JPS625013A - 燃焼検出装置 - Google Patents
燃焼検出装置Info
- Publication number
- JPS625013A JPS625013A JP14288385A JP14288385A JPS625013A JP S625013 A JPS625013 A JP S625013A JP 14288385 A JP14288385 A JP 14288385A JP 14288385 A JP14288385 A JP 14288385A JP S625013 A JPS625013 A JP S625013A
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- JP
- Japan
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- flame
- combustion
- current
- circuit
- voltage
- 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.)
- Granted
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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
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】
産業上の利用分野
本発明はガス、石油等の燃焼装置の火炎の燃焼状態を検
出する装置に関するものである。
出する装置に関するものである。
従来の技術
従来、ファンヒータ等の燃焼式暖房器は室内で燃焼する
ため、淡の着火、失火および室内の酸素濃度の低下、あ
るいは不完全燃焼の確実な検出を必要とする。この種の
検知センサとしてフレームロッドセンサが広く使用され
ている。このセンサは火炎中を流れるイオン電流により
燃焼状態を検出するもので例えば実開昭５９−１４５４
２２号公報のようなものがある。この動作を第３図、第
４図を用いて説明する。
ため、淡の着火、失火および室内の酸素濃度の低下、あ
るいは不完全燃焼の確実な検出を必要とする。この種の
検知センサとしてフレームロッドセンサが広く使用され
ている。このセンサは火炎中を流れるイオン電流により
燃焼状態を検出するもので例えば実開昭５９−１４５４
２２号公報のようなものがある。この動作を第３図、第
４図を用いて説明する。
第３図において燃料ガスはノズＡ／１より噴出し、混合
管２により空気と混合され、金網で形成した燃焼板ａの
内部４に火炎５を形成して燃焼する。
管２により空気と混合され、金網で形成した燃焼板ａの
内部４に火炎５を形成して燃焼する。
６は火炎中に挿入されたフレームロッドで、燃焼板３と
の間に直流電源７を印加し、火炎のイオン電流１（を抵
抗８により検出する構成としている。
の間に直流電源７を印加し、火炎のイオン電流１（を抵
抗８により検出する構成としている。
第４図に空気中の酸素濃度と炎イオン電流Ｉｆ、バーナ
よシ発生する一酸化炭素Ｃｏの特性を示す。
よシ発生する一酸化炭素Ｃｏの特性を示す。
ここでトローラ（図示せず）は電流！量が相対値で０．
５以下の時は不着火、あるいは失火と判断し、また電流
Ｉ（が７以上の時には酸素不足等による異常燃焼と判断
して燃焼を強制的に停止する。あるいは電流！ｆが常に
一定値を保つように燃料あるいは燃焼空気の量を増減制
御するものもある。
５以下の時は不着火、あるいは失火と判断し、また電流
Ｉ（が７以上の時には酸素不足等による異常燃焼と判断
して燃焼を強制的に停止する。あるいは電流！ｆが常に
一定値を保つように燃料あるいは燃焼空気の量を増減制
御するものもある。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら火炎電流ＩＩ と印加する直流電源７の電
圧１０との間には第５図に示すような関係にあり、電圧
ｇｏが変動すると電流！ｆが大きく変動し、前述の異常
燃焼の判定や制御が不能となる。また炎電流Ｉｉは通常
数マイクロアンペアという微少値であり電源からの雑音
により誤動作することも多いという問題点を有していた
。
圧１０との間には第５図に示すような関係にあり、電圧
ｇｏが変動すると電流！ｆが大きく変動し、前述の異常
燃焼の判定や制御が不能となる。また炎電流Ｉｉは通常
