(57)【要約】【課題】  燃焼シーケンス状態をみながら火炎信号の状態を判定する複雑な構成をとることなく、火炎燃焼状態の異常発生のみならず異常傾向も判定する。【解決手段】  火炎検出器からの火炎信号を信号処理する信号増幅器１０と、火炎有無に応じてオンオフするフレームリレー１５と、当該信号増幅器に備わった演算装置２０とを有し、演算装置が、フレームリレーにオンにおいてだけ燃焼状態の異常発生や異常傾向の有無を判定し、かつフレームリレーの出力立ち上がり時点から火炎信号安定化時間とフレームレスポンスタイミング時間との合計の時間が経過した時点において当該判定を逐次開始し、かつ当該判定においては、その判定時刻よりもフレームレスポンスタイミング時間以前のフレームデータを検出し、当該フレームデータを予め定めた閾値と比較して燃焼状態の異常発生や異常傾向を判定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼状態の異常発生や異常傾向を判定する燃焼安全装置において、
火炎検出器からの火炎信号を信号処理する信号増幅器と、火炎有無に応じてオンオフするフレームリレーと、当該信号増幅器に備わった演算装置とを有し、
前記演算装置が、前記フレームリレーがオンしている間だけ燃焼状態の異常発生や異常傾向の有無を判定するようになっており、かつフレームリレーの出力立ち上がり時点から火炎信号安定化時間とフレームレスポンスタイミング時間との合計の時間が経過した時点において当該判定を逐次開始し、かつ当該判定においては、その判定時刻よりもフレームレスポンスタイミング時間以前に検出したフレームデータを予め定めた閾値と比較することで燃焼状態の異常発生や異常傾向を当該判定時刻に判定することを特徴とする燃焼安全装置。
【請求項２】
異常発生や異常傾向の判定時に当該異常発生や異常傾向を判定した時点以前の所定時間のフレームデータ履歴を合わせて出力することを特徴とする、請求項１に記載の燃焼安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばボイラや給湯器等における燃焼状態の異常発生や異常傾向の判定を行う燃焼安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ボイラや給湯器等における燃焼状態の異常判断においては燃焼安全装置が広く用いられている。かかる燃焼安全装置の概略構成は、図５に示すように、例えばＵＶセンサ（火炎検出器）５１をメインバーナ５２の近傍に配置し、メインバーナ５２において着火した火炎をＵＶセンサ５１で検出し、この検出値を燃焼安全装置６０にとりこむようになっている。そして、燃焼安全装置６０は、図６に示すように、ＵＶセンサ５１からの出力を増幅する火炎信号増幅器６１と、火炎信号増幅器６１によって火炎有りと判断したときに出力がオンになるフレームリレー６５と、火炎信号増幅器６１の火炎信号出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ６２と、燃焼シーケンスの状態を予め記憶するとともに現在の燃焼状態を判断する燃焼シーケンス部６３と、燃焼シーケンス部６３において得られた現在の燃焼シーケンス状態とＡ／Ｄコンバータ６２から得られたフレームデータとを比較して燃焼状態の異常発生を判定する異常判断部６４を備えている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
具体的な信号処理方法としては、ＵＶセンサ５１から得られた火炎信号を火炎信号増幅器６１によって増幅すると共に、Ａ／Ｄコンバータ６２によってデジタル化し、フレームデータとして異常判断部６４に取り込む。これと同時に燃焼状態が例えばイグニッショントライアル時間直後であるのか安定した燃焼状態にあるのか失火や燃焼停止状態にあるのか等を燃焼シーケンス部６３で判断し、この現在の燃焼シーケンス状態に関する情報を異常判断部６４に知らせる。そして、この燃焼シーケンス状態に対応する閾値をフレームデータが超えたとき、燃焼状態の異常と判定する。このような燃焼安全装置６０は、燃焼シーケンス部６３を介して燃焼シーケンス状態を常に把握すると共にフレームデータを取り込みながら燃焼状態の異常発生を判定するため、通常の燃焼安全装置の中では複雑な構成を有していると言える。
【０００４】
なお、上述のような複雑な構成の燃焼安全装置６０の代わりに、燃焼シーケンス部を有さない単純な構成とすることでコスト低減を図ったタイプの燃焼安全装置も多く存在する。かかる燃焼安全装置は、上述した従来型燃焼安全装置におけるシーケンス状態を判断してこれを異常判断手段に送る燃焼シーケンス部が省略されており、火炎検出器で得られた火炎信号を、火炎信号増幅器を介してＡ／Ｄコンバータで変換し、この変換されたフレームデータのみから燃焼状態の異常を判定するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１４５３５０号公報（第２頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、図５に示した従来型の一般的な構造を有するバーナ５２に加えて特殊形状のバーナが昨今市場において徐々に用いられるようになっている。このような特殊形状のバーナの一例として、図７に示すようなラジアントチューブバーナ７０がある。このラジアントチューブバーナ７０は、略Ｕ字形状に曲げた円管からなるラジアントチューブ７１の一方の端部に、バーナの着火部７２を挿入し、これに燃料ガスを供給して当該着火部７２において燃焼させる。そして、ラジアントチューブ内の空気を加熱することでラジアントチューブ全体を加熱させ、これによって例えばボイラ水を加熱したり、空調装置の空気を加熱したりして室内暖房等を行うようになっている。
【０００７】
ラジアントチューブバーナ７０はこのような独特の構造を有しているため、ＵＶセンサ７５は、着火部７２が設けられたラジアントチューブ７１の一方の端部開口近傍にしか配置することができない。従って、その配置条件の制約からＵＶセンサ７５は火炎の後ろ側（図中左側）から火炎の有無を検出することとなり、火炎の有無をかなり検出し難いセンサ配置となっている。
【０００８】
さらには、このようなラジアントチューブバーナ７０とは別に、図８に示す表面燃焼バーナ８０という新しいタイプのバーナも用いられ始めている。この表面燃焼バーナ８０とは、細かいハニカム状の燃焼ガス供給部を備えたセラミック製の表面燃焼板８１と、表面燃焼板８１の表面に沿って所定の狭い間隔で対向配置された被加熱体８２，８３とからなる。表面燃焼板８１の燃料供給部がこのように無数のハニカム孔を有するハニカムプレート状に形成されているため、個々の火炎自体の大きさが非常に小さくなり、この無数の火炎が表面燃焼板全体にわたって広がるような特殊な燃焼状態となる。そして、同図に示すようにＵＶセンサ８５の配置場所は構成上の制約からバーナ本体の側方部分のみに限定される。そのため、このようなＵＶセンサ８５の配置上の制約と上述の表面燃焼板８１に広がる火炎自体が小さいこととが相まって、ＵＶセンサ８５による火炎検出を困難にしている。
【０００９】
このように、最初に説明した一般的なバーナに加えて、ラジアントチューブバーナ内の検出し難い火炎を検出したり表面燃焼バーナの小さな火炎を検出する際にも、これらの燃焼状態の異常発生を判定する必要性が生じている上、これら全ての種類のバーナにおいて燃焼状態の異常傾向も判定したいという要望も生じている。
【００１０】
一方、上述した複雑な構成を有する従来型の燃焼安全装置のように、火炎信号増幅器６１からＡ／Ｄコンバータ６２を介して得られたフレームデータを燃焼シーケンス部６３によって得られた燃焼シーケンス状態と逐次比較しながら上述したラジアントチューブバーナや表面燃焼バーナに関する燃焼状態の異常を判定することも可能である。しかしながら、このような構造の複雑で高機能の燃焼安全装置６０をあらゆるバーナ（燃焼装置）に備えることはコスト的に問題がある。
【００１１】
また、上述したシーケンス状態の情報を燃焼シーケンス部６３から得ることなく、ＵＶセンサ５１からの火炎信号を火炎信号増幅器６１及びＡ／Ｄコンバータ６２を介してフレームデータに変換し、このフレームデータだけで燃焼状態の異常を判定する従来の簡易型燃焼安全装置は廉価でコスト上の問題が生じない。しかしながら、バーナの燃焼が安定するまでの例えば１０秒間の燃焼安定化時間、及び燃料バルブを閉じると同時に火炎が小さくなり始めてから火炎が完全になくなり燃焼が停止するまでの例えば４秒のフレームレスポンス時間においてはフレームデータがかなり変動する。そのため、これらの本来燃焼が異常でない時間をこのような簡易型の燃焼安全装置において異常と判定しないような何らかの方策をとる必要がある。
【００１２】
かかる方策をとるにあたって、火炎信号増幅器６１からＡ／Ｄコンバータ６２を介して得られたフレームデータのみではいかなる燃焼シーケンス状態にあるか分からないので、かかる簡易型燃焼安全装置においては、燃焼状態の異常を判定するにあたって閾値を一定値とし、かつフレームデータと閾値との間に十分な差異を持たせる必要がある。
【００１３】
しかしながら、上述したようなラジアントチューブバーナ７０や表面燃焼バーナ８０においては、火炎検出が難しい場所にＵＶセンサ７５，８５が配置されたり、火炎自体が小さかったりしているため、火炎信号が非常に小さくなる。そのため、これに応じて火炎の定常燃焼状態におけるフレームデータと閾値との間に上述のような十分な差異を持たせると、ラジアントチューブバーナ７０や表面燃焼バーナ８０において燃焼状態の異常を正確に判定し難くなり、ましては燃焼状態の異常傾向を判定することは不可能となる。
【００１４】
また、立ち上がりや立ち下り時のフレームデータが不安定なときのフレームデータをＡ／Ｄコンバータを介して異常判断部６４に取り込んでしまい、燃焼装置に異常が無いにも係わらず、異常有りと診断してしまうおそれもある。
【００１５】
本発明の目的は、燃焼シーケンス状態をみながら火炎信号の状態を判断するような複雑な構成をとることなく、単純な構成で火炎燃焼状態の異常発生のみならず異常傾向をも判定できる廉価な燃焼安全装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決するために、本発明にかかる燃焼安全装置は、燃焼状態の異常発生や異常傾向を判定する燃焼安全装置において、火炎検出器からの火炎信号を信号処理する信号増幅器と、火炎有無に応じてオンオフするフレームリレーと、当該信号増幅器に備わった演算装置とを有し、演算装置が、フレームリレーがオンしている間だけ燃焼状態の異常発生や異常傾向の有無を判定するようになっており、かつフレームリレーの出力立ち上がり時点から火炎信号安定化時間とフレームレスポンスタイミング時間との合計の時間が経過した時点において当該判定を逐次開始し、かつ当該判定においては、その判定時刻よりもフレームレスポンスタイミング時間以前に検出したフレームデータを予め定めた閾値と比較することで燃焼状態の異常発生や異常傾向を当該判定時刻に判定することを特徴としている。
【００１７】
フレームリレーの出力立ち上り時点から火炎信号安定化時間とフレームレスポンスタイミング時間との合計の時間が経過した時点で燃焼状態の異常発生又は異常傾向の判定を開始するようになっているので、燃焼開始におけるフレーム電圧の急激な変化（上昇）が生じる時間での判定をキャンセルすることができる。
【００１８】
また、フレームリレーがオンしている間においてその判定時点よりフレームレスポンスタイミング時間以前のフレームデータに基づいて判定するようになっているので、失火や燃焼停止に伴ってフレーム電圧が急激に低下する時間での判定をキャンセルすることができる。
【００１９】
これによって、燃焼シーケンスの状態に関する情報を必要とすることなく、フレームデータと所定の閾値のみに基づき簡易な構成で燃焼状態の異常を判定できる。
【００２０】
また、燃焼が安定している状態のみにおいて判定を行うので、判定にあたって使用する閾値を燃焼が安定している状態におけるフレーム電圧に近づけることができ、これによって燃焼状態の異常には至らないが異常の兆候が生じるいわゆる異常傾向をも判定することが可能となる。
【００２１】
特に、例えばラジアントチューブバーナなどの火炎を検出し難い火炎センサ配置上の制約を受ける場合や、表面燃焼バーナなどの火炎の大きさが小さく、火炎センサが火炎を検出し難い場合においても、本発明による燃焼安全装置は燃焼状態の異常傾向をも確実に判定することができる。
【００２２】
また、本発明の請求項２に記載の燃焼安全装置は、請求項１に記載の燃焼安全装置において、異常発生や異常傾向の判定時に当該異常発生や異常傾向を判定した時点以前の所定時間のフレームデータ履歴を合わせて出力することを特徴としている。
【００２３】
異常発生や異常傾向を判定した時点以前の所定時間のフレームデータ履歴を参酌することで、どのような異常が発生したか、又はどのような異常傾向にあるかを的確に判定することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明に係る燃焼安全装置は、フレームリレーの出力立ち上り時点から火炎信号安定化時間とフレームレスポンスタイミング時間との合計の時間が経過した時点で燃焼状態の異常発生又は異常傾向の判定を開始するようになっているので、燃焼開始におけるフレーム電圧の急激な変化（上昇）が生じる時間での判定をキャンセルすることを可能にする。
【００２５】
また、フレームリレーがオンしている間においてその判定時点よりフレームレスポンスタイミング時間以前のフレームデータに基づいて判定するようになっているので、失火や燃焼停止に伴ってフレーム電圧が急激に低下する時間での判定をキャンセルすることを可能にする。
【００２６】
これによって、燃焼シーケンスの状態に関する情報を必要とすることなく、フレームデータと所定の閾値のみに基づき簡易な構成で燃焼状態の異常を判定できる。
【００２７】
また、燃焼が安定している状態のみにおいて判定を行うので、判定にあたって使用する閾値を燃焼が安定している状態におけるフレーム電圧に近づけることができ、これによって燃焼状態の異常には至らないが異常の兆候が生じるいわゆる異常傾向をも判定することが可能となる。
【００２８】
特に、例えばラジアントチューブバーナなどの火炎を検出し難い火炎センサ配置上の制約を受ける場合や、表面燃焼バーナなどの火炎の大きさが小さく、火炎センサが火炎を検出し難い場合においても、本発明による燃焼安全装置は燃焼状態の異常傾向をも確実に判定することができる。
【００２９】
また、本発明の請求項２に記載の燃焼安全装置は、異常発生や異常傾向を判定した時点以前の所定時間のフレームデータ履歴を参酌することで、どのような異常が発生したか、又はどのような異常傾向にあるかを的確に判定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施形態に係る燃焼安全装置について、図面に基づいて説明する。本発明の一実施形態に係る燃焼安全装置１は、図１に示すように、ＵＶセンサ（火炎検出器）３５からの出力信号に基づき火炎の有無を判断する火炎信号増幅器１０と、火炎信号増幅器１０によって火炎有りと判断したときに出力がオンになるフレームリレー１５と、火炎信号増幅器１０の検出結果を取り込むと共にフレームデータに関する一定時間の履歴を蓄積するマイコン（演算装置）２０とを備えている。なお、マイコン内には火炎信号増幅器１０のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２１と、Ａ／Ｄコンバータ２１のデジタル信号を一定量ストレージするメモリ２２とを備えている。そして、マイコン２０は燃焼状態の異常発生又は異常傾向の有無を判定して外部に発報するようになっている。
【００３１】
更にマイコン２０にはイベントリレー２５が付加的に備わり、当該イベントリレー２５は、定常燃焼中に特定の異常発生や特定の異常傾向がみられた場合のみにこの異常内容を外部に発報可能としている。なお、イベントリレー２５は必ずしも本発明においては必須の要件とするものではないので、燃焼安全装置１に必ずしも設ける必要はない。
【００３２】
また、上述の燃焼安全装置１は内部に燃焼シーケンス部を備えておらず、図６に示すような燃焼シーケンス部６３からの燃焼シーケンスの情報を異常判断部６４に逐次取り込むタイプの燃焼安全装置６０とは異なる廉価なタイプの燃焼安全装置である。
【００３３】
