JPH0379908A - 二連式パルス燃焼装置 - Google Patents
二連式パルス燃焼装置Info
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- JPH0379908A JPH0379908A JP1214045A JP21404589A JPH0379908A JP H0379908 A JPH0379908 A JP H0379908A JP 1214045 A JP1214045 A JP 1214045A JP 21404589 A JP21404589 A JP 21404589A JP H0379908 A JPH0379908 A JP H0379908A
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C15/00—Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
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- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は一対のパルスバーナを互いに逆位)目で燃焼さ
せる二連式パルス燃焼装置に関する。
せる二連式パルス燃焼装置に関する。
(従来の技術)
パルスバーナの欠点である騒音の問題を解消できるよう
にした連結式パルスバーナが知られている。この連結式
パルス燃焼装置は、通常、同一構成に形成された一対の
燃焼室と、これらの燃焼室の排気口に接続された尾管と
、燃焼室の空気供給口に一端が各々接続されると共に燃
焼に必要な空気を各燃焼室内に供給する空気供給管と、
これらの空−気供給管の他端側か共通に接続される給気
デカマフラと、前記尾管の下流側が共通に接続される排
気デカマフラと、各空気供給管内に各々設けられた順方
向の流量係数が逆方向の流量係数より大きい空力学的な
流量制御弁と、前記各空気供給管内の流量制御弁と前記
空気供給口との間に燃料を噴射供給する燃料供給手段と
、前記燃焼室内に各々設けられたイグナイタと、前記給
気デカマフラ内又はその上流側に設けられた空気供給フ
ァンと、運転開始時に前記空気供給ファン及び前記各イ
グナイタを動作させる始動手段とを備えた構成となって
いる。
にした連結式パルスバーナが知られている。この連結式
パルス燃焼装置は、通常、同一構成に形成された一対の
燃焼室と、これらの燃焼室の排気口に接続された尾管と
、燃焼室の空気供給口に一端が各々接続されると共に燃
焼に必要な空気を各燃焼室内に供給する空気供給管と、
これらの空−気供給管の他端側か共通に接続される給気
デカマフラと、前記尾管の下流側が共通に接続される排
気デカマフラと、各空気供給管内に各々設けられた順方
向の流量係数が逆方向の流量係数より大きい空力学的な
流量制御弁と、前記各空気供給管内の流量制御弁と前記
空気供給口との間に燃料を噴射供給する燃料供給手段と
、前記燃焼室内に各々設けられたイグナイタと、前記給
気デカマフラ内又はその上流側に設けられた空気供給フ
ァンと、運転開始時に前記空気供給ファン及び前記各イ
グナイタを動作させる始動手段とを備えた構成となって
いる。
このように空力学的な流量制御弁を各空気供給管内に介
在させた連結式パルスバーナでは、2つの燃焼室内の圧
力を2つの流量制御弁を介して強く干渉させることが可
能となる。このため、各パルスバーナの発振周期を18
0度異ならせることができ、騒音を小さくするこ、とが
できる。
在させた連結式パルスバーナでは、2つの燃焼室内の圧
力を2つの流量制御弁を介して強く干渉させることが可
能となる。このため、各パルスバーナの発振周期を18
0度異ならせることができ、騒音を小さくするこ、とが
できる。
また、動作時に燃料の供給量に応じて、ファンの回転数
を変化させることで燃焼量を最大燃焼量の1/3程度に
まで変化させることができる。
を変化させることで燃焼量を最大燃焼量の1/3程度に
まで変化させることができる。
しかしながら、上記のように構成された連結式パルス燃
焼装置を家庭用の暖房器に応用する場合、住宅の高断熱
・高気密化が進み、暖房能力を一層下げる要求が強くな
っており、最大燃焼量の173程度の燃焼量では暖房能
力を一層下げることができない。この燃焼量を最大燃焼
量の1/3以下にするために、燃焼器を0N−OFF制
御する方法が考えられるが、この場合、電磁弁の頻繁な
0N−OFFにより、繰り返しの熱応力、燃焼ガス中の
CO濃度の上昇、及び燃焼器内の凝縮による露付き等の
欠点を有している。
焼装置を家庭用の暖房器に応用する場合、住宅の高断熱
・高気密化が進み、暖房能力を一層下げる要求が強くな
っており、最大燃焼量の173程度の燃焼量では暖房能
力を一層下げることができない。この燃焼量を最大燃焼
量の1/3以下にするために、燃焼器を0N−OFF制
御する方法が考えられるが、この場合、電磁弁の頻繁な
0N−OFFにより、繰り返しの熱応力、燃焼ガス中の
CO濃度の上昇、及び燃焼器内の凝縮による露付き等の
欠点を有している。
(発明が解決しようとする課題)
このように従来の連結式パルス燃焼装置においては、燃
焼量の可変幅を最大燃焼量の173以下にすることがで
きず、家庭用暖房器等の大きな能力可変幅を必要とする
機器への応用ができなかった。
焼量の可変幅を最大燃焼量の173以下にすることがで
きず、家庭用暖房器等の大きな能力可変幅を必要とする
機器への応用ができなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、燃焼量の可
変幅を大きくすることができる二連式パルス燃焼装置を
提供することを目的とする。
変幅を大きくすることができる二連式パルス燃焼装置を
提供することを目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上述の目的を達成するために本発明の二連式パルス燃焼
装置は、一定体積を有する燃焼室とその下流側に位置す
る尾管、燃焼室上流側に位置する燃料供給管および空気
供給管を備えた一対のパルスバーナと、 前記各々の燃料供給管に設けられた前記各々のパルスバ
ーナへの燃料の供給を制御する燃料制御弁と、最大燃焼
量の2分の1以下の燃焼領域では前記どちらか一方の燃
料制御弁を閉じ一方のパルスバーナのみを動作し、それ
以外の燃焼領域では前記両燃料制御弁を開き両方パルス
バーナを動作する制御を行う制御手段とを具備してなる
ことを要旨とし、また前記制御手段は、一方のパルスバ
ーナのみの動作時には、一定時間毎に動作するパルスバ
ー′すを交替することを特徴とする。
装置は、一定体積を有する燃焼室とその下流側に位置す
る尾管、燃焼室上流側に位置する燃料供給管および空気
供給管を備えた一対のパルスバーナと、 前記各々の燃料供給管に設けられた前記各々のパルスバ
ーナへの燃料の供給を制御する燃料制御弁と、最大燃焼
量の2分の1以下の燃焼領域では前記どちらか一方の燃
料制御弁を閉じ一方のパルスバーナのみを動作し、それ
以外の燃焼領域では前記両燃料制御弁を開き両方パルス
バーナを動作する制御を行う制御手段とを具備してなる
ことを要旨とし、また前記制御手段は、一方のパルスバ
ーナのみの動作時には、一定時間毎に動作するパルスバ
ー′すを交替することを特徴とする。
(作用)
このように構成されたものにおいては、二連式パルス燃
焼装置の燃焼量を低燃焼にしたときに、どちらか一方の
パルスバーナを停止させ、全体の能力の半分にすること
により、燃焼量の可変幅を大きくすることができる。
焼装置の燃焼量を低燃焼にしたときに、どちらか一方の
パルスバーナを停止させ、全体の能力の半分にすること
により、燃焼量の可変幅を大きくすることができる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第1
図は本発明の一実施例に係る二連式パルス燃焼装置の一
部を切り欠いて示す正面図である。
図は本発明の一実施例に係る二連式パルス燃焼装置の一
部を切り欠いて示す正面図である。
二連式パルス燃焼装置1は、給気デカマフラ2と、排気
デカマフラ3と、同一構成、同一寸法に形成されて給気
デカマフラ2と排気デカマフラ3室との間に並列状態に
接続されたパルスバーナ4a、4bと、これらパルスバ
