(57)【要約】【課題】小型の運転スイッチを用いると共に、暖房運転待機時におけるトランス消費電力の低減を図った暖房装置及び電源装置を提供する。【解決手段】交流電源ACの接続時には、トランス51の１次巻線51aとダイオードブリッジ563に通電されてコンデンサ564に通電され、充電電流により双方向サイリスタ561のゲートにトリガ電流が流れ、双方向サイリスタ561がオフからオンに変わる。これにより、トランス51の１次巻線51aに交流電圧が印加され、２次巻線51bから出力された交流電圧はダイオードブリッジ52によって直流電圧とされて、コンデンサ53を充電すると共にコンデンサ53によって平滑され、主制御部30に供給される。これにより、主制御部30が起動し、運転スイッチの操作状態に基づいて双方向サイリスタ561を制御して交流電源ACからトランス51への通電を制御する。【選択図】図５
2005155936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の電圧が１次巻線に印加されるトランスと、該トランスの２次巻線に発生する電圧を整流して直流の電源電圧を生成する整流回路と、前記整流回路の２つの出力端子間に接続されたコンデンサ或いは蓄電池からなる蓄電手段と、運転スイッチと、マイクロコンピュータを含み、前記運転スイッチの状態を読みとると共に前記蓄電手段の出力電流によって動作する制御回路とを備え、前記制御回路は前記運転スイッチの操作によって運転状態に設定されている間に前記整流回路から出力される直流電圧によって暖房運転を行う暖房装置において、
ゲート端子を有し、前記トランスの１次巻線の一端と前記交流電源との間に介在された第１の双方向サイリスタと、
発光素子と該発光素子の発光によって導通状態とされる第２の双方向サイリスタとを含む光双方向サイリスタと、
前記第２の双方向サイリスタの一端と前記第２の双方向サイリスタの一端との間に接続された第１の抵抗素子と、
前記第２の双方向サイリスタの他端と前記第２の双方向サイリスタの他端との間に接続された第２の抵抗素子と、
前記第２の双方向サイリスタの一端と他端に入力端子が接続された全波整流回路と、
前記全波整流回路の２つの出力端子間に接続されたコンデンサとを備え、
前記制御回路は、前記運転状態のときに前記光双方向サイリスタの発光素子を駆動して前記第２の双方向サイリスタを導通状態に設定する駆動手段とを有し、
前記第１の双方向サイリスタのゲート端子が前記第２の双方向サイリスタの一端に接続されている
ことを特徴とする暖房装置。
【請求項２】
前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記制御回路は、前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記蓄電手段の電圧が所定電圧以下になったときに、前記光双方向サイリスタの発光素子を駆動して前記第２の双方向サイリスタを所定時間導通状態に設定して前記蓄電手段に充電する充電手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の暖房装置。
【請求項３】
前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記制御回路の駆動手段は、前記第２の双方向サイリスタを導通状態に設定するとき、前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記蓄電手段の電圧が所定電圧以上にならないように、前記光双方向サイリスタの発光素子を駆動して前記第２の双方向サイリスタの導通状態を制御する電圧維持手段を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の暖房装置。
【請求項４】
前記トランスの２次巻線の出力電圧を入力して、該出力電圧の周期毎にパルス信号を出力するパルス発生回路を備え、
前記制御回路は、
前記パルス発生回路から出力されるパルス信号に基づいて計時する計時手段と、
前記パルス信号の発生が停止したときに、前記マイクロコンピュータを動作させるクロック信号を用いて前記計時手段による計時を補助する計時補助手段とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の暖房装置。
【請求項５】
交流電源の電圧が１次巻線に印加されるトランスと、該トランスの２次巻線に発生する電圧を整流して直流の電源電圧を生成する整流回路とを備え、前記整流回路から出力される直流電圧を主装置に供給する電源装置において、
