JPH037723Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は給湯器等の燃焼制御装置に関し、特に
雷等のサージ対策を向上させる改良に関する。

〈従来の技術〉 第２図には従来の給湯器等の燃焼制御装置の代
表的な構成例が示されており、商用電源１０のラ
イン１１，１１間にはリレー接点１２と点火装置
１３（IG）の直列回路、リレー接点１４と電磁
燃料弁１５（SV）の直列回路が接続され、さら
にリレー接点１６と半導体スイツチング素子１
７、フアン・モータ１８（FM）の直列回路も接
続されている。

商用電源１０は交流ライン１１，１１を介して
絶縁トランス１９の一次側に電力を与え、二次側
にあつてダイオード・ブリツジ、キヤパシタから
構成された整流回路２０を介し、制御回路２１に
駆動電力を与えている。

制御回路２１は各種の論理素子や場合によつて
はマイクロ・コンピユータ等を内蔵し、図示され
た点火装置１３、電磁燃料弁１５、フアン・モー
タ１８等を適正に制御するもので、その制御モー
ド自体は本考案の改良の対象とは何の関係ないた
め、本書ではその詳細を省略するが、当該制御回
路２１は一般に後述の理由から、電気機械的な回
路要素であるリレー群Ｘ１２，Ｘ１４，Ｘ１６，
等を制御することによつて、それぞれ対応するリ
レー接点１２，１４，１６を介し、上述の各種装
置１３，１５，１８等をオン・オフ制御する。た
だしフアン・モータ１８はさらに、制御回路２１
から指令によつてパルス・トランス２２を介し半
導体スイツチング素子１７が制御されることによ
り、その回転数も制御される。

しかるに、この種の装置では、例えば点火装置
１３の稼動により確実にバーナ（図示せず）に着
火したか否かを検出するため、一般にはフレー
ム・ロツド２３が炎検出のためのプローブとして
用いられる。フレーム・ロツドとは、その先端が
バーナの金属構造部分に対して空隙を置いて設け
られたもので、接地Eo（一般にこの部分がバーナ
の構造部分となる）との間に適当な電圧（例えば
100V〜150V程度）が印加され、炎が生ずるとそ
れに伴う電流を検出するものである。

こうした主回路系に対し、雷等の高エネルギ・
サージに対するサージ対策は、一般に一方の商用
電源ライン１１と共通の大地アースEoとの間に
接続したバリスタ２５とサージ吸収素子２６の直
列回路とに頼つていた。すなわち、商用電源ライ
ン１１，１１のいづれか一方に飛び込んだサージ
は、最終的にはバリスタ２５とサージ吸収素子２
６を介して大地Eoに流されることにより、回路
部品内を流れることがないようにされる。もつと
も、絶縁トランス１９の一次側両端に接続された
バリスタ２４は、このときは絶縁トランス１９の
一次側巻線インピーダンスを低める働きを有する
ので、これをもサージ吸収回路の構成要素に加え
て考えても良い。

〈考案が解決しようとする問題点〉 第２図に示された回路におけるサージ対策で
も、サージ吸収回路を構成するバリスタ２５やサ
ージ吸収素子２６が正常に稼動し、速やかに誘導
雷放電等を処理できれば特には問題は生じない。
しかし、一般にはこれらの素子に全副の信頼を置
くわけにはいかず、特にサージ吸収素子２６の信
頼性が低く、放電開始電圧が例えば4Kv以上等と
高かつたり、不安定であつたり等の事情があつ
た。

そのため、場合によつては絶縁トランス１９の
一次、二次結合を介してリレー群Ｘ１２，〜，Ｘ
１６や制御回路２１にサージが印加されることが
あり、これらが損傷するおそれもあつた。

というのも、上記従来例の装置では、制御回路２
１の接地端子GNDは図示のように絶縁トランス
１９の一次側と共通の接地（大地）Eoに直接に
接続されている。

そのため、絶縁トランス１９の二次側に発生し
たサージは、大きなサージ電流としてそのまま制
御回路２１やその他の電子部品類を通過し、共通
の接地Eoに流れ得ることになり、それらの破壊
エネルギを生じ兼ねなかつたのである。

したがつてまた、どうしたことから、先に述べ
たように、点火装置１３や電磁燃料弁１５、フア
ン・モータ１８のオン・オフ制御には、半導体素
子によるドライバよりは耐圧を高く採ることがで
きる電気機械的なリレーを必須としていたのであ
る。

実際にもこうした万一のことも考え、全体とし
て、用いる部品には高耐圧型の大型、高価なもの
が選ばれており、この種商品では特に重要な安全
性の観点から、安価、小型な半導体回路系で全て
統一する等は到底、困難であつた。

本考案はこうして実情にかんがみて成されたも
ので、例えバリスタ２５やサージ吸収素子２６等
で構成されたサージ吸収回路が正常に動作しなか
つた場合にも、制御回路２１やその周辺回路部品
をサージ破壊から防止する能力の高い回路構成を
提供し、したがつて換言すればまた、安価、小型
で従来よりは低耐圧の回路部品、例えば半導体ド
ライバ等をも安心して採用することができる燃焼
制御装置構成を提供せんとするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 上記従来例における欠点は、結局、絶縁トラン
スの二次側の回路構成に起因するものである。

すなわち、制御回路２１の接地端子GNDがト
ランス一次側の接地（大地）Eoと共通の電位に
置かれていたため、二次側に回り込んだサージは
そのまま大きなサージ電流となつて制御回路２１
等を通過し得たのである。

したがつて例えば、二次側の回路部品、特に制
御回路２１の接地端子GNDを完全に大地Eoから
浮かせば、電圧として二次側に印加されたサージ
も電流としては流れ得ないことになり、制御回路
２１等の破壊も起こらないことになる。

しかし一方、この種の燃焼制御装置に必須の要
性として、炎の検出を行なうのに最も簡単で好ま
しいフレーム・ロツド２３を用いるという前提を
崩さない限り、絶縁トランス１９の二次側を接地
ないし大地Eoから完全に浮かせて使用するわけ
にはいかない。既述したフレーム・ロツドによる
電流検出原理から顕かなように、このフレーム・
ロツドに関しては閉回路が構成されていなければ
ならないからである。

本考案は、こうした知見に基づき、次のような
構成の燃焼制御装置を提供することをもつてサー
ジ対策を万全なものにせんとする。

商用電源と燃焼に係る制御回路とを絶縁トラン
スで分離し、該絶縁トランスの一次側に大地に対
してサージ電流を流すためのサージ吸収回路を備
え、かつ絶縁トランスの二次側には上記制御回路
に関連してフレーム・ロツドによる炎検出回路を
有する燃焼制御装置において； 上記制御回路の接地端子と上記大地との間には
抵抗を挿入したことを特徴とする燃焼制御装置。

〈作用及び効果〉 上記本考案の構成のように、絶縁トランス二次
側に位置する制御回路の接地と一次側にあつてサ
ージ電流を大地に流すためのサージ吸収回路の当
該接地（大地）との間に抵抗を挿入すると、仮に
二次側にサージが印加されても、サージ電流の大
きさはこの抵抗の値に応じた電流値に規制するこ
とができる。

したがつてもちろん、この抵抗の値は具体的に
はなるべく高い値に設定するのが望ましい。高い
程、サージ電流値は低く抑えることができるから
である。

また一方、大地との間に本考案により抵抗が挿
入されても、フレーム・ロツドを炎検出に用いる
という本考案の別な前提は守ることができる。当
該フレーム・ロツドに関して閉回路が構成されて
いることに変わりはないからである。

ただし、制御回路接地と大地との間に挿入する
抵抗の値を極めて大きくすると、フレーム・ロツ
ドに関する検出感度を低める可能性がないでもな
いが、一般にはこうしたおそれはない。というの
も、一般にこの種のフレーム・ロツドの炎検出等
価抵抗は10MΩ程度以上あり、したがつて相当に
大きな値の抵抗を用いても検出の支障となること
はなのである。

このようにして、本考案によれば最も重要な回
路要素である制御回路の保護機能が極めて大きく
向上する。

そしてまた、このようにして絶縁トランス二次
側の制御回路の保護機能が高まれば、それは結
局、絶縁トランス二次側に接続した他の回路部品
に関する保護機能も高まつたことになることが多
い。一般には制御回路の接地が絶縁トランス二次
側の各種回路要素に関する共通接地となるからで
ある。

したがつてそうした場合には、リレー等の電気
機械的な大型、高価な回路要素を必須としなくと
も、安価、小型な半導体回路系をそれに代えて使
用することもできるようになる。本考案の付随的
な効果として、これは極めて有意義である。

〈実施例〉 第１図には本考案による望ましい一実施例とし
ての燃焼制御装置が示されている。図中において
用いた符号中、第２図に即してあらかじめ説明し
てある従来例中の構成子と同一ないし同様の機能
で良い構成子には、当該第２図中と同一の符号を
付しており、説明を省略するものもある。

またこの実施例では、限定的ではないが、絶縁
トランス１９の一次側に付されるサージ吸収回路
も既述の従来例と同様、バリスタ２５とサージ吸
収素子２６の直列回路（絶縁トランス一次巻線に
並列なバリスタ２４を含めて考えても良い）から
構成されたものを挙げている。

この実施例において特徴的なのは、商用電源１
０を分離する絶縁トランス１９の二次側に接続さ
れた、燃焼に係る制御回路２１の接地端子GND
が一次側に配された上記サージ吸収回路の接地
（大地）Eoに対し、直接にではなく抵抗３１を介
して接続されていることである。

この抵抗３１の値はフレーム・ロツド２３によ
る炎検出の支障とならない値でできるだけ高抵抗
に選ぶのが望ましい。実際上、先の作用の項にお
いて説明したように、フレーム・ロツド２３の炎
検出等価抵抗は10MΩ程度以上あるから、一般に
は最大、同程度のオーダにまで設定することがで
きる。

この結果、仮に絶縁トランス一次側に配された
サージ吸収回路が正常に作動しないようなことが
あつて、サージが絶縁トランス二次側に印加され
たにしても、当該サージがサージ電流として流れ
る値はこの抵抵３１の存在により、定格電力との
関係での耐圧がもちこたえる限り、少なくともこ
の抵抗３１がなく、直接に大地アースを採られて
いた場合に比せば低減することができ、特に上記
のように望ましくはできるだけ大きい値に当該抵
抗３１を設定すれば、サージ電流を極めて小さな
値に抑え込むことが可能となる。

なお、こうした原理から顕かなように、制御回
路２１の接地GNDと大地Eoとの間には、有意の
値の抵抗３１が存在すれば良く、この抵抗にさら
に直列にキヤパシタ等が接続される場合があつて
も当該抵抗の働きは同様であり、したがつて同様
に本考案の要旨に含まれるものである。

また、この実施例では、さらにに望ましい配慮
として、フレーム・ロツドにも直列に抵抗３２を
設けている。

これは振動その他、何等かの要因により、当該
フレーム・ロツドが臨向するバーナの金属構造部
分に触れるようなことがあつても、制御回路２１
のアースGNDが直接に大地Eoに接地されること
がないように図つたもで、折角の本考案構成を実
際の使用現場において損うことがないようにした
ものである。その抵抗値については先の抵抗３１
に関してと同様、許される限り高い方が望まし
い。

また、以上のようにして、この実施例において
は絶縁トランス１９の二次側に回り込むことのあ
るサージ対する回路保護機能が高められたため、
従来のように例えば点火装置１３、電磁燃料弁１
５、そしてフアン・モータ１８等を高耐圧な電気
機械的なリレーによつて駆動しなければならない
必然性はなくなり、電磁燃料弁１５（SV）やフ
アン・モータ１８（FM）は、例えば制御回路２
１からのそれぞれのオン・オフ指令をオプト・ア
イソレータ型ドライバ３３，３５を介して対応す
る半導体スイツチング回路３４，３６を制御する
ことにより、制御されるように改良されており、
点火装置１３（IG）は、制御回路２１から直接
に半導体スイツチング回路３７を介して制御され
るように改変されている。

ただし、こうした半導体回路化は、本考案によ
り可能となつた一効果に対応するもので、限定的
な意味を持つものでない。換言すれば本考案によ
るとそうもできるということであるので、従来通
り、スイツチング機能部にリレーを用いても差支
えはなく、その場合にも従来に比すとさらなるサ
ージ対策の向上が図れていることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案により構成された望ましい一実
施例としての燃焼制御装置の回路構成図、第２図
は従来における燃焼制御装置の代表的な回路構成
図、である。 図中、１０は商用電源、１１は商用電源ライ
ン、１９は絶縁トランス、２１は燃焼に係る制御
回路、２３は燃焼炎検出のためのフレーム・ロツ
ド、２５はサージ吸収回路の一構成要素としての
バリスタ、２６は同じくサージ吸収回路の一構成
要素としてのサージ吸収素子、３１は本考案によ
り挿入された抵抗、３２は同じく本考案実施例に
おいて設けると望ましい抵抗、である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 商用電源と燃焼に係る制御回路とを絶縁トラン
   スで分離し、該絶縁トランスの一次側に大地に対
   してサージ電流を流すためのサージ吸収回路を備
   え、かつ絶縁トランスの二次側には上記制御回路
   に関連してフレーム・ロツドによる炎検出回路を
   有する燃焼制御装置において； 上記制御回路の接地端子と上記大地との間には
   抵抗を挿入したことを特徴とする燃焼制御装置。