专利名称：燃烧控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及以石油或气体等作燃料的燃烧器的燃烧控制装置。
以往的燃烧控制装置，利用在火焰中插入的火焰棒与喷嘴之间外加电压来检测火焰电流，根据该检测值判断燃烧状态，在判断燃烧异常时便停止燃烧。
图5是表示现有燃烧控制装置电连接的电路图。
图中，1是火焰棒；2是喷嘴；3是火焰；10、11是电阻；12是电容；13是微型计算机，配有CPU14、存储器15、输入电路16、输出电路17、输入口18、输出口19，按照在所述存储器15中存储的程序进行燃烧器的控制。其次，20是控制晶体管；21是继电器，由激励线圈21a和继电器接点21b构成。22是交流电源，23是向喷嘴2提供燃料的燃料供给电机。
由来自微型计算机13的信号开和关控制晶体管20控制继电器激励线圈21a中流过的电流，通过开关继电器接点21b，控制燃料供给电机23的运转，以便能够进行燃料的供给和停止。
如果在火焰3中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加电压，使火焰电流流动，那么利用电阻11把该火焰电流转换为电压，从微型计算机13的输入口18经输入电路16读入CPU14，把该读入的检测值与存储器15中预先存储的设定值进行比较判断。通常，由于流过比该设定值大的火焰电流，所以微型计算机13在判断火焰的状态正常后使燃烧继续。
而且，例如，因氧气不足等使火焰3变为红火，火焰电流可减小到设定值以下，如果微型计算机13判断燃烧异常时，那么通过CPU14、输出电路17、输出口19关闭控制晶体管20，使继电器21的继电器接点21b打开，停止燃料供给电机23的运转，停止向喷嘴2供给燃料，于是停止燃烧。
但是，在以往的燃烧控制装置中，如果所述微型计算机13的输入口18处于焊接不良等浮置状态(开路状态)，那么输入口18的电位会变得不稳定，即使没有火焰电流流过也产生电位，CPU14读入该电位，会产生如同正常燃烧一样的误判断，会出现即使燃烧异常，但仍使燃烧继续的不适当的情况。
此外，如果因所述微型计算机13的输入口18的故障等导致漏电流增加，那么从输入口18流入电阻11的电流可能检测得比实际火焰电流大，在这种情况下同样，即使发生燃烧异常，也会作出如同正常燃烧一样的误判断，发生仍使燃烧继续的不适当的情况。
在燃烧中产生以上那种不适合的情况下，所述微型计算机13就不能确切地判断在输入口18上产生的电位是火焰电流产生的，还是因输入口18的浮置或故障产生的，所以存在即使发生燃烧异常，却仍使燃烧继续的问题。
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种即使在燃烧中如果火焰电流检测装置出现异常，也能够确实判断其异常，然后停止燃烧的高可靠性的燃烧控制装置。
本发明的燃烧控制装置包括火焰电流检测装置，检测火焰中的火焰电流；判断装置，根据该火焰电流检测装置的检测值判断燃烧状态；燃烧停止装置，当该判断装置判断燃烧异常时停止燃烧；火焰电流检测电源，用于在火焰棒与喷嘴之间外加电压；电压切换装置，切换该火焰电流检测电源的外加电压；和异常判断装置，根据该电压切换装置切换电压时的检测值，判断所述火焰电流检测装置是否正常。
此外，所述异常判断装置在燃烧中每隔一定时间就进行判断动作。
此外，所述异常判断装置用电压切换装置把电压切换成比正常时低的电压来进行判断动作。
此外，所述异常判断装置在用电压切换装置切换电压后，根据经过预定时间进行判断动作。
图1是表示本发明的燃烧控制装置整体结构的方框图。
图2是表示本发明实施例1电连接的电路图。
图3是表示本发明实施例1控制动作的流程图。
图4是表示本发明实施例3控制动作的流程图。
图5是表示以往燃烧器控制装置的电连接的电路图。
实施例1图1是表示本发明燃烧控制装置的方框图。
