JPH0531047B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、室内空気を取入れて灯油を燃焼し、
その燃焼ガスを室内に放出して暖房を行なう燃焼
器具の制御装置に関するものである。

従来の技術 一般にこの種の燃焼器具は第４図に示す如く、
外装１及び置台２で囲まれた空間内部にバーナ
３、温風用のフアン４とそのモータ５、これら全
体の制御を行なうコントローラ６を続けて構成し
てあり、送風モータ５により室内空気Ａを燃焼ガ
スＢに混合させ適度な温度の温風Ｃとしてルーバ
ー７により排出し室内の暖房に供するような構成
になつている。

また、バーナ３は第５図に示す如く燃焼用灯油
を気化する気化筒８、灯油を一定量供給する電磁
ポンプ９、燃焼用空気を送るバーナモータユニツ
ト１０、気化灯油に着火させるための点火電極１
１、燃焼炎Ｄの状態を監視するためのフレームロ
ツト１２などが設けられている。また、電磁ポン
プ９の回路は第６図の如くなつており、以下その
動作を説明していくと、まず交流端子ａ−ｂ端か
ら発生する交流をダイオード１３、抵抗１４、コ
ンデンサ１６により直流に交換してサイリスタ１
９，２１に印加している。定常時は抵抗２０→半
固定抵抗器３４→ｆ点→トリガー素子２３を通つ
てゲートｇ点に電圧が印加されるため、トリガー
素子２３により、サイリスタ２１はON状態にあ
る。しかしサイリスタ１９は制御回路６Ａからの
信号がないのでOFFになつている。従つてｅ点
側が正、ｆ点側が負の極性でコンデンサ２１ａに
は充電されている。このような状態で制御回路６
Ａからの信号がパルス信号の形で発光ダイオード
３３に入ると、トランジスタ２６はONになりゲ
ートｈをたたくのでサイリスタ１９はONにな
る。この状態になると、ｅ点が急激に電圧が下が
りコンデンサ２１ａの充電々荷が、抵抗２２→ｅ
点→サイリスタ１９→ｂ点→サイリスタ２１→ｆ
点の回路で放電する。このためサイリスタ２１に
は瞬間的に逆電圧が加わり、OFFになつてしま
う。今度はｆ点が正、ｅ点が負の形でコンデンサ
２１に充電がはじまり、トリガー素子２３の電圧
がトリガー電圧になるまでコンデンサ２１ａは充
電々圧が上昇し、ついにトリガーするとサイリス
タ２１は再びターンオンする。このため今度は、
コンデンサ２１ａの充電々荷はｆ点→サイリスタ
２１→サイリスタ１９→ｅ点→抵抗２２のループ
でサイリスタ１９には逆電圧が加わり、ターンオ
フしてしまう。これの繰返しにより電磁ポンプ１
８は動作する。第７図は電磁ポンプコイル１８に
印加されるパルスを示したものであり、ａはマイ
コン２８から発するパルスの発光ダイオード３３
に流れる電圧波形であり、その巾t₁と周期d₁はマ
イコン２８により、また、高さh₁は、制御回路６
により決定される。このようなパルスにより電磁
ポンプコイル１８には同図ｂの如く電圧が印加さ
れる。即ち、発光ダイオード３３が動作すると前
述の如き回路動作で電磁ポンプコイル１８にはｂ
の如くの波形のパルスが印加される。このパルス
巾t₂はサイリスタ１９がONしている間であり、
具体的にはコンデンサ２１と抵抗２０，２１、半
固定抵抗器３４の値及びトリガー素子２３のトリ
ガー電圧V_BOによつて決定される。パルス巾d₂
は、ａと同じくマイコンから発する信号により決
定される。パルスの高さh₂は交流電源ａ−ｂ内の
電圧によつて発生するｃ−ｂ点間の直流電圧によ
つて決定される。

従つてバーナ３においては、電磁ポンプ９の動
作により油が気化器８に供給され、気化器８によ
り油を気化し、燃焼用の空気はバーナフアンユニ
ツト１０により供給されて、制御回路６Ａの指示
の燃焼量通りに適切な空燃比となり、適切な燃焼
が行なえる。

この場合、電磁ポンプコイル１８のON巾t₂は
ポンプ１台毎の特性のバラツキや回路の定数によ
るバラツキのため、半固定抵抗器３４によつて回
路とポンプをペアーで１台づつ流量調整を行なつ
ている。

発明が解決しようとする問題点 以上のように本制御回路によると、サイリスタ
１９，２１やトリガー素子２３、抵抗２０，２
２、可変抵抗器３４、コンデンサ２１ａなどの特
性が少しでも変化するとポンプ９の動作に異常が
発生し、特に流量が増大する場合には危険な方向
になる。

また、電磁ポンプ９のパルスの高さ（第７図ｂ
のh₂）は交流電源電圧によりそのまゝ変化するの
で、例えば最近のようにバーナモータの回転数を
一定回転にする場合など空気量は電圧の影響はな
くてもポンプの方が電圧の影響を受けると燃焼に
大きく変化を生じそのため排気が悪くなつたりす
る欠点を有している。

加えてサイリスタ１９は一般的に自己トリガー
現象を有するので、正規のパルス以外でもターン
オンする場合があり、この時でも油流量が増加す
る方向になつてしまうという欠点を有している。
さらに電磁ポンプ９と複雑な制御回路とは常にペ
アーとなつており、組立て、サービス時に常にペ
アーで組立てる必要があり面倒である。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、
性能、安全性及び作業時などの取扱いの向上を目
的としたものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために交流電源に
接続された制御回路は、負荷群を制御すると同時
にトランジスタを用いたエミツタホロワー型の直
流定電圧回路に信号を送り、直流定電圧回路の出
力電圧をON−OFFすることにより、電磁ポンプ
を動作するようにして構成してある。

作 用 本発明は上記構成によつて、電磁ポンプの構成
を簡単なものとして取扱いの簡便さの向上と、電
子部品を本体内のプリント基板に集約して構成上
の改善が図れ、また、定電圧回路の出力が必要時
のみONになるため、出力効果がよくなり、定格
の低い部品でも使用できる。さらに回路にサイリ
スタなどの能動部品を用いた自己発振部を持つて
いないので、制御回路からのパルスのみで電磁ポ
ンプが動作するようになり、部品特性の劣化時で
も自己発振は起らず安全である。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
ると、 第１図において、交流電源３５はａ−ｂ端子間
に交流電圧を印加させる。ａ−ｂ間には、マイコ
ン２８′をメインにした制御回路６A′、これによ
り動作する負荷群３２′が接続されている。ａ端
子からダイオード１３−抵抗１４−ｃ点−コンデ
ンサ１６がｂ端子に接続され、ｃ−ｂ点間にはト
ランジスタによるエミツタホロワー型の直流定電
圧回路３６が接続されている。直流定電圧回路３
６の内部はｃ点−NPN型トランジスタ３７（コ
レクタ３８→エミツタ３９）→ｄ点→電磁ポンプ
４０→ｂ点の回路がメイン回路を構成している。
トランジスタ３７のベース４１＝ｅ点とｂ点間に
NPN型トランジスタ４２のコレクタ４３→エミ
ツタ４４＝ｆ点→ツエナーダイオード４５のカソ
ード側を接続する。ｄ−ｂ点間には２つの抵抗４
６−ｇ点−抵抗４７、及びダイオード４８を接続
する。ｄ−ｆ点間には抵抗４９を接続する。ｇ点
はトランジスタ４２のベース５０を接続する。一
方ｃ−ｅ点間には抵抗５１−PNP型トランジス
タ５２のエミツタ５３−コレクタ５４を、そのベ
ース＝ｈ点とｃ点間にはゼナーダイオード５５を
ｃ点側をカソードとして接続する。ｈ点とｂ点間
には抵抗５７、ｃ−ｈ点間にはホトカプラ２５の
ホトトランジスタ２６のコレクタ−エミツタを接
続し、発光ダイオード３３は、マイコン２８′の
制御回路６A′に接続されている。

電磁ポンプ４０は従来のポンプコイル１８′に
直列に抵抗器５６を接続したもので、これは電磁
ポンプ単体の流量をそのバラツキの範囲の中で等
分に区分し、それに応じた抵抗値の抵抗器又は可
変抵抗器を取付けて構成してある。すなわちどの
電磁ポンプでも定電圧回路側からくるパルスさえ
規定しておけば流量は一義的に決定されるように
してある。

上記構成において交流電源３５はａ−ｂ点間に
印加される。制御回路６A′、負荷群３２′の基本
的な働きは全く従来通りである。ａ−ｂ点間の交
流電圧はダイオード１３、抵抗１４、コンデンサ
１６によりｃ−ｂ点間に直流電圧を発生させる。
この直流電圧はリツプルを含んでいるが基本的に
は電源電圧の変動がそのままにきているのでこの
ままでは使えない。そこで定電圧回路３６によつ
てｄ−ｂ点間に一定の安定した電圧を発生せしむ
る。

PNP型トランジスタ５２と抵抗５１，５７、
ゼナーダイオード５５の回路はトランジタ５２の
コレクタ電流（これをi₁とする）を常に一定にす
る回路であり、その電流値i₁はゼナーダイオード
５５のゼナー電圧と抵抗５１の値によつて決ま
る。

この電流i₁はｅ点においてトランジスタ３７の
ベース電流i₂とトランジスタ４２のコレクタ電流
i₃とに分れる。

次にトランジスタ４２のベース５０はｇ点電位
とゼナーダイオード４５のゼナー電圧とによつて
ベース電流が流れ、ｇ点電位が高いときにはコレ
クタ電流i₃が多く流れ、低い時には少く流れる。
このためトランジスタ３７のベース電流i₂は、i₃
の値によつて決まるのでi₃が多くなるとi₂が減少
する。ｄ点電位はｄ−ｂ点間の負荷とベース電流
i₂とによつて決まりi₂が多いとトランジスタ３７
のエミツタ電流i₄は多くなり、一定負荷であるた
めｄ点電位は高くなる。ｄ点電圧が高くなるとｇ
点電位も高くなるのでi₃が増加し、i₂が減少する。
i₂が減少するとi₄が減少し従つてｄ点電位が低く
なる。そのためｇ点電位も低くなるとi₃が減少し
i₂が増加する。以上の動作を繰り返えしｄ点電位
をｇ点電位により決定する。また、抵抗４９によ
るゼナーダイオード４６への電流により、i₃が非
常に減少した場合にゼナーダイオード４５の電流
特性によるゼナー電圧による補正用である。

従つて第２図のようにトランジスタ４２のベー
ス５０ｇ点と、抵抗４６，４７の間に半固定抵抗
器５８を接続してｇ点電位を調節すればｄ点電位
を任意の一定値に保つことができる。このように
入力電圧ｃ−ｂ点間に変動があつても出力電圧ｄ
−ｂ点間は一定になる。次に、ｃ−ｈ点間には、
マイコン２８′がメインとなつて動作する制御回
路６A′の信号により動作するホトカプラ２８の
ホトトランジスタ２６が接続されている。これは
マイコン２８′からの信号によつてダイオード３
３が点灯しているときには、トランジスタ２６は
ONになるのでｃ−ｈ点間を短絡する。このため
トランジスタ５２のベースｈ点−エミツタ５３は
短絡されコレクタ５４とエミツタ５３はオープン
状態になりi₁は０になる。このためトランジスタ
３７も、トランジスタ４２も動作しないので出力
ｄ点は０になる。また、信号用発光ダイオード３
３が点灯していないとトランジスタ２６はオープ
ンになり出力ｄ点は正常な電圧例えば90Vぐらい
になる。この出力ｄ点がON−OFFを繰返えし電
磁ポンプ４０が駆動される、すなわちバーナ３に
油を供給する。

この状態は第３図に示す通りで、ａがマイコン
２８′からの信号用ダイオード３３の特性、ｂは
電磁ポンプ４０への供給用の電圧波形で、動作が
全く逆であるが、周期は全く一致している。即ち
発光ダイオード３３のOFF時間t₃とポンプ４０の
ON時間t₄、ダイオード３３の周期d₃とポンプ４
０の周期d₄とは全く同じとなる。

なお、ポンプ４０のON時の電圧h₄は、回路の
出力電圧ｄ−ｂ点間でそのまゝであり常に一定で
あるから油流量を変えるにはポンプ４０のON時
間、ON電圧、周期等のうちの一つ、例えば周期
を変えて行なう。

発明の効果 以上の実施例の説明で明らかなように本発明は
トランジスタを用い、エミツタホロワー型の直流
定電圧回路を使つているので自己発振するような
ことはなく、また中途半端な故障はなく、安全で
ある。

また、直流定電圧回路の出力そのものをON−
OFFするために常に定電圧を出しておくよりも
はるかに回路の効率がよい。さらに電源電圧が変
動しても出力電圧即ちポンプへのパルスは全く変
化がないのでバーナ用送風フアンの回転を検出し
て制御するものにあつてはバーナ用として最適な
空燃比を得ることができるようになる。

加えて上記の如く出力電圧が一定であるから従
来のようにポンプに複雑な回路を取付けておく必
要がなく、しかもポンプ個々の出力をあらかじめ
測定してこれをランク別にして抵抗を選択してお
けば従来のように測定しては抵抗値を調整する必
要もなく、生産がやりやすく、しかも分割のしか
たによつてはかえつて精度が出る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例における燃焼制御装
置の回路図、第２図は同回路の調整部を示す説明
図、第３図は同パルス波形の説明図、第４図は本
発明に関する温風機の断面図、第５図はそのバー
ナ部分の構造説明図、第６図は従来例を示す回路
図、第７図はそのパルス波形の説明図である。 ６A′……制御回路、２５……スイツチング素
子、３６……直流定電圧回路、３７……第１トラ
ンジスタ、４０……電磁ポンプ、４２……第３ト
ランジスタ、４５……ゼナーダイオード、５１…
…抵抗、５２……第２トランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エミツクホロワー接続を用いた直流定電圧回
   路の第１トランジスタの入力側コレクタとベース
   に第２のトランジスタと抵抗の直列回路を接続
   し、この第２トランジスタのベース・エミツタ側
   に制御回路からの出力により動作するスイツチン
   グ素子を接続するとともに直流定電圧回路の出力
   側の抵抗分割点を第３のトランジスタのベースに
   接続し、この第３トランジスタのコレクタは第１
   トランジスタのベースに、エミツタにはゼナーダ
   イオードを接続するとともに、前記直流定電圧回
   路の出力側にはパルスにより灯油を供給する電磁
   ポンプを接続した燃焼制御装置。