ゲート端子を有し、前記トランスの１次巻線の一端と前記交流電源との間に介在された第１の双方向サイリスタと、
前記整流回路の２つの出力端子間に接続されたコンデンサ或いは蓄電池からなる蓄電手段と、
マイクロコンピュータを含み、前記蓄電手段の出力電流によって動作する制御回路と、
発光素子と該発光素子の発光によって導通状態とされる第２の双方向サイリスタとを含む光双方向サイリスタと、
前記第２の双方向サイリスタの一端と前記第２の双方向サイリスタの一端との間に接続された第１の抵抗素子と、
前記第２の双方向サイリスタの他端と前記第２の双方向サイリスタの他端との間に接続された第２の抵抗素子と、
前記第２の双方向サイリスタの一端と他端に入力端子が接続された全波整流回路と、
前記全波整流回路の２つの出力端子間に接続されたコンデンサと、
運転スイッチとを備え、
前記制御回路は、前記運転スイッチが運転状態のときに前記光双方向サイリスタの発光素子を駆動して前記第２の双方向サイリスタを導通状態に設定する駆動手段とを有し、
前記第１の双方向サイリスタのゲート端子が前記第２の双方向サイリスタの一端に接続されている
ことを特徴とする電源装置。
【請求項６】
前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記制御回路は、前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記蓄電手段の電圧が所定電圧以下になったときに、前記光双方向サイリスタの発光素子を駆動して前記第２の双方向サイリスタを所定時間導通状態に設定して前記蓄電手段に充電する充電手段を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記制御回路の駆動手段は、前記第２の双方向サイリスタを導通状態に設定するとき、前記電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記蓄電手段の電圧が所定電圧以上にならないように、前記光双方向サイリスタの発光素子を駆動して前記第２の双方向サイリスタの導通状態を制御する電圧維持手段を有する
ことを特徴とする請求項６に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油暖房機など暖房装置に関し、特に待機電力を低減して省エネルギーを実現した暖房装置及び電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスや灯油などの流動性を有する燃料を燃焼させて室内暖房を行う暖房装置が知られている。この種の暖房装置では燃焼部によって室内空気を直接加熱するもの、或いは燃焼部によって水を加熱し、この温水を床下や室内に設置した放熱器に通して室内暖房を行う温水暖房などが知られている。
【０００３】
また、コンピュータ制御の普及により、室内温度をほぼ設定値に維持するように燃料を燃焼する燃焼制御装置が暖房装置に備えられ、燃焼部において自動的に間欠的な燃料の燃焼を行わせることができるようになった。このため、暖房装置の運転スイッチをオンにしておくだけで、快適な室内温度を維持できるようになった。
【０００４】
上記コンピュータ制御の導入に伴い、暖房装置の各部において直流電源から供給される直流電力によって駆動する電機部品、例えば燃焼用送風機や電磁ポンプ、温度センサなどの電機部品が使用されるようになり、家庭用商用交流電源から容易に直流電力を生成できるスイッチング電源が使用されるようになったが、スイッチング電源は高価であるため、コスト高を招く。
【０００５】
一方、電源装置にトランスを用いると製品コストは低下するが、トランス自体での消費電力が大きい。また、トランスを使用した場合、ＡＣ電源が高い電圧に変動したときに構成部品の温度上昇対策が必要である。
【０００６】
この様なトランスを用いた電源装置であって、且つトランス自体での消費電力を低減した電源装置としては、例えば特開２００３−７４２８号公報に開示されるような暖房装置の電源装置が知られている。
【特許文献１】特開２００３−７４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特開２００３−７４２８号公報に開示される電源装置では、トランスの２次側に２つの２次巻線を必要とするため、専用のトランスが必要になる。さらに、運転スイッチ自体によってＡＣ電源の接続と切断とを切り替えるため、耐圧及び許容電流の大きな大型の運転スイッチを必要とし、製品コストが高くなる。
【０００８】