数マイクロアンペアという微少値であり電源からの雑音
により誤動作することも多いという問題点を有していた
。
問題点を解決するための手段
本発明の燃焼検出装置は上記問題点を解決するために、
燃焼火炎に挿入したフレームロッドセンサと、とのセン
サの電極間に電圧を印加する電源回路と、フレームロッ
ドセンサに流れる電流を検出する炎電流検出回路と、こ
の検出回路の出力により火炎の燃焼状態を判定する燃焼
判定部を設け、炎電流検出回路には電源回路からフレー
ムロッドセンサに印加する電圧に比例した出力を出す基
準電圧部と、フレームロッドセンサに流れる電流１（に
応じた出力を出す電流計測部と、これ等の出力の比を演
算して燃焼判定部に出力する演算部を有するという構成
を備えたものである。
燃焼火炎に挿入したフレームロッドセンサと、とのセン
サの電極間に電圧を印加する電源回路と、フレームロッ
ドセンサに流れる電流を検出する炎電流検出回路と、こ
の検出回路の出力により火炎の燃焼状態を判定する燃焼
判定部を設け、炎電流検出回路には電源回路からフレー
ムロッドセンサに印加する電圧に比例した出力を出す基
準電圧部と、フレームロッドセンサに流れる電流１（に
応じた出力を出す電流計測部と、これ等の出力の比を演
算して燃焼判定部に出力する演算部を有するという構成
を備えたものである。
作 用
本発明は上記構成により、炎電流検出回路の出力は炎電
流！ｆと印加電圧ＩＱの比の値１ｆ／ＩＱとなるため、
印加電圧が変動してＩ（が変化しても出力は一定となシ
、燃焼判定部は正確に燃焼状態を判定できるという作用
を有する。
流！ｆと印加電圧ＩＱの比の値１ｆ／ＩＱとなるため、
印加電圧が変動してＩ（が変化しても出力は一定となシ
、燃焼判定部は正確に燃焼状態を判定できるという作用
を有する。
実施例
以下本発明の実施例を第１図から第２図を用いて説明し
ていく。第１図は本発明の実施例を示す回路のブロック
図である。図で９はフレームロッドセンサでフレームロ
ッド１０とバーナ１１ＶＣよシミ極を構成し、この電極
間に流れる炎電流Ｉｆを検出するものである。１２はフ
レームロッドセンサ９に電圧を印加する電源回路で、こ
こでは商用交流電源１３を絶縁トランス１４、整流グイ
オードブリッジ１５、平滑コンデンサ１６により直流電
圧ＩＱを得てフレームロッドセンサ９に電圧を供給して
いる。炎電流検出面路１７は電流計測部１８と基準電圧
部１９、演算部２０とからなる。
ていく。第１図は本発明の実施例を示す回路のブロック
図である。図で９はフレームロッドセンサでフレームロ
ッド１０とバーナ１１ＶＣよシミ極を構成し、この電極
間に流れる炎電流Ｉｆを検出するものである。１２はフ
レームロッドセンサ９に電圧を印加する電源回路で、こ
こでは商用交流電源１３を絶縁トランス１４、整流グイ
オードブリッジ１５、平滑コンデンサ１６により直流電
圧ＩＱを得てフレームロッドセンサ９に電圧を供給して
いる。炎電流検出面路１７は電流計測部１８と基準電圧
部１９、演算部２０とからなる。
電流計測部１８はフレームロッドセンサ９と直列に挿入
された抵抗２１によりフレームロッドセンサ９に流れる
電流！量により生じる電圧降下を検出しアナログ／ディ
ジタル変換回路（以下Ａ／Ｄ回路と呼ぶ）２２により炎
電流１（に比例したディジタル値ＩＩ’に変換して演算
部２０に出力する。
された抵抗２１によりフレームロッドセンサ９に流れる
電流！量により生じる電圧降下を検出しアナログ／ディ
ジタル変換回路（以下Ａ／Ｄ回路と呼ぶ）２２により炎
電流１（に比例したディジタル値ＩＩ’に変換して演算
部２０に出力する。
基準電圧部１９は電源回路１２の印加電圧ｌｏを抵抗２
３．２４で分圧しＡ／Ｄ回路２５により印加電圧ＩＱ−
と比例したディジタル値ｌｏ′に変換して演算部２０に
出力する。２６．２７は演算増幅器で各々の信号をイン
ピーダンス変換している。
３．２４で分圧しＡ／Ｄ回路２５により印加電圧ＩＱ−
と比例したディジタル値ｌｏ′に変換して演算部２０に
出力する。２６．２７は演算増幅器で各々の信号をイン
ピーダンス変換している。
演算部２０では入力！、Ｉとｌｏ′を演算１０＝Ｉｉ’
／ＩＱ’を行ない燃焼判定部２８に出力する。（演算は
ＩＱ’／Ｉｆ’でもよい。） ここでは演算部２０および燃焼判定部２８はマイクロコ
ンピュータを使用して演算、判定する構成で説明するが
、これ以外にアナログ値を直接演算、判定する回路構成
でもよい。この時にはＮΦ回路２２．２５社不要となる
。
／ＩＱ’を行ない燃焼判定部２８に出力する。（演算は
