JPS5847921A - 燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼制御装置Info
- Publication number
- JPS5847921A JPS5847921A JP56147599A JP14759981A JPS5847921A JP S5847921 A JPS5847921 A JP S5847921A JP 56147599 A JP56147599 A JP 56147599A JP 14759981 A JP14759981 A JP 14759981A JP S5847921 A JPS5847921 A JP S5847921A
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- JP
- Japan
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- combustion
- air
- amount
- resistor
- fuel ratio
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/08—Microprocessor; Microcomputer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガス・石油等を燃料とする室内開放型燃焼器
具の燃焼効率を向上させると共に、燃焼のクリーン化を
目ざし空燃比コントロールを実施し、さらに燃焼状態検
知信号から燃焼に寄与する室内空気中の酸素濃度低下全
検出して酸欠時には燃焼を停止する安全性を備えた燃焼
器具の制御装置の提供を目的とする。
具の燃焼効率を向上させると共に、燃焼のクリーン化を
目ざし空燃比コントロールを実施し、さらに燃焼状態検
知信号から燃焼に寄与する室内空気中の酸素濃度低下全
検出して酸欠時には燃焼を停止する安全性を備えた燃焼
器具の制御装置の提供を目的とする。
従来においても、燃焼器具の効率向上と燃焼のクリーン
化を目ざして、燃焼空気に対応した燃料を供給する手段
、あるいは、燃料の量に対応した空気晴を供給制御する
手段等の空燃比コントロール方式が提案されてきた。特
に、石油を燃料とするＦＦ式温風機では製品も出ている
。
化を目ざして、燃焼空気に対応した燃料を供給する手段
、あるいは、燃料の量に対応した空気晴を供給制御する
手段等の空燃比コントロール方式が提案されてきた。特
に、石油を燃料とするＦＦ式温風機では製品も出ている
。
また、室内開放型燃焼器共では、フレームロッドにエリ
燃焼状態を検知し、その検出する火炎電流が所定値以下
になったところで室内空気の酸欠状態と判断して燃焼を
停止するものもあった。また、酸化ジルコニア、酸化す
ず等の半導体素子の応用にエリ酸欠状態検知の手段もあ
った。
燃焼状態を検知し、その検出する火炎電流が所定値以下
になったところで室内空気の酸欠状態と判断して燃焼を
停止するものもあった。また、酸化ジルコニア、酸化す
ず等の半導体素子の応用にエリ酸欠状態検知の手段もあ
った。
ところで、従来の手段は、フレームロッドならば検出す
る微少な電流の酸素濃度に対する変化が燃料の種類、あ
るいは、湿度等の環境変化で傾向カ異なり、レベル判定
は困難であった。また、前記半導体素子により火炎位置
を検出し酸欠と判断する手段も、前述のような燃料、環
境等の条件で設定の難しさがあった。
る微少な電流の酸素濃度に対する変化が燃料の種類、あ
るいは、湿度等の環境変化で傾向カ異なり、レベル判定
は困難であった。また、前記半導体素子により火炎位置
を検出し酸欠と判断する手段も、前述のような燃料、環
境等の条件で設定の難しさがあった。
ところが、本発明は、所定燃焼空気量に対してその空気
中の酸素濃度が低下すると、例えばフレ７ムロツドを燃
焼状態検出素子として利用した場合には、空燃比に対す
る火炎電流の極値、ここでは最大値が大きく低下する現
象に着目し、酸欠検知さらには燃焼停止へと安全性を向
上させる制御器≠を実現することにより、従来以−ヒに
酸欠遮断に対する信頼性をアップするものである。
中の酸素濃度が低下すると、例えばフレ７ムロツドを燃
焼状態検出素子として利用した場合には、空燃比に対す
る火炎電流の極値、ここでは最大値が大きく低下する現
象に着目し、酸欠検知さらには燃焼停止へと安全性を向
上させる制御器≠を実現することにより、従来以−ヒに
酸欠遮断に対する信頼性をアップするものである。
ここでは、室内開放型ガス燃焼器具を例に挙げて不発明
の詳細な説明する。
の詳細な説明する。
第１図は、ガス暖房器のブロック構成図で、１はバーナ
、２は熱交換器で、入方向から送られた室内空気が前述
２の熱交で熱交換され、Ｂ方向に温風となって送出され
る。３の負荷温度検出器の信号と、４の燃焼状態検出器
として用いられているフレ７ムロツドの信号はコントロ