本発明の目的は上記の問題点に鑑み、小型の運転スイッチを用いると共に、暖房運転待機時におけるトランス消費電力の低減を図った暖房装置及び電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記目的を達成するために、交流電源の電圧が１次巻線に印加されるトランスと、該トランスの２次巻線に発生する電圧を整流して直流の電源電圧を生成する整流回路と、前記整流回路の２つの出力端子間に接続されたコンデンサ或いは蓄電池からなる蓄電手段と、マイクロコンピュータを含み、前記蓄電手段の出力電流によって動作する制御回路と、運転スイッチとを備え、前記制御回路は前記運転スイッチの操作によって運転状態に設定されている間に前記整流回路から出力される直流電圧によって暖房運転を行う暖房装置において、ゲート端子を有し、前記トランスの１次巻線の一端と前記交流電源との間に介在された第１の双方向サイリスタと、発光素子と該発光素子の発光によって導通状態とされる第２の双方向サイリスタとを含む光双方向サイリスタと、前記第２の双方向サイリスタの一端と前記第２の双方向サイリスタの一端との間に接続された第１の抵抗素子と、前記第２の双方向サイリスタの他端と前記第２の双方向サイリスタの他端との間に接続された第２の抵抗素子と、前記第２の双方向サイリスタの一端と他端に入力端子が接続された全波整流回路と、前記全波整流回路の２つの出力端子間に接続されたコンデンサとを備え、前記制御回路は、前記運転状態のときに前記光双方向サイリスタの発光素子を駆動して前記第２の双方向サイリスタを導通状態に設定する駆動手段とを有し、前記第１の双方向サイリスタのゲート端子が前記第２の双方向サイリスタの一端に接続されている暖房装置を提案する。
【００１０】
本発明の暖房装置は、商用電源等の交流電源を接続すると、トランスの１次巻線と第１及び第２の抵抗器を介して全波整流回路に通電され、該全波整流回路の出力端に接続されたコンデンサに通電される。コンデンサへの充電電流が流れることで第１の双方向サイリスタのゲートにトリガ電流が流れ、第１の双方向サイリスタがオフ状態からオン状態に変わる。
【００１１】
第１の双方向サイリスタがオン状態になると、第１の双方向サイリスタを介してトランスの１次巻線に交流電圧が印加され、２次巻線から交流電圧が出力される。２次巻線から出力された交流電圧は整流回路によって直流電圧とされて、蓄電手段を充電すると共に該蓄電手段によって平滑され、制御回路に供給される。これにより、制御回路が動作を開始する。
【００１２】
動作を開始した制御回路は、運転スイッチの操作を検出し、運転状態に設定されているときに駆動手段によって光双方向サイリスタの発光素子を駆動し、第２の双方向サイリスタをオン状態に設定する。これにより、第２の双方向サイリスタを介して第１の双方向サイリスタのゲートにトリガ電流が流れ、第１の双方向サイリスタがオン状態に維持されて、交流電源からトランスへ通電される。
【００１３】
また、運転状態が解除されて待機状態になったときは、制御回路によって光双方向サイリスタの発光素子の駆動が停止され、第２の双方向サイリスタがオフ状態に設定される。これにより、第１の双方向サイリスタへのトリガ電流が遮断され、第１の双方向サイリスタがオフ状態となり、交流電源からトランスへの通電が遮断される。
【００１４】
交流電源からトランスへの通電が遮断された後は、蓄電手段に蓄電された電力によって制御回路が動作する。
【００１５】
また、本発明は前記目的を達成するために、交流電源の電圧が１次巻線に印加されるトランスと、該トランスの２次巻線に発生する電圧を整流して直流の電源電圧を生成する整流回路とを備え、前記整流回路から出力される直流電圧を主装置に供給する電源装置において、ゲート端子を有し、前記トランスの１次巻線の一端と前記交流電源との間に介在された第１の双方向サイリスタと、前記整流回路の２つの出力端子間に接続されたコンデンサ或いは蓄電池からなる蓄電手段と、マイクロコンピュータを含み、前記蓄電手段の出力電流によって動作する制御回路と、発光素子と該発光素子の発光によって導通状態とされる第２の双方向サイリスタとを含む光双方向サイリスタと、前記第２の双方向サイリスタの一端と前記第２の双方向サイリスタの一端との間に接続された第１の抵抗素子と、前記第２の双方向サイリスタの他端と前記第２の双方向サイリスタの他端との間に接続された第２の抵抗素子と、前記第２の双方向サイリスタの一端と他端に入力端子が接続された全波整流回路と、前記全波整流回路の２つの出力端子間に接続されたコンデンサと、運転スイッチとを備え、前記制御回路は、前記運転スイッチが運転状態のときに前記第光双方向サイリスタの発光素子を駆動して前記第２の双方向サイリスタを導通状態に設定する駆動手段とを有し、前記第１の双方向サイリスタのゲート端子が前記第２の双方向サイリスタの一端に接続されている電源装置を提案する。
