(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロコンピュータ２０を有し、炎センサ８で炎の有無を検出しながら着火及び燃焼を安全に制御するようにした燃料弁制御装置１であって、
前記マイクロコンピュータ２０からの着火トライの信号を受けて一定時間回路を閉じるタイマ接点３６と並列に前記炎センサ８の炎検出信号を受けて炎有りのとき前記並列の回路を閉じる側に接続し、炎無しのときは電源側端子１２を変圧器３の一次側に接続するＣ接点２を設け、
前記変圧器３の二次側にリレー駆動用電源回路部４を設け、
燃料弁６を駆動する電源２２回路に前記リレー駆動用電源回路部４からの電源の供給とマイクロコンピュータ２０からの駆動信号により閉となる出力接点３０と前記タイマ接点３６とを直列に接続して設け、
前記出力接点３０が閉となり、前記タイマ接点３６が閉となるかまたは前記Ｃ接点２が前記並列の回路を閉じたとき、前記電源２２を前記変圧器３の一次側に供給する回線４５を設けたことを特徴とする燃料弁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃焼機器等における燃料弁制御装置に関する。特に、マイクロコンピュータおよび炎センサの信号に基づいた燃料弁の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃焼機器等，たとえばボイラにおける燃料弁の制御は、炎センサにより開閉するセンサ接点と、着火トライ用のタイマ回路部により開閉するタイマ接点と、燃焼要求に応じてマイクロコンピュータにより開閉する制御接点とを組み合せて行っていた。ここにおいて、前記炎センサの故障により、前記センサ接点への信号が正常に行われない状態や前記センサ接点自体の溶着等が発生することがある。これらの不具合により、必ずしも確実に前記燃料弁を制御することができなかった。前記燃料弁の制御においては、前記不具合のいずれのときも安全に燃料弁の制御を継続する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、炎センサとマイクロコンピュータを用いる燃焼機器等の燃料弁の制御において、炎センサまたはこのセンサ接点（Ｃ接点）に故障が発生してもより安全な燃料弁の制御を行うことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、マイクロコンピュータを有し、炎センサで炎の有無を検出しながら着火及び燃焼を安全に制御するようにした燃料弁制御装置であって、前記マイクロコンピュータからの着火トライの信号を受けて一定時間回路を閉じるタイマ接点と並列に前記炎センサの炎検出信号を受けて炎有りのとき前記並列の回路を閉じる側に接続し、炎無しのときは電源側端子を変圧器の一次側に接続するＣ接点を設け、前記変圧器の二次側にリレー駆動用電源回路部を設け、燃料弁を駆動する電源回路に前記リレー駆動用電源回路部からの電源の供給とマイクロコンピュータからの駆動信号により閉となる出力接点と、前記タイマ接点とを直列に接続して設け、前記出力接点が閉となり、前記タイマ接点が閉となるかまたは前記Ｃ接点が前記並列の回路を閉じたとき、前記電源を前記変圧器の一次側に供給する回線を設けたことを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明すると、この発明は、炎センサとマイクロコンピュータを用いて制御を行う燃焼機器等の燃料弁の制御において、好適に実施できる。
【０００６】
この発明における燃料弁の制御が適用される燃焼機器として、ボイラを例として説明する。このボイラに備えたバーナが着火トライの後、燃焼を開始する。そして、炎センサが正常燃焼時の炎を検出すると、交流電源を変圧する変圧器の二次側にリレー駆動用電源が生成され、このリレー駆動用電源により第一リレーを駆動し、前記燃料弁を開の状態に維持するように制御する。
【０００７】
