(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナーの火炎領域に配置されたイオン化電極（１６）と、
調節信号（１８）に従って燃料供給量または空気供給量を調節する調節部材（１７）と、
イオン化電極（１６）の後段に接続されていて、イオン化信号（１３）を発生するイオン化信号形成装置（１４）と、
調節部材（１７）の第１の動作特性を定める特性データを格納し第１の制御信号（２４）を発生するとともに、調節部材（１７）の第２の動作特性を定める特性データを格納し第２の制御信号（２５）を発生する制御ユニット（２３）と、
前記イオン化信号（１３）とその目標値信号（３０）の偏差から求められる補正係数（ｘ）に基づいて第１と第２の制御信号（２４、２５）に重み付けを行い、重み付けされた第１と第２の制御信号を加算して前記調節信号（１８）を発生するレギュレータ（２６）と、
を有することを特徴とするバーナー用制御装置。
【請求項２】
前記レギュレータ（２６）は、前記第１と第２の制御信号（２４、２５）に重み付けをする前に、緩慢な変動に比較してイオン化信号（１３）の急速な変動を減衰させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記レギュレータ（２６）は、イオン化信号（１３）を濾過するローパスフィルタ（２７）を備えていることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記レギュレータ（２６）は、イオン化信号（１３）と目標値信号（３０）の偏差を積分する積分ユニット（３２）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項５】
前記調節部材（１７）の第１の動作特性は、第１の燃料を用いたバーナー運転中に定められる動作特性であり、調節部材（１７）の第２の動作特性は、エネルギー量が異なる第２の燃料を用いたバーナー運転中に定められる動作特性であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
一方の燃料の固有のエネルギー量は、他方の燃料のそれよりも少なくとも５％高いことを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナー用制御装置、更に詳細には、バーナーの火炎（フレーム）領域に配置されたイオン化電極と、調節信号に従って燃料供給量あるいは空気供給量を調節する調節部材を有するバーナー用制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
すでに長期間にわたって、バーナーの火炎監視のためにイオン化電極が使用されている。しかし、通常、ラムダ値とよばれる空燃比は、それぞれ出力が要求されたとき開ループ制御によって、あるいはセンサを用いた閉ループ制御によって調整される。通常、ラムダ値は、各出力要求量において理論値１のやや上に、たとえば１．３に調節される。
【０００３】
ラムダ値を用いてフィードバック制御されるバーナーは、フィードバック制御のないバーナーとは異なり、燃焼を変化させる他の影響量にも反応する。従って、バーナーは、効率が高く、仕事率も高く、また有害物質の放出が少なく、環境負荷は小さい。しかし、それに必要とされるセンサ、多くはガスセンサ、特に酸素センサまたは温度センサは、この目的のためには高価で、信頼できず、手入れが必要であり、かつ／または寿命が短い。
【０００４】
従って長年の間、バーナーメーカーと制御装置メーカーは、すでに設けられているイオン化電極を火炎監視のためだけでなく、バーナー制御のためのセンサとしても使用する努力を重ねている。ドイツ公開公報ＤＥ−Ａ１−３９３７２９０には、イオン化電極に直流電圧を供給する空燃比制御装置が記載されている。この方法は、大量生産にはあまり適していない。同一のイオン化電極を用いて火炎を監視するのは、そのために火炎の整流特性しか使用できないので、不可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
