JPS6237731B2

JPS6237731B2 -

Info

Publication number: JPS6237731B2
Application number: JP14266379A
Authority: JP
Inventors: Naoyoshi Maehara; Shinichi Nakane; Takashi Uno
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-11-01
Filing date: 1979-11-01
Publication date: 1987-08-13
Also published as: JPS5666623A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、液体燃料燃焼装置の燃焼制御装置の
改良に関し、さらに詳しく言えば、、前記燃焼装
置の燃焼空気と燃料との混合割合、すなわち空燃
比の制御を行つて燃焼状態を安定化せしめるよう
にした燃焼制御装置の改良に関するものである。

従来の技術温風機を例にとつて、従来技術を説明する。

第１図は、強制吸排気式石油温風暖房機の概略
構成図、第２図はその制御回路図である。

第１図において、１は温風機のケースであり、
給排気ユニツト２、バーナユニツト３、燃焼筒４
熱交換器５、オイルタンク６、制御装置７等を収
納している。燃焼空気は、バーナモータ８により
回転されるフアン９，１０により吸気筒１１から
吸気される。燃料（灯油）は、オイルタンク６よ
り、パルスポンプ１１によつてくみあげられ、給
油管１２により、回転板１３に供給され霧化され
る。気化筒１４には、内部にシーズヒータ１５が
埋め込まれており気化筒は、灯油気化に十分な温
度に予熱される。したがつて回転板１３により霧
化された灯油は、気化筒１４により気化され、フ
アン９，１０により供給される空気と混合し、バ
ーナヘツド１６より、燃料筒４におくられる。バ
ーナヘツド１６の出口側には、点火電極１７が設
けられ、ここで点火される。

燃焼ガスは燃焼筒４から熱交換器５を通り、排
気筒１８より屋外に排気される。２０は、燃焼検
知用電極（フレームロツド）であり、火炎の有無
によるイオン電流により、着火・失火検知を行う
ためのものである。２１は、バーナサーモスイツ
チであり気化ヒータ１５への通電制御を行うもの
である。２２は、熱交換器５の温度が所定の温度
に達すれば対流フアン２３を駆動し、室内空気を
対流させるためのスイツチである。この温風機の
制御装置７は、第２図に示した制御回路により構
成される。

第２図において、２４，２５は、商用電流端子
である。運転スイツチ２６を投入すると、運転ラ
ンプ２７が点灯し、気化ヒータ１５が通電され
る。

気化筒１４の温度が所定の温度に上昇するとバ
ーナサーモスイツチ２１が作動し、接点は２１ａ
から２１ｂに切りかわる。そして、リレー２８が
励磁されその接点２８ａが閉じリレー２８は自己
保持する。同時に電源トランス２９は通電され
る。室の温度（又は吸込空気温度）は負荷温度検
知器（サーミスタ）３０により検知され、暖房す
べき温度であつたとき、電子制御部３１は、リレ
ー接点３２を閉じ、バーナモータ８は通電されプ
リバージが開始される。１定時間のプリバージ後
リレー接点３３，３４が閉じられ、パルスポンプ
１１の駆動回路３６、点火装置３７が通電され動
作開始する。

燃焼検知電極２０により着火が確認されると、
リレー接点３４は開となり、点火装置３７への通
電は停止される。室温（負荷温度）が上昇し、設
定された温度に達すると、リレー接点３２，３３
は開となり、燃焼は停止する。再び室温が低下す
ると、前述と同様の点火・燃焼シーケンスを実行
するものである。なお、３８，３９，３５は、そ
れぞれ、電流ヒユーズ、温度ヒユーズ、電動消火
スイツチである。

発明が解決しようとする問題点このように、従来の技術を用いた温風暖房機に
おいては、燃焼状態を良好に保つために、燃焼空
気量と灯油供給量を一定の割合（空燃比）に保つ
よう各々の構成部品、特にパルスポンプ１１とそ
の駆動回路３６のバラツキや温度特性などの環境
特性を十分に管理することが必要となつていた。

一般に、温風機の燃焼量は3000〜6000kcal／ｈ
程度であり、これに相当する灯油量は、６〜12
c.c.／分程度ときわめて少量である。このためにこ
の少量の灯油を、安定に供給するポンプを、バラ
ツキを少なく製造することは著しく困難であつ
た。したがつて従来はパルスポンプの灯油供給量
の調整を必要とし、かつ、その駆動回路も安定で
あることが必要であるから、調整・エージング等
を必要とした。このようにきわめて面倒な生産工
程を通して製造したポンプでも、1500〜
2000kcal／ｈ程度の微少量の灯油供給になると、
一層不安定となり、低発熱量の温風機の実現をき
わめて困難なものにしていた。

