JP2784629B2 - ガス燃焼装置における空燃比の比例制御装置 - Google Patents
ガス燃焼装置における空燃比の比例制御装置Info
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- JP2784629B2 JP2784629B2 JP11210194A JP11210194A JP2784629B2 JP 2784629 B2 JP2784629 B2 JP 2784629B2 JP 11210194 A JP11210194 A JP 11210194A JP 11210194 A JP11210194 A JP 11210194A JP 2784629 B2 JP2784629 B2 JP 2784629B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はガス燃料の燃焼装置に
おいて、均圧弁の空燃比の比例制御の改善を図り、低燃
焼から高燃焼までの広いターンダウンに完全燃焼を可能
とする空燃比の比例制御装置に関する。
おいて、均圧弁の空燃比の比例制御の改善を図り、低燃
焼から高燃焼までの広いターンダウンに完全燃焼を可能
とする空燃比の比例制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガス燃焼装置では図５に示すよう
にガスバーナ５への空気供給ラインＡに流量調節弁１、
流量設定弁２を設け、ガスバーナ５への燃料ガス供給ラ
インＢに均圧弁３、燃料設定弁４を設け、空気供給ライ
ンＡの空気圧（ローデング圧）を均圧弁３にかけ、常時
空燃比を比例制御させている。
にガスバーナ５への空気供給ラインＡに流量調節弁１、
流量設定弁２を設け、ガスバーナ５への燃料ガス供給ラ
インＢに均圧弁３、燃料設定弁４を設け、空気供給ライ
ンＡの空気圧（ローデング圧）を均圧弁３にかけ、常時
空燃比を比例制御させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で示したガ
ス燃焼装置では、理論的には均圧弁制御はバーナのター
ンダウン比を広くとった場合でも空燃比は常に一定にな
る。しかしながら現実的には、均圧弁の性能に大きく左
右され、図３に示す均圧弁の特性グラフに点線で示す様
に特に使用するガス量の少ない低燃焼時に、ガス過剰側
に大きくずれる傾向にあった。
ス燃焼装置では、理論的には均圧弁制御はバーナのター
ンダウン比を広くとった場合でも空燃比は常に一定にな
る。しかしながら現実的には、均圧弁の性能に大きく左
右され、図３に示す均圧弁の特性グラフに点線で示す様
に特に使用するガス量の少ない低燃焼時に、ガス過剰側
に大きくずれる傾向にあった。
【０００４】特に高発熱量ガスであるＬＰＧ燃料の場合
は、他の燃料ガスに較べてすすの発生し易い特性がある
為に、燃料ガス過剰燃焼になると不完全燃焼やすすの発
生を伴なう燃焼となり、ガスノズルの周辺にすすが堆積
する等の不具合が生じていた。
は、他の燃料ガスに較べてすすの発生し易い特性がある
為に、燃料ガス過剰燃焼になると不完全燃焼やすすの発
生を伴なう燃焼となり、ガスノズルの周辺にすすが堆積
する等の不具合が生じていた。
【０００５】また、特にバーナ内圧の高い高負荷ハイス
ピードバーナの場合、低燃焼においても均圧弁にかかる
圧力（ローデング圧）が通常のバーナに較べて高いた
め、燃料ガスが出やすい傾向にあるために、低燃焼側で
の空燃比制御が困難であった。
ピードバーナの場合、低燃焼においても均圧弁にかかる
圧力（ローデング圧）が通常のバーナに較べて高いた
め、燃料ガスが出やすい傾向にあるために、低燃焼側で
の空燃比制御が困難であった。
【０００６】そのために、現在までは均圧弁の性能を向
上させて、低燃焼時には従来の特性とは逆のガスが出に
くい特性となるようにしたものや、一定の圧力以上にな
らないとガスが出ない特性を持つ均圧弁の商品化がなさ
