JP3815895B2 - 炉加熱用の燃焼装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炉内を加熱するバーナと、
前記炉内の温度を検出する温度検出手段の検出温度と目標温度との偏差を熱負荷として検出する熱負荷検出手段と、
その熱負荷検出手段の検出情報に基づいて、前記バーナの加熱作動を制御する燃焼制御手段が設けられ、
その燃焼制御手段は、
前記熱負荷が下限設定値以上のときには、熱負荷が大きいほど単位時間当たりの加熱量が大となる目標燃焼状態と、その目標燃焼状態を継続する燃焼サイクル時間とを燃焼パターンとして設定して、
前記バーナを前記目標燃焼状態で前記燃焼サイクル時間の間継続して加熱作動させることを、前記燃焼サイクル時間の終了ごとに、そのときの前記熱負荷に応じて設定する燃焼パターンを次に制御すべき目標燃焼パターンとして設定しながら繰り返すサイクル燃焼制御を実行するように構成されている炉加熱用の燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる燃焼装置において、従来は、炉内の温度が目標温度になるように、熱負荷が下限設定値未満のときは加熱待機制御を実行し、熱負荷が下限設定値以上のときはサイクル燃焼制御を実行するようにしていた。
尚、加熱待機制御では、バーナを設定加熱待機状態で待機させるようになっている。
又、サイクル燃焼制御では、熱負荷が大きいほど単位時間当たりの加熱量が大となる目標燃焼状態と、その目標燃焼状態を継続する燃焼サイクル時間とを燃焼パターンとして設定して、バーナを前記目標燃焼状態で前記燃焼サイクル時間の間継続して加熱作動させることを、前記燃焼サイクル時間の終了ごとに、そのときの前記熱負荷に応じて設定する燃焼パターンを次に制御すべき目標燃焼パターンとして設定しながら繰り返すようになっている。
従って、従来では、熱負荷が下限設定値未満の状態から増大変化するときには、熱負荷が下限設定値になるまではバーナを設定加熱待機状態で待機させ、熱負荷が下限設定値になると、その下限設定値に対応する燃焼パターンを設定して、そのように設定した燃焼パターンにてバーナを加熱作動させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、炉温の変化が大きい炉、即ち、炉温が大きく低下する炉では、熱負荷が下限設定値未満の状態から増大変化する状態となると、以下のような現象が起こって、炉温の調節を所望通りに行いにくいという問題があった。
即ち、熱負荷が下限設定値未満の状態から下限設定値になると、その下限設定値に対応する燃焼パターンにてバーナを加熱作動させるが、その燃焼パターンにおける単位時間当たりの加熱量が小さいので熱負荷の増大変化に対する応答性が悪いため、その燃焼パターンによる加熱では、炉内の熱負荷に対応できず、炉温が引き続いて低下して、その燃焼パターンの終了時点では、熱負荷が更に大きくなってしまって、それに対応するために、バーナを単位時間当たりの加熱量が大きい高負荷燃焼状態で加熱作動させることになる。しかし、その高負荷燃焼状態の加熱では、加熱量が大き過ぎるので、炉温が上がり過ぎて目標温度を越えてしまい、熱負荷が再び下限設定値未満となって加熱待機制御が行われることになり、このようなことが繰り返されて、炉温が目標温度より高くなり過ぎる状態と低くなり過ぎる状態が繰り返される、所謂、炉温のハンチングが起こり、炉温の調節を所望通り行うことができなくなる。
【０００４】
特に、目標燃焼状態を熱負荷が大きいほど単位時間当たりの加熱量が大となるように設定することを、熱負荷が大きいほど燃焼サイクル時間を短く設定することにより行って、燃焼パターンを設定する場合においては、下限設定値に対応する燃焼パターンでは燃焼サイクル時間が長いので熱負荷の増大変化に対する応答性が悪くなり、炉温のハンチングが顕著となる。
