燃焼制御装置
【課題】本発明は、燃焼ファンの回転状態を検出し、燃焼空気の供給動作を把握して失火状態であるか否かを正確に判断し得る燃焼制御装置を実現することを目的としている。
【解決手段】このため、ドラフトチューブと、ノズルと、ファンケースと、燃焼ファンと、燃焼制御部とを有する燃焼制御装置において、ノズルの噴射中心線上に燃焼ファンの回転中心を位置させ、ノズルホルダ外周に旋回羽根を設け、燃焼ファンには少なくとも１個の貫通孔部を設け、光軸が、燃焼ファンの貫通孔部から旋回羽根を経て、ドラフトチューブ内を透過可能な位置に燃焼検出部を設け、光軸を利用してドラフトチューブ内のノズルの燃焼火炎の形成状態を燃焼ファンの貫通孔部を通過する断続光として燃焼検出部が検出した際に、検出信号に応じて燃焼ファンの回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部を設けている。
【解決手段】このため、ドラフトチューブと、ノズルと、ファンケースと、燃焼ファンと、燃焼制御部とを有する燃焼制御装置において、ノズルの噴射中心線上に燃焼ファンの回転中心を位置させ、ノズルホルダ外周に旋回羽根を設け、燃焼ファンには少なくとも１個の貫通孔部を設け、光軸が、燃焼ファンの貫通孔部から旋回羽根を経て、ドラフトチューブ内を透過可能な位置に燃焼検出部を設け、光軸を利用してドラフトチューブ内のノズルの燃焼火炎の形成状態を燃焼ファンの貫通孔部を通過する断続光として燃焼検出部が検出した際に、検出信号に応じて燃焼ファンの回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部を設けている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は燃焼制御装置に係り、特に失火状態であるか否かを判断する燃焼制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体燃料燃焼装置としては、従来、特許文献１の実開平４−１０８１１９号公報に記載のものが知られている。また、特許文献２の特開２００１−１２７０４号公報には、火災センサを設けた液体燃料燃焼装置についての技術が開示されている。
【０００３】
該装置は、送風機よりの送風を受けるバーナーチューブ内に燃料油量可変のノズルを設け、ノズルの前方に旋回羽根を有した小径の保炎板と、これに連なる小径の内筒を設け、更に該内筒に連結され、旋回羽根を有した大径の保炎板大径の内筒とを設けた燃焼量可変石油バーナーである。
【０００４】
【特許文献１】実開平４−１０８１１９号公報
【特許文献２】特開２００１−１２７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の燃焼制御装置においては、固定孔にて燃焼火炎を検出する燃焼検出部（「フレームアイ」ともいう。）を設け、この燃焼検出部により燃焼火炎状態を検出している。
そして、ファンモータの軸部に回転センサを設け、あるいは、燃焼空気の流れを検出するための風速センサや微圧センサを設け、これらセンサからの検出信号を入力し、燃焼制御部によって燃焼状態を把握している。
しかし、前記燃焼検出部により燃焼火炎の形成状態の検出を行う動作と、前記燃焼制御部により燃焼状態を把握し、燃焼ファンの回転動作を停止、つまり、燃焼制御装置を停止させる動作とは独立しており、燃焼火炎の形成状態の検出と前記燃焼ファンの回転動作の検出とを唯一のセンサで行う方策がないという不都合がある。
【０００６】
また、前記ファンモータの回転速度を検出する回転センサにおいて、ファンモータの回転状況は検出可能であるが、前記ファンモータの軸部に装着される燃焼ファンの脱落を検出できるものではなく、前記燃焼制御装置の失火検出に使用することができないという不都合がある。
【０００７】
更に、前記燃焼ファンの回転動作を検出可能な風速センサや微圧センサにおいては、高価であるとともに、塵埃に影響され易く、適合し難く、使い勝手が悪いという不都合がある。
【０００８】
この発明の目的は、燃焼ファンの回転状態を検出し、燃焼空気の供給動作を把握して失火状態であるか否かを正確に判断し得る燃焼制御装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、ドラフトチューブと、このドラフトチューブ内に配設されるノズルと、前記ドラフトチューブに取り付けられるファンケースと、このファンケース内に配設され、前記ドラフトチューブ内に燃焼空気を供給する燃焼ファンと、前記ノズルの噴射動作と燃焼ファンの回転動作とを制御し、燃焼状態を制御する燃焼制御部とを有する燃焼制御装置において、前記ノズルの噴射中心線上に前記燃焼ファンの回転中心を位置させ、前記ノズルのノズルホルダ外周に旋回羽根を設け、前記燃焼ファンには少なくとも１個の貫通孔部を設け、光軸が、前記燃焼ファンの貫通孔部から旋回羽根を経て、前記ドラフトチューブ内を透過可能な位置に燃焼検出部を設け、前記光軸を利用して前記ドラフトチューブ内のノズルの燃焼火炎の形成状態を前記燃焼ファンの貫通孔部を通過する断続光として前記燃焼検出部が検出した際に、この検出信号に応じて前記燃焼ファンの回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、ドラフトチューブと、ドラフトチューブ内に配設されるノズルと、ドラフトチューブに取り付けられるファンケースと、ファンケース内に配設され、ドラフトチューブ内に燃焼空気を供給する燃焼ファンと、ノズルの噴射動作と燃焼ファンの回転動作とを制御し、燃焼状態を制御する燃焼制御部とを有する燃焼制御装置において、ノズルの噴射中心線上に燃焼ファンの回転中心を位置させ、ノズルのノズルホルダ外周に旋回羽根を設け、燃焼ファンには少なくとも１個の貫通孔部を設け、光軸が、燃焼ファンの貫通孔部から旋回羽根を経て、ドラフトチューブ内を透過可能な位置に燃焼検出部を設け、光軸を利用してドラフトチューブ内のノズルの燃焼火炎の形成状態を燃焼ファンの貫通孔部を通過する断続光として燃焼検出部が検出した際に、検出信号に応じて燃焼ファンの回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部を設けている。
