JPH07225019A - 比例制御式燃焼装置の燃焼条件設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比例制御式燃焼装置の燃焼条件設定装置にお
いて、この設定装置が必要とするマイクロコンピュータ
のポート数を出来るだけ少ない数にして、入力ポート不
足となる可能性を減らすこと。 【構成】 燃焼量制御回路としてのマイクロコンピュー
タ１の２つの入力ポート６及び７に、最大及び最小燃焼
量信号ＶMAX、ＶMINをそれぞれ与えるための可変抵抗分
圧器２及び３が接続されている。更に、この２つの入力
ポート６及び７には、各ポートに０Ｖを与えるためのス
イッチ４及び５がそれぞれ接続されている。スイッチ４
をオンすると、マイクロコンピュータ１は最小燃焼量設
定モードとなる。この状態で、分圧回路３の出力電圧Ｖ
MINを調節することにより最小燃焼量が設定できる。ス
イッチ５をオンすると、最大燃焼量設定もモードになる
ので、この時に分圧回路２の出力電圧ＶMAXを調整する
ことにより、最大燃焼量が設定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にガスを燃料とする
比例制御式燃焼装置のための燃焼条件設定装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】比例制御式のガス燃焼装置においては、
ガス種に応じて適正な燃焼制御を行うために、マイクロ
コンピュータを用いたガス量演算器に対しガス種に応じ
た燃焼条件、具体的には最大ガス圧（最大燃焼量）と最
小ガス圧（最大燃焼量）、を予め設定するようになって
いる。この条件設定を行うための従来の装置としては、
例えば、特公平３ー６００１５号公報に掲載されたもの
がある。この装置は、ガス量演算器としてのマイクロコ
ンピュータに対して、２個のスイッチと２個の可変抵抗
器を接続して成るものである。そして、各スイッチを用
いて最大ガス圧か最小ガス圧かの設定モードを選択し、
各可変抵抗器の調整により各ガス圧の値を設定し、その
設定値をマイクロコンピュータが記憶するようになって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来の燃焼条件設
定装置の一つの問題は、マイクロコンピュータに本装置
専用の接続ポートが４個も必要な点である。即ち、２個
のスイッチと２個の可変抵抗器の合計４個の部品がマイ
クロコンピュータの４個の入力ポートにそれぞれ接続さ
れる構成となっている。

【０００４】そのため、ポート数の限られたマイクロコ
ンピュータにおいて、仕様によってはポート不足となる
可能性があり、ポート拡張用の回路が更に必要となって
コスト高を招来するという問題点があった。

【０００５】従って本発明の第１の目的は、比例制御式
燃焼装置の燃焼条件設定装置において、この装置が必要
とするマイクロコンピュータのポート数を出来るだけ少
ない数にすることにある。

【０００６】また、本発明の第２の目的は、誤動作のな
い信頼性の高い燃焼条件設定装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決しようとするための手段】上記第１の目的
を達成するための本発明の第１の態様は、比例制御式燃
焼装置の最大燃焼量と最小燃焼量とを設定するための燃
焼条件設定装置において、第１と第２の入力ポートを有
する燃焼制御回路と、燃焼量制御回路の第１の入力ポー
トに接続され、最大燃焼量を表した最大燃焼量信号を第
１の入力ポートに与えるものであって、最大燃焼量信号
の値を第１の可変範囲内で調整できるようにされた最大
燃焼量調整手段と、最小燃焼量設定モードを設定するた
めの最小モード設定信号を第１の入力ポートに随時に与
えられるように、最大燃焼量調整手段と組み合わされた
ものであって、最小モード設定信号が第１の可変範囲外
の値をもつようにされた最小モード設定手段と、燃焼量
制御回路の第２の入力ポートに接続され、最小燃焼量を
表した最小燃焼量信号を第２の入力ポートに与えるもの
であって、最小燃焼量信号の値を第２の可変範囲内で調
整できるようにされた最小燃焼量調整手段と、最大燃焼
量設定モードを設定するための最大モード設定信号を第
２の入力ポートに随時に与え得るように、最小燃焼量調
整手段と組み合わされたものであって、最大モード設定
信号が第２の可変範囲外の値をもつようにされた最大モ
ード設定手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００８】また、上記第２の目的を達成するための本
発明の第２の態様は、第１の態様の燃焼条件設定装置に
おいて、燃焼量制御回路が、最小モード設定信号と最大
モード設定信号の双方を同時に受けた時には、それらモ
ード設定信号を実質的に受け付けないよう構成されるこ
とを特徴とする。

