JP2019060571A - 燃焼システム - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼装置に異常が生じた場合、その燃焼装置における異常箇所を簡単に特定できるようにする。【解決手段】制御モータＭに対して高開度位置への駆動指令が発せられてから、ダンパ１８，１９の開度位置が低開度位置から高開度位置に達したことを高開度位置センサＨＳが検出するまでの時間を制御モータＭの作動時間Ｔ１、低開度位置への駆動指令が発せられてから、ダンパ１８，１９の開度位置が高開度位置から低開度位置に達したことを低開度位置センサＬＳが検出するまでの時間を制御モータＭの作動時間Ｔ２とし、この作動時間Ｔ１，Ｔ２、および流量計２１によって計測される空気の流量を少なくとも含む燃焼制御情報を収集・蓄積する。燃焼装置２２に異常が生じた場合、蓄積されている制御モータＭの作動時間Ｔ１，Ｔ２の変化の傾向、および計測された空気の流量の変化の傾向に基づいて、燃焼装置２２における異常箇所を推定する。【選択図】 図１

Description

本発明は、燃焼装置内の燃焼を制御する燃焼制御装置を用いた燃焼システムに関する。

従来より、この種の燃焼システムとして、燃焼室への空気の供給系統と燃料の供給系統とを備えた燃焼装置と、燃焼装置の運転を制御する燃焼制御装置とを備えた燃焼システムが用いられている（例えば、特許文献１参照）。

この燃焼システムにおいて、空気の供給系統は、空気を送風するブロワと、このブロワから送風される空気を燃焼室へ導く空気流路と、空気流路中に配置され、この空気流路を通過する空気の流量を調整するダンパ（空気流量調整用ダンパ）とを備えている。

燃料の供給系統には、空気流量調整用ダンパとリンケージしてその開度位置が調整され、燃料流路を通して燃焼室へ供給する燃料の流量を調整するダンパ（燃料流量調整用ダンパ）が設けられている。なお、空気流量調整用ダンパと燃料流量調整用ダンパとがリンケージしていない場合もある。

また、空気流路には、ブロワから送風される空気の圧力が所定値に達したことを検出する風圧スイッチが配置されており、この風圧スイッチがＯＮとなり、かつダンパ（空気流量調整用ダンパ／燃料流量調整用ダンパ）の開度位置が所定の高開度位置に達した時点を起点として、プレパージ時間を計時するようにしている。プレパージ時間が完了すると、ダンパ（空気流量調整用ダンパ／燃料流量調整用ダンパ）の開度位置は所定の低開度位置とされる。

また、この燃焼システムにおいて、燃焼装置の起動から定常燃焼に至るまでの動作順序は、燃焼シーケンスとして定められている。例えば、燃焼装置の起動から定常燃焼に至るまでの動作順序として「スタートチェック」、「プレパージ」、「点火待ち」、「パイロット点火」、「パイロットオンリー」、「メイン点火」、「メイン安定」、「定常燃焼」というように、各燃焼シーケンスが定められている。

また、この燃焼システムにおいて、燃焼制御装置は、火炎検出器などの状態を監視し、燃焼装置の異常（不着火や断火）を検出した時に、安全遮断弁を閉とし、バーナへの燃料の供給を遮断する。すなわち、燃焼装置をロックアウト状態とする。

特開２０１１−２０８９２１号公報

しかしながら、従来の燃焼システムでは、燃焼装置に異常が生じたことは分かるが、燃焼装置における異常箇所を簡単に特定することは困難であった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、燃焼装置に異常が生じた場合、その燃焼装置における異常箇所を簡単に特定することが可能な燃焼システムを提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、燃焼室（５）への空気の供給系統（１０１）と燃料の供給系統（１０２）とを備えた燃焼装置（２２）と、燃焼装置の運転を制御する燃焼制御装置（２）とを備えた燃焼システム（１００）において、燃焼室（５）への空気の流量を計測するように構成された流量計（２１）と、燃焼室への空気の供給系統中に設置されたダンパ（１８）と、ダンパの開度位置が所定の開度位置に達したことを検出するように構成されたセンサ部（ＨＳ、ＬＳ）と、燃焼制御装置からダンパを駆動する制御モータ（Ｍ）に対して所定の開度位置への駆動指令が発せられてから、ダンパの開度位置が所定の開度位置に達したことをセンサ部が検出するまでの時間を制御モータの作動時間（Ｔ１、Ｔ２）とし、この制御モータの作動時間および流量計によって計測される空気の流量を少なくとも含む燃焼制御情報を収集するように構成された燃焼制御情報収集部（２−１）と、燃焼制御情報収集部によって収集された燃焼制御情報を時系列で蓄積するように構成された燃焼制御情報蓄積部（２−２）と、燃焼制御情報に基づいて燃焼装置の異常の有無を判定するように構成された異常判定部（２−３）と、異常判定部で異常有りと判定された場合、燃焼制御情報蓄積部に蓄積されている制御モータの作動時間の変化の傾向、および流量計によって計測された空気の流量の変化の傾向に基づいて、燃焼装置における異常箇所を推定するように構成された異常箇所推定部（２−４）とを備えることを特徴とする。

