(57)【要約】【課題】  コイルの温度変化や周囲の負荷状況の変化に起因する電源電圧の変動の影響を受けにくく、常に安定した燃焼制御を達成できる燃焼制御装置を提供する。【解決手段】  電源の一次側に設置する電磁ポンプと、電源の二次側に接続される電磁ポンプＰＷＭ制御手段５０と、電源の電圧変動を電源の二次側の電磁ポンプＰＷＭ制御手段５０に伝達するための電源電圧変動伝達手段４５を有する液体燃料の流量をＰＷＭ制御することで電磁ポンプを駆動制御する燃焼制御装置であって、燃焼制御装置が電源電圧の固定分のみをキャンセルする電源電圧変動回路３４，３５，４０を備え、かつ電源電圧変動回路が周囲温度変動の影響を受けないようになっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の一次側に設置する電磁ポンプと、電源の二次側に接続される電磁ポンプＰＷＭ制御手段と、電源の電圧変動を電源の二次側の電磁ポンプＰＷＭ制御手段に伝達するための電源電圧変動伝達手段を有し、液体燃料の流量をＰＷＭ制御することで電磁ポンプを駆動制御する燃焼制御装置において、
前記燃焼制御装置が電源電圧の固定分のみをキャンセルする電源電圧変動回路を備え、かつ電源電圧変動回路が周囲温度変動の影響を受けないようになったことを特徴とする燃焼制御装置。
【請求項２】
前記電源電圧変動回路が電源電圧の変動を線形にとらえるようになったことを特徴とする、請求項１に記載の燃焼制御装置。
【請求項３】
所定の周波数で当該周波数のパルス幅を変えるＰＷＭ方式により制御される駆動回路を介して燃焼制御用の電磁ポンプを駆動する燃焼制御装置において、
駆動回路に供給される電源電圧であって電磁ポンプのコイルの温度変化や周囲の負荷変動の影響を受けない一定電圧分と当該温度変化や周囲の負荷変動の影響を受ける変動電圧分からなる電源電圧のうちの一定電圧分をキャンセルするツェナーダイオードを備えるとともに、前記ツェナーダイオードに接続されて前記変動電圧分が入力されるＶ／Ｆコンバータとを備え、
前記変動電圧分を前記Ｖ／Ｆコンバータで分解して変動電圧対応周波数として出力し、当該変動電圧対応周波数を用いて電源電圧の変化分に応じて燃焼制御用の電磁ポンプを駆動するためのＰＷＭのパルス幅を補正することを特徴とする燃焼制御装置。
【請求項４】
前記ツェナーダイオードが温度変化に対して互いに相補的な特性を有する少なくとも２つ以上のツェナーダイオードからなることを特徴とする、請求項３に記載の燃焼制御装置。
【請求項５】
前記電源電圧の一次側電圧を分圧して当該分圧された電圧を前記ツェナーダイオードに入力する少なくとも２つ以上の分圧用抵抗を備えたことを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載の燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の周波数で当該周波数のパルス幅を変えるＰＷＭ方式により制御される駆動回路を介して燃焼制御用の電磁ポンプを駆動する燃焼制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の周波数で当該周波数のパルス幅を変えるＰＷＭ（pulse Width
Modulation）方式により制御される駆動回路を介して燃焼制御用の電磁ポンプを駆動する燃焼制御装置は従来から知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照)。
【０００３】
また、給湯器等における液体燃料の制御において、制御部目標の出湯温度等をＰＩＤ制御等する際に、電磁ポンプはＰＷＭで油の量を比例制御している理由は、必要な湯量を設定温度で変動なく出湯するためであり、また、燃焼装置の発停回数を抑えることで、機器の運転音を抑えたり、機器の寿命を伸ばすためである。
【０００４】
