JPH0335923Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 「産業上の利用分野」 この考案はボイラの給水系の異常を判別する装
置に関するものである。

「従来の技術と考案が解決しようとする課題」 ボイラを安全且つ効率よく運転するためには蒸
発量、缶水の濃縮状況、蒸気圧力、バーナーの着
火状態、給水状態、給水の水質、伝熱面の状態な
ど種々様々なことについて計測又は監視しなけれ
ばならない。ろころが、これらの諸因子を計測又
は監視するための手段は自己診断機能を備える要
請もあり相当高価な場合が多く、小型ボイラにあ
つては省略されることが多い。

ボイラでは蒸気圧力を検出してバーナーの断続
制御を行つて負荷に対応している。一方ボイラへ
の給水はこのような燃焼制御とは別個独立して缶
水水位の上下限水位に給水制御を行つている。従
つて給水系に異常があり、給水が全くなくなると
か、蒸気負荷に対して追従しない程度に低下して
しまうと空焚きの危険が生ずる。このようなボイ
ラの給水系の異常による空焚きを防止するために
は燃焼制御と給水制御を関連づけて制御したり、
制御系を二重に設けて安全を計る提案が行われて
いる。しかし簡易な小型ボイラにおいてこのよう
な制御を行うと高価なものとなつてしまう。

この考案は簡単な制御装置によりボイラの給水
系の異常を判別することによりボイラの空焚きを
防止せんとするものである。

〔考案の構成〕

「課題を解決するための手段」 給水系の異常を総てにわたつて診断することは
上述したように高価なものとなる。処が、実際に
はボイラの稼動の態様から考えてみても希有な現
象状態においての給水異常の判別を行わないで
も、ボイラの通常の使用状態における給水系の異
常を見出すことができれば無給水又はそれに近い
状態でボイラの運転を続けることをほぼ避けるこ
とができる。

このような観点からなされたこの考案は缶水水
位を検出して下限上限水位信号を出力する水位検
出手段と、下限水位信号に応答してボイラに水を
供給する給水ポンプを始動させ、上限水位信号に
応答して給水ポンプを停止させる断続制御の給水
制御手段及び缶内蒸気圧を検知して下限蒸気圧、
上限蒸気圧信号を出力する蒸気圧検出手段と、下
限蒸気圧信号に応答して加熱装置を始動させ上限
蒸気圧信号に応答して加熱装置を停レー接点３ｅ
−１は閉成してリセツト信号Ｓ３は「１」から
「０」に変りバイナリカウンタ７ｃはクリヤされ
る。従つて空焚き信号Ｓ２は出力されない。クロ
ツク信号Ｓ１は続いてクロツクパルスとしてバイ
ナリカウンタ７ｃに入力されているが計数はされ
ない。

時間Ｔ７において缶水水位が上限水位プローブ
２ｂに達するとリレー３ｅは消勢され、給水ポン
プ４は停止する。そしてリレー接点３ｅ−１が開
成してリセツト信号Ｓ３は「０」から「１」に変
り、バイナリカウンタ７ｃはセツトされ、すでに
加熱装置は運転状態にあるのでクロツク信号Ｓ１
の計数が始止させる加熱制御手段とを備えたボイ
ラ系において、給水圧力検出器を備え給水ポンプ
が停止中及び停止に引き続く給水ポンプが動作し
且つ給水圧力検出器が所定給水圧力を示さない期
間を含めた期間内における燃焼時間を計測し、該
燃焼時間が予め定められた時間を超えると異常の
信号を発するボイラの給水系異常判別装置であ
る。

「実施例」 以下この考案の実施例を図面を用いて説明す
る。

後続するこの考案の実施例の説明に先がけて、
この考案の構成を付設することができる典型的な
小形ボイラ系の構成及び動作を説明すれば以下の
通りである。

第１図Ａは、かかるボイラ系の構成を示すブロ
ツク説明図であり、ボイラ１はその断面が示され
ている。

第１図Ｂは第１図ＡにおけるＡ−Ａ断面図であ
る。

図において、ボイラ１の内部には、壁１ａの内
周面に沿つて多数の水管１ｂが立設され、水管１
ｂは中空筒状体から成り、その下端部は環状の下
部管寄せ１ｃ（水室）に、そして、その上端部同
じく環状の上部管寄せ１ｄ（蒸気室）にそれぞれ
連通し、下部管寄せ１ｃ及び水管１ｂの下部に
は、缶水が収納される。

