JP2019086281A - ボイラ - Google Patents

Abstract

【課題】弁越し漏れの漏れ量に応じて好適なプレパージなしでの着火動作可能時間の設定を行えるボイラを提供すること。【解決手段】ボイラ１は、バーナ１５と、バーナ１５に燃料ガスを供給する燃料供給ライン５０と、燃料供給ライン５０に配置される第１遮断弁５１、第２遮断弁５２、及び第１遮断弁５１と第２遮断弁５２との間に配置される圧力検知部５３と、第１遮断弁５１及び第２遮断弁５２が閉止された状態において、圧力検知部５３により所定の圧力低下が検知された場合に、第１遮断弁５１及び第２遮断弁５２を閉止してからの時間に基いて、プレパージを行うことなく燃焼を開始させる待機時間を算出する燃焼制御部８１と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ボイラに関する。

従来、燃料ガスを燃焼させて蒸気を生成するボイラにおいて、燃料ガスを供給する燃料供給ラインに二重の遮断弁を配置し、ボイラの燃焼停止中（例えば、ポストパージ後）に、閉止された遮断弁の間の圧力の低下の有無を判定することで、遮断弁からの燃料ガスの弁越し漏れの有無を判定することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−６３５７号公報

特許文献１で提案されたボイラでは、弁越し漏れの漏れ量として第一設定流量及び第一設定流量より小さい第二設定流量を設定し、第一設定流量を超える漏れが検出された場合には、その後の着火動作への移行を不能とし、第一設定流量以下かつ第二設定流量を超える漏れが検出された場合には第一安全待機時間の間はプレパージを行うことなく着火動作への移行を許容している。また、第二設定流量を超える漏れが検出されない場合には、第一安全待機時間よりも長い第二安全待機時間の間プレパージを行うことなく着火動作への移行を許容している。
これにより、安全性を確保しながら、プレパージなしの着火動作を実現し、ボイラの負荷追従性を向上させている。

特許文献１で提案された技術では、漏れ量に応じて予め設定された第一安全待機時間の間のプレパージ、及び第二安全待機時間の間のプレパージを省略できるが、漏れ量に応じてより好適なプレパージなしでの着火動作可能時間の設定を行うことで、ボイラの負荷追従性をより向上させられる。

従って、本発明は、弁越し漏れの漏れ量に応じて好適なプレパージなしでの着火動作可能時間の設定を行えるボイラを提供することを目的とする。

本発明は、バーナと、前記バーナに燃料ガスを供給する燃料供給ラインと、前記燃料供給ラインに配置される第１遮断弁、第２遮断弁、及び前記第１遮断弁と前記第２遮断弁との間に配置される圧力検知部と、前記第１遮断弁及び前記第２遮断弁が閉止された状態において、前記圧力検知部により所定の圧力低下が検知された場合に、前記第１遮断弁及び前記第２遮断弁を閉止してからの時間に基いて、プレパージを行うことなく燃焼を開始させる待機時間を算出する燃焼制御部と、を備えるボイラに関する。

また、前記燃焼制御部は、前記圧力検知部により所定の圧力低下が検知された場合、前記待機時間の経過後に着火要求があると、プレパージを行った後着火動作を開始することが好ましい。

また、前記燃焼制御部は、前記第１遮断弁及び前記第２遮断弁を閉止してから前記圧力検知部により所定の圧力低下が検知されるまでの時間が第１設定時間以下であった場合、着火動作への移行を不能とすることが好ましい。

また、前記圧力検知部は、設定圧力を下回った場合に動作する圧力スイッチにより構成され、前記圧力スイッチの動作を確認する動作確認部を更に備えることが好ましい。

また、ボイラは、前記燃料供給ラインにおける前記第１遮断弁と前記第２遮断弁との間に接続されるガス逃がしラインと、前記ガス逃がしラインに配置されるガス逃がし弁と、を更に備え、前記第１遮断弁は、該第１遮断弁の閉止状態を確認する第１閉止確認スイッチを具備し、前記第２遮断弁は、該第２遮断弁の閉止状態を確認する第２閉止確認スイッチを具備することが好ましい。

