(57)【要約】【課題】回路の部品点数を増やすことなく、炎検出用抵抗の異常を検知することの出来る安全性に優れた燃焼装置の炎検知回路を提供すること。【解決手段】非燃焼時に炎検出用抵抗３と分圧する分圧用抵抗１０を備え、該分圧用抵抗１０との分圧比により炎検出用抵抗３の異常を判定するようにした。炎検出用抵抗３が故障して抵抗値が増大もしくは開放状態になってしまうと、酸素不足で十分な電流が流れていなくても炎検出用抵抗３での電圧降下が大きくなるため、正常に燃焼していると誤検知してしまうが、上述のように構成することにより、燃焼動作が開始される前に炎検出用抵抗３の異常を検知することができるので、安全に燃焼装置を使用することができる。【選択図】図１
2010181060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナとフレームロッドに電圧を印加して、炎の整流作用によってバーナとフレームロッド間に電流が流れた際に炎検出用抵抗での降下電圧から燃焼状態を検知する燃焼装置の炎検知回路において、非燃焼時に炎検出用抵抗と分圧する分圧用抵抗を備え、該分圧用抵抗との分圧比により炎検出用抵抗の異常を判定することを特徴とする燃焼装置の炎検知回路。
【請求項２】
燃焼装置の運転開始操作があってから、燃焼動作が開始されるまでに前記判定を行い、炎検出用抵抗に異常があると判断されたときは運転を停止することを特徴とする請求項１記載の燃焼装置の炎検知回路。
【請求項３】
炎検出用抵抗の電圧を平滑する平滑コンデンサを備え、前記分圧用抵抗は前記平滑コンデンサを放電するための放電用抵抗と兼用することを特徴とする請求項１または２記載の燃焼装置の炎検知回路。
【請求項４】
電圧を制限するクランプ回路を備え、炎検出用抵抗にかかる電圧の絶対値がクランプ電圧の絶対値よりも小さくなるように分圧用抵抗の抵抗値を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の燃焼装置の炎検知回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレームロッドを用いて燃焼状態を検知する燃焼装置の炎検知回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、石油ファンヒーター等の燃焼装置において燃焼状態を検知する手段として、フレームロッドを利用したものが広く用いられている。
【０００３】
図１は、炎検知回路を示した図であって、火炎が形成されるバーナ１、先端を火炎に臨ませるように設けられたフレームロッド２、炎検出用抵抗３、炎検出用抵抗３の電圧を平滑する平滑コンデンサ４、抵抗５とコンデンサ６から構成されるノイズ吸収回路７、ノイズ吸収回路７に接続されたマイコン８を備えている。
【０００４】
このように構成された回路では、バーナ１とフレームロッド２に電圧を印加した状態でバーナ１に火炎が形成されると、炎の整流作用によってバーナ１とフレームロッド２との間に炎電流が流れる。このときのバーナ１とフレームロッド２間は火炎等価回路９が形成された状態と等しくなる。
【０００５】
そして、炎電流が炎検出用抵抗３を流れることにより、炎検出用抵抗３の両端では電圧降下による電位差が生じる。この電圧は平滑コンデンサ４によって平滑化された後、ノイズ吸収回路７でノイズ成分が除去されてマイコン８へ入力されるので、マイコン８は入力された電圧の大きさから火炎の有無や燃焼状態を検知するようになっている。
【０００６】
また、このような炎検知回路においては安全のため、燃焼動作が開始される前にマイコン８が炎ありを検知した場合には、回路に異常があると判断する自己診断を行うことが一般的に行われている。
【０００７】
ところが、炎検出用抵抗３が故障して抵抗値が増大もしくは開放状態になってしまった場合には、自己診断ではこれを異常として検知することができないという問題があった。もし、酸素不足により燃焼状態が悪化したとすると、回路を流れる炎電流の値が小さくなるのだが、炎検出用抵抗３の抵抗値が増大もしくは開放状態であったとすると、本来ならば酸素不足で十分な電流が流れていなくても炎検出用抵抗３での電圧降下が大きくなるため、マイコン８に入力される電圧が大きくなりマイコン８は正常に燃焼していると検知してしまう。その結果、酸欠の検知が遅れて危険な状態となってしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、上述の問題を解消するため、図３のように炎検出用抵抗３を複数の抵抗３ａから成る合成抵抗とする方法が考えられていた（特許文献１）。