JP2513638Y2 - 送風機の酸素一定制御機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、ボイラ等に付設され
るバーナの排ガス中の酸素濃度を、一定に制御する機構
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボイラ等の熱機器の駆動電源とし
ては、商用の交流電源(12') が用いられることが多く、
ボイラに付設の送風機用駆動モータ(10') も交流式のも
のが使用されている（図４参照）。交流電源(12') は一
定の電圧値に保たれているので、大気温度の高い夏季に
は図５に示すように、空気密度の変化により単位体積当
たりの空気中の酸素量が減少し、酸素量が不足して良好
な燃焼状態を維持することができなくなる。又、大気温
度の低い冬季（特に厳寒地）では、単位体積当たりの空
気中の酸素量が増加し送風量を減量する必要がある。

【０００３】そこで、その時点での大気温度に合わせて
最良の送風量を得るため、送風機の吸気入口に設けたダ
ンパを調節して対応している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成では、気温変化の激しい地方において、その都度ダ
ンパを調節する煩わしい作業が発生する。又、このダン
パの調節を忘れてボイラを運転すると、燃焼不良による
ＣＯの発生や、消炎等の不具合が発生して安全面におい
て問題がある。

【０００５】そこで、この考案は、上述の課題に鑑み、
大気温度の変化に連動して送風機の送風量を調節する酸
素一定制御機構を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、この考案は、バー
ナに燃焼用空気を送る送風機に直流式の駆動モータを設
け、前記送風機の吸気ダクト内に燃料供給ノズルを所定
の長さにわたって挿入し、この燃料供給ノズルに沿って
温度センサを設け、前記駆動モータの電源回路に、前記
温度センサからの信号に基づいて、前記電源回路の電流
値を予め設定した値に整合させるように、前記電源回路
の電圧値を制御する電圧制御器を設けたことを特徴とし
ている。

【０００７】

【作用】上述の構成によれば、送風機の吸気ダクト内の
温度センサからの信号により、送風機の駆動モータの電
源回路の電圧値を、電源回路の電流値が予め設定してお
いた吸気ダクト内の温度に対応する電流値になるように
制御し、所定の送風量に調節する。又、吸気ダクト内に
燃料供給ノズルを所定の長さにわたって挿入したことに
より、吸気温度と燃料温度をバランスさせることがで
き、安定したバーナの燃焼を実現し排ガス中の酸素濃度
を所定の濃度に維持する。

【０００８】

【実施例】以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【０００９】図１は、この考案に係る角型多管式貫流ボ
イラの実施例を示すもので、ボイラ(1) は、加熱用のバ
ーナ(2) を備えており、送風機(3) にて燃焼用空気を吸
気ダクト(4) を介してバーナ(2) に送るようにしてい
る。同図に示す実施例においては前記バーナ(2) として
予混合式のガスバーナを採用している。前記吸気ダクト
(4) 内には、送風機(3) からの燃焼用空気の吸気温度を
検出する温度センサ(5)を設けている。又、前記バーナ
(2) に燃料ガスを供給する燃料供給ノズル(61)を、前記
吸気ダクト(4) の適宜の位置より吸気ダクト(4) 内に所
定の長さにわたって挿入してあるので、燃料ガスと燃焼
用空気が並走する間に互いに熱交換され、吸気温度と燃
料ガス温度は一定の比率でバランスするようになってい
る。前記温度センサ(5) は前記燃料供給ノズル(61)に沿
って設けている。前記燃料供給ノズル(61)に連通する燃
料供給管(6) には、燃料ポンプ(7) 及び燃料用電磁弁
(8) を挿設している。

【００１０】ボイラ(1) の稼動、停止は、負荷の状況に
よって制御し、ボイラ缶内を検出する図示しない圧力検
出器の信号に基づいて、燃焼制御器(9) により制御す
る。即ち缶内圧が予め設定しておいた圧力値以上になれ
ば燃焼を停止し、缶内圧が設定値以下になれば燃焼を開
始するように制御する。

【００１１】前記送風機(3) は駆動モータ(10)を備え、
この駆動モータ(10)としては直流式のものを用いる。図
２に示すように、前記駆動モータ(10)の電源回路(11)の
電源(12)に接続した電圧制御器(13)に、前記吸気ダクト
(4) 内に挿着してある温度センサ(5) を接続してある。
前記電圧制御器(13)は温度センサ(5) からの信号によ
り、前記電源回路(11)の電流値が予め設定しておいた数
値になるように前記電源回路(11)の電圧値を制御するよ
うになっている。

