JP2877503B2

JP2877503B2 - 燃焼装置

Info

Publication number: JP2877503B2
Application number: JP33230990A
Authority: JP
Inventors: 伯一久保田
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1999-03-31
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: JPH04198613A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は燃焼装置に関し、特に送風機モータの運転を
制御する制御器を備えた燃焼装置に関する。

（ロ）従来の技術例えば特公昭62−40616号公報には、ボイラに燃焼用
空気を供給するファン（第１のファン）、又はボイラか
ら空気を誘引するファン（第２のファン）が可変周波数
電源から電力を供給されるモータで駆動され、且つ可変
周波数電源が故障したとき、可変周波数電源（Ｖ電源）
から商用電源（Ｃ電源）に切換えてモータに電力を供給
するボイラ風量制御装置が開示されている。そして、こ
のボイラ風量制御装置では、第１のファンの上流にダン
パを設け、第１のファンのモータがＣ電源で運転されて
いるときにはダンパによって風量を制御し、Ｖ電源で運
転されているときにはダンパを例えば全開に固定して、
モータの回転数を変えて風量を制御する。又、Ｃ電源に
切換えられたとき、第２のファンの上流のダンパによっ
てボイラから誘引する風量を制御し、ボイラ内の風圧を
制御している。

（ハ）発明が解決しようとする課題上記従来の技術において、Ｖ電源からＣ電源に切換っ
たとき、第１のファンの上流のダンパ及び第２のファン
の上流のダンパの開度を制御する必要があり、制御が煩
雑になるという問題が発生する。又、それぞれのダンパ
の開度の制御に遅れが発生した場合にはボイラ内の風
圧、即ち第１のファンによる風量と第２のファンによる
風量との差が増加し、基準値レベルより高くなり、ボイ
ラの燃焼が不安定になるおそれがある。

本発明は、ファン（送風機）のモータへの電力の供給
が切換ったときのバーナの燃焼を安定することを目的と
する。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は上記課題を解決するために為されたものであ
り、バーナと、このバーナに燃焼用空気を供給する送風
機と、この送風機に設けられた送風機モータとを備えた
燃焼装置において、電源からの電力を所定の周波数の電
力に変換して出力するインバータ装置と、このインバー
タ装置を側路して電源から送風機モータに電力を供給す
る電源ラインと、送風機モータへの電力の供給を切換え
る制御器と、送風機からバーナに至る燃焼用空気の通路
に設けられた一次ダンパ及び二次ダンパと、上記送風機
モータへ電源ラインから電力が供給されているとき一次
ダンパを閉じ、送風機モータへインバータ装置から電力
が供給されているとき一次ダンパを開く制御器と、バー
ナの燃焼量に応じて上記二次ダンパの開度を制御する制
御器とを備えたことを特徴とする。

（ホ）作用燃焼装置の運転中に送風機モータへの電力の供給がイ
ンバータ装置から電源ラインに切り換わると、一次ダン
パが閉じられると共に二次ダンパの開度が燃焼量に応じ
て制御され、送風機モータへの電力供給の切り換えに対
応してバーナへの風圧が安定し燃焼が安定する。

（ヘ）実施例以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は例えば吸収冷凍機の高温発生器などに設けら
れた燃焼装置の概略構成図であり、（１）は燃料のガス
が供給されるメインバーナ、（２）はメインバーナ
（１）に燃焼用空気を供給する送風機、（３）は送風機
（２）のファン（2f）を駆動する送風機モータである。
（４）は送風機（２）からメインバーナ（１）に至る燃
焼用空気通路であり、（5A）及び（5B）は燃焼用空気通
路（４）に設けられた第１ダンパ（一次ダンパ）及び第
２ダンパ（二次ダンパ）である。そして、（5M₁）は第
１ダンパ（5A）の駆動用の第１ダンパモータ、（5M₂）
は第２ダンパ（5B）の駆動用の第２ダンパモータであ
る。

（６）は上記燃焼装置の制御装置であり、（７）は吸
収冷凍機の負荷に応じてメインバーナ（１）に供給され
る燃料ガスの量を例えば比例制御する燃料制御装置、
（８）は燃料制御装置（７）から信号を入力して、送風
機モータ（３）への電力の供給及び第１ダンパ（5A）の
開閉を切換える信号を出力する切換制御装置である。
又、（10）は燃料制御装置（７）及び切換制御装置
（８）から信号を入力して、送風機モータ（３）の運転
を制御する送風機制御装置、（11）は燃料制御装置
（７）及び切換制御装置（８）から信号を入力して、第
１ダンパ（5A）の開閉、及び第２ダンパ（5B）の開度を
制御するダンパ制御装置である。

以下、第２図に基づいて上記送風機制御装置（10）に
ついて説明する。（10A）は送風機モータ（３）に供給
する電力の周波数を制御するインバータ装置、（Ｌ）は
インバータ装置（10A）を側路する電源ライン、（12）
は燃料制御装置（７）から燃焼量に応じた信号を入力し
て周波数信号に変換して出力する変換器である。又、
（13）は商用電源、（14），（15）及び（16）は接点で
あり、接点（14），（15）及び（16）は切換制御装置
（８）からの信号によってON,OFFする。ここで、切換制
御装置（８）は、燃焼量が例えば40％以上で90％以下の
ときに、接点（14）及び（15）にON信号を出力し、接点
（16）にOFF信号を出力し、燃焼量が40％より低いと
き、及び90％より高いときには接点（14）及び（15）に
OFF信号を出力し、接点（16）にON信号を出力する。

以下、第３図に基づいてダンパ制御装置（11）につい
て説明する。（17）は切換制御装置（８）から信号を入
力して第１ダンパ（5A）に開閉信号を出力する開閉制御
器であり、この開閉制御器（17）は燃焼量が40％以上90
％以下のときに第１ダンパモータ（5M₁）に開信号を出
力する。（18）は燃焼量に応じた第２ダンパ（5B）の開
度を予め記憶した記憶装置（19）は開度制御器であり、
この開度制御器（19）は燃料制御装置（７）から信号を
入力すると共に、燃焼量に応じた開度を記憶装置（18）
から入力して開閉信号を第２ダンパ（5B）の第２ダンパ
モータ（5M₂）に出力する。ここで、第４図は燃焼量と
ダンパ全開度との関係図であり、第４図で、燃焼量が25
％以上40％未満、及び90％より高いときはダンパ全開度
は第２ダンパ（5B）の開度に等しい。又、第４図で燃焼
量が40％以上90％以下のときには第１ダンパ（5A）及び
第２ダンパ（5B）が開いており、ダンパ全開度は第１ダ
ンパ（5A）の開度（100％）と第２ダンパ（5B）の開度
とから求めた開度である。そして、第１ダンパ（5A）の
開度が100％、第２ダンパ（5B）の開度が例えば50％の
ときには、ダンパ全開度は 100＋50/200×100＝75（％）である。

又、第５図は燃焼量に対する送風機モータ（３）の消
費電力特性図であり、燃焼量が40％以上90％以下の範囲
では送風機モータ（３）はインバータ装置（10A）を介
して通電されてインバータ運転する。又、燃焼量が40％
より低いとき及び90％より高いときには、送風機モータ
（３）は電源ライン（Ｌ）を介して通電されて商用運転
する。このため、燃焼量が定格値付近では、送風機モー
タ（３）の消費電力はインバータ運転のときより少な
い。

以下、上記燃焼装置の動作を第１図ないし第６図に基
づいて説明する。

例えば吸収冷凍機の起動を伴う、燃焼装置の運転開始
時、切換制御装置（８）は商用運転の信号を開閉制御器
（17）へ出力する。そして、開閉制御器（17）は第１ダ
ンパモータ（5M₁）に閉信号を出力し、第１ダンパ（5
A）は閉じている。又、燃焼装置に残っている未燃焼ガ
スなどを排出するためのプリパージのために開度制御器
（19）は開信号を第２ダンパモータ（5M₂）に出力し、
第２ダンパ（5B）は全開する。その後、低燃焼着火する
ため、開度制御器（19）は閉信号を第２ダンパモータ
（5M₂）に出力し、第２ダンパ（5B）の開度は例えば25
％になる。そして、時刻（t₁）で、プリパージが終わ
り、燃焼装置のパイロットバーナ（図示せず）に着火す
る。パイロットバーナに着火するとメインバーナ着火へ
移行し、メインバーナ（１）に着火した後、負荷の大き
さに応じて燃料制御装置（７）は動作して燃焼量は第６
図のＡからＢに増加する。このとき、開度制御器（19）
は燃料制御装置（７）から信号を入力し、第２ダンパモ
ータ（5M₂）に開信号を出力し、第２ダンパ（5B）の開
度は次第に増加する。又、上記、商用運転のときには、
切換制御装置（８）は送風機制御装置（10）の接点（1
4），（15）にOFF信号、接点（16）にON信号を出力し、
電力が電源ライン（Ｌ）を介して送風機モータ（３）に
供給される。

その後、負荷が大きく、燃焼量が低燃焼或（例えば燃
焼量が20〜40％の領域）を越える場合には、切換制御装
置（８）が動作して時刻（t₂）から時刻（t₃）まで、移
行運転が行われる。この移行運転が始まると、切換制御
装置（８）は開閉制御器（17）に信号を出力し、開閉制
御器（17）は第１ダンパモータ（5M₁）に開信号に出力
する。そして、第１ダンパ（5A）の開度は増加し、時刻
（t₃）で開度は100％になる。又、移行運転が始まる
と、切換制御装置（８）は送風機制御装置（10）へ信号
を出力し、接点（14），（15）はONし、接点（16）は開
く。このため、送風機モータ（３）はインバータ装置
（10A）を介して電力が供給される。そして、インバー
タ装置（10A）は燃焼量が40％のときの周波数信号を入
力し、インバータ装置（10A）から供給される電力の周
波数は低下し、送風機モータ（３）の回転数は第１ダン
パ（5A）の開度が大きくなるのに伴い低下する。

時刻（t₃）になると、第１ダンパ（5A）の開度が100
％になり、かつ、燃焼量（40％）に応じた周波数の電力
が送風機モータ（３）に供給される。以後、燃料制御装
置（７）は燃焼量に応じた信号を出力し、送風機モータ
（３）はインバータ運転する。そして、負荷の増加に伴
い燃焼量が増加した場合には、燃料制御装置（７）から
の信号に基づいて変換器（12）が出力する周波数信号が
増加する。このため、インバータ装置（10A）が出力す
る電力の周波数は次第に大きくなり、送風機モータ
（３）の消費電力は第５図に示したように増加する。
又、燃料制御装置（７）が開度制御器（19）に出力する
開度信号が大きくなり、開度制御器（19）は開信号を第
２ダンパモータ（5M₂）に出力する。そして、第２ダン
パ（5B）の開度は大きくなり、第４図に示したように燃
焼量の増加に伴い、ダンパ全開度は増加する。

その後、時刻（t₄）で燃焼量が例えば90％になると、
切換制御装置（８）はダンパ制御装置（11）の開閉制御
器（17）へ閉信号を出力する。そして、移行運転が始ま
り、第１ダンパモータ（5M₁）は閉信号を入力し、第１
ダンパ（5A）の開度は減少する。又、移行運転中、燃焼
量及び第２ダンパ（5B）の開度の開度は変化しない。そ
の後、時刻（t₅）で第１ダンパ（5A）が閉じると、移行
運転が終わり、切換制御装置（８）が動作し、接点（1
4），（15）にOFF信号を出力し、接点（16）にON信号を
出力する。そして、送風機モータ（３）は電源ライン
（Ｌ）を介して電力が供給され100％運転になり、商用
運転が始まる。

時刻（t₅）以後、燃焼量が増加すると、それに伴い、
開度制御器（19）が第２ダンパモータ（5M₂）に開信号
を出力し、第２ダンパ（5B）の開度は増加する。そし
て、時刻（t₆）で燃焼量が100％になると、第２ダンパ
（5B）の開度も100％になる。又、時刻（t₇）以後、燃
焼量が減少すると、それに伴い、第２ダンパ（5B）の開
度も減少する。

時刻（t₈）で、燃焼量が90％になると、燃料制御装置
（７）が動作し、切換制御装置（８）へ信号を出力し、
切換制御装置（８）は開閉制御器（17）へ開信号を出力
して移行運転が始まる。そして、第１ダンパモータ（5M
₁）は開度信号を入力して動作し、第１ダンパ（5A）の
開度は次第に増加する。又、燃料制御装置（７）は切換
制御装置（８）に信号を出力し、切換制御装置（８）が
出力する信号は切換わり、接点（14），（15）がONし、
接点（16）がOFFする。このため、送風機モータ（３）
はインバータ装置（10A）から電力が供給され、電力の
周波数は次第に減少する。また、移行運転中、第２ダン
パ（5B）の開度、及び燃焼量は90％に保たれる。

時刻（t₉）になると、第１ダンパ（5A）の開度は100
％になり、又、インバータ装置（10A）は燃焼量（90
％）に応じた周波数の電力を送風機モータ（３）に供給
する。時刻（t₉）以後、第１ダンパ（5A）の開度は100
％に保たれ、又、第２ダンパ（5B）の開度は燃焼量に応
じて変化する。さらに、燃焼量の変化に応じてインバー
タ装置（10A）が出力する電力の周波数が変化し、送風
機モータ（3M）のインバータ運転が始まる。そして、燃
焼量が減少した場合には、開度制御器（19）が第２ダン
パモータ（5M₂）に閉信号を出力し、第２ダンパ（5B）
の開度は減少する。又、インバータ装置（10A）が変換
器（12）を介して入力する周波数信号は減少し、インバ
ータ装置（10A）が出力する電力の周波数が減少する。
そして、送風機モータ（３）の回転数は低下する。

その後、時刻（t₁₀）で燃焼量が40％になると、燃料
制御装置（７）が動作し、切換制御装置（８）へ信号を
出力する。そして、開閉制御器（17）は第１ダンパモー
タ（5M₁）に閉信号を出力し、移行運転が始まり、第１
ダンパ（5A）の開度は減少する。移行運転中、第２ダン
パ（5B）の開度は一定に保たれ、かつ、燃焼量も40％で
一定に保たれる。又、移行運転中、インバータ装置（10
A）から一定の周波数の電力が送風機モータ（３）に供
給される。

時刻（t₁₁）で、第１ダンパ（5A）の開度が０％にな
ると、燃料制御装置（７）が動作し、以後、負荷に応じ
てメインバーナ（１）の燃焼量を制御する。そして、燃
焼量が減少すると、燃料制御装置（７）が開度制御器
（19）に信号を出力し、開度制御器（19）は第２ダンパ
モータ（5M₂）に閉信号を出力する。このため、第２ダ
ンパ（5B）の開度は減少し、例えば下限設定開度の25％
になる。又、第１ダンパ（5A）の開度は時刻（t₁₁）以
後０％に保たれる。又、時刻（t₁₁）になると、燃料制
御装置（７）は切換制御装置（８）に信号を出力し、切
換制御装置（８）が接点（14），（15）、及び接点（1
6）に出力する信号が切換わる。そして、送風機モータ
（３）は電源ライン（Ｌ）を介して電力が供給され、イ
ンバータ運転から商用運転に切換わる。

時刻（t₁₁）以後、上記のように商用運転が行われ、
又、第１ダンパ（5A）は閉じており、燃焼量が減少した
場合には、第２ダンパ（5B）の開度は低下する。そし
て、時刻（t₁₂）以後、燃焼量は20％に保たれると共に
第２ダンパ（5B）の開度は25％に保たれる。

その後、時刻（t₁₃）で、燃焼装置が運転を停止する
ために、メインバーナ（１）の燃焼を停止すると、それ
以後、未燃焼ガスなどを排出するためにポストパージが
始まる。そして、燃料制御装置（７）は開度制御器（1
9）に信号を出力し、開度制御器（19）は第２ダンパモ
ータ（5M₂）に開信号を出力し、第２ダンパ（5B）の開
度は100％になる。その後、ポストパージが終わると、
開度制御器（19）は第２ダンパモータ（5M₂）に閉信号
を出力し、第２ダンパ（5B）の開度は25％まで低下す
る。

以後、燃焼装置が運転を始めるときには、上記と同様
にプリパージが行われ、パイロットバーナに着火してメ
イン燃焼が始まる。そして、送風機モータ（３）が商用
運転のときとインバータ運転のときとで、第１ダンパ
（5A）は開閉する。又、第２ダンパ（5A）の開度は燃焼
量に応じて変化する。

上記実施例によれば、燃焼装置に第１ダンパ（5A）と
第２ダンパ（5B）とを設け、電力が電源ライン（Ｌ）を
介して送風機モータ（３）に供給され、送風機モータ
（３）が商用運転しているときには第１ダンパ（5A）の
開度は０％で、第２ダンパ（5B）の開度が燃焼量に応じ
て変化し、電力がインバータ装置（10A）を介して送風
機モータ（３）に供給され、送風機モータ（３）がイン
バータ運転しているときには、第１ダンパ（5A）の開度
は100％で、第２ダンパ（5A）の開度が燃焼量に応じて
変化するので、商用運転とインバータ運転との切換えに
第１ダンパ（5A）の開閉による風量制御によって容易に
対応することができ、かつ、商用運転及びインバータ運
転のときの燃焼量の変化には第２ダンパ（5B）の開度の
調節によって容易に対応することができる。

又、送風機（２）の商用運転とインバータ運転との切
換えには第１ダンパ（5A）の開閉によって速やかに対応
でき、メインバーナ（１）の燃焼を安定することができ
る。

尚、上記実施例において、送風機モータ（３）への電
力の供給を燃焼量に応じてインバータ装置（10A）と電
源ライン（Ｌ）とで切換えたが、インバータ装置（10
A）の故障時に、電源ライン（Ｌ）を介して送風機モー
タ（３）に電力を供給する場合にも、上記のように第１
ダンパ（5A）及び第２ダンパ（5B）を制御することによ
って同様の作用効果を得ることができる。

又、上記実施例において送風機モータ（３）を商用運
転とインバータ運転とで切換える燃焼量を40％と90％に
設定したが、これらの燃焼量は上記実施例に限定される
ものではなく、送風機モータ（３）の能力などに応じて
変化する。又、燃焼量と第２ダンパ（5B）の開の開度と
の関係も上記実施例に限定されるものではない。

（ト）発明の効果本発明によれば、電力の供給の切換えに一次ダンパの
開閉によって容易に対応することができ、又、切換え後
の燃焼量の変化には二次ダンパの開度の制御によって対
応でき、この結果、電力の供給の切換えにかかわらずバ
ーナの燃焼を安定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す燃焼装置の概略構成
図、第２図は同じく送風機制御装置のブロック回路図、
第３図は同じくダンパ制御装置のブロック図、第４図は
燃焼装置とダンパ全開度との関係図、第５図は燃焼量と
送風機モータの消費電力との関係図、第６図は時間の経
過に伴う第１ダンパ及び第２ダンパの開度の変化と燃焼
量の変化との説明図である。（１）……メインバーナ、（２）……送風機、（３）…
…送風機モータ、（４）……燃焼用空気通路、（5A）…
…第１ダンパ、（5B）……第２ダンパ、（６）……燃焼
装置の制御装置、（７）……燃料制御装置、（８）……
切換制御装置、（10）……送風機制御装置、（10A）…
…インバータ装置、（Ｌ）……電源ライン、（11）……
ダンパ制御装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】バーナと、このバーナに燃焼用空気を供給
する送風機と、この送風機に設けられた送風機モータと
を備えた燃焼装置において、電源からの電力を所定の周
波数の電力に変換して出力するインバータ装置と、この
インバータ装置を側路して電源から送風機モータに電力
を供給する電源ラインと、送風機モータへの電力の供給
を切換える制御器と、送風機からバーナに至る燃焼用空
気の通路に設けられた一次ダンパ及び二次ダンパと、上
記送風機モータへ電源ラインから電力が供給されている
とき一次ダンパを閉じ、送風機モータイへンバータ装置
から電力が供給されているとき一次ダンパを開く制御器
と、バーナの燃焼量に応じて上記二次ダンパの開度を制
御する制御器とを備えたことを特徴とする燃焼装置。