JPS63306307A - 燃焼制御装置 - 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、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、外装置及
び置台２で囲まれた空間内部にバーナ３、温風用のファ
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を設けて構成してあり、送風モータ５により室
内空気Ａを燃焼ガス日に混合させ適度な温度の温風Ｃと
してルーパー７より排出し室内の暖房に供するような構
成になっている。

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ット１ｏ、気化灯油に着
火させるための点火電極１１、燃焼炎りの状態を監視す
るためのフレームロフト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図の如くなっており、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により直流に変換してサイリスタ１９．２１に印
加している。定常時は抵抗２〇−半固定抵抗器３４−ｆ
点−トリガー素子２３を通ってゲート９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６
Ａからは充電されている。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）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
、０点が急激に電圧が下が一し リコンデンサ２１の充電々荷が、抵抗２２−０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になってしまう。

今度はｆ点が正、０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２１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、コンデ逸 ンサ２１の充電々荷はｆ点−サイリスタ２１−サイリス
タ１９−０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１８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、＋
！＋はマイコン２Ｂ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２Ｂにより、また、高さｈｌ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）の如くの電圧が印加される。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（の波形のパ
ルスが印加される。このパルスの巾ｔ２はサイリスタ１
９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ｖＢｏによって決定される。パ
ルス１〕ｄ２は、（ａｌ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内の電圧によって発生するｃ−ｂ点間の直流型によ
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ァンユニット１０により供給
されて、制御回路６Ａの指示の燃焼量適りに適切な空燃
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によって回路とポンプをペアー
で１台づつ流量調整を行なっている。

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１９．２
１やトリガー素子２３、抵抗２０．２２、一 可変抵抗器３４、コンデンサ２１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のパルスの高さく第７図（ｂ）のｈ
２）は交流電源電圧によりそのま＼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
気が悪くなっ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ってしまう
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
なっており、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
を用いたエミッタホロワ−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０Ｎ−ＯＦＦするこ
とにより、電磁ポンプを動作するように構成しである。

作　　　用 本発明は上記構成によって、電磁ポンプの構成を時車な
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
持っていないので、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１４−０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ッタホロワ−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３６の内部は０点−ＮＰＮ型トランジスタ３７（コレ
クタ３８−エミッタ３９）−ｄ点−電磁ポンプ４０−ｈ
点の回路がメイン回路を構成している。トランジスタ３
７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−エミッタ４４＝ｆ点−ツェナーダ
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４６−９点−抵抗４７、及びダイオード４Ｂ
を接続する。

ｄ−ｆ点間には抵抗４９を接続する。９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５ｌ−ＰＮＰ型トランジスタ５２のエミッタ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０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２
５のホトトランジスタ２６のコレクターエミッタを接続
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１　Ｂ’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描成し
である。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
るようにしである。

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
〈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。

この直流電圧はリッ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によって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の回路はトランジスタ５２のコレクタ電流
（これを１１とする）を常に一定にする回路であり、そ
の電流値１１はゼナーダイオード５５のゼナー電圧と抵
抗５１の値によって決まる。

この電流１１は・点においてトランジスタ３７のベース
電流１２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９焦電位とゼナー
ダイオード４５のゼナー電圧とによってベース電流が流
れ、９焦電位が高いときにはコレクタ電流１３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＋２は、＋３の
値によって決まるので１３が多くなると１２が減少する
。ｄ点電位はｄ−Ｉｔ点点間負荷とベース電流Ｉ２とに
よって決まり１２が多いとトランジスタ３７のエミッタ
電流＋４は多くなり、一定負荷であるためｄ点電位は高
くなる。ｄ点電位が高くなると９点電位も高くなるので
１３が増加し、＋２が減少する。１２が減少すると１４
が減少し従ってｄ点電位が低くなる。そのため９点電位
も低くなると１３が減少し＋２が増加する。以上の動作
を繰り返えしｄ点電位を９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４５への電流により
、１３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。

従って第２図のようにトランジスタ４２のベース５０９
点と、抵抗４６．４７の間に半固定抵抗器５８を接続し
て９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
があっても出力電圧ｄ−ｂ点間は一定になる。次に、ｃ
　−ｈ点間には、マイコン２８′がメインとなって動作
する制御回路６Ａ’の信号により動作するホトカプラ２
５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′からの信号によってダイオード３３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。このためトランなり１１はＯ
になる。このためトランジスタ３７も、トランジスタ４
２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３３が点灯していないとトランジスタ２
６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０Ｎ−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４０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−Ｌｂ点間でそのま−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、エミッタホロワー型の直流定電圧回路を使
っ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０Ｎ−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
ァンの回転を検出して制御するものにあってはバーナ用
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ってはかえって精度が出る。

【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・・・・・・スイッ
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。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 第４図 ？ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エミッタ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・エミッタ側に制御回路からの出力により動作
   するスイッ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、エミッ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。