数年前に、ガスバーナー用制御装置を記載したイタリアの公報ＩＴ−９５Ｕ０００５６６と欧州公開公報ＥＰ−Ａ１−９０９９２２が発行されている。同公報には、ガスまたは空気流量が動的に急激に変化した場合、調節部材が格納されている特性曲線を用いてどのように制御されるかが、簡単な図示で記載されている。それに対してガスまたは空気流量が緩慢に変化する場合には、測定量としてのイオン化信号を用いた閉ループ制御により微調整が行われる。
【０００６】
燃料供給量または空気供給量の急激な変化は、代表的には、出力要求量が飛躍的に変化することによって発生する。さらに、空気比（ラムダ値）の変化、従ってガスまたは空気流量の変化は、燃料組成の変化によって、また気圧変化、ガス圧変化、温度変化、機械的なバーナー部品の汚れや摩耗などによってもたらされる。
【０００７】
ＩＴ−９５Ｕ０００５６６およびＥＰ−Ａ１−９０９９２２に記載の制御装置に格納された特性曲線により、送風機の各空気圧毎に、すなわちそれぞれ要求された出力毎に、ガス弁用調節部材をほぼ所望の状態に駆動する調節信号が形成される。また、空気流量をガス流量に適合させる他の制御装置も記載されており、この場合には、特性曲線によりほぼガス弁の操作量に従って所望の送風機回転数が設定される。
【０００８】
バーナー固有の特性曲線は、次のようにして、すなわち、バーナーをそれぞれ異なる負荷の元で、調節部材の状態を変化させて運転することによって求められ、その場合、付加的なセンサによって排ガス放出値と効率が測定され、所望の操作量が求められる。
【０００９】
空燃比フィードバック制御が行なわれるバーナーは、特性曲線を用いて制御される装置に比較して、利点を有している。出力が一定であれば、温度、燃料圧力、空気圧力、燃料組成の変化、機械的な部品の摩耗並びに汚れなどがあっても、動作点を最適に調節することができる。
【００１０】
従ってＩＴ−９５Ｕ０００５６６およびＥＰ−Ａ１−９０９９２２に記載の制御装置では、急激な出力変化が発生した場合には、格納されている特性曲線により制御を行い、その不完全性を、調節信号の最後の値をまず特性曲線に沿って一定の距離シフトさせ、新しい値にすることによって、補償している。
【００１１】
欧州公開公報ＥＰ−Ａ２−８０６６１０の出願人は、同様に調節信号を形成するための特性曲線を格納した制御装置をほぼ同時に開発している。特性曲線は、基本的には、出力が急激に変化した場合に調節信号を予め形成するのに用いられており、イオン化電流によってさらに微調節が行なわれている。
【００１２】
最後に述べた制御装置は、イオン化電極の後段に接続されていて、イオン化信号を発生するイオン化信号形成装置と、調節部材の第１の動作特性を定める特性データを格納し、少なくとも所定時に第１の制御信号を発生する制御ユニットと、上述した調節信号を少なくとも所定時にイオン化信号に従って、また少なくとも所定時に第１の制御信号に従って発生させるレギュレータとを有している。
【００１３】
従来技術から知られている上述した制御装置の幾つかは、市場に出ているが、顕著な欠点を有している。すなわち、それらはそれにもかかわらず付加的なセンサを必要とし、かつ／または出力が動的に変化する場合には、空燃比を安定した値に維持できない。従って市場価値は、少ない。
【００１４】
従って、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、付加的なセンサを必要とすることなく、バーナーを効率よくしかも最適の空燃比で運転することが可能なバーナー用制御装置を提供することをその課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、
バーナーの火炎領域に配置されたイオン化電極（１６）と、
調節信号（１８）に従って燃料供給量または空気供給量を調節する調節部材（１７）と、
イオン化電極（１６）の後段に接続されていて、イオン化信号（１３）を発生するイオン化信号形成装置（１４）と、
調節部材（１７）の第１の動作特性を定める特性データを格納し第１の制御信号（２４）を発生するとともに、調節部材（１７）の第２の動作特性を定める特性データを格納し第２の制御信号（２５）を発生する制御ユニット（２３）と、