【０００９】更に、上記第２の目的を達成するための本
発明の第３の態様は、第１の態様の燃焼条件設定装置に
おいて、燃焼量制御回路が、第１及び第２の入力ポート
に入力される最大及び最小燃焼量信号に基づいて燃焼量
制御のための演算式を設定するように構成されると共
に、第１又は第２の入力ポートに最小又は最大モード設
定信号が入力されている時には、この最小又は最大モー
ド設定信号に基づいては演算式の設定を行わないよう構
成されることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の第１の態様によれば、燃焼量制御回路
の第１の入力ポートには、値が可変な最大燃焼量信号が
入力されると共に、この最大燃焼量信号の可変範囲外の
値をもつ最小モード設定信号が随時に入力可能となって
いる。同様に、第２の入力ポートには、値が可変な最小
燃焼量信号が入力されると共に、この最小燃焼量信号の
可変範囲外の値をもつ最大モード設定信号が随時に入力
可能となっている。

【００１１】そのため、燃焼量制御回路としては、第１
の入力ポートの入力信号が最大燃焼量信号であるか最小
モード設定信号であるかを、その信号値から判断するこ
とができ、同様に第２の入力ポートの入力信号が最小燃
焼量信号か最大モード設定信号かも判断することができ
る。そして、第１の入力ポートの信号が最小モード設定
信号であるときには、第２の入力ポートからの最小燃焼
量信号を用いて最小燃焼量の設定のための動作を行うこ
とができ、また同様に、第２の入力ポートの信号が最大
モード設定信号のときには、第１の入力ポートからの最
大燃焼量信号を用いて最大燃焼量の設定のための動作を
行うことができる。

【００１２】こうして、２個の入力ポートだけを用いて
燃焼条件設定が可能となるので、４個の入力ポートを用
いていた従来装置に比較して、入力ポート不足の生じる
可能性が低減する。

【００１３】本発明の第２の態様によれば、誤操作によ
り最小モード設定信号と最大モード設定信号とが同時に
燃焼量制御回路に入力されても、それは無視されるの
で、誤動作が防止される。

【００１４】本発明の第３の態様によれば、最大又は最
小モード設定信号が入力されている時は、燃焼量制御回
路はその設定信号の値に基づいては演算式の設定を行わ
ないので、演算式は常に最大及び最小燃焼量信号のみに
基づいて設定されることになり、信頼性が確保される。

【００１５】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施例に従う比例制御
式燃焼装置の燃焼条件設定装置を示した回路図である。

【００１７】この装置は、燃焼量制御回路としての機能
をもつマイクロコンピュータ１と、これに接続された最
大燃焼量調整回路２、最小燃焼量調整回路３、最小燃焼
量設定スイッチ４及び最大燃焼量設定スイッチ５とから
構成される。ここで、最大燃焼量調整回路２と最小燃焼
量設定スイッチ４とは共にマイクロコンピュータ１の一
つの入力ポート６に接続され、また、最小燃焼量調整回
路３と最大燃焼量設定スイッチ５とは共に別の一つの入
力ポート７に接続されている。従って、この装置が用い
るマイクロコンピュータ１のポート数は２個だけであ
る。

