JPS6337289B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6337289B2 JPS6337289B2 JP56181129A JP18112981A JPS6337289B2 JP S6337289 B2 JPS6337289 B2 JP S6337289B2 JP 56181129 A JP56181129 A JP 56181129A JP 18112981 A JP18112981 A JP 18112981A JP S6337289 B2 JPS6337289 B2 JP S6337289B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- flame
- pressure switch
- voltage
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/02—Measuring filling height in burners
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガスバーナ等を備えた温水器等の燃焼
制御装置に用いる火炎検出装置であり、火炎の有
無の検出手段として圧力スイツチを備え、かつそ
の圧力スイツチの信号を入力して火炎の有無を判
定する手段として電圧比較回路を有するものに関
する。
制御装置に用いる火炎検出装置であり、火炎の有
無の検出手段として圧力スイツチを備え、かつそ
の圧力スイツチの信号を入力して火炎の有無を判
定する手段として電圧比較回路を有するものに関
する。
火炎の有無の検出手段として圧力スイツチを用
いる燃焼器は、例えばパルス燃焼器のように燃焼
によつて燃焼室内の圧力が相当高圧になる燃焼器
である。
いる燃焼器は、例えばパルス燃焼器のように燃焼
によつて燃焼室内の圧力が相当高圧になる燃焼器
である。
パルス燃焼器とは、時間の経過に対し連続的に
燃焼火炎が存在する一般の燃焼器とは異なり、間
欠的即ちパルス状に火炎が発生する燃焼器であ
る。パルス燃焼器は、種々の方式があるが、例え
ば、燃焼室へのガス状燃料と空気との供給を制御
する弁と、燃焼室と、燃焼室とによつて所定の周
期の気柱振動を生ずるように設けた排気管とより
なる。一般に燃焼室と排気管が熱交換器となる。
その動作は、弁を介して燃料と空気を燃焼室に供
給し、これに点火器で点火すると爆発燃焼し、そ
の圧力によつて弁は閉じ、一方その燃焼ガスは排
気管を通つて排出される。この排出によつて燃焼
室は負圧となり、弁が開き、燃料と空気が吸入さ
れ、一方燃焼室と排気管によつて生ずる気柱振動
によつて排気管中の残燃焼炎又は高温ガスが燃焼
室に戻り、これを点火源として吸入された燃料は
爆発燃焼する。そしてこの圧力上昇によつて先の
燃焼排ガスを排出する。これを１サイクルとし、
連続的にこのサイクルを繰返すものである。つま
り燃焼は間欠的即ちパルス状に行なわれるもので
ある。
燃焼火炎が存在する一般の燃焼器とは異なり、間
欠的即ちパルス状に火炎が発生する燃焼器であ
る。パルス燃焼器は、種々の方式があるが、例え
ば、燃焼室へのガス状燃料と空気との供給を制御
する弁と、燃焼室と、燃焼室とによつて所定の周
期の気柱振動を生ずるように設けた排気管とより
なる。一般に燃焼室と排気管が熱交換器となる。
その動作は、弁を介して燃料と空気を燃焼室に供
給し、これに点火器で点火すると爆発燃焼し、そ
の圧力によつて弁は閉じ、一方その燃焼ガスは排
気管を通つて排出される。この排出によつて燃焼
室は負圧となり、弁が開き、燃料と空気が吸入さ
れ、一方燃焼室と排気管によつて生ずる気柱振動
によつて排気管中の残燃焼炎又は高温ガスが燃焼
室に戻り、これを点火源として吸入された燃料は
爆発燃焼する。そしてこの圧力上昇によつて先の
燃焼排ガスを排出する。これを１サイクルとし、
連続的にこのサイクルを繰返すものである。つま
り燃焼は間欠的即ちパルス状に行なわれるもので
ある。
一方、燃焼制御装置の設計、生産等を容易にす
るため、火炎の有無を判定する回路、負荷の温度
を検出する回路、プリバージ時間や点火動作時間
等を定めるタイマ、前記両回路及びタイマの出力
を入力して送風機、点火器、燃料弁等を制御する
制御回路、及びこれらのための出力回路等を集積
回路化することが行なわれる。また前記火炎の有
無を判定する回路は電圧比較回路が用いられる。
このような集積回路化したものとしては、例えば
日立製作所製HA−16605Wがある。
るため、火炎の有無を判定する回路、負荷の温度
