(57)【要約】【課題】  ダンパ軸のキー溝位置や、ダンパを開く際の回転方向によらず、容易にダンパ軸に取り付けることができるダンパ位置調整装置の提供。【解決手段】  既存の各種ボイラに適用され、そのダクト５に取り付けられたダンパ８のダンパ軸９に接続されて、ダンパ８の回転停止位置を調整する装置である。カップリング３３は、ダンパ軸９に接続される。カップリング３３には、被検出板６３が表裏いずれの方向でも取付可能である。被検出板６３の外周部には、点対称となる位置に、被検出領域６５，６６が形成されている。各被検出領域６５，６６には、周方向等間隔に多数のスリット７１，７１，…が形成されている。各スリット７１は、検出器６４にて検出可能とされる。いずれかの被検出領域６５の周方向一端部のスリット７７が検出器６４と対応する位置において、ダンパ８はダクト５を全閉する。【選択図】      図５
2008095968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダクトに取り付けられた回転式ダンパのダンパ軸に接続され、前記ダンパの回転停止位置を調整する装置であって、
周方向等間隔に被検出部が多数形成された被検出領域を外周部に複数有し、前記ダンパ軸と同心で一体回転する被検出板と、
この被検出板の前記被検出部を検出する検出器とを備え、
前記被検出板の外周部には、点対称となる位置に、それぞれ前記被検出領域が形成されており、
そのいずれかの被検出領域の周方向一端部の被検出部が前記検出器と対応する位置において、前記ダンパが前記ダクトを全閉できるように前記被検出板が設けられる
ことを特徴とするダンパ位置調整装置。
【請求項２】
モータにより回転される駆動軸に一端部が接続され、他端部が前記ダンパ軸に接続されるカップリングに、前記被検出板が設けられ、
前記被検出板は、不透明円板に周方向等間隔に多数のスリットが貫通形成されて、前記各被検出領域が形成されており、
前記被検出板は、表裏反転して前記カップリングに取付可能とされている
ことを特徴とする請求項１に記載のダンパ位置調整装置。
【請求項３】
前記ダンパ軸には、前記ダンパの板面と垂直な方向に対し所定角度傾いた位置にキー溝が形成されており、
前記カップリングには、前記ダンパ軸がはめ込まれる穴にキー溝が形成されると共に、このキー溝に対し前記所定角度傾いた位置からの９０度分と、それと点対称位置にある９０度分とに、それぞれ前記被検出領域を配置して前記被検出板が固定される
ことを特徴とする請求項２に記載のダンパ位置調整装置。
【請求項４】
前記カップリングの直径方向に対向した二箇所に、前記ダンパの開度を示す指針の取付部が設けられており、
前記ダンパを開く際の回転方向により、前記カップリングへの前記被検出板の表裏の取付方向が決定され、
前記被検出領域のいずれを用いるかにより、前記取付部のいずれに前記指針を取り付けるかが決定される
ことを特徴とする請求項３に記載のダンパ位置調整装置。
【請求項５】
前記駆動軸の先端部は、略半周分だけ切り欠かれており、
この切欠き部に係合して、前記カップリングに前記駆動軸がはめ込まれる
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のダンパ位置調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダンパ（可動板）を回転させるダンパ軸を操作して、ダクトの開度を変更するダンパ位置調整装置に関するものである。特に、ガスまたは油を燃焼させる形式のボイラにおいて、そのバーナへ供給する燃焼用空気の流量を変更する従来構造に代えて設けられるダンパ位置調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボイラのバーナへ空気を供給する給気ダクトには、給気量を調整する可動板からなるダンパが設けられている。このダンパは、基本的には低燃焼風量位置と高燃焼風量位置との二位置のいずれかを択一的にとるが、下記特許文献１に開示されるように、回転停止位置を任意に調整されるのが好ましい。この特許文献１に記載のダンパ位置調整装置は、既設ボイラの既設ダンパ軸に後付け可能とされている。
【０００３】
また、出願人は、先に、図１４に示すようなダンパ位置調整装置を提案し、既に特許出願を済ませている（特願２００５−８２１９３）。このダンパ位置調整装置は、モータにより回転されるカップリング２０１に、ダンパ軸２０２がキー２０３を介して一体回転可能にはめ込まれる。そして、カップリング２０１と一体回転する被検出板２０４に形成した多数のスリット２０５，２０５，…を、検出器２０６にて検出することで、ダンパ２０７の回転を監視する構成である。また、カップリング２０１には、ダンパ２０７の開度を示す指針２０８が設置される。
【特許文献１】特開２００５−９８５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダンパの位置を変更する従来構造に代えて、既設ダンパの既設ダンパ軸にダンパ位置調整装置を後付けしようとする場合、次の点を考慮する必要がある。すなわち、ボイラには、機種により、ダンパを開く際の回転方向が、左回り（反時計方向）のものと、右回り（時計方向）のものとが存在する。従って、ダンパ位置調整装置は、そのいずれにも対応可能な構成が望ましい。
【０００５】
図１４に示す先願発明では、左回り用と右回り用とに対応するために、被検出板には、左回り用の被検出領域２０９と、右回り用の被検出領域２１０とを、線対称な二箇所に設けている。そして、この被検出板は、ダンパを開く際の回転方向に応じて、いずれかの被検出領域が使用される。その際、周方向一端部のスリットが検出器と対応する位置（原点）において、ダンパがダクトを全閉するように、キー溝との関係を考慮してカップリングに被検出板が設けられている。
【０００６】
しかしながら、図１４に示す先願発明では、被検出板には、各回転方向について被検出領域および原点は、全周に一箇所しか存在しない。従って、ボイラの機種によっては、ダンパ軸を最大１８０度回転させなければ、ダンパ位置調整装置が取り付けられない場合があった。
【０００７】
この発明が解決しようとする課題は、ダンパのダンパ軸のキー溝が１８０度対向したいずれの側にあっても、ダンパを回転させることなくダンパのダンパ軸に、容易に設置することができるダンパ位置調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ダクトに取り付けられた回転式ダンパのダンパ軸に接続され、前記ダンパの回転停止位置を調整する装置であって、周方向等間隔に被検出部が多数形成された被検出領域を外周部に複数有し、前記ダンパ軸と同心で一体回転する被検出板と、この被検出板の前記被検出部を検出する検出器とを備え、前記被検出板の外周部には、点対称となる位置に、それぞれ前記被検出領域が形成されており、そのいずれかの被検出領域の周方向一端部の被検出部が前記検出器と対応する位置において、前記ダンパが前記ダクトを全閉できるように前記被検出板が設けられることを特徴とするダンパ位置調整装置である。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、被検出板の点対称位置に被検出領域を形成したので、ダンパ軸のキー溝の位置が最大１８０度ずれていても、ダンパを回転させることなく、ダンパ軸に容易にダンパ位置調整装置を取り付けることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、モータにより回転される駆動軸に一端部が接続され、他端部が前記ダンパ軸に接続されるカップリングに、前記被検出板が設けられ、前記被検出板は、不透明円板に周方向等間隔に多数のスリットが貫通形成されて、前記各被検出領域が形成されており、前記被検出板は、表裏反転して前記カップリングに取付可能とされていることを特徴とする請求項１に記載のダンパ位置調整装置である。