JP2648662B2 - 多段階フレーム電流検出回路 - Google Patents

多段階フレーム電流検出回路

Info

Publication number
JP2648662B2
JP2648662B2 JP6185414A JP18541494A JP2648662B2 JP 2648662 B2 JP2648662 B2 JP 2648662B2 JP 6185414 A JP6185414 A JP 6185414A JP 18541494 A JP18541494 A JP 18541494A JP 2648662 B2 JP2648662 B2 JP 2648662B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
voltage
current
frame
processor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6185414A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07167810A (ja
Inventor
ジエイ・スコツト・ジエイミーソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JONSON SAABISU CO
Original Assignee
JONSON SAABISU CO
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JONSON SAABISU CO filed Critical JONSON SAABISU CO
Publication of JPH07167810A publication Critical patent/JPH07167810A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2648662B2 publication Critical patent/JP2648662B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F23N5/123Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/08Microprocessor; Microcomputer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2231/00Fail safe
    • F23N2231/10Fail safe for component failures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2231/00Fail safe
    • F23N2231/20Warning devices
    • F23N2231/22Warning devices using warning lamps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/24Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/26Details

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般的には、たとえば、
種火(pilot light )のフレームがフレーム・エリアに
あることを判断するために設計された装置に関する。特
に、本発明は、測定された電流がフレームの存在を示す
ことを判断するためにフレーム・エリア内に流れる電流
を検出することに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、炉のような多くの設備は、設備
のメイン・バーナーに火をつけるための種火を使用す
る。たとえば、高効率炉における、種火または点火して
いるフレームは、サーモスタットからの熱信号の要求に
応じて、スパークまたは電気的に熱せられた点火装置に
よって点火される。この点火しているフレームは、燃料
(例えば、天然ガス)に点火するためのエネルギーと、
炉の内燃室における空気混合を備える。
【0003】しかし、炉の燃料弁が内燃室に燃料を供給
するために開けられる前に、点火しているフレームがあ
ることは、重要である。それによって、燃料弁の制御シ
ステムが、内燃室で混合気に火をつけることを要求され
る時に、点火しているフレームがあるということを確認
するためのシステムを含まなければならない。
【0004】フレームの存在を検出する一つ方法は、2
つの電極の間の電圧ポテンシャルを備えることであり
(例えば、フレーム・フードとフレームのチップの近く
の電極)、両方の電極は、フレーム・エリア(フレーム
がある時にフレームのイオン化ガスが充満しているエリ
ア)内に設置される。フレーム・エリア内で、電極の間
の電流の流れは、モニターされ、フレームがフレーム・
エリア内のイオン化ガスの伝導率によって存在する時
に、ある種のしきいを越える。
【0005】例として、典型的な炉は、電極に24ボルト
を印加し、50ナノアンペア以上の電流が、フレームがあ
ることを示す。
【0006】ノイズが実質的にそのような検出に影響す
ることがあるので、50ナノアンペア付近において、電流
を正確に検出するためのエレクトロニクスは、比較的敏
感でなくてはならない。さらに、炉の中でフレーム電流
を検出する回路は、安全理由のためフェイル・セーフで
なければならない。
【0007】従って、フレーム電流を検出するフェイル
・セーフの回路を適度な価格とするために、回路は、し
きい値を越えるフレーム電流が存在することまたはない
こと(フレームの存在)、に基づく二進信号を与えるだ