【０００５】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、炉温が大きく低下する傾向のある炉でも、精度良く炉温を調節することができるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の特徴構成によれば、熱負荷が下限設定値未満の状態から増大変化するときには、熱負荷が下限設定値よりも設定量大きい小負荷側牽制用設定値になるまでは、加熱待機制御を実行し、小負荷側牽制用設定値になると、その小負荷側牽制用設定値に対応する燃焼パターンにてバーナを加熱作動させる。
小負荷側牽制用設定値に対応する燃焼パターンは、下限設定値に対応する燃焼パターンよりも単位時間当たりの加熱量が大きいので、熱負荷の増大変化に対する応答性が良くなるため、その小負荷側牽制用設定値に対応する燃焼パターンの加熱により、炉温を目標温度に近づけることができて、目標温度と炉温との偏差を小さくすることができる。
ちなみに、目標燃焼状態を熱負荷が大きいほど単位時間当たりの加熱量が大となるように設定することを、熱負荷が大きいほど燃焼サイクル時間を短く設定することにより行って、燃焼パターンを設定する場合において、本発明を適用すると、小負荷側牽制用設定値に対応する燃焼サイクル時間は、下限設定値に対応する燃焼サイクル時間よりも短いので、熱負荷の増大変化に対する応答性の向上が一層顕著となるので、好適である。
従って、炉温が大きく低下する傾向のある炉でも、精度良く炉温を調節することができるようになった。
【０００７】
請求項２に記載の特徴構成によれば、分散配置された複数のバーナ夫々は、燃焼サイクル時間内において、加熱用時間帯の間は、加熱用の設定燃焼量で燃焼し、加熱待機時間帯の間は、設定待機加熱状態で待機する。又、各バーナの加熱時間帯が燃焼サイクル時間内で分散している。
従って、各バーナが、加熱用の設定燃焼量で燃焼することと設定待機加熱状態で待機することを繰り返すこと、及び、各バーナの加熱時間帯が時間的にずれていることの相乗作用によって、炉内の雰囲気を効果的に攪拌することができるので、炉内の温度分布を小さくすることができる。
【０００８】
請求項３に記載の特徴構成によれば、サイクル燃焼制御に実行中において、熱負荷が上限設定値よりも大きくなると、高負荷燃焼制御を実行して、炉温を速く目標温度に近づける。そして、熱負荷が上限設定値よりも大きい状態から減少変化する状態となると、熱負荷が上限設定値よりも設定量小さい大負荷側牽制用設定値になるまでは、高負荷燃焼制御を実行し、大負荷側牽制用設定値になると、その大負荷側牽制用設定値に対応する燃焼パターンにてバーナを加熱作動させる。
ちなみに、熱負荷が上限設定値よりも大きい状態から減少変化するときに、熱負荷が上限設定値になると、その上限設定値に対応する燃焼パターンでバーナを加熱作動させるように制御する場合が想定される。しかしながら、高負荷燃焼制御を実行している状態から熱負荷が小さくなるときは、炉内の残熱により加熱応答性が良いため、上限設定値に対応する燃焼パターンにおける加熱では、単位時間当たりの加熱量が大き過ぎて、炉内を加熱し過ぎることになり、炉温が目標温度から遠ざかることとなり、炉温調節が不安定になる虞がある。
これに対して、請求項３に記載の特徴構成によれば、大負荷側牽制用設定値に対応する燃焼パターンは、上限設定値に対応する燃焼パターンよりも単位時間当たりの加熱量が小さいので、その大負荷側牽制用設定値に対応する燃焼パターンの加熱により、炉温を目標温度に近づけることができて、目標温度と炉温との偏差を小さくすることができる。
従って、熱負荷が大きくなったときには高負荷燃焼制御を実行して、できるだけ速く炉温を目標温度に近づけるようにした構成において、熱負荷が上限設定値よりも大きい状態から減少変化するときにも、加熱し過ぎることを防止して、精度良く炉温を調節することができるようになった。
