で測定し、その値を記憶手段（たとえばＲＡＭ）に記憶させることもできる。

つまり、制御部６では、Ｔoff−{（Ｔoff−ｔｉｄ）／２}を演算することにより、ハイリミット監視回路８の出力パルスの立下りＴａから上記中間点までの期間（タイミング設定時間Ｔｓ）を設定するように構成されている。

このように、本実施形態の燃焼装置では、上記駆動リレーの接点を閉成から開放（オンからオフ）に切り替える制御信号を出力する際に、ハイリミット監視回路８から出力されるパルス波のパルスエッジ（本実施形態では立下りＴａ）を検出して、電流遅れ時間ｔｉｄに相当する時間の制御信号の出力禁止期間を設定し、残余の制御信号の出力期間ｔｓの間に制御信号を出力するように構成されていることから、電圧・電流ともにオフの期間にリレー接点を開閉することができる。

ところで、このように制御信号の出力タイミングをハイリミット監視回路８の出力パルスに依存する構成を採用すると、ハイリミット監視回路８にフォトカプラ２１が含まれていることに起因してハイリミット監視回路８から制御部６に入力されるパルス波形が商用電源２の実際の電圧波形よりわずかに遅れることから、正確に電圧・電流がともにゼロのタイミングで制御信号を出力できない場合が生じる。そのため、本実施形態に示す電磁ポンプ駆動回路１では、このようなハイリミット監視回路８の信号の遅れを以下のようにして補正している。

図３は、かかるハイリミット監視回路８の信号遅れの補正を説明するためのタイミングチャートであって、図３(a)は電磁ポンプ３に電圧を印加したときの電圧波形と電流波形を模式的に示し、図３(b)はハイリミット監視回路８からの出力パルスに遅れがないと仮定したときのパルス波形を、図３(c)は同パルス波形に遅れがある実際のパルス波形を、図３(d)は出力パルスの遅れの補正を実施したときのパルス波形をそれぞれ示している。

ここで、商用電源２の周波数を６０Ｈｚとし、電流遅れ時間ｔｉｄを５．３ｍＳとすると、ハイリミット監視回路８からの出力パルスに遅れがないときは、図３(b)に示すようになり、上記タイミング設定時間Ｔｓは、８．３−{（８．３−５．３）／２}＝６．８ｍＳとなり、電磁ポンプ３に正電圧が印加される前に制御信号を出力できる（図中のＡのポイント参照）が、ハイリミット監視回路８の出力パルスが２ｍＳ遅れると、その分だけ制御信号の出力タイミングが遅れてしまうので、図３(c)に示すようになって、電磁ポンプ３に正電圧が印加されているときに制御信号が出力されてしまう（図中のＢのポイント参照）。

そのため、本実施形態では、このような事態が生じないように、ハイリミット監視回路８からの出力パルスに遅れがあると否とに関係なく、上述した数式（Ｔoff−{（Ｔoff−ｔｉｄ）／２}）によって求められる値から、予め設定したパルスエッジ出力遅れ時間Ｔ分を減算して、タイミング設定時間Ｔｓを設定するように構成されている。つまり、制御部６は、Ｔｓ＝Ｔoff−{（Ｔoff−ｔｉｄ）／２}−Ｔの数式を用いてタイミング設定時間Ｔｓを設定する。

ここで、このパルスエッジ出力遅れ時間Ｔは、規定値として予め設定した値を記憶手段（たとえばＲＯＭ）に記憶させておくことができる他、制御部６で演算により決定するように構成することもできる。

具体的には、規定値を用いる場合、この電磁ポンプ駆動回路１と同じ回路を用いてハイリミット監視回路８の出力の遅れを測定し、その測定結果に基づいてパルスエッジ出力遅れ時間Ｔが設定される。たとえば、測定によって得られた値の平均値や、最大値の１／２の値が好適に採用される。ここで、平均値や最大値の１／２の値を用いるのは、パルスエッジ出力遅れ時間Ｔと実際のハイリミット監視回路８の出力遅れ時間との間にはずれがあることから、ずれに対して余裕をもってパルスエッジ出力遅れ時間Ｔを設定するためである。

ここで、このパルスエッジ出力遅れ時間Ｔとして、たとえば１ｍｍが設定されているとすると、制御上は、図３(d)に示すようになる。つまり、タイミング設定時間Ｔｓは、８．３−{（８．３−５．３）／２}−１＝５．８ｍＳとなる。

このように、本実施形態では、制御部が、入力電圧監視回路のパルス波に全く遅れがないと仮定したときのタイミング設定時間（数式Ｔoff−{（Ｔoff−ｔｉｄ）／２}）から、予め設定したパルスエッジ出力遅れ時間Ｔ分を減算して制御信号の出力タイミングを決定するので、入力電圧監視回路の出力パルスに遅れが生じても、電圧・電流がともにゼロのタイミングを確実に捉えて制御信号を出力することができる。

なお、本実施形態では、上記パルスエッジ出力遅れ時間Ｔとして既定値を用いる場合を示したが、このように規定値を用いる場合、商用電源２の周波数（たとえば、５０Ｈｚか６０Ｈｚか）によってハイリミット監視回路の出力遅れ時間が変化するので、上記制御部６には、パルスエッジ出力遅れ時間Ｔのデータとして、商用電源２の周波数に応じて複数（たとえば５０Ｈｚの場合と６０Ｈｚの場合の２種類）のデータを記憶させておき、制御部６が上記入力電圧監視回路からのパルス波に基づいて商用電源２の周波数を測定し、その測定結果に応じて、パルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）のデータを選択するように構成しておくのが好ましい。

また、これに関連して、商用電源２の周波数に応じてタイミング設定時間Ｔｓを演算するための数式における電源電圧オフ期間Ｔoffの値も変化する（図５に示すように、ハイリミット監視回路８の出力波形が変化するのでそれに伴って電源電圧オフ期間Ｔoffも変化する）ので、上記制御部６は、上記パルスエッジ出力遅れ時間Ｔのデータ選択と合わせて、商用電源２の周波数に応じて電源電圧オフ期間Ｔoffを設定するように構成される。

実施形態２
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態は、上記パルスエッジ出力遅れ時間Ｔを、制御部６が演算により決定する場合を示している。なお、その他の構成は上述した実施形態１と同様であるので、説明を省略する。