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、被検出板を表裏反転してカップリングに取り付けることで、ダンパを開く際の回転方向が、左回りでも右回りでも、いずれでも容易に対応することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記ダンパ軸には、前記ダンパの板面と垂直な方向に対し所定角度傾いた位置にキー溝が形成されており、前記カップリングには、前記ダンパ軸がはめ込まれる穴にキー溝が形成されると共に、このキー溝に対し前記所定角度傾いた位置からの９０度分と、それと点対称位置にある９０度分とに、それぞれ前記被検出領域を配置して前記被検出板が固定されることを特徴とする請求項２に記載のダンパ位置調整装置である。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、被検出領域を９０度分だけ設けているので、全閉位置から全開位置までのダンパの開度が検出器にて検出可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記カップリングの直径方向に対向した二箇所に、前記ダンパの開度を示す指針の取付部が設けられており、前記ダンパを開く際の回転方向により、前記カップリングへの前記被検出板の表裏の取付方向が決定され、前記被検出領域のいずれを用いるかにより、前記取付部のいずれに前記指針を取り付けるかが決定されることを特徴とする請求項３に記載のダンパ位置調整装置である。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、カップリングに指針を設けることで、ダンパの開度を容易に把握することができる。しかも、簡易な構造で、各種の既存構造に対応して後付けすることができる。
【００１６】
さらに、請求項５に記載の発明は、前記駆動軸の先端部は、略半周分だけ切り欠かれており、この切欠き部に係合して、前記カップリングに前記駆動軸がはめ込まれることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のダンパ位置調整装置である。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、駆動軸の先端部を略半周分だけ切り欠いて、その切欠き部をカップリングに係合することで、カップリングと駆動軸との接続は一層確実になされる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、ダンパ軸のキー位置や、ダンパを開く際の回転方向によらず、ダンパ位置調整装置を容易に取り付けることができる。たとえば、ダンパ軸のキー溝が１８０度対向したいずれの側にあっても、ダンパを回転させることなく、ダンパ軸にダンパ位置調整装置を容易に取り付けることができる。また、左回りおよび右回りの各ダンパにも容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。
本実施形態のダンパ位置調整装置は、ボイラなどの各種燃焼装置に用いられる。ボイラは、その種類を特に問わないが、典型的には小型貫流ボイラなどの水管ボイラである。燃焼装置はバーナを有し、バーナへ燃焼用空気を供給する給気ダクトには、供給空気流量を調整可能にダンパが設けられる。ダンパは、ダンパ軸を中心として回転される可動板である。ダンパの回転停止位置を変更することで、ダクトの開度が調整され、バーナへの供給空気流量が調整される。
【００２０】
従来、ダンパ軸には、ダンパ位置変更構造が設けられ、このダンパ位置変更構造は、典型的には、ダンパを低燃焼風量位置と高燃焼風量位置との二位置の内、いずれかに択一的に保持する構成である。本発明のダンパ位置調整装置は、そのような従来のダンパ位置変更構造に代えて、既設ダンパの既設ダンパ軸に設置される。
【００２１】
この際、既設ボイラに対しては、既設のダンパ位置変更構造を取り外して、本発明のダンパ位置調整装置が取り付けられる。一方、ボイラの製造時から本発明のダンパ位置調整装置を取り付けてもよく、その場合には、従来のダンパ位置変更構造の取り付けに代えて、ダンパ軸に本発明のダンパ位置調整装置が取り付けられる。いずれの場合も、ダクトにはダンパ軸およびダンパを従来どおり設置しておけば足りる。このようにして設置されたダンパ位置調整装置は、ダンパが所望の角度になるように、ダンパ軸の回転を制御する。
【００２２】
ダンパ位置調整装置は、カップリングを介して、ダンパ軸に接続されて設置される。カップリングは、一端部が駆動軸に接続され、他端部がダンパ軸に接続される。このようにして、駆動軸およびダンパ軸は、同一軸線上に配置され、一体回転可能とされる。駆動軸は、減速機を介してモータにより回転駆動される。従って、モータの回転駆動力は、減速機を介して駆動軸に伝達され、さらにカップリングを介してダンパ軸に伝達される。
【００２３】
モータとしては、回転量を任意に調整可能なものが使用され、典型的にはステッピングモータ（パルスモータまたはステップモータとも呼ばれる）が用いられる。これにより、ダンパ軸ひいてはダンパは、その回転停止位置を任意に調整可能とされる。
【００２４】
カップリングは、典型的には段付き略円柱形状とされる。そして、カップリングには、一端面に開口して、駆動軸がはめ込まれる穴が形成され、他端面に開口して、ダンパ軸がはめ込まれる穴が形成されている。
【００２５】
駆動軸とカップリングとは、キーまたはネジなどにより、相対回転不能に接続される。この際、駆動軸の先端部を略半周分だけ切り欠いておき、この切欠き部に係合してカップリングに駆動軸をはめ込むのが好ましい。具体的には、駆動軸の先端部は、略半周分だけ切り欠かれる一方、カップリングには、駆動軸がはめ込まれる穴の奥に、略半周分だけ切り残されている。このようにして、駆動軸の先端部に形成された略半円柱部が、カップリングの穴の奥に形成された断面略半円形穴にはめ合わされて、駆動軸とカップリングとが接続される。
【００２６】
ダンパ軸とカップリングとは、キーにより、相対回転不能に接続される。ダンパ軸は、一端部がダクトの側壁から外方へ突出しており、この突出部の外周面には、軸方向へ沿ってキー溝が形成されている。一方、カップリングには、ダンパ軸がはめ込まれる穴に、軸方向へ沿ってキー溝が形成されている。従って、ダンパ軸とカップリングとは、各キー溝間にキーを配置して接続されることで、相対回転不能とされる。
【００２７】
ところで、ダクトの側壁からのダンパ軸の突出部には、従来、前述したように、ダンパ位置変更構造が取り付けられている。本発明のダンパ位置調整装置は、従来のダンパ位置変更構造に代えて、ダンパ軸の突出部に接続されて設置される。
【００２８】
ダンパ軸には、ダクト内に配置される箇所に、板状のダンパが設けられる。ダンパは、ダンパ軸の直径方向両側へ板状に延出するように設けられる。ダンパ軸に形成される前記キー溝は、ダンパの板面と垂直な方向に対し所定角度傾いた位置に配置されている。
【００２９】
ダンパ軸の回転量、ひいてはダクトの開度を把握するために、ダンパ位置調整装置は、ダンパ軸と一体回転可能に設けられる被検出板と、この被検出板に形成した被検出部を検出する検出器とを備える。
【００３０】
被検出板は、外周部の複数箇所に被検出領域を有する。各被検出領域は、被検出板の外周部に配置され、且つ点対称となる位置に配置される。典型的には、円板の直径方向に対向する二箇所に、それぞれ９０度分ずつ被検出領域が形成される。
【００３１】
