JPS6399418A - 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】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は、燃焼器の制御回路に関する。

（ロ）従来の技術 炎が電気的に高抵抗体であること及び整流作用があるこ
とを利用して、燃焼状態の良否を検出する炎電流検出回
路が、実公昭５８−７３３０号公報に開示されている。

（／１　発明が解決しようとする問題点しかし、この実
公昭５８−７３３０号公報によれば、使用者は炎検出セ
ンサ及び炎電流検出回路が正常に動作しているか否かの
手段がない。従ってこれらが故障して正常に燃焼が行な
われているにも拘らず異常燃焼状態であると判断し、或
いは逆に異常燃焼状態であるにも拘らず正常燃焼状態で
あると判断してしまうことがあって、燃焼状態が異常な
のか炎電流検出回路等が異常なのか判断ができたかりた
。

に）問題点を解決するだめの手段 このために本発明は、バーナに電磁ポンプにより供給さ
れる灯油の気化ガスとバーナモータにより運転されるフ
ァンにより供給される燃焼空気とが混合された混合気を
燃焼させる燃焼器に於いて、使用者により操作されるテ
ストスイッチと、前記電磁ポンプの供給量を強制的に減
少又は上昇させる回路と、バーナの燃焼により生ずる炎
イオン電流を検出する炎電流検出回路と、燃焼中の前記
テストスイッチ操作に基づいて前記減少又は上昇させる
回路を作動させると共にこの減少又は上昇に伴い炎イオ
ン電流が前記検出回路により異常であると判断されると
前記電磁ポンプ及びバーナモータの駆動を停止させる制
御回路とを設けたものである。

（ホ）作用 燃焼中にテストスイッチが操作されると、制御回路は減
少又は上昇させる回路を作動させて電磁ポンプによるバ
ーナへの灯油供給量を減少又は上昇させ、強制的に異常
燃焼状態とし、このときの炎イオン電流が炎電流検出回
路により異常燃焼状態と判断されると、制御回路は電磁
ポンプ及びバーナモータの駆動を停止させて燃焼を停止
させる。

（へ）実施例 以下本発明の一実施例を図に基づき詳述する。

（１）は運転スイッチ（２）の開成によって予め定めら
れたプログラムに基づいて室内開放型燃焼器の種々の燃
焼運転に係る制御を行なうマイクロコンピュータで構成
される燃焼制御回路、（３）は図示しない室温検出回路
により制御されるバーナモータ制御回路で使用者により
設定された設定温度と現在の室内温度とを比較しその偏
差に基づいて制御されろ。該バーナモータ制御回路（３
）は石油気化式バーナ（４）Ｋ燃焼用空気を送るファン
を駆動するバーナモータ（５）の回転数を制御するもの
で、該制御回路（３）の回転数は回転数検出回路（６）
によって検出される。該検出回路（６）によって検出さ
れた回転数に応じた直流電圧に応じてアナログスイッチ
（７）及び命令回路（８）を介してポンプ制御回路（９
）は制御され、該ポンプ制御回路（９）はバーナ（４）
に灯油を供給する電磁ポンプα０）による供給量を決定
すると共にバーナモータ（５）の回転数が所定数に到達
すると前記ポンプ（ＩＩを駆動させるものである。α１
）は炎検出センナとしてのフレームロッドα２から燃焼
炎鰯を介してバーナ（４）に流れる炎イオン電流を検出
する炎電流検出回路で、該検出回路α１）による炎イオ
ン電流値が警告レベルになると燃焼制御回路＋１１は警
告装置１１４１を作動させてランプ或いはブザーを点灯
或いは鳴動させ、また燃焼停止レベルになるとポンプ制
御回路（９）及びバーナモータ制御回路（３）に停止信
号を出力し、直ちに燃焼を停止させる構成である。