本発明において、異常判定部は、燃焼制御情報蓄積部に蓄積されている燃焼制御情報に基づいて燃焼装置の異常の有無を判定する。例えば、燃焼室への空気の圧力が所定値を上回った場合にＯＮとなる風圧スイッチのＯＮ時間が所定の時間を超えた場合を燃焼装置の異常と判定したり、燃焼装置における不着火を燃焼装置の異常と判定したり、燃焼装置における断火を燃焼装置の異常と判定したり、制御モータの作動時間が所定の範囲を外れた場合を燃焼装置の異常と判定する。

本発明において、異常箇所推定部は、異常判定部で異常有りと判定された場合、燃焼制御情報蓄積部に蓄積されている制御モータの作動時間の変化の傾向、および流量計によって計測された空気の流量の変化の傾向に基づいて、燃焼装置における異常箇所を推定する。例えば、燃焼室へ空気を送るブロワのモータを燃焼装置における異常箇所と推定したり、制御モータを燃焼装置における異常箇所として推定したり、センサ部を燃焼装置における異常箇所として推定したりする。

本発明において、異常箇所推定部は、異常判定部において判定された燃焼装置の異常の種別によって燃焼装置における異常箇所を絞り込むようにしてもよい。

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。

以上説明したように、本発明によれば、異常判定部で異常有りと判定された場合、燃焼制御情報蓄積部に蓄積されている制御モータの作動時間の変化の傾向、および流量計によって計測された空気の流量の変化の傾向に基づいて、燃焼装置における異常箇所を推定するようにしたので、燃焼装置に異常が発生した場合、その燃焼装置における異常箇所を簡単に特定することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態に係る燃焼システムの要部を示す図である。 図２は、メインバーナのみとした燃焼システムの構成を例示する図である。 図３は、燃焼装置の起動から定常燃焼に至るまでの燃焼シーケンスのタイムチャートである。 図４は、燃焼制御装置の要部の機能ブロック図である。 図５は、ブロワにＯＮを命令してから風圧スイッチがＯＮするまでの時間（風圧スイッチのＯＮ時間Ｔ_ON）を示す図である。 図６は、制御モータの第１の作動時間Ｔ１を示す図である。 図７は、制御モータの第２の作動時間Ｔ２を示す図である。 図８は、制御モータの第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向と、空気流量計によって計測される空気の流量の変化の傾向と、燃焼装置で発生する異常と、推定される異常箇所との関係を定めたテーブルを例示する図である。 図９は、監視装置における燃焼制御装置からの異常の判定結果および異常箇所の推定結果の表示例を示す図である。 図１０は、インターネットを介して接続された遠隔地の監視装置（遠隔監視装置）に燃焼制御装置で求められた異常の判定結果および異常箇所の推定結果を送るようにした例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に、本発明に係る燃焼システムの一実施の形態の構成を示す。この燃焼システム１００は、燃焼機器１と、燃焼制御装置２と、燃料流路３と、空気流路４とを備えている。

燃焼機器１は、燃焼室５と、この燃焼室５内を加熱するメインバーナ６と、このメインバーナ６を点火するパイロットバーナ７と、このパイロットバーナ７を点火する点火装置（ＩＧ）８と、バーナ（パイロットバーナ７およびメインバーナ６）の火炎の強さを検出する火炎検出器９と、燃焼室５内の温度を検出する温度センサ１０とを備えている。

燃料流路３は、燃焼機器１に燃料を供給するための流路であり、外部から燃料が供給される主流路３ａと、主流路３ａから分岐した第１の流路３ｂおよび第２の流路３ｃとから構成されている。第１の流路３ｂはメインバーナ６に接続され、第２の流路３ｃはパイロットバーナ７に接続されている。また、主流路３ａにはガス圧スイッチ１５と流量計（ガス流量計）２０が設けられ、第１の流路３ｂには安全遮断弁１１，１２およびダンパ（燃料流量調整用ダンパ）１９が設けられ、第２の流路３ｃには安全遮断弁１３，１４が設けられている。

空気流路４は、一端がブロワ１６に接続され、他端が第１の流路３ｂに接続されている。ブロワ１６から吐出された空気（エアー）は、第１の流路３ｂを介して燃料（ガス）とともにメインバーナ６に供給される。また、空気流路４には、風圧スイッチ（エアーフロースイッチ）１７と流量計（空気流量計）２１とダンパ（空気流量調整用ダンパ）１８が設けられている。