れてきた。しかしながら、その性能にいまだ不十分な点
及び価格の高価なこと等の不具合があり、使いづらい点
が多かった。
上させて、低燃焼時には従来の特性とは逆のガスが出に
くい特性となるようにしたものや、一定の圧力以上にな
らないとガスが出ない特性を持つ均圧弁の商品化がなさ
れてきた。しかしながら、その性能にいまだ不十分な点
及び価格の高価なこと等の不具合があり、使いづらい点
が多かった。
【０００７】この発明は前記した従来の課題を解決する
もので、ガス燃焼装置の燃料ガス供給ラインの特定の部
位に別の空気ラインを設けて燃料ガス供給ラインの均圧
弁の下流側に任意の圧力をかけ、低燃焼から高燃焼まで
の広いターンダウンにおいても、ＬＰＧのような高発熱
量ガスを完全燃焼させることができる空燃比の比例制御
装置を提供することを目的とする。
もので、ガス燃焼装置の燃料ガス供給ラインの特定の部
位に別の空気ラインを設けて燃料ガス供給ラインの均圧
弁の下流側に任意の圧力をかけ、低燃焼から高燃焼まで
の広いターンダウンにおいても、ＬＰＧのような高発熱
量ガスを完全燃焼させることができる空燃比の比例制御
装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は上記した目的
を達成するために、空気供給ラインＡに流量調節弁１を
設け、燃料ガス供給ラインＢに均圧弁３を設けて空気供
給ラインＡと燃料ガス供給ラインＢの空燃比を比例制御
する比例制御装置において、均圧弁３とガスバーナ５と
の間の配管６又はガスバーナ５のガス流入部に少量の空
気を直角に噴出しうる空気ラインＣを設け、燃料ガス供
給ラインの均圧弁下流側に空気ラインＣによる空気によ
り任意の圧力を付与して均圧弁のガス過剰傾向をなく
す。
を達成するために、空気供給ラインＡに流量調節弁１を
設け、燃料ガス供給ラインＢに均圧弁３を設けて空気供
給ラインＡと燃料ガス供給ラインＢの空燃比を比例制御
する比例制御装置において、均圧弁３とガスバーナ５と
の間の配管６又はガスバーナ５のガス流入部に少量の空
気を直角に噴出しうる空気ラインＣを設け、燃料ガス供
給ラインの均圧弁下流側に空気ラインＣによる空気によ
り任意の圧力を付与して均圧弁のガス過剰傾向をなく
す。
【０００９】空気ラインＣの空気を配管６等に直角に噴
出する手段として、空気ラインＣに備えたガス種に対応
する空気ノズル７を配管６に直角に接続し、空気ノズル
７より噴出する空気をガスバーナ側と均圧弁下流側に向
わせ、均圧弁下流側に圧力を付与できるようにする。
出する手段として、空気ラインＣに備えたガス種に対応
する空気ノズル７を配管６に直角に接続し、空気ノズル
７より噴出する空気をガスバーナ側と均圧弁下流側に向
わせ、均圧弁下流側に圧力を付与できるようにする。
【００１０】
【作用】この発明によれば燃料ガス供給ラインの均圧弁
３とガスバーナ５間の配管６又はガスバーナのガス流入
部に空気ラインＣの少量の空気を直角に噴出しうる空気
ノズル７を設け、空気ノズル７より噴出する空気の大部
分はバーナ側へ流れ、その一部分が均圧弁３の下流側に
流れ所要の圧力をかける。
３とガスバーナ５間の配管６又はガスバーナのガス流入
部に空気ラインＣの少量の空気を直角に噴出しうる空気
ノズル７を設け、空気ノズル７より噴出する空気の大部
分はバーナ側へ流れ、その一部分が均圧弁３の下流側に
流れ所要の圧力をかける。
【００１１】均圧弁３は入口側の圧力と出口側の圧力に
差がある場合、弁が開き同じ圧力になった所で、弁の開
度が一定になる特性を持っている。従って、空気ライン
Ｃの空気で均圧弁の下流側に圧力をかけ、最初から均圧
弁の入口側より出口側の圧力を高くして、弁を閉じ、空
気調節弁が開いてローデング圧が下流側の圧力より高く
なった時点で始めて均圧弁が開くことになり、低燃焼時
における燃料ガスの出やすい傾向を抑制して空燃比の比
例制御を適切なものとし、完全燃焼を企図する。