炎検出用抵抗３を合成抵抗とすることで、仮にこのうちの一つが故障したとしても全体としての抵抗値の変化率を小さくすることができるので、炎検知の信頼性を向上させることができるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２１１０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、抵抗値の変化率は合成する抵抗の数によって決まるため、変化率を小さくして信頼性を上げるためには抵抗の数を増やす必要があり、回路が複雑化してしまうことになる。また、いくら信頼性を向上させたからといっても、異常を検知するものではないため、複数の抵抗に故障が発生すれば誤検知を招くことにもなりかねない。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためのもので、回路の部品点数を増やすことなく、炎検出用抵抗の異常を検知することの出来る安全性に優れた燃焼装置の炎検知回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、バーナとフレームロッドに電圧を印加して、炎の整流作用によってバーナとフレームロッド間に電流が流れた際に炎検出用抵抗での降下電圧から燃焼状態を検知する燃焼装置の炎検知回路において、非燃焼時に炎検出用抵抗と分圧する分圧用抵抗を備え、該分圧用抵抗との分圧比により炎検出用抵抗の異常を判定することを特徴とする燃焼装置の炎検知回路である。
【００１３】
また、燃焼装置の運転開始操作があってから、燃焼動作が開始されるまでに前記判定を行い、炎検出用抵抗に異常があると判断されたときは運転を停止することを特徴とする請求項１記載の燃焼装置の炎検知回路である。
【００１４】
また、炎検出用抵抗の電圧を平滑する平滑コンデンサを備え、前記分圧用抵抗は前記平滑コンデンサを放電するための放電用抵抗と兼用することを特徴とする請求項１または２記載の燃焼装置の炎検知回路である。
【００１５】
また、電圧を制限するクランプ回路を備え、炎検出用抵抗にかかる電圧の絶対値がクランプ電圧の絶対値よりも小さくなるように分圧用抵抗の抵抗値を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の燃焼装置の炎検知回路である。
【発明の効果】
【００１６】
上述のように構成することにより、分圧用抵抗との分圧比から炎検出用抵抗が故障して抵抗値が増大していることを検知できるため、安全性に優れた炎検知回路となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】炎検知回路の回路図である。
【図２】燃焼装置の要部を示した図である。
【図３】従来の炎検出用抵抗を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
好適と考える本発明の実施形態を、本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００１９】
本発明は、炎検知回路の炎検出用抵抗の異常を検知するためのもので、炎検出用抵抗と分圧する分圧用抵抗を備え、この炎検出用抵抗と分圧用抵抗との分圧比により炎検出用抵抗の異常を判定するように構成した。
【００２０】
炎検出用抵抗と分圧用抵抗の抵抗値はそれぞれ既知であるから、炎検出用抵抗が正常な抵抗値を示しているときの炎検出用抵抗および分圧用抵抗の両端にかかる電圧の分圧比は予め定められた範囲内にある。そこで、燃焼動作が開始される前に分圧比が予め定められた範囲内にあるかどうかを判定し、範囲外であるなら炎検出用抵抗に異常があると判断するのである。
【００２１】
炎検出用抵抗が故障して抵抗値が増大すると、酸素不足により燃焼状態が悪化し、炎検出用抵抗に流れる電流が不十分な値であっても炎検出用抵抗での電圧降下が大きくなるため正常に燃焼していると検知されてしまう。その結果、酸欠の検知が遅れて危険な状態となってしまうおそれがあるが、上述のように構成することで、燃焼動作が開始される前に炎検出用抵抗の異常を検知することができるので、異常を検知した場合には運転を停止させることにより安全に燃焼装置を使用することが可能となる。
【００２２】
また、炎検出用抵抗と分圧する分圧用抵抗は、制御回路上の既存の抵抗を用いることができるので、新たな部品を追加することなく炎検知回路を構成することができる。
【実施例】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の具体的な実施例について説明する。なお、本実施例の炎検出回路の構成は、図１に示す従来の回路と同じであるため、従来例として説明した部分については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２４】
