JPS6029544A - 温水機の運転制御方法 - 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】 本発明は多段制御運転を行なう温水ボイラなどの温水機
の運転制御方法に関するものである。

従来、運転制御装置によって多段制御運転される渇水ボ
イラなど渇水機の運転状態は、高燃焼運転と低燃焼運転
が可能なＨｉ−１−ｏ−ＯＦＦバーナを装着した温水ボ
イラについて典型的に見られる。ボイラは高入力時、即
ちバーナの高燃焼運転時には大ボイラ出力が１ｑられる
ものの、低入力時、即ち低燃焼運転時に比較して熱動ψ
が低下するから、出湯負荷の変化に対応してボイラ出力
に不足をきたさない範囲で、可能む限すバーナを低燃焼
運転させ、バーナの全運転時間内に占める低燃焼運転時
間の割合（（１（燃焼運転率）を向上せしめることによ
り、その運転に於いて燃費の節減を図り、省エネルギー
に努めてきた。より具体的には、ボイラに取付けた温度
検出器を有する運転制御装置に、そのボイラの使用目的
によって定まる利用可能な最低の出渇渇度、即ち有効出
湯温度より高温で、任意の渇麿差をもたせた低温設定温
度と高渇設定温喰を設定し、高温設定温度以下の温度範
囲をバーナの運転温度帯としてこれを低温度帯と高温度
帯の二つに区分し、検出したボイラの缶水温度が低温度
帯の場合はバーナを高燃焼運転させ、逆に高温ｉ帯にあ
る場合には低燃焼運転させる。

断る従来一般のボイラにおいて、上記運転制御装置の低
温設定温度を上記有効出湯温度と同一に設定できればバ
ーナを低燃焼運転させる高温度帯を拡大することとなる
から、ボイラの省エネルギー化は一層促進されることと
なる。

一方、稼動中のボイラは出湯負荷の変化に対応してボイ
ラの缶水温喰が変化する。仮に前記の如く運転制御装置
の低温設定温度を有効出湯温ｉと同一温度に設定して（
即ち、バーナを体燃焼運転させる高温度帯を拡大して）
ボイラを稼動させると、出湯負荷によりボイラの缶水温
度が低下し、一旦低温設定温度に達すると低燃焼運転中
のバーナは直ちに高燃焼運転を開始するものの、この時
点ではすでにボイラの缶水温度が有効出湯温度を下廻っ
たり、または有効出湯温度を維持するためには出湯量が
不足覆るなどの不都合な事態が発生する。この為、従来
のおいては、運転制御ＩＩ装置の低湿設定温度は有効出
湯温度より充分に高い温度に設定しなければならなかっ
た。換言すれば、多段制御運転を行なう従来の温水ボイ
ラ等においては、バーナを低燃焼運転させる運転制御装
置の高温度帯は極めて狭いものである為にバーナの低燃
焼運転率は低く、効果的な省エネルギー運転は期待でき
なかった。

本発明の目的は上記欠点を解消し、理想的な省エネルギ
ー化を実現できるボイラ等の温水機の新規な運転制御方
法を提供することである。

本発明は、端的には、低燃焼運転を可能な限り維持する
ことを目的として、缶水温度の上が又は下降の傾向を検
出してこれに対応させて高燃焼運転又は低燃焼運転を制
御するものである。

更に具体的には、多段制御運転を行なう温水ボイラ等の
温水機において、ボイラの缶水温度を検出して低温ｉ帯
と中温度帯と高温度帯の三つに区分ｌノ１．ト記缶水温
麿が低・高温度帯に存在する場合には、検出される缶水
温度によってバーナなど入力装置の多段制御を行なうと
共に、中渇疫帯の場合には検出される缶水温度の経時変
化によって上記入力装置の多段制御を行なうようにした
運転制御方法である。

以下、図面を用いて本発明の好適な実施例について説明
する。まず第１図に於いて、符号１はボイラ本体であっ
て、燃焼炉２、伝熱面３を備え、符号４はＨｉ　−Ｌｏ
　−０ＦＦバーナであって、燃焼炉２に装着されている
と共に、温度検出器５を有する運転制御装置６によって
多段制御運転される。符号７と８は夫々ボイラ本体に取
付いた給水孔と給湯孔であり、符号９は煙道接続口であ
る。

第２図は第１図の温度検出器５も含む運転制御装置６の
ブロック図で、温度検出器５はりニアライザ１０の入力
端子に接続され、このりニアライザ１０からはボイラ１
の缶水温度に比例した電圧が出力される。リニアライザ
１０の出力は比較器１１．１２．１３、及び第１及び第
２のサンプル・アンド・ホールド回路１４゜１５の夫々
の入力端子に接続されており、比較器１１の他の入力端
子は高温設定器１６、出力端子にはトランジスタ１７を
介してバーナ制御５− 用リレー１８が夫々接続されている。

比較器１２の他の入力端子は低温設定器１９、出力端子
には抵抗２０、トランジスタ２１を介して燃料弁制御用
リレー２２が接続されている。

残りの比較器１３の他の入力端子には中温設定器２３が
接続されており、その出力端子はダイオード２４を介し
て低高２０とトランジスタ２１の接続点に接続されてい
る。

符号２９は第３のサンプル・アンド・ホールド回路であ
り、前記第１及び第２のサンプル・アンド・ホールド回
路１４．１５はカウンタ２５に接続された発振器２６の
発するパルスの周期によって決まる周波数で、デコーダ
２７により制御されるように夫々接続されている。即ち
、デコーダ２７はまず第１のサンプル・アンド・ホール
ド回路１４をサンプル動作せしめ、次に一定時間おいて
第２のサンプル・アンド・ホールド回路をサンプル動作
せしめるのである。

第１及び第２のサンプル・アンド・ホールド回路１４．
１５の出力端子は夫々差動演算器６一 ２８の入ノｊ端子に接続され、差動演算器２８の出力端
子は第３のサンプル・アンド・ホールド回路２９の入力
端子に接続されている。即ち、差動演算器２８の出力端
子からは前述の異なる時間でのサンプル動作でサンプリ
ングされた電圧の差が出力され、第３のサンプル・アン
ド・ホールド回路２９はデコーダ２７からの出力で上記
電圧の差を入力する。次に、第３のサンプル・アンド・
ホールド回路２９の出力端子は抵抗３０を介して比較器
３１の入力端子に接続され、比較器３１の他の入力端子
は比較器１２の出力端子に、また比較器３１の出力端子
は抵抗２０とトランジスタ２１の接続点に夫々接続され
ている。

以上のような構成とした運転制御装置６において、低温
設定器１９を有効出湯温度と同−又それ以上の適当な温
度に設定し、中温設定器２３、高温設定器１６を低温設
定器１９の設定温度以上で順次高温側に任意の温度差を
もたせた温度に夫々設定すれば、この温水ボイラに設け
たバーナは次のように多段制御運転される。

即ち、温度検出器５によって検出されるボイラの缶水温
度が夫々高温設定器１６の設定温度以下の温度範囲、即
ちバーナの運転湿度帯の場合は比較器１１の出力がＯＮ
電圧となり、１〜ランジスタ１７をＯＮとし、バーナ制
御用リレー１８はＯＮとなりバーナ４が作動する。また
、高温設定器１６の設定温度以上の温度範囲の場合は、
比較器１１の出力がＯＦＦ電圧となりトランジスタ１７
をＯＦＦとし、バーナ制御用リレーはＯＦＦとなりバー
ナ４は停止する。

上記バーナ４の運転温度帯において、温度検出素子５に
Ｊ：って検出されるボイラの缶水温度が夫々次の如くと
なる。

（１）低温設定器１９の設定温度以下の温度範囲（即ち
低温度帯）の場合は、比較器１２の出力がＯＮ電圧とな
り、抵抗２０を介してトランジスタ２１をＯＮとし、燃
料制御用リレー２２はＯＮ＃Ｊ作するのでバーナ４は高
燃焼運転を覆る。この場合、比較器１２の出力は比較器
３１にも入力されているので燃料制御用リレー２２は第
３のサンプル・アンド・ホールド回路２９からの出力に
係わりなくＯＦＦ動作しないよう保証されている。

（２）中温設定器２３の設定温度以上の湿度範囲（即ち
高温度帯）の場合は比較器１３の出力はＯＦＦ電圧とな
り、即ちＯボルト電位となり、トランジスタ２１の入力
をダイオード２４を介して接地せしめ、トランジスタ２
１をＯＦＦとし、燃料制御用リレー２２はＯＦＦ動作す
るのでバーナ４は低燃焼運転をする。

（３）低温設定器１９の設定温度以上で、中温設定器２
３の設定温度以下の温度範囲（即ち中湿度帯）の場合は
第１．第２のサンプル・アンド・ホールド回路１４．１
５によってサンプリングされるボイラの缶水温度の変化
傾向で燃料制御用リレー２２はＯＮ動作またはＯＦＦ動
作するのでこれによってバーナ４の高燃焼運転または低
燃焼運転が決定される。

−〇− ＲＩＪ　１５、テ゛コーダ２７からの出力により、まず
第１のリンプル・アンド・ホールド回路１４がサンプリ
ングしたボイラの缶水温度と次に一定峙間をおいて第２
のサンプル・アンド・ホールド回路１５がサンプリング
したボイラの缶水温度の差を差動演算器２８で演算し、
第３のサンプル・アンド・ホールド回ｒ８２９により保
持されｌｃ値が抵抗３０を介して比較器３１に入力され
るが、第２のサンプル・アンド・ホールド回路１５の出
力が第１のサンプル・アンド・ホールド回路１４の出力
よりも大きい場合はボイラの缶水温度が上昇中であるか
らボイラの出湯負荷はボイラ出力を下廻っていると判断
し、比較器３１の出力はＯＦＦ電圧となり、トランジス
タ２１をＯＦＦどし、燃料制御用リレー２２はＯＦＦ動
作するので、バーナ４は低燃焼運転をする。

逆に第２のサンプル・アンド・ホールド回路１５の出力
が第１のサンプル・アンド・ホールド回路１４の出力よ
りも小さい場合はボ１０− イラの缶水温度は下降中であるから、ボイラの出湯負荷
はボイラ出力を上廻っていると判断し、比較器３１の出
力はＯＮ電圧となりトランジスタ２１をＯＮとし、燃料
制御用リレー２２はＯＮ動作するのでバーナ４は高燃焼
運転をする。

本発明は以上に詳述した如く、多段制御運転を行なう温
水ボイラなど温水機の温度検出器又は温度検出素子を含
む運転制御装置に、適宜の低温設定温度を設定し、この
低温設定温度以上で順次高温側に任意の温度差をもたせ
て中温設定温度及び高温設定温度を設定して、その高温
設定温度以下のバーナ運転温度帯を夫々低温度帯、中温
度帯及び高温度帯に３区分して、夫々検出されたボイラ
の缶水温度が低温度帯の場合はバーナを高燃焼運転させ
、また高温度帯の場合はバーナを低燃焼運転させる。次
に中温度帯の場合は、一定の時間間隔をおいて順次ボイ
ラの缶水温度を検出し、夫々その時の温度の経時変化が
上昇傾向であれば出湯負荷がボイラ出力を下廻っている
と判断してバーナを低燃焼運転させるのである。逆に下
降傾向にあれば出湯負荷がボイラ出力を」−廻っている
と判断してバーナを高燃焼運転させること勿論である。

このように検出されたボイラの缶水温度によってバーブ
が高燃焼運転づ−る低温度帯とバーナが低燃焼運転する
高湿度帯又は低燃焼の運転をする中温度帯を設けた方式
を採用しているので、前記従来のボイラに見られる欠点
や不都合を惹起することがない。又、低温度帯に加えて
中温度帯に於いても低燃焼運転を実現できるので、優れ
た省エネルギー効果が得られると共に、バーナの低燃焼
運転率の向上によって温水ボイラなど渇水機の耐用年数
を延長させ１ｑるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による温水機の運転制御方法を採用せる
ボイラの説明図、第２図は第１図に示した運転制ｉｌｌ
装置の構成を示すブロック図である。 １・・・ボイラ本体、５・・・温度検出器、６・・・運
転制御装置。 特許出願人　株式会社　巴商会 代　理　人　尾　股　行　紐 間　茂　見　稿 同　荒　木　友之助 １３− 昭和５８年９月７日 １．事件の表示 昭和！５８年特許願第１３８３フ４号 ２、発明の名称 三昆禾塊の」鈍由１徊枯遺 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所（居所）東京都千代田区神田鍛祷町３丁口３番地氏
名銘称）　株式会社　巴　商　余 ４、代理人〒１０４ 住　所　東京都中央区銀座８丁目１２番１５号５、補正
の対象 明軸Ａ（７＋特許請求の範囲Ｂび・・発明の詳細な説明
４６、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のように補正する。 （２）明細書第３頁第９〜１０行目の［体燃焼運転Ｊを
、「低燃焼運転」と補正します。 （３）同書同頁第１７行目の「従来の」を、「従来に１
と補正します。 （４）同−第６頁第７行目の「低高」を、「抵抗Ｊと補
正します。 （５）同書第８頁第１２〜１３行目の「温度検出素子」
を、「温度検出器」と補正します。 （６）同−第１２頁第７行目の「又は」と［低燃焼］と
の間に「一部」を挿入します。 ２、特許請求の範囲 １．多段制御運転を行なう温水機において、ボイラの缶
水温度を検出して低・中・高の三つの温度帯に区分し、
上記缶水温度が低温度帯と高温度帯に在る場合には、検
出される缶水温度によってバーナなど入力装置の多段制
御を行なうと共に、中温皮帯の場合には検出される缶水
温度の１時変化によって上記入力装置の多段制御を行な
うようにした温水機の運転制御方法。 一つζｎ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、多段制御運転を行なう温水機において、ボイラの缶
   水温度を検出して低・中・高の三つの温度帯に区分し、
   上記缶水温度が低温度帯と高温度帯に在る場合には、検
   出される缶水温度によってバーナなと入力装置の多段制
   御を行なうと共に、中渇度帯の場合には検出される缶水
   温度の計時変化によって上記入力装置の多段制御を行な
   うようにした渇水機の運転制御方法。