また、ボイラは、前記第１閉止確認スイッチ及び前記第２閉止確認スイッチの動作を確認する動作確認部と、前記第１遮断弁及び前記第２遮断弁が閉止された場合に、前記第１閉止確認スイッチ及び前記第２閉止確認スイッチの閉状態継続時間をカウントし、前記第１閉止確認スイッチ又は前記第２閉止確認スイッチの閉状態継続時間のカウントが停止した場合にガス漏れが生じていると判定するガス漏れ判定部と、を更に備えることが好ましい。

また、前記圧力検知部は、前記第１遮断弁の一次側と二次側との間に所定の差圧が生じた場合に動作する差圧スイッチにより構成されることが好ましい。

また、ボイラは、前記第１遮断弁及び前記第２遮断弁が閉止された状態において燃焼開始要求があった場合に、前記第１遮断弁を閉止した状態で前記第２遮断弁を開放し、前記第２遮断弁を開放した後所定時間の間、前記差圧スイッチの動作が検出されない場合に前記第１遮断弁に漏洩が発生していると判定するガス漏れ判定部を更に備えることが好ましい。

また、前記第１遮断弁は、該第１遮断弁の閉止状態を確認する第１閉止確認スイッチを具備し、前記ガス漏れ判定部は、前記第１閉止確認スイッチが閉状態で、かつ、前記差圧スイッチが動作しない場合に前記第１遮断弁に漏洩が発生していると判定することが好ましい。

本発明のボイラによれば、弁越し漏れの漏れ量に応じて好適なプレパージなしでの着火動作可能時間の設定を行える。

本発明の第１実施形態に係るボイラを模式的に示す図である。 第１実施形態の制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るボイラを模式的に示す図である。 第２実施形態の制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態に係るボイラを模式的に示す図である。 第３実施形態の制御部の構成を示すブロック図である。

以下、本発明のボイラの好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態のボイラ１は、水を加熱して蒸気の生成を行う蒸気ボイラであり、負荷機器（図示せず）に蒸気を供給する。
本実施形態のボイラ１は、缶体１０と、缶体１０に燃焼用空気を送り込む送風機２０と、缶体１０と送風機２０とを接続し燃焼用空気が流通する給気ダクト３０と、缶体１０から排出される燃焼ガス（排ガス）が流通する排気筒８０と、缶体１０に燃料ガスを供給する燃料供給ライン５０と、缶体１０に水を供給する給水ライン６０と、燃料ガスや燃焼用空気の供給量等を制御する制御装置７０と、を備える。

缶体１０は、ボイラ筐体１１と、複数の水管１２と、下部ヘッダ１３と、上部ヘッダ１４と、バーナ１５と、を備える。

ボイラ筐体１１は、缶体１０の外形を構成する。ボイラ筐体１１の一側面には、給気口１６が形成され、給気口１６が形成された側面に対向する側面には、排気口１７が形成される。

複数の水管１２は、ボイラ筐体１１の内部に上下方向に延びて配置されると共に、ボイラ筐体１１の長手方向及び幅方向に所定の間隔をあけて配置される。

下部ヘッダ１３は、ボイラ筐体１１の下部に配置される。下部ヘッダ１３には、複数の水管１２の下端部が接続される。上部ヘッダ１４は、ボイラ筐体１１の上部に配置される。上部ヘッダ１４には、複数の水管１２の上端部が接続される。

バーナ１５は、給気口１６に配置される。バーナ１５によって燃料ガスと燃焼用空気との混合気が燃焼し、水管１２の水が加熱されて蒸気が発生する。

送風機２０は、ファン及びこのファンを回転させるモータを有する送風機本体２１と、ファン（モータ）の回転数を増減させるインバータ２２と、を備える。送風機２０は、インバータ２２に入力される周波数に応じて、ファンが所定の回転数で回転することで、缶体１０に燃焼用空気を送り込む。

本実施形態では、負荷機器（図示省略）から要求される要求負荷に応じて燃焼用空気の流量が設定される。送風機２０は、設定された燃料用空気の流量になるように制御装置７０によってインバータ２２を介して制御される。

給気ダクト３０は、燃料ガスと混合させる燃焼用空気を缶体１０に供給する。給気ダクト３０は、上流側の端部が送風機２０に接続され、下流側の端部が給気口１６に接続される。給気ダクト３０は、送風機２０から送り込まれた燃焼用空気を缶体１０に供給する。
給気ダクト３０には、ダンパ３１が配置される。

ダンパ３１は、給気ダクト３０の内部の燃焼用空気の流路を塞いだ閉状態と、この閉状態から９０度回転し、給気ダクト３０の内部の燃焼用空気の流路を開放した開状態との間で回転可能に配置される。

排気筒８０は、基端側が排気口１７に接続され、筒状に形成される。この排気筒８０を通じて缶体１０で発生した燃焼ガス（排ガス）が缶体１０の外部に排出される。

燃料供給ライン５０は、上流側が燃料供給源（図示せず）に接続され、下流側が給気ダクト３０に接続される。燃料供給ライン５０の下流側の端部は、給気ダクト３０におけるダンパ３１が配置された位置よりも下流側に接続される。
燃料供給ライン５０には、第１遮断弁５１と、第２遮断弁５２と、圧力検知部としての圧力スイッチ５３と、オリフィス５４と、ノズル５５と、が配置される。

第１遮断弁５１は、電磁弁等の開閉弁により構成される。第１遮断弁５１は、燃料供給ライン５０を開放又は閉止し、燃料ガスの供給及び停止を行う。

第２遮断弁５２は、第１遮断弁５１の下流側に配置される。第２遮断弁５２は、燃料供給ライン５０を開放又は閉止して燃料ガスの供給及び停止を行うと共に、燃料供給ライン５０を流通する燃料ガスの圧力（流量）を調整するガバナとしても機能する。

圧力スイッチ５３は、第１遮断弁５１と第２遮断弁５２との間に配置され、燃料供給ライン５０を流通する燃料ガスの圧力を検知する。本実施形態では、圧力スイッチ５３は、燃料供給ライン５０における第１遮断弁５１と第２遮断弁５２との間の燃料ガスの圧力が、予め設定された圧力を下回った場合にオフとなる圧力スイッチにより構成される。

オリフィス５４は、燃料供給ライン５０を流れる燃料ガスを減圧する燃料ガス減圧部材として機能する。オリフィス５４は、燃料供給ライン５０における第２遮断弁５２の下流側に配置される。

ノズル５５は、燃料供給ライン５０の下流側の端部に配置され、給気ダクト３０への燃料ガスの噴出を行う。ノズル５５から噴出された燃料ガスは、送風機２０によって送られてきた燃焼用空気と混合され、この混合された混合気がバーナ１５によって燃焼される。

給水ライン６０は、缶体１０に水を供給する。給水ライン６０の上流側は給水源（図示せず）に接続され、下流側は下部ヘッダ１３に接続される。給水ライン６０には、給水弁６１が配置される。

次に、制御装置７０について説明する。制御装置７０は、ボイラ１の燃焼状態を制御する制御部７１と、各種の情報が記憶される記憶部７２と、を備える。
制御装置７０は、上述した各センサと電気的に接続され、これらのセンサからの信号及び負荷機器からの要求負荷に基づいて第１遮断弁５１、第２遮断弁５２及び送風機２０等の制御を行い、ボイラ１の燃焼状態を制御する。また、制御装置７０は、ボイラ１の燃焼状態に応じて給水弁６１の開閉又は開度を調整し、水管１２の水位を制御する。

また、制御装置７０は、ボイラ１の燃焼停止中（例えば、ポストパージ後）に、閉止された第１遮断弁５１と第２遮断弁５２との間の圧力の低下の有無を判定することで、遮断弁からの燃料ガスの弁越し漏れの有無を判定する弁越し漏れ判定も行う。
ここで、本実施形態では、弁越し漏れ判定において、第１遮断弁５１と第２遮断弁５２との間の圧力の所定量の低下を検知した場合に、当該圧力の低下を検知するまでの経過時間に基いて、その後の燃焼開始時におけるプレパージなしでの着火動作可能時間の設定を行うことで、ボイラ１の負荷追従性をより向上させている。

このような弁越し漏れ判定機能を実現するために、制御部７１は、燃焼制御部８１と、動作確認部８２と、を備える。

まず、弁越し漏れ判定を行う場合における燃焼制御部８１の動作について説明する。
燃焼制御部８１は、第１遮断弁５１及び第２遮断弁５２が閉止されてボイラ１の燃焼が停止された状態において、圧力スイッチ５３により所定の圧力低下が検知された場合に、第１遮断弁５１及び第２遮断弁５２を閉止してからの時間に基いて、プレパージを行うことなく燃焼を開始させる待機時間を算出する。

