JPS6339430Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、液体燃料を使用する機器、例えば、
暖房機、ボイラ等の燃焼機器、特に燃料油気化式
燃焼機器における燃焼量を制御するために、該燃
焼機器に接続された燃料供給用電磁ポンプを駆動
するための発振器回路に関するものである。

〔従来技術〕

暖房機または温水ボイラ等では室温または湯温
を一定値または所定範囲に適宜制御する必要があ
る。燃料供給用電磁ポンプを使用する暖房機また
はボイラで室温または湯温の調整を行う場合、電
磁ポンプによる燃料供給量すなわち燃焼機器にお
ける燃焼量の制御が行われている。このような電
磁ポンプは、直接的には室温または出湯温度が所
望値となるように燃料供給量が制御されるが、外
気温度の変化や、ボイラ給湯量の大小や補給水温
の高低等を加味して制御しなければならない。し
たがつて、サーモスタツトおよびこれに連動する
切り換え開閉器等による自動切り換えによつて前
記電磁ポンプ駆動用発振器回路の発振周波数を変
換して、電磁ポンプによる燃料供給量すなわち燃
焼機器の燃焼量を高、低２段階または高、中、低
等の多段階に制御する方法が従来から実施されて
いた。

しかしながら、従来装置にあつては、２段階ま
たは多段階の燃料供給量から所定比率に変換して
必要とする燃焼量、したがつて所期の熱量を正確
に得ることは、第２図と対応して後述するような
理由から困難であつた。加えて、燃焼量に適応す
る燃焼用空気量を与えるべく、予め送風機による
風量を設定したとしても、根底となるべき燃料供
給量が不確定であることから、燃焼用空気量と燃
料供給量との比率、すなわち空燃比を正確に維持
することが困難となる。したがつて、不完全燃焼
状態となり易く、燃料供給量が過大のときは燃料
の浪費または排ガス公害等の発生につながり、ま
た燃料供給量が過小のときは吹き消え等の不都合
が生起しがちであつた。

また、室温、湯温等の制御に際し、比較的簡易
な燃焼量制御法として燃焼のオン−オフ制御も採
用されている。しかし、燃焼の断続を頻繁に行う
この方法は、着火時および消火時における燃料油
の不完全燃焼を招来し易く、その結果、悪臭発生
等の大気汚染公害や着火時の点火爆燃による騒音
等が発生し易く好ましいものではない。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は、暖房機器やボイラなどのような燃焼
機器の燃焼量、すなわちこれら機器に対する燃料
供給量を所定量および所定比率に保つように正確
に制御することが可能であるような電磁ポンプ駆
動用発振器回路を得ようとするものである。

〔考案の構成〕 本考案は、被制御電磁ポンプと直列に接続され
た通電時間制御用サイリスタに対する点弧信号発
生回路におけるPUTの導通を制御するために、
PUTのゲート回路に抵抗値を変化し得る回路が
接続された電磁ポンプ駆動用発振器回路を特徴と
する。

〔考案の作用〕

本考案にかかる電磁ポンプ駆動用発振器回路に
よつて駆動される電磁ポンプによれば、燃料供給
量、したがつて燃焼機器の燃焼量は、正確に規制
された点弧信号発生回路によつて制御されるサイ
リスタにより制御される。

〔考案の効果〕

本考案にかかる発振器回路によつて駆動される
電磁ポンプを備えた、暖房機器またはボイラ等の
燃焼機器によれば、外気温度、供給水温等の条件
変動にもかかわらず所期の室温または湯温等に保
持するに必要な熱量を得るための制御が確実に実
施可能である。すなわち、燃焼継続中にサーモス
タツトと連動する切換開閉器によつて燃焼機器の
燃焼量を２段階または多段階に切り換えて、室
温、湯温等を自動的に所定値または所定範囲に保
持するための制御にあたつて、従来技術における
ような欠点が解消される。

〔実施例〕

以下添付図を参照しつつ、本考案を開示する。

第１図は、本考案において対象とするような発
振器回路によつて駆動される電磁ポンプの、駆動
電源周波数とポンプの移送流量Ｑとの関係を示
す特性図である。なお、当該電磁ポンプによつて
燃料油の供給を受ける燃焼機器においては、その
燃焼量は燃料の供給量すなわち燃料ポンプの流量
Ｑに比例するため、縦軸Ｑは燃焼機器の燃焼量と
みなすことができる。

第１図から明らかなように、所定範囲において
とＱとの関係は直線性を有する。かかる特性か
ら、供給電源の周波数を変化させることによ
り、電磁ポンプの燃料の移送流量Ｑ、したがつて
燃焼機器における燃焼量が制御可能であることが
理解されよう。

第２図は、電磁ポンプＰの流量を制御するため
に、出力周波数を２段階に切り換える発振器回路
の従来技術例である。かかる回路の詳細な構成お
よび作用は周知（例えば特公昭57−12865号公報
参照）であるため詳述はしないが、周波数の切り
換え動作の概要は以下の通りである。すなわち、
周波数切り換えは、抵抗器R₂およびツエナーダ
イオードZDの中間点に接続されたおのおの抵抗
値の異なる抵抗器R₅，R₆をスイツチSWの操作に
よつて切り換えることによつて実施される。スイ
ツチSWを抵抗R₅側にすると、電流は抵抗器R₂，
R₅および可変抵抗VR₁を経てコンデンサC₃に流
れ、C₃の電位すなわちプログラマブルユニジヤ
ンクシヨントランジスタ（以下PUTとする）の
アノードＡの電位が上昇しはじめる。PUTのア
ノードＡの電位がゲートＧの電位を超えると
PUTはオンとなり、サイリスタSCR₁が点弧され
る。次いで、トリガーダイオードTD、サイリス
タSCR₂、ダイオードD₃，D₄および抵抗、コンデ
ンサ等から構成される消弧信号発生回路によつて
サイリスタSCR₁は所定時間後に消弧されるため、
PUTのオン時間によつて出力周波数が決定され
る。スイツチSWを抵抗R₆側に切り換えた場合も
同様に、ある時間経過後PUTがオンとなり、そ
れによつてサイリスタSCR₁も点弧し電磁ポンプ
Ｐに電流が流れる。したがつて、コンデンサC₃
の充電回路の抵抗値が抵抗器R₅およびR₆によつ
て変化し、PUTのアノードＡの電位立ち上がり
特性が変化するため、異なつた出力周波数が得ら
れる。

可変抵抗VR₁は、コンデンサC₃の静電容量の
バラツキを補正するために使用されるが、通常は
コンデンサに応じて若干の差異が生ずるものであ
る。その結果、正しい比率での周波数切り換え、
したがつて電磁ポンプの流量切換えが困難とな
り、前述したように燃焼機器における燃焼量を正
確な比率で規制し得ない原因となる。

この点をさらに理解し易くするために、実際の
数値を適用して説明する。仮に、燃焼量の高低２
段階制御における高燃焼量に対して低燃焼量を50
％とするために、抵抗器R₅を100Ω、抵抗器R₆を
25Ωとし、コンデンサC₃の静電容量のバラツキを
補正するための可変抵抗VR₁の抵抗値が50Ωであ
つたとする。

スイツチSWを抵抗R₅側に接続した場合（低燃
焼量時）の合成抵抗値は以下のようになる。

R₅＋VR₁＝100＋50＝150Ω スイツチSWを抵抗R₆側に接続した場合（高燃
焼量時）の合成抵抗値は以下のようになる。

R₆＋VR₁＝25＋50＝75Ω したがつて、この際の高燃焼量時の合成抵抗は
低燃焼量時の合成抵抗値の50％となり、正しい比
率が得られる。しかしながら、コンデンサのバラ
ツキ補正のために可変抵抗VR₁の抵抗値を25Ωに
しなければならなかつたとすると、各状態の抵抗
値は、以下のようになる。

R₅＋VR₁＝100＋20＝125Ω R₆＋VR₁＝25＋25＝50Ω この場合は、高燃焼量時の合成抵抗は低燃焼量
時の合成抵抗値の40％にしかならない。これは容
量補正用の可変抵抗VR₁の抵抗値の変化に起因す
るものであり、その結果、前述のように燃焼量の
正確な比率での規制が困難になる。

第３図は、本考案にかかる改良された発振器回
路の実施例を示すもので、燃焼機器の燃焼量を
高・低２段階に制御する場合における高燃焼量お
よび低燃焼量を正確な比率で達成し得る構成を開
示するものである。第２図においては、PUTの
アノードＡに接続される抵抗値を変化せしめたの
に対して、第３図の実施例では、PUTのゲート
Ｇ側の抵抗値を変化させるものである。PUTの
アノードＡの電位はツエナーダイオードZD、抵
抗器R₄および容量補正用可変抵抗VR₁の機能に
より常に一定の立ち上がり時間を示す。かかる構
成において、ツエナーダイオードZDにより定電
圧化された高電位点であるPUTのゲート端子と
低電圧母線との間に接続された抵抗器R₅′，R₆′の
直列接続の抵抗器R₆′のみをスイツチSWにより
短絡可能に形成する。抵抗器R₅′およびR₆′の比率
を適当に選定し、スイツチSWを操作することに
より、ゲート電圧が一定比率で変化し、PUTの
オン時点の正確な規制が可能となる。したがつ
て、電磁ポンプの流量、すなわち燃焼機器におけ
る高燃焼量および低燃焼量の比率を正確に規制す
ることが可能となる。

