JPS6326815B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔利用分野〕 本発明は燃料バーナ制御装置に関するものであ
る。 〔発明の背景〕 近年、エネルギー節約のために炉およびそれに
類似の機器の在来型の口火および主バーナの構造
に大きな変化をとげている。熱電対を加熱するこ
とにより安全機能を与える連続燃焼口火を設ける
ことが長年にわたつて普通に行われてきた。その
熱電対は、主弁を開くことができるようになるま
でに機能を発揮せねばならない。小出力のエネル
ギー源を構成するものである。この種の構造は非
常に安全で、その設置コストは非常は低いことが
判明していた。この種の口火バーナと安全装置の
問題は、その口火バーナが用いられている加熱機
器が全く用いられないか、非常に限られた時間だ
け用いられるような季節でも、口火が１日中つき
放しになつていることである。しかし、燃料の価
格が上昇し、そのために燃料を節約することが必
要になつてくると、口火をつけ放しにして用いる
ことが望ましいという考えはいやおうなしに変更
させられるようになつてきた、ある国ではエネル
ギー節約のために口火をつけたままにすることを
法律で禁止した。 つけ放しの口火の代りに他の種類の安全点火器
を用いるために種々の提案がされている。最も一
般的な種類のものは、火花放電発生器のような点
火源と、口火の有無を検知する通常の炎棒とを利
用するものである。この種の点火装置はつけ放し
の口火より非常に高くつくが、燃料を節約するた
めにはいまは必要なものである。この種の点火装
置により、主バーナに実際に点火する直前に口火
を点火できる。それらの点火装置のほとんどは、
バーナの主弁を開く前に口火の存在を確認するた
めに、口火の炎を通じて流れる電流に対する炎の
整流作用を利用している。理論的には、この種の
点火装置は実用的で安全である。しかし、実際的
問題として、この種の点火装置にはある程度の限
界と欠点がある。炎整流型の炎センサを設けるこ
とにより、強さが変ることがあり、安全に関する
限りは自ずと限界のある信号にバーナの主弁の動
作が依存することになる。バーナの主弁を動作さ
せる従来の炎整流装置は、口火の安定度が変動す
ること、点火源が異常であること、点火装置の電
子回路部品の故障などのために、故障が起きた場
合に安全ではない。 〔発明の概要〕 本発明は、検出された炎の状態を識別するため
と、安全機能を得るために２つのしきい値信号レ
ベルを含む信号を電子回路に与える１個の炎検知
器を利用するフエイルセーフ型の燃料バーナ制御
装置を得ることを目的とするものである。それら
２つのしきい値信号は２つの異なるしきい値信号
処理回路要素により処理され、異なるしきい値レ
ベルに応答する２種類のスイツチ要素を最終的に
制御する。それらのスイツチ要素は、炎検知器か
らの炎信号が２つのしきい値をほぼ同時に越える
というような異常時においては、バーナ点火の安
全確保のため、インターロツク関係を構成する。 最も簡単な態様においては、本発明は、インタ
ーロツク接点を制御する２つのしきい値信号処理
回路要素を利用する燃料バーナ制御装置を提供す
るものである。このインターロツク接点のメカニ
ズムにより、主弁を開くことができるようになる
までに、口火が正しく点火されて安定に燃焼して
いるようにできる。この種の装置に用いられる点
火源は一般にはシリコン制御整流器によるし張発
振器型火花放電発生器であるが、その他の任意の
種類の点火源も用いることができる。 〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。 第１図には、第７図に詳しく示されているよう
な装置すなわち回路が正常に動作している場合に
おける、炎電流と時間との関係を示すグラフが示
されている。このグラフには、炎整流器における
炎棒のような炎検知器により検出された正常な炎
電流カーブ１０が示されている。正常な動作中は
炎整流装置はサーモスタツトのような制御器を介
して動作電流を受け、口火用ガスの口火弁の開放
（１２で示されている）とともに火花放電（１１
で示されている）がカーブ１０の始点で開始さ
れ、カーブ１０の部分１３を生ずる。カーブ１０
の点１４において第１のリレーＫ１がその動作し
きい値に達し、吸引されすなわち動作してその接
点すなわち常開ないし常閉の回路要素を切換え