を検出する回路、プリバージ時間や点火動作時間
等を定めるタイマ、前記両回路及びタイマの出力
を入力して送風機、点火器、燃料弁等を制御する
制御回路、及びこれらのための出力回路等を集積
回路化することが行なわれる。また前記火炎の有
無を判定する回路は電圧比較回路が用いられる。
このような集積回路化したものとしては、例えば
日立製作所製HA−16605Wがある。
燃焼制御装置の内部回路は、いかなる時点で短
絡故障が生じても、危険な状態にならないよう
に、フエールセーフ機能を有していなければなら
ない。
絡故障が生じても、危険な状態にならないよう
に、フエールセーフ機能を有していなければなら
ない。
前記圧力スイツチと電圧比較回路との組合せに
おいては、圧力スイツチは火炎有りでONとなる
ものが使用され、電圧比較回路の反転入力端子に
接続され、電圧比較回路は圧力スイツチがON
（火炎有り）でHiレベルを出力するようになつて
いる。従つて、圧力スイツチがOFFのとき、例
えば圧力スイツチに並例に設けてある抵抗が短絡
故障すれば、圧力スイツチがONしたことと等価
となり、電圧比較器はHiレベルを出力し、誤動
作を生ずることになる。
おいては、圧力スイツチは火炎有りでONとなる
ものが使用され、電圧比較回路の反転入力端子に
接続され、電圧比較回路は圧力スイツチがON
（火炎有り）でHiレベルを出力するようになつて
いる。従つて、圧力スイツチがOFFのとき、例
えば圧力スイツチに並例に設けてある抵抗が短絡
故障すれば、圧力スイツチがONしたことと等価
となり、電圧比較器はHiレベルを出力し、誤動
作を生ずることになる。
また、このとき圧力スイツチには低電圧が通電
されるので、接点の接触面での電界が低く、接触
不良の故障が考えられるものである。
されるので、接点の接触面での電界が低く、接触
不良の故障が考えられるものである。
本発明は、圧力スイツチと電圧比較回路との組
合せにおいて、抵抗等の短絡故障に対し、安全な
火炎検出装置を提供することを目的とする。本発
明の第２の目的は圧力スイツチの接触不良の故障
を防止とすることにある。
合せにおいて、抵抗等の短絡故障に対し、安全な
火炎検出装置を提供することを目的とする。本発
明の第２の目的は圧力スイツチの接触不良の故障
を防止とすることにある。
本発明は、負のオフセツト電圧を有する電圧比
較回路を設け、その一方の入力端子をグランドの
みに接続し、圧力スイツチの火炎有りの動作によ
つて負の電圧を有する回路を設け、該回路を電圧
比較回路の他方の入力端子に接続したものであ
る。
較回路を設け、その一方の入力端子をグランドの
みに接続し、圧力スイツチの火炎有りの動作によ
つて負の電圧を有する回路を設け、該回路を電圧
比較回路の他方の入力端子に接続したものであ
る。
以下、本発明を図に示す一実施例により説明す
る。１は直流電源、２は燃焼制御用集積回路であ
り、例えば、(株)日立製作所製HA−16605Wであ
る。この集積回路２は、温度検出回路、タイマ、
制御回路、送風機、燃料弁、点火器等の出力回路
（いずれも図示せず）及び火炎の有無を判定する
入力回路の電圧比較回路３を内蔵している。
る。１は直流電源、２は燃焼制御用集積回路であ
り、例えば、(株)日立製作所製HA−16605Wであ
る。この集積回路２は、温度検出回路、タイマ、
制御回路、送風機、燃料弁、点火器等の出力回路
（いずれも図示せず）及び火炎の有無を判定する
入力回路の電圧比較回路３を内蔵している。
電圧比較回路３の出力端子４は制御回路に接続
されており、制御回路は出力端子４がHiレベル
のとき火炎有りとして動作する。電圧比較回路３
は反転入力端子５及び非反転入力端子６の電圧が
0Vのとき第２図の如く負のオフセツト電圧ｆを
有するものを使用する。非反転入力端子６はグラ
ンドに接続されている。
されており、制御回路は出力端子４がHiレベル
のとき火炎有りとして動作する。電圧比較回路３
は反転入力端子５及び非反転入力端子６の電圧が
0Vのとき第２図の如く負のオフセツト電圧ｆを
有するものを使用する。非反転入力端子６はグラ
ンドに接続されている。
１０は燃焼室の圧力を検出して作動する圧力ス
イツチであり、圧力が高いとき即ち火炎有りのと
きONとなる。１１は火炎の等価回路であり、ダ
イオード１２と抵抗１３とからなる。
イツチであり、圧力が高いとき即ち火炎有りのと
きONとなる。１１は火炎の等価回路であり、ダ
イオード１２と抵抗１３とからなる。
１５は交流電源、１６は昇圧トランスで２次側
に商用交流電源程度以上の100〜200Vの電圧を出
力する。１７はコンデンサ、１８は負荷抵抗であ
