JP3104994B2 - ガスバーナー装置，ガスバーナーおよび燃焼制御方法 - Google Patents
ガスバーナー装置，ガスバーナーおよび燃焼制御方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、ガスバーナー、および、このガスバーナ
ーが使用されるガスバーナー装置、および燃料ガスと空
気からなる燃焼のための混合物の燃焼を制御する方法に
関する。
ーが使用されるガスバーナー装置、および燃料ガスと空
気からなる燃焼のための混合物の燃焼を制御する方法に
関する。
この発明によれば、一般的な条件に基づいて、上記混
合物中の燃焼ガスと空気の割合が、上記燃焼の質が最良
になるように、たとえば、空気の相対的に少ない超過量
（約５〜10％）による一酸化炭素の少ない放出に関する
質的な制御がなされる。改善された出力は、比較的大量
の凝結した水の形成でもって達成される。さらに、窒素
酸化物の排出が減少させられる。この発明の、もうひと
つの重要な面は、この発明が、上記ガスバーナーや上記
装置を改造することなく、どのようなタイプの燃焼ガス
にたいしても適用でき、最適でほとんど完全な燃焼を生
じさせるということにある。
合物中の燃焼ガスと空気の割合が、上記燃焼の質が最良
になるように、たとえば、空気の相対的に少ない超過量
（約５〜10％）による一酸化炭素の少ない放出に関する
質的な制御がなされる。改善された出力は、比較的大量
の凝結した水の形成でもって達成される。さらに、窒素
酸化物の排出が減少させられる。この発明の、もうひと
つの重要な面は、この発明が、上記ガスバーナーや上記
装置を改造することなく、どのようなタイプの燃焼ガス
にたいしても適用でき、最適でほとんど完全な燃焼を生
じさせるということにある。
EP−Ａ−154.361は、酸化還元センサの形式における
燃焼制御手段がセラミックの燃焼板が設けられた燃焼室
内の燃焼を制御するために用いられるガスバーナー装置
を記述している。この装置の欠点は、上記センサは、CO
およびCH4のようなガスを還元させるための長い期間の
間、露出させられ、このことによって上記センサが汚染
されることにある。この装置は、さらに、対流によって
実質的な熱の移動が発生するような構成を有いている。
このため、上記センサの付近における温度および酸素の
濃度が変動して、センサの感度と精度に不利に影響す
る。
燃焼制御手段がセラミックの燃焼板が設けられた燃焼室
内の燃焼を制御するために用いられるガスバーナー装置
を記述している。この装置の欠点は、上記センサは、CO
およびCH4のようなガスを還元させるための長い期間の
間、露出させられ、このことによって上記センサが汚染
されることにある。この装置は、さらに、対流によって
実質的な熱の移動が発生するような構成を有いている。
このため、上記センサの付近における温度および酸素の
濃度が変動して、センサの感度と精度に不利に影響す
る。
この発明は、この発明の目的のために、上述した利点
に加えて、上記熱移動が、かなりの範囲、たとえば50％
以上、好ましくは55％以上、より好ましくは60％以上か
それ以上の範囲で、放熱によって起こるガスバーナーお
よびガスバーナー装置を提供する。
に加えて、上記熱移動が、かなりの範囲、たとえば50％
以上、好ましくは55％以上、より好ましくは60％以上か
それ以上の範囲で、放熱によって起こるガスバーナーお
よびガスバーナー装置を提供する。
この発明によれば、この発明による少なくとも１つの
ガスバーナーを有するこの発明のガスバーナー装置によ
ってこのことが達成される。このガスバーナー装置は、 ｉ） 燃料ガスと空気を供給するための混合室と、 ii） 上記混合室の下に配置され、かつ、セラミック製
のバーナー板によって分離された閉鎖した燃焼室と、 iii） 上記燃焼室に連結された起立したファイアチュ
ーブを備え、上記燃焼室を取り囲み、かつ、加熱のため
の液体のための入口と出口と一緒に放射によって加熱可
能であるジャケットと、 iv） 燃焼ガスのための出口と、 ｖ） 制御装置に接続された上記バーナー板の付近にあ
る上記燃焼室内に配置された燃焼制御手段とを備えてい
る。
ガスバーナーを有するこの発明のガスバーナー装置によ
ってこのことが達成される。このガスバーナー装置は、 ｉ） 燃料ガスと空気を供給するための混合室と、 ii） 上記混合室の下に配置され、かつ、セラミック製
のバーナー板によって分離された閉鎖した燃焼室と、 iii） 上記燃焼室に連結された起立したファイアチュ
ーブを備え、上記燃焼室を取り囲み、かつ、加熱のため
の液体のための入口と出口と一緒に放射によって加熱可
能であるジャケットと、 iv） 燃焼ガスのための出口と、 ｖ） 制御装置に接続された上記バーナー板の付近にあ
る上記燃焼室内に配置された燃焼制御手段とを備えてい
る。
上記燃焼制御手段は、たとえば、フィガロ・コンバス
ション・モニター・センサー（Figaro Combustion Mon
itor Sensor）、フィガロエンジニアリング株式会社製
のCMS301もしくは302のような酸化還元センサーを含ん
でいることが好ましい。このセンサーは、実質的に二酸
化錫からなる半導体材料を含む焼結された酸化金属を含
んでいる。
ション・モニター・センサー（Figaro Combustion Mon
itor Sensor）、フィガロエンジニアリング株式会社製
のCMS301もしくは302のような酸化還元センサーを含ん
でいることが好ましい。このセンサーは、実質的に二酸
化錫からなる半導体材料を含む焼結された酸化金属を含
んでいる。
この酸化還元センサーは、少なくとも１つの螺旋形の
フィラメントと、上記螺旋形のフィラメントを２つの異
なる白熱温度に調節する手段を含むことが望ましい。こ
れにより、燃焼できる混合物が存在する場合に爆発を避
け、かつ、より高い白熱温度における良好な動作を決定
し燃焼できる混合物の供給を許した後に上記燃焼が開始
されるるような温度に上記ガスバーナーの動作を制御す
ることが可能である。
フィラメントと、上記螺旋形のフィラメントを２つの異
なる白熱温度に調節する手段を含むことが望ましい。こ
れにより、燃焼できる混合物が存在する場合に爆発を避
け、かつ、より高い白熱温度における良好な動作を決定
し燃焼できる混合物の供給を許した後に上記燃焼が開始
されるるような温度に上記ガスバーナーの動作を制御す
ることが可能である。
上記熱移動は、放熱手段によって相当の範囲で行われ
るので、上記放熱によって加熱された表面は、拡大され
ることができ、上記起立したファイアチューブが上記ジ
ャケット内で横方向に曲げられていることがより好まし
い。
るので、上記放熱によって加熱された表面は、拡大され
ることができ、上記起立したファイアチューブが上記ジ
ャケット内で横方向に曲げられていることがより好まし
い。
上記装置および上記ガスバーナーは、mgセンサーを上
記燃焼室に接続することによって、不規則な燃焼もしく
は燃焼の中断に対して保護されている。
記燃焼室に接続することによって、不規則な燃焼もしく
は燃焼の中断に対して保護されている。
上記装置および上記ガスバーナーの出力は、さらに大
なる熱出力のために上記ファイアチューブから出る上記
燃焼ガスの温度を利用することによって、さらに増加さ
せられる。したがって、ファイアチューブが通過する二
次的な熱交換器が上記水箱に接続されていることが推奨
される。
なる熱出力のために上記ファイアチューブから出る上記
燃焼ガスの温度を利用することによって、さらに増加さ
せられる。したがって、ファイアチューブが通過する二
次的な熱交換器が上記水箱に接続されていることが推奨
される。
この発明のもうひとつの面は、燃焼のための燃料ガス
と空気の混合物の燃焼の制御方法に関連している。ここ
での効用は酸化還元センサーから獲得される。上記ガス
バーナーの動作は、この方法が、 ｉ） 上記酸化還元センサーを上記混合物の点火温度T0
より低い温度T1に設定し、 ii） 上記燃焼室に空気を流入させ、 iii） 酸化還元センサーを、T0よりも高い温度T2に設
定し、 iv） 上記混合物を供給し、そして、 ｖ） 発生した酸化還元センサー信号Ｓにしたがって、
上記燃料ガスおよび／または空気の供給を変化させると
きに、制御される。
と空気の混合物の燃焼の制御方法に関連している。ここ
での効用は酸化還元センサーから獲得される。上記ガス
バーナーの動作は、この方法が、 ｉ） 上記酸化還元センサーを上記混合物の点火温度T0
より低い温度T1に設定し、 ii） 上記燃焼室に空気を流入させ、 iii） 酸化還元センサーを、T0よりも高い温度T2に設
定し、 iv） 上記混合物を供給し、そして、 ｖ） 発生した酸化還元センサー信号Ｓにしたがって、
上記燃料ガスおよび／または空気の供給を変化させると
きに、制御される。
動作期間の間、上記燃焼の特性は、空気と燃料ガスの
混合物中の空気量を変化させることによって制御される
ことが好ましい。このことは、ステップｖ）において、
上記信号Ｓが最小値Sminに近づいたときに上記空気の供
給が減少させられて行われ、そして、ステップｖ）にお
いて、上記信号Ｓが最大値Smaxに近づいたときに、上記
空気の供給が増加させられて行われることが好ましい。
混合物中の空気量を変化させることによって制御される
ことが好ましい。このことは、ステップｖ）において、
上記信号Ｓが最小値Sminに近づいたときに上記空気の供
給が減少させられて行われ、そして、ステップｖ）にお
いて、上記信号Ｓが最大値Smaxに近づいたときに、上記
空気の供給が増加させられて行われることが好ましい。
上記バーナー装置の始動は、ステップii）の後に、上
記信号ＳがS1からS2に下降したときにステップiii）が
続くときと、ステップiii）の後に、S3がS1よりも大き
く上記信号ＳがS2からS3に上昇したときにステップiv）
が続くときに起こる。上記燃焼のための動作状態は、上
記混合物の供給がステップiv）において、もし上記信号
Ｓが値Smaxに達した後に下降したならば維持されて、達
せられる。
記信号ＳがS1からS2に下降したときにステップiii）が
続くときと、ステップiii）の後に、S3がS1よりも大き
く上記信号ＳがS2からS3に上昇したときにステップiv）
が続くときに起こる。上記燃焼のための動作状態は、上
記混合物の供給がステップiv）において、もし上記信号
Ｓが値Smaxに達した後に下降したならば維持されて、達
せられる。
上記ガスバーナー装置の既述した特徴および他の特徴
と、この発明の上記ガスバーナーと上記燃焼方法は、単
に一例として与えられた実施例に基づいて、以下に、添
付図面を参照して、さらに詳細に記述される。
と、この発明の上記ガスバーナーと上記燃焼方法は、単
に一例として与えられた実施例に基づいて、以下に、添
付図面を参照して、さらに詳細に記述される。
図面において、 図１は、この発明によるガスバーナーを部分的に切除
して斜めから見た状態を示す。
して斜めから見た状態を示す。
図２は、図１のII−II線を横切る断面を示す。
図３は、上記センサによって発生された信号のグラフ
状の描写である。
状の描写である。
図４は、図１の細部IVをより大きな縮尺で示す。
図５は、図１の細部Ｖをより大きな縮尺で示す。
図６は、図５の細部の変形列である。
図７は、図１の細部VIIの変形例である。
図８は、図７のVIII−VIII線に沿って断面を示す。
図１は、この発明によるガスバーナー１を示す。ガス
バーナー１は、制御装置（ここには示さない）と一緒
に、この発明のガスバーナー装置を構成する。このガス
バーナー装置は、この発明の１つもしくはそれ以上のガ
スバーナー１を含むことができ、たとえば、セントラル
ヒーティングおよび給湯装置に使用される。この発明の
上記ガスバーナー１は、並列または直列に連結されても
よい。
バーナー１は、制御装置（ここには示さない）と一緒
に、この発明のガスバーナー装置を構成する。このガス
バーナー装置は、この発明の１つもしくはそれ以上のガ
スバーナー１を含むことができ、たとえば、セントラル
ヒーティングおよび給湯装置に使用される。この発明の
上記ガスバーナー１は、並列または直列に連結されても
よい。
この発明の上記ガスバーナー１は、混合室2,互いに接
して配置された燃焼室３および熱交換器４を含んでい
る。
して配置された燃焼室３および熱交換器４を含んでい
る。
屋根裏に配置されたセントラルヒーティングユニット
と、浴室および台所のための２つの給湯器は、それぞ
れ、１つの制御装置で制御されるこの発明のガスバーナ
ー１を備えている。
と、浴室および台所のための２つの給湯器は、それぞ
れ、１つの制御装置で制御されるこの発明のガスバーナ
ー１を備えている。
上記混合室２は、下面６に開口したハンギングパイプ
７に接続した入口５を備えている。底端（下面）６の付
近において、上記パイプ７の中に突き出ているのは、ノ
ズル８である。ノズル８は、バルブ10が開かれていると
きに、供給配管９および制御バルブ10を介して燃料ガス
11が供給される。上記バルブ10は、上記制御装置（図示
せず）に接続された制御線12によって、作動させられ
る。
７に接続した入口５を備えている。底端（下面）６の付
近において、上記パイプ７の中に突き出ているのは、ノ
ズル８である。ノズル８は、バルブ10が開かれていると
きに、供給配管９および制御バルブ10を介して燃料ガス
11が供給される。上記バルブ10は、上記制御装置（図示
せず）に接続された制御線12によって、作動させられ
る。
さらに、上記パイプ７の中に備えられているのは、供
給面が上記混合室２に向かって方向づけられている軸方
向のファン13である。このファン13は、上記制御線14を
介して上記制御装置に接続されている。
給面が上記混合室２に向かって方向づけられている軸方
向のファン13である。このファン13は、上記制御線14を
介して上記制御装置に接続されている。
さらに、上記混合室２に配置されているのは、空気と
燃料ガスの混合物を刺激すると共に、燃焼室３から上記
混合室２へ炎が吹き戻すことを防ぐ銅製の混合網15であ
る。また、一様な圧力分布が、燃焼室３と上記混合室２
を分離するセラミック製のバーナー板16の表面の上で、
促進される。たとえば、テナグロＴ（商標）が、セラミ
ック製のバーナー板16として用いられる。
燃料ガスの混合物を刺激すると共に、燃焼室３から上記
混合室２へ炎が吹き戻すことを防ぐ銅製の混合網15であ
る。また、一様な圧力分布が、燃焼室３と上記混合室２
を分離するセラミック製のバーナー板16の表面の上で、
促進される。たとえば、テナグロＴ（商標）が、セラミ
ック製のバーナー板16として用いられる。
酸化還元センサ18を含む燃焼制御装置17は、実質的に
円筒形状の燃焼室内に、上記バーナー板16から短い距離
だけ離して配置されている。上記板16への上記距離は、
２乃至5mmであることが好ましい。
円筒形状の燃焼室内に、上記バーナー板16から短い距離
だけ離して配置されている。上記板16への上記距離は、
２乃至5mmであることが好ましい。
上記センサ18は、図５に、さらに詳細に示されてい
る。上記センサ18（フィガロCMS−202）は、センサー部
19を含んでいる。このセンサー部19の中には、触媒が混
合されて焼結されたSnO2が配置されている。このセンサ
ー部19は、400℃から1100℃の温度において、還元ガス
の濃度の変化を感知する。
る。上記センサ18（フィガロCMS−202）は、センサー部
19を含んでいる。このセンサー部19の中には、触媒が混
合されて焼結されたSnO2が配置されている。このセンサ
ー部19は、400℃から1100℃の温度において、還元ガス
の濃度の変化を感知する。
上記センサー18は、さらに、端子21と22との間に配置
された螺旋状のフィラメント20を含んでいる。これらの
端子21および22は、制御ユニット23に連結されている。
この制御ユニット23によって、螺旋状のフィラメント20
は２つの異なる温度T1およびT2に設定される。
された螺旋状のフィラメント20を含んでいる。これらの
端子21および22は、制御ユニット23に連結されている。
この制御ユニット23によって、螺旋状のフィラメント20
は２つの異なる温度T1およびT2に設定される。
図６は、上記センサー18の変形例を示す。この例で
は、センサー25は、センサー部19に巻き回され、端子21
と22の間に配置された螺旋状のフィラメント26を有して
いる。上記端子21および22は、さらに、上記制御ユニッ
ト23に接続され、一方、センサー25の端子27および28
は、上記制御装置に直接に接続される。
は、センサー25は、センサー部19に巻き回され、端子21
と22の間に配置された螺旋状のフィラメント26を有して
いる。上記端子21および22は、さらに、上記制御ユニッ
ト23に接続され、一方、センサー25の端子27および28
は、上記制御装置に直接に接続される。
上記円筒形の燃焼室３は、円筒形の第１ジャケット部
30の下側の底部29によって、側面および底部に結び付け
られている。第１ジャケット部30は、もうひとつのジャ
ケット部30とともに、熱交換器４のジャケットを構成す
る。上記ジャケット部30および31は、重なった継ぎ目32
に連結されている。上記混合物室２は、底縁33に固定さ
れて底縁33上に載置されている。上記セラミック製のバ
ーナー板16は、外形リング34内に配置されている。
30の下側の底部29によって、側面および底部に結び付け
られている。第１ジャケット部30は、もうひとつのジャ
ケット部30とともに、熱交換器４のジャケットを構成す
る。上記ジャケット部30および31は、重なった継ぎ目32
に連結されている。上記混合物室２は、底縁33に固定さ
れて底縁33上に載置されている。上記セラミック製のバ
ーナー板16は、外形リング34内に配置されている。
上記底部29に突出しているのは、水36で満たされた水
箱77を通過する多数のファイアチューブ35である。上記
ファイアチューブは、横方向屈曲部37を有している。し
たがって、起立した縁38,上記底部29および上記ファイ
アチューブの屈曲部37からなる上記燃焼室は、放射によ
って加熱される最大の表面積が設けられる。
箱77を通過する多数のファイアチューブ35である。上記
ファイアチューブは、横方向屈曲部37を有している。し
たがって、起立した縁38,上記底部29および上記ファイ
アチューブの屈曲部37からなる上記燃焼室は、放射によ
って加熱される最大の表面積が設けられる。
図２に示すように、入口39からファイアチューブ35に
入る熱放射は、その出口40に達することがないだろう。
なぜならば、それは、最初に、上記ファイアチューブの
屈曲部37に出会うからである。
入る熱放射は、その出口40に達することがないだろう。
なぜならば、それは、最初に、上記ファイアチューブの
屈曲部37に出会うからである。
上記ファイアチューブ35は、一端において底部29内で
固定され、他端において上記ジャケット部31の底部42の
鍔41に固定されている。
固定され、他端において上記ジャケット部31の底部42の
鍔41に固定されている。
加熱された水は、入口43から流入し、高い位置にある
出口44を経由して熱交換器４を後にする。
出口44を経由して熱交換器４を後にする。
上記ファイアチューブ35は、燃焼ガスのための出口46
に突き出した燃焼ガス室45に突き出している。上記燃焼
ガス室45の溢れ底部47の最下点は、ファイアチューブ35
から上記燃焼ガス室45に滴る凝結した水のための出口48
になっている。
に突き出した燃焼ガス室45に突き出している。上記燃焼
ガス室45の溢れ底部47の最下点は、ファイアチューブ35
から上記燃焼ガス室45に滴る凝結した水のための出口48
になっている。
図４は、この発明の計測センサー49を示す。上記セン
サー49は、管部51を通って上記燃焼室内の上記バーナー
板16に接近する点に延びるNiCr/NiAl熱電対50を含んで
いる。立ち上げ時および動作時の間の上記バーナー板16
上の炎の存在は、上記計測センサー49によって検出され
る。上記計測センサー49からの信号は、制御線55,56を
通って制御ユニット23に伝達される。制御ユニット23は
制御線57を経由して上記制御装置に接続されている。
サー49は、管部51を通って上記燃焼室内の上記バーナー
板16に接近する点に延びるNiCr/NiAl熱電対50を含んで
いる。立ち上げ時および動作時の間の上記バーナー板16
上の炎の存在は、上記計測センサー49によって検出され
る。上記計測センサー49からの信号は、制御線55,56を
通って制御ユニット23に伝達される。制御ユニット23は
制御線57を経由して上記制御装置に接続されている。
分離した計測センサー49に替えて、計測センサーは、
図５および６に示すセンサー18に統合されてもよい。
図５および６に示すセンサー18に統合されてもよい。
この発明の上記ガスバーナー１によって実行される燃
焼方法は、以下に図３を参照して、さらに詳細に説明さ
れる。図３において、上記センサーによって出力された
信号Ｓは、始動期間58および動作期間59に対応する時間
ｔの関数として示される。
焼方法は、以下に図３を参照して、さらに詳細に説明さ
れる。図３において、上記センサーによって出力された
信号Ｓは、始動期間58および動作期間59に対応する時間
ｔの関数として示される。
始動時には、上記バルブ10は閉鎖され、上記ファン13
はオフになっている。時刻t1において、センサー25は、
上記制御装置によって上記制御ユニット23を経由して螺
旋状のフィラメント26を用いて、酸化還元センサー温度
T1（たとえば400℃）に加熱される。上記センサー25は
信号S1を発生する。上記ファン13は、時刻t2に始動す
る。周囲の空気60が流入し、もし、バルブ10の漏れの結
果もしくは混合室10内にまだ混合物が存在していること
の結果として燃料ガスが供給されることがないならば、
上記センサーの温度が低下し、上記信号はS2に低下す
る。燃料ガスが供給されることがないことは、上記信号
Ｓの増加を生じ、信号Ｓの増加は、上記制御装置に上記
始動手順の中断を決定させる。
はオフになっている。時刻t1において、センサー25は、
上記制御装置によって上記制御ユニット23を経由して螺
旋状のフィラメント26を用いて、酸化還元センサー温度
T1（たとえば400℃）に加熱される。上記センサー25は
信号S1を発生する。上記ファン13は、時刻t2に始動す
る。周囲の空気60が流入し、もし、バルブ10の漏れの結
果もしくは混合室10内にまだ混合物が存在していること
の結果として燃料ガスが供給されることがないならば、
上記センサーの温度が低下し、上記信号はS2に低下す
る。燃料ガスが供給されることがないことは、上記信号
Ｓの増加を生じ、信号Ｓの増加は、上記制御装置に上記
始動手順の中断を決定させる。
充満期間の後に、上記センサー25は、t3で螺旋フィラ
メント26を用いて、より高い温度T2（800乃至1000℃）
にさせられる。この温度で、燃料のための混合物が点火
される。この高温度のために、上記センサーは、S2より
大きく、かつ、S1よりも大きな信号S3を発生する。
メント26を用いて、より高い温度T2（800乃至1000℃）
にさせられる。この温度で、燃料のための混合物が点火
される。この高温度のために、上記センサーは、S2より
大きく、かつ、S1よりも大きな信号S3を発生する。
上記ガスバルブ10は、その後、t4で開かれる。その
後、上記燃料ガスと空気の混合物は、上記バーナー板を
経由して上記燃焼室に流入し、熱センサー25/螺旋フィ
ラメント26によって点火される。上記センサー信号は増
加し、t5で上記螺旋フィラメント26の加熱が中断する。
これによって、上記始動期間58が終了する。
後、上記燃料ガスと空気の混合物は、上記バーナー板を
経由して上記燃焼室に流入し、熱センサー25/螺旋フィ
ラメント26によって点火される。上記センサー信号は増
加し、t5で上記螺旋フィラメント26の加熱が中断する。
これによって、上記始動期間58が終了する。
上記燃焼の結果、上記燃焼室３内の還元ガスの濃度が
減少し、それによって上記センサーからの信号Ｓが減少
する。
減少し、それによって上記センサーからの信号Ｓが減少
する。
上記空気の供給は、たとえば、t6から、ｎ＝1.05の空
気過剰まで減少させられ、その点で、出口46から出る燃
料ガス内に、最大で50ppmのCOと16ppmのNOxが存在す
る。
気過剰まで減少させられ、その点で、出口46から出る燃
料ガス内に、最大で50ppmのCOと16ppmのNOxが存在す
る。
さらに、上記空気の超過量は、上記ファン13の回転速
度の減少によって、または、上記バルブ10を経由する上
記ガスの供給の増加によって、低下させられ、上記信号
Ｓが増加する。上記信号Ｓが、最大値Smaxに近づき、ま
たは、それ（約30ppmのCOに相当）を越えたときに、た
とえば、t7で上記ファン13の回転速度が増加して、上記
空気の超過量が増加する。上記信号Ｓは、再び減少す
る。そして、それが、Smin（たとえば20ppmのCO）に近
づいたときに、上記ファン13の回転速度がt8で減少し、
t9で増加するまで減少する。この動作状態において、上
記燃焼が、上記燃焼ガス中のCO濃度に対する狭い限度内
に最適に調節されることは、明らかである。上記加熱の
要求が終わったときに、上記ガスバルブ10はt10で閉じ
られ、上記ファン13は上記センサーからの信号が零値に
達したときに停止する。
度の減少によって、または、上記バルブ10を経由する上
記ガスの供給の増加によって、低下させられ、上記信号
Ｓが増加する。上記信号Ｓが、最大値Smaxに近づき、ま
たは、それ（約30ppmのCOに相当）を越えたときに、た
とえば、t7で上記ファン13の回転速度が増加して、上記
空気の超過量が増加する。上記信号Ｓは、再び減少す
る。そして、それが、Smin（たとえば20ppmのCO）に近
づいたときに、上記ファン13の回転速度がt8で減少し、
t9で増加するまで減少する。この動作状態において、上
記燃焼が、上記燃焼ガス中のCO濃度に対する狭い限度内
に最適に調節されることは、明らかである。上記加熱の
要求が終わったときに、上記ガスバルブ10はt10で閉じ
られ、上記ファン13は上記センサーからの信号が零値に
達したときに停止する。
図７および８は、この発明の変形例のガスバーナー61
を示す。この例では、第２の熱交換器62が上記熱交換器
４に接続している。上記第２熱交換器62は、交換タイプ
64を備えた円筒形のハウジング63を含んでいる。交換パ
イプ64は、それらの上端に、上部66の鍔65が設けられて
いる。上部66において、上記ファイアチューブ35を用い
た連結が行われる。上記交換パイプ64間に、仕切り67が
配置されている。入口68を経由して供給される空気69
は、迷路を経由して上記熱交換器62を通過し、上記パイ
プ64および仕切り67において加熱され、上記出口70を経
由して上記熱交換器62から出る。
を示す。この例では、第２の熱交換器62が上記熱交換器
４に接続している。上記第２熱交換器62は、交換タイプ
64を備えた円筒形のハウジング63を含んでいる。交換パ
イプ64は、それらの上端に、上部66の鍔65が設けられて
いる。上部66において、上記ファイアチューブ35を用い
た連結が行われる。上記交換パイプ64間に、仕切り67が
配置されている。入口68を経由して供給される空気69
は、迷路を経由して上記熱交換器62を通過し、上記パイ
プ64および仕切り67において加熱され、上記出口70を経
由して上記熱交換器62から出る。
図７は、上記第２熱交換器62が上記熱交換器４と上記
燃焼ガス室45の間に配置されていることをはっきりと示
す。
燃焼ガス室45の間に配置されていることをはっきりと示
す。
上記第２熱交換器62は、上記ガスバーナー１に、制御
および保護のための装置を必要とすることなく、後で付
加することができる。上記熱交換器62を据え付けるこに
よって、上記ガスバーナー１内で造り出されるより高い
抵抗は、上記ファン13の出力に影響する。しかし、これ
は、自動的に、上記センサー制御によって、再び、正し
い値にされる。
および保護のための装置を必要とすることなく、後で付
加することができる。上記熱交換器62を据え付けるこに
よって、上記ガスバーナー１内で造り出されるより高い
抵抗は、上記ファン13の出力に影響する。しかし、これ
は、自動的に、上記センサー制御によって、再び、正し
い値にされる。
以上により、この発明の上記ガスバーナー装置および
上記ガスバーナーは、最適な出力で、かつ、一酸化炭
素，窒素酸化物および炭化水素のような有害な燃焼生成
物の最小の放出で、多くの種類の燃料ガスを燃焼させる
ために使用できることは明らかである。上記バーナーの
制御と保護は、良好かつ、安価である。上記ガスバーナ
ーおよび上記ガスバーナー装置は、保守が容易であり、
かつ、汚染と経時劣化による煙突の吸い込み量の変更に
対する敏感さがより少ない。
上記ガスバーナーは、最適な出力で、かつ、一酸化炭
素，窒素酸化物および炭化水素のような有害な燃焼生成
物の最小の放出で、多くの種類の燃料ガスを燃焼させる
ために使用できることは明らかである。上記バーナーの
制御と保護は、良好かつ、安価である。上記ガスバーナ
ーおよび上記ガスバーナー装置は、保守が容易であり、
かつ、汚染と経時劣化による煙突の吸い込み量の変更に
対する敏感さがより少ない。
最後に上記制御装置によってなされる切替操作を記録
することによって、上記装置もしくは上記ガスバーナー
のエネルギー消費を記録することができる。
することによって、上記装置もしくは上記ガスバーナー
のエネルギー消費を記録することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−243421（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23N 5/00 F23N 1/02 101
Claims (8)
- 【請求項１】少なくとも１つのガスバーナーを有するガ
スバーナー装置であって、 ｉ） 燃料ガスと空気を供給するための混合室と、 ii） 上記混合室の下に配置され、かつ、セラミック製
のバーナー板によってそれから分離された閉鎖した燃焼
室と、 iii） 上記燃焼室に連結された起立したファイアチュ
ーブを備え、上記燃焼室を取り囲み、かつ、加熱のため
の液体のための入口と出口と一緒に放射によって加熱可
能であるジャケットと、 iv） 燃焼ガスのための出口と、 ｖ） 制御装置に接続された上記バーナー板の付近にあ
る上記燃焼室内に配置された燃焼制御手段とを備え、 上記燃焼制御手段は、酸化還元センサーを含み、 上記酸化還元センサーは、少なくとも１つの螺旋形のフ
ィラメントと、上記螺旋形のフィラメントを２つの異な
る温度に調節可能な手段とを含むガスバーナー装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の装置において、上記起立
したファイアチューブは、上記ジャケット内で横方向に
曲がっているガスバーナー装置。 - 【請求項３】セラミック製のバーナー板と、酸化還元セ
ンサーの温度を設定するための設定手段が設けられた上
記酸化還元センサーとを備えた燃焼室内の燃料ガスと空
気との混合物の燃焼を制御するための燃焼制御方法であ
って、 ｉ） 上記酸化還元センサーを上記混合物の点火温度T0
より低い温度T1に設定し、 ii） 上記燃焼室に空気を流入させ、 iii） 酸化還元センサーを、T0よりも高い温度T2に設
定し、 iv） 上記混合物を供給し、そして、 ｖ） 発生した酸化還元センサー信号Ｓにしたがって、
上記燃料ガスおよび／または空気の供給を変化させる燃
焼制御方法。 - 【請求項４】請求項３に記載の方法において、ステップ
ｖ）において、上記信号Ｓが最小値Sminに近づいたとき
に上記空気の供給が減少させられる燃焼制御方法。 - 【請求項５】請求項４に記載の方法において、ステップ
ｖ）において、上記信号Ｓが最大値Smaxに近づいたとき
に、上記空気の供給が増加させられる燃焼制御方法。 - 【請求項６】請求項３乃至５のいずれか１つに記載の方
法において、ステップii）の後に、上記信号ＳがS1から
S2に下降したときにステップiii）が続く燃焼制御方
法。 - 【請求項７】請求項３乃至６のいずれか１つに記載の方
法において、ステップiii）の後に、上記信号ＳがS2か
らS3に上昇したときにステップiv）が続き、ここでS3は
S1よりも大きい燃焼制御方法。 - 【請求項８】請求項３乃至７のいずれか１つに記載の方
法において、上記混合物の供給は、ステップiv）におい
て上記信号Ｓが値Smaxに達した後に下降したならば、維
持される燃焼制御方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9002522A NL9002522A (nl) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | Gasbrandersysteem, gasbrander, en een werkwijze voor verbrandingsregeling. |
| NL9002522 | 1990-11-19 | ||
| PCT/NL1991/000232 WO1992008930A1 (en) | 1990-11-19 | 1991-11-19 | Gas burner system, gas burner and a method for combustion control |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06502481A JPH06502481A (ja) | 1994-03-17 |
| JP3104994B2 true JP3104994B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=19858002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04500544A Expired - Fee Related JP3104994B2 (ja) | 1990-11-19 | 1991-11-19 | ガスバーナー装置，ガスバーナーおよび燃焼制御方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5338184A (ja) |
| EP (1) | EP0558672B1 (ja) |
| JP (1) | JP3104994B2 (ja) |
| AT (1) | ATE140785T1 (ja) |
| DE (1) | DE69121110T2 (ja) |
| NL (1) | NL9002522A (ja) |
| WO (1) | WO1992008930A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101267589B1 (ko) | 2011-09-28 | 2013-05-24 | 현대제철 주식회사 | 예열용 버너 |
| KR101755141B1 (ko) | 2011-08-18 | 2017-07-06 | 에어코 인터내셔날 인코포레이티드 | 산소센서를 가진 물가열 시스템 |
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| US6951458B2 (en) * | 2002-03-29 | 2005-10-04 | Chiyoda Corporation | Reactor combustion control method and reactor |
| JP4762835B2 (ja) | 2006-09-07 | 2011-08-31 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法、基板処理装置、プログラムおよびプログラム記録媒体 |