前記イオン化信号（１３）とその目標値信号（３０）の偏差から求められる補正係数（ｘ）に基づいて第１と第２の制御信号（２４、２５）に重み付けを行い、重み付けされた第１と第２の制御信号を加算して前記調節信号（１８）を発生するレギュレータ（２６）と、
を有する構成を採用している。
【００１６】
イオン化電極を介してバーナーを制御するための著しい改良は、制御ユニットにさらに、調節部材の第２の動作特性を定めるための特性データが格納されており、制御ユニットは少なくとも所定時に第２の制御信号を発生し、またレギュレータ（調整器）が少なくとも所定時に第２の制御信号に従って調節信号を発生する、という本発明の特徴にあることが、明らかにされた。
【００１７】
それ自体容易に実施可能な本発明により、長い間望まれてきた制御品質が飛躍的に向上する。本発明による制御装置の構成では、電子的な構成部品並びにマイクロプロセッサの容量のようなリソースは余り必要としない。制御装置を最初初期設定して所定のバーナータイプに合わせるには、１つではなく、２つあるいはそれ以上のバーナー固有の特性曲線を前もって定めておく必要がある。
【００１８】
事実、第２の制御信号により、調節信号は、平均以上に正確に制御されるようになる。
【００１９】
そのほか、制御装置は、好適な運転状態を検出したときには、制御装置自体により新しい特性データを求めるための設定方法が実施されるように、構成することができる。
【００２０】
従って、制御システムの経時変化、たとえばイオン化電極の摩耗または汚れを補償するために、時期を見て、あるいは定期的に再キャリブレーションが行われる。そのほか、前に設定された特性曲線ではカバーできないガスに対しても、特性曲線を自動的に求めるようにすることもできる。
【００２１】
特性データは、たとえば３次までの多項式展開の定数の形で、形成することができる。多項式展開によって近似的に示される関数により、入力パラメータと調節信号間の関係が定められる。
【００２２】
制御用特性曲線用の入力パラメータとしては、まず、出力に対応する、例えば送風機（ブロワー）回転数に対する設定値または測定値で表される要求された出力が用いられる。もちろん、たとえばバーナー温度、還流温度などのようなすべての種類の温度信号などの他のパラメータを特性曲線の入力量として使用することもできる。他の入力パラメータの例は、ガス体積流量または空気体積流量を求めるための圧力差測定値、あるいはガス体積流量または空気体積流量測定装置、あるいは、直接ガス弁またはオイルポンプを駆動する駆動信号である。
【００２３】
好ましくは、調節部材の第１と第２の動作特性は、同じ量を示す入力パラメータに関係する。要求された出力の値、あるいは他の物理量は、送風機回転数の設定値のような単一の入力パラメータを介して、あるいは送風機回転数の設定値と測定値のような異なる種類の第１と第２の入力パラメータを介して、制御ユニットに供給することができる。この場合、第１の入力パラメータは、第１の動作特性を決める第１の制御信号を出力させるのに、また第２の入力パラメータは、第２の動作特性を決める第２の制御信号を出力させるのに用いられる。
【００２４】
しかし、これに必ずしも限定されるものではない。特に、運転中に他の測定値が制御装置に供給され、それからたとえば供給される燃料の実際のエネルギー量または実際の圧力が制御装置により直接または間接的に求めることができる場合には、第２の入力パラメータを、その求められた変量としてもよい。
【００２５】
バーナーは、ボイラー温度を検出する温度センサを有していることが多い。供給される燃料のエネルギー量が変化すると、ボイラー温度が変化する。この種のバーナーにおいては、たとえば送風機回転数に対する設定値が、第１の入力パラメータであって、ボイラー温度の時間的な変化が、第２の入力パラメータである。制御ユニットには、燃料のエネルギー量並びに他の影響量が一定で、それぞれ出力が異なる場合に、調節部材の所望の第１の動作特性を定める特性データが格納されている。また、出力が一定の場合でエネルギー量が異なる場合に対して所望の第２の動作特性を定める特性データも格納されている。
