JP6682314B2 - 燃焼制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃焼装置の運転を制御する燃焼制御装置に関する。

図６に燃焼装置の運転を制御する燃焼制御装置を用いた燃焼システムの一例を示す（例えば、特許文献１参照）。この燃焼システム２００は、燃焼機器１と、燃焼制御装置２（２Ｂ）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が設けられ、第１の流路３ｂには安全遮断弁１１，１２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やダンパ１８が設けられている。

燃焼制御装置２（２Ｂ）は、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１９の運転が制御される。

なお、燃焼装置１９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。また、パイロットバーナ７を備えず、メインバーナ６のみとするタイプなどもある。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６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、燃焼制御装置２(２Ｂ)は、ガス圧スイッチ１５や風圧スイッチ１７、火炎検出器９などの状態を監視し、異常を検出した時に、安全遮断弁１１〜１４を閉とし、バーナへの燃料の供給を遮断し、ロックアウト状態となる(例えば、特許文献２参照)。

この燃焼システム２００において、燃焼制御装置２（２Ｂ）がロックアウト状態となると、電源の再投入などではそのロックアウト状態を解除することができず、リセットスイッチの操作が必要となる(例えば、特許文献３参照)。

この燃焼システム２００では、リセットスイッチの操作（リセット操作）方法として、下記のリセット方法Ａあるいはリセット方法Ｂの何れか一方が採用される。
〔リセット方法Ａ〕
セット操作に制限を設けず、リセット操作を有効とする。
〔リセット方法Ｂ〕
リセット操作を行った後、一定時間の間、リセット操作を無効とする。

特開２０１１−２０８９２１号公報 実公昭６１−１９３３１号公報 特開２０１１−２１５９６０号公報

しかしながら、上述したリセット方法Ａでは、リセットスイッチの設置場所が制約される。すなわち、サービスマンなどが燃焼装置の安全性を確認しながらリセット操作を行うことができるように、リセットスイッチを燃焼装置の近傍に設置する必要がある。例えば、図７に示すように、リセットスイッチＳＷＡを燃焼制御装置２（２Ｂ）に付設する。

また、上述したリセット方法Ｂは、リセット操作が制限されるため、誤操作防止となり、燃焼装置が見ない遠隔地から燃焼装置のロックアウト状態を解除する場合には有利な方法であり、リセットスイッチの設置場所は制約されない。

すなわち、図８Ａに示すように、リセットスイッチＳＷＢを燃焼制御装置２（２Ｂ）に付設するようにしてもよく、図８Ｂに示すように、リセットスイッチＳＷＢを燃焼制御装置２（２Ｂ）から離れた遠隔地に設けるようにしてもよい。

しかし、リセット方法Ｂでは、燃焼装置の安全性を確認しないままのリセットスイッチの多用によって、燃焼と失火(不着火・断火)を短時間で何回も繰り返すことがあり、燃焼室に未燃焼ガスが溜まり、安全性が損なわれることがある。

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、燃焼装置のロックアウト状態を遠隔地からでも近傍からでも解除することができ、かつ遠隔地からの短時間の間のリセットスイッチの多用を防ぐことができる燃焼制御装置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、燃焼装置（１９）の運転を制御する燃焼制御装置（２Ａ）において、燃焼装置（１９）の異常を検知して燃焼制御装置（２Ａ）をロックアウト状態とするロックアウト部（２−１）と、燃焼制御装置（２Ａ）に付設された第１のリセットスイッチ（ＳＷ１）と、燃焼制御装置（２Ａ）から離れた遠隔地に設けられた第２のリセットスイッチ（ＳＷ２）と、第１のリセットスイッチ（ＳＷ１）からの燃焼装置（１９）の運転再開を指示する第１のリセット入力（ＲＳ１）を無制限に受け付けて燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態を解除する第１のロックアウト解除部（２−２）と、第２のリセットスイッチ（ＳＷ２）からの燃焼装置（１９）の運転再開を指示する第２のリセット入力（ＲＳ２）を制限付きで受け付けて燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態を解除する第２のロックアウト解除部（２−３）とを備え、第２のロックアウト解除部（２−３）は、最初の第２のリセット入力（ＲＳ２）を受け付けて燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態を解除した後、所定時間（Ｔ）が経過する前に第２のリセット入力（ＲＳ２）を受け付けての燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態の解除を所定回数（Ｎ）以上行った場合、所定時間（Ｔ）が経過するまで第２のリセット入力（ＲＳ２）を受け付けての燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態の解除を禁止することを特徴とする。