【００１６】
本発明の電源装置によれば、商用電源等の交流電源を接続すると、トランスの１次巻線と第１及び第２の抵抗器を介して全波整流回路に通電され、該全波整流回路の出力端に接続されたコンデンサに通電される。コンデンサへの充電電流が流れることで第１の双方向サイリスタのゲートにトリガ電流が流れ、第１の双方向サイリスタがオフ状態からオン状態に変わる。
【００１７】
第１の双方向サイリスタがオン状態になると、第１の双方向サイリスタを介してトランスの１次巻線に交流電圧が印加され、２次巻線から交流電圧が出力される。２次巻線から出力された交流電圧は整流回路によって直流電圧とされて、蓄電手段を充電すると共に該蓄電手段によって平滑され、制御回路に供給される。これにより、制御回路が動作を開始する。
【００１８】
動作を開始した制御回路は、運転スイッチの操作を検出し、運転状態に設定されているときに駆動手段によって光双方向サイリスタの発光素子を駆動し、第２の双方向サイリスタをオン状態に設定する。これにより、第２の双方向サイリスタを介して第１の双方向サイリスタのゲートにトリガ電流が流れ、第１の双方向サイリスタがオン状態に維持されて、交流電源からトランスへ通電される。
【００１９】
また、運転状態が解除されて待機状態になったときは、制御回路によって光双方向サイリスタの発光素子の駆動が停止され、第２の双方向サイリスタがオフ状態に設定される。これにより、第１の双方向サイリスタへのトリガ電流が遮断され、第１の双方向サイリスタがオフ状態となり、交流電源からトランスへの通電が遮断される。
【００２０】
交流電源からトランスへの通電が遮断された後は、蓄電手段に蓄電された電力によって制御回路が動作する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の暖房装置によれば、最初の交流電源接続時には全波整流回路及びその出力側に接続されたコンデンサへの充電電流により第１の双方向サイリスタのゲートにトリガ電流が流れ、第１の双方向サイリスタがオン状態に維持されて、交流電源からトランスへ通電され、この後は、制御回路によって第２の双方向サイリスタのオン・オフ状態が制御されて待機状態時には交流電源からトランスの１次巻線への通電が遮断されるので、待機状態時におけるトランスでの無駄な電力消費を低減することができると共に、制御回路がスイッチ状態を読み取れるに必要十分な通電容量及び耐圧を有する小型の運転スイッチを用いることができる。
【００２２】
本発明の電源装置によれば、最初の交流電源接続時には全波整流回路及びその出力側に接続されたコンデンサへの充電電流により第１の双方向サイリスタのゲートにトリガ電流が流れ、第１の双方向サイリスタがオン状態に維持されて、交流電源からトランスへ通電され、この後は、制御回路によって第２の双方向サイリスタのオン・オフ状態が制御されて待機状態時には交流電源からトランスの１次巻線への通電が遮断されるので、待機状態時におけるトランスでの無駄な電力消費を低減することができると共に、制御回路がスイッチ状態を読み取れるに必要十分な通電容量及び耐圧を有する小型の運転スイッチを用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施形態における電源装置を備えた暖房装置を示す外観斜視図、図２は一実施形態における暖房装置の正面図、図３は一実施形態における暖房装置の側面概略構成図、図４は一実施形態における暖房装置の電気系回路を示すブロック図である。
【００２５】
図１乃至図３において、１は暖房装置で、周知の石油暖房装置であり、箱状の本体キャビネット１０を有し、このキャビネット１０の幅広面が前後に位置するように配置されている。また、キャビネット１０の前面パネル１０ａには後述する熱交換器用の開口部１０ｂを有すると共に、運転操作用の操作・表示パネル１１及び手指等の接触を防止するワイヤーガード１２が設けられている。さらに、キャビネット１０の上板１０ｃには複数のスリット１０ｄが形成されている。
【００２６】
操作・表示パネル１１は、室内温度や設定温度などを表示する表示器と、所望の温度を設定するスイッチを有し、スイッチの出力信号は後述する主制御部に入力され、主制御部によって設定温度が読み取られる。また、主制御部からの表示制御信号に基づいて表示器に室内温度や設定温度などが表示される。
【００２７】
また、キャビネット１０の内部前面側には熱交換器１３が設置されている。この熱交換器１３は前後幅が薄い箱状をなしており、幅広面である前面をキャビネット１０の開口部１０ｂを通じて室内に臨むようになっている。
【００２８】