さらに第４図および第５図を参照しつつPUT
の導通時点の決定に関する説明を記述する。第４
図は、第２図の従来技術回路におけるPUTの動
作特性を示すもので、ａ図は高抵抗を接続した低
い周波数の場合であり、ｂ図は低抵抗を接続した
高い周波数の場合である。第２図のPUTのゲー
ト電圧V_Gは常に一定であるから、アノード電圧
V_Aが所定値に達するとオンとなる。したがつて、
容量補正用の可変抵抗VR₁が適正値であれば、
PUTのアノード特性曲線は各実線V_A1，V_A2で示
すように、各々異なる傾斜を示すが、PUTオン
までの時間T₁およびT₂は正しく設定される筈で
ある。しかしながら、前述のように、容量補正用
可変抵抗VR₁の抵抗値によつて各図の破線のよう
にアノード電圧曲線が変化する可能性があり、も
はや（T₁±ΔT₁）と（T₂±ΔT₂）との比を正し
く規制することは不可能となる。

第５図は、本考案にかかる第３図の発振器回路
のPUTの動作特性を示すもので、ａ図はスイツ
チSWオフで抵抗器R₆′が接続されてゲート電圧
V_G1が高い場合であり、同ｂ図はスイツチSWオ
ンで抵抗器R₆′が短絡されてゲート電圧V_G2が低い
場合である。ここで、PUTのアノード電圧V_Aは
両図に示すように一定の立上がり特性を有するか
ら、PUTオンまでの時間T₁及びT₂は各々ゲート
電圧V_G1およびV_G2によつて決定される。前述の
ように、第３図のPUTの導通はスイツチSWのオ
ンオフ、すなわち抵抗器R₆′の作用の有無のみに
応じて規制される。そのため、低周波数時と高周
波数時との導通時間の比T₁／T₂に誤差は生じな
い。したがつて燃焼機器における高燃焼量と低燃
焼量との比を常に正確に規制することが可能とな
る。

なお、第３図の抵抗器R₅′，R₆′およびスイツチ
SWをその他の組み合わせ、例えば可変抵抗器に
よつて無段階可変とし、または複数の切換接点を
もつたスイツチと抵抗器とを組み合わせることに
よつて多段階制御を実施することも可能である。

また、前述の抵抗値を変化せしめる回路は、サ
ーモスタツト等と連動する切換開閉器によつて抵
抗値の自動的な選択切り換えを行い、燃焼機器へ
の電磁ポンプによる燃料供給量を加減調節して、
自動的に室温や湯温等を制御するように構成する
ことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案適用の基礎となる電磁ポンプ
の周波数−流量特性曲線である。第２図は、従来
技術にかかる電磁ポンプ駆動用発振器回路の回路
図例である。第３図は本考案にかかる電磁ポンプ
駆動用発振器回路の実施例回路図である。第４図
は、第２図中のPUTの動作特性曲線である。第
５図は、本考案にかかる回路図を示す第３図中の
PUTの動作特性曲線である。主な参照符号の対
応は以下の通り。 SCR₁，SCR₂：サイリスタ、PUT：プログラ
マブルユニジヤンクシヨントランジスタ、ZD：
ツエナーダイオード、TD：トリガーダイオー
ド、V_A：アノード電圧、V_G：ゲート電圧、R₅，
R₆：アノード回路抵抗、R₅′，R₆′：ゲート回路抵
抗。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 通電周期の変化に応じて移送流量が制御可能
   である電磁ポンプを駆動するための電磁ポンプ
   駆動用発振器回路であつて、前記電磁ポンプに
   対して直列に接続された通電周期制御用スイツ
   チング半導体素子と；プログラマブルユニジヤ
   ンクシヨントランジスタPUT及びそのアノー
   ドに接続されて電位上昇時間を規制するための
   可変抵抗を含む抵抗並びにコンデンサからなる
   時定数制御回路を具備し、該PUTのアノード
   電位がゲート電位以上となつた際に生ずる
   PUTの導通に応じて前記通電周期制御用スイ
   ツチング半導体素子の制御端子に対して点弧信
   号を印加するための点弧信号発生回路と；そし
   て、導通状態にある前記通電周期制御用スイツ
   チング半導体素子を消弧するための消弧信号発
   生回路と；から構成される電磁ポンプ駆動用発
   振器回路において、 前記点弧信号発生回路におけるPUTのアノ
   ードに接続されたコンデンサの電位が、予め設
   定された前記時定数制御回路の抵抗値に応じて
   所定の上昇特性をもつて充電されること、並び
   に、該PUTの導通開始時点を制御するために、
   定電圧化された高電位点であるPUTのゲート
   端子と低電圧母線との間に抵抗値切換回路が接
   続されること、を特徴とする電磁ポンプ駆動用
   発振器回路。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の電磁ポ
   ンプ駆動用発振器回路において、 前記抵抗値切換回路が、段階的に抵抗値を変
   更するために、直列接続された複数個の抵抗器
   と該抵抗器を必要に応じて部分的に短絡する開
   閉装置とから構成される電磁ポンプ駆動用発振
   器回路。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の電磁ポ
   ンプ駆動用発振器回路において、 前記抵抗値切換回路に、連続的に抵抗値を変
   更するための可変抵抗器が接続される電磁ポン
   プ駆動用発振器回路。