在图1中，1是火焰棒；2是喷嘴；3是火焰；4是火焰电流检测装置，检测火焰电流；5是判断装置，根据由该火焰电流检测装置检测的火焰电流值判断燃烧状态；6是燃烧停止装置，当该判断装置5判断燃烧状态异常时停止所述喷嘴2的燃烧；7是火焰电流检测电源，用于在火焰3中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加检测火焰电流用的电压；8是电压切换装置，切换火焰电流检测电源7的外加电压；9是异常判断装置，通过由该电压切换装置8切换所述火焰电流检测电源7的外加电压来检测火焰电流，判断所述火焰电流检测装置4是否正常，在判断异常的情况下，由所述燃烧停止装置6停止所述喷嘴2的燃烧。
图2是表示本发明实施例1的电路图。与图5相同的部分附以同一符号，并省略其说明。
在图2中，25是电阻；26是控制所述电压切换装置8动作的控制晶体管；切换在火焰3中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加的电压。控制晶体管26通过输出口24与输出电路17连接。此外，主要利用所述微型计算机13构成火焰电流检测装置4、判断装置5、异常判断装置9、燃烧停止装置6。
下面，参照图3说明上述实施例1的动作。
图3是表示在微型计算机13的存储器15中存储的程序动作的流程图。
首先，在步骤27中，一旦在燃烧器中施加电源，那么在微型计算机13上就外加电压，该微型计算机13就开始工作。接着，在步骤28中，燃烧器开始燃烧，在喷嘴2上形成火焰3。随后，在步骤29中，对测定从步骤28的燃烧开始的经过时间t1的计时清零，在步骤30中开始经过时间t1的测定。
然后，在步骤31中，进行喷嘴2的控制。在步骤32中，把测定的经过时间t1与在微型计算机13的存储器15中存储的预定时间T1进行比较。其中，如果t1＜T1，那么在步骤33中，从微型计算机13的CPU14经过输出电路17从输出口24输出Lo，使控制晶体管26关闭，在火焰棒1与喷嘴2之间外加通常的电压。随后，在步骤34中，把由该外加电压造成的火焰3中流过的火焰电流利用电阻11转换成电压，从微型计算机13的输入口18通过输入电路16读入CPU14。接着，在步骤35中，把该读入的检测值与预先在存储器15中存储的设定值V1进行比较判断。
当在所述步骤35的判断结果为设定值V1以下时，在随后的步骤36中，从CPU14输出信号，通过输出电路17、输出口19关闭控制晶体管20，阻断继电器21的激励线圈21a中流动的电流，打开继电器接点21b，通过停止燃料供给电机23的运转来停止燃烧。当在步骤35的判断结果比设定值V1高时，返回步骤30，重复上述步骤30～35的流程。
例如，在氧气浓度不足，燃烧状态异常(发生红火)的情况下，火焰3中流过的火焰电流会变得比正常燃烧时小。由于把该火焰电流用电阻11转换为电压，所以与正常燃烧时相比输入口18的电压就变低了。把该检测值从微型计算机13的输入口18通过输入电路16读入CPU14，把该读入的检测值与预先在存储器15中存储的设定值V1进行比较判断，当检测值变为设定值V1以下时，判断燃烧异常，于是停止燃烧。
下面，步骤37～39是进行判断火焰电流检测装置4是否正常的动作的步骤。在步骤37中，如果步骤32的判断结果是经过时间t1≥预定时间T1，那么从微型计算机13的CPU14输出信号，利用输出电路17从输出口24输出Hi，使控制晶体管26导通，切换在火焰3中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加的火焰电流检测电源7的外加电压。在步骤38中，利用电阻11把此时流过的火焰电流转换成电压，通过输入电路16从微型计算机13的输入口18读入CPU14。在步骤39中，把该读入的检测值与存储器15中存储的预定值V2进行比较判断。
其中，设定值V2是当接通控制晶体管26切换火焰电流检测电源7的外加电压时，判断火焰电流检测装置4是否正常的输入口18的电压阈值，预先存储在微型计算机13的存储器15中。所述步骤39的判断结果是当检测值在设定值V2以上时，从CPU14输出信号，通过输出电路17、微型计算机13的输出口19，关闭控制晶体管20，关断继电器21，停止燃料供给电机23的运转，从而停止燃烧。