る。抵抗１９，２０、コンデンサ２１，２２によ
り平滑回路が構成される。２３，２４は抵抗であ
り、バイアス電圧を与える。
に商用交流電源程度以上の100〜200Vの電圧を出
力する。１７はコンデンサ、１８は負荷抵抗であ
る。抵抗１９，２０、コンデンサ２１，２２によ
り平滑回路が構成される。２３，２４は抵抗であ
り、バイアス電圧を与える。
ここで、圧力スイツチ１０、火炎等価回路１１
を除き、Ｂ点及びＧ点にそれぞれ火炎に接触する
電極を設ければ、トランス１６、コンデンサ１
７、平滑回路、抵抗２３，２４の構成は、フレー
ムロツド式火炎検出装置と同一である。
を除き、Ｂ点及びＧ点にそれぞれ火炎に接触する
電極を設ければ、トランス１６、コンデンサ１
７、平滑回路、抵抗２３，２４の構成は、フレー
ムロツド式火炎検出装置と同一である。
かかる構成の動作を第２図と共に説明する。第
２図のａ，ｂ，５，６，４は第１図のＡ，Ｂ，
５，６，４の各点の電圧波形を示すものである。
１０は圧力スイツチ１０の動作を示す。
２図のａ，ｂ，５，６，４は第１図のＡ，Ｂ，
５，６，４の各点の電圧波形を示すものである。
１０は圧力スイツチ１０の動作を示す。
交流電源１５は昇圧トランス１６により昇圧さ
れ、その交流はコンデンサ１７、火炎等価回路１
１を介して圧力スイツチ１０に印加されている。
点火動作が開始されたときには火炎が無いので圧
力スイツチ１０はOFFしている。従つて、この
状態ではコンデンサ１７の両端には交流波形その
ままが表われる。ここで抵抗１９，２０とコンデ
ンサ２１，２２による平滑回路を通すことにより
交流分は除去され、結果として直流成分はコンデ
ンサ１７の両端に得られない。この状態では抵抗
２３，２４の分圧電位は0Vよりも高く設定して
あるので、電圧比較回路３はLoレベルを出力す
る。
れ、その交流はコンデンサ１７、火炎等価回路１
１を介して圧力スイツチ１０に印加されている。
点火動作が開始されたときには火炎が無いので圧
力スイツチ１０はOFFしている。従つて、この
状態ではコンデンサ１７の両端には交流波形その
ままが表われる。ここで抵抗１９，２０とコンデ
ンサ２１，２２による平滑回路を通すことにより
交流分は除去され、結果として直流成分はコンデ
ンサ１７の両端に得られない。この状態では抵抗
２３，２４の分圧電位は0Vよりも高く設定して
あるので、電圧比較回路３はLoレベルを出力す
る。
集積回路２によつて公知の点火器が駆動され、
点火されると燃焼室内の圧力が上昇することによ
つて、圧力スイツチ１０はt1時点でONする。こ
れによつて回路が構成されるので、火炎等価回路
１１に印加されている交流は火炎等価回路１１で
整流され、その直流電流（以下、炎電流という）
が火炎等価回路１１から圧力スイツチ１０の方向
に流れる。この炎電流によりコンデンサ１７は抵
抗１９に向いた側が負となるように充電される。
従つてＢ点の電圧は（ｂ）の如く変化する。この
直流負電圧は前記平滑回路により平滑され、反転
入力端子５の入力電圧は、オフセツト電圧ｆより
も低い負電圧となる。一方、非反転入力端子６の
電圧は0Vである。従つて、t2時点で電圧比較回
路３の出力端子４はHiレベルとなり、火炎有り
信号を出力する。これにより制御回路は、点火し
燃焼が継続していることを確認し、燃料の供給を
継続させる。
点火されると燃焼室内の圧力が上昇することによ
つて、圧力スイツチ１０はt1時点でONする。こ
れによつて回路が構成されるので、火炎等価回路
１１に印加されている交流は火炎等価回路１１で
整流され、その直流電流（以下、炎電流という）
が火炎等価回路１１から圧力スイツチ１０の方向
に流れる。この炎電流によりコンデンサ１７は抵
抗１９に向いた側が負となるように充電される。
従つてＢ点の電圧は（ｂ）の如く変化する。この
直流負電圧は前記平滑回路により平滑され、反転
入力端子５の入力電圧は、オフセツト電圧ｆより
も低い負電圧となる。一方、非反転入力端子６の
電圧は0Vである。従つて、t2時点で電圧比較回
路３の出力端子４はHiレベルとなり、火炎有り
信号を出力する。これにより制御回路は、点火し
燃焼が継続していることを確認し、燃料の供給を
継続させる。
以上は正常に動作した場合である。
今、圧力スイツチ１０がOFFの状態でコンデ
ンサ２１又は抵抗２４又は電圧比較回路３（特に
反転入力端子側）が短絡故障した場合を考える。
この場合は反転入力端子５の電圧は0Vに低下す
るのみであり、（−）fVまで低下しないので、電
圧比較回路３は反転せず、火炎有り信号を出力し
ない。このため、この短絡故障が点火動作中や燃
