JPH0674804U - ボイラの水位制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼負荷対応型のボイラの水位制御装置にお
いて、少ない水位制御電極数できめ細かい多段階の水位
制御を行うと共に装置のコスト低減を図る。 【構成】 高燃焼時蒸気負荷検出手段７による低負荷検
出時に高燃焼水位制御用電極Ｍによるポンプ６のＯＮの
タイミング設定時間Ｔ３を高負荷検出時よりも減少させ
るか及び／又はポンプ６のＯＦＦのタイミング設定時間
Ｔ４を増加させ、低燃焼時蒸気負荷検出手段７による低
負荷検出時に低燃焼水位制御用電極Ｓによるポンプ６の
ＯＮのタイミング設定時間Ｔ１を高負荷検出時よりも減
少させるか及び／又はポンプ６のＯＦＦのタイミング設
定時間Ｔ２を増加させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、貫流式小型ボイラ等のボイラの水位制御装置に関し、特に低燃焼 及び高燃焼対応型（熱負荷対応型）の水位制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の小型貫流式ボイラの水位制御方式においては、缶体の水管の温度は管内 の水位、管内の蒸気圧及び水管を加熱する熱流束（燃焼量）の３つの要素によっ て左右されることが知られている。このため、蒸気圧と熱流束とを検出しこれに 応じて、管内水位を適正に制御することで水管の過熱を防止する技術が提案され ている（特開54-103905 号公報参照）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の従来例は、３本の水位検出電極を用いて３段階の水位制 御を行うものであり、使用する電極数の割にきめ細かい多段階の水位制御を行う ことができないと共に装置のコストアップを招くという課題があった。 本考案は、こうした課題を解決することを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上部管寄せ２及び下部管寄せ３間に略垂直の多数の水管４を接続 した缶体１と、前記上部管寄せ２及び下部管寄せ３間に連通接続される水位制御 器12と、前記水管４を少なくとも高燃焼と低燃焼とに加熱するバーナ５と、前記 缶体１に水を供給するポンプ６とを備える蒸気ボイラにおいて、それぞれ前記水 位制御器12内の所定水位を検出するように設けられる第１水位検出手段Ｍと、こ の第１水位検出手段Ｍよりも高い所定の水位を検出する第２水位検出手段Ｓと、 蒸気負荷を検出する負荷検出手段７と、高燃焼時に前記第１水位検出手段Ｍの水 無し検出から所定時間Ｔ３経過後に前記ポンプ６をＯＮすると共に水有り検出か ら所定時間Ｔ４経過後に前記ポンプ６をＯＦＦし、低燃焼時に前記第２水位検出 手段Ｓの水無し検出から所定時間Ｔ１経過後に前記ポンプ６をＯＮすると共に水 有り検出から所定時間Ｔ２経過後に前記ポンプ６をＯＦＦし、高燃焼時の前記負 荷検出手段７による低負荷検出時に前記所定時間Ｔ３を高負荷検出時よりも減少 させるか及び／又は前記所定時間Ｔ４を増加させ、低燃焼時の前記負荷検出手段 ７による低負荷検出時に前記所定時間Ｔ１を高負荷検出時よりも減少させるか及 び／又は前記所定時間Ｔ２を増加させる水位制御手段とを具備することを特徴と するものである。

【作用】

この考案によれば、高燃焼時に負荷検出手段７により低負荷が検出されると、 所定時間Ｔ１が高負荷検出時よりも減少させられ、第１水位検出手段Ｍの水無し 検出からポンプ６のＯＮまでの時間が減少して水位が高負荷時より高めに制御さ れる。又は、前記所定時間Ｔ２が増加させられることで、第１水位検出手段Ｍの 水有り検出からポンプ６のＯＦＦまでの時間が増加して水位が高めに制御される 。又、低燃焼時に前記負荷検出手段７により低負荷が検出されると、第２水位検 出手段Ｓの水無し検出からポンプ６のＯＮまでの時間Ｔ３が減少して水位が高負 荷時より高めに制御される。又は、前記所定時間Ｔ４が増加させられることで、 第２水位検出手段Ｓの水あり検出からポンプ６のＯＦＦまでの時間が増加して水 位が高めに制御される。

【０００６】

【実施例】

以下、この考案の具体的な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図面に示 す実施例は一例として、小型貫流式の蒸気ボイラについて図示したもので、図１ は、この考案の一実施例の概略を示す説明図である。

【０００７】 図１において、１は、環状の上部管寄せ２及び環状の下部管寄せ３間に多数の 略垂直の水管４、４を円環状に連通接続した円筒状の缶体で、バーナ５からの燃 焼火炎及び燃焼ガスは水管４、４を内側から加熱した後、隣接する水管４、４間 の間隙を流通した後、図示しない燃焼ガス排出口から排出される。尚、この缶体 としては水管群を２重円環状に配列した周知のオメガフロー缶体を用いても良い 。６は缶体１内への給水用ポンプ、７は蒸気負荷検出手段としての缶体１内の蒸 気圧を検出する蒸気圧力検出器、８は水管４上端部の温度を検出する過熱温度検 出サーモである。

【０００８】 ９は上部管寄せ２、下部管寄せ３間に蒸気取り出し管10、降水管11によって連 通接続したセパレータ、12は上部管寄せ２と下部管寄せ３との間に連通接続した 筒状水位制御器で、それぞれの検出端が順次高い水位制御器12内の所定水位を検 出するように第４、第１、第２、第３水位検出電極Ｌ、Ｍ、Ｓ、Ｄを挿設してい る。 第１水位検出電極Ｍは検出水位に基づいてポンプ６をＯＮ（起動）−ＯＦＦ（ 停止）制御することで高燃焼時缶体内水位を所定の低い水位に制御し、第２水位 検出電極Ｓは検出水位に基づいてポンプ６をＯＮ−ＯＦＦ制御することで低燃焼 時缶体１内水位を所定の高い水位に制御する。第４水位検出電極Ｌは水無し検出 によりバーナ５の燃焼をインターロック状態に停止する。

【０００９】 13は、マイクロコンピュータ等で構成される主制御器で、予め記憶された処理 手順に従い、操作器14、第１、第２、第３、第４水位検出電極Ｍ、Ｓ、Ｄ、Ｌ、 圧力検出器７、過熱温度検出サーモ８等からの信号を入力し、バーナ５の燃焼状 態を制御すると共に、ポンプ６を制御し缶体内水位制御を行う。

【００１０】 この缶体１内水位制御には上記の第１水位検出電極Ｍと第２水位検出電極Ｓに よる燃焼負荷対応型のポンプ６のＯＮ−ＯＦＦ制御と次に説明する冷態時起動制 御と第１、第２水位検出電極Ｍ、Ｓのバックアップ制御を含む。 燃焼負荷対応型のポンプ制御は低燃焼時は電極Ｓを中心とした、即ち電極Ｓの 水検出に基づいたタイミング制御を、高燃焼時は電極Ｍを中心とした、即ち電極 Ｍの水検出に基づいたタイミング制御を含む。

【００１１】 更に、具体的には例えば低燃焼のポンプ６のＯＮ条件は電極ＳのＯＦＦ（水無 し検出）からＴ１経過という条件であり、低燃焼時のＯＦＦ条件は電極ＳのＯＮ （水有り検出）からＴ２経過という条件である。そして、圧力検出器７によって 低負荷、例えば蒸気圧が７ｋｇ／平方ｃｍ未満を検出の時には高負荷時（例えば 蒸気圧が７ｋｇ／平方ｃｍ以上）よりもＴ１を減少させるか、Ｔ２を増加させる か、その両方を行うかにより、高負荷時の制御水位帯を上昇させる。一実施例と しては、低負荷時Ｔ１を所定値Ｔ１０とし、Ｔ２＝０とし、高負荷時Ｔ１＝０と し、Ｔ２を所定値Ｔ２０とするが、これに限定されるものではなく、増減値は任 意に設定可能である。この場合、第２水位検出電極Ｓの水位検出端は低燃焼−高 負荷時の過熱限界水位（これ以上水位が低下すると水管の過熱を生ずる水位）に 相当する水位となる。

【００１２】 又、高燃焼の給水ポンプ６のＯＮ条件は電極ＭのＯＦＦからＴ３経過という条 件であり、高燃焼時のＯＦＦ条件は電極ＭのＯＮからＴ４経過という条件である 。そして、圧力検出器７によって低負荷、例えば蒸気圧が７ｋｇ／平方ｃｍ未満 を検出の時には高負荷時（例えば蒸気圧が７ｋｇ／平方ｃｍ以上）よりもＴ３を 減少させるか、Ｔ４を増加させるか、その両方を行うかにより、高負荷時の制御 水位帯を上昇させる。一実施例としては、低負荷時Ｔ３を所定値Ｔ３０とし、Ｔ ４＝０とし、高負荷時Ｔ３＝０とし、Ｔ４を所定値Ｔ４０とするが、これに限定 されるものではなく、増減値は任意に設定可能である。この場合、第１水位検出 電極Ｍの水位検出端は高燃焼−低負荷時の乾き度熱限界水位（これ以上水位が上 昇すると必要な蒸気の乾き度を得られない水位）に相当する水位となる。そして 、第４水位検出電極Ｌの水位検出端は高燃焼−低負荷時の過熱限界水位に相当の 水位に設定される。

【００１３】 冷態時起動制御は、冷態起動時第３水位検出電極Ｄが作動され、第２水位検出 電極Ｓの水有り検出によってポンプ６をＯＦＦすることなく、第３水位検出電極 Ｄの水有り検出によってポンプ６をＯＦＦする制御を含む。これにより、第３水 位検出電極Ｄの検出端は冷態起動時の過熱限界水位の相当の水位に設定される。 尚、冷態（ｃｏｌｄ）起動時とは缶水が所定温度以下の冷たい状態での起動
（ 燃焼可能状態とする）時を意味し、実施例では前記過熱サーモ８によって缶水温 度を検出し、その温度が所定値以下の起動時をいう。

【００１４】 バックアップ制御は、第１水位検出電極Ｍ不良時の第２水位検出電極Ｓによる バックアップ制御と、第２水位検出電極Ｓ不良時の第３水位検出電極Ｄによるバ ックアップ制御を含む。

【００１５】 前者のバックアップ制御は、第１水位検出電極Ｍの不良を判定する手段により 不良と判定した時は第２水位検出電極Ｓによるタイミング制御、例えば水位検出 電極Ｓの水有り検出によりポンプ６をＯＦＦし、第２水位検出電極Ｓの水無し検 出から所定時間経過後にポンプ６をＯＮする制御を含む。第１水位検出電極Ｍの 不良を判定する手段としては、第１水位検出電極Ｍの水有り検出状態で第４水位 検出電極Ｌが水有り検出から水無し検出へ変化したとき第１水位検出電極Ｍを不 良と判定する手段を用いるが、これに限らず第２水位検出電極Ｓの水無し検出か ら所定時間後に第１水位検出電極Ｍが水無しを検出しない場合に不良と判定する 手段、又は第２水位検出電極Ｓの水無し検出後、第１水位検出電極Ｍの水無し検 出を経ることなく第４水位検出電極Ｌが水無しを検出した場合不良と判定する手 段であってもよい。

【００１６】 後者のバックアップ制御は、第２水位検出電極Ｓの不良を判定する手段により 不良と判定した時は第３水位検出電極Ｄによるタイミング制御、即ち、第３水位 検出電極Ｄの水有り検出によりポンプ６をＯＦＦし、第３水位検出電極Ｄの水無 し検出から所定時間経過後にポンプ６をＯＮする制御を含む。 第２水位検出電極Ｓの不良を判定する手段は、第２水位検出電極Ｓの水有り検 出状態で第１水位検出電極Ｍが水有り検出から水無し検出へ変化したとき第２水 位検出電極Ｓを不良と判定する手段を用いるが、これに限らず第１水位検出電極 Ｍの水有り検出から所定時間後に第２水位検出電極Ｓが水有りを検出しない場合 に不良と判定する手段、又は第１水位検出電極Ｍの水有り検出後、第２水位検出 電極Ｓの水有り検出を経ることなく第３水位検出電極Ｄが水有りを検出した場合 不良と判定する手段を用いても良い。

【００１７】 以上の構成において、上記実施例の動作を説明する。 冷態起動時、即ち缶水温度が低い状態での燃焼開始時は第３水位検出手段Ｄに より缶体１内水位が引き上げられ冷態起動時の過熱防止がなされる。

【００１８】 その後の運転時において、低燃焼時の蒸気圧力が低い低負荷時は電極ＳのＯＦ ＦからＴ１０経過の条件でポンプ６がＯＮされ、電極ＳのＯＮによりポンプ６が ＯＦＦされ、蒸気圧力が高い高負荷時は電極ＳのＯＦＦによりポンプ６がＯＮさ れ、電極ＳのＯＮからＴ２０経過の条件でＯＦＦされる結果、高負荷時は低負荷 時より高い水位に制御される。こうして、缶体１内水位は低燃焼と蒸気負荷の変 化とに対応した適正水位に制御される。何らかの原因で、電極Ｓが異常が判定さ れると、電極Ｄによってポンプ６がＯＮ−ＯＦＦ制御される。こうして、低燃焼 用の電極Ｓは電極Ｄによってバックアップされる。

【００１９】 高燃焼時の蒸気圧力が低い低負荷時は電極ＭのＯＦＦからＴ３０経過の条件で ポンプ６がＯＮされ、電極ＭのＯＮによりポンプ６がＯＦＦされ、蒸気圧力が高 い高負荷時は電極ＭのＯＦＦによりポンプ６がＯＮされ、電極ＭのＯＮからＴ４ ０経過の条件でＯＦＦされる結果、高負荷時は低負荷時より高い水位に制御され る。こうして、缶体１内水位は高燃焼と蒸気負荷の変化とに対応した適正水位に 制御される。何らかの原因で、電極Ｍが異常が判定されると、電極Ｓによってポ ンプ６がＯＮ−ＯＦＦ制御される。こうして、高燃焼用の電極Ｍは電極Ｓによっ てバックアップされる。

【００２０】 尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、角型缶体（図示しない） の蒸気ボイラにも適用可能である。又、上記実施例では２本の電極Ｓ、Ｍによっ て４段階の水位制御を実現しているが、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の値 を変えることで５段階以上の制御水位の変更を実現可能である。更に、水位検出 手段としては上記実施例のように別個の水位検出電極Ｌ，Ｓ，Ｍ，Ｄとするので はなく、一体化された電極（図示しない）であってもよい。蒸気負荷検出手段は 缶体内蒸気圧を検出するものに限定されるものではなく、操作器14等の蒸気圧設 定手段からの信号を検出するものであってもよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、高燃焼時蒸気負荷検出手段による低負荷検 出時に高燃焼水位制御用電極によるポンプＯＮのタイミング設定時間を高負荷検 出時よりも減少させるか及び／又は高燃焼水位制御用電極によるポンプＯＦＦの タイミング設定時間を増加させ、低燃焼時蒸気負荷検出手段による低負荷検出時 に低燃焼水位制御用電極によるポンプＯＮのタイミング設定時間を高負荷検出時 よりも減少させるか及び／又は低燃焼水位制御用電極によるポンプＯＦＦのタイ ミング設定時間を増加させることで、制御水位の多段切り替えを行っているので 、従来に比較して少ない電極数できめ細かい燃焼負荷対応型の水位制御を行える 等効果が大きい。

【提出日】平成５年５月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】 【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、貫流式小型ボイラ等のボイラの水位制御装置に関し、特に低燃焼 及び高燃焼対応型（熱負荷対応型）の水位制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の小型貫流式ボイラの水位制御方式においては、缶体の水管の温度は管内 の水位、管内の蒸気圧及び水管を加熱する熱流束（燃焼量）の３つの要素によっ て左右されることが知られている。このため、蒸気圧と熱流束とを検出しこれに 応じて、管内水位を適正に制御することで水管の過熱を防止する技術が提案され ている（特開54-103905 号公報参照）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の従来例は、３本の水位検出電極を用いて３段階の水位制 御を行うものであり、使用する電極数の割にきめ細かい多段階の水位制御を行う ことができないと共に装置のコストアップを招くという課題があった。 本考案は、こうした課題を解決することを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上部管寄せ２及び下部管寄せ３間に略垂直の多数の水管４を接続 した缶体１と、前記上部管寄せ２及び下部管寄せ３間に連通接続される水位制御 器12と、前記水管４を少なくとも高燃焼と低燃焼とに加熱するバーナ５と、前記 缶体１に水を供給するポンプ６とを備える蒸気ボイラにおいて、それぞれ前記水 位制御器12内の所定水位を検出するように設けられる第１水位検出手段Ｍと、こ の第１水位検出手段Ｍよりも高い所定の水位を検出する第２水位検出手段Ｓと、 蒸気負荷を検出する負荷検出手段７と、高燃焼時に前記第１水位検出手段Ｍの水 無し検出から所定時間Ｔ３経過後に前記ポンプ６をＯＮすると共に水有り検出か ら所定時間Ｔ４経過後に前記ポンプ６をＯＦＦし、低燃焼時に前記第２水位検出 手段Ｓの水無し検出から所定時間Ｔ１経過後に前記ポンプ６をＯＮすると共に水 有り検出から所定時間Ｔ２経過後に前記ポンプ６をＯＦＦし、高燃焼時の前記負 荷検出手段７による低負荷検出時に前記所定時間Ｔ３を高負荷検出時よりも減少 させるか及び／又は前記所定時間Ｔ４を増加させ、低燃焼時の前記負荷検出手段 ７による低負荷検出時に前記所定時間Ｔ１を高負荷検出時よりも減少させるか及 び／又は前記所定時間Ｔ２を増加させる水位制御手段とを具備することを特徴と するものである。

【０００５】

【作用】

この考案によれば、高燃焼時に負荷検出手段７により低負荷が検出されると、 所定時間Ｔ３が高負荷検出時よりも減少させられ、第１水位検出手段Ｍの水無し 検出からポンプ６のＯＮまでの時間が減少して水位が高負荷時より高めに制御さ れる。又は、前記所定時間Ｔ４が増加させられることで、第１水位検出手段Ｍの 水有り検出からポンプ６のＯＦＦまでの時間が増加して水位が高めに制御される 。又、低燃焼時に前記負荷検出手段７により低負荷が検出されると、第２水位検 出手段Ｓの水無し検出からポンプ６のＯＮまでの時間Ｔ１が減少して水位が高負 荷時より高めに制御される。又は、前記所定時間Ｔ２が増加させられることで、 第２水位検出手段Ｓの水あり検出からポンプ６のＯＦＦまでの時間が増加して水 位が高めに制御される。

【０００６】

【実施例】

以下、この考案の具体的な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図面に示 す実施例は一例として、小型貫流式の蒸気ボイラについて図示したもので、図１ は、この考案の一実施例の概略を示す説明図である。

【０００７】 図１において、１は、環状の上部管寄せ２及び環状の下部管寄せ３間に多数の 略垂直の水管４、４を円環状に連通接続した円筒状の缶体で、バーナ５からの燃 焼火炎及び燃焼ガスは水管４、４を内側から加熱した後、隣接する水管４、４間 の間隙を流通した後、図示しない燃焼ガス排出口から排出される。尚、この缶体 としては水管群を２重円環状に配列した周知のオメガフロー缶体を用いても良い 。６は缶体１内への給水用ポンプ、７は蒸気負荷検出手段としての缶体１内の蒸 気圧を検出する蒸気圧力検出器、８は水管４上端部の温度を検出する過熱温度検 出サーモである。

【０００８】 ９は上部管寄せ２、下部管寄せ３間に蒸気取り出し管10、降水管11によって連 通接続したセパレータ、12は上部管寄せ２と下部管寄せ３との間に連通接続した 筒状水位制御器で、それぞれの検出端が順次高い水位制御器12内の所定水位を検 出するように第４、第１、第２、第３水位検出電極Ｌ、Ｍ、Ｓ、Ｄを挿設してい る。 第１水位検出電極Ｍは検出水位に基づいてポンプ６をＯＮ（起動）−ＯＦＦ（ 停止）制御することで高燃焼時缶体内水位を所定の低い水位に制御し、第２水位 検出電極Ｓは検出水位に基づいてポンプ６をＯＮ−ＯＦＦ制御することで低燃焼 時缶体１内水位を所定の高い水位に制御する。第４水位検出電極Ｌは水無し検出 によりバーナ５の燃焼をインターロック状態に停止する。

【０００９】 13は、マイクロコンピュータ等で構成される主制御器で、予め記憶された処理 手順に従い、操作器14、第１、第２、第３、第４水位検出電極Ｍ、Ｓ、Ｄ、Ｌ、 圧力検出器７、過熱温度検出サーモ８等からの信号を入力し、バーナ５の燃焼状 態を制御すると共に、ポンプ６を制御し缶体内水位制御を行う。

【００１０】 この缶体１内水位制御には上記の第１水位検出電極Ｍと第２水位検出電極Ｓに よる燃焼負荷対応型のポンプ６のＯＮ−ＯＦＦ制御と次に説明する冷態時起動制 御と第１、第２水位検出電極Ｍ、Ｓのバックアップ制御を含む。 燃焼負荷対応型のポンプ制御は低燃焼時は電極Ｓを中心とした、即ち電極Ｓの 水検出に基づいたタイミング制御を、高燃焼時は電極Ｍを中心とした、即ち電極 Ｍの水検出に基づいたタイミング制御を含む。

【００１１】 更に、具体的には例えば低燃焼のポンプ６のＯＮ条件は電 極ＳのＯＦＦ（水無し検出）からＴ１経過という条件であり、低燃焼時のＯＦＦ 条件は電極ＳのＯＮ（水有り検出）からＴ２経過という条件である。そして、圧 力検出器７によって高負荷、例えば蒸気圧が７ｋｇ／平方ｃｍ未満を検出の時に は低負荷時（例えば蒸気圧が７ｋｇ／平方ｃｍ以上）よりもＴ１を増加させるか 、Ｔ２を減少させるか、その両方を行うかにより、高負荷時の制御水位帯を低負 荷時より下降 させる。一実施例としては、高負荷時Ｔ１を所定値Ｔ１０とし、Ｔ ２＝０とし、低負荷時Ｔ１＝０とし、Ｔ２を所定値Ｔ２０とするが、これに限定 されるものではなく、増減値は任意に設定可能である。この場合、第２水位検出 電極Ｓの水位検出端は低燃焼−低負荷時の過熱限界水位（これ以上水位が低下す ると水管の過熱を生ずる水位）に相当する水位となる。

【００１２】 又、高燃焼の給水ポンプ６のＯＮ条件は電極ＭのＯＦＦからＴ３経過という条 件であり、高燃焼時のＯＦＦ条件は電極ＭのＯＮからＴ４経過という条件である 。そして、圧力検出器７によって高負荷、例えば蒸気圧が７ｋｇ／平方ｃｍ未満 を検出の時には低負荷時（例えば蒸気圧が７ｋｇ／平方ｃｍ以上）よりもＴ３を 増加 させるか、Ｔ４を減少させるか、その両方を行うかにより、高負荷時の制御 水位帯を低負荷時より下降させる。一実施例としては、高負荷時Ｔ３を所定値Ｔ ３０とし、Ｔ４＝０とし、低負荷時Ｔ３＝０とし、Ｔ４を所定値Ｔ４０とするが 、これに限定されるものではなく、増減値は任意に設定可能である。この場合、 第１水位検出電極Ｍの水位検出端は高燃焼−高負荷時の乾き度熱限界水位（これ 以上水位が上昇すると必要な蒸気の乾き度を得られない水位）に相当する水位と なる。そして、第４水位検出電極Ｌの水位検出端は高燃焼−高負荷時の過熱限界 水位に相当の水位に設定される。

【００１３】 冷態時起動制御は、冷態起動時第３水位検出電極Ｄが作動され、第２水位検出 電極Ｓの水有り検出によってポンプ６をＯＦＦすることなく、第３水位検出電極 Ｄの水有り検出によってポンプ６をＯＦＦする制御を含む。これにより、第３水 位検出電極Ｄの検出端は冷態起動時の過熱限界水位の相当の水位に設定される。 尚、冷態（ｃｏｌｄ）起動時とは缶水が所定温度以下の冷たい状態での起動
（ 燃焼可能状態とする）時を意味し、実施例では前記過熱サーモ８によって缶水温 度を検出し、その温度が所定値以下の起動時をいう。

【００１４】 バックアップ制御は、第１水位検出電極Ｍ不良時の第２水位検出電極Ｓによる バックアップ制御と、第２水位検出電極Ｓ不良時の第３水位検出電極Ｄによるバ ックアップ制御を含む。

【００１５】 前者のバックアップ制御は、第１水位検出電極Ｍの不良を判定する手段により 不良と判定した時は第２水位検出電極Ｓによるタイミング制御、例えば水位検出 電極Ｓの水有り検出によりポンプ６をＯＦＦし、第２水位検出電極Ｓの水無し検 出から所定時間経過後にポンプ６をＯＮする制御を含む。第１水位検出電極Ｍの 不良を判定する手段としては、第１水位検出電極Ｍの水有り検出状態で第４水位 検出電極Ｌが水有り検出から水無し検出へ変化したとき第１水位検出電極Ｍを不 良と判定する手段を用いるが、これに限らず第２水位検出電極Ｓの水無し検出か ら所定時間後に第１水位検出電極Ｍが水無しを検出しない場合に不良と判定する 手段、又は第２水位検出電極Ｓの水無し検出後、第１水位検出電極Ｍの水無し検 出を経ることなく第４水位検出電極Ｌが水無しを検出した場合不良と判定する手 段であってもよい。

【００１６】 後者のバックアップ制御は、第２水位検出電極Ｓの不良を判定する手段により 不良と判定した時は第３水位検出電極Ｄによるタイミング制御、即ち、第３水位 検出電極Ｄの水有り検出によりポンプ６をＯＦＦし、第３水位検出電極Ｄの水無 し検出から所定時間経過後にポンプ６をＯＮする制御を含む。 第２水位検出電極Ｓの不良を判定する手段は、第２水位検出電極Ｓの水有り検 出状態で第１水位検出電極Ｍが水有り検出から水無し検出へ変化したとき第２水 位検出電極Ｓを不良と判定する手段を用いるが、これに限らず第１水位検出電極 Ｍの水有り検出から所定時間後に第２水位検出電極Ｓが水有りを検出しない場合 に不良と判定する手段、又は第１水位検出電極Ｍの水有り検出後、第２水位検出 電極Ｓの水有り検出を経ることなく第３水位検出電極Ｄが水有りを検出した場合 不良と判定する手段を用いても良い。

【００１７】 以上の構成において、上記実施例の動作を説明する。 冷態起動時、即ち缶水温度が低い状態での燃焼開始時は第３水位検出手段Ｄに より缶体１内水位が引き上げられ冷態起動時の過熱防止がなされる。

【００１８】 その後の運転時において、低燃焼時の蒸気圧力が低い高負荷時は電極ＳのＯＦ ＦからＴ１０経過の条件でポンプ６がＯＮされ、電極ＳのＯＮによりポンプ６が ＯＦＦされ、蒸気圧力が高い低負荷時は電極ＳのＯＦＦによりポンプ６がＯＮさ れ、電極ＳのＯＮからＴ２０経過の条件でＯＦＦされる結果、低負荷時は高負荷 時より高い水位に制御される。こうして、缶体１内水位は低燃焼と蒸気負荷の変 化とに対応した適正水位に制御される。何らかの原因で、電極Ｓが異常が判定さ れると、電極Ｄによってポンプ６がＯＮ−ＯＦＦ制御される。こうして、低燃焼 用の電極Ｓは電極Ｄによってバックアップされる。

【００１９】 高燃焼時の蒸気圧力が低い高負荷時は電極ＭのＯＦＦからＴ３０経過の条件で ポンプ６がＯＮされ、電極ＭのＯＮによりポンプ６がＯＦＦされ、蒸気圧力が高 い低負荷時は電極ＭのＯＦＦによりポンプ６がＯＮされ、電極ＭのＯＮからＴ４ ０経過の条件でＯＦＦされる結果、低負荷時は高負荷時より高い水位に制御され る。こうして、缶体１内水位は高燃焼と蒸気負荷の変化とに対応した適正水位に 制御される。何らかの原因で、電極Ｍが異常が判定されると、電極Ｓによってポ ンプ６がＯＮ−ＯＦＦ制御される。こうして、高燃焼用の電極Ｍは電極Ｓによっ てバックアップされる。

【００２０】 尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、角型缶体（図示しない） の蒸気ボイラにも適用可能である。又、上記実施例では２本の電極Ｓ、Ｍによっ て４段階の水位制御を実現しているが、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の値 を変えることで５段階以上の制御水位の変更を実現可能である。更に、水位検出 手段としては上記実施例のように別個の水位検出電極Ｌ，Ｓ，Ｍ，Ｄとするので はなく、一体化された電極（図示しない）であってもよい。蒸気負荷検出手段は 缶体内蒸気圧を検出するものに限定されるものではなく、操作器14等の蒸気圧設 定手段からの信号を検出するものであってもよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、高燃焼時蒸気負荷検出手段による低負荷検 出時に高燃焼水位制御用電極によるポンプＯＮのタイミング設定時間を高負荷検 出時よりも減少させるか及び／又は高燃焼水位制御用電極によるポンプＯＦＦの タイミング設定時間を増加させ、低燃焼時蒸気負荷検出手段による低負荷検出時 に低燃焼水位制御用電極によるポンプＯＮのタイミング設定時間を高負荷検出時 よりも減少させるか及び／又は低燃焼水位制御用電極によるポンプＯＦＦのタイ ミング設定時間を増加させることで、制御水位の多段切り替えを行っているので 、従来に比較して少ない電極数できめ細かい燃焼負荷対応型の水位制御を行える 等効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の要部概略構成を示す説明
図である。

【図２】同実施例の全体概略構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 缶体 ２ 上部管寄せ ３ 上部管寄せ ４ 水管 ５ バーナ ６ 給水ポンプ ７ 蒸気圧力検出器（負荷検出手段） 12 水位制御器 Ｍ 第１水位検出電極（水位検出手段） Ｓ 第２水位検出電極（水位検出手段）

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【手続補正書】

【提出日】平成５年５月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【考案の名称】 ボイラの水位制御装置

【実用新案登録請求の範囲】

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の動作説明図である。

【図２】同実施例の全体概略構成を示す説明図である。

【符号の説明】 １ 缶体 ２ 上部管寄せ ３ 上部管寄せ ４ 水管 ５ バーナ ６ 給水ポンプ ７ 蒸気圧力検出器（負荷検出手段） 12 水位制御器 Ｍ 第１水位検出電極（水位検出手段） Ｓ 第２水位検出電極（水位検出手段）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部管寄せ２及び下部管寄せ３間に多数
   の略垂直の水管４を接続した缶体１と、前記上部管寄せ
   ２及び下部管寄せ３間に連通接続される水位制御器12
   と、前記水管４を少なくとも高燃焼と低燃焼とに加熱す
   るバーナ５と、前記缶体１に水を供給するポンプ６とを
   備える蒸気ボイラにおいて、それぞれ前記水位制御器12
   内の所定水位を検出するように設けられる第１水位検出
   手段Ｍと、この第１水位検出手段Ｍよりも高い所定の水
   位を検出する第２水位検出手段Ｓと、蒸気負荷を検出す
   る負荷検出手段７と、高燃焼時に前記第１水位検出手段
   Ｍの水無し検出から所定時間Ｔ３経過後に前記ポンプ６
   をＯＮすると共に水有り検出から所定時間Ｔ４経過後に
   前記ポンプ６をＯＦＦし、低燃焼時に前記第２水位検出
   手段Ｓの水無し検出から所定時間Ｔ１経過後に前記ポン
   プ６をＯＮすると共に水有り検出から所定時間Ｔ２経過
   後に前記ポンプ６をＯＦＦし、高燃焼時の前記負荷検出
   手段７による低負荷検出時に前記所定時間Ｔ３を高負荷
   検出時よりも減少させるか及び／又は前記所定時間Ｔ４
   を増加させ、低燃焼時の前記負荷検出手段７による低負
   荷検出時に前記所定時間Ｔ１を高負荷検出時よりも減少
   させるか及び／又は前記所定時間Ｔ２を増加させる水位
   制御手段とを具備することを特徴とするボイラの水位制
   御装置。