JPS62142923A - 燃焼制御装置 - Google Patents

燃焼制御装置

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JPS62142923A
JPS62142923A JP60283568A JP28356885A JPS62142923A JP S62142923 A JPS62142923 A JP S62142923A JP 60283568 A JP60283568 A JP 60283568A JP 28356885 A JP28356885 A JP 28356885A JP S62142923 A JPS62142923 A JP S62142923A
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JP
Japan
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combustion
amount
air
section
flame
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Pending
Application number
JP60283568A
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English (en)
Inventor
Hirohisa Imai
博久 今井
Keiichi Mori
慶一 森
Katsuhiko Yamamoto
克彦 山本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/003Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
    • F23N5/006Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2233/00Ventilators
    • F23N2233/06Ventilators at the air intake
    • F23N2233/08Ventilators at the air intake with variable speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23N2235/30Pumps
    • 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

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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】 産業上の利用分野 本発明は空燃比調整を行なう燃焼機器の燃焼制御装置に
関する。
従来の技術 一般に燃料と燃焼用空気とを予め混合して燃焼させる、
いわゆる予混合燃焼においては、常に安定した燃焼を維
持するためには空気量と燃焼量との比(以下空燃比と記
す)をはI・ク一定に保つことが望ましい。そこで、空
燃比により炎のイオン電流が大きく変化することき利用
して、炎がら空燃比に対応した電気信号を取出し、これ
により燃焼量あるいは空気量を制御する燃焼制御装置の
従来の一例を第4図に示す。第4図に示す従来の燃焼制
御装置は、ポンプの駆動周波数を制御することにより燃
料の供給量を制御して空燃比を一定に保つものであり、
炎のイオン電流を検出し出力する炎電流検出回路1と、
この検出回路の検出電流!fが設定目標値I’lになる
よう燃料供給用のポンプ2を制御する制御回路3と、こ
の制御回路3の設定目標値1’fを変更する変更回路4
により構成され、この変更回路4は燃焼量切替要素と連
動して作動させるようにしたものである。第5図に空燃
比一定の時の設定目標値11.と燃焼量θFの関係を示
す。制御回路3は検出電流IiがIf>I(’のときに
ポンプ2の駆動周波数fpを小さくして燃焼量θF’(
減少し、I(<:11’ のときにはポンプ2の駆動周
波数fpを大きくして燃焼量θFを増加してI (= 
I (’となるよう燃焼を制御するものである。第6図
にポンプ周波数fp と検出電流xl の関係を示す。
(例えば実公昭56−6752公報) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら炎電流は燃焼量および空燃比が一定でも供
給される一次空気中に含まれる酸素濃度により変化する
もので第7図に示すように酸素濃度の低下に従い減少す
るという特性を持っている。
従って上記従来技術の構成によると、酸素濃度が低下す
ると炎電流が減少してI 1<11・となるので燃焼量
θyt−増加する方向に働きI f=I (/となるよ
うに動作しながら燃焼を続行するので、炎電流により酸
索濃度の低下等異常を検出することができず異常検出の
ために別センサを設けるか、燃焼量の ゛変化量を常に
観視していなければならず、燃焼量の変化量を検出して
から異常を検出しては遅れが生じるという問題点を有し
ていた。
本発明はかかる従来の問題点を解消するもので、空燃比
を一定に保ち安定した燃焼を行ない、しかも酸素濃度が
低下するとそれを炎電流により検出して燃焼を停止し安
