JP2006038371A

JP2006038371A - 点火装置

Info

Publication number: JP2006038371A
Application number: JP2004221080A
Authority: JP
Inventors: Koji Ono; 耕治大野
Original assignee: Miura Co Ltd; Miura Protec Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd; Miura Protec Co Ltd
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】点火電極での煤付着による不着火の予知を容易に行えるようにすることを目的としている。
【解決手段】点火電極２，２と、この点火電極２，２へ電圧を供給する点火トランス３と、前記点火電極２，２の煤付着を判定する煤付着判定手段４とを備えることを特徴とする。また、前記煤付着判定手段４が、前記点火トランス３の一次側の電力を検出する電力検出手段７を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ボイラ等の燃焼機器に用いるスパーク式点火装置に関する。

この種の点火装置において、スパークの発生状況を確認するために、電圧の変化に基づいて点火装置の異常を判定する技術が知られている。（特許文献１）

特開２００２−１３７３３号公報

特許文献１における点火装置は、点火電極に付着する油膜等の汚れを検出することができる。しかしながら、この特許文献１は、不着火が起こる原因の一つである前記点火電極の煤付着を判定することができず、前記点火電極の煤付着による不着火を予知することができなかった。

この発明は、点火電極での煤付着による不着火の予知を容易に行えるようにすることを目的としている。

この発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、点火電極と、この点火電極へ電圧を供給する点火トランスと、前記点火電極の煤付着を判定する煤付着判定手段とを備えることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成要件に加えて、前記煤付着判定手段が、前記点火トランスの一次側の電力を検出する電力検出手段を有することを特徴としている。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の構成要件に加えて、前記煤付着判定手段が、前記点火トランスの二次側の電圧を検出する電圧検出手段を有することを特徴としている。

この発明によれば、点火電極の煤付着を予知することができ、未然に不着火を防止することができる。また、点火装置のメンテナンス性を向上することができる。

つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明の点火装置は、特にボイラや焼却炉等の燃焼機器に備えるスパーク式点火装置において適用される。

この実施の形態は、点火電極と、この点火電極へ高電圧を供給する点火トランスと、前記点火電極の煤付着を判定する煤付着判定手段とを備えることを特徴としている。

この実施の形態において、前記点火トランスは、前記点火電極に対して高圧の交流電圧を印加することで、前記点火電極にてスパークを生じさせる。そして、前記煤付着判定手段は、前記点火電極にて煤が付着しているか否かを判定する。その結果、不着火原因の一つである前記点火電極の煤付着を予知することで、前記点火装置での不着火を未然に防止
することができる。

つぎに、この実施の形態の構成要素について説明する。まず、前記点火電極は、好ましくは、２本の点火電極を用いるが、そのうちの１本を接地電極としてバーナノズルとすることができる。

前記点火トランスは、前記点火電極に電圧を印加し、前記点火電極の先端間にスパークを発生させるものである。

前記煤付着判定手段は、前記点火電極に煤が付着しているか判定するものである。前記煤付着判定手段は、好ましくは、前記点火トランスの一次側の電力を検出する電力検出手段によって煤付着を判定する構成とするが、前記点火トランスの二次側の電圧を検出する電圧検出手段によって煤付着を判定する構成とすることができる。

まず、前記電力検出手段によって煤付着を判定する構成について説明する。前記電力検出手段は、前記点火トランス一次側の電力値の変化を検出するものである。前記煤付着判定手段は、前記電力検出手段の一次側電力値に基づいて、煤の付着の有無を判定する。すなわち、前記点火電極にて煤が付着している場合の前記電力検出手段の一次側電力値は、所定の範囲内に収まっている。しかしながら、前記点火電極に煤が付着していない場合の前記電力検出手段の一次側電力値は、前記所定の範囲よりも高い値となる。したがって、前記煤付着判定手段は、前記点火トランス一次側の電力値の変化を検出することにより、前記点火電極で煤が付着しているか否かの判定をすることができる。

前記電圧検出手段によって煤付着を判定する構成について説明する。前記電圧検出手段は、前記点火トランスの二次側、すなわち前記点火電極側の電圧の変化を検出するものである。前記煤付着判定手段は、前記電圧検出手段の二次側電圧値に基づいて、前記点火電極での煤付着の有無を判定する。前記点火装置において、前記点火電極における電圧の変化と煤付着の状況とは、密接に関係しているため、前記点火電極における電圧の変化を監視することにより、煤付着状況の判定をする。前記点火電極にて煤が付着している場合の前記電圧検出手段の電圧値は、所定の範囲内に収まっている。しかし、前記点火電極に煤が付着してしない場合の前記電圧検出手段の電圧値は、前記所定の範囲よりも高い値となる。したがって、前記煤付着判定手段は、前記点火トランス二次側の電圧値の変化を検出することにより、前記点火電極で煤が付着しているか否かの判定をすることができる。