また、前述の如く、調整エージング工程を通つ
て製造されたポンプを使用しても、周囲温度など
の環境変化により、灯油の温度，空気の密度が変
化するため、燃焼状態（空燃比）を好ましい状態
に保つことは極めて困難であつた。

問題点を解決するための手段上記従来の問題点を解決するために本発明にな
る燃焼制御装置は、以下のような構成により成る
ものである。

すなわち、バーナに灯油を供給するパルスポン
プと、燃焼空気を送る送風機と、燃焼状態検知器
と、燃焼状態検知器の信号でパルスポンプを制御
する制御部を有する構成とし、前記制御部を、タ
イムベースを発生する発振器と、前記発振器の発
振パルス数をカウントしてパルスポンプのオン時
間、およびオフ時間をそれぞれカウントするオン
時間タイマおよびオフ時間タイマと、前記両タイ
マの起動停止を実行し、前記燃焼状態検知器の信
号と基準信号との差信号に応じた操作量で前記両
タイマの少なくとも一方の設定値を変更して燃焼
状態を安定化せしめるよう前記パルスポンプを制
御する中央制御部とで構成すると共に、前記タイ
マ設定変更時に生じる検知信号の傾きを検知する
傾き検知部を設け、前記傾きが所定の極性のと
き、前記差信号に応じた操作量でタイマ設定値を
増減し、反対の極性の時、前記操作量を傾きが所
定の極性の時に比べて大きくして前記傾きを所定
の極性とするべくタイマ設定値を増減するよう前
記中央制御部を構成したものである。

作用本発明は、上記の構成により、パルスポンプの
製造バラツキや環境変化による灯油供給量の変動
があつても、自動的に供給量を補正し、しかもそ
の補正範囲を極めて広範囲に行つて良好な燃焼状
態を維持せしめるものである。また、傾き検知部
により空燃焼比に対する燃焼状態検知器の信号の
傾きを検知して空燃比制御系の負帰還制御におけ
る暴走を防止するので一層広い範囲で確実なパル
スポンプの灯油供給量の補正を行い、安定燃焼状
態を維持せしめるという作用を果すものである。

実施例以下、本発明を温風機に適用した実施例につい
て図面を参照して説明する。

第３図は、本発明の一実施例を示すブロツク図
である。図において、Ａは暖房室であり、温風機
１が置かれている。温風機１の吸込空気の温度は
室温検知器（サーミスタ）３０から増巾器４０に
送られる。一方、４１は温度設定器であり、前記
増巾器４０からの室温信号と温度設定器４１から
の設定温度信号は、それぞれ、比較器４２，４３
に送られる。４４は複数個の基準信号を、主制御
部Ｂの指令により発生するデコード用基準信号発
生器であり、主制御部Ｂは前記基準信号発生器４
４に指令を出すと共に比較器４２，４３の出力を
入力として読みとり、室温および設定温度をデコ
ードする。４５は表示部であり、室温および設定
温度を表示することにより、設定温度と室温の関
係を、一目で読みとることができるようにするも
のであり、使い勝手を向上させるものである。

すなわち、第４図に示すように前記温度設定信
号と室温信号を電圧信号として比較器に入力しＶ
〓〜Ｖ_oのｎ個の基準電圧Vrefを基準信号発生器
４４によつて発生させ、前記両温度をＴ〓〜Ｔ_o
の温度にデコードするものである。デコードの結
果、第５図に示すように、設定温度Ｔ_sより室温
Troomが低い場合、図におけるT₁又はT₂の点で
燃焼量ｑを、Ｏからq₁，又はq₁からq₂（q₂＞q₁）
に変化させる。また、燃焼の結果室温Troomが
上昇して、Ｔ_s，又はT₁に達すると燃焼量ｑを、
q₁からＯ、又はq₂からq₁に変化させ、いわゆる
Hi―Lo―OFF制御を実行するものである。

