(57)【要約】      （修正有）【課題】開閉式のシャッターに、開度の調整機構を設けることで、火炎検出感度の調整ができる連続運転用の火炎検出器を提供する。【解決手段】火炎から発せられる電磁波を検出する火炎検出センサと、この火炎検出センサへ入射する電磁波を遮断する位置（以下「閉位置」と言う）に移動できるシャッターと、該シャッターを閉位置と閉位置に比べて該火炎検出センサへの入射を遮断する電磁波の量が少ない位置（以下「開位置」と言う）との間で移動させる駆動部と、該シャッターの開位置を変えることで開位置での該火炎検出センサへ入射する電磁波の量を調整する調整機構と、を備えることを特徴とする火炎検出器であり、具体的な開度調整機構には、機械式と電気式がある。【選択図】図２
2015141056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火炎から発せられる電磁波を検出する火炎検出センサと、
この火炎検出センサへ入射する電磁波を遮断する位置である閉位置に移動するシャッターと、
このシャッターを前記閉位置と、前記閉位置に比べて該火炎検出センサへ入射する電磁波の進路を一部開放する位置である開位置との間で移動させる駆動部と、
当該シャッターの前記開位置を変えることで開位置での該火炎検出センサへ入射する電磁波の量を調整する調整機構と、を備えることを特徴とする火炎検出器。
【請求項２】
前記駆動部はソレノイドコイルで構成されることを特徴とする請求項１に記載の火炎検出装置。
【請求項２】
前記調整機構は、前記火炎検出センサ、前記シャッター、および前記駆動部を一括して覆うカバーの外部からネジ込み、前記開位置を限定するネジで構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の火炎検出装置。
【請求項３】
前記調整機構は、前記ソレノイドコイルに与えるコイル電流値を可変にする電気回路で構成されることを特徴とする請求項２に記載の火炎検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃焼装置の火炎監視に用いられ、感度調整機構を備えた火炎検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
火炎検出器において、火炎に由来する紫外線その他の電磁波の入射を検知することで、バーナの火炎を監視する放電管（以下、「チューブ」と言う）が用いられている。チューブは火炎から入射する電磁波の量に応じて、電極間に放電が生じるように構成された放電管である。
【０００３】
従来技術では、上記放電が火炎からの電磁波による正常な放電であるのか、チューブの故障による自己放電かを早期に検出する必要があり、チューブの故障検出装置を提供することを目的として、特許文献1が発明されている。
この発明に係るチューブの故障検出装置においては、チューブの入射電磁波を遮断するシャッターを設け、このシャッターの遮断時にチューブの出力の変化率を測定し、一定の変化率より小さいときは自己放電と見做して警報等の信号を出すようにした。このようにシャッターは火炎検出器にとって重要なものである。
【０００４】
また本来、火炎検出器は、背景光（灼熱炉壁からの輻射等）と火炎との区別のために、適切に検出感度を調節する必要がある。そのため、従来は火炎と検出器の間に絞りを入れてチューブに入射する電磁波の量を調整することで検出感度の調整をしてきた（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−０１２５８１号公報
【特許文献２】特開平８―０７５１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２にあるように従来技術では、適切な検出感度に調節するために複数穴径の絞りを用いるため、感度調整時には複雑な絞り機構または絞りを複数用意する手間が必要であった。
【０００７】
この問題を解決するために、本願発明は火炎検出器の感度調整を、絞りを用意することなく実施できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、火炎から発せられる電磁波を検出する火炎検出センサと、
この火炎検出センサへ入射する電磁波を遮断する位置である閉位置に移動するシャッターと、このシャッターを閉位置と、閉位置に比べて該火炎検出センサへ入射する電磁波の進路を一部開放する位置である開位置との間で移動させる駆動部と、
当該シャッターの開位置を変えることで開位置での該火炎検出センサへ入射する電磁波の量を調整する調整機構と、を備えることを特徴とする火炎検出器である。
ここで、前記駆動部はソレノイドコイルで構成されることでよい。
【０００９】
さらに本願発明は、前記調整機構は、前記火炎検出センサ、前記シャッター、および前記駆動部を一括して覆うカバーの外部からネジ込み、前記開位置を限定するネジで構成されることを特徴とする火炎検出装置であって、これは機械式のものである。