この空気流路４において、空気流量調整用ダンパ１８は、制御モータＭによって燃料流量調整用ダンパ１９とリンケージして駆動される。制御モータＭには、ダンパ１８，１９の開度位置が所定の高開度位置へ達したことを検出する高開度位置センサＨＳと、所定の低開度位置へ達したことを検出する低開度位置センサＬＳとが設けられている。

燃焼制御装置２は、ガス圧スイッチ１５からのガス圧信号、風圧スイッチ１７からの空気圧信号、火炎検出器９からの火炎検出信号（バーナの火炎の強さを示す信号）、温度センサ１０からの温度検出信号などを入力とし、安全遮断弁１１〜１４や点火装置８、ブロワ１６、ダンパ１８，１９などに対して制御信号を出力する。これにより、図中その構成要素を１点鎖線で囲んで示す燃焼装置２２の運転が制御される。

なお、燃焼装置２２の種類によっては、メインバーナ６の点火が終わればパイロットバーナ７の火炎を消すタイプ、メインバーナ６の点火後もパイロットバーナ７の火炎を継続するタイプなどがあり、火炎検出器９は、前者のタイプでは、最初にパイロットバーナ７の火炎の強さを検出し、その後、メインバーナ６の火炎の強さを検出する。後者のタイプでは、パイロットバーナ７とメインバーナ６の火炎の強さを合わせて検出する。

本明細書では、パイロットバーナ７もメインバーナ６もバーナと呼び、そして火炎検出器９が検出する火炎をバーナの火炎と呼ぶ。図１は、メインバーナ６の点火後もパイロットバーナ７の火炎を継続するタイプとされており、火炎検出器９はパイロットバーナ７およびメインバーナ６の火炎をバーナの火炎として検出する。

また、この燃焼装置２２では、空気流路４とブロワ１６と空気流量調整用ダンパ１８とで燃焼室５への空気の供給系統１０１が構成され、燃料流路３（３ａ，３ｂ，３ｃ）と安全遮断弁１１〜１４と燃料流量調整用ダンパ１９とで燃焼室５への燃料の供給系統１０２が構成されている。

なお、パイロットバーナを設けずにメインバーナのみとするタイプも存在し、そのタイプでは、図２に示すように、主流路３ａの入口側と出口側とをバイパスするようにして流路（副流路）３ｃが設けられ、主流路３ａと副流路３ｃとの出口側の合流点とバーナ６との間に燃料流量調整用ダンパ１９が設置される。この場合、バーナ６がメインバーナとパイロットバーナとを兼ね、パイロットバーナ７が不要となる。

この燃焼システム１００（図１）において、燃焼装置２２の起動から定常燃焼に至るまでの動作順序は、燃焼シーケンスとして定められている。例えば、燃焼装置２２の起動から定常燃焼に至るまでの動作順序として「スタートチェック」、「プレパージ」、「点火待ち」、「パイロット点火」、「パイロットオンリー」、「メイン点火」、「メイン安定」、「定常燃焼」というように、各燃焼シーケンスが定められている。

図３に、燃焼装置２２の起動から定常燃焼に至るまでの燃焼シーケンスのタイムチャートを示す。燃焼制御装置２は、起動入力があると（図３（ａ）に示すｔ１点）、制御モータＭへ開方向への駆動指令を送り（図３（ｄ）に示すｔ１点）、ブロワ１６からの空気流路４への空気の送風を開始する（図３（ｂ）に示すｔ１点）。これにより、ダンパ１８，１９が開かれ、空気流路４内の圧力が高まる。

そして、空気流路４内の圧力が高まり（燃焼室５への空気の圧力が高まり）、空気流路４内の圧力が所定値に達すると、風圧スイッチ１７がＯＮとなる（図３（ｃ）に示すｔ２点）。このｔ１点からｔ２点までの期間Ｐ１が「スタートチェック」の時間帯である。

燃焼制御装置２は、風圧スイッチ１７がＯＮとなり、かつ高開度位置センサＨＳがダンパ１８，１９の開度位置が高開度位置に達したことを検出すると（図３（ｅ）に示すｔ３点）、この時点を起点としてプレパージ時間Ｓ１の計時を開始する。

燃焼制御装置２は、プレパージ時間Ｓ１の経過後、制御モータＭへ閉方向への駆動指令を送る（図３（ｄ）に示すｔ４点）。これにより、ダンパ１８，１９の開度が閉じられて行く。このｔ３点からｔ４点までの期間Ｐ２が「プレパージ」の時間帯である。