けである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】フレームがあることま
たはないことだけを示すフレーム電流検出回路は、フレ
ーム検出の主要な必要性を満たす。しかし、これらの回
路は、設定値以上なのか以下なのかという、フレーム電
流の値についての情報を供給しない。
【0009】フレーム電流検出回路の電極の維持とトラ
ブルシューティングの目的のために、フレーム電流の値
についてより多くの情報を有することは、有益である。
たとえば、フレーム電流検出回路に関する典型的な問題
は、酸化及び炭素の付着が長時間にわたって抵抗層を電
極に形成することである。そのような付着によって起こ
る抵抗があまりに大きくなると、フレーム電流は減少
し、回路はフレームの存在に関係なくフレームがないと
判断し、炉が動作することを妨げる。この問題の一つの
解決策は、電極をきれいにすることである。しかし、こ
れは1つまたは両方の電極が十分に清潔でなかった場合
にのみ、一時的に問題の解決策となるだけである。この
ように、フレーム電流がどれだけ設定値を越えているの
かを知ることは、電極の機能と電極クリーニングスケジ
ュールをチェックする目的のために望ましい。
【0010】従って、一つ以上のフレーム電流レベルの
代表信号を出力し、好ましくは、フレーム電流レベルの
範囲を代表する信号を出力する、簡単で低コストのフレ
ーム検出回路を備えることは、役に立つ。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決すべく本
発明によれば、フレームエリアと接地点(14)の間に設
けられており、電圧を印加する電源(18)に接続されて
おり、さらに、フレーム(16)がフレーム・エリア内に
ある時に、フレーム電流が接地点(14)との間に流れる
ことにより特徴づけられる電極(12)と、該電極(12)
に接続されており、フレーム電流に比例して増幅した電
流を生成する電流増幅回路(24、42)と、該電流増幅回
路(24、42)に接続されており、増幅された電流によっ
て充電されるように配置され、充電率がフレーム電流と
比例し、両端の電圧がフレーム電流と比例した率で増加
するキャパシタ(50)と、該キャパシタ(50)に接続さ
れており、該キャパシタ(50)の両端の電圧が所定の電
圧に達する時に該キャパシタ(50)を十分放電すると共
に、該キャパシタ(50)の両端の電圧が所定の電圧に達
するのに要する時間を測定するように構成されているプ
ロセッサ(38)とを備えており、前記プロセッサ(38)
は、測定した時間が所定値より小さいことを表す第一の
信号、測定した時間が該所定値より大きいことを表す第
二の信号、及び前記キャパシタ(50)の両端の電圧が前
記所定の電圧に達する前に所定の時間が経過したことを
表す第三の信号のうちのいずれか1つを出力することを
特徴とするフレーム検出システム(10)が提供される。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【実施例】図1を参照すると、炉5 は、フレーム・セン
サー12(第一の電極)に接続されるフレーム電流検出回
路10及びバーナー・ハウジング14(第2の電極)を含ん
でいる。フレーム16は、ハウジング14から生じる。電極
12は、フレーム16が存在する時、電極12がフレーム16の
内部に位置するように置かれる。このように、フレーム
16は、第一及び第二の電極12及び14と電気的に接触して
おり、フレーム16のイオン化ガスが、フレームがない場
合の電流パスの抵抗より下に電極12及び14の間の電流パ
スの抵抗を減らす。一般に、フレーム16は、抵抗Rf及び
ダイオードDfとしてモデル化される。より特別には、フ
レーム16は、整流化回路の一部として働き、フレーム16
の電流パスに沿った方向に対向する方向のフレーム電流
の比率は、一般的に電極12及び14の位置に基づいて1 〜
5 の範囲である。
【0017】回路10の本実施は、住宅の炉に典型的に見
られる型の24VAC 供給器18によって電力が供給される。
供給器18は、中立の導線20及び電力導線22を含む。導線
20は電極14に接続され、導線22は、キャパシタ24及び抵
抗26の直列接続によって電極12に接続される。供給器18
の電圧は、住宅の炉で典型的に利用可能な炉制御に使用
する電圧なので選んだ。しかし、応用によっては、供給
器18の電圧は変えることができ、そのような変更を適応
させるために回路10は適当に変更される。例えば、供給
器18の電圧を増やす利点は、より大きなフレーム電流が
得られることであり、それは典型的に、より大きなフレ
ーム電流をモニターすることを容易にする。
【0018】キャパシタ24及び抵抗26に加えて、回路10
は、LED 28、抵抗30、SCR 32、抵抗34、抵抗36、マイク
ロプロセッサ38、抵抗40、トランジスタ42、抵抗44、ダ
イオード46、抵抗48及びキャパシタ50を含む。LED 28、
抵抗30及びSCR 32は、導線22及び導線20の間に直列に接
続され、LED 28のアノードが導線22をに接続され、SCR
32のカソードが導線20に接続される。SCR 32のゲート
が、抵抗34によってプロセッサ38の入出力ポート35に接
続され、抵抗36によって導線20に接続される。
【0019】抵抗40、トランジスタ42、ダイオード46及
びキャパシタ50は、導線22及び導線20の間に直列に接続
される。特に、トランジスタ42のエミッタが、導線22に
抵抗40で接続され、コレクタはダイオード46のアノード
に接続され、ベースは抵抗44によってキャパシタ24及び
抵抗26の接続点に接続される。ダイオード46のカソード
が、プロセッサ38の入出力ポート49に抵抗48によって接
続され、キャパシタ50で導線20に接続される。プロセッ
サ38は、導線20で接地される。
