JP3049185B2

JP3049185B2 - 安全装置付燃焼装置

Info

Publication number: JP3049185B2
Application number: JP6063468A
Authority: JP
Inventors: 優上原
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 2000-06-05
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: JPH07269854A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装用乾燥炉の熱風供
給装置等に使用するのに好適な安全装置付燃焼装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図４に塗装用乾燥炉の従来構成
を示す。塗装用乾燥炉３０内は、被乾燥物（例えば、塗
装済みの自動車車体）Ｗの種類に応じて熱風供給装置３
１によって１５０℃〜２００℃に昇温・維持される。熱
風供給装置３１は、燃焼装置（インダクト型バーナ）３
３で熱風炉３２内に熱風を発生させ、この熱風を送風機
３９によって乾燥炉３０内に循環供給する構成とされて
いる。

【０００３】燃焼装置３３は、図５および図６に示す如
く、本体３４，メインバーナ３５，パイロットバーナ３
６および制御装置２１Ｐを含み、乾燥炉３０内を所定温
度（１５０〜２００℃）に加熱可能な火力を発生可能に
形成されている。なお、図５，図６では、説明の便宜
上、燃焼装置３３の向きを図４とは違えて図示してい
る。

【０００４】ここにおいて、パイロットバーナ３６は、
メインバーナ点火用のバーナで、メインバーナ３５に先
立ち点火される。このパイロットバーナ３６の火口３６
ａ付近には、点火プラグ３７が設けられている。この点
火プラグ３７は、点火トランス３８等を介して乾燥炉３
０全体を駆動制御する制御装置２１Ｐに接続されてい
る。また、パイロットバーナ３６には、ガス供給管４５
とエア供給管４６とが接続されており、各管（４５，４
６）を通して燃焼に必要なガスおよびエアが供給され
る。また、各管（４５，４６）には、電磁開閉弁（４
７，４８）が介装されている。

【０００５】また、メインバーナ３５には、ガス供給管
４１とエア供給管４２とが接続されており、各管（４
１，４２）を通して燃焼に必要なガスおよびエアが供給
される。各管（４１，４２）には、電磁開閉弁（４３，
４４）が介装されている。メインバーナ３５の火焔（メ
イン火焔）ｆ１は、火力を強くすると長くなり，火力を
弱くすると短くなる。上記した電磁開閉弁（４３，４
４，４７，４８）は、制御装置２１Ｐによって開閉制御
される。

【０００６】ところで、燃焼装置３３には、安全確保の
ために安全装置１０Ｐが備えられているのが一般的であ
る。安全装置１０Ｐは、パイロットバーナ３６の着火状
態を検出するパイロット火焔検出器１２と、メインバー
ナ３５の着火状態を検出するメイン火焔検出器１１とを
有している。メイン火焔検出器１１をも有するのは、バ
ーナ空燃比の状態如何によっては、例えパイロットバー
ナ３６が点火していてもメインバーナ３５に火移りせ
ず、当該メインバーナ３５から生ガスが噴出し続けて爆
発事故が発生するおそれがあるからである。火焔検出器
（１１，１２）は、紫外線を用いて火焔を検出する紫外
線検出センサより形成されることが多い。

【０００７】メイン火焔検出器１１は、メインバーナ３
６が火力調整によりメイン火焔ｆ１の長さが変化しても
当該火焔ｆを紫外線を利用して確実に検出できるように
設定された領域（メイン火焔検出領域）でメイン火焔ｆ
１を検出するものとされている。

【０００８】両火焔検出器（１１，１２）は、前記した
制御装置２１Ｐに接続されている。制御装置２１Ｐは、
両火焔検出器（１１，１２）の検出結果に基づき各バー
ナ（３５，３６）を点火制御するものとされている。な
お、図６において、５１は、肉眼で火焔を検出するため
のサイトホールである。

【０００９】乾燥炉３０による加熱乾燥作業開始に先立
ち、点火指令を受けると（図７に示すフローチャートの
ステップＳＴ５０のＹＥＳ判断）、制御装置２１Ｐは電
磁制御弁（４７，４８）を開放して、ガスおよびエアを
パイロットバーナ３６に供給するとともに、点火トラン
ス３８を駆動して点火プラグ３７をスパークさせる。か
かる点火操作によってパイロットバーナ３６が着火され
ることになる（ＳＴ５１）。次のステップＳＴ５２で、
パイロットバーナ３６が着火されたか否かがパイロット
火焔検出器１２で検出される。着火検出された場合（Ｓ
Ｔ５２のＹＥＳ判断）には、次のステップＳＴ５３に進
む。なお、着火が検出されない場合には、ＳＴ５５に進
み警告音が発せられる。

【００１０】ステップＳＴ５３では、制御装置２１Ｐは
電磁制御弁（４３，４４）を開放して、メインバーナ３
５にガスとエアとを供給する。すると、メインバーナ３
５の火口３５ａからガスとエアとの混合ガスが噴出さ
れ、この混合ガスにパイロットバーナ３６の火焔（パイ
ロット火焔）ｆ２が火移りして燃焼し、所定長さのメイ
ン火焔ｆ１が発生することになる。メイン火焔ｆ１が発
生したか否かは、メイン火焔検出器１１によって検出さ
れる（ＳＴ５４）。

【００１１】仮に、メインバーナ３５が点火操作された
後もメイン火焔ｆ１が発生しない、あるいは一旦発生し
ても消えてしまったことが、メイン火焔検出器１１によ
って検出された場合（ＳＴ５４のＮＯ判断）には、警告
音が発せられ作業者に異常を知らせる（ＳＴ５５）の
で、安全が確保される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の燃焼装置３３では、パイロットバーナ３６の火口３
６ａから噴出されるガスが不完全燃焼したり、あるいは
本体３４の周辺で不規則的に発生する気流の影響などに
より、パイロット火焔ｆ２が図５中点線で示す如くメイ
ン火焔検出領域内に達するほど異常に長く延びることが
ある。

【００１３】このような事態が発生すると、メインバー
ナ３５が点火操作後点火しなかったとしても、メイン火
焔検出器１１はパイロット火焔ｆ２を検出してしまって
警報が発せられないので、生ガスがメインバーナ３５か
ら噴出し続ける事態が生じ、大火災事故を引き起こすお
それがある。

【００１４】かかる大事故が生じないように、メイン火
焔ｆ１をより一層先端部で検出するように、メイン火焔
検出器１１の火焔検出領域を変更することが考えられ
る。しかし、これではメインバーナ３５が点火したのに
もかかわらず、メイン火焔ｆ１が発生しないとして頻繁
に警報が発せられ、その都度作業者がサイトホール５１
から肉眼で着火の有無を確認しなければならなくなるお
それがあり、作業能率が著しく低下してしまう。

【００１５】本発明の目的は、上記事情に鑑み、メイン
バーナの点火ミスを確実に防止することができる安全装
置付燃焼装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る安全装置付
燃焼装置は、パイロットバーナの着火状態を検出するパ
イロット火焔検出器と、メインバーナの着火状態を検出
するメイン火焔検出器とを有する安全装置付燃焼装置に
おいて、前記メイン火焔検出器を、前記パイロットバー
ナの点火操作後にメイン火焔検出領域に達するまで長く
延びたパイロット火焔を検出可能に形成し、前記パイロ
ットバーナの点火操作後に前記メイン火焔検出器が火焔
検出動作したか否かを判別する火焔検出動作判別手段
と、この火焔検出動作判別手段で火焔検出動作されたと
判別されたことを条件に前記メインバーナの点火操作を
禁止する点火操作禁止制御手段と、火焔検出動作判別手
段で火焔検出動作されていないと判別されたことを条件
に前記メインバーナの点火操作を許容する点火操作許容
制御手段と、を設けたことを特徴とする。

【００１７】

【作用】上記構成による本発明では、パイロットバーナ
点火後、メイン火焔検出器が火焔検出動作をしたかどう
かを火焔検出動作判別手段が判別する。ここにおいて、
パイロットバーナの火焔が、何らかの原因でメイン火焔
検出領域（メイン火焔検出器の火焔検出領域）内に達す
るほど異常に長くなった場合、メイン火焔検出器は火焔
検出動作する。すると、火焔検出動作判別手段は、メイ
ン火焔検出器が火焔検出動作したと判別する。これを受
けて、点火操作禁止制御手段はメインバーナの点火操作
を禁止する。

【００１８】したがって、パイロットバーナ点火後、メ
インバーナから生ガスが着火されずに噴出され続けると
いった事態が生じるのを未然に防止することができる。

【００１９】また、火焔検出動作判別手段でメイン火焔
検出器が火焔検出動作されないと判別された場合には、
点火操作が許容される。これにより、メインバーナから
火焔を発生させることができる。

【００２０】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。（第１実施例）本安全装置付燃焼装置は、図１に示す如
く、基本的構成（パイロット火焔検出器１２，メイン火
焔検出器１１等）が従来例（図５）と同一とされるが、
メイン火焔検出器１１をパイロット点火操作後に火焔検
出可能に形成するとともに、火焔検出動作判別手段，点
火操作禁止制御手段，点火操作許容制御手段および制御
装置２１を設け、メインバーナ３５の点火ミスを防止可
能に構成されている。そして、本安全装置付燃焼装置
は、塗装用乾燥炉の熱風供給装置の燃焼装置（インダク
ト型バーナ）として使用されている。なお、従来例（図
５）と共通する構成要素については同一の符号を付し、
その説明を簡略化もしくは省略する。

【００２１】まず、メイン火焔検出器１１は、図１に示
す如く、メイン火焔ｆ１はもとより，パイロットバーナ
３６の点火操作後の適時に，図中点線で示す如く，メイ
ン火焔検出領域に達するまで長く延びたパイロット火焔
ｆ２をも検出可能に形成されている。

【００２２】また、制御装置２１は、ＣＰＵ２２，ＲＯ
Ｍ２３，ＲＡＭ２４，キーボード２５，警報器２６，入
力ポート２８および出力ポート２９等から構成されてい
る。ＲＯＭ２３には、バーナ着火プログラム等が格納さ
れている。また、警報器２６は、パイロットバーナ３６
の点火ミス，メイン火焔検出器１１がパイロット火焔ｆ
２を検出した場合，メイン火焔検出器１１がメインバー
ナ３５の点火操作後でもメイン火焔ｆ１を検出しない場
合のそれぞれが作業者に判別できるように、異なった警
報音を出力するものと形成されている。

【００２３】また、入力ポート２８には、メイン火焔検
出器１１，パイロット火焔検出器１２が接続されてい
る。また、出力ポート２９には、パイロット点火回路１
６を介して点火トランス（点火プラグ３７）および電磁
開閉弁（４７，４８）が接続されているとともに、メイ
ン点火回路１５を介して電磁開閉弁（４３，４４）が接
続されている。

【００２４】また、火焔検出動作判別手段は、パイロッ
トバーナ３６の点火操作後にメイン火焔検出器１１が火
焔検出動作したか否かを判別する手段である。本実施例
では、火焔検出動作判別手段は、制御装置２１のＣＰＵ
２２およびＲＯＭ２３の一部機能を利用して形成されて
おり、図２に示すフローチャートのステップＳＴ１３で
実行される。すなわち、火焔検出動作判別手段は、パイ
ロットバーナ３６の点火操作後でかつパイロットバーナ
３６の点火有無確認後にメイン火焔検出器１１が火焔検
出動作したか否かを判別するように形成されている。

【００２５】また、点火操作禁止制御手段は、火焔検出
動作判別手段（２２，２３）で火焔検出動作されたこと
を条件にメインバーナ３５の点火操作を禁止する手段で
ある。本実施例では、点火操作禁止制御手段は、制御装
置２１のＣＰＵ２２およびＲＯＭ２３の一部機能を利用
して形成されており、図２に示すフローチャートのＳＴ
１５で実行される。

【００２６】また、点火操作許容制御手段は、火焔検出
動作判別手段（２２，２３）で火焔検出動作されていな
いと判別されたことを条件にメインバーナ３５の点火操
作を許容する手段である。本実施例においては、点火操
作許容制御手段は、ＣＰＵ２２およびＲＯＭ２３の一部
機能を利用して形成されており、図２に示すフローチャ
ートのＳＴ１４で実行される。

【００２７】次に、この第１実施例の作用について説明
する。キーボード２５の点火スイッチ２５ａが押下され
て点火指令が発せられると、これを受けてＣＰＵ２２は
ＲＯＭ２３に格納された着火プログラムに基きパイロッ
ト点火回路１６を駆動制御してパイロットバーナ３６の
点火操作を行う（ＳＴ１０のＹＥＳ判断，ＳＴ１１）。
すなわち、電磁開閉弁（４７，４８）に開放信号（Ｓｐ
ｇ，Ｓｐａ）を出力して開放させた後、点火トランス３
８に駆動信号Ｓｉｇを出力して駆動させ，点火プラグ３
７をスパークさせる。

【００２８】かかる点火操作によってパイロットバーナ
３６が着火されることになる。なお、着火がパイロット
火焔検出器１２で検出されない場合には、電磁開閉弁
（４７，４８）を閉鎖してパイロットバーナ３６の点火
を中止した後、警告音が発せられる（ＳＴ１２のＮＯ判
断，ＳＴ２１，２２）。

【００２９】次に、パイロットバーナ３６点火後、メイ
ン火焔検出器１１が火焔検出動作をしたかどうかが火焔
検出動作判別手段（２２，２３）で判別される。パイロ
ット火焔ｆ２が、図１中点線で示す如く、何らかの原因
でメイン火焔検出器１１のメイン火焔検出領域内に達す
るほど異常に長く延びた場合、メイン火焔検出器１１は
火焔検出動作する。

【００３０】すると、火焔検出動作判別手段（２２，２
３）は、メイン火焔検出器１１が火焔検出動作したと判
別する（ＳＴ１３のＹＥＳ判断）。これを受けて、点火
操作禁止制御手段（２２，２３）はメインバーナ３５の
点火操作を禁止する（ＳＴ１５）。そして、警報器２６
を駆動して、パイロットバーナ３６（メインバーナ３
５）の点火中止時の警告音とは異なった警告音を発せさ
せる（ＳＴ１６）。

【００３１】したがって、パイロットバーナ３６点火
後、メインバーナ３５から生ガスが着火されずに噴出さ
れ続けるといった事態が生じるのを未然に防止すること
ができる。

【００３２】また、火焔検出動作判別手段（２２，２
３）でメイン火焔検出器１１が火焔検出動作していない
と判別した場合（ＳＴ１３のＮＯ判断）には、メインバ
ーナ３５の点火操作が許可される（ＳＴ１４）。これに
より、メインバーナ３５を着火してメイン火焔ｆ１を発
生させることができる（ＳＴ１７）。

【００３３】メイン火焔ｆ１が発生しているか否かはメ
イン火焔検出器１１で検出される（ＳＴ１８）。メイン
火焔ｆ１が検出されない場合（ＳＴ１８のＮＯ判断）に
は、電磁開閉弁（４３，４４）を閉鎖してメインバーナ
３５の点火を中止した後、ＳＴ１６，２２で発した警告
音とは異なる警告音を発する（ＳＴ１９，２０）。な
お、警告を受けた後、再起動する場合には、リセットス
イッチ２５ｂを押下した後、点火スイッチ２５ａを押下
する。

【００３４】しかして、この第１実施例によれば、メイ
ン火焔検出器１１をパイロットバーナ３６の点火操作後
に火焔検出可能に形成し、パイロットバーナ３６の点火
操作後でかつパイロットバーナ３６の点火有無確認後に
メイン火焔検出器１１が火焔検出動作したか否かを判別
する火焔検出動作判別手段（２２，２３）と、この火焔
検出動作判別手段（２２，２３）で火焔検出動作された
と判別されたことを条件にメインバーナ３５の点火操作
を禁止する点火操作禁止制御手段（２２，２３）と、火
焔検出動作判別手段（２２，２３）で火焔検出動作され
ていないと判別されたことを条件にメインバーナ３５の
点火操作を許容する点火操作許容制御手段（２２，２
３）と、を設けた構成としたので、メインバーナ３５が
点火されないのに生ガスが噴出され続ける事態が生じる
のを確実に防止することができる。

【００３５】（第２実施例）第２実施例に係る安全装置
付燃焼装置は、第１実施例と同一構成のパイロット火焔
検出器１２，メイン火焔検出器１１、点火操作禁止制御
手段（２２，２３）および点火操作許容制御手段（２
２，２３）を備え、火焔検出動作判別手段（２２，２
３）をパイロットバーナ３６の点火操作後でかつパイロ
ットバーナ３６の点火有無確認前にメイン火焔検出器１
１が火焔検出動作したか否かを判別するように形成され
ている（図３のフローチャートのＳＴ１１，３０，１
２）。

【００３６】かかる構成により、第１実施例と同様の効
果を奏するとともに、図３に示すフローチャートのステ
ップＳＴ３０でメイン火焔検出器１１がメイン火焔ｆ１
を検出した場合には、パイロット火焔ｆ２が検出された
か否かを判断する必要がなくなり、その分ソフト的負担
を軽減することができ、長寿命化が図れる。

【００３７】また、上記第１，第２実施例において、警
報器２６を、パイロットバーナ３６の点火ミス，メイン
火焔検出器１１がパイロット火焔ｆ２を検出した場合，
メイン火焔検出器１１がメインバーナ３５の点火操作後
メイン火焔ｆ１を検出しない場合のそれぞれが作業者に
判別できるように、異なった警報音を出力するものと形
成したので、作業者は後処理を迅速かつ容易に行うこと
ができる。

【００３８】なお、本安全装置付燃焼装置を塗装用乾燥
炉の熱風供給装置に適用したが、それ以外の装置に適用
してもよい。

【００３９】また、警報器２６を、警告音を発生可能に
形成したが、作業者に警告を与えることができればよ
く、表現媒体は音に限定されない。例えば、画像（又は
画像とと音の組み合わせ）で警告を発してもよい。この
場合にも、パイロットバーナ３６等の点火ミス等が区別
できるように画像表現してもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、メイン火焔検出器を、
パイロットバーナの点火操作後にメイン火焔検出領域に
達するまで長く延びたパイロット火焔を検出可能に形成
し、パイロットバーナの点火操作後にメイン火焔検出器
が火焔検出動作したか否かを判別する火焔検出動作判別
手段と、この火焔検出動作判別手段で火焔検出動作され
たと判別されたことを条件にメインバーナの点火操作を
禁止する点火操作禁止制御手段と、火焔検出動作判別手
段で火焔検出動作されていないと判別されたことを条件
にメインバーナの点火操作を許容する点火操作許容制御
手段と、を設けた構成としたので、メインバーナの点火
ミスを確実に検出して安全を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１および第２実施例を説明するため
の全体構成図である。

【図２】同じく、第１実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図３】同じく、第２実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図４】従来の安全装置付燃焼装置が採用された塗装用
乾燥炉を説明するための図である。

【図５】同じく、安全装置付燃焼装置の従来構成を説明
するための全体構成図である。

【図６】同じく、側面図である。

【図７】同じく、動作を説明するためのフローチャート
である。

【符号の説明】

１１メイン火焔検出器１２パイロット検出器２２ＣＰＵ（火焔検出動作判別手段，点火操作禁止制
御手段，点火操作許容手段）２３ＲＯＭ（火焔検出動作判別手段，点火操作禁止制
御手段，点火操作許容手段）２６警報器３５メインバーナ３６パイロットバーナ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パイロットバーナの着火状態を検出する
パイロット火焔検出器と、メインバーナの着火状態を検
出するメイン火焔検出器とを有する安全装置付燃焼装置
において、前記メイン火焔検出器を、前記パイロットバーナの点火
操作後にメイン火焔検出領域に達するまで長く延びたパ
イロット火焔を検出可能に形成し、前記パイロットバー
ナの点火操作後に前記メイン火焔検出器が火焔検出動作
したか否かを判別する火焔検出動作判別手段と、この火
焔検出動作判別手段で火焔検出動作されたと判別された
ことを条件に前記メインバーナの点火操作を禁止する点
火操作禁止制御手段と、火焔検出動作判別手段で火焔検
出動作されていないと判別されたことを条件に前記メイ
ンバーナの点火操作を許容する点火操作許容制御手段
と、を設けたことを特徴とする安全装置付燃焼装置。