図４は、パルスエッジ出力遅れ時間Ｔの演算によって決定する場合を説明するタイミングチャートであって、図４(a)は電磁ポンプ３に電圧を印加したときの電圧波形と電流波形の模式図であり、図４(b)はハイリミット監視回路８の出力パルスの波形を、図４(c)は出力パルスの遅れの補正を実施したときのパルス波形をそれぞれ示している。

すなわち、この場合、制御部６はハイリミット監視回路８の出力パルス（出力波形）のオフ期間Ｔｖｏを測定する。図示例では、このオフ期間Ｔｖｏが６．３ｍＳである場合を示している。

そして、出力パルスのオフ期間Ｔｖｏの測定が完了すると、次に制御部６は、半波整流された電源１周期あたりの電源電圧オフ期間Ｔoffから上記出力パルスのオフ期間Ｔｖｏを減算し、その後、この値を１／２して得た値をパルスエッジ出力遅れ時間Ｔとする。つまり、制御部６では、パルスエッジ出力遅れ時間Ｔを演算するにあたり、Ｔ＝（Ｔoff−Ｔｖｏ）／２という数式を用いる。

ここで、Ｔoff−Ｔｖｏによって得た値を１／２にしているのは、出願人が実験したところでは、ハイリミット監視回路８の立下りＴａが図４(b)に示すように商用電源２の波形に対してＸｍＳ遅れると、その立上りＴｃのタイミングは上記Ｘと略同じ時間だけ商用電源２の波形より早くなる（図中のＹ参照）ことが確認されたことによる。つまり、Ｔoff−Ｔｖｏによって得た値を１／２とすることによって、ハイリミット監視回路８の立下りＴａの遅れ（図中のＸ）のみを算出するようにしている。

このようにして、パルスエッジ出力遅れ時間Ｔが算出されると、このパルスエッジ出力遅れ時間Ｔに基づいてタイミング設定時間Ｔｓを演算する点は実施形態１と同様である。図４(c)は、演算によって求められたパルスエッジ出力遅れ時間Ｔが１ｍＳであった場合を示しており、この場合、タイミング設定時間Ｔｓは、８．３−{（８．３−５．３）／２}−１＝５．８ｍＳに設定される（図中のＣ参照）。

なお、本実施形態のように、パルスエッジ出力遅れ時間Ｔを演算によって決定する場合、パルスエッジ出力遅れ時間Ｔの決定を適時に行なわせることができる。たとえば、燃焼装置（電磁ポンプ駆動回路１）への電源投入時や、駆動リレー作動の度に行なわせるなどの設定が可能である。

また、本実施形態においても、パルスエッジ出力遅れ時間Ｔやタイミング設定時間Ｔｓを演算するにあたって電源電圧オフ期間Ｔoffの値が必要となるので、この値を商用電源２周波数に応じて設定する点は実施形態１と同様である。

実施形態３
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。この第３の実施形態は、上述した実施形態１，２を改良した実施形態であって、具体的には、商用電源２の電源電圧の変動によるハイリミット監視回路８の出力波形の変動を補正する場合を示している。

図６は、商用電源２の電源電圧の変動によるハイリミット監視回路の出力波形の変化を説明する説明図である。図示のように、商用電源２の電圧が変動するとそれに伴ってハイリミット監視回路８の出力波形が変動する。

本実施形態では、このような商用電源２の電圧変動を検出するために、商用電源２からの入力電圧を検出する入力電圧検出手段（図示せず）を設ける。そして、この入力電圧検出手段の出力信号に基づいて制御部６が商用電源２の電源電圧を測定する。

また、その一方で、制御部６の記憶手段には、商用電源２の電圧とハイリミット監視回路８の出力波形との関係をデータ化したデータテーブルを備えさせておく。

そして、制御部６が制御信号を出力するにあたっては、入力電圧検出手段を通じて測定された電源電圧の値と上記データテーブルとに基づいて、制御部６が上記パルスエッジ出力遅れ時間Ｔを調整することにより、タイミング設定時間Ｔｓのずれを解消する。

これにより、商用電源２の電圧が変動してハイリミット監視回路８の出力波形が変化しても、その影響を受けずに制御信号を出力できる。
実施形態４
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。この第４の実施形態は、上述した実施形態１乃至３を更に改良した実施形態であって、具体的には、ハイリミット監視回路８の周辺温度の変動に伴うハイリミット監視回路８の出力波形の変動を補正する場合を示している。

図７は、ハイリミット監視回路８の周辺温度の変動によるハイリミット監視回路８の出力波形の変化を示す説明図である。図示のように、ハイリミット監視回路８の周辺温度が変動するとそれに伴ってハイリミット監視回路８の出力波形が変動する。

本実施形態では、このような周辺温度の変動を検出するために、ハイリミット監視回路８の周辺温度を検出する環境温度検出手段（図示せず）が設けられ、この環境温度検出手段の出力信号に基づいて制御部６がハイリミット監視回路８の周辺温度を測定する。なお、この環境温度検出手段としては、たとえば、燃焼装置における凍結予防ヒータ制御用の雰囲気温度センサが用いられる。

また、その一方で、制御部６の記憶手段には、ハイリミット監視回路８の周辺温度とハイリミット監視回路８の出力波形との関係をデータ化したデータテーブルを備えさせておく。

そして、制御部６が制御信号を出力するにあたっては、上記環境温度検出手段を通じて測定された周辺温度の値と上記データテーブルとに基づいて、制御部６が上記パルスエッジ出力遅れ時間Ｔを調整することにより、タイミング設定時間Ｔｓのずれを解消する。

これにより、周辺温度が変動してハイリミット監視回路８の出力波形が変化しても、その影響を受けずに制御信号を出力することができる。

実施形態５
次に、本発明の第５実施形態について図８及び図９に基づいて説明する。この第５の実施形態は、上述した実施形態１乃至４に係る燃焼装置の改変例であって、上述した駆動リレーの制御にあたり、上記制御部６が、電流遅れ時間だけでなく、駆動リレーの動作遅れ時間（正確には、リレー接点５が開放から閉成するときの動作遅れ時間ｔｃｄと、リレー接点５が閉成から開放するときの動作遅れ時間ｔｏｄと）を考慮して制御信号の出力タイミングを設定する。

なお、上述した電流遅れはリレー接点を開放する場合にのみ問題となるが、リレー接点の機械的な動作遅れは、接点を閉成する場合にも考慮が必要となるので、以下では、閉成／開放の双方について順に説明する。