【００１０】
または、本願発明は、前記調整機構は、前記ソレノイドコイルに与えるコイル電流値を可変にする電気回路で構成されることを特徴とする火炎検出装置であって、これは電気式のものである。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明により、連続運転用の火炎検出器に備えられている開閉式のシャッターに、開位置の調製機構を設けることで、絞り機構等を必ずしも設けなくとも、検出感度の調整ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願発明の原理であるシャッターの開閉を示す。
【図２】本願発明の実施の一態様である機械式のシャッター開度調整機構を示す。
【図３】本願発明の実施のもう一つの態様である電気式のシャッター開度調整機構を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［発明の原理］
まず、本願発明の原理に基づき説明する。図１はこの発明のシャッターの開閉状態を模式的に示す図である。火炎センサユニット３の中に、センサ１および可動のシャッター２が位置づけられている。センサ１は電磁波を受けて放電を生起する一対の放電電極を円筒形のガラス管内に封入し、上記各放電電極のリード端子をガラス管の一端部から導出した、所謂チューブである。シャッター２は長尺のばね体などからなるブレードで形成される。このブレードを磁気吸引して該ブレードに変位を与え、チューブの先端部の前面から移動（退避）させるソレノイドコイル（図外）とからなる可動機構で構成される。
【００１４】
シャッターは、図１に示すように、
Ａ．シャッター全閉状態（本願発明での閉位置）から遷移して、
Ｂ．シャッター全開状態（従来技術での全開位置）または
Ｃ．シャッター開状態  （本願発明での調整された開位置）  の間を往復する。
Ｂ．にあると電磁波が強すぎ検出感度が高すぎて火炎の有無を区別できないおそれがある。そこで火炎検出器の適正な動作のために、本願発明では、Ｃ．において電磁波の進路を一部開放するに留めて、シャッター開時の開位置とする。これによって、火炎検出器の検出感度を現場環境に基づいて調整する。これが本願発明の作用的な原理である。
【実施例】
【００１５】
（１）   機械式方式
図２に、本願発明の実施の一態様として、機械式のシャッター開度調整機構を断面図で説明する。概略的にはガスバーナ等の覗き窓（
図示せず） に装着されるフランジユニット２０と、このフランジユニット２０に取り付けられるユニットホルダ３０、このユニットホルダ３０
の下部に組み込まれるシャッターユニット４０を備える。上記ユニットホルダ３０ の上面に火炎検出ユニット１０を着脱自在に装着し、更に遮光性の高い合成樹脂製のカバー５０にて前記ユニットホルダ３０やシャッターユニット４０を一括して覆って用いられる。
【００１６】
シャッターユニット４０は、前記ユニットホルダ３０に装着された火炎検出ユニット１０ の先端部（ 受光窓） に対峙して設けられて火炎検出ユニット１０への電磁波の入射（図中の矢印９）を阻止するシャッターブレード４１
と、このシャッターブレード４１ のソレノイドコイル４２ からなる駆動機構等を備えたものである。
ちなみにシャッターブレード４１ は、例えばステンレス鋼（
Ｓ Ｕ Ｓ ） 製の長尺の板ばね体からなり、Ｌ字状に折り曲げられた先端部を前記火炎検出ユニット１０
の先端部（ 受光窓）に対峙させ、その後端部（根元部）を固定することで、上記先端部の変位ストロークを十分に確保して設けられる。またこのシャッターブレード４１
に曲げ与えて変位駆動するソレノイドコイル（駆動機構）４２ は、コイル導体を矩形状に巻回してなる空芯状のもので、シャッター制御部（図外）により所定の周期で通電駆動される。
【００１７】
さて、このソレノイドコイル４２ の通電により生起される磁気力により、シャッターブレード４１の先端側に下方に向けて取り付けられた金属片４１ｃが前記ソレノイドコイル４２の空芯部に引き込まれ、これによってシャッターブレード４１がその弾性力に抗して下向きに曲げられる。するとシャッターブレード４１のＬ
字状に折曲された先端部が前記火炎検出ユニット１０の受光窓の前面から退避し、前述した覗き窓を通して到来する火炎の光（ 電磁波） が火炎検出ユニット１０に収納されたチューブに入射して火炎検出が行われる。ここで、上記金属片４１ｃの下限を定めるストッパーとして、ネジ９０が設けられる。これは合成樹脂製のカバー５０の外部から回し込まれることで金属片４１ｃの下限値、すなわちシャッターブレード４１の下方可動限界（開位置）を定めるものである。
【００１８】
その後、ソレノイドコイル４２の通電を停止すると、シャッターブレード４１はその弾性復帰力によって元の状態に戻り、Ｌ
字状に折曲された先端部が再び前記火炎検出ユニット１０の受光窓の前面に位置づけられて前記火炎検出ユニット１０への光（ 電磁波） の入射を遮断状態に戻る。
【００１９】
