JPH05272751A - 燃焼装置の燃焼制御システム及びその制御方法 - Google Patents

燃焼装置の燃焼制御システム及びその制御方法

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JPH05272751A
JPH05272751A JP3196874A JP19687491A JPH05272751A JP H05272751 A JPH05272751 A JP H05272751A JP 3196874 A JP3196874 A JP 3196874A JP 19687491 A JP19687491 A JP 19687491A JP H05272751 A JPH05272751 A JP H05272751A
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load
voltage
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blower motor
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ユン−ダウン バエ、
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 燃焼機の最適発熱を制御する燃焼制御装置を
提供する。 【構成】 燃焼装置の燃焼機制御システム及びその制御
方法は、燃焼装置に供給されるオイル量に従って送風量
を調節するので、燃焼機の最適発熱を行なうために、初
期燃焼条件を設定する負荷駆動電圧調節部20と、負荷
駆動電圧調節部の信号に対応して予め記憶されたデータ
を選択して出力するマイクロプロセッサー30と、出力
信号にオンされて発光することにより負荷を駆動制御す
る信号を発生する負荷駆動制御部と、負荷駆動制御部か
らの信号に従って負荷を駆動する駆動手段とを備え、現
在の適正オイル量と送風量を燃焼装置に供給するように
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼装置に関し、特に、
燃焼装置の送風モータ及び電子ポンブの駆動を制御する
システム及びその制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常オイル燃焼装置においては、外部空
気を吸入して該空気を燃焼機(バーナー)に供給する送
風モータと、オイルタンクよりオイルを吸入して燃焼機
に供給する電子ポンプとを設け、燃焼機の燃焼条件に従
って適正量の空気とオイルを供給することによって、燃
焼の安定化、不完全燃焼に因るオイルの臭い防止及び燃
焼効率の向上を図っている。
【0003】従来の装置の代表的なものとしては、米国
特許第4,243,372号が開示されているものがあ
る。
【0004】この米国特許に記載された装置は、燃焼作
動の要求を生ぜしめる作動制御部、燃焼室の燃焼状態を
検出するフレームセンサー、及び点火及び燃料流動を制
御する一つ以上の装置等を設けている。上記燃焼制御装
置はさらに、それに対する電源を遮断するロックアウト
(lockout)装置、上記点火及び又は燃焼流動制
御装置を作動せしめる制御装置と、パージタイミング間
隔、パイロット点火間隔及び主燃焼点火間隔等の正確な
関係の連続的かつ部分的な重複タイミング間隔を設定す
るタイミング回路とを有している。
【0005】さらに、この装置は、空流センサーのよう
な燃焼装置内のセンサーが正しく作動しているか確認す
る燃焼制御システムを有している。この燃料制御システ
ムは、空流センサーがその作動位置で傾いたりバイパス
された状態が確認された場合には、点火しないようにし
ている。
【0006】上記装置は、燃焼装置における多数センサ
ーの故障及び誤作動を検出する。即ち、フレームセンサ
の故障、空流センサーの故障、燃焼中の空気の流れの損
失及びパイロットフレームセンサー等の故障に対し、上
記タイミング回路、ロックアウトリレー、フレームセン
サーの故障検出回路等を設置することにより、送風機、
バーナモータ、主燃料供給装置及びパイロット燃料供給
装置等の作動を制御している。
【0007】しかし、上記装置は、燃焼機及びその周辺
装置における使用者に危険が及ばないようにする安全装