即ち、ボイラ１の燃焼が停止されて第１遮断弁５１及び第２遮断弁５２が閉止された場合、第１遮断弁５１と第２遮断弁５２との間の圧力は、ボイラ１の燃焼中（つまり燃料ガスが燃料供給ライン５０を流通している状態）における圧力よりも高くなる。そして、弁越し漏れが発生していない状態では、その圧力は維持される。
一方、弁越し漏れが発生した場合には、第１遮断弁５１と第２遮断弁５２との間の圧力は徐々に低下していく。

そこで、燃焼制御部８１は、第１遮断弁５１と第２遮断弁５２との間に配置され設定圧力を下回った場合に動作する圧力スイッチ５３により第１遮断弁５１と第２遮断弁５２との間における所定の圧力低下を検知すると共に、当該圧力低下に要した時間を測定する。そして、燃焼制御部８１は、燃料供給ライン５０に供給される燃料ガスの供給圧力、第１遮断弁５１と第２遮断弁５２との間の燃料供給ライン５０の容積に基づいて、単位時間当たりの燃料ガスの最大漏れ量を算出する。

更に、燃焼制御部８１は、算出された単位時間当たりの最大漏れ量で弁越し漏れが生じた場合に、プレパージを行うことなく燃焼を開始させる待機時間を算出する。この待機時間は、単位時間当たりの最大漏れ量、ボイラ１の容量（炉内容量）、及び燃料ガスの爆発下限界（ＬＥＬ）に基いて算出される。例えば、待機時間は、最大漏れ量で弁越し漏れが生じた場合に、ボイラ１の内部（炉内）における燃焼ガス濃度がＬＥＬの１／４に到達するまでの時間として算出される。

以上の制御を行うことで、ボイラ１の燃焼停止後、任意の時間ｔ１が経過した状態で圧力スイッチ５３が動作していない場合には、ボイラ１の内部に流入した燃焼ガスの量は、燃料ガスの爆発下限界には達していないと判定でき、時間ｔ１経過時にボイラ１の着火要求があった場合に、プレパージを行うことなくボイラ１の燃焼を開始できる。

また、時間ｔ２が経過した時点で圧力スイッチ５３が動作した場合には、その時点においてどの程度の燃料ガスの漏れが発生しているか判定でき、また、プレパージを行うことなく燃焼を開始させる待機時間を算出できる。よって、圧力スイッチ５３が動作した場合であっても、燃焼停止からの経過時間が待機時間を超えない状態で着火要求があった場合には、プレパージを行うことなくボイラ１の燃焼を開始させられるので、安全性を損なうことなくボイラ１の負荷追従性を向上させられる。

また、燃焼制御部８１は、圧力スイッチ５３により所定の圧力低下が検知された場合、待機時間の経過後に着火要求があると、プレパージを行った後着火動作を開始させる。

また、燃焼制御部８１は、第１遮断弁５１及び第２遮断弁５２を閉止してから圧力スイッチ５３により所定の圧力低下が検知されるまでの時間が第１設定時間以下であった場合、着火動作への移行を不能とする。即ち、ボイラ１の燃焼停止後、短時間で圧力スイッチ５３が動作する場合には、多量の弁越し漏れが生じており、弁に異常が生じている可能性が高い。このような場合にボイラ１の燃焼を不能とすることで、ボイラ１の安全性を更に向上させられる。第１設定時間は、例えば、圧力スイッチ５３により圧力の低下を検知した時点において算出される燃料ガスの漏れ量が、ボイラ１の内部において爆発下限界（ＬＥＬ）の１／４以上となる時間として設定できる。

次に、動作確認部８２について説明する。
動作確認部８２は、圧力スイッチ５３の動作を確認する。具体的には、動作確認部８２は、圧力スイッチ５３の入力状態（オン又はオフ）を定期的に確認することで、圧力スイッチ５３が正常に動作しているかを確認する。即ち、本実施形態では、圧力スイッチ５３は、設定圧力を下回った場合にオフとなり、設定圧力を上回った場合にオンとなる圧力スイッチにより構成される。そこで、圧力スイッチ５３の動作圧力を燃焼停止時（第１遮断弁５１及び第２遮断弁５２の閉止時）の燃料ガスの圧力よりも低く、かつボイラ１の燃焼中における燃料ガスの圧力よりも高い圧力に設定することで、圧力スイッチ５３を、ボイラ１の燃焼中にはオフ状態とし、燃焼停止時にはオン状態とできる。
これにより、例えば、ボイラ１の燃焼状態において圧力スイッチ５３がオン状態であった場合、又はボイラ１の燃焼が停止した状態において圧力スイッチ５３がオフ状態のままである場合には、圧力スイッチ５３が正常に動作していないと判定できる。このように、動作確認部８２は、定期的に圧力スイッチ５３の入力状態を確認することで、圧力スイッチ５３が正常に動作していることを確認できる。