α９はホールＩＣで、ホール素子と増幅器とから成りバ
ーナモータ（５）の回転数を検出してコイル（５人）の
回転に応じた周波数として捕えられ回転数が多いと周期
が短い。（１６）はコンデンサで、前記コイル（５人）
のＮ極がホールＩＣ（１四に近接したとき充電されＳ極
が近接したとき放電する。従ってこのコンデンサ（ＩＧ
Ｉの充放電に伴ないトランジスタａηがスイッチング動
作する。そしてこのスイッチング動作に応じてコンデン
サ２＋３を充放電させるが、抵抗（１秒の抵抗値は抵抗
α９よりはるかに大きく設定しであるために回転数が多
いと該コンデンサ（２１）は充電しきらないうちに放電
することになる。このコンデンサ０１）の充放電により
発生したパルスは比較器＠の反転入力端子に入力され、
抵抗□□□と（２）との分割電位と比較される。そして
該比較器器の比較出力はコンデンサ（ト）により平滑さ
れるため、アナログスイッチ（７）を介して命令回路（
８）へはバーナモータ（５１の回転数が多ければ高い電
圧が入力され回転数が低ければ低い電圧が入力される。

アナログスイッチ（力は、通常は閉成しており回転数検
出回路（６）の出力を命令回路（８）に送達可能とし、
テストスイッチ（ハ）が使用者により閉成されたときに
燃焼制御回路（１）は該アナログスイッチ（刀を開成す
るように制御する。

次に命令回路（８）について説明すると、アナログスイ
ッチ（力が閉成している場合には、回転数検出回路（６
）からの回転数に応じた電圧を増幅してポンプ制御回路
（９）に出力し、またアナログスイッチ（７）が開成し
ている場合にはコンデンサ□□□を抵抗酩を介して放電
させ、演算増幅器Ｑ！Ｉの非反転入力端子への入力電位
を徐々に下げることによって演算増幅器−の出力電位を
徐々に減少させるものである。

従ってポンプ制御回路（９）に、電磁ポンプ（ＩＱによ
る灯油供給量を徐々に減少させるように命令制御を行な
うものである。両逆にテストスイッチ１２Ｅ９が閉成し
たときに命令回路（８）は、ポンプα０）による供給量
を徐々に上昇するようにポンプ制御回路（９）を制御す
るようにしてもよく、このときは演算増幅器Ｑ９の両入
力を交換して反転入力端子側をアナログスイッチ（７）
に接続すれば可能である。

次に第４図に基づきポンプ制御回路（９）について説明
する。該ポンプ制御回路（９）は、バーナモータ（５）
の回転数が所定回転数に到達すると、ｖｔｌＩ、１！源
が供給されろ構成である。即ち回転数検出回路（６）に
よりバーナモータ（５）の回転数が所定回転数に到達し
たことが検出されると、燃焼制御回路（１）は高レベル
を出力するためトランジスタ（７）が導通しリレーＧυ
が励磁し、そのスイッチ（３１Ａ）が閉成しポンプ制御
回路（９）に■。、）′ＵＬ源が低給されることになる
。そして中燃焼に相当するバーナモータ（５）の回転数
に応じた電圧が命令回路（８）より出力された場合は、
抵抗ｃ３ツと（ハ）との接続点大の電位は抵抗（２）と
（ハ）との接続点Ｂの電位と等しくなり、抵抗（至）の
両端間には電位差は生じない。このためＶＤ！、電源の
抵抗（ロ）と（ト）の分割電位が抵抗Ｇ７）を介してコ
ンデンサ（至）に供給されることになる。しかし、高燃
焼に相当てろ高速回転数に応じた高電圧を入力した場合
は、接続点Ａの電位が接続点Ｂの電位より高くなり抵抗
ｃ３ηを介するコンデンサ（至）の充電の時間は中燃焼
に比して速（なりＰＵｉｌの導通−非導通の周期は短か
くなり、また逆に低燃焼に相当する低速回転数に応じた
低電圧を入力した場合には接続点Ｂの電位が接続点Ａｆ
７）を位より高くなりコンデンサ（至）の充電時間が中
燃焼に比して長くなり、ＰＵＴＣ３１の導通−非導通の
周期が長くなる。該ＰＵＴ１３９は、ゲート電圧よりア
ノード電圧が高くな、れば導通し、この導通によりトラ
ンジスタ（４１を導通させてフォトカプラ（４υのＬ　
Ｅ　Ｄ　（４１Ａ）を点灯させて、そのトランジスタ（
４１Ｂ）を導通させることになる。コンデンサ■はＰ　
Ｕ　Ｔ　（３！Ｊが導通したときに直ちに放電するが、
放電後はＰＵＴＣ３！Ｊは非導通となりまた再び該コン
デンサ（至）は充電を開始することになる。