なお、特許文献１に記載の従来型燃焼制御装置は、ポンプ駆動周波数及びポンプ駆動パルス幅に従って燃料ポンプをオンオフ運転し、かつポンプ駆動電圧が変化するとこれを補正して灯油燃焼バーナーへの燃料を制御する装置である。そして、当該燃焼制御装置はポンプ駆動パルス幅及びポンプ駆動周波数の内少なくともポンプ駆動パルス幅の目標値に対する補正値を記憶する記憶素子と、補正値によりポンプ駆動周波数を演算する演算手段とを備えている。
【０００５】
また、特許文献２記載の従来型の燃焼制御装置は、燃焼制御部と、この燃焼制御部からの信号に基づいて電磁ポンプに印加するパルスを設定するパルス設定部と、このパルス設定部からの出力により電磁ポンプに駆動パルスを印加する駆動部と、この駆動部に直流の低電圧を供給し駆動パルスを定電圧にする電磁ポンプ電源部とを備えている。また、当該燃焼制御装置は、この電池ポンプ電源部の電圧を検出する電源電圧検出部と、パルス設定部より出力されるパルスの立ち上がりから所定時間後の電源電圧検出部の値を読み込み、定電圧かどうかを判定する定電圧判定部とを有している。そして、この定電圧判定部の判定に基づきパルス設定部で設定されるパルス幅あるいはパルス周期にパルス補正部によって補正をかけるようになっている。
【特許文献１】特許第２９５９４０５号公報（３−４頁、図２）
【特許文献２】特許第３０５５３０３号公報（２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された従来型燃焼制御装置は、電圧検知を定電圧回路において行っており、定電圧回路自体が独立の回路として構成されているので、一定の電圧検知ができるが、コイルの温度変化や電源電圧の周囲における負荷状況の変化などの電圧変動に迅速に対応することができない。
【０００７】
燃焼制御装置は燃焼器に付随して設けられるものであり、このようなコイルの温度変化による電源電圧の変動の影響を無視できない。また、例えば家庭においては共通の商用交流電源を介して給湯器用の燃焼制御装置の他にエアコンや電子レンジなどのかなり大きな負荷となる機器に電力が供給されている。そのため、このような機器の作動非作動に応じて電源電圧の変動が生じてしまうので、安定した燃焼制御を行うためには共通電源に接続された周囲の負荷状況変化などの電源電圧の変動に対応することが必要である。
【０００８】
また、特許文献２に記載された従来型燃焼制御装置は、回路的に定電圧の変動を検知して駆動回路側にフィードバックをかけているが、ハードウェア的に電圧変動を検知してフィードバックをかけているので、素子自体の個々の特性上に関するバラつきを完全にキャンセルすることができず、精度の良い燃焼制御が達成できない。また、電源電圧の変動分だけを取り出してこれに応じた補正値をＰＷＭのパルス幅にフィードバックするような構成をとっておらず、精度の良い燃焼制御が達成できない。
【０００９】
また、上記特許文献１及び特許文献２以外の例えば特開平８−４９８４０号公報においても電磁ポンプのＰＷＭ制御を行う内容が記載されているが、この電磁ポンプのＰＷＭ制御を行うにあたって、電磁ポンプを直流電源の下で駆動しているため、電源回路が大きくなるばかりでなく、電磁ポンプと電源トランスとのばらつきや周囲温度の影響により制御手段が記憶する燃料の流量とＰＷＭの制御周波数の関係がずれてしまい、精度の高い燃焼量制御ができない。
【００１０】
このような構成では、電源電圧変動を正確に検出できないばかりか、電源トランスのばらつきや電源の二次側における負荷のオンオフの影響を受けてしまう。従来型の燃焼制御装置は、燃焼装置起動時のみ電源電圧を計測するなどの工夫がされているが、燃焼装置起動時以降に電源電圧の変動があった場合にはその変動分を含めて電源電圧を的確に測定しているとは言い難い。
【００１１】
また、電源トランスや電磁ポンプを交換すると現場で調整が必要になったり、新たに交換した電源トランスや電磁ポンプ自体の個々のばらつきにより調整が難しいという問題もある。