熱交換器１３の背面下部よりには炎検知用のフレームセンサ１４ａを有するバーナ１４及び燃焼用送風機１５が設置されている。このバーナ１４には電磁ポンプ１６によって燃焼用の灯油が送油され、空気導入路１７を通じて吸入された燃焼用空気と燃焼用灯油によって、バーナ１４から熱交換器１３の内部に向かって燃焼炎１８を噴出するようになっている。このバーナ１４で生成された燃焼ガスは排気路１９を通って屋外に排気される。
【００２９】
熱交換器１３の前面下部よりにはフレーム２１で保持された耐熱ガラスの覗き窓２２がはめ込まれており、覗き窓２２はバーナ１４と対向する位置に配置されている。
【００３０】
また、暖房装置１は、上記図１乃至図３に図示されない構成要素として、図４に示すように、周知のコンピュータを主体として構成された主制御部３０と、センサ群３６を構成する室温サーミスタセンサ３１と、気化器サーミスタセンサ３２、感震器３３、過熱防止スイッチ３４、排気管はずれ防止装置３５を備え、これらのセンサの検知結果は電気信号として主制御部３０に読みとられる。
【００３１】
室温サーミスタセンサ３１は、周知のサーミスタを用いたセンサで、室温を検知し、検知結果を電気信号として出力する。気化器サーミスタセンサ３２は、センサ３１と同様にサーミスタを用いたセンサで、気化器の温度を検知し、検知結果を電気信号として出力する。感震器３３は、オン・オフスイッチを用いたセンサで、地震などによる震動を感知したときにスイッチがオフ状態となり、スイッチのオン・オフ状態を電気信号として主制御部３０に出力する。
【００３２】
また、過熱防止スイッチ３４は、スイッチとして例えばサーモスタットを用いたセンサで、熱交換器１３の温度が所定温度以上になったときスイッチがオフ状態となり、スイッチのオン・オフ状態を電気信号として主制御部３０に出力する。排気管はずれ防止装置３５は、排気管と暖房装置本体に電極を接続し、これをスイッチとみなした装置で、排気管がはずれるとスイッチがオフ状態となり、スイッチのオン・オフ状態を電気信号として主制御部３０に出力する。
【００３３】
さらに、暖房装置１は、対流用送風機３７、イグナイタ（点火装置）３８、気化器ヒータ３９を備え、これらへの通電は、後述するように主制御部３０によってオン・オフ状態が制御される電磁リレー（継電器）を介して行われる。また、電磁リレーを用いないで通電する場合には後述するように主制御部３０によってオン・オフ状態が制御されるスイッチングトランジスタを介して行われる。
【００３４】
上記図４に示した構成において、燃焼部４０は、フレームセンサ（炎センサ）１４ａと、ＤＣブラシレスモータからなる燃焼用送風機１５、灯油用電磁ポンプ１６、イグナイタ（点火装置）３８、気化器ヒータ３９によって構成されている。
【００３５】
また、暖房装置１は、上記の電気系回路への電力供給を行う電源部５０を備えている。図５に示すように、電源部５０は、トランス５１と、ダイオードブリッジ（整流回路）５２、電解コンデンサ（以下、単にコンデンサと称する）（蓄電手段）５３、電圧検出回路５４、３端子レギュレータ５５、開閉制御回路５６、電源周期パルス発生回路５７とから構成されている。尚、本発明おける電源装置は電源部５０と主制御部３０及び運転スイッチ１１ａによって構成される。
【００３６】
電源部５０は交流電源接続端子５０ａ，５０ｂを有し、この交流電源接続端子５０ａ，５０ｂ間に交流電源ＡＣ、例えば商用交流電源１００Ｖが接続され、交流電圧ＶACが印加される。
【００３７】
一方の交流電源接続端子５０ａはトランス５１の１次巻線５１ａの一端に接続され、一方の交流電源接続端子５０ａは開閉制御回路５６に接続されている。尚、トランス５１の１次巻線５１ａの両端の交流電圧ＶAC1は交流駆動される各構成部分に供給される。
【００３８】
トランス５１の２次巻線５１ｂの一端はダイオードブリッジ５２の一方の入力端子に接続され、２次巻線５１ｂの他端はダイオードブリッジ５２の他方の入力端子に接続されている。ダイオードブリッジ５２の一方の出力端子はコンデンサ５３の正極端と電圧検出回路５４及び３端子レギュレータ５５の入力端子Vinに接続されている。また、ダイオードブリッジ５２の他方の出力端子はコンデンサ５３の負極端と電圧検出回路５４及び３端子レギュレータ５５の接地端子GNDに接続されると共に接地されている。尚、コンデンサ５３の正極端の直流電圧Ｖ１は直流駆動される各構成部分に供給される。
【００３９】
電圧検出回路５４は、直列接続された２つの抵抗器541,542から構成され、これらはコンデンサ５３と並列接続されている。また、抵抗器541,542の接続点における電圧Ｖsは主制御部３０に入力されている。
【００４０】