【０００９】
請求項４に記載の特徴構成によれば、目標燃焼状態を、燃焼サイクル時間内において、バーナを加熱用の設定燃焼量で燃焼させる加熱時間帯とバーナを設定加熱待機状態で待機させる加熱待機時間帯とを設定することにより設定する。又、燃焼パターンとして、熱負荷が下限設定値と上限設定値との間の変換用設定値以上のときは、加熱時間帯の継続時間を一定に維持する状態で、熱負荷が大になるほど燃焼サイクル時間を短くするサイクル時間調節燃焼パターンに設定し、且つ、熱負荷が変換用設定値未満のときは、燃焼サイクル時間を一定に維持する状態で、熱負荷が小になるほど加熱時間帯の継続時間を短くする加熱時間調節燃焼パターンに設定する。
ちなみに、燃焼パターンとして、熱負荷が下限設定値以上の範囲において、熱負荷が大になるほど燃焼サイクル時間を短くするサイクル時間調節燃焼パターンに設定するようにすると、熱負荷が小さくなるほど燃焼サイクル時間が長くなって、応答性が悪くなる。そこで、下限設定値と上限設定値との間に、変換用設定値を設定して、その変換用設定値以下のときは、燃焼サイクル時間を一定にする状態で、加熱時間帯の継続時間を調節するようにして、熱負荷が小さいときに燃焼サイクル時間が長くなって応答性が悪くなるのを防止して、精度良く炉温を調節することができるようにしてある。
そして、小負荷側牽制用設定値を変換用設定値よりも設定量大きい値に設定するようにして、熱負荷が下限設定値未満の状態から増大変化するときに、加熱待機制御からサイクル燃焼制御に移行するときの燃焼パターンの燃焼サイクル時間を、サイクル燃焼制御における最長燃焼サイクル時間よりも短くして、熱負荷の増大変化に対する応答性を良くしてある。
従って、燃焼パターンとして、熱負荷が変換用設定値以上のときはサイクル時間調節燃焼パターンに設定し且つ熱負荷が変換用設定値未満のときは加熱時間調節燃焼パターンに設定するようにして、熱負荷が小さいときに燃焼サイクル時間が長くなって応答性が悪くなるのを防止するようにした燃焼装置に本発明を適用するに当たって、熱負荷が下限設定値未満の状態から増大変化するときに、精度良く炉温調節を行えるようにする上で、好適な具体構成を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、ボックス式熱処理炉を加熱する燃焼装置に適用した本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、開閉扉２を備えた炉体１の炉内３を加熱する４台のバーナ４を、炉体１の壁部に分散配置して設けてある。
炉内の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ５と、炉内３を加熱するための目標温度を設定する温度設定部６ａ等を備えた操作盤６を設け、そして、それら温度センサ５の検出温度と温度設定部６ａにて設定された目標温度に基づいて、炉内３の温度が目標温度になるようにバーナ４夫々の加熱作動の制御を行う燃焼制御部７を設けてある。
そして、炉内３に処理物を配置して、処理物の加熱処理を行うように構成してある。
【００１１】
次に、バーナ４について、説明を加える。
４台のバーナ４は、開閉扉２の両側に位置する、炉体１の左右の側壁部夫々に２台ずつ分けて設け、各側壁部においては、２台のバーナ４を前後方向に位置をずらして設けることにより、分散配置してある。
バーナ４夫々には、燃料ガス供給路８と、燃焼用空気供給路９を接続してある。燃料ガス供給路８には、バーナ４への燃料ガスの供給を断続するガス用開閉弁１０を介装し、燃焼用空気供給路９には、バーナ４への燃焼用空気の供給を断続する空気用開閉弁１１を介装してある。尚、詳細な説明は省略するが、バーナ４には着火用のサブバーナ（図示せず）を備えてあり、ガス用開閉弁１０によりバーナ４への燃料ガスの供給を断続することにより、バーナ４を燃焼させたり、燃焼を停止させたりできるように構成してある。バーナ４は、燃焼時には、常に、予め設定された定格燃焼量（加熱用の設定燃焼量に相当する）で燃焼させる定格燃焼を行わせるようになっている。