第３図において、２０は、燃焼状態検知器であ
り燃焼部４′に取付けられている。火炎状態（空
燃比）に応じた信号は比較器４６に送られ、燃焼
状態基準信号発生器４７の信号と比較される。前
記燃焼状態基準信号発生器４７は、第６図に示し
たe₁，e₂なる燃焼状態基準信号と、前記e₁，e₂に
対し一定レベル離れたしきい値信号ｅ_1H，ｅ_2Hお
よび前記e₁，e₂に対し前記しきい値ｅ_1H，ｅ_2Hと
異なる方向に一定レベル離れた第２しきい値ｅ₁
_Ｌ，ｅ_2Lを、主制御部Ｂの指令により発生する。
したがつて、主制御部Ｂは、燃焼状態検知信号ｅ
が前記e₁，又はe₂に対して、どれくらいレベル的
に離れているかを判定することができる。

今、室温が設定値よりも低く、強燃焼が必要で
あるとき、主制御Ｂは、バーナフアン２の吸気側
に取付られたダンパ装置４８により、燃焼空気量
を強燃焼用の空気量Ｑ_Hにする。このとき、排気
ガス中のCO₂濃度（空燃比）とｅの関係は第６図
中Ｈの曲線となり、主制御部Ｂは、ｅを前記e₁，
ｅ_1H，ｅ_1Lにより、第７図ａのようにデコードす
る。

そして、ｅが前記e₁，ｅ_1H，ｅ_1Lで区切られた
領域のいずれにあるかによつて、燃焼供給量を第
７図ａに示したように、操作量Δｑだけ変化させ
る。すなわちｅ＞ｅ_1H のときΔｑ＝−Δq₂（減少）ｅ_1H＞ｅ＞e₁ のときΔｑ＝−Δq₁（減少） e₁＞ｅ＞ｅ_1L のときΔｑ＝＋Δq₁（増加）ｅ_1L＞ｅのときΔｑ＝＋Δq₂（増加）のような燃料供給量の変化をさせ（増加させ）、
基準信号e₁に常に近ずけるようにするものであ
る。しきい値ｅ_1H，ｅ_1Lは、燃料供給量変化Δｑ
の大きさを決定するためのしきい値であり、これ
は、負帰還空燃比制御系が安定に、しかもすばや
く目標基準値e₁に収束するために、設けたもので
ある。すなわち、前記との領域においては燃
焼状態はそれ程大きな乱れがなく、COの発生や
気化室温度が低くなりすぎることのない領域であ
るように、ｅ_1H，ｅ_1Lを設定するものである。

したがつて、この領域においてはΔｑは、小さ
い値でよく、その時の燃料供給量の１〜２％程度
とし、基準信号e₁に近ずけるように主制御部Ｂは
燃焼供給装置であるパルスポンプ１１を制御する
ものである。

また、室温がある程度高くなり、低燃焼量でよ
い場合は、主制御部Ｂは、ダンパ装置４８によ
り、燃焼空気量Ｑを弱燃焼用空気量Ｑ_Lにする。

この場合、（CQ₂―ｅ）の関係は第６図Ｌの曲
線のようになり、燃焼状態基準信号発生器４７
は、e₂なるしきい値信号とｅ_2H，ｅ_2Lなるしきい
値信号を発生する。そして、前述の強燃焼時と同
様に第７図ｂに示すように燃料供給量変化させ、
燃焼状態検知信号ｅがその基準値e₂に近ずくよう
制御するものである。

この実施例ではしきい値が基準信号e₁又はe₂に
対し上下１つずつのしきい値ｅ_1H，ｅ_1Lおよびｅ
_2H，ｅ_2Lしか設けていないが、これに限定される
ものではなく、より多くのしきい値を設けてもよ
い。

また、強・弱２段の燃焼量制御について示した
実施例であるが、これをより多くの段数にして、
同様の制御を実施できることは明らかである。さ
らに、主制御部Ｂは、燃焼状態検知信号ｅによ
り、燃料供給装置であるパルスポンプ１１を制御
するように構成しているが、燃料を強弱に固定
し、燃焼空気供給装置であるバーナフアン２又は
ダンパ装置４８を制御するようにしても、同様の
効果を得ることができる。

第３図において、４９は、スイツチ手段であ
り、５０は、記憶手段であつて、主制御部Ｂは、
燃料供給量ｑを変化させる前に前記スイツチ手段
を閉じて、ｑを変化させる前の燃焼状態検知信号
ｅを記憶する。前記ｑをΔｑだけ変化させてから
一定の時間後に主制御部Ｂは、前記記憶されたｅ
と、Δｑ変化後の燃焼状態検知信号e′の差信号が
差動増巾器５１により比較増巾され、基準信号５
２と比較器５３により比較された結果として読み
とる。

