JPS5934873B2 - 自動温度調節装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動温度調節装置、特に例えばポットバーナを
使用した穀物乾燥機に好適な自動温度調節装置に関する
ものである。

一般に使用されているポットバーナに於いては、通常バ
ーナ部と燃料タンクとは分離した別の箇所にあり、しか
も燃料タンクはバーナ部よりも低位置におかれるので、
燃料供給用ポンプが使用され。

またこの燃料供給用ポンプとして安価で保守に手間の掛
らない交流式電磁ポンプが多く用いられている。

従って、ポットバーナを使用した穀物乾燥機の温度を制
御するために上記交流式電磁ポンプを自動温度調節器で
制御すればよいが、普通の二位置式（オンオフ式）温度
調節器では燃焼を断続する型の制御方法であるために着
火装置等の付加装置が必要となり、しかもその熱風温度
が大きく変化するので上述の目的に沿えない。

これらの欠点を補う為に比例制御式自動温度調節器を用
いればよいが、普通この式の自動温度調節器は熱風温度
とその設定温度との偏差に応じた電圧が加わるのが普通
である。

従ってこの比例制御式自動温度調節器は、電気ヒータの
ような加熱装置に適用する場合には好結果を得るが、交
流式電磁ポンプに適用する場合には普通電源周波数に応
じてプランジャを振動させ、弁を用いて送油する形式な
ので、ポンプに加わる電圧と送油量は直線的でなく、シ
かも使用できる電圧範囲が狭く、ポンプの最低吐出量付
近の電圧ではその吐出量も非常に不安定である。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
温度の脈動分がきわめて少なく滑らかで安定した出力の
自動制御を経済的に行ない得る自動温度調節装置を提供
するものである。

以下本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて
詳しく説明する。

第１図は本発明に係る自動温度調節装置の回路構成を示
すものである。

第１図において、１はブリッジ回路であって、例えば乾
燥機（図示せず）内に設けられ、乾燥機内の熱風温度を
検出するための温度検出素子例えばサーミスタ２と、適
当な温度範囲例えば０〜１００°Ｃまで設定温度を可変
できる温度設定器３とをそれぞれ一辺として構成され、
温度設定器３で設定した値を例えば５０℃にしたとする
と、設定温度５０°Ｃとサーミスタ２の検出温度との偏
差に応じた偏差信号例えば偏差電圧がその出力側に得ら
れる。

４は上記偏差電圧を適当な比例帯温度幅まで増幅するた
めの増幅器であって、その出力側に第２図に示すような
各検出温度Ｔｉに対する増幅された偏差電圧ＳＤＲの特
性が得られる。

５は基準周期信号例えば鋸歯状波電圧Ｗ８Ｔを発生する
ための基準周期信号発生器であって、例えばプログラマ
ブルユニジャンクショントランジスタ（以下ＰＵＴと称
スる）６、抵抗器？、８．９およびコンデンサ１０によ
って構成される。

この基準周期信号発生器５においては、ＰＵＴ６、抵抗
器９およびコンデンサ１０は充放電回路を形成し、抵抗
器９よりコンデンサ１０に充電される電圧がＰＵＴ６の
ゲートに接続された抵抗器７，８によって決定される電
圧になるとＰＵＴ６がオンするのでコンデンサ１０が放
電し、この充放電の動作を繰返すことによって基準周期
信号発生器５から鋸歯状波電圧が発生される。

この鋸歯状波電圧の発生する周期は抵抗器９およびコン
デンサ１０によって例えば電源周波数の１０〜２０倍程
度（約０．３秒程度）に調整されている。

１１は上記鋸歯状波電圧と上記偏差電圧を比較して比較
差電圧ＳＣＯを発生するための比較器、１２はトリガパ
ルス発生回路であって、例えば逆流阻止用ダイオード１
３とパルストランス１４とから成り、比較器１１からの
比較差電圧と整流電源部１５からの電源整流信号例えば
整流電圧ＳＲＥとに応答してトリガパルスＰＴを発生す
る。

１７は交流電源、１８はスイッチング素子例えばサイリ
スクであって、交流電源１７の両端に接続された燃料供
給用ポンプ例えば電磁ポンプ２０と直列接続され、パル
ストランス１４の２次側の一端に接続されたダイオード
１９を通して供給されるトリガパルスＰＴに応答して電
磁ポンプ２０を制御する。

次に本発明に係る自動温度調節装置の動作を第２図およ
び第３図の信号波形を参照しながら説明する。

いま、サーミスタ２によって検出された乾燥機内の熱風
温度すなわち検出温度Ｔｉが設定温度Ｔ。

すなわちこの例では５０℃よりも低い値であり、増幅器
４の偏差電圧が第２図に示す特性の位置ａにあるものと
する。

一方基準周期信号発生器５の出力側には一定の周期を持
った第３図Ａに示すような鋸歯状波電圧ＷｓＴが発生さ
れるので、この鋸歯状波電圧ＷｓＴは上記偏差電圧すな
わち第３図Ａの左側部分に示すような偏差電圧ＳＤＥと
比較器１１で比較され、その出力側に第３図Ｂのｆに示
すような通電時間比の大きい矩形波の比較差電圧ＳＣＯ
が発生される。

この比較差電圧Ｓ。０はトリガパルス発生回路１２のダ
イオード１３を通電てパルストランス１４の１次側の一
端ニ印加され、一方このパルストランス１４の１次側の
他端には第３図Ｃに示すような整流電圧ＳＲＥが供給さ
れているので、パルストランス１４は比較器１１からの
比較差電圧Ｓ。

０よりも整流電源部１５からの整流電圧ＳＲＥが低下し
た時に始めて抵抗器１６を通して電流が流れてその１次
側には第３図りに示すような合成パルスＰ１が印加され
、もってその２次側には第３図Ｅに示すような微分パル
スＰ２が導出される。

この微分パルスＰ２はダイオード１９により整形され、
もってサイリスク１８のゲートには第３図Ｆに示すよう
なトリガパルスＰＴが供給されるのでサイリスク１８が
オンする。

従ってこのサイリスク１８に接続された電磁ポンプ２０
は電源１７の電源周期で駆動され、この時の基準周期中
ポットバーナ（図示せず）への燃料供給量は最大となっ
て温度を上昇させる。

次に設定温度Ｔ。

より１〜２°Ｃ低い温度すなわち第２図に示す特性の位
置すになると比例制御帯域（比例帯）に入り、温度が上
昇するに従って増幅器４からの偏差電圧ＳＤＥが低下す
るため、比較器１１からの比較差電圧Ｓ。

０は第３図Ｂのｇに示すように通電時間比の小さくなる
方向に変化し、もって電磁ポンプ２０に加わる電源周波
の数が減少して燃料供給量を減少させ、温度上昇を滑か
に押さえる。

また、乾燥機内の温度が設定温度Ｔｏより１〜２℃高い
温度すなわち第２図に示す特性の位置ｄになると、さら
に比較差電圧ＳＣＯの通電時間比は小さくなり第３図Ｂ
のｈに示すような波形となるので電磁ポンプ２０は燃料
供給量を減少させ、もって火力が最低の状態となり乾燥
機内の温度が低下し設定温度Ｔｏすなわち５０°Ｃに近
づくように働く。

この時の温度は比例帯の上限温度で、これ以上の温度す
なわち第２図に示す特性の位置ｅでは電磁ポンプ２０は
燃焼が持続できるだけの最小量の燃料供給を行い、再着
火を不用にする。

また、約０．３秒程度の短い周期の電磁ポンプのオンオ
フによる送油の脈動は、ポンプからバーナ迄の配管の長
さまたは小容量の平滑タンクの付設によって平滑化され
、もって燃焼に脈動のない安定した火力を得ることがで
きる。

以上の説明から明らかなように本発明に係る自動温度調
節装置によれば、電磁ポンプに掛る電圧は規定された電
源変動の範囲内のものであり、電磁ポンプは安定に動作
する。

そしてその制御方法は所定の短い周期で電磁ポンプをオ
ンオフさせて設定温度と熱風温度の偏差に応じてその周
期間の通電時間比を変える比例制御の方法によるので、
滑らかで安定した火力の自動制御を経済的に行うことが
できる。

なお上述の実施例では燃料供給用ポンプとして電磁ポン
プの場合について説明したが、これに限定されることな
く、その他のポンプの場合についても同様の効果が得ら
れることは云うまでもない。

また各点で取扱う信号は電圧の場合について説明したが
その他の信号例えば電流を検出して行ってもよい。

更に上述の実施例では穀物乾燥機に適用した場合につい
て説明したが、同様の温度制御を必要とするその他の機
器に適用しても同様の効果が得られることは云うまでも
ない。

尚上述実施例に於いては基準周期信号の周期を０．３秒
としたが之は２〜３秒以下であれば上述同様の作用効果
が得られることは容易に理解できよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図および
第３図は第１図の動作を説明するための信号波形図であ
る。 図中２はサーミスタ、３は温度設定器、４は増幅器、５
は基準周期信号発生器、１１は比較器、１２はトリガパ
ルス発生回路、１５は整流電源部、１８はサイリスク、
２０は電磁ポンプである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 検出温度と設定温度の偏差に応じて偏差信号を発生
   するための偏差信号発生手段と、所定の短周期で基準周
   期信号を発生するための基準周期信号発生手段と、上記
   偏差信号および基準周期信号を比較し、この比較した信
   号と電源整流信号とにより上記比較信号に応じた数のト
   リがパルスを発生するためのトリガパルス発生手段と、
   このトリガパルスに応答して燃料供給用電磁ポンプを比
   例制御するためのスイッチング素子とを備えたことを特
   徴とする自動温度調節装置。