JP3064135B2 - 燃焼検出回路 - Google Patents
燃焼検出回路Info
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Description
風呂釜等の各種燃焼装置において炎の有無を検出する燃
焼検出回路に関するものである。
検出する手段として熱電対が広く用いられている。熱電
対は燃焼装置において炎が発生する部位の近傍に配設さ
れ、熱電対から出力される熱起電力に基づいて炎の有無
が検出される。すなわち、炎が発生していれば熱起電力
が大きくなるから、図4に示すように、熱電対1の熱起
電力を基準電圧発生部9から発生する基準電圧と電圧比
較器8において比較し、熱起電力と基準電圧との大小関
係に基づいてマイクロコンピュータ6よりなる信号処理
部4で炎の有無を検出するようになっている。ここに、
基準電圧は基準電圧設定部10において調節可能であっ
て、炎があるときには基準電圧≦熱起電力という関係が
成立し、かつ炎がないときには基準電圧>熱起電力とい
う関係が成立するように設定される。
熱起電力は数mV〜数十mVであるから、電圧比較器8
の動作特性のばらつきや基準電圧のばらつきなどに対し
て、上記条件を満たすように調節することが必要であ
る。すなわち、基準電圧設定部10を調節することが必
要になり、このような調節には手間がかかるという問題
がある。
のであり、炎の検出のための基準電圧の調節を不要とし
た燃焼検出回路を提供しようとするものである。
記目的を達成するために、燃焼装置の炎の温度に応じて
出力値の変化する信号を発生する温度センサよりなる炎
検出素子と、炎検出素子から出力される信号を増幅する
増幅器と、炎の有無を検出する前に炎検出素子の出力の
増幅器への入力を遮断すると同時に増幅器の入力端子間
を短絡する基準状態を選択し、炎の有無を検出する期間
に炎検出素子の出力を増幅器に入力する検知状態を選択
する切換手段と、基準状態と検知状態とにおける増幅器
の出力値の差を閾値と比較して燃焼装置の炎の有無を判
別する判別手段とを具備しているのである。
幅器の出力値が既定範囲外であるときに燃焼装置に対し
て燃焼を縮小させる方向の制御信号を出力する監視制御
部を付加しているのである。請求項3の発明では、基準
状態と検知状態との増幅器の出力値の変化量が既定範囲
外であるときに燃焼を縮小させる方向の制御信号を出力
する監視制御部を付加しているのである。
前に炎検出素子の出力の増幅器への入力を遮断すると同
時に増幅器の入力端子間を短絡する基準状態を選択し、
炎の有無を検出する期間に炎検出素子の出力を増幅器に
入力する検知状態を選択する切換手段を設け、基準状態
と検知状態とにおける増幅器の出力値の差を閾値と比較
して炎の有無を検出するのであり、増幅器に入力がなさ
れていない基準状態での増幅器の出力値を基準値とする
ことによって基準値の調節を必要とせずに熱電対の出力
による炎の有無の判定を行うことができるのである。し
かも、基準状態では炎検出素子の出力が増幅器に入力さ
れるのを遮断するとともに増幅器の入力端子間を短絡し
ているから、基準状態では増幅器に入力端子から外部雑
音が入力されることがなく、正確な基準値を求めること
ができる。加えて、基準状態は炎の有無を検出する前に
選択されるだけであって、炎の有無の検出期間中は切換
手段による選択が不要であるから判別手段での処理量は
少なく、切換手段の選択処理が不要であるとともに判別
手段の処理量が少ないことにより電力消費も少なくな
る。
力を増幅器に入力していない状態で既定範囲外の出力値
が増幅器から生じているときには異常があるとみなし、
燃焼装置の燃焼を縮小させるように安全側に制御するの
である。請求項3の構成によれば、炎検出素子の出力を
増幅器に入力していない状態と入力している状態とで増
幅器の出力値の変化量が既定範囲外であるときには、燃
焼装置が過熱状態になっているなどの異常が生じている
とみなし、燃焼装置の燃焼を縮小させるように安全側に
制御するのである。
子としての熱電対1の出力を増幅器2に入力する状態と
入力しない状態とを選択する切換手段5を設けたもので
ある。増幅器2の出力はA/D変換部3を通してディジ
タル信号に変換され、A/D変換部3の出力は炎の有無
を判別する判別手段としての信号処理部4に入力され
る。ここに、A/D変換部3および信号処理部4はマイ
クロコンピュータ6により構成されている。また、切換
手段5の選択状態は信号処理部4により制御される。
うに、切換手段5は、熱電対1に対して直列に接続され
たアナログスイッチS1 と並列に接続されたアナログス
イッチS2 とにより構成され、両アナログスイッチ
S1 ,S2 は、一方がオンになると他方がオフになるよ
うに制御される。増幅器2は、演算増幅器OPを用いて
構成され、演算増幅器OPに抵抗R1 ,R2 を接続する
ことによって入力電圧Viに対して出力電圧Voが、 Vo=Vi{(R1 +R2 )/R1 } となる非反転形の周知の増幅回路を構成している。さら
に、演算増幅器OPの非反転入力端には抵抗R3 を通し
て熱電対1の熱起電力が入力されるとともに、抵抗R4
を通してバイアス電圧Vyが入力されており、熱起電力
をVxとし、増幅器2への入力電圧をViとすれば、 Vi=(Vy・R3 +Vx・R4 )/(R3 +R4 ) という関係が成立するようになっている。結局、増幅器
2は非反転形の加算器であって、バイアス電圧Vyを熱
起電力Vxに加算することによって、増幅器2の出力値
が負にならないようにしてある。ここに、基準状態での
増幅器2の出力値(雑音電圧)をVbとすれば、検知状
態での増幅器2の出力値は熱起電力Vxに増幅度αを乗
算した値と雑音電圧Vbとを加算した値であるから、基
準状態の増幅器2の出力値から検知状態の増幅器2の出
力値を減算すれば、雑音電圧Vbの影響を除去して熱起
電力Vxに増幅度αを乗算した値を求めることができ
る。また、一般に熱起電力Vx(数mV〜数十mV)は
バイアス電圧Vyに比べて十分に小さいから、熱起電力
Vxの変化によって演算増幅器OPの入力電圧Viが十
分に変化するように、抵抗R4 は抵抗R3 に対して十分
に大きな値が選択されている。
前に、まず、アナログスイッチS1をオフにするととも
にアナログスイッチS2 をオンにすることによって、熱
電対1の熱起電力Vxが増幅器2に入力されないよう
に、切換手段5を基準状態に設定する。このとき、演算
増幅器OPにはバイアス電圧Vyのみが入力されてお
り、増幅器2の出力電圧Voは、 Vo={Vy・R3 /(R3 +R4 )}・{(R1 +R
2 )/R1 } になる。この出力電圧Voに対するディジタル値を信号
処理部5に取り込むことによって基準状態における増幅
器2の出力値を基準値として記憶する。
グスイッチS1 をオンにするとともにアナログスイッチ
S2 をオフにして、熱電対1の熱起電力Vxが増幅器2
に入力されるように、切換手段5を検知状態に設定す
る。このとき、増幅器2の出力電圧Voは、 Vo={(Vy・R3 +Vx・R4 )/(R3 +
R4 )}・{(R1 +R2 )/R1 } になる。
圧が2.399Vであって信号処理部4への入力値が1
6進数で7AH (添字のHは16進数であることを示
す)であるとし、検知状態での熱起電力Vxが10mV
で増幅器2の出力電圧が1.775Vになり信号処理部
4への入力値が16進数で5AH であったとする。この
とき、信号処理部4では、基準状態と検知状態とでの入
力値の差を求め、その差が信号処理部4において設定さ
れた閾値以上であるときに炎有り、閾値未満であるとき
に炎無しと判別するのである。たとえば、熱起電力Vx
が3mVであるときのA/D変換部3の出力値を16進
数で09H であるとすれば、上述した例では、基準状態
と検知状態との信号処理部4への入力値の差が7AH −
5AH =20H であって20H >09H であるから、炎
有りと判別するのである。
続していない基準状態と、熱電対1を増幅器2に接続し
た検知状態とでの増幅器2の出力値の差によって炎の有
無を判定するので、図4で示した従来構成のような雑音
成分の影響を除去するための基準電圧発生部が不要にな
り、結果的に調整が不要になるのである。 (実施例2)本実施例では、図3に示すように、監視制
御部7を実施例1の構成に付加したものである。本実施
例における監視制御部7は、熱電対1からの熱起電力を
増幅器2に入力しない基準状態において、信号処理部5
への入力値が既定範囲内か否かを判断し、入力値が既定
範囲外であると燃焼装置に対して燃焼を縮小する方向の
制御信号を発生する。制御信号としては燃焼を停止させ
るように制御するものが望ましいが、燃焼装置による事
故を回避できるように安全側に制御するようなものであ
れば他の制御信号でもよい。要するに、熱電対1の熱起
電力が増幅器2に入力されていない状態で信号処理部4
への入力値が既定範囲外であるということは、回路に何
らかの異常が発生しており、正常な動作が期待できない
と考えられるから、このようなときには燃焼装置を安全
側に制御して、事故発生を防止するのである。他の構成
は実施例1と同様である。
に監視制御部7を設けたものであって、監視制御部7で
は、熱電対1からの熱起電力が増幅器2に入力されてい
ない基準状態と熱電対1からの熱起電力が増幅器2に入
力されている検知状態とにおける信号処理部4への入力
値の差が既定範囲外であるときに、燃焼装置の過熱など
の異常あるいは回路の異常などの何らかの異常が発生し
ているとみなして、燃焼装置の燃焼を縮小するように安
全側への制御を行う。すなわち、実施例1では基準状態
と検知状態とでの信号処理部4への入力値の差が既定の
閾値以上であると炎有りと判別していたが、本実施例で
はその閾値よりも大きく設定した閾値(たとえば16進
数で30H )以上になると異常が発生していると判定す
るのであり、結果的に、両閾値によって下限値と上限値
とを決めていることになる。他の構成は実施例1と同様
である。
する前に炎検出素子の出力の増幅器への入力を遮断する
と同時に増幅器の入力端子間を短絡する基準状態を選択
し、炎の有無を検出する期間に炎検出素子の出力を増幅
器に入力する検知状態を選択する切換手段を設け、基準
状態と検知状態とにおける増幅器の出力値の差を閾値と
比較して炎の有無を検出するのであり、増幅器に入力が
なされていない状態を基準として熱電対の熱起電力を増
幅するから、増幅器に入力がなされていない基準状態で
の増幅器の出力値を基準値とすることによって調節を必
要とせずに熱電対の出力による炎の有無の判定を行うこ
とができるという利点を有する。しかも、基準状態では
炎検出素子の出力が増幅器に入力されるのを遮断すると
ともに増幅器の入力端子間を短絡しているから、基準状
態では増幅器に入力端子から外部雑音が入力されること
がなく、正確な基準値を求めることができるという利点
がある。加えて、基準状態は炎の有無を検出する前に選
択されるだけであって、炎の有無の検出期間中は切換手
段による選択が不要であるから判別手段での処理量は少
なく、切換手段の選択処理が不要であるとともに判別手
段の処理量が少ないことにより電力消費も少なくなると
いう利点がある。
ていない状態で既定範囲外の出力値が増幅器から生じて
いるときに燃焼装置の燃焼を縮小させる方向の制御信号
を発生するものでは、炎検出素子の出力が増幅器に入力
されていないにもかかわらず、異常な信号が入力されて
いるときに何らかの異常があるとみなし、燃焼装置の燃
焼を縮小させるように安全側に制御するのであって、燃
焼装置による事故などを未然に防止することができると
いう利点がある。
していない状態と入力している状態とで増幅器の出力値
の変化量が既定範囲外であるときに燃焼装置の燃焼を縮
小する方向に制御する制御信号を発生するものでは、基
準状態と検知状態とでの増幅器の出力値の差によって、
燃焼装置が過熱状態になっているなどの異常が生じてい
る状態を検出することができ、このような異常の発生時
に燃焼装置の燃焼を縮小させるように安全側に制御して
事故を未然に防止できるという利点がある。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 燃焼装置の炎の温度に応じて出力値の変
化する信号を発生する温度センサよりなる炎検出素子
と、炎検出素子から出力される信号を増幅する増幅器
と、炎の有無を検出する前に炎検出素子の出力の増幅器
への入力を遮断すると同時に増幅器の入力端子間を短絡
する基準状態を選択し、炎の有無を検出する期間に炎検
出素子の出力を増幅器に入力する検知状態を選択する切
換手段と、基準状態と検知状態とにおける増幅器の出力
値の差を閾値と比較して燃焼装置の炎の有無を判別する
判別手段とを具備して成ることを特徴とする燃焼検出回
路。 - 【請求項2】 基準状態における増幅器の出力値が既定
範囲外であるときに燃焼装置に対して燃焼を縮小させる
方向の制御信号を出力する監視制御部を付加して成るこ
とを特徴とする請求項1記載の燃焼検出回路。 - 【請求項3】 基準状態と検知状態との増幅器の出力値
の変化量が既定範囲外であるときに燃焼を縮小させる方
向の制御信号を出力する監視制御部を付加して成ること
を特徴とする請求項1記載の燃焼検出回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5025831A JP3064135B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 燃焼検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5025831A JP3064135B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 燃焼検出回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06241443A JPH06241443A (ja) | 1994-08-30 |
JP3064135B2 true JP3064135B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=12176811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5025831A Expired - Fee Related JP3064135B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 燃焼検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3064135B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2924327B2 (ja) * | 1991-07-31 | 1999-07-26 | 松下電器産業株式会社 | 燃焼検出回路 |
-
1993
- 1993-02-15 JP JP5025831A patent/JP3064135B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06241443A (ja) | 1994-08-30 |
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