JPS59189216A - 燃焼安全制御装置 - Google Patents
燃焼安全制御装置Info
- Publication number
- JPS59189216A JPS59189216A JP59060000A JP6000084A JPS59189216A JP S59189216 A JPS59189216 A JP S59189216A JP 59060000 A JP59060000 A JP 59060000A JP 6000084 A JP6000084 A JP 6000084A JP S59189216 A JPS59189216 A JP S59189216A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flame
- combustion
- comparator
- rod
- current
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- F23N5/123—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 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
- F23N2223/20—Opto-coupler
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2229/00—Flame sensors
- F23N2229/16—Flame sensors using two or more of the same types of flame sensor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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燃焼機器の安全装置
に関し、室内空気中の酸素濃度の低下や、バーナ用ダン
パ部の目づまり等による異常燃焼時、火炎がバーナ炎孔
面からリフトシたり拡散燃焼気味になって長さが伸びる
現象を利用して、フレームロッドにより前記異常燃焼状
態を検知し燃料供給用電磁弁を閉じる燃焼安全制御装置
の提供を目的とする。 。
に関し、室内空気中の酸素濃度の低下や、バーナ用ダン
パ部の目づまり等による異常燃焼時、火炎がバーナ炎孔
面からリフトシたり拡散燃焼気味になって長さが伸びる
現象を利用して、フレームロッドにより前記異常燃焼状
態を検知し燃料供給用電磁弁を閉じる燃焼安全制御装置
の提供を目的とする。 。
従来の燃焼安全装置にもフレームロッドにより着火・失
火を検知する構成のものがあったが、前述のような異常
燃焼時の火炎状態を検知して酸欠に対応するように、フ
レームロッドを複数本配したものはなかった。
火を検知する構成のものがあったが、前述のような異常
燃焼時の火炎状態を検知して酸欠に対応するように、フ
レームロッドを複数本配したものはなかった。
第１図にて従来の着火・失火検知用フレームロッドを配
した燃焼装置の構成を示す。燃料であるガスは、燃料供
給用電磁弁１を通ってバーナ２へ送られる。フレームロ
ッド３にて検知された炎信号は制御部４へ送られ、制御
部の出力は前記電磁弁１の開閉をコントロールしている
。
した燃焼装置の構成を示す。燃料であるガスは、燃料供
給用電磁弁１を通ってバーナ２へ送られる。フレームロ
ッド３にて検知された炎信号は制御部４へ送られ、制御
部の出力は前記電磁弁１の開閉をコントロールしている
。
第２図は、第１図における制御部の詳細回路図で、６は
電源、６は電流ヒユーズ、７は主スィッチである。スイ
ッチ７の閉動作にてトランス８に電流が流れる。フレー
ムロッド３には、直接抵抗９，１ｏを通して電圧がかか
り、火炎が形成されて電流が流れると炎電流は前記抵抗
１０の両端に電位差を発生し、コンデンサ１１にて平滑
された検知電圧は比較器１２の反転入力となる。前記比
較器１２の基準入力電位は整流用ダイオード１３及び平
滑用コンデンサ１４にて形成された直流電圧を抵抗１５
．１６にて分圧したものとなっている。炎電流がある値
以上になると比較器１２の出力は反転してＬレベルとな
り、抵抗１７．１８にてトランジスタ１９を導通し電磁
弁１を駆動する。
電源、６は電流ヒユーズ、７は主スィッチである。スイ
ッチ７の閉動作にてトランス８に電流が流れる。フレー
ムロッド３には、直接抵抗９，１ｏを通して電圧がかか
り、火炎が形成されて電流が流れると炎電流は前記抵抗
１０の両端に電位差を発生し、コンデンサ１１にて平滑
された検知電圧は比較器１２の反転入力となる。前記比
較器１２の基準入力電位は整流用ダイオード１３及び平
滑用コンデンサ１４にて形成された直流電圧を抵抗１５
．１６にて分圧したものとなっている。炎電流がある値
以上になると比較器１２の出力は反転してＬレベルとな
り、抵抗１７．１８にてトランジスタ１９を導通し電磁
弁１を駆動する。
逆に、失火検知すると同時に前記電磁弁１を閉じる方向
に比較器が働く構成になっている。しかし拡散燃焼気味
で火炎長が伸びるような異常燃焼時の火炎検知としては
働か々い。それは、通常の着火・失火を判定する炎電流
レヴエルは低く設定するため、拡散燃焼気味になっても
前記判定レヴエル以下になることが少ないだめである。
に比較器が働く構成になっている。しかし拡散燃焼気味
で火炎長が伸びるような異常燃焼時の火炎検知としては
働か々い。それは、通常の着火・失火を判定する炎電流
レヴエルは低く設定するため、拡散燃焼気味になっても
前記判定レヴエル以下になることが少ないだめである。
本発明は、かかる従来の問題を解消するもので、バーナ
の炎口面から異なった位置に複数のフレームロッドを配
し、前記フレームロッドで検出される炎信号を比較する
ことにより、拡散燃焼を含む異常燃焼状態を検知し、機
器の動作を停止する燃焼安全制御装置である。
の炎口面から異なった位置に複数のフレームロッドを配
し、前記フレームロッドで検出される炎信号を比較する
ことにより、拡散燃焼を含む異常燃焼状態を検知し、機
器の動作を停止する燃焼安全制御装置である。
以下、１本のフレームロッドは正常燃焼時の火炎中に位
置する場合を例に挙げ一実施例について第３図から第６
図ａ、ｂに基づいて説明する。
置する場合を例に挙げ一実施例について第３図から第６
図ａ、ｂに基づいて説明する。
第３図の３は正常燃焼火炎中に位置するフレームロッド
であり、２０は異常燃焼火炎中にのみ位置するフレーム
ロッドであり、各々の炎検知信号は２１０制御回路部へ
入力される。１は燃料供給用電磁弁、２はバーすで、前
記フレームイツト３゜２０はそれぞれ炎孔面から異なる
距離に位置決めされている。
であり、２０は異常燃焼火炎中にのみ位置するフレーム
ロッドであり、各々の炎検知信号は２１０制御回路部へ
入力される。１は燃料供給用電磁弁、２はバーすで、前
記フレームイツト３゜２０はそれぞれ炎孔面から異なる
距離に位置決めされている。
第４図は、制御回路部２１の詳細図であり、２２は比較
回路部及び電磁弁用電源、２３はフレームロン）” ３
用ｉｓ 、２４ Ｂフレームロッド２０用直流電源で
ある。フレームロッド３には、抵抗２５、発光素子を含
む回路部２６を通して電圧が供給される。寸だ、フレー
ムロッド２０には、抵抗２７、発光素子を含む回路部２
８を通して電圧が供給されている。各々の発光素子を含
む回路部からの信号は、それぞれホ））ランジスタ２９
゜３０に送られる。フレームロッド３にて炎電流を検出
したときにはホトトランジスタ２９は導通し、抵抗３１
．３２を通して比較器３３０反転入力となる。また、フ
レームロッド２Ｑにて異常燃焼時の炎電流を検出したと
きにはホトトランジスタ３ｏが導通し、抵抗３３．３４
を通して比較器３５の非反転入力となっている。前記比
較器３３の非反転入力は抵抗３６．３７にて、また比較
器３６の反転入力は抵抗３９．４０にて構成されている
。さらに比較器の出力は、抵抗４１，４２゜４３、トラ
ンジスタ４４を含む電磁弁駆動用ＡＮＤ回路部に入力さ
れている。
回路部及び電磁弁用電源、２３はフレームロン）” ３
用ｉｓ 、２４ Ｂフレームロッド２０用直流電源で
ある。フレームロッド３には、抵抗２５、発光素子を含
む回路部２６を通して電圧が供給される。寸だ、フレー
ムロッド２０には、抵抗２７、発光素子を含む回路部２
８を通して電圧が供給されている。各々の発光素子を含
む回路部からの信号は、それぞれホ））ランジスタ２９
゜３０に送られる。フレームロッド３にて炎電流を検出
したときにはホトトランジスタ２９は導通し、抵抗３１
．３２を通して比較器３３０反転入力となる。また、フ
レームロッド２Ｑにて異常燃焼時の炎電流を検出したと
きにはホトトランジスタ３ｏが導通し、抵抗３３．３４
を通して比較器３５の非反転入力となっている。前記比
較器３３の非反転入力は抵抗３６．３７にて、また比較
器３６の反転入力は抵抗３９．４０にて構成されている
。さらに比較器の出力は、抵抗４１，４２゜４３、トラ
ンジスタ４４を含む電磁弁駆動用ＡＮＤ回路部に入力さ
れている。
第５図では、正常燃焼でのフレームロッドと火炎状態を
示すａ図と、リフト燃焼時フレームロッド２０が火炎中
に入り、フレームロッド３が火炎外に出た状態を示すｂ
図と、酸欠状態やダン・くつ丑り等における拡散燃焼気
味におけるフレームロッドと火炎の状態を示す０図を表
わしている。
示すａ図と、リフト燃焼時フレームロッド２０が火炎中
に入り、フレームロッド３が火炎外に出た状態を示すｂ
図と、酸欠状態やダン・くつ丑り等における拡散燃焼気
味におけるフレームロッドと火炎の状態を示す０図を表
わしている。
第６図のａは、第５図すの状態（Ａつ付近）に至るまで
の各々のフレームロッドに流れる電流の変化を示し、ｂ
は第５図Ｃの状態（Ａ２付近）に至る各々のフレームロ
ッドに流れる電流の変化を示している。
の各々のフレームロッドに流れる電流の変化を示し、ｂ
は第５図Ｃの状態（Ａ２付近）に至る各々のフレームロ