燃焼制御装置２は、低開度位置センサＬＳがダンパ１８，１９の開度位置が低開度位置に達したことを検出すると（図３（ｆ）に示すｔ５点）、所定の待ち時間Ｓ２の経過後、安全遮断弁（パイロットバルブ）１３，１４を開とし（図３（ｇ）に示すｔ６点）、点火装置（イグニッション）８を作動させ（図３（ｈ）に示すｔ６点）、パイロットバーナ７への点火を行う（図３（ｉ）に示すｔ６点）。このｔ４点からｔ６点までの期間Ｐ３が「点火待ち」の時間帯である。

燃焼制御装置２は、パイロットバーナ７への点火を行うと、パイロット点火時間とパイロットオンリー時間とを合わせた時間Ｓ３の経過を待って、安全遮断弁（メインバルブ）１１，１２を開とし（図３（ｊ）に示すｔ８点）、メインバーナ６への着火を行う（図３（ｋ）に示すｔ８点）。この場合、点火装置８を作動させている期間、すなわち図３（ｈ）に示すｔ６点からｔ７点までの期間Ｐ４が「パイロット点火」の時間帯であり、ｔ７点からｔ８点までの期間Ｐ５が「パイロットオンリー」の時間帯である。

燃焼制御装置２は、メインバーナ６への着火を行うと、メイン着火時間とメイン安定時間とを合わせた時間Ｓ４の経過を待って、ダンパ１８，１９の開度の比例制御を開始し（図３（ｄ）に示すｔ１０点）、定常燃焼へと移行する。このｔ８点からｔ１０点までの期間のうち、ｔ８点からｔ９点までの期間Ｐ６が「メイン点火」の時間帯であり、ｔ９点からｔ１０点までの期間Ｐ７が「メイン安定」の時間帯であり、ｔ１０点以降の期間Ｐ８が「定常燃焼（定常燃焼シーケンス）」の時間帯である。

本実施の形態では、このような燃焼シーケンスに従う動作を行わせる燃焼制御装置２に、「燃焼制御情報を収集する機能」と、「収集した燃焼制御情報を蓄積する機能」と、「燃焼装置の異常を判定する機能」と、「燃焼装置における異常箇所を推定する機能」と、「燃焼装置の異常の判定結果および燃焼装置における異常箇所の推定結果を出力する機能」とを設けている。図４に、このような機能を備えた燃焼制御装置２の要部の機能ブロック図を示す。

この燃焼制御装置２は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、本実施の形態特有の機能部として、燃焼制御情報収集部２−１と、燃焼制御情報蓄積部２−２と、異常判定部２−３と、異常箇所推定部２−４と、出力部２−５とを備えている。

なお、図４には、燃焼制御装置２に設けられている本実施の形態特有の機能部だけを抜粋して示している。また、図４において、燃焼装置２２の構成は、図１に示されているので省略している。

この燃焼制御装置２において、燃焼制御情報収集部２−１は、燃焼制御情報を所定の周期（例えば、０.１ｓ単位）で収集する。この実施の形態では、燃焼装置２２の運転状態を示す起動入力信号（図３（ａ））、ブロワ１６の作動状態を示すブロワ信号（図３（ｂ））、メインバーナ６への空気の供給状態を示す信号（図３（ｃ））、ダンパ１８，１９の高開度位置への到達を示す高開度位置検出信号（図３（ｅ））、ダンパ１８，１９の低開度位置への到達を示す低開度位置検出信号（図３（ｆ））、パイロットバーナ７への燃料の供給状態を示す信号（図３（ｇ））、点火装置（イグニッション）８の作動状態を示す信号（図３（ｈ））、メインバーナ６への燃料の供給状態を示す信号（図３（ｊ））、火炎検出器９が検出するバーナ（パイロットバーナ７およびメインバーナ６）の火炎の強さを示す火炎検出信号、ガス流量計２０が計測する燃料ガスの流量、空気流量計２１が計測する空気の流量などを燃焼制御情報として、例えば、０.１ｓ単位で収集する。

なお、燃焼制御装置２は、火炎検出器９からの火炎検出信号をフレーム電圧として取得し、このフレーム電圧の値から火炎の有無や着火異常などを判断する。燃焼制御情報収集部２−１が収集する燃焼制御情報には、燃焼制御装置２が判断する火炎の有無を示す情報、不着火を示す情報、断火を示す情報、フレーム電圧なども含まれる。

また、燃焼制御情報収集部２−１は、ブロワ１６にＯＮを命令してから風圧スイッチ１７がＯＮするまでの時間、すなわち空気の供給系統１０１に対して空気の供給開始指令を発してから燃焼室５への空気の圧力が所定の値（第１の閾値）を上回ったことを風圧スイッチ１７が検出するまでの時間（図３に示すｔ１点からｔ２点までの時間）を風圧スイッチ１７のＯＮ時間Ｔ_ONとし、この風圧スイッチ１７のＯＮ時間Ｔ_ONについても燃焼制御情報として収集する。図５に、図３中の風圧スイッチ１７のＯＮ時間Ｔ_ONを抜き出して示す。

