JPS5835327A

JPS5835327A - 燃焼制御装置

Info

Publication number: JPS5835327A
Application number: JP56134065A
Authority: JP
Inventors: Norio Tanaka; 紀夫田中; Sumio Nakagawa; 中川　澄夫; Kenji Todo; 藤堂　賢司
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-08-28
Filing date: 1981-08-28
Publication date: 1983-03-02

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】本発明は温水器や温風機等の燃焼器に用いる燃焼制御装
置に関し、特に点火動作に関するものである。

燃焼制御装置は、点火に肖りて先ず、送風機を駆動し、
燃焼室内の未燃ガスを排出するブリパージ動作を所定時
間行い、次に点火装置を馳虻すると共に燃料弁を開き、
点火動作を行い、点火時間内に着火すると、点火装置を
停止させ、定常燃焼動作に移行させるようになりている
。

前記プリパージ時間は、燃焼室内に充満した未燃焼ガス
を送風機で新鮮空気を供給することによって完全に排出
するに要する時間として与えられる。即ち、燃料がガス
燃料の場合、燃料弁の故障で燃料ガスが燃焼室内に充満
している場合が考えられ、この燃料ガスを完全に排出す
今ことが必要であり、これに要する時間がプリパージ時
間である。このため、燃焼器の大形化に伴いプリパージ
時間は、長くなる。

ブここて、クロックパルスをカウントして前ｉ己アリ共−
ジ時間と斉火時間を作り、燃焼制御を行なう燃焼制価用
素子がある。この素子を用いて各々の燃焼装置に適応し
た燃焼制御装置を作る場合にについて考えてみると、プ
リパージ時間と点火時間とは・素子して決定しているの
で、燃焼制御装置としての組合わせにおいては、点火時
間は適正であるが、プ・・リパージ時間が長すぎたり短
すぎたりする。この場合プリパージ時間が変更が望まし
いが、素子であるのでできない。

本発明はかかる欠点を改良するためになされたものであ
る。即ち、既存の燃焼制ａ素子からプリパージ時間の終
了を示す信号によって素子に入力するクロ、クパルスの
周期を短くして、プリパージ時間のみを長くするように
したものである。

以下本発明を図に示す一実施例により説明する。

尚、本実施例は、プリパージ時…１と点火動作からなる
一連の点火動作において不着火の場合、この一連の点火
動作を所定回敬繰返し可能に設はると共に、このゐ火動
作の１回目のプリパージ時間のみを長くするようにして
いる。

第１図、第２図において、１は燃焼制御のための各枠機
能を有す集積回路（例えば■日立製作所製ＨＡ−１６６
０５Ｗである）であり、プリパーム時間、及び前記点火
時間を計時するタイマと送風機、燃料弁、点火器等を制
御する制御回路と、不右火等の警報状態時に運転を停止
させる安全制御回路等から構成されている。集積回路Ｈ
Ａ　−】６６ｎ５Ｗを説明する（ここでは本発明に関連
する入出力眞子のみを説明する）と、ｖＣＣ端子は電源
の入力端子、ＧＮＤ端子は接地端子である。ＳＶ端子は
燃料弁の開を指示する端子であり、プリパージ時ｔｕｉ
後ｖｃ＠Ｌ　’レベルになる。ＩＧＮ端子は点火回路２
の動作を指示する端子であり、プリパージ時間後の点火
時間中、＠Ｌルベルとなり点火回路２を駆動する。ＦＡ
Ｎ端子は送風機の動作を指示する端子であり、燃焼動作
中、１Ｌ”レベルになる。ＡＬＭ端子は点火時間の終了
時点等において不着火の場合等に１Ｌ”レベルになり警
報状態を出力する端子であり、このときけＳ■端子、Ｆ
ＡＮ端子もＨレベルになり、燃焼運転を停止−する。Ｆ
Ｄ（−））端子及びＦＤｉ−）端子は内蔵する火炎検知
用のコンパレータ（図示せず）の負入力端子であり、Ｆ
Ｄｆ−）端子は炎検知回路３の出力端子ｔ／ｃ接続して
いる。炎検知回路３は火炎有りによってＦＤ…端子に与
えられている電圧より低い電圧を出力する。

Ｔ…端子及びＷＴＨ端子は内蔵する温度検知用のコンパ
レータ（図示せず）の正負の入力端子であり、入力電圧
がＴ…＞ＷＴＨで燻焼動作停止となるように設けている
。本実施例では温度検知回路はＴ…及びＷＴＨ端子ｖｃ
は接続はれておらず、負荷の温＋１１１が低下すると、
電源４を投入するようになりている。ＦＤ（−１−１端
子及びＴ…端子の電圧設定回路は［図示を省略している
。ＣＬＫ端子は計時用のクロックパルスの入力端子であ
り、集積回路ｌｎ　ｉ＆　端子のクロ、クパルスをカウ
ントしてプリパージ時間、点火時間を計測する。

また、本編積回路ＨＡ−１６６０５Ｗは、Ａ　Ｌ　ｈｔ
端子が＠Ｌ″レベルを出力している警報状態やその他の
状態において、’ｉ’（−１−＋端子、ＴＷＨ端子の入
力電圧を何らかの手段によりてＴ…＞　’ｌ”　’ｖＶ
　Ｈとすると、警報状態等の状態かリセットされ、初期
の状態、即ちプリパージの最初から再度り１作を開始す
るようになっている。

５は電源回路であり、交流電源を平滑して直流５■を出
力する端子６、直流１２Ｖを出力する端子７、計時用の
クロックパルスを出力するＥＡｉ子８を１脂えている。

１１は燃料弁用の′電値リレー、１２は促焼送風機用の
電値リレーである。

１３は不看火閘回数をカウントするカウンタＩＣ（例え
ば、日立製作新製ＨＤ１４０２２Ｂである）であり、ク
ロ、り入力端子ＣＬＥインベータ１４を介してＳ■端子
に接続している。本実施例は点火動作を５回まで可能と
しており、５回目の点火動作であることを出力するＱ５
出力端子をカウンタＩＣ】３のクロックイネーブル端子
ＣＥに接続し、またＯＲゲート２７を介してＷＴＨ入力
端子に接続している。

２０はクロックパルス切換え回路であり、端子８のクロ
ックパルスの周期を２倍にする分周用ＩＣ（例えば日立
製作断裂ＨＤ１４０１３ＢＰである）２１とゲートから
なり、第１回目のプリパージ動作中は、端子８のクロ、
クパルスの周期の２倍の周期のクロックパルスを出力し
、２回目以降は端子８のクロックパルスを出力する。

動作を説明する。負荷の温度が低下し温間検知回路が作
動すると、電源が投入され、電源回路５は端子６．７か
ら直流電源、端子９から交流電源、端子８からクロ、ク
パルスを出力する。これによって集積回路１は動作を開
始する。頗ち、ＦＡＮ端子が＠Ｌルベルとなり、送風機
用電磁リレー１２がＯＮＬ、プリパージを開始する。ま
たＣＬＫ端′子に入力されるクロックパルスをカウント
し、プリパージ時間の計時を開始する。

また、電源４か投入されると、コンデンサ：３０を介し
てカウンタＩＣ］３のリセットのＲ端子に通電され、カ
ウンタＩＣは確実に初期化される。

第１回目のプリパージ中は、カウンタＩＣｌ３のＱｏ端
子の出力Ｈ＠Ｈ″レベルであるので、インバータ２２は
＠Ｌ”レベル、ＮＡＮＤゲート２３はＨ“レベルである
。分周用ＩＣ２１はＣＫ端子に入力されるクロ、クパル
スを２倍の周期に分周してＱ　鈴、ｉ子から出力してい
る。このためＱ端子のクロックパルスけＮＡＮＤゲート
２４，２５を介して集積回路１のＣＬＫ端子に入力され
る。

ＣＬＫ端子に入力、されるクロックパルスのカウントに
よってプリパージ時間が経過すると、点火時間となり、
ＳＶ端子が＠Ｌ”レベルとなり電磁リレー１１かＯＮし
、燃料の供給が開始される。またＩＧＮ端♀が１Ｌ”レ
ベルとなり、点火回路２が動作を開始する。

ＳＶ端子が＠Ｌ”レベルとなることによって、インバー
タ１４がＩＩＨ”レベルにｈす、カウンタＩＣ１３Ｌｆ
ｉプリパージの回数をカウントする。この１回目のプリ
パージの終了によりてＱｏ端子は＠Ｌ”レベル＼となり
、ＮＡＮＤゲー）２４が１Ｈ″レベル、インバータ２２
が＠Ｈ”レベルとなり、端子８のクロックパルスがＮＡ
ＮＤゲート２３，２５を介してＣＬＫ端子に入力される
。

前記点火動作によって点火すると、その燃焼は炎検知回
路３によって検出され、ＦＤ（−１端子に入力されるこ
の着火信号によって、集釉回路１は、ＳＶ端子の”Ｌ”
レベル、ＡＬＭ端子の”Ｈ”レベルを継続させる。ＩＧ
Ｎ端子は点火タイミング終了後、＠Ｈ”レベルｆ＆す、
点火回路２を停止させ、定常燃焼に移行する。点火によ
って集積回路１のＦＤ　（０）ｍ子は＠ｈルベルとなり
、カウンタＩＣ］３を初期化する。２９は抵抗である。

前記点火動作において着火しなかったときは、点火時間
の終了と共に、ＳＶ端子、ＦＡＮ端子、ＩＧＮ端子がそ
れぞれ’Ｈ”レベルとなり、運転を停止式せ、またＡＬ
Ｍ端子が＠Ｌ”レベルとなり、警報状態となる。

このとき（ブリパージが１回目から４回目まで）カウン
ターＣ１３の０４子は＠　Ｉ、　ＩＴレベルであるので
、前記不着火によるＡＬＭ端子の１Ｌ″′ゝ′Ｌ′″″
′てＯＲゲートはＩｌｌ、ＩＩレベルになる。このため
Ｔ…＞ＴＷ（へ）となり、集積回路１は前記警報状態を
解除する。このためＡＬＭ端子はＩＩ　）Ｉ　１１レベ
ルとなり、抵抗２８によってＯＲゲート２７は直ちに＠
　Ｈｓ　レベルになり、Ｔ（＋ｌくＴＷＨとなり、負荷
が低温であることと等価ｖｃ彦るので、集積回路１は再
びブリパージから動作を開始する。即ちＦＡＮ端子は１
Ｌ”レベルになる。

２回目以降も前記と同様に動作を行い、不着火であると
前記と同様に再びプリパージ動作から開始する。

但し、１回目の点火時間の開始以降けＣＬＫ端子に端子
８のクロ、クパルスが入力されるので、２回目以降のプ
リパージ時間は１回目のそれよりも／２となる。

５回目のプリパージが終了すると、タイマＩＣ１３Ｑ鑵
子は′″Ｈ”レベルになり、５回目の点火動作であるこ
とを出力する。Ｑ５端子の＠　）ｌ　ＩＴレベルは、σ
百端子に入力され、Ｑ５端子のｗ　Ｈｓレベルは保持さ
れる。このため５回目が不着火でＡＬＭ端子が＠Ｌ”レ
ベルになりてもＯＲゲート２７の出力には、″Ｈ”レベ
ルが保持され、集積回路１は警報状態を解除されず、と
の状態を保持する。

不着火の場合の各部の動作波形を第２図に示す。

ｔｏ、　ｔｓｏ、ｊｓｏはそれぞれ第１回目、第２回目
、第５回目の点火動作のプリパージの開始時であり、ｊ
ｕ、　ｔ５１はそれぞれ第１回目、第５回目の点火動作
のプリパージの終了を示し、ｔ１２、ｔ４２、ｔ５２は
それぞれ第１回目、第４回目、第５回目の点火動作の終
了を示す。

次に、　Ｔ（ｔ）＞ＴＷｆ−１とすることによりリセッ
トできる集積回路１の構成第３図により説明する。

但しここに示す構成はＨＡ　−１６６０５Ｗと必らずし
も同一ではない。

−、ｓｏ、５１．５２はそれぞれの信号の入力回路であ
る。

５３．５４．５５．５６はそれぞれの信号の出力回路で
ある。５３．５４．５５．５６はそれぞれの信号の出力
回路テする。入力回路５］、５２１ＩＣはコンパレータ
ヲ供えている。

６０はプリパ〒ｉ７時間を計時するプリパージタイマで
あり、ＡＮＤゲート６１と複数の分周用フリップフロ、
プロ２．６３．６４．６からなる。６６は点火タイミン
グを計時する点火タイマであり、ＡＮＤゲート６７と複
数の分周用フリップフロ、プロ８．６９．７０からなる
。分周用フリップフロ、プロ２〜６３．６８〜６９ハ、
リセット人力Ｒが＠Ｈ”レベルのときリセ、トされ、各
出力Ｑは＠Ｌルベル、出力Ｑは′″１４”レベルとなり
、またリセット入力Ｒが＠Ｌ”レベルのとき分周可能と
なる。

７１　ｎ　Ｎ　Ａ　Ｎ　Ｄ　ケ−）　７１．７２からな
るＲｓフリ。

プフロ、ブであり、初期状態においてＮＡＮＤゲート７
２の出力Ｈ”Ｌ’レベルであり、ＡＬＭ端子ｉ＠Ｈ”レ
ベルが得られる。

かかる構成において、　ＷＴ（−３端子が低温状態の′
″Ｈ”レベルを示し％電源が投入されると、入力回路５
１；”Ｌ’レベル、インバータ７４ｄｆ”Ｈ’しゝル・
ＡＮＤゲート７５が”Ｈ”レベルとなり、ＦＡＮ端子は
＠Ｌ”レベルとなり、プリパージを開始する。まタイン
パータフ６が＠Ｌルベルとなり、分周中フリ、ブフロ、
プロ２〜６５．６８〜７０けリセット解除となり、プリ
パージタイマ６０ケ計時を開始する。プリパージ時…１
を経過すると、出力６５Ｑが＠ｈ”レベルとなり、ＡＮ
Ｄゲート７８．７９が１Ｈ”レベルとなり、ＳＶ端子、
ＩＧＮ端子には′Ｌ”レベルが得られ、点火動作を開始
する。出力６５Ｑが＠Ｌ”レベルとなるＩのでブリパージタイマ６０は分周を停止する。一方点
火タイマは出力６５Ｑが＠ｈ”レベルとなることによっ
て計時を開始する。

別人するとＦＤ　（０）端子及び入力回路５１の出力が
＠Ｈ”レベルとなり、ＯＲゲート７７が″Ｈ”レベルと
なり、点火用タイマ６６ハリセ、トされる。またインバ
ータ８０が”Ｌ”レベルとなり、ＩＧＮ端子は＠Ｈ”レ
ベルとたり、点火動作を停止し、定常燃焼に移行する。

不着火の場合は、点火タイマの出カフ０Ｑが″Ｌ”レベ
ルとなＩ〆βｚｔｔｚρるのでＲＳフリップフロ、プ７１がセ
。

トされ、ＮＡＮＤゲート７２が＠Ｈ″レベルとなりＡＩ
Ｊｉ端子が”Ｌ”レベルとなる。一方ＮＡＮＤゲート７
３＠Ｌ’レベルとなり、ＡＮＤゲート７５が＠　Ｉ、　
ＩＩレベルとなるのでＳＶ端子、ＩＧＮ端子、ＦＡＮ婚
１１子ｉ全て＠Ｈ”レベルとなり、逆転を停止する。

本来の使様方法としては、Ｗ’ｒ（−１帖子［に７品屋
検知信号を入力させるものである。定常燃焼によって負
荷の温度か上昇するとＷＴＨ端子の電汁か低下するので
、入力回路５２は″″Ｈ″Ｈ″レベル、ＡＮＤ’７’−
）７５はＩ　Ｌ　ｗレベルとなり、燃焼運転を停止させ
ると共に、ブリパージタイマ６０をリセットする。また
点火用タイマ６６もＯＲゲート７７を介してリセット可
能となっている。また不着火によってＲＳフリ、ブフロ
ップ７１がセットされ、ＡＬＭ端子が９Ｌ″レベルのｖ
＠ｊ状態となっている状態において、前記の如＜　ＷＴ
ｆ−）端子を＠Ｌ″レベルを入力すると、ブリパージタ
イマ６０及び点火用タイマｂ６はリセットされ、このた
め、出カフｏＱＨ＠Ｈ’″レベルとなり、ＲＳフリップ
フロップ７１ハリセットされ、警報状態解除される。従
って次にＷＴＨ端子を低温状態と同一の＠Ｈ”レベルを
与えると、プリパージの初期から動作を開始することに
なる。

つまりＷＴＨ端子はリセット端子である。

従って第１回目〜第４回目の点火動作の終了時点におい
てＷＴＨ端子が＠Ｌルベルになることによりて集積回路
１はリセットされ、リセットによってＡＬＭ端子Ｈ”Ｈ
’レベルと寿ってリセットは解除され、再度−プリパー
ジ動作を開始するものである。

本発明は数回の点火動作を繰返した後、警報状態とする
マイコン等素子にも利用できるものである。

以上の如くブリパージ時間を長くできる０で１既存の集
積素子を用いて燃焼装置に適正な制砲装置を提供できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の協焼側柵装置の回路図、第
２図は不着火の場合の第１図の各部の動作波形を示す図
、第３図は燃焼制御用集積回路の回路図である。１・・・燃焼制御用集積回路２・・・点火回路　　　　３・・・炎検知回路４・・・
電　源　　　　　５・・・電源回路６、７．９．・・・
電源端子　　δ・・・グロックパルス端子１１、１２・
・・電磁リレー　　１３・・・カウンタＩＣ２（）・・
・クロックパルス切換回路２１・・・分周用Ｉ　Ｃ５０，５１，５２・・・入力回
路５３、５４．５５．５６・・・出力回路間・・・ブリ
パージ用タイマ６６・・・点火用タイマ７１・・・ＲＳフリップフロップＳ■・・・燃料弁用出力端子ＩＧｉＱ・・・点火器用出力端子ＦＡＮ・・・送風機用出力端子ＡＬＭ・・・警報用出力端子ＦＤ（−）・・・火炎検知信号入力端子Ｆ　Ｄ（０）・
・・火炎検知信号出力端子Ｗ’ｌ’（−）・・・リセッ
ト入力端子ＣＬＫ、ＣＫ・・・クロックパルス入力端子
代理人　弁理士　薄　１）利　辛

Claims

【特許請求の範囲】１、火炎の有無を入力する第１の入力端子と、計時用の
クロ、クパルスを入力する第２の入力端子と前記第２の
入力端子のクロ、クパルスをカウントして後述する第１
の時間と第２の時間とを計時するタイマ手段と、前記第
１の入力端子と第２の入力端子とタイマ手段とのそれぞ
れの信号を入力して、点火に当って送風機を前記第１の
時間中駆動し、続いて前記第２の時間中、前記送風機と
点火器と燃料弁とを駆動し、前記第１の入力端子からの
着火信号によって前記燃料弁を駆動するた゛めの信号の
出力を継続する側柵手段と、前記送風機、点火器、燃料
弁をそれぞれ駆動するための第１の出力端子、第２の出
力端子、第３の出力端子と、からなる燃料制御用集積素
子と、第】のクロックパルスを分周して第２のクロ。クパルスを出力する分周回路上、前記第２の出力端子又は第３の出力端子の信号と、前記
第１のクロ、クパルスと、前記第２のクロックパルスを
入力して、前記第１のクロ、クパルス又は第２のクロ、
クパルスを前記第３の入力端子に出力するものでありて
、前記第２の出力端子又は第３の出力端子の前記第１の
時間の終了他号によりてそれまでの第２のクロ、クパル
スの出力から第１のクロックパルスの出力に切換えるク
ロックパルス切換回路と、からなる燃焼制御装置。