JPS5835329A - 燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温水器や温風機等の燃焼器に用いる燃焼制御装
置に関し、時に点火動作に関するものである。

燃焼制御装置は、点火に当って先ず、送風機を駆動し、
燃焼室内の未燃ガスを排出するプリパージ動作を所定時
間行い、次に点火装置を駆動すると共に燃料弁を開き点
火動作を行い、点火時間内に着火すると、点火装置を停
止させ、定常燃焼動作に移行させるようになっている。

前期点火時間内に着火しない場合は、一般に機器の故障
と判断し、全機器を停止させるようになっている。

しかし着火性の悪い燃焼器では、不着火でも再びプリパ
ージ動作一点火動作を行なわせ、この一連の点火動作を
数回行っても不着火のとき、全機器の運転を停止させる
ことが望まれる。

従来の一連の点火動作を繰返す燃焼装置としては、モー
タとカムと接点とからなるものと、マイクロコンピュー
タにより燃焼制御を行うものとがあるが、いずれも高価
である。

また、燃焼制御に必要な種々の機能を備えた燃焼制御用
集積素子があるが、このものはプリパージ動作一点火動
作を１回行って不着火であれば、　　　′運転を停止さ
せるようになっている。このためこのものを用いて一連
の点火動作を繰返させることは、このままではできない
。このことは前記マイクロコンピュータからなる燃焼制
御用素子を用いてさらに点火動作を繰返させることにつ
いても同様である。

本発明はかかる欠点を改良するためになされたものであ
る。即ち既存の燃焼制御用素子を用いて一連の点火動作
を所定回数を繰返すことを可能とし、安価な燃焼制御装
置を提供することを目的とするものである。

以下本発明を第１図・第２図に示す一実施例により説明
する。１は燃焼制御のための各種機能を有す集積回路（
例えば■日立製作所要ＨＡ−１６６０５Ｗである）であ
り、プリパージ時間及び点火時間を計時するタイマと、
送風機、燃料弁、点火器等を制御する制御回路と、不着
火等の警報状態時に運転を停止させる安全制御回路等か
ら構成されている。集積回路ＨＡ　−１６６０５Ｗを説
明する（ここでは本発明に関連する入出力端子のみを説
明する）と、ｖＣＣ端子は電源の入力端子、ＧＮＤ端子
は接地端子である。Ｓｖ端子は燃料弁の開を指示する端
子であり、プリパージ時間後に”ｒレベルになる。ＩＧ
Ｎ端子は点火回路２の動作を指示する端子であり、プリ
パージ時間後の点火時間中、“じレベルとなり点火回路
２を駆動する。ＦＡＮ端子は送風機の動作を指示する端
子であり、燃焼動作中“Ｌ”レベルになる。ＡＬＭ端子
は点火時間の終了時点等において不着火の場合等に°じ
レベルになり警報状態を出力する端子であり、このとき
はＳｖ端子、ＦＡＮ端子も′Ｈ”レベルになり、燃焼運
転を停止する。ＦＤ（＋）端子及びＦＤ（−）端子は内
蔵する火炎検知用のコンパレータ（図示せず）の負入力
端子であり、ＦＤ（→端子は炎検知回路３の出力端子に
接続している。炎検知回路３は火炎有りによってＦＤ（
→端子に与えられている電圧よりも低い電圧を出力する
。Ｔ（＋）端子及びＷＴ（→端子は内蔵する温度検知用
のコンパレータ（図示せず）の正負の入力端子であり、
入力電圧がＴ　（＋）＞　Ｗ　Ｔ　（−’）で燃焼動作
停止となるように設けている。本実施例では温度検知回
路はＴ（→及びＷ　Ｔ　（−）端子には接続されておら
ず、負荷の温度が低下すると、電源４を投入するように
なっている。ＦＤ（＋３端子及びＴ（＋）端子の電圧設
定回路は図示を省略している。ＣＬＫ端子は計時用のり
、ロックパルスの入力端子であり、集積回路１は該端子
のクロックパルスをカウントしてプリパージ時間、点火
時間を計測する。

また、本集積回路ＨＡ　−１６６０５Ｗは、Ａ　Ｌ　Ｍ
端子が“ｒレベルを出力している警報状態やその他の状
態において、Ｔ　（＋）端子、ＴＷ（１）端子の入力電
圧を何らかの手段によってＴ　（＋）＞　Ｔ　Ｗ　（−
）とすると、警報状態等の状態がリセットされ、初期の
状態、即ちプリパージの最初から再度動作を開始するよ
うになっている。

５は電源回路であり、交流電源を平滑して直流５ｖを出
力する端子６、直流１２Ｖを出力する端子７、計時用の
クロックパルスを出力する端子８を備えている。１１は
燃料弁用の電磁リレー、１２は燃焼送風機用の電磁リレ
ーである。

１３は不着火の回数をカウントするカウンタＩＣ（例え
ば、日立製作所製ＨＤ　１４０２２　Ｂである）であり
、クロック入力端子ＣＬにインバータ１４を介してＳｖ
端子に接続している。本実施例は点火動作を５回まで可
能としており、５回目の点火動作であることを出力する
Ｑｓ出力端子をカウンタＩＣＨのクロックイネーブル端
子ＣＥに接続し、またＯＲゲート２７を介してＷ　Ｔ　
（−）入力端子に接続している。

加はクロックパルス切換え回路であり、端子８のクロッ
クパルスの周期を２倍にする分周用ＩＣ（例えば日立製
作所製ＨＤ　１４０１３　Ｂ　Ｐである）２１とゲート
とからなり、第１回目のプリパージ動作中は、端子８の
クロックパルスの周期の２倍の周期のクロックパルスを
出力し、２同目以降は端子８のクロックパルスを出力す
る。

動作を説明する。負荷の温度が低下し温度検知回路が作
動すると、電源が投入され、電源回路５は端子６．７か
ら直流電源、端子９から交流電源、端子８からクロック
パルスを出力する。これによって集積回路１は動作を開
始する。即ち、ＦＡＮ端子が１”レベルとなり、送風機
用電磁リレー１２がＯＮ（、、プリパージを開始する。

またＣＬＫ端子に入力されるクロックパルスをカウント
し、プリパージ時間の計時を開始する。

また電源４が投入されると、コンデンサ３０を介してカ
ウンタＩＣｌ３のリセットのＲ端子に通電され、カウン
タＩＣは確実に初期化される。

第１四目のプリパージ中は、カウンタＩＣｌ３のα端子
の出力は”「レベルであるので、インバータ２２はＬレ
ベル、ＮＡＮＤゲート２３はπレベルである。分周用Ｉ
Ｃ２１はＣＫ端子に入力されるクロックパルスを２倍の
周期に分周してＱ端子から出力している。このためＱ端
子のクロックパルスはＮＡＮＤゲートス、２５を介して
集積回路１のＣＬＫ端子に入力される。

ＣＬＫ端子に入力されるクロックパルスのカウントによ
ってプリパージ時間が経過すると、点火時間となり、Ｓ
■端子が１Ｌニレベルになり電磁リレー１１がＯＮし、
燃料の供給が開始される。また、ＩＧＮ端子が“じレベ
ルになり、点火回路２が動作を開始する。

Ｓｖ端子がτレベルになることによって、インバータ１
４力ｒルベルになり、カウンタＩＣｌ３はプリパージの
回数をカウントする。この１回目のプリパージの終了に
よってＱｏ　端子は”ビレベルとなり、ＮＡＮＤゲート
Ｕがπレベル、インバータ２２がπレベルとなり、端子
８のクロックパルスがＮＡＮＤゲート２３．２５を介し
てＣＬＫ端子に入力される。

前記点火動作によって点火すると、その燃焼は炎検知回
路３によって検出され、ＦＤ（→端子に入力されるこの
着火信号によって、集積回路１は、Ｓｖ端子の−Ｌ”レ
ベル、ＡＬＭ端子の”汁レベルを継続させる。ＩＧＮ端
子は点火タイミング終了後、“ビレベルになり、点火回
路２を停止させ、定常燃焼に移行する。点火によって集
積回路１のＦＤ（０）端子は“「レベルとなり、カウン
タＩＣｌ３を初期化する。２９は抵抗である。

