JP6989343B2 - Frame rod condition judgment device - Google Patents
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Description
本発明は、火炎の強さをその火炎の中に挿入された電極棒に流れる電流によって検出するフレームロッドの状態判定装置に関する。 The present invention relates to a frame rod state determination device that detects the intensity of a flame by a current flowing through an electrode rod inserted into the flame.
従来より、燃焼システムとして、点火装置とバーナとを備えた燃焼装置と、燃焼装置の運転を予め定められた燃焼シーケンスに従って制御する燃焼制御装置とを備えた燃焼システムが用いられている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a combustion system, a combustion system including a combustion device including an ignition device and a burner and a combustion control device for controlling the operation of the combustion device according to a predetermined combustion sequence has been used (for example,). See Patent Document 1).
この燃焼システムにおいて、燃焼装置の起動から定常燃焼に至るまでの動作順序は、燃焼シーケンスとして定められている。例えば、燃焼装置の起動から定常燃焼に至るまでの動作順序として「スタートチェック」、「プレパージ」、「点火待ち」、「パイロット点火」、「パイロットオンリー」、「メイン点火」、「メイン安定」、「定常燃焼」というように、各燃焼シーケンスが定められている。 In this combustion system, the operation sequence from the start of the combustion device to the steady combustion is defined as a combustion sequence. For example, "start check", "pre-purge", "waiting for ignition", "pilot ignition", "pilot only", "main ignition", "main stable", as the operation sequence from the start of the combustion device to the steady combustion. Each combustion sequence is defined as "steady combustion".
また、この燃焼システムにおいて、バーナの火炎の強さはフレームロッドによって検出され、フレームロッドからの火炎検出信号(バーナの火炎の強さを示す信号)を例えばフレーム電圧VFとして取得し、このフレーム電圧VFの値から火炎の有無や着火異常を判断するようにしている。 Further, in this combustion system, the flame intensity of the burner is detected by the frame rod, and the flame detection signal (signal indicating the flame intensity of the burner) from the frame rod is acquired as, for example, the frame voltage VF, and this frame voltage is obtained. The presence or absence of flame and ignition abnormality are judged from the value of VF.
例えば、バーナへの燃料の供給開始(燃焼開始)から火炎有りと判定されるまでの時間(フレーム電圧VFが所定の電圧値に達するまでの時間)を監視し、所定時間を過ぎても火炎有りと判定されない場合、不着火と判断する。不着火と判断した場合、燃焼制御装置は、安全遮断弁を閉とし、バーナへの燃料の供給を遮断する。すなわち、燃焼装置をロックアウト状態とする。 For example, the time from the start of fuel supply to the burner (combustion start) until it is determined that there is a flame (the time until the frame voltage VF reaches a predetermined voltage value) is monitored, and there is a flame even after the predetermined time has passed. If it is not judged, it is judged as non-ignition. If it is determined that the ignition is not ignited, the combustion control device closes the safety shut-off valve and shuts off the fuel supply to the burner. That is, the combustion device is locked out.
しかしながら、従来の燃焼システムでは、フレームロッドに異常が生じていたような場合、火炎検出が正常に行われず、火炎が発生しているにも拘わらず火炎有りと判定されず、燃焼装置がロックアウト状態とされてしまう現象が発生することがあった。一旦、燃焼装置がロックアウト状態とされると、再稼働に時間を要することもあり、経済的な損失が多大となる場合もある。 However, in the conventional combustion system, if an abnormality occurs in the frame rod, the flame is not detected normally, and it is not determined that there is a flame even though the flame is generated, and the combustion device is locked out. The phenomenon of being in a state sometimes occurred. Once the combustion device is locked out, it may take time to restart and the economic loss may be large.
なお、フレームロッドに異常が生じていることを早い段階で検出できれば、燃焼装置がロックアウト状態とされてしまう前に対処することができるが、そのためにはスキルを持った技術者がフレームロッドの状態を定期的に確認する必要がある。この場合、フレームロッドに異常が生じているか否かは定かではない。このため、実際には異常がなく、メンテナンスの必要性のないものについても定期的にメンテナンスを行う必要があり、コスト増を招くことになる。 If it is possible to detect that an abnormality has occurred in the frame rod at an early stage, it is possible to deal with it before the combustion device is locked out, but for that purpose, a skilled engineer is required to use the frame rod. It is necessary to check the condition regularly. In this case, it is uncertain whether or not the frame rod has an abnormality. For this reason, it is necessary to perform regular maintenance even for those that are not actually abnormal and do not require maintenance, which leads to an increase in cost.
なお、フレームロッドの異常には、例えば、フレームロッドの絶縁劣化、フレームロッドの錆、フレームロッドの配線絶縁不良、接触不良、フレームロッドへのスパークへの飛び込みなどが考えられる。 It should be noted that the abnormality of the frame rod may be, for example, deterioration of the insulation of the frame rod, rust of the frame rod, poor wiring insulation of the frame rod, poor contact, diving into the spark to the frame rod, or the like.
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、フレームロッドの絶縁劣化などの状態の異常を早期に検出することが可能なフレームロッドの状態判定装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is a frame rod state determination device capable of early detection of abnormal state such as insulation deterioration of the frame rod. Is to provide.
このような目的を達成するために本発明は、バーナ(6,7)への点火を行う点火装置(8)と、バーナの火炎の強さをその火炎の発生に伴って生じる紫外線を受けて検出するフレームロッド(9)とを備えた燃焼システム(100)におけるフレームロッドの状態を判定するフレームロッドの状態判定装置(21)であって、フレームロッドが検出する火炎の強さが予め定められた第1の基準レベル(VFmin)に達した場合に火炎有りと判定するように構成された火炎有無判定部(21−1)と、バーナへの燃焼開始から火炎有無判定部によって火炎有りと判定されるまでの時間を着火遅れ時間(Td)として計時するように構成されたタイマ(21−2)と、タイマによって計時された着火遅れ時間が予め定められている正常な範囲内ではあるが通常の範囲内からずれていた場合、フレームロッドが不調な状態にあると判定するように構成された第1の着火遅れ判定部(21−3)とを備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention receives the ignition device (8) that ignites the burner (6, 7) and the intensity of the flame of the burner by receiving the ultraviolet rays generated by the generation of the flame. It is a frame rod state determination device (21) that determines the state of the frame rod in the combustion system (100) including the frame rod (9) to be detected, and the intensity of the flame detected by the frame rod is predetermined. It is determined by the flame presence / absence determination unit (21-1) configured to determine that there is a flame when the first reference level (VFmin) is reached, and the flame presence / absence determination unit from the start of combustion to the burner. A timer (21-2) configured to measure the time until the ignition delay time (Td) is set, and an ignition delay time timed by the timer are usually within a predetermined normal range. It is characterized by including a first ignition delay determination unit (21-3) configured to determine that the frame rod is in a malfunction state when it deviates from the range of.
本発明において、火炎有無判定部は、フレームロッドが検出する火炎の強さが第1の基準レベルに達した場合に火炎有りと判定する。タイマは、バーナへの燃焼開始から火炎有りと判定されるまでの時間を着火遅れ時間として計時する。第1の着火遅れ判定部は、タイマによって計時された着火遅れ時間が正常な範囲内ではあるが通常の範囲内からずれていた場合、フレームロッドが不調な状態にあると判定する。 In the present invention, the flame presence / absence determination unit determines that there is a flame when the intensity of the flame detected by the frame rod reaches the first reference level. The timer measures the time from the start of combustion to the burner to the determination that there is a flame as the ignition delay time. The first ignition delay determination unit determines that the frame rod is in a malfunctioning state when the ignition delay time measured by the timer is within the normal range but deviates from the normal range.
例えば、正常な範囲の上限側の境界値を第1の判定基準時間として定め、通常の範囲の上限側の境界値を第2の判定基準時間として定めるものとした場合、タイマによって計時された着火遅れ時間が第1の判定基準時間と第2の判定基準時間との間にあった場合に、フレームロッドが不調な状態にあると判定する。 For example, if the boundary value on the upper limit side of the normal range is set as the first judgment reference time and the boundary value on the upper limit side of the normal range is set as the second judgment reference time, the ignition timed by the timer is set. When the delay time is between the first determination reference time and the second determination reference time, it is determined that the frame rod is in a malfunctioning state.
本発明において、例えばフレームロッドに絶縁劣化が生じ、その絶縁劣化の度合いが大きくなると、着火遅れ時間が長くなって行く。この場合、着火遅れ時間が通常の範囲内からずれた段階で、フレームロッドが不調な状態にあると判定される。これにより、フレームロッドの絶縁劣化を早期に検出することが可能となる。 In the present invention, for example, when the frame rod is deteriorated in insulation and the degree of the deterioration in insulation is increased, the ignition delay time becomes longer. In this case, it is determined that the frame rod is in a malfunction state when the ignition delay time deviates from the normal range. This makes it possible to detect the deterioration of the insulation of the frame rod at an early stage.
本発明において、フレームロッドが検出する火炎の強さは、火炎の強さに応じたフレーム電圧であってもよいし、フレーム電流であってもよい。また、本発明において、バーナへの燃焼開始は、着火遅れ時間の計時開始の起点となるタイミングであり、バーナへの燃料の供給開始のタイミングであってもよくバーナへの点火開始のタイミングなどであってもよい。 In the present invention, the flame intensity detected by the frame rod may be a frame voltage according to the flame intensity or a frame current. Further, in the present invention, the start of combustion to the burner is the timing that becomes the starting point of the timing start of the ignition delay time, and may be the timing of the start of fuel supply to the burner, or the timing of the start of ignition of the burner. There may be.
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。 In the above description, as an example, the components on the drawing corresponding to the components of the invention are shown by reference numerals in parentheses.
以上説明したように、本発明によれば、タイマによって計時された着火遅れ時間が正常な範囲内ではあるが通常の範囲内からずれていた場合、フレームロッドが不調な状態にあると判定されるものとなり、フレームロッドの絶縁劣化などの状態の異常を早期に検出することが可能となる。 As described above, according to the present invention, if the ignition delay time measured by the timer is within the normal range but deviates from the normal range, it is determined that the frame rod is in a malfunctioning state. This makes it possible to detect abnormalities in the condition such as deterioration of the insulation of the frame rod at an early stage.
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。先ず、実施の形態の説明に入る前に、本実施の形態(実施の形態1,2)の概要について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, before going into the description of the embodiment, the outline of the present embodiment (
〔実施の形態1の概要〕
フレームロッドの状態に異常が発生すると着火遅れ時間に変化が生じる。例えば、フレームロッドの絶縁劣化、フレームロッドの錆、フレームロッドの配線絶縁不良、接触不良が生じていると、着火遅れ時間が長くなる。
[Outline of Embodiment 1]
If an abnormality occurs in the condition of the frame rod, the ignition delay time will change. For example, if the insulation of the frame rod is deteriorated, the frame rod is rusted, the wiring insulation of the frame rod is poor, or the contact is poor, the ignition delay time becomes long.
実施の形態1では、バーナへの燃料の供給開始(燃料弁開)(図1(a)に示すt1点)から火炎有りと判定されるまでの時間(図1(b)に示すt2点までの時間)、すなわちフレームロッドからの火炎検出信号(フレーム電圧VF)がVF≧VFminとなるまでの時間をタイマによって計測し(図1(c))、このタイマによって計測された時間を着火遅れ時間Tdとする。 In the first embodiment, the time from the start of fuel supply to the burner (fuel valve opening) (t1 point shown in FIG. 1A) to the time when it is determined that there is a flame (up to t2 point shown in FIG. 1B). Time), that is, the time until the flame detection signal (frame voltage VF) from the frame rod becomes VF ≧ VFmin is measured by a timer (FIG. 1 (c)), and the time measured by this timer is the ignition delay time. Let it be Td.
この着火遅れ時間Tdの計測を燃焼装置を起動させる毎に繰り返し、不調がない時に取り得るデータ範囲を通常の範囲として導出する。 The measurement of the ignition delay time Td is repeated every time the combustion device is started, and the data range that can be taken when there is no malfunction is derived as a normal range.
そして、燃焼装置の運用中、着火遅れ時間Tdを計測し、この計測した着火遅れ時間Tdが正常な範囲内であるが通常の範囲から逸脱していた時、フレームロッドが不調な状態にあると判定する。 Then, during the operation of the combustion device, the ignition delay time Td is measured, and when the measured ignition delay time Td is within the normal range but deviates from the normal range, the frame rod is in a malfunctioning state. judge.
例えば、繰り返して計測した着火遅れ時間Tdの平均値を基準着火遅れ時間TdBとし(図2参照)、この基準着火遅れ時間TdBを基準として通常の範囲を定める。そして、計測した着火遅れ時間Tdが正常の範囲内(Td≦Tdmax)ではあるが、通常の範囲(Td<TdH)から逸脱していた時、すなわちTdH≦Td≦Tdmaxであった場合、フレームロッドが不調な状態にあると判定する。 For example, the average value of the ignition delay time Td measured repeatedly is set as the reference ignition delay time TdB (see FIG. 2), and the normal range is defined based on this reference ignition delay time TdB. Then, when the measured ignition delay time Td is within the normal range (Td ≦ Tdmax) but deviates from the normal range (Td <TdH), that is, when TdH ≦ Td ≦ Tdmax, the frame rod. Is determined to be in a bad state.
なお、Tdmaxは異常を判定するための境界値であり、通常の範囲の上限側の境界値TdHよりも長く設定される。また、基準着火遅れ時間TdBは、計測した着火遅れ時間Tdの平均値ではなく、運用開始時の初期値として定めるなどしてもよい。 Note that Tdmax is a boundary value for determining an abnormality, and is set longer than the boundary value TdH on the upper limit side of the normal range. Further, the reference ignition delay time TdB may be set as an initial value at the start of operation instead of the average value of the measured ignition delay time Td.
また、この例では、フレームロッドからの火炎検出信号をフレーム電圧VFとして取得するものとしているが、フレーム電流IFとして取得するようにし、フレーム電圧VFと同様にして、フレームロッドが不調な状態にあるか否かの判定を行うようにしてもよい。 Further, in this example, the flame detection signal from the frame rod is acquired as the frame voltage VF, but it is acquired as the frame current IF, and the frame rod is in a malfunction state in the same manner as the frame voltage VF. It may be determined whether or not.
また、着火遅れ時間Tdの通常の範囲からの1回だけの逸脱で不調な状態にあると判定するようにしてもよいし、一定回数以上の逸脱で不調な状態にあると判定するようにしてもよい。また、燃焼装置の運用中、通常の範囲から逸脱した回数が一定割合以上生じた場合に、不調な状態にあると判定するなどしてもよい。また、この不調な状態にあるか否かの判断は、リアルタイムで行ってもよいし、運転履歴から確認してもよい。 Further, it may be determined that the ignition delay time Td is in a malfunction state only once from the normal range, or it may be determined that the condition is in a malfunction state after a certain number of deviations or more. May be good. Further, during the operation of the combustion device, when the number of times deviating from the normal range occurs at a certain rate or more, it may be determined that the combustion device is in a malfunctioning state. Further, it may be determined in real time whether or not it is in this malfunctioning state, or it may be confirmed from the operation history.
〔実施の形態2の概要〕
フレームロッドの状態に異常が発生するとフレーム電圧VFに変化が生じる。例えば、フレームロッドの絶縁劣化、フレームロッドの錆、フレームロッドの配線絶縁不良、接触不良が生じていると、フレーム電圧VFが低くなる。
[Outline of Embodiment 2]
When an abnormality occurs in the state of the frame rod, the frame voltage VF changes. For example, if the insulation of the frame rod is deteriorated, the frame rod is rusted, the wiring insulation of the frame rod is poor, or the contact is poor, the frame voltage VF becomes low.
実施の形態2では、着火遅れ時間Tdだけではなく、定常燃焼中のフレーム電圧VFからも、フレームロッドの状態が不調か否かの判定を行うようにする。すなわち、着火遅れ時間Tdと定常燃焼中のフレーム電圧VFの両方について、通常範囲からの逸脱があった場合、フレームロッドに不調が生じている可能性がさらに高いと判断する。 In the second embodiment, it is determined whether or not the state of the frame rod is malfunctioning not only from the ignition delay time Td but also from the frame voltage VF during steady combustion. That is, if there is a deviation from the normal range for both the ignition delay time Td and the frame voltage VF during steady combustion, it is judged that there is a higher possibility that the frame rod is malfunctioning.
このための方策として、実施の形態2では、燃焼装置を運転する毎に、定常燃焼中のフレーム電圧VFの計測を繰り返し、不調がない時に取り得るデータ範囲を通常の範囲として導出する。 As a measure for this, in the second embodiment, the measurement of the frame voltage VF during steady combustion is repeated every time the combustion device is operated, and the data range that can be taken when there is no malfunction is derived as a normal range.
そして、燃焼装置の運転中、定常燃焼中のフレーム電圧VFを監視し、この定常燃焼中のフレーム電圧VFが正常な範囲内であるが通常の範囲から逸脱していた時、フレームロッドが不調な状態にあると判定する。 Then, during the operation of the combustion device, the frame voltage VF during steady combustion is monitored, and when the frame voltage VF during steady combustion is within the normal range but deviates from the normal range, the frame rod is malfunctioning. Determined to be in a state.
例えば、繰り返して計測した定常燃焼中のフレーム電圧VFの平均値を基準フレーム電圧VFBとし(図3参照)、この基準フレーム電圧VFBを中心とする所定の範囲を通常の範囲とする。そして、計測した定常燃焼中のフレーム電圧VFが正常の範囲内(VFmin≦VF≦VFmax)ではあるが、通常の範囲(VFL<VF<VFH)から逸脱していた時、フレームロッドが不調な状態にあると判定する。 For example, the average value of the frame voltage VF during steady combustion measured repeatedly is set as the reference frame voltage VFB (see FIG. 3), and a predetermined range centered on this reference frame voltage VFB is set as the normal range. Then, when the measured frame voltage VF during steady combustion is within the normal range (VFmin ≦ VF ≦ VFmax) but deviates from the normal range (VFL <VF <VFH), the frame rod is in a malfunctioning state. Judged to be in.
なお、VFmin,VFmaxは異常を判定するための境界値であり、VFminは通常の範囲の下限側の境界値VFLよりも小さな値として設定され、VFmaxは通常の範囲の上限側の境界値VFHよりも大きな値として設定される。また、基準フレーム電圧VFBは、計測した定常燃焼中のフレーム電圧VFの平均値ではなく、運用開始時の初期値として定めるなどしてもよい。 Note that VFmin and VFmax are boundary values for determining an abnormality, VFmin is set as a value smaller than the boundary value VFL on the lower limit side of the normal range, and VFmax is set from the boundary value VFH on the upper limit side of the normal range. Is also set as a large value. Further, the reference frame voltage VFB may be set as an initial value at the start of operation, not as an average value of the measured frame voltage VF during steady combustion.
また、この例では、フレームロッドからの火炎検出信号をフレーム電圧VFとして取得するものとしているが、フレーム電流IFとして取得するようにし、フレーム電圧VFと同様にして、フレームロッドが不調な状態にあるか否かの判定を行うようにしてもよい。 Further, in this example, the flame detection signal from the frame rod is acquired as the frame voltage VF, but it is acquired as the frame current IF, and the frame rod is in a malfunction state in the same manner as the frame voltage VF. It may be determined whether or not.
また、定常燃焼中のフレーム電圧VFの通常の範囲からの短時間の逸脱で不調な状態にあると判定するようにしてもよいし、定常燃焼中のフレーム電圧VFの一定時間の平均値をとり、この平均値が通常の範囲から外れた場合に不調な状態にあると判定するようにしてもよい。また、通常の範囲から外れる時間が定常燃焼中の一定以上の割合であった場合に不調な状態にあると判定するなどしてもよい。また、この不調な状態にあるか否かの判断は、リアルタイムで行ってもよいし、運転履歴から確認してもよい。 Further, it may be determined that the frame voltage VF during steady combustion is in a malfunction state due to a short deviation from the normal range, or the average value of the frame voltage VF during steady combustion is taken for a certain period of time. , If this average value deviates from the normal range, it may be determined that the state is in a bad state. Further, when the time outside the normal range is a certain rate or more during steady combustion, it may be determined that the vehicle is in a malfunctioning state. Further, it may be determined in real time whether or not it is in this malfunctioning state, or it may be confirmed from the operation history.
また、この例では、正常の範囲の上限側の境界値としてVFmaxを定め、通常の範囲の上限側の境界値としてVFHを定めるようにしているが、VFmax,VFHをなくし、すなわちVFmin以上の範囲を全て正常の範囲とし、定常燃焼中のフレーム電圧VFがVFLを超えている場合を通常の状態にあると判定し、VFminとVFLとの間にある場合を不調な状態にあると判定するようにしてもよい。 Further, in this example, VFmax is set as the boundary value on the upper limit side of the normal range, and VFH is set as the boundary value on the upper limit side of the normal range, but VFmax and VFH are eliminated, that is, the range of VFmin or more. Is set to the normal range, and when the frame voltage VF during steady combustion exceeds VFL, it is judged to be in the normal state, and when it is between VFmin and VFL, it is judged to be in the malfunction state. You may do it.
〔実施の形態〕
図4に、本発明に係るフレームロッドの状態判定装置の一実施の形態を含む燃焼システムの要部を示す。この燃焼システム100は、燃焼機器1と、燃焼制御装置2と、燃料流路3と、空気流路4とを備えている。
[Embodiment]
FIG. 4 shows a main part of a combustion system including an embodiment of a frame rod state determination device according to the present invention. The
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フレームロッド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。
The
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およびダンパ(燃料流量調整用ダンパ)19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。
The
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とダンパ(空気流量調整用ダンパ)18が設けられている。
One end of the air flow path 4 is connected to the
この空気流路4において、空気流量調整用ダンパ18は、制御モータMによって燃料流量調整用ダンパ19とリンケージして駆動される。制御モータMには、ダンパ18,19の開度位置が所定の高開度位置へ達したことを検出する高開度位置センサHSと、所定の低開度位置へ達したことを検出する低開度位置センサLSとが設けられている。
In the air flow path 4, the air flow
燃焼制御装置2は、ガス圧スイッチ15からのガス圧信号、風圧スイッチ17からの空気圧信号、フレームロッド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などを入力とし、安全遮断弁11〜14や点火装置8、ブロワ16、ダンパ18,19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20の運転が制御される。
The
なお、燃焼装置20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、フレームロッド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。
Depending on the type of the
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、そしてフレームロッド9が検出する火炎をバーナの火炎と呼ぶ。図4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、フレームロッド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。 In the present specification, both the pilot burner 7 and the main burner 6 are referred to as burners, and the flame detected by the frame rod 9 is referred to as a burner flame. FIG. 4 shows a type in which the flame of the pilot burner 7 is continued even after the ignition of the main burner 6, and the frame rod 9 detects the flames of the pilot burner 7 and the main burner 6 as the flame of the burner.
また、この燃焼装置20では、空気流路4とブロワ16と空気流量調整用ダンパ18とで燃焼室5への空気の供給系統101が構成され、燃料流路3(3a,3b,3c)と安全遮断弁11〜14と燃料流量調整用ダンパ19とで燃焼室5への燃料の供給系統102が構成されている。
Further, in the
なお、パイロットバーナを設けずにメインバーナのみとするタイプも存在し、そのタイプでは、図5に示すように、主流路3aの入口側と出口側とをバイパスするようにして流路(副流路)3cが設けられ、主流路3aと副流路3cとの出口側の合流点とバーナ6との間に燃料流量調整用ダンパ19が設置される。この場合、バーナ6がメインバーナとパイロットバーナとを兼ね、パイロットバーナ7が不要となる。
There is also a type in which only the main burner is used without providing a pilot burner, and in that type, as shown in FIG. 5, the flow path (secondary flow) is bypassed between the inlet side and the outlet side of the
この燃焼システム100(図4)において、燃焼装置20の起動から定常燃焼に至るまでの動作順序は、燃焼シーケンスとして定められている。例えば、燃焼装置20の起動から定常燃焼に至るまでの動作順序として「スタートチェック」、「プレパージ」、「点火待ち」、「パイロット点火」、「パイロットオンリー」、「メイン点火」、「メイン安定」、「定常燃焼」というように、各燃焼シーケンスが定められている。
In this combustion system 100 (FIG. 4), the operation sequence from the start of the
図6に、燃焼装置20の起動から定常燃焼に至るまでの燃焼シーケンスのタイムチャートを示す。燃焼制御装置2は、起動入力があると(図6(a)に示すt1点)、制御モータMへ開方向への駆動指令を送り(図6(d)に示すt1点)、ブロワ16からの空気流路4への空気の送風を開始する(図6(b)に示すt1点)。これにより、ダンパ18,19が開かれ、空気流路4内の圧力が高まる。
FIG. 6 shows a time chart of the combustion sequence from the start of the
そして、空気流路4内の圧力が高まり(燃焼室5への空気の圧力が高まり)、空気流路4内の圧力が所定値に達すると、風圧スイッチ17がONとなる(図6(c)に示すt2点)。このt1点からt2点までの期間P1が「スタートチェック」の時間帯である。
Then, when the pressure in the air flow path 4 increases (the pressure of the air in the
燃焼制御装置2は、風圧スイッチ17がONとなり、かつ高開度位置センサHSがダンパ18,19の開度位置が高開度位置に達したことを検出すると(図6(e)に示すt3点)、この時点を起点としてプレパージ時間S1の計時を開始する。
When the
燃焼制御装置2は、プレパージ時間S1の経過後、制御モータMへ閉方向への駆動指令を送る(図6(d)に示すt4点)。これにより、ダンパ18,19の開度が閉じられて行く。このt3点からt4点までの期間P2が「プレパージ」の時間帯である。
After the lapse of the pre-purge time S1, the
燃焼制御装置2は、低開度位置センサLSがダンパ18,19の開度位置が低開度位置に達したことを検出すると(図6(f)に示すt5点)、所定の待ち時間S2の経過後、安全遮断弁(パイロットバルブ)13,14を開とし(図6(g)に示すt6点)、点火装置(イグニッション)8を作動させ(図6(h)に示すt6点)、パイロットバーナ7への点火を行う(図6(i)に示すt6点)。このt4点からt6点までの期間P3が「点火待ち」の時間帯である。
When the
燃焼制御装置2は、パイロットバーナ7への点火を行うと、パイロット点火時間とパイロットオンリー時間とを合わせた時間S3の経過を待って、安全遮断弁(メインバルブ)11,12を開とし(図6(j)に示すt8点)、メインバーナ6への着火を行う(図6(k)に示すt8点)。この場合、点火装置8を作動させている期間、すなわち図6(h)に示すt6点からt7点までの期間P4が「パイロット点火」の時間帯であり、t7点からt8点までの期間P5が「パイロットオンリー」の時間帯である。
When the
燃焼制御装置2は、メインバーナ6への着火を行うと、メイン着火時間とメイン安定時間とを合わせた時間S4の経過を待って、ダンパ18,19の開度の比例制御を開始し(図6(d)に示すt10点)、定常燃焼へと移行する。このt8点からt10点までの期間のうち、t8点からt9点までの期間P6が「メイン点火」の時間帯であり、t9点からt10点までの期間P7が「メイン安定」の時間帯であり、t10点以降の期間P8が「定常燃焼」の時間帯である。
When the
本実施の形態では、このような燃焼シーケンスに従う動作を行わせる燃焼制御装置2に、フレームロッド9の状態を判定するフレームロッド状態判定装置21を設けている。すなわち、燃焼制御装置2の機能の1つとして、フレームロッドの状態を判定する機能を設けている。なお、このフレームロッドの状態判定装置21は、燃焼制御装置2内ではなく、燃焼制御装置2の外に設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
〔実施の形態1〕
図7に、実施の形態1のフレームロッドの状態判定装置(フレームロッド状態判定装置)の要部の機能ブロック図を示す。このフレームロッド状態判定装置21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。
[Embodiment 1]
FIG. 7 shows a functional block diagram of a main part of the frame rod state determination device (frame rod state determination device) of the first embodiment. The frame rod
このフレームロッド状態判定装置21は、本実施の形態特有の機能部として、火炎有無判定部21−1と、タイマ21−2と、第1の着火遅れ判定部21−3と、第2の着火遅れ判定部21−4と、フレーム電圧判定基準レベル記憶部21−5と、判定基準時間記憶部21−6と、判定結果出力部21−7とを備えている。
The frame rod
このフレームロッド状態判定装置21において、フレーム電圧判定基準レベル記憶部21−5には、火炎の有無を判定するための閾値として基準レベルVFminが記憶されている。判定基準時間記憶部21−6には、着火遅れ時間Tdに対する判定基準時間として、正常の範囲の上限側の境界値とされる第1の判定基準時間Tdmaxと、通常の範囲の上限側の境界値とされる第2の判定基準時間TdHとが記憶されている。なお、第2の判定基準時間TdHは、先に図2を用いて説明したようにして導出されたものである。
In the frame rod
以下、図8に示すフローチャートを参照しながら、このフレームロッド状態判定装置21の各部の機能について、その動作を交えながら説明する。
Hereinafter, the functions of each part of the frame rod
このフレームロッド状態判定装置21において、タイマ21−2は、バーナへの燃料の供給開始(燃料弁開)を起点として(ステップS101のYES)、計時動作を開始する(ステップS102)。なお、この例では、パイロットバルブ13,14が開とされるタイミング(図6(g)に示すt6点)をバーナへの燃料の供給開始タイミングとする。
In the frame rod
火炎有無判定部21−1は、フレームロッド9からの火炎検出信号(フレーム電圧VF)を監視し(ステップS103)、フレーム電圧VFがフレーム電圧判定基準レベル記憶部21−5に記憶されている基準レベルVminに達した場合(ステップS104のYES)、火炎有りと判定し、タイマ21−2の計時動作を停止させる(ステップS105)。タイマ21−2は、この時の計時時間Tを着火遅れ時間Tdとして、第1の着火遅れ判定部21−3へ送る(ステップS106)。 The flame presence / absence determination unit 21-1 monitors the flame detection signal (frame voltage VF) from the frame rod 9 (step S103), and the frame voltage VF is stored in the frame voltage determination reference level storage unit 21-5. When the level Vmin is reached (YES in step S104), it is determined that there is a flame, and the timing operation of the timer 21-2 is stopped (step S105). The timer 21-2 sets the timed time T at this time as the ignition delay time Td and sends it to the first ignition delay determination unit 21-3 (step S106).
第1の着火遅れ判定部21−3は、タイマ21−2からの着火遅れ時間Tdと判定基準時間記憶部21−6に記憶されている第2の判定基準時間TdHとを比較し(ステップS107)、Td<TdHであった場合(ステップS107のYES)、フレームロッド9は通常の状態にあると判定する(ステップS109)。 The first ignition delay determination unit 21-3 compares the ignition delay time Td from the timer 21-2 with the second determination reference time TdH stored in the determination reference time storage unit 21-6 (step S107). ), When Td <TdH (YES in step S107), it is determined that the frame rod 9 is in a normal state (step S109).
Td<TdHでなかった場合、すなわちTd≧TdHであった場合(ステップS107のNO)、第1の着火遅れ判定部21−3は、フレームロッド9は不調な状態にあると判定する(ステップS108)。 When Td <TdH, that is, when Td ≧ TdH (NO in step S107), the first ignition delay determination unit 21-3 determines that the frame rod 9 is in a malfunctioning state (step S108). ).
タイマ21−2は、フレーム電圧VFがVF<VFminである間(ステップS104のNO)、計時動作を続ける。第2の着火遅れ判定部21−4は、タイマ21−2の計時時間Tを監視し(ステップS110)、タイマ21−2の計時時間Tが判定基準時間記憶部21−6に記憶されている第1の判定基準時間Tdmaxを超えた場合(ステップS111のYES)、フレームロッド9は異常な状態にあると判定する(ステップS112)。そして、タイマ21−2の計時動作を停止させる(ステップS113)。 The timer 21-2 continues the timekeeping operation while the frame voltage VF is VF <VFmin (NO in step S104). The second ignition delay determination unit 21-4 monitors the time T of the timer 21-2 (step S110), and the time T of the timer 21-2 is stored in the determination reference time storage unit 21-6. When the first determination reference time Tdmax is exceeded (YES in step S111), it is determined that the frame rod 9 is in an abnormal state (step S112). Then, the timing operation of the timer 21-2 is stopped (step S113).
本実施の形態において、タイマ21−2から第1の着火遅れ判定部21−3に送られ着火遅れ時間TdはTdmaxを超えることはない。したがって、第1の着火遅れ判定部21−3で不調と判定される場合の着火遅れ時間Tdは、TdH≦Td≦Tdmaxであると言える。 In the present embodiment, the ignition delay time Td is sent from the timer 21-2 to the first ignition delay determination unit 21-3 and does not exceed Tdmax. Therefore, it can be said that the ignition delay time Td when the first ignition delay determination unit 21-3 determines that there is a malfunction is TdH ≦ Td ≦ Tdmax.
第1の着火遅れ判定部21−3および第2の着火遅れ判定部21−4で得られた判定結果は判定結果出力部21−7へ送られる。判定結果出力部21−7は、第1の着火遅れ判定部21−3および第2の着火遅れ判定部21−4からの判定結果を監視装置30へ送り、監視装置30の画面(監視画面)30−1に表示させる。
The determination results obtained by the first ignition delay determination unit 21-3 and the second ignition delay determination unit 21-4 are sent to the determination result output unit 21-7. The determination result output unit 21-7 sends the determination results from the first ignition delay determination unit 21-3 and the second ignition delay determination unit 21-4 to the
なお、監視装置30は、燃焼制御装置2内にあってもよいし、燃焼制御装置2の外に設けられていてもよい。また、インターネットを介して、遠隔地に監視装置30が設けられていてもよい。
The
〔実施の形態1の変形例〕
このフレームロッド状態判定装置21において、VFminを第1の基準レベル(フレーム電圧VFの正常な範囲の下限側の境界値)とし、第2の基準レベルVFmaxをフレーム電圧VFの正常な範囲の上限側の境界値として定め、フレーム電圧VFがVFmaxを超えた場合にフレームロッド9が異常な状態にあると判定するようにしてもよい。
[Modified Example of Embodiment 1]
In this frame rod
図9に、フレーム電圧VFがVFmaxを超えた場合にフレームロッド9が異常な状態にあると判定するようにした場合のフレームロッド状態判定装置21の構成例(実施の形態1の変形例)を示す。以下、図7に示したフレームロッド状態判定装置21を21Aとし、図9に示したフレームロッド状態判定装置21を21Bとし、両者を区別して説明する。
FIG. 9 shows a configuration example (a modification of the first embodiment) of the frame rod
図9に示したフレームロッド状態判定装置21Bでは、フレーム電圧判定基準レベル記憶部21−5に、第1の基準レベルVFminと第2の基準レベルVFmaxとを記憶させるようにしている。そして、火炎レベル判定部21−8を設け、フレーム電圧VFが第2の基準レベルVFmaxを超えた場合に、フレームロッド9が異常な状態にあると判定し、その判定結果を判定結果出力部21−7に送るようにしている。
In the frame rod
〔状態判定のロジックの比較〕
図10に、フレームロッド状態判定装置21Aおよび21Bにおける状態判定のロジックを従来技術と比較して示す。図10(a)は、従来技術の状態判定のロジック、図10(b)はフレームロッド状態判定装置21Aにおける状態判定のロジック、図10(c)はフレームロッド状態判定装置21Bにおける状態判定のロジックを示す。
[Comparison of state judgment logic]
FIG. 10 shows the logic of state determination in the frame rod
従来技術では(図10(a))、フレーム電圧VFに対する正常範囲の下限側の境界値である基準レベルVFminと、着火遅れ時間Tdに対する正常範囲の上限側の境界値である判定基準時間Tdmaxが決められていて、計時時間Tが判定基準時間Tdmaxを超える前(T≦Tdmax)にフレーム電圧VFがVFminに達した場合(VF≧VFmin)に「正常」と判定し、計時時間Tが判定基準時間Tdmaxを超えた場合(T>Tdmax)に「異常」と判定していた。なお、フレーム電圧VFがVF<VFminである場合、計時時間Tが判定基準時間Tdmaxを超えるまでの間は「正常」/「異常」の判定は行われない。 In the prior art (FIG. 10A), the reference level VFmin, which is the boundary value on the lower limit side of the normal range with respect to the frame voltage VF, and the determination reference time Tdmax, which is the boundary value on the upper limit side of the normal range with respect to the ignition delay time Td, are set. When the frame voltage VF reaches VFmin (VF ≧ VFmin) before the timekeeping time T exceeds the judgment reference time Tdmax (T ≦ Tdmax), it is judged as “normal” and the timekeeping time T is the judgment reference. When the time Tdmax was exceeded (T> Tdmax), it was determined to be "abnormal". When the frame voltage VF is VF <VFmin, the determination of "normal" / "abnormal" is not performed until the time counting time T exceeds the determination reference time Tdmax.
これに対し、フレームロッド状態判定装置21Aでは、図10(b)に示されるように、判定基準時間Tdmax(着火遅れ時間Tdに対する正常範囲の上限側の境界値)を第1の判定基準時間とし、この第1の判定基準時間Tdmaxの手前に、第2の判定基準時間TdH(着火遅れ時間Tdに対する通常範囲の上限側の境界値)を設けて、計時時間TがTdHとTdmaxとの間にある場合(TdH≦T≦Tdmax)にフレーム電圧VFがVFminに達した場合(VF≧VFmin)には「不調」と判定し、計時時間Tが第2の判定基準時間TdHに達する前(T<TdH)にフレーム電圧VFがVFminに達した場合(VF≧VFmin)に「通常」と判定する。
On the other hand, in the frame rod
すなわち、フレームロッド状態判定装置21Aでは、従来技術の判定ロジック(図10(a))において、「正常」と判定されていた領域を計時時間Tを示す横軸の方向に「通常」と「不調」の判定領域に分けるものとしている。
That is, in the frame rod
フレームロッド状態判定装置21Bでは、図10(c)に示されるように、基準レベルVFmin(フレーム電圧VFに対する正常範囲の下限側の境界値)を第1の基準レベルとし、この第1の基準レベルVFminよりも高い位置に、第2の基準レベルVFmax(フレーム電圧VFに対する正常範囲の上限側の境界値)を設けて、フレーム電圧VFがVFmaxを超えた場合(VF>VFmax)に「異常」と判定する。
In the frame rod
すなわち、フレームロッド状態判定装置21Bでは、フレームロッド状態判定装置21Aの判定ロジック(図10(b))において、フレーム電圧VFを示す縦軸の方向に、「通常」と判定されていた領域を「通常」と「異常」の判定領域に分け、「不調」と判定されていた領域を「不調」と「異常」の判定領域に分けるものとしている。
That is, in the frame rod
〔実施の形態2〕
図11に、実施の形態2のフレームロッド状態判定装置の要部の機能ブロック図を示す。このフレームロッド状態判定装置21(21C)では、実施の形態1のフレームロッド状態判定装置21A(図7)を基本とし、このフレームロッド状態判定装置21Aの構成にさらに燃焼中火炎レベル判定部21−9を設けている。
[Embodiment 2]
FIG. 11 shows a functional block diagram of a main part of the frame rod state determination device according to the second embodiment. In this frame rod state determination device 21 (21C), the frame rod
また、このフレームロッド状態判定装置21Cでは、フレーム電圧判定基準レベル記憶部21−5に、第1の基準レベルVFmin(フレーム電圧VFに対する正常な範囲の下限側の境界値)と、第2の基準レベルVFmax(フレーム電圧VFに対する正常な範囲の上限側の境界値)と、第3の基準レベルVFL(フレーム電圧VFに対する通常の範囲の下限側の境界値)と、第4の基準レベルVFH(フレーム電圧VFに対する通常の範囲の上限側の境界値)とを記憶させている。なお、第3の基準レベルVFLおよび第4の基準レベルVFHは、先に図3を用いて説明したようにして導出されたものである。
Further, in this frame rod
このフレームロッド状態判定装置21Cにおいて、燃焼中火炎レベル判定部21−9は、定常燃焼中のフレーム電圧VFを監視し、定常燃焼中のフレーム電圧VFが第1の基準レベルVFminと第3の基準レベルVFLとの間にある場合(VFmin≦VF≦VFL)あるいは第2の基準レベルVFmaxと第4の基準レベルVFHとの間にある場合(VFH≦VF≦VFmax)をフレームロッド9が不調な状態にあると判定し、定常燃焼中のフレーム電圧VFが第1の基準レベルVFminを下回った場合(VF<VFmin)あるいは第2の基準レベルVFmaxを超えた場合(VF>VFmax)をフレームロッド9が異常な状態にあると判定し、定常燃焼中のフレーム電圧VFが第3の基準レベルVLと第4の基準レベルVHとの間にある場合(VL<VF<VH)をフレームロッド9が通常の状態にあると判定する。
In this frame rod
〔実施の形態3〕
図12に、実施の形態3のフレームロッド状態判定装置の要部の機能ブロック図を示す。このフレームロッド状態判定装置21(21D)では、実施の形態1のフレームロッド状態判定装置21A(図7)を基本とし、このフレームロッド状態判定装置21Aの構成にさらに着火遅れ時間記憶部21−10と、第3の着火遅れ判定部21−11とを設けている。
[Embodiment 3]
FIG. 12 shows a functional block diagram of a main part of the frame rod state determination device according to the third embodiment. The frame rod state determination device 21 (21D) is based on the frame rod
着火遅れ時間記憶部21−10には、タイマ21−2によって着火遅れ時間Tdが計時される毎に、その着火遅れ時間Tdが時系列で記憶される。第3の着火遅れ判定部21−11は、タイマ21−2によって着火遅れ時間Tdが計時される毎に、今回計時された着火遅れ時間Tdnと前回計時された着火遅れ時間Tdn-1とを過去に遡って比較してその長短関係を判定し、長短関係に逆転が生じていると判定した場合に、フレームロッド9が異常な状態にあると判定し、その判定結果を判定結果出力部21−7へ送る。 Each time the ignition delay time Td is timed by the timer 21-2, the ignition delay time storage unit 21-10 stores the ignition delay time Td in chronological order. Each time the ignition delay time Td is timed by the timer 21-2, the third ignition delay determination unit 21-11 sets the ignition delay time Tdn measured this time and the ignition delay time Tdn -1 measured last time in the past. When it is determined that the long-short relationship has been reversed, it is determined that the frame rod 9 is in an abnormal state, and the determination result is determined by the determination result output unit 21-. Send to 7.
例えば、フレームロッド9にスパークが飛び込むような異常が生じた場合、着火遅れ時間Tdが長くなったり、短くなったりする。実施の形態3のフレームロッド状態判定装置21Dでは、今回計時された着火遅れ時間Tdnと前回計時された着火遅れ時間Tdn-1とを過去に遡って比較してその長短関係を判定することによって、フレームロッド9にスパークが飛び込むような異常についても検出する。図14に、フレームロッド9に発生する異常の内容とデータの変化の内容を示す。
For example, when an abnormality such as a spark jumping into the frame rod 9 occurs, the ignition delay time Td becomes longer or shorter. In the frame rod
なお、この実施の形態では、今回計時された着火遅れ時間Tdnと前回計時された着火遅れ時間Tdn-1とを過去に遡って比較するが、例えば、着火遅れ時間記憶部21−10に記憶されている現在に至るまでの所定期間の着火遅れ時間Tdについて、隣り合う前後の着火遅れ時間Tdを今回計時された着火遅れ時間Tdnと前回計時された着火遅れ時間Tdn-1として比較するものとする。そして、逆転が生じている回数に対して閾値を定めて、長短関係に逆転が生じているか否かを判定するようにする。 In this embodiment, the ignition delay time Tdn measured this time and the ignition delay time Tdn -1 measured last time are compared retroactively. For example, they are stored in the ignition delay time storage unit 21-10. Regarding the ignition delay time Td for a predetermined period up to the present, the ignition delay time Td before and after adjacent to each other shall be compared as the ignition delay time Tdn measured this time and the ignition delay time Tdn -1 measured last time. .. Then, a threshold value is set for the number of times the reversal has occurred, and it is determined whether or not the reversal has occurred in the long-short relationship.
図13に、このフレームロッド状態判定装置21Dにおける図8に対応するフローチャートを示す。同図において、ステップS201〜S206の処理は図7におけるステップS101〜S106の処理に対応し、ステップS210〜S216の処理は図7におけるステップS107〜S113の処理に対応し、その説明は省略する。
FIG. 13 shows a flowchart corresponding to FIG. 8 in the frame rod
このフレームロッド状態判定装置21Dでは、ステップS207において、今回の着火遅れ時間TdをTdnとして着火遅れ時間記憶部21−10記憶させる。そして、ステップS208において、今回計時された着火遅れ時間Tdnと前回計時された着火遅れ時間Tdn-1とを過去に遡って比較して、その長短関係を判定する。ここで、長短関係に逆転が生じていると判定した場合(ステップS209のYES)、フレームロッド9が異常な状態にあると判定する(ステップS215)。
In the frame rod
このようにして、本実施の形態(実施の形態1,2,3)では、フレームロッド9の状態が異常となる前の段階で、正常ではあるが不調な状態にあることを早期に知ることができるようになる。すなわち、フレームロッド9の絶縁劣化などの状態の異常を事前に検出し、異常な状態となる前の早い段階で、メンテナンスの必要性を管理者に知らせることができるようになる。これにより、メンテナンスを頻繁に行わなくてもよくなり、コスト増が避けられるものとなる。
In this way, in the present embodiment (
また、燃焼装置20をロックアウト状態とすると復旧させるのに時間と手間を要するが、ロックアウト状態となる前にこれを阻止することができるので、すなわちフレームロッド9の状態の異常を効率よく事前に検出して除去することにより、管理者への負担を軽減させることができるようになる。
Further, if the
また、実施の形態2では、着火遅れ時間Tdと定常燃焼中のフレーム電圧VFの両方について、フレームロッド9の「通常」/「異常」/「不調」の判定結果が得られるものとなる。ここで、着火遅れ時間Tdだけではなく、フレーム電圧VFについても「不調」という判定結果が得られた場合、フレームロッド9に不調が生じている可能性がさらに高いと判断することができる。これにより、不調判定の信頼性が高められる。 Further, in the second embodiment, the determination result of "normal" / "abnormal" / "malfunction" of the frame rod 9 can be obtained for both the ignition delay time Td and the frame voltage VF during steady combustion. Here, when the determination result of "malfunction" is obtained not only for the ignition delay time Td but also for the frame voltage VF, it can be determined that there is a higher possibility that the frame rod 9 is malfunctioning. This enhances the reliability of the malfunction determination.
また、「実施の形態の概要」でも述べたが、上述した実施の形態1〜3において、フレームロッド9からの火炎検出信号をフレーム電流IFとして取得するようにし、フレーム電圧VFと同様にして、フレームロッド9の「正常」/「異常」/「不調」の判定を行うようにしてもよい。 Further, as described in "Outline of the embodiment", in the above-described first to third embodiments, the flame detection signal from the frame rod 9 is acquired as the frame current IF, and the same as the frame voltage VF. The determination of "normal" / "abnormal" / "malfunction" of the frame rod 9 may be performed.
また、実施の形態1〜3では、パイロットバルブ13,14が開とされるタイミングをバーナへの燃料の供給開始タイミングとして着火遅れ時間Tdを計測するようにしたが、メインバルブ11,12が開とされるタイミングをバーナへの燃料の供給開始のタイミングとして着火遅れ時間Tdを計測するようにしてもよい。また、バーナへの燃料の供給開始ではなく、点火装置8への点火開始をバーナへの燃焼開始のタイミングとして、燃焼開始からの着火遅れ時間Tdを計測するようにしてもよい。
Further, in the first to third embodiments, the ignition delay time Td is measured with the timing at which the
〔その他〕
着火検出が正常に行われず燃焼装置がロックアウトされる現象が発生した場合に、着火遅れ時間とフレーム電圧の変化を確認すれば、フレームロッドの状態の異常が影響しているかどうかの原因究明にも利用できる。
〔others〕
If the ignition delay time and the change in the frame voltage are confirmed when the ignition detection is not performed normally and the combustion device is locked out, it is possible to investigate the cause of the influence of the abnormal condition of the frame rod. Is also available.
また、着火遅れ時間とフレーム電圧の経時変化を観察して燃焼状態の問題点を把握することもできる。例えば、着火遅れ時間の増加と燃焼時のフレーム電圧の低下が徐々に進んでいった場合、フレームロッドの錆や絶縁劣化などの異常が徐々に進行していっているものと判断できる。その場合、フレームロッドの設置環境に問題がある可能性が高いと判断できる。これを利用して、フレームロッドの異常を検知するとともに、設置環境の適正化により再発生を防止できる。 It is also possible to grasp the problem of the combustion state by observing the ignition delay time and the change with time of the frame voltage. For example, when the ignition delay time increases and the frame voltage during combustion gradually decreases, it can be determined that abnormalities such as rust and insulation deterioration of the frame rod gradually progress. In that case, it can be determined that there is a high possibility that there is a problem in the installation environment of the frame rod. By utilizing this, it is possible to detect an abnormality in the frame rod and prevent reoccurrence by optimizing the installation environment.
〔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。
[Extension of Embodiment]
Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the structure and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.
1…燃焼機器、2…燃焼制御装置、6…メインバーナ、7…パイロットバーナ、8…点火装置(イグニッション)、11,12…安全遮断弁(メインバルブ)、13,14…安全遮断弁(パイロットバルブ)、21(21A、21B、21C、21D)…フレームロッド状態判定装置、21−1…火炎有無判定部、21−2…タイマ、21−3…第1の着火遅れ判定部、21−4…第2の着火遅れ判定部、21−5…フレーム電圧判定基準レベル記憶部、21−6…判定基準時間記憶部、21−7…判定結果出力部、21−8…火炎レベル判定部、21−9…燃焼中火炎レベル判定部、21−10…着火遅れ時間記憶部、21−11…第3の着火遅れ判定部、100…燃焼システム。 1 ... Combustion equipment, 2 ... Combustion control device, 6 ... Main burner, 7 ... Pilot burner, 8 ... Ignition device (ignition), 11, 12 ... Safety shutoff valve (main valve), 13, 14 ... Safety shutoff valve (pilot) Valve), 21 (21A, 21B, 21C, 21D) ... Frame rod state determination device, 21-1 ... Flame presence / absence determination unit, 21-2 ... Timer, 21-3 ... First ignition delay determination unit, 21-4 ... Second ignition delay determination unit, 21-5 ... Frame voltage determination reference level storage unit, 21-6 ... Judgment reference time storage unit, 21-7 ... Judgment result output unit, 21-8 ... Flame level determination unit, 21 -9 ... Combustion flame level determination unit, 21-10 ... Ignition delay time storage unit, 21-11 ... Third ignition delay determination unit, 100 ... Combustion system.
Claims (7)
前記フレームロッドが検出する火炎の強さが予め定められた第1の基準レベルに達した場合に火炎有りと判定するように構成された火炎有無判定部と、
前記バーナへの燃焼開始から前記火炎有無判定部によって火炎有りと判定されるまでの時間を着火遅れ時間として計時するように構成されたタイマと、
前記タイマによって計時された着火遅れ時間が予め定められている正常な範囲内ではあるが通常の範囲内からずれていた場合、前記フレームロッドが不調な状態にあると判定するように構成された第1の着火遅れ判定部と、
前記第1の着火遅れ判定部によって前記フレームロッドが不調な状態にあると判定されたときに、その旨を出力する判定結果出力部と、
を備えることを特徴とするフレームロッドの状態判定装置。 Determines the state of the frame rod in a combustion system comprising an igniter that ignites the burner and a frame rod that detects the intensity of the burner's flame by the current flowing through an electrode rod inserted into the flame. It is a state judgment device of the frame rod to be used.
A flame presence / absence determination unit configured to determine that there is a flame when the intensity of the flame detected by the frame rod reaches a predetermined first reference level.
A timer configured to measure the time from the start of combustion to the burner to the determination by the flame presence / absence determination unit as the ignition delay time.
If the ignition delay time timed by the timer is within a predetermined normal range but deviates from the normal range, it is configured to determine that the frame rod is in a malfunctioning state. a first ignition delay determination unit,
When the first ignition delay determination unit determines that the frame rod is in a malfunctioning state, a determination result output unit that outputs to that effect, and a determination result output unit.
A frame rod state determination device comprising.
前記正常な範囲の上限側の境界値として定められた第1の判定基準時間と、前記通常の範囲の上限側の境界値として定められた第2の判定基準時間とを記憶する判定基準時間記憶部とを備え、
前記第1の着火遅れ判定部は、前記タイマによって計時された着火遅れ時間が前記第1の判定基準時間と前記第2の判定基準時間との間にあった場合に前記フレームロッドが不調な状態にあると判定する
ことを特徴とするフレームロッドの状態判定装置。 In the frame rod state determination device according to claim 1,
Judgment reference time storage for storing the first determination reference time defined as the boundary value on the upper limit side of the normal range and the second determination reference time defined as the boundary value on the upper limit side of the normal range. With a department,
In the first ignition delay determination unit, the frame rod is in a malfunction state when the ignition delay time measured by the timer is between the first determination reference time and the second determination reference time. A frame rod state determination device characterized by determining that.
前記第1の着火遅れ判定部は、
前記タイマによって計時された着火遅れ時間が前記第1の判定基準時間と前記第2の判定基準時間との間にあった場合に前記フレームロッドが不調な状態にあると判定し、
前記タイマによって計時された着火遅れ時間が前記第2の判定基準時間を下回っていた場合に前記フレームロッドが通常の状態にあると判定する
ことを特徴とするフレームロッドの状態判定装置。 In the frame rod state determination device according to claim 2,
The first ignition delay determination unit is
When the ignition delay time measured by the timer is between the first determination reference time and the second determination reference time, it is determined that the frame rod is in a malfunctioning state.
A frame rod state determination device for determining that the frame rod is in a normal state when the ignition delay time measured by the timer is less than the second determination reference time.
前記タイマの計時時間を監視し、この計時時間が前記第1の判定基準時間を超えた場合、前記フレームロッドが異常な状態にあると判定するように構成された第2の着火遅れ判定部
を備えることを特徴とするフレームロッドの状態判定装置。 In the frame rod state determination device according to claim 2 or 3.
A second ignition delay determination unit configured to monitor the time of the timer and determine that the frame rod is in an abnormal state when the time exceeds the first determination reference time. A frame rod state determination device characterized by being provided.
前記第1の基準レベルを前記火炎の強さの正常な範囲の下限側の境界値として、前記第1の基準レベルよりも高い第2の基準レベルを前記火炎の強さの正常な範囲の上限側の境界値として記憶する判定基準レベル記憶部と、
前記フレームロッドが検出する火炎の強さが前記第2の基準レベルを超えた場合、前記着火遅れ時間が前記正常な範囲内ではあっても、前記フレームロッドが異常な状態にあると判定するように構成された火炎レベル判定部と
を備えることを特徴とするフレームロッドの状態判定装置。 In the frame rod state determination device according to any one of claims 1 to 4.
The first reference level is set as the boundary value on the lower limit side of the normal range of the flame intensity, and the second reference level higher than the first reference level is the upper limit of the normal range of the flame intensity. Judgment standard level storage unit that stores as the boundary value on the side,
When the intensity of the flame detected by the frame rod exceeds the second reference level, it is determined that the frame rod is in an abnormal state even if the ignition delay time is within the normal range. A frame rod state determination device characterized by being provided with a flame level determination unit configured in.
前記第1の基準レベルを前記火炎の強さの正常な範囲の下限側の境界値として、前記第1の基準レベルよりも高い第2の基準レベルを前記火炎の強さの正常な範囲の上限側の境界値として、前記第1の基準レベルよりも高く前記第2の基準レベルよりも低い第3の基準レベルを前記火炎の強さの通常の範囲の下限側の境界値として、前記第2の基準レベル
よりも低く前記第3の基準レベルよりも高い第4の基準レベルを通常の範囲の上限側の境界値として記憶する判定基準レベル記憶部と、
前記フレームロッドが検出する前記バーナの定常燃焼中の火炎の強さを監視し、前記定常燃焼中の火炎の強さが前記第1の基準レベルと前記第3の基準レベルとの間にある場合あるいは前記第2の基準レベルと前記第4の基準レベルとの間にある場合を前記フレームロッドが不調な状態にあると判定し、前記定常燃焼中の火炎の強さが前記第1の基準レベルを下回った場合あるいは前記第2の基準レベルを超えた場合を前記フレームロッドが異常な状態にあると判定し、前記定常燃焼中の火炎の強さが前記第3の基準レベルと前記第4の基準レベルとの間にある場合を前記フレームロッドが通常の状態にあると判定するように構成された燃焼中火炎レベル判定部と
を備えることを特徴とするフレームロッドの状態判定装置。 In the frame rod state determination device according to any one of claims 1 to 4.
The first reference level is set as the boundary value on the lower limit side of the normal range of the flame intensity, and the second reference level higher than the first reference level is the upper limit of the normal range of the flame intensity. As the side boundary value, the third reference level higher than the first reference level and lower than the second reference level is set as the lower limit side boundary value of the normal range of the flame intensity. A determination reference level storage unit that stores a fourth reference level lower than the reference level of the above and higher than the third reference level as a boundary value on the upper limit side of the normal range.
When the intensity of the flame during steady combustion of the burner detected by the frame rod is monitored and the intensity of the flame during steady combustion is between the first reference level and the third reference level. Alternatively, when it is between the second reference level and the fourth reference level, it is determined that the frame rod is in a malfunctioning state, and the intensity of the flame during the steady combustion is the first reference level. When it falls below or exceeds the second reference level, it is determined that the frame rod is in an abnormal state, and the intensity of the flame during the steady combustion is the third reference level and the fourth reference level. A frame rod state determination device including a combustion flame level determination unit configured to determine that the frame rod is in a normal state when it is between the reference level.
前記タイマによって着火遅れ時間が計時される毎に、今回計時された着火遅れ時間と前回計時された着火遅れ時間とを過去に遡って比較してその長短関係を判定し、長短関係に逆転が生じていると判定した場合に、前記フレームロッドは前記点火装置が発するスパークが飛び込む異常な状態にあると判定するように構成された第3の着火遅れ判定部を備え、
前記判定結果出力部は、前記第3の着火遅れ判定部によって前記フレームロッドが前記スパークが飛び込む異常な状態にあると判定されたときに、その旨を出力する、
を備えることを特徴とするフレームロッドの状態判定装置。 In the frame rod state determination device according to any one of claims 1 to 6, the frame rod state determination device.
Every time the ignition delay time is timed by the timer, the ignition delay time timed this time and the ignition delay time measured last time are compared retroactively to determine the long-short relationship, and the long-short relationship is reversed. The frame rod includes a third ignition delay determination unit configured to determine that the spark emitted by the ignition device is in an abnormal state in which the spark is jumped.
The determination result output unit outputs to that effect when the third ignition delay determination unit determines that the frame rod is in an abnormal state in which the spark jumps.
A frame rod state determination device comprising.
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