本発明において、第１のリセットスイッチ（ＳＷ１）は燃焼制御装置（２Ａ）に付設されており、第２のリセットスイッチ（ＳＷ２）は燃焼制御装置（２Ａ）から離れた遠隔地に設けられている。第１のロックアウト解除部（２−２）は、第１のリセットスイッチ（ＳＷ１）からの燃焼装置（１９）の運転再開を指示する第１のリセット入力（ＲＳ１）を無制限に受け付けて燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態を解除し、第２のロックアウト解除部（２−３）は、第２のリセットスイッチ（ＳＷ２）からの燃焼装置（１９）の運転再開を指示する第２のリセット入力（ＲＳ２）を制限付きで受け付けて燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態を解除する。

本発明において、第２のロックアウト解除部（２−３）における第２のリセット入力（ＲＳ２）を制限付きで受け付けての燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態の解除は、次のようにして行われる。すなわち、従来のリセット方法Ｂのように一定時間の間リセット操作を無効とするのではなく、最初の第２のリセット入力（ＲＳ２）を受け付けて燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態を解除した後、所定時間（Ｔ）が経過する前に第２のリセット入力を受け付けての燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態の解除が所定回数（Ｎ）以上行われた場合、所定時間（Ｔ）が経過するまで第２のリセット入力（ＲＳ２）を受け付けての燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態の解除を禁止する。

これにより、本発明では、最初の第２のリセット入力（ＲＳ２）を受け付けて燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態を解除した後、所定時間（Ｔ）（例えば、１５分）が経過するまでの間は所定回数（Ｎ）（例えば、５回）を限度として、第２のリセット入力（ＲＳ２）を受け付けての燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態の解除が許可され、燃焼制御装置（２Ａ）のロックアウト状態を遠隔地からでも近傍からでも解除でき、かつ遠隔地からの短時間の間のリセットスイッチ（ＳＷ２）の多用を防ぐことができるようになる。

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。

本発明によれば、第１のリセットスイッチを燃焼制御装置に付設し、第２のリセットスイッチを燃焼制御装置から離れた遠隔地に設け、第１のリセットスイッチからの第１のリセット入力を無制限に受け付けて燃焼制御装置のロックアウト状態を解除するようにする一方、第２のリセットスイッチからの最初の第２のリセット入力を受け付けて燃焼制御装置のロックアウト状態を解除した後、所定時間が経過する前に第２のリセット入力を受け付けての燃焼制御装置のロックアウト状態の解除を所定回数以上行った場合、所定時間が経過するまで第２のリセット入力を受け付けての燃焼制御装置のロックアウト状態の解除を禁止するようにしたので、燃焼制御装置のロックアウト状態を遠隔地からでも近傍からでも解除することができ、かつ遠隔地からの短時間の間のリセットスイッチの多用を防ぐことができるようになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る燃焼制御装置の要部を示す図である。 図２は、この燃焼制御装置における第２のロックアウト解除部の機能を具体的に説明する図である。 図３は、第２のリセットスイッチの近くにロックアウト解除禁止時間帯であることを知らせる報知部を設けた例を示す図である。 図４は、第１のロックアウト解除部と第２のロックアウト解除部とを１つのロックアウト解除部に設けた例を示す図１に対応する図である。 図５は、第１のロックアウト解除部と第２のロックアウト解除部とを１つのロックアウト解除部に設けた例を示す図３に対応する図である。 図６は、燃焼装置の運転を制御する燃焼制御装置を用いた燃焼システムの一例を示す図である。 図７は、リセット方法Ａの場合のリセットスイッチの付設例を示す図である。 図８Ａは、リセット方法Ｂの場合にリセットスイッチを燃焼制御装置に付設した例を示す図である。 図８Ｂは、リセット方法Ｂの場合にリセットスイッチを燃焼制御装置から離れた遠隔地に設け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は本発明の実施の形態に係る燃焼制御装置２（２Ａ）の要部を示す図である。