水管１ｂで囲まれたボイラ１の中心部には、燃
焼室１ｅが形成される。ボイラ１の上部には、電
動機１ｆで駆動されるブロア１ｇに連通する風道
１ｈが設けられ、風道１ｈ内には、ノズル棒１ｉ
と電極棒１ｊが垂設されて、加熱装置が形成され
る。

燃焼室１ｅの下端部は、多数の水管１ｂの中空
部を経て煙道１ｋに連通する。上部管寄せ１ｄか
らは連通管１ｌが壁１ａ外に延びて下部管寄せ１
ｃに連通する。

連通管１ｌの中間部には、缶水水位を目視可能
に表示する水位ゲージ１ｍと水位検出部２が介装
される。水位検出部２には、給水制御部３が接続
され、その出力端子は給水ポンプ４を駆動する電
動機４ａに接続される。給水ポンプ４の導入管は
図示しない水源に連通し、その吐出管は下部管寄
せ１ｃに連通する。

更に、連通管１ｌの上部には、圧力検出部５が
接続され、その出力端子は燃焼制御部６に接続さ
れる。燃焼制御部６からは、制御信号線６a′〜６
c′が延びて電動機１ｆ、電極棒１ｊ、燃料ポンプ
６d′のそれぞれに接続される。燃料ポンプ６d′の
導入管は図示しない燃料タンクに連通し、その吐
出管はノズル棒１ｉに連通する。そして、下部管
寄せ１ｃからはブロー管１ｎが延びて、ブローコ
ツク１ｐを介して図示しない排水路に連通し、上
部管寄せ１ｄからは蒸気管１ｑが延びて図示しな
い所望の蒸気負荷に連通する。

上記ボイラ系の構成では、蒸気を発生させるに
際しては、電動機１ｆでもつてブロア１ｇを駆動
して風道１ｈ内に空気を圧送しつつ電極棒１ｊに
高電圧を印加してノズル棒１ｉの先端から噴射さ
れる燃料を着火させ、これを燃焼室１ｅ内で燃焼
させる。かかる燃焼により生じた高温度の燃料ガ
スは、燃焼室１ｅ下端部から水管１ｂの中空部に
進入し、これを通過して煙道１ｋに至り排気され
る。

この間に、熱交換が行われて水管１ｂ中の缶水
が加熱されて蒸気となり、これが上部管寄せ１ｄ
にて収集、蓄積され、蒸気管１ｑを通じて蒸気負
荷に供給されるものである。

そして、燃焼制御に関しては、上部管寄せ１ｄ
内の蒸気圧を連通管１ｌを通じて抽出して圧力検
出部５に供給し、圧力検出部５は上部管寄せ１ｄ
内の蒸気圧が予め設定された下限蒸気圧に達した
ことを検出したときは、下限蒸気圧信号を、同様
に、上限蒸気圧に達したことを検出したときは、
上限蒸気圧信号を燃焼制御部６に送る。

燃焼制御部６は、蒸気の消費が続行して上部管
寄せ１ｄ内の蒸気圧が降下し、圧力検出部５から
下限蒸気圧信号を受けたときには、制御信号線６
a′を通じて電動機１ｆを始動させて、ブロア１ｇ
でもつて風道１ｈを空気パージしてから制御信号
線６b′を通じて電極棒１ｊに高電圧を印加すると
ともに、制御信号線６c′を通じて燃料ポンプ６
d′を始動させて、ノズル棒１ｉから噴射される燃
料に点火し燃焼を開始させ、更に、蒸気の発生が
続行して蒸気圧が上昇し、圧力検出部５から上限
蒸気圧信号を受けたときには、制御信号線６c′を
通じて燃料ポンプ６d′を停止させて、燃料供給を
断つことにより燃焼を停止させるとともに、燃焼
ガスの排出を持つて、制御信号線６a′を通じて電
動機１ｆを停止させてブロア１ｇからの送風を断
つ。

而して、燃焼の断続制御でもつて、上部管寄せ
１ｄ内の蒸気圧を上下限蒸気圧として予め設定さ
れた両圧力値の間の圧力値に保つことができるも
のである。

なお、簡便な装置では、電動機１ｆ、燃料ポン
プ６d′の始動・停止制御、及び電極棒１ｊへの高
電圧の印加を同時的に行つてもよい。

更に、給水系に関しては、連通管１ｌ内の気水
境界面、即ち、水管１ｂ中の缶水水位の変化を水
位検出部２に伝達し、水位検出部２は缶水水位が
予め設定された下限水位に達したことを検出した
ときには、下限水位信号を、同様に、上限水位に
達したことを検出したときには、上限水位信号を
給水制御部３に送る。

給水制御部３は、蒸気の消費により水管中の缶
水水位が降下し、水位検出部２から下限水位信号
を受けたときには、電動機４ａを始動させて給水
ポンプ４でもつて下部管寄せ１ｃを通じて水管１
ｂへの給水を開始させ、給水が続行して缶水水位
が上昇し、水位検出部２から上限水位信号を受け
たときには、電動機４ａを停止させて水管１ｂへ
の給水を断つ。

而して、給水の断続制御でもつて、水管１ｂ内
の缶水水位を上下限水位として予め設定された両
水位値の間の水位値に保つことができるものであ
る。

そして、く、バイナリカウンタ７ｃはクロツク
信号Ｓ１の計数を続ける。従つて時間Ｔ４′以後
も加熱装置の附勢時はクロツク信号Ｓ１の計数を
行うので時間Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７においては前述し
たと同じ動作を行ない時間Ｔ７でバイナリカウン
タ７ｃの計数値が一定値以上となる空焚き警報器
８は警報を発し、加熱装置は停止する。

このようにして実施例は実際に給水されない総
ての状態を検出して空焚きを防止できる。

〔考案の効果〕

この考案は缶水水位を検出して下限上限水位信
号を出力する水位検出手段と、下限水位信号に応
答してボイラに水を供給する給水ポかかる給水の
断続制御と、前記燃焼の断続制御は、互いに別個
独立に行われるものである。

また、缶水ブローに際しては、ブローコツク１
ｐを開くことにより、ブロー管１ｎを通じて下部
管寄せ１ｃ及び水管１ｂ中の缶水の一部、あるい
は、全部をブローすることができるものである。

なお、ブロア１ｇ、風道１ｈ、ノズル棒１ｉ、
電極棒１ｊから成るバーナは、これに限られるも
のではなく、要すれば、水管１ｂ中の缶水を加熱
して蒸気を発生させ得れば足りるので、一般的に
は、電気ヒータ等をも含む加熱装置であればよ
い。

而して、同様に、燃焼制御６も加熱装置を断続
する制御装置であればよい。

続いて、第２図〜第６図に基づいて、この考案
の実施例の構成及び動作を説明すれば以下の通り
である。

第２図は、この考案の一実施例の構成を示すブ
ロツク図であり、図中、第１図における符号と同
一の符号で表わされる構成要素はそれぞれ第１図
のものに対応している。

蒸気の圧力検出部５は、連通管１ｌを通じて上
部管寄せ１ｄ内の蒸気圧が導かれる圧力センサ５
ａと、圧力センサ５ａの出力端子にそれぞれの第
一の入力端子が接続された第一、第二のコンパレ
ータ５ｂ，５ｃと、第一、第二のコンパレータ５
ｂ，５ｃの第二の入力端子にそれぞれ接続された
基準電圧源５ｄ，５ｅから成る。

燃焼制御部６は、第一のコンパレータ５ｂの出
力端子がそのセツト端子に接続され、第二のコン
パレータ５ｃの出力端子がインバータ６ａを通じ
てそのリセツト端子に接続されたフリツプフロツ
プ６ｂと、一つの入力端子がフリツプフロツプ６
ｂの正相出力端子に接続され、他の一つの入力端
子がインバータ６ｇを介して空焚き検出部７のバ
イナリカウンタ７ｃの出力端子に接続されたアン
ドゲート６ｆと、アンドゲート６ｆの出力端子が
ドライバ６ｃを通じてその一端に接続され、その
他端が電源６ｄに接続されたリレー６ｅとから成
り、リレー６ｅの接点６e′，６e″，６ｅ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 缶水水位を検出して下限上限水位信号を出力す
   る水位検出手段と、下限水位信号に応答してボイ
   ラに水を供給する給水ポンプを始動させ、上限水
   位信号に応答して給水ポンプを停止させる断続制
   御の給水制御手段及び缶内蒸気圧を検知して下限
   蒸気圧、上限蒸気圧信号を出力する蒸気圧検出手
   段と、下限蒸気圧信号に応答して加熱装置を始動
   させ上限蒸気圧信号に応答して加熱装置を停止さ
   せる加熱制御手段とを備えたボイラ系において、
   給水圧力検出器を備え給水ポンプが停止中及び停
   止に引き続く給水ポンプが動作し且つ給水圧力検
   出器が所定給水圧力を示さない期間を含めた期間
   内における燃焼時間を計測し、該燃焼時間が予め
   定められた時間を超えると異常の信号を発するボ
   イラの給水系異常判別装置。