各被検出領域には、周方向等間隔に被検出部が多数形成されている。具体的には、不透明素材の円板を使用し、その外周部に沿って、周方向等間隔に細長い矩形の溝や穴を貫通形成すればよい。すなわち、円板の半径方向に沿う細長いスリットを、同一の形状および大きさで、周方向等間隔に形成すればよい。但し、透明素材の円板を使用し、その外周部に沿って、周方向等間隔に明暗の縞模様が形成されるよう印刷などを施すことによって、透明で残した部分をスリットとすることもできる。
【００３２】
一方、検出器は、ダンパ位置調整装置の外ケースなどに固定して設けられるフォトセンサである。具体的には、フォトインタラプタが好適に用いられる。そして、その発光素子と受光素子との間に、被検出板を介在させた状態で取り付けられる。つまり、被検出板は、その外周部が検出器の発光素子と受光素子との間に配置された状態で、カップリングひいてはダンパと共に回転するよう設けられる。
【００３３】
被検出板は、カップリングと同心に配置され、通常、カップリングの外周部にはめ込まれて設けられる。被検出板は、周方向所定箇所が、カップリングのキー溝と対応するように、周方向位置が調整されてカップリングに固定される。前述したように、ダンパ軸のキー溝は、ダンパの板面と垂直な方向に対し所定角度傾いた位置に配置されるので、これと対応して、被検出板には、キー溝と対応させる箇所から周方向一方へ所定角度傾いた位置からの９０度分と、それと点対称位置にある９０度分とに、それぞれ被検出領域が配置される。
【００３４】
被検出板は、前述したように、円板の外周部に沿ってスリットを周方向等間隔に貫通形成して構成されるので、表裏反転しても利用可能となる。ボイラには、ダンパを開く際の回転方向が、左回りのものと、右回りのものとが存在するが、カップリングへのはめ込み時に、被検出板の表裏を調整することで、そのいずれのタイプにも対応できる。いずれの方向で取り付ける場合も、被検出板は、周方向同一箇所が、カップリングのキー溝と対応して配置される。
【００３５】
また、被検出板には、前述したように、点対称位置に被検出領域が形成されている。そして、そのいずれの被検出領域を検出器と対応させても使用可能である。従って、被検出板が取り付けられたカップリングのダンパ軸への取り付けは、いずれかの被検出領域を検出器と対応させることで、容易に行うことができる。よって、ダンパ軸のキー溝が周方向に１８０度ずれていても、カップリングの方を回転させることで、容易に取り付けることができる。
【００３６】
ところで、ダンパは基本的には、給気ダクト内の流れと直交する方向に配置される全閉位置と、給気ダクト内の流れに沿った方向に配置される全開位置との間を、９０度分だけ回転される。被検出板は、ダンパ軸やダンパと一体回転するが、全閉位置と全開位置との間で、被検出板が検出器を通過する領域が被検出領域とされる。
【００３７】
本実施形態では、被検出領域の周方向一端部の被検出部を検出器が検出する位置が、ダンパの全閉位置と対応するように、カップリングのキー溝の周方向位置に対し、被検出板の被検出領域の周方向位置を調整して、カップリングに被検出板が取り付けられる。この調整は、前述したように、カップリングのキー溝に被検出板の周方向所定箇所を配置して、カップリングに被検出板を設けることで容易になされる。そして、本実施形態では、各被検出領域は９０度分だけ設けているので、被検出領域の周方向他端部の被検出部を検出器が検出する位置は、ダンパの全開位置と対応する。
【００３８】
さらに、ダンパ位置調整装置には、ダンパの開度を示す指針を設けるのが好ましい。本実施形態では、カップリングの直径方向に対向した二箇所に、ダンパの開度を示す指針の取付部が設けられている。そして、被検出領域のいずれを用いるかにより、取付部のいずれかに指針が取り付けられる。
【００３９】
ダンパ位置調整装置は、制御手段としての制御器により制御される。この制御器は、各被検出部の検出信号を検出器から取得する。従って、検出器が被検出板の被検出領域内にあれば、モータひいてはダンパの回転に伴い、所定間隔で被検出部が検出される。逆に、検出器が被検出板の被検出領域外にあれば、モータひいてはダンパを回転させても、被検出部の検出がなされない。このことを利用して、制御器は、ダンパ位置の原点としての全閉位置の確認が可能である。具体的には、被検出領域外に検出器が配置されるまで、ダンパを閉じる方向へモータを回転させた後、それと逆方向へ回転させて、被検出領域の周方向一端部の被検出部を検出器が検出する位置を原点とする。従って、原点は、ダンパがダクトを全閉する位置とされる。
【００４０】
また、制御器は、駆動軸が指定の回転停止位置で停止するようモータを制御する。本実施形態のようにステッピングモータを使用する場合には、ステッピングモータへ駆動パルスからなる制御信号を送ることで、モータひいてはダンパを所望の角度だけ正転または逆転することができる。
【００４１】
制御器は、前記モータを所望量だけ駆動するために、モータへ制御信号を出力するが、この制御信号に基づきダンパが実際に前記所望量だけ開閉したかを確認する。つまり、制御器は、検出器からの検出信号をモータへの制御信号と比較して、ダンパの回転異常を監視する。本実施形態のようにステッピングモータを使用する場合には、ステッピングモータへの駆動パルスからなる制御信号と、検出器による被検出部の検出パルスからなる検出信号とを比較し、回転異常の有無を監視する。
【００４２】
たとえば、ステッピングモータへ駆動パルスを送ったのに、検出器から検出パルスが検出されない場合に、回転異常と検知し、ボイラの燃焼を停止させる。また逆に、ステッピングモータへ駆動パルスを送っていないのに、検出器からパルスが検出された場合にも、回転異常と検知するように構成できる。
【実施例】
【００４３】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のダンパ位置調整装置の一実施例が取り付けられるボイラの一例を示す概略縦断面図である。また、図２は、図１のII−II断面図である。このボイラ１は、水管ボイラの一種である貫流式の蒸気ボイラであり、多数の水管２，２，…が垂直に配置された缶体３を備える。
【００４４】
缶体３の一端部には、バーナ４が設けられている。ここでは、平面状の燃焼面（予混合気噴出面）を有する完全予混合式のバーナが採用されている。また、缶体３には、バーナ４側の一端部に、給気ダクト５が接続され、バーナ４と反対側の他端部に、排気ダクト６が接続されている。給気ダクト５は、送風機７からの燃焼用空気をバーナ４へ送る通路である。排気ダクト６は、缶体３からの排ガスを外部へ排出する通路（煙突）である。
【００４５】
給気ダクト５には、送風機７の下流側に、バーナ４側へ送り出す空気流量を調整するダンパ８が設けられている。ダンパ８は、給気ダクト５の延出方向と直交するように配置されたダンパ軸９を中心として回転可能な板材である。ダンパ軸９は、ダンパ８および給気ダクト５の幅方向中央に沿って配置されている。給気ダクト５内に、ダンパ８が回転可能に保持されることで、その傾き角を調整して、バーナ４側へ送り出す空気流量を調整することができる。
【００４６】
給気ダクト５には、ダンパ８の下流側に、燃料ガスを給気ダクト５内へ噴出するガス燃料供給管１０が設けられている。ガス燃料供給管１０を介して給気ダクト５内へ燃料ガスを噴出することで、バーナ４側へ送る空気に燃料ガスを混合することができる。ガス燃料供給管１０には、燃料流量調整バルブ１１が設けられており、噴出させる燃料ガスの流量を調整することができる。
【００４７】
缶体３内に設けられる各水管２，２，…は、上部管寄せ１２と下部管寄せ１３との間に配置される。また、図２に示すように、缶体３の両側壁に沿って配置された外側水管１４，１４，…は、板状部１５，１５，…にて互いに連結されており、水管壁１６，１６を形成している。一対の水管壁１６，１６と上部管寄せ１２および下部管寄せ１３との間を、バーナ４の燃焼によって生ずる燃焼ガスが、排気ダクト６へ向けて直線状に流通するよう導かれる。
