(57)【要約】【課題】既設の加熱装置へ集中監視のできる断線検出機能を設ける場合、新たな通信線の敷設が不要で断線検出ができるようにする。【解決手段】配電線路２からの電熱ヒータ１への電圧印加に同期して作動する高周波発振手段１８と、高周波信号を配電線路２へ注入する注入手段１９と、電熱ヒータ１の電流が電流センサ１１で検出されている間は高周波発振手段１８の作動を停止させる作動制御手段１２と備えた断線検出発信器１０と、配電線路２の高周波信号を受信する高周波受信回路２２と、受信したとき断線警報を出力する断線警報表示手段２３とを備えた監視装置２０とからなる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電線路からの給電により発熱させる電熱ヒータと、この電熱ヒータへの電圧印加に同期して作動可能な高周波発振手段と、上記高周波発振手段からの高周波を上記配電線路へ送信する注入手段と、上記電熱ヒータの電流の有無を検出する電流センサと、この電流センサが上記電熱ヒータの電流を検知している間は上記高周波発振手段の作動を停止させる作動制御手段とを具備する断線検出発信器と、
上記配電線路を介して上記高周波発振手段からの高周波信号を受信したとき断線警報を出力する断線警報表示手段とを具備する監視装置とからなる電熱ヒータの断線検出装置。
【請求項２】
断線検出発信器に高周波発振手段の作動に対応して点灯または点滅する断線特定表示手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の電熱ヒータの断線検出装置。
【請求項３】
断線検出発信器の高周波発振手段を出力周波数が任意設定可能な多重周波数方式にして、複数の出力周波数からの選択、複数の出力周波数の有無の組み合わせにより断線情報発信の断線検出発信器を特定するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の電熱ヒータの断線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電熱ヒータを用いて加熱・保温を行う加熱装置の電熱ヒータの断線を検出するものに関する。
【０００２】
従来の電熱ヒータの断線検出装置は、個々の電熱ヒータの正常時のヒータ電流を予め記憶させておき、温度制御中に個々の電熱ヒータを短時間だけ強制的に順次ＯＮさせて、特定の電熱ヒータのヒータ電流を測定して、記憶されている正常時のヒータ電流値と比較して電熱ヒータの断線を検出する。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−０７１３０６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電熱ヒータの断線検出装置は、電熱ヒータ各個の定常供給電流値を記憶させておき、加熱装置の通常運転中に電熱ヒータを順次に短時間だけ強制的にＯＮさせて、そのときの電熱ヒータに流れる電流値と、該当電熱ヒータの記憶されている電流値とを比較することにより断線検出するので、電熱ヒータ断線判定のための許容値、各電熱ヒータを強制出力する間隔、電熱ヒータの電流測定時間など、事前に記憶部に記憶させておくパラメータが多く、複雑であった。
また、既設の加熱装置へ集中監視のできる断線検出機能を設ける場合、新たな通信線敷設や既設の設備の改造などを行う必要があるため、設置が煩雑であるという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、予めパラメータ等の設定は不要で、既設の電力供給配線を監視装置との伝送路にするので、新たな通信線の敷設が不要で中央監視の断線検出ができる事を目的としている。
さらに複数の電熱ヒータの断線監視を、監視装置で監視でき、また現場に複数の電熱ヒータが存在する装置においても、どの電熱ヒータが断線しているかを容易に特定できるようにする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電熱ヒータの断線検出装置は、配電線路から給電される電熱ヒータと、この電熱ヒータへの電圧印加に同期して作動可能な高周波発振手段からの高周波を配電線路へ送信する注入手段と、電熱ヒータの電流を電流センサで検出している間は高周波発振手段の作動を停止させる作動制御手段とを具備した断線検出発信器と、配電線路を介して高周波発振手段からの高周波信号を受信したとき断線警報を出力する断線警報表示手段とを具備する監視装置とから構成されたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の電熱ヒータの断線検出装置の構成図である。