全性を確保することを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため釦本発明の燃焼制御装置は、
燃料を供給する燃料制御装置と、前記燃料制御装置の駆
動を制御する燃焼量制御部と、−次空t’を供給する送
風機と、前記送風機の駆動を制御するファン空気量制御
部と、炎のイオン電流を検出する炎電流検出手段と、前
記炎電流検出手段が検出する炎のイオン電流が予め定め
られた条件となるように前記燃焼量制御部と前記空気量
制御部に信号を送る空燃比調整部と、炎のイオン電流が
予め定め・られた条件となった時の燃焼量を記憶する燃
焼量記憶部と、空気量を記憶する空気量記憶部と、燃焼
量を変化する時に新たな燃焼量を前記燃焼量記憶部の記
憶内容より演算する燃焼量演算部と、空気量を前記空気
量記憶部の記憶内容より演算する空気量演算部を有し、
前記空燃比調整部は前記燃焼量記憶部と前記空気量記憶
部の記憶内容の少なくとも一方が一定の範囲外の時だけ
作動し、非作動時には前記燃焼量制御部は前記燃焼量演
算部の出力信号により作動し、前記空気量制御部は前記
空気量演算部の出力信号により作動する構成としたもの
である。
作  用 本発明は北記した構成によって、燃焼量記憶部と空気量
記憶部の記憶内容が一定の範囲内の時には空燃比調整部
が作動しないので、炎電流の減少により酸素濃度の低下
を検出することが可能となり、燃焼を停止して安全性の
確保が実現できるのである。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。実施例では石油気化式バーナによる室内開放燃焼型温
風暖房機(ファンヒータ)乞例にして説明する。第1図
は本発明の一実施例を示すブロック図である。第1図に
おいて、1は炎電流検出手段、2は燃料制御装置である
ポンプ、3は燃焼量制御部、5は送風機でちるファン、
6は空気量制御部、7は空燃比調整部、8は燃焼量記憶
部、9は空気量記憶部、10は燃焼量記憶部、11は空
気量演算部である。燃焼空気はファン5が回転すること
により吸気筒12から吸気される。
燃料はタンク13よりポンプ2で吸いとげられ、給油管
14を通り気化筒15にて気化し燃焼空気と混合し、バ
ーナ16にて燃焼する。炎電流検出手段1はバーナ16
とフレームロッド17間に電圧を印加し、流れる炎のイ
オン電流を検出するものであり、炎電流と空燃比の関係
は第2図に示す様になることは知られている。即ち空気
過剰率1付近でピークをもつような特性を描くものであ
る。
Hは強撚焼、Lは弱燃焼の時の特性であるが、ピーク時
の炎電流値は変化するが、空気過剰率1付近でピークを
もつという現象は共通するものである。燃焼量記憶部8
と、空気量記憶部9はマイコンを使用するものとすると
、電源投入直後の記憶内容は不確定なものであり、予め
定めた一定の範囲内である確率は少ない。一定の範囲外
にある場合、空燃比調整部7が作動する。空燃比調整部
7は強撚焼に相当するポンプ駆動周波数fpHでポンプ
2が駆動する信号を燃焼量制御部3に出力し、又、強撚
焼で空気過剰率が1となる一次空気量をファン5が供給
するファン回転数NHで回転するように空気量制御部6
に信号を出力する。燃焼量制御部3と空気量制御部6は
入力した信号に応じてポンプ2、ファン5を制御するも
のである。しかし、ポンプ駆動周波数、ファン回転数が
fpHlNHであっても、ポンプ2、ファン5が供給す
る燃料、−次空気量にはばらつきがあり空気過剰率1に
確定しない。この燃焼状態での炎のイオン電流1fHt
検出する。次にファン回転数を増加する信号を空気量制
御部6に出力し、その燃焼状態での炎のイオン電流If
Hを検出し、IfH’>IfHの時には更にファン回転
数を増加する信号を空気量制御部6に出力する。r I
H’< I fHO時にはファン回転数を減少する信号
を空気量制御部6に出力し、以上の操作を繰り返し炎の
イオン電流が最大となるファン回転数NHOPTを検出
し、空燃比調整部7は空気量記憶部9に出力し、ポンプ
駆動周波数fpHe燃焼量記憶部8に出力し、作動を完
了する。強撚焼の場合には燃焼量演算部は燃焼量記憶部
の記憶内容を、空気量演算部は空気量記憶部の記憶内容
をそのまま演算結果とする。次に、室温の変化等により
燃焼量を弱燃焼に切替える必要が生じた場合、燃焼量演
算部10は弱燃焼」に応じたポンプ駆動周波数fpLを
燃焼量記憶部8の記憶内容fpHより演算し、燃焼量制
御部3に出力する。空気量演算部11はファン回転数N
Lを空気量演算部9の記憶内容NHOPTより演算し、
空気量制御部6に出力する。演算式の一例は次に示す。
fpL=αffpH+βf NL =′ZNNHOPT+βN (αf、βf、αN、βNは定数) 以北、動作の流れは第3図の流れ図に示すように、空燃
比調整部7が作動するのは燃焼量記憶部8と空気量記憶
部9の記憶内容の少なくとも一方が一定の範囲外の時、
即ち、電源投入直後及び何らかの異常により記憶内容が
変化してしまった場合のみであり、通常燃焼時には燃焼
量記憶部8と空気量記憶部9の記憶内容により燃焼を行
なうものである。
以上の実施例では、空燃比調整部は、ポンプの駆動周波
数を固定して炎のイオン電流が最大値となるようにファ
ン回転数を可変したが、ファン回転数を固定してポンプ
駆動周波数を可変しても、又、炎のイオン電流が最大値