【００１２】
更に、従来は、電磁ポンプを電源の一次側電源側に配置しても、電圧変動のみを検出できない。すなわち、このような場合に電源電圧の０％から１１０％の全域を対象にＶ／Ｆ変換を行うため、本来的に精度良く計測したい８５％電圧から１１０％電圧の間のＡ／Ｄ変換の分解能を、制御性良く維持するのに十分な分解能として得られない。具体的には、例えば、８ビットのＡ／Ｄ変換を行う場合、１１０Ｖを２５６段で分解すると、１段当り０．５Ｖであり、精度良くＰＷＭ制御を行うための分解能は得られない。そのため、電磁ポンプを電源の一次側電源側に配置できなかった。
【００１３】
そもそも、電磁ポンプを電源の一次側電源側に配置できないということは、電源トランスのばらつきの影響を受けず、電源の二次側における負荷のオンオフの影響を受けないという長所を生かせない。
【００１４】
本発明の目的は、コイルの温度変化や周囲の負荷状況の変化に起因する電源電圧の変動の影響を受けにくく、常に安定した燃焼制御を達成できる燃焼制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、本発明にかかる燃焼制御装置は、
電源の一次側に設置する電磁ポンプと、電源の二次側に接続される電磁ポンプＰＷＭ制御手段と、電源の電圧変動を電源の二次側の電磁ポンプＰＷＭ制御手段に伝達するための電源電圧変動伝達手段を有し、液体燃料の流量をＰＷＭ制御することで電磁ポンプを駆動制御する燃焼制御装置において、
前記燃焼制御装置が電源電圧の固定分のみをキャンセルする電源電圧変動回路を備え、かつ電源電圧変動回路が周囲温度変動の影響を受けないようになったことを特徴としている。
【００１６】
電源電圧変動回路が周囲温度の影響を受けないので、電源電圧の変動のみを制御パラメータとして制御すれば良くなり、ソフトウエアの単純化が図れ、電源電圧変動に対して迅速に対応できる。また、これに加えて、回路構成も簡単になるのでコストを低く抑えることができる。
【００１７】
また、本発明の請求項２に記載の燃焼制御装置は、請求項１に記載の燃焼制御装置において、前記電源電圧変動回路が電源電圧の変動を線形にとらえるようになったことを特徴としている。
【００１８】
電源電圧の変動を線形（直線）でとらえることができるので、例えば８５％電圧時と１１０％電圧時の２点のみを計測すれば、全電圧範囲の電源電圧特性を把握でき、出荷時の調整が簡単になる。また、記憶するデータが少ないので記憶手段のコストダウンが図れる。
【００１９】
また、本発明の請求項３に記載の燃焼制御装置は、
所定の周波数で当該周波数のパルス幅を変えるＰＷＭ方式により制御される駆動回路を介して燃焼制御用の電磁ポンプを駆動する燃焼制御装置において、
駆動回路に供給される電源電圧であって電磁ポンプのコイルの温度変化や周囲の負荷変動の影響を受けない一定電圧分と当該温度変化や周囲の負荷変動の影響を受ける変動電圧分からなる電源電圧のうちの一定電圧分をキャンセルするツェナーダイオードを備えるとともに、前記ツェナーダイオードに接続されて前記変動電圧分が入力されるＶ／Ｆコンバータとを備え、
前記変動電圧分を前記Ｖ／Ｆコンバータで分解して変動電圧対応周波数として出力し、当該変動電圧対応周波数を用いて電源電圧の変化分に応じて燃焼制御用の電磁ポンプを駆動するためのＰＷＭのパルス幅を補正することを特徴としている。
【００２０】
電磁ポンプのコイルの温度変化や周囲の負荷変動によって変動する電源電圧のうちの一定電圧分をツェナーダイオードでキャンセルして残りの変動電圧分のみをＶ／Ｆコンバータで分解して分解能の高い変動電圧対応周波数として出力するようになっているので、変動電圧分に応じてＰＷＭ制御のパルス幅の精度の高い補正が可能となる。その結果、電磁ポンプのコイルの温度変化や周囲の負荷変動による影響の受けにくい燃焼制御が可能となる。
【００２１】
