石油ファンヒーターが点火しない


 

1.目的

1984年に製造の、ブラザー製の石油ファンヒーターが点火しなくなった。原因を探求し、修理をする。

 

2.結果

気化器へ空気を送り込むためのファンモーターをドライブするSSR(ソリッドステートリレー)が壊れたため、点火ならびに正常な燃焼ができなくなっていた。SSRを交換し、正常に燃焼するようになった。

 

3.症状

電源スイッチを入れると、予熱時間を経て点火動作はするものの火が着かない。点火動作を数回繰り返した後、完全に停止してしまう。

 

4.原因の探求

点火スパークは正常に飛んでいるが点火はせず、未燃焼ガスも噴き出してこない。点火時のシーケンス制御に異常があるようだ。他の石油ファンヒーターの点火動作を観察し、それと比較をしてみたところ、気化器へ空気を送り込むファンモーターが点火時に始動していないことが分かった。

 

5.修理状況(その1)

機械をバラすのは楽しい。ワクワクする瞬間だ。


木目調のデザインが年代を感じさせる。機能は、タイマー運転、加湿器、異常時の音声アナウンス機能などがある。温度制御は、設定温度に対して強/弱燃焼の自動切換に加え、セーブ運転がある。


前面パネルを取り外すと、中央に制御回路の基板が見える。そして、その右側にあるのが気化器へ空気を送り込むためのファンモーターだ。


ファンモーターの配線をたどると、SSRに行き着く。中央に見える黒い部品がSSRである。SSRの入力と出力をテスターでモニターしながら点火を試みると、やはり出るべき時に出力(AC100V)が出ていない。


SSRの出力をショートさせて点火を試みると、ファンモーターが始動して正常に点火した。これで、SSRが故障の原因であることが確認できた。実は、このSSRの故障は4,5年前に一度あったもので、予想通りの再発であった。


以前に壊れた時はSSRを取り外して熱を加え、モールド樹脂を柔らかくしてから手で揉んだら、なっなっなっんと直ってしまったのだった。このSSRは、モールド樹脂で固めたモジュール回路部品なので、内部の半断線が推測できた。手揉み治療なんぞで、今まで良く持ってくれたのぉー。

 

6.修理状況(その2)

再発を繰り返すのでは面倒だし、SSRをショートさせたままでは常に強燃焼になってしまう。それでは塩梅が悪い上に過熱して危険である。ということで、新しいSSRに交換することにした。


秋葉原へ出かけ、仕様の近いSSRをいくつか買って来た。オムロン製の同型は既に製造中止だったからである。出力の容量はAC100V/2A以上であれば十分だが、入力電圧が同じ20Vの物が見つからなかったので、入力に細工をする必要がある。価格は全部で¥2,610だ。


SSRには数種類のタイプがあるので、この回路には不向きな物もあるはずだ。いくつか試したところ、入力5VのSSRに1kΩの抵抗器を入れて入力値を合わせた物が正常に動いてくれた。何だ、これジャンク屋で買った一番安い¥300円のヤツじゃないか! 残りのSSRはガラクタ箱(宝箱とも言う)に入れて置こう。


SSRはフォトカプラとトライアックを組み合わせた物で、マグネットリレーと同じように使用することができるが、トリガパルスにより位相制御をすることで電力を制御することもできる。修理完了後、ファンモーターがどのように制御されているのか、SSRの出力波形をオシロスコープで観察して見た。これは強燃焼時の波形で、常にONの状態。


これは、弱燃焼時の波形。位相制御で電力を制御し、ファンモーターの回転数を下げているのが分かる。波形が教科書通りでないのは負荷のモーターがインダクタンスを含んでいるためであり、電圧の極性が反転した後も電流は遅れて流れるからである。ファンモーターには回転数を検出するセンサーがあり、フィードバック制御をしている。

 

7.おまけ

修理中の風景。


久し振りに、拾ったオシロスコープを引っ張り出して使った。

 


2001/05/07

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