以上説明した本実施形態のボイラ１によれば、以下のような効果を奏する。

ボイラ１を、燃料供給ライン５０に配置され、第１遮断弁５１と第２遮断弁５２との間の圧力を検知する圧力スイッチ５３と、この圧力スイッチ５３により所定の圧力低下が検知された場合に、第１遮断弁５１及び第２遮断弁５２を閉止してからの時間に基いて、プレパージを行うことなく燃焼を開始させる待機時間を算出する燃焼制御部８１を含んで構成した。これにより、遮断弁からの燃料ガスの弁越し漏れが発生した場合に、燃料ガスの漏れ量に応じて、ボイラ１の換気（プレパージ）を行うことなく安全に着火させられる待機時間を決定できる。よって、燃料ガスの弁越し漏れが発生した場合であっても好適な待機時間を設定できるので、安全性を損なうことなくプレパージなしでのボイラ１の着火を実現できる。

また、燃焼制御部８１に、圧力スイッチ５３により圧力低下が検知された場合、算出された待機時間の経過後に着火要求があるとプレパージを行った後着火動作を開始させた。これにより、不要なパージ等を行うことなく、弁越し漏れがあった場合におけるボイラ１の着火時の安全性を向上させられる。

また、燃焼制御部８１に、第１遮断弁５１及び第２遮断弁５２を閉止してからの時間が第１設定時間以下であった場合、着火動作への移行を不能とさせた。これにより、弁越し漏れの漏れ量が多い場合にはボイラ１の燃焼を不能とできるので、ボイラ１の安全性を更に向上させられる。

また、圧力スイッチ５３を、設定圧力を下回った場合に動作する圧力スイッチにより構成し、ボイラ１を、圧力スイッチ５３の動作を確認する動作確認部８２を含んで構成した。これにより、圧力スイッチ５３は、ボイラ１の燃焼中には燃料ガスの圧力が低下することでオフ状態となり、燃焼停止時には遮断弁の閉止により燃料ガスの圧力が上昇してオンとなる。よって、動作確認部８２により定期的に圧力スイッチ５３の動作を確認することで、圧力スイッチ５３が正常に動作していることを確認できるので、ボイラ１の安全性をより向上させられる。

次に、本発明の第２実施形態に係るボイラ１Ａにつき、図３及び図４を参照しながら説明する。
第２実施形態のボイラ１Ａは、主として、ガス逃がしライン９０を更に備える点、第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ｂの構成、並びに制御部７１Ａの構成において、第１実施形態と異なる。尚、第２実施形態以降の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

第２実施形態のボイラ１Ａは、第１実施形態の構成に加えて、ガス逃がしライン９０及びガス逃がし弁９１を更に備える。
ガス逃がしライン９０は、一端が燃料供給ライン５０における第１遮断弁５１Ａと第２遮断弁５２Ａとの間に接続され、他端側が開放される。
ガス逃がし弁９１は、電磁弁等の開閉弁により構成され、ガス逃がしライン９０に配置される。ガス逃がし弁９１は、ガス逃がしライン９０を開放又は閉止する。

第２実施形態では、第１遮断弁５１Ａは、第１遮断弁５１Ａの閉止状態を確認する第１閉止確認スイッチ５１１Ａを具備する。また、第２遮断弁５２Ａは、第２遮断弁５２Ａの閉止状態を確認する第２閉止確認スイッチ５２１Ａを具備する、第１閉止確認スイッチ５１１Ａ及び第２閉止確認スイッチ５２１Ａは、それぞれ、第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ａに内蔵された機械的な接点により構成される。

また、第２実施形態では、制御部７１Ａは、燃焼制御部８１Ａ及び動作確認部８２Ａに加え、ガス漏れ判定部８３Ａを更に備える。
燃焼制御部８１Ａは、第１実施形態と同様の燃焼制御を行う。
動作確認部８２Ａは、第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ａの動作に加えて、第１閉止確認スイッチ５１１Ａ及び第２閉止確認スイッチ５２１Ａの動作を確認する。