る。正常な動作中は、カーブ１０は増大を続けて
点１５に達し、この点１５で第２のリレーＫ２が
動作し、主ガスの供給（１６で示される）が始ま
る。点１５に達した時点でこの装置は正常に動作
しており、リレーＫ２が付勢されたままで、主ガ
ス供給弁を開き続けている限り動作を続ける。 第２図は、点火源がきれいな火花放電ではなく
てノイズを含んでいる場合における炎電流と時間
との関係を示すグラフである。このようなノイズ
は、風により火花放電又は炎が炎棒に対して動か
されるような場合にも生ずる。この場合も火花放
電１１に対応して口火用のガス供給１２が行われ
る。この場合にはカーブ１０′が発生され、この
時の炎電流は不定である。第２図に示されている
例ではカーブ上の点１４と点１４′との間で炎電
流がリレーＫ１の動作しきい値を越えたり戻つた
りし、そのために火花放電が断続的に発生され、
かつノイズが発生される状態が示されている。口
火ガスが点火して正常な状態の点１４′に達する
と、カーブ１０′も正常なカーブ１０に移行する。
このカーブ１０は最終的にはリレーＫ２のしきい
値の点１５に達する。これにより主ガス供給源か
らのガスの供給１６ができる。第２図に示されて
いるような場合にあつては、安定なカーブ１０が
発生されてしきい値の点１５に達するまで、主ガ
ス供給源からのガスの供給１６が行われることは
ない。 第３図には、火花放電ノイズがカーブ１０″を
発生させるような異常な状況におけるグラフを示
す。このグラフではカーブは部分１７で鋭く上昇
してしきい値の点１４，１５をほぼ同時に越えて
いる。カーブの上昇が非常に鋭く、リレーＫ１の
動作には時間の余裕が少なすぎるのでリレーＫ１
は動作できず、リレーＫ２が付勢された後ではリ
レーＫ１の付勢ができない。そのためにこの装置
は動作をロツクされるから、火花放電１１が存在
している間は主ガス弁を開くことができず、従つ
て主バーナにガスが入ることはできない。 このような動作を行う装置を、リレー接点のイ
ンターロツクの関係だけを示す、非常に簡略化し
た態様で第４図に示す。リレーの動作の前後関係
に伴う動作態様は表として後述する。 第４図には、第５図にブロツク図で示されてお
り、かつ第７図に詳細な回路図で示されている回
路の一部が回路図で示されている。第４図では、
リレーＫ は第１のしきい値スイツチ要素たとえ
ばシリコン制御整流器２０を通じて付勢される。
シリコン制御整流器２０のゲート２１は、回路の
第１のしきい値信号処理回路要素に接続される。
リレーＫ１にはコンデンサ２２が並列に接続され
る。非常に短い遅れ時間でリレーＫ１が動作する
ようにするために、リレーＫ１は小さな抵抗２３
を介して接続される。この抵抗２３はリレーＫ１
の常開接点１Ｋ１とリレーＫ２の常閉接点１Ｋ２
に接続される。リレーＫ２が安定に動作するよう
に、リレーＫ２にはコンデンサ２４が並列に接続
される。リレーＫ２は第２のしきい値スイツチ要
素たとえばシリコン制御整流器２５を通じて動作
させられる。このシリコン整流器２５のゲート２
６は第２の信号処理回路要素に接続される。ゲー
ト２１，２６の動作レベルは、第１図においてリ
レーＫ１のしきい値の点１４およびリレーＫ２の
しきい値の点１５として示されている動作点に対
応する。 リレーＫ１は常閉接点２Ｋ１を更に有する。こ
の常閉接点２Ｋ１と共通回路点すなわちアース３
１との間には点火器３０が接続され、常閉接点２
Ｋ１は点火器３０に電力を供給するために用いら
れる。点火器３０は、し張発振器火花放電点火器
と呼ばれることもある、シリコン制御整流器型の
周知の固体点火器で構成できる。点火器３０は従
来の変圧器式点火器で構成することもできる。こ
の点火器３０に対して要求されることは、点火器
３０が常閉接点２Ｋ１を通じて電力を供給される
こと、および燃焼制御装置の口火ガスに点火でき
ることである。第４図に示されている装置は、主
弁３２の給電回路中に接続されるリレーＫ２の常
開接点２Ｋ２により完結される。口火弁２９は常
開接点２Ｋ２および主弁３２の直列接続体に並列
接続されているから、口火弁２９は常閉接点１Ｋ
２を介して導体３３から電力が供給される。 ここで、第４図に示す回路部分の動作を簡単に
説明する。導体３３に電力が供給されると点火器
３０が動作を開始し、常閉接点１Ｋ２を通じて電
力を供給された口火弁２９が開かれる。そうする
と口火ガスが供給されて、その口火ガスが点火さ
れる。口火ガスに点火されると、シリコン制御整
流器（SCR）２０，２５のそれぞれのゲート２
１，２６に与えられる信号が、カーブ１０に沿つ
て直ちに増大し始める。ゲート２１に与えられて
いる信号電圧が、SCR２０をターンオンするの
に十分な値に達すると、リレーＫ１がただちに付
勢される。これは第１図のカーブ１０上のしきい
値の点１４に対応する。リレーＫ１が付勢される
とその自己保持接点１Ｋ１が閉じられて、リレー
Ｋ１を付勢状態に保つとともに、常閉接点２Ｋ１
を開いて点火器３０への電力の供給をしや断す
る。正常な動作では口火が燃え続けて、炎電流が
第１図のカーブ１０に沿つて更に増大する。シリ
コン制御整流器２５のゲート２６に加えられてい
る電圧がそのターンオンしきい値に達すると、シ
リコン制御整流器２５はただちに導通状態にな
る。このしきい値は第１図のカーブ１０上の点１
５に対応する。この点でリレーＫ２は付勢されて
その接点２Ｋ２を閉じるから主弁３２に電力が供
給され、そのためにこの装置は正常な動作状態に
置かれる。 この正常な動作は、スイツチ要素すなわちシリ
コン制御整流器２０，２５の２つの動作しきい値
レベルと、２つのリレーＫ１，Ｋ２の接点のイン
ターロツク関係とに依存する。次の表は種々の
状態における口火弁と主弁の状態を示す表であ
る。

〔効果〕

本発明によれば、表に異常動作として示され
るような場合に、インターロツク関係を与えるよ
うに組合わされた２つのスイツチ要素を用いるこ
とにより、フエールセーフを確保できる燃料バー
ナ制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の装置の動作
が正常である場合と、２種類の異常が生じている
場合における炎電流と装置の状態との関係をそれ
ぞれ示すグラフ、第４図はリレー・インターロツ
ク回路の一部のブロツク回路図、第５図は本発明
の装置の簡単な実施例の回路図、第６図は本発明
の装置のより複雑な実施例の回路図、第７図は第
５図のブロツク図に対応する実際の回路の回路図
である。 ２９……口火弁、３２……主弁、３０……点火
器、３６，３６′……遅延要素、４０……第１の
しきい値スイツチ要素、４１……第１のしきい値
信号処理回路要素、４５……炎検知器、４６……
出力回路要素、５２……第２のしきい値信号処理
回路要素、５４……第２のしきい値スイツチ要
素、８０……炎棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主燃料弁が開かれる前に口火弁が開かれると
   ともに点火バーナに口火が生じているようにする
   ためのフエイルセーフの燃料バーナ制御装置であ
   つて、出力回路要素を有し前記点火バーナにおけ
   る炎に応答する炎検知器と、常開回路要素を含む
   第１のしきい値スイツチ要素を動作させるための
   第１のしきい値信号処理回路要素と、常閉回路要
   素および常開回路要素を含む第２のしきい値スイ
   ツチ要素を動作させるための第２のしきい値信号
   処理回路要素とを含み、前記第１のしきい値信号
   処理回路要素は前記第２のしきい値信号処理回路
   要素における前記第２のしきい値スイツチ要素の
   動作に比べて前記第１のしきい値スイツチ要素の
   動作に遅延を与えるための遅延要素を含み前記第
   １と第２の各しきい値信号処理回路要素は前記炎
   検知器の出力回路要素に接続され、前記第２のし
   きい値スイツチ要素の常閉回路要素はこの常閉回
   路要素を介して前記第１のしきい値スイツチ要素
   および前記口火弁を最初に付勢するように接続さ
   れ、前記第１のしきい値信号処理回路要素が第１
   レベルの炎信号を検出した時に前記第１のしきい
   値スイツチ要素は付勢状態にされて前記第１のし
   きい値スイツチ要素の常開回路要素を導通状態に
   し、それから前記第２のしきい値信号処理回路要
   素は第２レベルのより大きな炎信号を検出して、
   前記第２のしきい値スイツチ要素の常閉回路要素
   を開くが前記第１のしきい値スイツチ要素の常開
   回路要素を介するとともに、前記第２のしきい値
   スイツチ要素の常開回路要素を閉じ安全なインタ
   ーロツクを行えるようにして前記主燃料弁を付勢
   することを特徴とする燃料バーナ制御装置。