【００１８】最大燃焼量調整回路２と最小燃焼量調整回
路３は、それぞれ、電源側の固定抵抗器Ｒ、Ｒ’と、ア
ース側の固定抵抗器Ｒ、Ｒ’と、これら固定抵抗器の間
に接続された可変抵抗器Ｒa、Ｒa’との直列接続体から
成る抵抗分圧器である。そして、それぞれの可変抵抗器
Ｒa、Ｒa’の中間タップＲb、Ｒb’（０≦Ｒb≦Ｒa、０
≦Ｒb’≦Ｒaの範囲で可変）が入力ポート６、７に接続
されている。

【００１９】最大燃焼量調整回路２から入力ポート６に
対しては、電源電圧Ｖccの分圧値（以下、最大燃焼量電
圧という）ＶMAX＝Ｖcc×｛（Ｒ＋Ｒb）／（２Ｒ＋Ｒ
a）｝が加えられる。最小燃焼量調整回路３から入力ポ
ート７に対しては、電源電圧Ｖccの分圧値（以下、最小
燃焼量電圧という）ＶMIN＝Ｖcc×｛（Ｒ’＋Ｒb’）／
（２Ｒ’＋Ｒa’）｝が加えられる。ここで、ＶMAX＞Ｖ
MINになるように各抵抗値が選ばれている。

【００２０】更に、最小燃焼量設定スイッチ４が、入力
ポート６とアースとの間に接続され、また、最大燃焼量
設定スイッチ５が入力ポート７とアースとの間に接続さ
れている。最小燃焼量設定スイッチ４及び最大燃焼量設
定スイッチ５は共に、手動でターンオンされる常開接点
である。各スイッチ４、５をオンにすると、最大燃焼量
電圧ＶMAX及び最小燃焼量電圧ＶMINに関わらず、入力ポ
ート６、７の電圧がそれぞれほぼ０Ｖになる。尚、上記
から明らかなように、ＶMAX及びＶMINは０Ｖにはなり得
ない。

【００２１】マイクロコンピュータ１の出力ポート８
は、ガス供給量（燃焼量）調節用比例弁の駆動回路（図
示せず）に接続され、これに制御信号を与える。

【００２２】図２はマイクロコンピュータ１の機能構成
を示す。

【００２３】マイクロコンピュータ１は最大燃焼量スイ
ッチ操作判定部１０１、最小燃焼量スイッチ操作判定部
１０２、切換部１０３、演算式設定部１０４及び出力電
圧演算部１０５を有する。

【００２４】最小燃焼量スイッチ操作判定部１０２は、
入力ポート６の電圧が０Ｖになると最小燃焼量設定スイ
ッチ４がオンされたと判定し、その旨を切換部１０３に
通知し、また、設定スイッチ４がオンされてないときに
は、入力ポート６に加えられている最大燃焼量電圧ＶMA
Xに対応する比例弁制御電圧（以下、最大開度電圧とい
う）を切換部１０３に与える。

【００２５】最大燃焼量スイッチ操作判定部１０１は、
入力ポート７の電圧が０Ｖになると最大燃焼量設定スイ
ッチ５がオンされたと判定し、その旨を切換部１０３に
通知し、また、設定スイッチ５がオンされてないときに
は、入力ポート７に加えられている最小燃焼量電圧ＶMI
Nに対応する比例弁制御電圧（以下、最小開度電圧とい
う）を切換部１０３に与える。

【００２６】演算式設定部１０４は、入力ポート６から
受ける最大燃焼量電圧ＶMAXと、入力ポート７から受け
る最小燃焼量電圧ＶMINとを用いて、燃焼量演算に用い
る演算式を設定して記憶する。一旦演算式を設定した
後、ＶMAX又はＶMINが変更されれば、その時点で演算式
を設定し直し記憶を更新する。但し、入力ポート６、７
のいずれかの電圧が０Ｖになった時は、その電圧はＶMA
X又はＶMINではないため、その電圧に基づいた不適切な
演算式を設定しないようにするため、その０Ｖは無視し
て０Ｖになる前のＶMAX又はＶMINを用いて演算式を設定
するか、または、このときは新たな演算式の設定は行わ
ない。或いは、入力ポート６、７の一方の電圧が０Ｖか
らＶMAX又はＶMINに切り替わったことを検出して（つま
り、設定の終了を検出して）、その時点での他方の入力
ポートの電圧を設定されたＶMAX又はＶMINとして記憶
し、この記憶値に基づいて演算式の設定を行い、以後は
同様の検出が再び生じない限り、先に設定した演算式を
更新しないようにしてもよい。

【００２７】出力電圧演算部１０５は、現在の実際の必
要燃焼量Ｆを別の処理部（図示せず）から受けて、演算
式設定部１０４の設定した演算式を用いて、実際の必要
燃焼量Ｆに対応した比例弁制御電圧を算出し、この制御
電圧を切換部１０３に与える。

【００２８】切換部１０３は、通常時は出力電圧演算部
１０５からの制御電圧を出力ポート８を通じて比例弁駆
動回路に印加している。しかし、上記判定部１０１、１
０２のいずれか一方から設定スイッチのオンを通知され
たときは、他方の判定部からの最大又は最小燃焼量電圧
ＶMAX又はＶMINに対応する最大又は最小開度電圧を、比
例弁駆動回路に与える。尚、両判定部１０１、１０２か
ら同時に設定スイッチオンを通知された場合は、それは
設定スイッチの誤操作を意味するので、切換部１０３は
誤設定を防止するためにその通知を受け付けず、通常時
の動作を行う。

【００２９】次に、上記構成の下での燃焼条件設定の動
作を説明する。一般にこの設定作業は、燃焼装置の出荷
先のガス種に適合させるために、工場出荷前に行われ
る。

【００３０】まず、設定者が最大燃焼量設定スイッチ５
がオンすると、最大燃焼量スイッチ操作判定部１０１が
これを検知して、切換部１０３に通知する。すると、切
換部１０３は、最小燃焼量スイッチ操作判定部１０２か
らの最大燃焼量電圧ＶMAXを参照し、それに対応した最
大開度電圧を比例弁駆動回路に出力する。これにより、
実際の比例弁開度が最大燃焼量電圧ＶMAXに対応したも
のとなるため、設定者はこれが適正になるように最大燃
焼量調整回路２の可変抵抗器Ｒaの抵抗値Ｒbを調節す
る。

【００３１】次に、設定者が最小燃焼量設定スイッチ４
をオンすると、上記と同様にして比例弁駆動回路に最小
開度電圧が与えられて比例弁開度が最小燃焼量電圧ＶMI
Nに対応した開度となる。設定者はこれが適切になるよ
う最小燃焼量調整回路３の可変抵抗器Ｒa’の抵抗値Ｒ
b’を調節する。

【００３２】以上のようにして最大燃焼量と最小燃焼量
の設定が終了する。以後は、設定された最大燃焼量電圧
ＶMAXと最小燃焼量電圧ＶMINとに基づいて、演算式設定
部１０４が演算式を設定し、この演算式を用いて出力電
圧演算部１０５が必要燃焼量Ｆに対応した比例弁制御電
圧を算出し、この制御電圧が切換部１０３から比例弁駆
動回路に与えられて比例弁開度が制御される。図５に比
例弁制御電圧と必要燃焼量の関係を表すグラフを示す。
即ち、最大及び最小燃焼量電圧ＶMAX及びＶMINに対応し
た最大及び最大制御電圧Ｖ’MAX及びＶ’MINの範囲内で
比例弁制御電圧が必要燃焼量Ｆに対し比例的に制御され
る。