また、本発明の請求項４に記載の燃焼制御装置は、請求項３に記載の燃焼制御装置において、前記ツェナーダイオードが温度変化に対して互いに相補的な特性を有する少なくとも２つ以上のツェナーダイオードからなることを特徴としている。
【００２２】
温度変化に対していわゆる正特性を有するツェナーダイオードと負特性を有するツェナーダイオードを組み合わせることで周囲の温度変化に対してもこれらが相補的に作用し、電源電圧のうちの一定電圧分を温度変化によらず安定してキャンセルすることができる。
【００２３】
また、本発明の請求項５に記載の燃焼制御装置は、請求項３又は請求項４に記載の燃焼制御装置において、
前記電源電圧の一次側電圧を分圧して当該分圧された電圧を前記ツェナーダイオードに入力する少なくとも２つ以上の分圧用抵抗を備えたことを特徴としている。
【００２４】
分圧用抵抗によって電源電圧の一次側電圧を分圧してこの分圧された電源電圧の固定電圧分をツェナーダイオードでキャンセルすることで、一般的に入手容易なＶ／Ｆコンバータを用いて変動電圧分のみを分解して分解能の高い変動電圧対応周波数として出力することができ、廉価で精度の高い燃焼制御装置とすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、コイルの温度変化や周囲の負荷変動に起因する電源電圧の変動の影響を受けにくく、常に安定した燃焼制御を達成できる燃焼制御装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態にかかる燃焼制御装置を図面に基づいて説明する。本発明の一実施形態にかかる燃焼制御装置は、図１に示すように、交流電源に接続された一次側の全波整流回路部と、同じく交流電源に接続された二次側の定電圧部と、交流電源の一次側に接続された図示しない電磁ポンプと、全波整流回路部に接続されたＶ／Ｆ変換回路部と、全波整流回路部に接続された電磁ポンプ駆動回路部と、電磁ポンプ駆動回路部に制御信号を出力するマイクロコンピュータ（以下「マイコン」とする）とを備えている。
【００２７】
以下、これらの構成をより詳細に説明する。本実施形態の場合１００Ｖの交流電源１０が用いられており、この交流電源１０に抵抗１１を介してダイオードブリッジ１２ａとコンデンサ１２ｂからなる全波整流回路１２が接続されている。そして、全波整流回路１２によってＤＣ１４０Ｖの電磁ポンプ駆動用電源が得られるようになっている。なお、このＤＣ１４０Ｖの電磁ポンプ駆動用電源は電磁ポンプのコイル（図示せず）の温度変化やこの燃焼制御装置以外に交流電源に接続されたその他の図示しない負荷、例えば家庭においてはエアコンや電子レンジなどの負荷の影響を受けて例えばＤＣ１５４Ｖまで電圧が一時的に上昇したり、ＤＣ１２０Ｖまで電圧が一時的に降下するなど、一定範囲で電圧が変動するようになっている。
【００２８】
一方、交流電源には、トランス２０を介して図１中左下に示すようにダイオードブリッジからなる２つの全波整流回路２１，２５が設けられて交流電源１０の１００Ｖを降圧するようになっている。具体的には、この一方の全波整流回路２１には３端子レギュレータ２２を介して１５Ｖの直流電圧を得るようになっており、この１５Ｖの直流電源は後述するＶ／Ｆコンバータ４０に電力を供給するようになっている。また、図中下側の全波整流回路２５は、３端子レギュレータ２６を介して５Ｖの直流電圧を得るようになっており、この５Ｖの直流電源はマイコン５０に電力を供給するようになっている。
【００２９】