ッドに流れる電流の変化を示している。
第５図すの状態になったときの第４図の回路動作は、比
較器３３の出力がＬレベルとなり比較器３６の出力に依
らず電磁弁１は閉じる。第５図Ｃの状態になったときに
は、第４図の回路動作は比較器３６の出力がＬレベルと
なり比較器３３の出力に依らず燃料供給は停止される。
較器３３の出力がＬレベルとなり比較器３６の出力に依
らず電磁弁１は閉じる。第５図Ｃの状態になったときに
は、第４図の回路動作は比較器３６の出力がＬレベルと
なり比較器３３の出力に依らず燃料供給は停止される。
捷だ、バーナの形式によっては、第６図のａにおけるｔ
ｌや、ｂにおけるｔ２状態で異常と判定するのではなく
、両フレームロンドの検知信号を比較し、各々の検知レ
ヴエルの差が所定値以下、あるいは、所定値以上になっ
た時点で異常燃焼と判定することもある。
ｌや、ｂにおけるｔ２状態で異常と判定するのではなく
、両フレームロンドの検知信号を比較し、各々の検知レ
ヴエルの差が所定値以下、あるいは、所定値以上になっ
た時点で異常燃焼と判定することもある。
上記で述べた検知レヴエルの差を所定値と比較するもの
について、第７図で説明する。同図は酸欠時の火炎電流
変化を示し、横軸に酸素濃度、縦軸に火炎電流をとって
いる。１．、Ｉ、。はそれぞれ、フレームロッド３，２
０で検知される電流値である。このバーナの場合、酸素
濃度２１％においても、フレームロッド２０はイオン電
流を検出しており、酸素濃度低下と共に工。は減少し、
Ｉ２ｏは増加している様子が分かる。ＩＬは、着火・失
火を判定する信号レヴエルであり、酸欠などの異常燃焼
を判定する手段とは別のものである同図のΔＩば、Ｉ３
，１２゜の信号差を示し、この値を所定値にしておき、
それ以上、または以下になったことを検知すれば、酸欠
時を判定することができる。
について、第７図で説明する。同図は酸欠時の火炎電流
変化を示し、横軸に酸素濃度、縦軸に火炎電流をとって
いる。１．、Ｉ、。はそれぞれ、フレームロッド３，２
０で検知される電流値である。このバーナの場合、酸素
濃度２１％においても、フレームロッド２０はイオン電
流を検出しており、酸素濃度低下と共に工。は減少し、
Ｉ２ｏは増加している様子が分かる。ＩＬは、着火・失
火を判定する信号レヴエルであり、酸欠などの異常燃焼
を判定する手段とは別のものである同図のΔＩば、Ｉ３
，１２゜の信号差を示し、この値を所定値にしておき、
それ以上、または以下になったことを検知すれば、酸欠
時を判定することができる。
以上の説明から明らかなように、本発明の燃焼安全装置
は、酸欠時のリフト火炎や、酸欠、あるいはダンパづま
９等における拡散燃焼気味での火炎に対してその状態を
検知するフレームロッドを位置決めして配し、１だ正常
燃焼時にその着火・失火を検知するフレームロッドを設
ける構成であるから、近年特に問題になりつつある酸欠
等の不安全燃焼検知の効果が得られるものである。
は、酸欠時のリフト火炎や、酸欠、あるいはダンパづま
９等における拡散燃焼気味での火炎に対してその状態を
検知するフレームロッドを位置決めして配し、１だ正常
燃焼時にその着火・失火を検知するフレームロッドを設
ける構成であるから、近年特に問題になりつつある酸欠
等の不安全燃焼検知の効果が得られるものである。
ところで、本実施例の説明では、各フレームロッドに個
別の電源、しかも、直流を与えたが、単一の交流電源か
らコンデンザー結合を介してフレームロッドへ電流を供
給する方法もある。
別の電源、しかも、直流を与えたが、単一の交流電源か
らコンデンザー結合を介してフレームロッドへ電流を供
給する方法もある。
第１図は従来の燃焼安全装置を含んだ燃焼装置の構成図
、第２図は上記安全装置の制御回路図、第３図は本発明
の燃焼安全制御装置を含んだ燃焼装置の構成図、第４図
は本発明の燃焼安全制御装置の一実施例を示す制御回路
図、第５図ａは正常燃焼状態、ｂはリフト火炎の状態、
Ｃは拡散燃焼気味の火炎状態におけるフレームロッドと
火炎との相対位置を示す図、第６図ａは第５図すに至る
壕での炎電流の変化図、ｂは第５図Ｃに至る丑での炎電
流の変化図、第７図は酸素濃度と火炎電流の関係図であ
る。 １・・・・・燃料供給用電磁弁、２・・・・・バーナ、
３−・・・・正常燃焼火炎中に位置するフレームロッド
、２Ｑ・・・異常燃焼時の火炎中にのみ位置するフレー
ムロッド、２３・・・・・フレームロッド３用電源、２
４・・・・・・フレームロッド２０用直流電源、３１
。 ３２．３４．３５．３７．３８．３９．４０・・・・・
・比較回路部を構成する抵抗、３３．３６・・・・・・
比較回路部を構処する比較器、４１．４２．４３・・・
・・電磁弁駆動用部を構成する抵抗、４４・・・・・・
電磁弁駆動用部を構成するトランジスタ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 第 ２ 図・ ２
、第２図は上記安全装置の制御回路図、第３図は本発明
の燃焼安全制御装置を含んだ燃焼装置の構成図、第４図
は本発明の燃焼安全制御装置の一実施例を示す制御回路