【００４８】
図３は、給気ダクト５へのダンパ８の取付構造と、そのダンパ軸９へのダンパ位置調整装置１７の取付構造とを示す概略分解斜視図である。図示例の給気ダクト５は、断面略矩形状の管体１８から構成される。この管体１８には、管端にフランジ１９が設けられており、このフランジ１９に別の管体（図示省略）が接続されて、給気ダクト５が構成される。
【００４９】
ダンパ８は、略矩形状の板材から構成され、その幅方向中央部には、ダンパ軸９への装着部２０が、長手方向へ沿って断面略コ字形状に形成されている。ダンパ軸９は、丸棒状とされ、軸方向に離隔した二箇所に、直径方向へ貫通してネジ穴２１，２１が平行に形成されている。
【００５０】
ダンパ軸９には、その外周面の略半周分を軸方向に沿って覆うように、装着部２０がはめ込まれてダンパ８が設けられる。そして、ダンパ８を介してダンパ軸９のネジ穴２１に取付ネジ２２がねじ込まれて、ダンパ軸９にダンパ８が固定される。これにより、ダンパ軸９の直径方向両側へ板状に延出して、ダンパ軸９にダンパ８が設けられる。
【００５１】
ダンパ軸９は、給気ダクト５内にダンパ８を配置して、給気ダクト５の対向する側壁２３，２３を架け渡すよう設けられる。その際、ダンパ軸９の両端部は、軸受（図示省略）を介して回転自在に、給気ダクト５の側壁２３，２３に保持される。また、給気ダクト５に対するダンパ軸９の軸方向移動は、左右の止め輪２４，２４によって規制される。
【００５２】
ダンパ８は、給気ダクト５内の流れと直交する方向に配置される全閉位置と、給気ダクト５内の流れに沿った方向に配置される全開位置との間を回転される。ダンパ８は、全閉位置において、給気ダクト５内の流れの上流側に、装着部２０が配置されるのが好ましい。すなわち、送風機７からバーナ４への給気ダクト５内の空気の流れは、図３において矢印Ａで示す方向が好ましい。
【００５３】
以下の説明および図面では、ダンパ８は、全閉位置において、給気ダクト５内の流れの上流側に、装着部２０が配置される構成とされている。但し、ボイラ１の機種により、これとは逆に、ダンパ８は、全閉位置において、給気ダクト５内の流れの下流側に、装着部２０が配置される構成とされている場合もある。ダンパ軸９には、ダンパ８を取り付けるためのネジ穴２１が直径方向に貫通して形成されているので、いずれの側からもダンパ８を取り付けることが可能とされている。
【００５４】
ダンパ軸９の一端部は、給気ダクト５の側壁２３から外方へ突出しており、この突出部はダンパ位置調整装置１７への接続部２５とされる。ダンパ軸９の接続部２５の外周面には、軸方向へ沿ってキー溝２６が形成されている。このキー溝２６は、ダンパ８の板面と垂直な方向に対し所定角度（三浦工業株式会社製のボイラの場合、通常２０度）傾いた位置に配置されている。
【００５５】
ところで、ボイラ１の機種により、ダンパ８には、ダンパ８を開く際の回転方向が、左回り（反時計方向）のものと、右回り（時計方向）のものとが存在する。この左回りおよび右回りは、ダンパ位置調整装置１７の側からダンパ８の側を見た場合におけるダンパ軸９の回転方向として定義される。そして、前述したように、ダンパ軸９の接続部２５には、ダンパ８の板面と垂直な方向に対し所定角度傾いた位置にキー溝２６が形成されているが、ダンパ８の回転方向の違いにより、ダンパ８の板面と垂直な方向に対する前記所定角度の取り方が異なる。すなわち、左回り用ダンパ８の場合には、ダンパ８の板面と垂直な方向に対し、時計方向へ所定角度傾いた位置にキー溝２６が形成されているが（図５参照）、右回り用ダンパ８の場合には、ダンパ８の板面と垂直な方向に対し、反時計方向へ所定角度傾いた位置にキー溝２６が形成されている（図１２参照）。
【００５６】
給気ダクト５の側壁２３には、ダンパ軸９の接続部２５を取り囲む位置に、ダンパ位置調整装置１７の取付台２７が設置されている。従来、この取付台２７には、ダンパ位置変更構造（図示省略）が設けられ、このダンパ位置変更構造は、典型的には、ダンパ８を低燃焼風量位置と高燃焼風量位置との二位置の内、いずれかに択一的に保持する構成であった。本実施例のダンパ位置調整装置１７は、従来のダンパ位置変更構造に代えて、ダンパ軸９の接続部２５に接続されて設置される。
【００５７】
給気ダクト５へのダンパ位置調整装置１７の設置は、給気ダクト５の取付台２７に、ダンパ位置調整装置１７の外ケース２８の取付フランジ２９を重ね合わせ、ボルト（図示省略）により固定してなされる。このボルトの配置は、従来のダンパ位置変更構造と対応させているので、従来のダンパ位置変更構造に代えて、本実施例のダンパ位置調整装置１７を簡単に取り付けることができる。
【００５８】
図４は、本実施例のダンパ位置調整装置１７を給気ダクト５に設置した状態を示す概略図であり、一部を断面にすると共に、一部を省略して示している。そして、図５から図７は、それぞれ、図４におけるＶ−Ｖ断面図、VI−VI断面図、VII−VII断面図である。ここでは、ダンパ８を開く際の回転方向が左回りのボイラ１に取り付けた例を示している。
【００５９】
本実施例のダンパ位置調整装置１７は、ダンパ軸９に接続されて設置され、駆動軸３０によりダンパ軸９およびダンパ８を回転させて、給気ダクト５の開度を調整する装置である。この駆動軸３０には、モータ３１からの回転駆動力が減速機３２を介して与えられる。駆動軸３０をダンパ軸９と連結しておくことで、モータ３１によりダンパ軸９を回転させて、ダンパ８の回転停止位置を任意に調整できる。モータ３１としては、回転停止位置を任意に調整可能なものが使用され、本実施例ではステッピングモータが使用される。
【００６０】
駆動軸３０は、ダンパ軸９の接続部２５に、カップリング３３を介して接続される。図８は、本実施例のカップリング３３を示す斜視図であり、図９は、そのIX−IX矢視図である。本実施例のカップリング３３は、段付き略円柱形状とされ、長手方向中央部の段付き部には、径方向外側へ円板状に延出してフランジ３４が一体形成されている。また、カップリング３３には、その軸線に沿うと共に長手方向両端面に開口して、駆動軸３０がはめ込まれる第一穴３５と、ダンパ軸９がはめ込まれる第二穴３６とが形成されている。
【００６１】
第一穴３５は、カップリング３３の小径部３７側の一端面に開口して形成されている。第二穴３６は、カップリング３３の他端面に開口して形成されている。第一穴３５および第二穴３６は、それぞれ円形穴とされ、第二穴３６は第一穴３５よりも大径とされている。第二穴３６の奥は、図４に示すように、略半周分が切り残されて、断面略半円形穴３８とされている。この断面略半円形穴３８の奥は、第一穴３５の奥と突き当たり、互いに連通されている。
【００６２】
駆動軸３０は、先端部が略半周分だけ切り欠かれて、略半円柱部３９が形成されている。駆動軸３０は、略半円柱部３９が断面略半円形穴３８に突入された状態で、カップリング３３の第一穴３５にはめ込まれる。これにより、駆動軸３０の略半円柱部３９の平面部４０が、カップリング３３の断面略半円形穴３８の平面部４１に当接し、且つ、駆動軸３０の略半円柱部３９の基端側に配置された垂直面４２が、カップリング３３の第一穴３５の奥に当接した状態で、カップリング３３と駆動軸３０とが一体回転可能とされる。さらに、その状態で、駆動軸３０は取付ネジ４３にてカップリング３３と一体化される。そのために、カップリング３３の小径部３７には、図８に示すように、半径方向に貫通してネジ穴４４が形成されている。
【００６３】
第二穴３６にはダンパ軸９がはめ込み可能とされ、このダンパ軸９とカップリング３３とは、図７に示すように、キー４５にて一体回転可能とされる。そのために、カップリング３３の第二穴３６の内周面には、キー溝４６が形成されている。また、カップリング３３の大径部４７には、キー固定用ネジ４８が通されるネジ穴４９と、後述する表示指針５０の取付部としての取付穴５１，５２とが形成されている。キー固定用ネジ４８が通されるネジ穴４９は、キー溝４６と対応した周方向位置に形成されている。また、このネジ穴４９と周方向両側に９０度ずつ離隔した位置に、表示指針５０が取付可能な第一取付穴５１と第二取付穴５２とがそれぞれ形成されている。
【００６４】
第二穴３６にダンパ軸９の接続部２５がはめ込まれると共に、第二穴３６とダンパ軸９の各キー溝４６，２６間にキー４５がはめ込まれた状態で、カップリング３３のネジ穴４４を介して、キー固定用ネジ４８をねじ込むことで、ダンパ軸９とカップリング３３とが固定される。以上のようにして、カップリング３３を介して駆動軸３０とダンパ軸９とを接続した状態では、駆動軸３０およびダンパ軸９は、同一軸線上で一体回転可能とされる。
【００６５】
カップリング３３は、ダンパ軸９が連結される側の他端部が、やや小径の軸受部５３に形成されており、この軸受部５３が、すべり軸受５４を介してベース５５に回転自在に保持される。このベース５５は、外ケース２８に保持され、この外ケース２８は前述したように、その取付フランジ２９の四隅に形成したボルト挿通穴５６，５６，…を介して、給気ダクト５の側壁２３に取付ボルト（図示省略）により固定される。
【００６６】
外ケース２８は、一端部に減速機３２およびモータ３１が保持され、他端部へ開口して中空部５７を有する。減速機３２を介してモータ３１により駆動される駆動軸３０は、中空部５７内へ水平に突出して配置される。そして、その駆動軸３０にカップリング３３の一端部を連結した状態で、カップリング３３の他端部を回転自在に保持するベース５５が、外ケース２８の中空部５７の開口を塞ぐよう設けられる。
【００６７】
ベース５５は、図４に示すように、段付きの側壁５８を有する。そして、この側壁５８が、前述したように、外ケース２８の中空部５７の開口を塞ぐよう設けられる。この側壁５８の中央部には、丸穴が形成されており、この丸穴には、略円筒状のすべり軸受５４を介して、カップリング３３が回転自在に保持される。さらに、ベース５５には、その下部から水平に延出して板状片５９が一体形成されている。この板状片５９は、外ケース２８の中空部５７の奥側へ向けて延出して配置される。
【００６８】
外ケース２８の中空部５７内には、カップリング３３の他、後述する回転異常検出手段６０、ダンパ位置表示手段６１および付勢手段６２が収容される。また、外ケース２８へのベース５５の取付状態において、外ケース２８の他端部には、カップリング３３のキー溝４６付きの第二穴３６が露出される。この第二穴３６には、前述したように、ダンパ軸９が連結されて使用される。
【００６９】
図４および図５に示すように、回転異常検出手段６０は、被検出板６３と検出器６４とを備える。被検出板６３は、カップリング３３の軸方向中央の段付き部に、径方向外側へ延出して固定される。本実施例の被検出板６３は、薄い円板からなり、ステンレスなどの金属製である。この被検出板６３は、カップリング３３や駆動軸３０と同心に設けられる。その際、被検出板６３は、カップリング３３の小径部３７にはめ込まれ、カップリング３３のフランジ３４に沿って固定される。
【００７０】
被検出板６３の外周部には、点対称となる二箇所に、それぞれ被検出領域６５，６６が形成されている。具体的には、被検出板６３の直径方向に対向する二箇所に、それぞれ９０度分ずつ被検出領域６５，６６が形成されている。より具体的には、図５に示すように、被検出板６３の外周部には、５０度分の第一無孔領域６７、９０度分の第一被検出領域６５、４０度分の第一切欠き６８、５０度分の第二無孔領域６９、９０度分の第二被検出領域６６、４０度分の第二切欠き７０、が時計方向に順に形成されている。
【００７１】
各被検出領域６５，６６には、周方向等間隔に、被検出部としてのスリット７１，７１，…が多数形成されている。各スリット７１は、被検出板６３の半径方向に沿う細長い矩形状の溝であり、被検出板６３が打ち抜かれて形成されている。各被検出領域６５，６６に形成される各スリット７１は、同一の形状および大きさである。ここで、被検出板６３は、打ち抜き形成ではなく、エッジングにより形成してもよい。
【００７２】
被検出板６３は、第二切欠き７０の周方向中央位置が、カップリング３３の第二穴３６のキー溝４６と、周方向位置を対応させてカップリング３３に取り付けられる。この取付けを容易に行うために、本実施例のダンパ位置調整装置１７は、次のように構成されている。
【００７３】
すなわち、まず、被検出板６３は、前述したようにカップリング３３のフランジ３４に沿って固定されるが、そのフランジ３４には、直径方向に対向した二箇所に、フランジ３４と垂直に第一ピン７２と第二ピン７３とが突出形成されている。ここで、第一ピン７２は、第二ピン７３よりも、半径方向外側位置に形成されている。また、第一ピン７２は、カップリング３３の第二穴３６のキー溝４６と、周方向位置を対応させて形成されている。
【００７４】
一方、被検出板６３には、第二切欠き７０の周方向中央位置と対応して、第一ピン７２が突入される第一ピン穴７４が形成されると共に、その第一ピン穴７４と直径方向に対向した位置に、第二ピン７３が突入される第二ピン穴７５が形成されている。第一ピン穴７４および第二ピン穴７５は、第一ピン７２および第二ピン７３の直径と対応した幅寸法の長穴とされ、被検出板６３の半径方向に沿って形成されている。しかも、第一ピン穴７４は、第二ピン穴７５よりも細長く形成されている。
【００７５】
このような構成であるから、第一ピン穴７４に第一ピン７２を突入させると共に、第二ピン穴７５に第二ピン７３を突入させて、カップリング３３のフランジ３４に被検出板６３を取り付けることで、自動的に第二切欠き７０の周方向中央位置とカップリング３３のキー溝４６とが、周方向に対応した位置に配置される。この際、第一ピン７２および第二ピン７３は、第一ピン穴７４および第二ピン穴７５の半径方向外側に配置される。
【００７６】
各スリット７１を検出するための検出器６４は、ベース５５の板状片５９の先端部に固定される回路基板７６を介して設けられる。本実施例の検出器６４は、透過型フォトインタラプタからなり、発光素子と受光素子との間に被検出板６３の外周部が介在された状態に取り付けられる。図５では、第一被検出領域６５に検出器６４が配置された状態での使用状態を示している。検出器６４の発光素子と受光素子との間に被検出板６３を介在させることで、検出器６４と対応した位置（発光素子から受光素子への光路と対応した位置）に被検出板６３のスリット７１が配置されるか否かにより、受光素子における発光素子からの受光の有無が切り替えられる。これにより、検出器６４は、被検出板６３に形成したスリット７１の検出が可能とされる。
【００７７】
本実施例のダンパ位置調整装置１７は、図５において第一被検出領域６５の反時計方向の端部スリット７７が、検出器６４と対応した位置に配置された状態で、ダンパ８は全閉位置に配置される。このような構成は、前述したように、カップリング３３に形成するキー溝４６に対し、被検出板６３の周方向位置を調整した上、検出器６４の取付位置を調整しておくことで容易になされる。
【００７８】
本実施例では、第一被検出領域６５は、被検出板６３の９０度分だけ形成しているので、第一被検出領域６５の反時計方向の端部スリット７７が、検出器６４と対応した位置に配置された状態では、前述したようにダンパ８が給気ダクト５を全閉する一方、第一被検出領域６５の時計方向の端部スリット７８が、検出器６４と対応した位置に配置された状態では、ダンパ８が給気ダクト５を全開することになる。
【００７９】
ところで、ボイラ１の保守点検などのために、ダンパ８の位置を容易に把握可能とするのが望ましい。そこで、本実施例のダンパ位置調整装置１７には、図４および図７に示すように、ダンパ８の回転方向の位置を表示するダンパ位置表示手段６１が設けられている。本実施例のダンパ位置表示手段６１は、カップリング３３から半径方向外側へ延出するよう設けられる棒状の表示指針５０と、外ケース２８に形成した周方向溝７９に設けられる表示板８０とを備える。