例如，在正常燃烧时，从燃烧开始经过预定时间(比如10分钟)后，从微型计算机13的CPU14输出信号，利用输出电路17从输出口24输出Hi，由控制晶体管26切换火焰电流检测电源7，切换在火焰3中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加的电压。而且，利用电阻11把此时流过的火焰电流转换成电压，通过输入电路16从微型计算机13的输入口18读入CPU14。
通常，如果接通晶体管26，没有火焰电流流过，如果火焰电流检测装置4正常的话，那么输入口18的电压就变为接近0V的值。此时，考虑到作为火焰电流检测电路能够允许的微弱的漏电流等，可以把设定值V2设定为1.0V。
假设微型计算机13的输入口18处于焊接不良等浮置状态(开路状态)，那么如上所述的微型计算机13的输入口18的电位就变得不稳定，即使没有流过火焰电流也会产生电压。此外，如果因输入口18的故障等使继电器电流流过，那么会产生比正常燃烧时高的电压值。把该电压值(例如，2.0V)从微型计算机13的输入口18通过输入电路16读入CPU14，与存储器15中存储的设定值V2(例如，1.0V)进行比较，在检测值比设定值V2高时，就判断火焰电流检测装置异常，停止燃烧。
本发明的上述实施例1所示的燃烧控制装置，由于可象以上那样动作，所以在燃烧中火焰电流检测装置4上出现异常的情况下，能够对此作出确定性的判断，从而确实停止燃烧。也就是说，在氧气浓度不足，燃烧状态出现异常(发生红火)的情况下，火焰电流比正常燃烧时变小，输入口18的电压变小，如果微型计算机13的输入口18处于焊接不良的浮置状态(开路状态)，那么微型计算机13的输入口18的电位变得不稳定，即使火焰电流未流过也产生电压，如果因输入口18的故障使继电器电流流动，那么会变成比正常时高的电压。因此，在燃烧异常时，输入口18的电压与正常燃烧时一样不发生变化，微型计算机13作出如同正常燃烧一样的误判断，仍使燃烧继续，而按照本发明，能够确切地判断该异常，能够回避异常燃烧状态。
此外，在本实施例1中，在从燃烧开始经过预定时间后，由电压切换装置8切换火焰电流检测电源4，切换在火焰中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加的电压，在进行异常判断装置9的判断动作的情况下，可以每隔一定时间(例如，10分钟)进行该判断动作。
也就是说，在图3的流程图的步骤39中，当检测值比设定值V2低时，把火焰电流检测装置4视为正常后返回步骤29，清除计时后进行再计数。由此，能够每隔一定时间进行异常判断装置9的判断动作，通过在燃烧中时常监视火焰电流检测装置4，能够使异常判断的可靠性提高一级。
实施例2在上述实施例1中，通过由电压切换装置8接通晶体管26，能够把在火焰棒1与喷嘴2之间外加的电压切换成不流过火焰电流的较低的电压值，但也可以外加某种程度的电压，在火焰电流较少流动的状态下进行测定。
例如，通常把由火焰电流检测电源7在火焰3中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加的电压设定为10V，把判断燃烧状态是否正常的电压设定为3.5V。如果燃烧状态恶化，火焰电流就慢慢变小，微型计算机13的输入口18的电压变低，如果该电压变到3.5V以下，就判断燃烧异常，从而停止燃烧。
接着，从微型计算机13的CPU14输出信号，利用输出电路17从输出口24输出Hi，接通控制晶体管26，把在火焰3中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加的电压切换成0.6V。而且，把判断火焰电流检测装置4是否正常的电压设定为1.0V，在该电压以上的情况下，判断火焰电流检测装置4异常，停止燃烧。由于在火焰3中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加的电压为0.6V，所以通常情况下微型计算机13的输入口18的电压不会在0.6V以上。但是，如果微型计算机13的输入口18处于焊接不良等浮置状态(开路状态)，那么微型计算机13的输入口18的电压就变得不稳定，即使没有火焰电流流过也产生电压，如果因输入口18的故障使继电器电流流动，那么会变成比正常时高的电压，在1.0V以上的情况下，判断火焰电流检测装置4异常，从而停止燃烧。
也就是说，通过由电压切换装置8切换在火焰3中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加的外加电压，通过外加比通常低的电压，就能够确定地判断是微型计算机13的输入口18处于焊接不良等的浮置状态(开路状态)，或是输入口18的故障造成的异常。
实施例3在上述实施例1中，在由电压切换装置8切换火焰电流检测电源7的外加电压后，测定输入口18的电压；但也可以在使电压切换装置8动作后，经过预定时间读入电压，进行判断。
图4是表示本发明实施例3在微型计算机13的存储器15中存储的程序动作的流程图，在图3所示的流程图的步骤37与步骤38之间，增加了步骤40～42。
也就是说，在步骤40中，在切换火焰3中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加的电压后，微型计算机13开始测定经过时间t2。而且，在步骤41中，把测定的经过时间t2与微型计算机13的存储器15中存储的预定时间T2进行比较判断。其中，如果t2≥T2，在随后的步骤42中，对经过时间t2清零，进入后面的步骤38。此外，如果t2＜T2，则返回步骤40。
例如，当进行切换在火焰3中插入的火焰棒1与喷嘴2之间外加电压的动作时，由于电阻11与电容12的定时常数的影响，使输入口18的电压达到稳定需要较少的时间。因此，如果在刚刚进行切换在上述火焰棒1与喷嘴2之间的外加电压的动作后，就判断火焰电流检测装置4是否正常，那么存在导致误判断的可能性。因此，在切换该电压后，经过预定时间后(例如，5秒)，才可判断火焰电流检测装置4是否正常。
这样，能够防止误判断，能够提高异常判断的可靠性。
按照以上所述的本发明，通过切换在火焰棒与喷嘴之间外加电压的火焰电流检测电源的外加电压，判断检测火焰中的火焰电流的火焰电流检测装置是否正常，由于在燃烧中没有误判断，通过确定地判断火焰电流检测装置的异常，在异常出现时能够确实地停止燃烧，所以能够提供可靠性高的燃烧控制装置。
此外，由于燃烧中能够每隔一定时间进行判断动作，所以所述异常判断装置能够进一步提高异常判断的可靠性。
此外，由于电压切换装置把电压切换成比正常时低的电压，进行判断动作，所以所述异常判断装置不存在误判断，能够提高异常判断的可靠性。
并且，由于在用电压切换装置切换电压后，在预定的经过时间进行判断动作，所以所述异常判断装置能够防止误判断，进一步提高可靠性。
权利要求
1．一种燃烧控制装置，其特征在于，包括火焰电流检测装置，检测火焰中的火焰电流；判断装置，根据该火焰电流检测装置的火焰电流的检测值判断燃烧状态；燃烧停止装置，当该判断装置判断燃烧异常时停止燃烧；火焰电流检测电源，用于在火焰棒与喷嘴之间外加电压；电压切换装置，切换该火焰电流检测电源的外加电压；和异常判断装置，根据在该电压切换装置切换电压时的火焰电流的检测值，判断所述火焰电流检测装置是否正常。
2．如权利要求1所述的燃烧控制装置，其特征在于，所述异常判断装置在燃烧中可以每隔一定时间进行判断动作。
3．如权利要求1所述的燃烧控制装置，其特征在于，所述异常判断装置可以在由电压切换装置把电压切换成比正常时低的电压下进行判断动作。
4．如权利要求1所述的燃烧控制装置，其特征在于，在电压切换装置切换电压之后，所述异常判断装置能够根据预定经过时间进行判断动作。
全文摘要
提供在燃烧中通过判断火焰电流检测装置有无异常来停止燃烧的高可靠的燃烧控制装置。通过在火焰棒1与喷嘴2之间外加电压,由火焰电流检测装置4检测火焰电流,判断燃烧状态,同时设有切换在所述喷嘴2与火焰棒1之间外加电压的电压切换装置8,和用切换电压时的火焰电流检测值来判断所述火焰电流检测装置4是否正常的异常判断装置9,即使在燃烧中,如果火焰电流检测装置4出现异常,通过对其作出可靠判断,可以使燃烧停止装置6动作。
文档编号F23N5/12GK1208152SQ98114709
公开日1999年2月17日 申请日期1998年6月12日 优先权日1997年8月7日
发明者堀越康一, 笠田利雄 申请人:三菱电机株式会社