差がある場合、弁が開き同じ圧力になった所で、弁の開
度が一定になる特性を持っている。従って、空気ライン
Ｃの空気で均圧弁の下流側に圧力をかけ、最初から均圧
弁の入口側より出口側の圧力を高くして、弁を閉じ、空
気調節弁が開いてローデング圧が下流側の圧力より高く
なった時点で始めて均圧弁が開くことになり、低燃焼時
における燃料ガスの出やすい傾向を抑制して空燃比の比
例制御を適切なものとし、完全燃焼を企図する。
【００１２】
【実施例】図１乃至図３はこの発明のガス燃焼装置の空
燃比の比例制御装置を示すもので、Ａはガスバーナ５へ
の空気供給ライン、Ｂはガスバーナ５への燃料ガス供給
ラインであり、その空気供給ラインＡにモータＭで駆動
して開度調節を行う空気流量調節弁１、空気流量設定弁
２を設け、かつ、燃料ガス供給ラインＢに均圧弁３、燃
料設定弁４を設け、空気ラインＡの空気流量調節弁１と
空気流量設定弁２との間の空気圧（ローデング圧）を均
圧弁３にかけて空燃比を比例制御するようにしてある。
Ａ′は点火用バイパス路で開閉弁１′を備えてある。
燃比の比例制御装置を示すもので、Ａはガスバーナ５へ
の空気供給ライン、Ｂはガスバーナ５への燃料ガス供給
ラインであり、その空気供給ラインＡにモータＭで駆動
して開度調節を行う空気流量調節弁１、空気流量設定弁
２を設け、かつ、燃料ガス供給ラインＢに均圧弁３、燃
料設定弁４を設け、空気ラインＡの空気流量調節弁１と
空気流量設定弁２との間の空気圧（ローデング圧）を均
圧弁３にかけて空燃比を比例制御するようにしてある。
Ａ′は点火用バイパス路で開閉弁１′を備えてある。
【００１３】この比例制御装置において、空気供給ライ
ンＡより分岐して、均圧弁３とガスバーナ５との間の配
管６又はガスバーナのガス流入部に空気ラインＣを設
け、少量の空気を燃料ガスの流れ方向に対して直角に噴
出する。
ンＡより分岐して、均圧弁３とガスバーナ５との間の配
管６又はガスバーナのガス流入部に空気ラインＣを設
け、少量の空気を燃料ガスの流れ方向に対して直角に噴
出する。
【００１４】図１および図２に示す実施例では空気ライ
ンＣの先端に空気ノズル７を設けて燃料設定弁４とガス
バーナ５との間の配管６に直角に臨ませてある。なお、
図中、８は燃料ガスの逆流防止弁である。
ンＣの先端に空気ノズル７を設けて燃料設定弁４とガス
バーナ５との間の配管６に直角に臨ませてある。なお、
図中、８は燃料ガスの逆流防止弁である。
【００１５】この実施例では配管６に空気ラインＣを直
角に接続する手段として、Ｔ型接続体１１の直線の通路
に配管６を接続し、それに直交する通路にノズル体１２
の空気ノズル７を臨ませ、ノズル体１２に空気ラインＣ
を接続してある。この空気ノズル７の口径はガス種に応
じて取替え可能とする。
角に接続する手段として、Ｔ型接続体１１の直線の通路
に配管６を接続し、それに直交する通路にノズル体１２
の空気ノズル７を臨ませ、ノズル体１２に空気ラインＣ
を接続してある。この空気ノズル７の口径はガス種に応
じて取替え可能とする。
【００１６】実施例ではガス種に対応する場合、ノズル
体１２の空気ノズル７を取替えるようにしたものを示し
ましたが、これに限られるものではなく、空気ラインＣ
に流量調節弁を設けて空気の流量を調節するようにして
もよい。
体１２の空気ノズル７を取替えるようにしたものを示し
ましたが、これに限られるものではなく、空気ラインＣ
に流量調節弁を設けて空気の流量を調節するようにして
もよい。
【００１７】５はガスバーナで、バーナ本体１３の空気
流入路１４とガス流入路１５に空気供給ラインＡ、燃料
ガス供給ラインＢの配管６を接続し、バーナ本体１３に
取着したバーナタイル１６の中心にガス流入路と連通し
たガスノズル１７を設けたものである。
流入路１４とガス流入路１５に空気供給ラインＡ、燃料
ガス供給ラインＢの配管６を接続し、バーナ本体１３に
取着したバーナタイル１６の中心にガス流入路と連通し
