(57)【要約】【課題】フレームロッドとバーナ本体との間に交流電圧を印加し、炎の整流作用により整流されて生じた直流電流から炎を検出するフレームロッド式炎検出システムにおいて、素子等の構成部品の特性にバラツキがあったとしても、バーナ本体とフレームロッドとの間に印加する正弦波の波高値や発振周波数を固定して、安定した炎検出を可能とする。【解決手段】制御回路５からスイッチ素子４に供給するパルス信号に応じた正弦波交流を昇圧トランス６の二次コイル６ｂに発生させてフレームロッド１へ供給し、この正弦波交流の波高値を検出する波高値検出回路９からの信号を受けた制御回路５が、波高値を規定値に近づけるようフィードバック制御を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナの炎に接するフレームロッドと、バーナ本体との間に交流電圧を印加し、炎の導電作用および整流作用によりバーナ本体とフレームロッド間に生じた直流電流を検知することにより炎の存在を検出するフレームロッド式炎検出システムにおいて、
上記フレームロッドに印加する交流電圧の波高値を検出する波高値検出手段を設け、該波高値検出手段により検出された印加電圧の波高値に基づくフィードバック制御を行うことで、交流波形の波高値を予め定めた規定値に固定するようにしたことを特徴とするフレームロッド式炎検出システム。
【請求項２】
印加電圧における波高値の安全範囲として上限波高値と下限波高値とを予め設定し、波高値検出手段により検出される波高値が上記安全範囲を越えることに基づいて、構成部品の性能劣化を判定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のフレームロッド式炎検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナの炎に接するフレームロッドと、バーナ本体との間に交流電圧を印加し、炎の導電作用および整流作用によりバーナ本体とフレームロッド間に生じた直流電流を検知することにより炎の存在を検出するフレームロッド式炎検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小型のバーナなどでは、比較的構成が簡単なフレームロッド式の炎検出システムが適用されている。フレームロッド式炎検出システムは、炎の導電作用および整流作用を利用したもので、フレームロッドとバーナ本体との間に交流電圧を印加し、炎の整流作用により整流されて生じた直流電流を取り出して炎検出信号として用いる。すなわち、フレームロッドとバーナ本体との間に電流が流れれば炎があり、電流が流れなければ炎がないことを意味するので、炎検出信号に基づいて失火検出を行うことができ、生ガスの放出を防止できるのである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３００２４９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなフレームロッド式炎検出システムでは、フレームロッド式炎検出システムの構成部品である素子等の特性のバラツキに起因して、バーナ本体とフレームロッドとの間に印加する正弦波の波高値や発振周波数も不均一となり、信頼性の高い適正な炎検出を行えるとはいえなかった。
【０００５】
加えて、フレームロッド式炎検出システムの構成部品の性能劣化が生じて適正な炎検出を行えない状態となっていても、このようなフレームロッド式炎検出システム内の不具合を検出できないことから、点火状態を失火と誤判定したり、失火状態を検出できなくなったフレームロッド式検出システムを使い続けてしまう可能性もあり、安全性の面から非常に問題である。
【０００６】
そこで、本発明は、素子等の構成部品の特性にバラツキがあったとしても、バーナ本体とフレームロッドとの間に印加する正弦波の波高値や発振周波数を固定することができ、また、素子等の構成部品の劣化を検知することを可能とし、事前に対処できるフレームロッド式炎検出システムの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、バーナの炎に接するフレームロッドと、バーナ本体との間に交流電圧を印加し、炎の導電作用および整流作用によりバーナ本体とフレームロッド間に生じた直流電流を検知することにより炎の存在を検出するフレームロッド式炎検出システムにおいて、上記フレームロッドに印加する交流電圧の波高値を検出する波高値検出手段を設け、該波高値検出手段により検出された印加電圧の波高値に基づくフィードバック制御を行うことで、交流波形の波高値を予め定めた規定値に固定するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載のフレームロッド式炎検出システムにおいて、印加電圧における波高値の安全範囲として上限波高値と下限波高値とを予め設定し、波高値検出手段により検出される波高値が上記安全範囲を越えることに基づいて、構成部品の性能劣化を判定するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明に係るフレームロッド式炎検出システムの実施形態を説明する。
【００１０】
フレームロッド１は、点火状態のバーナ２から出る炎３に先端が接する適所に配置してあり、バーナ２の点火時にフレームロッド３とバーナ２との間に交流電圧が印加されると、炎３の導電作用および整流作用により、フレームロッド３からバーナ２へ直流電流が流れる。
【００１１】
上記フレームロッド１へ正弦波交流を供給するために、本実施形態においては、スイッチ素子４のベースへ制御回路５から適宜なパルス信号を出力することで、昇圧トランス６の一次コイル６ａとコンデンサ７とから形成されるＬＣ発信回路を他励発振させ、スイッチ素子４へ供給するパルス信号に対応する周波数の正弦波交流を昇圧トランス６の二次コイル６ｂに発生させる。
【００１２】
上記のようにして発生させた正弦波交流がフレームロッド１とバーナ２との間に印加された時に、バーナ２が点火状態なら、フレームロッド２から炎３を介してバーナ２へ電流が流れるので、これを電流検出回路８によって検出する。そして、この電流検出信号を炎検出情報として受ける制御回路５は、バーナ２が着火状態であるか否かを判定できる。従って、バーナ２へのガス供給路が開いているにも拘わらず電流検出回路８から電流検出信号を制御回路５が受けていなければ、失火状態と判定できるので、安全弁を閉じて生ガスの漏洩を防いだり、警報を発したりすることで、ガス漏れによる危険を回避できる。
【００１３】
さらに、本実施形態に係るフレームロード式炎検出システムでは、素子性能のバラツキなどに影響を受けることなく、制御回路５からスイッチ素子４へ供給するパルス信号によって、適正な周波数の正弦波交流を昇圧トランス６の二次コイル６ｂに発生させることができる上に、各種部品の経年劣化による特性変化等に起因して、フレームロッド１に印加する正弦波交流の波高値が変化したような状態を検出可能とするため、フレームロッド１からバーナ２へ流れる電流の波高値を検出する波高値検出手段としての波高値検出回路９を設けてある。
【００１４】
すなわち、波高値検出回路９によって検出した波高値が制御回路５へ供給されると、制御回路５は、その波高値が予め定めた規定値となるようにスイッチ素子４へ出力するパルス信号を変えるフィードバック制御を行い、交流波形の波高値を予め定めた規定値に固定するのである。これにより、本実施形態に係るフレームロッド式炎検出システムにおいては、炎検出のためにフレームロッド１に印加する交流波形の周波数および波高値を規定値に固定することができ、炎検出の信頼性を高めることが可能となる。
【００１５】
なお、本実施形態に係るフレームロッド式炎検出システムは、各種部品の経年劣化による特性変化等が生じても、制御回路５によるフィードバック制御により、安定して使い続けることができるものの、素子等の特性変化が許容範囲を越えるた状態で使い続けることは、機器の安全上望ましいことではない。
【００１６】
そこで、印加電圧における波高値の安全範囲として上限波高値と下限波高値とを予め設定して、これを制御回路５に記憶させ、波高値検出回路９により検出される波高値が上限波高値を上回るか、下限波高値を下回るかして、上記安全範囲を越えた場合、これを構成部品の性能劣化や破損と判定し、バーナ２の点火を不能としたり、故障発生の警報を出したり、適宜な危険防止策を講ずるようにしておくことが望ましい。
【００１７】
上記した構成部品の性能劣化は、経年の使用で徐々に現れるものもあるし、破損して突然に生ずるものもあるので、波高値の安全範囲や判定タイミングは、構成部品の特性に応じて適宜に設定すれば良い。例えば、フレームロッド式炎検出システムが最初に稼動したときに行ったフィードバック制御の初期制御値を制御回路５が記憶し、その後の稼働時には制御回路５が記憶した初期制御値で正弦波交流を発生させるものとした場合、初期制御値に基づいて発生する正弦波交流の波高値が安全範囲を越えることを構成部品の経年による性能劣化と判定できる。また、制御回路５が常時フィードバック制御を行うものとした場合、波高値の制御を行う間もなく瞬時的に安全範囲を越えてしまったり、波高値制御の限界を越えて安全範囲へ戻す制御を行えなくなった場合、構成部品の破損による機能停止といった故障状態を判定できる。このように、構成部品の性能劣化の判定に際して用いる波高値の安全範囲や判定タイミングは任意選択事項であり、特に限定されるものではない。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係るフレームロッド式炎検出システムによれば、波高値検出手段により、フレームロッドに印加する正弦波交流の波高値を検出し、この波高値を予め定めた規定値に固定するような制御を行うことができるので、炎検出の信頼性の向上を期せる。
【００１９】
また、請求項２に係るフレームロッド式炎検出システムによれば、波高値検出手段により検出される波高値が予め定めた安全範囲を越えることに基づいて、構成部品の性能劣化を判定できるので、炎検出の判定機能に支障を来す前に対処することも可能となり、システムとしての信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフレームロッド式炎検出システムの概略構成図である。
【符号の説明】
１    フレームロッド
２  バーナ
３  炎
４  スイッチ素子
５  制御回路
６  昇圧トランス
７  コンデンサ
８  電流検出回路
９  波高値検出回路
【図１】
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