ーラ５に入力し、コントローラ５は前記３及び−の信号
が所定値になるように燃焼量を制御すべくガス供給量制
御器６を制御している。負荷温度検出器３としてはサー
ミスタ等がよく用いられ、この信号を受けた室温制御に
関してはよく知られているところである。
、２は熱交換器で、入方向から送られた室内空気が前述
２の熱交で熱交換され、Ｂ方向に温風となって送出され
る。３の負荷温度検出器の信号と、４の燃焼状態検出器
として用いられているフレ７ムロツドの信号はコントロ
ーラ５に入力し、コントローラ５は前記３及び−の信号
が所定値になるように燃焼量を制御すべくガス供給量制
御器６を制御している。負荷温度検出器３としてはサー
ミスタ等がよく用いられ、この信号を受けた室温制御に
関してはよく知られているところである。
第２図では、所定燃焼空気量の下での燃焼状態検出器４
の信号（火炎電流ＩＪ’、）と空燃比ｍとの関係を示し
ている。前述の所定燃焼空気量では、ｍ−１付近で工ｆ
が最大値を持っている。また、本ガス暖房器ではｍ ＝
ｍ、でのＩ −Ｉ７．’、が燃焼に最適な検出火炎電
流値だとすれば、リンリ、８となった！ ではガス量を
減らす方向に、また工ｆ＜Ｉに８１ となったり、ではガス量を増加する方向に制御器が働き
、最適な空燃比に°なるよう制御している。
の信号（火炎電流ＩＪ’、）と空燃比ｍとの関係を示し
ている。前述の所定燃焼空気量では、ｍ−１付近で工ｆ
が最大値を持っている。また、本ガス暖房器ではｍ ＝
ｍ、でのＩ −Ｉ７．’、が燃焼に最適な検出火炎電
流値だとすれば、リンリ、８となった！ ではガス量を
減らす方向に、また工ｆ＜Ｉに８１ となったり、ではガス量を増加する方向に制御器が働き
、最適な空燃比に°なるよう制御している。
ところで本図のｍ＝”ｍ、でも検出する火炎電流はＩＪ
・＝ Ｘｌ、８．となるが、燃料の方が多過ぎｍ値が下
がっている。そこで、ガス駄ヲ変化させて工ｊ・−工Ｊ
’、、’。
・＝ Ｘｌ、８．となるが、燃料の方が多過ぎｍ値が下
がっている。そこで、ガス駄ヲ変化させて工ｊ・−工Ｊ
’、、’。
に制御すると共に、ガス量変化に対する火炎電流値の傾
き、つまり、微分値を検出し、ｍ ＝ ｍ、か。
き、つまり、微分値を検出し、ｍ ＝ ｍ、か。
ｍ＝−町付近かを判断するのである。ｍ＝ｍ、付近では
、ガス、ｌ！ｔを増加すればＩ７の微分値は正となるが
、ｔ’ｒｔ’ｍ、付近では逆に負となる。さらに、ガス
量を減少させれば上記とはそれぞれ逆の微分値となる。
、ガス、ｌ！ｔを増加すればＩ７の微分値は正となるが
、ｔ’ｒｔ’ｍ、付近では逆に負となる。さらに、ガス
量を減少させれば上記とはそれぞれ逆の微分値となる。
この微分値検出により、最大値を有する号特性の制御す
べき反対側だと判断出来れば、燃焼量を所定値減少させ
て制御すべきＩｊ特特性へ変更することが可能である。
べき反対側だと判断出来れば、燃焼量を所定値減少させ
て制御すべきＩｊ特特性へ変更することが可能である。
第３図は、空気中の酸素濃度をパラメータにとった場合
のＩｆ−ｍ％性で、酸素濃度は、＆ ＞ｂ ＞０の関係
になっている。酸素濃度低下と共に、前記それぞれの酸
素濃度に対するシ最大値Ｘｊ；、、ＩＪｂ。
のＩｆ−ｍ％性で、酸素濃度は、＆ ＞ｂ ＞０の関係
になっている。酸素濃度低下と共に、前記それぞれの酸
素濃度に対するシ最大値Ｘｊ；、、ＩＪｂ。
工ｆ０が低下し、また、エノ特性全体も低下しているこ
とが分かる。第２図の説明でもあったように、制御すべ
きＩｆ目標値がＩｆ＝ＸＪ・、Ｓのとき、ｂ。
とが分かる。第２図の説明でもあったように、制御すべ
きＩｆ目標値がＩｆ＝ＸＪ・、Ｓのとき、ｂ。
及びＣの酸素濃度状態では、最大値”、ｆｂ 、 ”Ｊ
’ｃさえもＸ）・、８以下である。この場合には、Ｘｌ
の微分値検出により制御すべきＩＪ特特性へコントロ
ールしようとしても不可能で、最大値を何度も通過する
モードでガス量を制御しつづけることにな′ る。この
動作モード、つまり、最大値検出を誤動作防止効果から
複数回検知したとき酸素濃度が所定値以下になったと判
断出来、燃焼ｆ：遮断するのである。つまり、室内開放
型燃焼器利用時の酸欠による事故を未然に防止出来る。
’ｃさえもＸ）・、８以下である。この場合には、Ｘｌ
の微分値検出により制御すべきＩＪ特特性へコントロ
ールしようとしても不可能で、最大値を何度も通過する
モードでガス量を制御しつづけることにな′ る。この
動作モード、つまり、最大値検出を誤動作防止効果から
複数回検知したとき酸素濃度が所定値以下になったと判
断出来、燃焼ｆ：遮断するのである。つまり、室内開放
型燃焼器利用時の酸欠による事故を未然に防止出来る。
第４図は、酸素濃度に対する火μ電流最大値の特性で、
”ｆａ 、 ”、ｐｏ 、 ”Ｊ・。が示されている。
”ｆａ 、 ”、ｐｏ 、 ”Ｊ・。が示されている。
通常の第５１４１は、不発明の具体的な実施例である。
中央演算処理装置７を用いた場合を説明する。負荷温度
