JPS6339562Y2 - - Google Patents

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JPS6339562Y2
JPS6339562Y2 JP1981109361U JP10936181U JPS6339562Y2 JP S6339562 Y2 JPS6339562 Y2 JP S6339562Y2 JP 1981109361 U JP1981109361 U JP 1981109361U JP 10936181 U JP10936181 U JP 10936181U JP S6339562 Y2 JPS6339562 Y2 JP S6339562Y2
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flame
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combustion control
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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
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/003Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
    • F23N5/006Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen

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

Description

【考案の詳細な説明】 [考案の目的] (産業上の利用分野) 本考案は炎によるバーナの燃焼制御を電源電圧
の変動に係わらず確実に行うことができるように
なした燃焼制御回路に関する。
従来、バーナの炎の状態によつて室内酸素濃度
を検出して燃焼制御を行う燃焼制御回路が提案さ
れている。バーナの炎の中に電極棒を挿入し、電
極棒とバーナ本体との間に交流電圧を印加すると
炎を介して電極棒とバーナ本体との間に直流電流
(以下炎電流という)が得られる。この炎電流は
炎の長短により変化し且つ、炎の長短は室内酸素
濃度により変化する。従つて、炎電流の大小によ
り室内酸素濃度を検出し、検出結果に応じて燃焼
制御を行うことが出来る。バーナの炎は室内酸素
濃度の低下に従つて長くなる。又、前記炎電流は
炎が長くなると減少する。従つて炎電流の減少量
により室内酸素濃度の低下した程度が判る。従つ
て、バーナの炎電流は点火前は「0」、点火後は
通常の室内酸素濃度でバーナが燃焼するから一定
の定常値を示し、室内酸素濃度が低下すると次第
に前記定常値から減少し、酸欠等の危険がない安
全限界値を経て、更に減少し、完全な危険状態に
突入する迄減少し続け更に、室内酸素濃度が低下
すると炎は消え、炎電流は「0」となる。
(考案が解決しようとする問題点) 然るに、前記室内酸素濃度に係わる炎電流は第
1図に示す如く、バーナの炎に印加する交流電圧
に応じて変化するから、室内酸素濃度の室内安全
限界点をDa点とし、Da点に対する炎電流値i1
基準安全限界値SMと定めて置くと、室内酸素濃
度は室内安全限界点のDa点であるにもかかわら
ず、電源電圧が変動して例えば95Vとなると基準
安全限界値SM以下となつた曲線95V上のa点で燃
焼制御を行つたり、室内酸素濃度が低下して室内
安全限界点Daを越えた危険側の時点でも、電源
が例えば105Vとなつていると、炎電流は基準安
全限界値SM以上の105V曲線上のb点にあるにも
かかわらず燃焼制御を行わない等の欠点を有して
いる。
本考案は、電源電圧の変動に応じて炎電流が変
化することを初めて明らかにして、炎電流に基づ
く検出電圧を一定の設定電圧と比較したのでは、
炎電流を基にして決定する室内酸素濃度の安全基
準に誤りが生じてしまうということに鑑みてなさ
れたものである。
本考案の目的は、電源電圧の変動に係わらず確
実な燃焼制御を行うことができる燃焼制御回路を
提供するにある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本考案は、炎に挿入された電極棒とバーナ本体
との間に電源電圧を印加して炎に流れる直流電流