【００１２】ボイラ(1) の水管(14)は、前記バーナ(2)
の燃焼ガスを交叉方向に流動するように配列してある。
水管(14)との熱交換により温度低下した燃焼ガスから
も、節炭器(15)で効率よく熱回収を行った後、図示しな
い排気筒から燃焼ガスを排出する。

【００１３】図３は、バーナ(2) への吸気温度と、燃料
ガス温度と排ガス中の酸素濃度の関係を実験値により求
めたグラフである。図示の如く吸気温度と燃料ガス温度
が同一のときは、排ガス中の酸素濃度は温度の上昇とと
もに上昇するが、燃料ガス温度を一定にすると、吸気温
度の上昇とともに排ガス中の酸素濃度は低下すると云う
特性がある。したがって、吸気ダクト(4) 内に燃料供給
ノズル(61)を所定の長さにわたって挿入して、燃料ガス
と燃焼用空気が並走する間に両者の熱交換を行い、吸気
温度と燃料ガス温度をバランスよく設定すれば、大気温
度が変化しても排ガス中の酸素濃度を設定値の4.5 ％に
近い値にすることができる。

【００１４】さらに、吸気温度を吸気ダクト(4) 内の温
度センサ(5) より電圧制御器(13)に送信し、電源回路(1
1)の電流値が予め設定しておいた数値になるように電源
回路(11)の電圧値を制御することにより、前記送風機
(3) の駆動モータ(10)の回転数を変更して送風量を増減
し、最良の燃焼状態である排ガス中の酸素濃度4.5 ％の
状態に制御することができる。

【００１５】尚、実施例は、角型多管式貫流ボイラとし
たが、ボイラの型式は、環状水管列の丸型のほか横型ボ
イラとしても良い。

【００１６】

【考案の効果】この考案は、以上のような構成であるの
で、次のような効果を得ることができる。 直流式の駆動モータを用い、吸気温度の高低により
電源電圧値を制御し送風量を調節するので、常に一定の
排ガス中の酸素濃度を維持することができる。 燃料供給ノズルを吸気ダクト内に所定の長さにわた
って挿入し、燃料と燃焼用空気が並走する間に両者の熱
交換を行い、吸気温度と燃料温度をバランスさせて、大
気温度が変化しても排ガス中の酸素濃度が大きく変化す
ることを抑制することができる。 温度センサを燃料供給ノズルに沿って設けることに
より、吸気温度と燃料温度がある程度バランスした地点
の吸気温度を計測しているので、前記温度センサからの
信号による送風量の調節を精度よく行うことができる。 夏、冬及び地域による温度差に伴う運転時の気温補
正を行う必要がないので、補正忘れ等による消炎や不完
全燃焼を防止することができる。 従来の送風機のダンパによる調節が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示すボイラの系統図であ
る。

【図２】この考案における駆動モータ用回路の一例を示
す回路図である。

【図３】吸気温度と燃料ガス温度と排ガス中の酸素濃度
の関係を示すグラフである。

【図４】従来の駆動モータ用回路を示す回路図である。

【図５】バーナの燃焼特性値を示すグラフである。

【符号の説明】

(1) ボイラ(2) バーナ (3) 送風機 (4) 吸気ダクト (5) 温度センサ (10) 駆動モータ(11) 電源回路 (13) 電圧制御器 (61) 燃料供給ノズル

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナ(2) に燃焼用空気を送る送風機
   (3) に直流式の駆動モータ(10)を設け、前記送風機(3)
   の吸気ダクト(4) 内に燃料供給ノズル(61)を所定の長さ
   にわたって挿入し、この燃料供給ノズル(61)に沿って温
   度センサ(5) を設け、前記駆動モータ(10)の電源回路(1
   1)に、前記温度センサ(5) からの信号に基づいて、前記
   電源回路(11)の電流値を予め設定した値に整合させるよ
   うに、前記電源回路(11)の電圧値を制御する電圧制御器
   (13)を設けたことを特徴とする送風機の酸素一定制御機
   構。