JPH04254110A - 燃焼装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸収冷凍機の再生器など
に設けられた燃焼装置の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特公昭６２−４０６１６号公報に
は、ボイラに燃焼用空気を供給するファン、又はボイラ
から空気を誘引するファンが可変周波数電源から電力を
供給されるモータで駆動され、且つ可変周波数電源が故
障したとき、可変周波数電源から商用電源に切換えてモ
ータに電力を供給し、かつ、モータが商用電源で運転し
ているときはエアダンパによって風量を制御し、モータ
が可変周波数電源で運転しているときは、エアダンパを
例えば全開に固定し、モータの回転数によって風量を制
御するボイラ風量制御装置が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て、燃焼量に応じてファン駆動用のモータを商用電源か
ら可変周波数電源、或いは可変周波数電源から商用電源
に切換えるとき、移行時間を設け、この移行時間にモー
タの回転数を次第に変化させることによって燃焼用空気
の急激な変化を防止することができる。

【０００４】しかしながら、上記移行時間に例えば負荷
が変化して、ボイラへの燃料供給量が急激に変化してボ
イラの燃焼量が急激に変化した場合には、それに応じて
エアダンパの開度或いはモータの回転数を制御して空燃
比を一定にすることが難しく燃焼が不安定になり、例え
ば振動燃焼や未燃焼ガスが発生するおそれがあった。

【０００５】本発明は、商用電源から可変周波数電源、
或いは可変周波数電源から商用電源への切換えの際のボ
イラ（バーナ）の燃焼を安定し、振動燃焼などを防止す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、バーナ１と、このバーナ１に燃焼用空気を
供給する送風機２とを備えた燃焼装置において、電源１
２Ｂからの電力を所定の周波数に変換して送風機２に供
給し、送風機２をインバータ運転させるインバータ装置
１２Ａと、このインバータ装置１２Ａを側路して電源１
２Ｂから送風機２に電力を供給し、送風機２を商用運転
させる電源ラインＬと、負荷に応じてバーナ１の燃焼量
を制御する燃焼量制御装置１１と、この燃焼量制御装置
１１から信号を入力して燃焼量に応じて送風機２を商用
運転若しくはインバータ運転に切換える信号を出力する
切換制御装置１８と、送風機２をインバータ運転から商
用運転若しくは商用運転からインバータ運転に切換える
ときに移行時間を設け、この移行時間にバーナ１の燃焼
量を一定に保つ調節器１１Ａとを備えた燃焼装置の制御
装置を提供し、送風機２の運転が切換わるときのバーナ
１の燃焼を安定し、振動燃焼を防止する。

【０００７】又、移行時間にバーナ１の燃焼量を一定に
保つ調節器１１Ａと、移行時間にダンパ５の開度を変化
させる開度制御装置（ダンパ制御装置）１３とを備えた
燃焼装置の制御装置を提供し、燃焼量に対する燃焼用空
気の量が急激に変化することを回避し、移行時間のバー
ナ１の燃焼が一層安定する。

【０００８】

【作用】燃焼量制御装置１１の動作によってバーナ１の
燃焼量が変化し、送風機２への電力の供給がインバータ
装置１２Ａ若しくは電源ラインＬに切換わるとき、調節
器１１Ａが動作して移行時間が設けられ、この移行時間
に負荷が変化した場合もバーナの燃焼量が一定に保たれ
、燃焼量の急激な変化による振動燃焼の発生を回避し、
燃焼を安定することが可能になる。