つぎに、前記燃料弁を閉の状態とする制御の形態について説明すると、この制御の形態は、つぎのとおりである。（１）前記炎センサが着火トライの失敗により炎を検出しないとき、（２）前記炎センサの故障でこの炎センサが炎無しの信号しか出力しないとき、（３）前記炎センサを用いた炎検出回路の出力接点であるセンサ接点が溶着したとき、および（４）前記炎センサの故障でこの炎センサが炎有りの信号しか出力しないとき、である。これらのいずれのときも前記燃料弁を閉の状態とするように制御する。
【０００８】
したがって、前記炎センサの故障のときおよび前記センサ接点の故障のときにおいて、前記燃料弁を開の状態とすることがないので、燃料弁から燃料の噴霧のおそれがなくなり、より安全な前記燃料弁の制御を行うことができる。
【０００９】
【実施例】
以下、この発明の実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。この燃料弁の制御を行う燃焼機器として、ボイラを例として説明する。前記ボイラの燃料弁の制御を行う燃料弁制御装置について説明する。まず、燃料弁制御装置の構成について、図１に基づいて詳細に説明する。図１は、前記ボイラ（図示省略）の燃焼制御回路（図示省略）の一部を構成する燃料弁制御装置１の概略回路図である。
【００１０】
この燃料弁制御装置１は、炎の有無により開閉するセンサ接点２と、交流電源を変圧する変圧器３と、この変圧器３の二次側に設けたリレー駆動用電源回路部４と、このリレー駆動用電源回路部４により駆動する第一リレー５と、燃料弁６の開閉を制御する燃料弁制御部７とを備えている。
【００１１】
前記センサ接点２は、炎センサ８を用いた炎検出回路９の出力接点である。すなわち、炎の存在の有無に応じて開閉する接点である。ここにおいて、前記センサ接点２は、切り替えのできる接点，いわゆる電気回路図上で表記されるＣ接点の構成である。このセンサ接点２は、共通端子１０（以下、「コモン端子１０」と云う）と、通常は前記コモン端子１０を開いている端子１１，いわゆる電気回路図上で表記されるＡ接点である端子１１（以下、「ノーマルオープン端子１１」と云う）と、通常は前記コモン端子１０を閉じている端子１２，いわゆる電気回路図上で表記されるＢ接点である端子１２（以下、「ノーマルクローズ端子１２」と云う）とにより構成されている。すなわち、前記センサ接点２は、着火前または前記炎センサ８から炎無しの信号を受けると前記コモン端子１０を閉じる前記ノーマルクローズ端子１２側であり、前記炎センサ８から炎有りの信号を受けると、前記コモン端子１０を開く前記ノーマルオープン端子１１側に切り替わる。
【００１２】
前記炎検出回路９は、前記センサ接点２を開閉する第二リレー１３と、この第二リレー１３を制御する第一トランジスタ１４により構成されている。前記第二リレー１３の一端（符号省略）は、第一直流電源１５と接続されている。前記第二リレー１３の他端（符号省略）は、前記第一トランジスタ１４のコレクタ端子１６と接続されている。前記第一トランジスタ１４のエミッタ端子１７は、接地するアース１８と接続されている。
【００１３】
ここで、前記炎センサ８の接続構成について説明すると、前記炎センサ８は、前記第一トランジスタ１４のベース端子１９と接続されている。そして、前記炎センサ８は、前記燃焼制御装置（図示省略）の一部を構成しているマイクロコンピュータ２０の炎センサ入力端子２１と接続されている。
【００１４】
前記変圧器３は、交流電源２２に接続されており、この交流電源２２を変圧する。前記変圧器３の一次側コイルの一端２３は、前記センサ接点２を介して、前記交流電源２２と接続されている。前記変圧器３の一次側コイルの他端２４は、前記交流電源２２と直接接続されている。
【００１５】
前記リレー駆動用電源回路部４は、前記変圧器３の二次側に設けられており、前記変圧器３により変圧された交流電源を直流電源へ変換するように構成されている。すなわち、前記変圧器３の二次側コイルの一端２５は、前記リレー駆動用電源回路部４の入力端子２６と接続されている。そして、前記入力端子２６からの交流電源は、平滑回路（図示省略）により直流電源となる。前記リレー駆動用電源回路部４の直流電源出力端子２７と前記第一リレー５が接続されている。前記変圧器３の二次側コイルの他端２８は、前記リレー駆動用電源回路部４のマイナス側端子２９および前記アース１８とそれぞれ接続されている。
