JPH06213431A - 燃焼装置 - Google Patents

燃焼装置

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JPH06213431A
JPH06213431A JP5003750A JP375093A JPH06213431A JP H06213431 A JPH06213431 A JP H06213431A JP 5003750 A JP5003750 A JP 5003750A JP 375093 A JP375093 A JP 375093A JP H06213431 A JPH06213431 A JP H06213431A
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Hideo Tomita
英夫 富田
Fumitaka Kikutani
文孝 菊谷
Junichi Ueda
順一 植田
Yoichi Kimura
洋一 木村
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Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/26Measuring humidity
    • F23N2225/30Measuring humidity measuring lambda
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/10Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermocouples

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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 希薄燃焼する燃焼装置の安全を確保する。 【構成】 燃焼状態検知手段19の出力が第一レベルの
水準か、この第一レベルよりも高い第二レベルの水準に
あるか否かを判断する検出レベル判断手段20が設けら
れている。検出レベル判断手段20により燃焼状態検知
手段19の出力が第二レベルの水準以上と判断した場合
に第二レベルの水準以下になるまでファン回転数を増
加、維持する。その後、第一レベルの水準以下と判断し
た場合にはファン回転数は強制的に初期値に戻される。
これによって何等かの要因で空気過剰率が設定よりも外
れても、空気過剰率は最適値に補正され、燃焼装置の安
全が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼状態を検出してフ
ァン回転数を制御する燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の燃焼装置は、図4に示す
ように、第一炎口部1を形成したバーナ本体2には第一
混合気室3を設け、第一炎口部1の両側には壁板4によ
り第二炎口部5を形成した第二混合気室6を設けてい
る。第一混合気室3と第二混合気室6とはバーナ本体2
に設けた混合気連通口7により連通している。8は火炎
の基部を安定化させる保炎板である。壁板4には第二混
合気室6の一次空気比を設定する空気取り入れ口9を開
口している。この様な構成のバーナ本体2が多数本互い
に壁板4を接してバーナケース10の内部に収められて
いる。11は第一混合気室3に向かってガスを噴出する
ノズル、12は第一混合気室3と第二混合気室6に空気
を送るファンである。
【0003】そして、上記構成の燃焼装置では、ノズル
11より噴出したガスと空気とは第一混合気室3で混合
して混合気となり、第一炎口部から噴出して点火され、
第一炎口部1には酸素濃度の低い安定した濃火炎が形成
される。また、空気取り入れ口9から流入する多量の空
気と混合気連通口7から供給される混合気と第二混合気
室6で混合して希薄混合気となり、第二炎口部5から噴
出して第一炎口部1に形成した濃火炎の熱的影響により
燃焼し、酸素濃度の高い希薄火炎が形成される。この様
に、濃淡燃焼は、NOx濃度が低い希薄火炎の分、全体
として低NOx化が図れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の燃焼装置の構成では、ブンゼン燃焼(濃燃焼)とは
逆に、何等かの要因で空気過剰率が設定よりも小さくな
った場合、希薄火炎が第二炎口部5に近接して保炎する
ので、壁板4や保炎板8の温度が上昇してバーナ本体2
の熱劣化・変形するという課題があった。
【0005】そこで、本発明は上記課題を解決するもの
で、空気過剰率の最適化を図ることにより機器の安全性