従って、光軸を利用してドラフトチューブ内のノズルの燃焼火炎の形成状態を、燃焼検出部によって燃焼ファンの貫通孔部を通過する断続光として検出することができ、この検出信号に応じて燃焼ファンの回転状況を把握することが可能である。
よって、燃焼ファンの回転状況により、燃焼空気の供給動作を把握することができ、燃焼状態判断部によって失火状態であるか否かを正確に判断し得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
図１〜図９はこの発明の実施例を示すものである。
図２において、２は暖房装置などに使用される燃焼制御装置である。
この燃焼制御装置２は、燃焼制御装置２の燃焼火炎噴出側、つまり図２において左側に位置するドラフトチューブ４と、このドラフトチューブ４内に配設されるノズル６と、前記ドラフトチューブ４に取り付けられるファンケース８と、このファンケース８内に配設され、前記ドラフトチューブ４内に燃焼空気を供給する燃焼ファン１０とを有している。
そして、前記ドラフトチューブ４には、図２に示す如く、ドラフトチューブ４の外周面部位に点火用のエレクトロード１２を設ける。
また、ドラフトチューブ４の中心部位において、前記ノズル６を燃焼制御装置２への燃焼空気供給側である図２において右側から燃焼制御装置２の燃焼火炎噴出側である図２において左側へ指向させるべく、前記ノズル６を保持するノズルホルダ１４を設ける。
更に、このノズルホルダ１４外周の前記燃焼制御装置２の燃焼火炎噴出側である図２において左側の端部に旋回羽根１６を配設する。
【００１３】
また、前記ファンケース８に、図２に示す如く、モータケース１８を接続して設ける。
そして、前記ファンケース８において、図２に示す如く、ファンケース８の内面かつ燃焼制御装置２の燃焼火炎噴出側である図２において左側部位に静翼２０を設けるとともに、前記ノズル６の噴射中心線ＣＬ上に前記燃焼ファン１０の回転中心を位置させるべく、燃焼ファン１０を配設する。
【００１４】
更に、前記モータケース１８にファンモータ２２を配設し、このファンモータ２２のモータ軸２４の回転中心を前記ノズル６の噴射中心線ＣＬに一致させ、モータ軸２４の前記燃焼制御装置２の燃焼火炎噴出側である図２において左側の端部に前記燃焼ファン１０を取り付ける。
また、このモータ軸２４の燃焼制御装置２への燃焼空気供給側である図２において右側の端部、つまり、前記モータケース１８の外部には送風ファン２６を取り付ける。
【００１５】
このとき、前記燃焼制御装置２において、前記燃焼ファン１０には少なくとも１個の貫通孔部２８を設け、光軸ＬＳが、前記燃焼ファン１０の貫通孔部２８から旋回羽根１６を経て、前記ドラフトチューブ４内を透過可能な位置に燃焼検出部（「フレームアイ」ともいう。）３０を設け、前記光軸ＬＳを利用して前記ドラフトチューブ４内のノズル６の燃焼火炎の形成状態を前記燃焼ファン１０の貫通孔部２８を通過する断続光として前記燃焼検出部３０が検出した際に、この検出信号に応じて前記燃焼ファン１０の回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部３２を設ける構成とする。
【００１６】
詳述すれば、前記燃焼ファン１０に形成する貫通孔部２８としては、１個の丸形状のものを想定しているが、２個以上とすることが可能であるとともに、矩形状や三角形状、五角以上の多角形状、あるいはスリット形状などの種々形状とすることが可能である。
また、前記燃焼状態判断部３２は、前記燃焼検出部３０からの検出信号によって失火状態であると判断した場合には、後述する燃焼制御部３６に前記燃焼制御装置２の停止信号を出力する。
【００１７】
このとき、この燃焼制御装置２は、図３に示す如く、燃焼検出部３０からの検出信号を入力し、波形整形とパルス信号をパルスの周波数に比例した直流電流に変換するＦ／Ｖ変換とを行う処理部３４と、この処理部３４からの出力信号を入力する前記燃焼状態判断部３２と、この燃焼状態判断部３２からの許可あるいは禁止である停止信号を入力する燃焼制御部３６と、この燃焼制御部３６に接続される前記ファンモータ２２と、前記エレクトロード１２に連絡する点火トランス３８と、前記ノズル６に連絡するポンプ４０と、失火ランプ４２と、前記燃焼制御装置２の運転スイッチ４４とを有している。
また、前記燃焼状態判断部３２は、図３に示す如く、燃焼運転に必要なファン回転信号などからなる基準信号を予め記憶する記憶部４６と、この記憶部４６からの基準信号と前記処理部３４から入力される出力信号とを比較する比較判定部４８と、この比較判定部４８による判定結果を前記燃焼制御部３６に出力する判定出力部５０とからなる。
【００１８】
そして、運転スタート時に、前記燃焼検出部３０からの検出信号を前記燃焼状態判断部３２が入力した際に、燃焼検出部３０からの検出信号が前記記憶部４６からの基準信号に対して「判定出力 許可」で、この状態が４秒間が経過した場合には、前記燃焼制御装置２が外光によるパルス信号を受信したと判断し、前記失火ランプ４２を点灯させるとともに、前記点火トランス３８をオフ動作させ、燃料供給用のポンプ４０をオフ動作すべく制御する。
【００１９】
また、前記燃焼検出部３０からの検出信号を前記燃焼状態判断部３２が入力した際に、燃焼検出部３０からの検出信号が前記記憶部４６からの基準信号に対して「判定出力 禁止」であっても、運転オンから５秒間が経過し、前記ポンプ４０をオン動作した後に、燃焼検出部３０からの検出信号が前記記憶部４６からの基準信号に対して「判定出力（ａ） 禁止」で、１０秒間が経過した際には、前記燃焼制御装置２が失火状態とあると判断し、前記失火ランプ４２を点灯させるとともに、前記点火トランス３８をオフ動作させ、燃料供給用のポンプ４０をオフ動作すべく制御する。
【００２０】
更に、前記燃焼検出部３０からの検出信号を前記燃焼状態判断部３２が入力した際に、燃焼検出部３０からの検出信号が前記記憶部４６からの基準信号に対して「判定出力 禁止」であっても、運転オンから５秒間が経過し、前記ポンプ４０をオン動作した後に、燃焼検出部３０からの検出信号が前記記憶部４６からの基準信号に対して「判定出力（ａ） 許可」で、１０秒間が経過した後に前記点火トランス３８をオフ動作させ、前記運転スイッチ４４がオフの際には、燃料供給用のポンプ４０をオフ動作すべく制御する。
【００２１】
次に、図１のフローチャートに沿って作用を説明する。
【００２２】
前記燃焼制御装置２の制御用プログラムがスタート（１０１）すると、前記運転スイッチ４４がオンであるか否かの判断（１０２）に移行する。
この判断（１０２）がＮＯの場合には、判断（１０２）がＹＥＳとなるまで判断（１０２）を繰り返し行う。
また、判断（１０２）がＹＥＳの場合には、前記ファンモータ２２をオン動作させる処理（１０３）に移行するとともに、前記点火トランス３８をオン動作させる処理（１０４）に移行する。
【００２３】
そして、前記燃焼検出部３０からの検出信号であるフレームアイ信号を前記燃焼状態判断部３２に入力させ、この燃焼状態判断部３２にて判断（１０５）を行う。
このときの判断（１０５）は、「判定出力 許可」あるいは「判定出力 禁止」のいずれであるかを判断する。
そして、この判断（１０５）において、「判定出力 許可」の場合には、この状態から４秒間が経過しているか否かの判断（１０６）に移行する。
また、判断（１０５）において、「判定出力 禁止」の場合には、運転スイッチ４４のオン動作から５秒間が経過したか否かの判断（１０７）に移行する。
【００２４】
また、上述の「判定出力 許可」の状態から４秒間が経過しているか否かの判断（１０６）において、この判断（１０６）がＮＯの場合には、前記燃焼状態判断部３２にて行う「判定出力 許可」あるいは「判定出力 禁止」のいずれであるかの判断（１０５）に戻る。
そして、判断（１０６）がＹＥＳの場合には、後述する前記失火ランプ４２を点灯させる処理（１１４）に移行する。
【００２５】
更に、上述した運転スイッチ４４のオン動作から５秒間が経過したか否かの判断（１０７）において、この判断（１０７）がＮＯの場合には、判断（１０７）がＹＥＳとなるまで判断（１０７）を繰り返し行う。
そして、判断（１０７）がＹＥＳの場合には、燃料供給用のポンプ４０をオン動作する処理（１０８）に移行する。
【００２６】
この燃料供給用のポンプ４０をオン動作する処理（１０８）の後には、前記燃焼検出部３０からの検出信号であるフレームアイ信号（ａ）を前記燃焼状態判断部３２に入力させ、この燃焼状態判断部３２にて「判定出力（ａ） 許可」あるいは「判定出力（ａ） 禁止」のいずれであるかの判断（１０９）を行う。
このとき、判断（１０９）において、「判定出力（ａ） 許可」の場合には、この状態、つまり「判定出力（ａ） 許可」であると判断した状態から１０秒間が経過しているか否かの判断（１１０）に移行する。
また、判断（１０９）において、「判定出力（ａ） 禁止」の場合には、この状態、つまり「判定出力（ａ） 禁止」であると判断した状態から１０秒間が経過しているか否かの判断（１１１）に移行する。
そして、この判断（１１１）がＮＯの場合には、燃焼状態判断部３２にて行う「判定出力（ａ） 許可」あるいは「判定出力（ａ） 禁止」のいずれであるかの判断（１０９）に戻り、判断（１１１）がＹＥＳの場合には、前記失火ランプ４２を点灯させる処理（１１４）に移行し、前記点火トランス３８をオフ動作させる処理（１１５）に移行し、この後に燃料供給用のポンプ４０をオフ動作させる処理（１１６）に移行する。
【００２７】
上述の「判定出力（ａ） 許可」であると判断した状態から１０秒間が経過しているか否かの判断（１１０）において、この判断（１１０）がＮＯの場合には、上述した燃焼状態判断部３２にて行う「判定出力（ａ） 許可」あるいは「判定出力（ａ） 禁止」のいずれであるかの判断（１０９）に戻り、判断（１１０）がＹＥＳの場合には、前記点火トランス３８をオフ動作させる処理（１１２）に移行する。
【００２８】
そして、上述の点火トランス３８をオフ動作させる処理（１１２）の後には、前記運転スイッチ４４がオフであるか否かの判断（１１３）に移行する。
この判断（１１３）において、判断（１１３）がＮＯの場合には、前記燃焼状態判断部３２にて行う「判定出力（ａ） 許可」あるいは「判定出力（ａ） 禁止」のいずれであるかの判断（１０９）に戻り、判断（１１３）がＹＥＳの場合には、燃料供給用のポンプ４０をオフ動作させる処理（１１６）に移行し、１８０秒間が経過したか否かの判断（１１７）に移行する。