【００１６】
前記第一リレー５の一端（符号省略）は、前記リレー駆動用電源回路部４と接続されている。前記第一リレー５は、出力接点３０を備えており、この出力接点３０は、前記第一リレー５の駆動により閉じる接点，いわゆる電気回路図上で表記されるＡ接点の構成である。前記第一リレー５の他端（符号省略）は、この第一リレー５を制御する第二トランジスタ３１のコレクタ端子３２と接続されている。前記第二トランジスタ３１のエミッタ端子３３は、前記アース１８と接続されている。前記第二トランジスタのベース端子３４は、前記マイクロコンピュータ２０の制御出力端子３５と接続されている。したがって、前記マイクロコンピュータ２０から前記燃料弁６の駆動指令信号が出力されたとき、前記第二トランジスタ３１および前記第一リレー５の駆動によって前記出力接点３０が閉じようとする。よって、前記リレー駆動用電源回路部４に電源供給されていることを条件として、前記出力接点３０を閉じることができる。
【００１７】
前記燃料弁制御部７は、着火トライのとき所定の時間のみ閉じるタイマ接点３６と、前記センサ接点２と、前記出力接点３０と、電流の逆流を防止する第一ダイオード３７および第二ダイオード３８と、前記交流電源２２および前記変圧器３の一次側コイル（符号省略）とにより構成されている。ここにおいて、前記タイマ接点３６は、いわゆる電気回路図上で表記されるオフディレータイマ接点の構成である。
【００１８】
前記燃料弁制御部７の詳細な説明をする。前記交流電源２２は、回線３９を介して前記コモン端子１０および前記タイマ接点３６とそれぞれ接続されている。前記ノーマルクローズ端子１２は、回線４０を介して前記第一ダイオード３７の第一ダイオードアノード端子４１と接続されている。前記第一ダイオード３７の第一ダイオードカソード端子４２は、回線４３を介して前記一次側コイルの一端２３と接続されている。前記タイマ接点３６と前記出力接点３０は、回線４４を介して直列に接続されている。そして、前記回線４４と前記ノーマルオープン端子１１が接続されている。これにより、前記タイマ接点３６と前記ノーマルオープン端子１１および前記コモン端子１０は、並列に接続されている。前記出力接点３０は、前記燃料弁６と回線４５を介して接続されている。さらに、前記出力接点３０は、前記第二ダイオード３８の第二ダイオードアノード端子４６と前記回線４５を介して接続されている。前記第二ダイオード３８の第二ダイオードカソード端子４７は、前記回線４３を介して前記一次側コイルの一端２３と接続されている。前記燃料弁６は、回線４８を介して前記交流電源２２および前記一次側コイルの他端２４とそれぞれ接続されている。
【００１９】
ここにおいて、前記タイマ接点３６を駆動するタイマ回路部４９について説明する。前記タイマ回路部４９は、着火トライのためのものであり、所定の時間のみ前記タイマ接点３６を閉じるように構成されている。前記タイマ回路部４９は、時間を計測するタイマ回路５０と前記タイマ接点３６を駆動する第三リレー５１とこの第三リレー５１を制御する第三トランジスタ５２とにより構成されている。前記タイマ回路５０は、前記マイクロコンピュータ２０のタイマ出力端子５３と接続されている。前記タイマ回路５０は、前記タイマ出力端子５３からの信号を入力するタイマ入力端子５４と、その入力信号に基づいて前記第三トランジスタ５２を制御するタイマ出力端子５５とを備えている。前記第三リレー５１は、前記第三トランジスタ５２のコレクタ端子５６と接続されている。前記第三トランジスタ５２のエミッタ端子５７は、前記アース１８と接続されている。前記第三トランジスタ５２のベース端子５８は、前記タイマ出力端子５５と接続されている。したがって、前記マイクロコンピュータ２０から前記タイマ回路５０に対して着火トライの指令信号が出力されると、前記タイマ回路５０は一定時間、前記第三トランジスタ５２を介して前記第三リレー５１を駆動し、前記タイマ接点３６を一定時間閉じる。
【００２０】
