JPS5819940B2 - ネンシヨウバ−ナセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は燃焼バーナ匍脚装置に関し、特に炎の有無を
固定周期で検知し、炎を検知していない期間に電磁弁を
駆動する半導体素子の非導通を確認する安全な燃焼バー
ナ制御装置に関するものである。

第１図はこの発明の背景となる燃焼バーナ制御装置の回
路図を示す。

図において、１はパイロットバーナ、２はメインバーナ
、３は主電磁弁（メインバルブ）、３′はパイロットパ
ルプである。

４は点火プラグであって、パイロットバーナ１を点火さ
せる。

５は炎センサ部であって、例えば炎を光学的に検出する
フォトトランジスタ、Ｃｄｓ等のような半導体光電素子
、または炎の整流作用を利用したフレームロンド方式の
もの等が用いられる。

８は比較器、６および６′は比較器８０入力抵抗、７お
よび７′は比較器８の入力バイア電圧を定める抵抗であ
る。

９はスイッチングトランジスタ、１０はＮ流スイッチン
グトランジスタ、１１はコレクタ抵抗、１２は充電用の
コンデンサで比較的容量が大きいものである。

１３はソレノイドであり、前記主電磁弁３を開閉制御す
る。

１４はソレノイド１３を駆動するトランジスタである。

１５はこの制御回路に電源を供給する定電圧回路、１６
はイグニッション回路、１７はイグニッショントランス
である。

以上の構成において、動作を説明する。

制御装置の起動スイッチ（図示せず）が閉成されると、
前記パイロットパルプ３′が開弁されるとともに、端子
Ａ、Ｂ間に所定の整流電圧が印加される。

応じて、前記定電圧回路１５は所定の直流電圧を夫々の
電子部品に印加する。

このため、前記電流スイッチングトランジスタ１０が導
通シ、コレクタ電流が前記抵抗１１および前記コンデン
サ１２に流れ込み、大容量充電コンデンサ１２を充電し
始める。

このとき、他の能動素子５，８゜９および１４は順バイ
アスが加わらないため動作しない。

充電コンデンサ１２に所定の充電電流が流れ込み（充電
時定数は抵抗１１およびコンデンサ１２で定まるもので
一般には数秒であるＬ ａ点の電位が所定の電圧になっ
たとき、イグニッション回路１６が作動する。

このイグニッション回路は例えばＳＣＲ等で駆動される
一種の低周波発振回路が用いられる。

この発振出力によって前記イグニッショントランス１７
が駆動され、二次側に十数ｋｖの高圧が発生し、前記点
火プラグ４の端子間で火花が発生する。

応じて、前記パイロットバーナ１が点火して、パイロッ
ト炎を形成する。

このパイロット炎を炎センサ−５が感知するため、フォ
トトランジスタのコレクタ電位が降下する。

応じて、前記比較器８０一方入力端子が他方入力端子の
バイアス電位より下降するため、比較器８の出力が上昇
する。

この比較器８の出力信号によってスイッチングトランジ
スタ９およびソレノイド駆動トランジスタ１４が導通す
る。

このスイッチングトランジスタ９の導通によって、充電
コンデンサ１２が短絡し放電するため、イグニッション
回路１６は発振を停止して点火火花の発生を停止する。

一方ソレノイド駆動トランジスタ１４の導通によって前
記ソレノイドが付勢される。

応じて、前記主電磁弁３が開弁され、前記メインバーナ
２から生ガスが噴出して点火される。

ところが、従来の燃焼バーナ制御装置は、ソレノイド駆
動トランジスタ１４が破壊して不所望の導通状態となっ
た場合に、パイロット炎の有無に関係なく、ソレノイド
１３が付勢されて、主電磁弁７５泪動的に開弁されるた
め、不所望時に生ガスを噴出して、ガス中毒、ガス爆発
等の事故を誘発する危険性があった。

このような危険を防止するために、ソレノイド駆動トラ
ンジスタ１４が破壊しているときには、イグニッション
回路１６が作動しないような装置が提案されている。

しかし、このような装置は一度燃焼動作が行なわれ、そ
の燃焼中にトランジスタ１４が破壊したとき、または何
らかの外的要因によって、燃焼炎およびパイロット炎が
消火されたとき等には、同様の危険が生じる。

それゆえに、この発明の主たる目的は上述のような危険
性を除去し得るもので全く危険性のない安定な燃焼バー
ナ制御装置を提供することである。

この発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は図面
を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかとな
ろう。

第２図はこの発明の一実施例の回路図である。

この発明は、前記主電磁弁３を駆動する制御装置の半導
体が破壊したとき、完全にフェイルセーフ（Ｆ ａｉｌ
５ａｆｅ ；機器や装置が誤動作を生じた場合には必
ず安全になるようにした方式）に安定するように、炎探
知機能を交流検知にしたことを特徴とする。

すなわち、第２図は交、流炎探知手段と、炎を感知しな
い期間に主電磁弁を駆動する半導体素子の非導通を確認
する手段とを設けたことを特徴とする。

図において、理解を容易にするために、第１図と同一部
分は同一符号を示す。

新たに設けられた、１８は矩形波発振器で発振周波数は
数十サイクルである。

１９は結合コンデンサ、２０は検波回路、２１はソレノ
イド駆動トランジスタのコレクタと十Ｂ電源の間に介挿
された抵抗、２２はインバータ、２３は排他的ＯＲ回路
、２４は検波回路、２５はスイッチングトランジスタで
ある。

