JPH08145351A - 燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 弁越えもれなどの危険を検知でき、不要な擬
似火炎を低減し、かつ効率的なポストパージを実行可能
にする。 【構成】 燃焼装置におけるメインバーナ２５付近の火
炎を検出する火炎検出器３２と、上記燃焼装置の起動時
および停止時にそれぞれ燃焼室のプレパージおよびポス
トパージを行うファン２１とを設け、マイクロプロセッ
サに、上記ポストパージの開始から一定時間内では、上
記火炎検出器３２の出力にもとづくフレーム信号を無視
させるとともに、上記一定時間より長い設定追加時間を
超えて上記フレーム信号が得られる場合には、上記燃焼
装置をロックアウト制御させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃焼装置内における
燃焼室の残火に応じたポストパージを実施する燃焼制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃焼装置では、燃焼起動時にファンが駆
動されて、燃焼室のプレパージが開始され、燃焼残ガス
などの排出を行い、スパークプラグへの通電により点火
動作が行われる。

【０００３】このため、パイロット弁を通じてパイロッ
トバーナに供給される燃料ガスに点火が行われ、この点
火に続いて開かれるメイン弁からメインバーナに供給さ
れる燃料ガスに着火が行われ、この点火から着火への移
行を火炎検出器により確認した後に、正規の燃焼運転が
実施される。

【０００４】一方、燃焼装置の停止スイッチを操作する
ことによって、メイン弁が閉じられ、このとき燃焼室内
のポストパージが上記ファンの駆動によってなされ、最
終的に燃焼装置の運転が停止されることになる。

【０００５】従来は、かかる残火については、これをチ
ェックせずに放置したり、ポストパージ中に一定期間経
過しても火炎信号が検出された場合には、警報を発して
燃焼装置をロックアウトさせている。

【０００６】一方、ポストパージからの起動について
は、ポストパージが終了するまでは、起動を受けつけな
いようにしたり、逆に、残火に関係なく起動を行って、
火炎信号がある場合には、疑似的に起動待機やロックア
ウトの制御をかけるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような残火対策および起動方法を採用する燃焼制御装置
では、上記のような残火のチェックを行わない場合に
は、弁越えもれなどの危険状況を把握することができな
いという問題点があった。

【０００８】一方、残火チェックを行う場合には、ポス
トパージ時間を予想される正常な残火時間より長くする
必要があるところから、汎用品では、そのポストパージ
時間を全バーナにおける残火時間の最大時間以上に長く
しなければならず、ポストパージに不必要に時間を掛け
てしまうという問題点があった。

【０００９】さらに、常にポストパージ終了まで起動を
受け付けないとすると、残火が生じていないにも拘ら
ず、無用のプレパージを実行することとなり、時間の無
駄になるとともに、残火に関係なく起動を受け付けるよ
うにした場合には、疑似火炎が多くなり、ロックアウト
が頻繁に生じるなどの問題点があった。

【００１０】請求項１の発明は上記のような問題点に着
目してなされてものであり、弁越えもれなどの危険を検
知でき、不要な疑似火炎を低減し、かつ効率的なポスト
パージを実施できる燃焼制御装置を得ることを目的とす
る。

【００１１】請求項２の発明はフレーム電流の遮断時か
ら所定時間だけポストパージを開始して、燃焼装置の再
起動のタイミングを早めることができる燃焼制御装置を
得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る燃
焼制御装置は、燃焼装置におけるメインバーナ付近の火
炎を検出する火炎検出器と、上記燃焼装置の起動時およ
び停止時にそれぞれ燃焼室のプレパージおよびポストパ
ージを行うファンとを設け、マイクロプロセッサに、上
記ポストパージの開始から一定時間内では、上記火炎検
出器の出力にもとづくフレーム信号を無視させるととも
に、上記一定時間より長い設定追加時間を超えて上記フ
レーム信号が得られる場合には、上記燃焼装置をロック
アウト制御させるようにしたものである。

【００１３】請求項２の発明に係る燃焼制御装置は、マ
イクロプロセッサに、ポストパージの開始から一定時間
経過後にフレーム信号が遮断された場合に、該遮断時か
ら所定時間だけポストパージを追加実行させるようにし
たものである。

【００１４】

【作用】請求項１の発明における燃焼制御装置は、フレ
ーム電流があるポストパージの開始から一定時間内で
は、そのフレーム信号を無視して起動を受け付けないよ
うにし、その一定時間を超えた設定追加時間後もフレー
ム電流が検出された場合には、弁越えもれなどの危険回
避のため、燃焼装置をロックアウト制御する。

【００１５】請求項２の発明における燃焼制御装置は、
ポストパージの開始から一定時間を経過した後は、フレ
ーム電流の遮断が検出されたことを条件として、この遮
断検出時からプレパージ動作を追加実行可能にし、この
プレパージ終了後、直ちに再起動を可能にする。

【００１６】

【実施例】以下に、この発明の一実施例を図について説
明する。図１はこの発明の燃焼制御装置を示すブロック
図であり、図において、１はバーナ故障診断装置用の電
源電圧を検出する電源電圧検出部、２は図示しない火炎
検出器をドライブする火炎検出器駆動回路である。