と低NOx化の両立を図ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の燃焼装置は希薄火炎を形成する希薄炎口に近
接して設けた燃焼状態検知手段と、第一レベルとこの第
一レベルよりも高い第二レベルとを判断する検出レベル
判断手段と、この検出レベル判断手段が燃焼状態検知手
段の出力を第二レベル以上と判断した場合に燃焼状態検
知手段の出力が第二レベル以下になるまでファン回転数
を増加させ、その後に検出レベル判断手段が燃焼状態検
知手段の出力を第一レベル以下と判断した場合にファン
回転数を初期値に戻すファン回転数補正手段とを備えた
ものである。
【0007】
【作用】本発明は上記構成によって、何等かの要因で空
気過剰率が非常に小さくなった場合、希薄火炎が希薄炎
口部に近接して保炎するので、燃焼状態検知手段の出力
が上昇する。そして、検出レベル判断手段が燃焼状態検
知手段の出力を第二レベル以上と判断した場合、ファン
回転数補正手段は火炎検出器の出力が第二レベル以下に
なるまでファン回転数を増加させる。この結果、希薄火
炎が希薄炎口部から少し離れてして保炎するので、燃焼
装置の熱劣化・変形を防止できる。
【0008】その後、先の要因が解除された場合、ファ
ン回転数が多い分、空気過剰率が大きくなり、希薄火炎
が希薄炎口部から離れて保炎するので、燃焼状態検知手
段の出力が低下する。そして、検出レベル判断手段が火
炎検出器の出力を第一レベル以下と判断した場合、ファ
ン回転数補正手段はファン回転数を初期値に強制的に戻
す。したがって、希薄火炎が希薄炎口部からリフトする
ことなく、安定した燃焼状態が実現できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづ
いて説明する。
【0010】図1において、13は多数の噴出口を開口
した濃火炎の生ずる濃炎孔部で、細長いバーナ本体14
の上面に設けている。15は多数の噴出口からなる希薄
火炎の生ずる希薄炎孔部で、平板を山形状に折り曲げて
形成した噴出板16に設けている。この噴出板16は複
数本並設したバーナ本体14の夫々の間に設けている。
バーナ本体14と噴射板16とに囲まれた希薄混合室1
7に臨んだバーナ本体14の側面には希薄連通口18が
長手方向に複数個設けている。希薄混合室17には熱接
点を希薄炎孔部15の上流側近傍に設置した熱電対から
成る燃焼状態検出手段19が内設され、希薄炎孔部15
の上流側近傍の雰囲気温度を変換して得られる電気信号
を検出レベル判断手段20に入力している。検出レベル
判断手段20はこの入力を第一レベルと第一レベルより
大きい第二レベルにより燃焼状態を判断する。また、第
二レベルは燃焼装置の赤熱限界近傍に設定している。こ
の判断に基づいてファン回転数補正手段21はファン回
転数を補正する。なお、22はバーナ本体14の内部に
設け、濃炎孔13とスロート部23とを連通する濃連通
口である。24は各バーナ本体14のスロート部23に
向かってガスを噴出するノズル、25はバーナケース2
6に取り付けた希薄混合室17とスロート部23とに空
気を送るファンである。
【0011】次に、上記構成における通常の燃焼動作を
説明する。ファン25から供給される空気は希薄混合室
17とスロート部23とに分配される。一方、ノズル2
4からスロート部23へ噴出される燃料はバーナ本体1
4の内部で空気と混合する。このバーナ本体14の内部
の混合気は30%から60%の空気比に設定している。
この混合気の一部は濃連通口22を介して濃炎孔14よ
り噴出して濃火炎を形成する。一方、残りの大部分の混
合気は希薄連通口18から希薄混合室17へ流入し、さ
らに、空気と混合する。希薄混合室17の混合気は17
0%から250%の空気比に設定している。この希薄混
合気は希薄炎孔部15から濃火炎へ噴出し、この濃火炎
の熱的影響により燃焼し、酸素濃度の高い希薄火炎が形
成される。この様に、濃淡燃焼は、NOx濃度が低い希
薄火炎の分、全体として低NOx化が図れる。
【0012】次に、無風から突然強風が発生し、空気過
剰率が非常に小さくなった場合と、逆に強風から突然無
風になり、空気過剰率が非常に大きくなった場合の両極
端について、図2〜図3を用いて説明する。
【0013】最初に、時刻t0に無風から突然強風が発
生し、この強風による排気抵抗の増加に伴い、空気過剰
率が非常に小さくなった場合について説明する。この場
合、希薄火炎が希薄炎口部15に近接して保炎するの
で、熱電対の熱接点が火炎の輻射により加熱されて燃焼
状態検知手段19の出力が上昇し始める。また、同様に
噴出板16の温度も上昇し始める。そして、ステップ2
6で検出レベル判断手段20が燃焼状態検知手段19の
出力を第二レベルと比較する。時刻t1に燃焼状態検知
手段19の出力が第二レベルを越えたことをステップ2
