JPS6225935B2 - - Google Patents

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JPS6225935B2
JPS6225935B2 JP55139032A JP13903280A JPS6225935B2 JP S6225935 B2 JPS6225935 B2 JP S6225935B2 JP 55139032 A JP55139032 A JP 55139032A JP 13903280 A JP13903280 A JP 13903280A JP S6225935 B2 JPS6225935 B2 JP S6225935B2
Authority
JP
Japan
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flame
combustion
output
ignition
circuit
Prior art date
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Application number
JP55139032A
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English (en)
Other versions
JPS5762324A (en
Inventor
Takatomo Matsumi
Juji Nishama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP55139032A priority Critical patent/JPS5762324A/ja
Publication of JPS5762324A publication Critical patent/JPS5762324A/ja
Publication of JPS6225935B2 publication Critical patent/JPS6225935B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F23N5/123Systems 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2229/00Flame sensors
    • F23N2229/22Flame sensors the sensor's sensitivity being variable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフレームロツドで炎検知を行ない「着
火」及び「燃焼」の情報を制御回路に送つてシー
ケンスコントロールする燃焼機例えば暖房機にお
いて、炎検知回路の改良を計り使い勝手を良くす
るものである。
本発明は気化した燃料をイグナイター等の着火
器で着火させ、炎のイオン電流によつて炎を検知
する炎検知回路を具備している燃焼機(暖房機)
ならば、すべてのものに有効に利用できるもので
あるが、ここでは石油ガス化フアンヒーターを例
にとつて説明する。第1図は当該フアンヒーター
の概略断面構成図である。
図において、1は燃焼用送風機2に取着してな
る燃焼用フアン3により気化筒4に燃焼用空気を
送風する燃焼用空気送風管であり、送風量を調節
する調節コツク5を介在させている。6は上記燃
焼用空気送風管1に分岐して上記気化筒4に連通
するバイパス管であり、送風量を微調節する微調
節コツク7を介在させている。8は油タンク(図
示せず)から供給される一定量の灯油を貯油して
なる定油面器であり、上部には一定容量の空気室
9が設けられ、この空気室9には上記燃焼用空気
送風管1から分岐してなる圧力伝導管10が連通
している。11は上記定油面器8の灯油室12に
一方の先端部13が開口して上記空気室9の上壁
面14を貫通して上記燃焼用送風管1内の中心部
に配設され、他方の先端部15が上記気化筒4に
おける上記燃焼用送風管1の開口部16に開口し
ている燃料ノズルである。上記開口部16は上記
先端がテーパー状に細径となる噴霧ノズル16′
を形成している。17は上記気化筒4の底部に密
接して設けられ、上記燃焼用空気と上記燃料ノズ
ル11から噴霧される燃料との混合ガスを瞬時に
気化させて燃焼させるために予め気化筒4内を気
化最適温度に加熱する予熱ヒータである。18は
上記気化筒4の上部に設けられるバーナーヘツド
である。
次に上記構成からなるフアンヒーターの動作に
ついて説明する。まず、燃焼用送風機2を作動さ
せると燃焼フアン3により燃焼用空気が調節コツ
ク5により適当に調節されて燃焼用空気送風管1
を通つて気化筒4の開口部16に送風される。同
時に上記燃焼用空気送風管1内に発生する送風圧
力が圧力伝導管10を介して定油面器8の空気室
9に伝達され、上記定油面器8内の灯油室12の
灯油が燃料ノズル11内に押し揚げられ、燃料ノ
ズル11内の燃料は上記気化筒4の開口部16に
て上記燃焼用空気送風管1から送風される空気に
よつて先端部15から気化筒4内に吹きつけられ
「霧吹きの原理」により霧化する。気化筒4内は
予め予熱ヒーター17によつて所定温度に熱せら
れているので気化筒4の中で更に粒子の細かな灯
油蒸気となると共に上記燃焼用空気と混合して着
火し易い混合ガスとなりバーナーヘツド18の炎
口部18′で着火させることにより、青火燃焼を