ＩＱ’／Ｉｆ’でもよい。） ここでは演算部２０および燃焼判定部２８はマイクロコ
ンピュータを使用して演算、判定する構成で説明するが
、これ以外にアナログ値を直接演算、判定する回路構成
でもよい。この時にはＮΦ回路２２．２５社不要となる
。
次に動作を説明する。炎電流Ｉ（と燃焼状態との関係は
第３図で説明したが、ここで電源電圧ｌＯが変動すると
第４図で説明したように炎電流１１ もこれに応じて変
動する。第２図にこの状態を示す。第２図において（５
）は電源電圧１ｏ１ａ３）は炎電流Ｉ（、ＩＣ’）は演
算部２０の出力ＩＱを示し、横軸は時間Ｔを示す。今、
時間Ｔ１で電源電圧ＩＱが１０１から１０２に変動した
時、炎電流！、もＩＱに応じてＩｆｆからＩｆ２に変動
する。しかし演算部２０の出力！０はＩ（とｇｏの比の
値となるためＴ１では変化は出ない。同様に時間Ｔ２に
おいて１０２から１０３に変動した時、あるいは時間Ｔ
２において電源から雑音△ｌｏが入った時もＴ０は一定
値を保つ。時間Ｔ４で酸素欠乏等の異常燃焼になった時
には炎電流Ｉｆが増加し始める。
第３図で説明したが、ここで電源電圧ｌＯが変動すると
第４図で説明したように炎電流１１ もこれに応じて変
動する。第２図にこの状態を示す。第２図において（５
）は電源電圧１ｏ１ａ３）は炎電流Ｉ（、ＩＣ’）は演
算部２０の出力ＩＱを示し、横軸は時間Ｔを示す。今、
時間Ｔ１で電源電圧ＩＱが１０１から１０２に変動した
時、炎電流！、もＩＱに応じてＩｆｆからＩｆ２に変動
する。しかし演算部２０の出力！０はＩ（とｇｏの比の
値となるためＴ１では変化は出ない。同様に時間Ｔ２に
おいて１０２から１０３に変動した時、あるいは時間Ｔ
２において電源から雑音△ｌｏが入った時もＴ０は一定
値を保つ。時間Ｔ４で酸素欠乏等の異常燃焼になった時
には炎電流Ｉｆが増加し始める。
この時に１０は一定であるため出力！０もｒｌに応じて
変化し、燃焼判定部２８がしきい値ＩＡ以上になつた時
Ｔ５に異常燃焼を検知して燃焼を停止したシ、異常を報
知する出力を出す。
変化し、燃焼判定部２８がしきい値ＩＡ以上になつた時
Ｔ５に異常燃焼を検知して燃焼を停止したシ、異常を報
知する出力を出す。
燃焼判定部２８はこの他に出力Ｉ□が減少したことを検
知するしきい値を設けてもよく、また出力！０が増減し
た時にこの増減の度合いに応じて供給空気量や燃料の量
を制御する空燃比制御を行なう構成であってもよい。さ
らに演算部２０では１ｇとｌｏとの差を演算する構成で
も類似の効果を得られる。
知するしきい値を設けてもよく、また出力！０が増減し
た時にこの増減の度合いに応じて供給空気量や燃料の量
を制御する空燃比制御を行なう構成であってもよい。さ
らに演算部２０では１ｇとｌｏとの差を演算する構成で
も類似の効果を得られる。
発明の詳細
な説明したように本発明の燃焼検出装置は次のような効
果を有する。
果を有する。
（１） 演算部により炎電流Ｉｆ と、フレームロッ
ドセンサに印加する電源電圧の比を演算し、この結果！
０により燃焼状態を判定する構成であるため、印加電圧
が変動して炎電流Ｉ（が変化しても出力！０は変動せず
、燃焼状態の変化によるｒ（の変化時にのみＩ□が変動
するため、正確な燃焼状態の判定が可能となる。
ドセンサに印加する電源電圧の比を演算し、この結果！
０により燃焼状態を判定する構成であるため、印加電圧
が変動して炎電流Ｉ（が変化しても出力！０は変動せず
、燃焼状態の変化によるｒ（の変化時にのみＩ□が変動
するため、正確な燃焼状態の判定が可能となる。
＠）同様に印加電圧に雑音が加わった場合もＩ。
はこれを除去するため数マイクロアンペア以下の微少電
流の炎電流に対しても確実な検知が可能となる。
流の炎電流に対しても確実な検知が可能となる。
■ また印加電圧ＩＱの変動の影響を受けないため電源
回路を定電圧回路にする必要がなく簡単安価な構成でよ
い。さらに定電圧回路が不要であるためトランスにより
高電圧をフレームロッドセンサに印加することも容易と
なシ、第５図で説明したように炎電流Ｉｆを大きな値で
検知するように設計可能となシ、電流検知回路の簡略化
をはかれる。
回路を定電圧回路にする必要がなく簡単安価な構成でよ
い。さらに定電圧回路が不要であるためトランスにより
高電圧をフレームロッドセンサに印加することも容易と
なシ、第５図で説明したように炎電流Ｉｆを大きな値で
検知するように設計可能となシ、電流検知回路の簡略化
をはかれる。
第１図は本発明の一実施例を示す燃焼検出装置のブロッ