【００８０】
図示例の表示指針５０は、その基部８１が、カップリング３３の大径部４７の外周面に取り付けられる。具体的には、大径部４７に形成した第一取付穴５１に、基部８１の一部をはめ込んで、固定ネジ８２により固定される。そして、この基部８１の一端部から外方へ延出して、丸棒状の指針本体８３が形成されている。この指針本体８３は、カップリング３３の半径方向に沿って設けられる。そして、指針本体８３の先端部には、先端側へ行くに従って互いに近接する傾斜面８４，８４が形成されている。この傾斜面８４，８４同士が突き当たることで形成される線状の先端部８５は、表示指針５０のカップリング３３への取付状態において、カップリング３３の軸方向に沿って配置される。この線状の先端部８５には、蛍光塗料などを塗布するのが好ましい。
【００８１】
前述したように、表示指針５０は、基部８１の中央部に形成した貫通穴を介して、カップリング３３の外周面に固定ネジ８２がねじ込まれることで取り付けられる。このようにしてカップリング３３に固定された指針本体８３の先端部は、外ケース２８に形成した周方向溝７９に突入して配置される。この周方向溝７９は、９０度よりもやや大きい角度分だけ形成されている。従って、万一、ダンパ８の回転異常が発生しても、指針本体８３が周方向溝７９の端部に当接することで、それ以上の回転が阻止される。
【００８２】
外ケース２８の外周面には、周方向溝７９を覆うように、可撓性を有する透明の表示板８０が設けられる。この表示板８０は透明であるから、外ケース２８の外部から指針本体８３の先端部８５を視認することができる。従って、指針本体８３の移動具合で、ダンパ軸９つまりダンパ８の位置を知ることができる。本実施例の表示板８０には、たとえば「０」から「９」までの数値が等間隔に付されている。ダンパ８が全閉時には指針本体８３の先端部８５が「０」を示し、ダンパ８が全開時には指針本体８３の先端部８５が「９」を示すように構成されている。
【００８３】
ところで、減速機３２内のギア同士のバックラッシによる弊害を除去するために、ダンパ位置調整装置１７には、カップリング３３ひいてはダンパ軸９や駆動軸３０を周方向一方へ常時付勢する付勢手段６２をさらに備える。本実施例の付勢手段６２は、図４および図６に示すように、ゼンマイバネ８６から構成され、このゼンマイバネ８６は、カップリング３３の大径部４７にはめ込まれて設けられる。そして、ゼンマイバネ８６は、外端部８７がベース５５ひいては外ケース２８に保持される一方、内端部８８がカップリング３３に保持されて、カップリング３３を周方向一方へ常時付勢する。
【００８４】
より具体的には、ゼンマイバネ８６は、細長い長尺の金属製帯状材が渦巻状に巻かれて構成され、その元に戻ろうとする力を、周方向の付勢力として利用される。本実施例のゼンマイバネ８６は、外端部８７と内端部８８とが、それぞれ略Ｕ字状に屈曲形成されている。そして、ゼンマイバネ８６は、ゼンマイケース８９に収容されて使用される。
【００８５】
図１０は、本実施例のゼンマイケース８９を示す分解斜視図である。本実施例のゼンマイケース８９は、ケース本体９０とケース蓋９１とから構成される。ケース本体９０は、金属板がプレス加工されて構成され、円形板部９２の外周部の一部に、矩形板部９３を連続的に形成した形状とされる。そして、その外周部は、板面に対し垂直に折り曲げられて、折曲げ部９４が連続的に形成されている。ところで、矩形板部９３の幅寸法は、円形板部９２の直径より小さく形成されており、その幅方向中央部の折曲げ部９４には、さらに外方へ垂直に折り曲げて当り片９５を形成している。この当り片９５は、ゼンマイケース８９をベース５５の板状片５９に取り付ける際に、板状片５９の先端部に当てることで、ベース５５に対するゼンマイケース８９の位置決めを行うためのものである。
【００８６】
また、円形板部９２の中央部には、円形穴９６が貫通形成されている。この円形穴９６は、カップリング３３の大径部４７より一回り大径である。そして、この円形穴９６と連続して、矩形板部９３の一部を切り起こすことで、ゼンマイバネ８６の外端部を引っ掛ける係止片９７が形成される。この係止片９７は、矩形板部９３の幅方向中央部において、前記当り片９５と隣接して形成される。
【００８７】
一方、ケース蓋９１も、基本的にはケース本体９０と同様の構成であり、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。ケース蓋９１は、ケース本体９０の折曲げ部９４にはめ込み可能に、外寸が一回り大きく形成されている。また、円形板部９２や矩形板部９３の板面に対する折曲げ部９４の折り曲げ寸法は、ケース本体９０の場合よりも小さい。さらに、ケース蓋９１には、円形板部９２から延出する矩形板部９３の先端側には、折曲げ部９４が形成されない。
【００８８】
このような構成のゼンマイケース８９には、ゼンマイバネ８６が収容される。その際、ゼンマイバネ８６は、その外端部８７がケース本体９０の係止片９７に引っ掛けられる。そして、ゼンマイバネ８６が収容されたゼンマイケース８９は、ゼンマイケース８９の円形穴９６や、ゼンマイバネ８６の内穴を、カップリング３３の大径部４７にはめ込んだ状態で、ベース５５の板状片５９に固定される。具体的には、ゼンマイケース８９の矩形板部９３側の折曲げ部９４の外面が、ベース５５の板状片５９の上面に重ね合わされて、折曲げ部９４に形成したネジ穴９８，９８に、ベース５５の下面から固定ネジ（図示省略）がねじ込まれる。
【００８９】
ところで、カップリング３３の大径部４７の外周面には、係止溝９９が形成されている。この係止溝９９は、図８および図９に示すように、断面略Ｔ字形状に形成されている。そして、この係止溝９９にゼンマイバネ８６の内端部８８を引っ掛けた状態で、ゼンマイバネ８６はゼンマイケース８９を介してベース５５に保持される。これにより、ゼンマイバネ８６は、カップリング３３を周方向一方へ常時付勢することになる。ところで、ケース蓋９１は、ケース本体９０とカップリング３３のフランジ３４との間に挟まれて配置され、ケース本体９０がベース５５に固定されることで、ケース蓋９１もケース本体９０から脱落不能に位置決めされる。
【００９０】
ゼンマイバネ８６の付勢力は、図６において、ゼンマイバネ８６を表裏逆転して、係止片９７や係止溝９９への引っ掛け方向を逆にすることで、周方向いずれの方向でも設定可能であるが、本実施例では、ダンパ８を閉じる方向に付勢するよう設けられる。本実施例のような平板状のダンパ８の場合、送風機７からの風圧によりダンパ８は閉じる方向へ回転しようとすることが確認されているので、その方向に合わせたものである。これにより、ゼンマイバネ８６の負荷を軽減することができる。
【００９１】
本実施例のダンパ位置調整装置１７は、さらに制御器１００を備える。この制御器１００には、モータ３１と検出器６４とが接続される。これにより、ダンパ８の回転異常を監視しつつ、モータ３１の回転を制御することができる。モータ３１を制御するために、制御器１００は、モータ３１への駆動パルスを含む制御信号の作成回路を有し、その作成した制御信号をモータ３１へ出力可能である。これにより、モータ３１は、正転または逆転と、その回転角が任意に制御される。また、駆動パルスの間隔を変えることで、回転速度が制御される。
【００９２】
