【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナの炎に接するフレームロッドと、バーナ本体との間に交流電圧を印加し、炎の導電作用および整流作用によりバーナ本体とフレームロッド間に生じた直流電流を検知することにより炎の存在を検出するフレームロッド式炎検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小型のバーナなどでは、比較的構成が簡単なフレームロッド式の炎検出システムが適用されている。フレームロッド式炎検出システムは、炎の導電作用および整流作用を利用したもので、フレームロッドとバーナ本体との間に交流電圧を印加し、炎の整流作用により整流されて生じた直流電流を取り出して炎検出信号として用いる。すなわち、フレームロッドとバーナ本体との間に電流が流れれば炎があり、電流が流れなければ炎がないことを意味するので、炎検出信号に基づいて失火検出を行うことができ、生ガスの放出を防止できるのである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３００２４９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなフレームロッド式炎検出システムでは、フレームロッド式炎検出システムの構成部品である素子等の特性のバラツキに起因して、バーナ本体とフレームロッドとの間に印加する正弦波の波高値や発振周波数も不均一となり、信頼性の高い適正な炎検出を行えるとはいえなかった。
【０００５】
加えて、フレームロッド式炎検出システムの構成部品の性能劣化が生じて適正な炎検出を行えない状態となっていても、このようなフレームロッド式炎検出システム内の不具合を検出できないことから、点火状態を失火と誤判定したり、失火状態を検出できなくなったフレームロッド式検出システムを使い続けてしまう可能性もあり、安全性の面から非常に問題である。
【０００６】
そこで、本発明は、素子等の構成部品の特性にバラツキがあったとしても、バーナ本体とフレームロッドとの間に印加する正弦波の波高値や発振周波数を固定することができ、また、素子等の構成部品の劣化を検知することを可能とし、事前に対処できるフレームロッド式炎検出システムの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、バーナの炎に接するフレームロッドと、バーナ本体との間に交流電圧を印加し、炎の導電作用および整流作用によりバーナ本体とフレームロッド間に生じた直流電流を検知することにより炎の存在を検出するフレームロッド式炎検出システムにおいて、上記フレームロッドに印加する交流電圧の波高値を検出する波高値検出手段を設け、該波高値検出手段により検出された印加電圧の波高値に基づくフィードバック制御を行うことで、交流波形の波高値を予め定めた規定値に固定するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載のフレームロッド式炎検出システムにおいて、印加電圧における波高値の安全範囲として上限波高値と下限波高値とを予め設定し、波高値検出手段により検出される波高値が上記安全範囲を越えることに基づいて、構成部品の性能劣化を判定するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明に係るフレームロッド式炎検出システムの実施形態を説明する。
【００１０】
フレームロッド１は、点火状態のバーナ２から出る炎３に先端が接する適所に配置してあり、バーナ２の点火時にフレームロッド３とバーナ２との間に交流電圧が印加されると、炎３の導電作用および整流作用により、フレームロッド３からバーナ２へ直流電流が流れる。
【００１１】
上記フレームロッド１へ正弦波交流を供給するために、本実施形態においては、スイッチ素子４のベースへ制御回路５から適宜なパルス信号を出力することで、昇圧トランス６の一次コイル６ａとコンデンサ７とから形成されるＬＣ発信回路を他励発振させ、スイッチ素子４へ供給するパルス信号に対応する周波数の正弦波交流を昇圧トランス６の二次コイル６ｂに発生させる。
【００１２】
上記のようにして発生させた正弦波交流がフレームロッド１とバーナ２との間に印加された時に、バーナ２が点火状態なら、フレームロッド２から炎３を介してバーナ２へ電流が流れるので、これを電流検出回路８によって検出する。そして、この電流検出信号を炎検出情報として受ける制御回路５は、バーナ２が着火状態であるか否かを判定できる。従って、バーナ２へのガス供給路が開いているにも拘わらず電流検出回路８から電流検出信号を制御回路５が受けていなければ、失火状態と判定できるので、安全弁を閉じて生ガスの漏洩を防いだり、警報を発したりすることで、ガス漏れによる危険を回避できる。
【００１３】
さらに、本実施形態に係るフレームロード式炎検出システムでは、素子性能のバラツキなどに影響を受けることなく、制御回路５からスイッチ素子４へ供給するパルス信号によって、適正な周波数の正弦波交流を昇圧トランス６の二次コイル６ｂに発生させることができる上に、各種部品の経年劣化による特性変化等に起因して、フレームロッド１に印加する正弦波交流の波高値が変化したような状態を検出可能とするため、フレームロッド１からバーナ２へ流れる電流の波高値を検出する波高値検出手段としての波高値検出回路９を設けてある。
【００１４】
すなわち、波高値検出回路９によって検出した波高値が制御回路５へ供給されると、制御回路５は、その波高値が予め定めた規定値となるようにスイッチ素子４へ出力するパルス信号を変えるフィードバック制御を行い、交流波形の波高値を予め定めた規定値に固定するのである。これにより、本実施形態に係るフレームロッド式炎検出システムにおいては、炎検出のためにフレームロッド１に印加する交流波形の周波数および波高値を規定値に固定することができ、炎検出の信頼性を高めることが可能となる。
【００１５】
なお、本実施形態に係るフレームロッド式炎検出システムは、各種部品の経年劣化による特性変化等が生じても、制御回路５によるフィードバック制御により、安定して使い続けることができるものの、素子等の特性変化が許容範囲を越えるた状態で使い続けることは、機器の安全上望ましいことではない。
【００１６】
そこで、印加電圧における波高値の安全範囲として上限波高値と下限波高値とを予め設定して、これを制御回路５に記憶させ、波高値検出回路９により検出される波高値が上限波高値を上回るか、下限波高値を下回るかして、上記安全範囲を越えた場合、これを構成部品の性能劣化や破損と判定し、バーナ２の点火を不能としたり、故障発生の警報を出したり、適宜な危険防止策を講ずるようにしておくことが望ましい。
【００１７】
上記した構成部品の性能劣化は、経年の使用で徐々に現れるものもあるし、破損して突然に生ずるものもあるので、波高値の安全範囲や判定タイミングは、構成部品の特性に応じて適宜に設定すれば良い。例えば、フレームロッド式炎検出システムが最初に稼動したときに行ったフィードバック制御の初期制御値を制御回路５が記憶し、その後の稼働時には制御回路５が記憶した初期制御値で正弦波交流を発生させるものとした場合、初期制御値に基づいて発生する正弦波交流の波高値が安全範囲を越えることを構成部品の経年による性能劣化と判定できる。また、制御回路５が常時フィードバック制御を行うものとした場合、波高値の制御を行う間もなく瞬時的に安全範囲を越えてしまったり、波高値制御の限界を越えて安全範囲へ戻す制御を行えなくなった場合、構成部品の破損による機能停止といった故障状態を判定できる。このように、構成部品の性能劣化の判定に際して用いる波高値の安全範囲や判定タイミングは任意選択事項であり、特に限定されるものではない。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係るフレームロッド式炎検出システムによれば、波高値検出手段により、フレームロッドに印加する正弦波交流の波高値を検出し、この波高値を予め定めた規定値に固定するような制御を行うことができるので、炎検出の信頼性の向上を期せる。
【００１９】
また、請求項２に係るフレームロッド式炎検出システムによれば、波高値検出手段により検出される波高値が予め定めた安全範囲を越えることに基づいて、構成部品の性能劣化を判定できるので、炎検出の判定機能に支障を来す前に対処することも可能となり、システムとしての信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフレームロッド式炎検出システムの概略構成図である。
【符号の説明】
１ フレームロッド
２ バーナ
３ 炎
４ スイッチ素子
５ 制御回路
６ 昇圧トランス
７ コンデンサ
８ 電流検出回路
９ 波高値検出回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention applies an AC voltage between a flame rod in contact with the flame of the burner and the burner body, and detects the DC current generated between the burner body and the frame rod by the conductive and rectifying action of the flame. The present invention relates to a flame rod type flame detection system that detects the presence of a flame.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a small burner or the like, a flame rod type flame detection system having a relatively simple configuration is applied. The flame rod type flame detection system uses the conductive and rectifying action of the flame, applies an AC voltage between the frame rod and the burner body, and extracts the direct current generated by rectification by the rectifying action of the flame. Used as a flame detection signal. That is, if current flows between the flame rod and the burner body, it means that there is a flame, and if no current flows, there is no flame, so misfire detection can be performed based on the flame detection signal, and raw gas Can be prevented (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-3000249
[Problems to be solved by the invention]
However, in the flame rod type flame detection system as described above, a sinusoidal wave applied between the burner body and the frame rod is caused by variations in characteristics of elements and the like that are components of the flame rod type flame detection system. The crest value and the oscillation frequency were not uniform, and it could not be said that reliable and appropriate flame detection could be performed.
[0005]
In addition, even if the performance of the components of the flame rod flame detection system deteriorates and proper flame detection cannot be performed, it is not possible to detect a malfunction in such flame rod flame detection system. There is a possibility of misjudging the ignition state as misfire, or there is a possibility that the flame rod type detection system that cannot detect the misfire state may continue to be used.
[0006]
Therefore, the present invention can fix the crest value and oscillation frequency of a sine wave applied between the burner body and the frame rod, even if there are variations in the characteristics of components such as the elements. An object of the present invention is to provide a flame rod type flame detection system that can detect deterioration of components such as the above and can cope with it in advance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to applying an AC voltage between a flame rod in contact with the flame of the burner and the burner body, and performing the burner body and the rectifying action to burner body and frame. In a flame rod type flame detection system for detecting the presence of a flame by detecting a direct current generated between rods, a peak value detection means for detecting a peak value of an AC voltage applied to the frame rod is provided, and the peak value is provided. By performing feedback control based on the peak value of the applied voltage detected by the detecting means, the peak value of the AC waveform is fixed to a predetermined specified value.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the flame rod flame detection system according to the first aspect, an upper limit peak value and a lower limit peak value are preset as a safe range of the peak value at the applied voltage, and the peak value detection is performed. The performance deterioration of the component is determined based on the fact that the peak value detected by the means exceeds the safe range.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a flame rod type flame detection system according to the present invention will be described based on the attached drawings.
[0010]
The flame rod 1 is disposed at an appropriate position where the tip is in contact with the flame 3 coming out of the burner 2 in the ignition state. When an AC voltage is applied between the flame rod 3 and the burner 2 when the burner 2 is ignited, the flame 3 A direct current flows from the frame rod 3 to the burner 2 by the conductive action and the rectifying action.
[0011]
In this embodiment, in order to supply a sinusoidal alternating current to the frame rod 1, an appropriate pulse signal is output from the control circuit 5 to the base of the switch element 4, so that the primary coil 6 a and the capacitor 7 of the step-up transformer 6 are output. The LC oscillation circuit formed from the above is separately excited to generate a sine wave alternating current having a frequency corresponding to the pulse signal supplied to the switch element 4 in the secondary coil 6 b of the step-up transformer 6.
[0012]
When the sine wave alternating current generated as described above is applied between the frame rod 1 and the burner 2, if the burner 2 is in an ignition state, current flows from the frame rod 2 to the burner 2 through the flame 3. This is detected by the current detection circuit 8. Then, the control circuit 5 that receives this current detection signal as flame detection information can determine whether or not the burner 2 is in an ignition state. Therefore, if the control circuit 5 does not receive a current detection signal from the current detection circuit 8 even though the gas supply path to the burner 2 is open, it can be determined that a misfire has occurred. By preventing or issuing an alarm, the danger of gas leaks can be avoided.
[0013]
Furthermore, in the flame loaded flame detection system according to the present embodiment, a sine wave alternating current with an appropriate frequency is boosted by a pulse signal supplied from the control circuit 5 to the switch element 4 without being affected by variations in element performance. In addition to being able to be generated in the secondary coil 6b of the transformer 6, it detects a state in which the peak value of the sine wave AC applied to the frame rod 1 has changed due to changes in characteristics due to aging of various parts. In order to make this possible, a peak value detection circuit 9 is provided as a peak value detection means for detecting the peak value of the current flowing from the frame rod 1 to the burner 2.
[0014]
That is, when the peak value detected by the peak value detection circuit 9 is supplied to the control circuit 5, the control circuit 5 changes the pulse signal output to the switch element 4 so that the peak value becomes a predetermined specified value. Feedback control is performed, and the peak value of the AC waveform is fixed to a predetermined specified value. Thereby, in the flame rod type flame detection system according to the present embodiment, the frequency and peak value of the AC waveform applied to the flame rod 1 for flame detection can be fixed to the prescribed values, and the flame detection reliability. Can be increased.
[0015]
Although the flame rod type flame detection system according to the present embodiment can continue to be used stably by the feedback control by the control circuit 5 even if the characteristics change due to aging of various parts, the elements etc. It is not desirable for the safety of the equipment to continue to use it with the characteristic change exceeding the allowable range.
[0016]
Therefore, an upper limit peak value and a lower limit peak value are set in advance as the safe range of the peak value at the applied voltage, and are stored in the control circuit 5, and the peak value detected by the peak value detection circuit 9 becomes the upper limit peak value. If it exceeds or falls below the lower limit crest value, it is judged that this is a performance deterioration or damage of the component parts, the ignition of the burner 2 is disabled, a failure occurrence alarm is issued, It is desirable to take appropriate risk prevention measures.
[0017]
The above-mentioned performance deterioration of component parts may gradually appear over time, or may occur suddenly due to damage. Therefore, the safe range and judgment timing of the peak value are appropriately determined according to the characteristics of the component parts. Should be set. For example, the control circuit 5 stores the initial control value of the feedback control performed when the flame rod flame detection system is first operated, and generates a sine wave alternating current with the initial control value stored by the control circuit 5 during the subsequent operation. If it is assumed that the peak value of the sinusoidal alternating current generated based on the initial control value exceeds the safe range, it can be determined that the performance deterioration due to the aging of the component parts. In addition, when the control circuit 5 always performs feedback control, the safe range is instantaneously exceeded or the control to return to the safe range beyond the limit of the peak value control cannot be performed immediately before the peak value control is performed. In such a case, it is possible to determine a failure state such as a function stoppage due to damage to the component parts. As described above, the safe range and determination timing of the peak value used for determining the performance deterioration of the component parts are optional items and are not particularly limited.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the flame rod flame detection system according to claim 1, the peak value of the sine wave alternating current applied to the frame rod is detected by the peak value detecting means, and the peak value is determined in advance. Since it is possible to perform control to fix the value, the reliability of flame detection can be improved.
[0019]
Further, according to the flame rod type flame detection system according to claim 2, since the peak value detected by the peak value detection means exceeds the predetermined safety range, it is possible to determine the performance deterioration of the component parts, It is possible to cope with the problem before the flame detection judgment function is hindered, and the reliability of the system can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a flame rod flame detection system according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Frame rod 2 Burner 3 Flame 4 Switch element 5 Control circuit 6 Step-up transformer 7 Capacitor 8 Current detection circuit 9 Crest value detection circuit