Ａ．リレー接点５が閉成するとき（接点閉成時）の動作遅れ時間ｔｃｄについて
図８は、駆動リレーの接点閉成時における動作遅れ時間ｔｃｄを測定する手順を説明するためのタイミングチャートであって、図８(a)は上記商用電源２の電圧波形を、図８(b)はハイリミット監視回路の出力波形を、図８(c)は電磁ポンプ３に印加される電圧波形を、図８(d)から(f)は電磁ポンプ監視回路の出力波形をそれぞれ示している。

（１）駆動リレーの接点閉成時における動作遅れ時間ｔｃｄを測定するにあたり、本実施形態では、まず、上記制御部６は、上記電磁ポンプ３に対して正電圧が印加されている時間ｔ１と、正電圧が印加されていない時間ｔ２とを測定し、これらの値を上記制御部６のＲＡＭ（記憶手段）に記憶させる（以下、この工程を「電圧印加時間測定ステップ」と称する）。

ここで、これら電圧印加時間ｔ１と電圧非印加時間ｔ２の測定・記憶は、リレー接点５が閉成しているときの電磁ポンプ監視回路９からの入力波形に基づいて行なわれる（図８(d)参照）。すなわち、上述したように、電磁ポンプ監視回路９は、リレー接点５が閉成状態にあるときには電磁ポンプ３に印加される電圧パルス（脈流パルス）に応じたパルス波を生成・出力するので、このパルス波のＨｉ期間とＬｏ期間のそれぞれを計測することにより、電磁ポンプ３への電圧印加時間ｔ１と電圧非印加時間ｔ２とが測定される。

なお、この工程は、ハイリミット監視回路８の出力波形に基づいて測定したり、あるいは、商用電源２の周波数から演算によって求めたりすることも可能であるが、後述するように、本実施形態では、駆動リレーの動作遅れ時間を電磁ポンプ監視回路９の出力波形に基づいて測定するので、電圧印加時間ｔ１と電圧非印加時間ｔ２についても電磁ポンプ監視回路９の出力波形に基づいて測定することとしている。

また、本実施形態では、上記電圧印加時間ｔ１と電圧非印加時間ｔ２の測定・記憶は、燃焼装置が施工（現場に設置）され、かつ、燃焼装置に電源が投入（換言すれば、制御部６に電力供給が開始）されてから最初の燃焼運転の際に行なわれる。すなわち、この工程は、燃焼装置の施工前（換言すれば、工場出荷の際の出荷検査時）に実施しておくことも可能であるが、その場合、これらの値を記憶するメモリとして不揮発性のメモリが必要となる。本実施形態では、これらの値の記憶手段としてマイコンが備えるメモリ（具体的には揮発性のＲＡＭ）を用いていることから、燃焼装置施工後における最初の燃焼運転の際にこの工程を実行することとしている。なお、制御部６に不揮発性のメモリを設け、上述した手順で測定した電圧印加時間ｔ１と電圧非印加時間ｔ２の双方をこのメモリに記憶させることも可能である。その場合は、停電などで測定したデータｔ１、ｔ２が消失するのを防止できる。

（２）このようにして、上記電磁ポンプ３に対する電圧印加時間ｔ１と電圧非印加時間ｔ２の測定・記憶がなされると、制御部６は、次の燃焼運転の際に、上記ハイリミット監視回路８からの入力波形に基づいて、上記商用電源２の電圧が正から負に変わるタイミング（ハイリミット監視回路８の波形が立ち下がるタイミング）Ｔ１に同期して上記リレー接点５を開放から閉成（オフからオン）とする旨の制御信号を駆動リレーに対して出力し、この制御信号の出力時Ｔ１から上記電磁ポンプ監視回路９からの入力電圧が立ち下がるまでの時間ｔ３を測定する（以下、この工程を「第１のリレー遅れ時間測定ステップ」と称する）。

この工程では、商用電源の電圧が正から負に変わるタイミングＴ１、すなわち、本実施形態では、商用電源を整流素子４で半波整流して電磁ポンプ３に供給しているので、このタイミングＴ１は電磁ポンプ３に供給される電圧が０Ｖとなるタイミングと同じタイミングとなり、制御部６は、このタイミングＴ１に合わせてリレー接点の閉成（オフからオン）を指示する制御信号を出力する。

ここで、電磁ポンプ監視回路９は、上記リレー接点５が開放状態にあるときは一定電圧（本実施例ではＤＣ５Ｖ）を出力し、閉成状態にあるときには電磁ポンプ３に印加される電圧パルスに応じたパルス波を生成する回路で構成されるので、上記タイミングＴ１の直後にくる電磁ポンプ３への印加電圧が０Ｖの期間中（交流電圧が負の半周期にあるとき）にリレー接点が閉成動作を完了すると、その時点で電磁ポンプ監視回路９の出力波形は立ち下がる（図８(d)のｔ３参照）。

その一方、電磁ポンプ３に正電圧が印加されているとき（交流電圧が正の半周期にあるとき）にリレー接点５の閉成動作が完了すると、このときはリレー接点５の動作に伴って電磁ポンプ監視回路９の出力波形は立ち下がらず、電磁ポンプ３に印加される電圧が再び０Ｖになったとき（交流電圧が次の負の半周期に入るとき）に立ち下がる（図８(e)のｔ３参照）。すなわち、この場合、リレー接点５が閉成しても電磁ポンプ監視回路９の出力波形はＨｉ期間にあるので、リレー接点５が閉成したタイミングは電磁ポンプ監視回路９の出力波形上には現れない。

（３）このようにして、電磁ポンプ監視回路９からの入力電圧が立ち下がるまでの時間ｔ３を測定すると、次に制御部６は、この第１のリレー遅れ時間測定ステップで測定した時間ｔ３と上記誘導性負荷への電圧非印加時間ｔ２とを比較して、前者ｔ３が後者ｔ２よりも短ければ、この測定した時間ｔ３をリレー接点閉成時の動作遅れ時間ｔｃｄとして上記メモリに記憶させる（以下、この工程を「第１のデータ確定ステップ」と称する）。

（４）一方、上記第１のデータ確定ステップにおいて、上記第１のリレー遅れ時間測定ステップで測定した時間ｔ３が上記電圧非印加時間ｔ２よりも長い場合には、上記タイミングＴ１から始まるリレー接点閉成時の動作遅れ時間ｔｃｄの測定は失敗として、制御部６は、この測定した時間ｔ３はメモリに記憶せずに測定に失敗した旨を記憶し、このときの燃焼運転ではリレー接点閉成時の動作遅れ時間ｔｃｄの測定は行なわずに、次に燃焼運転が行われるときに、再び以下の手順で動作遅れ時間ｔｃｄの測定を行なう。

