JPS587130B2 - 燃焼制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 不発明はタイマー回路としてカウンターを用い、データ
セレクタ回路及びコントロール回路からなる燃焼制御装
置こ関するものである。

従来の燃焼制御装置は、制御する機器の熱出力使用燃料
、制御方式等こより、各々対応したシーケンスパターン
やタイミングを有しており、各機種毎こ１種類の燃焼制
御装置が対応していた。

回路構成は、抵抗、コンデンサこよるＣＲタイマーを基
本タイマーとして、トランジスタ、ダイオード等の個別
部品を多数組合わせて制御装置を構成したものであった
。

この種の燃焼制御装置こおいては、制御方式の異なるも
の、例えば、ガス燃焼用の装置と灯油燃焼用の装置では
、回路構成が異なり、汎用性こ欠けていた。

更に、部品点数も多いため、コストの増加、信頼性の低
下、制御部分の容積の増加といった欠点を有していた。

本発明はかかる欠点を改良するためこなされたものであ
る。

即ち、制御回路内に機能切換え用のデータセレクタ回路
を設け、制御回路部をＩＣ化することにより、上記欠点
を改良したものである。

以下実施例こより説明をする。

先ず不発明を第１図Ｃこ示すフロック図より説明する。

１は基準クロツク信号であり、１秒発生回路２へ入力さ
れる。

３はプリパージ及びイグニションタイミングを与えるタ
イマー回路、４は不着火時、消炎時の安全のための安全
タイマー回路、５はコントロールのタイミング、制御方
式を選択するためのデータセレクタ回路であり、６，７
，８のセレクタスイッチ信号が入力さｎている。

９は燃焼制御信号を発生するコントロール回路、１０は
スタート信号、１１は温度調節回路、１２は火炎検知装
置、１３は送風機、着火装置、電磁弁等の燃焼制御用負
荷（図示せず）を駆動するドライブ回路である。

また図中の矢印は信号の流ｎを表わすものである。

不回路の動作をより具体的こ説明するために、セレクタ
スイッチ信号の入力と制御タイミング及び制御方式の出
力の関係の一例を第２図こ示す。

プリパージは４秒と８秒の２種類、イグニションタイミ
ングは４種、安全タイミングは２種であり、組合せは第
２図こ示す如くである。

また着火装置は、着火を検出した後も一定時間動作を続
けるもの（こｎを連続と称す）と、着火検出後、直ちこ
動作を停止し、途中消炎の際こ再び着火動作をくり返す
もの（こｎを断続と称す）とこ分類する。

また消炎時リサイクルとあるものは、着火動作が連続の
ものでイグニションタイミングをすぎてから消炎した場
合こは最初のシーケンスこ戻るものを言う。

またイグニション連続でリサイクルでないものこついて
は、イグニションタイミングをすぎて消炎したものはイ
グニション断続動作をするものとする。

またイグニションタイミングこ（）のついたものは、こ
のタイミング内での消炎こ対じては断続を行ない、この
タイミングをすぎてからの消炎こ対してはリサイクルを
行なうものとする。

第２図の制御方式の分類Ａの場合のシーケンスの一例を
説明すると、第３図の如くなる。

スタート信号１０により回路が動作し、燃焼用送風機が
動作する。

プリパージタイミング後、電磁弁と着火装置が動作し、
同時に安全タイマー４が動作し始める。

安全タイミング内に着火が完了し着火信号が得られると
安全タイマー４はリセットさわる。

着火装置はイグニションタイミングが終了する迄動作す
る。

燃焼中こ消炎すると着火装置が動作すると共に安全タイ
マー４が動作する。

安全タイミング中こ着火しない場合こは安全タイマー４
が働いて警報出力を出し、送風機、電磁弁、着火装置の
動作を停止する。

以上のような機能をもつ回路の具体例を第４図こ示す一
実施例こて説明をする。

図中従来と同一番号は同一物を示す。

先ず、制御方式の分類Ａこおいて、パイ口ットバーナを
有すガスバーナの場合について説明する。

セレクタスイッチ信号６，７．８スタート信号１０、火
炎検知装置１２の出力こは論理信号”０”が与えられて
いる。

また温度調節回路１１には”１″が与えられ、この状態
は燃焼を行う事を示すものとする。

また運転前は、スタート信号１０は゛０″であり、この
信号はインバータ１４を通してＯＲゲー｝１５．１６に
接続され、それぞれの出力こは論理信号″１”が得られ
る。

ＯＲゲート１５の出力は、１秒発生回路２及びタイマー
回路３のリセット信号として、ＯＲゲート１６の出力は
安全タイマー回路４のリセット信号として供給さ孔てお
り、”１”の状態でリセット、即ち各フリツプフロツプ
出力Ｑ１〜Ｑ９は″０”となり、さらに１秒発生回路２
からは基準の１秒パルスは発生しない。

またＯＲゲート１５の出力はインバータ１７こ接続さヘ
インバータ１７の出力の゛０”信号がＲ−Ｓフリツプフ
ロツプ１８のリセット端子Ｒに入力さわる。

従って出力Ｑ１１こは″１″が出力さわている。

この時、ドライブ回路１３の各出力、送風機用駆動回路
１９、着火装置用駆動回路２０、主電磁弁用駆動回路２
１、補助電磁弁用（パイロット燃焼用）駆動回路２２、
警報装置用駆動回路２３にはそれぞｎ″Ｏ”レベルの信
号が入力されており動作を行なわない。

この状態をリセット状態と称する。

この時、ＡＮＤゲ−ト２４．２５の出力は″０”従って
ＯＲゲート２６の出力も”０″でインバータ２７の出力
が”１”となっている。

次こスタート信号１０が″１”となると、ＡＮＤゲート
２８を通しで送風機用駆動回路１９が動作をし、さらに
前述の１秒発生回路２、タイマー回路３、安全タイマー
回路４、Ｒ−Ｓフリツプフロツプ１８のリセットは解除
され、ＡＮＤゲート２９を通して１秒のクロックパルス
がタイマー回路３こ入力される。

一方ＡＮＤゲート３０にはＲ−Ｓフリツプフロツプ１８
の出力Ｑ１０の゛０”信号が入力されでいるため安全タ
イマー回路４こはクロックパルスは入力さｎない。

タイマー回路３では１秒発生回路２の出力パルスこ伴っ
て、周知の如く、出力Ｑ１は１秒後に出力Ｑ２は２秒後
こ、出力Ｑ３は４秒後こ、出力Ｑ４は８秒後に、出力Ｑ
５は１６秒後こ”０”から゛１”へと変化する。

安全タイマー回路４の場合も同様に、出力Ｑ６は１秒後
、出力Ｑ７は２秒後、出力Ｑ８は４秒後、出力Ｑ９は８
秒後こ、゛０”から゛１”となる。

そこで４秒（プリパージタイム）後にＡＮＤゲ一ト３１
を通して、ＯＲゲート３２の出力に６１”が得られる。

これこよりインバータ３３の出力は″０”となり、Ｒ−
Ｓフリツプフロツプ１８は反転をして、出力ＱＩＯこは
″１”が出てくる。

前記出力ＱＩＯによってＡＮＤゲート３４を通して補助
電磁弁用駆動回路２２が動作を開始する。

この時ＡＮＤゲート３５の入力には前述出力Ｑ１０の他
こ、インバータ３６からの”１”の信号と、タイマ−［
路３のカウントが進んでいないためＯＲゲート３７の出
力が”０”でありインバータ３８の出力が″１”となっ
ているため、ＡＮＤゲート３５の出力にも″１′”が得
られＯＲゲート３９、ＡＮＤゲート４０を通して着火装
置用駆動回路２０こも″０”から″１”の信号が入力さ
れ動作を開始する。

また、ＡＮＤゲート３０の出力もクロツクパルスが得ら
れ安全タイマー回路４こ入力さｎる。

安全タイミングは、セレクタスイッチ信号７がｈｏ”で
ある事からＡＮＤゲート２５の出力は常こ”０”となり
、従って出力Ｑ９から８秒の安全タイミングが得られ，
ＱＲゲート２６を通して警報装置用駆動回路２３へ信号
が伝わる。

以上の段階で燃焼こ必要な空気と燃料と着火エネルギー
が与えられたことこなり、正常であわば着火を行ない、
火炎検知装置１２の出力こは”■”が得られる。

温度調節回路１１の出力は゛１”であったからＡＮＤゲ
ート４１の出力は”１”となり主電磁弁用駆動回路２１
が動作をする。

この時、前記駆動回路２１は、温度調節回路１１の出力
により動作状態が決まる。

即ち、パイロット燃焼のある燃焼器においで湯温等の温
度信号こよりメイン燃焼を断続させることができる。

火炎検知装置１２の出力に”１”が出ているのでＯＲゲ
ート１６を通して安全タイマー回路４はリセットさｎ出
力は“Ｏ”のままである。

着火装置用駆動回路２０は火炎がついてもＡＮＤゲート
３５からの信号こより動作を連続しているが、タイマー
回路３のカウントが進み出力Ｑ５力じ１”となると即ち
スタートしてから１６秒後こなるとＡＮＤゲート４２を
通してＯＲゲート３７こ出力″１”が得られる。

従ってインバータ３８の出力は″０”ＡＮＤゲート３５
の出力が″０”となり、着火装置用駆動回路２０は動作
を停止する。

一方インバータ３８の出力はＡＮＤゲーｇ２９こ入力さ
れクロックパルスがタイマー回路３こ入力されるのを停
止させる。

これをもって定常燃焼となる次こ火炎が何らかの異常で
消炎した場合、火挾検知装置１２の出力こは”０”が得
られると、インバータ４３を通してＡＮＤゲート４４こ
より、再び着火装置用駆動回路２０が動作する。

さらにＯＲゲート１６を通して安全タイマー回路４のリ
セットが解除され、安全タイマー回路４はカウントを始
める。

安全タイミング、この場合は８秒であるが、この時間以
内こ再着火が検出さわれば、安全タイマー回路４はリセ
ットされ、着火装置用駆動回路２０は動作を停止する。

逆こ８秒たっても着火を検出できない場合は、出力Ｑ９
に″１”が得られ、ＯＲゲート２６を通して警報装置用
駆動回路２３が動作をする。

またインバータ２７の出力は″０”となり、ＡＮＤゲー
ト２８，３４，４０，４１の出力をすべて”０”をこし
、各々対応したドライブ回路１３こ信号を出す。

即ち警報信号が出され、送風機、電磁弁、着火装置は動
作を停止する。

上記はパイ口ットバーナを有する場合であるが、オイル
バーナの如くパイ口ットバーナを有さないものでは、第
５図に示す如く、温度調節回路１１の出力信号をスター
ト信号１０こ接続し、電磁弁開閉用として補助電磁弁用
駆動回路２２を用いればよい。

次こ制御方式の分類Ｅの場合について説明する｛インバ
ータ４５の出力が″０”となり、従って、ＡＮＤゲート
３１の出力が”０”となり、プリパージタイミングの４
秒が８秒こ変更となる。

またこれこよりイグニッションタイミングは８秒となる
。

その他の動作は前述の動作と同じである。次に分類Ｃの
場合こついて述べる。

プリパージタイミングはインバータ４５の出力げ１″で
あるから４秒となり、安全タイミングはセレクタスイッ
チ信号７が″１”であるからＡＮＤゲート２５を通して
４秒となる。

ここで前述の動作と異なるものは、インバータ３６の出
力がｌ０”であることからＡＮＤゲート３５の出力が常
こ″Ｏ”となり、着火装置用駆動回路２０への信号はＡ
ＮＤゲート４４からだけ送られることになり、これはプ
リパージ終了後、即ち出力ＱＩＯが”１”となり、火炎
検知装置の出力が”０”となっている間着火動作を行な
うこさを意味している。

つまりイグニションが断続である。

次こ分類Ｇの場合は、プリパージタイミングが８秒とな
る。

次こリサイクルの機能こついて述べる。

分類Ｂこより説明する。

プリパージタイミングは４秒、またインバータ４６の出
力が’０”であるから、ＡＮＤゲート４２はセレクトさ
れず、ＡＮＤゲート４７を通して２４秒のタイミングが
得られ、イグニションタイミングは２０秒が得ら孔る。

プリパージ終了後、着火が確認されると正常燃焼こ入り
、イグニションタイミング中は着火装置用駆動回路２０
が動作をする。

イグニションタイミングをすぎると着火装置は停止する
。

このあと、火炎検出装置１２の出力が”０”となると、
インバータ４３の出力こ１＋１が出て、ＯＲゲート３７
の出力及びセレクタスイッチ信号６の出力がそわぞれ”
１”であるから、ＡＮＤゲート４８の出力力’１″とな
り、ＯＲゲート１５の出力力”１”となり、タイマー回
路３及びＲ−Ｓフリツプフロツプ１８にリセットがかか
る。

従って等価的こスタート信号１０が”０”となる信号が
得られるため、最初の状態こ戻り、リサイクルを行うこ
とができる。

次こはＯＲゲート３７の出力も”０”となりＯＲゲート
１５からの前記リセット信号は解除され、最初のシーケ
ンスに戻って再スタートを行なう。

分類Ｆの場合も、タイミングが異なるのみで、動作は同
様である。

分類Ｄの場合は、分類Ｃと分類Ｂの組合せである。

また分類Ｈの場合タイミングが異なるのみで動作は同様
である。

このようこしてガス焚、オイル焚の燃焼器に共通でしか
も燃焼書の違いこよるプリパージタイミング等の違う機
種へも適用可能な燃焼制御装置が構成され、それぞれの
切換えはセレクタスイッチ信号６，７，８の切換えだけ
でよく汎用性のあるものである。

また、火炎検知装置１２が故障をして火炎のない時こ火
炎検知装置１２の出力が“１″となった場合こは、Ｒ−
Ｓフリツプフロツプ１８の出力Ｑｌｌがプリパージ中は
″１”であることを用いてＡＮＤゲート２４こそれぞれ
入力することにこより検出できる。

正常であればＡＮＤゲート２４の出力は常に″０″であ
るが、プリパージ中こ火炎検知装置１２が”１”となる
とＡＮＤゲート２４の出力に”１″が表われ、ただちこ
ＯＲゲーｇ２６こ″１”が出力される。

このように燃焼のための安全機能を論理回路で構成する
ことも容易である。

また、第４図こおいて温度調節回路１１、火蕗検知装置
１２、ドライブ回路１３を除いたデイシタル論理回路部
分を１チップの半導体集積回屑（以下ＩＣと称す）化す
ることは極めて芥易である。

ＩＣ化を行なうことこよりさらこ多くの機能、安全対策
用の回路を組込むことも可能で、しかも各素子間の配線
もなく、部品点数も大巾こ減少きせることができるため
信頼性が高く、生産コストの安い制御装置が得られる。

さらに、汎用性があるため、生産工場こおける部品点数
の減少、在庫管理の簡略化といった効牙も得られる。

制御の中心となるコントロール部分が１個のＩＣで構成
さわるため制御装置全体の軽量化、小型化が行なえるも
のである。

以上説明の如く不発明は、着火こよってイグニッション
を停止する第１のシーケンスと、着火した後もイグニッ
ションを行う第２のシーケンスとを選択する第１の入力
端子と、運転の要否の信号を入力する第２の入力端子と
、火炎の有無の信号を入力する第３の入力端子と、クロ
ックパルスを入力する第４の入力端子とを備え、 第４の入力端子のクロックパルスをカウントする分周用
フリツプフロツプを複数個直列に接続したものであって
、第１の時間の終了信号と該第１の時間の後の第２の時
間の終了信号とを出力する制御用タイマー回路を設け、 第４の入力端子のクロックパルスをカウントする分周用
フリツプフロツプを複数個値列に接続したものであって
、第１の時間の後の第３の時間の終了信号を出力する出
力端子を備えた安全用タイマー回路を設け、 第３の時間の終了信号によって警報装置を駆動するよう
に設け、 送風機、燃料弁、着火装置をそれぞれ駆動するための第
１のＡＮＤゲート、第２のＡＮＤゲート、第３のＡＮＤ
ゲートを設け、該各ＡＮＤゲートは第３の時間の終了信
号と他の入力端子の信号とを入力して第３の時間の終了
信号が出力されていないさきのみ駆動信号を出力するよ
うに設け、第２の入力端子の運転要の信号こよって、Ｒ
−Ｓフリツプフロツプ、制御用タイマー回路及び安全用
タイマー回路のリセットを解除するようこ設け第２の入
力端子を前記他の入力端子として第１のＡＮＤゲートこ
入力させ、 前記Ｒ−Ｓフリツプフロツプを第１の時間の終了信号に
応答してセットするように設け、それこよるＲ−Ｓフリ
ツプフロツプの出力信号こよって第４の入力端子のクロ
ックパルスを安全用タイマー回路こ入力させる第４のＡ
ＮＤゲートを設け、また前記出力信号を前記他の入力端
子の信号として第２のＡＮＤゲートに入力させ、 前記出力信号と第３の入力端子の信号とを入力している
ものであって、第３の入力端子の火炎有りの信号こ応答
して火炎有り信号を出力する第５のＡＮＤゲートを設け
、前記出力信号と第１の入力端子の信号と第２の時間終
了信号さを入力するものであって、第２のシーケンスの
信号こ応答して第２の時間の経過まで前記第５のＡＮＤ
ゲートの火炎無し信号と等価の信号を出力する第６のＡ
ＮＤゲートを設け、 第５のＡＮＤゲートと第６のＡＮＤゲートとの出力を入
力するＯＲゲートの出力を前記他の入力端子の信号とし
て第３のＡＮＤゲーｇこ入力させ、第２の時間の終了信
号こよって制御用タイマー回路へのクロツクパルスの入
力を停止する第７のＡＮＤゲートを設けたので、 イグニッションの断続と連続とのシーケンスを備えた制
御回路を提供できるものである。