【0020】例としてあげると、プロセッサ38は、モト
ローラのXC68HC805C4CP であってもよく、上記に記載し
た構成要素は、以下の値を有することができる。
【0021】 一般に、回路10は、電極12から電極14へ通過する電流
(フレーム電流)の大きさにほぼ比例した率で時間と共
に増える電圧をキャパシタ50で発生するよう動作する。
プロセッサ38は、電源のサイクル毎にポート49の状態を
サンプリングする。60Hz電源では、これは、0.0167秒
毎に1度となる。ポート49の状態がサイクルの所定の番
号(N)(例えば8サイクル)の範囲内でローからハイ
レベル(2ボルト以上)となったら、プロセッサ38は、
フレームが電極12及び14の間にあると判断するようにプ
ログラムされる。それに応じて、プロセッサ38は、炉5
のメイン・バーナー54に接続されている関連する燃料弁
52に印加される適当な出力信号を発生する。この出力信
号は、燃料弁52を開け、フレーム16によって燃料に点火
するようメイン・バーナー54を調節する。各Nサイクル
の後、プロセッサ38は、キャパシタ50を放電するようポ
ート49を制御する。
【0022】上記のプロセッサ38の機能に加えて、プロ
セッサ38は、典型的な炉5 の他の作用(たとえば、送風
機制御)を制御するように構成される。
【0023】現在の電極12及び14によりもたらされる問
題の一つは、酸化及び炭素が形成されることによる電極
の表面抵抗の増加である。電極12及び14が表面抵抗が特
別のしきい値を越えたことを明らかにする場合、回路10
は、フレームがあるにも関わらずフレーム電流を検出し
なくなる。特に、表面抵抗があまりに高くなると、十分
な電流がフレームを通してN サイクルの範囲内でキャパ
シタ50を充電するために流れるのを妨げる。この結果、
回路10に接続された炉は、プロセッサ38がメイン・バー
ナーの点火を許さないので動作しない。この問題への解
決策は、電極12及び14を清潔にすることであった。しか
し、サービス要員は、電極がどの程度清潔なのか判断す
ることができない。従って、電極12及び14が最低限度清
潔ならば、回路10によってフレーム電流を検出して、表
面抵抗が再度フレーム電流を検出できるしきい値を越え
て増加するまでの短い間、炉を動作させることができ
る。
【0024】回路10は、フレーム電流が、電極12及び14
の間にフレームがあることを確実に示す適切な値である
許容可能な最小限のしきい値を越えるかどうかのみでは
なくそれ以上のことを判断するように構成される。回路
10はまた、フレーム電流が一つ以上のアンペアレベルを
越えていること及びフレーム電流の合計が最小限のしき
い値を越えることを示すことができる。従って、クリー
ニングする電極12及び14に対し、サービス要員は、フレ
ーム電流が十分高いかどうかから、電極が適切に清潔に
なったという結論を下せるように回路10を操作すること
ができる。
【0025】図2を参照すると、抵抗48及びキャパシタ
50の両端の電圧が、AC電源18の16サイクルに関して図
示されており、ここでプロセッサ38は各第8 サイクルま
たはポート49において信号がハイになった場合のどちら
か最初に起きた時に、キャパシタ50が放電するようにプ
ログラムされる。一般的に電圧の頂点を切った階段形
は、各サイクルの半分の間にキャパシタ50の充電を可能
とするだけのAC電源18及び回路構成の使用の結果であ
る。
【0026】カーブ56は、8 サイクルわたってキャパシ
タ50の両端の電圧が増加することを示している。カーブ
56に基づいて、プロセッサ38は、フレーム電流の最小限
のしきい値が一致したこと、及びフレーム電流が最低許
容レベルであることを判断する。なぜなら、8 サイクル
全てが抵抗48及びキャパシタ50の両端の電圧が2 ボルト
のしきい値に達する前に経過したからである。カーブ58
は、抵抗48及びキャパシタ50の両端の電圧が2 ボルトの
しきい値に達する前に、4 サイクルだけが経過したの
で、フレーム電流が、しきい値の二倍であることを示し
ている。回路10は、キャパシタ50の両端の電圧は変化す
る時間率が、実質的に一定のフレーム電流の一般的な線
形関数であるように構成される。従って、キャパシタ50
の両端の電圧がフレーム電流と比例し、電圧が時間の線
形関数であるので、フレーム電流は、以下の関数によっ
て規定される IF=K×8/M この式は、1より大きく8未満またはまたは8と等しい
Mに対して成り立つ。ここでIFはフレーム電流であ
り、Mは、抵抗48及びキャパシタ50の両端の電圧が2 ボ
ルトを越える前に経過したサイクル数であり、Kは抵抗
48及びキャパシタ50の両端の電圧が8サイクル時におい
て2 ボルトに達する時のフレーム電流に基づいて設定さ
れる比例定数である。たとえば、50ナノアンペアのフレ
ーム電流がフレームがあることを示すならばKは、50ナ
ノアンペアである。このように、プロセッサ38が2 サイ
クル中にピン49で2 ボルトを検出するならば、フレーム
電流は、200 ナノアンペアと見積もられる。従って、回
路10のこの実施例が、二つ以上のレベルまたはしきい値
でフレーム電流の検出を行う。より特別には、この実施
例は、M-1 のフレーム電流レベルを提供する。
【0027】ここで回路10の詳細な動作を参照する。フ
レームがない時に電極12及び14の間の抵抗は、典型的に
100MOhms 以上である。フレームがない時、キャパシタ2
4には、ほとんど電荷は蓄積されない。このように、ト
ランジスタ42は、導通しないままであり、電荷はキャパ
シタ50に蓄積しない。フレームが電極12及び14の間にあ
る時、キャパシタ24の電荷は、トランジスタ42の順方向
電圧以上となり(例えば0.6 ボルト)、ベース電流が流
れ始める。ベース電流の流れに応じて、コレクタ−エミ
ッタ電流が、導線22がポジティブな時に流れる。コレク
タ−エミッタ電流は、キャパシタ24の電荷の変化に伴
う、抵抗40の両端の電圧の降下を起こす。この間に、ト
ランジスタ42の入力インピーダンスは、およそ抵抗40の
値及びトランジスタのゲインの積となる。
【0028】導線22がネガティブの時は、ダイオード46
またはトランジスタ42を通る電流の流れは起こらない。
したがって、抵抗40上の電圧は、キャパシタ24の充電を
伴わない。この結果、トランジスタ42の入力インピーダ
ンスは、キャパシタ24上の電圧が0.5 ボルトより大きい
時に抵抗40の値となる。このように、キャパシタ24の効
果的負荷は、抵抗40及び44の和となる。抵抗44が抵抗40
よりかなり大きい抵抗を有するので、キャパシタ24上の
負荷は、導線22がネガティブの時に抵抗44の抵抗とな
り、導線22がポジティブな時にほとんど無限大の抵抗と
なる。従って、抵抗44の値が、与えられたフレーム電流
によるキャパシタ24上に累積する電荷の量を決定する。
例として、回路10の構成に基づくと、キャパシタ24上の
電圧はおよそ、フレーム電流IFを抵抗44の抵抗値で1/
2倍したものとなるであろう。
【0029】導線22がポジティブな時に、トランジスタ
42が、以下に規定される電流(I)でキャパシタ50に充
電する定電流源として動作する。
【0030】 I=(0.5×IF×R44−0.5)/R40 ここで、R40 及びR44 はそれぞれ、抵抗40及び44の抵抗
値である。導線22がネガティブの時に電流は流れず、キ
ャパシタ50の充電は、図2に示されるように傾斜の後に
一定の電圧が続き、また傾斜が続くかたちとなる。
【0031】上述したように、ポート49における電圧が
8 サイクルの範囲内でしきい値(2ボルト)を越える時
に、プロセッサ38は、フレームが電極12及び14の間にあ
ると決定する。ポート49におけるしきい値電圧の検出を
基に、あるいは8 サイクルの発生を基に、最初に起こる
どちらかによって、プロセッサ38はキャパシタ50を放電
する。抵抗48は、キャパシタ50の放電の間にプロセッサ
38を過大な電流から守るために設けられる。
【0032】回路10は、フェイルセーフにする数多くの
特徴を含むように設計される。これらの特徴の一つは、
プロセッサ38のプログラミングである。特に、プロセッ
サ38のプログラミングは、サイクルのカウント数がプロ
セッサ38のRAM に格納されるように、各サイクル毎に完
全に働く。その間に、プログラムが各サイクル毎にエラ
ーなしで動かないと、種火及びメイン・バーナーの燃料
弁を制御する入出力ポートはこれらの弁を閉じるように
されている。その上、プロセッサ38は、ポート49におけ
る電圧が一サイクルの範囲内でしきい値に達するなら
ば、すべての燃料弁を閉じるようにプログラムされる。
なぜなら、キャパシタ50におけるそのような充電比率
は、トランジスタ42のショートによって起こると考えら
れるからである。キャパシタ50の故障は、回路をショー
トまたはオープンとするいずれの故障モードの場合に
も、フェイルセーフであり、しきい値電圧は、適当な時
間内にはポート49で発生されない。
【0033】LED 28については、プロセッサ38は、ポー
ト35をしきい値電圧がポート49で検出される度に駆動す
るようにプログラムされる。このように、フレーム電流
が大きくなると、LED 28はより早く点滅し、フレーム電
流がしきい値電圧を49で発生するように8 サイクルの範
囲内でキャパシタ50を十分に充電するのに不適当なら
ば、LED 28はoff のままとなる。さらに、プロセッサ38
は、SCR 32の導電性を維持し、それによってLED 28が、
ポート49のしきい値電圧が所定の8以下の数のサイクル
において得られる限り一定間隔で発光するようにプログ
ラムするのがよい。これは、電極12及び14が良好な状態
にあり、フレーム電流が十分大きいことを示す。従っ
て、LED 28は、フレーム電流が第2のレベルより上にあ
る時絶え間なく発光し、フレーム電流が第2のレベルよ
り少ない第一のレベルより上にある時に点滅し、フレー
ム電流が第一のレベルより下にある時にoff となる。
【0034】変形例によれば、LED 28は、プロセッサ38
に接続されたLCD ディスプレイ29及び相当するディスプ
レイ・ドライバーに置き換えることができる。ディスプ
レイ29は、フレーム電流がの流れていたレベルを表示す
る英数字の表示を発生する。フレーム電流のレベルの決
定を改良するために、ポート49におけるサンプリングの
周波数を、サイクル毎のサンプル数または周波数のサイ
クルを増やすことによって増やしてもよい。
【0035】フレーム電流のレベルを表すLED またはLC
D 出力を発生するに加えて、プロセッサ38は、他のコン
ピュータと通信するように構成されてもよい。そしてフ
レーム電流のレベルを表すデータを他のコンピュータへ
転送する。例えば、メインコンピュータが、サービス・
メッセージをシステム・オペレーターに支給する目的で
フレーム電流のレベルデータを利用してもよい。このメ
ッセージはフレーム電流がしきい値をごくわずか越えて
いるが、現在あるいは近い将来において電極12及び14が
サービス(クリーニング)を必要とすることを示す程度
十分低い時に出される。
【0036】回路10のもう一つの変形例として、回路10
が所定の時間(例えば5 または10秒)メイン・バーナー
の燃料弁52を開けることを遅延するようにプログラムさ
れてもよい。これは、バーナー54のフレームがフレーム
電流を変えることによって回路10が不正確なフレーム電
流レベルを検出するので、望ましい特徴であろう。遅延
周期を備えることによって、回路10は正確にフレーム電
流レベルを検出して、表示する期間を有する。この特徴
は、ある種の間接的点火アプリケーションに役に立つ。