焼中に生じ、かつ点火しないか又は火炎が消炎し
ても、電圧比較回路３は圧力スイツチ１０の出力
に基いて火炎無し信号のLoレベルを出力する。
従つて制御回路は点火動作又は燃焼動作を停止す
るので、安全である。
ンサ２１又は抵抗２４又は電圧比較回路３（特に
反転入力端子側）が短絡故障した場合を考える。
この場合は反転入力端子５の電圧は0Vに低下す
るのみであり、（−）fVまで低下しないので、電
圧比較回路３は反転せず、火炎有り信号を出力し
ない。このため、この短絡故障が点火動作中や燃
焼中に生じ、かつ点火しないか又は火炎が消炎し
ても、電圧比較回路３は圧力スイツチ１０の出力
に基いて火炎無し信号のLoレベルを出力する。
従つて制御回路は点火動作又は燃焼動作を停止す
るので、安全である。
尚、Ｃ−圧力スイツチ１０−Ｇ間は安全規格で
定められた所定の絶縁距離（例えば、米国AGA
規格では0.8mm）を有するように設計され、短絡
はないものとする。またUL規格品圧力スイツチ
１０の短絡故障はないものとする。
定められた所定の絶縁距離（例えば、米国AGA
規格では0.8mm）を有するように設計され、短絡
はないものとする。またUL規格品圧力スイツチ
１０の短絡故障はないものとする。
また、断線故障を生じた場合は火炎等価回路に
よる整流作用が得られないので、安全である。
尚、非反転入力端子６とグランド間の断線につい
ては、例えば電圧比較回路をもう一つ設け、２重
回路にして対処する。
よる整流作用が得られないので、安全である。
尚、非反転入力端子６とグランド間の断線につい
ては、例えば電圧比較回路をもう一つ設け、２重
回路にして対処する。
また、圧力スイツチ１０には高電圧を印加して
いるので、低電圧の場合に生ずる接点の接触不良
は生じないものである。この電圧は一概に定めが
たいが、一般には商用流電源の電圧あれば十分で
ある。また電流値も影響するが、トランス１６の
容量に応じて大きくでき、好都合である。
いるので、低電圧の場合に生ずる接点の接触不良
は生じないものである。この電圧は一概に定めが
たいが、一般には商用流電源の電圧あれば十分で
ある。また電流値も影響するが、トランス１６の
容量に応じて大きくでき、好都合である。
第３図に示す一実施例を説明する。圧力スイツ
チ１０Ｂは、火炎有りでOFFとなるものを使用
する。火炎等価回路１１は圧力スイツチ１０Ｂに
並列に設けられ、しかもその接続点は圧力スイツ
チ１０Ｂの接続端子１０ａ，１０ｂの位置であ
る。他の構成は第１図の実施例と同様である。
チ１０Ｂは、火炎有りでOFFとなるものを使用
する。火炎等価回路１１は圧力スイツチ１０Ｂに
並列に設けられ、しかもその接続点は圧力スイツ
チ１０Ｂの接続端子１０ａ，１０ｂの位置であ
る。他の構成は第１図の実施例と同様である。
かかる構成の動作は、圧力スイツチ１０Ｂの動
作が異なるのみで、他の動作は第１図と同様であ
る。本構成によれば、圧力スイツチ１０Ｂが火炎
を検出してOFFすると、火炎等価回路１１に通
電され炎電流が流れるので、電圧比較回路３は火
炎を検出する。Ｂ−Ｇ間、又は圧力スイツチ１０
Ｂが短絡故障すれば炎電流が得られないので、安
全である。尚、火炎等価回路１１を圧力スイツチ
１０Ｂに接続しているので、その接続点と圧力ス
イツチ１０Ｂの間で断線を生ずると、誤動作を生
ずる。しかし、第２図実施例の如く圧力スイツチ
１０Ｂの接続端子１０ａ，１０ｂに接続すれば、
該接続端子１０ａ，１０ｂと圧力スイツチ１０Ｂ
の接点間では断線は考えられない（接続端子は肉
厚部材であること等による）ので、安全である。
他の部分の断線に対しては第１図の実施例と同様
である。
作が異なるのみで、他の動作は第１図と同様であ
る。本構成によれば、圧力スイツチ１０Ｂが火炎
を検出してOFFすると、火炎等価回路１１に通
電され炎電流が流れるので、電圧比較回路３は火
炎を検出する。Ｂ−Ｇ間、又は圧力スイツチ１０
Ｂが短絡故障すれば炎電流が得られないので、安
全である。尚、火炎等価回路１１を圧力スイツチ
１０Ｂに接続しているので、その接続点と圧力ス
イツチ１０Ｂの間で断線を生ずると、誤動作を生
ずる。しかし、第２図実施例の如く圧力スイツチ
１０Ｂの接続端子１０ａ，１０ｂに接続すれば、
該接続端子１０ａ，１０ｂと圧力スイツチ１０Ｂ
の接点間では断線は考えられない（接続端子は肉
厚部材であること等による）ので、安全である。
他の部分の断線に対しては第１図の実施例と同様
である。
以上説明の如く本発明によれば、圧力スイツチ
と電圧比較回路との組合せにおいて、抵抗等の短
絡故障に対し、安全な火炎検出装置を得ることが
できるものである。
