JPH02287014A - 燃焼器の燃焼状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野１ この発明は燃焼器の燃焼状態検出装置に関するものであ
り、特に、燃焼器の炎中のイオン電流により燃焼状態を
検出する燃焼器の燃焼状態検出装置に関するものである
。

［従来の技術Ｊ 第２図及び第３図は共に、特公昭６１−５５６７号公報
に記載されている従来の燃焼器の燃焼状態検出装置に関
するものであり、第２図は燃焼器の炎中のイオン電流ｙ
と燃焼用空気の酸素濃度Ｘとの関係を示す特性図、第３
図は従来の燃焼器の燃焼状態検出装置を示す回路構成図
である。

従来より、燃焼器の炎中のイオン電流ｙと燃焼用空気の
酸素濃度Ｘとは比例関係にあることが知られている（第
２図参照）。しかし、このイオン電流は燃焼ガスの空燃
比等の諸条件により変化する。そこで、これを是正して
燃焼用空気の酸素濃度を適正に検出するために第３図に
示すような燃焼器の燃焼状態検出装置が案出されている
。

第３図において、（１）は電源に接続されたバ−ナヘッ
ド、（２）はバーナヘッド（１）に形成される炎中のイ
オン電流を検出するフレームロッドであり、このフレー
ムロッド（２）はバーナヘッド（１）と所定の間隔を隔
てて配設されている。

（３）は抵抗、（４）は平滑コンデンサ、（５）はイオ
ン電流を電圧信号に変換する抵抗、（６）は保護抵抗、
（７）はコンデンサ、（８）は定電圧ダイオードである
ツェナーダイオードである。

（９）は記憶手段並びに酸素濃度判定手段として作動す
るＡ／Ｄ変換器内蔵のマイクロコンピュータであり、こ
のマイクロコンピュータ（９）は上記の保護抵抗（６）
、コンデンサ（７）及びツェナーダイオード（８）によ
り過電圧から保護されている。

このような構成の従来の燃焼器の燃焼状態検出装置では
、−ｔめ安定した燃焼状態にある炎中のイオン電流を記
憶しておき、この記憶したイオン電流と実際のイオン電
流とを相互に比較することにより、燃焼用空気の酸素濃
度を適正に検出するものである。

つぎに、この燃焼器の燃焼状態検出装置の動作について
説明する。

例えば、暖房機等において点火スイッチ（図示せず）を
操作すると、バーナヘッド（１）に火炎が形成され、こ
の炎によりバーナヘッド（１）とフレームロッド（２）
との間にイオン電流が流れる。このイオン電流は抵抗（
５）で電圧信りＡに変換され、保護抵抗（６）を経て電
圧信号Ｂとなり、マイクロコンピュータ（９）に人力さ
れる。

一方、マイクロコンピュータ（９）には燃焼開始と同時
に所定の経時信号Ｃが人力され、燃焼開始からの時間を
カウントする。そして、所定時間、。

すなわち、炎中のイオン電流が安定する時間、例えば、
約１５分間程度経過するとマイクロコンピュータ（９）
は当該時間のイオン電流を記憶し、以降、この記憶され
たイオン電流とフレームロッド（２）から送信されるイ
オン電流とを比較する。

記憶されたイオン電流に対応する酸素濃度は、燃焼開始
後所定時間経過後の燃焼用空気の酸素濃度であるから、
燃焼器により記憶され得るイオン電流が異なったとして
もその酸素濃度は一定である。したがって、マイクロコ
ンピュータ（９）は燃焼器に拘らず、記憶されたイオン
電流を基準として送信されるイオン電流の増減度を検出
するだけで燃焼経過に応じた燃焼用空気の酸素濃度を適
正に検知できる。

そして、マイクロコンピュータ（９）はこの検知した酸
素濃度を信号りとして表示手段或いは警報手段（共に図
示せず）に伝送し、燃焼用空気の酸素濃度を知らしめる
。

また、−１−記の燃焼器の燃焼状態検出装置の制御手段
として、例えば、特開昭６３−６１８１８号公報に記載
のものがある。これは、一定の時間毎に所定時間だけチ
エツク信号を出力するタイマと、前記所定時間の間バー
ナの燃焼状態を強制的に所定状態に保持する回路により
、一定の時間毎に所定時間だけバーナの燃焼状態を所定
状態に保持するとともに、この状態における炎電流値を
上記の燃焼器の燃焼状態検出装置等の炎電流検出手段に
より検出し、燃焼異常の場合には燃焼を停止するよ、う
に構成したものである。

［発明が解決しようとする課題］ ｌ−記のような従来の燃焼器の燃焼状態検出装置では、
例えば、電源電圧の変動やノイズ等の影響によりイオン
電流が変化することがあった。この場合には、不適正な
イオン電流が検出されるので、結果的に、燃焼器の燃焼
状態の検出精度の低下をきたしていた。

このように、燃焼器の燃焼状態の検出精度が低下すると
、この種の燃焼器の燃焼状態検出装置を用いて燃焼器の
燃焼状態を制御するような場合には、適正な制御を実現
できない虞れがあった。これは、イオン電流の乱れが、
電源電圧の変動やノイズ等の影響によるものか、或いは
、燃焼状態の異常によるものかを判別することができな
いことに起因していた。このため、燃焼器の燃焼状態の
適正な制御を行なうためにも、この種の燃焼器の燃焼状
態検出装置においては、燃焼器の燃焼状態の検出精度の
向上が望まれていた。

そこで、この発明は電源電圧の変動やノイズ等の影響に
よりイオン電流が変化する場合にも、燃焼器の燃焼状態
を精度よく検出できる燃焼器の燃焼状態検出装置の提供
を課題とするものである。

［課題を解決するための手段Ｊ この発明にかかる燃焼器の燃焼状態検出装置は、燃焼器
の炎中の実際のイオン電流を検出するイオン電流検出回
路と同一の電源を使用し、かつ、等価の電気回路によっ
て、前記イオン電流と同等の疑似イオン電流を生成する
疑似イオン電流生成回路と１．前記イオン電流検出回路
のイオン電流と前記疑似イオン電流生成回路の疑似イオ
ン電流とを比較して燃焼器の燃焼状態を判断するもので
ある。

［作用］ この発明の燃焼器の燃焼状態検出装置においては、燃焼
器の炎中の実際のイオン電流をイオン電流検出回路によ
り検出し、このイオン電流と同等の疑似イオン電流を前
記イオン電流検出回路と同一の電源を使用し、かつ、等
価の回路からなる疑似イオン電流生成回路により生成し
、実際のイオン電流と疑似イオン電流とを比較して燃焼
器の燃焼状態を判断するものであるから、電源電圧の変
動やノイズ等の影響により実際のイオン電流が変化する
場合にも、疑似イオン電流も同様に変化をするので、燃
焼器の燃焼状態の適正な検出ができる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例である燃焼器の燃焼状態検
出装置を示す回路構成図である。図中、（１）、（２）
及び（９）はに記従来例の構成部分と同一または相当す
る構成部分である。

図において、（１０）はフレームロッド（２）に所定の
電圧を印加するためのトランス、（１］）から（２０）
は各々抵抗、（２１）及び（２２）は定電圧ダイオード
であるツェナーダイオード、（２３）及び（２４）は共
にコンデンサ、（２５）はダイオードである。そして、
図の略右半分により燃焼器の炎中の実際のイオン電流を
検出するイオン電流検出回路を構成している。すなわち
、トランス（１０）、抵抗（１１）、（１７）、（１８
）、（１９）、（２０）　、バーナヘッド（１）、フレ
ームロッド（２）、ツェナーダイオード（２２）及びコ
ンデンサ（２４）によりイオン電流検出回路を構成して
いる。

一方、図の略左半分により前記イオン電流検出回路で検
出されるイオン電流と同等の疑似イオン電流を生成する
疑似イオン電流生成回路を構成している。すなわち、ト
ランス（１０）、抵抗（１１）、、（１２）、（１Ｂ）
、（１４）、　　（１５）。

（１６）、ツェナーダイオード（２１）、コンデンサ（
２３）及びダイオード（２５）により疑似イオン電流生
成回路を構成している。そして、このイオン電流検出回
路と疑似イオン電流生成回路は共に同一ノミ源を使用し
ており、かつ、等価の電気回路が配されている。すなわ
ち、このイオン電流検出回路及び疑似イオン電流生成回
路にはトランス（１０）及び抵抗（１１）を介して同一
の電圧が印加され、イオン電流検出回路の各抵抗（１７
）、（１８）、（１９）、（２０）と疑似イオン電流生
成回路の各抵抗（１３）、　　（１４）。

（１５）、（１６）は図の対象の位置にある抵抗が同一
の抵抗比であり、イオン電流検出回路のツェナーダイオ
ード（２２）とコンデンサ（２４）も疑似イオン電流生
成回路のツェナーダイオード（２Ｊ）とコンデンサ（２
３）に各々対応する容量等となっている。なお、Ｌ記の
イオン電流検出回路で検出される実際のイオン電流及び
疑似イオン電流生成回路で生成される疑似イオン電流は
共にマイクロコンピュータ（９）に人力される。そして
、このマイクロコンピュータ（９）が、前記イオン電流
検出回路のイオン電流と前記疑似イオン電流生成回路の
疑似イオン電流とを比較して燃焼器の燃焼状態を判断す
る燃焼状態判断手段として機能する。

この実施例の燃焼器の燃焼状態検出装置はｌ−記のよう
に構成されており、以下のように動作する。

例えば、暖房機等において点火スイッチ（図示ぜず）を
操作すると、バーナヘッド（１）に火炎が形成され、こ
の炎によりバーナヘッド（１）とフレームロッド（２）
とのｌＨ７にイオン電流が流れる。このイオン電流は抵
抗（１９）で電圧信号Ｆに変換され、抵抗（２０）を経
てマイクロコンピュータ（９）に人力される。一方、抵
抗（１２）を流れる疑似イオン電流も抵抗（１５）によ
り電圧信号Ｅに変換され、抵抗（１６）を経てマイクロ
コンピュータ（９）に人力される。

そして、マイクロコンピュータ（９）はこれらの２つの
人力値を比較して、バーナヘッド（１）での燃焼状態を
判断する。なお、燃焼状態判断手段として機能するマイ
クロコンピュータ（９）での判断動作自体は従来例と同
様なのでここでは説明を省略する。マイクロコンピュー
タ（９）が、例えば、燃焼状態が異常であると判断した
場合には、従来例でも述べたように、表示手段或いは警
報手段（共に図示せず）に酸素濃度信号等を伝送し、燃
焼器の燃焼停止の動作等を行なう。

したがって、この実施例では、例えば、電源電圧の変動
やノイズ等の影響によりイオン電流が変化する場合には
、疑似イオン電流生成回路により生成される疑似イオン
電流も同様に変化する。このため、実際のイオン電流の
変化の原因が、電源電圧の変動やノイズ等の影響による
ものか、或いは、燃焼状態の異常によるものかを容易に
判別することができる。すなわち、電源電圧の変動やノ
イズ等の影響による場合には、疑似イオン電流も実際の
イオン電流と同様に変化するが、燃焼状態の異常による
場合には、実際のイオン電流のみが変化するからである
。この結果、電源電圧の変動やノイズ等により左右され
ることなく、燃焼器の燃焼状態の適正で、しかも、精度
よく検出できる。

故に、この種の装置を利用して燃焼器の燃焼状態の制御
を行なえば、燃焼器の信頼性の高い適正な制御を実現で
きる。

ところで、上記実施例ではフレームロッド（２）に所定
の電圧を印加して、フレームロッド（２）とバーナヘッ
ド（１）との間でイオン電流を検出する回路構成の燃焼
器の燃焼状態検出装置について説明したが、従来例の第
３図で示したように、バーナヘッド（１）側に電源を供
給するような回路構成にしても、上記の実施例と同様の
効果を奏する燃焼器の燃焼状態検出装置を構成できる。

［発明の効果］ 以Ｉ−説明したとおり、この発明の燃焼器の燃焼状態検
出装置は、燃焼器の炎中の実際のイオン電流をイオン電
流検出回路により検出し、このイオン電流と同等の疑似
イオン電流を前記イオン電流検出回路と同一の電源を使
用し、かつ、等価の電気回路の疑似イオン電流生成回路
により生成し、実際のイオン電流と疑似イオン電流とを
比較して燃焼器の燃焼状態を判断することにより、電源
電圧の変動やノイズ等の影響により実際のイオン電流が
変化する場合には、疑似イオン電流も同様に変化し、燃
焼器の燃焼状態の適正な検出ができるので、燃焼器の燃
焼状態の検出精度が向−トし、検出の信頼性が高まる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である燃焼器の燃焼状態検
出装置を示す回路構成図、第２図は燃焼器の炎中のイオ
ン電流と燃焼用空気の酸素濃度との関係を示す特性図、
第３図は従来の燃焼器の燃焼状態検出装置を示す回路構
成図である。 図において、 １：バーナヘッド ２：フレームロッド ９：マイクロコンピュータ １０ニドランス である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。 代理人　弁理士　大岩　増雄　外２名 第２図 誠成用ｑ気の般禾；ｌ、ｔ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　燃焼器の炎中の実際のイオン電流を検出するイオン電
   流検出回路と、 前記イオン電流検出回路と同一の電源を使用し、かつ、
   等価の回路により、前記イオン電流と同等の疑似イオン
   電流を生成する疑似イオン電流生成回路と、 前記イオン電流検出回路のイオン電流と前記疑似イオン
   電流生成回路の疑似イオン電流とを比較して燃焼器の燃
   焼状態を判断する燃焼状態判断手段と を具備することを特徴とする燃焼器の燃焼状態検出装置
   。