前記点火動作において着火しなかったときは、点火時間
の終了と共に、ＳＶ端子、ＦＡＮ端子、ＩＧＮ端子がそ
れぞれ”「レベルになり、運転を停止させ、またＡＬＭ
端子が“Ｌ”レベルとなり、４４報状態となる。

このとき（プリパージが１回目から４回目まで）カウン
タＩＣｌ３のＱ５端子は“じレベルであるので、前記不
着火によるＡＬＭ端子の＠ｃレベルによってＯＲゲート
は“Ｌ”レベルになる。このためＴ（→〉ＴＷ（−）と
なり、集積回路１は前記警報状態を解除する。このため
ＡＬＭ端子は”「レベルとなり、抵抗あによってＯＲゲ
ートｎは直ちに”「レベルになり、Ｔ（＋）＜ＴＷ（→
となり、負荷が低温であることと等価になるので、集積
回路１は再びプリパージから動作を開始する。即ちＦＡ
Ｎ端子ぽ〔レベルになる。

２回目以降も前記と同様に動作を行い、不着火であると
前記と同様に再びプリパージ動作から開始する。

但し、１回目の点火時間の開始以降はＣＬＫ端子に端子
８のクロックパルスが入力されるので、２回目以降のプ
リパージ時間は１回目のそれよりもにとなる。

５回目のプリパージが終了すると、タイマＩＣｌ３のへ
端子はπレベルになり、５回目の点火動作であることを
出力する。Ｑ６端子の°「レベルはＣＥ端子に入力され
、Ｑ１１端子の“ビレ哀ルは保持される。

このため５回目が不着火でＡＬＭ端子が”Ｌ”レベルに
なってもＯＲゲート２７の出力にはπレベルが保持され
、集積回路１は警報状態を解除されず、この状態を保持
する。

不着火の場合の各部の動作波形を第２図に示す。

ｔｏ・ｔ２０・１．はそれぞれ第１回目、第２回目、第
５回目の点火動作のプリパージの開始時であり、ｔ、。

ｔ！、ｌはそれぞれ第１回目、第５回目の点火動作のプ
リパージの終了を示し、ｔ１２、ｔ４２、ｔ５２はそれ
ぞれ第１回目、第４回目、第５回目の点火動作の終了を
示す。

次に、Ｔ（→）ＴＷ（→とすることによりリセットでき
る集積回路１の構成第３図により説明する。

但しここに示す構成はＨＡ−１６６０５Ｗと必らずしも
同一ではない。

５０．５１．５２はそれぞれの信号の入力回路である。

５３．５４．５５．５６はそれぞれの信号の出力回路で
ある。入力回路５１．５２にはコンパレータを備えてい
る。

６０はプリパージ時間を計時するプリパージタイマであ
り、ＡＮＤゲート６１と複数の分局用フリップフロップ
６２．６３．６４．６５からなる。６６は点火タイミン
グを計時する点火タイマであり、ＡＮＤゲート６７と複
数の分周用フリップクロップ６８．６９．７０からなる
。分周用フリップフロップ６２〜６３．６８〜６９は、
リセ・ト入力Ｒがπレベルのときリセットされ、各出力
Ｑは°じレベル、出力向は″１ｒレベルトナリ、またリ
セット人力Ｒが１”レベルのとｔｋ分周可能となる。

７１はＮＡＮＤゲート７１．７２からなるＲＳフリップ
フロップであり、初期状態においてＮＡＮＤゲート７２
の出力は”ｃレベルであり、ＡＬＭ端子に“「レベルが
得られる。

かかる構成において、ＷＴ（−）端子が低温状態のＨレ
ベルを示し、電源が投入されると、入力回路５２が＠Ｌ
”レベル、インバータ７４がπレベル、ＡＮＤゲート７
５がπレベルとなり、ＦＡＮ端子は“じレベルとなり、
プリパージを開始する。またインノ（−タフ６が”Ｌ”
レベルとなり、分周用フリップフロップ６２〜６５．６
８〜７０はリセット解除となり、プリパージタイマ６０
は計時を開始する。プリパージ時間を経過すると、出力
６５Ｑがπレベルとなり、ＡＮＤゲート７８．７９が１
Ｈ”レベルとなり、ＳＶ端子、ＩＧ″Ｎ端子には°Ｌ”
レベルが得られ、点火動作を開始する。出力６５心が”
Ｌ″レベルなるのでプリノ（−ジタイマ６０は分周を停
止する。一方点火タイマは出力６５Ｑが”「レベルとな
ることによって計時を開始する。

点火するとＦＤｐ）端子及び入力回蕗５１の出力が°Ｈ
”レベルとなり、ＯＲゲート７７が゛「レベルとなり、
点火用タイマ部はリセットされる。またインバータ８０
が“Ｌ”レベルとなり、ＩＧＮ端子は”「レベルとなり
、点火動作を停止し、定常燃焼に移行する。

不着火の場合は、点火タイマの出カフ０豆が”Ｌ”レベ
ルとなるのでＲＳフリップフロップ７１がセットされ、
ＮＡＮＤゲート７２がπレベルとなりＡＬＭ端子が＠Ｌ
”レベルとなる。一方ＮＡＮＤゲー゛ドア３は“Ｌ”レ
ベルとなり、ＡＮＤゲート７５が１”レベルとなるので
ＳＶ端子、ＩＧＮ端子、ＦＡＮ端子は全て“Ｈ°レベル
となり、運転を停止する。

本来の使様方法としては、ＷＴ（→端子には温度検知信
号を入力させるものである。定常燃焼によって負荷の温
度が上昇するとＷ　Ｔ　（−）端子の電圧が低下するの
で、入力回路５２はπレベルとなり、ＡＮＤゲート７５
は”Ｌ”レベルとなり、燃焼運転を停止させると共に、
プリパージタイマ６０をリセットする。また点火用タイ
マ６６もＯＲゲート７７を介してリセット可能となって
いる。

このため、また不着火によってＲＳフリップフロップ７
１がセットされ、ＡＬＭＱ子が“じレベルの警報状態と
なっている状態において、前記の如くＷ　Ｔ　（−）端
子を”Ｌ”レベルを入力すると、プリパージタイマ６０
及び点火用タイマ６６はリセットされ、このため、出カ
フ０Ｑは”ビレベルとなり、ＲＳフリップフロップ７１
はリセットされ、警報状態解除される。従って次にＷ　
Ｔ　（−）端子を低温状態と回−のπレベルを与えると
、プリパージの初期から動作を開始することになる。つ
まりＷ　Ｔ　（＝）端子はリセット端子である。

従って第１回目〜第４回目の点火動作の終了時点におい
てＷ　Ｔ　（−）端子が“Ｌ”レベルになることによっ
て集積回路１はリセットされ、リセットによってＡＬＭ
端子は“「レベルとなってリセットは解除され１再度プ
リパージ動作を開始するものである。

ることができる。また集積回路のリセット端子を操作し
て行っているので、回路構成を簡単にできるものである
。

第４図に別の実施例を示す。カウンタＩＣｌ３のσ１端
子にＳｖ端子を接続し、Ｑ、端子に抵抗４０、コンデン
サ４１からなる微分回路Ｃを接続している。

α端子から５回目の点火動作であることを出力させてい
る。４３．４４はトランジスタ４５、妬、４７は抵抗で
ある。

かかる構成において、Ｓｖ端子が１°レベルになること
によってカウ゛ンタＩＣｌ３は第１回目のプリパージの
終了をカウントし、ＱＯ端子を“じレベルにする。この
ため微分回路Ｃの時定数の間、トランジスタ４３はＯＦ
Ｆ、ｈランジメタ４４はＯＮとなりＴ　（＋）＞　Ｗ　
Ｔ　（→となり、プリパージ、タイマ６０はリセットさ
れ、再度プリパージを繰返すことになる。

次回以降のプリパージの終了時点では、Ｑｏ端子はＬ”
レベルを継続するので、以後のプリパージ時間はえにな
る。１回目〜４回目の点火動作が不着火の場合は、ＡＬ
Ｍ端子の１”レベルによってトランジスタ０がＯＦＦ、
）ランジスタ躬がＯＮとなりプリパージ動作に戻る。５
回目の点火動作が不着火の場合は、Ｑ６端子がビレベル
であるので、トランジスタ４３はＯＮ１トランジスタ弱
はＯＦＦを継続し、警報状態を継続する。

この構成によれば、簡単な構成で、一連の点火動作を繰
返すと共に、１回目のプリパージ時間を長くできるもの
である。

本発明は複数回の点火動作を繰返すものにおいできる。

また、他の異常状態を入力させ警報状態とした場合に、
必要により一連の点火動作を繰返すことができる。

以上の如（本発明は、警報状態に対しても点火動作を繰
返させることができるので、既存の燃焼制御用素子を用
いて種々の燃焼制御装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の燃焼制御装置の回路図、第
２図は不着火の場合の第１図の各部の動作波形を示す図
、第３図は燃焼制御用集積回路の回路図、第４図は本発
明の他の実施例の燃焼制御装置の回路図である。 １・・・燃焼制御用集積回路　２・・・点火回路３・・
・炎検知回路　　　　　４・・・電源５・・・電源回路
　　　　　　６，７．９・・・電源端子８・・・クロッ
クパルス端子　１１　、１２・・・電磁リレー１３・・
・カウンタＩＣ 加・・・クロックパルス切換回路 ２１・・・分周用ＩＣ５０，５１，５２・・・入力回路
５３　、５４　、５５　、５６・・・出力回路６０・・
・プリパージ用タイマ　６６・・・点火用タイマ７１・
・・ＲＳフリップフロップ Ｓ■・・・燃料弁用出力端子　ＩＧＮ・・・点火器用出
力端子ＦＡＮ・・・送風機用出力端子　ＡＬＭ・・・警
報用出力端子　　　　。 ＦＤ（−）・・・火炎検知信号入力端子ＦＤＯ・・・火
炎検知信号出力端子 ｗｒ（→・・・リセット入力端子 ＣＬＫ　、　ＣＫ・・・クロックパルス入力喘子代理人
　弁理士　薄　１）利　幸

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、火炎の有無を入力する第１の入力端子と、リセット
   信号を入力する第２の入力端子と、計時用のクロックパ
   ルスを入力する第３の入力端子と、異常状態の有無を入
   力するために所望により設ける第４の入力端子と、前記
   第３の入力端子のクロックパルスをカウントして後述す
   る第１の時間ト第２の時間とを計時するタイマ手段と、
   前記第１の入力端子と第２の入力端子とタイマ手段との
   それぞれの信号を入力して、点火に当って送風機を前記
   第１の時間中駆動し、続いて前記第２の時間中、前記送
   風機と点火器と燃料弁とを駆動し、該第２の時間内に前
   記第１の入力端子から着火信号が得られない場合、又は
   前記第４の入力端子からの異常状態を指示する信号が入
   力された場合に前記点火器及び燃料弁を停止させ、また
   前記第２の入力端子のリセット信号によって前記タイマ
   手段と共にリセットする制御手段と、前記送風機、点火
   器、燃料弁々それぞれ駆動するための第１の出力端子、
   第２の出力端子、第３の″出力端子と、前記停止状態の
   有無を出力する第４の出力端子とからなる燃焼制御用集
   積素子と、 前記第４の出力端子の信号を入力して前記停止状態の回
   数、又は前記第２の出力端子又は第３の出力端子の信号
   を入力して前記第１の時間の開始又は該第１の時間の終
   了の回数のいずれかをカウントし、所定の回数によって
   終了信号を出力する第５の出力端子を備えたカウンタ回
   路と、前記第４の出力端子と第５の出力端子の信号とを
   人力して前記第２の入力端子に出力するものであって、
   前記第５の出力端子が前記所定回数以前の信号を出力し
   ている状態において前記第４の出力端子が停止状態を示
   す信号を出力することによって、前記燃焼制御用集積素
   子をリセットする信号を出力するリセット信号出力回路
   と、からなる燃焼制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記かつンタ回路
   は、第２の出力端子又は第３の出力端子の信号を入力す
   るものである燃焼制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記リセット信号
   出力回路はＯＲ回路である燃焼制御装置。