また、燃焼制御情報収集部２−１は、燃焼制御装置２から制御モータＭに対して高開度位置への駆動指令が発せられてから、ダンパ１８，１９の開度位置が低開度位置から高開度位置に達したことを高開度位置センサＨＳが検出するまでの時間（図３に示すｔ１点からｔ３点までの時間）を制御モータＭの第１の作動時間Ｔ１とし、燃焼制御装置２から制御モータＭに対して低開度位置への駆動指令が発せられてから、ダンパ１８，１９の開度位置が高開度位置から低開度位置に達したことを低開度位置センサＬＳが検出するまでの時間（図３に示すｔ４点からｔ５点までの時間）を制御モータＭの第２の作動時間Ｔ２とし、この制御モータＭの第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２についても燃焼制御情報として収集する。図６に制御モータＭの第１の作動時間Ｔ１を、図７に図３中の制御モータＭの第２の作動時間Ｔ２を抜き出して示す。

なお、図３には、燃焼装置２２の起動から定常燃焼に至るまでの燃焼シーケンスを示しており、燃焼装置２２の停止時にも所定の燃焼シーケンスに従って燃焼の停止が行われる。

燃焼制御情報蓄積部２−２には、燃焼制御情報収集部２−１によって収集された燃焼制御情報が時系列で蓄積される。異常判定部２−３は、燃焼制御情報蓄積部２−２に蓄積されている燃焼制御情報に基づいて燃焼装置２２の異常の有無を判定する。

この実施の形態において、異常判定部２−３は、風圧スイッチ１７のＯＮ時間Ｔ_ONが所定の時間（例えば、３分）を超えた場合、もしくは燃焼中に風圧スイッチ１７がＯＦＦとなった場合に燃焼装置２２の異常（以下、この異常を風圧異常という。）と判定する。また、異常判定部２−３は、不着火や断火が生じた場合に、燃焼装置２２の異常と判定する。

また、異常判定部２−３は、制御モータＭの第１の作動時間Ｔ１が所定の範囲から逸脱した場合を燃焼装置２２の異常（以下、この異常を高燃ＩＬ異常という。）と判定する。また、異常判定部２−３は、制御モータＭの第２の作動時間Ｔ２が所定の範囲から逸脱した場合を燃焼装置２２の異常（以下、この異常を低燃ＩＬ異常という。）と判定する。

異常箇所推定部２−４は、異常判定部２−３で異常有りと判定された場合、燃焼制御情報蓄積部２−２に蓄積されている燃焼制御情報に基づいて燃焼装置２２における異常箇所を推定する。この異常箇所推定部２−４における異常箇所の推定については後述する。

出力部２−５は、異常判定部２−３で求められた異常の判定結果および異常箇所推定部２−４における異常箇所の推定結果を監視装置２３に出力する。

監視装置２３は、ディスプレイに監視画面を表示する表示部２３−１を備え、この表示部２３−１が表示する監視画面上に燃焼制御装置２から送られてくる異常の判定結果および異常箇所の推定結果を表示する。

〔異常箇所の推定〕
異常箇所推定部２−４は、異常判定部２−３で異常有りと判定された場合、燃焼制御情報蓄積部２−２に蓄積されている燃焼制御情報に基づいて燃焼装置２２における異常箇所を推定する。以下、この異常箇所推定部２−４における異常箇所の推定について、具体的に説明する。

異常箇所推定部２−４には、制御モータＭの第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向と、空気流量計２１によって計測される空気の流量の変化の傾向と、燃焼装置２２で発生する異常と、推定される異常箇所との関係を定めたテーブルＴＢが設けられている。

図８に、このテーブルＴＢの一例を示す。異常箇所推定部２−４は、異常判定部２−３で異常有りと判定された場合、このテーブル（異常箇所推定テーブル）ＴＢに定められた関係に従って、燃焼装置２２における異常箇所を推定する。

〔不着火、断火の場合〕
異常判定部２−３における判定結果が「不着火」あるいは「断火」であった場合、異常箇所推定部２−４は、テーブルＴＢ中の「ケース１」〜「ケース９」に該当するものと判断する。

この場合、異常箇所推定部２−４は、燃焼制御情報蓄積部２−２に蓄積されている燃焼制御情報中、制御モータＭの第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向、および空気流量計２１によって計測された空気の流量の変化の傾向を求める。この実施の形態では、異常発生に至るまでの過去の一定期間を対象の期間とし、この対象の期間内の制御モータＭの第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の正常な状態からの変化の傾向、および空気流量計２１によって計測された空気の流量の正常な状態からの変化の傾向を、「正常」、「長い」、「短い」、「多い」、「少ない」といようにして求める。