そして、トランジスタ（４１Ｂ）が導通すると、サイリ
スタ（４りはゲートにトリガーがかか障り導通する。す
ると、電磁ポンプααのコイル（ＩＯＡ）が励磁し、抵
抗＃、４４Ｊ（ハ）を介してコンデンサ旧が充電され接
続点Ｃの電位が徐々に高くなりダイアック（４ｅが導通
してサイリスタ（４？）のゲートにトリガーがかかつて
該サイリスタ０７）が導通する。このため、コンデンサ
（４３は抵抗（ハ）、サイリスタ（４ηを介してサイリ
スタ（４ｚのカンードに放電するのでサイリスタ（４２
１はターンオフする。またコンデンサ（４３の放電後は
、サイリスタ―ηは電流の減少によりターンオフする。

従ってコイル（ＩＯＡ）は消磁することになるが、この
コイル（１０Ａ）の励磁時間は抵抗−，（ハ）、コンデ
ンサ（４３の時定数により決定され、前述のバーナモー
タ（５）が高速回転する程フォトカプラＣυの動作間隔
が短かくなり、言い換えれば電磁ポンプａｌ１１の作動
回数即ち灯油の供給量が増加することになる。

尚電磁ポンプα唄ヱ、そのコイル（ＩＯＡ）が励磁した
ときピストンをバネに抗して駆動させ、吐出弁が吐出口
を閉成するも吸入弁は開放するので灯油を吸入口よりシ
リンダ内に吸入し、−力コイル（ＩＯＡ）が消磁してピ
ストンがバネによって元の位置に戻されると吸入弁は吸
入孔を閉成し、吐出弁が開放するので吐出口から灯油が
吐出されバーナ（４）に供給されることになるものであ
る。

次に第６図に基づき、炎電流検出回路αｌ）について鮮
明する。フレームロッド鰺から燃焼炎ａ３を介して流れ
る炎イオン電流はバーナ（４）へと流れ、コンデンサＫ
１９により平滑されて直流電圧となる。この電圧は演算
増幅器（４３を介して増幅された後両比較器図１５１）
に夫々入力され、その後酸欠等により炎イオン電流が所
定レベルより低下すると、比較器６υが（至）より先に
その出力が高レベルから低レベルに反転し、この低レベ
ルの警告信号を燃焼制御回路（１）が受けると警告装置
（１嶺を作動させランプ或いはブザーを点灯或いは鳴動
させ使用者に換気すべきことを促す。その後、更に炎イ
オン電流が低下して比較器６０から低レベル出力である
停止信号を燃焼制御回路（１）に入力すると、低レベル
を出力してトランジスタ（至）を非導通としてリレー０
１）を消磁してスイッチ（３１Ａ）を開成してポンプ制
御回路（９）への電源を遮断して電磁ポンプＱｆ）の駆
動を停止させると共に、バーナモータ制御回路（３）に
停止信号を出力してバーナモータ（５）の運転を停止し
て、燃焼を停止させる構成である。

以上の構成により、以下動作について説明する。

先ず運転スイッチ（２）が閉成されると、燃焼制御回路
（１）により予め定められたプログラムに基づき種々の
燃焼運転に係る制御が行なわれ、図示しないバーナ温度
制御回路によりバーナ（４）を気化ヒータにより加熱す
る。一方バーナモータ制御回路（３）によってバーナモ
ータ（５）は回転することになって、バーナ（４）に燃
焼用空気を送るが、バーナモータ（５）の回転数は図示
しない室温検出回路により制御される。即ち設定温度と
室内温度との偏差に基づき回転数は決定される。