を検出し、炎電流から得られた検出電圧と基準電
圧とを比較して、室内酸素濃度に応じた燃焼制御
を行う燃焼制御回路において、前記基準電圧を電
源電圧の変動に比例させて増減調整する基準電圧
調整手段と、該基準電圧調整手段により調整され
た基準電圧と電源電圧の変動によつて変化する前
記検出電圧とを比較して調整された基準電圧が検
出電圧よりも高くなつたとき燃料供給弁を遮断す
る手段とを備えたものである。
(作用) 検出した炎電流と比較する基準電圧を電源電圧
の変動に応じて連続的に変化させることにより、
電源電圧の変動による燃焼用制御動作の動作精度
の低下を防止する。
(実施例) 以下本考案になる燃焼制御回路の一実施例を図
面と共に詳述する。第3図に於て、1は電源トラ
ンスであり、電源トランス1の1次側8は商用電
源が接続され、バーナが点火されると電源スイツ
チ(図示されてない)が「オン」となりAC100V
が供給される。電源トランス1の2次側は整流回
路2及び炎電流検出回路4に交流電源を供給する
巻線9及び10を夫々設けてある。
整流回路2はダイオードのブリツヂ回路11と
平滑コンデンサ12で構成され(+)電源端子1
3に(+)電源を供給する。
定電圧回路3は(+)電源端子13を介して整
流回路2から(+)電源を供給され、抵抗R1
びツエナダイオードD1により定電圧を形成し定
電圧端子14に(+)安定化電源を供給する。
炎電流検出回路4は伝源トランス1の2次側の
巻線10から電極棒15に交流電圧を印加され、
電極棒15、炎16、バーナ20、抵抗R2,R3
R4及びR6の直列回路で炎電流が形成される。こ
の炎電流は抵抗R4の両端の電圧として取出され
比較回路6の比較器6aの(+)側端子に印加さ
れる。印加する直流電圧レベルは定電圧端子14
から供給される(+)安定化電源と地気間に接続
してある抵抗R5及びR6のブリーダ電圧で定まる。
図中コンデンサC1及びC2は平滑用コンデンサで
ある。
基準レベル調整回路5は整流回路2の(+)電
源端子から(+)電源を得、抵抗R7及びR8で形
成されるブリーダ回路で(+)電源の電圧変動レ
ベルを検出する。直列に接続された前記抵抗R7
とR8の接続点は電圧変動レベル検出トランジス
タQ1のベース電極に接続され、コレクタ電極に
接続された負荷抵抗R10の一端から抵抗R9を介し
てレベル調整トランジタQ2のベース電極に接続
される。従つて、商用電源のAC100Vの電圧変動
は整流回路2の(+)電源端子13から供給され
る(+)電源の電圧変動となり、この電圧変動に
応じて電圧変動レベル検出トランジスタQ1の負
荷抵抗R10の一端の電圧を増減する。又、レベル
調整トランジスタQ2のエミツタ電極は低抗Rcを
介して地気に接続されている。従つて、レベル調
整トランジスタQ2のコレクタ電極の出力は(+)
安定化電源と地気の間に直列接続された抵抗Ra
及びRbの中間の接続点21に現われる。前記接
続点21は比較回路6の比較器6aの(−)側端
子に接続されている。比較器6aは(+)側端子
の(+)入力電圧が高いときは安全側であり、出
力信号「有」となり、(−)側端子に形成される
調整基準電圧Vaが高いときは危険側で出力信号
「無」となる。
電磁弁制御回路7は制御トランジスタQ3、電
磁弁用継電器23及び保護ダイオードD2で構成
されている。比較回路6の出力信号を制御端子2
2を介して制御トランジスタQ3のベース電極に
供給され、トランジスタQ3が「オン」の時は、
電磁弁用継電器23が動作し、バーナ20に燃料
を供給しているパイプに設けられた電磁弁(図示
してない)を開弁して、燃料を供給し、復旧によ
り閉弁して燃料を遮断する。また、電磁弁用継電
器23が復旧しバーナ20が消火すると全ての電
源回路が「オフ」となる。
ここで、商用電源のAC100Vが上昇し、105V
となると、(+)電源端子の電圧が上昇し、電圧
変動レベルトランジスタQ1のベース電流が増加
する。このベース電流の増加により負荷抵抗R10
の一端の電圧が低下するから、レベル調整トラン
ジスタQ2のベース電流が減少する。ベース電流
の減少によりレベル調整トランジスタQ2のコレ
クタ、エミツク抵抗RCEが増加する。定電圧端子
14から供給される(+)安定化電源の安定電圧
Voは調整基準電圧Vaとして Va=Vo×Rb(RCE+Rc)/Ra+{Rb(RCE+Rc)}…
(1) ここで、記号はその前後の記載要素がなす並
列回路の計算を意味する。
(1)式に示す数値で接続点21に印加されるか
ら、前記コレクタ、エミツタ抵抗RCEの増加によ
り調整基準電圧Vaは上昇する。従つて、比較器
6aの(+)側端子の(−)入力電圧、即ち基準
電圧Vaが上昇して危険側に調整し、比較器6a
の出力信号が「無」となる数値の方向をとる。こ
のことから室内酸素濃度が低下して室内安全限界
点Daを越えた危険側の時点で、電源電圧が上昇
しなければ炎電流が減少して危険側となり、正常
に燃料を遮断すべき場合に、電源電圧の上昇で炎
電流が増加したとしても、上述したように基準電
圧も増加するので、従来のように燃料を遮断しな
いという誤制御が行われることがない。
従来の基準安全限界値SMは電圧変動に係わら
ず一定であり、基準安全限界値SM以下の炎電流
値は危険側となつていたが本考案では第2図のS
線に示す如く、基準安全限界値SMが電圧変動に
応じて変化する。S線のc点はレベル調整トラン
ジスタQ2のコレクタ、エミツタ抵抗RCEが最大の
ときであり(1)式は、 Va=Vo×Rb/Ra+Rb …(2) (2)式となり、S線のd点はレベル調整トランジ
スタQ2のコレクタ、エミツタ抵抗RCEが「0」の
ときであり(1)式は Va=Vo×RbRc/Ra+(RbRc) …(3) (3)式となる。S線のc点、d点間の傾斜が大き
い程制御特性は良い。
第2図の95V曲線上の、従来の基準安全限界点
SMに相当するp1点はp2点に移動したから、a点で
燃料を遮断することがない。又105V曲線上の従
来の基準安全限界点SMに相当するp3点はp4点に移
動したからb点で燃料を供給したままで誤制御と
なることがない。尚、95V曲線のp2点に対する室
内酸素濃度の室内安全限界点Daに対する微増分
ΔDH及び105V曲線上のp3点の微減分ΔDLは誤差
範囲である。
[考案の効果] 本考案になる燃焼制御回路は、基準電圧を電源
電圧の変動に比例させて増減調整する基準電圧調
整手段と、基準電圧調整手段により調整された基
準電圧と電源電圧の変動によつて変化する前記検
出電圧とを比較して調整された基準電圧が検出電
圧よりも高くなつたとき燃料供給弁を遮断する手
段とを備えた構成としてあるため、交流電圧の変
動による炎電流の増減を、室内酸素濃度の増減と
して誤検出することがなく、回路の各部の定数を
容易に設定出来る特長を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の燃焼制御回路の制御特性のグラ
フ、第2図は本考案の燃焼制御回路の制御特性の
グラフ、第3図は本考案になる燃焼制御回路の一
実施例の回路図である。 図中、符号1は電源トランス、2は整流回路、
3は定電圧回路、4は炎電流検出回路、5は基準
レベル調整回路、6は比較回路、7は電磁弁制御
回路、8は1次側、9,10は巻線、11はブリ
ツヂ回路、12は平滑コンデンサ、13は(+)
電源端子、14は定電圧端子、15は電極棒、1
6は炎、20はバーナ、21は接続点、22は制
御端子、23は電磁弁用継電器、Q1は電圧変動
レベル検出トランジスタ、Q2はレベル調整トラ
ンジスタ、Q3は制御トランジスタである。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 炎に挿入された電極棒とバーナ本体との間に電
    源電圧を印加して炎に流れる直流電流を検出し、
    炎電流から得られた検出電圧と基準電圧とを比較
    して、室内酸素濃度に応じた燃焼制御を行う燃焼
    制御回路において、前記基準電圧を電源電圧の変
    動に比例させて増減調整する基準電圧調整手段
    と、該基準電圧調整手段により調整された基準電
    圧と電源電圧の変動によつて変化する前記検出電
    圧とを比較して調整された基準電圧が検出電圧よ
    りも高くなつたとき燃料供給弁を遮断する手段と
    を備えたことを特徴とする燃焼制御回路。
JP1981109361U 1981-07-24 1981-07-24 燃焼制御回路 Granted JPS5815855U (ja)

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JPS5815855U JPS5815855U (ja) 1983-01-31
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EP (1) EP0071067B1 (ja)
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