JPS6218830Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液体燃料燃焼装置に好適な燃焼制御回
路に関する。

灯油等の液体燃料を霧化して燃焼空気と混合
し、これを燃焼させて排気する例えばFF方式の
燃焼装置では、燃焼状態に応じて送風フアンやヒ
ータ、また燃料供給用電磁ポンプ等を適応制御す
る必要がある。ところが従来装置にあつては一義
的に設定された燃焼温度に対して上記フアンやヒ
ータ等の燃焼負荷を追従制御するだけである為、
燃焼開始時における燃焼効率が悪かつた。しかも
燃焼条件を多段に制御しようとすると、その制御
回路の構成が相当複雑化し、製造上好ましくなか
つた。また異常燃焼に対する安全対策を講じるの
も構成の複雑化を招来する等の問題があつた。

本考案は上記事情を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、簡易にして燃焼装置を
多段制御でき、着火性の向上をはかる等の燃焼効
率の向上を期待できる燃焼制御回路を提供するこ
とにある。

以下、図面を参照して本考案の一実施例を説明
する。

第１図は回路構成を示す概略図で、１は交流電
源である。燃焼装置の気化室に配設されたヒータ
等の燃焼負荷２は、その電源投入時に後述するト
ライアツク３を介して前記電源１に接続される。
このとき、トランス４も通電され、その２次巻線
よりダイオード５ａ，５ｂを介して直流化された
電流がコンデンサ６により平滑化されたのち、抵
抗７とツエナーダイオード８とによつて安定化さ
れて取り出される。これらトランス４からツエナ
ーダイオード８により直流安定化回路が形成され
ている。

一方、上記の如く直流安定化された電源の供給
を受けて作動する制御部は、サーミスタ９と抵抗
１０とによつて上記電源電圧を分圧している。こ
のサーミスタ９は燃焼装置に配設されて温度セン
サとして作用するもので、従つて上記分圧電圧は
燃焼温度に対応したものとなる。この燃焼温度を
示す信号が温度検知用の第１および第２の演算増
幅器比較回路１１，１２、そして異常検知用の第
３および第４の演算増幅器１３，１４にそれぞれ
入力されて以下に示す演算に供される。

第１の演算増幅器１１は、他方の入力端に抵抗
１５，１６からなる第１の分圧回路により電源電
圧を分圧した第１の基準レベルを入力するもので
ある。上記第１の基準レベルは例えば300℃なる
燃焼温度に相当したものであり、燃焼開始時にお
いて燃焼温度が上記第１の基準レベルより低い場
合、第１の演算増幅器１１はLOWレベルの信号
を発している。トランジスタ１７は上記増幅器１
１のLOWレベルの信号を抵抗１８を介して入力
し、OFF動作している。これにより、トランジ
スタ１９がON動作し、更にスイツチング素子と
してのトランジスタ２０がON駆動される。しか
してトランジスタ２０は抵抗２１を直列に接続し
たもので、電源電圧を分圧する抵抗２２，２３か
らなる第２の分圧回路に並列的に作用している。
上記抵抗２２，２３による電源電圧の分圧レベル
は、例えば280℃なる温度に相当した第２の基準
レベルに設定されている。しかしてトランジスタ
２０のON動作時には抵抗２２に抵抗２１が並列
的に挿入され、これにより分圧回路の出力が前記
第１の基準レベルにシフトされている。前記第２
の演算増幅器１２は、上記第２の分圧回路の出力
レベルと燃焼温度との比較判定を行い、燃焼温度
が低い場合にはHIGHレベルの信号を抵抗２４を
介してトランジスタ２５に印加して、同トランジ
スタ２５をON制御している。このトランジスタ
２５の導通により、抵抗２６，２７に電圧が印加
され、その分圧電圧が前記トライアツク３のゲー
トに供給されてトライアツク３の点弧制御がなさ
れている。

従つて今、燃焼装置の電源を投入すると、その
燃焼温度が第１の基準レベルに達する迄の期間、
トランジスタ２０がON動作して第２の演算増幅
器１２には高い設定レベルが与えられ、トランジ
スタ２５のON制御、トライアツク３の点弧動作
によつて燃焼負荷２が駆動される。この燃焼負荷
２の駆動により、液体燃料の予熱、燃焼装置本体
の加熱等の一連した初期動作が行われる。しかし
て燃焼温度が第１の基準レベルに達したとき、第
１の演算増幅器１１はこれを検知してトランジス
タ１７をON動作せしむる。これによつて上記ト
ランジスタ１７の負荷として挿入されたリレーコ
イル２８が付勢され、図示しない電磁ポンプや送
風フアン等の燃焼負荷が駆動される。一方このと
き、トランジスタ１７のON動作によつてトラン
ジスタ１９，２０がOFF動作し、抵抗２１が分
圧回路の抵抗２２から切り離される。これにより
第２の演算増幅器１２に印加される比較基準レベ
ルが第２の基準レベルに可変設定される。この
為、第２の演算増幅器１２は、第２の基準レベル
より高い燃焼温度を検知することになり、トラン
ジスタ２５をOFF動作させる。これにより負荷
２への通電が停止し、ヒータによる加熱が阻止さ
れる。この為、燃焼温度が徐々に低下することに
なるが、このとき、前記リレーコイル２８の出
力、つまりトランジスタ１７のコレクタ出力がダ
イオード２９から抵抗３０を介して第１の演算増
幅器１１の入力に帰還され、第１の基準レベルが
大幅に減少される。この減少レベルを第３の基準
レベルとする。これ故、第１の演算増幅器１１
は、燃焼温度の低下によつて再びオフ動作
（LOWレベル出力）することなく、HIGHレベル
の出力を維持する。これにより第２の演算増幅器
１２は抵抗２２，２３により分圧された第２の基
準レベルのみをもつて作動することになる。従つ
て、燃焼負荷２は、第２の基準レベルにより規定
される燃焼温度にて、第２の演算増幅器１２を以
つて駆動制御される。