そしてバーナモータ（５）が回転して１回転数検出回路
（６）により所定回転数が検出されると、燃焼制御回路
（１）は高レベルを出力しトランジスタ（７）が導通す
るので、リレーＧυが励磁してそのスイッチ（３１Ａ）
を閉成しポンプ制御回路（９）に■ｆｌＤ電源が供給さ
れろ。このときテストスイッチ（財）が閉成されていな
ければ、アナログスイッチ（７）が閉成して、バーナモ
ータ（５）の回転数に応じた電圧が回転数検出回路（６
）よりアナログスイッチ（７）及び命令回路（８）を介
してポンプ制御回路（９）に入力され、電磁ポンプ鵠に
よるバーナへの灯油供給量が決定される。

尚バーナ温度制御回路によりバーナ温度が気化温度に達
したときに回転を始めるバーナモータ（５）の回転数が
所定数に到達すると点火器（図示せず）により着火され
て燃焼が開始することになる。

そして燃焼当初は、室温検出回路によって設定温度と室
温検知温度との偏差が大きいために、バーナモータ制御
回路（３）はバーナモータ（５）を高速回転するように
制御する。従ってバーナモータ（５）が高速回転すると
、コンデンサａ■が充放電し、トランジスタ鰭がスイッ
チング動作する。するとこのスイッチング動作に応じて
コンデンサ（２１）を充放電させるが、回転数が多いと
コンデンサ０］）は充電しきらないうちに放電すること
になる。そして、このコンデンサ（２１）の充放電によ
り発生したノくルスは、比較器（社）に入力され抵抗器
と２４）との分割電位と比較され、その比較出力はコン
デンサ（至）により平滑される。このため命令回路（８
）へは、高速回転であるため高い電圧が入力され、更に
演算増幅器（イ）により増幅されて、ポンプ制御回路（
９）に高い電圧を出力する。

従りて接続点Ａの電位が接続点Ｂの電位より高いので、
抵抗ｏ’ｎ’ｖ介するコンデンサ（２）の充電時間は中
燃焼状態に比して速（なり、Ｐ　Ｕ　Ｔ　Ｃ３１の導通
−非導通の周期は短かくなる。そしてコンデンサ（至）
に充電されて、ゲート電圧よりアノード電圧が高（なり
、ＰＵＴＣ３９は導通してトランジスタＣＩも導通ずる
のでコンデンサ關が放電しつつフォトカプラＣυのＬ　
Ｅ　Ｄ　（４１Ａ）を点灯させて、そのトランジスタ（
４１Ｂ）を導通させる。このためサイリスタ（４２はト
リガーされ導通するので、電磁ポンプα〔のコイル（Ｉ
ＯＡ）が励磁すると共にコンデンサ０３が充電されて接
続点Ｃの電位が徐々に高くなる。するとダイアック（４
６）が導通してサイリスタ（４７１が導通するので、コ
ンデンサ（４３は直ちにサイリスタ（４邊のカンードに
放電し、サイリスタ（４２）をターンオフさせ、コイル
（ＩＯＡ）を消磁させる。またコンデンサ（４３の放電
後の電流減少によりサイリスタ（４７）も非導通となる
。

以上のようにバーナモータ（５）が高速回転する程フォ
トカプラ（４υの動作間隔が短か（なり、電磁ポンプ（
ＩＱの作動回数が増え、バーナ（４）への灯油の供給量
が増加することになる。このようにして強燃焼が行なわ
れることになるが、室内温度が設定温度に近づけば、バ
ーナそ一夕制御回路（３）により徐々に燃焼量を低下さ
せて行（ことになるものである。

ここで、この燃焼中使用者がフレームロッドσ２及び炎
電流検出回路Ｑｌ）が正常に作動しているか否かを検知
するためにテストスイッチ弼な作動させると、アナログ
スイッチ（７）は開成する。このため命令回路（８）は
、ポンプ制御回路（９ンに電磁ポンプαＱによるバーナ
（４）への灯油供給量を徐々に減少させるように命令制
御を行なう。すなわち、コンデンサ＠は抵抗＠を介して
放電するので、演算増幅器四の出力電位を徐々に減少さ
せていく。このためバーナモータ（５）の回転数が強燃
焼状態であれば、その回転数に応じた電位が命令回路（
８）に印加されていた状態から該命令回路（８）の出力
電位が徐々に減少していくことになり、接続点Ａの電位
が接続点Ｂの電位より高い状態から接続点Ａの電位が徐
々に減少し、やがて両点Ａ、Ｂの電位が等しくなり、更
には接続点Ａの電位の方が低くなってい（。

これに伴ない、コンデンサ■に印加する電圧及び電流も
徐々に減少するので、該コンデンサ（ハ）の充電時間は
遅くなるため、ＰＵＴＣ３！ｊの導通−非導通の周期は
順次長くなって（る。すると、前述の如く電磁ポンプα
ωの作動回数は時間の経過に伴い減少し、バーナ（４）
への灯油供給量が減少することになる。

このときバーナモータ（５）の回転数は、固定されてい
る状態であるから、灯油の気化ガスと燃焼空気との混合
比がよりアンバランスとなり不完全燃焼状態になって行
く。このため第５図に示すように、炎電流検知回路（１
１）による炎電流値も徐々に減少することになる。この
減少に伴ない、コンデンサ（４８）により平滑され、演
算増幅器（４印により増幅された電位が警告レベルにな
ると、比較器ｔ５１１より低レベルの警告信号が燃焼制
得回路（１）に送られ、該回路（１）は警告装置−を作
動させて使用者に警告すべきことを促す。そして更に炎
イオン電流値が減少し、前記増幅器（４９）の出力電位
が燃焼停止レベルになると、比較器ｌ５０）より低レベ
ルの燃焼停止信号が前記制御回路（１）に送られ、該回
路（１）は低レベルを出力してトランジスタ□□□）を
非導通とし、リレーＧυを消磁させてスイッチ（３１Ａ
）を開成し、ポンプ制御回路（９）の電源を遮断して電
磁ポンプα０）の駆動を停止させると共に、バーナモー
タ制御回路（３）にバーナモータ（５）の運転を停止す
るように制御する。

従って燃焼は停止されろことになるから、フレームロッ
ド（１２１や炎電流検出回路（ｌ］）等が、正常に作動
していることを知ることができる。勿論燃焼が停止しな
かった場合には、正常に作動していないと判断し、修理
、交換等の点検を行なえば良い。

（ト）　　発明の効果 以上のように本発明は、燃焼中のテストスイッチ操作に
基づいて強制的に異常燃焼状態とし、炎電流検出回路に
より異常と判断すれば燃焼停止するようにしたから、フ
レームロッドの状態が良好か否かや該炎電流検出回路が
正常に作動するか否かを判断できて、未然に酸欠事故等
の発生を防止できろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステムブロック図、
第２図は回転数検出回路を示す図、第３図は命令回路を
示す図、第４図はポンプ制御回路を示す図、第５図は炎
電流一時間特性図、第６図は炎電流検出回路図を夫々示
す。 ｆｌ）・・・燃焼制御回路、　（４１・・・バーナ、　
（５）・・・バーナモータ、　（７）・・・アナログス
イッチ、　（８）・・・命令回路、（９）・・・ポンプ
制御回路、　ａω・・・電磁ポンプ、（１］）・・・炎
電流検出回路、　Ｃｅ・・・テストスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バーナに電磁ポンプにより供給される灯油の気化
   ガスとバーナモータにより運転されるファンにより供給
   される燃焼空気とが混合された混合気を燃焼させる燃焼
   器に於いて、使用者により操作されるテストスイッチと
   、前記電磁ポンプの供給量を強制的に減少又は上昇させ
   る回路と、バーナの燃焼により生ずる炎イオン電流を検
   出する炎電流検出回路と、燃焼中の前記テストスイッチ
   操作に基づいて前記減少又は上昇させる回路を作動させ
   ると共にこの減少又は上昇に伴い炎イオン電流が前記検
   出回路により異常であると判断されると前記電磁ポンプ
   及びバーナモータの駆動を停止させる制御回路とを設け
   たことを特徴とする燃焼器の制御回路。