置については開示しているが、燃焼機における発生熱量
に応じた送風機及び電子ポンプの個別的な制御方法につ
いては開示していない。
【0008】換言すれば、送風機及び電子ポンプによる
燃焼機の最適/最大熱量を得るようにする制御方法につ
いては開示していない。
【0009】一方、特開昭59−142330号は、送
風モータの回転が電圧変動に伴って変化しそのために燃
焼機の適正燃焼が行なわれない、という問題点を改善し
た技術内容を開示している。
【0010】即ち、上記公報は、供給ガス量に対し適正
空気量を供給する強制燃焼式機構に関する燃焼装置にお
いて、燃焼空気供給用モータに印加される電源電圧が正
の半波ピーク値を検出する積分回路と、負の半波より積
分回路を放電するスイッチング素子と、前記電源電圧の
ピーク値をディジタル量に変換するアナログ/ディジタ
ル変換部と、前記ディジタル量をマイクロクロックコン
ピュータに入力するタイミング同期部と、マイクロコン
ピューターの演算部と、前記演算部よりの出力が導入さ
れる位相制御部と、燃焼空気供給用モータとを設け、前
記演算部は電源電圧の変動分に対応した補正演算機能を
有するようにしたものである。
【0011】また、実開昭52−2335号は、燃焼機
に対する燃料供給を、熱量検出に従って、多段に制御す
る燃焼装置について開示している。
【0012】即ち、上記燃焼装置は、燃料供給源より燃
料油が一定の圧力で供給されると共にこの供給された燃
料油の一部を燃料供給源にリターンするリターン部を有
したリターンノズルと、該ノズルのリターン側に設けら
れた電磁弁と、負荷の温度に従って作動する感温素子及
び該感温素子の動作に応じて順次作動する複数個の電子
式サーモスタット回路からなる複数段式のサーモスタッ
トを設け、前記サーモスタットの各動作に応じて前記電
磁弁を制御し、燃焼を複数段階に制御するようになって
いる。
【0013】これらの開示技術は、燃焼機に対する燃焼
効率を高めるべくなされたものであり、代表的な技術が
図1に図示されている。
【0014】このオイル燃焼機器は、電源端子A,Bを
有し、強燃焼時には送風モータ1のリレー3接点cがハ
イ位置aに切り換えられ、また電子ポンプ部2のリレー
4の接点cが駆動位置aに切り換えられる。一方、リレ
ー5の接点c´は、開放位置bに切り換えられる。電源
入力端AB間の電圧が、前記リレー3のハイ端子a、コ
ンデンサー10、及び抵抗11に印加されると同時に、
送風モータ1にも印加され、またリレー4を介して電子
ポンプ2にも印加されるので、前記送風モータ1と電子
ポンプ2を強モードにて駆動し、強燃焼が行われる。
【0015】中間燃焼時には、送風モータ部のリレー3
の接点cをロー位置bに切り換えると共に、電子ポンプ
部2のリレー4の接点cを駆動位置aに切り換え、さら
にリレー6の接点cは可変抵抗14通さない接点位置b
に切り換えると共に、リレー5の接点部c´を接点位置
aに切り換える。
【0016】この場合には、電源入力端子AB間の電圧
が、リレー3の接点cのロー端子b,コンデンサー12
及び抵抗13と送風モータ1に印加され、リレー4の接
点c,リレー5の接点c´とリレー6の接点cとを通じ
て電子ポンプ2に印加さるので、送風モータ1と電子ポ
ンプ2は中モードにて駆動制御される。
【0017】一方、弱燃焼時には、前記各リレー3,
4,5はそのままで、リレー6の接点cのみが可変抵抗
14を通した接点位置aに接続され、電子ポンプ2に可
変抵抗14を通じて可変された電圧が印加され、電子ポ
ンプ2を弱モードにて駆動制御する。
【0018】このように従来のオイル燃焼装置は、火力
選択を3段階、即ち強、中、弱モードに設定し、それに
応じて燃焼機に対するオイル供給量を決定するようにし
ていた。また、送風モータコイルに設置されたタップと
連結されたリレーの接点を前記の如く選択するようにし
ている。
【0019】従って、送風モータ1のタップより誘導さ
れる電圧に従って、モータ回転数を選択し、更に電子ポ
ンプ2に連結されているリレーの接点を変えることによ
り、電子ポンプ制御回路の周波数が変更され、オイル供
給量が変化されるようにしている。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