一方、最初に説明した全波整流回路部にはＶ／Ｆ変換回路部が接続されている。具体的には、全波整流回路１２の電磁ポンプ駆動電圧を分圧するための２つの分圧抵抗３１，３２が直列に接続されている。そして、この２つの分圧抵抗間にはコンデンサ３３が接続されるとともにツェナーダイオード３４，３５と抵抗３６が直列に接続された状態でコンデンサ３３と並列に接続されている。また、ツェナーダイオード３４，３５と抵抗３６間には抵抗３７を介してＶ／Ｆコンバータ４０が接続されている。なお、このツェナーダイオード３４，３５は変動電圧分と固定電圧分からなる電磁ポンプ駆動電圧のうちの固定電圧分をキャンセルする役目を果たすものである。また、２つの分圧抵抗３１，３２は電磁ポンプ駆動電圧を分圧してツェナーダイオード３４，３５によりこの固定電圧分のみをキャンセルできるようにするとともにその残りの変動電圧分をＶ／Ｆコンバータ４０に入力して高分解能で分解して変動電圧対応周波数として出力する役目を果たしている。
【００３０】
ツェナーダイオード３４，３５は２つの異なる温度特性を有するツェナーダイオードからなり、一方のツェナーダイオード３４が温度変化に対して例えば正特性を有する場合、他方のツェナーダイオード３５は温度変化に対して負特性を有するようになっている。これによって、周囲温度が変わっても電磁ポンプ駆動電圧のうちツェナーダイオード３４，３５によってキャンセルされる固定電圧分を常に一定に保つことができるようになっている。
【００３１】
以上の回路構成で、ツェナーダイオード３４，３５と抵抗３６との間に抵抗３７を介して接続されたＶ／Ｆコンバータ４０には電磁ポンプ駆動電圧のうち変動電圧分が入力するようになっている。なお、Ｖ／Ｆコンバータ４０にはその作動を適切に行うためのコンデンサ４１，４２や抵抗４３，４４がそれぞれ最適な容量値や抵抗値を備えて接続されている。
【００３２】
Ｖ／Ｆコンバータ４０に入力された変動電圧分はＶ／Ｆコンバータ４０で分解して変動電圧対応周波数としてフォトカプラ４５を介してマイコン５０に入力され、マイコン５０内でこの変動電圧対応周波数を用いて電源電圧の変動分に応じて燃焼制御用の電磁ポンプを駆動するためのＰＷＭのパルス幅を補正するようになっている。
【００３３】
なお、フォトカプラ４５は電源電圧変動伝達手段を構成し、Ｖ／Ｆコンバータ４０とツェナーダイオード３４，３５は電源電圧変動回路を構成している。
【００３４】
マイコン５０は、電磁ポンプによって駆動されるバーナーの必要燃焼量に応じたＰＷＭのパルス幅を求めるようになっている。具体的には、給湯器の燃焼制御装置の場合、供給される水温と設定された湯温の温度差及び供給される水量に応じてＰＩＤ制御やＰＤ制御、ＰＩ制御などの制御に基づいてＰＷＭのうち電磁ポンプ駆動用の最適な立ち上がり領域の幅（パルス幅）を求めるようになっている。なお、マイコン５０は電磁ポンプＰＷＭ制御手段を構成している。
【００３５】
また、本実施形態の燃焼制御装置の場合、このマイコン５０の機能に加えて、フォトカプラ４５から伝達されたＶ／Ｆコンバータ４０からの変動電圧対応周波数に応じてＰＷＭのパルス幅を微調整するようになっている。すなわち、電源電圧が低下した場合は、Ｖ／Ｆコンバータ４０からの変動電圧対応周波数を用いて、その電力不足分を補うために電圧低下に応じてＰＷＭのパルス幅を若干広めに補正するようになっている。一方、電源電圧が上昇した場合はその電源電圧上昇分に応じてＰＷＭのパルス幅を若干狭く補正するようになっている。
【００３６】
なお、本実施形態にかかる燃焼制御装置を製造する際、検査工程で例えばＡＣ８５ＶとＡＣ１００Ｖの２種類の異なる電磁ポンプ駆動電圧を図１に示す交流電源１０に印加して、この際の周波数をＶ／Ｆコンバータ４０で計測し、変動電圧分に応じた変動電圧対応周波数をマイコン５０のＥＥＰＲＯＭに記憶させており、後述する補正処理により各燃焼制御装置に実装された各Ｖ／Ｆコンバータ４０に対応した最適な変動電圧対応周波数が出力されるようになっている。
【００３７】
このようにして最適値に調整されたＰＷＭの制御信号は電磁ポンプ駆動回路に入力されるようになっている。電磁ポンプ駆動回路には２つ備わったトランジスタ６１，６２のうち、一方のトランジスタ６１のベース部にこのＰＷＭ信号が入力されこの入力信号は反転されてフォトカプラ６３を介して電磁ポンプを直接駆動する回路に電気的に非接触で伝達される。これによって、このＰＷＭのパルス幅に応じてＦＥＴ６４がスイッチングして、電磁ポンプの接続端子６５にポンプ駆動電圧のうちＰＷＭ信号のパルス幅に応じた電圧を周期的に印加する。これによって、図示しない電線を介して電磁ポンプのソレノイドを駆動し、電磁ポンプのプランジャを動かして燃料をバーナーに供給するようになっている。
【００３８】
続いて、以上のように構成された燃焼制御装置の制御フローについて図２及び図３に示すフロー図に基づいて説明する。
【００３９】
まず、ＡＣ１００Ｖの電源電圧が燃焼制御装置に供給され（ステップＳ１０）、この電源電圧が全波整流回路１２によって全波整流され、ＤＣ１４０Ｖの電磁ポンプ駆動用電圧に変換される（ステップＳ２０）。なお、上述したように電磁ポンプのコイルの温度変化やこの燃焼制御装置以外に交流電源に接続されたその他の負荷、例えば家庭においてはエアコンや電子レンジなどの負荷の影響を受けて交流電源電圧が１１０Ｖまで上昇したり８５Ｖまで下降したりするので、これに応じて電磁ポンプ駆動用電圧が例えばＤＣ１５４Ｖまで上昇したりＤＣ１２０Ｖまで下降したりする。
【００４０】
続いて、電圧レベル変換を行う（ステップＳ３０）。具体的には、かかるＤＣ１４０Ｖの電磁ポンプ駆動用電圧は分圧抵抗３１，３２によってツェナーダイオード３４，３５に入力される電圧が１７．５Ｖになるように分圧される。ツェナーダイオード３４，３５は例えば一方が４Ｖで温度変化に対する正特性を有するツェナーダイオード３４が用いられるとともに他方が８Ｖで温度変化に対する負特性を有するツェナーダイオード３５が用いられており、分圧抵抗３１，３２によって分圧された電磁ポンプ駆動用電圧１７．５Ｖのうち、この２つのツェナーダイオード３４，３５で電磁ポンプのコイルの温度変化やこの燃焼制御装置以外に交流電源に接続されたその他の負荷の影響を受けない固定電圧分である１２Ｖがキャンセルされる。
【００４１】
続いて、Ｖ／Ｆ変換を行う（ステップＳ４０）。具体的には、分圧抵抗３１，３２によって分圧された電磁ポンプ駆動用電圧１７．５ボルトのうち、ツェナーダイオード３４，３５によって固定電圧分である１２ボルトがキャンセルされ、残りの変動電圧分である５．５ＶがＶ／Ｆコンバータ４０に入力され、Ａ／Ｄコンバータを介して例えば分解能１／２５６で分解されて電源電圧の変動電圧ＡＣ１１０ＶからＡＣ８５Ｖに換算して１ステップ０．１Ｖづつ増加する変動電圧分に対応する変動電圧対応周波数としてマイコン５０に伝達される。
【００４２】
マイコン５０では、電磁ポンプ駆動制御用のＰＷＭのパルス幅を求めるとともに、マイコン５０に入力された変動電圧対応周波数を用いて電磁ポンプ駆動制御用のＰＷＭ信号のパルス幅を補正する（ステップＳ５０）。具体的には、ＰＷＭ制御信号のパルス幅は、上述した通り例えば電磁ポンプによって駆動されるバーナーの必要燃焼量に応じた駆動パルスを、例えば給湯器の場合、供給される水温と設定された湯温との温度差及び供給される水量に応じて例えばＰＩＤ制御やＰＤ制御、ＰＩ制御などの制御に基づいて最適なパルス幅として算出される。
【００４３】
続いて、電源電圧の変動分に対応したパルス幅の補正を行う。なお、この補正にあたっては、予め燃焼制御装置ごとのハードウェアに起因する特性上のばらつきを吸収するために、補正処理を工場の出荷前に行っておく。
【００４４】
すなわち、ＡＣ１１０ＶとＡＣ８５Ｖの交流電源電圧を全波整流回路１２によって整流した後、固定電圧分をキャンセルし、燃焼制御装置の基板に実装されたＶ／Ｆ変換回路ごとに周波数に変換し、その周波数をマイコンに取り込み、その周波数（電圧）に応じた駆動パルス幅の補正を行うようにする。
【００４５】