する。そして、火力の調節は上記調節コツク5を
回動させて燃焼用空気の送風量を調節することに
よつて上記定油面器8に加わる送風圧力を変化さ
せ燃料ノズル11から供給される燃料供給量を上
記送風量に略比例するようにして行なつている。
消火はフアン3を停止させることによつて送風圧
力をなくし、定油面器8から燃料ノズル11への
灯油の押し上げを停止することによつて行う。
このようなフアンヒーターにおいては、着火の
有無を炎口部18′にある炎検知棒(フレームロ
ツド)によつて電気的に検知しているが、着火初
期は燃焼炎が不安定であるし、炎検知棒(フレー
ムロツド)がまだ赤熱していないのでイオン電流
が少なく、しばらく燃焼運転を続けると燃焼炎が
安定し、フレームロツドが赤熱してイオン電流が
多くなるという傾向がある。従つて、従来はフレ
ームロツドの感度を着火時の少ないイオン電流で
も検知できるように高く設定していた。しかし、
着火時の少ないイオン電流でも着火検知できるよ
うにフレーム感度を高く設定すると、定常燃焼時
に赤火等の異常燃焼した場合(やはりイオン電流
が少なくなる)の検知がうまくいかず、タイミン
グよく消火しにくいし、逆に定常燃焼時の異常を
鋭く検知して消火するようにフレーム感度を低く
設定すると、着火時の少ないイオン電流では検知
しにくくて「ミス着火」の判定が多くなる。異常
燃焼を検知できないのは大変危険であるし、一
方、「ミス着火」が多くては何回も点火操作をし
なければいけないし、点火タイマーで点火させれ
ない可能性もあるわけでとても不便である。本考
案はこれらの欠点を解決する為にフレームロツド
による感度を着火時は高感度に、燃焼運転時は低
感度に自動的に切りかわるように炎検知回路を工
夫したものである。
以下、炎検知回路の具体的な実施例を第2,3
図に従つて説明する。第2図において、21は電
源プラグ、22は電源ヒユーズ、23は運転スイ
ツチ、24はリセツトスイツチである。25は制
御回路部分で、第3図にその詳細な示す如くトラ
ンスの2次側出力をダイオードブリツジ26で整
流し、コンデンサC1で平滑し、抵抗R1、定電
圧ダイオードD1、トランジスタQ1で定電化
し、リレーRY1,RY2,RY3、コンパレータ
IC―1 IC―2,IC―3に電源供給する。電源
プラグ21を電源コンセントに接続し、運転スイ
ツチ23を閉じ、リセツトスイツチ24を閉じる
と、制御回路25に通電される。この時、第3図
右下に示すコンパレータIC―2の出力はコンデ
ンサC8にはチヤージされていないから「H」
で、トランジスタQ6がONする。従つて電源プ
ラグLED2が点灯し、リレーRY3がONしリレー
RY3の接点RY3―1(第2図)がN.O.側に閉
じ、リセツトスイツチ24を開成してもリレー
RY3は自己保持している。通電初期はまだ気化
筒4温度は低いから、温度検知用正特性サーミス
タPTC(第3図中央上部に示す)は低抵抗で、
IC―1の出力は「L」。従つてリレーRY1とリ
レーRY2はOFFである。それで接点RY11のN.
C.側を通じて予熱ヒータ17にのみ通電され
る、やがて予熱ヒータ17によつて気化筒4が熱
せられてPTCが高抵抗になるとIC―1の出力が
「H」に反転し、リレーRY1とリレーRY2が同
時にONする。すなわちリレー接点RY11がN.O.
側に、リレー接点RY21がN.O.側に切り換るの
で、予熱ヒータがOFFし、燃焼モーター2の送
風によつて灯油が気化筒4に一次空気といつしよ
に送られ、瞬時に気化し、そこへイグナイター
IGNが放電着火する。イグナイターはタイマーを
内蔵しており約20秒で放電をストツプするもので
ある。又、対流用送風機FMもONする。同時に
IC―1の出力はダイオードD5、抵抗R11を
通つてコンデンサC8に充電を開始し、「ミス着
火タイム」経過後IC―2の出力は「L」に反転
する。しかしながら、「ミス着火タイム」(コンデ
ンサC8の充電時間)内に着火して炎検知すれ
ば、IC―3の出力が「H」になり、ダイオード
D7を通じてトランジスタQ6をONするのでリ
レーRY3はONを続ける。もし、「ミス着火タイ
ム」内に着火しなければ、IC―3の出力が
「L」のままであるからトランジスタQ6がOFF
し、リレーRY3もOFFで自己保持が切れる為す
べての通電がストツプし、電源ランプも消える。
ここで、炎検知部分の動作を説明する。炎が無
い時、IC―3の(−)入力には、抵抗R17で
IC―3の(+)入力よりも高い電圧を与えられ
ているからIC―3の出力は「L」である。着火
すると、フレームロツド(炎検知棒)27、から
バーナー部28、の方向へイオン電流が流れ、コ
ンデンサC4と抵抗R15の接合点の電位が引き
下げられる。つまりIC―3の(−)入力電位が
引き下げられて、IC―3の出力は「H」に反転
する。IC―3の出力が「H」になると、燃焼ラ
ンプLED1がONし、ダイオードD7によりRY3
がONし続け、ダイオードD8によりリレーRY2
がONし続ける。またダイオードD9、抵抗R3
0、コンデンサC7で数秒間(炎が安定するまで
の間)遅延させた後トランジスタQ4をONし、
IC―3の(+)入力電圧を少し引き下げる。
(+)入力電圧を引き下げると、定常燃焼時にお
けるIC―3の(−)入力電圧との差が小さくな
り、異常燃焼が生じてイオン電流が減少し、IC
―3の(−)入力電圧が高くなつてきた時、すば
やく検知できる。つまり、IC―3の(+)入力
