JPH0654171B2 - 燃焼器の点火装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、石油バーナー等に供せられる点火装置で、特
に点火放電の間隔が電源周波数に同期するいわゆる電源
同期式の点火装置を利用した燃焼器に関するものであ
る。

従来の技術 従来、第５図に示す如く電源２１に交流電源を用いダイ
オード２２を介してコンデンサ２３に充電しておいた電
荷をサイリスタなどのスイッチ素子２６で昇圧トランス
２４の１次側巻線に流して２次側の電極２５に高電圧火
花を得る点火装置では、通常半波整流回路でコンデンサ
２３を充電し、逆位相の半波時にサイリスタ２６のゲー
トをトリガーして充電電荷を放電するいわゆる電源同期
式と、サイリスタ２６のゲート部に点線で結線したＣＲ
時定数回路２７と印加電圧が所定値以上になるとオンす
るダイアックで構成されるトリガー回路２８を設け、役
５０〜１００ms間隔に一回サイリスタをトリガーする電
源非同期方式とがある。電源同期式は構成が単純で安価
であるが、火花放電が連続するので放電音が大きく、ま
た電源非同期方式は放電間隔がＣＲ時定数回路とダイア
ックの動作電圧で決定され自由に可変できるものではな
かった。

一方、石油を気化しその気化ガスを点火装置の火花放電
で着火させる燃焼器において、その着火性は火花放電の
間隔が同じであれば燃焼空気温度が低い時は悪い。ま
た、温度が同じであれば火花放電の間隔が広がると悪く
なる。また、この時発生する火花放電の音は火花放電の
間隔が狭くなるほど大きく、耳障りになることを経験し
ている。このことより、燃焼器の点火装置は着火性と火
花放電音の妥協の産物であった。

発明が解決しようとする課題 以上のことより、従来の燃焼器の点火装置にあっては次
のような課題を有していることがわかる。

(1) 火花放電の音を下げるため、放電間隔を広く設定
すると低温時の着火性が悪く、未燃ガスの発生や着火時
の悪臭発生の原因となる。

(2) 火花放電の間隔を狭くすると、放電音が大きくな
り商品価値が低下する。

(3) 火花放電の間隔精度が悪く、ばらつきが大きい。

本発明はこのような点を鑑みて発明したもので、点火放
電の音を軽減しつつ、安定した着火性を確保することを
目的としている。

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、燃焼用空気の温度を
検出するサーミスタと、交流電源の半サイクル期間に充
電されたコンデンサの電荷をスイッチ素子で放電させる
構成の点火装置と、前記スイッチ素子へのトリガー信号
を電源に同期させるための信号を検出するゼロクロス検
出回路と、ゼロクロス信号に同期して一定回数トリガー
信号出力を行なうオン動作手段とゼロクロス信号が入力
されても所定回数分はトリガー信号出力を行なわないオ
フ動作手段とを備え、前記オン動作手段もくしはオフ動
作手段で計数する値は前記サーミスタの値に応じて可変
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、低温の着火性が悪い時は火
花放電の間隔を狭くし、比較的温度が高く着火性に支障
がないような場合は火花放電の間隔を広くして放電音を
下げるようにすることで、一般使用時の点火放電の音を
軽減しつつ、低温時の着火性が確保される。

実施例 以下、石油ファンヒータの点火装置に本発明を実施した
例を添付図面に基づいて説明する。第１図は本実施例の
主要回路図で、１は交流電源、２は気化筒、３は気化筒
２に埋め込まれたヒータ、３−１はヒータ３の温度を検
出するバーナサーミスタ、４は灯油を吐出するポンプ、
５はバーナモータで、ポンプ４で送られた灯油は気化筒
２で気化されると同時にバーナモータ５で送られてきた
燃焼用空気と燃焼室６で混合される。７は点火電極、８
は電源同期式の点火装置で交流電源１のＢライン側が正
の半サイクルでダイオード８−２と抵抗８−３を経由し
コンデンサ８−１に電荷が充電され、次のＡライン側が
正になる半サイクルで抵抗８−４にゲート端子を接続さ
れたサイリスタ８−５がオンするので、コンデンサ８−
１の電荷が昇圧トランス８−６、サイリスタ８−５、コ
ンデンサ８−１と流れ、点火電極７間に火花放電が発生
する。８ａはホトカップラのホトトランジスタ側８ａ−
１端子が前記サイリスタ８−５のゲート−カソード間に
接続されたトリガー回路、９は石油ファンヒータが燃焼
していることを想定した火炎、１０は燃焼状態を監視す
るフレームロッド、１１はサーミスタ１１−１で室温を
検出する温度検出回路、１２は電圧検出回路で変圧器で
降圧された交流電源１の電圧を整流、平滑、増幅し端子
１２ａから出力するものである。１３はゼロクロス検出
回路で双方向ＬＥＤとホトトランジスタを配したホトカ
ップラのＬＥＤ側を交流電源１間に接続し、ホトトラン
ジスタ側の出力端子１３ａにはパルス信号が出力され
る。１４はＡ／Ｄ変換回路を内蔵したマイクロコンピュ
ータで少なくても前記温度検出回路１１、電圧検出回路
１２、ゼロクロス検出回路１３、トリガー回路８ａが接
続されている。