３端子レギュレータ５５の出力端子Ｖoutから出力される電圧Ｖccは主制御部３０の駆動用電源として主制御部３０に入力されると共に、電源周期パルス発生回路５７の駆動用電源として使用される。
【００４１】
開閉制御回路５６は、双方向サイリスタ（第１の双方向サイリスタ）561と、光双方向サイリスタ562、ダイオードブリッジ（全波整流回路）563、コンデンサ564、ＮＰＮ型トランジスタ565,566、抵抗器567a〜567c,568a,568bによって構成されている。また、光双方向サイリスタ562には発光ダイオード（発光素子）562aと双方向サイリスタ（第２の双方向サイリスタ）562bが含まれている。
【００４２】
双方向サイリスタ561の一方の端子Ｔ１は他方の交流電源接続端子５０ｂと抵抗器568aの一端に接続され、他方の端子Ｔ２はトランス５１の１次巻線５１ａの他端と抵抗器568bの他端に接続されている。
【００４３】
抵抗器568aの他端は、双方向サイリスタ561のゲート端子Ｇと双方向サイリスタ562bの一端Ｔ１とダイオードブリッジ563の一方の入力端子に接続されている。抵抗器568bの一端は双方向サイリスタ562bの他端Ｔ２とダイオードブリッジ563の他方の入力端子に接続されている。また、ダイオードブリッジ563の２つの出力端子間にはコンデンサ564が接続されている。
【００４４】
光双方向サイリスタ562における発光ダイオード562aのアノードＡは抵抗器567cの一端に接続され、カソードＫはトランジスタ566のコレクタに接続されている。トランジスタ566のエミッタは接地され、ベースはトランジスタ565のエミッタに接続されると共に抵抗器567bを介して接地されている。
【００４５】
トランジスタ565のコレクタには抵抗器567aの一端が接続され、抵抗器567a,567cのそれぞれの他端はコンデンサ５３の正極端子に接続され、直流電圧Ｖ１が印加されるようになっている。また、トランジスタ565のベースは主制御部３０に接続され、主制御部３０から出力される制御電圧Ｖopが印加されるようになっている。
【００４６】
電源周期パルス発生回路５７は、ダイオード571,572と、抵抗器573〜575、ＮＰＮ型トランジスタ576から構成されている。ダイオード571のアノードはトランス５１の２次巻線５１ｂの一端に接続され、ダイオード572のアノードはトランス５１の２次巻線５１ｂの他端に接続されている。ダイオード571,572のそれぞれのカソードは抵抗器573の一端に接続され、抵抗器573の他端はトランジスタ576のベースに接続されると共に抵抗器574を介して接地されている。
【００４７】
トランジスタ576のエミッタは接地され、コレクタは抵抗器575を介して３端子レギュレータ５５の出力端子Ｖoutに接続されている。さらに、トランジスタ576のコレクタは主制御部３０に接続され、主制御部３０に対して後述するような交流電圧ＶAC1の周期毎にパルス信号Ｖcyclを出力する。
【００４８】
一方、上記の電源部５０から交流電圧ＶAC1の供給を受ける構成部分においては、図６に示すようなスイッチ回路６０Ａが設けられ、主制御部３０から出力される構成部分毎に対応した個別の制御信号ＶCON1によって交流電圧ＶAC1の供給状態を制御できるようになっている。このスイッチ回路６０Ａは、電磁リレー６１とスイッチングトランジスタ６２とから構成され、主制御部３０から出力される制御信号ＶCON1によってトランジスタ６２がオン状態に設定されて電磁リレー６１の電磁コイル６１へ駆動電圧Ｖ１が印加されているときに接片６１ａを介して交流電圧ＶAC1を通電できるようになっている。
【００４９】
また、上記の電源部５０から直流電圧Ｖ1の供給を受ける構成部分においては、図７に示すようなスイッチ回路６０Ｂが設けられ、主制御部３０から出力される構成部分毎に対応した個別の制御信号ＶCON2によって直流電圧Ｖ1の供給状態を制御できるようになっている。このスイッチ回路６０Ｂはベースに制御信号ＶCON2が入力されたスイッチングトランジスタ６３によって構成され、スイッチングトランジスタ６３がオン状態に設定されているときにコレクタに印加されている直流電圧Ｖ1をエミッタに出力できるようになっている。
【００５０】
次に、上記構成よりなる暖房装置１の動作、特に電源部５０の動作について図８のタイミングチャート及び図９の制御フローチャートを参照して詳細に説明する。
【００５１】