装置では、送風モータの回転数と電子ポンプの吐出量は
火力選択に従って、強、中、弱モードにて選択駆動する
ようになっているために、前記燃焼機の燃焼条件に無関
係に固定されるか、あるいは燃焼条件に従って送風モー
タの回転数を変化させるか又は燃焼機に供給される燃料
量を変更させるようにしている。
【0021】しかしそのような方式では、初期燃焼時に
おいては燃焼条件に合わず、不完全燃焼の原因となるこ
とがあった。そしてかかる不完全燃焼に因り激しい臭い
が生じ、しかも燃焼効率を低下させるという問題点があ
った。
【0022】更に、燃焼機の動作中に燃焼機発熱量に従
って燃料量を制御する場合に送風モータの回転数制御が
なされないとか、電圧変動に伴う送風モータの回転数を
制御する場合に燃焼機の最適発熱のための燃料量供給制
御がなされない等、種々の問題があった。
【0023】従って、本発明の主な目的は、燃焼機の最
適発熱を制御する燃焼制御装置を提供することにある。
【0024】本発明の他の目的は、燃焼機の発熱量に応
じて供給燃料量を変化させ、燃焼機が最適発熱をなす燃
焼機制御システムを提供することにある。
【0025】本発明の他の目的は、燃焼機に対する発熱
状態に応じた燃焼空気を供給する燃焼機制御システムを
提供することにある。
【0026】本発明の更に他の目的は、燃焼機の燃焼条
件に従って最適量の空気及び燃料を供給するために、送
風モータの回転数と電子ポンプの作動周波数が燃焼機の
発熱量に応じて自動的に選択されるようにした燃焼機制
御システムを提供することにある。
【0027】本発明の更に別の目的は、燃焼機の発熱状
態に応じて、最適量の空気及び燃料を供給する送風モー
タと電子ポンプを制御する方法を提供することにある。
【0028】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成すべく、燃焼の際発熱量の選択をすることがで
き、発熱量の選択に応じて送風モータ及び電子ポンプの
駆動を制御し、燃焼機の燃焼駆動中に発熱変動量をフィ
ードバックさせ、最適発熱量が得られるようにしたもの
である。
【0029】即ち、本発明は、発熱量の選択に従って送
風モータと電子ポンプの初期駆動電圧を決定して燃焼機
の発熱駆動をなすようにし、該燃焼機の発熱量を変化さ
せるべく送風モータと電子ポンプの駆動電圧を変更させ
得る駆動電圧調節部と:前記駆動電圧調節部の信号をア
ナログ/ディジタル変換し、記憶されたデータと比較
し、該記憶されたデータ中の該当データのプログラミン
グに従って、制御信号を出力するマイクロプロセッサー
と:前記マイクロプロセッサーからの信号にトリガーさ
れ、送風モータと電子ポンプを駆動制御する信号を発生
させる駆動信号発生部と:前記駆動信号発生部よりの信
号に従って送風モータと電子ポンプを駆動させる駆動部
を有している。
【0030】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。
【0031】図2に示した如く、駆動電圧調節部20は
マイクロプロセッサー30への入力として構成されてい
る。この駆動電圧調整部20は、送風モータ1の回転数
が最大である時変化幅を指定する可変抵抗102と、送
風モータ1の回転数が最小である時変化幅を指定する可
変抵抗104と、現在の電子ポンプ2の燃料供給量に対
する変化幅を指定する可変抵抗106にて構成される。
【0032】前記可変抵抗102はそれと並列接続され
た、リップル電圧を除く抵抗101を設け、直列接続さ
れた抵抗107を介して、マイクロプロセッサー30の
アナログ/ディジタル変換入力端子A/D1に連結され
ている。また可変抵抗104は、それと並列接続された
リップル電圧を除く抵抗103を設け、直列接続された
抵抗108を介して、マイクロプロセッサー30のアナ
ログ/ディジタル変換入力端子A/D2に接続されてい
る。さらに、可変抵抗106は、それと並列接続された
リップル電圧を除く抵抗105を設け、直列接続された
抵抗109を介して、マイクロプロセッサ30のアナロ
グ/ディジタル変換入力端子A/D3に接続されてい
る。
【0033】前記マイクロプロセッサー30の出力端子
OUT1及びOUT1に接続された駆動信号発生部40
は、送風モータ1及び電子ポンプ2の駆動信号を発生す
るようになっている。