ガス漏れ判定部８３Ａは、ボイラ１Ａの燃焼停止状態における第１遮断弁５１Ａ又は第２遮断弁５２Ａのガス漏れを判定する。具体的には、ガス漏れ判定部８３Ａは、燃焼制御部８１Ａにより第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ａの閉止指示が出されて第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ａが閉止された場合に、動作確認部８２Ａにより、第１閉止確認スイッチ５１１Ａ及び第２閉止確認スイッチ５２１Ａの閉止状態が確認されると、これら第１閉止確認スイッチ５１１Ａ及び第２閉止確認スイッチ５２１Ａの閉止状態の継続時間をカウントする。そして、ガス漏れ判定部８３Ａは、第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ａに閉止指示が出されている状態において第１閉止確認スイッチ５１１Ａ又は第２閉止確認スイッチ５２１Ａの閉止状態継続時間のカウントが停止した場合に、ガス漏れが生じていると判定する。

尚、制御部７１Ａは、ガス漏れ判定部８３Ａが、ガス漏れが生じていると判定した場合、ガス逃がし弁９１を開放する。これにより、例えば、第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ａにおいてガス漏れが生じた場合に、第１遮断弁５１Ａを通過した燃料ガスをガス逃がしライン９０を通じて外部に排出できるので、漏れた燃料ガスが缶体１０に流入することを防げる。

以上説明した第２実施形態のボイラ１Ａによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。

ボイラ１Ａを、燃料供給ライン５０における第１遮断弁５１Ａと第２遮断弁５２Ａとの間に接続されるガス逃がしライン９０と、ガス逃がしライン９０に配置されるガス逃がし弁９１と、を含んで構成し、第１遮断弁５１Ａを、第１閉止確認スイッチ５１１Ａを含んで構成し、第２遮断弁５２Ａを、第２閉止確認スイッチ５２１Ａを含んで構成した。これにより、第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ａの閉止状態を、閉止確認スイッチにより確認できるので、ボイラ１Ａの安全性をより向上させられる。

また、制御部７１Ａを、第１閉止確認スイッチ５１１Ａ及び第２閉止確認スイッチ５２１Ａの動作を確認する動作確認部８２Ａと、第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ａが閉止された場合に、第１閉止確認スイッチ５１１Ａ及び第２閉止確認スイッチ５２１Ａの閉止状態継続時間をカウントし、第１閉止確認スイッチ５１１Ａ又は第２閉止確認スイッチ５２１Ａの閉止状態継続時間のカウントが停止した場合にガス漏れが生じていると判定するガス漏れ判定部８３Ａを含んで構成した。これにより、第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ａに閉止指示が出ている状態において、閉止確認スイッチによる閉止状態の確認ができなくなった場合に、速やかにガス漏れを判定できる。よって、ボイラ１Ａの安全性を更に向上させられる。

次に、本発明の第３実施形態に係るボイラ１Ｂについて、図５及び図６を参照しながら説明する。第３実施形態のボイラ１Ｂは、主として、圧力検知部の構成において、第１実施形態と異なる。第３実施形態では、圧力検知部は、燃料供給ライン５０における第１遮断弁５１Ｂの一次側と二次側との間に所定の差圧が発生した場合に動作する差圧スイッチ５３Ｂにより構成される。また、第１遮断弁５１Ｂは、第１遮断弁５１Ｂの閉止状態を確認する第１閉止確認スイッチ５１１Ｂを具備する。

また、第３実施形態では、制御部７１Ａは、第２実施形態と同様に、燃焼制御部８１Ｂ、動作確認部８２Ｂ及びガス漏れ判定部８３Ｂを備える。
第３実施形態では、燃焼制御部８１Ｂは、差圧スイッチ５３Ｂにより、第１遮断弁５１Ｂと第２遮断弁５２Ｂとの間における所定の圧力低下を検知（差圧スイッチ５３Ｂが動作）した場合に、当該圧力低下に要した時間を測定する。また、動作確認部８２Ｂは、差圧スイッチ５３Ｂの動作を確認する。