ここで、第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向、空気の流量の変化の傾向が全て「正常」であれば（ケース１）、異常箇所推定部２−４は、空気の供給系統１０１以外の異常であると推定する。

第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向が「正常」であり、空気の流量の変化の傾向が「多い」であれば（ケース２）、異常箇所推定部２−４は、ブロワモータの異常（回転数増）あるいはスイッチ（ＨＳ、ＬＳ）の異常（開方向への位置ずれ）であると推定する。

第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向が「正常」であり、空気の流量の変化の傾向が「少ない」であれば（ケース３）、異常箇所推定部２−４は、ブロワモータの異常（回転数減あるいはブロワモータのフィルタの詰まり）であると推定する。

第１の作動時間Ｔ１の変化の傾向が「正常」あるいは「長い」であり、第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向が「長い」であり、空気の流量の変化の傾向が「少ない」であれば（ケース４）、異常箇所推定部２−４は、スイッチ（ＬＳ）の異常（閉方向への位置ずれ、あるいはＯＦＦ故障）であると推定する。

第１の作動時間Ｔ１の変化の傾向が「長い」であり、第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向が「正常」あるいは「長い」であり、空気の流量の変化の傾向が「多い」であれば（ケース５）、異常箇所推定部２−４は、スイッチ（ＨＳ）の異常（開方向への位置ずれ、あるいはＯＦＦ故障）であると推定する。

第１の作動時間Ｔ１の変化の傾向が「正常」であり、第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向が「長い」であり、空気の流量の変化の傾向が「多い」であれば（ケース６）、異常箇所推定部２−４は、ブロワモータ、制御モータ、スイッチ（ＨＳ、ＬＳ）の複合的な異常であると推定する。

第１の作動時間Ｔ１の変化の傾向が「長い」であり、第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向が「正常」であり、空気の流量の変化の傾向が「少ない」であれば（ケース７）、異常箇所推定部２−４は、ブロワモータ、制御モータ、スイッチ（ＨＳ、ＬＳ）の複合的な異常であると推定する。

第１の作動時間Ｔ１、第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向がともに「短い」であり、空気の流量の変化の傾向が「多い」であれば（ケース８）、異常箇所推定部２−４は、スイッチ（ＬＳ）の異常（開方向への位置ずれ、あるいはＯＮ故障）であると推定する。

第１の作動時間Ｔ１、第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向がともに「短い」であり、空気の流量の変化の傾向が「少ない」であれば（ケース９）、異常箇所推定部２−４は、スイッチ（ＨＳ）の異常（閉方向への位置ずれ、あるいはＯＮ故障）であると推定する。

〔風圧異常の場合〕
異常判定部２−３における判定結果が「風圧異常」であった場合、異常箇所推定部２−４は、テーブルＴＢ中の「ケース１０」、「ケース１１」に該当するものと判断する。

この場合も、上述と同様、異常箇所推定部２−４は、燃焼制御情報蓄積部２−２に蓄積されている燃焼制御情報中、制御モータＭの第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向、および空気流量計２１によって計測された空気の流量の変化の傾向を求める。

ここで、第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向がともに「正常」であり、空気の流量の変化の傾向が「少ない」であれば（ケース１０）、異常箇所推定部２−４は、ブロワモータの異常（回転数減、電源供給不足）あるいはスイッチ（ＨＳ、ＬＳ）の異常（閉方向への位置ずれ）であると推定する。

第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向がともに「長い」であり、空気の流量の変化の傾向が「少ない」であれば（ケース１１）、異常箇所推定部２−４は、スイッチ（ＬＳ）の異常（閉方向への位置ずれ、あるいはＯＦＦ故障）であると推定する。

〔高燃ＩＬ異常、低燃ＩＬ異常の場合〕
異常判定部２−３における判定結果が「高燃ＩＬ異常」あるいは「低燃ＩＬ異常」であった場合、異常箇所推定部２−４は、テーブルＴＢ中の「ケース１２」〜「ケース１３」に該当するものと判断する。

この場合も、上述と同様、異常箇所推定部２−４は、燃焼制御情報蓄積部２−２に蓄積されている燃焼制御情報中、制御モータＭの第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向、および空気流量計２１によって計測された空気の流量の変化の傾向を求める。

ここで、第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２がともに「正常／長い／短い」傾向にあり、空気の流量の変化の傾向が「正常」であれば（ケース１２）、異常箇所推定部２−４は、ギア摩耗、あるいは制御モータの異常（故障）であると推定する。

第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向がともに「長い」であり、空気の流量の変化の傾向が「多い」であれば（ケース１３）、異常箇所推定部２−４は、スイッチ（ＨＳ）の異常（開方向への位置ずれ、あるいはＯＦＦ故障）であると推定する。

第１の作動時間Ｔ１および第２の作動時間Ｔ２の変化の傾向がともに「長い」であり、空気の流量の変化の傾向が「少ない」であれば（ケース１４）、異常箇所推定部２−４は、スイッチ（ＬＳ）の異常（閉方向への位置ずれ、あるいはＯＦＦ故障）であると推定する。

この異常判定部２−３で求められた異常の判定結果および異常箇所推定部２−４で求められた異常箇所の推定結果は出力部２−５へ送られる。

出力部２−５は、異常判定部２−３で求められた異常の判定結果および異常箇所推定部２−４で求められた異常箇所の推定結果を監視装置２３に出力する。監視装置２３は、燃焼制御装置２から送られてくる異常の判定結果および異常箇所の推定結果を監視画面上に表示する。

図９に、監視装置２３における燃焼制御装置２からの異常の判定結果および異常箇所の推定結果の表示例を示す。この例では、異常情報のメッセージ欄Ｇ１を表示し、この異常情報のメッセージ欄Ｇ１に異常の判定結果と、推定される異常箇所とを文字で表示する。

このようにして、本実施の形態によれば、制御モータＭに対して高開度位置への駆動指令が発せられてから、ダンパ１８，１９の開度位置が低開度位置から高開度位置に達したことを高開度位置センサＨＳが検出するまでの時間を制御モータＭの作動時間Ｔ１、低開度位置への駆動指令が発せられてから、ダンパ１８，１９の開度位置が高開度位置から低開度位置に達したことを低開度位置センサＬＳが検出するまでの時間を制御モータＭの作動時間Ｔ２とし、この作動時間Ｔ１，Ｔ２、および流量計２１によって計測される空気の流量を少なくとも含む燃焼制御情報を収集・蓄積し、燃焼装置２２に異常が生じた場合、蓄積されている制御モータＭの作動時間Ｔ１，Ｔ２の変化の傾向、および計測された空気の流量の変化の傾向に基づいて、燃焼装置２２における異常箇所を推定することにより、燃焼装置２２における異常箇所を簡単に特定することが可能となる。

なお、上述した実施の形態では、燃焼制御装置２とは別に監視装置２３を設け、この監視装置２３の画面（監視画面）上に燃焼制御装置２で求められた異常の判定結果および異常箇所の推定結果を表示するようにしたが、燃焼制御装置２内に監視画面を表示する表示部を設け、この表示部が表示する監視画面に燃焼制御装置２で求められた異常の判定結果および異常箇所の推定結果を表示するようにしてもよい。

また、図１０に示すように、燃焼制御装置２内に送信部２−７を設け、この送信部２−７からインターネット３０を介して、遠隔地の監視装置（遠隔監視装置）２３に燃焼制御装置２で求められた異常の判定結果および異常箇所の推定結果を送り、監視装置２３の画面（監視画面）上に表示させるようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、異常判定部２−３や異常箇所推定部２−４を燃焼制御装置２内に設けるようにしたが、必ずしも燃焼制御装置２内に設けなくてもよく、燃焼制御装置２とは別に診断装置を設け、この診断装置内に同様の機能を設けるなどしてもよい。

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１…燃焼機器、２…燃焼制御装置、２−１…燃焼制御情報収集部、２−２…燃焼制御情報蓄積部、２−３…異常判定部、２−４…異常箇所推定部、２−５…出力部、３…燃料流路、４…空気流路、５…燃焼室、６…メインバーナ、７…パイロットバーナ、８…点火装置（イグニッション）、９…火炎検出器、１１〜１４…安全遮断弁、１５…ガス圧スイッチ、１６…ブロワ、１７…風圧スイッチ（エアーフロースイッチ）、１８…空気流量調整用ダンパ、１９…燃料流量調整用ダンパ、２０…ガス流量計、２１…空気流量計、２２…燃焼装置、１００…燃焼システム、１０１…空気の供給系統、１０２…燃料の供給系統、ＨＳ…高開度位置センサ、ＬＳ…低開度位置センサ、Ｍ…制御モータ、ＴＢ…テーブル（異常箇所推定テーブル）。

Claims (10)