【００１７】また、３は火炎検出器の出力にもとづいて
フレーム電流を検出するフレーム電流検出部、４はこの
フレーム電流検出部３や上記電源電圧検出部１などの各
検出出力をディジタル信号に変換するアナログ／ディジ
タル変換部である。

【００１８】さらに、５は燃焼制御部であり、フレーム
電流検出部３にて変換された着火／断火信号を受けて、
リレー出力部６に燃焼シーケンスごとの制御信号を出力
する。なお、このリレー出力部６は各リレーによりファ
ンブロア，点火トランス，パイロット弁，メイン弁，ダ
ンパーモータなどの燃焼制御用負荷をオン，オフ制御す
る。

【００１９】７はリレー出力部６からの出力により後述
の点火トランスの１次電流を検出する点火トランス１次
電流検出部で、この検出出力も上記アナログ／ディジタ
ル変換部４に入力されてディジタル変換される。８は上
記リレー出力部６から得たフィードバック信号を、後述
のマイクロプロセッサに入力する信号入力部である。

【００２０】また、９はマイクロプロセッサであり、こ
れがフレーム電流検出部３からの各燃焼シーケンスごと
の各フレーム電流の平均値および偏差値の実測データ
と、バーナ最適状態での各フレーム電流の平均値および
偏差値である学習データとを比較して、これらの各デー
タの偏差からバーナ故障またはバーナ故障予知の診断を
実施する。

【００２１】マイクロプロセッサ９は、また、燃焼装置
の停止時における燃焼室内のポストパージの開始から一
定時間内では、火炎にもとづくフレーム電流を無視し、
その一定時間より長い設定時間を超えてフレーム電流が
検知された場合には、上記燃焼装置をロックアウト制御
するように機能する。

【００２２】そして、上記ポストパージの開始から上記
一定時間経過後にフレーム電流が遮断された場合には、
マイクロプロセッサ９は、この遮断時からポストパージ
を開始制御する。

【００２３】さらに、上記マイクロプロセッサ９は燃焼
シーケンス制御用のリレーからのフィードバック信号を
受けて、不着火原因または燃焼の不具合原因を判定する
機能を持つ。

【００２４】１０はマイクロプロセッサ９に入力される
データや上記学習データなどを格納するメモリ、１１は
上記データの処理結果や診断結果などを表示する表示
部、１２はデータの処理結果や診断結果を外部へ出力す
る通信インターフェース部である。

【００２５】図２はこの発明のバーナ故障診断装置の診
断対象となる燃焼装置を示し、同図において、２１は燃
焼装置の起動時および停止時にそれぞれ燃焼室のプレパ
ージおよびポストパージを行う送風用のファン、２２は
給気通路２１ａを通じてファン２１によりメインバーナ
２５へ供給される送風量を調節するダンパーである。

【００２６】また、２３はこのダンパー２２を開閉制御
するダンパーモータ、２４はガス通路２６を通じてメイ
ンバーナ２５に供給するガスの流量を調節する２つのメ
イン弁（燃焼弁）、２７はガス通路２８を通じてパイロ
ットバーナ２９に供給するガスの流量を調節する２つの
パイロット弁（燃料弁）である。

【００２７】さらに、３０はパイロットバーナ２９の近
傍に配置されたスパークロッド、３１はスパークロッド
３０へ点火電流を供給する点火トランス、３２はメイン
バーナ２５付近に配置されて、メインバーナ２５，パイ
ロットバーナ２９やこれらの付近の火炎を検出する火炎
検出器である。

【００２８】次に動作について説明する。まず、この発
明の燃焼制御装置の制御フローの全体は、図３の制御シ
ーケンス図に示す通りであり、吸収式運転，起動信号，
ダンパー側の風圧スイッチ，ハイリミットおよびローリ
ミットなどの入力側、ダンパー動作、ダンパーハイ，ダ
ンパーロー，ブロアモータ，点火トランス，パイロット
弁，メイン弁，警報，警報待機およびメイン弁待機など
の出力側、表示動作のそれぞれについて、プレパージ，
点火待ち，イグニッショントライアル，パイロットオン
リ，メイントライアル，メイン安定，定常燃焼，ポスト
パージなどの開始タイミングおよび終了タイミングが与
えられており、これらの各制御フローの中で、この発明
では、次の燃焼制御を実行する。

【００２９】すなわち、電源電圧検出部１では電源の電
圧検出を行い、その検出出力をアナログ／ディジタル変
換部４にてディジタル信号に変換し、マイクロプロセッ
サ９に入力する。マイクロプロセッサ９ではこのディジ
タル信号にもとづき、フレーム電流などの補正を行う。

【００３０】一方、火炎検出器３２は火炎検出器駆動回
路２によりドライブされ、その火炎検出器３２が出力す
る検出信号にもとづき、フレーム電流検出部３がフレー
ム電流を検出し、この検出出力もまたアナログ／ディジ
タル変換部４にてディジタル信号に変換され、マイクロ
プロセッサ９に入力される。