6で判断すると、ステップ27でファン回転数補正手段
21はファン回転数をNrpm増加させる。次に、ステ
ップ28で、検出レベル判断手段20が燃焼状態検知手
段19の出力を第二レベルと比較する。そして、燃焼状
態検知手段19の出力が第二レベルよりも低下していな
いことをステップ28で判断すると、再度ステップ27
を実行する。時刻t2に燃焼状態検知手段の出力が第二
レベル以下であることをステップ28で判断すると、こ
のファン回転数を維持する。この結果、希薄火炎が希薄
炎口部15から少し離れてして保炎するので、燃焼装置
の熱劣化・変形を防止できる。
【0014】続いて、時刻t3に強風から突然強風な
り、強風による排気抵抗が解消した場合について説明す
る。この場合、逆にファン回転数を増加した分、空気過
剰率が非常に大きくなり、希薄火炎が希薄炎口部15か
ら離れて保炎するので、燃焼状態検知手段19の出力が
低下し始める。次に、ステップ29で、検出レベル判断
手段20が燃焼状態検知手段19の出力を第一レベルと
比較する。そして、燃焼状態検知手段の出力が第一レベ
ルより低下していないことをステップ29で判断する
と、再度ステップ28を実行する。その後、時刻t4に
燃焼状態検知手段19の出力が第一レベル以下になった
ことをステップ29で判断すると、ステップ30でファ
ン回転数補正手段21はファン回転数を初期値に強制的
に戻す。したがって、第一レベルを設けることによっ
て、短時間で希薄火炎が希薄炎口部15からリフトする
ことを防止し、安定した燃焼状態が実現できる。
【0015】燃焼状態検知手段19には希薄炎孔部15
の上流側近傍に熱電対の熱接点やフレームロッドを設置
しても同様の効果が得られる。
【0016】
【発明の効果】以上のように本発明の燃焼装置によれば
次の効果が得られる。
【0017】第一レベルとこの第一レベルよりも高い第
二レベルとを判断する検出レベル判断手段が燃焼状態検
知手段の出力を第二レベル以上と判断した場合、燃焼状
態検知手段の出力が第二レベル以下になるまでファン回
転数を増加させ、希薄火炎が希薄炎口部から少し離れて
して保炎するので、燃焼装置の熱劣化・変形の防止が図
れる。
【0018】さらに、検出レベル判断手段が火炎検出器
の出力を第一レベル以下と判断した場合、ファン回転数
補正手段はファン回転数を初期値に強制的に戻すので、
希薄火炎が希薄炎口部からリフトすることを防止し、安
定した燃焼状態の実現が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の燃焼装置の構成図
【図2】同燃焼装置の特性図
【図3】同燃焼装置のファン回転数補正のフローチャー
【図4】従来の燃焼装置の断面図
【符号の説明】
15 希薄炎口 19 燃焼状態検出手段 20 検出レベル判断手段 21 ファン回転数補正手段
フロントページの続き (72)発明者 木村 洋一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】希薄火炎を形成する希薄炎口に近接して設
    けた燃焼状態検知手段と、この燃焼状態検知手段の出力
    を第一レベルとこの第一レベルよりも高い第二レベルと
    の二水準で判断する検出レベル判断手段と、この検出レ
    ベル判断手段により前記燃焼状態検知手段の出力が第二
    レベルの水準以上と判断された場合には、前記燃焼状態
    検知手段の出力が前記第二レベルの水準以下になるまで
    ファン回転数を増加させ、その後に前記燃焼状態検知手
    段の出力が第一レベルの水準以下と判断された場合に
    は、前記ファン回転数を初期値に戻すファン回転数補正
    手段とを備えた燃焼装置。
JP05003750A 1993-01-13 1993-01-13 燃焼装置 Expired - Lifetime JP3132213B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0833106A3 (de) * 1996-09-26 1999-08-04 Honeywell B.V. Verfahren und Vorrichtung zur Betriebsoptimierung eines Gasbrenners

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0833106A3 (de) * 1996-09-26 1999-08-04 Honeywell B.V. Verfahren und Vorrichtung zur Betriebsoptimierung eines Gasbrenners

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