と電圧比較回路との組合せにおいて、抵抗等の短
絡故障に対し、安全な火炎検出装置を得ることが
できるものである。
第１図は本発明の一実施例の火炎検出装置の回
路図である。第２図は第１図の各部の電圧波形を
示す図、第３図は本発明の他の実施例の火炎検出
装置の要部の回路図である。 １……直流電源、２……燃焼制御用集積回路、
３……電圧比較回路、１０，１０Ｂ……圧力スイ
ツチ、１１……火炎等価回路、１５……交流電
源、１６……トランス。
路図である。第２図は第１図の各部の電圧波形を
示す図、第３図は本発明の他の実施例の火炎検出
装置の要部の回路図である。 １……直流電源、２……燃焼制御用集積回路、
３……電圧比較回路、１０，１０Ｂ……圧力スイ
ツチ、１１……火炎等価回路、１５……交流電
源、１６……トランス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 負のオフセツト電圧を有する電圧比較回路を
設け、その一方の入力端子をグランドに接続し、
負電圧を発生するコンデンサと交流発生回路を直
列に接続した回路に負荷抵抗を並列に接続した負
電圧発生回路を設け、この負電圧発生回路をバイ
アス回路を介して前記電圧比較回路の他方の入力
端子に接続し、ダイオードと抵抗を直列に接続し
た火炎の等価回路に圧力スイツチを接続した回路
を前記負電圧発生回路に並列に接続したことを特
徴とする火炎検出装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記交流発
生回路の電圧は100V以上であることを特徴とす
る火炎検出装置。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記圧力ス
イツチは火炎有りでONするものであると共に、
前記火炎の等価回路に直列に設けられていること
を特徴とする火炎検出装置。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記圧力ス
イツチは火炎有りでOFFするものであり、前記
火炎の等価回路は前記圧力スイツチに並列に設け
られると共に、圧力スイツチの接続端子に接続さ
れていることを特徴とする火炎検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56181129A JPS5883119A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 火炎検出装置 |
| US06/435,553 US4527125A (en) | 1981-11-13 | 1982-10-21 | Flame detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56181129A JPS5883119A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 火炎検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5883119A JPS5883119A (ja) | 1983-05-18 |
| JPS6337289B2 true JPS6337289B2 (ja) | 1988-07-25 |
Family
ID=16095370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56181129A Granted JPS5883119A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 火炎検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5883119A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57184827A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-13 | Hitachi Ltd | Flame detector |
-
1981
- 1981-11-13 JP JP56181129A patent/JPS5883119A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5883119A (ja) | 1983-05-18 |
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