JPS61197915A - 燃焼器の制御回路 - 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】 産業上の利用分野 本発明は燃焼機器の異常を検出する安全回路を備えた制
御回路に関するものである。

従来の技術 従来、この種の着火、失火検知は第５図の回路図に示す
ような熱電対や負特性感温抵抗素子１等の温度により行
なうものが確実で安価であった。

第５図の回路で２は直流電源で運転スイッチ３をオンす
ると同時に回路に電源を供給する。、４はバーナ（ここ
ではガスバーナ）への燃料の供給を断続する電磁弁で、
運転スイッチａがオンになると同時にトランジスタ５が
駆動され電磁弁４を開きバーナーガスを供給する。この
時に同時に点火スイッチ６もオンする溝数としているた
め点火器（図示せず）が動作し、バーナに点火する。温
度センサ１は負特性感温抵抗素子で、抵抗７．８、９に
よりブリラグ回路を構成している。１０は一般周知の２
人力形の電圧比較器で、電位ｌａとｌｂを比較している
。バーナに点火した直後はセンサ１の温度が低く電位１
ａ＞　ｌｂであシ比較器１０の出力ｅｃはハイである。

点火スイッチ６をオンしている間は電位ｌｄはローであ
るため、ＮＯＲゲート１１は電位ｌｃに関係なくハイ出
力（オープンコレクタ出力）となシトランジヌタ５が導
通し続ける。点火スイッチ６はオフにした時に電位ｃｄ
はハイとなるがセンサ１の温度が上昇し電位う＜ｌｂに
なっていれば出力ｌｃはローとなりＮＯＲゲートはハイ
を出力し続ける。もし電位がら＞１１ｂのままであれば
ＮＯＲゲートの出力はローとなり、トランジスタ５をオ
フし電磁弁４を閉じ不着火を検出する。

バーナが途中で失火した時もセンサ１で温度低下を検出
し電位ら＞ｌｂとなシミ磁弁４を閉じる。

点火スイッチ６の替りにタイマ回路を開いて自動的にこ
の動作を行なう構成の従来例もある。

実開昭５８−１８５７２０号公報等も類似の構成である
。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら近年燃焼器の小型化のためファンモータで
燃焼空気を供給する強制燃焼式の燃焼器が市場に多く、
この種の燃焼器では燃焼用のファンモータの回転低下や
停止あるいは吸気口の閉塞時には不完全燃焼になり煙や
ススあるいは一酸化度素の発生等の危険性があるが前述
の燃焼センサでは検知不能あるいは検知に非常に時間が
かかるという問題点を有する。

問題点を解決するための手段 本発明燃焼器の制御回路は、燃焼空気を供給する燃焼フ
ァンモータと、この下流に配置し燃焼空気と燃料を混合
して燃焼する燃焼室と、燃焼室への燃料の供給を制御す
る燃料アクチェータと、前記燃焼室の着火、失火を検出
する燃焼センサと、燃焼センサの信号に応じて燃料アク
チェータｔ−ｉ動する制御回路部を有し、制御回路部に
は着火、失火の設定値と燃焼センサの信号を比較する比
較回路と、この出力によシ燃料アクチェータを駆動する
駆動回路部、および燃焼ファンモータのモータケースあ
るいはその近傍に設けた吸気温度センサが安全温度以上
にある時に燃料アクチェータの駆動を停止する安全回路
を有する構成とした。

作　　用 上記構成によシ燃焼室の着火、失火は燃焼センサにより
確実に検知可能とし、モータの回転低下、停止、吸気口
の閉塞時にはモータケースあるいはその近傍の温度と昇
を吸気温度センサで検出して燃焼を停止することによシ
、不完全燃焼を防ぐという作用を有する。

実−流側 以下図面に従い本発明の詳細な説明していく。

第１図は本発明を油燃料を燃焼する暖房器に応用した例
を示す。第１図において１２は燃焼器本体を示し、内部
に燃焼室１３およびその上流に設けたファンモータ１４
とから成る。１５は燃料油を給油口１６に給油する燃料
ポンプ、１７はこの燃料に点火する点火ヒータを示す。

送風ファク１４によシ送風された空気は燃焼室１３の小
孔Ａ、　Ｂに分配され、燃料と混合して燃焼する。燃焼
後の加熱された空気は送風口１８よシ送風して暖房に使
用する。１９は燃焼室１３０着火あるいは失火を検出す
る燃焼センサでここでは温度によシ検出する温度センサ
を使用している。２０はファンモータ１４に近接して設
けた吸気温度センサでこれ等のセンサおよび機能部品は
全て制御回路部２１により制御されている。

制御回路部２１は直流電源２２から運転スイッチ２３を
介して電源を供給され、点火ヒータ１７、ファンモータ
１４、燃料ポンプ１５に駆動信号を出力する。燃焼室１
３に着火されると燃焼センサ１９の温度が上昇し、比較
回路２４によシ設定値２６よシ温度が高くなるとポンプ
１５を駆動する駆動回路部２６にポンプ１５の動作を継
続する信号を出力する。また、失火した時には燃焼セン
サ１９の温度が低示し設定値２５よシも低くなると比較
回路２４はポンプ１５を停止する信号を駆動回路部２６
に出力する。安全回路２７は吸気温度センサ２０が安全
温度設定値２８以上になった時に異常を検出し、ポンプ
１５を停止する信号を出力する。

第１図の実施例では安全回路２７に外気温度補正回路２
９を設け、吸気温度に応じて燃焼センサ１９の設定値を
可変する構成とし、燃焼センサ１９による着火、失火検
知を確実にすると同時に着火、失火検知時間を短縮する
配慮をしている。

第２図に制御回路部２１の具体回路図を示す。

燃焼センサ１９は負特性感温抵抗素子を使用しておシ、
抵抗３０との分圧電位ｇＴと設定値Ｉｆを比較し、セン
サ１９の温度が高＜　ＩＩＴ＞ｌｆの時に比較器３１が
ロー出力となる。また吸気温度センサ２０も負抵抗感温
抵抗素子で抵抗３２との分圧電位を抵抗ａ２と分圧した
電位１！Ｒと安全温度設定値ｌｓとを比較器３３で比較
し、センサ２０の温度が低く電位ＩＡ！Ｒ＜Ｉ！ｓの時
ロー出力と桑る。比較器３１と３３の出力はオープンコ
レクタ出力のＮＯＲゲート３４に入力され共にロー出力
であるためトランジスタａ５はオンとなシポンプ１５を
駆動する。

失火した時には燃焼センサ１９の温度が低下しｌＴ＜ｌ
ｆとなると比較器３１はハイ出力となりトランジスタ３
５をオフし、ポンプ１５を停止する。

また吸気温度が上昇した時は電位ＩＲ＞ｌＳとなり比較
器３３はハイ出力となりやはりポンプ１５を停止する。

吸気温度センサ２０の検知温度は外気温度補障回路２９
にも入力されている。外気温度補障回路２９は演算増幅
器３６によりボルテージフォロア回路を構成し、この出
力により燃焼検知センサ９の設定値杓を可変している。

つまり吸気温度に応じて燃焼検知設定値を移動させて、
外気温度が低い時は設定値を低く、外気温度が高い時は
設定値を高くシている。これにより燃焼開始後センサ１
９が燃焼を検知するまでの上昇温度が一定となシ、着火
、失火の検知時間が外気温度に関係なく一定にしている
。このために着火検知時間、失火検知時間を短くし安全
性を高める効果を有するものである。

また、吸気温度センサ２ｏの検知温度は温度制御回路３
７に入力する構成にし、温度制御回路３７では吸気温度
に応じて燃焼量の制御を行なう出力１８を出し、これに
よってポンプ１５の供給燃料の量を制御したシフ１ンモ
ータ１４０回転数制御を行なうことによシさらに高度な
制御機能を付加することも可能となる。

第３図にバーナが異常となった時の各部の温度をタイム
チャートで示す。

第３図Ａはバーナが失火した時の各部の電位を温度に換
算して示している。バーナが失火後燃焼センサ１９の温
度ＩＴが低下し、Ｐ点で失火検知し、ポンプ１５を停止
する。

第ａ図Ｂは燃焼中にファンモータ１４が何等かの原因で
停止した状態の特性である。モータ１４が停止したため
バーナは失火するが送風がなくなるため燃焼センサ１９
は自然冷却となり失火検知まで非常に長時間となる。こ
の時に吸入温度センサ２０の温度は熱伝導によシ上昇す
るためＱ点で異常検知してポンプ１５を停止する。モー
タ１４の回転が低下した場合や吸気口を閉塞した場合も
同じ動作となる。

第４図は吸気温度ＩＲと燃焼センサ１９の設定温度ｌ、
の関係を示し、横軸ＥＲは吸入温度、縦軸ｌＴは燃焼セ
ンサの温度ＩＴを示す。吸気温度ＩＨに応じてバーナが
燃焼している時の燃焼センサ１９の温度は斜線部になる
。これに対して設定値ｉｆ　（図では温度に変換した値
）もこれに応じて変化するため温度上昇分△Ｔは外気温
１１Ｈに影響されず一定となる。

このため、△Ｔｔ−ｉカ小さくすることが可能となシ着
火検知時間、および失火検知時間を短縮できるものであ
る。

尚、実施例では油を燃料としたバーナの例で説明したが
ガスを燃料とするバーナであってもポンプ１５を電磁弁
等の７クチエータに置き換えることによシ同様の効果を
得られる。また燃焼センサ１９も温度センサ以外のもの
であってもよい。さらに温風暖房器以外の燃焼機器であ
ってもよい。

発明の詳細 な説明したように本発明の燃焼器の制御回路は次のよう
な効果が得られる。

（１）モータ近傍の吸気温度を検知し、この温度が安全
温度以上となった時に燃焼を停止する構成としているた
め燃焼検知センサで検出不能あるいは検出に時間がかか
る異常、例えばモータの停止や吸気口の閉塞あるいはモ
ータの回転低下時にも確実に速く検出でき、未燃燃料の
流出や不完全燃焼の時間を短縮できる。

（ａ　吸気温センサはモータの近傍に設けているためモ
ータ自体の異常過熱も検知でき、火災等も未然に防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明する燃焼器の制御回路
のシステム図、第２図は同制御回路の回路図、第３闇、
β第４図は制御回路の動作を説明する特性図、第５図は
従来例の回路図である、。 １３・・・・・・燃焼室、１４・・・・・・燃焼）１ン
モータ、１５・・・・・・燃料ポンプ（燃焼アクチェー
タ）、１９・・・・・・燃焼センサ、２０・・・・・・
吸気温度センサ、２１・・・・・・制御回路部、２４・
・・・・・比較回路、２５・・・・・・設定値、２６・
・・・・・駆動回路、２７・・・・・・安全回路、２８
・・・・・・安全温度設定値、２９・・・・・・外気温
度補正回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 （Ａ） 駄 （Ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　燃焼空気を供給する燃焼ファンモータと、前記
   ファンモータの下流に配置し、前記燃焼空気と燃料を混
   合して燃焼する燃焼室と、前記燃焼室に供給する燃料を
   制御する燃料アクチェータと、前記燃焼室の着火および
   失火を検出する燃焼センサと、前記燃焼センサの信号に
   応じて前記燃料アクチェータを駆動する制御回路部を有
   し、前記制御回路部は予め定められた設定値と前記燃焼
   センサで検出した値を比較する比較回路と、この出力に
   より前記燃料アクチェータを駆動する駆動回路部と、前
   記燃焼ファンモータのモータケースあるいはその近傍に
   設けた吸気温度センサが予め定められた安全温度設定値
   以上ある時に前記燃料アクチェータの駆動を停止する安
   全回路を有する燃焼器の制御回路。
2. （２）　安全回路は、吸気温度センサの信号に応じて比
   較回路の設定値を可変する外気温度補正回路を備えた特
   許請求の範囲第１項記載の燃焼器の制御回路。