分圧用抵抗１０は、平滑コンデンサ４に蓄えられた電荷を放電するための放電用抵抗であり、一端はマイコン８のポート８ａに接続されている。燃焼装置の運転中は平滑コンデンサ４に電荷が蓄えられているため、運転停止後すぐに運転を再開すると平滑コンデンサ４に蓄えられた電荷によって電位差が生じ、マイコン８が炎有りと誤検知してしまう可能性がある。そこで、燃焼が停止するとマイコン８からH信号（０Ｖ）を出力して、分圧用抵抗１０を介して平滑コンデンサ４の電荷を放電するようになっている。
【００２５】
また、抵抗１１、ダイオード１２、１３はクランプ回路１４を形成し、このクランプ回路１４により動作電圧以上の電圧がマイコン８にかからないように電圧を制限している。
【００２６】
図２は、燃焼装置の要部を示す図であり、液体燃料を汲み上げる電磁ポンプ１５と、電磁ポンプ１５から供給された液体燃料を気化する気化器１６と、燃料を燃焼し火炎を形成するバーナ１とを有し、バーナ１にはフレームロッド２と点火装置１７が設けられている。
【００２７】
この燃焼装置は、運転開始の指示があると、図示しないヒータにより気化器１６の加熱を開始し、気化器１６が液体燃料を気化することのできる温度に達すると、電磁ポンプ１５を駆動して液体燃料を気化器１６へ供給する。気化器１６で加熱されて気化ガスとなった燃料は、バーナ１へ噴出される際に空気と混合されて混合ガスとなり、バーナ１から噴出して点火装置１７により点火されて燃焼が開始されることになる。
【００２８】
次に運転開始から燃焼開始までの炎検知回路の動作を説明する。
【００２９】
まず、運転が停止している状態では、マイコン８のポート８ａからはＨ信号が出力されている。そして運転開始の指示があると、マイコン８はまず炎検知回路の自己診断を行うため、マイコン８のポート８ａを入力指定状態とする。このときは気化器１６の予熱中であって、まだ燃焼は開始されていないので、炎検知回路が正常に動作していればマイコン８は炎なしを検知しているはずであるが、もしマイコン８が炎有りを検知した場合には炎検知回路に異常があると判断し、燃焼装置にエラー表示をして運転を停止する。
【００３０】
そして、自己診断が終了し異常が検出されなかったときは、炎検出用抵抗３の故障を判断するため、マイコン８はポート８ａからＬ信号（−５Ｖ）を出力するとともに、炎検出用抵抗３と分圧用抵抗１０との分圧比を読み込む。
【００３１】
なお、クランプ回路１４によってマイコン８にかかる電圧が制限されているため、例えばマイコン８の動作電圧が５Ｖであれば、クランプ電圧はそれよりも低い４．７Ｖに設定されており、これによりＣ点での電圧は−４．７Ｖとなっている。この場合、マイコン８からＬ信号（−５Ｖ）を出力したときに炎検出抵抗３と分圧用抵抗１０との分圧比を正確に判定するためには、炎検出用抵抗３にかかる電圧の絶対値がクランプ電圧の絶対値より小さくなるように、つまりＣ点での電圧よりも高くなるように分圧用抵抗１０の抵抗値を決定する必要がある。
【００３２】
通常、放電用抵抗としては、電流が流れ易いように抵抗値が１０ＫΩ程度のものが用いられるが、炎検出用抵抗３に比べて分圧用抵抗１０の抵抗値が極端に小さいと、上述の理由により分圧比を正確に判定することができなくなる。そのため、本実施例では炎検出用抵抗３の抵抗値を１．２ＭΩ、分圧用抵抗１０の抵抗値を２００ＫΩとしている。
【００３３】
炎検出用抵抗３と分圧用抵抗１０の抵抗値は既知であるから、これらの抵抗にかかる電圧はその抵抗値の比から予め決まった値となっているはずである。ところが、炎検出用抵抗３が故障し、抵抗値が増大したり開放状態となっていたとすると、その分圧比は当初のものとは異なった値を示すことになる。そこで、マイコン８は炎検出用抵抗３と分圧用抵抗１０の分圧比から炎検出用抵抗３の抵抗値が異常な値となっていないかを判断し、異常が検出された場合には、燃焼装置にエラー表示をして運転を停止する。
【００３４】
これにより、燃焼動作が開始される前に炎検出用抵抗３の故障を検出することができるので、酸素不足による燃焼状態の悪化を検知できないといった問題の発生を未然に防いで、燃焼装置の安全性を向上させることとなる。
【００３５】
また、炎検出用抵抗３と分圧する分圧用抵抗１０は、もともと平滑コンデンサ４の放電のために備えられていた抵抗を使用しているため、新たな部品を追加する必要はなく従来のように回路が複雑化することもない。
【符号の説明】
【００３６】
１    バーナ
２    フレームロッド
３    炎検出用抵抗
４    平滑コンデンサ
１０  分圧用抵抗
１４  クランプ回路
【図１】
2010181060.tif 000003
【図２】
2010181060.tif 000004
【図３】
2010181060.tif 000005