すなわち、先の失敗の後に行われる次の燃焼運転の際（リレー接点を再び開放から閉成させる際）に、制御部６は、記憶手段に記憶された「測定失敗」の記録から先の燃焼運転の際に動作遅れ時間ｔｃｄの測定に失敗したことを確認すると、上記ハイリミット監視回路８からの入力波形に基づいて、今度は商用電源の電圧が負から正に変わるタイミングＴ２に同期して上記リレー接点５を開放から閉成させる旨の制御信号を出力する。そして、今度はこの制御信号の出力時Ｔ２から上記電磁ポンプ監視回路９からの入力電圧が立ち下がるまでの時間ｔ４を測定する。つまり、２度目の測定では、上述した第１のリレー遅れ時間測定ステップより制御信号の出力タイミングを半周期（１／２周期）遅らせてリレー接点閉成時の動作遅れ時間Ｔｃｄを測定し、その値をメモリに記憶させる（以下、この工程を「第２のデータ確定ステップ」と称する）。

ここで、このように制御信号の出力タイミングを半周期遅らせているのは、先の失敗によってリレー接点閉成時の動作遅れ時間Ｔｃｄが商用電源の半周期より長いことがわかるので、リレー接点が閉成動作を完了したときに、その結果が電磁ポンプ監視回路９の出力波形に電圧の立ち下がりとして現れるようにするためである。

（５）このようにして、リレー接点閉成時の動作遅れ時間Ｔｃｄの測定・記憶がなされると、その後において、つまり、次の燃焼運転を行うときから、制御部６がリレー接点５を開放から閉成させる旨の制御信号を出力する際には、この駆動リレーの動作遅れ時間ｔｃｄ分だけ制御信号の出力タイミングを早めて制御信号を出力する。具体的には、電磁ポンプ３に印加される電圧が０Ｖの期間（図８(b)のｔ０参照）のときにリレー接点５を閉成させるのが接点の耐久上好ましいので、たとえば、この期間ｔ０の中間点で接点を閉成させたい場合には、この中間点からリレーの動作遅れ時間ｔｃｄ分だけ制御信号の出力タイミングを早めることで、目標のタイミングで駆動リレーを閉成させることができる。

Ｂ．リレー接点５が開放するとき（接点開放時）の動作遅れ時間ｔｏｄについて
次に、接点開放時の動作遅れ時間ｔｏｄの測定手順について図９に基づいて説明する。図９は、駆動リレーの接点開放時における動作遅れ時間ｔｏｄを測定する手順を説明するためのタイミングチャートであって、図９(a)は上記商用電源２の電圧波形を、図９(b)はハイリミット監視回路の出力波形を、図９(c)は電磁ポンプ３に印加される電圧波形を、図９(d)から(f)は電磁ポンプ監視回路の出力波形をそれぞれ示している。

（１）駆動リレーの接点開放時における動作遅れ時間ｔｏｄを測定するにあたり、本実施形態では、上記リレー接点閉成時の動作遅れ時間ｔｃｄの場合と同様、まず、制御部６は、上記電磁ポンプ３に対する電圧印加時間ｔ１と電圧非印加時間ｔ２とを測定し、これらの値を記憶手段に記憶させる。なお、この工程は、上述した駆動リレー閉成時の動作遅れ時間ｔｃｄの測定において説明した電圧印加時間測定ステップと同じ工程であるので、制御部６は、一度この工程を実行していれば重ねて実行する必要はない。

（２）そして、次に、燃焼運転が停止される際（駆動リレーのリレー接点５を開放する際）に、上記制御部６は、上記ハイリミット監視回路８からの入力波形に基づいて、上記商用電源の電圧が正から負に変わるタイミングＴ３に同期して上記リレー接点５を閉成から開放させる旨の制御信号を出力し、この制御信号の出力時Ｔ３から上記電磁ポンプ監視回路９からの入力電圧が立ち上がるまでの時間ｔ５を測定する（以下、この工程を「第２のリレー遅れ時間測定ステップ」と称する）。

すなわち、この工程では、商用電源の電圧が正から負に変わるタイミングＴ３、すなわち、本実施形態では、商用電源２を整流素子４で半波整流して電磁ポンプ３に供給しているので、このタイミングＴ３は電磁ポンプ３に供給される電圧が０Ｖとなるタイミングと同じタイミングとなり、制御部６は、このタイミングＴ３に合わせてリレー接点の開放（オンからオフ）を指示する制御信号を出力する。

ここで、電磁ポンプ監視回路９は、上記リレー接点５が開放状態にあるときは一定電圧（本実施例ではＤＣ５Ｖ）を出力し、閉成状態にあるときには電磁ポンプ３に印加される電圧パルスに応じたパルス波を生成する回路で構成されるので、上記タイミングＴ３の直後にくる電磁ポンプ３への印加電圧が０Ｖの期間中（交流電圧が負の半周期にあるとき）にリレー接点５が開放動作を完了すると、その時点で電磁ポンプ監視回路９の出力波形が立ち上がることとなる（図９(d)のｔ５参照）。

これに対して、電磁ポンプ３に正電圧が印加されているとき（交流電圧が正の半周期にあるとき）にリレー接点５の開放動作が完了した場合は、その時点では既に電磁ポンプ監視回路９の出力波形は立ち上がっており（Ｈｉ期間となっており）、このＨｉ期間中にリレー接点が開放動作を完了してもその動作時点が電磁ポンプ監視回路９の出力波形には現れない。具体的には、たとえば、図９(e)に示すように、リレー接点５の開放動作完了までに（ｔ２＋ｔα）時間を要した場合、電磁ポンプ監視回路９の出力波形はタイミングＴ３からｔ２時間が経過した時点で立ち上がってしまうので、この場合に、電磁ポンプ監視回路９の出力電圧が立ち上がるまでの時間ｔ５を計測しても（ｔ５＝ｔ２）となり、リレー接点５が開放されたタイミングを把握することができない。

（３）そこで、制御部６は、このようにして電磁ポンプ監視回路９からの入力電圧が立ち上がるまでの時間ｔ５を測定すると、次に、上記第２のリレー遅れ時間測定ステップで測定した時間ｔ５と上記電圧非印加時間ｔ２とを比較して、前者ｔ５が後者ｔ２よりも短ければ、この測定した時間ｔ５をリレー接点開放時の動作遅れ時間ｔｏｄとしてメモリに記憶させる（以下、この工程を「第３のデータ確定ステップ」と称する）。

（４）一方、上記第３のデータ確定ステップにおいて、上記第２のリレー遅れ時間測定ステップで測定した時間ｔ５が上記電圧非印加時間ｔ２と同じ場合には、上記タイミングＴ３から始まるリレー接点開放時の動作遅れ時間ｔｏｄの測定は失敗として、制御部６は、この測定した時間ｔ５はメモリに記憶せずに測定に失敗した旨を記憶し、このときの燃焼運転停止時にはリレー接点開放時の動作遅れ時間ｔｏｄの測定は行わずに、次に燃焼運転が停止するときに、再び以下の手順で動作遅れ時間ｔｏｄの測定を行う。

すなわち、先の失敗の後に行われる次の燃焼運転停止の際（リレー接点を再び閉成から開放させる際）に、記憶手段に記憶された「測定失敗」の記録から先の燃焼運転停止の際に動作遅れ時間ｔｏｄの測定に失敗したことを確認すると、制御部６は、上記ハイリミット監視回路８からの入力波形に基づいて、今度は、上記商用電源２の電圧が負から正に変わるタイミングＴ４に同期して上記リレー接点５を閉成から開放させる旨の制御信号を出力する。そして、今度は、この制御信号の出力時Ｔ４から上記電磁ポンプ監視回路９からの入力電圧が次に立ち上がるまでの時間Ｔ６を測定し、この測定した時間ｔ６をリレー接点開放時の動作遅れ時間Ｔｏｄとしてメモリに記憶させる。つまり、２度目の測定では、上述した第２のリレー遅れ時間測定ステップより制御信号の出力タイミングを半周期（１／２周期）遅らせてリレー接点開放時の動作遅れ時間Ｔｏｄを測定し、その値をメモリに記憶させる（以下、この工程を「第４のデータ確定ステップ」と称する）。

ここで、このように制御信号の出力タイミングを半周期遅らせたのは、上述したリレー接点閉成時の動作遅れ時間ｔｃｄの測定と同様に、先の失敗によってリレー接点開放時の動作遅れ時間Ｔｏｄが商用電源の半周期より長いことがわかるので、リレー接点が開放動作を完了したときに、その結果が電磁ポンプ監視回路９の出力波形に電圧の立ち上がりとして現れるようにするためである。

（５）このようにして、リレー接点開放時の動作遅れ時間Ｔｏｄの測定・記憶がなされると、その後において、再び制御部６がリレー接点を閉成から開放させる旨の制御信号を出力する際には、このリレーの動作遅れ時間ｔｏｄ分だけ制御信号の出力タイミングを早めて制御信号を出力する。

具体的には、リレー接点開放時には、上述したように、電流遅れ時間ｔｉｄを考慮して制御信号の出力タイミングが電圧・電流ともにオフ期間となる出力期間ｔｓとされるので、この出力期間ｔｓの中間点で接点を開放さるためには、この中間点からリレーの動作遅れ時間ｔｏｄ分だけ制御信号の出力タイミングが早められる。

このように、本実施形態に示す燃焼装置によれば、該燃焼装置が通常備えるハイリミット監視回路８と電磁ポンプ監視回路９の出力波形に基づいて電磁ポンプ３の駆動リレーの動作遅れ時間を測定できるので、制御部６のソフトウェアを載せ替えるだけで従来の燃焼装置に容易に適用できる。換言すれば、部品点数の増加がなく、低コストで本発明を適用することができる。しかも、電流の遅れや駆動リレーの動作遅れ時間を加味したリレー制御が可能になることから、電磁ポンプ３の駆動リレーとして定格の低いリレーを使用することができるようになる。

ところで、このように駆動リレーの動作遅れ時間を加味したリレー制御を行なう場合であっても、出願人の実験によれば、たとえば、駆動リレーの１次側コイル５１に印加する電源Ｖｃｃ３の電圧が変動したり、駆動リレーの周辺温度（特に、１次側コイル５１の周辺温度）が変動したりすると、これら要因の変動に伴って上記駆動リレーの動作遅れ時間もわずかに変動することが判明した。

そのため、駆動リレーのオン・オフが、電圧・電流ともにオフ期間にあるときに確実に行われるようにするためには、これら要因の変動に応じて上記駆動リレーの動作遅れ時間を補正してやるのが好ましい。そこで、以下に、これら要因による駆動リレーの動作遅れ時間の補正について説明する。

まず、駆動リレーの１次側コイル５１に印加する電源Ｖｃｃ３の電圧変動に応じた補正について説明する。

この補正は、上記制御部６が上記制御信号の出力タイミングを設定するにあたり、１次側コイル印加電圧検出手段６０（図１参照）によって検出される電圧に基づいて、上記動作遅れ測定手段で測定された動作遅れ時間を補正するもので、そのための構成として、駆動リレーの１次側コイルへの印加電圧を検出する１次側コイル印加電圧検出手段６０と、この１次側コイル印加電圧検出手段６０によって検出された電圧値に基づいて上記動作遅れ時間の補正量を決定するテーブルデータを記憶した記憶手段（図示せず）とを備えている。

具体的には、上記１次側コイル印加電圧検出手段６０は、上記駆動リレーの駆動電源Ｖｃｃ３の電圧を分圧するための抵抗器６１，６２と制御部６とで構成される。すなわち、上記抵抗器６１，６２で分圧された電圧信号が制御部６のアナログ入力端子に入力され、この電圧信号に基づいて制御部６が駆動電源Ｖｃｃ３の電圧を算出するように構成されている。

一方、上記テーブルデータは、実際に回路に組み込まれる駆動リレーを用いて、駆動電源Ｖｃｃ３の電圧値と、各電圧値における駆動リレーの動作遅れ時間の変動量との関係を測定・収集することにより生成される。ここで、出願人の実験したところによれば、駆動電源Ｖｃｃ３の電圧が低くなると駆動リレーの動作遅れ時間が延び（遅れ）、駆動電源Ｖｃｃ３の電圧が高くなると駆動リレーの動作遅れ時間が短縮される（速まる）ことが判明している。たとえば、駆動リレーとして「オムロン株式会社製のＧ５ＮＢ−１Ａ（ＤＣ１２Ｖタイプ）」を使用した場合、駆動電源Ｖｃｃ３の電圧が正規の電圧（ＤＣ１5Ｖ）に対して１Ｖ下がると上記動作遅れ時間が約０．２１μＳ延び、反対に１Ｖ上がると上記動作遅れ時間が約０．２１μＳ速まる。

なお、このテーブルデータを記憶する記憶手段としては、制御部６の不揮発性の記憶手段（たとえばＲＯＭ）が好適に用いられる。

しかして、このように構成された電磁ポンプ駆動回路１においては、リレー接点閉成時やリレー接点開放時に、上述した手順で測定・記憶された動作遅れ時間Ｔｃｄ，Ｔｏｄ分だけ制御信号の出力タイミングを早められるが、その際これらの動作遅れ時間Ｔｃｄ，Ｔｏｄがそれぞれ実際に駆動リレーの１次側コイル５１に印加される駆動電源Ｖｃｃ３の電圧値に基づいて補正される。すなわち、上述した手順での動作遅れ時間Ｔｃｄ，Ｔｏｄの測定・記憶は一度のみ行われるが、これら動作遅れ時間Ｔｃｄ，Ｔｏｄの補正は、リレー接点閉成時やリレー接点開放時の都度行なわれる。

次に、駆動リレーの周辺温度（特に、１次側コイル５１の周辺温度）の変動に応じた補正について説明する。

この補正は、上記制御部６が上記制御信号の出力タイミングを設定するにあたり、リレー環境温度検出手段（図示せず）で検出される環境温度に基づいて、上記動作遅れ測定手段で測定された動作遅れ時間を補正するもので、そのための構成として、リレー環境温度検出手段と、このリレー環境温度検出手段によって検出された周辺温度に基づいて上記動作遅れ時間の補正量を決定するテーブルデータを記憶した記憶手段（図示せず）とを備えている。

ここで、上記リレー環境温度検出手段は、上記駆動リレーの周辺温度（特に、１次側コイル５１の周辺温度）を検出するための温度センサからなる。具体的には、上記駆動リレー（特に、１次側コイル５１）の近傍に配設され、雰囲気温度を測定する温度センサ（たとえば、サーミスタ）が用いられる。なお、本実施形態のように電磁ポンプ駆動回路１が燃焼装置に適用される場合には、該燃焼装置が備える各種の温度センサのうちで駆動リレーの近傍の雰囲気温度を検出する温度センサ（たとえば、凍結予防ヒータ制御用の雰囲気温度センサ）が既に存在する場合には当該センサをこのリレー環境温度検出手段として用いることもできる。

一方、上記テーブルデータは、実際に回路に組み込まれる駆動リレーを用いて、該駆動リレーの周辺温度と、各温度における駆動リレーの動作遅れ時間の変動量の関係を測定・収集することにより生成される。ここで、出願人の実験したところによれば、駆動リレーの周辺温度が低くなると駆動リレーの動作遅れ時間が延び（遅れ）、周辺温度が高くなると駆動リレーの動作遅れ時間が短縮される（速まる）ことが判明している。たとえば、駆動リレーとして「オムロン株式会社製のＧ５ＮＢ−１Ａ（ＤＣ１２Ｖタイプ）」を使用した場合、周辺温度が−２０℃の場合と＋７０℃の場合とでは動作遅れ時間に０．３ｍＳ程度の相違が出た。

なお、このテーブルデータを記憶する記憶手段も、上述した駆動電源Ｖｃｃ３の変動に対する補正用データテーブルの記憶手段と同様、制御部６の不揮発性の記憶手段（たとえばＲＯＭ）が好適に用いられる。

しかして、このように構成された電磁ポンプ駆動回路１においては、リレー接点閉成時やリレー接点開放時に、上述した手順で測定・記憶された動作遅れ時間Ｔｃｄ，Ｔｏｄ分だけ制御信号の出力タイミングを早められるが、その際これらの動作遅れ時間Ｔｃｄ，Ｔｏｄがそれぞれ駆動リレーの周辺温度に基づいて補正される。すなわち、上述した手順での動作遅れ時間Ｔｃｄ，Ｔｏｄの測定・記憶は一度のみ行われるが、これら動作遅れ時間Ｔｃｄ，Ｔｏｄの補正は、リレー接点閉成時やリレー接点開放時の都度行なわれる。

なお、この駆動リレーの周辺温度による補正は、上述した駆動電源Ｖｃｃ３に応じた補正と合わせて重畳的に行なってもよいのはもちろんのこと、単独で行うことも可能である。

実施形態６
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。この第６の実施形態は、上述した実施形態１乃至５の燃焼装置の更なる改変例であって、本実施形態では、上記制御部６が、所定条件成立時に上記駆動リレーの接点間にアーク放電が生じるタイミングで上記制御信号を出力するように構成される。

すなわち、上述した実施形態に示す燃焼装置では、電圧・電流ともにオフの期間にリレー接点５が開閉されることから、接点の開閉時に接点間でアーク放電が生じることはないが、反面、長期間にわたって燃焼装置を使用しているとリレー接点５の表面（接点面）に埃などが堆積した皮膜が形成され、接点が接触不良を起こすおそれがある。

本実施形態では、このような接点の接触不良が起きないように、あらかじめ制御部６のプログラムの設定によって、所定の条件（たとえば、接点の開閉が１００回に達するなどの条件）が成立すると、制御部６が積極的に接点間にアーク放電が生じるタイミングで制御信号を出力するように構成されている。

ここで、アーク放電が生じるタイミングとしては、リレー接点５を開放から閉成に切り替える場合においては、たとえば、通常動作時にはハイリミット監視回路８からの出力波形の立下りを検出して制御信号を出力するが、それとは反対の立ち上がりを検出して制御信号を出力する。また、リレー接点５を閉成から開放に切り替える場合においては、上述した制御信号の出力禁止期間に制御信号を出力したり、あるいは、電磁ポンプ監視回路９の立ち上がりを検出して制御信号を出力したりすることができる。要は、アーク放電が生じるタイミングであれば、適宜設計変更可能である。

このように、本実施形態では、制御部６が所定条件成立時に積極的に接点間にアーク放電を生じさせるので、リレー接点５の表面（接点面）に皮膜が形成されることによる接触不良を防止できる。

なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなくその範囲内で種々の設計変更が可能である。

たとえば、上述した実施形態では、制御部６のＲＯＭに記憶させる電流遅れ時間ｔｉｄとして、種々の要因を踏まえて行う試験結果のうち電流遅れが最大となったときの値を用いた場合を示したが、制御部６に記憶させる電流遅れ時間としては、試験結果の平均値など一般的な値を記憶させておくことも可能である。

ところで、上述したように、電源電圧や電源周波数、環境温度によって、電流遅れ時間にわずかにずれが生じる。図１０は、電流遅れが生じる要因毎の電流オフ期間を示しており、図１０(a)は商用電源２の電圧（電源電圧）の相違による電流オフ期間を、図１０(b)は電源周波数の相違による電流オフ期間を、図１０(c)は環境温度の相違による電流オフ期間をそれぞれ示している。

図示のように、電流オフ期間は、電源電圧が高ければ長く、電源周波数が高ければ長く、周囲の環境温度が高ければ長くなる。そのため、上記電流遅れ時間ｔｉｄとして一般的な値を用いる場合、これらの要因毎に電流遅れ時間ｔｉｄを補正する補正データ（電圧補正データ、周波数補正データ、温度補正データ）を制御部６に記憶させておき、制御信号の出力禁止期間を設定する際には，補正データに基づいて上記電流遅れ時間ｔｉｄを補正するように構成することが望ましい。

たとえば、上記電流遅れ時間ｔｉｄを商用電源の電圧値に基づいて補正する場合、制御部６が上記制御信号の出力期間を設定する際に、この電圧補正データに基づいて上記電流遅れ時間記憶手段に記憶された電流遅れ時間ｔｉｄを補正し、補正後の電流遅れ時間ｔｉｄに基づいて制御信号の出力期間の設定を行なう。なお、電源周波数や環境温度に基づいて補正を行う場合は、それぞれ周波数補正データ、温度補正データを用いる。また、補正の前提となる電源電圧や電源周波数、環境温度の検出は、燃焼装置が備えるこれらの検出手段（たとえば、環境温度であれば凍結予防ヒータ制御用の雰囲気温度センサ）を用いる。

また、上述した実施形態では、制御部６が、燃焼運転の開始時（リレー接点５の閉成時）と燃焼運転の停止時（リレー接点５の開放時）の双方について、リレー接点の動作遅れ時間ｔｃｄ，ｔｏｄの測定を行なうようにした場合について説明したが、制御部６のプログラムの設定により、燃焼運転の開始時又は燃焼運転の停止時のいずれか一方のみについて動作遅れ時間を測定し、リレー制御を行なうように構成することも可能である。

さらに、上述した実施形態では、第１及び第２のリレー遅れ時間測定ステップで測定された時間ｔ３，ｔ５が第１及び第３のデータ確定ステップにおいて確定されなかった場合（測定が失敗と判断された場合）、次の燃焼運転時又は次の燃焼運転停止時まで待って測定のタイミングを半周期遅らせて再度測定する場合について説明したが、たとえば、次の燃焼運転時又は次の燃焼運転停止時まで待たずに続けて測定を行うように設定することも可能である。すなわち、たとえば第１のリレー遅れ時間測定ステップで測定された時間ｔ３が電圧非印加時間ｔ２よりも長かった場合には、その時点で燃焼運転を停止させて、第２のデータ確定ステップを実行する（測定のタイミングを半周期遅らせて再度測定する）ように構成することも可能である。

また、上述した実施形態では、リレー接点の動作遅れ時間の測定にあたり、まず初めに電圧印加時間測定ステップを実行する場合について説明したが、たとえば第２のリレー遅れ時間測定ステップを実行した後に電圧印加時間ｔ１と電圧非印加時間ｔ２を測定するように構成することも可能である。

また、上述した実施形態では、電流の遅れ時間ｔｉｄを制御部６に記憶させ、制御信号の出力タイミングをソフトウェア上で設定する場合について説明したが、たとえば、電流検出回路を設けて電流のオフ期間を制御部６で確認しながら制御信号を出力するように構成したり、あるいは、ハイリミット監視回路８の設計変更により、電源電圧が負の半波にある期間の中心寄りの１／３程度がＬｏ期間となるようにし、このＬｏ期間に制御信号を出力するように構成することも可能である。

また、上述した実施形態は、リレー接点の動作遅れ時間ｔｃｄの測定にあたり、上記第１のデータ確定ステップ及び第２のデータ確定ステップでは、測定した時間（ｔ３）を電圧非印加時間（ｔ２）と比較する場合について説明したが、電圧非印加時間（ｔ２）と電圧印加時間（ｔ１）とはほぼ同じ値となるので、比較対象として電圧印加時間（ｔ１）を用いることも可能である。また、上述した実施形態では、リレー接点の動作遅れ時間ｔｃｄ，ｔｏｄがいずれも商用電源２の周波数の１周期を超えない場合について説明したが、たとえば、上述した第１のデータ確定ステップで測定される時間ｔ３が１周期を超える場合にはその値を動作遅れ時間ｔｃｄとすることができる。

また、上述した実施形態では、リレー接点の動作遅れ時間ｔｃｄ，ｔｏｄを、制御部６が測定する構成を示したが、このような測定に代えて、これらの値を予め規定値として制御部６の記憶手段（たとえば、ＲＯＭ）に記憶させておき、この記憶させておいた値に基づいて、制御部６に制御信号の出力タイミングを設定させるように構成することもできる。

また、上述した実施形態では、本発明を燃料圧送用の電磁ポンプ３を備える燃焼装置に適用した場合を示したが、本発明は、交流電源を半波整流した電源で動作する誘導性負荷の駆動リレーの制御装置であって、上述した入力電圧監視回路（ハイリミット監視回路）と負荷電圧監視回路（電磁ポンプ監視回路）に相当する回路を備えたものであれば、他の装置にも適用可能である。

本発明が好適に適用される電磁ポンプの駆動回路の回路図である。 駆動リレーの接点開放時における電流遅れ時間を考慮した制御信号の出力期間の設定手順を説明するためのタイミングチャートであって、図２(a)は上記商用電源２の電圧波形を、図２(b)はハイリミット監視回路の出力波形を示している。 ハイリミット監視回路の信号遅れの補正を説明するためのタイミングチャートであって、図３(a)は電磁ポンプ３に電圧を印加したときの電圧波形と電流波形の模式図であり、図３(b)はハイリミット監視回路からの出力パルスに遅れがないと仮定したときのパルス波形を、図３(c)は同パルス波形に遅れがある実際のパルス波形を、図３(d)は出力パルスの遅れの補正を実施したときのパルス波形をそれぞれ示している。 パルスエッジ出力遅れ時間の演算によって決定する場合を説明するタイミングチャートであって、図４(a)は電磁ポンプに電圧を印加したときの電圧波形と電流波形の模式図であり、図４(b)はハイリミット監視回路の出力パルスの波形を、図４(c)は出力パルスの遅れの補正を実施したときのパルス波形をそれぞれ示している。 商用電源の周波数によるハイリミット監視回路の出力波形の変化を説明する説明図である。 商用電源の電源電圧の変動によるハイリミット監視回路の出力波形の変化を説明する説明図である。 ハイリミット監視回路の周辺温度の変化によるハイリミット監視回路の出力波形の変化を説明する説明図である。 駆動リレーの接点閉成時における動作遅れ時間を測定する手順を説明するタイミングチャートであって、図８(a)は上記商用電源２の電圧波形を、図８(b)はハイリミット監視回路の出力波形を、図８(c)は電磁ポンプ３に印加される電圧波形を、図８(d)から(f)は電磁ポンプ監視回路の出力波形をそれぞれ示している。 駆動リレーの接点開放時における動作遅れ時間を測定する手順を説明するタイミングチャートであって、図９(a)は上記商用電源２の電圧波形を、図９(b)はハイリミット監視回路の出力波形を、図９(c)は電磁ポンプ３に印加される電圧波形を、図９(d)から(f)は電磁ポンプ監視回路の出力波形をそれぞれ示している。 電流遅れが生じる要因毎の電流オフ期間を示しており、図１０(a)は商用電源２の電圧（電源電圧）の相違による電流オフ期間を、図１０(b)は電源周波数の相違による電流オフ期間を、図１０(c)は環境温度の相違による電流オフ期間をそれぞれ示している。 電磁ポンプに電圧を印加したときの電圧波形と電流波形を示す波形図である。

符号の説明

１ 電磁ポンプ駆動回路
２ 商用電源
３ 電磁ポンプ（誘導性負荷）
４ 整流素子
５ リレー接点（駆動リレーのリレー接点）
６ 制御部
７ ハイリミットスイッチ
８ ハイリミット監視回路（入力電圧監視回路）
９ 電磁ポンプ監視回路（負荷電圧監視回路）
１０ 電源ライン
１１ イグナイタ
２１，２２ フォトカプラ
６０ １次側コイル印加電圧検出手段

Claims (9)

1. 交流電源と、半波整流用の整流素子と、前記整流素子を介して前記交流電源に接続された誘導性負荷と、前記誘導性負荷に流れる電流の経路を開閉するリレー接点を備えた駆動リレーと、この駆動リレーに対して接点の閉成／開放を指令する制御信号を出力する制御部とを有するとともに、前記交流電源の電圧の正負に応じたパルス波を生成する入力電圧監視回路を備え、この入力電圧監視回路の出力パルスが前記制御部に入力され、前記制御部が前記パルス波のパルスエッジを検出して前記制御信号を出力するタイミングを設定するように構成された誘導性負荷の駆動制御装置であって
   前記制御部は、半波整流された電源１周期あたりの電源電圧オフ期間（Ｔoff）を記憶する手段と、前記誘導性負荷の電流遅れ時間（ｔｉｄ）を記憶する手段と、前記入力電圧監視回路のパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）を記憶する手段とを備え、
   リレーの接点を閉成から開放に切り替える制御信号の出力タイミングを、前記交流電源の電圧が正から負に変わるタイミングに対応するパルスエッジの検出時から下記の数式（１）により演算させるタイミング設定時間（Ｔｓ）だけ遅延させる制御構成を有することを特徴とする誘導性負荷の駆動制御装置。
   記
   Ｔｓ＝Ｔoff−{（Ｔoff−ｔｉｄ）／２}−Ｔ ・・・（１）
2. 前記パルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）として、予め設定された規定値が記憶されていることを特徴とする請求項１に記載の誘導性負荷の駆動制御装置。
3. 前記制御部が、前記入力電圧監視回路の出力波形のオフ期間（Ｔｖｏ）を測定し、下記の数式（２）を用いてパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）を演算して記憶させる制御構成を有することを特徴とする請求項１に記載の誘導性負荷の駆動制御装置。
   記
   Ｔ＝（Ｔoff−Ｔｖｏ）／２ ・・・（２）
4. 前記制御部には、前記パルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）のデータが交流電源の周波数に応じて複数記憶されるとともに、前記入力電圧監視回路からのパルス波に基づいて前記交流電源の周波数を測定し、その測定結果に応じて、前記数式（１）の演算に用いるパルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）のデータを選択することを特徴とする請求項１または２に記載の誘導性負荷の駆動制御装置。
5. 前記制御部は、前記入力電圧監視回路からのパルス波に基づいて前記交流電源の周波数を測定し、その測定結果に応じて前記電源電圧オフ期間（Ｔoff）を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の誘導性負荷の駆動制御装置。
6. 前記制御部は、前記交流電源の入力電圧を検出する入力電圧検出手段を備え、この入力電圧検出手段の検出結果に応じて、前記パルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）を補正することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の誘導性負荷の駆動制御装置。
7. 前記制御部は、前記入力電圧監視回路の周辺温度を検出する環境温度検出手段を備え、この環境温度検出手段の検出結果に応じて前記パルスエッジ出力遅れ時間（Ｔ）を補正することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の誘導性負荷の駆動制御装置。
8. 前記制御部に、前記駆動リレーの動作遅れ時間を記憶する記憶手段を備えさせ、前記制御信号の出力タイミングを設定するにあたり、この記憶手段に記憶されたデータに基づいて駆動リレーの動作遅れ時間分だけ制御信号の出力タイミングを早める制御構成を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の誘導性負荷の駆動制御装置。
9. 前記入力電圧監視回路とともに、前記リレー接点が開放状態にあるときは一定電圧を出力し、閉成状態にあるときには前記誘導性負荷に印加される電圧パルスに応じたパルス波を生成する負荷電圧監視回路を備えてなり、
   前記制御部が、前記入力電圧監視回路と前記負荷電圧監視回路の出力波形に基づいて前記駆動リレーの動作遅れ時間を測定する動作遅れ測定手段を備え、前記制御信号の出力タイミングを設定するにあたり駆動リレーの動作遅れ時間分だけ制御信号の出力タイミングを早める制御構成を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の誘導性負荷の駆動制御装置。

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