続いて、燃焼安全装置１におけるマイコン２０の機能について詳述する。マイコン２０は図２に示すようにフレームリレー１０がオンしている間だけ、すなわちＵＶセンサ３５が火炎有りと検出している間だけ燃焼状態の異常発生もしくは異常傾向を判定するようになっている。そして、マイコン２０は、フレームリレー１０のオン状態の間において、図２及び図３に示すようにフレームリレー１０の立ち上がり時においては、火炎信号が安定するまでの時間（以下、「燃焼安定化時間」という）Ｔａとフレームレスポンスタイミング時間（燃焼停止／失火からフレームリレーがオフするまでの時間）Ｔｂとの合計した時点から燃焼状態の異常発生もしくは異常傾向の判定を逐次行うようになっている。なお、メモリ２２はこの判定時点から少なくともフレームレスポンスタイミング時間Ｔｂより大きい一定時間だけ過去のフレームデータ（本実施形態の場合、１０秒）をストレージしている。また、この判定においては、当該判定時刻よりもフレームレスポンスタイミング時間以前に検出されたフレームデータを使用して判定する。そして、このフレームデータを予め定めた閾値Ａ（図２中、点線Ａ参照）と比較する。この閾値は従来の簡易型燃焼安全装置における閾値Ｂ（図２中、二点鎖線Ｂ参照）に比べて燃焼安定状態におけるフレーム電圧により近い閾値として設定されている。そして、検出されたフレームデータが閾値Ａを超えた（下回った）場合にマイコン２０が異常発生又は異常傾向の発報を行うようになっている。
【００３４】
また、フレームリレー１０がオンすると同時にフレームデータの履歴を逐次マイコン２０のメモリ２２に、例えば最新の１０秒間だけストレージする。そして、燃焼状態に異常発生又は異常傾向がみられた場合に、この判定時点から１０秒前まで遡ってフレームデータの履歴を出力し、外部に接続された図示しないディスプレイ（表示手段）にフレームデータの履歴をトレンドとして表示する。これによって燃焼中にどのような異常発生もしくは異常傾向がみられたかを容易に把握できるようにしている。
【００３５】
続いて、以下にこのような廉価な燃焼安全装置１を用いた本発明に特有の燃焼状態の異常発生又は異常傾向に関する具体的な判定方法を燃焼シーケンスに対応させて説明する。
【００３６】
図２は、火炎検出器３５で検出したフレーム電圧と燃焼シーケンスとの関係を示した図である。同図から明らかなように燃焼開始によりバルブが開くと共にイグニッショントライアル（着火動作）が行われ、燃料ガスに着火し始める。燃焼開始の初期状態では火炎が急激に成長していき、これに応じて図３に詳細に示すようにＵＶセンサ３５で検出された火炎信号に対応するフレーム電圧が細かい振幅で変動しながら上昇していく（図３においては上昇中のフレーム電圧の細かい変動は図示省略）。この燃焼開始の初期状態においてフレーム電圧の上昇を火炎信号増幅器１０が検知し、フレームリレー１０の出力がオンする。フレーム電圧は火炎が安定して燃焼するまでかなりふれて、しばらくすると安定化する。以降、図２に示すようにこの安定化した燃焼状態が維持される。なお、火炎が安定した状態であってもガス圧低下や瞬停等によりわずかな値だけフレーム電圧が急激に低下することがあり（図２中、Ｘ，Ｙ参照）、また電源降下や風量低下、フィルタのつまりなどによりわずかな値だけフレーム電圧が緩やかに低下することもある（図２中、Ｚ参照）。
【００３７】
そして、ある時点でバルブを閉じると、この安定した燃焼状態から火炎が急速に小さくなり、これに応じて図２及び図４に示すようにフレーム電圧も小さくなっていく。そして、フレーム電圧がある一定値まで小さくなると火炎信号増幅器１０がこれを検知してフレームリレー１０の出力をオフする。
【００３８】
続いて、燃焼安全装置１が燃焼シーケンス部を有さない簡易な構成であるにもかかわらず上述した燃焼安定化状態におけるフレーム電圧と近似した電圧を判定の閾値にできる理由について説明する。
【００３９】
本実施形態においてマイコン２０はフレームリレー１０がオンした時点から燃焼安定化時間Ｔａとフレームレスポンスタイミング時間Ｔｂとの合計した時点（図２、図３における判定時点Ｐの始点参照）において燃焼状態の異常発生又は異常傾向の判定を開始している。そして、この判定においてはその判定時点よりもフレームレスポンスタイミング時間Ｔｂ以前に得られたフレームデータ（図２、図３における実質的判定時点Ｑの始点参照）を閾値と比較する。
【００４０】
従って、マイコン２０は、燃焼開始直後のフレーム電圧が極端にふれながらフレーム電圧が上昇していく時間、すなわち燃焼が安定するまでの時間については燃焼状態の異常発生又は異常傾向の判定を行わない。
【００４１】
また、フレームリレー１０がオンしている間であって当該判定においてこの判定時刻よりもフレームレスポンスタイミング時間以前のフレーム電圧のみをフレームデータとして検出しているので、バーナの失火又は燃焼停止によって火炎がなくなる時点、すなわちフレームリレー１０が立ち下がる時点（図２、図４における判定時点Ｐの終点参照）よりもフレームレスポンス時間以前（図２、図４における判定時点Ｑの終点参照）のみのフレーム電圧について判断している。すなわち、火炎電圧が急激に低下するフレームレスポンス時間においては燃焼状態の異常発生又は異常傾向の判定を行なわない。
【００４２】
このように本実施形態に係る燃焼安全装置１はフレームリレー１０の出力オン状態においてフレームリレー１０の出力立ち上がり時（燃焼開始時）から一定時間先の時点まで判定をキャンセルするとともに、燃焼状態の判定時点から一定時間（フレームレスポンスタイミング時間）前の時点まで判定をキャンセルすることで、フレーム電圧が安定化した状態のみにおけるフレームデータから燃焼状態の異常発生又は異常傾向の判定を行うことができるようになる。
【００４３】
そのため、燃焼状態の異常発生又は異常傾向を判定するにあたって使用される閾値Ａを燃焼安定化状態におけるフレーム電圧にかなり近づけることが可能となる。これによって、火炎が安定燃焼した状態であってもガス圧低下や瞬停等によりわずかな値だけフレーム電圧が急激に低下する場合や（図２中、Ｘ，Ｙ参照）、また電源降下や風量低下、フィルタのつまりなどによりわずかな値だけフレーム電圧が緩やかに低下する場合（図２中、Ｚ参照）が生じても、本実施形態にかかる燃焼安全装置は簡易な構成にもかかわらずこのような燃焼状態の異常傾向をも確実に判別することができる。
【００４４】
また、燃焼状態に異常発生又は異常傾向がみられた場合に、この判定時点から一定時間（本実施形態の場合１０秒）前まで遡ってフレームデータの履歴を出力し、外部に接続された図示しないディスプレイ（表示手段）にフレームデータの履歴をトレンドとして表示する。これによって燃焼中にどのような異常発生もしくは異常傾向がみられたかを容易に把握できる。その結果、メンテナンス要員にとってもボイラの燃焼安全装置にレコーダを接続してレコーダから得られるフレームデータのトレンドを観察しながら燃焼異常を判定するという煩わしさから解放され、その効果は大きい。
【００４５】
以上説明したように、従来の簡易型燃焼安全装置は、このような燃焼状態が安定するまでの燃焼安定化時間や失火又は燃焼停止によって火炎が無くなるフレームレスポンス時間のフレーム電圧についても燃焼状態の異常発生又は異常傾向の判定に含めていた。そのため、燃焼状態の異常発生のための閾値を、余裕を持ってかなり低めに設定しなければならず（図２の二点鎖線で示す閾値Ｂ参照）、これに伴って燃焼安定化状態における異常傾向の判定を行うことは当然に不可能となっていた。
【００４６】
しかしながら、本実施形態に係る燃焼安全装置は、上述のように燃焼安定化状態においてフレーム電圧のわずかな変化をとらえてこれに基づいて燃焼状態の異常発生又は異常傾向の判定を可能とする。そのため、火炎検出器を火炎の後方に配置した状態で火炎信号を検出しなければならないラジアントチューブバーナや、火炎自体が非常に小さいためフレーム電圧も小さい表面燃焼型バーナなどの、正常燃焼状態であっても火炎検出器に入光する紫外線の量が少ないバーナにおいても、燃焼状態の異常発生のみならず異常傾向の判定も確実に行うことができる。
【００４７】
また、本実施形態において選択的に付加されるイベントリレー２５を用いることで、燃焼状態の異常発生又は異常傾向をその種類に応じて選択的に出力することも可能である。具体的には、上述したようにガス圧低下や瞬停などのフレーム電圧の急激な立ち下がりと電源降下や風量低下、フィルタのつまりなどの緩やかな立ち下がりを区別してこれらがそれぞれ一定時間内に所定回数以上発生したとき、その内容をイベントリレーから出力することも可能である。また、この立ち下がりの程度に応じて燃焼状態の異常発生か異常傾向かを区別してイベントリレーから出力することも可能である。更には、これらの異常状態の種類に応じてこの内の一部の異常について選択的に発報することも可能である。
【００４８】
なお、上述の説明において閾値は燃焼安定化状態におけるフレーム電圧の下側近傍に設定したが、これとは別に新たな閾値を燃焼安定化状態におけるフレーム電圧の上側近傍に設定し、火炎が大きすぎる際の燃焼の異常発生又は異常傾向を判定するようにしても良い。
【００４９】
また、上述のように燃焼状態の異常発生又は異常傾向の判定のための閾値を正常燃焼状態のフレーム電圧に近づけることで、バーナ自体の経時的劣化に伴う僅かな燃焼異常をもとらえることが可能となり、バーナ自体の構造上の劣化検知にも役立てることができる。
【００５０】
なお、本実施形態において説明したＡ／Ｄコンバータは本発明を実施するにあたって必ずしも必要とせず、火炎増幅器から得られたフレーム電圧に基づいて燃焼の異常診断を行うことも可能である。
【００５１】
また、火炎センサは上記のＵＶセンサ以外の火炎センサ、例えば可視光による火炎検出器、赤外線火炎検出器、フレームロッドなど様々なものが利用可能である。
【００５２】
また、マイコンを搭載していない燃焼安全装置において本発明を実施可能であることは言うまでもない。
【００５３】
また、本発明においてはフレームリレーがオンしている間だけ火炎有りと判断する態様で紹介したが、これとは別にフレームリレーがオフしている間だけ火炎有りと判断する態様の燃焼安全装置にも本発明を適用可能であることが言うまでもない。
【００５４】
また、フレームリレーは火炎の有無を報知できる手段であればリレーでなくても電子的出力手段であれば足りることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、例えばボイラや給湯器等の燃焼装置への適用に限定されず、暖房機器、燃焼炉等、火炎検出器を用いて燃焼状態の異常発生又は異常傾向を判定する様々な燃焼安全装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃焼安全装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示した燃焼安全装置のフレーム電圧及びフレームリレー出力と燃焼シーケンス状態の関係を示した図である。
【図３】図２における火炎の着火から安定化までの状態を詳細に示した図である。
【図４】図２における火炎の失火又は燃焼停止までの状態を詳細に示した図である。
【図５】従来のバーナと燃焼安全装置及び火炎センサの位置関係を示した概略図である。
【図６】従来の燃焼安全装置を示したブロック図である。
【図７】ラジアントチューブバーナの概略構成及びこれに備わったＵＶセンサを示した概略図である。
【図８】表面燃焼バーナの概略構成及びこれに備わったＵＶセンサを示した概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    燃焼安全装置
１０    火炎増幅器
１５    フレームリレー
２０    マイコン（演算装置）
２１    Ａ／Ｄコンバータ
２２    メモリ
２５    イベントリレー
３５    ＵＶセンサ
５１    ＵＶセンサ
５２    メインバーナ
６０    燃焼安全装置
６１    火炎信号増幅器
６２    Ａ／Ｄコンバータ
６３    燃焼シーケンス部
６４    異常判断部
６５    フレームリレー
７０    ラジアントチューブバーナ
７１    ラジアントチューブ
７２    バーナの着火部
７５    ＵＶセンサ
８０    表面燃焼バーナ
８１    表面燃焼板
８２，８３    被加熱体
８４    ＵＶセンサ
８５    ＵＶセンサ
【図１】
2005083605.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005083605.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005083605.tif 000007
【図６】
2005083605.tif 000008
【図７】
2005083605.tif 000009
【図８】
2005083605.tif 000010