具体的には、Ｖ／Ｆコンバータ４０のバラツキを吸収する為、電源電圧がＡＣ１１０Ｖ時の周波数（Ｖ／Ｆ変換値）とＡＣ８５Ｖ時の周波数をあらかじめ計測し、電源電圧と変動電圧対応周波数との関係を示す下記の（式１）を基板出荷検査にてＶ／Ｆコンバータ４０ごとのＥＥＰＲＯＭに書き込んでおく。そして、それぞれのＶ／Ｆコンバータ４０で計測された変動電圧対応周波数が電磁ポンプ駆動電圧に正確に対応するようにしておく。
【００４６】
電源電圧＝（ｆｘ−ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）×２５＋８５・・・（式１）
但し、
ｆ１：電源電圧がＡＣ１１０Ｖ時のＶ／Ｆコンバータの周波数
ｆ２：電源電圧がＡＣ８５Ｖ時のＶ／Ｆコンバータの周波数
ｆｘ：現在の電源電圧に対する周波数
上述したように、周波数ｆ２及び周波数ｆ１は燃焼制御回路基板の工場出荷検査時にＥＥＰＲＯＭに書き込んでおく。
【００４７】
上述の補正は、（式１）が線形特性を有しているので、例えば商用交流電源が５０Ｈｚの場合に一度補正を行えば、その燃焼制御装置を商用交流電源が６０Ｈｚの地域で使用する場合であっても再度補正を行う必要はない。また、この逆に商用交流電源が６０Ｈｚの場合に一度補正を行えば、その燃焼制御装置を商用交流電源が５０Ｈｚの地域で使用する場合であっても再度補正を行う必要はない。
【００４８】
続いて、図３に示すマイコン処理フローに基づいて、ポンプ駆動出力に対応したＰＷＭのパルス幅を求める。具体的には、パルス幅カウンター（ＰＷＣ）を入力し（ステップＳ５１）、変動電圧分に対応する周期を周波数変換して変動電圧対応周波数として求める（ステップＳ５２）。そして、この変動電圧対応周波数と予めマイコン内のＥＥＰＲＯＭに記憶された（式１）とから、その時点の電源電圧をリアルタイムで計測する（ステップＳ５３）。そして、電源電圧を補正値に変換する（ステップＳ５４）。なお、この電源電圧から補正値への変換値はユーザ指示によるものである。そして、上述した予め算出した目標となる燃焼制御に必要なパルス幅に対応する要求出力にこの補正値を加えてポンプ駆動出力を求める（ステップＳ５５）。
【００４９】
すなわち、Ｖ／Ｆコンバータ４０で得られた変動電圧対応周波数を上述した（式１）を用いて補正し、この補正値に基づいて電源電圧変動分に応じてＰＷＭ制御のパルス幅を調整する。具体的には、電源電圧が低下した場合は、Ｖ／Ｆコンバータ４０からの変動電圧対応周波数を用いて、その不足分を補うためにＰＷＭ信号のパルス幅を若干広めに補正する。また、電源電圧が上昇した場合はその超過分をＰＷＭ制御のパルス幅を若干狭くするようにして補正する。
【００５０】
続いて、マイコン５０からのＰＷＭの制御信号に基づいてポンプ駆動出力を算出する（ステップＳ６０）。具体的には、上述のように電源電圧の変動を勘案して適正に補正されたＰＷＭ制御のパルス幅を有する電磁ポンプ駆動用制御信号によりトランジスタ６１，６２及びフォトカプラ６３を介してＦＥＴ６４をスイッチングさせる。ＦＥＴ６４のスイッチングにより電磁ポンプ駆動電圧が電磁ポンプのソレノイドバルブに周期的に印加され、電磁ポンプのプランジャを最適な状態で作動させて燃料をバーナーに噴霧する。
【００５１】
これによって、コイルの温度変化や周囲の負荷状況の変化に起因する電源電圧の変動の影響を受けにくく、常に安定した燃焼制御を達成できる燃焼制御装置とすることができる。
【００５２】
なお、上述の実施形態においては図１中上側のツェナーダイオードを温度変化に対する正特性のツェナーダイオードと図１中下側の温度変化に対する負特性を有するツェナーダイオードとして配置したが、これらのツェナーダイオードは温度変化に対して相補的な特性を有すれば良く、これらが温度変化に対してそれぞれ逆の特性を有していてもかまわない。
【００５３】
また、このツェナーダイオードは２つ直列に接続されたが、全体として温度変化に対する特性が安定するようになれば、３つ以上ツェナーダイオードを接続しても良い。
【００５４】