たガスノズル１７を設けたものである。
【００１８】図３において、空気ラインＣを均圧弁３と
燃料設定弁４との間の配管６に直角に接続する別の実施
例を示す。この実施例の場合、燃料設定弁４にはガス流
量を調整する為の絞りがあるので、燃焼用空気と同圧の
空気、例えば、1,000mmAq の圧力では噴出された空気が
ガスバーナのガスノズルから簡単に放出されないため
に、空気ラインＣに減圧弁９を設けて、最初から低い圧
力をかけるようにする。例えば、1,000mmAq の圧力を減
圧弁９で50〜100mmAq の圧力に減圧する。
燃料設定弁４との間の配管６に直角に接続する別の実施
例を示す。この実施例の場合、燃料設定弁４にはガス流
量を調整する為の絞りがあるので、燃焼用空気と同圧の
空気、例えば、1,000mmAq の圧力では噴出された空気が
ガスバーナのガスノズルから簡単に放出されないため
に、空気ラインＣに減圧弁９を設けて、最初から低い圧
力をかけるようにする。例えば、1,000mmAq の圧力を減
圧弁９で50〜100mmAq の圧力に減圧する。
【００１９】又減圧弁９を設けることにより空気ライン
Ｃの圧力が低い分、燃料ガスが多量に流れる高燃焼時に
はガス側の圧力が空気ラインＣより高くなり、逆流する
可能性が生じるので逆流防止弁１０を設ける必要があ
る。
Ｃの圧力が低い分、燃料ガスが多量に流れる高燃焼時に
はガス側の圧力が空気ラインＣより高くなり、逆流する
可能性が生じるので逆流防止弁１０を設ける必要があ
る。
【００２０】図１および図２の実施例の構造では、空気
ラインＣに燃焼用空気と同じ圧力 (例えば、1,000mmAq)
の空気が供給されると、その空気はガスバーナ５内に具
備されているガスノズル１７から燃焼室内に放出され
る。
ラインＣに燃焼用空気と同じ圧力 (例えば、1,000mmAq)
の空気が供給されると、その空気はガスバーナ５内に具
備されているガスノズル１７から燃焼室内に放出され
る。
【００２１】しかしながら、燃料ガス供給ラインＢ内の
圧力はガスノズル１７がある為に０になるわけではな
く、ある程度の圧力が残留する。その残留する圧力は、
供給される空気量（空気ノズル面積）とガスノズル面積
により決まり、一定のガスノズル面積であれば供給され
る空気量が多くなれば圧力も高くなり、好ましくは20〜
100mmAq の圧力が残るように空気ノズル面積を決める。
圧力はガスノズル１７がある為に０になるわけではな
く、ある程度の圧力が残留する。その残留する圧力は、
供給される空気量（空気ノズル面積）とガスノズル面積
により決まり、一定のガスノズル面積であれば供給され
る空気量が多くなれば圧力も高くなり、好ましくは20〜
100mmAq の圧力が残るように空気ノズル面積を決める。
【００２２】さらに空気供給ラインＡに点火用バイパス
回路Ａ′を設け一定流量の空気を流した場合、例えばロ
ーデング圧が50mmAqになったとすれば、通常の均圧弁制
御の場合はガス側に50mmAqの圧力分のガスが出ることに
なる。
回路Ａ′を設け一定流量の空気を流した場合、例えばロ
ーデング圧が50mmAqになったとすれば、通常の均圧弁制
御の場合はガス側に50mmAqの圧力分のガスが出ることに
なる。
【００２３】しかしながら本発明の空気ラインＣの回路
を設け、ガスラインの残留圧力を30mmAqに設定しておけ
ば、ガス側はその差圧分 (50−30＝)20mmAq の圧力分の
ガスが出ることになる。
を設け、ガスラインの残留圧力を30mmAqに設定しておけ
ば、ガス側はその差圧分 (50−30＝)20mmAq の圧力分の
ガスが出ることになる。
【００２４】また、ガスラインの残留圧力を50mmAqに設
定しておけば、ガス側は50−50＝０、すなわちローデン
グ圧50mmAqではガスが出ないことになる。50mmAq以上の
ローデング圧力がかかって、始めてガスが出ることにな
る。