また、第３実施形態では、ガス漏れ判定部８３Ｂは、ボイラ１Ｂに燃焼要求があった場合に、着火動作開始前に第１遮断弁５１Ｂのガス漏れ判定を行う。
このガス漏れ判定では、第１遮断弁５１Ｂ及び第２遮断弁５２Ｂが閉止された状態において燃焼要求があると、ガス漏れ判定部８３Ｂは、まず、第１遮断弁５１Ｂを閉止した状態で第２遮断弁５２Ｂを開放し、所定時間の間差圧スイッチ５３Ｂが動作するか否かを監視する。そして、ガス漏れ判定部８３Ｂは、第２遮断弁５２Ｂを開放した後所定時間の間、第１閉止確認スイッチ５１１Ｂが閉状態（第１遮断弁５１Ｂの閉止状態を検出した状態）であり、かつ、差圧スイッチ５３Ｂが動作しない（所定の差圧が生じない）場合に、第１遮断弁５１Ｂに漏洩が発生していると判定する。

即ち、第１遮断弁５１Ｂを閉止した状態で第２遮断弁５２Ｂを開放した場合、第１遮断弁５１Ｂにガス漏れが発生していなければ、第１遮断弁５１Ｂの二次側の圧力は低下するため、第１遮断弁５１Ｂの一次側と二次側との間に差圧が発生し差圧スイッチ５３Ｂが動作する。そこで、ガス漏れ判定部８３Ｂは、第１遮断弁５１Ｂを閉止した状態で第２遮断弁５２Ｂを開放し、第２遮断弁５２Ｂを開放した後所定時間の間、差圧スイッチ５３Ｂが動作しない場合、第１遮断弁５１Ｂにガス漏れが発生していると判定できる。
ガス漏れ判定部８３Ｂにより第１遮断弁５１Ｂのガス漏れが判定された場合、燃焼制御部８１Ｂは、プレパージを行った後、着火動作を開始させる。また、制御部７１Ｂは、第１遮断弁５１Ｂにガス漏れが発生していることを報知する。

以上説明した第３実施形態のボイラ１Ｂによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。

圧力検知部を、第１遮断弁５１Ｂの一次側と二次側との間に所定の差圧が生じた場合に動作する差圧スイッチ５３Ｂにより構成し、制御部７１Ｂを、第１遮断弁５１Ｂを閉止した状態で第２遮断弁５２Ｂを開放し、第２遮断弁５２Ｂを開放した後所定時間の間、差圧スイッチ５３Ｂの動作が検出されない場合に第１遮断弁５１Ｂにガス漏れが発生していると判定するガス漏れ判定部８３Ｂを含んで構成した。これにより、ボイラ１Ｂの燃焼を開始する前に、第１遮断弁５１Ｂのガス漏れを判定できるので、ボイラ１Ｂの安全性をより向上できる。

また、第１遮断弁５１Ｂを、第１閉止確認スイッチ５１１Ｂを含んで構成し、ガス漏れ判定部８３Ｂに、第１閉止確認スイッチ５１１Ｂが閉状態で、かつ、差圧スイッチ５３Ｂが動作しない場合に第１遮断弁５１Ｂに漏洩が発生していると判定させた。これにより、第１閉止確認スイッチ５１１Ｂの動作及び差圧スイッチ５３Ｂの動作に基づいて、第１遮断弁５１Ｂのガス漏れを判定できるので、ガス漏れ判定の精度をより向上させられる。

以上、本発明のボイラの好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、圧力検知部として圧力スイッチ５３を用いたが、これに限らない。即ち、圧力検知部として圧力センサを用いてもよい。

また、第３実施形態では、圧力検知部として差圧スイッチ５３Ｂを用いたが、これに限らない。即ち、圧力検知部として差圧センサを用いてもよい。

また、第２実施形態では、ガス漏れ判定部８３Ａに、第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ａが閉止された場合に、第１閉止確認スイッチ５１１Ａ及び第２閉止確認スイッチ５２１Ａの閉状態継続時間をカウントさせ、第１閉止確認スイッチ５１１Ａ又は第２閉止確認スイッチ５２１Ａの閉状態継続時間のカウントが停止した場合にガス漏れが生じていると判定させたが、これに限らない。即ち、ガス漏れ判定部に、第１遮断弁５１Ａ及び第２遮断弁５２Ａが閉止された場合に、第１閉止確認スイッチ５１１Ａ又は第２閉止確認スイッチ５２１Ａの閉状態が維持されているかを監視させ、第１閉止確認スイッチ５１１Ａ又は第２閉止確認スイッチ５２１Ａが開状態となった場合（つまり、機械的な接点がオフとなり遮断弁の閉止状態が解除された場合）に、ガス漏れが生じていると判定させてもよい。

