JPS61128026A - 燃焼制御装置用安全回路 - 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】 （産業上の利用分野〉 本発明は給湯器部、流水を加温する各種燃焼機器の燃焼
制御装置に付帯的に用いることのできる安全回路に関し
、殊に、当該燃焼制御装置内にあって主制御回路が故障
その他の要因により制御不能となった場合でも、流水の
流量が最低許容値を下回ったときには、燃焼部への燃料
の供給を確実に断ち、燃焼を停止できるようにする安全
回路に関する。

（従来の技術〉 昨今、この種の燃焼制御装置は、一般にマイクロ・コン
ピュータで構成される主ルＩｍ回路の指令の下に動作す
る。

即ち、点火に際しても、また点火後の燃焼Ｊ１続に関し
ても、その時々の流量、給水温、設定温。

出湯温等に就いて予め定められた演算を行ない、その結
果に即して最適な制御が実現されるように図られている
。

しかしてまた、こうした燃焼制御装置では、上記のよう
に燃焼に係る主たる制御だけではなく、燃焼機器の損傷
や、延いては火災等の大事故を未然に防ぐため、適当な
る安全対策も有している必要がある。

そうしたものの一つに、主制御回路による流水流量の監
視がある。

即ち、流水の流量が極端に少なくなって最低許容流量値
を下回ったにも拘らず、そのまま燃焼を＃Ｉ続させると
、所謂“空炊き”状態となり、異常高温の発生要因とな
るので、適当な流量センサから得られる流量信号を主制
御回路で常に監視し、流量が最低許容流量値を下回った
ならば、当該主制御回路から燃料弁制御回路へ弁の閉塞
命令信号を送り１強制的に弁を閉じさせて燃料を断つの
である。

こうした機能に加えて、更に、燃焼部とか熱交換器、給
湯パイプ類等、要所の温度をも同様に主制御回路で監視
し、許容できない異常な高温状態となったとさには、先
と同様、当該主制御回路から燃料弁制御回路へ燃料弁の
閉塞命令信号を送り、燃料の供給を遮断するようにした
ものもある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記従来例における安全対策は、その原理からも顕かな
ように、少なくとも主制御回路は、常に正常に動作して
いることを大前提としている。

そのため、裏を返せば、仮に主制御回路が何等かの原因
により故障し、正常に動作しない状態となったときには
、いくら流量センナから正しい流量情報が与えられてい
ても、また温度センナから正しい温度情報が与えられて
いても、それらは全く無意味なものとなってしまう。

これが従来例にお（する致命的な欠点である。流水の流
量が極端に少なくなり、流量センナからその旨の信号が
与えられても、これを処理する主制御回路が無能化して
いれば、燃料弁を強制的に閉じさせることは勿論できな
い、その結果、燃焼が継続さｉて危険な状態が起きるで
あろうことは想像に難くない。

これは、異常高温検出のために要所に温度センサを用い
た場合に就いても同様に言える欠点である。

本発明は、上記した従来例における欠点を除くべく成さ
れたもので、流水の流量が許容できる最低流量値を下回
ったときに、たまたま主制御回路が故障していることが
あったとしても、確実に燃料の供給な断つことができる
安全回路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） 本発明は上記目的を達成するため、 燃焼に係る各種動作を制御する主制御回路と；該主制御
回路からの弁開放命令信号により燃料弁を開き、閉塞命
令信号により該燃料弁を閉ざす燃料弁制御回路と；燃焼
部に臨む熱交換器内を流れる流水の流量を桧山する流量
検出回路と；を有する燃焼制御装置に付帯して用い得る
安全回路であって、 上記主制御回路とは別個に、上記流量検出回路からの流
量信号に基、！該流量を監視する流量監視回路を設け； 該流量が予定されている最低許容流量値を下回ったとき
には、線流量監視回路から、上記主制御回路とは独立に
、上記燃料弁制御回路へ弁閉塞命令信号を送出すること
を特徴とする燃焼制御装置用安全回路を提供する。

（作　用） 本発明によれば、主制御回路とは別個独立に設けた流量
監視回路が、該主制御回路とは別個独立に流量を監視し
、該流量が予定の最低許容流量値を下回ったときには、
主制御回路から燃料弁制御回路へ燃料弁の閉塞命令信号
が発せられるか否かに拘らず、独自の弁閉塞命令信号を
燃料弁制御回路へ送出する。

従って仮に、主制御回路が故障等の要因により機能でき
ない状態になっていても、流量監視回路がその機能をバ
ック・アップし、燃料弁を確実に閉ざして燃焼を止めさ
せることができる。

即ち、異常高温や火災の発生等に対しての安全対策上、
燃料の強制遮断に関して二重の保護が図られることにな
る。

（実　施　例） 第１図には本発明の基本的実施例の概略構成が示されて
いる。

流量検出回路４は１本安全回路を施すべき燃焼機器内を
流れる流水の流量を適当な電気量に変換できるものであ
れば何でも良いが、一般的に用いられているものには、
センサ部にホール素子等を用いて検出流量をパルス幅に
変換し、出力するものがある。

こうした適当な電気信号に変換された流量信号Ｓｒは、
既述した従来例におけると同様に、燃焼に係る各種動作
の制御を司どる主制御回路ｌに送られる。この主制御回
路ｌは、一般にマイクロ・コンピュータで構成される。

主制御回路１では、図示しない操作部を介しての使用者
からの命令操作により、例えば点火指令が為されたとき
には、図示しない点火回路へ点火信号を送出する一方で
、流量信号Ｓｒが適当な流量値範囲を示していた場合に
限り、燃料弁制御回路３へ例えば論理“Ｈ″で有意の弁
開放命令信号Ｓｉを送出し、図示しない燃料弁を開かせ
る。

また、燃焼開始時点以降にあって、流量信号Ｓｒが最低
許容流量値を下回ることがあった場合には、論理“Ｌ”
で有意の弁閉塞命令信号Ｓｉを燃料弁制御回路３に送り
、燃料弁を閉じさせて燃焼部への燃料の供給を断たせる
。

上記から顕かなように、一般には主制御回路１から燃料
弁制御回路３に送出される信号Ｓ１は、論理“Ｈ”で弁
開放命令を意味し、論理“Ｌ”で弁閉塞命令を表すよう
になっている。従って１図面上、この信号は弁開放／閉
塞命令信号として示しである。勿論、上記論理値関係は
逆のこともあるし、場合によっては二本の信号線路で各
個別に弁開放命令と弁閉塞命令とを表すときもある。い
づれにしても、この主制御回路ｌに関する周辺回路構成
は従来通りであって良い。

本発明においては、流量検出回路４からの流量信号Ｓｒ
は、主制御回路ｌとは別個独立に設けた流量監視回路２
にも入力される。

そして、当該流量監視回路２では、主制御回路１とは無
関係に、やはり最低許容流量値と実際の流量とを常時比
較、監視しており、４ｍ器内を流れる実際の流量が、該
最低許容流量値を下回ったときには、独自に弁閉塞命令
信号Ｓｆを発し、これを燃料弁制御回路３に与えて燃料
弁を強制的に閉じさせる。

従って１機器内を流れる実際の流量が、最低許容流量値
を下回ったと゛き、主制御回路ｌが正常に機能していれ
ば、燃料弁制御回路３には当該主制御回路ｌと本発明に
より追加された流量監視回路２の双方から、共に弁閉塞
命令信号Ｓｔ　、　ＳＦが送られる。

勿論、燃料弁制御回路３は、主制御回路ｌと流量監視回
路２のいづれから燃料弁の閉塞命令信号が送られてきて
も、その命令に従って燃料弁を閉ざすように構成される
。このように両信号のいづれにも応答させるための回路
構成自体は、公知の電子回路技術をして当業者には極め
て容易に組むことができる。

一方、主制御回路ｌが何等かの要因により、その機能を
停止していたとしても、流量が最低許容流量値を下回る
望ましくない状況が発生したときには、本発明により設
けである流量監視回路２の方は主制御回路の故障とは無
関係に独立に弁閉塞命令信号ｓｒを発するから、燃料弁
制御回路２を介して所期通り、燃料弁を閉ざすことがで
きる。

第２図には流量監視回路２の一構成例が示されていると
共に、先に述べたように、公知の燃料弁制御回路３に対
する簡単な改変例も示されている。

この具体的な一実施例においては、流量検出回路４が流
水の流量に応じたパルス幅の電気信号Ｓｒを発するもの
であることを想定しており、従って流量監視回路２も、
入力される実際の流量に対応するパルス幅を、最低許容
流量値のときのパルス幅との対比で電圧に変換して監視
する回路となっている。

流量信号Ｓ「は、流量監視回路２の初段トランジスタ２
１のベースに入力され、そのコレクタ出力はキャパシタ
と抵抗から成る微分回路２２に与えられる。

従って、当該微分回路２２の出力には、流量信号Ｓｒの
立ち上がり、立ち下がりエッチで夫々微分パルスが発生
するが、その正方向の微分パルスに関してのみ、それが
現れる度にトランジスタ２３が一定時間だけ、ターン・
オンする。換言すれば、当該トランジスタ２３は、流量
信号Ｓｒの一パルス当たリー回、定められた一定時間に
亘ってターン・オンする。

そのため、このトランジスタ２３がオフ状態のときには
抵抗２４　、２５を介して電源電圧により充電されてい
たキャパシタ２８は、当該トランジスタ２３が上記のよ
うにターン・オンされる度に、抵抗２５との間で定めら
れる時定数に従って放電するようになる。そしてこの放
電の頻度は、上記から、流量が少なくなって流量信号Ｓ
ｒのパルス幅が長くなる程、疎になり、流量が増えて流
量信号Ｓ「のパルス幅が短かくなる程、多くなる。

従って、キャパシタ２Ｂの両端電位Ｅｃは、流量が少な
くなる程、高くなっていくため、最低許容流量値のとき
に対応する電位Ｅｘを図示のように抵抗２９ａ、２９ｂ
から成るポテンシ璽・メータで定めておき、これとの比
較を比較！！２７で採れば、その出力に、現在の流量が
最低許容流量値の上にあるか下にあるかを弁別した信号
が得られる。

図示実施例の場合は、最低流量値に対応する基準電位Ｅ
ｓを比較器２７の正入力に、キャパシタ両端電位Ｅｃを
負入力に与えているため、流量が最低許容流量値を下回
ったときに現れる比較器出力は、それまでの論理″Ｈ”
から論理″Ｌ″に変わったものとなる。そしてこの実施
例では、当該比較器２７の論理″Ｌ″信号を有意とし、
これを燃料弁制御回路３に送る弁閉塞命令信号Ｓｆとし
て利用している。

燃料弁制御回路３は１例えば次のように構成することが
できる。

動磁されたときに図示していない燃料弁を開き、解磁さ
れると該燃料弁を閉じるリレー３１を設け、その回路に
直列にｎｐｎ型スイスイツチングランジスタ３２を配し
て、そのベースに主制御回路ｌからの弁開放／閉塞命令
信号Ｓｉを印加する。

同様に第二の、但しｐｕｐ型のスイーｌチング・トラン
ジスタ３４をリレー３１と直列に設けておき、そのベー
スを選択的に接地に落とすことのできる第三のｎｐｎｍ
スイ７チング・トランジスタ３３も設ける。

燃焼開始後、流量が最低許容流量値を上回っている場合
には、既述のように、主制御回路ｌからの弁開放／閉塞
命令信号Ｓｉは論理″Ｈ″で有意の弁開放信号となって
いるから、トランジスタ３２はオン状態とされる。

また、流量監視回路２の弁閉塞命令信号Ｓｔも。

非有意論理″Ｈ″にあるから、トランジスタａ３がオン
状態となり、トランジスタ３４のベースが接地に落とさ
れて、当該トランジスタ３４もオン状態を採る。

そのため、リレーａｔは励磁され、燃料弁が開かれて図
示しない燃焼部へ燃料が供給される。

燃焼中、何等かの要因で流量が最低許容流量値を下回る
と、主制御回路ｌが正常に動作していれば、弁開放／閉
塞命令信号Ｓｉが論理″Ｌ″で有意の弁閉塞命令信号と
なってこれがトランジスタ３１のベースに与えられ、た
めに当該トランジスタ３１はカット・オフし、リレー３
１の付勢が解かれて燃料弁が遮断され、燃料の供給が停
止される。

しかし主制御回路ｌが故障していた場合には、流量が最
低許容流量値を下回っても、主制御＠路ｌからの弁開放
／閉塞命令信号Ｓｔは論理“Ｈ”のままを保つことがあ
り得る。

が、モラしたときには１本発明により設置すられた流量
監視回路２かも発せられる論理″Ｌ”で有意の弁閉塞命
令信号ＳＦが有効に機能し、トランジスタ３３をターン
・オフさせ、トランジスタ３４の主電流線路、即ちエミ
ッターコレクタ間線路も遮断するため、リレー３１は確
実に解磁されて燃料弁は間違いなく閉ざされる。

尚、流量監視回路２内にあうで比較器２７の正入力と出
力との間に接続されている抵抗２Ｂは、ｙ４知のように
、この比較器による比較特性にヒステリシスを持たせ、
チャタリングを防ぐためのものである。

勿論、図示の回路構成は本発明の全くの一実施例に過ぎ
ず、本発明要旨に即した俄変例はその他にも様々考るこ
とができる。

〈発明の効果） 本発明によれば、燃焼機器において加温すべき流水の流
量が許容できる最低流量値を下回った場合に、例え主た
る制御回路が故障等により正常に動作し得ず、従って燃
料弁を閉ざすべき命令信号を送出し得ない状態になって
いても、別途に設けられて独立に稼動し得る流量監視回
路から、別のルートで燃料弁の閉塞命令信号を送出させ
ることができるため、この種燃焼機器における安全対策
として、より理想に近いものを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の基本的な概略構成図、第２
図は第１図に示す基本構成に即して構成された、より具
体的な一例としての実施例の回路構成図、である。 図中、ｌは主制御回路、２は流量監視回路、３は燃料弁
制御回路、４は流量検出回路、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃焼に係る各種動作を制御する主制御回路と；該主制御
   回路からの弁開放命令信号により燃料弁を開き、閉塞命
   令信号により該燃料弁を閉ざす燃料弁制御回路と；燃焼
   部に臨む熱交換器内を流れる流水の流量を検出する流量
   検出回路と；を有する燃焼制御装置に付帯して用い得る
   安全回路であって、 上記主制御回路とは別個に、上記流量検出回路からの流
   量信号に基き該流量を監視する流量監視回路を設け； 該流量が予定されている最低許容流量値を下回ったとき
   には、該流量監視回路から、上記主制御回路とは独立に
   、上記燃料弁制御回路へ弁閉塞命令信号を送出すること
   を特徴とする燃焼制御装置用安全回路。