ク回路図、第２図は同回路特性を示すタイムチャート、
第３図は従来の燃焼状態検出回路の構成を説明する構成
図、第４図は同回路特性図、第５図はフレームロッドセ
ンサの印加電圧ｌｏと炎電流ＩＩの関係を示す特性図で
ある。 ９・・・・・・フレームロッドセンサ、１２・・・・・
・電源回路、１７・・・・・・炎電流検出回路、１８・
・・・・・電流計測部、１９・・・・・・基準電圧部、
２０・・・・・・演算部、２８・・・・・・燃焼判定部
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名講
２７！Ｉ 第 ４１！Ｉ
ク回路図、第２図は同回路特性を示すタイムチャート、
第３図は従来の燃焼状態検出回路の構成を説明する構成
図、第４図は同回路特性図、第５図はフレームロッドセ
ンサの印加電圧ｌｏと炎電流ＩＩの関係を示す特性図で
ある。 ９・・・・・・フレームロッドセンサ、１２・・・・・
・電源回路、１７・・・・・・炎電流検出回路、１８・
・・・・・電流計測部、１９・・・・・・基準電圧部、
２０・・・・・・演算部、２８・・・・・・燃焼判定部
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名講
２７！Ｉ 第 ４１！Ｉ
Claims (1)
- 燃焼火炎に挿入され炎イオン電流により火炎の燃焼状態
を検出するフレームロッドセンサと、前記フレームロッ
ドセンサの電極間に電圧を印加する電源回路と、前記フ
レームロッドセンサに流れる電流を検出する炎電流検出
回路と、前記炎電流検出回路の出力により火炎の燃焼状
態を判定する燃焼判定部を有し、前記炎電流検出回路は
、前記電源回路からフレームロッドセンサに印加する電
圧に比例した出力を出す基準電圧部と、前記フレームロ
ッドセンサに流れる電流に応じた出力を出す電流計測部
と、これ等の出力値の比を演算して出力する演算部とか
ら構成した燃焼検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14288385A JPS625013A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 燃焼検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14288385A JPS625013A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 燃焼検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625013A true JPS625013A (ja) | 1987-01-12 |
| JPH0437333B2 JPH0437333B2 (ja) | 1992-06-19 |
Family
ID=15325809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14288385A Granted JPS625013A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 燃焼検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS625013A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54149939A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Combustor controller |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP14288385A patent/JPS625013A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54149939A (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Combustor controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0437333B2 (ja) | 1992-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |