專利名稱:燃燒控制裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及以石油或氣體等作燃料的燃燒器的燃燒控制裝置。
以往的燃燒控制裝置,利用在火焰中插入的火焰棒與噴嘴之間外加電壓來檢測火焰電流,根據(jù)該檢測值判斷燃燒狀態(tài),在判斷燃燒異常時便停止燃燒。
圖5是表示現(xiàn)有燃燒控制裝置電連接的電路圖。
圖中,1是火焰棒;2是噴嘴;3是火焰;10、11是電阻;12是電容;13是微型計算機,配有CPU14、存儲器15、輸入電路16、輸出電路17、輸入口18、輸出口19,按照在所述存儲器15中存儲的程序進行燃燒器的控制。其次,20是控制晶體管;21是繼電器,由激勵線圈21a和繼電器接點21b構成。22是交流電源,23是向噴嘴2提供燃料的燃料供給電機。
由來自微型計算機13的信號開和關控制晶體管20控制繼電器激勵線圈21a中流過的電流,通過開關繼電器接點21b,控制燃料供給電機23的運轉,以便能夠進行燃料的供給和停止。
如果在火焰3中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加電壓,使火焰電流流動,那么利用電阻11把該火焰電流轉換為電壓,從微型計算機13的輸入口18經(jīng)輸入電路16讀入CPU14,把該讀入的檢測值與存儲器15中預先存儲的設定值進行比較判斷。通常,由于流過比該設定值大的火焰電流,所以微型計算機13在判斷火焰的狀態(tài)正常后使燃燒繼續(xù)。
而且,例如,因氧氣不足等使火焰3變?yōu)榧t火,火焰電流可減小到設定值以下,如果微型計算機13判斷燃燒異常時,那么通過CPU14、輸出電路17、輸出口19關閉控制晶體管20,使繼電器21的繼電器接點21b打開,停止燃料供給電機23的運轉,停止向噴嘴2供給燃料,于是停止燃燒。
但是,在以往的燃燒控制裝置中,如果所述微型計算機13的輸入口18處于焊接不良等浮置狀態(tài)(開路狀態(tài)),那么輸入口18的電位會變得不穩(wěn)定,即使沒有火焰電流流過也產(chǎn)生電位,CPU14讀入該電位,會產(chǎn)生如同正常燃燒一樣的誤判斷,會出現(xiàn)即使燃燒異常,但仍使燃燒繼續(xù)的不適當?shù)那闆r。
此外,如果因所述微型計算機13的輸入口18的故障等導致漏電流增加,那么從輸入口18流入電阻11的電流可能檢測得比實際火焰電流大,在這種情況下同樣,即使發(fā)生燃燒異常,也會作出如同正常燃燒一樣的誤判斷,發(fā)生仍使燃燒繼續(xù)的不適當?shù)那闆r。
在燃燒中產(chǎn)生以上那種不適合的情況下,所述微型計算機13就不能確切地判斷在輸入口18上產(chǎn)生的電位是火焰電流產(chǎn)生的,還是因輸入口18的浮置或故障產(chǎn)生的,所以存在即使發(fā)生燃燒異常,卻仍使燃燒繼續(xù)的問題。
本發(fā)明的目的在于解決上述問題,提供一種即使在燃燒中如果火焰電流檢測裝置出現(xiàn)異常,也能夠確實判斷其異常,然后停止燃燒的高可靠性的燃燒控制裝置。
本發(fā)明的燃燒控制裝置包括火焰電流檢測裝置,檢測火焰中的火焰電流;判斷裝置,根據(jù)該火焰電流檢測裝置的檢測值判斷燃燒狀態(tài);燃燒停止裝置,當該判斷裝置判斷燃燒異常時停止燃燒;火焰電流檢測電源,用于在火焰棒與噴嘴之間外加電壓;電壓切換裝置,切換該火焰電流檢測電源的外加電壓;和異常判斷裝置,根據(jù)該電壓切換裝置切換電壓時的檢測值,判斷所述火焰電流檢測裝置是否正常。
此外,所述異常判斷裝置在燃燒中每隔一定時間就進行判斷動作。
此外,所述異常判斷裝置用電壓切換裝置把電壓切換成比正常時低的電壓來進行判斷動作。
此外,所述異常判斷裝置在用電壓切換裝置切換電壓后,根據(jù)經(jīng)過預定時間進行判斷動作。
圖1是表示本發(fā)明的燃燒控制裝置整體結構的方框圖。
圖2是表示本發(fā)明實施例1電連接的電路圖。
圖3是表示本發(fā)明實施例1控制動作的流程圖。
圖4是表示本發(fā)明實施例3控制動作的流程圖。
圖5是表示以往燃燒器控制裝置的電連接的電路圖。
實施例1圖1是表示本發(fā)明燃燒控制裝置的方框圖。
在圖1中,1是火焰棒;2是噴嘴;3是火焰;4是火焰電流檢測裝置,檢測火焰電流;5是判斷裝置,根據(jù)由該火焰電流檢測裝置檢測的火焰電流值判斷燃燒狀態(tài);6是燃燒停止裝置,當該判斷裝置5判斷燃燒狀態(tài)異常時停止所述噴嘴2的燃燒;7是火焰電流檢測電源,用于在火焰3中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加檢測火焰電流用的電壓;8是電壓切換裝置,切換火焰電流檢測電源7的外加電壓;9是異常判斷裝置,通過由該電壓切換裝置8切換所述火焰電流檢測電源7的外加電壓來檢測火焰電流,判斷所述火焰電流檢測裝置4是否正常,在判斷異常的情況下,由所述燃燒停止裝置6停止所述噴嘴2的燃燒。
圖2是表示本發(fā)明實施例1的電路圖。與圖5相同的部分附以同一符號,并省略其說明。
在圖2中,25是電阻;26是控制所述電壓切換裝置8動作的控制晶體管;切換在火焰3中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加的電壓。控制晶體管26通過輸出口24與輸出電路17連接。此外,主要利用所述微型計算機13構成火焰電流檢測裝置4、判斷裝置5、異常判斷裝置9、燃燒停止裝置6。
下面,參照圖3說明上述實施例1的動作。
圖3是表示在微型計算機13的存儲器15中存儲的程序動作的流程圖。
首先,在步驟27中,一旦在燃燒器中施加電源,那么在微型計算機13上就外加電壓,該微型計算機13就開始工作。接著,在步驟28中,燃燒器開始燃燒,在噴嘴2上形成火焰3。隨后,在步驟29中,對測定從步驟28的燃燒開始的經(jīng)過時間t1的計時清零,在步驟30中開始經(jīng)過時間t1的測定。
然后,在步驟31中,進行噴嘴2的控制。在步驟32中,把測定的經(jīng)過時間t1與在微型計算機13的存儲器15中存儲的預定時間T1進行比較。其中,如果t1<T1,那么在步驟33中,從微型計算機13的CPU14經(jīng)過輸出電路17從輸出口24輸出Lo,使控制晶體管26關閉,在火焰棒1與噴嘴2之間外加通常的電壓。隨后,在步驟34中,把由該外加電壓造成的火焰3中流過的火焰電流利用電阻11轉換成電壓,從微型計算機13的輸入口18通過輸入電路16讀入CPU14。接著,在步驟35中,把該讀入的檢測值與預先在存儲器15中存儲的設定值V1進行比較判斷。
當在所述步驟35的判斷結果為設定值V1以下時,在隨后的步驟36中,從CPU14輸出信號,通過輸出電路17、輸出口19關閉控制晶體管20,阻斷繼電器21的激勵線圈21a中流動的電流,打開繼電器接點21b,通過停止燃料供給電機23的運轉來停止燃燒。當在步驟35的判斷結果比設定值V1高時,返回步驟30,重復上述步驟30~35的流程。
例如,在氧氣濃度不足,燃燒狀態(tài)異常(發(fā)生紅火)的情況下,火焰3中流過的火焰電流會變得比正常燃燒時小。由于把該火焰電流用電阻11轉換為電壓,所以與正常燃燒時相比輸入口18的電壓就變低了。把該檢測值從微型計算機13的輸入口18通過輸入電路16讀入CPU14,把該讀入的檢測值與預先在存儲器15中存儲的設定值V1進行比較判斷,當檢測值變?yōu)樵O定值V1以下時,判斷燃燒異常,于是停止燃燒。
下面,步驟37~39是進行判斷火焰電流檢測裝置4是否正常的動作的步驟。在步驟37中,如果步驟32的判斷結果是經(jīng)過時間t1≥預定時間T1,那么從微型計算機13的CPU14輸出信號,利用輸出電路17從輸出口24輸出Hi,使控制晶體管26導通,切換在火焰3中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加的火焰電流檢測電源7的外加電壓。在步驟38中,利用電阻11把此時流過的火焰電流轉換成電壓,通過輸入電路16從微型計算機13的輸入口18讀入CPU14。在步驟39中,把該讀入的檢測值與存儲器15中存儲的預定值V2進行比較判斷。
其中,設定值V2是當接通控制晶體管26切換火焰電流檢測電源7的外加電壓時,判斷火焰電流檢測裝置4是否正常的輸入口18的電壓閾值,預先存儲在微型計算機13的存儲器15中。所述步驟39的判斷結果是當檢測值在設定值V2以上時,從CPU14輸出信號,通過輸出電路17、微型計算機13的輸出口19,關閉控制晶體管20,關斷繼電器21,停止燃料供給電機23的運轉,從而停止燃燒。
例如,在正常燃燒時,從燃燒開始經(jīng)過預定時間(比如10分鐘)后,從微型計算機13的CPU14輸出信號,利用輸出電路17從輸出口24輸出Hi,由控制晶體管26切換火焰電流檢測電源7,切換在火焰3中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加的電壓。而且,利用電阻11把此時流過的火焰電流轉換成電壓,通過輸入電路16從微型計算機13的輸入口18讀入CPU14。
通常,如果接通晶體管26,沒有火焰電流流過,如果火焰電流檢測裝置4正常的話,那么輸入口18的電壓就變?yōu)榻咏?V的值。此時,考慮到作為火焰電流檢測電路能夠允許的微弱的漏電流等,可以把設定值V2設定為1.0V。
假設微型計算機13的輸入口18處于焊接不良等浮置狀態(tài)(開路狀態(tài)),那么如上所述的微型計算機13的輸入口18的電位就變得不穩(wěn)定,即使沒有流過火焰電流也會產(chǎn)生電壓。此外,如果因輸入口18的故障等使繼電器電流流過,那么會產(chǎn)生比正常燃燒時高的電壓值。把該電壓值(例如,2.0V)從微型計算機13的輸入口18通過輸入電路16讀入CPU14,與存儲器15中存儲的設定值V2(例如,1.0V)進行比較,在檢測值比設定值V2高時,就判斷火焰電流檢測裝置異常,停止燃燒。
本發(fā)明的上述實施例1所示的燃燒控制裝置,由于可象以上那樣動作,所以在燃燒中火焰電流檢測裝置4上出現(xiàn)異常的情況下,能夠對此作出確定性的判斷,從而確實停止燃燒。也就是說,在氧氣濃度不足,燃燒狀態(tài)出現(xiàn)異常(發(fā)生紅火)的情況下,火焰電流比正常燃燒時變小,輸入口18的電壓變小,如果微型計算機13的輸入口18處于焊接不良的浮置狀態(tài)(開路狀態(tài)),那么微型計算機13的輸入口18的電位變得不穩(wěn)定,即使火焰電流未流過也產(chǎn)生電壓,如果因輸入口18的故障使繼電器電流流動,那么會變成比正常時高的電壓。因此,在燃燒異常時,輸入口18的電壓與正常燃燒時一樣不發(fā)生變化,微型計算機13作出如同正常燃燒一樣的誤判斷,仍使燃燒繼續(xù),而按照本發(fā)明,能夠確切地判斷該異常,能夠回避異常燃燒狀態(tài)。
此外,在本實施例1中,在從燃燒開始經(jīng)過預定時間后,由電壓切換裝置8切換火焰電流檢測電源4,切換在火焰中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加的電壓,在進行異常判斷裝置9的判斷動作的情況下,可以每隔一定時間(例如,10分鐘)進行該判斷動作。
也就是說,在圖3的流程圖的步驟39中,當檢測值比設定值V2低時,把火焰電流檢測裝置4視為正常后返回步驟29,清除計時后進行再計數(shù)。由此,能夠每隔一定時間進行異常判斷裝置9的判斷動作,通過在燃燒中時常監(jiān)視火焰電流檢測裝置4,能夠使異常判斷的可靠性提高一級。
實施例2在上述實施例1中,通過由電壓切換裝置8接通晶體管26,能夠把在火焰棒1與噴嘴2之間外加的電壓切換成不流過火焰電流的較低的電壓值,但也可以外加某種程度的電壓,在火焰電流較少流動的狀態(tài)下進行測定。
例如,通常把由火焰電流檢測電源7在火焰3中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加的電壓設定為10V,把判斷燃燒狀態(tài)是否正常的電壓設定為3.5V。如果燃燒狀態(tài)惡化,火焰電流就慢慢變小,微型計算機13的輸入口18的電壓變低,如果該電壓變到3.5V以下,就判斷燃燒異常,從而停止燃燒。
接著,從微型計算機13的CPU14輸出信號,利用輸出電路17從輸出口24輸出Hi,接通控制晶體管26,把在火焰3中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加的電壓切換成0.6V。而且,把判斷火焰電流檢測裝置4是否正常的電壓設定為1.0V,在該電壓以上的情況下,判斷火焰電流檢測裝置4異常,停止燃燒。由于在火焰3中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加的電壓為0.6V,所以通常情況下微型計算機13的輸入口18的電壓不會在0.6V以上。但是,如果微型計算機13的輸入口18處于焊接不良等浮置狀態(tài)(開路狀態(tài)),那么微型計算機13的輸入口18的電壓就變得不穩(wěn)定,即使沒有火焰電流流過也產(chǎn)生電壓,如果因輸入口18的故障使繼電器電流流動,那么會變成比正常時高的電壓,在1.0V以上的情況下,判斷火焰電流檢測裝置4異常,從而停止燃燒。
也就是說,通過由電壓切換裝置8切換在火焰3中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加的外加電壓,通過外加比通常低的電壓,就能夠確定地判斷是微型計算機13的輸入口18處于焊接不良等的浮置狀態(tài)(開路狀態(tài)),或是輸入口18的故障造成的異常。
實施例3在上述實施例1中,在由電壓切換裝置8切換火焰電流檢測電源7的外加電壓后,測定輸入口18的電壓;但也可以在使電壓切換裝置8動作后,經(jīng)過預定時間讀入電壓,進行判斷。
圖4是表示本發(fā)明實施例3在微型計算機13的存儲器15中存儲的程序動作的流程圖,在圖3所示的流程圖的步驟37與步驟38之間,增加了步驟40~42。
也就是說,在步驟40中,在切換火焰3中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加的電壓后,微型計算機13開始測定經(jīng)過時間t2。而且,在步驟41中,把測定的經(jīng)過時間t2與微型計算機13的存儲器15中存儲的預定時間T2進行比較判斷。其中,如果t2≥T2,在隨后的步驟42中,對經(jīng)過時間t2清零,進入后面的步驟38。此外,如果t2<T2,則返回步驟40。
例如,當進行切換在火焰3中插入的火焰棒1與噴嘴2之間外加電壓的動作時,由于電阻11與電容12的定時常數(shù)的影響,使輸入口18的電壓達到穩(wěn)定需要較少的時間。因此,如果在剛剛進行切換在上述火焰棒1與噴嘴2之間的外加電壓的動作后,就判斷火焰電流檢測裝置4是否正常,那么存在導致誤判斷的可能性。因此,在切換該電壓后,經(jīng)過預定時間后(例如,5秒),才可判斷火焰電流檢測裝置4是否正常。
這樣,能夠防止誤判斷,能夠提高異常判斷的可靠性。
按照以上所述的本發(fā)明,通過切換在火焰棒與噴嘴之間外加電壓的火焰電流檢測電源的外加電壓,判斷檢測火焰中的火焰電流的火焰電流檢測裝置是否正常,由于在燃燒中沒有誤判斷,通過確定地判斷火焰電流檢測裝置的異常,在異常出現(xiàn)時能夠確實地停止燃燒,所以能夠提供可靠性高的燃燒控制裝置。
此外,由于燃燒中能夠每隔一定時間進行判斷動作,所以所述異常判斷裝置能夠進一步提高異常判斷的可靠性。
此外,由于電壓切換裝置把電壓切換成比正常時低的電壓,進行判斷動作,所以所述異常判斷裝置不存在誤判斷,能夠提高異常判斷的可靠性。
并且,由于在用電壓切換裝置切換電壓后,在預定的經(jīng)過時間進行判斷動作,所以所述異常判斷裝置能夠防止誤判斷,進一步提高可靠性。
權利要求
1.一種燃燒控制裝置,其特征在于,包括火焰電流檢測裝置,檢測火焰中的火焰電流;判斷裝置,根據(jù)該火焰電流檢測裝置的火焰電流的檢測值判斷燃燒狀態(tài);燃燒停止裝置,當該判斷裝置判斷燃燒異常時停止燃燒;火焰電流檢測電源,用于在火焰棒與噴嘴之間外加電壓;電壓切換裝置,切換該火焰電流檢測電源的外加電壓;和異常判斷裝置,根據(jù)在該電壓切換裝置切換電壓時的火焰電流的檢測值,判斷所述火焰電流檢測裝置是否正常。
2.如權利要求1所述的燃燒控制裝置,其特征在于,所述異常判斷裝置在燃燒中可以每隔一定時間進行判斷動作。
3.如權利要求1所述的燃燒控制裝置,其特征在于,所述異常判斷裝置可以在由電壓切換裝置把電壓切換成比正常時低的電壓下進行判斷動作。
4.如權利要求1所述的燃燒控制裝置,其特征在于,在電壓切換裝置切換電壓之后,所述異常判斷裝置能夠根據(jù)預定經(jīng)過時間進行判斷動作。
全文摘要
提供在燃燒中通過判斷火焰電流檢測裝置有無異常來停止燃燒的高可靠的燃燒控制裝置。通過在火焰棒1與噴嘴2之間外加電壓,由火焰電流檢測裝置4檢測火焰電流,判斷燃燒狀態(tài),同時設有切換在所述噴嘴2與火焰棒1之間外加電壓的電壓切換裝置8,和用切換電壓時的火焰電流檢測值來判斷所述火焰電流檢測裝置4是否正常的異常判斷裝置9,即使在燃燒中,如果火焰電流檢測裝置4出現(xiàn)異常,通過對其作出可靠判斷,可以使燃燒停止裝置6動作。
文檔編號F23N5/12GK1208152SQ98114709
公開日1999年2月17日 申請日期1998年6月12日 優(yōu)先權日1997年8月7日
發(fā)明者堀越康一, 笠田利雄 申請人:三菱電機株式會社