また、十分に高い入力電圧が許容可能なＶ／Ｆコンバータを用いることができれば、電源電圧を分圧抵抗によって分圧してツェナーダイオードとＶ／Ｆコンバータに接続することは必ずしも必要とせず、電磁ポンプ駆動電圧のうち、固定電圧分を直接ツェナーダイオードでキャンセルして変動電圧分のみをＶ／Ｆコンバータで変動電圧対応周波数に変換しても良い。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態にかかる燃焼制御装置は、従来型の燃焼制御装置と異なり、電磁ポンプの駆動電圧を直接監視しているので、コイルの温度変化や周囲の負荷状況の変化に起因する電源電圧の変動の影響に迅速に対応できる。
【００５６】
具体的には、電磁ポンプを電源の一次側電源部に配置し、制御手段や燃料流量調整手段へ電源電圧の変動分のみをフィードバックして電源トランスのばらつきの影響をなくし、電圧変動に対する分解能を維持するために電源電圧変動値を制御回路（電源トランス二次側）へＶ／Ｆ変換により伝達し、電源電圧変動のみを取り出すことで分解能の高い電源電圧変動値を検出している。
【００５７】
また、電磁ポンプの駆動電圧を監視する方法として、Ｖ／Ｆコンバータを用いて例えば電源電圧のうち、固定電圧分であるＡＣ８５Ｖ以下の電圧をキャンセルし、ＡＣ８５Ｖ〜ＡＣ１１０Ｖの変動電圧分を約０〜１００％となるように高分解能で変動電圧対応周波数に分解しているので、精度の高い燃焼制御が可能となる。
【００５８】
すなわち、電源電圧の変動分をなす例えばＡＣ８５ＶからＡＣ１１０Ｖの範囲のみを例えば２５６段で分解するので、１段当たりの分解能が約０．１Ｖになり、従来の場合に比べて５倍の分解能を達成することが可能となる。
【００５９】
また、ツェナーダイオード及びＶ／Ｆコンバータからなる電源変動検出回路の温度特性を無くすようにしたことで、特に電磁ポンプのように燃料の流量が電源電圧及び周囲温度によって変動するような負荷においては、周囲温度による電源や電圧検知回路自身の温度特性による制御性変動の影響をなくすことができるようになり、制御手段が電源電圧変動のみに応じて燃料の流量を一義的に決定できる。
【００６０】
具体的には、電源電圧のうち、変動電圧分をキャンセルするツェナーダイオードを互いに温度特性の異なる２つのツェナーダイオードの組み合せで構成することにより、温度による変動電圧分のキャンセル量を最小限に抑え、精度の高い燃焼制御を可能となる。
【００６１】
また、燃焼制御装置の基板出荷時に、基板一枚毎に一定の条件にて電圧−周波数の関係情報を確認してＥＥＰＲＯＭに書き込んでいるので、各燃焼制御装置のハードウェア上のばらつきが生じず、品質の安定した燃焼制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる燃焼制御装置の回路図である。
【図２】本実施形態にかかる燃焼制御装置の処理フローを示したブロック図である。
【図３】マイコン内の処理フローを示したフロー図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０    交流電源
１１    抵抗
１２    全波整流回路
１２ａ    ダイオードブリッジ
１２ｂ    コンデンサ
２０    トランス
２１    全波整流回路
２２    ３端子レギュレータ
２５    全波整流回路
２６    ３端子レギュレータ
３１，３２    分圧抵抗
３３    コンデンサ
３４，３５    ツェナーダイオード
３６，３７    抵抗
４０    Ｖ／Ｆコンバータ
４１，４２    コンデンサ
４３，４４    抵抗
４５    フォトカプラ
５０    マイコン
６１，６２    トランジスタ
６３    フォトカプラ
６４    ＦＥＴ
６５    接続端子
【図１】
2006220327.tif 000003
【図２】
2006220327.tif 000004
【図３】
2006220327.tif 000005