1. 燃焼室への空気の供給系統と燃料の供給系統とを備えた燃焼装置と、前記燃焼装置の運転を制御する燃焼制御装置とを備えた燃焼システムにおいて、
   前記燃焼室への空気の流量を計測するように構成された流量計と、
   前記燃焼室への空気の供給系統中に設置されたダンパと、
   前記ダンパの開度位置が所定の開度位置に達したことを検出するように構成されたセンサ部と、
   前記燃焼制御装置から前記ダンパを駆動する制御モータに対して前記所定の開度位置への駆動指令が発せられてから、前記ダンパの開度位置が前記所定の開度位置に達したことを前記センサ部が検出するまでの時間を前記制御モータの作動時間とし、この制御モータの作動時間および前記流量計によって計測される空気の流量を少なくとも含む燃焼制御情報を収集するように構成された燃焼制御情報収集部と、
   前記燃焼制御情報収集部によって収集された燃焼制御情報を時系列で蓄積するように構成された燃焼制御情報蓄積部と、
   前記燃焼制御情報に基づいて前記燃焼装置の異常の有無を判定するように構成された異常判定部と、
   前記異常判定部で異常有りと判定された場合、前記燃焼制御情報蓄積部に蓄積されている前記制御モータの作動時間の変化の傾向、および前記流量計によって計測された空気の流量の変化の傾向に基づいて、前記燃焼装置における異常箇所を推定するように構成された異常箇所推定部と
   を備えることを特徴とする燃焼システム。
2. 請求項１に記載された燃焼システムにおいて、
   前記センサ部は、
   前記ダンパの開度位置が予め定められた高開度位置に達したことを検出する高開度位置センサと、
   前記ダンパの開度位置が予め定められた低開度位置に達したことを検出する低開度位置センサとを備え、
   前記燃焼制御情報収集部は、
   前記燃焼制御装置から前記ダンパを駆動する制御モータに対して前記高開度位置への駆動指令が発せられてから、前記ダンパの開度位置が前記低開度位置から前記高開度位置に達したことを前記高開度位置センサが検出するまでの時間を前記制御モータの第１の作動時間とし、前記燃焼制御装置から前記ダンパを駆動する制御モータに対して前記低開度位置への駆動指令が発せられてから、前記ダンパの開度位置が前記高開度位置から前記低開度位置に達したことを前記低開度位置センサが検出するまでの時間を前記制御モータの第２の作動時間とし、この制御モータの第１の作動時間および第２の作動時間、および前記流量計によって計測される空気の流量を少なくとも含む燃焼制御情報を収集し、
   前記異常箇所推定部は、
   前記異常判定部で異常有りと判定された場合、前記燃焼制御情報蓄積部に蓄積されている前記制御モータの第１の作動時間および第２の作動時間の変化の傾向、および前記流量計によって計測された空気の流量の変化の傾向に基づいて、前記燃焼装置における異常箇所を推定する
   ことを特徴とする燃焼システム。
3. 請求項１又は２に記載された燃焼システムにおいて、
   前記異常箇所推定部は、
   前記燃焼室へ空気を送るブロワのモータを前記燃焼装置における異常箇所として推定する
   ことを特徴とする燃焼システム。
4. 請求項１又は２に記載された燃焼システムにおいて、
   前記異常箇所推定部は、
   前記センサ部を前記燃焼装置における異常箇所として推定する
   ことを特徴とする燃焼システム。
5. 請求項１又は２に記載された燃焼システムにおいて、
   前記異常箇所推定部は、
   前記制御モータを前記燃焼装置における異常箇所として推定する
   ことを特徴とする燃焼システム。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載された燃焼システムにおいて、
   前記燃焼室への空気の圧力が所定値を上回った場合にＯＮとなる風圧スイッチを備え、
   前記異常判定部は、
   前記燃焼制御装置から前記空気の供給系統に対して空気の供給開始指令が発せられてから前記風圧スイッチがＯＮとなるまでの時間が所定の時間を超えた場合、もしくは燃焼中に前記風圧スイッチがＯＦＦとなった場合に前記燃焼装置の異常と判定する
   ことを特徴とする燃焼システム。
7. 請求項１〜５の何れか１項に記載された燃焼システムにおいて、
   前記異常判定部は、
   前記燃焼装置における不着火を前記燃焼装置の異常と判定する
   ことを特徴とする燃焼システム。
8. 請求項１〜５の何れか１項に記載された燃焼システムにおいて、
   前記異常判定部は、
   前記燃焼装置における断火を前記燃焼装置の異常と判定する
   ことを特徴とする燃焼システム。
9. 請求項１〜５の何れか１項に記載された燃焼システムにおいて、
   前記異常判定部は、
   前記制御モータの作動時間が所定の範囲から逸脱した場合を前記燃焼装置の異常と判定する
   ことを特徴とする燃焼システム。
10. 請求項１〜９の何れか１項に記載された燃焼システムにおいて、
    前記異常箇所推定部は、
    前記異常判定部において判定された前記燃焼装置の異常の種別によって前記燃焼装置における異常箇所を絞り込む
    ことを特徴とする燃焼システム。

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