【００１２】
尚、バーナ４夫々は、同様に構成してあるが、バーナ４夫々の位置関係を明確にするために、開閉扉２に向かって、左前に位置するものを４ａ、右前に位置するものを４ｂ、左後に位置するものを４ｃ、右後に位置するものを４ｄと夫々記載する。
【００１３】
操作盤６には、温度設定部６ａのほかに、その温度設定部６ａで設定される目標温度を表示する表示部６ｂ、運転開始／停止スイッチ６ｃ等を備えてある。
【００１４】
次に、燃焼制御部７について説明を加える。
燃焼制御部７には、温度センサ５の検出温度と温度設定部６ａにて設定された目標温度との偏差を熱負荷として検出するように機能する熱負荷検出手段７ａを備えてあり、その熱負荷検出手段７ａは、温度センサ５の検出温度と温度設定部６ａにて設定された目標温度との偏差（熱負荷に相当する）に応じて、偏差が大になるほど大なる加熱出力を要求すべく、大なる温調出力信号Ｄを出力する。従って、以下の説明において用いる温調出力信号Ｄにおける各設定値は、特許請求の範囲に記載した熱負荷における各設定値に対応するものである。
【００１５】
燃焼制御部７の制御構成を説明する。
燃焼制御部７は、熱負荷検出手段７ａからの温調出力信号Ｄに基づいて、以下のように各制御を実行する。
温調出力信号Ｄが下限設定値Ｄｄ未満のときは、バーナ４を燃焼停止状態（設定待機加熱状態に相当する）にして炉内３の加熱を待機させる加熱待機制御を実行する。
又、温調出力信号Ｄが下限設定値Ｄｄ以上のときには、温調出力信号Ｄが大きいほど（即ち、熱負荷が大きいほど）単位時間当たりの加熱量が大となる目標燃焼状態と、その目標燃焼状態を継続する燃焼サイクル時間Ｔｃとを燃焼パターンとして設定して、バーナ４を目標燃焼状態で燃焼サイクル時間Ｔｃの間継続して加熱作動させることを、燃焼サイクル時間Ｔｃの終了ごとに、そのときの温調出力信号Ｄ（熱負荷）に応じて設定する燃焼パターンを次に制御すべき目標燃焼パターンとして設定しながら繰り返すサイクル燃焼制御を実行する。
【００１７】
又、サイクル燃焼制御の実行中は、温調出力信号Ｄ（熱負荷）が上限設定値Ｄｕ（下限設定値Ｄｄよりも大きい値に設定される）になるまではサイクル燃焼制御を実行し、上限設定値Ｄｕよりも大きくなると、バーナ４を定格燃焼量で連続して燃焼させる（高負荷燃焼状態で加熱作動させることに相当する）連続燃焼制御（高負荷燃焼制御に相当する）を実行する。
【００１８】
又、燃焼制御部７は、４台のバーナ４夫々についての目標燃焼状態を、燃焼サイクル時間Ｔｃ内において、バーナ４を定格燃焼量で燃焼させる加熱時間帯とバーナ４を燃焼停止状態（設定待機加熱状態に相当する）にして炉内３の加熱を待機させる加熱待機時間帯とを設定することにより設定し、且つ、各バーナ４の加熱時間帯が燃焼サイクル時間Ｔｃ内で分散する状態で設定する。
【００１９】
又、燃焼制御部７は、燃焼パターンとして、温調出力信号Ｄ（熱負荷）が下限設定値Ｄｄと上限設定値Ｄｕとの間の変換用設定値Ｄｃ以上のときは、加熱時間帯の継続時間（以下、燃焼時間Ｔｆと称する場合がある）を一定に維持する状態で、温調出力信号Ｄ（熱負荷）が大になるほど燃焼サイクル時間Ｔｃを短くするサイクル時間調節燃焼パターンに設定し、且つ、温調出力信号Ｄ（熱負荷）が変換用設定値Ｄｃ未満のときは、燃焼サイクル時間Ｔｃを一定に維持する状態で、温調出力信号Ｄ（熱負荷）が小になるほど燃焼時間Ｔｆを短くする加熱時間調節燃焼パターンに設定する。
そして、小負荷側牽制用設定値Ｄｒｓを、変換用設定Ｄｃよりも設定量大きい値に設定してある。
【００２０】
尚、本実施形態においては、一例として、下限設定値Ｄｄを５％に、上限設定値Ｄｕを８０％に、変換用設定値Ｄｃを２０％に、小負荷側牽制用設定値Ｄｒｓを２５％に、及び、大負荷側牽制用設定値Ｄｒｂを７５％に夫々設定してある。
【００２１】
尚、各バーナ４の加熱時間帯が燃焼サイクル時間Ｔｃ内で分散する状態で設定するに当たっては、各バーナ４の加熱時間帯を、燃焼サイクル時間Ｔｃ内で予め設定された順序で時間的にずらした状態で設定する。各バーナ４の加熱時間帯をずらす順序としては、例えば、左前のバーナ４ａ、右前のバーナ４ｂ、左後のバーナ４ｃ、右後のバーナ４ｄの順とする。
【００２２】
以下、サイクル時間調節燃焼パターンにおいて燃焼サイクル時間Ｔｃを調節する方法、及び、加熱時間調節燃焼パターンにおいてバーナ４夫々の燃焼時間Ｔｆを調節する方法について説明する。
尚、４台のバーナ４夫々について、予め、標準となる標準燃焼時間Ｔｓを設定して、燃焼制御部７に内蔵の記憶部（図示せず）に記憶させてあり、サイクル時間調節燃焼パターンにおいては、バーナ４夫々の燃焼時間Ｔｆを標準燃焼時間Ｔｓに維持する状態で燃焼サイクル時間Ｔｃを調節し、加熱時間調節燃焼パターンにおいては、燃焼サイクル時間Ｔｃをサイクル時間調節燃焼パターンにおける最長サイクル時間に維持する状態で、バーナ４夫々の標準燃焼時間Ｔｓを変更設定することにより、夫々の燃焼時間Ｔｆを設定する。
【００２３】
尚、以下の説明においては、前記記憶部に記憶されているバーナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ夫々の標準燃焼時間をＴｓ_a ，Ｔｓ_b ，Ｔｓ_c ，Ｔｓ_d と夫々記載し、加熱時間調節燃焼パターンにおいて調節されるバーナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ夫々の燃焼時間ＴｆをＴｆ_a ，Ｔｆ_b ，Ｔｆ_c ，Ｔｆ_d と夫々記載する。尚、本実施形態においては、一例として、Ｔｓ_a ，Ｔｓ_b ，Ｔｓ_c ，Ｔｓ_d を夫々１２秒、１０秒、１０秒、８秒に設定してある。
【００２４】
燃焼サイクル時間Ｔｃは、具体的には、前記記憶部に記憶されている４台のバーナ４の標準燃焼時間Ｔｓ_a ，Ｔｓ_b ，Ｔｓ_c ，Ｔｓ_d のうち最長の標準燃焼時間を温調出力信号Ｄで除することにより調節する。更に、サイクル時間調節燃焼パターンにおいて、最長サイクル時間を設定し（本実施形態においては、例えば６０秒に設定する）、その最長サイクル時間に対応する温調出力信号Ｄを、燃焼パターンをサイクル時間調節燃焼パターンから加熱時間調節燃焼パターンに変換するための変換用設定値Ｄｃとして設定してある。
ちなみに、４台のバーナ４の標準燃焼時間Ｔｓ_a ，Ｔｓ_b ，Ｔｓ_c ，Ｔｓ_d のうち最長のものは、バーナ４ａの標準燃焼時間Ｔｓ_a である１２秒であり、最長サイクル時間は６０秒であるので、１２秒を６０秒で除した値の０．２（２０％）が、変換用設定値Ｄｃとなる。
【００２５】
そして、温調出力信号Ｄが変換用設定値Ｄｃ以上のときは、下記の数式１に基づいて、燃焼サイクル時間Ｔｃを設定する。
【００２６】
【数１】
Ｔｃ＝Ｔｓ_a ／Ｄ
【００２７】
又、温調出力信号Ｄが変換用設定値Ｄｃ未満のときは、燃焼サイクル時間Ｔｃを最長サイクル時間に維持する状態で、下記の数式２〜５に基づいて、バーナ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ夫々の燃焼時間Ｔｆ_a ，Ｔｆ_b ，Ｔｆ_c ，Ｔｆ_d 夫々を調節する。
４台のバーナ４のうち、前記記憶部に記憶されている標準燃焼時間Ｔｓ_a が最長であるバーナ４ａについて、その燃焼時間Ｔｆ_a を、下記の数式２にて設定する。
【００２８】
【数２】
Ｔｆ_a ＝６０×Ｄ
【００２９】
又、バーナ４ａ以外のバーナ４ｂ，４ｃ，４ｄ夫々の燃焼時間Ｔｆ_b ，Ｔｆ_c ，Ｔｆ_d 夫々は、バーナ４ａの燃焼時間Ｔｆ_a に基づいて、下記の数式３〜５にて設定する。
【００３０】
【数３】
Ｔｆ_b ＝Ｔｆ_a ×（Ｔｓ_b ／Ｔｓ_a ）
【００３１】
【数４】
Ｔｆ_c ＝Ｔｆ_a ×（Ｔｓ_c ／Ｔｓ_a ）
【００３２】
【数５】
Ｔｓ_d ＝Ｔｆ_a ×（Ｔｓ_d ／Ｔｓ_a ）
【００３３】
燃焼制御部７は、上述のようにして燃焼パターンを設定して、その燃焼パターンに基づいて、各バーナ４を燃焼並びに燃焼停止させる。具体的には、各バーナ４に対応するガス用開閉弁１０及び空気用開閉弁１１夫々を開閉制御して、各バーナ４の燃焼及び燃焼停止制御を行う
例えば、図２に示すように、温調出力信号Ｄに応じた制御タイムチャートにて各バーナ４を燃焼並びに燃焼停止させる。
図２には、例として、温調出力信号Ｄが下限設定値Ｄｄ（５％）以上で変換用設定値Ｄｃ（２０％）未満の範囲のときの加熱時間調節燃焼パターンに対応する制御タイムチャートとして、温調出力信号Ｄが５％のときの制御タイムチャートを、温調出力信号Ｄが変換用設定値Ｄｃ（２０％）以上で上限設定値Ｄｕ（８０％）以下の範囲のときのサイクル時間調節燃焼パターンに対応する制御タイムチャートとして、温調出力信号Ｄが２０％、２５％、８０％夫々のときの制御タイムチャートを示す。又、温調出力信号Ｄが下限設定値Ｄｄ（５％）未満の加熱待機制御のときの制御タイムチャート、及び、温調出力信号Ｄが上限設定値Ｄｕ （８０％）より大の連続燃焼制御のときの制御タイムチャートを夫々示す。
【００３４】
燃焼制御部７は、サイクル燃焼制御の実行中は、バーナ４を目標燃焼状態で燃焼サイクル時間Ｔｃの間継続して加熱作動させることを、燃焼サイクル時間Ｔｃの終了ごとに、そのときの温調出力信号Ｄに応じて設定する燃焼パターンを次に制御すべき目標燃焼パターンとして設定しながら繰り返す。
又、加熱待機制御の実行中、及び、連続燃焼制御の実行中の夫々においては、予め設定されたサンプリング時間（例えば３秒間）ごとに温調出力信号Ｄをモニターして、その温調出力信号Ｄに基づいて次に実行すべき制御形態（加熱待機制御、サイクル燃焼制御及び連続燃焼制御のいずれか）を判定する。
【００３５】
次に、図３に基づいて、燃焼制御部７の制御作動について説明する。
温調出力信号Ｄが上限設定値Ｄｕ（８０％）より大きい状態から減少変化するときは、大負荷側牽制用設定値Ｄｒｂになるまでは連続燃焼制御を実行し、大負荷側牽制用設定値Ｄｒｂ以下になると、変換用設定値Ｄｃ（２０％）になるまでは、温調出力信号Ｄに基づいてサイクル時間調節燃焼パターンを設定して、そのサイクル時間調節燃焼パターンにてサイクル燃焼制御を実行する。更に、温調出力信号Ｄが変換用設定値Ｄｃ（２０％）よりも小さくなって、下限設定値Ｄｄ （５％）になるまでは、温調出力信号Ｄに基づいて加熱時間調節燃焼パターンを設定して、その加熱時間調節燃焼パターンにてサイクル燃焼制御を実行する。
更に、温調出力信号Ｄが下限設定値Ｄｄ（５％）未満になると、加熱待機制御を実行する。その加熱待機制御の実行中に、温調出力信号Ｄが増大変化するときは、下限設定値Ｄｄよりも大きい小負荷側牽制用設定値Ｄｒｓ（２５％）になるまでは加熱待機制御を継続して実行し、小負荷側牽制用設定値Ｄｒｓ（２５％）以上になると、上限設定値Ｄｕ（８０％）になるまでは温調出力信号Ｄに応じて設定したサイクル時間調節燃焼パターンに基づいてサイクル燃焼制御を実行し、上限設定値Ｄｕ（８０％）より大きくなると、連続燃焼制御を実行する。
【００３６】
つまり、図３に示すように、温調出力信号Ｄが、破線矢印にて示すように変化する間は、連続燃焼制御を実行し、実線矢印にて示すように変化する間は、サイクル燃焼制御を実行し、一点鎖線矢印にて示すように変化する間は、加熱待機制御を実行する。
【００３７】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ） 上記の実施形態においては、温調出力信号Ｄが増大変化するときは、温調出力信号Ｄが上限設定値Ｄｕになるまではサイクル燃焼制御を実行し、上限設定値Ｄｕよりも大きくなると連続燃焼制御を実行し、温調出力信号Ｄが上限設定値Ｄｕよりも大きい状態から減少変化するときには、温調出力信号Ｄが上限設定値Ｄｕより小さい大負荷側牽制用設定値Ｄｒｂ以下になるまでは、サイクル燃焼制御の実行を牽制する制御を実行するように構成する場合について例示した。
これに代えて、このような温調出力信号Ｄが大負荷側牽制用設定値Ｄｒｂ以下になるまではサイクル燃焼制御の実行を牽制する制御を省略して、温調出力信号Ｄが上限設定値Ｄｕよりも大きい状態から上限設定値Ｄｕになると、直ちにサイクル燃焼制御を実行するようにしても良い。
【００３８】
（ロ） 熱負荷が大きいほど単位時間当たりの加熱量が大となるように目標燃焼状態を設定するための具体的な形態は、上記の実施形態において例示した形態に限定されるものではない。
上記の実施形態においては、目標燃焼状態を、燃焼サイクル時間内で、バーナ４を加熱用の設定燃焼量で燃焼させる加熱時間帯とバーナ４を設定待機加熱状態で待機させる加熱待機時間帯とを設定することにより設定し、加熱時間帯の継続時間や燃焼サイクル時間を熱負荷に応じて変更設定することにより、単位時間当たりの加熱量を調節した。
これに代えて、例えば、目標燃焼状態を、燃焼サイクル時間内で、バーナ４を燃焼させる加熱時間帯とバーナ４を設定待機加熱状態で待機させる加熱待機時間帯とを設定することにより設定するにしても、加熱時間帯の継続時間及び燃焼サイクル時間を一定にして、加熱時間帯においてバーナ４を燃焼させる燃焼量を熱負荷に応じて変更設定するようにしても良い。
【００３９】
（ハ） 上記の実施形態においては、加熱待機制御における設定待機加熱状態として、バーナ４の燃焼停止状態を適用する場合について例示したが、バーナ４を加熱用の設定燃焼量よりも小さい待機加熱用の設定燃焼量にて燃焼させる状態を適用しても良い。
【００４０】
（ニ） 上記の実施形態においては、目標燃焼状態における設定待機加熱状態として、バーナ４の燃焼停止状態を適用する場合について例示したが、バーナ４を加熱用の設定燃焼量よりも小さい待機加熱用の設定燃焼量にて燃焼させる状態を適用しても良い。
（ホ） 上記の実施形態においては、高負荷燃焼制御においては、バーナ４を定格燃焼量で連続して燃焼させるように構成する場合について例示したが、燃焼停止時間をできるだけ短くする状態で、バーナ４を定格燃焼量で断続的に燃焼させるように構成しても良い。
【００４１】
（ヘ） 下限設定値Ｄｄ、上限設定値Ｄｕ、変換用設定Ｄｃ、小負荷側牽制用設定値Ｄｒｓ、及び、大負荷側牽制用設定値Ｄｒｂ夫々の具体的な設定値は、上記の実施形態において例示した値に限定されるものではなく、炉の特性等に応じて適宜設定することができる。例えば、小負荷側牽制用設定値Ｄｒｓは、加熱応答性の良い（例えば、炉内容積が小さい、あるいは、炉内容積に比べてバーナ加熱能力が大きい）炉ほど、下限設定値Ｄｄとの差が大きくなるように設定する。
（ト） バーナ４の設置台数は、上記の実施形態において例示した４台に限定されるものではなく、種々変更可能である。例えば、１台でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】炉加熱用の燃焼装置の全体構成を示すブロック図
【図２】炉加熱用の燃焼装置における制御作動のタイムチャートを示す図
【図３】炉加熱用の燃焼装置において熱負荷に応じて制御形態を切り換える制御を説明する図
【符号の説明】
４ バーナ
５ 温度検出手段
７ 燃焼制御手段
７ａ 熱負荷検出手段
Ｄｄ 下限設定値
Ｄｒｓ 小負荷側牽制用設定値

Claims (4)

1. 炉内を加熱するバーナと、
   前記炉内の温度を検出する温度検出手段の検出温度と目標温度との偏差を熱負荷として検出する熱負荷検出手段と、
   その熱負荷検出手段の検出情報に基づいて、前記バーナの加熱作動を制御する燃焼制御手段が設けられ、
   その燃焼制御手段は、
   前記熱負荷が下限設定値以上のときには、熱負荷が大きいほど単位時間当たりの加熱量が大となる目標燃焼状態と、その目標燃焼状態を継続する燃焼サイクル時間とを燃焼パターンとして設定して、
   前記バーナを前記目標燃焼状態で前記燃焼サイクル時間の間継続して加熱作動させることを、前記燃焼サイクル時間の終了ごとに、そのときの前記熱負荷に応じて設定する燃焼パターンを次に制御すべき目標燃焼パターンとして設定しながら繰り返すサイクル燃焼制御を実行するように構成されている炉加熱用の燃焼装置であって、
   前記燃焼制御手段は、
   前記熱負荷が前記下限設定値よりも大きい状態から減少変化するときには、前記下限設定値になるまでは前記サイクル燃焼制御を実行し、前記下限設定値未満になると、前記バーナを設定待機加熱状態で待機させる加熱待機制御を実行するように構成され、且つ、
   前記熱負荷が前記下限設定値未満の状態から増大変化するときには、前記熱負荷が前記下限設定値より設定量大きい制御開始用の小負荷側牽制用設定値になるまでは、前記加熱待機制御を実行し、前記小負荷側牽制用設定値になると前記サイクル燃焼制御を実行するように構成されている炉加熱用の燃焼装置。
2. 前記バーナの複数が分散配置されて設けられ、
   前記燃焼制御手段は、前記複数のバーナ夫々についての前記目標燃焼状態を、前記燃焼サイクル時間内において、前記バーナを加熱用の設定燃焼量で燃焼させる加熱時間帯と前記バーナを設定待機加熱状態で待機させる加熱待機時間帯とを設定することにより設定し、且つ、各バーナの前記加熱時間帯が前記燃焼サイクル時間内で分散する状態で設定するように構成されている請求項１記載の炉加熱用の燃焼装置。
3. 前記燃焼制御手段は、
   前記熱負荷が前記小負荷側牽制用設定値以上の状態から増大変化するときには、前記熱負荷が前記下限設定値よりも大きい上限設定値になるまでは前記サイクル燃焼制御を実行し、前記上限設定値よりも大きくなると、前記バーナを設定高負荷燃焼状態で加熱作動させる高負荷燃焼制御を実行するように構成され、且つ、
   前記熱負荷が前記上限設定値よりも大きい状態から減少変化するときには、前記熱負荷が前記上限設定値よりも設定量小さい制御開始用の大負荷側牽制用設定値になるまでは、前記高負荷燃焼制御を実行し、前記大負荷側牽制用設定値になると前記サイクル燃焼制御を実行するように構成されている請求項１又は２記載の炉加熱用の燃焼装置。
4. 前記燃焼制御手段は、前記目標燃焼状態を、前記燃焼サイクル時間内において、前記バーナを加熱用の設定燃焼量で燃焼させる加熱時間帯と前記バーナを設定加熱待機状態で待機させる加熱待機時間帯とを設定することにより設定するように構成され、並びに、
   前記燃焼制御手段は、前記燃焼パターンとして、
   前記熱負荷が前記下限設定値と前記上限設定値との間の変換用設定値以上のときは、前記加熱時間帯の継続時間を一定に維持する状態で、前記熱負荷が大になるほど前記燃焼サイクル時間を短くするサイクル時間調節燃焼パターンに設定し、且つ、
   前記熱負荷が前記変換用設定値未満のときは、前記燃焼サイクル時間を一定に維持する状態で、前記熱負荷が小になるほど前記加熱時間帯の継続時間を短くする加熱時間調節燃焼パターンに設定するように構成され、
   前記小負荷側牽制用設定値が、前記変換用設定値よりも設定量大きい値に設定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の炉加熱用の燃焼装置。

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