JPH0421094B2 - - Google Patents
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- JPH0421094B2 JPH0421094B2 JP60146002A JP14600285A JPH0421094B2 JP H0421094 B2 JPH0421094 B2 JP H0421094B2 JP 60146002 A JP60146002 A JP 60146002A JP 14600285 A JP14600285 A JP 14600285A JP H0421094 B2 JPH0421094 B2 JP H0421094B2
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- fuel ratio
- flame
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- rod sensor
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 48
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/26—Measuring humidity
- F23N2225/30—Measuring humidity measuring lambda
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2229/00—Flame sensors
- F23N2229/16—Flame sensors using two or more of the same types of flame sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
- F23N5/006—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen
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】
産業上の利用分野
本発明はガス、石油等燃焼機器の燃焼を制御す
る燃焼制御装置に関する。
る燃焼制御装置に関する。
従来の技術
従来の燃焼制御装置は第５図に示すように、燃
焼用混合気体の流出するバーナ１と、このバーナ
１から形成される炎の外炎に触れる位置に設置し
たフレームロツド２とを電源３と電流計４とを直
列に接続した回路に組込んだ構成であり、バーナ
１から流出する燃焼用混合気体が着火して炎を形
成するのであるが、この炎に電導性がある為、前
記電流計４の回路が形成されて、この回路に電流
が流れる。この電流の大きさは炎内のイオン濃
度、即ち燃料と空気との混合比（以後、空燃比と
記す）によつて決定されるのであるから電流計４
の電流値により空燃比を知ることができる。この
電流の大きさに応じてバーナ１に供給される燃焼
用混合気体の空燃比を調整する調整装置５を設け
て空燃比が一定になるように構成したものであ
る。（例えば、特公昭46−36947号公報） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、炎イオン電流と空燃比の関係は
第６図に示す様に空燃比Ｐ＝Poでイオン電流Ifは
ピーク値If＝Ifoとなり、１対１の関数にならな
いことが知られており、上記の様な従来の構成で
は、If＝If1のときにＰ＝P1なのかＰ＝P2なのか
判別できないために誤つた調整を行なう可能性が
あるという問題点を有していた。
焼用混合気体の流出するバーナ１と、このバーナ
１から形成される炎の外炎に触れる位置に設置し
たフレームロツド２とを電源３と電流計４とを直
列に接続した回路に組込んだ構成であり、バーナ
１から流出する燃焼用混合気体が着火して炎を形
成するのであるが、この炎に電導性がある為、前
記電流計４の回路が形成されて、この回路に電流
が流れる。この電流の大きさは炎内のイオン濃
度、即ち燃料と空気との混合比（以後、空燃比と
記す）によつて決定されるのであるから電流計４
の電流値により空燃比を知ることができる。この
電流の大きさに応じてバーナ１に供給される燃焼
用混合気体の空燃比を調整する調整装置５を設け
て空燃比が一定になるように構成したものであ
る。（例えば、特公昭46−36947号公報） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、炎イオン電流と空燃比の関係は
第６図に示す様に空燃比Ｐ＝Poでイオン電流Ifは
ピーク値If＝Ifoとなり、１対１の関数にならな
いことが知られており、上記の様な従来の構成で
は、If＝If1のときにＰ＝P1なのかＰ＝P2なのか
判別できないために誤つた調整を行なう可能性が