【００３３】以上説明したように、上記実施例によれ
ば、燃焼条件設定に必要なマイクロコンピュータ１の入
力ポートは２個だけで済む。それは、最小燃焼量設定ス
イッチ４の出力電圧と最大燃焼量調整回路２の出力電圧
範囲とをオーバラップしないように選定してマイクロコ
ンピュータ１の一つの入力ポート６に接続し、同様に最
大燃焼量設定スイッチ５の出力電圧と最小燃焼量調整回
路３の出力電圧範囲とをオーバラップしないように選定
してマイクロコンピュータ１の別の一つの入力ポート７
に接続し、更に、この２つの入力ポートの電圧値に基づ
いてマイクロコンピュータ１が最大燃焼量の設定モー
ド、最小燃焼量の設定モード、及び通常の動作モードを
識別できるようになっているからである。

【００３４】更に、上記実施例によれば、設定者の誤っ
た設定スイッチ操作に起因する誤設定や、設定スイッチ
と燃焼量調整回路とが共通のポートを利用することによ
るマイクロコンピュータ側での入力信号の誤認識を防止
するための対策も講じられているため、高い信頼性が得
られる。

【００３５】図３は、本発明の他の実施例を示した回路
図である。

【００３６】この実施例の一つの特徴は、最小燃焼量設
定スイッチ４及び最大燃焼量設定スイッチ５がそれぞ
れ、最大燃焼量調整回路２及び最小燃焼量調整回路３の
電源側固定抵抗器Ｒと可変抵抗器Ｒa との相互接続点と
アース間に接続されている点である。その他の構成につ
いては、図１の装置と基本的に同様である。

【００３７】この実施例は、設定スイッチ４、５をオン
したときに設定スイッチ４、５に流れる電流量が可変抵
抗値Ｒb、Ｒb’の大きさ如何に関わりなく一定であり、
Ｒ、Ｒ’を適度に選定することによりスイッチに流す電
流をスイッチ定格に合わせ最適値にすることができる。

【００３８】図４は、本発明の更に別の実施例を示した
回路図である。

【００３９】この実施例では、最小燃焼量設定スイッチ
４及び最大燃焼量設定スイッチ５がアースでなく電源Ｖ
ccに接続されている点が、図１の実施例と異なってい
る。マイクロコンピュータ１では、入力ポート６、７の
電圧が電源電圧Ｖccになったときに設定モードと判断す
る。その他の点については、図１の実施例と基本的に同
様である。

【００４０】以上、本発明の幾つかの実施例を説明した
が、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではな
いことは言うまでもない。例えば、設定スイッチ４、５
として、別個のスイッチではなく、通常動作と最大燃焼
量設定と最小燃焼量設定とが選べる３ステートの切換ス
イッチを用いてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の態
様によれば、燃焼量制御回路の２つの入力ポートしか使
用しないため、入力ポート不足になる可能性が減少す
る。また、本発明の第２、第３の態様によれば、誤動作
のない信頼性の高い燃焼条件設定装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る燃焼条件設定装置
の回路図。