| KR102428535B1 (ko) * | 2017-12-29 | 2022-08-03 | 주식회사 경동나비엔 | 연관식 보일러 |
| CN110388742A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-29 | 巨浪(苏州)热水器有限公司 | 一种多烟道热水器内胆 |
| PL72971Y1 (pl) * | 2020-09-15 | 2023-04-17 | Glowny Instytut Gornictwa | Kocioł na paliwa gazowe, z palnikiem ceramicznym |
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|---|---|---|---|---|
| US1907736A (en) * | 1930-11-06 | 1933-05-09 | Cheetham Hugh Southworth | Steam boiler |
| US2210830A (en) * | 1939-03-29 | 1940-08-06 | Phoenix Steel Boiler Works Inc | Heating apparatus |
| US4271789A (en) * | 1971-10-26 | 1981-06-09 | Black Robert B | Energy conversion system |
| NL8400406A (nl) * | 1984-02-08 | 1985-09-02 | Veg Gasinstituut Nv | Gasbrander. |
| DE3778660D1 (de) * | 1986-12-06 | 1992-06-04 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Stahlheizkessel. |
| JPH06103092B2 (ja) * | 1988-08-04 | 1994-12-14 | 松下電器産業株式会社 | 触媒燃焼装置 |
| US5201807A (en) * | 1992-02-26 | 1993-04-13 | Gas Research Institute | Gas-fired water heater |
-
1990
- 1990-11-19 NL NL9002522A patent/NL9002522A/nl not_active Application Discontinuation
-
1991
- 1991-11-19 US US08/064,021 patent/US5338184A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-19 DE DE69121110T patent/DE69121110T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-19 JP JP04500544A patent/JP3104994B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-19 EP EP92902280A patent/EP0558672B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-19 WO PCT/NL1991/000232 patent/WO1992008930A1/en active IP Right Grant
- 1991-11-19 AT AT92902280T patent/ATE140785T1/de active
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| KR101755141B1 (ko) | 2011-08-18 | 2017-07-06 | 에어코 인터내셔날 인코포레이티드 | 산소센서를 가진 물가열 시스템 |
| KR101267589B1 (ko) | 2011-09-28 | 2013-05-24 | 현대제철 주식회사 | 예열용 버너 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06502481A (ja) | 1994-03-17 |
| NL9002522A (nl) | 1992-06-16 |
| ATE140785T1 (de) | 1996-08-15 |
| DE69121110T2 (de) | 1997-05-28 |
| EP0558672B1 (en) | 1996-07-24 |
| DE69121110D1 (de) | 1996-08-29 |
| EP0558672A1 (en) | 1993-09-08 |
| WO1992008930A1 (en) | 1992-05-29 |
| US5338184A (en) | 1994-08-16 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |