(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナーと、
前記バーナーの燃焼量を設定する燃焼信号を出力するメインコントローラと、
前記バーナーへの燃料ガスの流量調節が可能な電磁弁と、
バーナー火炎の燃焼状態を検出する火炎センサと、
前記メインコントローラからの燃焼信号に基づいて前記電磁弁を開閉制御する電磁弁制御手段、および前記火炎センサからの検出信号を取り込んで火炎信号として前記電磁弁制御手段に出力する火炎検出手段が設けられ、前記火炎信号が着火ミス、断火または疑似火炎のときは前記電磁弁制御手段が前記電磁弁を遮断する構成のバーナーコントローラと、を備えたバーナー燃焼制御装置において、
前記火炎検出手段からの火炎信号を取り込むとともに、その火炎信号と前記燃焼信号とに基づいて、前記バーナーコントローラが異常か否かを判定する判定手段と、前記バーナーコントローラを異常と判定したときに、前記バーナーコントローラに供給する電源を遮断する電源遮断手段と、を前記メインコントローラに設けたことを特徴とするバーナー燃焼制御装置。
【請求項２】
バーナーと、
前記バーナーの燃焼量を設定する燃焼信号を出力するメインコントローラと、
前記バーナーへの燃料ガスの流量調節が可能な電磁弁と、
バーナー火炎の燃焼状態を検出する火炎センサと、
前記メインコントローラからの燃焼信号に基づいて前記電磁弁を開閉制御する電磁弁制御手段、および前記火炎センサからの検出信号を取り込んで火炎信号として前記電磁弁制御手段に出力する火炎検出手段が設けられ、前記火炎信号が着火ミス、断火または疑似火炎のときは前記電磁弁制御手段が前記電磁弁を遮断する構成のバーナーコントローラと、を備えたバーナー燃焼制御装置において、
前記火炎検出手段からの火炎信号を取り込むとともに、その火炎信号と前記燃焼信号とに基づいて、前記バーナーコントローラが異常か否かを判定する判定手段と、前記バーナーコントローラを異常と判定したときに警報を発する警報手段と、を前記メインコントローラに設けたことを特徴とするバーナー燃焼制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のバーナー燃焼制御装置において、
前記判定手段は、前記メインコントローラから燃焼信号が出力されていないときに前記火炎検出手段から火炎信号が出力された場合、または前記メインコントローラから燃焼信号が出力されているときに前記火炎検出手段から火炎信号が出力されない場合、または前記火炎検出手段が着火ミス信号と火炎信号とを同時に出力している場合には、前記バーナーコントローラを異常と判定することを特徴とするバーナー燃焼制御装置。
【請求項４】
バーナーの燃焼量を設定する燃焼信号をメインコントローラからバーナーコントローラに出力し、バーナーコントローラでは、前記燃焼信号に基づいて、バーナーへの燃焼ガスの流量調節する電磁弁を制御するとともに、そのときのバーナー火炎の燃焼状態から火炎信号を生成し、前記火炎信号が着火ミス、断火または疑似火炎のときは前記電磁弁を遮断するバーナー燃焼制御方法において、
前記バーナーコントローラからの火炎信号を前記メインコントローラに入力し、メインコントローラでは、その火炎信号と前記燃焼信号とに基づいて、前記バーナーコントローラが異常か否かを判定するとともに、前記バーナーコントローラを異常と判定したときに、前記バーナーコントローラに供給する電源を遮断するか又は警報を発することを特徴とするバーナー燃焼制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、マイコンによってバーナー火炎の燃焼状態を制御するバーナー燃焼制御装置、およびバーナー燃焼制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、マイコンによってバーナー火炎の燃焼状態を制御するバーナー燃焼制御装置には、メインコントローラとバーナーコントローラとが設けられている。メインコントローラはバーナーの燃焼量を設定する燃焼信号を出力し、バーナーコントローラはメインコントローラからの燃焼信号に基づいて、バーナーへの燃料ガス流量を調節する電磁弁を開閉制御する。またバーナー火炎の燃焼状態はフレームロッドで検知され、その検知信号はバーナーコントローラに入力される。そして、バーナーコントローラは、フレームロッドからの検知信号が着火ミス、断火または疑似火炎を示しているときは、前記電磁弁を遮断するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、バーナーで着火ミス、断火または疑似火炎等の燃焼異常が生じているか否かの判定をバーナーコントローラだけで行っているために、万一、バーナーコントローラが誤動作した場合は、燃焼異常が生じていても電磁弁が遮断されず、ガス漏れ事故や最悪の場合は爆発事故につながる恐れがある。
【０００４】
本発明の目的は、バーナーコントローラが誤動作し、バーナーの燃焼異常がバーナーコントローラ側では検出できなくなったときには、メインコントローラ側でバーナーの燃焼異常を検出できるようにして、システムの安全性向上を図ったバーナー燃焼制御装置、およびバーナー燃焼制御方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、バーナーと、前記バーナーの燃焼量を設定する燃焼信号を出力するメインコントローラと、前記バーナーへの燃料ガスの流量調節が可能な電磁弁と、バーナー火炎の燃焼状態を検出する火炎センサと、前記メインコントローラからの燃焼信号に基づいて前記電磁弁を開閉制御する電磁弁制御手段、および前記火炎センサからの検出信号を取り込んで火炎信号として前記電磁弁制御手段に出力する火炎検出手段が設けられ、前記火炎信号が着火ミス、断火または疑似火炎のときは前記電磁弁制御手段が前記電磁弁を遮断する構成のバーナーコントローラと、を備えたバーナー燃焼制御装置において、前記火炎検出手段からの火炎信号を取り込むとともに、その火炎信号と前記燃焼信号とに基づいて、前記バーナーコントローラが異常か否かを判定する判定手段と、前記バーナーコントローラを異常と判定したときに、前記バーナーコントローラに供給する電源を遮断する電源遮断手段と、を前記メインコントローラに設けたことを特徴としている。
【０００６】
また、本発明は、上記構成のバーナー燃焼制御装置において、前記火炎検出手段からの火炎信号を取り込むとともに、その火炎信号と前記燃焼信号とに基づいて、前記バーナーコントローラが異常か否かを判定する判定手段と、前記バーナーコントローラを異常と判定したときに警報を発する警報手段と、を前記メインコントローラに設けたことを特徴としている。
【０００７】
そして、前記判定手段は、前記メインコントローラから燃焼信号が出力されていないときに前記火炎検出手段から火炎信号が出力された場合、または前記メインコントローラから燃焼信号が出力されているときに前記火炎検出手段から火炎信号が出力されない場合、または前記火炎検出手段が着火ミス信号と火炎信号とを同時に出力している場合には、前記バーナーコントローラを異常と判定するものである。
【０００８】
さらに、本発明は、バーナーの燃焼量を設定する燃焼信号をメインコントローラからバーナーコントローラに出力し、バーナーコントローラでは、前記燃焼信号に基づいて、バーナーへの燃焼ガスの流量調節する電磁弁を制御するとともに、そのときのバーナー火炎の燃焼状態から火炎信号を生成し、前記火炎信号が着火ミス、断火または疑似火炎のときは前記電磁弁を遮断するバーナー燃焼制御方法において、前記バーナーコントローラからの火炎信号を前記メインコントローラに入力し、メインコントローラでは、その火炎信号と前記燃焼信号とに基づいて、前記バーナーコントローラが異常か否かを判定するとともに、前記バーナーコントローラを異常と判定したときに、前記バーナーコントローラに供給する電源を遮断するか又は警報を発することである。
【０００９】
【作用】
上記構成によれば、判定手段がメインコントローラに設けられているので、バーナーコントローラが誤動作しても、バーナに燃焼異常が生じればそのことを確実に検知することができる。そして、バーナの燃焼異常を検知したときには、バーナーコントローラへの電源が電源遮断手段によって自動的に遮断され、これにより、電磁弁が閉じてバーナーへの燃料ガスの供給が停止する。
【００１０】
また、警報手段を設けたものでは、バーナの燃焼異常を検知したときに警報手段から警報が発せられるので、この警報を聞いたオペレータがバーナーコントローラへの電源を手動で遮断する。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に従って説明する。
図１は本発明のバーナー燃焼制御装置の全体構成を示している。図において、１はバーナーであり、このバーナー１には電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２を有するメイン系配管２が接続され、さらにメイン系配管２には電磁弁ＰＶ１，ＰＶ２を有するパイロット系配管３が電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２をバイパスして取り付けられている。またメイン系配管２には、電磁弁ＣＶを有するコントロールバルブ配管４が電磁弁ＭＶ２をバイパスして取り付けられている。
【００１２】
このように、メイン系配管２に電磁弁を２連に設けておくと、万一、電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２のどちらか一方が故障して閉弁できなくなっても、他方の電磁弁を閉弁させることによりガス漏れ等の事故を防ぐことができる。このことはパイロット系配管３の場合も同じで、電磁弁ＰＶ１，ＰＶ２のどちらか一方が故障して閉弁できなくなったとき、他方の電磁弁を開弁させるようにする。
【００１３】
また、電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＣＶにはリレーコイルが設けられている。図１では、リレーコイルとしてＭＶ１，ＭＶ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＣＶの各々を丸で囲んで示している（以下、リレーコイルも電磁弁と同様にＭＶ１，ＭＶ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＣＶの符号を用いる）。リレーコイルＭＶ１，ＭＶ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＣＶには各々リレースイッチ５〜９が接続されている。リレースイッチ５〜９はＣＰＵ１０によって入り切りが制御される。
【００１４】
一方、バーナー１には、バーナー火炎の燃焼状態を検出するフレームロッド１１が取り付けられており、このフレームロッド１１での検出信号は火炎検出回路１２に入力されるようになっている。火炎検出回路１２は、フレームロッド１１からの前記検出信号を取り込んで火炎信号を生成するとともに、その火炎信号をＣＰＵ１０およびＣＰＵ１３に出力する。
リレースイッチ５〜９、ＣＰＵ１０および火炎検出回路１２はバーナーコントローラ１４内に設けられている。
【００１５】
リレースイッチ５〜９は全て主電源スイッチ１５に接続され、リレーコイルＭＶ１，ＭＶ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＣＶも全て主電源スイッチ１５に接続されている。主電源スイッチ１５は電源１６に接続されている。この電源１６は一般には外部に設置される。また、主電源スイッチ１５はＣＰＵ１０によって入り切りが制御される。主電源スイッチ１６およびＣＰＵ１３は、バーナーコントローラ１４を上位で制御するメインコントローラ１７内に設けられている。
【００１６】
本実施例では、ＣＰＵ１０は電磁弁制御手段を、フレームロッド１１は火炎センサを、火炎検出回路１２は火炎検出手段を、ＣＰＵ１３は判定手段をそれぞれ構成し、さらに、ＣＰＵ１３と主電源スイッチ１５は電源遮断手段を構成している。
【００１７】
上記構成において、メインコントローラ１７の主電源スイッチ１５を入れることにより、バーナーコントローラ１４は稼働状態となる。そして、バーナーコントローラ１４は、メインコントローラ１７から送られてくる、バーナ１の燃焼量を設定するための燃焼信号を取り込み、その燃焼信号に基づいてリレースイッチ５〜９の入り切りの制御を行う。例えば、燃焼信号が“高”を示していればリレースイッチ５，６を入れ、電磁弁ＭＶ１，ＭＶ２を開として燃料ガスの流量を増やし、燃焼信号が“低”を示していればリレースイッチ６を切るとともにリレースイッチ９を入れ、コントロールバルブ配管４を介して燃料ガスを供給するようにして、燃料ガスの流量を低くする。
【００１８】
バーナー１での火炎の燃焼状態はフレームロッド１１によって検出され、その検出信号は火炎検出回路１２に取り込まれる。火炎検出回路１２では、フレームロッド１１からの検出信号から火炎信号を生成し、その火炎信号を、バーナーコントローラ１４のＣＰＵ１０およびメインコントローラ１７のＣＰＵ１３に送出する。
【００１９】
従来のバーナー燃焼制御装置では、火炎信号をバーナーコントローラ１４のＣＰＵ１０にのみ送出し、バーナーに燃焼異常が生じているか否かの判定をバーナーコントローラ１４内だけで行っていたので、バーナーコントローラ１４が誤動作した場合は制御不能となる欠点があった。
【００２０】
ところが、本実施例のバーナー燃焼制御装置では、火炎信号をバーナーコントローラ１４のＣＰＵ１０だけでなく、メインコントローラ１７のＣＰＵ１３にも送出することにより、バーナーに燃焼異常が生じているか否かの判定をバーナーコントローラ１４側とメインコントローラ１７側の双方で行うようにし、システム全体として冗長性を持たせている。そして、万一、バーナーコントローラ１４が誤動作した場合は、ＣＰＵ１３によって主電源スイッチ１５を切ることができるので、従来のように制御不能に陥るといった事態を回避できる。
【００２１】
次にバーナーに燃焼異常が生じているか否かの判定方法について説明する。
以下の▲１▼〜▲３▼のいずれかの場合はバーナーに燃焼異常が生じていると判定できる。
▲１▼メインコントローラ１７から燃焼信号が出力されていないときに、火炎検出回路１２から火炎信号が出力された場合。
▲２▼メインコントローラ１７から燃焼信号が出力されているときに、火炎検出回路１２から火炎信号が出力されない場合。
▲３▼火炎検出回路１２が着火ミス信号と火炎信号とを同時に出力している場合。
【００２２】
図２は本発明の他の実施例を示している。前述の実施例ではＣＰＵ１３からの信号によって主電源スイッチ１４を自動的に切るように構成したが、本実施例では警報器２０をメインコントローラ１７に設け、バーナーに燃焼異常が生じていると判定したときは警報器２０から警報を発するようにする。この場合は、その警報を聞いたオペレータが手動で主電源スイッチ１４を切ることになる。なお、ここでは警報器２０は警報手段を構成している。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、火炎信号がメインコントローラにも送られるので、万一、バーナーコントローラが誤動作しても、バーナーの燃焼異常をメインコントローラ側でも検出することができる。そのため、バーナーが燃焼異常を起こしているときは、バーナーへの燃料ガス流量を制御する電磁弁は確実に遮断され、これによってシステムの安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバーナー燃焼制御装置の全体構成図である。
【図２】本発明の他の実施例によるバーナー燃焼制御装置の全体構成図である。
【符号の説明】
１  バーナー
２  メイン系配管
３  パイロット系配管
４  コントロールバルブ配管
５〜９  リレースイッチ
１０，１３  ＣＰＵ
１１  フレームロッド
１２  火炎検出回路
１４  バーナコントローラ
１５  主電源スイッチ
１６  電源
１７  メインコントローラ
２０  警報器
ＭＶ１，ＭＶ２，ＰＶ１，ＰＶ２，ＣＶ  電磁弁またはリレーコイル
【図１】
0003569831.tif 000002
【図２】
0003569831.tif 000003