JPS63156921A - 火炎検出回路の異常検出装置 - Google Patents

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〕 この発明は、燃焼手段の着火、消火等を制御する燃焼制
御装置に使用される炎検出装置に係り、特に燃焼中の炎
検出装置の異常動作を監視する炎検出装置用異常判定装
置に関するものである。

（従来の技術） 従来の燃焼制御装置は、燃焼手段、例えばバーナ等の燃
焼器の着火状態を火炎センサ等で検出し、火炎センサか
ら出力されるアナログの検出信号から火炎検知信号をコ
ントローラに出力する炎検出装置が具備されているのが
通例である。この炎検出装置からの火炎検知信号に基づ
いてコントローラが燃焼制御装置に対して着火、燃料供
給料、消火等に関する制御信号を出力し、目的とする負
荷の温度をコントローラしている。

このように、炎検出装置は燃焼器からの火炎を直接検出
するものであり、この炎検出装置からの検出信号に起因
して燃焼制御装置が安全に燃焼シーケンスを実行するた
め、燃焼制御装置の安全運転に必要不可欠、かつ信頼性
の要求される構成要素の１つである。

何故ならば、火炎か実際には発生しているにもかかわら
ず、炎検出装置の異常で火炎かないと検出してしまうと
、燃焼制御装置は必要のない安全停止シーケンスを実行
してしまったり、火炎か実際には発生していないのに、
炎検出装置の異常て火炎が発生していることを検出して
しまうと、生ガスの供給等の極めて危険な！％態か発生
してしまう恐れがあるため、炎検出装置にはその動作状
態か正常であるのか異常であるのかを検出する異常検出
装置が付加されている。

従来の異常検出装置は、火炎センサからのセンサ出力を
検出回路で増幅し、その増幅出力をコンパレータ等の比
較手段により、あらかじめ設定される所定の基準電位と
比較して、正常異常の旨を示すＨＩ／ＬＯ出力がコント
ローラに得られるようにするとともに、燃焼開始時（火
炎なし状態）または着火前のブレバージ（燃焼室に残留
するガスを燃焼室から排出する処理）中に、正常異常の
旨を示すＨ１／ＬＯ出力か火炎有モードになった場合に
疑似火炎、例えば炎検出回路または火炎センサに異常が
発生したものと判断するように、安全制御か働くように
構成されていた。

（発明か解決しようとする問題点） ところか、上記のような異常検出装置は、プレパージ処
理終了後、燃焼状態に入った状態の下では、上記のよう
な炎検出回路または火炎センサの異常検出を実行しない
のが実状である。これは、燃焼開始直前に炎検出回路ま
たは火炎センサの異常をチェックしておけば、その後の
異常発生は稀であるという認識と、燃焼中に消炎の故障
モードが発生すれば安全停止シーケンスを実行するとい
った制御手順を踏んでいること等から、危険は起こらな
いと考えられている。

しかしながら、燃焼中に炎検出回路または火炎センサが
故障して、その故障が火炎有のモードである場合にはそ
の異常を検出できないため、本質的には安全停止シーケ
ンスに移行しなければならないにもかかわらず、燃焼動
作が継続され、燃焼を停止ヒして燃料弁を遮断した後に
も、炎検出回路が火炎有りを検知し続けていた場合に、
初めてその異常を認知するといった具合に、長時間にわ
たって炎検出回路または火炎センサの異常を検出できな
い状態か継続され、適切な燃焼停止動作開始を大幅に遅
延して、燃焼状態を監視できない危険な燃焼を継続して
しまう問題点があった。

この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
で、燃焼シーケンス動作中に炎検出回路の動作状態を常
時モニタすることにより、燃焼シーケンス動作中の炎検
出回路の故障モードの発生を検出して報知できる火炎検
出回路の異常検出袋はを得ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明に係る火炎検出回路の異常検出装置は、燃焼シ
ーケンス実行中に、火炎状態検出手段から出力される火
炎検知電位をモニタする火炎検知電位モニタ手段と、こ
の火炎検知電位モニタ手段かモニタする火炎検知電位と
あらかじめ設定される正常火炎電位とを比較し、火炎状
態検出７段の作動異常を判定する異常判定手段と、この
異常判定手段の判定結果にづ基いて燃焼手段の燃焼な停
止させる燃焼抑止手段とを設けたものである。

（作用〕 この発明における火炎検出回路の異常検出装置において
は、燃焼シーケンス動作中に、火炎検知電位モニタ手段
から出力される火炎検知電位とあらかじめ設定される正
常火炎電位とを異常判定手段で比較し、火炎検知電位か
正常火炎電位の範囲を逸脱した場合に、燃焼抑【Ｅ手段
か燃焼手段の燃焼を停止させる。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す火炎検出回路の異常
検出装置の構成を説明するブロック図であり、ｌは燃焼
制御装置て、コントローラ６がら出力される燃焼制御信
号線６ａの信号に基づいて燃焼手段となる、例えばバー
ナ等の着火、消火を制御するオン／オフ信号を出力する
。ｌａは火炎センサで、燃焼手段の火炎を検出して着火
状態に比例した火炎検出信号１ｂを炎検出回路２に出力
する。３はこの発明の火炎検知電位モニタ手段と異常判
定手段とを兼ねる異常検出回路で、炎検出回路２から出
力される火炎検知電位Ｖ。、ｊτを燃焼シーケンス実行
中にモニタし、あらかじめ設定される上限判定電位Ｖ□
と下限判定電位ｖＬとを、例えばコンパレータで構成さ
れる一Ｆ限判定回路３ａ、下限判定回路３ｂで判定し、
上限判定電位ｖＨと下限判定電位ｖＬどの電位範囲（正
常火炎電位）から上記火炎検知電位Ｖ。ＬＩＴが逸脱し
た場合、特に上記火炎検知電位ＶＯ２丁が上限判定電位
Ｖ、ｌを越えた場合に、上限判定回路３ａから火炎有り
の故障発生を示す第１の判定パルス信号４をコントロー
ラ６に出力し、コントローラ６（燃焼抑止手段）より燃
焼制御装９１に燃焼停止を示す信号を燃焼制御信号線６
ａを介して出力する。

一方、上記火炎検知電位Ｖ。ＵＴが下限判定電位ＶＬを
下回った場合に、火炎無しの故障発生を示す第２の判定
パルス信号５をコントローラ６に出力し、コントローラ
６（燃焼抑止手段）より燃焼制御装置ｌに燃焼停止を示
す信号を燃焼制御信号線６ａを介１ノて出力する。

一方、上記火炎検知電位■。ＩＪアか上限判定電位Ｖ　
Ｈと下限判定゛上位Ｖらどの電位範囲に収束している場
合には第１の判定パルス信号４．第２の判定パルス信号
５は出力されず（電位ｒＯＪＶ）。

コントローラ６は燃焼制御装２１１に対して燃焼を停止
する指示が入力されるまで、燃焼シーケンスを継続させ
る。

７は負荷で、燃焼制御装２１１により着火された火力に
より得られるエネルギーを授受し、例えば給水管を流入
する水の温度を所定温度まで上昇する。７ａは温度セン
サで、負荷の温度を検出して信号線８を介してコントロ
ーラ６に検出値（Ｐｖ値）出力する。９は入力信号ライ
ンで、設定値（ＳＰ値）をコントローラ６に出力する。

コントローラ６は検出値が設定値に一致するように、燃
焼制御信号線６ａを介して燃焼手段の火力を制御する信
号を燃焼鍵制御装置１に出力する。

なお、コントローラ６には、第３図に示す制御プログラ
ムを記憶するＲＯＭ等を有している。

第２図は第１図に示した異常検出回路３の判定電位を説
明する図であり、第１図と同一のものには同じ符号を付
しである。なお、縦軸は火炎検知電位Ｖ。Ｕアを示す。

この図において、ｖｌは飽和電位レベルで、火炎検知電
位Ｖ。Ｕアはこの電位を越えるこはない。

ｖ２は火炎無し電位レベルである。

次に第１図の動作について説明する。

コントローラ６に入力信号ライン９介して入力ＳＰ値（
例えば温度）が負荷７に設けられる温度センサ７ａから
信号線８を介して入力されるＰｖ値に一致させるような
燃焼シーケンスの開始が指令されると、コントローラ６
より燃焼制御信号線６ａを介して燃焼制御装置ｌに出力
されると、燃焼制御装置ｌは燃焼手段の着火前に、プレ
バージ処理を実行する。このプレバージ処理実行中に疑
似火炎を検出した場合には、コントローラ６が燃焼制御
装置ｌに対して着火指令の送出を停止、燃焼シーケンス
は実行されない。

一方、プレバージ処理実行の結果、疑似火炎を検出でき
なかった場合には、コントローラ６は燃焼制御装置ｌに
対して着火信号を送出し、図示しないバーナな着火させ
、あらかじめ記憶された燃焼シーケンスを開始する。

燃焼シーケンスか開始されると、火炎センサｌａより火
炎の火力に比例した火炎検知信号が炎検出回路２に出力
され、火炎の火力に比例した火炎検知電位Ｖ。ｕｌか異
常検出回路３に常時出力され異常検出回路３のモニタか
開始される。

ここで、燃焼シーケンス実行中に、火炎検知電位Ｖ　ｏ
ｕＴが上限判定回路３ａに設定された上限判定電位Ｖ　
Ｉ＋を越えると、上限判定回路３ａから火炎有りの故障
発生を示す第１の判定パルス信号４をコントローラ６に
出力する。このため、コントローラ６は、燃焼制御装置
ｌに燃焼停止を示す信号が燃焼制御信号線６ａを介して
出力し、燃焼手段の燃焼を停止させる。

一方、燃焼シーケンス実行中に、火炎検知電位ＶＯＵア
が下限判定回路３ｂに設定された下限判定電位ｖ９．を
越えると、下限判定回路３ｂから火炎無しの故障発生を
示す第２の判定パルス信号５をコントローラ６に出力す
る。このため、コントロ−ラ６は、燃焼制御装置１に燃
焼停止を示す信号が燃焼制御信号線６ａを介して出力さ
れ、燃焼手段の燃焼を停止させる。

一方、燃焼シーケンス実行中に、火炎検知電位ＶＯＬＩ
アが下限判定電位ｖＬ以上上限判定電位ｖＨ以下の場合
には、第１の判定パルス信号４および第２の判定パルス
信号５はともに出力されず、すなわち炎検出回路２は正
常と判定し、コントローラ６は燃焼停止が指示されるま
で、燃焼シーケンスを続行する。

次に第３図に示すフローチャートを参照しながらこの発
明による炎検出回路異常判定制御動作について説明する
。

第３図はこの発明による炎検出回路異常判定制御動作手
順を説明するフローチャートである。なお、　５Ｔ（１
）〜５Ｔ（１１）は各ステップを−示す。

コントローラ６は熱要求が入力されるのを待機しくステ
ップ５Ｔ（１）　）　、熱要求が入力されたら、プレパ
ージ処理を開始する（ステップ５Ｔ（２）　）。

次いで、下限判定回路３ｂの出力（第２の判定パルス信
号５）がＬＯレベルであるかどうかを判断しくステップ
５Ｔ（３）　）　、　Ｎ　Ｏならば異常と判定し、その
旨を図示しない表示部に表示しくステップ５Ｔ（４）　
）　、制御を終了する。

一方、ステップ５Ｔ（３）の判断で、ＹＥＳの場合はプ
レパージ処理を所定時間実行する（ステップ５Ｔ（５）
　）　、プレパージ処理を所定時間実行したら、正常燃
焼処理を開始しくステップ５Ｔ（６）　）、炎検出回路
２から出力される火炎検知電位Ｖ。＋１７が上限判定電
位ｖＩｆを越えて、上限判定回路３ａより第１の判定パ
ルス信号４がＨＩ比出力どうかを判断する（ステップ５
Ｔ（７）　）　、この判断でＹＥＳならば火炎が異常に
強いという故障モードが発生したと判定し、異常を表示
するとともに、燃焼を停止させて（ステップ５Ｔ（８）
　）　、制御を終了する。

一方ステップ５Ｔ（７）の判断で、ＮＯの場合には、炎
検出回路２から出力される火炎検知電位ＶＯＵＴが下限
判定電位ｖＬを下回って、下限判定回路３ｂより第２の
判定パルス信号５がＨＩ比出力どうかを判断する（ステ
ップ５Ｔ（９）　）。この判断で、ＹＥＳの場合は火炎
か異常に弱いという故障モートか発生したと判定し、ス
テップ５Ｔ（８）に戻り、ＮＯならば熱要求停止信号が
人力されているかどうかを判断する（ステップ５Ｔ（１
０））　、この判断で、Ｎｏの場合は、ステップ５Ｔ（
６）に戻り、ＹＥＳならば燃焼を停止させる制御信号を
燃焼制御装置ｌｌに出力して燃焼を停止させ（ステップ
５Ｔ（１１））　、制御を終了する。

なお、上記実施例ては、異常検出回路３をハードで構成
した場合について説明したが、炎検出回路２から出力さ
れる火炎検知電位Ｖ。ＵＴをＡ／Ｄ変換したディジタル
データで判定するように構成しても同様の効果が得られ
ることは云うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば燃焼シーケンス
実行中に、火炎状態検出手段から出力される火炎検知電
位をモニタする火炎検知電位モニタ手段と、この火炎検
知電位モニタ手段がモニタする火炎検知電位とあらかじ
め設定される正常火炎電位とを比較し、火炎状態検出手
段の作動異常を判定する異常判定手段と、この異常判定
手段の判定結果に基づいて燃焼手段の燃焼を停止させる
燃焼抑止手段とを設けたので、燃焼シーケンス中の炎検
出回路の異常のうち、火炎有りの故障モードの発生、火
炎無しの故障モードの発生を識別して検出報知できるの
で、燃焼シーケンス中の故障モード検出時点て燃焼シー
ケンスを安全に停止てきる優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す火炎検出回路の異常
検出装置の構成を説明するブロック図、第２図は第１図
に示した異常検出回路の判定電位を説明する図、第３図
はこの発明による炎検出回路異常判定制御動作手順を説
明するフローチャートである。 図中、ｌは燃焼制御装置、２は炎検出回路、３は異常検
出回路、６はコントローラ、７は負荷である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼手段の着火、消火を監視する火炎状態検出手
   段を有する燃焼制御装置において、燃焼シーケンス実行
   中に、前記火炎状態検出手段から出力される火炎検知電
   位をモニタする火炎検知電位モニタ手段と、この火炎検
   知電位モニタ手段がモニタする火炎検知電位とあらかじ
   め設定される正常火炎電位とを比較し、前記火炎状態検
   出手段の作動異常を判定する異常判定手段と、この異常
   判定手段の判定結果に基づいて前記燃焼手段の燃焼を停
   止させる燃焼抑止手段とを具備したことを特徴とする火
   炎検出回路の異常検出装置。
2. （２）異常判定手段は、火炎状態検出手段の異常を表示
   することを特許請求の範囲第（１）項記載の火炎検出回
   路の異常検出装置。