JP2557196Y2 - 熱媒ボイラにおける熱媒の温度制御装置 - Google Patents

熱媒ボイラにおける熱媒の温度制御装置

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JP2557196Y2
JP2557196Y2 JP3999793U JP3999793U JP2557196Y2 JP 2557196 Y2 JP2557196 Y2 JP 2557196Y2 JP 3999793 U JP3999793 U JP 3999793U JP 3999793 U JP3999793 U JP 3999793U JP 2557196 Y2 JP2557196 Y2 JP 2557196Y2
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右門 池川
龍興 一色
充 渡部
康夫 田ノ内
敬 重松
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、化学反応作業やプラ
スチック成型作業等、比較的高温の作業状態の下におい
て使用される油等の熱媒を加熱するボイラ,いわゆる熱
媒ボイラにおける熱媒の温度制御装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、熱媒ボイラにおける熱媒(一般的
には油)の温度制御は、熱媒ボイラのボイラ本体からの
熱媒出口に熱電対等の出口センサを設け、この出口セン
サの検出に基づいて、熱媒の温度を制御するとともに、
熱媒ボイラの安全運転を行っている。たとえば、出口セ
ンサによる熱媒温度の検出に基づいて、熱媒ボイラの燃
焼装置の停止あるいは作動開始の制御を行い、熱媒温度
を一定に維持している。また、出口センサを熱媒の高温
異常検出にも兼用させており、高温による熱媒の劣化を
未然に防止するようになっている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】このような構成の熱媒
ボイラにおいて、出口部分の熱媒温度を検出する出口セ
ンサが故障(電気回路の断線等)すると、熱媒ボイラの
燃焼装置が制御不能になり、非常に危険な状態になる。
誤った燃焼制御を行うと、熱媒ボイラ自体の破損だけで
なく、化学反応装置等のシステム全体に重大な事故が生
じる危険性があるとともに、熱媒の劣化を速めてしま
う。そこで、通常は、出口センサが故障した場合、熱媒
ボイラの運転を強制的に停止させて安全性,経済性等を
図るようにしている。しかしながら、熱媒ボイラの運転
が突然停止すると、熱媒による化学反応作業等が停止し
てしまい、そのシステム全体に重大な影響を与えること
になる。また、出口センサの故障を修復するまでは、熱
媒ボイラの運転を再開することができず、短時間で修復
することができればまだしも、出口センサの交換が必要
な場合、長時間の修復期間が必要となり、その間はシス
テム全体を稼動させることができない。これは、化学反
応プラント等においては、全く致命的な状態となる。
【0004】
【課題を解決するための手段】この考案は、前記課題を
解決するためになされたものであって、燃焼装置を備え
たボイラ本体に循環ポンプを備えた熱媒循環ラインを接
続し、該熱媒循環ライン中の熱媒を前記燃焼装置により
加熱するように構成した熱媒ボイラにおいて、前記ボイ
ラ本体の熱媒入口部に熱媒入口温度を検出する第一温度
センサを設けるとともに、前記ボイラ本体の熱媒出口部
に熱媒出口温度を検出する第二温度センサを設け、該両
温度センサの各検出温度に基づいて前記燃焼装置の燃焼
作動を制御する燃焼制御部を設けるとともに、該燃焼制
御部に前記第二温度センサの所定の検出温度に対応する
前記第一温度センサの検出温度の温度データを記憶する
データ記憶手段を設け、前記燃焼制御部が、前記第二温
度センサの正常作動時、当該第二温度センサの検出温度
の値に応じて前記燃焼装置の制御信号を出力し、前記第
二温度センサの故障時、前記データ記憶手段に記憶した