またこれを基こ種々のシーケンスを提供できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明こよる燃焼制御装置のブロック図、第２
図は制御方式の一実施例を示す表、第３図は前記一実施
例の動作を示すタイミング図、第４図は不発明こよる燃
焼制御装置の一実施例を示す回路図、第５図は他の実施
例を示す要部回路図である。 １・・・基準クロツク信号、２・・・１秒発生回路、３
・・・タイマー回路、４・・・安全タイマー回路、５・
・・データセレクタ回路、６，７．８・・・セレクタス
イッチ信号、９・・・コントロール回路、１０・・・ス
タート信号、１１・・・温度調節回路、１２・・・火炎
検知装置、１３・・・ドライブ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 運転開始こよって先ず送風機のみを運転させ，第１
   の時間の後、燃料弁と着火装置を運転させ、第１の時間
   の後の第３の時間内に火炎有り信号が得られないときこ
   運転を停止させる燃焼制御装置こおいて、 着火によってイグニッションを停止する第１のシーケン
   スと、着火した後もイグニッションを行う第２のシーケ
   ンスとを選択する第１の入力端子と、運転の要否の信号
   を入力する第２の入力端子と、火炎の有無の信号を入力
   する第３の入力端子と、クロックパルスを入力する第４
   の入力端子とを備え、 第４の入力端子のクロックパルスをカウントする分周用
   フリツプフロツプを複数個直列に接続したものであって
   、第１の時間の終了信号と該第１の時間の後の第２の時
   間の終了信号とを出力する制御用タイマー回路を設け、 第４の入力端子の夕ロックパルスをカウントする分周用
   フリツプフロツプを複数個直列に接続したものであって
   、第１の時間の後の第３の時間の終了信号を出力する出
   力端子を備えた安全用タイマー回路を設け、 第３の時間の終了信号こよって警報装置を駆動するよう
   こ設け、 送風機、燃料弁、着火装置をそれぞれ駆動するための第
   １のＡＮＤゲート、第２のＡＮＤゲート、第３のＡＮＤ
   ゲートを設け、該各ＡＮＤゲートは第３の時間の終了信
   号と他の入力端子の信号とを入力して第３の時間の終了
   信号が出力されていないときのみ駆動信号を出力するよ
   うに設け、第２の入力端子の運転要の信号こよって、Ｒ
   −Ｓフリツプフロツプ、制御用タイマー回路及び安全用
   タイマー回路のリセットを解除するようこ設け、第２の
   入力端子を前記他の入力端子として第１のＡＮＤゲート
   に入力させ、 前記Ｒ−Ｓフリツプフロツプを第１の時間の終了信号こ
   応答してセットするように設け、それこよるＲ−Ｓフリ
   ツプフロツプの出力信号こよって第４の入力端子のクロ
   ックパルスを安全用タイマー回路こ入力させる第４のＡ
   ＮＤゲートを設け、また前記出力信号を前記他の入力端
   子の信号として第２のＡＮＤゲートこ入力させ、 前記出力信号き第３の入力端子の信号とを入力している
   ものであって、第３の入力端子の火炎有りの信号こ応答
   して火炎有り信号を出力する第５のＡＮＤゲートを設け
   、前記出力信号と第１の入力端子の信号と第２の時間終
   了信号とを入力するものであって、第２のシーケンスの
   信号こ応答して第２の時間の経過まで前記第５のＡＮＤ
   ゲートの火炎無し信号と等価の信号を出力する第６のＡ
   ＮＤゲートを設け、 第５のＡＮＤゲートと第６のＡＮＤゲートとの出力を入
   力するＯＲゲートの出力を前記他の入力端子の信号とし
   て第３のＡＮＤゲートこ入力させ、第２の時間の終了信
   号こよって制御用タイマー回路へのクロツクパルスの入
   力を停止する第７のＡＮＤゲートを設けたことを特徴と
   する燃焼制御装置。