検知器であるサーミスタ３は抵抗８と、１だ温度設定器
９は抵抗１ｏとそれぞれ直列接続されており、抵抗１１
．１２を介して、オペアンプ１３、フィードバック抵抗
１４．基準電位設定器１６で成る加算器に人力し、設定
、値に対する負荷温度の偏差として比較器１６の反転入
力となっている。１θでは、ム／Ｄ変換器１７の出力を
基準人力としてｒＩｉｌ記偏差値を求め、中央演算処理
装置ｃｐｔｔ７のＰ１ポートへ入力している。この値に
より、燃焼レベルを自動調整している。
検知器であるサーミスタ３は抵抗８と、１だ温度設定器
９は抵抗１ｏとそれぞれ直列接続されており、抵抗１１
．１２を介して、オペアンプ１３、フィードバック抵抗
１４．基準電位設定器１６で成る加算器に人力し、設定
、値に対する負荷温度の偏差として比較器１６の反転入
力となっている。１θでは、ム／Ｄ変換器１７の出力を
基準人力としてｒＩｉｌ記偏差値を求め、中央演算処理
装置ｃｐｔｔ７のＰ１ポートへ入力している。この値に
より、燃焼レベルを自動調整している。
また、燃焼状態検知器４は抵抗１８と接続され、バーナ
１との間に流れる火炎電流を抵抗１９．コンデンサー２
０部に電圧値として変換している。
１との間に流れる火炎電流を抵抗１９．コンデンサー２
０部に電圧値として変換している。
この変換された値は、電圧フォロアーとしてのオペアン
プ２１を介して、サンプルホールドる抵抗２２，アナロ
グスイッチ２３，コンデンサー２４に伝達され、さらに
、電圧フォロアー用オペアンプ２５を介して、枇較器２
６に入力している。比較器２６では、前述のム／Ｄ変換
器１７の出力を基準入力として、燃焼状態検知レベルを
ＣＰＵ７のＰ２ポートへ人力させている。２７のインバ
ータは、前記アナログスイッチ２３制御用である。ＣＰ
ＵＴ内では、第２図，第３図で説明した動作を実行させ
るべくプログラムされており、駆動部２８を介してガス
供給殴制φ１１器６をコントロールしている。
プ２１を介して、サンプルホールドる抵抗２２，アナロ
グスイッチ２３，コンデンサー２４に伝達され、さらに
、電圧フォロアー用オペアンプ２５を介して、枇較器２
６に入力している。比較器２６では、前述のム／Ｄ変換
器１７の出力を基準入力として、燃焼状態検知レベルを
ＣＰＵ７のＰ２ポートへ人力させている。２７のインバ
ータは、前記アナログスイッチ２３制御用である。ＣＰ
ＵＴ内では、第２図，第３図で説明した動作を実行させ
るべくプログラムされており、駆動部２８を介してガス
供給殴制φ１１器６をコントロールしている。
本発明では、酸欠検知遮断を中心に述べたため所定燃焼
空気量下での解説となったが、サーミスタ信号により負
荷温度を設定□値に近づけるための燃焼レベル変更に伴
う空気社変更時の作用も、制御すべきＩｆ値が一変更さ
扛るだけで本発明の考え方は同一である。また、燃焼状
態検知器としてはｃｄｓのような受光素子の適用も考え
らハ、空燃比制御と酸欠検知とを兼用されることも可能
である。
空気量下での解説となったが、サーミスタ信号により負
荷温度を設定□値に近づけるための燃焼レベル変更に伴
う空気社変更時の作用も、制御すべきＩｆ値が一変更さ
扛るだけで本発明の考え方は同一である。また、燃焼状
態検知器としてはｃｄｓのような受光素子の適用も考え
らハ、空燃比制御と酸欠検知とを兼用されることも可能
である。
以上説１明したンうに、本発明の燃焼制御装置によれば
、所′冥の燃焼空気゛歓下では空気中の酸素濃度の低下
に対して、例えば火炎電流の空燃比に附子る最大値が顕
著に低下することから、制御過程において最大値通過が
複数回発生すれば酸欠状態と判断出来、燃焼遮断するこ
とにより器共利用上の安全性の向−Ｌが図れる。
、所′冥の燃焼空気゛歓下では空気中の酸素濃度の低下
に対して、例えば火炎電流の空燃比に附子る最大値が顕
著に低下することから、制御過程において最大値通過が
複数回発生すれば酸欠状態と判断出来、燃焼遮断するこ
とにより器共利用上の安全性の向−Ｌが図れる。
第１図は本発明の一実施例における燃焼制御装置を組み
込んだガス暖房器のブロック構成図、第２図は空燃比ｍ
と火炎電流すの特性図、第３図は酸素濃度をパラメータ
にとった空燃比ｍと火炎電流Ｉ７ との特性図、第４図
は酸素濃度と火炎電流最大値との特性図、第６図は本発
明の具体的な実施例を示す回路図である。 ３・・・・・・負荷温度検知器、４・・・・・・燃焼状
態検知器、７・・・・・・ＣＰＵで構成した微分検知器
、９・旧・°温度設定器。 代理人の氏名 弁理工 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ２、０ ｍ５１．０ ％Ｉ クガ。 第３図 ２θ ｌ・θ １ 第４５１ｉ ０２ｃ％ン 第５図
込んだガス暖房器のブロック構成図、第２図は空燃比ｍ
と火炎電流すの特性図、第３図は酸素濃度をパラメータ
にとった空燃比ｍと火炎電流Ｉ７ との特性図、第４図