暖房装置１を設置して交流電源ＡＣを接続した時点では、電源部５０のトランス５１に通電されていないので、直流電圧Ｖ1が出力されないため光双方向サイリスタ562では双方向サイリスタ561をオンできない。しかし、本実施形態では、この様な電源投入時において、光双方向サイリスタ562の双方向サイリスタ562bと並列に設けたダイオードブリッジ563及びコンデンサ564によってコンデンサ564への充電電流が流れる間に双方向サイリスタ561をオンにすることができる。これにより、トランス５１の１次巻線５１ａに交流電圧ＶACが印加されて整流された直流電圧Ｖ1が出力される。
【００５２】
主制御部３０が起動する前は制御電圧Ｖopがローレベルであるので、直流電圧Ｖ1により光双方向サイリスタ562の発光ダイオード562aが発光して双方向サイリスタ562bがオン状態となり、これにより双方向サイリスタ561はオン状態に維持され、トランス５１の１次巻線５１ａへの通電が維持される。本実施形態では、以上の回路動作がコンデンサ５３の充電完了までに行えるように各回路定数が設定されている。
【００５３】
尚、直流電圧Ｖ1は電磁リレーや他のＩＣなどの電源となると共に、３端子レギュレータ５５を経て主制御部３０の電源Ｖccとなる。以上で、電源投入から主制御部３０の起動までが完了する。また、直流電圧Ｖ1はコンデンサ５３に充電されており、双方向サイリスタ561がオフ状態のときも所定時間は直流電圧Ｖ1を供給可能としている。
【００５４】
主制御部３０が起動すると、主制御部３０は運転スイッチ１１ａがオンであるか否かを監視し（Ｓ１）、運転スイッチ１１ａオンのときは暖房運転を開始する（Ｓ２）。さらに、主制御部３０は、電源周期パルス発生回路５７から入力したパルス信号Ｖcyclによって計時を行う（Ｓ３）と共に電圧検出回路５４から入力した電圧Ｖsの値に基づいて直流電圧Ｖ1の値が所定の上限閾値電圧ＶthH以上であるか否かを監視し（Ｓ４）、直流電圧Ｖ1の値が上限閾値電圧ＶthH以上になったときに第１の双方向サイリスタ561を所定時間Ｔ1の間オフ状態に設定する（Ｓ５）。この後、前記Ｓ１の処理に移行する。
【００５５】
この様に、主制御部３０は、待機時に限らず運転時においても電圧Ｖsを監視して直流電圧Ｖ1が所定電圧ＶthH（例えば１２Ｖ）以上にならないようにトランス５１への通電を制御する。これにより、ヒートシンク等の発熱対策部品を省略することができる。これにより直流電圧Ｖ1を電源とする部品の発熱を抑え、またコンデンサの適用電圧を下げることが可能となり、制御装置の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【００５６】
一方、運転スイッチ１１ａがオフであるときは、主制御部３０は、暖房運転を停止した待機状態とする（Ｓ６）。また、待機状態のときは、後述するように第１の双方向サイリスタ561がオフ状態に設定されるため、電源周期パルス発生回路５７からパルス信号Ｖcyclが出力されないので、主制御部３０はマイクロコンピュータを駆動するクロック信号を用いて計時を行う（Ｓ７）。
【００５７】
さらに、主制御部３０は、電圧検出回路５４から入力した電圧Ｖsの値に基づいて直流電圧Ｖ1の値が所定の下限閾値電圧ＶthL以下であるか否かを監視し（Ｓ８）、直流電圧Ｖ1の値が下限閾値電圧ＶthL以下になったときに第１の双方向サイリスタ561を所定時間Ｔ2の間オン状態に設定する（Ｓ９）。この後、前記Ｓ１の処理に移行する。
【００５８】
この様に、主制御部３０は、待機時において直流電圧Ｖ1を使用するのが主制御部３０とその周辺ＩＣのみであるので、直流電圧Ｖ1を電圧検出回路５４により抵抗分圧して得られた電圧Ｖsを入力して直流電圧Ｖ1の状態を監視し、直流電圧Ｖ1の電圧レベルとして、主制御部３０が動作可能な最低限の電圧ＶthL（例えば６Ｖ）よりも大きな電圧値を維持できるように、電圧Ｖsを監視しながら制御電圧Ｖopをローレベル或いはハイレベルに切り替えて光双方向サイリスタ562と双方向サイリスタ561を介してトランス５１への通電を制御することでトランス５１の消費電力を抑えている。
【００５９】
また、一般的に石油暖房装置ではタイマ機能があるため時計のカウントが必要となる。トランス５１への通電時は電源周期パルス発生回路５７から出力されるＡＣ周期に基づいたパルス信号Ｖcyclを用いて時計をカウントする。主制御部３０は、このパルス信号Ｖcyclの間隔を主制御部３０のマイクロコンピュータを動作させる発振回路によるクロック信号を用いて測定しておき、トランス５１への通電遮断時において時計をカウントする基準に用いる。
【００６０】
また、主制御部３０は、パルス信号Ｖcyclの間隔毎にトランス５１への通電遮断時の時計カウントを初期化することで発振回路での時計誤差を最小限度に抑えている。また、本実施形態では、トランス５１への通電時と遮断の周期が数秒程度となるコンデンサ容量に設定することで発振回路でのカウントによる時間誤差の累積を防止している。このため発振回路の発振子３０ａとして高価な水晶発振子ではなく安価なセラミック発振子を使用できる。
