JPH0730919B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ボイラ等に燃焼安全装置を設けて、燃焼を
安全に行わしめる燃焼装置に関するものである。

〔従来の技術〕

ボイラ等の燃焼装置では、燃焼室内の残留ガスを放逸さ
せるプレパージタイミング時間後、燃焼ガスの燃料弁の
開放および点火を行うイグニッショントライアルタイミ
ング時間が設けられ、これにより最適な着火を得るよう
に構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる従来の燃焼装置では、これによる
着火動作が長時間に亘って行われていなかった場合、寒
冷期や朝の点火始動時には、燃料の空気置換が行われて
バーナが過冷状態であったりすると、着火性が極めて悪
くなり、１回の点火操作では不着火のため直ちにロック
アウトになってしまい、従って着火するまで繰り返し上
記点火操作を、人間のリセット操作を介して実施しなけ
ればならないという問題点があった。

この発明はかかる従来の問題点に着目してなされたもの
であり、部品故障があっても安全側故障のみとするフェ
イルセーフ性を維持しながら、可能な限り着火不良を防
止することができる燃焼装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る燃焼装置は、フアンモータを作動させて
プレパージ動作を開始した後、第１の燃焼弁および点火
装置を作動させてイグニッショントライアル動作を複数
回実施させ、着火して燃焼器が火炎信号を発生すると、
この火炎信号を検出した火炎検出器からの検出信号を受
けて第２の燃料弁を作動させる第１の燃焼安全装置と、
複数回の前記プレパージ動作後、着火が不完全な場合に
は前記イグニッショントライアル動作を停止させる第２
の燃焼安全装置と、前記イグニッショントライアル動作
時間を延長するタイミング時間延長回路および該イグニ
ッショントライアル動作時間を短縮するタイミング時間
短縮回路と、バーナ温度あるいは電源投入タイミングに
応じて前記タイミング時間延長回路またはタイミング時
間短縮回路のいずれか一方を選択する選択回路とを備え
たものである。

〔作用〕

この発明におけるタイミング時間延長回路は、バーナ温
度が低い場合や電源投入当初において電源に自動接続さ
れ、プレパージタイミングやイグニッショントライアル
タイミングなどの時間を通常より延長することによっ
て、着火および燃焼をより確実に、しかも安定的に行っ
た後に、主燃料弁へ火移りを試みるようにする。

〔発明の実施例〕

以下に、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、1,2,3はリレーでこれらが第１の燃焼安
全装置５により制御される。６は第２の燃焼安全装置
で、これがリレー15,17を制御する。９は火炎検出器
で、火炎信号を第1,第２の燃焼安全装置5,6に入力す
る。TRは第1,第２燃焼安全装置5,6に対し電源12からの
電圧を変圧して供給するトランス、1a,2a,3a,15a,17aは
各リレー1,2,3,15,17のリレー接点、７はリレー接点1a,
15,2aを介して電源12に接続された第１の燃料弁8,10は
それぞれ第２の燃料弁および点火装置で、これらはリレ
ー接点1a15a,2a,3aを介して電源12に接続されている。1
1は熱要求制御器で、これを介して電源12に熱要求判別
器14が接続されている。13はリレー接点1aを介して電源
12に接続されたファンモータ、16はリレー接点17aを介
して電源12に接続された警報器である。

次に動作を、第２図および第３図に示すタイミングチャ
ートに従って説明する。まず、運転スイッチである熱要
求制御器11をオン操作する。これにより熱要求判別器14
は、第1,第２の燃焼安全装置5,6に、第２図の14Sのよう
な信号を入力し、これにより第１の燃焼安全装置５のリ
レー１が付勢され、リレー接点1aがオンとなる。する
と、ファンモータ13が第２図の13Sのように作動を開始
して、残留ガスを逃がし、プレパージタイミングが終了
すると、リレー2,15を付勢してリレー接点2a,15aをオン
にして第１の燃料弁７が開いて燃料ガスを燃焼室に供給
し、これと並行して点火装置10を作動する（第２図7S,1
0S）。つまり、この第１の燃料弁７と点火装置10のオ
ン，オフの繰返しによりプレパージタイミングＡおよび
イグニッショントライアルタイミングＢを交互に繰り返
す。

かかる状態において、着火して燃焼器が火炎信号を発す
ると、火炎検出器９は第２図の9Sのような火炎信号を第
1,第２の燃焼安全装置5,6に入力する。このため、リレ
ー３が付勢されて、リレー接点3aが切り換えられて、第
２の燃焼弁８を火炎検出後のポストイグニッションタイ
ミング時間Ｃの経過後、第２図の8Sのように開かせ、燃
料の大燃焼を開始する。

一方、第１の燃焼弁７および点火装置10の上記プレパー
ジおよびイグニッショントライアルが設定回数に達して
も、火炎が発生しない場合、つまり時間Ｄを経過した場
合には、第２の燃焼安全装置６はリレー15を付勢して、
リレー接点15aを開かせ、上記着火動作を、第３図の15S
のように停止させるとともに、リレー17を付勢して、リ
レー接点17aをオンにし、これによって警報器16を作動
し、オペレータに着火不能を報知する。なお、このほか
の第３図に示すタイミングチャートは第２図に示すもの
と同じであり、その重複する説明を省略する。

第４図は第１図を一部変更した回路図であり、上記のリ
レー２を半導体素子としてのトランジスタ４のコレクタ
に接続して、これのエミッタとリレー２とをトランスTR
の２次側に接続するとともに、このトランジスタ４のベ
ースに第1,第２の燃焼安全装置5,6を逆流防止ダイオー
ドD₁，D₂を介して継いだものからなる。これによりリレ
ー15およびリレー接点15aを回路から省くことができ
る。