ここで前記主電磁弁３を駆動するソレノイド１３′は数
十サイクルの交流信号で駆動する交流用ソレノイドで、
第１図のソレノイド１３と構造的に異なるものである。

また、２５はスイッチングトランジスタであって、この
トランジスタ２５の導通動作によってゼナーダイオード
を短絡して、前記定電圧回路１５の動作を停止しかつ電
源電圧を遮断し、すべての電子回路の動作を停止させる
ものである。

以上の構成において、次にこの実施例の動作を説明する
。

まず、前記パイロットバーナ１が点火されるまでの動作
は、第１図の動作と同様であるため省略する。

パイロットバーナ１が点火すると、前記炎センサ部５に
含まれるフォトトランジスタが炎を感知するため、フォ
トトランジスタのコレクタ電位が降下する。

応じて、前記比較器８は他の入力点すのバイアス電圧と
比較する。

この入力点すには、予め前記矩形波発振器１８からの矩
形波信号がダイオードを介して与えられている。

この比較器８は矩形波信号のローレベル（Ｌｏｗ ｌ
ｅｖｅｌ ：以下「Ｌ」）信号期間のときには作動せず
・・イレベル（Ｈｉｇｈ Ｌｅｖｅｌ ；以′ＦｒＨＪ
血号期間のときに作動する。

すなわち、比較器８は矩形波信号Ｐ１を導出する（ただ
しパイロットバーナ１が点火していないときは、「Ｌ」
信号のままである）。

従って、比較器８は矩形波の周期でその動作を断続して
炎の有無を検知する。

この矩形波信号Ｐ１は、前記結合コンデンサ１９を介し
て前記検波回路２０および前記ソレノイド駆動トランジ
スタ１４に与えられる。

検波回路２０によって検波された直流電圧は、前記スイ
ッチングトランジスタ９を導通させて、前記充電コンデ
ンサ１２を短絡放電させ、前記イグニッション動作を停
止させる。

一方、ソレノイド駆動トランジスタ１４は矩形波信号に
応答してスイッチング動作するため、コレクタから矩形
波出力Ｐ２ を導出する。

このとき、前記ソレノイド１３′は上述のように交流駆
動のンレノイドであるため、駆動トランジスタ１４の矩
形波出力Ｐ２によって付勢され、前記主電磁弁３を開弁
させる。

次に、ＪＪｌトランジスタ１４のコレクタ出力信号Ｐ２
と、矩形波発振器１８の出力信号をインバータ２２で
反転された矩形波信号Ｐ２ とが、排他的ＯＲ回路２３
に与えられる。

このとき駆動トランジスタ１４が正常にスイッチング動
作している際には、排他的ＯＲ回回路２３０大 一致するため、排他的ＯＲ回路２３の出力信号は常に「
Ｌ」信号となる。

従って、検波回路２４の出力信号は、ｒＬＪ信号（零ボ
ルト）となり、上記スイッチングトランジスタ２５の非
導通状態を維持するため、制御装置全体が正常に燃焼状
態を保持する。

ところが駆動トランジスタ１４が破壊し、不所望の導通
状態になった場合は、駆動トランジスタ１４のコレクタ
電位が常ＶＣｒＬＪとなるため、排他的ＯＲ回路２３は
矩形波発振器１８からの矩形波信号を導出する。

従って、この矩形波信号が検波回路２４で検波され、そ
の検波出力電圧によってスイッチングトランジスタ２５
が導通し、飽和する。

応じて、定電圧回路１５に含まれるゼナーダイオードが
短絡するため、定電圧回路１５が作動を停止してンレノ
イド１３′およびその他の電子部品に供給している＋Ｖ
電源電圧を遮断する。

それゆえに、前記主電磁弁が強制的に開弁されて、生ガ
スの噴出が停止される。

なお、駆動トランジスタ１４が破壊して、非導通状態に
なった場合（このとき、主電磁弁は閉弁される）におい
ても同様の動作によって、供給電源が遮断される。

上述のごとく、この実施例の燃焼バーナ制御装置は矩形
波発振信号が一定期間以上ないときに、その導通によっ
て主電磁弁を駆動する駆動トランジスタ１４を非導通状
態に強制するため、燃焼起動時みたは燃焼定常時を問わ
ず、駆動トランジスタ１４の不所望導通時には必ず主電
磁弁を開成制御する。

以上のように、この発明によれば主電磁弁を駆動する半
導体素子が破壊して導通状態となっても、主電磁弁を強
制的に閉成するような、安全な燃焼バーナ制御装置が得
られる。

この発明は、ガス、石油等を燃焼する燃焼バーナにおい
て、すぐれた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の背景となる燃焼バーナ制御装置の回
路図を示す。 第２図はこの発明の一実施例の回路図である。 １はパイロットパルプ、２はメインバーナ、３は主電磁
弁、３′はパイロットパルプ、４は点火フラグ、５は炎
センサ部、８は比較器、９，１０。 １４、および２５はトランジスタ、１３および１３′は
ンレノイド、１５は定電圧回路、１６はイグニッション
回路、１７はイグニッショントランス、１８は矩形波発
振器、２０および２４は検波回路、２３は排他的ＯＲ回
路を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成る一定周期毎に炎の有無を検知する炎検知手段、 燃料の給送制御を行なう電磁弁、 その導通によって前記電磁弁を開成制御する半導体素子
   、および 前記炎検知手段出力が一定周期以上ないとき、前記半導
   体素子を非導通状態に強制する手段を備えた燃焼バーナ
   制御装置。