つぎに、前記構成の燃料弁制御装置１の作用について説明する。まず、正常燃焼が行われるときの説明をする。前記ボイラに備えたバーナ（図示省略）が着火トライを行う。すなわち、前記マイクロコンピュータ２０から前記タイマ回路５０と点火トランス（図示省略）へ起動信号を出力する。これにより、前記タイマ接点３６は、直ちに閉じる。同時に前記マイクロコンピュータ２０は、前記第二トランジスタベース端子３４へ前記第一リレー５を駆動する信号を出力する。このとき、着火前において前記センサ接点２が正常であれば、前記センサ接点２は前記ノーマルクローズ端子１２側にあるので、前記交流電源２２の電力が前記第一ダイオード３７を介して前記変圧器３へ供給されるので、前記リレー駆動用電源回路部４は、前記第一リレー５へ直流電源を供給する。したがって、前記出力接点３０は、閉じる。すると、前記制御弁６へ前記電力を供給するので、前記燃料弁６は開く。そして、前記燃料弁６から供給される燃料へ前記点火トランスにより着火し、前記バーナは燃焼を開始する。
【００２１】
そして、前記炎センサ８が正常に燃焼する炎を検出すると、前記センサ接点２は、前記ノーマルオープン端子１１側に切り替わる。さらに、前記タイマ接点３６は、所定の時間の後、開となる。ここにおいて、前記タイマ接点３６が開となっても、前記センサ接点２が前記ノーマルオープン端子１１側に切り替わっているので、前記交流電源２２の電力が前記ノーマルオープン端子１１，前記出力接点３０，前記第二ダイオード３８を介して前記変圧器３へ供給され、前記リレー駆動用電源回路部４は、前記第一リレー５へ直流電源を供給する。したがって、前記出力接点３０の閉じた状態を維持できる（自己保持）。すなわち、前記変圧器３の二次側にリレー駆動用電源が生成され、このリレー駆動用電源により前記第一リレー５を駆動し、前記燃料弁６を開の状態に維持するように制御する。これにより、前記バーナの燃焼が継続される。
【００２２】
つぎに、前記炎センサ８が着火トライの失敗により炎を検出しないとき、炎センサ８が炎無しの信号しか出力しないとき、または前記センサ接点２が前記ノーマルクローズ端子１２側のまま溶着したときについて説明する。これらのとき、前記センサ接点２は、前記ノーマルオープン端子１１側に切り替わらず、前記ノーマルクローズ端子１２側のままである。すると、前記電力が前記ノーマルクローズ端子１２および前記第一ダイオード３７を介して前記変圧器３へ供給され、前記リレー駆動用電源回路部４は、前記第一リレー５へ直流電源を供給する。したがって、前記出力接点３０は閉じる。しかし、前記タイマ接点３６は、所定の時間の後、開となるので、前記燃料弁６を閉の状態とするように制御する。これにより、前記バーナの燃焼は不着火となり、前記ボイラは停止する。
【００２３】
つぎに、前記炎センサ８の故障で、この炎センサ８が炎有りの信号しか出力しないとき、または前記センサ接点２が前記ノーマルオープン端子１１側のまま溶着したときについて説明する。このときは、前記着火トライの時点で前記センサ接点２が前記ノーマルオープン側端子１１側にあるので、前記変圧器３の二次側にリレー駆動用電源を生成できず、前記第一リレー５を駆動できない。よって、前記燃料弁６を閉の状態に制御する。
【００２４】
以上説明したように、この実施例における前記燃料弁６の制御によれば、前記センサ接点２が前記ノーマルオープン端子１１側または前記ノーマルクローズ端子１２側のままであっても、前記燃料弁６を閉の状態に制御することができる。
【００２５】
【発明の効果】
この発明によれば、炎センサとマイクロコンピュータを用いる燃焼機器等の燃料弁の制御において、炎センサまたはこのセンサ接点（Ｃ接点）に故障が発生してもより安全な燃料弁の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】  燃料弁制御装置の概略回路図である。
【符号の説明】
２  センサ接点
３  変圧器
４  リレー駆動用電源回路部
５  第一リレー
６  燃料弁
７  燃料弁制御部
８  炎センサ
２２  交流電源
３０  出力接点
【図１】
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