【００６１】
前述したように、一般的に運転スイッチでトランスの１次（ＡＣ電源）側への通電を入り切りするには、通常、交流用の大型のスイッチが必要となるが、本実施形態の暖房装置１では、これを使用しないため微弱電流用スイッチを運転スイッチ１１ａとして使用でき、小型化及び低コスト化を図ることができる。また交流系と直流系を分離できるため、配線コスト、耐ノイズ性にメリットがある。
【００６２】
また、本実施形態では、主制御部３０によって、待機時におけるトランス５１への通電を制御し、主制御部３０のマイクロコンピュータが動作可能な最低限度の電圧値以上の電圧に直流電圧Ｖ1を維持しているので、トランス５１の１次巻線５１ａでの電力損失が軽減されるので待機時の省電力化に有効である。
【００６３】
さらに、本実施形態では、運転時においては、回路基板上のＩＣや電磁リレーの電源としてできるだけ低い電圧に直流電圧Ｖ1を保つことで不要な発熱や消費電流を低減でき、運転時の基板での省電力化を図ることができる。これにより、ヒートシンクが不要若しくは小型のものを使用でき、またコンデンサ耐圧を下げることも可能になるので基板の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、時計のカウントには、電源周期パルス発生回路５７から出力されるパルス信号Ｖcyclと主制御部３０のマイクロコンピュータの発振回路から出力されるクロック信号とを切り替えて用いることで、発振回路のクロック信号を用いたカウントによる時間誤差の累積を防止することができる。このため発振回路の発振子３０ａとして高価な水晶発振子ではなく安価なセラロックを使用することができる。
【００６５】
尚、上記実施形態における暖房装置１及び電源装置の構成は一例であって、本発明が上記構成に限定されないことは言うまでもないことである。例えば、本実施形態では直流電圧Ｖ1の制御において双方向サイリスタ561のオン・オフを予め設定されている時間Ｔ1，Ｔ2を用いて行っているが、ヒステリシス特性を持たせた電圧閾値によって制御するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態における電源装置を備えた暖房装置を示す外観斜視図
【図２】本発明の一実施形態における暖房装置の正面図
【図３】本発明の一実施形態における暖房装置の側面概略構成図
【図４】本発明の一実施形態における暖房装置の電気系回路を示すブロック図
【図５】本発明の一実施形態における電源部を示す回路図
【図６】本発明の一実施形態におけるスイッチ回路を示す回路図
【図７】本発明の一実施形態におけるスイッチ回路を示す回路図
【図８】本発明の一実施形態における装置動作を説明するタイミングチャート
【図９】本発明の一実施形態における装置動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
【００６７】
１…暖房装置、１０…本体キャビネット、10a…前面パネル、10b…開口部、10c…上板、10d…スリット、１１…操作・表示パネル、１１ａ…運転スイッチ、１２…ワイヤーガード、１３…熱交換器、１４…バーナ、14a…フレームセンサ、１５…燃焼用送風機、１６…灯油用燃料ポンプ、３０…主制御部、３０ａ…発振子、３１…室温サーミスタセンサ、３２…気化器サーミスタセンサ、３３…感震器、３４…過熱防止スイッチ、３５…排気管はずれ防止装置、３６…センサ群、３７…対流用送風機、３８…イグナイタ（点火装置）、３９…気化器ヒータ、４０…燃焼部、５０…電源部、５０ａ，５０ｂ…交流電源接続端子、５１…トランス、５１ａ…１次巻線、５１ｂ…２次巻線、５２…ダイオードブリッジ（整流回路）、５３…電解コンデンサ（蓄電手段）、５４…電圧検出回路、541,542…抵抗器、５５…３端子レギュレータ、５６…開閉制御回路、561…双方向サイリスタ（第１の双方向サイリスタ）、562…光双方向サイリスタ、562a…発光ダイオード（発光素子）、562b…双方向サイリスタ（第２の双方向サイリスタ）、563…ダイオードブリッジ（全波整流回路）、564…コンデンサ、565,566…トランジスタ、567a〜567c,568a,568b…抵抗器、５７…電源周期パルス発生回路、571,572…ダイオード、573〜575…抵抗器、576…トランジスタ、ＡＣ…交流電源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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