さらに、前記煤付着判定手段は、光を検出する光センサによって煤付着を判定する構成にすることができる。この光センサは、前記点火電極でのスパーク時、煤が一時的に燃焼することで発生する光を検出することが可能なように配置される。そして、この煤付着判定手段は、光を受光した前記光センサの信号を受けて、前記点火電極に対して煤が付着していていることを判定する。これにより、未然に不着火を防止することができる。

以上のように、この実施の形態によれば、前記点火電極に煤が付着している場合、前記煤付着判定手段により不着火原因である煤付着を予知することができるため、未然に不着火を防止することができる。また、ボイラや焼却炉等の燃焼機器をメンテナンスする際の助けとなる。

この発明の実施例における点火装置は、ボイラに適用されている。前記ボイラの構成としては、周知の構造のものであるので、詳細な説明について省略する。

以下、この発明の具体的実施例１を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明
の実施例１の点火装置の概略構成図である。図２は、この発明の実施例１の制御手順を示すフローチャートである。

前記ボイラ（図示省略）に設置される点火装置１は、一対の点火電極２，２と、この点火電極２，２へ高電圧を供給する点火トランス３と、この点火電極２，２の煤付着を判定する煤付着判定手段４とから主に構成される。

前記点火電極２，２は、高電圧に昇圧された電流を放電することによりスパークを発生させるものである。前記点火電極２，２は、先端部を対向させた状態で取付けられている。

前記点火トランス３は、一次側の電源を昇圧し、昇圧した二次側の電圧を前記点火電極２，２に供給するものである。前記点火トランス３は、交流電源（図示省略）と接続されており、前記点火電極２，２と前記点火トランス３との間は、２本の第一配線５，５によって接続されている。

前記煤付着判定手段４は、電流検出手段６と、電力検出手段７と、制御器８とにより構成され、前記点火電極２，２の煤付着を判定する機能を有している。前記電流検出手段６は、前記点火トランス３の励磁中における一次側電流値を検出するもので、前記点火トランス３と前記制御器８との間の２本の第二配線９，９のうちの１本に接続されている。

前記電力検出手段７は、前記点火トランス３の励磁中における一次側電力値を検出するもので、前記第二配線９，９に接続されている。

前記制御器８は、前記煤付着判定手段４として機能するだけでなく、前記電流検出手段６および前記電力検出手段７からの検出値に基づいて、前記点火電極２，２のミススパークを判定するミススパーク判定手段として機能するとともに、前記点火トランス３の二次側の配線、すなわち前記第一配線５，５の短絡を判定する短絡判定手段としても機能する。また、前記制御器８は、各判定結果に基づいて、バーナ１０への燃料供給を調整する電磁弁１１と、使用者に対して各判定結果を伝える報知機１２とを制御するように構成されている。

以下に、この実施例１の不着火原因の判定を図２にしたがって説明する。まず、前記点火電極２，２でのミススパークの判定について説明する。まず、前記点火トランス３は、ステップＳ１にて、交流電源（図示省略）からの給電により励磁され、前記点火電極２，２へのスパーク動作に入る。そして、ステップＳ２にて、前記電流検出手段６は、一次側電流値をＴ１時間検出する。そして、前記制御器８は、Ｔ１時間内において、一次側電流値がｋ１（ｋ１の値は０．５Aとする。）以下である場合、前記点火電極２，２にてミススパークが発生していると判定する（ステップＳ３）。また、前記制御器８は、ミススパークの判定をすると、前記報知機１２にて警報を出力し、前記点火トランス３への給電を停止する（ステップＳ４）。

前記制御器８は、Ｔ１時間内において、前記電流検出手段６での一次側電流値がｋ１以上である場合、前記点火電極２，２にて正常にスパークが発生したと判定する。そして、ステップＳ５に移行する。

つぎに、前記点火トランス３の二次側である前記第一配線５，５の短絡の判定について説明する。前記点火トランス３を励磁している時間帯において、前記電力検出手段７は、一次側電力値を検出する（ステップＳ５）。そして、前記制御器８は、一次側電力値がｋ２（ｋ２の値は３０Wとする。）以下である場合、前記第一配線５，５の短絡が発生して
いると判定する（ステップＳ６）。また、前記制御器８は、前記第一配線５，５の短絡の判定をすると、前記報知機１２にて警報を出力し、前記点火トランス３への給電を停止する（ステップＳ７）。

前記制御器８は、前記電力検出手段７での一次側電力値がｋ２以上である場合、前記第一配線５，５の短絡が無く、正常であることを判定する。そして、ステップＳ８に移行する。

つぎに、前記点火電極２，２の煤付着の判定について説明する。前記点火トランス３を励磁している時間帯において、前記電力検出手段７は、一次側電力値を検出する（ステップＳ８）。そして、前記制御器８は、一次側電力値がｋ２以上、ｋ３（ｋ３の値は５０Wとする。）以下であれば、前記点火電極２，２に煤が付着していると判定する（ステップＳ９）。そして、前記制御器８は、前記報知機１２にて予知情報を出力する（ステップＳ１０）。ここで云う予知情報とは、警報とは異なり、前記点火トランス３への給電を停止することなく、使用者に対する予知のみを意味する。予知情報出力後、前記制御器８は、ステップＳ１１にて、前記電磁弁１１を開くことにより、前記バーナ１０へ燃料が供給されて、着火動作に入る。

前記制御器８は、前記電力検出手段７での一次側電力値がｋ３以上である場合、前記点火電極２，２に煤が付着していないことを判定して、ステップＳ１１に移行する。

このように、この実施例１によれば、前記制御器８が前記電流検出手段６および前記電力検出手段７の一次側検出値に基づいて、ミススパーク判定，短絡判定，煤付着判定をすることができる。そのため、前記点火装置１は、ボイラの内部を開けて確認することなく、不着火原因の特定を容易に行え、メンテナンス性を向上することができる。また、不着火原因を着火動作前に特定することができるので、燃料がボイラの内部に垂れ込む危険性がなくなり、安全な判定をすることができる。

この発明は、前記実施例１に限定されるものではない。前記実施例１において、前記煤付着判定手段４は、前記電力検出手段７により前記点火電極２，２の煤付着の判定をしているが、前記電圧検出手段１３でも前記点火電極２，２の煤付着の判定をすることができる。図３は、この発明の実施例２の点火装置の概略構成図である。図４は、この発明の実施例２の制御手順を示すフローチャートである。

この実施例２において、前記実施例１と異なるのは、前記実施例１が前記電力検出手段７を前記点火トランス３の一次側に備えているのに対し、実施例２では、電圧検出手段１３を前記点火トランス３の二次側に備えた点である。以下、図３にしたがって前記実施例１と異なる部分のみを説明し、その他の説明は省略する。

前記煤付着判定手段４は、制御器８と、電圧検出手段１３とで構成されている。前記電圧検出手段１３は、前記点火電極２，２における電圧、すなわち前記点火トランス３の二次側の電圧を検出するものである。前記電圧検出手段１３は、前記点火電極２，２と前記点火トランス３との間であって、前記第一配線５，５間に接続されている。

以下に、この実施例２の不着火原因の判定を前記実施例１と異なる部分のみ図４にしたがって説明する。まず、前記点火電極２，２でのミススパークの判定について説明する。前記電圧検出手段１３は、二次側電圧値をＴ２時間検出する（ステップＳ１３）。そして、前記制御器８は、Ｔ２時間内において、二次側電圧値がｋ４（ｋ４の値は８kVとする。）以上である場合、前記点火電極２，２にてミススパークが発生していると判定する（ス
テップＳ１４）。また、前記制御器８は、Ｔ２時間内において、前記電圧検出手段１３での二次側電圧値がｋ４以下である場合、前記点火電極２，２にて正常にスパークが発生したと判定する。

つぎに、前記点火トランス３の二次側である前記第一配線５，５の短絡の判定について説明する。前記点火トランス３を励磁している時間帯において、前記電圧検出手段１３は、二次側電圧値を検出する（ステップＳ１６）。そして、前記制御器８は、二次側電圧値がｋ５（ｋ５の値は０．５kVとする。）以下である場合、前記第一配線５，５の短絡が発生していると判定する（ステップＳ１７）。また、前記制御器８は、前記電圧検出手段１３での二次側電力値がｋ５以上である場合、前記第一配線５，５の短絡が無く、正常であることを判定する。

つぎに、前記点火電極２，２の煤付着の判定について説明する。前記点火トランス３を励磁している時間帯において、前記電圧検出手段１３は、二次側電圧値を検出する（ステップＳ１９）。そして、前記制御器８は、二次側電圧値がｋ５以上、ｋ６（ｋ６の値は２kWとする。）以下であれば、前各点火電極２，２に煤が付着していると判定する（ステップＳ２０）。また、前記制御器８は、前記電圧検出手段１３での二次側電圧値がｋ６以上である場合、前記点火電極２，２に煤が付着していないことを判定する。

このように、この実施例２によれば、前記制御器８が前記電圧検出手段１３の二次側電圧値に基づいて、ミススパーク判定，短絡判定，煤付着判定をすることができる。そして、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。

この発明の実施例１の点火装置の概略構成図である。この発明の実施例１の制御手順を示すフローチャートである。この発明の実施例２の点火装置の概略構成図である。この発明の実施例２の制御手順を示すフローチャートである。

符号の説明

２点火電極
３点火トランス
４煤付着判定手段
７電力検出手段
１３電圧検出手段

Claims

点火電極２，２と、この点火電極２，２へ電圧を供給する点火トランス３と、前記点火電極２，２の煤付着を判定する煤付着判定手段４とを備えることを特徴とする点火装置。
前記煤付着判定手段４が、前記点火トランス３の一次側の電力を検出する電力検出手段７を有することを特徴とする請求項１に記載の点火装置。
前記煤付着判定手段４が、前記点火トランス３の二次側の電圧を検出する電圧検出手段１３を有することを特徴とする請求項１に記載の点火装置。