この燃焼制御装置２（２Ａ）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る。この燃焼制御装置２（２Ａ）と、図６に示した従来の燃焼制御装置２（２Ｂ）とでは、その持つ機能が一部異なっている。

図１には、燃焼制御装置２（２Ａ）が持つ本実施の形態で特筆すべき機能部のみを示している。また、この燃焼制御装置２（２Ａ）によって運転が制御される燃焼装置の基本構成については、図６に示した燃焼装置１９の構成を流用するものとする。

この燃焼制御装置２（２Ａ）には、リセットスイッチとして、第１のリセットスイッチＳＷ１と第２のリセットスイッチＳＷ２とが設けられている。第１のリセットスイッチＳＷ１は燃焼制御装置２（２Ａ）に付設されている。第２のリセットスイッチＳＷ２は、燃焼制御装置２（２Ａ）の外部入力部ＴＭ１に電線Ｌ１を介して接続され、燃焼制御装置２（２Ａ）から離れた遠隔地に設けられている。

また、燃焼制御装置２（２Ａ）は、本実施の形態で特筆すべき機能部として、燃焼装置１９の異常を検知して燃焼制御装置２（２Ａ）をロックアウト状態とするロックアウト部２１と、第１のリセットスイッチＳＷ１からの燃焼装置１９の運転再開を指示する第１のリセット入力ＲＳ１を無制限に受け付けて燃焼制御装置２（２Ａ）のロックアウト状態を解除する第１のロックアウト解除部２−２と、第２のリセットスイッチＳＷ２からの燃焼装置１９の運転再開を指示する第２のリセット入力ＲＳ２を制限付きで受け付けて燃焼制御装置２（２Ａ）のロックアウト状態を解除する第２のロックアウト解除部２−３とを備えている。

なお、第１のリセットスイッチＳＷ１および第２のリセットスイッチＳＷ２はＯＮ／ＯＦＦスイッチであり、第１のリセットスイッチＳＷ１がＯＮとされることにより第１のリセット入力ＲＳ１が第１のロックアウト解除部２−２に与えられ、第２のリセットスイッチＳＷ２がＯＮとされることにより第２のリセット入力ＲＳ２が第２のロックアウト解除部２−３に与えられる。第１のリセットスイッチＳＷ１および第２のリセットスイッチＳＷ２は、ＯＮとされた後、すぐにＯＦＦの状態に戻る。また、第１のロックアウト解除部２−２および第２のロックアウト解除部２−３は、ロックアウト部２−１に解除指令を送ることによって、燃焼制御装置２（２Ａ）のロックアウト状態を解除する。

また、第１のロックアウト解除部２−２は、第２のリセット入力ＲＳ２を無制限で受け付けて燃焼制御装置２（２Ａ）のロックアウト状態を解除するが、第２のロックアウト解除部２−３は、最初の第２のリセット入力ＲＳ２を受け付けて燃焼制御装置２（２Ａ）のロックアウト状態を解除した後、所定時間Ｔが経過する前に第２のリセット入力ＲＳ２を受け付けての燃焼制御装置２（２Ａ）のロックアウト状態の解除を所定回数Ｎ以上行った場合、所定時間Ｔが経過するまで第２のリセット入力ＲＳ２を受け付けての燃焼制御装置２（２Ａ）のロックアウト状態の解除を禁止する。この第２のロックアウト解除部２−３の機能を図２を用いて具体的に説明する。この例では、所定時間Ｔを１５分、所定回数Ｎを５回としている。

燃焼制御装置２（２Ａ）がロックアウト状態とされた後（ｔ１点（１回目のロックアウト））、使用者が第２のリセットスイッチＳＷ２をＯＮとすると、第２のリセット入力ＲＳ２が第２のロックアウト解除部２−３に送られる。第２のロックアウト解除部２−３は、これを最初の第２のリセット入力ＲＳ２として受け付けて、燃焼制御装置２（２Ａ）のロックアウト状態を解除する（ｔ２点（１回目のロックアウト解除））。ここで、第２のロックアウト解除部２−３は、この１回目のロックアウト解除からの経過時間をタイマ時間ＴＭとして計時し始める。

この例では、１回目のロックアウト解除が行われた後（ｔ２点）、ｔ３点で２回目のロックアウトが行われ、ｔ４点で２回目のロックアウト解除を行っている。また、２回目のロックアウト解除が行われた後（ｔ４）、ｔ５点で３回目のロックアウトが行われ、ｔ６点で３回目のロックアウト解除を行っている。同様にして、ｔ７点で４回目のロックアウト、ｔ９点で５回目のロックアウトが行われ、ｔ８点で４回目のロックアウト解除、ｔ１０点で５回目のロックアウト解除を行っている。この間、タイマ時間ＴＭは、まだ所定時間Ｔ＝１５分には達していない。

第２のロックアウト解除部２−３は、タイマ時間ＴＭが所定時間Ｔ＝１５分に達する前に、第２のリセット入力ＲＳ２を受け付けての燃焼制御装置２（２Ａ）のロックアウト状態の解除をＮ＝５回以上行うと（ｔ１０点）、タイマ時間ＴＭが所定時間Ｔ＝１５分に達するまで第２のリセット入力ＲＳ２を受け付けての燃焼制御装置２（２Ａ）のロックアウト状態の解除を禁止する。

このため、１回目のロックアウト解除が行われた時点からロックアウト解除の回数がＮ＝５回となるまでの時間帯ＴＢ１がロックアウト解除が許可される時間帯（ロックアウト解除許可時間帯）、ロックアウト解除の回数がＮ＝５回となってからタイマ時間ＴＭが所定時間Ｔ＝１５分に達するまでの時間帯ＴＢ２がロックアウト解除が禁止される時間帯（ロックアウト解除禁止時間帯）となり、ロックアウト解除禁止時間帯ＴＢ２で第２のリセット入力ＲＳ２が入力されても、第２のロックアウト解除部２−３はこれを受け付けず、燃焼制御装置２（２Ａ）のロックアウト状態を解除しない。

図２においては、ｔ１１点で６回目のロックアウトが行われ、ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４点で第２のリセットスイッチＳＷ２によるリセット操作が行われているが、このリセット操作で入力される第２のリセット入力ＲＳ２は受け付けられず、ロックアウト解除は行われていない。この場合、タイマ時間ＴＭが所定時間Ｔ＝１５分に達した後に、すなわち１回目のロックアウト解除から１５分経過した後に（ｔ１５点）、再びロックアウト解除が可能となる。図２においては、１回目のロックアウト解除から１５分経過した後のｔ１６点で、６回目のロックアウト解除が行われている。

以上の説明から分かるように、本実施の形態では、燃焼制御装置２（２Ａ）に２種類のリセットスイッチを設け、第１のリセットスイッチＳＷ１を本体のリセットスイッチとして燃焼制御装置２（２Ａ）に付設し、第２のリセットスイッチＳＷ２を外部スイッチとして燃焼制御装置２（２Ａ）から離れた遠隔地に設け、第１のリセットスイッチＳＷ１によるリセット操作には制限を設けず、第２のリセットスイッチＳＷ２によるリセット操作に時間（Ｔ）と回数（Ｎ）による制限を設けている。

これにより、第１のリセットスイッチＳＷ１を操作すれば、燃焼装置１９の近傍で、サービスマンなどが燃焼装置１９の安全性を確認しながらロックアウトの解除を行うことができる。このため、待ち時間が少なく、すぐに運転を開始することが可能なり、燃焼効率が上がる。さらに、リセット回数の制限を設けないため、試運転が中断されることもなくなる（試運転時は第１のリセットスイッチＳＷ１でリセット操作するとよい）。

また、第２のリセットスイッチＳＷ２を操作すれば、燃焼装置１９が見えない遠隔地からでもロックアウトの解除を行うことができる。この場合、リセット操作に時間（Ｔ）と回数（Ｎ）による制限が設けられているので、安全性を確保しながら燃焼装置１９を運転することができる。また、所定時間Ｔ＝１５分が経過するまでの間はＮ＝５回を限度として、第２のリセットスイッチＳＷ２によるロックアウトの解除が許可されるので、遠隔地からの短時間の間の第２のリセットスイッチＳＷ２の多用を防ぐことができるようになる。

なお、上述した実施の形態において、ロックアウト解除禁止時間帯ＴＢ２にある間は、第２のリセットスイッチＳＷ２によるロックアウトの解除を行うことができないことを知らせるために、例えば赤色のアラームランプを点滅させるようにしてもよい。

すなわち、図３に示すように、第２のリセットスイッチＳＷ２の近くに報知部２−４を設け、この報知部２−４においてロックアウト解除禁止時間帯ＴＢ２にある間、赤色のアラームランプを点滅させるなどしてもよい。この場合、赤色のアラームランプの点滅中であっても、第１のリセットスイッチＳＷ１によるロックアウトの解除は可能とする。

また、スイッチの故障などでリセットしっぱなしになると不安全な状態となるので、故障でリセットが自動的に解除できないような場合を考慮し、リセット入力の自己診断の機能を２回路分備えるようにしてもよい。

また、図１や図３では、第１のロックアウト解除部２−２と第２のロックアウト解除部２−３とを独立した形で設けているが、図４や図５に示すように、第１のロックアウト解除部２−２と第２のロックアウト解除部２−３とを１つのロックアウト解除部２−５に設けるようにしてもよい。すなわち、第１のロックアウト解除部２−２との機能と第２のロックアウト解除部２−３の機能とを合わせた機能を有するロックアウト解除部２−５を設けるようにしてもよい。

〔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。

２（２Ａ）…燃焼制御装置、２−１…ロックアウト部、２−２…第１のロックアウト解除部、２−３…第２のロックアウト解除部、２−４…報知部、２−５…ロックアウト解除部、ＳＷ１…第１のリセットスイッチ、ＳＷ２…第２のリセットスイッチ、ＴＭ１…外部入力部、Ｌ１…電線。

Claims (2)

1. 燃焼装置の運転を制御する燃焼制御装置において、
   前記燃焼装置の異常を検知して前記燃焼制御装置をロックアウト状態とするロックアウト部と、
   前記燃焼制御装置に付設された第１のリセットスイッチと、
   前記燃焼制御装置から離れた遠隔地に設けられた第２のリセットスイッチと、
   前記第１のリセットスイッチからの前記燃焼装置の運転再開を指示する第１のリセット入力を無制限に受け付けて前記燃焼制御装置のロックアウト状態を解除する第１のロックアウト解除部と、
   前記第２のリセットスイッチからの前記燃焼装置の運転再開を指示する第２のリセット入力を制限付きで受け付けて前記燃焼制御装置のロックアウト状態を解除する第２のロックアウト解除部とを備え、
   前記第１のリセットスイッチおよび前記第２のリセットスイッチは、ＯＮ／ＯＦＦスイッチであり、
   前記第２のロックアウト解除部は、
   前記第２のリセットスイッチがＯＮとされることによる、最初の前記第２のリセット入力を受け付けて前記燃焼制御装置のロックアウト状態を解除した後から所定時間が経過する前に、前記第２のリセット入力を受け付けての前記燃焼制御装置のロックアウト状態の解除を所定回数以上行った場合、前記所定時間が経過するまで、前記第２のリセットスイッチがＯＮとされることによる、前記第２のリセット入力を受け付けての前記燃焼制御装置のロックアウト状態の解除を禁止する
   ことを特徴とする燃焼制御装置。
2. 請求項１に記載された燃焼制御装置において、
   前記第２のリセット入力を受け付けての前記燃焼制御装置のロックアウト状態の解除が禁止されている間、前記第２のリセットスイッチによるロックアウトの解除を行うことができないことを報知する報知部
   を備えることを特徴とする燃焼制御装置。

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