【0037】回路10のもう一つの変形例が、図3に示さ
れている。図3において、ダイオード46及びキャパシタ
50のカソードを接続する点が、ポート49及び第2の入出
力ポート60に接続される。特に、入出力ポート60は、抵
抗62によってポート49に接続される。この実施例におい
て、プロセッサ38は、与えられた時間でポート49を読む
ようにプログラムされ、所定のしきい値電圧を越えたか
どうかを判断する。プロセッサ38はまた、ポート49の選
択されたサンプリングの間にポート60を接地するように
プログラムされる。より特別には、ポート49が所定のし
きい値より上にある時に、ポート60は、抵抗48及び62に
よって形成された分割器がポート60を接地することのよ
って動作する時に、ポート49が所定のしきい値より上に
あることを判断するために接地される。ポート60が接地
されない時にポート49がしきい値を越えることで、フレ
ーム電流は許容最低限度であるとみなされるが、電極12
及び14の早急なメンテナンスが望まれる。ポート60が地
面に置かれて、ポート49がしきい値より上にあるなら
ば、フレーム電流は、電極12及び14が良い状態であるこ
とを示すには十分高いとみなされる。
【0038】上述の説明が発明の好ましい実施例である
ことが理解されるであろう。また本発明は、示された特
定の形式に限られるものではない。様々な置換、変形、
変更及び省略を、本発明の請求項に示される本発明の精
神からはずれずに設計及び配置に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフレーム電流検出回路の第一の実施例
の回路図である。
【図2】時間と電圧の関係を示すグラフである。
【図3】本発明のフレーム電流検出回路の第二の実施例
の回路図である。
【符号の説明】
12,14 電極 16 フレーム 20,22 導線 24,50 キャパシタ 38 プロセッサ 42 トランジスタ

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレームエリアと接地点(14)の間に設
    けられており、電圧を印加する電源(18)に接続されて
    おり、さらに、フレーム(16)がフレーム・エリア内に
    ある時に、フレーム電流が接地点(14)との間に流れる
    ことにより特徴づけられる電極(12)と、該電極(12)
    に接続されており、フレーム電流に比例して増幅した電
    流を生成する電流増幅回路(24、42)と、該電流増幅回
    路(24、42)に接続されており、増幅された電流によっ
    て充電されるように配置され、充電率がフレーム電流と
    比例し、両端の電圧がフレーム電流と比例した率で増加
    するキャパシタ(50)と、該キャパシタ(50)に接続さ
    れており、該キャパシタ(50)の両端の電圧が所定の電
    圧に達する時に該キャパシタ(50)を十分放電すると共
    に、該キャパシタ(50)の両端の電圧が所定の電圧に達
    するのに要する時間を測定するように構成されているプ
    ロセッサ(38)とを備えており、前記プロセッサ(38)
    は、測定した時間が所定値より小さいことを表す第一の
    信号、測定した時間が該所定値より大きいことを表す第
    二の信号、及び前記キャパシタ(50)の両端の電圧が前
    記所定の電圧に達する前に所定の時間が経過したことを
    表す第三の信号のうちのいずれか1つを出力することを
    特徴とするフレーム検出システム(10)。
  2. 【請求項2】 プロセッサ(38)に接続されたスイッチ
    ング回路(32)と、スイッチング回路(32)に接続され
    該スイッチング回路と共に電源(18)に接続されている
    光電表示素子(28)を備え、前記プロセッサ(38)は、
    該光電表示素子(28)が発光し続けるようにするための
    前記第一の信号、該光電表示素子(28)を点滅させるた
    めの前記第二の信号、及び該光電表示素子(28)を消灯
    させるための前記第三の信号のうちのいずれか1つを該
    スイッチング回路(32)に供給することを特徴とする請
    求項1に記載のシステム。
  3. 【請求項3】 プロセッサ(38)が、所定の時間の経過
    の後にキャパシタ(50)を放電するよう構成されている
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のシステム。
  4. 【請求項4】 プロセッサ(38)が、キャパシタ(50)
    の両端の電圧が所定の電圧に達するのに要する時間に基
    づきフレーム電流のレベルを判定するよう構成されてい
    ることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記
    載のシステム。
  5. 【請求項5】 プロセッサ(38)が、フレーム電流が所
    定のリミットを越える時に燃料弁(52)を開く制御信号
    の第一の値を発生し、フレーム電流が所定の範囲より小
    さい時に燃料弁(52)を閉じる制御信号の第二の値を発
    生するよう構成されていることを特徴とする請求項4に
    記載のシステム。
  6. 【請求項6】 増幅回路が、電源(18)及びキャパシタ
    (50)に接続されたトランジスタ(42)と、電源(18)
    及びトランジスタのゲートの間と電源(18)及び電極
    (12)の間に接続された第二のキャパシタ(24)を備
    え、第二のキャパシタ(24)の両端の電圧が、トランジ
    スタ(42)を通して流れる電流を制御することを特徴と
    する請求項1から5のいずれか1項に記載のシステム。
  7. 【請求項7】 プロセッサ(38)が、キャパシタ(50)
    の両端の電圧がN回の期間内に所定の電圧に達しなかっ
    た時にN回の期間の終わりにキャパシタ(50)を放電す
    る所定の期間の終わりにキャパシタ(50)の両端の電圧
    をサンプリングし、M回の期間内にキャパシタ(50)の
    両端の電圧が所定の値に達したときに前記第一の信号を
    発生し、L回の期間内にキャパシタ(50)の両端の電圧
    が所定の電圧に達した時に前記第二の信号を発生するよ
    う構成されており、MはNより小さく、LはMより小さ
    いことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  8. 【請求項8】 プロセッサ(38)に接続されたスイッチ
    ング回路(32)と、スイッチング回路(32)に接続され
    スイッチング回路と共に電源(18)に接続されている光電
    表示素子(28)を備え、該光電表示素子(28)は、前記
    プロセッサ(38)が前記スイッチング回路(32)に前記
    第一の信号を供給する時に発光し続け、前記プロセッサ
    (38)が前記スイッチング回路(32)に前記第二の信号
    を供給する時に点滅することを特徴とする請求項7に記
    載のシステム。
JP6185414A 1993-07-16 1994-07-14 多段階フレーム電流検出回路 Expired - Lifetime JP2648662B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/092,754 US5439374A (en) 1993-07-16 1993-07-16 Multi-level flame curent sensing circuit
US092754 1993-07-16
US92754 1993-07-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07167810A JPH07167810A (ja) 1995-07-04
JP2648662B2 true JP2648662B2 (ja) 1997-09-03

Family

ID=22234976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6185414A Expired - Lifetime JP2648662B2 (ja) 1993-07-16 1994-07-14 多段階フレーム電流検出回路

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5439374A (ja)
EP (1) EP0634611B1 (ja)
JP (1) JP2648662B2 (ja)
AU (1) AU664671B2 (ja)
CA (1) CA2124039A1 (ja)
DE (1) DE69402122T2 (ja)
ES (1) ES2100628T3 (ja)
MX (1) MX9404159A (ja)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5538416A (en) * 1995-02-27 1996-07-23 Honeywell Inc. Gas burner controller with main valve delay after pilot flame lightoff
JPH11503817A (ja) * 1995-04-19 1999-03-30 ボウィン テクノロジー ピーティーワイ リミテッド ヒーティング装置
US5722822A (en) * 1995-05-03 1998-03-03 Carrier Corporation Flame sensor verification
FR2737302B1 (fr) * 1995-07-27 1997-10-10 Sagem Procede et dispositif de detection de la presence d'une flamme dans une chambre de combustion, notamment d'une turbine
AU710622B2 (en) * 1995-11-13 1999-09-23 Gas Research Institute, Inc. Flame ionization control apparatus and method
US5812061A (en) * 1997-02-18 1998-09-22 Honeywell Inc. Sensor condition indicating system
DE19712373A1 (de) * 1997-03-25 1998-10-01 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Überwachen eines Brenners
US5927963A (en) * 1997-07-15 1999-07-27 Gas Electronics, Inc. Pilot assembly and control system
EP0908679A1 (de) 1997-10-10 1999-04-14 Electrowatt Technology Innovation AG Flammenüberwachungsschaltung
US6299433B1 (en) 1999-11-05 2001-10-09 Gas Research Institute Burner control
DE10204652B4 (de) * 2002-02-05 2004-07-22 Infineon Technologies Ag Schaltkreis-Anordnung, elektrochemischer Sensor, Sensor-Anordnung und Verfahren zum Verarbeiten eines über eine Sensor-Elektrode bereitgestellten Stromsignals
US6743010B2 (en) 2002-02-19 2004-06-01 Gas Electronics, Inc. Relighter control system
CN1442630A (zh) * 2002-03-05 2003-09-17 黄振南 智能燃烧器系统
US6985080B2 (en) * 2003-03-07 2006-01-10 Ranco Incorporated Of Delaware Flame sense circuit and method with analog output
US7241135B2 (en) * 2004-11-18 2007-07-10 Honeywell International Inc. Feedback control for modulating gas burner
US7927095B1 (en) * 2007-09-30 2011-04-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Time varying voltage combustion control and diagnostics sensor
US10132770B2 (en) * 2009-05-15 2018-11-20 A. O. Smith Corporation Flame rod analysis system
US8821154B2 (en) * 2010-11-09 2014-09-02 Purpose Company Limited Combustion apparatus and method for combustion control thereof
US9080769B2 (en) * 2011-08-11 2015-07-14 Emerson Electric Co. Apparatus for indicating level of pilot flame output
CN103336164B (zh) * 2013-06-24 2015-12-23 佛山市顺德区澳骏电子科技有限公司 一种可精确检测交流源火焰离子电流大小的电路
WO2016043821A1 (en) 2014-09-18 2016-03-24 Illinois Tool Works Inc. Device for the ignition/re-ignition of the flame for a gas burner, for example in a cooktop, and corresponding method
US10571153B2 (en) * 2017-12-21 2020-02-25 Rheem Manufacturing Company Water heater operation monitoring and notification
US10473329B2 (en) * 2017-12-22 2019-11-12 Honeywell International Inc. Flame sense circuit with variable bias
EP3814684A4 (en) * 2018-06-28 2022-04-20 ClearSign Technologies Corporation BURNER WITH AN ELECTRICAL PERMITTIVITY OR ELECTRICAL CAPACITY FLAME SENSOR
US10935237B2 (en) * 2018-12-28 2021-03-02 Honeywell International Inc. Leakage detection in a flame sense circuit
DE102020108006A1 (de) * 2020-03-24 2021-09-30 Ebm-Papst Landshut Gmbh Schaltungsvorrichtung und Verfahren zum Überwachen einer Brennerflamme

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3423158A (en) * 1966-05-12 1969-01-21 American Radiator & Standard Combustion control circuit
GB1277402A (en) * 1968-08-27 1972-06-14 United Gas Industries Ltd Flame detection system
US4269589A (en) * 1978-12-04 1981-05-26 Johnson Controls, Inc. Solid state ignition control
JPS5677624A (en) * 1979-11-30 1981-06-26 Rinnai Corp Safety system for combusting apparatus
DE3101967C2 (de) * 1980-12-22 1982-10-14 LGZ Landis & Gyr Zug AG, 6301 Zug Eigensicherer Flammenwächter
JPS6082721A (ja) * 1983-10-13 1985-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼制御装置
NL8401173A (nl) * 1984-04-12 1985-11-01 Philips Nv Vlambeveiligingsschakeling.