図、第５図ａは正常燃焼状態、ｂはリフト火炎の状態、
Ｃは拡散燃焼気味の火炎状態におけるフレームロッドと
火炎との相対位置を示す図、第６図ａは第５図すに至る
壕での炎電流の変化図、ｂは第５図Ｃに至る丑での炎電
流の変化図、第７図は酸素濃度と火炎電流の関係図であ
る。 １・・・・・燃料供給用電磁弁、２・・・・・バーナ、
３−・・・・正常燃焼火炎中に位置するフレームロッド
、２Ｑ・・・異常燃焼時の火炎中にのみ位置するフレー
ムロッド、２３・・・・・フレームロッド３用電源、２
４・・・・・・フレームロッド２０用直流電源、３１
。 ３２．３４．３５．３７．３８．３９．４０・・・・・
・比較回路部を構成する抵抗、３３．３６・・・・・・
比較回路部を構処する比較器、４１．４２．４３・・・
・・電磁弁駆動用部を構成する抵抗、４４・・・・・・
電磁弁駆動用部を構成するトランジスタ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 第 ２ 図・ ２
Claims (3)
- （１）燃料供給用電磁弁と、バーナと、前記バーナの炎
孔面から異なった位置に配された複数のフレームロッド
と、前記フレームロッドによって検知される炎信号を比
較する比較部と、前記比較部の出力を入力する前記電磁
弁駆動部とからなる燃焼安全制御装置。 - （２）前記複数のフレームロッドの中、少なくとも１本
は正常燃焼時の火炎中に位置することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の燃焼安全制御装置。 - （３）異常燃焼時の火炎中にのみ位置するフレームロッ
ドを有する特許請求の範囲第２項記載の燃焼安全制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59060000A JPS59189216A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 燃焼安全制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59060000A JPS59189216A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 燃焼安全制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59189216A true JPS59189216A (ja) | 1984-10-26 |
Family
ID=13129400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59060000A Pending JPS59189216A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 燃焼安全制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59189216A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365223A (en) * | 1991-10-28 | 1994-11-15 | Honeywell Inc. | Fail-safe condition sensing circuit |
| US20230160571A1 (en) * | 2021-11-25 | 2023-05-25 | Bfi Automation Mindermann Gmbh | Control unit for detecting a flame in operation using flame monitors suitable for burners and flame monitoring system |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP59060000A patent/JPS59189216A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365223A (en) * | 1991-10-28 | 1994-11-15 | Honeywell Inc. | Fail-safe condition sensing circuit |
| US20230160571A1 (en) * | 2021-11-25 | 2023-05-25 | Bfi Automation Mindermann Gmbh | Control unit for detecting a flame in operation using flame monitors suitable for burners and flame monitoring system |
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