JPS60218528A - ガス燃焼安全装置 - Google Patents

ガス燃焼安全装置

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Publication number
JPS60218528A
JPS60218528A JP59076022A JP7602284A JPS60218528A JP S60218528 A JPS60218528 A JP S60218528A JP 59076022 A JP59076022 A JP 59076022A JP 7602284 A JP7602284 A JP 7602284A JP S60218528 A JPS60218528 A JP S60218528A
Authority
JP
Japan
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pressure sensor
differential pressure
gas
circuit
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP59076022A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Uematsu
英夫 植松
Yoshio Yamamoto
山本 芳雄
Takeshi Natsumeda
棗田 武志
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS60218528A publication Critical patent/JPS60218528A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F23N5/123Systems 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/08Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
    • F23N1/082Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/02Measuring filling height in burners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/08Measuring temperature
    • F23N2225/18Measuring temperature feedwater temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2233/00Ventilators
    • F23N2233/06Ventilators at the air intake

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は均圧制御方式によるガス燃焼装置の安全装置に
関する。
従来例の構成とその問題点 従来のガス燃焼制御装置のブロック図を第1図に示す。
空気側通路1に配設され、送風機2から送り出された燃
焼用空気は空気側絞り3を通り、混合部4に導ひかれる
。一方、燃焼用ガスはガス側通路5に配設されたガス比
例制御弁6、ガス側絞り7を通って同様に混合部4に導
ひかれ、均一になった混合ガスとして、バーナ8に供給
される。
このバーす8の上部には、温度検出器9が配設された熱
交換器10が設けられている。又、空気側絞り3の上流
側と、ガス側絞り7の上流側との圧力差を検出する差圧
センサ11が設けられている。
温度検出器9の信号は温度設定器12の信号と比較され
、偏差信号として回転数制御回路13で処理されて送風
機2を制御する。一方、差圧センナ11の信号は差圧セ
ンサ検出回路14、空燃比調節回路15を通ってガス比
例制御弁6を制御する。
この構成において、温度設定の変更、捷だけ水量変化に
よる負荷変更があると、まず、送風機の回転数が制御さ
れる。均圧制御方式では空気側絞り3の上流圧力P1と
、ガス側絞り7の上流圧力P4が、常にPにP4になる
ように制御する。すなわち、Plに変化があってもこれ
に対応して差圧センサ11の信号で、ガス比例制御弁6
を制御し、PlとP4が常に均圧になるように制御する
ところが、例えば、家庭用燃焼機器用等に用いられてい
る均圧制御用の差圧センサ11の受圧部は、センサ感度
を良くするために薄いゴム製のダイヤフラムで構成され
ており、万が−、燃焼中にこのダイヤフラム(一般的に
用いられているニトリルゴムNBRは大気中に含まれて
いるオゾン03によって次第に劣化することが知られて
いる)が破れた場合には、少なからず、バーナの安定燃
焼域から逸脱してしまうという傾向にあった。以下第1
図、第2図、第3図を使って詳述する。燃焼中に差圧セ
ンサ11にダイヤフラム破れが発生すると、第1図にお
ける空気側通路1のa点から、ガス側通路5のd点、す
なわち圧力導管aからb1差圧センサ11の内部、圧力
導管Cからdを通って、ガス側通路5(第1図ではd点
)に空気が流れ込む。このような状態では、第3図から
明らかのように、均圧に制御すべきa点の圧力とd点の
圧力、すなわちPlとP4 に圧力差が生じてしまう。
差圧センサ11の内部では差圧はないように(P2 =
P3)制御しているが、実際には差圧センサ11の圧力
ポートから、空気及びガスのそれぞれの通路まで、圧力
を導ひくだめの圧力導管aからb、及び圧力導管Cから
dがあり、そのために空気がa点からd点へ流れること
による圧力損失がともなうからである。次にこのような
場合のバーナ8の燃焼特性を第2図を用いて説明する。
横軸はバーナ8のインプット量1、縦軸は空気過剰率m
を示し、(1)及び(2)はバーナ8の安定燃焼上限、
及び下限を示す。
(イ)〜(ロ)の破線で示した場合は、燃焼量を可変し
ても空気過剰率mがほぼ一定になるダイヤフラム破れの
々い正常な状態を示している。
そして、燃焼中にダイヤフラムが破れると、破れの大き
さの程度にもよるが、小さいうちは、(ハ)〜(ロ)の
実線で、安定燃焼域に入っているが、大きくなるにした
がい、に)〜(ロ)、(ホ)〜(ロ)になり、完全に安
定燃焼上限値から逸脱してしまう。したがつプ 丁−小
+旦ム九ギ4ス県#本機の缶目占萌、医+屏とは云いが
たい点があった。
発明の目的 本発明はかかる従来の問題点を解消するもので燃焼中に
万が一差圧センサの受圧部に破れが発生する等の異常の
場合でもバーナの安定燃焼域から逸脱してしまうことの
ないようにすることを目的とする。
発明の構成 本発明は従来の差圧センサを配設した均圧制御方式のガ
ス燃焼制御装置に、フレームロンドと、フレームロッド
信号検出回路と、インプット・フレームロンド出力許容
域記憶回路と、比較判別回路と更に第2の差圧センサと
第2の差圧センサ検出回路と差圧センサ出力切換回路を
付加した構成にしだものである。
この構成によって、万が−、差圧センサの受圧部に破れ
が発生した場合でも、ガス燃焼機器としての安全性を十
分な信頼性をもって確保できるという作用を有する。
ψ1尼しθ1n)旨凸口B 以下本発明の一実施例を第4図、第5図、第6図、第7
図を用いて説明する。
々お従来と同一構成要素については同一番号を伺し説明
は省略する。
11及び16はそれぞれ第1及び第2の差圧センサ、1
4及び17はそれぞれ第1及び第2の差圧センサ検出回
路、11A及び16Aは差圧センサ11及び16のそれ
ぞれの受圧部、18はバーナ8の燃焼炎にふれるように
配設したフレームロッド、19はフレームロッド検出回
路、20は差圧センサ11の受圧部が破れて燃焼安定域
から逸脱した場合に、その時の燃焼量に対応したフレー
ムロッドの出力許容範囲を、比較判別回路21に出力す
るインプット・フレームロッド許容域記憶回路である。
捷た、22は第1の差圧センサが異常な場合に第2の差
圧センサに切換える差圧センサ出力切換回路23はバー
す8に2次空気を供給するだめの2次空気通路である。
′第5図は、横軸に空気過剰率m、縦軸にフレームロッ
ド18の出力信号Vをとった場合のmとVの関係を示し
だ図であり、(イ)′〜(ロ)′の線は、正常な均圧制
御時における特性で、(イ)′の点が最小燃焼時(ロ)
′の点が最大燃焼時の特性値である。そして、(イ)′
及び(ロ)′は第6図における(イ)及び(ロ)にそれ
ぞれ対応している。
また、第5図におけるil、 i2. i3は、均圧制
御ではなく燃焼量をそれぞれ一定にして燃焼用空気を変
化させた時に示す特性値である。
いま、わかり易くするために第6図における最小燃焼量
i3におけるmの変化をとりあげると、従来例と同様に
(イ)は正常な場合であるが、(ハ)、に)、(ホ)と
差圧センサ11の受圧部の破れ程度が大きくなるほどm
が上昇することを示している。そしてこの(イ)、(ハ
)、に)、(ホ)は、第5図の(イX、(ハ)′、に)
′、(剖′にそれぞれ対応している。
また、第7図は、インプットφ7レームロツド出力許容
域記憶回路の特性を示したもので、横軸は燃焼量i、縦
軸はフレームロッドの出力Vを示し、X及びyの線がそ
の特性を示す。
なお燃焼量lは、この場合には比例弁駆動回路15から
ガス比例制御弁6に与える駆動電流値にほぼ比例してい
るので、燃焼量に対応した駆動電流値でもある。Zの線
は正常燃焼の場合のフレームロッド18の出力を参考ま
でに挿入したものである。
捷た、X及びyの線で示しだ特性はあらかじめバーナ8
の燃焼特性を考慮したうえで、定めて記憶させておき、
燃焼量の大きさに対応して、例えば最小燃焼量13の場
合には、vl及びV2の電気信号を比較判別回路21に
出力する。
そして、第7図におけるvl及びv2は第5図における
V′1及びV’2に対応している。
上記構成において、正常燃焼、すなわち、第1の差圧セ
ンサ11の受圧部が破れた場合におこる空気過剰率増大
現象等が起らない場合には、第6図で、(イ)〜(ロ)
の線、第5図では(イ)′〜(ロ)′の線に沿って燃焼
量に対応してそれぞれ変化する。
燃焼量が13の時、受圧部が破れたと仮定したとき少し
位の破れであれば、(ハ)の点であり安定燃焼電気信号
Vと、インプット・フレームロッド出力許容域記憶回路
からのi3に対応した1対の電気信号V1とv2が、比
較判定回路21で比較判定される。この場合には第7図
に示したようにVはXとyの線の間にあるので、比較判
定回路21がら差圧センサ出力切換回路へ切換信号は出
力されず第1の差圧センサにより制御されている。
ところが第1の差圧センサ11の受圧部の破れが更に大
きくなると、その大きさが増大するのに比例して、第6
図のに)、(剖と順次mが増大し、こhKともない第5
図から明らかのように、7レームロツド18の出力も増
大し、に)′、(ホ)′の示すように安定燃焼域の許容
限界値、vl、V′2から逸脱してしまう。又このよう
に比較判別回路21で判定され、直ちに第2の差圧セン
サ検出回路17が作用するように差圧センサ出力切換回
路22が作動する。
以上燃焼量がi3の場合に固定して説明したが、燃焼量
がil 、i2 (第5図参照)の場合にも同様であA
発明の効果 以上のように本発明のガス燃焼安全装置によれば、従来
の差圧センサを配設した均圧制御方式のガス燃焼制御装
置に、更に第2の差圧センサを配設し、差圧センサ出力
切換回路とフレームロンドと、フレームロッド許容域記
憶回路と、比較判別回路を付加して構成したので、万が
一1差圧センサの受圧部の破れによる空気過剰率の許容
値以上の変動さらに、ガス圧低下等による同じ変動があ
った場合にも、ガス燃焼機器としての安全性を十分な信
頼性をもって確保できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のガス燃焼制御装置のブロック図、第2図
、第3図は従来の同装置が異常な場合の特性説明図、第
4図は本発明の〜実施例によるガス燃焼安全装置のブロ
ック図、第5図、第6図は同装置の制御特性説明図、第
7図はインプット・フレームロンド出力許容域記憶回路
における比例弁電流と1対の出力との関係図である。 1・・空気側通路、2・・・送風機、3・・空気側絞り
、4・・・混合部、5・・・ガス側通路、6・・・ガス
比例制御弁、7 ・ガス側絞り、8・・バーナ、9・・
・温度検出器、10 熱交換器、11・第1の差圧セン
サ、12・温度設定器、13・・回転数制御回路、14
第1の差圧センサ検出回路、15・・・比例弁駆動回路
、16・・・第2の差圧センサ、16A 受圧部、17
 第2の差圧センサ検出回路、18・・・フレームロン
ド、19・・フレームロンド信号検出回路、20・・・
インプット・フレームロッド許容域記憶回路、21・・
・比較判別回路、22・・・差圧センサ出力切換回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 □イ 第3図 α ビ Cd 第4図 一一一−ηn 第 6 図 J−3LH、l−

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)空気側通路に配設した送風機と空気側絞りと、ガ
    ス側通路に配設したガス比例制御弁とガス側絞りと、前
    記空気とガスを混合部にて混合して燃焼させるバーナと
    、このバーナの近傍に設けだ熱交換器と温度検出器とフ
    レームロンドと、前記空気側絞り上流側と前記ガス側絞
    り上流側との圧力差を検出する第1の差圧センサと第2
    の差圧センサと、前記温度検出器の出力信号と温度設定
    器との偏差信号により、前記送風機を制御する回転数制
    御回路と、前記ガス比例制御弁を前記第1の差圧センサ
    または第2の差圧センサの出力信号で駆動するだめのそ
    れぞれに対応した第1の差圧センサ検出回路と第2の差
    圧センサ検出回路と、前記ガス比例制御弁を駆動する比
    例弁駆動回路と、前記フレームロンドの出力信号を処理
    するフレームロンド信号検出回路と、前記第1または第
    2の差圧センサが異常時に第1または第2の差圧センサ
    の出力を切換える差圧センサ出力切換回路と、インプッ
    ト・フレームロンド出力許容域記憶回路と、IQ記フレ
    ームロロッ信号検出回路からの信号と前記インプット・
    フレームロンド出力許容域記憶回路からの信号とを比較
    し前記差圧センサ出力切換回路に信号を出力する比較制
    御回路とからなるガス燃焼安全装置。
  2. (2)混合部をペンチエリ−管形状で構成した特許請求
    の範囲第1項記載のガス燃焼安全装置。
  3. (3)第2の差圧センサの受圧部が非ゴム製で構成され
    た特許請求の範囲第1項記載のガス燃焼安全装置。
JP59076022A 1984-04-16 1984-04-16 ガス燃焼安全装置 Pending JPS60218528A (ja)

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