第４図の回路ではリレー15を省いて、リレー２を第1,第
２の燃焼安全装置5,6の両方で兼用することになるが、
上記実施例と同様の動作および効果を、簡素な構成で得
ることができる。

第５図は第１図に示すトランスTRの２次側に接続される
他の回路の応用例を示す。この応用例では、ポストイグ
ニッションのタイミング時間延長回路21およびタイミン
グ時間短縮回路22として２組並設し、これらの各回路2
1,22を切換スイッチ23を介して、トランスRTの２次側に
接続したものからなる。そして、その切換スイッチ23
は、同じくトランスTRの２次側に接続されたバーナ温度
センサや電源投入タイマなどを備えたスイッチ切換回路
24によって自動的に切り換えられるようになっており、
この切換スイッチ23とスイッチ切換回路24とて選択回路
を構成している。

この回路では、運転スイッチをオンした時や、長時間バ
ーナを休止した後運転を再開する際には、スイッチ切換
回路24がこれを検出して、切換スイッチ23を通常使用時
のタイミング時間短縮回路22からタイミング時間延長回
路21に切換接続する。このため、点火装置10から第２の
燃料弁８に通電を切り換えるポストイグニッションタイ
ミング，タイムドイグニッションタイミングを長くした
り、パイロットオンリータイミングと称する着火後点火
装置をポストイグニッションタイミング，タイムドイグ
ニッションタイミング後にオフしてから第１の燃料弁７
のみへの通電時間を長くしたりすることができる。この
結果、バーナが冷えきっているときでも、十分にバーナ
を暖めてから第２の燃料弁に点火させるので、火移り時
に吹き消え等させずに着火を可能にし、燃焼状態を安定
化した後、第２の燃料弁８への通電を開始できるように
する。

なお、上記バーナの休止時間を確定する第1,第２の燃焼
安全装置5,6では、上記タイミングを延長するために熱
要求のある／なしに拘わらず電源投入時から作動させた
り、休止時には電源投入しないで、作動時から給電した
り、常時給電して、休止時間を計測したり、バーナ温度
により休止時間を推定したりしてもよい。

また、各燃焼安全装置にはディスクリート素子，カムや
ヒータ式タイマ，集積回路（アナログ，ディジタル）や
マイクロコンピュータを用いてもよいことは、自明であ
る。

さらに、バーナの休止時間を確定する燃焼安全装置にお
いて、ポストイグニッション，パイロットオンリータイ
ミング長を長くするもので、（イ）熱要求のある，なし
にかかわらず、電源投入時から作動したり、（ロ）休止
時には電源投入せず、作動時から給電したり、（ハ）常
時給電し、休止時間を計時したり、（ニ）バーナ温度に
より休止時間を推定したりして、その休止時間を計時す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、フアンモータを作動
させてプレパージ動作を開始した後、第１の燃焼弁およ
び点火装置を作動させてイグニッショントライアル動作
を複数回実施させ、着火して燃焼器が火炎信号を発生す
ると、この火炎信号を検出した火炎検出器からの検出信
号を受けて第２の燃料弁を作動させる第１の燃焼安全装
置と、複数回の前記プレパージ動作後、着火が不完全な
場合には前記イグニッショントライアル動作を停止させ
る第２の燃焼安全装置と、前記イグニッショントライア
ル動作時間を延長するタイミング時間延長回路および該
イグニッショントライアル動作時間を短縮するタイミン
グ時間短縮回路と、バーナ温度あるいは電源投入タイミ
ングに応じて前記タイミング時間延長回路またはタイミ
ング時間短縮回路のいずれか一方を選択する選択回路と
を備えた構成としたので、例えばバーナの長時間休止後
であっても、フェイルセーフ性を維持しながら、着火燃
焼を安全かつ確実に、しかも自動的に実施できるものが
得られる効果がある。また、バーナ温度や電源投入タイ
ミングに応じてプレパージタイミングおよびイグニッシ
ョントライアルタイミングの各時間を任意に設定するこ
とができ、より安全で確実な着火燃焼を実現できるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による燃焼装置を示す回路
図、第２図および第３図は第１図に示す回路各部の信号
を示すタイミングチャート、第４図は第１図の一部の変
更回路を示す回路図、第５図はこの発明の別の発明によ
る燃焼装置を示す要部のブロック接続図である。 ５は第１の燃焼安全装置、６は第２の燃焼安全装置、7,
8は燃料弁、７は第１の燃料弁、８は第２の燃料弁、10
は点火装置、21はタイミング時間延長回路、22はタイミ
ング時間短縮回路、23は切換スイッチ。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フアンモータを作動させてプレパージ動作
   を開始した後、第１の燃料弁および点火装置を作動させ
   てイグニッショントライアル動作を複数回実施させ、着
   火て燃焼器が火炎信号を発生すると、この火炎信号を検
   出した火炎検出器からの検出信号を受けて第２の燃料弁
   を作動させる第１の燃焼安全装置と、複数回の前記プレ
   パージ動作後、着火が不完全な場合には前記イグニッシ
   ョントライアル動作を停止させる第２の燃焼安全装置
   と、前記イグニッショントライアル動作時間を延長する
   タイミング時間延長回路および該イグニッショントライ
   アル動作時間を短縮するタイミング時間短縮回路と、バ
   ーナ温度あるいは電源投入タイミングに応じて前記タイ
   ミング時間延長回路またはタイミング時間短縮回路のい
   ずれか一方を選択する選択回路とを備えた燃焼装置。