JPH0914646A

JPH0914646A - 炎検出装置

Info

Publication number: JPH0914646A
Application number: JP16416295A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Takebayashi; 林寛仁竹
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】制御対象機器の絶縁異常に起因する炎の有無
に対する誤検出を防止すると共に、制御対象機器の異常
をも識別することのできる炎検出装置を提供する。【構成】交流電源によってバーナー及びフレームロッ
ド間に交流電圧を印加し、このとき、交流電源からバー
ナー及びフレームロッドを通して流れる電流を半波整流
し、電流に比例した脈流電圧を出力する半波整流回路を
設け、炎判別手段が半波整流回路の出力電圧に基づいて
炎の有無を判別する構成にしている。好ましくは、燃焼
制御に用いるＭＣＵに炎判別手段の機能を持たせること
ができる。この場合、炎判別手段は、予め定めた基準値
以上の電圧が所定時間中に断続するとき炎有りと判別
し、ゼロ電圧状態が所定時間継続するとき炎無しと判別
し、基準値以上の電圧が所定時間継続するとき機器異常
と判別すると良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼装置を構成するバ
ーナー及びフレームロッド間に交流電圧を印加して炎を
検出するフレームロッド方式の炎検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の炎検出装置として、例え
ば、図３に示すものがあった。図中、１は交流電源であ
り、この交流電源１に電源トランス２の一次巻線が接続
されている。この電源トランス２の二次巻線は中間タッ
プを有している。この二次巻線の一端と中間タップとの
間に全波整流回路３の交流側が接続されている。全波整
流回路３の直流側に電圧安定化回路４が接続されてい
る。電圧安定化回路４は３端子レギュレータとも称され
るもので、入力端と共通端との間に脈流電圧を印加する
と、共通端と出力端との間に安定化された直流電圧を出
力する。そして、電圧安定化回路４の共通端が基板アー
ス５に接続され、出力端に発生した直流電圧が、図示を
省略した電磁弁、温度等を検出するためにセンサ、マイ
クロコンピュータ（以下、ＭＣＵと言う）等の電源とし
て、また、制御対象機器６を含む回路電源として供給さ
れる。一方、電源トランス２の二次巻線の他端はフレー
ムロッド７に接続され、バーナー８が筐体アース９に接
続されると共に、一点鎖線Ａで囲まれた炎判別部に接続
されている。

【０００３】炎判別部は抵抗Ｒ₁〜Ｒ₇、コンデンサＣ
₁，Ｃ₂、ダイオードＤ₁，Ｄ₂及び演算増幅器10で構
成されている。この炎判別部においては、電源トランス
２の二次巻線の他端が基板アース５に対して正になった
とき、抵抗Ｒ₁を介してコンデンサＣ₁を充電し、さら
に、抵抗Ｒ₂を介してコンデンサＲ₂を充電する。そし
て、その充電電圧がダイオードＤ₁を介して演算増幅器
10の反転入力端子（−）に加えられる。一方、基板アー
ス５から見た直流電源電圧が抵抗Ｒ₄及びＲ₅で分圧さ
れ、この電圧もまた抵抗Ｒ₃を介して演算増幅器10の反
転入力端子（−）に加えられる。また、基板アース５か
ら見た直流電源電圧が抵抗Ｒ₆及びＲ₇で分圧され、こ
の電圧が演算増幅器10の非反転入力端子（＋）に加えら
れる。演算増幅器10は非反転入力端子（＋）に加えられ
る電圧を基準として、反転入力端子（−）の電圧が高い
か否かにより、Ｌ又はＨの炎検知信号を出力する。