ある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
上記問題点を解決するために本発明の燃焼制御
装置は、一対の電極で構成され燃焼火炎中のイオ
ン電流対空燃比特性が異なる箇所に挿入された主
フレームロツドセンサと、副フレームロツドセン
サと、前記各フレームロツドセンサの電極間に電
圧を印加する電源と、前記各フレームロツドセン
サと直列に接続された炎電流検出抵抗と、前記各
検出抵抗に流れる電流により空燃比を検出する空
燃比検出回路を有し、前記空燃比検出回路は主フ
レームロツドセンサの電流値を計測する電流値計
測回路と、副フレームロツドセンサの電流値と規
定の電流値を比較する比較回路を設け、前記空燃
比検出回路の出力により燃焼を制御する制御器を
有する構成としたものである。
装置は、一対の電極で構成され燃焼火炎中のイオ
ン電流対空燃比特性が異なる箇所に挿入された主
フレームロツドセンサと、副フレームロツドセン
サと、前記各フレームロツドセンサの電極間に電
圧を印加する電源と、前記各フレームロツドセン
サと直列に接続された炎電流検出抵抗と、前記各
検出抵抗に流れる電流により空燃比を検出する空
燃比検出回路を有し、前記空燃比検出回路は主フ
レームロツドセンサの電流値を計測する電流値計
測回路と、副フレームロツドセンサの電流値と規
定の電流値を比較する比較回路を設け、前記空燃
比検出回路の出力により燃焼を制御する制御器を
有する構成としたものである。
作 用
本発明は上記した構成によつて、電流計測回路
の出力と比較回路の出力とにより誤りのない空燃
比を検出し、燃焼を制御するという作用を有す
る。
の出力と比較回路の出力とにより誤りのない空燃
比を検出し、燃焼を制御するという作用を有す
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。なお、実施例の説明にあたつては第５
図と同一部分には便宜上同一符号を付した。第１
図において１はバーナで、このバーナ１から形成
される火炎に２本のフレームロツド２ａと２ｂが
挿入され、一方の電極をバーナ、他方の電極をフ
レームロツドとした主フレームロツドセンサ６ａ
と副フレームロツドセンサ６ｂを構成している。
３は電源でここでは直流電源を使用している。７
ａ，７ｂは炎電流検出用抵抗であり、８は空燃比
検出回路である。空燃比検出回路８は電流値計測
回路９と比較回路１０とで構成されている。主フ
レームロツドセンサ６ａと炎電流検出用抵抗７ａ
の接続点の電位は電流値計測回路９に、副フレー
ムロツドセンサ６ｂと炎電流検出用抵抗７ｂの接
続点の電位は比較回路１０に入力する。電流値計
測回路９は２個の演算増幅器１１，１２と抵抗１
３，１４で構成され、演算増幅器１１はボルテー
ジフオロア回路を構成し、主フレームロツドセン
サ６ａを流れる炎電流Ifaに比例した出力電力に
変換される。演算増幅器１２と抵抗１３，１４は
反転増幅回路を構成し、抵抗１５，１６，１７に
より分圧された基準電位に対して反転増幅してい
る。比較回路１０は演算増幅器１８と比較器１９
と抵抗２０，２１で構成され、演算増幅器１８は
ボルテージフオロア回路を構成し、副フレームロ
ツドセンサ６ｂを流れる炎電流Ifbに比例した出
力電圧に変換され、抵抗１５，１６，１７により
分圧された規定の電位と比較器１９により比較さ
れる。２２は制御器で停止装置２３と空燃比調整
装置２４より構成され、停止装置２３は比較回路
１０の出力信号に応じ機器の動作を停止し、空燃
比調整装置２４は電流値計測回路９の出力信号に
応じ空燃比を調整するものである。火炎中でフレ
ームロツドの挿入箇所によりイオン電流対空燃比
特性を変えることが可能であることは知られてお
り、主フレームロツドセンサ６ａと副フレームロ
ツドセンサ６ｂのイオン電流対空燃比特性を第２
図に示す。イオン電流Ifa，Ifbがピークとなる空
燃比はそれぞれＰ＝Pa，Ｐ＝Pbと違つた点にな
る。電流値計測回路９の出力電圧V9の特性は第
３図に示す様にイオン電流Ifaに比例したものと
なる。又、抵抗１５，１６，１７の値で比較器１
９の正側入力電圧を調整することにより比較回路
１０の出力電圧V10の特性は第３図に示す様にV9
がピーク値となる空燃比Ｐ＝PaでV10の出力が変
化する様に設定することが可能である。第３図で
空燃比Ｐ＝Pcで燃焼するように空燃比を調整し
て制御したいときは、空燃比調整装置２４には電
流値計測回路９の出力電圧V9が入力し、V9＝
V9cとなるように空燃比を調整する。又、空燃比
調整装置２４がV9＝V9cとなるように空燃比を調
整したために空燃比Ｐ＝Pdとなつてしまうこと
を防止するために停止装置２３には比較回路１０
の出力電圧V10が入力し、V10＝V10dのときには
機器の動作を停止する。以上により誤りのない空
燃比制御が可能になる。
説明する。なお、実施例の説明にあたつては第５
図と同一部分には便宜上同一符号を付した。第１
図において１はバーナで、このバーナ１から形成
される火炎に２本のフレームロツド２ａと２ｂが
挿入され、一方の電極をバーナ、他方の電極をフ
レームロツドとした主フレームロツドセンサ６ａ
と副フレームロツドセンサ６ｂを構成している。
３は電源でここでは直流電源を使用している。７
ａ，７ｂは炎電流検出用抵抗であり、８は空燃比
検出回路である。空燃比検出回路８は電流値計測
回路９と比較回路１０とで構成されている。主フ
レームロツドセンサ６ａと炎電流検出用抵抗７ａ
の接続点の電位は電流値計測回路９に、副フレー
ムロツドセンサ６ｂと炎電流検出用抵抗７ｂの接
続点の電位は比較回路１０に入力する。電流値計
測回路９は２個の演算増幅器１１，１２と抵抗１
３，１４で構成され、演算増幅器１１はボルテー
ジフオロア回路を構成し、主フレームロツドセン
サ６ａを流れる炎電流Ifaに比例した出力電力に
変換される。演算増幅器１２と抵抗１３，１４は
反転増幅回路を構成し、抵抗１５，１６，１７に
より分圧された基準電位に対して反転増幅してい
る。比較回路１０は演算増幅器１８と比較器１９
と抵抗２０，２１で構成され、演算増幅器１８は
ボルテージフオロア回路を構成し、副フレームロ
ツドセンサ６ｂを流れる炎電流Ifbに比例した出
力電圧に変換され、抵抗１５，１６，１７により
分圧された規定の電位と比較器１９により比較さ
れる。２２は制御器で停止装置２３と空燃比調整
装置２４より構成され、停止装置２３は比較回路
１０の出力信号に応じ機器の動作を停止し、空燃
比調整装置２４は電流値計測回路９の出力信号に
応じ空燃比を調整するものである。火炎中でフレ
ームロツドの挿入箇所によりイオン電流対空燃比
特性を変えることが可能であることは知られてお
り、主フレームロツドセンサ６ａと副フレームロ
ツドセンサ６ｂのイオン電流対空燃比特性を第２
図に示す。イオン電流Ifa，Ifbがピークとなる空
燃比はそれぞれＰ＝Pa，Ｐ＝Pbと違つた点にな
る。電流値計測回路９の出力電圧V9の特性は第
３図に示す様にイオン電流Ifaに比例したものと
なる。又、抵抗１５，１６，１７の値で比較器１
９の正側入力電圧を調整することにより比較回路
１０の出力電圧V10の特性は第３図に示す様にV9
がピーク値となる空燃比Ｐ＝PaでV10の出力が変
化する様に設定することが可能である。第３図で
空燃比Ｐ＝Pcで燃焼するように空燃比を調整し
て制御したいときは、空燃比調整装置２４には電
流値計測回路９の出力電圧V9が入力し、V9＝
V9cとなるように空燃比を調整する。又、空燃比
調整装置２４がV9＝V9cとなるように空燃比を調
整したために空燃比Ｐ＝Pdとなつてしまうこと
を防止するために停止装置２３には比較回路１０
の出力電圧V10が入力し、V10＝V10dのときには
機器の動作を停止する。以上により誤りのない空
燃比制御が可能になる。
次に本発明の別の実施例を第４図に示す。前記
実施例と相違する点は電源３に交流電源を使用し
ている点である。炎電流検出用抵抗７ａ，７ｂの
両端の電圧はコンデンサ２５ａ，２５ｂと抵抗２
６，２７でそれぞれなる積分回路で、整流作用に
より発生した直流分のみが積分され、積分回路の
出力電位が空燃比検出回路８に入力し、以下前記
実施例と同様の動作で誤りのない空燃比制御が可
能になる。以上の実施例では空燃比検出回路を演
算増幅器、比較器、抵抗を使用してアナログ的に
構成しているが、Ａ／Ｄ変換回路によりデイジタ
ル値に変換してマイクロコンピユータ等のプログ
ラムで構成してもよい。又、主フレームロツドセ
ンサが副フレームロツドセンサをパイロツトバー
ナ等別バーナの火炎に挿入しても実現可能であ
る。
実施例と相違する点は電源３に交流電源を使用し
ている点である。炎電流検出用抵抗７ａ，７ｂの
両端の電圧はコンデンサ２５ａ，２５ｂと抵抗２
６，２７でそれぞれなる積分回路で、整流作用に
より発生した直流分のみが積分され、積分回路の
出力電位が空燃比検出回路８に入力し、以下前記
実施例と同様の動作で誤りのない空燃比制御が可
能になる。以上の実施例では空燃比検出回路を演
算増幅器、比較器、抵抗を使用してアナログ的に
構成しているが、Ａ／Ｄ変換回路によりデイジタ
ル値に変換してマイクロコンピユータ等のプログ
ラムで構成してもよい。又、主フレームロツドセ
ンサが副フレームロツドセンサをパイロツトバー
ナ等別バーナの火炎に挿入しても実現可能であ
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。
の効果が得られる。
(1) 副フレームロツドセンサの電流値により空燃
比の範囲を絞り、主フレームロツドセンサの電
流値により空燃比を検出し燃焼制御を行なうの
で信頼性の高い制御を行なうことが可能であ
る。
比の範囲を絞り、主フレームロツドセンサの電
流値により空燃比を検出し燃焼制御を行なうの
で信頼性の高い制御を行なうことが可能であ
る。
(2) 主フレームロツドセンサのイオン電流により
空燃比を検出し燃焼制御を行ない、副フレーム
ロツドセンサにより、酸欠、失火等燃焼異常を
検出する構成としているので機能を分割したこ
とにより、安全性の高い高度な燃焼制御を実現
できる。
空燃比を検出し燃焼制御を行ない、副フレーム
ロツドセンサにより、酸欠、失火等燃焼異常を
検出する構成としているので機能を分割したこ
とにより、安全性の高い高度な燃焼制御を実現
できる。
第１図は本発明の一実施例を示す燃焼制御装置
の回路図、第２図はイオン電流の空燃比特性図、
第３図は空燃比検出回路出力電圧の空燃比特性
図、第４図は本発明の他の実施例を示す燃焼制御
装置の回路図、第５図は従来例の燃焼制御装置の
システム図、第６図はイオン電流の空燃比特性
図。 ３……電源、６ａ……主フレームロツドセン
サ、６ｂ……副フレームロツドセンサ、７ａ，７
ｂ……炎電流検出抵抗、８……空燃比検出回路、
９……電流値計測回路、１０……比較回路、２２
……制御器。
の回路図、第２図はイオン電流の空燃比特性図、
第３図は空燃比検出回路出力電圧の空燃比特性
図、第４図は本発明の他の実施例を示す燃焼制御
装置の回路図、第５図は従来例の燃焼制御装置の
システム図、第６図はイオン電流の空燃比特性
図。 ３……電源、６ａ……主フレームロツドセン
サ、６ｂ……副フレームロツドセンサ、７ａ，７
ｂ……炎電流検出抵抗、８……空燃比検出回路、
９……電流値計測回路、１０……比較回路、２２
……制御器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一対の電極で構成され燃焼火炎中のイオン電
流対空燃比特性が異なる箇所に挿入された主フレ
ームロツドセンサと、副フレームロツドセンサ
と、前記各フレームロツドセンサの電極間に電圧
を印加する電源と、前記各フレームロツドセンサ
と直列に接続された炎電流検出抵抗と、前記各検
出抵抗に流れる電流により空燃比を検出する空燃
比検出回路を有し、前記空燃比検出回路は主フレ
ームロツドセンサの電流値を計測する電流値計測
回路と、副フレームロツドセンサの電流値と規定
の電流値を比較する比較回路を設け、前記空燃比
検出回路の出力により燃焼を制御する制御器を有
する燃焼制御装置。 ２ 制御器は比較回路の出力により機器の動作を
停止する停止装置と、電流計測回路の出力に応じ
空燃比を調整する空燃比調整装置を有する構成の
特許請求の範囲第１項記載の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60146002A JPS629118A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60146002A JPS629118A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS629118A JPS629118A (ja) | 1987-01-17 |
| JPH0421094B2 true JPH0421094B2 (ja) | 1992-04-08 |
Family
ID=15397877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60146002A Granted JPS629118A (ja) | 1985-07-03 | 1985-07-03 | 燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS629118A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996033373A1 (en) * | 1995-04-19 | 1996-10-24 | Bowin Technology Pty. Limited | Heating appliance |
| FR2805029B1 (fr) * | 2000-02-15 | 2002-07-19 | Brandt Cooking | Dispositif de commande de bruleur a gaz |
| ITAN20020038A1 (it) * | 2002-08-05 | 2004-02-06 | Merloni Termosanitari Spa Ora Ariston Thermo Spa | Sistema di controllo della combustione a sensore virtuale di lambda. |
-
1985
- 1985-07-03 JP JP60146002A patent/JPS629118A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS629118A (ja) | 1987-01-17 |
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