実際にダンパ８を開閉制御するに際し、制御器１００は、まずダンパ８の全閉位置を原点とするために原点検出動作を行う。本実施例では、まず図５において、時計方向へ被検出板６３を回転させる。いま被検出板６３の第一被検出領域６５内に検出器６４が配置されているとすれば、被検出板６３の回転に伴い検出器６４は定期的にスリット７１を検出するので、その検出パルスが検出信号として制御器１００へ入力される。そして、検出器６４が第一無孔領域６７に配置されるまで被検出板６３が回転されると、パルスが検出されなくなる。所定時間パルスが検出されないと、制御器１００は検出器６４が第一被検出領域６５外にあると認識し、回転方向を逆方向へ切り替える。すなわち、本実施例では、被検出板６３を反時計方向へ逆転させ、最初にパルス（反時計方向の端部スリット７７）が検出された位置を原点とする。この反時計方向への回転による原点確認は、回転方向切替え前の時計方向の回転よりも微速でなされる。
【００９３】
このようにして検出された原点は、ダンパ８の全閉位置と対応しているので、この状態を基準として、制御器１００はモータ３１へ駆動信号を出力し、ダンパ８を開閉制御することができる。制御器１００は、ダンパ８の開閉のためにモータ３１を駆動すれば、それに伴い検出器６４からスリット７１の検出信号がパルスとして取得される。従って、制御器１００は、検出器６４からの検出信号をモータ３１への制御信号と比較して、ダンパ８の回転異常を監視することができる。具体的には、モータ３１への駆動パルスからなる制御信号と、検出器６４によるスリット７１の検出パルスからなる検出信号とを比較し、回転異常の有無を監視する。
【００９４】
たとえば、モータ３１へ駆動パルスを送ったのに、検出器６４から検出パルスが検出されない場合に、回転異常と検知する。この際、検出器６４からの検出パルスは、モータ３１への駆動パルスの周波数と異なるのが通常であるから、この相違を考慮して制御する。たとえば、駆動信号の所定パルス分の時間が経過しても、なお検出信号のパルスが一つも検出されない場合に、はじめて回転異常と判断するよう制御する。回転異常と検知した場合、制御器１００は、ボイラ１の制御盤（図示省略）へ停止信号ＳＰを送り、燃焼を停止させるなどの処置を行う。また逆に、モータ３１へ駆動パルスを送っていないのに、検出器６４からパルスが検出された場合にも、回転異常を検知することができる。
【００９５】
ところで、バーナ４へ供給される空気温度（外気温）、ボイラ１の排ガス温度、その排ガス中の煤塵、窒素酸化物（ＮＯｘ）、酸素（Ｏ２）または一酸化炭素（ＣＯ）の量（濃度）などに基づき、ダンパ８の回転停止位置を調整するために、ダンパ位置調整装置１７には各種のセンサを備えるのがよい。このようなセンサとして、温度センサ、煤塵センサ、ＮＯｘセンサ、Ｏ２センサ、ＣＯセンサなどを挙げることができる。このようなセンサは、一つだけ設けてもよいし、複数種設けてもよい。各センサは制御器１００と接続され、その検出信号が制御器１００へ入力される。
【００９６】
本実施例では、ダンパ位置調整装置１７の外ケースに、第一センサ１０１を設ける一方、ボイラ１の缶体３出口における排気ダクト６に、第二センサ１０２を設けている。第一センサ１０１は、サーミスタからなる外気温センサであり、第二センサ１０２は、排ガス温度を計測する排ガス温度センサの他、その排ガス中の煤塵、窒素酸化物、酸素または一酸化炭素の量を計測する煤塵センサ、ＮＯｘセンサ、Ｏ２センサまたはＣＯセンサなどのうちからいずれか一以上のセンサを採用して取り付けられる。
【００９７】
ただし、必ずしも第一センサ１０１と第二センサ１０２の両方を設ける必要はなく、いずれか一方のセンサだけを使用して制御することも可能である。また、外気温センサからなる第一センサ１０１は、外気温、すなわちバーナ４へ供給する空気温度を計測する。この第一センサ１０１は、外気温を検出できればよく、その取付位置は特に問わず、ダンパ位置調整装置１７の外ケース２８から離れて設置することもできる。
【００９８】
本実施例のダンパ位置調整装置１７が設けられたボイラ１の概略動作は、以下のとおりである。すなわち、外気吸込路１０３から供給される燃焼用空気としての外気は、ガス燃料供給管１０から供給される燃料ガスと給気ダクト５内において予混合され、この予混合気はバーナ４から缶体３内へ向けて噴出される。その際、予混合気は、バーナ４で着火手段（図示省略）により着火され燃焼する。この燃焼に伴い生ずる燃焼ガスは、缶体３内の水管２，２，…と熱交換して排ガスとなり、この排ガスは排気ダクト６から大気中へ排出される。各水管２内の水は、燃焼ガスとの熱交換により加熱され、蒸気化される。この蒸気は、上部管寄せ１２に接続される蒸気取出手段（図示省略）から蒸気使用設備（図示省略）へ供給される。
【００９９】
本実施例のボイラ１は、高燃焼と低燃焼とを切り替えて運転する。そのために、ダンパ８は、高燃焼風量位置と低燃焼風量位置のいずれかを選択して位置決め可能である。このダンパ８の位置調整は、ダンパ位置調整装置１７の制御器１００が行う。つまり、制御器１００には、ボイラ１から高燃焼か低燃焼かの選択信号ＳＬが入力され、それに基づきモータ３１を制御して、ダンパ８を所望の回転停止位置へ配置する。モータ３１がステッピングモータの場合には、前述した原点検出動作をなした後、その原点から所望の回転停止位置まで駆動軸３０が回転するように、各燃焼に対応した所定数のパルスを出力する。たとえば、高燃焼風量位置までには５００パルス、低燃焼風量位置までには２００パルスを出力して、ダンパ８を回転させる。この出力パルス数は、一例であり、使用するモータ３１により異なることは勿論である。ダンパ８の回転時には、前述したように、検出器６４にて回転異常が監視される。
【０１００】
このようにして、ボイラ１はダンパ８を高燃焼風量位置か低燃焼風量位置のいずれかに配置して運転を行うが、ダンパ８の回転停止位置は各センサ１０１，１０２に基づき調整される。たとえば、第一センサ（外気温センサ）１０１を用いた場合には、それにより検出した外気温の変化に応じて、ダンパ８の位置を調整可能である。これにより、外気温が変化した場合でも、適切な燃焼状態および燃費で、ボイラ１を運転することができる。
【０１０１】
具体的には、制御器１００は、第一センサ１０１からの出力に基づいて、高燃焼および低燃焼の各回転停止位置を補正する。つまり、外気温の高低を考慮して、前記パルス数を増減するなどして、ダンパ８の回転停止位置を調整する。このような制御器１００による制御を利用して、本実施例のダンパ位置調整装置１７により、たとえば空気比を一定に制御してボイラ１を運転することもできる。具体的には、制御器１００は、外気温が変化してもバーナ４の空気比がほぼ一定の値となるように、モータの３１回転を制御するプログラムを記憶している。
【０１０２】
ここで、空気比とは、実際燃焼空気量／理論燃焼空気量をいう。つまり、「燃焼に際して実際に必要な空気量」／「燃焼に際して理論上必要な空気量」を「空気比」という。空気は、外気温の変化に伴い体積が変化するが、第一センサ１０１を設けることで、この体積変化に容易に対応することができる。
【０１０３】
また、第一センサ１０１に代えてまたはそれに加えて、前述した煤塵センサ、ＮＯｘセンサ、Ｏ２センサまたはＣＯセンサなどから選択した第二センサ１０２を用いて、ダンパ８の回転停止位置を調整可能とできる。これらの各センサ１０１，１０２は、いずれも従来公知のセンサを利用できるが、煤塵センサについては、発光素子と受光素子との間に排ガスを介在させ、受光素子における受光強度からスモークの濃度を把握するスモーク測定装置を利用できる。
【０１０４】
第二センサ１０２として煤塵センサを用いる場合は、煤塵量が少なくなる方向にダンパ８を調整する。ＮＯｘセンサやＣＯセンサを用いる場合は、ＮＯｘまたはＣＯが少なくなる方向にダンパ８を調整する。Ｏ２センサを用いる場合は、最適燃焼状態の酸素濃度に維持するようダンパ８を調整するか、または第一センサ１０１と同様に、空気比が一定になるようにダンパ８を調整する。また、排ガス温度センサは、排ガス温度に基づき、最適燃焼状態となるように、ダンパ８を調整する。
【０１０５】