【0034】即ち、この駆動信号発生部40は、バッフ
ァ112及びマイクロプロセッサー30からの出力信号
にトリガーされるトライアック、所謂SRの発光素子1
14とホトカプラの発光素子116等で構成される。
【0035】バッファ112とマイクロプロセッサー3
0の出力端子OUT1及びOUT2との間には抵抗11
0及び111等が所定電圧5Vの電源VCCによりフル
アップされている。
【0036】また、発光素子114及び116等は、対
応する抵抗117,118を介して所定電圧12Vの電
源VCCに接続されている。
【0037】従って、マイクロプロセッサー30の出力
端OUT1及びOUT2から出力される出力信号の周波
数に従って、発光素子114及び116がトリガーされ
て発光する。
【0038】駆動部50は、所定電圧AC100Vの電
源に接続される端子AB、送風モータ1及び電子ポンプ
2とを備えている。
【0039】前記送風モータ1は端子Aとの間に、一つ
以上のトライアックの受光素子を有する受信部113が
並列接続される。
【0040】電子ポンプ2は、端子Aに整流ダイオード
121を介して接続され、また、駆動制御部によって駆
動制御される。
【0041】駆動制御部はホトカプラの受光素子115
を設け、該受光素子115には、発光素子116により
トリガーされる時に充放電されるコンデンサー119及
び逆流防止ダイオード120が並列に接続されている。
【0042】一方、受信部113は各トライアックの受
光素子が図面に図示されていないが、送風モータ1のコ
イルに形成された所定個数のタップ部に接続されたリレ
ーを駆動させ、送風モータ1の回転数を変化させる。
【0043】同様に、ホトカプラの受光部115により
駆動されるリレーがオン、オフすることにより発生され
る駆動信号の周期に従って、電子ポンプ2の回転数が決
定されるように構成される。
【0044】マイクロプロセッサー30は内蔵するRO
M内に予め設定された所定のデータが記憶されている。
【0045】燃焼機の強発熱段階において、送風モータ
1を制御する制御信号のアナログ周波数に関するデータ
は、図3に図示される。
【0046】弱燃焼発熱段階において送風モータ1を制
御する制御信号のアナログ周波数データは図4に図示さ
れる。
【0047】中間燃焼発熱段階において、送風モータ1
の中間回転数に対する、初期発熱段階において設定した
可変抵抗102及び104の値による入力電圧を比較し
たデータは図5に図示される。
【0048】電子ポンプ2の駆動制御に関しては、可変
抵抗106の値による入力電圧に従って回転数が決定さ
れるべく、図6に図示するデータが得られる。
【0049】このようなデータが格納されてなるROM
を有するマイクロプロセッサー30は、更に燃焼機の発
熱温度及び送風モータの回転数を感知することができ、
発熱段階に従って送風モータ及び電子ポンプを制御する
ことができる。以上の如き構成された本発明の一実施例
の作用効果は次の通りである。
【0050】オイル燃焼機器に電源を供給して駆動させ
た状態において、火力を強、中、弱モードにて選択し、
その選択に伴う燃焼条件で燃焼機を制御する。
【0051】燃焼条件を“強”にて選択した場合、マイ
クロプロセッサー30は内蔵するプログラムに従って、
“強”選択燃焼条件で制御されながら、駆動電圧調節部
20の可変抵抗102により決定された電圧値をその端
子AD1で受信する。この時、マイクロプロセッサー3
0は入力電圧をアナログ/ディジタル変換して図3に図
示したように、10段階に区分されたデータと比較し、
選択する。
【0052】従って、マイクロプロセッサー30は回転
数値の信号を出力端子OUT1を介して駆動信号発生部
40の発光素子114に出力し、これにより、受信部1
13の発光素子をオンすることにより送風モータ1の回
転を制御する。
【0053】燃焼条件を“弱”にして選択した場合、マ
イクロプロセッサー30は“強”燃焼条件時とは異な
り、“弱”燃焼条件にて制御されながら、駆動電圧調節
部20の可変抵抗104の変化に対応する電圧範囲0−
5Vの変化された電圧のみを受け、図4に図示した如
く、10段階に区分された電圧に該当する回転数値を出
力し、強燃焼時の如く送風モータ1を制御する。
【0054】又、燃焼条件を“中”にて選択した場合、