は酸素濃度と火炎電流最大値との特性図、第６図は本発
明の具体的な実施例を示す回路図である。 ３・・・・・・負荷温度検知器、４・・・・・・燃焼状
態検知器、７・・・・・・ＣＰＵで構成した微分検知器
、９・旧・°温度設定器。 代理人の氏名 弁理工 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 ２、０ ｍ５１．０ ％Ｉ クガ。 第３図 ２θ ｌ・θ １ 第４５１ｉ ０２ｃ％ン 第５図
Claims (3)
- （１）燃焼状態検知器の信号に依存して燃焼空気供給量
または燃料供給量を制御すると共に、空燃比変化に対す
る前記燃焼状態検知器にて所定の微分値モードを検知し
たとき燃焼を停止する燃焼制御装置。 - （２）前記微分検知器にて空燃比に対する燃焼状態検知
器の信号の極値通過検知を前記所定の微分値モードとし
た特許請求の範囲第１項記載の燃焼制御装置。 - （３）所定の微分値モードを複数回検知する特許請求の
範囲第１項記載の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147599A JPS5847921A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147599A JPS5847921A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5847921A true JPS5847921A (ja) | 1983-03-19 |
| JPS6154131B2 JPS6154131B2 (ja) | 1986-11-20 |
Family
ID=15433979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56147599A Granted JPS5847921A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5847921A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6239144U (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-09 | ||
| JPS62266319A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
| JPS62266318A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-19 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
| JPS62280516A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-05 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
-
1981
- 1981-09-17 JP JP56147599A patent/JPS5847921A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6239144U (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-09 | ||
| JPS62266318A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-19 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
| JPH0378528B2 (ja) * | 1986-05-13 | 1991-12-16 | Rinnai Kk | |
| JPS62266319A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
| JPH0454134B2 (ja) * | 1986-05-14 | 1992-08-28 | Rinnai Kk | |
| JPS62280516A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-05 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
| JPH0378529B2 (ja) * | 1986-05-27 | 1991-12-16 | Rinnai Kk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6154131B2 (ja) | 1986-11-20 |
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