【０００４】いま、炎を通してフレームロッド７からバ
ーナー８へ電流が流れるとき、コンデンサＣ₂に発生す
る電圧は、演算増幅器10の非反転入力端子（＋）に加え
られる基準電圧より高く、したがって、演算増幅器10か
らＬの信号が出力される。一方、炎が消えたとき、コン
デンサＣ₂に発生する電圧は急速に低下し、演算増幅器
10の反転入力端子（−）の電圧は抵抗Ｒ₄及びＲ₅で分
圧された値、すなわち、基準電圧よりも小さい値に保持
され、この結果、演算増幅器10からＨの信号が出力され
る。つまり、演算増幅器10は炎が有るときにはＬで、炎
が無くなるとＨになる炎検知信号を出力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電圧安定化回路４から
動作電力の供給を受ける制御対象機器６は、絶縁の劣化
により、図示した如く、抵抗Ｒ₈を介して、筐体アース
９に接続した形となる。このため、電流経路11を介して
直流電流が流れることがある。このとき、演算増幅器10
の反転入力端子（−）には、実際には炎が無いにも拘ら
ず、恰も炎が有る場合と同様な電圧が印加される。

【０００６】従って、図３に示した従来の装置にあって
は、制御対象機器の絶縁性が劣化すると、炎が無いにも
拘らず炎が有るものとして誤検出することがあった。

【０００７】本発明の目的は、上記の問題点を解決する
ためになされたもので、炎の有無に対する誤検出を防止
すると共に、制御対象機器の絶縁性の劣化を識別するこ
とのできる炎検出装置を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、交流電源によ
ってバーナー及びフレームロッド間に交流電圧を印加
し、このとき、交流電源からバーナー及びフレームロッ
ドを通して流れる電流を半波整流し、電流に比例した脈
流電圧を出力する半波整流回路を設け、炎判別手段が半
波整流回路の出力電圧に基づいて炎の有無を判別する構
成にしている。

【０００９】好ましくは、燃焼制御に用いるＭＣＵに炎
判別手段の機能を持たせることができる。

【００１０】この場合、炎判別手段は、予め定めた基準
値以上の電圧が所定時間中に断続するとき炎有りと判別
し、ゼロ電圧状態が所定時間継続するとき炎無しと判別
し、基準値以上の電圧が所定時間継続するとき機器異常
と判別すると良い。

【００１１】

【作用】この発明においては、バーナー及びフレームロ
ッド間に交流電圧を印加し、その時の半波整流電流に比
例した脈流電圧に基づいて炎の有無を判別するので、制
御対象機器の絶縁の劣化に起因する炎の誤検出を防止す
ることができ、さらに、直流電流を検出すれば制御対象
機器の異常をも判別できる。

【００１２】炎の有無を判別するに当たり、燃焼制御に
用いるＭＣＵにその機能を持たせることにより、構成の
簡易化が図られる。

【００１３】また、電圧が断続するとき炎有りと判別
し、ゼロ電圧状態が継続するとき炎無しと判別し、電圧
が継続するとき機器異常と判別することにより、確実な
判別が可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。図１は本発明の一実施例の構成を示す回路図であ
る。図中、従来装置を示す図３と同一の要素には同一の
符号を付してその説明を省略する。ここで、交流電源１
から電力の供給を受ける電源トランス２の二次側巻線の
一端（中間タップでもよい）が基板アース５に接続さ
れ、その他端がフレームロッド７に接続されている。ま
た、バーナー８が筐体アース９に接続され、さらに、バ
ーナー８には抵抗Ｒ₁の一端も接続されている。この抵
抗Ｒ₁の他端にはダイオードＤのアノードが接続されて
いる。ダイオードＤのカソードはＭＣＵ13の入力ポート
に接続されると共に、他端が基板アース５に接続された
抵抗Ｒ₂の一端に接続されている。

【００１５】上記の如く構成された本実施例の動作につ
いて、図２をも参照して以下に説明する。図１に示した
回路においては、電源トランス２の二次巻線に誘起され
た交流１００Ｖの電圧が、フレームロッド７、バーナー
８、抵抗Ｒ₁、ダイオードＤ、抵抗Ｒ₂の直列接続回路
に印加される。ここで、炎が有ればこの回路に半波整流
電流が流れ、抵抗Ｒ₂の両端には、図２(a) に示したよ
うに、電流に比例した半波整流電圧が発生する。もし、
炎が無かったとすれば、図２(b) に示すように、ゼロ電
圧状態が継続する。一方、図示省略の制御対象機器６
（図３参照）の絶縁性が劣化し、筐体アース９を通し
て、抵抗Ｒ₁、ダイオードＤ、抵抗Ｒ₂の直列接続回路
に電流が流れ込むと抵抗Ｒ₂には、図２(c) に示した直
流電圧ｖが発生し、この電圧がＭＣＵ13に入力される。

【００１６】ＭＣＵ13はその内部にＡーＤ変換器を内蔵
しており、変換された入力電圧に従って炎の有無、及び
機器異常を判別する。この場合、ＭＣＵ13には半波整流
電圧の波高値に対して略７０％程度の電圧のしきい値Ｖ
_thが設定されている。そして、入力電圧ｖがしきい値Ｖ
_thを境にして「Ｈ」と「Ｌ」とに二値化される。そこ
で、ＭＣＵ13は交流電圧の略１サイクル期間Ｔにて、二
値化された電圧の「Ｈ」状態が断続するか、「Ｌ」状態
が継続するか、「Ｈ」状態が継続するかの三つの判別を
する。そして、図２(a) に示す脈流電圧が入力されたと
きには「Ｈ」状態が断続するので炎有りと判別し、図２
(b) に示すゼロ電圧により「Ｌ」状態が継続すれば炎無
しと判別し、さらに、図２(c) に示すようにしきい値Ｖ
_thを超える電圧が継続して入力され、「Ｈ」状態が継続
したときには機器異常と判別する。なお、電圧の断続を
判別する周期Ｔは、例えば、交流電源の１サイクル程度
に定めることにより、紛れのない判別が可能となる。

【００１７】かくして、この実施例によれば、制御対象
機器の絶縁性の劣化に起因する炎の誤検出を防止するこ
とができ、制御機器異常をも識別できる効果がある。

【００１８】また、この実施例によれば、従来装置に示
した平滑回路及び演算増幅器等を除去し、燃焼制御に多
用されているＭＣＵを用いて炎の有無及び機器異常を識
別するので、回路構成が簡易化される利点も有る。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように本発
明によれば、バーナー及びフレームロッドを通して流れ
る半波整流電流に比例した脈流電圧に基づいて炎の有無
を判別するので、制御対象機器の絶縁の劣化に起因する
炎の誤検出を防止することができ、また、制御対象機器
の異常をも判別できる。

【００２０】そして、炎の有無を判別するに当たり、燃
焼制御に用いるＭＣＵにその機能を持たせることによ
り、構成の簡易化が図られる。

【００２１】また、電圧が断続するとき炎有りと判別
し、ゼロ電圧状態が継続するとき炎無しと判別し、電圧
が継続するとき機器異常と判別することにより、確実な
判別が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す回路図。

【図２】図１に示した実施例の動作を説明するために、
電圧と時間との関係を示した線図。

【図３】従来の炎検出装置の構成を示す回路図。

【符号の説明】

１交流電源２電源トランス５基板アース７フレームロッド８バーナー９筐体アース１２半波整流回路１３マイクロコンビュータ（ＭＣＵ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バーナー及びフレームロッド間に交流電圧
を印加する交流電源と、前記交流電源から前記バーナー
及びフレームロッドを通して流れる電流を半波整流し、
電流に比例した脈流電圧を出力する半波整流回路と、前
記半波整流回路の出力電圧に基づいて炎の有無を判別す
る炎判別手段とを備えた炎検出装置。
【請求項２】燃焼制御に用いるＭＣＵに前記炎判別手段
の機能を持たせた請求項１に記載の炎検出装置。
【請求項３】前記炎判別手段は、予め定めた基準値以上
の電圧が所定時間中に断続するとき炎有りと判別し、ゼ
ロ電圧状態が所定時間継続するとき炎無しと判別し、基
準値以上の電圧が所定時間継続するとき機器異常と判別
する請求項２に記載の炎検出装置。