JPS6191418A (ja) * 1984-10-11 1986-05-09 Mitsubishi Electric Corp 気化式燃焼装置
JPS61235612A (ja) * 1985-04-11 1986-10-20 Toyotomi Kogyo Co Ltd バ−ナの安全装置
JPS61243216A (ja) * 1985-04-18 1986-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼検出装置
JPS625014A (ja) * 1985-06-28 1987-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼検出装置
JPS62255729A (ja) * 1986-04-30 1987-11-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼状態検知回路
US4955806A (en) * 1987-09-10 1990-09-11 Hamilton Standard Controls, Inc. Integrated furnace control having ignition switch diagnostics
JPH02115616A (ja) * 1988-10-21 1990-04-27 Mitsubishi Electric Corp 燃焼器の制御装置
US4871307A (en) * 1988-11-02 1989-10-03 Harris George W Flame ignition and monitoring system and method
GB8906235D0 (en) * 1989-03-17 1989-05-04 Cambridge Instr Ltd Flame detection apparatus and method
KR910006053A (ko) * 1989-09-06 1991-04-27 양갑수 차량용 히팅시스템의 오동작에 따른 자기진단 방법 및 그 표시회로
JPH0544925A (ja) * 1991-08-16 1993-02-23 Mitsubishi Electric Corp 燃焼機の制御装置
US5256057A (en) * 1992-07-10 1993-10-26 Protection Controls Inc. Fuel control circuit

Also Published As

Publication number Publication date
EP0634611A1 (en) 1995-01-18
DE69402122D1 (de) 1997-04-24
AU6343294A (en) 1995-01-27
CA2124039A1 (en) 1995-01-17
ES2100628T3 (es) 1997-06-16
JPH07167810A (ja) 1995-07-04
AU664671B2 (en) 1995-11-23
MX9404159A (es) 1995-01-31
EP0634611B1 (en) 1997-03-19
DE69402122T2 (de) 1997-10-02
US5439374A (en) 1995-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2648662B2 (ja) 多段階フレーム電流検出回路
US3902839A (en) Electronic pilot ignition and flame detection circuit
US7083408B1 (en) Apparatus and method for shutting down a fuel fired appliance
EP2265867B1 (en) Improved method and device to detect the flame in a burner operating on a solid, liquid or gaseous combustible
US4023073A (en) Open circuit detector
US4304545A (en) Fuel supply and ignition control system employing flame sensing via spark electrodes
US6985080B2 (en) Flame sense circuit and method with analog output
US4188182A (en) Method and apparatus for igniting and reigniting combustible fuel
US2771942A (en) Apparatus for detecting an ignition arc and controlling a burner
US4226581A (en) Safe start check circuit
EP0615601B1 (en) Circuit for detecting firing of an ultraviolet radiation detector tube
US3480374A (en) Spark ignition system
US3755799A (en) Ultraviolet flame detector
US5957679A (en) Gas fireplace burner control system
US4681529A (en) Automatic electronic ignition system
EP0884534A1 (en) Flame detection and controlling the flow of fuel to a burner
US4258404A (en) Fail-safe control circuit, particularly for heating apparatus
JP2830555B2 (ja) 燃焼機器
KR19990000686U (ko) 정온식 화재감지기회로
JP2515996Y2 (ja) 内燃機関燃焼状態検出装置
KR920007259Y1 (ko) 석유보일러의 정유량 제어장치
JPH0213713A (ja) 燃焼装置
JPH0366569B2 (ja)
HU181226B (en) Device operating with light detector of sontrolable selectivity for igniting and flame guarding oil burners
GB2078855A (en) Ignition systems