温度データに基づいて前記第一温度センサの検出温度の
値に応じて前記燃焼装置の制御信号を出力する機能を備
えたことを特徴としている。
【0005】
【作用】この考案によれば、第二温度センサの故障時、
燃焼装置の燃焼制御を行うための基準温度を第一温度セ
ンサの検出温度に切り替え、データ記憶手段に記憶して
いる温度データに基づいて、第一温度センサの検出温度
の値に応じて燃焼装置へ燃焼制御信号を出力する。これ
により、第二温度センサの故障時においても、燃焼作動
が停止することなく、熱媒ボイラの運転が継続する。
【0006】
【実施例】以下、この考案の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。図1に示した実施例は、一例とし
て、熱媒吸込み型の熱媒ボイラについての説明である。
【0007】図1に示すように、油等の熱媒を加熱する
熱媒ボイラ1は、バーナ等の燃焼装置2を備えたボイラ
本体3と、このボイラ本体3に接続され、加熱された熱
媒を所要の負荷側へ循環させる循環ポンプ4を備えた熱
媒循環ライン5とから構成されている。この構成によ
り、熱媒循環ライン5中の熱媒は、ボイラ本体3内にお
いて燃焼装置2によって加熱され、循環ポンプ4により
熱媒循環ライン5中を循環し、負荷側において熱交換を
行う。この熱媒の循環流量は、負荷側の負荷状況に応じ
て制御される。
【0008】前記熱媒循環ライン5におけるボイラ本体
3の熱媒入口には、この入口部における熱媒入口温度を
検出する熱電対等の第一温度センサ6が設けられてお
り、またボイラ本体3の熱媒出口には、この出口部にお
ける熱媒出口温度を検出する熱電対等の第二温度センサ
7が設けられている。第一温度センサ6は、負荷側にお
いて熱交換を終了した熱媒がボイラ本体3内へ入るとき
の温度を検出し、その検出信号を燃焼装置2を制御する
燃焼制御部8へ出力する構成となっている。また、第二
温度センサ7は、ボイラ本体3内において燃焼装置2に
より加熱された熱媒がボイラ本体3から出るときの温度
を検出し、その検出信号を同じく燃焼制御部8へ出力す
る構成となっている。
【0009】この実施例における燃焼装置2の基本的な
制御は、第二温度センサ7による燃焼制御部8への検出
信号,すなわち検出温度Bに基づいて行われる。すなわ
ち、第二温度センサ7が予め設定した燃焼作動を開始す
るための設定温度B1 を検出したときは、その検出信号
を燃焼制御部8へ出力する。この検出信号を受けた燃焼
制御部8は、燃焼装置2へ燃焼作動のON信号を出力
し、このON信号により燃焼装置2が燃焼作動を開始す
る。また、第二温度センサ7が予め設定した燃焼作動を
停止させるための設定温度B2 を検出したときは、その
検出信号を燃焼制御部8へ出力する。この検出信号を受
けた燃焼制御部8は、燃焼装置2へ燃焼作動のOFF信
号を出力し、このOFF信号により燃焼装置2が燃焼作
動を停止する。これに加えて、第二温度センサ7は、ボ
イラ本体3の出口部における熱媒出口温度が異常に高い
場合,すなわち設定温度B3 を検出したときも、その検
出信号を燃焼制御部8へ出力するように構成されてお
り、この場合も燃焼制御部8は燃焼装置2へ燃焼作動の
OFF信号を出力し、燃焼装置2の燃焼作動を停止させ
る。これにより、ボイラ本体3内における熱媒循環ライ
ン5の損傷を未然に防止するとともに、熱媒の劣化を未
然に回避する。
【0010】また、この実施例において、前記第一温度
センサ6は、前記のとおり、前記燃焼装置2の燃焼作動
を制御するために、前記燃焼制御部8への検出信号,す
なわち検出温度Aを出力する構成となっているが、これ
に加えて、安全性,効率性の点から、ボイラ本体3の入
口部における熱媒入口温度が異常に高い場合,すなわち
検出温度A0 を検出したとき、その検出信号を燃焼制御
部8へ出力するように構成されており、第二温度センサ
7について説明したと同様な制御により、燃焼装置2の
燃焼作動を停止させる。したがって、熱媒循環ライン5
の損傷を未然に防止するとともに、熱媒の劣化を未然に
回避することになる。また、この検出温度A0 の検出に
よる燃焼装置2の停止により、負荷側に異常があった場
合等についても適切な対応が可能となる。
【0011】そして、燃焼装置2の基本的な制御のバッ
クアップとして、この実施例においては、熱媒循環ライ
ン5を熱媒が循環していること,すなわち熱媒の適切な
流量があるか否かを監視し、この監視結果を前提として
燃焼装置2を制御するように構成しており、具体的には
ボイラ本体3の入口側と出口側における熱媒の圧力差を
検出し、その検出信号に基づいて燃焼装置2を制御して
いる。すなわち、圧力差が大きいときは熱媒の流量が多
く、また圧力差が小さいときは熱媒の流量が少ないこと
になるから、この圧力差を検出するために、第一温度セ
ンサ6の設置部と第二温度センサ7の設置部との間に差
圧スイッチ9を設けている。この差圧スイッチ9が予め
設定した圧力差Cを検出したときは、その検出信号を燃
焼制御部8へ出力する。この検出信号を受けた燃焼制御
部8は、燃焼装置2へ燃焼作動のOFF信号を出力し、
このOFF信号により燃焼装置2が燃焼作動を停止す
る。ここにおいて、予め設定する圧力差Cは、熱媒の劣
化温度やボイラ本体3内における熱媒循環ライン5の耐
熱強度等に基づいて決定される数値である。
【0012】さらに、図1に示した実施例において、前
記第二温度センサ7の設置部には、熱膨張した熱媒を密
閉回路である熱媒循環ライン5から吸収するための膨張
熱媒吸収タンク10が接続されている。また、熱媒循環
ライン5内の熱媒が減少した場合に、ボイラ本体3内に
位置する熱媒循環ライン5および熱媒循環ライン5に設
けたストレーナ11へ熱媒を補給するための熱媒供給タ
ンク12が設けられている。そして、この熱媒供給タン
ク12は、適宜な接続管路(符号省略)を介して膨張熱
媒吸収タンク10と接続されている。
【0013】さて、この考案においては、前記燃焼制御
部8には、前記第一および第二温度センサ6,7の各検
出温度A,Bに関する温度データを記憶するデータ記憶
手段13が設けられている。このデータ記憶手段13
は、第一温度センサ6の検出温度Aと第二温度センサ7
の検出温度Bとの相関関係に関する温度データを記憶す
るようになっている。これは、第二温度センサ7の検出
温度Bの値に応じて燃焼制御部8が燃焼装置2へON−
OFF信号を出力したとき、第一温度センサ6の対応す
る検出温度Aをデータ記憶手段13が記憶する構成とな
っている。具体的には、第二温度センサ7の検出温度B
が、燃焼作動を開始する設定温度B1 であることを検出
し、その検出信号を燃焼制御部8へ出力する。この検出
信号を受けた燃焼制御部8は、燃焼装置2へ燃焼作動の
ON信号を出力するが、このときデータ記憶手段13
は、第一温度センサ6がこの時点で検出し、その検出信
号を燃焼制御部8へ出力している熱媒入口温度を判別
し、この検出温度をA1 として記憶する。以下、同様に
して、燃焼作動を停止する設定温度B2 に対応してA2
として、また高温異常に対する設定温度B3 に対応して
3 としてそれぞれ記憶する。
【0014】したがって、燃焼制御部8による燃焼装置
2の通常の制御においては、前記のとおり、第二温度セ
ンサ7の検出温度Bにおける各設定温度B1 ,B2 ,B
3 を基準温度として燃焼制御を行っているが、この第二
温度センサ7が断線等により故障したときは、燃焼制御
部8は、燃焼装置2を制御する基準温度を、他方の第一
温度センサ6の検出温度Aの値に切り替えて制御する機
能を備えている。すなわち、燃焼制御部8が、第二温度
センサ7の検出温度Bの値(すなわち、各設定温度
1 ,B2 ,B3 )に応じて燃焼装置2を制御している
とき、この第二温度センサ7が故障した場合は、燃焼装
置2を制御するための基準温度を第一温度センサ6の検
出温度Aの値に切り替え、データ記憶手段13が記憶し
ている温度データに基づいて第一温度センサ6の検出温
度Aの値(すなわち、第二温度センサ7の各設定温度B
1 ,B2 ,B3 に対応するA1 ,A2 ,A3 )に応じて
燃焼装置2への制御信号を出力する。これにより、第二
温度センサ7が故障した場合も、第一温度センサ6の検
出温度Aの値を基準温度として燃焼装置2を制御するこ
とになり、熱媒ボイラ1の運転が停止することなく継続
する。
【0015】以上、図1に示した実施例について説明し
たが、この考案は、この実施例に限定されるものではな
く、実施に応じて適宜変更が可能なものである。たとえ
ば、前記実施例においては、燃焼装置2の基本的な制御
として、第二温度センサ7による燃焼制御部8への検出
信号,すなわち検出温度Bに基づいて行うようにしてい
るが、第一温度センサ6の検出信号,すなわち検出温度
Aに基づいて行うように構成することも好適である。こ
の場合において、第一温度センサ6が故障したときは、
第二温度センサ7の検出温度Bの値に応じて燃焼装置2
を制御することになる。
【0016】
【考案の効果】以上のように、この考案によれば、燃焼
作動を制御するための一方の温度センサが断線等により
故障した場合においても、他方の正常な温度センサの検
出温度に基づいて燃焼作動を制御することができるもの
であるから、一方の温度センサが故障しても燃焼作動を
停止する必要はなく、他方の温度センサにより燃焼作動
を継続することができ、したがって熱媒ボイラの運転を
停止することなく、所定温度の熱媒を安定して循環させ
ることができる。この結果、化学反応プラント等におい
て、システム全体としての致命的な状態を確実,かつ効
果的に回避することができる。さらに、簡単な構成で熱
媒ボイラの運転停止と云う事態を確実に防止することが
できるので、この種の温度制御装置としては頗る効果的
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この考案の一実施例の全体構成を説明する概略
説明図である。
【符号の説明】
1 熱媒ボイラ 2 燃焼装置 3 ボイラ本体 4 循環ポンプ 5 熱媒循環ライン 6 第一温度センサ 7 第二温度センサ 8 燃焼制御部 9 差圧スイッチ 10 膨張熱媒吸収タンク 11 ストレーナ 12 熱媒供給タンク 13 データ記憶手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 重松 敬 愛媛県松山市堀江町7番地 三浦工業株 式会社 内 審査官 竹之内 秀明 (56)参考文献 特開 平6−288645(JP,A)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼装置2を備えたボイラ本体3に循環
    ポンプ4を備えた熱媒循環ライン5を接続し、該熱媒循
    環ライン5中の熱媒を前記燃焼装置2により加熱するよ
    うに構成した熱媒ボイラ1において、前記ボイラ本体3
    の熱媒入口部に熱媒入口温度を検出する第一温度センサ
    6を設けるとともに、前記ボイラ本体3の熱媒出口部に
    熱媒出口温度を検出する第二温度センサ7を設け、該両
    温度センサ6,7の各検出温度A,Bに基づいて前記燃
    焼装置2の燃焼作動を制御する燃焼制御部8を設けると
    ともに、該燃焼制御部8に前記第二温度センサ7の所定
    の検出温度Bに対応する前記第一温度センサ6の検出温
    度Aの温度データを記憶するデータ記憶手段13を設
    け、前記燃焼制御部8が、前記第二温度センサ7の正常
    作動時、当該第二温度センサ7の検出温度Bの値に応じ
    て前記燃焼装置2の制御信号を出力し、前記第二温度セ
    ンサ7の故障時、前記データ記憶手段13に記憶した温
    度データに基づいて前記第一温度センサ6の検出温度A
    の値に応じて前記燃焼装置2の制御信号を出力する機能
    を備えたことを特徴とする熱媒ボイラにおける熱媒の温
    度制御装置。
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