電圧が低いと、(−)入力電圧との差が小さいか
らイオン電流の減少による(−)入力電圧の少し
の上昇でも検知することができるが、IC―3の
(+)入力電圧が高いと(−)入力電圧との差が
大きいからイオン電流の大幅減少(あるいは極く
少ないイオン電流)による(−)入力電圧の大幅
上昇がなければ検知できない。換言すれば、トラ
ンジスタQ4でIC―3の(+)入力電圧を引き
下げると、フレーム感度が低くなるわけである。
抵抗R21の抵抗値を大きくすると、フレーム感
度の差を大きくすることができる。
上述の如く異常燃焼が生じて、IC―3の出力
が「L」に反転するとダイオードD7を介してト
ランジスタQ6、リレーRY3が順次オフし、リ
レー接点RY31を開放するため通電がストツプ
しフアン3の回転も止まるので消火が行なわれる
ことになる。
上述の如く、ダイオードD9、抵抗R18,R
30、コンデンサC7、トランジスタQ4を使う
ことにより、着火時はIC―3の(+)入力電圧
が高くて、出力は「H」になりやすく(フレーム
感度は高い)、燃焼時はトランジスタQ4がONし
て抵抗R21の分だけ(+)入力電圧が低くな
り、出力が「L」になりやすく(フレーム感度は
低い)することができる。コンデンサC7で遅延
させることによりIC―3のチヤタリングも防ぐ
ことができる。ダイオードD10は電源をOFF
した時のコンデンサC7の放電用である。なお上
記抵抗R30、コンデンサC7及びダイオードD
10はチヤタリング防止用の時定数回路を構成
し、トランジスタQ4はスイツチング手段とな
る。又、抵抗R21,R22及びR24は基準電圧設定回
路を形成している。
本発明の回路は石油ガス化フアンヒータ、ガ
ス・フアンヒータ、F.F.式石油ガス化温風暖房
機F.F.式ガス温風暖房機、ガスコンロ、石油ガ
ス化コンロ、給湯ボイラー等に用いることができ
る。
叙上のように、本発明の炎検知回路によれば着
火によつて炎が形成されたことを確認した後フレ
ームの感度を変えるので、燃焼機における「ミス
着火」及び「異常燃焼」を正確に検知することが
できる。
なお、着火直後は炎が不安定であるが、時定数
回路を用いて着火後の炎の安定を確認してからフ
レーム感度を変えるので、誤動作を確実に防止す
ることができる。
因みに点火装置の駆動と同時に計時を開始し、
一定時間後にフレームの感度を変える場合は、そ
の一定時間として安定燃焼が必ず行なわれている
時間を設定しなければならず、実際に安定燃焼に
なつてからかなり時間がたつてから感度を変える
ことになる。従つて、安定燃焼状態に入つてすぐ
に異常燃焼を起こした場合、感度が変るまでのか
なりの時間、それを検出できないことになる。
これに対して、本発明によれば上述の如き異常
燃焼を即座に検知できるわけである。
【図面の簡単な説明】
第1図:石油ガス化フアンヒーターの概略断面
構成図、第2図:本発明を実施した上記フアンヒ
ーターの要部ブロツク図、第3図:その制御回路
25の詳細回路図。 符号、R1,R2…:抵抗、D1,D2…:ダ
イオード、C1,C2…:コンデンサ、IC―
1,IC―2,IC―3…:コンパレータ、RY1,
RY2,RY3:リレー、Q1,Q2…:トランジ
スタ、T:トランス、Ne:ネオン管、27:フ
レームロツド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フレームロツドで炎検知を行ない、「着火」
    及び「燃焼」の情報を制御回路に送つてシーケン
    スコントロールする燃焼機であつて、 フレームロツドの整流出力をコンパレータの一
    方の入力端子に接続すると共にコンパレータの他
    方の入力端子に基準電圧設定回路からの基準電圧
    を接続し、上記コンパレータの出力を炎検知出力
    と成した炎検知回路において、 上記基準電圧設定回路に、その出力基準電圧を
    変化させるスイツチング手段を設けると共に、 上記コンパレータの出力を入力とするチヤツタ
    リング防止用の時定数回路を設け、 上記時定数回路の出力により上記スイツチング
    手段をスイツチングするようにしたことを特徴と
    する炎検知回路。
JP55139032A 1980-10-03 1980-10-03 Flame detecting circuit Granted JPS5762324A (en)

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JP55139032A JPS5762324A (en) 1980-10-03 1980-10-03 Flame detecting circuit

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JP55139032A JPS5762324A (en) 1980-10-03 1980-10-03 Flame detecting circuit

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JPS5762324A JPS5762324A (en) 1982-04-15
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ID=15235865

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