かくして燃焼負荷２は、燃焼開始初期時には、
燃焼温度が300℃に達するが如く強力に駆動さ
れ、しかるのち燃焼温度が300℃に達したあと
は、定常燃焼温度280℃になるが如く駆動制御さ
れ、燃焼温度が260℃に減少すると、前記第１の
演算増幅器１１の第３の基準レベルとなり、燃焼
が停止され、燃焼装置は例えば第２図に示すよう
に温度制御されることになる。

ところで、燃焼温度が急激に増加してサーミス
タ９の抵抗値が異常に低下した場合、あるいはサ
ーミスタ９の不良によりシヨート状態となつたと
き、この異常は第３の演算増幅器１３によつて検
出されている。即ち、この演算増幅器１３は、小
抵抗値の抵抗３１と抵抗３２により分圧された高
レベルの比較基準信号を入力しており、燃焼温度
が上記高レベルを超えたとき、トランジスタ３３
をON駆動している。このトランジスタ３３は前
記トランジスタ１７のベース・エミツタ間に並列
に接続されたもので、トランジスタ３３のON動
作によつてトランジスタ１７を強制的にOFF制
御している。このトランジスタ１７の強制的な
OFF動作によつてリレーコイル２８がOFF駆動
され、燃焼負荷の動作が阻止される。またこのと
きには第２の演算増幅器１２によつて燃焼負荷２
１がOFF制御されているので燃焼装置の燃焼が
速やかに停止される。

また燃焼温度が急激に低下したとき、あるいは
サーミスタ９が断線してオープン状態になる等の
異常が発生した場合、第４の演算増幅器１４によ
つて検出されている。即ち、この第４の演算増幅
器１４は、電源電圧を抵抗３４，３５により分圧
した低レベルの比較基準信号を入力しており、サ
ーミスタ９による検知出力が上記低レベルの比較
基準信号より低下したとき、HIGHレベルの信号
を出力する如く構成されている。この第４の演算
増幅器１４からのHIGHレベルの出力信号によつ
てトランジスタ３６がON駆動され、これによつ
て前記トランジスタ２５が強制的にOFF制御さ
れるようになつている。かくしてここに燃焼負荷
２の駆動が停止される。またこのとき、第１の演
算増幅器１１への検知出力レベル（燃焼温度）が
異常に低下するので、上記第１の演算増幅器１１
がOFF動作し、これによつてリレーコイル２８
の通電が阻止されて燃焼が速やかに停止する。

このように本回路を備えた燃焼装置によれば、
サーミスタ９による検知温度（燃焼温度）を有効
に利用し、比較基準レベルを多段に切り換えて燃
焼状態に応じた適応制御を非常に効果的に行い得
る。しかもその回路構成は上述したように簡易に
実現することができ、複雑化を招くことなく安価
に製作することができる。しかも上記制御作用に
よれば、燃焼開始時には燃料を供給することな
く、また送風フアンを駆動しないので装置本体を
短時間に予熱することができる。従つて点火駆動
の為の待ち時間の短縮化をはかり、燃料供給時に
は燃料の効果的な気化を行い得、着火性の向上を
期待できる。また、定常燃焼時にはその燃焼温度
を簡易にして低く抑えることができるので燃焼装
置の熱的設計を容易に行い得るばかりでなく、安
全性も十分確保できる。更には、燃焼温度の立上
りを早くすることができるので、石油等の燃料の
気化効率の増大をはかり得る。その上、異常状態
の時には、燃焼負荷を速やかにOFF制御できる
ので、異常燃焼を招くことがなく、安全性が高
い。

尚、この考案は上記実施例にのみ限定されるも
のではない。例えばサーミスタの代りにバリスタ
等の他の感温素子を用いてもよく、基準レベルの
設定は燃焼装置の仕様に応じて定めればよい。ま
た基準レベルの設定手段も種々の方式が適用でき
る。要するに本考案はその要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施できる。

以上説明したように本考案によれば、簡易にし
て多段に温度を制御できるので燃料の気化効率の
向上をはかり、安定した効率の良い制御ができる
等の優れた効果を奏する燃焼制御装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略構成図、
第２図は制御温度の遷移を示す図である。 ２……燃焼負荷、３……トライアツク、９……
サーミスタ、２１……抵抗、１１，１２，１３，
１４……演算増幅器、１５，１６，２１，２２，
２３……抵抗、１７，２０，２５……トランジス
タ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃焼装置の燃焼温度を検知する温度センサと、
   電源電圧を分圧して燃焼開始初期時における第１
   の基準レベルを設定する第１の分圧回路と、前記
   電源電圧を分圧して定常燃焼時における第２の基
   準レベルを設定する一対の抵抗からなる第２の分
   圧回路と、この第２の分圧回路の一方の抵抗にス
   イツチング素子を介して並列接続され、スイツチ
   ング素子が導通されたとき前記第２の分圧回路の
   出力基準レベルを前記第２の基準レベルから前記
   第１の基準レベルへ変化させる抵抗と、燃焼開始
   初期時に前記燃焼温度が前記第１の分圧回路から
   出力される第１の基準レベルに達したのちに前記
   スイツチング素子を遮断制御するとともに燃料供
   給電磁ポンプや送風フアンのリレーを駆動する第
   １の比較回路と、前記第２の分圧回路の出力基準
   レベルと燃焼温度とを比較して燃焼装置の燃焼負
   荷を駆動制御する第２の比較回路とを具備したこ
   とを特徴とする燃焼制御回路。