JPS5832291B2 - バ−ナ−ノセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、バーナーの制御装置に、特に、プロパンガ
ス、灯油等の流体燃料を用いるバーナーのための燃料弁
の制御回路を半導体化した制御装置に関するものである
。

バーナーの制御装置は、周知の如く、燃料の供給、点火
、焔の検出、燃料供給の停止等の一連の動作を、被加熱
側からの要求に応じて制御する機能を必要とする。

さらに、この制御回路を構成する機能要素に異常のある
場合に、直ちに、あるいは所定安全時間内に、燃料供給
の停止を行なうなどの機能も必要である。

この発明は、かような機能の要求される制御回路に用い
られる燃料供給弁の制御回路を、極めて簡単な半導体化
された回路とし、上述の機能要素の異常時に於て、確実
に動作を停止させる制御回路を得ることを目的とするも
のである。

まず、この発明の第１の実施例を表わす第１図について
説明する。

第１図に於て、直流電源１に、電源スィッチ２を介して
、次の直列回路が、互いに並列に、接続されている。

（１）常開の自己復帰型押ボタンスイッチ３一点火装置
４ （２）上記スイッチ３−パイロット電磁弁の励磁線輪５
−ダイオード６−ダイオードγ （３）上記スイッチ３−ダイオード８ （４）抵抗器９−トランジスタ１０ さらに、上記ダイオード６と７の直列回路が、抵抗器１
１とキャパシタ１２の直列回路により分路されている。

また、ダイオード６と７の接続点が、キャパシタ１３を
介して、前記抵抗器９とトランジスタ１０の接続点に接
続されている。

さらに、焔検知装置１５の出力端子がパルス発生器１４
の入力部に、このパルス発生器１４の出力端子が、前記
トランジスタ１０のベースに接続されている。

上記点火装置５は直流電力を与えられるとき、その出力
端子（図示されてない）に高電圧を発生し、バーナー（
図示されてない）に於て、燃料に点火を行なう、たとえ
ば電子式の装置とし、焔検出器１５は、常時は出力がな
く、火焔を検知すると出力を生じる、たとえばＣｄｓセ
ルから成るもの、パルス発生器１４は、検出器１５から
入力を得るとき、所定幅のパルスを、所定の間隔で繰返
し発生する非安定マルチバイブレークとする。

次に、第１図に示される構成を持つ制御装置の動作につ
いて説明する。

電源スィッチ２を閉成すると、焔検知装置１５が焔を検
知するまで パル） ス発生器１４が出力を生じないので、トランジスター０
は、オフ状態を維持する。

従って、抵抗器９−キャパシタ１３−ダイオード７のル
ートによって、電流が流れ、キャパシタ１３が、電源（
１）電圧まで充電される。

次に押ボタンスイッチ３を閉じると、点火装置４が始動
し、パイロットバーナ一部に於て、火花放電を始める。

同時に、線輪５−ダイオード６−ダイオード７のルート
によって電流が流れ、燃料パイロット弁が開き、パイロ
ットバーナーに燃料が供給され、これが上記火花放電に
よって点火される。

この着火焔が検知装置１５に検知されると、パルス発生
器１４からのパルス出力の持続する間、トランジスター
０がオンとなる。

そこで、キャパシタ１３に蓄積されてあった電荷は、大
部分がトランジスター０−ダイオード８−線輪５−ダイ
オード６のルートによって放電され（キャパシタ１２−
抵抗器１１のルートについては後述）で、パイロット電
磁弁の線輪５に与えられる。

トランジスター０のベースに与えられるパルス入力が消
滅すると、トランジスター０がターンオフされ、前回と
同様に、キャパシタ１３への充電が始まり、次のパルス
入力が現われるまでに、この充電が完了する。

焔検知装置１５が焔の存在を検知し、その出力をパルス
発生器１４に与えている間、上述のトランジスター０の
オン−オフ動作（従って、キャパシタ１３の放電−充電
動作）が反復続行される。

たとえば、焔検知装置１５の動作に連係する表示灯（図
示されてない）によって、パイロットバーナーの着火が
確認されたのち、スイッチ３が開放されると、点火装置
４は停止するか、線輪５には、前記のキャパシタ１３の
放電電荷が繰返して与えられるので、キャパシタ１３の
充放電時定数と、パイロット電磁弁の復帰時間条件を適
当に選ぶことによって、この電磁弁を開状態に保持でき
る。

そこで、パイロット焔が連続的に保持されるから、周知
の手段によって、被加熱側の要求に応じて、主電磁弁の
状態を適切に制御できることになる。

キャパシタ１２は、トランジスター０のオン−オフに従
って、キャパシタ１３から線輪５へ与えられる電気的エ
ネルギーの変動を平滑化させる機能を持ち、抵抗器１１
は電流制限用のものである。

さて、上述の運転中に、即ちパイロットバーナーに焔が
在り、焔検知器１５が焔を検知し、キャパシタ１３が充
放電を繰返し、線輪５が附勢されて、パイロット電磁弁
が開いている場合に、パイロットバーナーでの焔が、吹
き消されるなどによって、消失すると、焔検知装置１５
の出力状態が変化し、パルス発生器１４の動作か停止し
、トランジスタ１０がターンオフ状態に維持される。

従って、線輪５へのエネルギー供給が絶たれ、キャパシ
タ１２の電荷も放出され、パイロット電磁弁が閉じられ
る。

勿論パイロット焔の消失に従って、主電磁弁も閉じられ
よう。

また、上述の正常運転中に、トランジスタ１０が破壊さ
れて、短絡状態あるいは遮断状態になったとき、上述の
キャパシタの充電と放電の反復動作が行なわれなくなる
から、線輪５が消勢され、パイロット弁が閉じられる。

このことは、キャパシタ１３の破壊またはパルス発生器
１４の故障時についても同様である。

キャパシタ１３の漏洩抵抗の減少、あるいはダイオード
７の故障は、線輪５に与えられるエネルギーの減少を伴
ない、従ってスイッチ３が開かれると、パイロット弁が
閉じられることになる。

ダイオード６は、ダイオード７の破壊（非導通）時に、
キャパシタ１３の充電されることを防ぐための保証であ
り、動作上必ずしも必要なものではなく、安全上冗長度
を増すためのものである。

次に、第２図に示される、この発明の第２の実施例につ
いて説明する。

第２の実施例の装置の、第１の実施例のそれとの主要な
相違点は、（１）電源が交流電源１６とされていること
と、（２）ハイロット電磁弁線輪５の附勢に、キャパシ
タ１３の蓄積電荷でなく、電源電圧の用いられることで
ある。

第１図の装置と同一または相当の要素については、第１
図と同じ符号を用いて示し、詳しくは再書しない。

第２図の回路に於て、交流電源１６に、スイッチ２を介
して、次の直列回路が、互いに並列に接続されている。

（１） 電磁継電器５０の常開の接点５１ａ−パイロッ
ト電磁弁線輪５ （２）常開の自己復帰型押ボタンスイッチ３−前記電磁
継電器５０の常閉の接点５１ｂ−前記パイロット電磁弁
線輪５ （３）前記押ボタンスイッチ３一点火装置４（４）ダイ
オード１７−抵抗器９−サイリスタ１０（５）前記ダイ
オード１７−抵抗器９−キャパシタ１３−ダイオード６
−前記電磁継電器の線輪０ 第１図と同様に、焔検知器１５の焔検知出力信号を受け
て動作するパルス発生器１４の出力部か、上記サイリス
ク１０の制御極に結合され、また、第１図と同様に、ダ
イオード７、抵抗器１１とキャパシタ１２が設けられて
いる。

次に、第２図に示された、この発明の第２の実施例とす
る装置の動作について述べる。

まず、スイッチ２を閉じると、第１図の装置と同様に、
キャパシタ１３が充電される。

押ボタンスイッチ３を閉じると、点火装置４が始動する
。

同時に、パイロット電磁弁線輪５が附勢され、パイロッ
ト電磁弁が開き、燃料供給が始まる。

パイロットバーナー（図示しない）で燃料が点火され、
焔が成長し、これが焔検知装置１５で検知されると、パ
ルス発生器１４が始動し、連のパルス列がサイリスク１
０の制御極に与えられる。

パルス発生器１４からサイリスク１０へ与えられるトリ
ガパルスの周期を交流電源１６の周期と一致させ、かつ
トリガパルスを、キャパシタ１３への充電半波から逆向
半波へ移った直後に、サイリスタ１０の制御極へ与える
ようにする（これによって、抵抗器９での電力消費が少
なく、従って発熱が少なくなる）。

サイリスタ１０がターンオンされると、キャパシタ１３
に蓄積されていた電荷が、サイリスク１〇−電磁継電器
線輪５０−ダイオード６のルートによって放電し、この
放電によって、線輪５０が附勢されて、常閉接点５１ｂ
が開き、常開接点５１ａが閉じて、電磁弁線輪５が、ス
イッチ３をバイパスして、交流電源１６に結合される。

そこでスイッチ３が開かれると、点火装置４は動作を停
止するが、パイロット・バーナーへの燃料は供給が続け
られる。

キャパシタ１３の放電電流が、サイリスタ１０の保持電
流近くまで減少するとき、サイリスタ１０には逆向電圧
が与えられているから、サイリスタ１０がターンオフさ
れ、その後、前述の如く、キャパシタ１３の充電・放電
が反復され、線輪５０の保持電流が与えられ、接点５１
ａが閉状態で保持され、燃料供給が続行され、バーナー
の通常の運転が続けられる。

第２図の回路要素のどれかに異常のある場合の動作は、
第１図の回路構成要素のそれと、本質的に変らない。

以上に詳述した如く、この発明によって、燃料供給電磁
弁の制御装置を、設計上の自由度の大きい半導体装置で
構成し、半導体装置に固有の高いスイッチング速度を利
用してエネルギーの転流を行なわせて確実な動作を行な
わせるとともに、構成要素の万一の異常にも安全側に働
くバーナー制御装置が得られる。

なお、実施例において、スイッチ３は単に初期強制起動
を行なう目的のもので、手動自己復帰型押ボタンスイッ
チを用いたがこのスイッチ３に代って、電源投入と同時
に一定時間閉成するリレースイッチを用い、このリレー
スイッチの制御線輪の励磁保持が解除されるまでの時間
を、万一点火装置４等の故障によって燃料が燃焼室に充
満して危険な状態を招くのを防止するリミッタとしての
、安全時間タイマーとして用いる装置構成が出来ること
は勿論であり、またこの発明では電流制限用抵抗器１１
の挿入位置に制限があるものではなく、ダイオード６は
前記詳述の如く安全上の冗長度を増すものであって、ダ
イオード６がなくてダイオード７の故障があったとして
も、抵抗器９の限流作用によって燃料弁の誤動作を促が
すものではなく、この発明の必要構成部品ではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の装置の第１の実施例の要領を、第
２図は、この発明の装置の第２の実施例の要領を示す。 図に於て、１は直流電源、１６は交流電源、３は自己復
帰型押ボタンスイッチ、４は点火装置、５はパイロット
バーナー用燃料電磁弁の線輪、６゜７．８．１７はダイ
オード、９と１１は抵抗器、１２と１３はキャパシタ、
１０はトランジスタ、またはサイリスク、１４はパルス
発生器、１５は焔検知装置、５０．５１ａと５１ｂは電
磁継電器の線輪と接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料供給電磁弁と点火装置および焔検知装置を有し
   、電源と抵抗器と第１のキャパシタおよびダイオードか
   らなる上記第１のキャパシタの直列充電回路、上記焔検
   出装置の出力に応動して、所定の周期でパルス列を発生
   するパルス発生器、こノハルス発生器の出力に応じてオ
   ン−オフ制御され、上記第１のキャパシタとダイオード
   の直列路を分路する半導体装置を介して、上記燃料供給
   電磁弁の制御線輪と、第２のキャパシタの単列回路に上
   記第１のキャパシタの放電回路を接続し、上記点火装置
   と電磁弁の初期強制起動回路による燃料着火後に、上記
   炎検出装置の応動によって、上記第２のキャパシタの充
   放電回路を作動継続して、上記初期強制起動回路解除後
   も燃料供給保持する構成としたバーナの制御装置。