これは、第６図の点Ｐで示すように制御しよう
とする点Ｓに対し、傾きが反対側にある場合、す
ばやく正常な点Ｓ側に燃焼状態をもどし、ススや
COの発生を少なくするため、空燃比に対する燃
焼状態検知信号ｅの傾きを検知する傾き検知手段
を構成するものである。傾きが反対であることを
検知した場合、主制御部Ｂは、燃料供給量を前記
―Δq′₂−Δq₂に比べて大きく減少させるべく、
パルスポンプ１１を制御するよう構成されてお
り、COやススの発生が激しい領域からすばやく
脱出することができる。このため、パルスポンプ
の灯油供給量の補正範囲を著しく広くすることが
可能となるのである。

第８図は本発明を実施した温風機を示す概略構
成断面図である。図において第１図と同符号は相
当物である。図において、燃焼状態検知器２０は
火炎中におかれたフレームロツドであり、火炎中
のイオン濃度を測定することにより燃焼状態を検
知するものである。７は前述の如き制御内容を実
行する制御装置である。また４８は、ダンパ装置
であつて、巻線５４の通電電流により、プランジ
ヤ５５が動作し、空気通路５６の開口面積が変化
し、その結果、燃焼空気量が変化する構成になつ
ている。また２１′は気化筒１４の温度検知用サ
ーミスタである。第９図は、前記制御装置７の回
路図であり、第２図，第３図，第８図と同符号は
相当物である。図において、制御部５７は主制御
部Ｂを含むものであり、室温検知器３０、温度設
定器４１の信号により、燃焼量を強弱に制御し室
温を設定された温度に制御すると共に、表示部４
５により、室温、および設定温度、運転状態など
を表示する。

気化筒温度検知器２１′の信号により制御部５
７は、リレー接点５８ａを制御し、気化筒の温度
を制御する。気化筒温度が所定値に達すると、リ
レー接点５９ａが閉じられ、バーナモータ８が通
電されプリパージが開始する。プリパージ終了
後、リレー接点６０ａが閉じ、点火器３７が動作
しプリイグニシヨン後、制御部５７は、フオトカ
プラ６１に一定のパルス巾のくりかえしパルス信
号を送る。パルス信号はトランジスタ６２により
反転されてオペアンプ６３に送られ、前記オペア
ンプ６３は前記一定のパルス巾の定電流をパルス
ポンプ１１に供給するべく、パワートランジスタ
６４、抵抗器６５〜６９と共に定電流回路を形成
している。７０はダイオードブリツジ、７１はコ
ンデンサ、７２はゼナダイオード、７３はダイオ
ード、７４〜７８は抵抗器である。制御部５７
は、燃焼状態検知器２０の信号により着火検知を
すると、２秒程度のポストイグニシヨン後、リレ
ー接点６０ａを開き点火器３７の動作を停止す
る。その後、燃焼状態検知信号を前述のようにデ
コードすると共に、前記スイツチ手段４９、記憶
手段５０などより成る傾き検知部７９よりの傾き
検知信号とにより、前記フオトカプラ６１に供給
するパルスのパルス巾と、くりかえし周期を変化
し、燃焼状態検知信号に近ずくように制御するも
のである。前記パルス巾T₁とくりかえし周期T₀
の制御方法について説明する。

第１０図は、パルスポンプ１１に供給される定
電流パルスを示す波形図である。このようなパル
ス幅T₁の定電流パルスをオフ間隔T₂、すなわち
周期T₀＝T₁＋T₂にてパルスポンプ１１に供給し
た場合、パルスポンプ１１の灯油供給量ｑは、
T₁およびT₂の変化に対して第１２図ａ、および
ｂのようにほぼ直線的に変化する。従つて、T₁
またはT₂を所定時間幅で変化することにより、
灯油供給量ｑも所定量だけ任意に調節することが
できる。

第１３図は上記T₁およびT₂の制御によるｑの
調節範囲を図示したものであり、T₁を10〜31ms
の任意の値に保つた時、T₂すなわちT₀の変化に
よつてｑが直線的にかつきめ細かく調節できるこ
とを示している。このようにT₀を T_0nax≧T₀≧T_0nio とした範囲で制御せしめるのは、T₀を小さくし
すぎるとパルスポンプ１１の可動部の慣性のため
に高速追従性が不充分となり、不安定な灯油供給
量となり、逆にT₀を大きくしすぎると、灯油の
供給脈動が大きくなり、正常燃焼を維持できなく
なるためである。

また、T₁を1mSという間隔で調節するのは、
T₁およびT₂を測定するオンタイマおよびオフタ
イマに基準時間を与える発振器を低周波として後
述するマイクロコンピユータなどでの制御を容易
にするためである。

このような第１３図に示した制御範囲における
T₁およびT₂の制御について、第１１図を用いて
説明する。中央制御部８１は、オンタイマ８２、
およびオフタイマ８３に対して所定の設定値T₁
およびT₂を設定し、まずオン時間タイマ８２を
起動し、同時に定電流発生器８４を作動させてパ
ルスポンプ１１に定電流を与える。オンタイマ８
２は、発振器１０１のタイムベースパルスをカウ
ントし、設定値T₁をカウントすると中央制御部
８１にタイムアツプ信号を送り、この信号を受け
た中央制御部８１は定電流発生器８４の作動を停
止させてパルスポンプ１１の駆動を停止する。こ
の結果パルスポンプ１１は、オンタイマ８２に設
定された時間T₁の間だけ、第１０図に示すよう
な定電流パルスで駆動されることになる。

オンタイマ８２がタイムアツプすると中央制御
部８１は、オフタイマ８２を起動する。オフタイ
マ８２は、オンタイマ８１と同様に、発振器１０
１のタイムベースパルスを受けて時間カウント
し、設定値T₂になるとタイムアツプ信号を中央
制御部８１に送る。中央制御部８１はこの信号を
受けてオンタイマ８２およびオフタイマ８３をリ
セツトすると共に、新しい設定値T₁′およびT₂′を
再設定し、前述の動作をくり返すものである。

中央制御部８１は、燃焼部４′の燃焼状態を検
知する燃焼状態検知器２０の信号ｅをデコーダ８
０によりデコードされた結果として受けとり、そ
の結果に基づいて新しい設定値T₁′およびT₂′をオ
ンタイマ８２、およびオフタイマ８３に設定す
る。ダコーダ８０は、第６図および第７図を参照
して説明したように、燃焼状態検知器２０の信号
ｅを、第６図，第７図ａに示す基準信号e₁および
しきい値ｅ_1H，ｅ_1Lと比較することによりデコー
ドする。中央制御部８１は、このデコード結果に
基づいて、オンタイマ８２、オフタイマ８３の再
設定値T₁′，およびT₂′を設定するわけである。

T₁′およびT₂′の設定は、例えば以下のようにし
て行われる。

(1) ｅ≧ｅ_1Hのとき T₁′＝T₁−ΔＴ，T₂′＝T₂ (2) ｅ_1H＞ｅ＞≧e₁のとき
T₁′＝T₁，T₂′＝T₂＋ΔＴ (3) e₁＞ｅ≧ｅ_1Lのとき T₁′＝T₁，T₂′＝T₂−ΔＴ (4) ｅ_1L＞ｅのとき T₁′＝T₁＋ΔＴ，T₂′＝T₂ すなわち、ｅ≧ｅ_1Hのとき検知信号ｅは基準値
e₁に対してかなり大きすぎるわけであるから、か
なり大きい量Δq₂だけ灯油供給量ｑを減ずること
が必要である。第１３図より明らかなように、
T₁をΔＴ（例えば1mS）だけ変化させたときの
ｑの変化と、T₂を同じΔＴだけ変化させたとき
のｑの変化とでは、前者の方がかなり大きいの
で、Δq₂の相当するタイマ設定値の変更を、オン
タイマ８２で行うようにするのである。したがつ
てこの場合のタイマの再設定値は、 T₁′＝T₁−ΔＴおよびT₂′＝T₂となる。

次に、ｅ_1H＞ｅ≧e₁のとき、ｅは少しe₁より大
きいというデコード結果であるのでｑを少し減少
させる必要がある。従つてこの時のタイマの再設
定値は T₁′＝T₁およびT₂′＝T₂＋ΔＴとなる。

e₁＞ｅ≧ｅ_1Lおよびｅ_1L＞ｅのときは、ｑの増
減方向が逆になり、それぞれT₂をΔＴだけ減少
させる、あるいは、T₁をΔＴだけ増加させると
いうタイマ設定値の変更を行うものである。

