JPS6139567B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温水ボイラ等の燃焼機器に適用する燃
焼制御装置に関する。

この種装置としては、その機能として、燃焼検
知、漏光検知、失火検知、不着火検知を行うこと
ができることが好ましい。ここで、燃焼検知とは
光応答素子（cds）が、バーナに正常に着火した
ことを感知しそれ以後安定燃焼状態へと移行され
るものである。また、漏光検知とは、バーナ内に
光が漏れ、例えばCdSの抵抗値が下がり、CdS検
知機能が生じることをいう。また、失火検知と
は、バーナ内の燃焼炎が、逆風または油切れ等に
よつて消え、そのためCdSの抵抗値が、規定の値
より大きくなるものである。また、不着火検知と
は、点火器、ポンプ等の故障によつて点火しない
場合に、CdSの抵抗が規定値よりも大きい状態で
維持されることで行うことができる。

従来のこの種装置の動作を理解するために第４
図にそのシーケンス図を示す。図中、Ｍは燃焼用
空気を送るフアンモータ、Ｉは点火器、Ｐはポン
プ、電磁弁等の給油系統機構、Ｔは安全タイマで
ある。図において、温度調節器により、燃焼指令
がａ点で出ると、モータＭと点火器Ｉは作動を開
始し、ある時間T₁が経過すると、ｂ点にて機構
Ｐおよび安全タイマＴが動作を開始する。

その後、しばらくの時間T₃が経過すると、例
えば噴霧供給された油に点火され、それによつ
て、CdSの抵抗値は小さくなり、安全タイマＴへ
の通電はＣ点で停止される。さらに、その後しば
らくしてT₂が経過した時、点火器Ｉは停止し、
ポストイグニシヨンタイムｄ点は終わる。

上記した動作が正常な場合であるが、この後燃
焼中に何らかの原因でｅ点で燃焼中断、失火等を
生じたとすると、即座に点火器が動作を開始し、
再度ポストイグニシヨンが開始される。この時再
着火に成功すれば、T₂後ｆ点にて正常運転に入
り燃焼を維続する。

上記作用によれば、失火直後ポストイグニシヨ
ンに入るものであつたが、失火直後プリパージを
経てポストイグニシヨンとなる場合もあり、この
場合の回路構成は極めて複雑化する。なお、プリ
パージとは、バーナ内にその燃焼前に空気を供給
し、バーナ内に残存する燃焼を希薄化したりし
て、着火時の爆発発生を阻止しようとするもので
ある。

第５図は第４図に示したシーケンス図に基づく
動作回路図であり、第６図に示した負荷の接続状
態を示す図とともに説明する。

まず、電源スイツチ１を閉じると、温度制御装
置により制御回路に電圧が印加され、サーモスタ
ツトよりなるスイツチ２が閉じる。CdS３と抵抗
４，５，６からなるブリツジの中心のトランジス
タ７のコレクタは、抵抗８を通してトランジスタ
９のベースに接続されている。トランジスタ９の
コレクタには、リレー１０とプリパージタイマ回
路の抵抗１１が接続されている。抵抗１１とコン
デンサ１２、抵抗１３、抵抗１４とは、ブリツジ
を形成しており、トランジスタ１５はその中心に
ありそのコレクタは、抵抗１６を通してトランジ
スタ１７のベースに接続されている。また、トラ
ンジスタ１７のコレクタには、リレー１８とポス
トイグニシヨンタイマ回路１９が、そしてタイマ
回路１９の出力には、トランジスタ２０が、トラ
ンジスタ２０のコレクタには、リレー２１とダイ
オード２２のアノードがそれぞれ接続されてい
る。なお、ダイオード２２のカソードは、トラン
ジスタ９のコレクタに、抵抗２３とダイオード２
４は直列にし、トランジスタ１５のベースとトラ
ンジスタ１７のコレクタに接続する。