図１において、加熱装置の電熱ヒータ１は電力配電線２に接続されている。加熱・保温の対象部位には温度センサ３が設置され、温度センサ３の検知温度をもとに温調コントローラ４が電磁リレー５を開閉して、電熱ヒータ１への通電をオン・オフ制御して温度を一定に保つようになっている。
【０００８】
断線検出発信器１０は電熱ヒータ１の断線を検出し電力配電線２を伝送路にした配電線搬送信号により別の離れた位置の電力配電線２に接続された監視装置２０へ電熱ヒータ１の断線情報を出す。
断線検出発信器１０の構造について説明する。断線検出発信器１０へは電熱ヒータ１の通電有無を検出する小形変流器からなる電流センサ１１の出力と、電熱ヒータ１への電力供給電圧とが入力される。電流センサ１１の二次側はフォトカプラ１２の発光側に接続される。上記供給電圧からトランス１３と整流回路１４により該断線検出発信器１０の制御電源が構成される。この制御電源の消費電流を抑制するための抵抗１５、１６が挿入されている。
【０００９】
整流回路１４の出力側へはＬＥＤ１７及び高周波発振回路１８が並列に接続されている。ＬＥＤ１７はその点灯が見える断線検出発信器１０の外部に設けられている。高周波発振回路１８は固有の周波数を出力し、高周波発振回路１８の出力は結合器１９を介して電力配電線２に注入される。
また、整流回路１４のプラス側はフォトカプラ１２のコレクタへ入力され、マイナス側はアースを通じフォトカプラ１２のエミッタへ接続されて、ＬＥＤ１７及び高周波発振回路１８はフォトカプラ１２のコレクタ、エミッタと並列接続にしている。
【００１０】
電力配電線２に接続された監視装置２０は、結合器２１を通じて高周波受信回路２２が設けられており、高周波信号を受信すると高周波受信回路２２は警報表示部２３へ電熱ヒータの断線情報等を出力する。
【００１１】
次に、上記のように構成された電熱ヒータ断線検出装置の動作について説明する。
まず、電磁リレー５がオフのときは電流センサ１１及び整流回路１４へ入力は無く、従って何も出力はない。電熱ヒータ１に断線がなく正常に過熱・保温を温調コントロールしている状態での電磁リレー５がオンのとき、電熱ヒータ１の通電電流を検知している電流センサ１１の出力はフォトカプラ１２のコレクタとエミッタ間を導通状態にする。このため、整流回路１４の出力電圧はフォトカプラ１２により短絡されてＬＥＤ１７及び高周波発振回路１８は電圧印加がなく作動しない。
【００１２】
電磁リレー５がオンの状態で電熱ヒータ１が断線のときは、電流センサ１１は電熱ヒータ１の通電電流を検知しないのでフォトカプラ１２のエミッタとコレクタ間は非導通にされる。これにより、ＬＥＤ１７及び高周波発振回路１８へ整流回路１４の出力電圧が加わり、ＬＥＤ１７が点灯または点滅され、高周波発振回路１８が作動を始めて高周波の断線情報信号が結合器１９を介して電力配電線２に注入出力される。ＬＥＤ１７及び高周波発振回路１８はフォトカプラ１２により作動制御がなされる。
【００１３】
なお、上記に作動制御手段としてフォトカプラ１２により高周波発振回路１８への電圧を短絡して作動停止をさせている例を示したが、フォトカプラ１２のオン・オフを他のトランジスタ等を用いたリレー回路にしても同等の動作を得ることができる。
【００１４】
一般に、１台の加熱装置には複数の電熱ヒータ１が着装され、各個の電熱ヒータへ電流センサ１１と断線検出発信器１０を取り付けるが、監視装置２０は１台でよい。ここで、断線検出発信器１０の高周波発振回路１８の発振周波数は単一周波数でもよく、複数の電熱ヒータ１のうちいずれかが断線すると監視装置２０の警報表示部２３へ断線情報が出力されることになる。
【００１５】
監視装置２０は加熱装置等から離れた場所の管理室等に設置され、電力配電線２を通じる高周波の断線情報信号を結合器２１を介して高周波受信回路２２で受信して、警報表示部２３へ電熱ヒータ１の断線情報を出力する。監視装置２０に表示される断線情報を基に電熱ヒータ１の装着設備場所へ行き、ＬＥＤ１７が点灯または点滅している断線した電熱ヒータ１を目視特定して、交換作業を行う。
【００１６】
実施の形態２．
なお、実施の形態１では断線検出発信器１０の高周波発振回路１８の発振周波数は全て単一周波数にしていたが、これを多重周波数方式にすれば、断線した電熱ヒータの特定が早く容易となる。
断線監視対象の電熱ヒータが多数になると、監視装置２０に電熱ヒータが断線したという情報による断線している電熱ヒータの特定には現地のＬＥＤの点灯を探し出す必要があり、特定のための所用時間が多く要していた。
【００１７】
図２に示すように、高周波発振回路１８を複数周波数が同時出力可能なＭＣＰＬＣ方式のものにする。高周波発振回路１８に複数周波数帯の中から出力周波数を選択する周波数設定部１８ａが付設してあり、複数周波数を各単独または数種類を同時に出力できる選択設定スイッチ（図示、採番なし）が設けられている。そして、結合器１９、２１は上記複数周波数帯に適応するものが用いられる。
また、監視装置２０には受信した周波数及びその組み合わせから高周波の発信があった断線検出発信器１０を特定する発信元判定部２４が設けられ、断線している電熱ヒータの属性、番号等を警報表示部２３へ表示する。
【００１８】
断線検出対象の電熱ヒータが数個のときは、各電熱ヒータ１に取り付けられる高周波発振回路１８毎に出力周波数を変えておいて、監視装置２０の発信元判定部２４にて受信周波数で電熱ヒータの番号等を対応させておくことで、監視装置２０側で断線している電熱ヒータの特定が可能となる。
【００１９】
また、同一の配電線系統に複数の加熱装置が設置されるとか、１台の設備に多数の電熱ヒータが取り付けられている場合は、複数の加熱装置のうち個々に出力周波数を変える。多数の電熱ヒータが取り付けられた設備では、設備ブロック毎に出力周波数を変えることで、監視装置２０側で断線している電熱ヒータの存在場所の特定が容易となる。
【００２０】
そして、多数の電熱ヒータの中から断線している電熱ヒータを特定する場合は、高周波発振回路１８を多重周波数の出力が可能なものにして、各出力周波数帯（チャンネル）を１ビットにして周波数出力の有無による識別符号化した周波数帯の出力形式にする。例えば３チャンネルなら７個、４チャンネルの場合は１５個の電熱ヒータの識別が可能である。
発信元判定部２４には受信周波数の組み合わせで断線情報発信した高周波発振回路１８の識別ができるテーブルが準備されていることは勿論のことである。
【００２１】
高周波発振回路１８及び高周波受信回路２２の回路構成を簡略化するために、上記の実施例では指定の周波数帯に高周波信号が有るか無いかの単純な検出にしているが、電力配電線２に送出する信号を配電線搬送通信、ＭＣＰＬＣ（Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｐｏｗｅｒ−Ｌｉｎｅ−Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式等の高性能の通信方式とすれば、情報伝達の信頼性向上、伝達距離の増大が可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、電熱ヒータへ電力供給をする既設の電力配電線２を高周波注入による断線情報の伝送路にするので、新たな通信線の敷設が不要で簡便に遠隔場所で断線監視ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の電熱ヒータの断線検出装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２の電熱ヒータの断線検出装置の構成図である。
【符号の説明】
１　電熱ヒータ、２　電力配電線、３　温度センサ、
４　温調コントローラ、５　電磁リレー、１０　断線検出発信器、
１１　電流センサ、１２　フォトカプラ、１４　整流回路、
１７　ＬＥＤ、１８　高周波発振回路、１８ａ　周波数設定部、
１９、２１　結合器、２０　監視装置、２２　高周波受信回路、
２３　警報表示部、２４　発信元判定部、
【図１】
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【図２】
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