定しておけば、ガス側は50−50＝０、すなわちローデン
グ圧50mmAqではガスが出ないことになる。50mmAq以上の
ローデング圧力がかかって、始めてガスが出ることにな
る。
【００２５】なお、低燃焼時には、空気ラインＣの空気
がガスを希釈する結果となるために、より青火燃焼が可
能になり、すすによるトラブルが全くなくすことが可能
になった。
がガスを希釈する結果となるために、より青火燃焼が可
能になり、すすによるトラブルが全くなくすことが可能
になった。
【００２６】図４のグラフで空気供給ラインＡの空気調
節弁１の開度と空気流量、燃料ガス供給ラインＢの均圧
弁のガス量との関係を説明する。空気調節弁１の開度０
％でバイパス回路Ａ′で一定流量の空気流量Ａ1 を流し
ており、空気ラインＣより前記のように空気がガスライ
ンの配管６に噴出して均圧弁の下流側に圧力をかけてガ
ス量を従来の均圧弁のＧ1 ′より低いＧ1 とでき、空気
調節弁１の開度を開くと空気量と比例して従来の均圧弁
のガス量より若干抑制したガス量で増加させ、均圧弁の
比例制御がガス過剰とならないようにして開度１００％
で規定ガス量Ｇ2 となる。
節弁１の開度と空気流量、燃料ガス供給ラインＢの均圧
弁のガス量との関係を説明する。空気調節弁１の開度０
％でバイパス回路Ａ′で一定流量の空気流量Ａ1 を流し
ており、空気ラインＣより前記のように空気がガスライ
ンの配管６に噴出して均圧弁の下流側に圧力をかけてガ
ス量を従来の均圧弁のＧ1 ′より低いＧ1 とでき、空気
調節弁１の開度を開くと空気量と比例して従来の均圧弁
のガス量より若干抑制したガス量で増加させ、均圧弁の
比例制御がガス過剰とならないようにして開度１００％
で規定ガス量Ｇ2 となる。
【００２７】図３に示す実施例の場合、空気供給ライン
Ａからの1,000mmAq の圧力を減圧弁９にて減圧し、燃料
ガス供給ラインＢに残留する圧力を50〜100mmAq とする
ことにより、前記実施例と同様の作用効果を奏すること
ができる。
Ａからの1,000mmAq の圧力を減圧弁９にて減圧し、燃料
ガス供給ラインＢに残留する圧力を50〜100mmAq とする
ことにより、前記実施例と同様の作用効果を奏すること
ができる。
【００２８】
【発明の効果】以上に説明したこの発明の空燃比の比例
制御装置によれば、均圧弁よりガスバーナ間の特定の部
位に空気ラインより空気を直角に噴出することにより均
圧弁下流側に圧力をかけ、均圧弁の入口側より出口側の
圧力を高くしておくことにより、低燃焼から高燃焼まで
の広いターンダウンにおいて空気供給ラインＡのローデ
ング圧の可変により均圧弁を比例制御させる際にガス過
剰側にずれるのをなくすことができる。特に、ＬＰＧの
ような高発熱量ガスをすす等の発生のない完全燃焼が可
能になる。
制御装置によれば、均圧弁よりガスバーナ間の特定の部
位に空気ラインより空気を直角に噴出することにより均
圧弁下流側に圧力をかけ、均圧弁の入口側より出口側の
圧力を高くしておくことにより、低燃焼から高燃焼まで
の広いターンダウンにおいて空気供給ラインＡのローデ
ング圧の可変により均圧弁を比例制御させる際にガス過
剰側にずれるのをなくすことができる。特に、ＬＰＧの
ような高発熱量ガスをすす等の発生のない完全燃焼が可
能になる。
【００２９】均圧弁下流側の圧力は空気ノズルから噴出
する空気の流量により変化させることが可能なため、ガ
ス種に対応して空気ノズルを交換して任意の圧力に設定
することができるので、非常に使い易い利点がある。
する空気の流量により変化させることが可能なため、ガ
ス種に対応して空気ノズルを交換して任意の圧力に設定
することができるので、非常に使い易い利点がある。
【図１】この発明のガス燃焼装置における空燃比の比例
制御装置を示す概略説明図である。
制御装置を示す概略説明図である。
【図２】配管と空気ノズルとの関連を示す断面図であ
る。
る。
【図３】この発明の比例制御装置の別の実施例を示す概