マイクロプロセッサー30は“強”及び“弱”燃焼条件
時とは異なり、駆動電圧調整部20の可変抵抗102,
104の変化に対応した電圧を受け、該変化値に対して
図5に図示した如く、各10段階ずつ合わせて100段
階に区分された夫々の段階毎に回転数値を出力し、
“強”及び“弱”燃焼時の如く送風モータ1を制御す
る。
【0055】即ち、各燃焼選択条件に従ってマイクロプ
ロセッサー30より出力される制御信号はフルアップ抵
抗110、バッファ112を介して発光素子114をト
リガーさせることになり、この発光素子114の発光に
より送風モータ1に接続された受信部113を構成する
トライアックの受光素子を駆動させ、送風モータ1のコ
イルタップに接続されたリレーがオンされるので、送風
モータ1を設定したを回転数で駆動せしめるものであ
る。
【0056】一方、燃焼条件が“強”、“中”、“弱”
選択に伴う送風モータ1の回転数に対して、電子ポンプ
2の吐出量も選択された燃焼条件に適合するように変化
される。
【0057】マイクロプロセッサー30は、駆動電圧調
整部20の可変抵抗106により決定された電圧を0−
5V範囲内において、端子A/D3で受信し、該電圧を
図3dに図示したように、可変抵抗102,104によ
り決定された“強”“中”“弱”の燃焼条件に従って入
力電圧を10段階に区分したデータと比較し、受信電圧
に該当する周波数信号を出力端子OUT2を介して駆動
信号発生部40に出力させる。
【0058】駆動信号発生部40においては、マイクロ
プロセッサー30から出力される信号をフルアップ抵抗
111、バッファ112を介して、ホトカプラの発光素
子116に与えてトリガーさせる。
【0059】従って、発光素子116の発光により駆動
部50のホトトランジスター115が駆動されるので、
電子ポンプ2はホトトランジスター115と接続される
リレーがオンされることにより燃焼条件に適合するオイ
ル量を適切に吐出させるようになる。
【0060】前記の如く燃焼条件に対して駆動される送
風モータの回転と電子ポンプの燃料供給は、一例を挙げ
て説明すれば次の通りである。
【0061】例えば、燃焼条件を“中”燃焼条件にて選
択した場合、前記マイクロプロセッサー30において
は、駆動電圧調節部20の可変抵抗102,104によ
り設定された電圧値を読み込むようになる。
【0062】この時、読み込んだ可変抵抗102の電圧
値が2Vであり、可変抵抗104の電圧値が2.5Vで
ある時、マイクロプロセッサー30は端子A/D1,A
/D2を介して読み込んだ電圧に対し、図5に図示した
如く、夫々の可変電圧に対し、100段階に区分して設
定された回転数値の中で、該当回転数1674rpmを
出力端子OUT1を介して出力する。
【0063】該出力値は駆動信号発生部40に入力され
て、フルアップ抵抗110、バッファ112を介して発
光素子114を駆動させると同時に、駆動部50におけ
る受信部113の受光素子をトリガーさせる。
【0064】この時、電源端子A,Bの電源は送風モー
タ1に印加され、送風機が発熱条件に一致した回転数で
駆動される一方、マイクロプロセッサー30はその端子
A/D2を介して駆動電圧調節部20の可変抵抗106
により設定された燃焼条件“中”選択に対する電圧値を
読み込むようになる。
【0065】従って、前記可変抵抗106の電圧値が
3.5Vである場合、図3に図示した如く、燃焼条件に
従って10段階に区分された状態において“中”燃焼条
件の中で3.5Vに該当する15.94HZの周波数を
出力端OUT2を介して出力される。
【0066】これにより、駆動信号発生部40のプルア
ップ抵抗111、バッファ112を介してホトカプラの
発光素子116がオンして駆動部50のトランジスター
115がトリガーされる。
【0067】該ホトトランジスター115の駆動に従っ
て電子ポンプ2に電源端子A,Bの電圧が供給されるよ
うになるので、電子ポンプ2は前記“中”燃焼条件に該
当する燃料を燃焼機に供給する。
【0068】しかし、初期燃焼時、送風モータ1から供
給される空気より電子ポンプ2から吐出される燃料量が
多くなることもあるので、不完全燃焼によりオイルの臭
いを誘発させることがある。
【0069】この時、取り扱い者は燃焼機の燃焼状態に