リレー１０の接点２５，２６は安全タイマ２
７、点火器２８を、またリレー１８の接点２９，
３０はポンプ３１、モータ３２を、またリレー２
１の接点３３，３４はモータ３２、点火器２８を
それぞれ開閉するようになつている。

この回路の動作は、サーモスタツト２がON信
号を出すと、まだ燃焼していないために、CdS３
の抵抗値が大きいので、トランジスタ７とトラン
ジスタ９がON、従つてリレー１０が接点２５，
２６を閉じ、また、リレー２１も接点３３，３４
を閉じるので、点火器２８とモータ３２が動作し
始める（ａ点）。しばらく経過後（T₁後）ｂ点に
おいては、コンデンサ１２に充電され、トランジ
スタ１５とトランジスタ１７が動作して、リレー
１８が接点２９，３０を閉じ、安全タイマ２７、
ポンプ３１が動作を開始する。このときから噴霧
された油に点火されるので着火し、CdS３の抵抗
値が小さくなり、トランジスタ７、トランジスタ
９が非動作となり、リレー１０は接点２５，２６
を開く。そのため、安全タイマ２７への電圧供給
は解除される（ｃ点）。また、ｂ点よりポストイ
グニシヨンタイマ回路１９へも電圧が供給され、
ある時間T₂たつとリレー２１は接点３３，３４
を開くので、点火器２８は動作を停止する（ｄ
点）。このようにして正常な燃焼に移行する。

次に異常状態について説明する。前記正常燃焼
中においてｅ点で何らかの原因で炎が消えたとす
ると、CdS３の抵抗値が急に大きくなり、トラン
ジスタ７→トランジスタ９→リレー１０→リレー
２１が動作状態となり、点火器２８および安全タ
イマ２７が動作を開始する。このとき正常に燃焼
が開始すれば、前記の如く安全タイマ２７への電
圧供給は停止されるが、何らかの原因で燃焼に移
行しない場合にはCdS３の抵抗値が大きいままな
ので、安全タイマ２７への電圧供給が続けられる
が、この供給時間はT₂より長い時間に設定して
あるためにポストイグニシヨンが過ぎたあと、安
全タイマ２７の接点３５が開き、回路全体は動作
を停止する。

この回路では前述のように失火時において、プ
リパージタイムがないためポンプ３１は停止せず
ポストイグニシヨンに突入する。

次に漏光の場合では、サーモスタツトのスイツ
チ２がONしても、CdS３の抵抗値は最初より小
さいのでトランジスタ７は動作せず、従つて以後
の回路は動作しない。

不着火時には、CdS３の抵抗値が小さくならな
いので、T₂を過ぎて安全タイマ２７が動作して
接点３５を開き、すべての動作が停止する。

以上の如く従来の場合は、失火時において、ポ
ンプが停止しないので油が噴出し続けることにな
り、極めて危険であり、また油の供給を止める回
路にすると、相当複雑な回路構成となるという欠
点を有している。

本発明は上記従来の問題点を解消すべく成され
たものであり、以下、その実施例を説明する。第
１図は、シーケンス図を示す。

サーモスタツトにより燃焼指令が出たとすると
（ａ点）、モータＭと点火器Ｉが動作を開始し、あ
る時間T₁が経過すると、ポンプＰと安全タイマ
Ｔに電圧が印加される（ｂ点）。このT₁をプリパ
ージタイムという。またｂ点より一定時間T₂が
経過すると、点火器Ｉと安全タイマＴへの電圧供
給が停止される（ｃ点）。前記T₂をポストイグニ
シヨンタイムという。ｃ点からは正常燃焼に移行
する。

今、何らかの原因で炎が消えた（失火）とする
と（ｄ点）、即座にポンプＰが停止し、点火器Ｉ
が動作を開始する。即ちａ点に戻る。この時動作
が正常であればT₂後は正常燃焼に移行するが、
炎が消えたままであれば、ｇ点で安全タイマＴへ
の電圧供給が停止された電源回路を切り、すべて
を停止させる。

なお、漏光、不着火については、従来例と全く
同じ動作をする。

次にこの回路構成について、第２図、第３図を
参照して説明する。電源スイツチ１を閉じると、
サーモスタツトの回路からの信号によりスイツチ
２が閉じて制御回路に電圧が供給される。CdS３
と抵抗４ａ，４ｂ，５はブリツジ回路を形成し、
その中心にトランジスタ６が接続され、このトラ
ンジスタ６のコレクタは、トランジスタ７のベー
スに抵抗３４を通して接続されている。トランジ
スタ７のコレクタには、第１のリレー８、コンデ
ンサ９、抵抗１０がそれぞれ接続されている。ま
た抵抗１０，１１，１２，１３およびトランジス
タ１４，１５により、シユミツト回路を構成して
おり、トランジスタ１４のベースには前記コンデ
ンサ９と抵抗１６が接続されている。トランジス
タ１５のコレクタは、トランジスタ１７のベース
に、また、トランジスタ１７のコレクタには、第
２のリレー１８とポストイグニシヨンタイマ回路
１９がそれぞれ接続されている。

ポストイグニシヨンタイマ回路１９の出力トラ
ンジスタ２０のコレクタは、抵抗２１を通してト
ランジスタ７のベースに接続されている。なお、
トランジスタ１５のベースは、抵抗２２とダイオ
ード２３とを通して、トランジスタ１７のコレク
タに接続されている。

また第１のリレー８の接点２４，２５は、モー
タ２６、点火器２７を開閉する。第２のリレー１
８の接点２８，２９は、モータ２６、ポンプ３０
を開閉し、さらに前記接点２５と接点２９とで、
安全タイマ３１を開閉する。なお、安全タイマ３
１が動作したときには、常閉接点３２を開路す
る。３３はダイオードである。

すなわち第２図の制御回路は、サーモスタツト
のスイツチ２の後方に、cds（炎検出器）３を有
する燃焼検知回路を接続し、その出力トランジス
タ７に、上述のシユミツト回路を有する自己保持
型タイマ回路を接続し、さらにそのトランジスタ
１７にポストイグニシヨンタイマ回路１９を接続
して構成している。

また第３図の負荷回路は、安全タイマ３１の常
閉接点３２に、燃焼検知回路の第１の接点２４と
自己保持型タイマ回路の第１の接点２８の並列接
続体を接続し、送風用のモータ２６と、点火器２
７と燃焼検知回路の第２の接点２５との直列接続
体と、前記自己保持型タイマ回路の第２の接点２
９と燃料用のポンプ３０の直列接続体とを並列接
続し、第２の接点２９、ポンプ３０の間と、点火
器２７と第２の接点２５との間に安全タイマ３１
を接続する。

このような接続をすることにより回路の簡略
化、リレー等の部品の削減を行ない全体の動作の
安定と信頼性の向上が得られる。

次に動作を説明すると、サーモスタツト２が閉
じたときには（ａ点）、まだCdS３の抵抗値が大
きいので、トランジスタ６，７はONであり、リ
レー８は接点２４，接点２５を閉じている。従つ
て、モータ２６と点火器２７は動作を開始する。
また、トランジスタ７によつて抵抗１６とコンデ
ンサ９の回路も動作を開始するのでコンデンサ９
への充電が始まり、トランジスタ１４のON、ト
ランジスタ１５とトランジスタ１７はOFFにな
つている。

しばらくしてT₁時間が経過し、ｂ点に達する
と、コンデンサ９が充電されて、トランジスタ１
４はOFFになり、トランジスタ１５とトランジ
スタ１７はONする。このとき、トランジスタ１
７は、抵抗２２→ダイオード２３→トランジスタ
１７のコレクタの回路により自己保持される。ま
たこのときから、第２のリレー１８が動作し、接
点２８，２９が閉じ、ポンプ３０と安全タイマ３
１へ電圧が供給される。従つて燃焼状態となり、
CdS３の抵抗値は小さくなり、トランジスタ６は
OFFとなる。但し、トランジスタ７はトランジ
スタ２０がON状態なので、OFFしない。この時
からポストイグニシヨンタイマ回路１９が動作し
はじめ、T₂を経過してトランジスタ２０はOFF
となり、トランジスタ７はOFFとなつて、第１
のリレー８は点火器２７と安全タイマ３１への電
圧供給を停止する（ｃ点）。そして正常燃焼に入
る。トランジスタ７がOFFすると、コンデンサ
９に充電されていた電荷は、ダイオード３３を通
つて速やかに放電していく。

次に炎が何らかの原因により消えたとすると、
CdS３の抵抗値は瞬時に大きくなるので、トラン
ジスタ６→トランジスタ７→リレー８の順でON
し、点火器２７が動作を開始すると同時に、コン
デンサ９への充電も開始する。そのため、トラン
ジスタ１４は瞬時にONとなり、トランジスタ１
５→トランジスタ１７→リレー１８がOFFとな
つて、ポンプ３０は停止する。従つてシーケンス
としては、プリパージと全く同じであつて、以後
は全く最初の状態と同じ動作をくり返す。

以上は失火の場合であるが、漏光の場合は、
CdS３の抵抗値が最初より低いので、トランジス
タ７→トランジスタ９はONせず、従つてシーケ
ンスはこれ以上進まない。

不着火の場合は、CdS３の抵抗値が最初より高
いために、トランジスタ６→トランジスタ７は
ONのままであり、点火器２７と安全タイマ３１
には電圧が印加し続けられ、そしてT₂が過ぎる
と、安全タイマ３１が動作してしまい、接点３２
を開路し、すべての動作を停止させる。

以上のように本発明の燃焼制御装置は、漏光、
不着火の場合は従来と全く同じであつて、特別な
配慮を必要とせず、特に失火時にはCdS等の光応
答素子の作用によつて作動するようにそのシーケ
ンス制御系中にシユミツト回路を用いることによ
り、必ず、失火時プリパージから動作させて安全
性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における燃焼制御装置
のシーケンス図、第２図はその電気的回路図、第
３図はその負荷状態を示す図、第４図は従来のこ
の種装置のシーケンス図、第５図はその電気的回
路図、第６図はその負荷状態を示す図である。 ３…CdS（光応答素子）、６，７，１４，１５
…トランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼、漏光、失火および不着火を検出する光
   応答素子を有し、かつ燃焼を検知して第１のリレ
   ーの接点を開く燃焼検知回路と、この第１のリレ
   ーの接点の開路と同時に第２のリレーの接点を閉
   じ一定時間後にその接点を開くシユミツト回路よ
   りなる自己保持型タイマ回路とからなる制御回路
   を有し、さらに電圧が印加された後一定時間後に
   常閉接点を開く安全タイマの常閉接点に、上記燃
   焼検知回路の第１のリレーの第１の接点と上記自
   己保持型タイマ回路の第２のリレーの第１の接点
   の並列接続体を接続し、この並列接続体に送風用
   のモータと、点火器と上記燃焼検知回路の第１の
   リレーの第２の接点の直列接続体と、上記自己保
   持型タイマ回路の第２のリレーの第２の接点と燃
   料用ポンプの直列接続体とを並列接続し、上記点
   火器と第１のリレーの第２の接点の接続点と、上
   記第２のリレーの第２の接点とポンプの接続点と
   の間に上記安全タイマを接続し、上記燃焼検知回
   路と、この燃焼検知回路の出力で付勢される上記
   自己保持型タイマ回路とを、サーモスタツトのス
   イツチの後段に接続して制御回路を構成した燃焼
   制御装置。