略説明図である。
略説明図である。
【図４】空気調節弁開度と空気とガスの流量を示す特性
グラフである。
グラフである。
【図５】従来のガス燃焼装置を示す概略説明図である。
Ａ 空気供給ライン Ｂ 燃料供給ライン Ｃ 空気ライン １ 流量調節弁 ３ 均圧弁 ４ 燃料設定弁 ５ ガスバーナ ６ 配管 ７ 空気ノズル
Claims (2)
- 【請求項１】 空気供給ライン（Ａ）に流量調節弁
（１）を設け、燃料ガス供給ライン（Ｂ）に均圧弁
（３）を設けて空気供給ライン（Ａ）と燃料ガス供給ラ
イン（Ｂ）の空燃比を比例制御する比例制御装置におい
て、均圧弁（３）とガスバーナ（５）との間の配管
（６）又はガスバーナのガス流入部に少量の空気を燃料
ガスの流れ方向に対して直角に噴出しうる空気ライン
（Ｃ）を設け、均圧弁（３）の下流側に任意の圧力付与
を可能としたことを特徴とするガス燃焼装置における空
燃比の比例制御装置。 - 【請求項２】 空気ライン（Ｃ）の空気を配管（６）等
に直角に噴出する手段として、空気ライン（Ｃ）に備え
たガス種に対応する空気ノズル（７）を配管（６）に直
角に接続した請求項１記載のガス燃焼装置における空燃
比の比例制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210194A JP2784629B2 (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | ガス燃焼装置における空燃比の比例制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210194A JP2784629B2 (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | ガス燃焼装置における空燃比の比例制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07293863A JPH07293863A (ja) | 1995-11-10 |
| JP2784629B2 true JP2784629B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=14578163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11210194A Expired - Fee Related JP2784629B2 (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | ガス燃焼装置における空燃比の比例制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784629B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4873325B2 (ja) * | 2007-10-10 | 2012-02-08 | 住友金属工業株式会社 | 加熱炉の炉内雰囲気制御方法 |
| JP5451138B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2014-03-26 | 大阪瓦斯株式会社 | ガス燃焼装置 |
| JP6168965B2 (ja) * | 2013-10-24 | 2017-07-26 | 大阪瓦斯株式会社 | 混焼システム及び燃料ガス混合ユニット |
-
1994
- 1994-04-27 JP JP11210194A patent/JP2784629B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07293863A (ja) | 1995-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |