JPH0442568B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は燃焼室に設けられた燃焼手段からの
火炎を検出し、この火炎検出信号に基づいて上記
燃焼手段の燃焼を制御する燃焼制御装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の燃焼制御装置においては、火炎
を検出する火炎検出手段として火炎の紫外線を検
出する紫外線検出管を用いている。

第４図、第５図は上記紫外線検出管を示す縦断
面図である。第４図に示す紫外線検出管は、特定
ガスを封入したガラス管３１内に陰極３２と陽極
３３を設け、この両極間に外部電源（図示せず）
から電圧を印加する。

この電圧を印加した状態において、火炎から発
生する紫外線が照射されると、陰極３２から光電
子が放出し、この光電子がガラス管３１内のガス
分子と衝突、電離を繰返し、ガス倍増されて陰極
３２と陽極３３間に放電電流が流れ、この放電電
流によつて火炎のあることが検出される。

また、第５図に示す紫外線検出管は、特定ガス
を封入したガラス管３１内に陰極３２と陽極３３
を設け、この陰極３２と陽極３３のそれぞれに互
いに対向するように網目電極板３４，３５を設
け、上記陰極３２と陽極３３間に電圧を印加する
もので、火炎の検出動作は前記第４図の紫外線検
出管と同じである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の燃焼制御装置は以上のように構成されて
いるので、紫外線検出管の故障／劣化により自己
放電を誘発した場合には、火炎が消えて紫外線を
検出しなくても、火炎が存在するという信号を出
す（疑似火炎状態）ことになり、不具合なモード
となつた。

つまり、紫外線検出管は、自己放電状態を判別
できないため、完全な疑似火炎となる以前の状態
を判別できず、完全な疑似火炎状態になつてか
ら、燃焼制御装置を安全停止させるシステムとな
つており、故障検出時期が予知できないという問
題点があつた。

また、バーナ機器側が故障しても、火炎検出器
が故障しても、いずれもバルブが遮断されるのみ
であつた。従つて、故障時の原因を判断するのが
困難であり、メンテナンスに長時間を必要とする
という問題点があつた。

この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、故障の種類を容易に判別する
ことができ、故障原因の判定を簡単にできるよう
にした燃焼制御装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１記載の発明に係る燃焼制御装置は、燃
焼手段と紫外線検出管の間に配設したシヤツタ
と、このシヤツタの開閉を制御するシヤツタ制御
回路と、前記シヤツタの閉時間を測定するシヤツ
タ閉時間測定部と、前記シヤツタ閉時間測定部の
測定時間と警報設定時間を比較して警報出力を発
する第１の警報判定部を具備したものである。

また、請求項１記載の発明は請求項１記載の燃
焼制御装置において、シヤツタの開時間を測定す
るシヤツタ開時間測定部と、前記シヤツタ開時間
測定部の測定時間と警報設定時間を比較して警報
出力を発する第２の警報判定部を具備したもので
ある。

〔作用〕

請求項１記載の発明における燃焼制御装置は、
燃焼手段と紫外線検出管の間に配設したシヤツタ
の閉時間を測定したシヤツタ閉時間測定部の測定
時間と警報設定時間を、第１の警報判定部で比較
して警報出力を発することにより、火炎検出手段
の故障を他の故障と区別して検出することがで
き、故障原因の判定が簡単になり、メンテナンス
が向上する。

また、請求項２記載の発明は、シヤツタ開時間
測定部の測定時間と警報設定時間を第２の警報判
定部で比較して警報出力を発することにより、紫
外線検出管または燃焼手段の故障をそれぞれ区別
して検出するので、請求項１記載の発明と同様に
メンテナンスが向上する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面について説明す
る。第１図において、１は燃焼手段としてのバー
ナ、２は火炎３を検出する紫外線検出管、４はバ
ーナと紫外線検出管２との間に配設したシヤツ
タ、５は紫外線検出管２からの検出信号を入力し
て火炎を検出する火炎検出回路であり、この火炎
検出回路５は紫外線検出器２の駆動回路６と該駆
動回路から発生するフレーム電流を検出するフレ
ーム電流検出回路７および該フレーム電流により
火炎の有無を判定する比較回路８とで構成されて
いる。

９は火炎検出回路５の出力信号に基づいてバー
ナ１を制御する燃焼制御手段、１０はシヤツタ４
を開閉させるシヤツタ駆動回路、１１はシヤツタ
４の閉時間を測定するシヤツタ閉時間測定部、１
２はシヤツタ閉時間測定部１１の測定時間と警報
設定時間を比較して警報出力１３を発する第１の
警報判定部、１４はシヤツタ４の開時間を測定す
るシヤツタ開時間測定部、１５はシヤツタ開時間
測定部１４の測定時間と警報設定時間を比較して
警報出力１６を発する第２の警報判定部である。

第２図は前記第１図と同一部分に同一符号を付
し、実施例の構成を更に詳細に示す回路図であ
る。第２図において、１７はシヤツタ４の駆動コ
イルであり、この駆動コイル１７は交流電源１
８、フオトカプラ１９の開閉接点１９ａの直列に
接続され、その開閉接点１９ａを開閉制御する発
光ダイオード１９ｂがシヤツタ駆動回路１０の出
力端に接続されている。

上記駆動コイル１７にはシヤツタ閉時間測定部
１１とシヤツタ開時間測定部１４とを構成する回
路２０が接続されている。この回路２０は、駆動
コイル１７と直列に接続したダイオードＤ１、抵
抗Ｒ１、コンデンサＣ１と、このコンデンサＣ１
に並列に接続した抵抗Ｒ２、フオトカプラ２１の
発光ダイオードＤ２の直列回路と、この発光ダイ
オードＤ２の光を受けて導通するフオトカプラ２
１のフオトトランジスタTr１と、このフオトト
ランジスタTr１と直列接続された抵抗Ｒ３と、
このフオトトランジスタTr１のコレクタに接続
されたインバータIV１とで構成されている。

第１の警報判定部１２は、インバータIV１の
出力を変換するインバータIV２と、抵抗Ｒ４、
コンデンサＣ２の接続点Ｐ１を非反転入力端に接
続し抵抗Ｒ５，Ｒ６の接続点Ｐ２を反転入力端に
接続した比較器２２と、この比較器２２の出力端
と抵抗Ｒ７の一端をベースに接続しラツチリレー
２３のコイル２３ａと直列のトランジスタTr２
と、警報出力１３を発するラツチリレー２３の開
閉接点２３ｂとで構成されている。

また、第２の警報判定部１５は、抵抗Ｒ８、コ
ンデンサＣ３の接続点Ｐ３を非反転入力端に接続
し抵抗Ｒ９，Ｒ１０の接続点Ｐ４を反転入力端に
接続した比較器２４と、この比較器２４の出力端
と抵抗Ｒ１１の一端をベースに接続しラツチリレ
ー２５のコイル２５ａと直列のトランジスタTr
３と、警報出力１６を発するラツチリレー２５の
開閉接点２５ｂとで構成されている。

次に第３図のフローチヤート図に基づいて動作
を説明する。定常燃焼時（ステツプST−１）、シ
ヤツタ４が開くと、紫外線検出管２からの検出信
号に基づいて、火炎検出回路５から火炎検出信号
が出力され、この火炎検出信号で燃焼制御手段９
を介してバーナ１を制御するとともにシヤツタ駆
動回路１０を作動させる。

このシヤツタ駆動回路１０が作動すると、フオ
トカプラ１９を介してシヤツタ４の駆動コイル１
７に通電して該シヤツタを閉じる。このため、紫
外線検出管２からの検出信号がなくなつて、燃焼
制御手段９、シヤツタ駆動回路１０への入力がな
くなり、シヤツタ駆動回路１０の不作動で駆動コ
イル１７への通電もなくなつてシヤツタ４を開
き、以下、この一連のシヤツタ開閉動作が一定周
期で繰返される。この場合、シヤツタ４の開閉周
期は数秒程度である。

次に、ステツプST−２、ST−３でシヤツタ４
の開閉を判断し、ステツプST−２においてシヤ
ツタ４の開が判断されると、シヤツタ開時間をシ
ヤツタ開時間測定部１４つまり回路２０で計測し
（ステツプST−５）、この計測時間と設定時間を
ステツプST−５で対比する。

そして、例えばバーナ１に異常が発生し、火炎
３が燃焼途中で消炎すると、シヤツタ４が開いて
いても火炎３を検出できず、シヤツタ４は開閉周
期を外れて開いたままとなり、第２の警報判定部
１５からバーナ異常を報知する警報出力１６が発
せられる（ステツプST−６）。

一方、ステツプST−３においてシヤツタ４の
閉が判別されると、シヤツタ閉時間をシヤツタ閉
時間測定部１２つまり回路２０で計測し（ステツ
プST−７）、この計測時間と設定時間をステツプ
ST−８で対比する。

そして、例えば紫外線検出器２が異常となつて
自己放電などを発生すると、シヤツタ４を閉じて
も検出信号が継続することになつて、火炎３を検
出していると同じ状態となる。このため、シヤツ
タ４は開閉周期を外れて閉じたままとなり、第２
の警報判定部１２から紫外線検出管の異常を報知
する警報出力１３が発せられる（ステツプST−
９）。

次に上記シヤツタ４の開閉事案の測定動作を詳
細に説明する。まず、開閉接点１９ａがONする
と、駆動コイル１７が励磁されてシヤツタを開
き、これと同時に、回路２０に電圧が供給され
る。ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１
により平滑された電圧が発光ダイオードＤ２に印
加され、フオトトランジスタTr１がONする。

すると、インバータIV１の出力はHi（ハイ）と
なり、抵抗Ｒ８を介してコンデンサＣ３に充電を
始める。一定時間以上経過し、接続点Ｐ３の電圧
が抵抗Ｒ９，Ｒ１０により決定される接続点Ｐ４
のブリツジ電圧をオーバーすると、コンパレータ
２４の出力はHiとなり、トランジスタTr３が導
通してリレー２５を作動させて、シヤツタ開時間
を測定する。一方、インバータIV２の出力はLo
（ロー）となつており、コンデンサＣ２の電荷は
放電する。

上記のシヤツタ開時間中、接続点Ｐ３の電位が
接続点Ｐ４をオーバーする前にシヤツタが閉じる
と、フオトトランジスタTr１がOFFし、インバ
ータIV１の出力はLoとなる。したがつて、コン
デンサＣ３の電荷は放電されて初期の状態にもど
る。

一方、インバータIV２の出力はHiとなつてお
り、抵抗Ｒ４を介して、コンデンサＣ２が充電を
始める。一定時間以上経過し、接続点Ｐ１の電圧
が抵抗Ｒ５，Ｒ６により決定される接続点Ｐ２の
ブリツジ電圧をオーバーすると、コンパレータ２
２の出力はHiに反転し、トランジスタTr２が導
通してリレー２３を作動させて、シヤツタ閉時間
を測定する。

接続点Ｐ１の電圧が接続点Ｐ２の電圧をオーバ
ーする前に、再びシヤツタ開くと、上記のシヤツ
タ開時間の測定動作に戻る。以上の動作を繰り返
して、常時、シヤツタ開及び閉時間を測定する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、燃焼手段と
紫外線検出管の間にシヤツタを設け、そのシヤツ
タの開または閉の時間に基づいて燃焼手段として
のバーナまたは紫外線検出管の異常を区別して検
出報知するように構成したので、故障原因の判断
が簡単であり、メンテナンスを短時間に行うこと
ができるという効果がある。

また、この発明によれば、シヤツタを開閉駆動
するシヤツタ駆動を、火炎検出回路の出力信号に
基づいて制御するので、この火炎検出回路の故障
によつて、燃焼途中における消炎と同じように出
力信号が出力されなくなつた場合、あるいは紫外
線検出管の自己放電によつて出力信号が連続して
出力される場合と同じ状態となつたときにも異常
検出報知が行なわれ、きわめて安全性が高いもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による燃焼制御装置
を示すブロツク図、第２図はその燃焼制御装置を
詳細に示す回路図、第３図は動作を説明するフロ
ーチヤート図、第４図、第５図は紫外線検出管の
縦断面図である。 １は燃焼手段（バーナ）、２は紫外線検出器、
４はシヤツタ、５は火炎検出回路、９は燃焼制御
手段、１０はシヤツタ駆動回路、１１はシヤツタ
閉時間測定部、１２は第１の警報判定部、１４は
シヤツタ開時間測定部、１５は第２の警報判定
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼室に設けられたバーナから発生する火炎
   を検出する紫外線検出管と、前記紫外線検出管か
   らの検出信号を入力して火炎を検出する火炎検出
   回路と、前記火炎検出回路の出力信号に基づいて
   バーナを制御する燃焼制御手段を有する燃焼制御
   装置において、前記バーナと前記紫外線検出管の
   間を開閉するシヤツタと、前記火炎検出回路の出
   力信号に基づいて前記シヤツタを開閉駆動するシ
   ヤツタ駆動回路と、前記シヤツタの閉時間を測定
   するシヤツタ閉時間測定部と、前記シヤツタ閉時
   間測定部の測定時間と警報設定時間を比較して警
   報出力を発する第１の警報判定部と、前記シヤツ
   タの開時間を測定するシヤツタ開時間測定部と、
   前記シヤツタ開時間測定部の測定時間と警報設定
   時間を比較して警報出力を発する第２の警報判定
   部を具備した燃焼制御装置。