外気温センサ、排ガス温度センサ、煤塵センサ、ＮＯｘセンサ、Ｏ２センサ、ＣＯセンサなどのうちから複数のセンサを用いる場合には、予め設定された優先度に基づき、その優先度の高いセンサからの検出信号を優先して制御するようにプログラムを組んで制御することができる。この優先順位は、ボイラ１の運転工程全体を通して同じであってもよいし、運転段階に応じて変更してもよい。
【０１０６】
ところで、制御器１００は、ボイラ１の燃焼停止時には、ダンパ８を駆動して、給気ダクト５を全閉状態とする。これにより、缶体３内から給気ダクト５への熱風の逆流を防止して、熱影響を最小にすることができる。また、このことは、排熱損失の抑制にもつながる。
【０１０７】
本実施例のダンパ位置調整装置１７によれば、ゼンマイバネ８６により、カップリング３３、ダンパ軸９および駆動軸３０が、常時周方向一方へ付勢される。これにより、減速機３２内のギアの歯面は、常に片当たりの状態となり、バックラッシの除去が図られる。しかも、モータ３１にステッピングモータを用いるので、ダンパ８を任意の位置に高精度で停止できる。また、各種センサ１０１，１０２と組み合わせて制御すれば、ボイラ１は良好な燃焼状態を継続可能となる。特に、外気温センサなどを使用して、一定の空気比または酸素量で燃焼させることで、燃焼効率が向上し、燃料費を節約できる。また、被検出板６３と検出器６４とにより、回転異常が検出できるため、機器誤動作による燃焼不良を防止できる。
【０１０８】
ダンパ位置調整装置１７は、ダンパ軸９の接続部２５にカップリング３３を介して接続されるが、接続部２５のキー溝２６は、ボイラ１の機種により、図５とは１８０度回転された箇所に配置されている場合がある。図１１は、そのような場合におけるダンパ軸９へのダンパ位置調整装置１７の設置状態を示す概略縦断面図である。
【０１０９】
この場合も、キー４５を介して、ダンパ軸９にカップリング３３が相対回転不能に接続される。また、この場合、第二被検出領域６６が検出器６４と対応させられる。また、カップリング３３には、第二取付穴５２（図４）に、表示指針５０が設置される。その他の構成および使用方法は、図５の場合と同様である。
【０１１０】
前述したように、ボイラ１には機種により、ダンパ８を開く際の回転方向が、左回りのものと、右回りのものとが存在する。図５および図１１では、左回りのダンパ８に取り付けた例を示したが、図１２では、右回りのダンパ８に取り付けた例を示している。
【０１１１】
本実施例のダンパ位置調整装置１７を右回りのダンパ８に設置する場合、図１２に示すように、カップリング３３には被検出板６３を表裏反転して取り付けておけばよい。図示例では、第二被検出領域６６を検出器６４と対応させて使用する例を示している。そして、この場合の原点検出動作は、次のようになされる。
【０１１２】
すなわち、まず図１２において、反時計方向へ被検出板６３を回転させる。いま被検出板６３の第二被検出領域６６内に検出器６４が配置されているとすれば、被検出板６３の回転に伴い検出器６４は定期的にスリット７１を検出するので、その検出パルスが検出信号として制御器１００へ入力される。そして、検出器６４が第二無孔領域６９に配置されるまで被検出板６３が回転されると、パルスが検出されなくなる。所定時間パルスが検出されないと、制御器１００は検出器６４が第二被検出領域６６外にあると認識し、回転方向を逆方向へ切り替える。すなわち、被検出板６３を時計方向へ逆転させ、最初にパルス（時計方向の端部スリット７７）が検出された位置を原点とする。この時計方向への回転による原点確認は、回転方向切替え前の時計方向の回転よりも微速でなされる。このようにして検出された原点は、ダンパ８の全閉位置と対応している。ダンパ８を開く際の回転方向は異なるが、その他の構成および使用方法は、基本的には図５の場合と同様である。
【０１１３】
但し、表示指針５０は、図５の場合とは表裏反転して、基部８１に対する指針本体８３の延出方向を逆にしてカップリング３３に設置される。すなわち、表示指針５０は、ダンパ８の全閉位置において指針本体８３が左斜め上方へ延出するよう配置されて、カップリング３３の第一取付穴５１に設けられる。また、ゼンマイバネ８６による付勢力を逆転させるために、ゼンマイバネ８６は、図６とは表裏反転してゼンマイケース８９に収容するのが好ましい。
【０１１４】
右回りダンパ８の場合も、左回りの場合と同様に、ボイラ１の機種によりダンパ軸９のキー溝２６の位置が１８０度対向して配置されている場合がある。図１３は、そのような場合におけるダンパ軸９へのダンパ位置調整装置１７の設置状態を示す概略縦断面図である。
【０１１５】
この場合も、キー４５を介して、ダンパ軸９にカップリング３３が相対回転不能に接続される。また、この場合、第一被検出領域６５が検出器６４と対応させられる。また、カップリング３３には、第二取付穴５２（図４）に、表示指針５０が設置される。その他の構成および使用方法は、図１２の場合と同様である。
【０１１６】
本発明のダンパ位置調整装置１７は、前記実施例の構成に限らず適宜変更可能である。たとえば、前記実施例では、ダンパ軸９に対するダンパ８の装着部２０の取付方向は、給気ダクト５内の空気の流れの上流側としたが、場合により下流側に装着部２０を配置して取り付けられていてもよい。また、ダンパ位置調整装置１７の適用箇所、ボイラ１の種類などは、適宜に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明のダンパ位置調整装置の一実施例が取り付けられるボイラの一例を示す概略縦断面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】図１のボイラの給気ダクトへのダンパの取付構造と、そのダンパ軸へのダンパ位置調整装置の取付構造とを示す概略分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施例のダンパ位置調整装置を給気ダクトに設置した状態を示す概略図であり、一部を断面にすると共に、一部を省略して示している。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図４におけるVI−VI断面図である。
【図７】図４におけるVII−VII断面図である。
【図８】図４のダンパ位置調整装置のカップリングを示す斜視図である。
【図９】図８におけるIX−IX矢視図である。
【図１０】図４のダンパ位置調整装置のゼンマイケースを示す分解斜視図である。
【図１１】図４のダンパ位置調整装置の他の設置状態を示す概略断面図であり、キー溝の位置が図５とは１８０度ずれた位置にある場合の設置状態を示している。
【図１２】図４のダンパ位置調整装置の他の使用状態を示す概略断面図であり、右回りダンパへの設置状態を示している。
【図１３】図１２のダンパ位置調整装置の他の設置状態を示す概略断面図であり、キー溝の位置が図１２とは１８０度ずれた位置にある場合の設置状態を示している。
【図１４】先願発明のダンパ位置調整装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  ボイラ
５  ダクト
８  ダンパ
９  ダンパ軸
１７  ダンパ位置調整装置
２６  キー溝
３０  駆動軸
３１  モータ
３３  カップリング
３６  第二穴
３８  断面略半円形穴
３９  略半円柱部
４６  キー溝
５０  表示指針
５１  第一取付穴（取付部）
５２  第二取付穴（取付部）
６３  被検出板
６４  検出器
６５  第一被検出領域
６６  第二被検出領域
７１  スリット（被検出部）
７７  端部スリット（周方向一端部の被検出部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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