上記の説明は、強燃焼量のときに関する説明で
あるが、弱燃焼量のときも同様である。

このようにして、中央制御部８１は、燃焼状態
検知器２０の信号ｅと基準信号e₁との比較結果に
基づいてオンタイマ８２、オフタイマ８３の設定
値T₁，T₂を再設定値T₁′，T₂′に変更し、ｅがe₁
に近ずくようなパルスポンプ１１の駆動時間制御
を行うので、パルスポンプの灯油供給能力のバラ
ツキ、あるいは温度変化などの環境条件変化によ
る灯油供給量変化が大きくても、自動的に最適値
に補正し、良好な燃焼状態を実現せしめることが
できる。

また、第１１図中には図示していないが、第３
図および第６図を参照して説明した燃焼状態検知
信号の空燃比に対する傾き検知の判定は、上述し
たオンタイマ８２、オフタイマ８３の設定時間
T₁，T₂の再設定毎に行われるよう構成される。
すなわち、所定の時間間隔毎（例えば１秒毎）に
行われるタイマの設定変更毎に、前回と前々回の
タイマ設定時における燃焼状態検知信号ｅ_o-2，
およびｅ_o-1の大小比較を行うように傾き検知手
段が構成されている。前々回（ｎ―２）から、前
回（ｎ―１）へのタイマ設定変更時においてｑが
増大するようなタイマ設定変更を行つた場合、ｅ
_o-2＜ｅ_o-1ならば、傾きは正と半定し、逆にｅ_o-2
＞ｅ_o-1ならば、傾きは負であり、第６図におけ
る点Ｐ側の領域であると判定して、あらかじめ定
められた大幅なタイマ設定時間変更を行う。例え
ば、T₁を通常の操作幅ΔＴの数倍の減少をさせ
るのである。このような操作を行うことにより、
パルスポンプのバラツキが非常に大きいことや、
燃焼空気系の目づまりなどにより、第６図におけ
る点Ｐの領域のようなｅの空燃比に対する傾きが
負の動作状態に陥つても、確実に正常な領域（点
Ｓ側）に戻戻すことが可能である。従つて、低コ
ストで性能が十分でないパルスポンプを用いても
クリーンで確実な燃焼を実現することが可能な燃
焼装置を実現することができる。

第１４図は、第９図におけるＣのさらに詳しい
回路図である。前述の如く、本発明は演算処理機
能・記憶機能を必要とするため、４〜８ビツトの
マイクロコンピユータが必要である。したがつて
第１４図は、マイクロコンピユータ８５（以下、
μＰと称す）を中心とした回路構成となつてい
る。

このμP85は、富士通社製MB8840シリーズの
ものであり、そのアーキテクチヤの概略は第１５
図に示すようになつている。

第１５図において８６は、発振器であり、μＰ
のクロツクを発生すると共に、タイマ８７を有し
ており命令により、例えば1mSのタイムベースを
つくることができる。８８は命令を記憶する
ROM、８９はデータを記憶するRAM、９０，９
１はそれぞれ入力・出力ラツチである。９２は、
処理部であつて制御回路９３，プログラムカウン
タ９４、演算処理部（ALU）９５、アキユーム
レータ９６、ＸおよびＹレジスタ９７，９８等の
他に各種フラツグ、命令デコーダなどを備えてい
る。したがつて、前記オンタイマ８２、オフタイ
マ８３は、前記RAM領域８９内の１部を用いて
作られており、また、前述の種々の説明の中で、
用いられている一定時間を測定するタイマなど
も、前記タイマ８７からの基準タイムベースを基
準として、RAM８９内に形成されている。

このようなμP85を中心として、第１４図の回
路は構成されている。

第１４図において、５８〜６０はそれぞれ第９
図における接点５８ａ〜６０ａを有するリレーの
コイルであり９９は、強弱切換のためのリレーで
あつて、第９図におけるリレー接点９９ａにより
ダンパ装置４８のコイル５４を駆動すると共に対
流フアン２３の回転数をリレー接点９９ｂにより
切換制御するものである。４５はLEDアレイで
あつてμP85の出力Ｏ〓〜O₇により、設定温度と
室温をそれぞれLEDの点灯および点滅で表示す
るものである。また、LEDアレイの中で、100は
運転状態を表示するためのLEDであり、１０２
は運転スイツチである。

室温検知器３０は、サーミスタ１０３と抵抗器
１０４により電圧信号として増巾器４０に送られ
る。増巾器４０はオペアンプ１０５、抵抗器１０
６，１０７より構成されている。１０８，１０９
は抵抗器であり、前記オペアンプ１０５に基準電
圧を与えるものである。温度設定器４１は可変抵
抗器である。

抵抗ラダー回路１１０は、μP85の出力Ｒ４〜
Ｒ９により駆動されるCMOSバツフア１２３、抵
抗器１１１〜１２２より構成されており、CMOS
バツフアの電源は、前記Ｖ_zに接続されている。
前記抵抗ラダー回路の出力電圧を基準電圧として
前記増巾器４０、温度設定器４１の出力はそれぞ
れ、比較器１２４，１２５により比較され、μ
P85の入力Ｋ〓，K₁に入力される。すなわち、室
温および設定温度がμP85のプログラムによつて
Ａ／Ｄ変換される。２０はフレームロツドであ
り、バーナヘツド１６との間の電気伝導度に比例
した電圧が抵抗器１２６、コンデンサ１２７の両
端に現れる。したがつてオペアンプ１２８の出力
は、燃焼状態に応じた電圧が第６図に示したよう
に現れる。１２９は保護抵抗器である。この燃焼
状態検知回路２０′の出力は、比較器１２９に入
力される。比較器１２９には、燃焼状態基準信号
発生器４７から、基準電圧が入力されており、こ
の基準電圧発生器４７は、μP85の出力Ｐ〓〜P₃
によつて、第６図に示すように着火失火レベルｅ
_f，ｅ_1H，e₁，ｅ_1H，ｅ_2H，e₂，ｅ_2Lの７種の出力
電圧を発生せしめるものであり、抵抗器１３０〜
１３５の組みあわせによつて得ることができる。
したがつてμP85は、Ｐ〓〜P₃の出力と比較器１
２９からの入力K₂によつて、第７図に示したよ
うに燃焼状態検知信号ｅをデコードすることがで
きる。７９は燃焼状態傾き検知回路であつて、ス
イツチ手段であるFET４９、記憶手段であるコ
ンデンサ５０、オペアンプ１３６と抵抗１３７〜
１４０より成る差動増巾器、比較器５３、抵抗器
１４１，１４２より成る基準電圧発生器より構成
されており、前述のように、空燃比に対する燃焼
状態検知信号の傾きを検知するためのものであ
る。μP85は、燃焼状態検知信号ｅのデコードの
結果に従つて、出力R₁₁より、オン時間T₁又は、
オフ時間T₂を変化したパルス巾T₁のパルスを出
力し、フオトカプラ６１の発光ダイオードにその
信号を与え、パルスポンプ１１を駆動すると共
に、出力R₁₃により、FET４９をオフにし変化前
の電圧をコンデンサ５０に保持する。そして同時
に、RAM８９内に設けた一定時間のタイマを起
動する。前記タイマがタイムアツプ後、K₂およ
びK₃入力を入力し、ｅのデコードと、傾きの判
定を行なうものである。前記タイマは、燃料供給
量変化後の燃焼状態の変化結果が、燃焼状態検知
回路２０′の出力電圧として表われるまでのむだ
時間と遅れ時間を補償するためのものであり、コ
ンデンサ１２７と抵抗器１２６の時定数の２倍以
上が望ましい。なお、１４３はオペアンプ、１４
４は保護抵抗器である。１４５は、気化筒の温度
検知回路である。また１５２は、水晶振動子であ
り、コンデンサ１５３，１５４、抵抗器１５５と
共にμP85の発振回路を構成し、μP85のクロツ
クを発生させるものである。１５６はコンデンン
サ、１５７は抵抗器、１５８はダイオードであ
り、μP85のリセツト端子RSTに接続されてい
る。なお、１５９は電源回路、１６０，１６１は
抵抗器、１６２はゼナダイオードである。このよ
うな回路構成により前述の如き燃焼状態制御を実
現することができる。

発明の効果以上のように、本発明は、パルスポンプのオン
時間とオフ時間をカウントする２つのタイマとこ
れに基準タイムベースを供給する発振器と、前記
２つのタイマの起動・停止制御、ならびに初期値
設定、あるいは、タイムアツプ判定レベルの変更
などを燃焼状態に応じて制御する中央制御部を有
し、かつ、燃焼状態検知器の信号の空燃比に対す
る傾き検知部の信号で前記タイマの少なくとも一
方の設定値の変更を行い前記傾きが所定の傾きと
なるよう前記中央制御部を構成したので、パルス
ポンプの動作周波数を適正な周波数範囲に保ちつ
つ広い燃焼量範囲で燃焼状態に応じた燃料供給を
行い、良好な燃焼状態を維持することができる。
特に、傾き検知部を有しているので燃焼状態負帰
還制御系の暴走を確実に防止することができ、こ
のため広い燃焼量範囲下でのパルスポンプ動作の
適正化を行い安定燃焼状態を実現することが可能
である。

従つて、このような制御装置を備えた燃焼器を
構成すれば、極めて低コストで合理的な燃焼器を
構成することができ、かつ、高効率で排ガスをク
リーン化することができ、省エネルギー性の高い
燃焼器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の温風暖房機の構成図、第２図は
同温風暖房機の制御回路図、第３図は本発明の燃
焼制御装置の一実施例を示すブロツク図、第４図
は同実施例のＡ／Ｄ変換の説明図、第５図は同実
施例の燃焼量制御説明図、第６図は同実施例の燃
焼状態検知方法の説明図、第７図ａ，ｂは同実施
例の燃焼状態検知信号と燃料供給量制御の説明
図、第８図は本発明を実施した温風機の構成図、
第９図は同温風機の制御回路図、第１０図はパル
スポンプ動作の説明図、第１１図は本発明の一実
施例を示すブロツク図、第１２図ａ，ｂは本発明
の実施例のパルスポンプの動作と燃料供給量の説
明図、第１３図はパルスポンプ動作範囲の説明
図、第１４図は本発明の一実施例を示す制御回路
の詳細図、第１５図はマイクロコンピユータの概
略構成図である。４′……バーナ（燃焼部）、２……燃焼用送風
機、１１……パルスポンプ、４９……スイツチ手
段、５０……記憶手段、５１……差動増幅器、５
２……基準信号、５３……比較器、４９〜５３…
…傾き検知部、８１……中央制御部、８２……オ
ン時間タイマ、８３……オフ時間タイマ、１０１
……発振器（タイムベース発生器）。

Claims

【特許請求の範囲】１バーナ、パルスポンプ、燃焼状態検知器、前
記検知器の信号で前記パルスポンプを制御する制
御部を有するものにおいて、前記制御部は、タイ
ムベースを発生する発振器と、前記発振器のパル
ス数をカウントして前記パルスポンプのオン時間
およびオフ時間をカウントするオン時間タイマお
よびオフ時間タイマと、前記両タイマの起動停止
を実行する中央制御部とを有し、前記検知器の信
号と基準信号との差信号に応じた操作量で前記両
タイマの少なくとも一方の設定値を増減するよう
前記中央制御部を構成すると共に、前記設定値の
増減時に生じる燃焼状態検知器の信号の傾きを検
知する傾き検知部を設け、前記傾きが所定の極性
の時、前記差信号に応じた操作量でタイマ設定値
を増減し、反対の極性の時、前記操作量を傾きが
所定の極性のときに比べて大きくして前記傾きを
所定の極性とするべくタイマ設定値を増減するよ
う前記中央制御部を構成した燃焼制御装置。２バーナ、パルスポンプ、燃焼状態検知器、前
記検知器の信号で前記パルスポンプを制御する制
御部を有するものにおいて、前記制御部は、タイ
ムベースを発生する発振器と、前記発振器のパル
ス数をカウントして前記パルスポンプのオン時間
および動作周期をカウントするオン時間タイマ
（および動作周期をカウントするオン時間タイ
マ）および周期タイマと、前記両タイマの起動停
止を実行する中央制御部とを有し、前記検知器の
信号と基準信号との差信号に応じた操作量で前記
両タイマの少なくとも一方の設定値を増減するよ
う前記中央制御部を構成すると共に、前記設定値
の増減時に生じる燃焼状態検知信号の傾きを検知
する傾き検知部を設け、前記傾きが所定の極性の
時、前記差信号に応じた操作量でタイマ設定値を
増減し、反対の極性の時、前記操作量を傾きが所
定の極性のときに比べて大きくして前記傾きを所
定の極性とするべくタイマ設定値を増減するよう
前記中央制御部を構成した燃焼制御装置。