前記構成で点火迄の動作の概要を説明すると、まず運転
スイッチ（図示せず）が投入されるとヒータ３が通電さ
れ気化筒２が加熱される。この時の気化筒２の温度はバ
ーナサーミスタ３−１で検出され適温に制御される。充
分に気化筒２が加熱されるとバーナモータ５がオンし、
燃焼用空気が燃焼室６に送られ、しばらくするとポンプ
４の作用で灯油も燃焼室６に送られると同時に気化し燃
焼用空気と混合する。この時、点火電極７で火花放電が
あると着火し、その着火確認及び燃焼確認はフレームロ
ッド１０で行なわれる。以降、火花放電が停止しても燃
焼熱で燃焼動作が継続される。

一方、第２図はゼロクロス検出回路１３からの信号入力
からトリガー回路８ａへの信号出力までのマイクロコン
ピュータ１４内部での処理を示す処理構成図である。１
４−１はゼロクロス信号の入力回数を計数するカウンタ
ー、１４−２はカウンター１４−１が第一の所定回数
（本実施例では２の固定値とする）に達するまでトリガ
ー回路８ａに“Ｈ”信号を出力することを指示するオン
動作手段、１４−３は同じくカウンター１４−１が第二
の所定回数（本実施例では記号αで表記する）に達する
までトリガー回路８ａに“Ｌ”信号を出力することを指
示するオフ動作手段で、カウンター１４−１はカウント
値がαになった時点で０にクリアされるものとする。切
替手段１４−４、１４−５はカウンター１４−１のカウ
ント値に応じてオン動作手段１４−２とオフ動作手段１
４−３とを交互に切り替えるもので、出力手段１４−６
は切替手段１４−５の接続状態に応じて“Ｈ”又は
“Ｌ”信号を出力するものである。今、出力手段１４−
６の出力が“Ｈ”であるとするとトリガー回路８ａのＬ
ＥＤ８ａ−２が点燈、ホトトランジスタ８ａ−１はオン
状態にある。この状態ではサイリスタ８−５はオンでき
ず、点火電極７での火花放電は起こらない。一方、出力
手段１４−６の出力が“Ｌ”の場合、ホトトランジスタ
８ａ−１はオフ状態にあり、Ａライン側が正になる半サ
イクル時にサイリスタ８−５がオンして点火電極７に１
回火花放電が発生する。１４−７は温度判定手段で温度
検出回路１１の出力電圧からサーミスタ１１−１の温度
を判定し、第１表の設定に応じた値αを前記第二の所定
回数として設定する指示を出すものである。

次に、カウンター１４−１とオン動作手段１４−２、オ
フ動作手段１４−３の具体的な動作を第３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１４の
一連の処理の一部としてステップＳ１からステップＳ９
の処理ブロックがある。ここで、温度検出回路１１の出
力電圧を入力し温度に換算する処理ブロックは別に存在
し、サーミスタ１１−１の温度はすでに求められている
ものとする。ステップＳ１は入力される信号をゼロクロ
ス信号として判断するルーチン、ステップＳ２は点火装
置の作動／停止状態を判別するルーチンで、作動状態時
はステップＳ３以降を実行することで間欠的な火花放電
を繰り返し、停止状態時はステップＳ８に移行するので
継続した停止となる。ステップＳ３はカウンター１４−
１のカウント値を＋１するルーチン、ステップＳ９はす
でに求められているサーミスタ１１−１の温度に応じて
２、４、６、８のいずれかの値を第二の所定値であるα
に設定するルーチン、ステップＳ４はカウント値をαと
比較するルーチンで、α以上の場合はステップＳ５にて
カウント値が０に初期化される。ステップＳ６はカウン
ト値を第一の所定値である２と比較するルーチンで、２
未満の場合はステップＳ７で出力手段１４−６から
“Ｌ”信号を出力する処理を、２以上の場合はステップ
Ｓ８で“Ｈ”信号を出力する処理を行なう。以上の動作
によると電源周波数が５０Hzの場合、火花放電の周期は
α＝２で２０ms、α＝４で４０ms、α＝６で６０ms、α
＝８で８０msと、燃焼空気の温度に応じて種々に可変さ
れることになる。第４図は縦軸に放電周期、横軸に燃焼
空気温度をとり、温度に応じて放電周期が変化する様子
を示す図である。

上記実施例の構成によれば、火花放電の間隔を自由に設
定でき、しかも着火性に影響する温度に対応するので、
着火性を損なわず火花放電音を下げることができる。さ
らに、点火装置８は電源同期式であれば本実施例のよう
なサイリスタによるスイッチングにこだわるものでな
く、トランジスタをマイクロコンピュータで直接オン／
オフさせる方法式のものでもかまわない。

上記実施例では温度に応じて段階的に火花放電の周期が
変化するようにしたが、周期を温度の関数で設定するこ
とも容易である。又、オン動作手段の第一の所定回数を
可変しても同様の効果が得られる。

更に、燃焼空気用温度を検出する手段として、燃焼空気
の温度を直接検出しなくても、例えばバーナサーミスタ
３−１の通電初期の検出温度を代用することも可能であ
る。

発明の効果 以上、実施例から明らかなように本発明は、次のような
効果を有するものである。

(1) 火花放電の周期を可変できる。

(2) 燃焼空気低温時は火花放電の周期を狭くして、着
火性を高めることができる。

(3) 常温時は火花放電による音が低いので商品価値が
高まる。

(4) 火花放電周期のばらつきがなく、燃焼器設計が非
常に容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の主要回路図、第２図は前記
実施例に基づくマイクロコンピュータ内部での処理を示
す処理構成図、第３図は前記マイクロコンピュータでの
フローチャート図、第４図は温度に応じて放電周期が変
化する様子を示す図、第５図は従来の電源非同期式点火
装置の回路構成図である。 １……交流電源、８……点火装置、８ａ……トリガー回
路、１１……温度検出回路、１３……ゼロクロス検出回
路、１４……マイクロコンピュータ、１４−１……温度
判定手段、１４−２……オン動作手段、１４−３……オ
フ動作手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼器と、この燃焼器に送られる燃焼用空
   気の温度を検出するサーミスタと、交流電源の半サイク
   ル期間に充電されたコンデンサの電荷をサイリスタ等の
   スイッチ素子で放電させることにより、該放電電流を昇
   圧トランスの１次巻線に流して前記昇圧トランスの２次
   巻線側に高電圧を得る点火装置と、前記交流電源の極性
   切り替わり点を判別し、ゼロクロス信号を出力するゼロ
   クロス検出回路と、前記点火装置のスイッチ素子を動作
   させるトリガー回路と、少なくとも入力された前記ゼロ
   クロス信号の所定回数毎に前記トリガー回路への動作タ
   イミングを指示するマイクロコンピュータであって、こ
   のマイクロコンピュータは連続して入力されたゼロクロ
   ス信号を計数し、第一の所定回数分を計数する間、前記
   点火装置のオン信号出力を前記トリガー回路へ出力する
   オン動作手段および続いて入力される連続したゼロクロ
   ス信号を第二の所定回数分計数し、この間は前記トリガ
   ー回路への出力指示を行なわないオフ動作手段とを備
   え、前記オン動作手段及びオフ動作手段の第一及び第二
   の所定回数は前記サーミスタの検出温度に応じて可変さ
   れるようにした燃焼器の点火装置。
2. 【請求項２】燃焼用空気の温度を検出するサーミスタを
   燃焼量を決定するための室温を検出するサーミスタと兼
   用したことを特長とする特許請求の範囲第一項記載の燃
   焼器の点火装置。