１，１Ａ，１Ｂ ボイラ
１５ バーナ
５０ 燃料供給ライン
５１，５１Ａ，５１Ｂ 第１遮断弁
５１１Ａ，５１１Ｂ 第１閉止確認スイッチ
５２１Ａ 第２閉止確認スイッチ
５２，５２Ａ，５２Ｂ 第２遮断弁
５３ 圧力スイッチ（圧力検知部）
５３Ｂ 差圧スイッチ（圧力検知部）
７１，７１Ａ，７１Ｂ 制御部
７２，７２Ａ，７２Ｂ 記憶部
８１，８１Ａ，８１Ｂ 燃焼制御部
８２，８２Ａ，８２Ｂ 動作確認部
８３Ａ，８３Ｂ ガス漏れ判定部
９０ ガス逃がしライン
９１ ガス逃がし弁

Claims (9)

1. バーナと、
   前記バーナに燃料ガスを供給する燃料供給ラインと、
   前記燃料供給ラインに配置される第１遮断弁、第２遮断弁、及び前記第１遮断弁と前記第２遮断弁との間に配置される圧力検知部と、
   前記第１遮断弁及び前記第２遮断弁が閉止された状態において、前記圧力検知部により所定の圧力低下が検知された場合に、前記第１遮断弁及び前記第２遮断弁を閉止してからの時間に基いて、プレパージを行うことなく燃焼を開始させる待機時間を算出する燃焼制御部と、を備えるボイラ。
2. 前記燃焼制御部は、前記圧力検知部により所定の圧力低下が検知された場合、前記待機時間の経過後に着火要求があると、プレパージを行った後着火動作を開始する請求項１に記載のボイラ。
3. 前記燃焼制御部は、前記第１遮断弁及び前記第２遮断弁を閉止してから前記圧力検知部により所定の圧力低下が検知されるまでの時間が第１設定時間以下であった場合、着火動作への移行を不能とする請求項１又は２に記載のボイラ。
4. 前記圧力検知部は、設定圧力を下回った場合に動作する圧力スイッチにより構成され、
   前記圧力スイッチの動作を確認する動作確認部を更に備える請求項１〜３のいずれかに記載のボイラ。
5. 前記燃料供給ラインにおける前記第１遮断弁と前記第２遮断弁との間に接続されるガス逃がしラインと、
   前記ガス逃がしラインに配置されるガス逃がし弁と、を更に備え、
   前記第１遮断弁は、該第１遮断弁の閉止状態を確認する第１閉止確認スイッチを具備し、
   前記第２遮断弁は、該第２遮断弁の閉止状態を確認する第２閉止確認スイッチを具備する請求項１〜４のいずれかに記載のボイラ。
6. 前記第１閉止確認スイッチ及び前記第２閉止確認スイッチの動作を確認する動作確認部と、
   前記第１遮断弁及び前記第２遮断弁が閉止された場合に、前記第１閉止確認スイッチ及び前記第２閉止確認スイッチの閉状態継続時間をカウントし、前記第１閉止確認スイッチ又は前記第２閉止確認スイッチの閉状態継続時間のカウントが停止した場合にガス漏れが生じていると判定するガス漏れ判定部と、を更に備える請求項５に記載のボイラ。
7. 前記圧力検知部は、前記第１遮断弁の一次側と二次側との間に所定の差圧が生じた場合に動作する差圧スイッチにより構成される請求項１〜４のいずれかに記載のボイラ。
8. 前記第１遮断弁及び前記第２遮断弁が閉止された状態において燃焼要求があった場合に、
   前記第１遮断弁を閉止した状態で前記第２遮断弁を開放し、
   前記第２遮断弁を開放した後所定時間の間、前記差圧スイッチの動作が検出されない場合に前記第１遮断弁に漏洩が発生していると判定するガス漏れ判定部を更に備える請求項７に記載のボイラ。
9. 前記第１遮断弁は、該第１遮断弁の閉止状態を確認する第１閉止確認スイッチを具備し、
   前記ガス漏れ判定部は、前記第１閉止確認スイッチが閉状態で、かつ、前記差圧スイッチが動作しない場合に前記第１遮断弁に漏洩が発生していると判定する請求項８に記載のボイラ。

Images