【００２９】
この１８０秒間が経過したか否かの判断（１１７）において、判断（１１７）がＮＯの場合には、この判断（１１７）がＹＥＳとなるまで判断（１１７）を繰り返し行う。
また、判断（１１７）がＹＥＳの場合には、前記ファンモータ２２をオフ動作させる処理（１１８）に移行し、その後に前記燃焼制御装置２の制御用プログラムを停止させる終了（１１９）に移行する。
【００３０】
なお、図４には、前記燃焼制御装置２におけるスタート時のタイムチャートを開示する。
図５には、前記燃焼制御装置２におけるスタートで失火検出時のタイムチャートを開示する。
図６には、前記燃焼制御装置２における運転途中の失火のタイムチャートを開示する。
図７には、スタート時の失火検出信号異常のタイムチャートを開示する。
また、図８は、燃焼状態判断部３２への入力信号の第１例を示す図である。
図９は、燃焼状態判断部への入力信号の第２例を示す図である。
【００３１】
これにより、前記ドラフトチューブ４と、このドラフトチューブ４内に配設されるノズル６と、前記ドラフトチューブ４に取り付けられるファンケース８と、このファンケース８内に配設され、前記ドラフトチューブ４内に燃焼空気を供給する燃焼ファン１０と、前記ノズル６の噴射動作と燃焼ファン１０の回転動作とを制御し、燃焼状態を制御する燃焼制御部３６とを有する燃焼制御装置２において、前記ノズル６の噴射中心線ＣＬ上に前記燃焼ファン１０の回転中心を位置させ、前記ノズル６のノズルホルダ１４外周に旋回羽根１６を設け、前記燃焼ファン１０には少なくとも１個の貫通孔部２８を設け、光軸ＬＳが、前記燃焼ファン１０の貫通孔部２８から旋回羽根１６を経て、前記ドラフトチューブ４内を透過可能な位置に燃焼検出部３０を設け、前記光軸ＬＳを利用して前記ドラフトチューブ４内のノズル６の燃焼火炎の形成状態を前記燃焼ファン１０の貫通孔部２８を通過する断続光として前記燃焼検出部３０が検出した際に、この検出信号に応じて前記燃焼ファン１０の回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部３２を設けている。
従って、光軸ＬＳを利用してドラフトチューブ４内のノズル６の燃焼火炎の形成状態を、燃焼検出部３０によって燃焼ファン１０の貫通孔部２８を通過する断続光として検出することができ、この検出信号に応じて燃焼ファン１０の回転状況を把握することが可能である。
よって、燃焼ファン１０の回転状況により、燃焼空気の供給動作を把握することができ、燃焼状態判断部３２によって失火状態であるか否かを正確に判断し得るものである。
【００３２】
また、前記燃焼状態判断部３２は、前記燃焼検出部３０からの検出信号によって、失火状態であると判断した場合には、前記燃焼制御部３６に燃焼制御装置２の停止信号を出力する。
従って、前記燃焼状態判断部３２が失火状態であると判断した場合に、前記燃焼制御部３６に燃焼制御装置２の停止信号を出力することができることにより、失火状態において確実に燃焼制御装置２を停止させることができ、制御の信頼性を向上し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施例を示す燃焼制御装置の制御用フローチャートである。
【図２】燃焼制御装置の概略構成図である。
【図３】燃焼制御装置の概略ブロック図である。
【図４】スタート時のタイムチャートである。
【図５】スタートで失火検出時のタイムチャートである。
【図６】運転途中の失火のタイムチャートである。
【図７】スタート時の失火検出信号異常のタイムチャートである。
【図８】燃焼状態判断部への入力信号の第１例を示す図である。
【図９】燃焼状態判断部への入力信号の第２例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
２ 燃焼制御装置
４ ドラフトチューブ
６ ノズル
８ ファンケース
１０ 燃焼ファン
１２ エレクトロード
１４ ノズルホルダ
１６ 旋回羽根
１８ モータケース
２０ 静翼
２２ ファンモータ
２４ モータ軸
２６ 送風ファン
２８ 貫通孔部
３０ 燃焼検出部（「フレームアイ」ともいう。）
３２ 燃焼状態判断部
３４ 処理部
３６ 燃焼制御部
３８ 点火トランス
４０ ポンプ
４２ 失火ランプ
４４ 運転スイッチ
４６ 記憶部
４８ 比較判定部
５０ 判定出力部
ＣＬ ノズルの噴射中心線
ＬＳ 光軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は燃焼制御装置に係り、特に失火状態であるか否かを判断する燃焼制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体燃料燃焼装置としては、従来、特許文献１の実開平４−１０８１１９号公報に記載のものが知られている。また、特許文献２の特開２００１−１２７０４号公報には、火災センサを設けた液体燃料燃焼装置についての技術が開示されている。
【０００３】
該装置は、送風機よりの送風を受けるバーナーチューブ内に燃料油量可変のノズルを設け、ノズルの前方に旋回羽根を有した小径の保炎板と、これに連なる小径の内筒を設け、更に該内筒に連結され、旋回羽根を有した大径の保炎板大径の内筒とを設けた燃焼量可変石油バーナーである。
【０００４】
【特許文献１】実開平４−１０８１１９号公報
【特許文献２】特開２００１−１２７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の燃焼制御装置においては、固定孔にて燃焼火炎を検出する燃焼検出部（「フレームアイ」ともいう。）を設け、この燃焼検出部により燃焼火炎状態を検出している。
そして、ファンモータの軸部に回転センサを設け、あるいは、燃焼空気の流れを検出するための風速センサや微圧センサを設け、これらセンサからの検出信号を入力し、燃焼制御部によって燃焼状態を把握している。
しかし、前記燃焼検出部により燃焼火炎の形成状態の検出を行う動作と、前記燃焼制御部により燃焼状態を把握し、燃焼ファンの回転動作を停止、つまり、燃焼制御装置を停止させる動作とは独立しており、燃焼火炎の形成状態の検出と前記燃焼ファンの回転動作の検出とを唯一のセンサで行う方策がないという不都合がある。
【０００６】
また、前記ファンモータの回転速度を検出する回転センサにおいて、ファンモータの回転状況は検出可能であるが、前記ファンモータの軸部に装着される燃焼ファンの脱落を検出できるものではなく、前記燃焼制御装置の失火検出に使用することができないという不都合がある。
【０００７】
更に、前記燃焼ファンの回転動作を検出可能な風速センサや微圧センサにおいては、高価であるとともに、塵埃に影響され易く、適合し難く、使い勝手が悪いという不都合がある。
【０００８】
この発明の目的は、燃焼ファンの回転状態を検出し、燃焼空気の供給動作を把握して失火状態であるか否かを正確に判断し得る燃焼制御装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、ドラフトチューブと、このドラフトチューブ内に配設されるノズルと、前記ドラフトチューブに取り付けられるファンケースと、このファンケース内に配設され、前記ドラフトチューブ内に燃焼空気を供給する燃焼ファンと、前記ノズルの噴射動作と燃焼ファンの回転動作とを制御し、燃焼状態を制御する燃焼制御部とを有する燃焼制御装置において、前記ノズルの噴射中心線上に前記燃焼ファンの回転中心を位置させ、前記ノズルのノズルホルダ外周に旋回羽根を設け、前記燃焼ファンには少なくとも１個の貫通孔部を設け、光軸が、前記燃焼ファンの貫通孔部から旋回羽根を経て、前記ドラフトチューブ内を透過可能な位置に燃焼検出部を設け、前記光軸を利用して前記ドラフトチューブ内のノズルの燃焼火炎の形成状態を前記燃焼ファンの貫通孔部を通過する断続光として前記燃焼検出部が検出した際に、この検出信号に応じて前記燃焼ファンの回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、ドラフトチューブと、ドラフトチューブ内に配設されるノズルと、ドラフトチューブに取り付けられるファンケースと、ファンケース内に配設され、ドラフトチューブ内に燃焼空気を供給する燃焼ファンと、ノズルの噴射動作と燃焼ファンの回転動作とを制御し、燃焼状態を制御する燃焼制御部とを有する燃焼制御装置において、ノズルの噴射中心線上に燃焼ファンの回転中心を位置させ、ノズルのノズルホルダ外周に旋回羽根を設け、燃焼ファンには少なくとも１個の貫通孔部を設け、光軸が、燃焼ファンの貫通孔部から旋回羽根を経て、ドラフトチューブ内を透過可能な位置に燃焼検出部を設け、光軸を利用してドラフトチューブ内のノズルの燃焼火炎の形成状態を燃焼ファンの貫通孔部を通過する断続光として燃焼検出部が検出した際に、検出信号に応じて燃焼ファンの回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部を設けている。
従って、光軸を利用してドラフトチューブ内のノズルの燃焼火炎の形成状態を、燃焼検出部によって燃焼ファンの貫通孔部を通過する断続光として検出することができ、この検出信号に応じて燃焼ファンの回転状況を把握することが可能である。
よって、燃焼ファンの回転状況により、燃焼空気の供給動作を把握することができ、燃焼状態判断部によって失火状態であるか否かを正確に判断し得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
図１〜図９はこの発明の実施例を示すものである。
図２において、２は暖房装置などに使用される燃焼制御装置である。
この燃焼制御装置２は、燃焼制御装置２の燃焼火炎噴出側、つまり図２において左側に位置するドラフトチューブ４と、このドラフトチューブ４内に配設されるノズル６と、前記ドラフトチューブ４に取り付けられるファンケース８と、このファンケース８内に配設され、前記ドラフトチューブ４内に燃焼空気を供給する燃焼ファン１０とを有している。
そして、前記ドラフトチューブ４には、図２に示す如く、ドラフトチューブ４の外周面部位に点火用のエレクトロード１２を設ける。
また、ドラフトチューブ４の中心部位において、前記ノズル６を燃焼制御装置２への燃焼空気供給側である図２において右側から燃焼制御装置２の燃焼火炎噴出側である図２において左側へ指向させるべく、前記ノズル６を保持するノズルホルダ１４を設ける。
更に、このノズルホルダ１４外周の前記燃焼制御装置２の燃焼火炎噴出側である図２において左側の端部に旋回羽根１６を配設する。
【００１３】
また、前記ファンケース８に、図２に示す如く、モータケース１８を接続して設ける。
そして、前記ファンケース８において、図２に示す如く、ファンケース８の内面かつ燃焼制御装置２の燃焼火炎噴出側である図２において左側部位に静翼２０を設けるとともに、前記ノズル６の噴射中心線ＣＬ上に前記燃焼ファン１０の回転中心を位置させるべく、燃焼ファン１０を配設する。
【００１４】
更に、前記モータケース１８にファンモータ２２を配設し、このファンモータ２２のモータ軸２４の回転中心を前記ノズル６の噴射中心線ＣＬに一致させ、モータ軸２４の前記燃焼制御装置２の燃焼火炎噴出側である図２において左側の端部に前記燃焼ファン１０を取り付ける。
また、このモータ軸２４の燃焼制御装置２への燃焼空気供給側である図２において右側の端部、つまり、前記モータケース１８の外部には送風ファン２６を取り付ける。
【００１５】
このとき、前記燃焼制御装置２において、前記燃焼ファン１０には少なくとも１個の貫通孔部２８を設け、光軸ＬＳが、前記燃焼ファン１０の貫通孔部２８から旋回羽根１６を経て、前記ドラフトチューブ４内を透過可能な位置に燃焼検出部（「フレームアイ」ともいう。）３０を設け、前記光軸ＬＳを利用して前記ドラフトチューブ４内のノズル６の燃焼火炎の形成状態を前記燃焼ファン１０の貫通孔部２８を通過する断続光として前記燃焼検出部３０が検出した際に、この検出信号に応じて前記燃焼ファン１０の回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部３２を設ける構成とする。
【００１６】
詳述すれば、前記燃焼ファン１０に形成する貫通孔部２８としては、１個の丸形状のものを想定しているが、２個以上とすることが可能であるとともに、矩形状や三角形状、五角以上の多角形状、あるいはスリット形状などの種々形状とすることが可能である。
また、前記燃焼状態判断部３２は、前記燃焼検出部３０からの検出信号によって失火状態であると判断した場合には、後述する燃焼制御部３６に前記燃焼制御装置２の停止信号を出力する。
【００１７】
このとき、この燃焼制御装置２は、図３に示す如く、燃焼検出部３０からの検出信号を入力し、波形整形とパルス信号をパルスの周波数に比例した直流電流に変換するＦ／Ｖ変換とを行う処理部３４と、この処理部３４からの出力信号を入力する前記燃焼状態判断部３２と、この燃焼状態判断部３２からの許可あるいは禁止である停止信号を入力する燃焼制御部３６と、この燃焼制御部３６に接続される前記ファンモータ２２と、前記エレクトロード１２に連絡する点火トランス３８と、前記ノズル６に連絡するポンプ４０と、失火ランプ４２と、前記燃焼制御装置２の運転スイッチ４４とを有している。
また、前記燃焼状態判断部３２は、図３に示す如く、燃焼運転に必要なファン回転信号などからなる基準信号を予め記憶する記憶部４６と、この記憶部４６からの基準信号と前記処理部３４から入力される出力信号とを比較する比較判定部４８と、この比較判定部４８による判定結果を前記燃焼制御部３６に出力する判定出力部５０とからなる。
【００１８】
そして、運転スタート時に、前記燃焼検出部３０からの検出信号を前記燃焼状態判断部３２が入力した際に、燃焼検出部３０からの検出信号が前記記憶部４６からの基準信号に対して「判定出力 許可」で、この状態が４秒間が経過した場合には、前記燃焼制御装置２が外光によるパルス信号を受信したと判断し、前記失火ランプ４２を点灯させるとともに、前記点火トランス３８をオフ動作させ、燃料供給用のポンプ４０をオフ動作すべく制御する。
【００１９】
また、前記燃焼検出部３０からの検出信号を前記燃焼状態判断部３２が入力した際に、燃焼検出部３０からの検出信号が前記記憶部４６からの基準信号に対して「判定出力 禁止」であっても、運転オンから５秒間が経過し、前記ポンプ４０をオン動作した後に、燃焼検出部３０からの検出信号が前記記憶部４６からの基準信号に対して「判定出力（ａ） 禁止」で、１０秒間が経過した際には、前記燃焼制御装置２が失火状態とあると判断し、前記失火ランプ４２を点灯させるとともに、前記点火トランス３８をオフ動作させ、燃料供給用のポンプ４０をオフ動作すべく制御する。
【００２０】
更に、前記燃焼検出部３０からの検出信号を前記燃焼状態判断部３２が入力した際に、燃焼検出部３０からの検出信号が前記記憶部４６からの基準信号に対して「判定出力 禁止」であっても、運転オンから５秒間が経過し、前記ポンプ４０をオン動作した後に、燃焼検出部３０からの検出信号が前記記憶部４６からの基準信号に対して「判定出力（ａ） 許可」で、１０秒間が経過した後に前記点火トランス３８をオフ動作させ、前記運転スイッチ４４がオフの際には、燃料供給用のポンプ４０をオフ動作すべく制御する。
【００２１】
次に、図１のフローチャートに沿って作用を説明する。
【００２２】
前記燃焼制御装置２の制御用プログラムがスタート（１０１）すると、前記運転スイッチ４４がオンであるか否かの判断（１０２）に移行する。
この判断（１０２）がＮＯの場合には、判断（１０２）がＹＥＳとなるまで判断（１０２）を繰り返し行う。
また、判断（１０２）がＹＥＳの場合には、前記ファンモータ２２をオン動作させる処理（１０３）に移行するとともに、前記点火トランス３８をオン動作させる処理（１０４）に移行する。
【００２３】
そして、前記燃焼検出部３０からの検出信号であるフレームアイ信号を前記燃焼状態判断部３２に入力させ、この燃焼状態判断部３２にて判断（１０５）を行う。
このときの判断（１０５）は、「判定出力 許可」あるいは「判定出力 禁止」のいずれであるかを判断する。
そして、この判断（１０５）において、「判定出力 許可」の場合には、この状態から４秒間が経過しているか否かの判断（１０６）に移行する。
また、判断（１０５）において、「判定出力 禁止」の場合には、運転スイッチ４４のオン動作から５秒間が経過したか否かの判断（１０７）に移行する。
【００２４】
また、上述の「判定出力 許可」の状態から４秒間が経過しているか否かの判断（１０６）において、この判断（１０６）がＮＯの場合には、前記燃焼状態判断部３２にて行う「判定出力 許可」あるいは「判定出力 禁止」のいずれであるかの判断（１０５）に戻る。
そして、判断（１０６）がＹＥＳの場合には、後述する前記失火ランプ４２を点灯させる処理（１１４）に移行する。
【００２５】
更に、上述した運転スイッチ４４のオン動作から５秒間が経過したか否かの判断（１０７）において、この判断（１０７）がＮＯの場合には、判断（１０７）がＹＥＳとなるまで判断（１０７）を繰り返し行う。
そして、判断（１０７）がＹＥＳの場合には、燃料供給用のポンプ４０をオン動作する処理（１０８）に移行する。
【００２６】
この燃料供給用のポンプ４０をオン動作する処理（１０８）の後には、前記燃焼検出部３０からの検出信号であるフレームアイ信号（ａ）を前記燃焼状態判断部３２に入力させ、この燃焼状態判断部３２にて「判定出力（ａ） 許可」あるいは「判定出力（ａ） 禁止」のいずれであるかの判断（１０９）を行う。
このとき、判断（１０９）において、「判定出力（ａ） 許可」の場合には、この状態、つまり「判定出力（ａ） 許可」であると判断した状態から１０秒間が経過しているか否かの判断（１１０）に移行する。
また、判断（１０９）において、「判定出力（ａ） 禁止」の場合には、この状態、つまり「判定出力（ａ） 禁止」であると判断した状態から１０秒間が経過しているか否かの判断（１１１）に移行する。
そして、この判断（１１１）がＮＯの場合には、燃焼状態判断部３２にて行う「判定出力（ａ） 許可」あるいは「判定出力（ａ） 禁止」のいずれであるかの判断（１０９）に戻り、判断（１１１）がＹＥＳの場合には、前記失火ランプ４２を点灯させる処理（１１４）に移行し、前記点火トランス３８をオフ動作させる処理（１１５）に移行し、この後に燃料供給用のポンプ４０をオフ動作させる処理（１１６）に移行する。
【００２７】
上述の「判定出力（ａ） 許可」であると判断した状態から１０秒間が経過しているか否かの判断（１１０）において、この判断（１１０）がＮＯの場合には、上述した燃焼状態判断部３２にて行う「判定出力（ａ） 許可」あるいは「判定出力（ａ） 禁止」のいずれであるかの判断（１０９）に戻り、判断（１１０）がＹＥＳの場合には、前記点火トランス３８をオフ動作させる処理（１１２）に移行する。
【００２８】
そして、上述の点火トランス３８をオフ動作させる処理（１１２）の後には、前記運転スイッチ４４がオフであるか否かの判断（１１３）に移行する。
この判断（１１３）において、判断（１１３）がＮＯの場合には、前記燃焼状態判断部３２にて行う「判定出力（ａ） 許可」あるいは「判定出力（ａ） 禁止」のいずれであるかの判断（１０９）に戻り、判断（１１３）がＹＥＳの場合には、燃料供給用のポンプ４０をオフ動作させる処理（１１６）に移行し、１８０秒間が経過したか否かの判断（１１７）に移行する。
【００２９】
この１８０秒間が経過したか否かの判断（１１７）において、判断（１１７）がＮＯの場合には、この判断（１１７）がＹＥＳとなるまで判断（１１７）を繰り返し行う。
また、判断（１１７）がＹＥＳの場合には、前記ファンモータ２２をオフ動作させる処理（１１８）に移行し、その後に前記燃焼制御装置２の制御用プログラムを停止させる終了（１１９）に移行する。
【００３０】
なお、図４には、前記燃焼制御装置２におけるスタート時のタイムチャートを開示する。
図５には、前記燃焼制御装置２におけるスタートで失火検出時のタイムチャートを開示する。
図６には、前記燃焼制御装置２における運転途中の失火のタイムチャートを開示する。
図７には、スタート時の失火検出信号異常のタイムチャートを開示する。
また、図８は、燃焼状態判断部３２への入力信号の第１例を示す図である。
図９は、燃焼状態判断部への入力信号の第２例を示す図である。
【００３１】
これにより、前記ドラフトチューブ４と、このドラフトチューブ４内に配設されるノズル６と、前記ドラフトチューブ４に取り付けられるファンケース８と、このファンケース８内に配設され、前記ドラフトチューブ４内に燃焼空気を供給する燃焼ファン１０と、前記ノズル６の噴射動作と燃焼ファン１０の回転動作とを制御し、燃焼状態を制御する燃焼制御部３６とを有する燃焼制御装置２において、前記ノズル６の噴射中心線ＣＬ上に前記燃焼ファン１０の回転中心を位置させ、前記ノズル６のノズルホルダ１４外周に旋回羽根１６を設け、前記燃焼ファン１０には少なくとも１個の貫通孔部２８を設け、光軸ＬＳが、前記燃焼ファン１０の貫通孔部２８から旋回羽根１６を経て、前記ドラフトチューブ４内を透過可能な位置に燃焼検出部３０を設け、前記光軸ＬＳを利用して前記ドラフトチューブ４内のノズル６の燃焼火炎の形成状態を前記燃焼ファン１０の貫通孔部２８を通過する断続光として前記燃焼検出部３０が検出した際に、この検出信号に応じて前記燃焼ファン１０の回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部３２を設けている。
従って、光軸ＬＳを利用してドラフトチューブ４内のノズル６の燃焼火炎の形成状態を、燃焼検出部３０によって燃焼ファン１０の貫通孔部２８を通過する断続光として検出することができ、この検出信号に応じて燃焼ファン１０の回転状況を把握することが可能である。
よって、燃焼ファン１０の回転状況により、燃焼空気の供給動作を把握することができ、燃焼状態判断部３２によって失火状態であるか否かを正確に判断し得るものである。
【００３２】
また、前記燃焼状態判断部３２は、前記燃焼検出部３０からの検出信号によって、失火状態であると判断した場合には、前記燃焼制御部３６に燃焼制御装置２の停止信号を出力する。
従って、前記燃焼状態判断部３２が失火状態であると判断した場合に、前記燃焼制御部３６に燃焼制御装置２の停止信号を出力することができることにより、失火状態において確実に燃焼制御装置２を停止させることができ、制御の信頼性を向上し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施例を示す燃焼制御装置の制御用フローチャートである。
【図２】燃焼制御装置の概略構成図である。
【図３】燃焼制御装置の概略ブロック図である。
【図４】スタート時のタイムチャートである。
【図５】スタートで失火検出時のタイムチャートである。
【図６】運転途中の失火のタイムチャートである。
【図７】スタート時の失火検出信号異常のタイムチャートである。
【図８】燃焼状態判断部への入力信号の第１例を示す図である。
【図９】燃焼状態判断部への入力信号の第２例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
２ 燃焼制御装置
４ ドラフトチューブ
６ ノズル
８ ファンケース
１０ 燃焼ファン
１２ エレクトロード
１４ ノズルホルダ
１６ 旋回羽根
１８ モータケース
２０ 静翼
２２ ファンモータ
２４ モータ軸
２６ 送風ファン
２８ 貫通孔部
３０ 燃焼検出部（「フレームアイ」ともいう。）
３２ 燃焼状態判断部
３４ 処理部
３６ 燃焼制御部
３８ 点火トランス
４０ ポンプ
４２ 失火ランプ
４４ 運転スイッチ
４６ 記憶部
４８ 比較判定部
５０ 判定出力部
ＣＬ ノズルの噴射中心線
ＬＳ 光軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラフトチューブと、このドラフトチューブ内に配設されるノズルと、前記ドラフトチューブに取り付けられるファンケースと、このファンケース内に配設され、前記ドラフトチューブ内に燃焼空気を供給する燃焼ファンと、前記ノズルの噴射動作と燃焼ファンの回転動作とを制御し、燃焼状態を制御する燃焼制御部とを有する燃焼制御装置において、前記ノズルの噴射中心線上に前記燃焼ファンの回転中心を位置させ、前記ノズルのノズルホルダ外周に旋回羽根を設け、前記燃焼ファンには少なくとも１個の貫通孔部を設け、光軸が、前記燃焼ファンの貫通孔部から旋回羽根を経て、前記ドラフトチューブ内を透過可能な位置に燃焼検出部を設け、前記光軸を利用して前記ドラフトチューブ内のノズルの燃焼火炎の形成状態を前記燃焼ファンの貫通孔部を通過する断続光として前記燃焼検出部が検出した際に、この検出信号に応じて前記燃焼ファンの回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部を設けたことを特徴とする燃焼制御装置。
【請求項２】
前記燃焼状態判断部は、前記燃焼検出部からの検出信号によって、失火状態であると判断した場合には、前記燃焼制御部に燃焼制御装置の停止信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の燃焼制御装置。
【請求項１】
ドラフトチューブと、このドラフトチューブ内に配設されるノズルと、前記ドラフトチューブに取り付けられるファンケースと、このファンケース内に配設され、前記ドラフトチューブ内に燃焼空気を供給する燃焼ファンと、前記ノズルの噴射動作と燃焼ファンの回転動作とを制御し、燃焼状態を制御する燃焼制御部とを有する燃焼制御装置において、前記ノズルの噴射中心線上に前記燃焼ファンの回転中心を位置させ、前記ノズルのノズルホルダ外周に旋回羽根を設け、前記燃焼ファンには少なくとも１個の貫通孔部を設け、光軸が、前記燃焼ファンの貫通孔部から旋回羽根を経て、前記ドラフトチューブ内を透過可能な位置に燃焼検出部を設け、前記光軸を利用して前記ドラフトチューブ内のノズルの燃焼火炎の形成状態を前記燃焼ファンの貫通孔部を通過する断続光として前記燃焼検出部が検出した際に、この検出信号に応じて前記燃焼ファンの回転状況および／または失火状態であるか否かを判断する燃焼状態判断部を設けたことを特徴とする燃焼制御装置。
【請求項２】
前記燃焼状態判断部は、前記燃焼検出部からの検出信号によって、失火状態であると判断した場合には、前記燃焼制御部に燃焼制御装置の停止信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の燃焼制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−３０４１４２（Ｐ２００８−３０４１４２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５３０９３（Ｐ２００７−１５３０９３）
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（０００１９７３４４）静岡製機株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（０００１９７３４４）静岡製機株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
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