【００２６】
このような構成において、制御装置は、送風機回転数の設定値の時間的な変化には対応しないボイラー温度の変化から、供給燃料の実際のエネルギー量の変化を求め、第２の動作特性を定める特性データを用いて、かつイオン化信号を参照して、出力に依存した特性曲線を補正し、補正された特性曲線を発生する。調節信号は、出力が動的に変化する場合には、このようにして補正された制御特性曲線に例えば同じ距離隔てて追従する。
【００２７】
バーナーとしては、様々な構造のバーナー、たとえば予混合バーナーまたは補助送風機付き、あるいは付かない大気圧バーナーが考えられる。補助送風機なしの大気圧ガスバーナーにおいては、空気体積流量は、たとえば空気弁などを介して制御することができる。
【００２８】
本発明の他の好ましい実施形態においては、レギュレータは、少なくとも所定時に各制御信号を処理することによって調節信号を発生し、またレギュレータは、少なくとも所定時にイオン化信号に従ってその処理を行なう。
【００２９】
また、本発明では、幾つかの変形実施形態を有しており、たとえば、制御ユニットは準安定状態においては制御信号を発生しないようにすることができる。その場合には制御装置は、イオン化信号を介して純粋なフィードバック制御を行う。しかし、急激な状態変化が発生した場合には、制御装置は、制御ユニットからの各制御信号を処理することにより急速に反応する正確な制御に切り替る。各制御信号がどのような方法で処理されるかは、たとえば前もってイオン化信号によって定められており、全体の制御周期の間変化することはない。状態が安定し、イオン化信号が実際の状態に追従した場合に初めて、制御にフィードバック制御が導入される。しかし他の実施形態では、各制御信号を常時、すわなち継続して発生させ、各制御信号並びにイオン化信号を継続して用い、調節信号を形成するようにしてもよい。組み合わせた変形例も、可能である。
【００３０】
特に、レギュレータが、少なくとも所定時に各制御信号に重みをつけて加算し、またレギュレータが少なくとも所定時にイオン化信号に従って重み付けを行なうと、効果的であることが明らかにされている。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態においては、レギュレータは各制御信号を処理する前に、緩慢な変動に比較してイオン化信号の急速な変動を減衰させる。特に、レギュレータはイオン化信号、あるいはその信号処理の結果発生する信号を濾過するローパスフィルタを有しており、あるいはイオン化信号、またはその信号処理の結果発生する信号を積分する積分ユニットを有している。
【００３２】
このようなフィルター処理並びに積分処理により、イオン化信号はある程度の遅延を発生して、あるいは平滑化されて、各制御信号が処理されるので、突然の状態変化後、イオン化信号は鈍った波形になり、調節信号には影響を与えない。状態が再び沈静化して安定した場合に初めて、イオン化信号は緩慢に各制御信号の処理に作用し、微調節を開始する。
【００３３】
本発明の他の実施形態においては、制御ユニットに、さらに、イオン化信号の特性を定めるための特性データが格納されており、制御ユニットは、少なくとも所定時に目標値信号を発生し、レギュレータは、少なくとも所定時にこの目標値信号に従って調節信号を発生する。
【００３４】
この手段によって、制御装置ないしはその制御プログラムの構成は簡単になり、信頼性が高くなる。必要に応じて、あるいは定期的に各特性データを制御装置自体にってキャリブレーションすることも可能である。
【００３５】
本発明の上述の実施形態においては、レギュレータは、好ましくは比較ユニットを有しており、その比較ユニットは、少なくとも所定時にイオン化信号から、目標値信号あるいはその信号処理の結果発生する信号を引き算する。この実施形態においては、レギュレータは、調節信号を発生して、それによりイオン化信号が目標値信号に調節される。上述した積分ユニットによって、この制御偏差をゼロに制御することができる。
【００３６】
本発明の他の実施形態は、格納された特性データに関する。好ましくは調節部材の第１の動作特性は、第１の燃料を用いたバーナー運転中に定められる動作特性であり、調節部材の第２の動作特性は、バーナー運転中にエネルギー量が異なる第２の燃料を用いるとき、特に、一方の燃料の固有エネルギー量が、他方の燃料のそれよりも少なくとも５％高いときに、定められる動作特性である。
【００３７】
特性曲線はこの限界値を超えると、互いに異なるようになり、特性曲線が一つだけしか格納されていない制御装置に比べて、本発明の制御装置には重要な付加情報が与えられるので、本発明によってもたらされる利点は顕著に増大する。
【００３８】
本発明の実施形態において、調節部材の両動作特性を定める特性データは、測定から得られる。あるいは、調節部材の第１の動作特性を定める特性データのみを、測定結果によって定めるようにしてもよい。その場合には、第２の動作特性を定める特性データは、第１の動作特性を定める特性データから計算される。これは、当業者が調節部材の動作特性に関する豊富な知識を有する場合にのみ、可能である。
【００３９】
上述した実施形態の変形例においては、第２の動作特性を定める特性データを、バーナーに特有な測定を行なう代わりに、実際に供給される燃料混合物に関する専門的な知識に基づいて決めるようにしてもよい。
【００４０】
従って、所定のバーナータイプに合わせて制御装置を設定することは、好ましくは、運転中に異なる燃料、たとえば割合の異なるガス混合物を用いて２つあるいはそれ以上のバーナー固有の特性曲線を求めることによって、行われる。
【００４１】
本発明の制御装置の設定においては、バーナーに、本発明の制御装置と燃焼の品質を検出する付加的なセンサが設けられる。その後、バーナーが所定のエネルギー量を有する第１の燃料を用いて異なる各出力値でそれぞれ調節部材の状態を変化させて運転され、その場合、各出力値でのセンサの値から、所望の調節部材の状態が求められる。この所望の調節部材の状態から、調節部材の第１の動作特性を定める特性データが求められる。その後、バーナーは異なるエネルギー量を有する第２の燃料を用いて、異なる各出力値でそれぞれ調節部材の状態を変化させて運転される。その場合、各出力値でのセンサの値から、所望の調節部材の状態が求められ、その所望の調節部材の状態から、調節部材の第２の動作特性を定める特性データが求められる。必要に応じて、これらのステップが第３の、あるいはさらに他の燃料に対して繰り返される。最後に、このようにして求められた各特性データが、１つまたは複数の制御装置に格納される。上述したように、１つの燃料の固有のエネルギー量が他の燃料のそれよりも少なくとも５％高い場合に、利点が得られる。
【００４２】
あるいは、バーナーは、第１の圧力で燃料供給して、異なる各出力値でそれぞれ調節部材の状態を変化させて運転され、その場合、各出力値でのセンサ値から、所望の調節部材の状態が求められる。この所望の調節部材の状態から、調節部材の第１の動作特性を定める特性データが求められる。その後、バーナーは、異なる第２の圧力で燃料供給して、異なる各出力値でそれぞれ調節部材の状態を変化させて運転される。その場合、各出力値でのセンサの値から、所望の調節部材の状態が求められる。この所望の調節部材の状態から、調節部材の第２の動作特性を定める特性データが求められる。最後に、このようにして求めた各特性データが、制御装置に格納される。本発明では、特に、燃料供給圧力の差が９％を越える場合、すなわち一方の燃料供給圧力が他のそれよりも少なくとも９％高い場合に、効果的な作用が得られる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００４４】
図１は、本発明による制御装置に用いられるイオン化を評価してイオン化信号を形成するイオン化信号形成装置１４の動作原理を概略的に示すブロック回路図である。等価回路で、火炎１は、ダイオード１ａと抵抗１ｂによって図示されている。ＬとＮを介して、たとえば２３０Ｖの交流電圧が印加される。火炎１が存在する場合には、火炎ダイオード１ａによって正の半波のときには、負の半波のときよりもに阻止コンデンサ３に大きい電流が流れる。それによってＬと接触時の保護のために接続された抵抗２間において、阻止コンデンサ３に正の直流電圧ＵＢが形成される。
【００４５】
従って減結合抵抗４を通ってＮから阻止コンデンサ３へ直流が流れる。その場合、直流のレベルは、ＵＢ、すなわち、直接火炎抵抗１ｂに関係する。火炎抵抗１ｂは、もちろん直流に比べて程度は異なるが、減結合抵抗４に流れる交流にも影響を与える。従って抵抗４には、上述したように直流と交流が流れる。
【００４６】
抵抗４には、ハイパスフィルタ５とローパスフィルタ６が接続されている。ハイパスフィルタ５によって交流が取り出されて、直流電圧分はカットされる。ローパスフィルタ６によって、火炎抵抗１ｂに依存する直流電圧分が取り出されて、一方交流はほぼカットされる。増幅器７において、ハイパスフィルタ５から得られる交流が増幅されて、基準電圧ＵＲｅｆが加算される。増幅器８において、場合によってはわずかな交流分を有するローパスフィルタ６からの直流が増幅されて、基準電圧ＵＲｅｆが加算される。
【００４７】
基準電圧ＵＲｅｆは、任意に、たとえばＵＲｅｆ＝０に選択することができるが、好ましくは増幅器と比較器に必要となる電源が一つだけになるように、選択される。
【００４８】
比較器９においては、増幅器７から得られる交流電圧と、増幅器８から得られる直流電圧が互いに比較されて、パルス幅変調された（ＰＷＭ）信号が形成される。電源電圧の振幅が変化する場合には、交流電圧と直流電圧は同一の比率で変化するので、ＰＷＭ信号は変化しない。ＰＷＭ信号の信号変化は、増幅器７と８によって、τ＝０とτ＝５０％のパルスデューティー比（パルス占有率）の間の広い範囲で調節することができる。
【００４９】
直流電圧分Ｕｄは、比較器１０において基準電圧ＵＲｅｆと比較される。火炎が存在する場合には、直流電圧分は基準電圧よりも大きく（Ｕｄ＞ＵＲｅｆ）、比較器１０の出力は０に切り替る。火炎が存在しない場合には、直流電圧分は基準電圧とほぼ等しい（Ｕｄ≒ＵＲｅｆ）。ローパスフィルタ６によって除去されないわずかな交流電圧分が直流電圧分に重畳されるので、直流電圧分は短時間基準電圧を下回り、比較器１０の出力にはパルスが発生する。このパルスは、再トリガー可能な単安定マルチバイブレータ１１に入力される。
【００５０】
単安定マルチバイブレータ１１は、比較器１０から出力されるパルス列が、単安定マルチバイブレータのパルス持続期間よりも速く来るので、続けてトリガーされる。それによって、火炎が存在しない場合には、単安定マルチバイブレータの出力には常に１が現れる。火炎が存在する場合には、単安定マルチバイブレータはトリガーされず、出力には継続的に０が現れる。従って再トリガー可能な単安定マルチバイブレータ１１は、「ミッシングパルス検出器」を形成し、それにより動的なオンオフ信号が静的なオンオフ信号に変換される。
【００５１】
両信号、すなわちＰＷＭ信号と火炎信号は、別々に処理することができるが、オア素子１２によって論理結合することもできる。オア素子１２の出力には、火炎が存在する場合にはＰＷＭ信号が現れ、そのパルスデューティー比は火炎抵抗１ｂの大きさを示す尺度となっている。このイオン化信号１３は、図２に示すレギュレータ２６へ供給される。火炎が存在しない場合には、オア素子の出力は、常に１である。イオン化信号１３は、電源側と低電圧側間を分離して保護するために、フォトカプラ（不図示）を介して伝達することができる。
【００５２】
図２は、本発明による制御装置１５のブロック回路図を示している。イオン化電極１６は、火炎１内に配置される。燃料供給量を調節する調節部材としてのガス弁１７は、調節信号１８によって直接または間接的な方法で、アクチュエータ（例えばモータ）を介して、調節される。必要な場合には、さらに機械的な圧力調整器が設けられる。
【００５３】
送風機（ブロワー）１９は、所定の回転数に駆動され、その回転数が入力パラメータとして使用される。回転数は、出力要求量（要求出力）２２に対応する。回転数信号２０は、フィルタ２１を介して制御ユニット２３へ供給され、その制御ユニットはマイクロプロセッサで実行されるプログラム部分として構成されている。制御ユニット２３には、第１と第２の制御信号２４と２５の特性曲線を定める特性データが格納されている。レギュレータ（調整器）２６は、両制御信号に重みをつけて加算し、それによって調節信号１８を形成する。各制御信号の重み付け処理は、イオン化信号１３に関係する。