【図２】同実施例における燃焼量制御回路としてのマイ
クロコンピュータの機能ブロック図。

【図３】本発明の第２の実施例に係る燃焼条件設定装置
の回路図。

【図４】本発明の第３の実施例に係る燃焼条件設定装置
の回路図。

【図５】比例弁制御電圧と必要燃焼量の関係を表すグラ
フ。

【符号の説明】

１ マイクロコンピュータ ２ 最大燃焼量調整回路 ３ 最小燃焼量調整回路 ４ 最小燃焼量設定スイッチ ５ 最大燃焼量設定スイッチ ６ 入力ポート（ＶMAX用） ７ 入力ポート（ＶMIN用） ８ 電圧信号出力端子 １０３ 切換部 １０４ 演算式設定部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 比例制御式燃焼装置の最大燃焼量と最小
   燃焼量とを設定するための燃焼条件設定装置において、 第１と第２の入力ポートを有する燃焼制御回路と、 前記燃焼量制御回路の第１の入力ポートに接続され、前
   記最大燃焼量を表した最大燃焼量信号を前記第１の入力
   ポートに与えるものであって、前記最大燃焼量信号の値
   を第１の可変範囲内で調整できるようにされた最大燃焼
   量調整手段と、 最小燃焼量設定モードを設定するための最小モード設定
   信号を前記第１の入力ポートに随時に与え得るように、
   前記最大燃焼量調整手段と組み合わされたものであっ
   て、前記最小モード設定信号が前記第１の可変範囲外の
   値をもつようにされた最小モード設定手段と、 前記燃焼量制御回路の第２の入力ポートに接続され、前
   記最小燃焼量を表した最小燃焼量信号を前記第２の入力
   ポートに与えるものであって、前記最小燃焼量信号の値
   を第２の可変範囲内で調整できるようにされた最小燃焼
   量調整手段と、 最大燃焼量設定モードを設定するための最大モード設定
   信号を前記第２の入力ポートに随時に与え得るように、
   前記最小燃焼量調整手段と組み合わされたものであっ
   て、前記最大モード設定信号が前記第２の可変範囲外の
   値をもつようにされた最大モード設定手段と、 を備えたことを特徴とする比例制御式燃焼装置の燃焼条
   件設定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、前記制御
   回路が、前記第１の入力ポートからの前記最小モード設
   定信号を検出する最小モード検出手段と、 前記第２の入力ポートからの前記最大モード設定信号を
   検出する最大モード検出手段と、 前記第１の入力ポートからの前記最大燃焼量信号の値と
   前記際２の入力ポートからの前記最小燃焼量信号の値と
   に基づいて演算式を設定し、設定した演算式を用いて実
   際の必要燃焼量に対応した燃焼制御信号の値を演算する
   制御信号値演算手段と、 燃焼量制御機構に対して燃焼制御信号を出力するもので
   あって、前記最小モード検出手信号が検出されたときに
   は、前記第２の入力ポートからの前記最小燃焼量信号に
   対応した最小値に前記燃焼制御信号をセットし、前記最
   大モード設定信号が検出されたときには、前記第１の入
   力ポートからの前記最大燃焼量信号に対応した最大値に
   前記燃焼量制御信号をセットし、前記最小及び最大モー
   ド信号のいずれも検出されてないときには、前記制御信
   号値演算手段からの演算値に前記制御信号をセットする
   燃焼制御信号出力手段と、 を有することを特徴とする比例制御式燃焼装置の燃焼条
   件設定装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の装置において、 前記燃焼制御信号発生手段が、前記最小モード設定信号
   と前記最大モード設定信号の双方が同時に検出された時
   には、前記燃焼制御信号を前記第１又は第２の入力ポー
   トからの信号値に対応した値にセットすることを禁止す
   ることを特徴とする比例制御式燃焼装置の燃焼条件設定
   装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の装置において、 前記燃焼制御信号出力手段が、前記第１又は第２の入力
   ポートから前記最小又は最大モード設定信号が入力され
   ている時には、入力された前記最小又は最大モード設定
   信号を前記演算式の設定に利用することを禁止すること
   を特徴とする比例制御式燃焼装置の燃焼条件設定装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４記載の装置におい
   て、 前記最大及び最小燃焼量調整手段は、第１及び第２の電
   圧範囲内でそれぞれ可変な分圧電圧を前記最大及び最小
   燃焼量信号としてそれぞれ出力する可変抵抗回路であ
   り、 前記最小及び最大モード設定手段は、前記第１及
   び第２の電圧範囲外にある所定電圧源に前記第１及び第
   ２の入力ポートをそれぞれ接続するためのスイッチであ
   る、ことを特徴とする比例制御式燃焼装置の燃焼条件設
   定装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の装置において、 前記最大及び最小燃焼量設定手段がそれぞれ可変抵抗器
   と固定抵抗器からなる抵抗分圧器であり、 前記最小及び最大モード設定手段としてのスイッチが、
   前記電圧源と前記最大及び最小燃焼量設定手段の固定抵
   抗器との間にそれぞれ接続されている、ことを特徴とす
   る比例制御式燃焼装置の燃焼条件設定装置。