ーナ4a、4bに燃料を供給する燃料供給部5と、2a
、12bと、燃料供給管13a、13bと、パルスバー
ナ4a。
デカマフラ3と、同一構成、同一寸法に形成されて給気
デカマフラ2と排気デカマフラ3室との間に並列状態に
接続されたパルスバーナ4a、4bと、これらパルスバ
ーナ4a、4bに燃料を供給する燃料供給部5と、2a
、12bと、燃料供給管13a、13bと、パルスバー
ナ4a。
4bへの空気供給を制御する空気供給ファン6とで構成
されている。
されている。
前記パルスバーナ4a(4b)は、燃焼室7a(7b)
と、この燃焼室7a(7b)に設けられた空気供給口8
a(8b)と、燃焼室7a(7b)にそれぞれ設けられ
た排気口に接続された尾管9a(9b)と、燃焼室7a
(7b)内にそれぞれ設けられた着火用のイグナイタ1
0a(10b)と、燃焼室7a(7b)内にそれぞれ設
けられた火災検知用フレームセンサILa(llb)と
から構成されている。
と、この燃焼室7a(7b)に設けられた空気供給口8
a(8b)と、燃焼室7a(7b)にそれぞれ設けられ
た排気口に接続された尾管9a(9b)と、燃焼室7a
(7b)内にそれぞれ設けられた着火用のイグナイタ1
0a(10b)と、燃焼室7a(7b)内にそれぞれ設
けられた火災検知用フレームセンサILa(llb)と
から構成されている。
排気デカマフラ3は、パルスバーナ4a、4bの尾管9
a(9b)の下流側が共通に接続されている。
a(9b)の下流側が共通に接続されている。
また、前記燃料供給部5は、前記空気供給口8a(8b
)の下流域に接続された燃料供給管12a(12b)と
、この燃料供給管12a(12b)の上流側に設けられ
た燃料の0N−OFFを制御する燃料制御弁13a(1
3b)と、この燃料制御弁13a(13b)よりさらに
上流側に設けられた燃料流量を制御する燃料流量制御弁
14とから構成されている。この燃料流量制御弁14は
前記燃料供給管12a、12bを共通にし、図示しない
燃料供給源に接続されている。
)の下流域に接続された燃料供給管12a(12b)と
、この燃料供給管12a(12b)の上流側に設けられ
た燃料の0N−OFFを制御する燃料制御弁13a(1
3b)と、この燃料制御弁13a(13b)よりさらに
上流側に設けられた燃料流量を制御する燃料流量制御弁
14とから構成されている。この燃料流量制御弁14は
前記燃料供給管12a、12bを共通にし、図示しない
燃料供給源に接続されている。
制御装置15は燃料流量及びフレームセンサ11a、l
lbの出力信号を導入して、空気供給ファン6及び燃料
制御弁13a 13bの0N−OFFを制御する。
lbの出力信号を導入して、空気供給ファン6及び燃料
制御弁13a 13bの0N−OFFを制御する。
次に、第1図に示した二連式パルス燃焼装置の動作を説
明する。
明する。
まず、起動指令を与えると、制御装置15は、空気供給
ファン6を低速で回転させる。この空気供給ファン6の
始動により、給気デカマフラ2゜空気供給口8a(8b
)、燃焼室7a(7b)を経て空気が流れ、この空気流
によってプリパージが行われる。次に、イグナイタ10
a(10b)を動作開始させるとともに燃料流量制御弁
14を全開に制御し、燃料を燃料供給管12a(12b
)及び燃料制御弁L3a(13b)を介して燃焼室7a
(7b)内に噴射させる。(このとき燃料制御弁13a
、13bは両方とも開かれている。)燃焼室7a(7b
)内は、空気と燃料との混合ガスによって充満すると共
にイグナイタ10a(10b)によって着火が行われる
。このとき、制御装置15は、燃焼室7a(7b)内の
混合ガスが燃焼しているか否かをフレームセンサ11a
。
ファン6を低速で回転させる。この空気供給ファン6の
始動により、給気デカマフラ2゜空気供給口8a(8b
)、燃焼室7a(7b)を経て空気が流れ、この空気流
によってプリパージが行われる。次に、イグナイタ10
a(10b)を動作開始させるとともに燃料流量制御弁
14を全開に制御し、燃料を燃料供給管12a(12b
)及び燃料制御弁L3a(13b)を介して燃焼室7a
(7b)内に噴射させる。(このとき燃料制御弁13a
、13bは両方とも開かれている。)燃焼室7a(7b
)内は、空気と燃料との混合ガスによって充満すると共
にイグナイタ10a(10b)によって着火が行われる
。このとき、制御装置15は、燃焼室7a(7b)内の
混合ガスが燃焼しているか否かをフレームセンサ11a
。
11bにて検知する。
燃焼室7a、7b内の混合ガスが燃焼していることをフ
レームセンサ11a、11bにて検知すると、空気供給
ファン6を高速で回転させ、燃焼室7a、7bへ更に多
くの空気を供給する。したがって、燃焼室7a(7b)
内では、燃焼開始前よりも多くの量の空気供給を受けて
、安定した最大パルス燃焼が行われる。
レームセンサ11a、11bにて検知すると、空気供給
ファン6を高速で回転させ、燃焼室7a、7bへ更に多
くの空気を供給する。したがって、燃焼室7a(7b)
内では、燃焼開始前よりも多くの量の空気供給を受けて
、安定した最大パルス燃焼が行われる。
次に、燃焼量を減少させる場合、制御装置15により、
空気供給ファン6及び燃料流量制御弁14を制御し、空
気供給ファン6の回転速度を低速回転にし、燃焼室7a
(7b)に供給する燃料を減少させ、燃焼量を減少させ
る。
空気供給ファン6及び燃料流量制御弁14を制御し、空
気供給ファン6の回転速度を低速回転にし、燃焼室7a
(7b)に供給する燃料を減少させ、燃焼量を減少させ
る。
そして、第2図の本発明の一実施例に係る二連式パルス
燃焼装置の燃焼量を減少させたときの各パルスバーナの
動作特性図に示すように、燃焼量が最大燃焼ff1(a
点)の2分の1以下(b点)になったときに、制御装置
15は、パルスバーナ4aへの燃料の供給を停止しく燃
料制御弁13aをOFFさせ)、パルスバーナ4aの運
転を停止する。したがって、パルスバーナ4bのみの運
転をする。このとき、空気供給ファン6を高速で回転し
、燃料流量制御弁14の開度を大きくし、パルスバーナ
4bの燃焼量を増加させ、連続的な燃焼可変を可能にし
ている。
燃焼装置の燃焼量を減少させたときの各パルスバーナの
動作特性図に示すように、燃焼量が最大燃焼ff1(a
点)の2分の1以下(b点)になったときに、制御装置
15は、パルスバーナ4aへの燃料の供給を停止しく燃
料制御弁13aをOFFさせ)、パルスバーナ4aの運
転を停止する。したがって、パルスバーナ4bのみの運
転をする。このとき、空気供給ファン6を高速で回転し
、燃料流量制御弁14の開度を大きくし、パルスバーナ
4bの燃焼量を増加させ、連続的な燃焼可変を可能にし
ている。
さらに燃焼量を減少させるときは、制御装置15により
、空気供給ファン6を低速回転させ、燃料流量制御弁1
4を制御し燃焼室7bに供給する燃料を減少させる。
、空気供給ファン6を低速回転させ、燃料流量制御弁1
4を制御し燃焼室7bに供給する燃料を減少させる。
上述のように動作することにより、第3図のほん発明の
一実施例に係る二連式パルス燃焼装置の燃焼可変幅の状
態特製図に示したように、両パルスバーナ4a、4bの
運転特に得られなかった低燃焼運転を実現することがで
き、燃焼可変幅を両パルスバーナ4a、4bの運転時よ
りも大きくすることができる。
一実施例に係る二連式パルス燃焼装置の燃焼可変幅の状
態特製図に示したように、両パルスバーナ4a、4bの
運転特に得られなかった低燃焼運転を実現することがで
き、燃焼可変幅を両パルスバーナ4a、4bの運転時よ
りも大きくすることができる。
また、どちらか一方(パルスバーナ4b)だけの燃焼時
には、両者の逆位相燃焼サイクルによる圧力干渉は生じ
ないが、燃焼していないバーナ(パルスバーナ4a)側
がマフラの役割を果たすため、2バーナによる燃焼時と
同様に、極めて低い騒音値を実現することができる。
には、両者の逆位相燃焼サイクルによる圧力干渉は生じ
ないが、燃焼していないバーナ(パルスバーナ4a)側
がマフラの役割を果たすため、2バーナによる燃焼時と
同様に、極めて低い騒音値を実現することができる。
次に、本発明の他の実施例に係る二連式パルス燃焼装置
について、第4図の本発明の他の実施例に係る二連式パ
ルス燃焼装置の動作特性図を参照して説明する。
について、第4図の本発明の他の実施例に係る二連式パ
ルス燃焼装置の動作特性図を参照して説明する。
前述の実施例において、どちらか一方のバーナ(パルス
バーナ4b゛)の運転時に、ある一定時間が経過すると
、制御装置15により運転バーナ(パルスバーナ4b)
を交換し、他方のバーナ(パルスバーナ4a)を運転す
るように制御する。
バーナ4b゛)の運転時に、ある一定時間が経過すると
、制御装置15により運転バーナ(パルスバーナ4b)
を交換し、他方のバーナ(パルスバーナ4a)を運転す
るように制御する。
このように制御することにより、どちらか一方だけで長
時間運転することによる耐久性の低下を防ぐことができ
る。
時間運転することによる耐久性の低下を防ぐことができ
る。
[発明の効果]
本発明によれば、二連式パルス燃焼装置の燃焼量を低燃
焼にしたときに、どちらか一方のパルスバーナを停止さ
せ、全体の能力の半分にすることにより、燃焼量の可変
幅を大きくすることができる。
焼にしたときに、どちらか一方のパルスバーナを停止さ
せ、全体の能力の半分にすることにより、燃焼量の可変
幅を大きくすることができる。
第1図は本発明の一実施例に係る二連式パルス燃焼装置
の一部を切り欠いて示す正面図、第2図は本発明の一実
施例に係る二連式パルス燃焼装置の燃焼量を減少させた
ときの各パルスバーナの動作特性図、第3図は本発明の
一実施例に係る二連式パルス燃焼装置の燃焼可変幅の状
態特性図、第(ま 4図俺本発明の他の実施例に係る二連式パルス燃焼装置
の動作特性図である。 1・・・二連式パルス燃焼装置、 2・・・給気デカマフラ、3・・・排気デカマフラ、4
a、4b・・・パルスバーナ、5・・・燃料供給部、6
・・・空気供給ファン、7a、7b・・・燃焼室、ga
、gb・・・空気供給口、9a、9b・・・尾管、10
a、10b−・・尾管、 11a、llb・・・フレームセンサ、a、12b・・
・燃料供給管、 a、13b・・・燃料制御弁、 ・・・燃料流量制御弁、 ・・・制御装置。
の一部を切り欠いて示す正面図、第2図は本発明の一実
施例に係る二連式パルス燃焼装置の燃焼量を減少させた
ときの各パルスバーナの動作特性図、第3図は本発明の
一実施例に係る二連式パルス燃焼装置の燃焼可変幅の状
態特性図、第(ま 4図俺本発明の他の実施例に係る二連式パルス燃焼装置
の動作特性図である。 1・・・二連式パルス燃焼装置、 2・・・給気デカマフラ、3・・・排気デカマフラ、4
a、4b・・・パルスバーナ、5・・・燃料供給部、6
・・・空気供給ファン、7a、7b・・・燃焼室、ga
、gb・・・空気供給口、9a、9b・・・尾管、10
a、10b−・・尾管、 11a、llb・・・フレームセンサ、a、12b・・
・燃料供給管、 a、13b・・・燃料制御弁、 ・・・燃料流量制御弁、 ・・・制御装置。
Claims (3)
- (1)一定体積を有する燃焼室とその下流側に位置する
尾管、燃焼室上流側に位置する燃料供給管および空気供
給管を備えた一対のパルスバーナと、前記各々の燃料供
給管に設けられた前記各々のパルスバーナへの燃料の供
給を制御する燃料制御弁と、 最大燃焼量の2分の1以下の燃焼領域では前記どちらか
一方の燃料制御弁を閉じ一方のパルスバーナのみを動作
し、それ以外の燃焼領域では前記両燃料制御弁を開き両
方パルスバーナを動作する制御を行う制御手段とを具備
してなることを特徴とする二連式パルス燃焼装置。 - (2)前記制御手段は、一方のパルスバーナのみの動作
時には、一定時間毎に動作するパルスバーナを交替する
ことを特徴とする請求項1記載の二連式パルス燃焼装置
。 - (3)互いに逆位相で脈動燃焼可能に連結された一対の
バーナと、 これら一対のバーナに設けられた供給燃料の量に応じて
燃焼用空気の供給量を制御しながら燃焼させるとともに
、設定燃焼量以下になったとき一方のバーナの燃焼を停
止し、他方のバーナの燃料供給および燃焼用空気の供給
を制御する燃焼制御手段とを具備してなることを特徴と
する二連式パルス燃焼装置。
Priority Applications (5)
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