JPS6387524A - 燃焼検出装置 - Google Patents

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 本発明は燃焼器の燃焼検出装置に関するもので、特に酸
欠検出特性の改良を図るものである。

従来の技術 一般に石油ファンヒータ等の室内開放型燃焼器は室内空
気を燃焼用空気として用いる為、密閉した部屋で長時間
燃焼を継続すると酸欠状態となり、赤火等の異常燃焼を
起し、−酸化炭素が発生して人命に危害を与えるという
事態が発生する。この為、最近この種の燃焼器において
は、酸欠を検出すると警報あるいは燃焼を停止させるよ
うな酸欠検出装置を設けることが常識となってきた。

例えば、石油ファンヒータは、第５図に示すように外ｉ
１とベース２内にオイルタンク３とバーナユニット４が
設けである。バーナユニット４で燃焼した燃焼ガスＡは
、送風モータ５に取付けられたファン６により室内空気
Ｂと共に前面のルーパー７より温風Ｃとなって吹出し、
室内暖房に提供される。第６図はバーナーの略図である
。灯油を気化し、空気と最適燃焼になるよう混合するバ
ーナー上部の網目８から混合気体を噴出させて点火電極
９により着火し、燃焼炎Ｆを形成させる。

この炎Ｆ中に’ｆＪｔ’ｆｌｌされたフレームロッド１
０とバーナーケース１１との間に電圧を印加させ、炎Ｆ
の整流現象を用いて炎Ｆの状態を確認し酸欠状態を検出
するようになっている。前記フレームロッド１０とバー
ナーケース１１との間は第８図の如くの回路になってい
る。即ち交流電源１２、抵抗１３．１４．１５、コンデ
ンサ１６、及びバーナーケース１１、フレームロッド１
０からなる回路のａ点の電位Ｖ、と、直流電源１９と抵
抗２０．２１．２２からなる回路のｂ点の電位ｖｂと、
Ｃ点の電位ｖ０をコンパレータ２３と２４で比較するよ
うになっており、バーナーケース１１とフレームロッド
１０との炎の整流現象による電流がコンデンサ１６に充
電されａ点の電位Ｖ、が変化するようになっている。

以上のように構成された燃焼検出装置について、以下そ
の動作を説明する。まず着火していない状態ではａ点の
電位Ｖ、はＯとなり、ｖａよりもｂ点の電位ｖｂ及びＣ
点の電位ｖ０の方が高くなり、コンパレータ２３及び２
４の出力は“Ｈ”となって未着火の信号を与える。次に
着火し燃焼状態が良好な場合にはコンデンサ１６の充電
電荷が多くなり、ａ点の電位Ｖ、の方がｂ点の電位ｖｂ
及びＣ点の電位ｖ０よりも高くなってコンパレータ２３
及び２４の出力は“Ｌ′となり、着火信号及び正常燃焼
信号が制御装置２５に入力される。今、燃焼状態が悪化
し酸欠状態になり始めるとフレームロッドの整流現象が
低下し、やがてＶ、（Ｖｏとなった時にコンパレータ２
３の出力は“Ｈ”となり酸欠検出信号を制御装置２５に
与え、各負荷２６を制御するようになっている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記従来の構成では、強燃焼時はフレーム
ロッドの整流現象が良好であり、フレームロッド電圧ｖ
８は十分な出力が得られるが、低燃焼時は、炎Ｆが網目
（炎口）８に密着し、フレームロッドへの炎の影響が極
めて少くなるため第７図に示す如くフレームロッド電圧
は酸欠検出レベルよりも低下し、正常燃焼であるにも関
わらず酸欠検出が働くといった誤動作が発生する。これ
はフレームロッド１０の取付は位置を網目（炎口）８に
近づけることである程度解決することが出来るが、この
場合には強撚焼において、フレームロッドが炎の内炎（
未完全炎）に触れることになり、正常なフレームロッド
出力電圧が得られないようになる。また、フレームロッ
ドのわずかな熱変形で網目（炎口）８とフレームロッド
１０が接触するという不都合が生じる。さらに低燃焼状
態において酸欠検出レベルを低下させることも考えられ
るが、この場合には、わずかなリフト燃焼及び黄火燃焼
であっても酸欠検出が働くといった問題があった。

本発明はこのような問題を解決するもので、低燃焼時に
も確実な酸欠検出ができるようにするとともに黄火、失
火等の異常燃焼は常時検出できるようにすることを目的
としたものである。

間層点を解決するための手段 この目的を達成子るために本発明の燃焼検出装置は、低
燃焼状態に入ると同時に起動する第１タイマー手段と、
上記第１タイマー手段のカウントアツプ後起動される第
２タイマー手段が設けてあり、第１タイマ１手段が起動
している時にリフト燃焼及び黄火燃焼等の異常燃焼の検
出と着、失火の検出を行い、第２タイマーが起動される
と同時に燃焼量を強制的に強撚焼にしてフレームロッド
への炎の影響を多くして酸欠判定を行うような構成とし
ている。

作　　　用 本発明は上記構成によって高低側燃焼時ともフレームロ
ッドの検出電圧をみて異常燃焼の検出を行うとともに低
燃焼時はある一定時間だけ強撚焼にして酸欠検出を行う
。したがって常時異常燃焼の検出が行なえるとともに、
正常燃焼時に酸欠検出が働くといった誤動作を防ぐこと
もでき、検出精度の向上と機器の安全性向上が図れる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における燃焼検出装置のブロ
ック構成図である。第１図において、ＡＮＩ、ＡＮ２、
ＡＮ３は燃焼制御用のマイクロコンピュータ２７内にあ
るアナログ入力端子で、アナログ電圧を直接読み込むこ
とが出来、それぞれは、温度設定手段２８、室温検出手
段２９、燃焼状態検出手段３２に接続されている。一方
マイクロコンピュータ２７内では、温度設定手段２８か
らのアナログ電圧をＡＮＩから、温度検出手段２９から
のアナログ電圧をＡＮ２からそれぞれ入力し、燃焼量決
定手段３０により両者は比較され燃焼量が決定される。

燃焼制御手段３１は、上記燃焼量に基づき、燃焼制御手
段３１を通じて燃焼を行わせる。燃焼状態検出手段３２
からのアナログ電圧をＡＮ３から入力し、燃焼状態判定
手段３３により酸欠等の判定が行われるが、この際上記
燃焼量によって決定された燃焼量が弱の場合には第１タ
イマー３９が起動され、第１タイマー３９がカウントア
ツプ後第２タイマー４０が起動され、それぞれの状態に
合った燃焼状態の判定（後で詳述する。）が行なわれる
。

第２図は第１図のブロック構成図を具体的な回路図で示
したものである。まず温度設定手段２８は適当な抵抗３
４．３５と温度設定用可変抵抗器３６とで構成されてお
り、室温検出手段２９は室温検知素子３７と適当な抵抗
３８によって構成しである。そして燃焼状態検出手段３
２は従来例と同様バーナーケース１１とフレームロッド
１０との間に交流電源１２、抵抗１３、コンデンサ１６
ならびに抵抗１４．１５を接続して構成しである。

またマイクロコンピュータ２７内は、前記ブロック図で
説明した燃焼量決定手段３０．燃焼状態判定手段３３、
燃焼制御手段３１、第１タイマー手段３９、及び第２タ
イマー手段４０等の制御手順を構成するＲＯＭ４１と、
ＲＯＭ４１の処理途中で必要とされる処理を行うＲＡＭ
４２とで構成している。そして上記ＲＯＭ４１は、後で
詳述するが、アナログ人力ＡＮＩ、ＡＮ２から入力され
た信号に基づいて強撚焼あるいは弱燃焼を決定するプロ
グラムとともに、着・失火レベル、燃焼量に応じた酸欠
レベル、及び第１タイマー手段３９、第２タイマー手段
４０の初期値があらかじめ設定しである。

以上のような構成において以下その動作を説明する。ま
ず燃焼が開始されると、ＡＮＩから入力される室温検出
素子３７の信号とＡＮ２から入力される室温設定用可変
抵抗器０６の信号をＲＯＭ４１内にあらかじめ設定しで
あるプログラム上で比較し、室温の方が高いと弱燃焼に
、逆に低いと強撚焼に切り換えられる。さらに弱燃焼の
場合には、第１タイマー手段３９が起動され、第１タイ
マー手段３９がタイムアツプすると第２タイマー手段４
０が起動され、第２タイマー手段４０が起動されている
間は強制的に強撚焼され、強撚焼時失・着火レベル、異
常燃焼及び酸欠レベルの判定を行い、弱燃焼時は酸欠レ
ベルよりさらに低いレベルに設定された失・着火レベル
異常燃焼レベルの検出をするようにしである。

これを第３図のフローチャートを用いてさらに詳細に説
明していく。

制御プログラム上の任意の場所に燃焼量決定ルーチン４
３が設けてあり、燃焼量決定ルーチン４３ではまず現在
の室温と設定温度との比較を行い、室温く設定の場合は
強撚焼とし、室温決定ルーチンをぬける。室温≧設定の
場合は現在第２タイマー手段４０が作動中か、即ち強制
強撚焼中かを判断して強制強撚焼中であれば第２タイマ
ー手段４０がタイムアツプか否かの判断をし、タイムア
ツプされていなければさらに強制強燃焼を継続し、タイ
ムアツプされていれば弱燃焼を設定し、第１タイマー手
段３９を起動して燃焼量決定処理４３を抜ける。次に第
２タイマー手段４０が作動中でない場合は、弱燃焼を設
定し、第１タイマー手段ａ９が作動中か否かの判断をす
る。第１タイマー手段３９作動中の場合は第１タイマー
手段３９がタイムアツプか否かの判断をし、タイムアツ
プであれば強制強燃焼をするように第２タイマー手段４
０を起動し、タイムアツプされていなければ、そのまま
弱燃焼を二′迷続するようにして燃焼量決定ルーチン４
３を抜ける。第１タイマー手段３９が作動中でない場合
は、第１タイマー手段３９を作動して燃焼量決定ルーチ
ン４３を抜けるように構成しである。

次に、燃焼量決定ルーチン４３の後の燃焼状態判定ルー
チン４４を第４図を用いて説明する。燃焼状態判定ルー
チン４４では、燃焼状態検出手段からの電圧Ｖａと、Ｒ
ＯＭ４１にあらかじめ設定しである着・失火レベルと比
較して、着・失火レベル以下であれば失火、不着火処理
を行って燃焼状態判定ルーチン４４を抜ける。■、が着
・失火レベルよりも大きい場合には、着・失火レベルよ
りも高いレベルに設定された異常燃焼検出レベルと比較
して異常燃焼検出レベル以下であれば異常燃焼処理を行
って燃焼状態判定ルーチン４４を抜ける。ｖ８が異常燃
焼レベル以上であれば現在の燃焼が強撚焼か否かの判定
を行い現在の燃焼が弱燃焼であれば酸欠の判定は行わず
燃焼状態判定ルーチン４４を抜ける。強撚焼中であれば
、ｖｌと異常燃焼検出レベルよりもさらに高いレベルに
設定された酸欠検出レベルと比較して、Ｖａが酸欠検出
レベル以下であれば酸欠処理を行って、熱焼状態判定ル
ーチン４４を抜ける。そうでなければ酸欠処理を行なわ
ずに燃焼状態判定ルーチンを抜ける０ 以上のようにこの実施例によれば、燃焼量が低く、フレ
ームロッドの出力が不安定になっても、一定の時間たて
ば、強制的に強撚焼をある一定の時間だけさせ、フレー
ムロッドの出力を良好にしておいて酸欠の判定をするの
で、弱燃焼が長時間続くような場合でも、良好な酸欠検
出を行うことが出来る。

なお、前記実施例では、燃焼量を強撚焼と弱燃焼の二段
階に分けたもので説明したが、燃焼幅が広く、燃焼切り
換えがさらに多いものにあっては、酸欠検出レベルを多
段階に設定しておき、ある燃焼レベル以下の燃焼がある
一定時間連続したら、フレームロッド出力が良好になる
任意の燃焼レベルに強制的に切り換えることも可能であ
る。

発明の効果 以上実施例の説明で明らかなように本発明はフレームロ
ッド出力が不安定な低燃焼がある一定時間連続すると強
制的にフレームロッド出力が良好に得られる燃焼レベル
にして酸欠検出を行うためフレームロッドの出力が十分
に得られない低燃焼が連続しても正確な酸欠検出を行う
ことができ、しかも、黄火などの異常燃焼及び失・着火
検出は常に行っているので、極めて正確な燃焼検出を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における燃焼検出装置のブロ
ック構成図、第２図は同装置の回路図、第３図、第４図
は動作説明用のフローチャート、第５図は燃焼器具の断
面図、第６図は同燃焼器のバーナの断面図、第７図はフ
レームロッド出力電圧の特性図、第８図は従来の回路図
である。 ２８・・・・・・温度設定手段、２９・・・・・・室温
検出手段、３０・・・・・燃焼量決定手段、３１・・・
・・燃焼制御手段、３２・・・・・・燃焼状態検出手段
、３３・・・・・燃焼状態判定手段、３９・・・・・・
第１タイマー手段、４０・・・・・・第２タイマー手段
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　図 第２図 第　３　図 第４図 第５０ 弔６図 宵　７１１ 冬空気！／ユ量＝一定 冬！壜＝一定 箒　８　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所望の温度を設定する温度設定手段と、室内の温
   度を検出する室温検出手段と、上記温度設定手段からの
   信号により燃焼量を決定する燃焼量決定手段と、上記燃
   焼量決定手段により決定された燃焼量によってバーナー
   の燃焼を制御する燃焼制御手段と、上記バーナーの燃焼
   状態を検出するための燃焼状態検出手段と、上記燃焼量
   決定手段により決定された燃焼量が低燃焼であった場合
   に起動される第１のタイマー手段と、第１のタイマー手
   段がタイムアップ後起動されて強制的に燃焼量を増加さ
   せる第２のタイマー手段とを備え、上記燃焼状態検出装
   置は、燃焼炎の着火及び失火を検出する第１の設定レベ
   ルと、上記第１の設定レベルより高いレベルに設定し黄
   火燃焼及びリフト燃焼等の異常燃焼を検出する第２の設
   定レベルと、第２の設定レベルよりさらに高いレベルに
   設けられた酸欠検出を行なう第３のレベルを備え、第１
   のタイマー手段が起動している時には第１及び第２の設
   定レベルで検出を行ない、第２のタイマー手段が起動さ
   れている間は第１、第２、及び第３の設定レベルで検出
   を行う燃焼検出装置。