【０００９】又、移行時間に調節器１１Ａによってバー
ナの燃焼量が一定に保たれると共に、移行時間に開度制
御装置１３によってダンパ５の開度の制御が切換えられ
、ダンパ５の開度が徐々に変化し、移行時間に負荷が変
化した場合も燃焼量が急激することを回避すると共に、
燃焼量に対する燃焼用空気の量が急激に変化することを
回避してバーナ１の燃焼を一層安定することが可能にな
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１１】図１は例えば吸収冷凍機の高温発生器など
に設けられた燃焼装置の概略構成図であり、１は燃料の
ガスが供給されるメインバーナ、２はメインバーナ１に
燃焼用空気を供給する送風機、３は送風機のファン（図
示せず）を駆動する送風機モータである。４は送風機２
からメインバーナ１に至る燃焼用空気通路であり、５は
燃焼用空気通路（以下第１空気通路という）４に設けら
れたエアダンパ（以下ダンパという）、５Ｍはダンパ駆
動用のモータ（以下ダンパモータという）である。６は
パイロットバーナであり、７はダンパ５の上流側の第１
空気通路４からパイロットバーナ６に至るパイロットバ
ーナ用の燃焼用空気通路（以下第２空気通路という）、
８は燃料ガス流路（以下第１ガス流路という）であり、
８Ｂは燃料ガスの制御弁、９は第１ガス流路８からパイ
ロットバーナ６に至る第２ガス流路、９Ｂは開閉弁であ
る。

【００１２】１０は上記燃焼装置の制御装置であり、こ
の制御装置１０は吸収冷凍機の負荷に応じてメインバー
ナ１に供給される燃料ガスの量を例えば比例制御する燃
焼量制御装置１１と、送風機モータ３への電力の供給及
びダンパ５の制御を切換える切換制御装置１８と、送風
機モータ３の運転を制御する送風機制御装置１２と、ダ
ンパ５の開度を制御する開度制御装置（ダンパ制御装置
）１３とから構成されている。又、１１Ｓは吸収冷凍機
から供給される冷水の出口温度を検出する温度センサで
あり、燃焼量制御装置１１に接続されている。又、１２
Ｂは交流電源である。

【００１３】以下、図２に基づいて制御装置１０に設け
られた燃焼量制御装置１１、送風機制御装置１２及び開
度制御装置について説明する。燃焼量制御装置１１は温
度センサ１１Ｓから温度信号を入力し、冷水出口温度、
即ち冷水負荷に基づいて制御弁８Ｂへ開度信号を出力し
、燃料ガスの供給量を調節し、メインバーナ１の燃焼量
を制御する。又、燃焼量制御装置１１は調節器１１Ａを
備え、この調節器１１Ａはタイマ１１Ｔを備え、制御弁
８Ｂの開度が所定の開度、即ちメインバーナ１の燃焼量
が所定の燃焼量（例えば９０％）になり送風機２の運転
を切換えるときに所定時間（例えば１分間）動作する。 そして、この所定時間（以下移行時間という）、燃焼量
制御装置１１は一定の開度信号を制御弁８Ｂへ出力し、
メインバーナ１の燃焼量は一定に保たれる。１２Ａは送
風機モータ３に供給する電力の周波数を調整するインバ
ータ装置、１２Ｂは商用電源、Ｌはインバータ装置１２
Ａを側路する電源ライン、１４，１５及び１６は接点で
ある。１７は燃焼量制御装置１１から燃焼量に応じた信
号を入力して周波数信号に変換して出力する交換器であ
る。又、切換制御装置１８は変換器１７と同様に燃焼量
制御装置１１から信号を入力して、接点１４，１５及び
１６に開閉信号を出力する。ここで、切換制御装置１８
は燃焼量が９０％以下のときには接点１４及び１５に閉
信号を出力し、接点１６に開信号を出力し、燃焼量が９
０％より高いときには接点１４及び１５に開信号を出力
し、接点１６に閉信号を出力する。

【００１４】以下、開度制御装置１３について説明する
。２０及び２１は接点であり、切換制御装置１８は接点
２０及び２１に開閉信号を出力する。そして、切換制御
装置１８は接点１４及び１５と同様に接点２１に開閉信
号を出力し、接点１６と同様に接点２０に開閉信号を出
力する。又、２２はダンパ制御器であり、このダンパ制
御器２２は接点１４，１５が閉じ、送風機モータ３にイ
ンバータ装置１２Ａから電力が供給されているときに、
燃焼量制御装置１１からの信号を修正して出力する。そ
して、開度制御装置１３からダンパモータ５に開閉信号
が出力される。

【００１５】ここで、図３は燃焼量とダンパ５の開度と
の関係図であり、燃焼量が９０％以下で送風機モータ３
にインバータ装置１２Ａを介して電力が供給され、送風
機モータ３がインバータ運転しているときは、実線Ａで
示したように燃焼量に応じてダンパ５の開度は変化する
。又、燃焼量が９０％より大きく、送風機モータ３に電
源ラインＬを介して電力が供給され、送風機モータ３が
商用運転しているときには実線Ｂで示したように燃焼量
に応じてダンパ５の開度は変化する。

【００１６】以下、図１、図２、図３及び図４に基づい
て燃焼装置の動作について説明する。

【００１７】図４に示したように燃焼装置の起動は汚れ
た空気を外部へ排出するプリパージから始まる。そして
、燃焼量制御装置１１からの信号に基づいて切換制御装
置１８は接点１４，１５へ開信号を出力し、接点１６に
閉信号を出力する。このため、送風機モータ３は電源ラ
インＬを介して電力を供給されて送風機モータ３は商用
運転する。又、切換制御装置１８は接点２０に閉信号を
出力し、接点２１に開信号を出力し、ダンパモータ５Ｍ
は燃焼量制御装置１１から開信号を入力して、動作し、
ダンパ５の開度は時刻ｔ１から時刻ｔ２まで１００％に
保たれる。

【００１８】そして、時刻ｔ２になると燃焼量制御装置
１１が動作してダンパ５の閉信号を出力し、移行運転が
始まり、ダンパ５の開度は次第に減少する。そして、ダ
ンパ５の開度は例えば６０％まで減少する。そして、時
刻ｔ３になると燃焼量制御装置１１は切換制御装置１８
を介して接点１４，１５に閉信号を出力し、接点１６に
開信号を出力する。そして、送風機２はインバータ運転
を始める。又、接点２０は開き、接点２１は閉じ、燃焼
量制御装置１１からの信号は開度制御装置１３へ送られ
、ダンパ制御器２２を介してダンパモータ５Ｍに与えら
れる。その後、燃焼量制御装置１１は開閉弁９Ｂへ開信
号を出力し、開閉弁９Ｂは開き、時刻ｔ４で、パイロッ
トバーナ６に着火する。さらにその後、燃焼量制御装置
１１は制御弁８Ｂへ閉信号を出力し、メインバーナ１に
着火して燃焼量は例えば低燃焼の２０％に保たれる。 又、メインバーナ１に着火すると開閉弁９Ｂは閉じ、パ
イロットバーナ６は燃焼を停止する。

【００１９】その後、時刻ｔ５になると、燃焼量制御装
置１１は温度センサ１１Ｓからの信号、即ち冷水負荷に
基づいて制御弁８Ｂに開信号を出力して燃焼量は増加す
る。そして、燃焼量の増加に伴い燃焼量制御装置１１か
らダンパ制御器２２を介してダンバモータ５Ｍに与えら
れる信号は変化し、図３実線Ａで示したようにダンパ開
度は増加する。そして、時刻ｔ６で燃焼量が９０％にな
ると、燃焼量制御装置１１の調節器１１Ａが動作し、タ
イマ１１Ｔはカウントを開始し、移行運転が始まる。こ
の移行運転中、負荷が変化して温度センサ１１Ｓからの
信号が変化した場合にも調節器１１Ａによって燃焼量は
９０％に保たれる。又、燃焼量制御装置１１からの閉信
号によってダンパモータ５Ｍは動作してダンパ５の開度
は減少する。

【００２０】その後、移行時間が経過して時刻ｔ７にな
り、タイマ１１Ｔがカウントアップすると、調節器１１
Ａの動作は停止する。又、燃焼量制御装置１１が切換制
御装置１８へ信号を出力し、接点１４，１５は開き、接
点１６は閉じ、送風機モータ３は商用運転を始める。 又、接点２０は閉じ、接点２１は開く。そして、負荷が
増加して燃焼量が増加すると、それに伴い燃焼量制御装
置１１は開信号を出力し、ダンパ５の開度は増加する。 以後、燃焼量の変化に伴いダンパ５の開度は変化し、時
刻ｔ８で燃焼量が９０％になると、燃焼量制御装置１１
が動作して移行運転が始まる。そして、調節器１１Ａが
動作し、タイマ１１Ｔがカウントを開始する。又、移行
運転中、負荷が変化して燃焼量制御装置１１が温度セン
サ１１Ｓから入力する信号が変化した場合にも、調節器
１１Ａによって燃焼量制御装置１１が制御弁８Ｂに出力
する信号は一定に保たれる。このため、メインバーナ１
の燃焼量は負荷の変化にかかわらず一定に保たれる。 又、ダンパモータ５Ｍは開信号を入力してダンパ５の開
度は増加する。燃焼量が９０％になると、燃焼量制御装
置１１が動作して移行運転が始まる。そして、ダンパモ
ータ５Ｍは閉信号を入力してダンパ５の開度は増加する
。

【００２１】さらに、上記時刻ｔ８に接点１４，１５が
閉じ、接点１６は開き、送風機モータ３はインバータ運
転を始める。そして、移行時間中、送風機モータ３の回
転数はダンパ５の開度の増加と同期して増加する。

【００２２】その後、時間が経過し、時刻ｔ９にタイマ
１１Ｔがカウントアップすると、調節器１１Ａの動作は
停止する。そして、燃焼量制御装置１１は負荷に応じて
制御弁８Ｂへ開閉信号を出力する。又、燃焼量制御装置
１１が接点２０及び２１に信号を出力し、接点２０が開
き、接点２１が閉じ、ダンパ制御器２２を介してダンパ
モータ５Ｍに信号が与えられる。そして、負荷の減少に
伴い燃焼量が低下すると、ダンパ５の開度は減少する。

【００２３】その後、例えばｔ１０でインバータ装置１
２Ａが故障した場合には、燃焼量制御装置１１が動作す
る。そして、移行運転が始まると、上記の移行運転と同
様に燃焼量が一定に保たれる。又、燃焼量制御装置１１
はダンパモータ５Ｍへ閉信号を出力する。そして、移行
時間が経過して時刻ｔ１１になると、ダンパ５の開度は
商用運転のときの燃焼量に対する開度まで低下する。 又、時刻ｔ１１になると、燃焼量制御装置１１は接点１
４，１５に開信号を出力し、接点１６に閉信号を出力し
て送風機モータ３は商用運転を始める。又、接点２０は
閉じ、接点２１は開き、燃焼量制御装置１１からの開閉
信号が直接ダンパモータ５Ｍに与えられる。

【００２４】その後、時刻ｔ１２まで調節器１１Ａが動
作して燃焼量が変化せず、又ダンパ５の開度は一定に保
たれる。そして、時刻ｔ１２以後、燃焼量が図４に示し
たように変化した場合には、それに伴いダンパ５の開度
は変化する。その後、燃焼装置の運転停止の場合には、
時刻ｔ１３で燃焼量を例えば２０％まで減少させると同
時にダンパ５の開度を２５％まで低下させる。そして、
所定時間経過後の時刻ｔ１４で燃焼装置は燃焼を停止す
る。その後、燃焼ガスを排出するポストパージが始まり
、送風機モータ３は商用運転を継続する。又、燃焼量制
御装置１１はダンパモータ５Ｍへ開信号を出力し、ダン
パ５の開度は１００％になる。

【００２５】その後、時刻ｔ１５になりポストパージが
終わると、送風機モータ３は停止して、商用運転は終わ
る。

【００２６】以後、燃焼装置が運転を始め、燃焼量の変
化に応じて送風機２が商用運転からインバータ運転に切
換わるとき、及びインバータ運転から商用運転に切換わ
るときには、上記の時刻ｔ６，ｔ８及びｔ１０のときと
同様に調節器１１Ａが動作する。そして、移行時間には
、負荷の変化に関係なくメインバーナ１の燃焼量が一定
に保たれる。

【００２７】上記実施例によれば、送風機２が商用運転
からインバータ運転に切換わるとき、及びインバータ運
転から商用運転に切換わるとき、調節器１１Ａが動作し
、移行運転中、メインバーナ１の燃焼量が負荷の変化に
関係なく一定に保たれるので、移行運転中の制御を簡略
化することができると共に、移行運転中、燃焼を安定さ
せることができ、振動燃焼や未燃焼ガスの発生を回避す
ることができ、又、燃焼音を小さく抑えることができる
。

【００２８】又、移行運転中、即ち移行時間に調節器１
１Ａによって燃焼量を一定に保つと共に、移行時間に燃
焼量制御装置１１からの信号が変化してダンパ５の開度
を徐々に変化し、メインバーナ１に供給される燃焼用空
気の量が急激に変化することを防止しているので、燃焼
量に対する燃焼用空気の量が急激に変化することを回避
でき、一層、燃焼を安定することができる。

【００２９】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、商用運転からインバータ運転に切換える燃焼
量及びインバータ運転から商用運転に切換える燃焼量は
メインバーナ１の構造などに応じて変化する。又、移行
時間は、ダンパ５の開閉速度などに応じて変化する。

【００３０】

【発明の効果】本発明は上記のように構成された燃焼装
置の制御装置あり、送風機をインバータ運転若しくは商
用運転させ、燃焼量制御装置によって負荷に応じてバー
ナの燃焼量を制御すると共に、切換制御装置によって燃
焼量に応じて送風機を商用運転若しくはインバータ運転
に切換え、かつ、送風機の運転を切換えるときに調節器
によって移行時間を設け、この移行時間にバーナの燃焼
量を一定に保つので、空燃比をほぼ一定に保つことがで
き、この結果、バーナの燃焼を安定させることができ、
振動燃焼の発生を回避することができ、又、燃焼音を小
さく抑えることができる。

【００３１】又、調節器によって移行時間の燃焼量を一
定に保つと共に、制御器によって移行時間にダンパの開
度を変化させるので、燃焼量に対する燃焼用空気の量が
急激に変化することを回避でき、一層燃焼を安定するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃焼装置の概略構成図である。

【図２】制御装置の電気回路ブロック図である。

【図３】燃焼量とダンパ開度との関係図である。

【図４】時間の経過に伴うダンパの開度の変化と燃焼量
の変化との関係図である。

【符号の説明】

１　　メインバーナ ２　　送風機 ５　　ダンパ １０　　制御装置 １１　　燃焼量制御装置 １１Ａ　　調節器 １２Ａ　　インバータ装置 １２Ｂ　　商用電源 １３　　開度制御装置（ダンパ制御装置）Ｌ　　電源ラ
イン １８　　切換制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　バーナと、このバーナに燃焼用空気を
   供給する送風機とを備えた燃焼装置において、電源から
   の電力を所定の周波数に変換して送風機に供給し、送風
   機をインバータ運転させるインバータ装置と、このイン
   バータ装置を側路して電源から送風機に電力を供給し、
   送風機を商用運転させる電源ラインと、負荷に応じてバ
   ーナの燃焼量を制御する燃焼量制御装置と、この燃焼量
   制御装置から信号を入力して燃焼量に応じて送風機を商
   用運転若しくはインバータ運転に切換える信号を出力す
   る切換制御装置と、送風機をインバータ運転から商用運
   転若しくは商用運転からインバータ運転に切換えるとき
   に移行時間を設け、この移行時間にバーナの燃焼量を一
   定に保つ調節器とを備えたことを特徴とする燃焼装置の
   制御装置。
2. 【請求項２】　　バーナと、このバーナに燃焼用空気を
   供給する送風機と、この送風機からバーナに至る燃焼用
   空気の通路に設けたエアダンパとを設けた燃焼装置にお
   ていて、電源からの電力を所定の周波数に変換して送風
   機に供給して送風機をインバータ運転させるインバータ
   装置と、このインバータ装置を側路して電源から送風機
   へ電力を供給して送風機を商用運転させる電源ラインと
   、負荷に応じて燃焼量を制御する燃焼量制御装置と、こ
   の燃焼量制御装置から信号を入力して燃焼量に応じて送
   風機を商用運転若しくはインバータ運転の切換える信号
   を出力する切換制御装置と、送風機をインバータ運転か
   ら商用運転に切換えるときに移行時間を設け、この移行
   時間にバーナの燃焼量を一定に保つ調節器と、上記移行
   時間にエアダンパの開度を変化させるダンパ制御装置と
   を備えたことを特徴とする燃焼装置の制御装置。