このように、ネジ９０を外部から締めたり緩めたりすることで金属片４１ｃを上下させて、シャッターの開位置の調整をするのが、本実施例での特徴であるシャッター開度調整機構であり、これにより検出感度が調整できる。
なお、このネジは、適宜カバー、ホルダを貫通して保持されるように設計される。
【００２０】
（２）   電気式方式
次に、図３に、本願発明の実施の他態様として、電気式のシャッター開度調整機構を説明する。ここでの火炎センサ（ユニット）３
は、受光部がバーナ３００ と対向配置されたチューブであるセンサ１と、センサ１の受光部前面に移動可能に設けられたシャッター２と、このシャッター２を移動させるソレノイドコイル４２とを備えている。このような火炎センサ３は、その動作を制御する外部回路２００とともに火炎検出装置を構成している。この外部回路２００
は、センサ１の放電電極間に電圧を印加する交流電源２０１ と、センサ１から流れる放電電流に基づいてバーナ３００の火炎の有無を検出する火炎検出部２０２
と、この火炎検出部２０２による検出結果に基づいて、ソレノイドコイル４２にコイル電流を供給するシャッター制御部２０３ とを備えている。
【００２１】
ここで、火炎センサ１００において、始めシャッター２は閉位置にある。このとき、シャッター２は図示のようにばねの引張力により引っ張られて閉状態にある。
次に、シャッター２を開状態にするには、火炎検出部２０２ はシャッター制御部２０３に指令して、シャッター制御部２０３からソレノイドコイル４２に対して電流を流す。ソレノイドコイル４２からの磁気力によりシャッター２は移動する。その結果、バーナ３００に火炎が発生していれば、この火炎から放出される電磁波がセンサ１の受光部に照射され、ここから放電電流が流れる。
【００２２】
コイル電流による挿引力とバネによる反力のバランスでシャッター開度は決まる。火炎検出部２０２は環境条件動作条件または手動操作によって、コイル電流を変えることができるように設計される。第一には、シャッター制御部２０３に供する駆動電圧２０４の値を変更することでよい。火炎検出部２０２からの信号でコイル駆動電圧２０４の出力値を切替えるＤＡコンバータによってもよいし、電子スイッチによる電圧切替えでもよい。
第二には、その駆動電圧２０４とソレノイドコイル４２との回路間に可変抵抗２０５を直列に挿入する。このような可変抵抗２０５は複数の並列抵抗を備えてそれらを電子スイッチングで抵抗値を切替えるなどして、コイル電流を変化させる。
【００２３】
いずれにしろ、ソレノイドコイル４２に与えるコイル電流値を変更することで挿引力を変化させることで、シャッター２の開位置を調整し、火炎センサの感度を調整するのが本実施例での特徴である。
【００２４】
以上、本実施例では、引きばねをもって説明したが、逆に押しばねを採用することでも同様である。その他種種の設計事項の変更改良は可能であるが、本願発明の範囲に属することに変わりはない。
【符号の説明】
【００２５】
１  センサ（チューブ）
２  シャッター
３  火炎センサユニット
９  電磁波の入射進路
１０  火炎検出ユニット
２０  フランジユニット
３０  ユニットホルダ
４０  シャッターユニット
４１  シャッターブレード
４１ｃ  金属片
４２  ソレノイドコイル
５０  カバー
９０  ネジ
２００  外部回路
２０１  交流電源
２０２  火炎検出部
２０３  シャッター制御部
２０４  駆動電圧
２０５  可変抵抗
３００  バーナ
【図１】
2015141056.tif 000003
【図２】
2015141056.tif 000004
【図３】
2015141056.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月30日(2014.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火炎から発せられる電磁波を検出する火炎検出センサと、
この火炎検出センサへ入射する電磁波を遮断する位置である閉位置に移動するシャッターと、
このシャッターを前記閉位置と、前記閉位置に比べて該火炎検出センサへ入射する電磁波の進路を一部開放する位置である開位置との間で移動させる駆動部と、
当該シャッターの前記開位置を変えることで開位置での該火炎検出センサへ入射する電磁波の量を調整する調整機構と、を備えることを特徴とする火炎検出器。
【請求項２】
前記駆動部はソレノイドコイルで構成されることを特徴とする請求項１に記載の火炎検出装置。
【請求項３】
前記調整機構は、前記火炎検出センサ、前記シャッター、および前記駆動部を一括して覆うカバーの外部からネジ込み、前記開位置を限定するネジで構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の火炎検出装置。
【請求項４】
前記調整機構は、前記ソレノイドコイルに与えるコイル電流値を可変にする電気回路で構成されることを特徴とする請求項２に記載の火炎検出装置。