従って、駆動電圧調節部20の可変抵抗106の電圧値
を可変させ、完全燃焼を誘導するか、熱量感知素子(図
示省略)の信号をマイクロプロセッサー30が受信する
ことによって、現在の燃焼状態に従って該当電子ポンプ
の駆動電圧を決定せしめる。
【0070】実例を挙げれば、2.5Vに該当する信号
周波数15.29HZをマイクロプロセッサー30の出
力端OUT2より出力させ、電子ポンプ2の燃焼量を制
御することにより、“中”燃焼条件に適合する送風モー
タ1の回転数、又は電子ポンプ2の供給燃料量と一致す
る条件にて駆動させるので、初期燃焼の際、不完全燃焼
されるのを防止することができる。
【0071】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明は燃焼機の燃
焼状態に従って、それに該当する送風モータの回転数及
び電子ポンプの燃料供給量を一致されるべく制御するこ
とにより、送風モータの回転及び電子ポンプの燃料供給
量の不一致によって生じる不完全燃焼において熱効率が
低下されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】送風モータと電子ポンプを制御する代表的な従
来技術に係る燃焼制御装置の回路図である。
【図2】本発明に係る送風モータと電子ポンプを制御す
る燃焼制御装置の回路図である。
【図3】本発明に係る燃焼制御装置のマイクロプロセッ
サー内のROMに予め記憶される送風モータと電子ポン
プ制御のためのデータマップを示す図である。
【図4】本発明に係る燃焼制御装置のマイクロプロセッ
サー内のROMに予め記憶される送風モータと電子ポン
プ制御のためのデータマップを示す図である。
【図5】本発明に係る燃焼制御装置のマイクロプロセッ
サー内のROMに予め記憶される送風モータと電子ポン
プ制御のためのデータマップを示す図である。
【図6】本発明に係る燃焼制御装置のマイクロプロセッ
サー内のROMに予め記憶される送風モータと電子ポン
プ制御のためのデータマップを示す図である。
【符号の説明】
1 送風モータ 2 電子ポンプ 20 電圧調節部 30 マイクロプロセッサー 40 駆動信号発生部 50 駆動部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼装置の送風モータ及び電子ポンプ等
    の負荷を制御する燃焼制御システムにおいて、 燃焼機の発熱量を変換させるべく負荷の駆動電圧を変更
    させ得る負荷駆動電圧調整手段と;前記負荷駆動電圧調
    整手段の信号をアナログ/ディジタル変換して、記憶さ
    れたデータと比較し、該当データを選択し、負荷制御信
    号を出力する手段と;前記負荷制御信号出力手段からの
    信号にトリガーされ負荷を駆動制御する信号を発生する
    手段と;前記駆動制御信号発生手段からの信号に従って
    負荷を駆動させる駆動手段;とを有する燃焼制御システ
    ム。
  2. 【請求項2】 前記負荷駆動電圧調節手段が少なくとも
    3個以上の可変電圧設定手段を設け、それらの中の一つ
    は最大の電圧値、他の一つは最小の電圧値に設定されて
    いることを特徴とする請求項1記載の燃焼制御システ
    ム。
  3. 【請求項3】 前記負荷制御信号発生手段が感温素子を
    有し、燃焼機の発熱量に伴う出力制御信号を発生するよ
    うになっていることを特徴とする請求項1記載の燃焼制
    御システム。
  4. 【請求項4】 燃焼装置の燃焼制御方法において、 該当負荷に対する駆動電圧を選択する段階と;前記駆動
    電圧に対する該当データを選択して負荷駆動制御信号を
    出力する段階と;前記負荷駆動制御信号を受信して負荷
    作動を誘導する段階とを有することを特徴とする燃焼制
    御方法。
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RU (1) RU2032127C1 (ja)

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HU210434B (en) 1995-04-28
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