【００３１】上記フレーム電流検出部３は、また上記火
炎の検出信号にもとづき着火／断火信号を変換出力し、
これを燃料制御部５に入力している。この燃料制御部５
では燃料シーケンスを制御し、その制御出力がリレー出
力部６に入力されて、各リレーにより燃料制御用の負荷
をオン，オフ制御させる。

【００３２】一方、上記リレー出力部６からのフィード
バック信号が信号入力部８を通じてマイクロプロセッサ
９に入力される。

【００３３】このため、マイクロプロセッサ９は上記電
源電圧，フレーム電流，フィードバック信号をそれぞれ
入力として、バーナ故障データのデータ処理およびバー
ナの故障診断を実行し、その結果を、メモリ１０に格納
したり、表示部１１に表示したり、通信インターフェー
ス部１２を通じて外部出力可能にしている。

【００３４】一方、この発明では、燃焼室内での残火に
応じたポストパージを実施しており、残火があるときに
は、ポストパージ時間を追加して、この追加したポスト
パージ時間（設定追加時間）を超えて残火がある場合に
は、燃焼装置のロックアウトを行っている。

【００３５】また、火炎検出出力があるポストパージ中
は、そのポストパージ開始から一定時間は燃焼装置の起
動を受け付けないようにし、この一定時間後には起動を
行えるようにしている。

【００３６】例えば、燃焼装置が停止されて、残火があ
るときは、ポストパージの開始時から一定時間Ｔ₁ 中
は、図４（ａ）に示すように、火炎検出器３２を通じて
得られるフレーム電流（フレーム信号）を無視し、ポス
トパージ時間を追加してポストパージ時間Ｔ₂ を設定す
る。

【００３７】そして、このポストパージ時間Ｔ₂ を超え
てフレーム電流が引き続き検出された場合には、警報を
発して燃焼装置にロックアウトを掛けることとなる。

【００３８】一方、上記一定時間Ｔ₁ の経過後におい
て、図４（ｂ）に示すように、フレーム電流Ｉ_f が遮断
されたことが検知された場合には、そのフレーム電流の
遮断時より所定時間Ｔ₃ 、例えば２０秒間だけポストパ
ージを実行する。

【００３９】なお、残火での起動は上記一定時間Ｔ₁ の
経過後に受け付け可能にし、この一定時間Ｔ₁ 未満で
は、起動信号が入力されても、これを受け付けないよう
にする。この起動は一旦バーナモータのオフおよび風圧
スイッチのオフをそれぞれ確認した上でなされ、この起
動後もプレパージを実行する。

【００４０】そして、このプレパージ実行後も残火が継
続し、所定の例えば１０秒経過しても火炎信号を検出し
ている場合は、上記ロックアウトを実行する。ここで、
プレパージ中からの起動では、バーナモータのオフは行
わなくてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、燃焼装置におけるメインバーナ付近の火炎を検出す
る火炎検出器と、上記燃焼装置の起動時および停止時に
それぞれ燃焼室のプレパージおよびポストパージを行う
ファンとを設け、マイクロプロセッサに、上記ポストパ
ージの開始から一定時間内では、上記火炎検出器の出力
にもとづくフレーム信号を無視させるとともに、上記一
定時間より長い設定追加時間を超えて上記フレーム信号
が得られる場合には、上記燃焼装置をロックアウト制御
させるように構成したので、弁越えもれなどの危険を検
知でき、不要な疑似火炎を低減し、かつ効率的なポスト
パージを実施できるものが得られる効果がある。

【００４２】また、請求項２の発明によれば、マイクロ
プロセッサに、ポストパージの開始から一定時間経過後
にフレーム信号が遮断された場合に、該遮断時から所定
時間だけポストパージを開始制御させるように構成した
ので、フレーム電流の遮断時に速やかにポストパージを
追加実行して、燃焼装置の再起動のタイミングを早める
ことができるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による燃焼制御装置を示す
ブロック図である。

【図２】この発明における燃焼装置の概略構成を示すブ
ロック図である。

【図３】この発明の燃焼制御装置の制御手順を示す制御
シーケンス図である。

【図４】この発明におけるポストパージ動作およびフレ
ーム電流を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

９ マイクロプロセッサ ２１ ファン ２５ メインバーナ ３２ 火炎検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 伯一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西野 義一 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼装置におけるメインバーナ付近の火
   炎を検出する火炎検出器と、上記燃焼装置の起動時およ
   び停止時にそれぞれ燃焼室のプレパージおよびポストパ
   ージを行うファンと、上記ポストパージの開始から一定
   時間内では、上記火炎検出器の出力にもとづくフレーム
   信号を無視するとともに、上記一定時間より長い設定追
   加時間を超えて上記フレーム信号が得られる場合には、
   上記燃焼装置をロックアウト制御するマイクロプロセッ
   サとを備えた燃焼制御装置。
2. 【請求項２】 マイクロプロセッサが、ポストパージの
   開始から一定時間経過後において、フレーム信号が遮断
   されたことが検知された場合には、そのフレーム信号の
   遮断時から所定時間だけポストパージを追加実行する請
   求項１に記載の燃焼制御装置。