でなく予め定めた電流値となるように作動しても同様の
効果が得られる。
発明の効果 以上のように、本発明の燃焼制御装置によれば次の効果
が得られる。
(1)空燃比調整部は、燃焼量記憶部と空気量記憶部の
記憶内容の少なくとも一方が一定の範囲外にある時だけ
作動する構成としているので、一般に電源投入直後にし
か作動せず、通常燃焼時には固定された燃焼量と空気量
で燃焼するので、炎のイオン電流により酸素濃度の低下
等、異常状態全検出することが可能となり、別のセンサ
ゼ設けずにフレームロンドのみで空燃比を一定に保ちし
かも安全性を確保することを可能にするという効果があ
る。
(2)  一般に電源投入直後にしか空燃比調整部が作
動せず、毎燃焼開始時に空燃比調整部が作動するのでは
ないので、空燃比調整時に酸欠状態である確率が少なく
信頼性を高めるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す燃焼制御装置のブロッ
ク図、第2図は炎のイオン電流と空気過剰率の関係を示
す特性図、第3図は同燃焼制御装置の流れを示す流れ図
、第4図は従来例の燃焼制御装置の構成図、第5図は従
来例の燃焼制御装置の炎のイオン電流の設定目標値と燃
焼量の関係を示す特性図、第6図は従来例の燃焼制御装
置が作動中の炎のイオン電流とポンプの駆動周波数の関
係を示す特性図、第7図は炎のイオン電流と酸素濃度の
関係を示す特性図である。 1・・・・・・炎電流検出手段、2・・・・・・ポンプ
、3・・・・・・ポンプ駆動周波数制御手段、5・・・
・・・ファン、6・・・・・・ファン回転数制御手段、
7・・・・・・空燃比調整手段、8・・・・・・ポンプ
駆動周波数記憶手段、9・・・・・・ファン回転数記憶
手段、10・・・・・・ポンプ駆動周波数演算手段、1
1・・・・・・ファン回転数演算手段。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 望気逸判帛 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)燃料の供給を制御する燃料制御装置と、前記燃料
    制御装置の駆動を制御する燃焼量制御部と、空気を供給
    する送風機と、前記送風機の駆動を制御する空気量制御
    部と、炎のイオン電流を検出する炎電流検出手段と、前
    記炎電流検出手段が検出する炎のイオン電流が予め定め
    られた条件となるように前記燃焼量制御部と前記空気量
    制御部に信号を送る空燃比調整部と、炎のイオン電流が
    予め定められた条件となった時の燃焼量を記憶する燃焼
    量記憶部と、空気量を記憶する空気量記憶部と燃焼量を
    変化する時に新たな燃焼量を前記燃焼量記憶部の記憶内
    容より演算する燃焼量演算部と、空気量を前記空気量記
    憶部の記憶内容より演算する空気量演算部を有し、前記
    空燃比調整部は前記燃焼量記憶部と前記空気量記憶部の
    記憶内容の少なくとも一方が一定の範囲外の時だけ作動
    し、非作動時には前記燃焼量制御部は前記燃焼量演算部
    の出力信号により作動し、前記空気量制御部は前記空気
    量演算部の出力信号により作動する構成とした燃焼制御
    装置。
  2. (2)空燃比調整部は燃焼量を一定にする信号を燃焼量
    制御部に出力し、燃焼量を燃焼量記憶部に出力し、空気
    量を可変する信号を空気量制御部に出力し、炎電流検出
    手段が検出する炎のイオン電流が最大値となった時の空
    気量を空気量記憶部に出力する最大値検出部を有する構
    成とした特許請求の範囲第1項記載の燃焼制御装置。
JP60283568A 1985-12-17 1985-12-17 燃焼制御装置 Pending JPS62142923A (ja)

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JP60283568A JPS62142923A (ja) 1985-12-17 1985-12-17 燃焼制御装置

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JPS62142923A true JPS62142923A (ja) 1987-06-26

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JP (1) JPS62142923A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5393222A (en) * 1991-04-19 1995-02-28 British Gas Plc Thermoelectric sensor
WO2021033323A1 (ja) * 2019-08-22 2021-02-25 株式会社セイブ・ザ・プラネット 燃料の燃焼装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5393222A (en) * 1991-04-19 1995-02-28 British Gas Plc Thermoelectric sensor
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