【００５４】
イオン化信号１３は、ノイズとちらつき（フリッカ）を抑圧するために、まずレギュレータ２６においてローパスフィルタ２７によって平滑化される。比較ユニット２８において、イオン化信号から、制御ユニット２３によって発生されて補正ユニット２９を介して導かれる目標値信号３０が引き算され、偏差が形成される。イオン化信号をこのように処理して得られる信号から、比例制御器３１とそれに並列に設けられた積分ユニット３２によって調整値（補正係数）ｘが求められ、この調整値により両制御信号２４と２５が重み付けされ、それによって調節信号１８が微調整される。
【００５５】
調整値ｘは、他の方法でＰＩＤ制御器または状態制御器を用いてイオン化信号を処理することにって得られる信号から形成することもできる。
【００５６】
図３には、本発明の制御装置１５の調節信号１８が回転数信号２０に従ってどのような特性になるかが、図示されている。制御信号２４と２５の特性曲線は、それぞれかなり低い熱量値、比較的高い熱量値を有する燃料ガスに対応している。
【００５７】
燃料ガスが平均的な燃焼値を有していて、燃焼値が状況次第で特性曲線からずれるような準安定状態にあるときは、制御装置１５は、制御信号２４と２５の重み付けを介して空燃比がほぼ最適な値３３になるように、調節信号を調整する。この微調節は、図３において調節信号値の垂直移動に相当する。
【００５８】
今、出力要求量２２がステップ状に上昇し、それに対応して回転数信号２０が変化した場合は、両制御信号の重み付けは、最初は殆ど影響がでない。しかし制御信号２４と２５自体は、それぞれ回転数変化と共に特性曲線に沿って対応するより高い値へ急速に上昇し、調節信号１８も同様に急速に値３４へ上昇する。このように制御された調節信号の値３４は、遅延を発生することなく即座に得られるとともに、すでに極めて正確であり、空燃比はほぼ最適な値になっている。代表的には数秒後に、イオン化信号１３は、この新しい状態を反映した信号値になるので、制御信号２４と２５の重みづけにより微調整が行なわれる。その場合、図３においては、この微調節により調節信号１８は垂直に移動して値３５になる。
【００５９】
なお、レギュレータ２６により調整が行なわれる間、制御ユニット２３は、常時、継続して第１と第２の制御信号２４と２５を発生する。しかし、制御ユニット２３は、所定時にのみ、例えば、火炎の品質に変動が発生し始めたことが別に燃料センサによって検出される時のように、バーナーないし火炎が非定常状態になる時にのみ、第１と第２の制御信号を発生するようにすることもできる。従って、安定ないし準安定状態では、第１と第２の制御信号は発生せず、レギュレータ２６はイオン化信号１３だけに基づいて調整を行なう。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、付加的なセンサを必要とすることなく、要求出力が変化したり、燃料が変化しても、バーナーを効率よくしかも最適の空燃比で運転することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御装置に設けられるイオン化信号形成装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の制御装置により得られる制御信号並びに調節信号の波形を示した線図である。
【符号の説明】
１  火炎
５  ハイパスフィルタ
６  ローバスフィルタ
１１  単安定マルチバイブレータ
１２  オア素子
１４  イオン化信号形成装置
１５  制御装置
１６  イオン化電極
１７  調節部材（ガス弁）
１８  調節信号
１９  送風機
２３  制御ユニット
２４、２５  制御信号
２６  レギュレータ
【図１】
0004897150.tif 000002
【図２】
0004897150.tif 000003
【図３】
0004897150.tif 000004