JPH06249430A - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
- Publication number
- JPH06249430A JPH06249430A JP3773093A JP3773093A JPH06249430A JP H06249430 A JPH06249430 A JP H06249430A JP 3773093 A JP3773093 A JP 3773093A JP 3773093 A JP3773093 A JP 3773093A JP H06249430 A JPH06249430 A JP H06249430A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- silencer
- fuel
- combustion chamber
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/16—Systems for controlling combustion using noise-sensitive detectors
Landscapes
- Control Of Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の燃焼装置は、消音器の消音特性を能
動制御により、随時修正しながら振動燃焼を抑制するこ
とを目的とする。 【構成】 送風装置７と、燃料制御装置８と、空気と燃
料を混合して燃焼する燃焼室１０と、前記燃焼室１０で
燃焼した排ガスを排出する排気通路１３と、前記排気通
路１３または吸気通路に共鳴周波数が可変できる消音器
１５を備え、前記燃焼室１０の圧力変動を検出する圧力
検出手段１６と、前記圧力検出手段１６の信号を基に、
前記消音器１５の共鳴周波数を変化させる能動制御装置
１４を備えた構成とした。本構成により、消音器１５の
消音特性を、随時発生周波数の消音特性に修正すること
によって、振動燃焼の発生を抑制することができる。
動制御により、随時修正しながら振動燃焼を抑制するこ
とを目的とする。 【構成】 送風装置７と、燃料制御装置８と、空気と燃
料を混合して燃焼する燃焼室１０と、前記燃焼室１０で
燃焼した排ガスを排出する排気通路１３と、前記排気通
路１３または吸気通路に共鳴周波数が可変できる消音器
１５を備え、前記燃焼室１０の圧力変動を検出する圧力
検出手段１６と、前記圧力検出手段１６の信号を基に、
前記消音器１５の共鳴周波数を変化させる能動制御装置
１４を備えた構成とした。本構成により、消音器１５の
消音特性を、随時発生周波数の消音特性に修正すること
によって、振動燃焼の発生を抑制することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス等の燃焼騒音を能
動的に消音する消音装置を備えた燃焼装置に関するもの
である。
動的に消音する消音装置を備えた燃焼装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃焼装置を図６に示すガス給湯機
を用いて説明する。図６に示すように、燃焼用空気を供
給する送風機１と、燃料を制御する燃料制御装置２と、
燃料と空気を混合し混合気とするバーナ室３と、混合気
が燃焼する燃焼室４と、燃焼により発生した排気ガスを
機器外部へ排出する排気口５を備えて構成されている。
ここで、６は熱交換器である。
を用いて説明する。図６に示すように、燃焼用空気を供
給する送風機１と、燃料を制御する燃料制御装置２と、
燃料と空気を混合し混合気とするバーナ室３と、混合気
が燃焼する燃焼室４と、燃焼により発生した排気ガスを
機器外部へ排出する排気口５を備えて構成されている。
ここで、６は熱交換器である。
【０００３】上記構成において、バーナ室３で混合され
た燃焼ガスは、燃焼室４で燃焼され、排気口５から排出
されるものである。ここで、燃焼装置の騒音は、大きく
送風騒音と燃焼騒音に大別される。そして、送風騒音は
比較的高周波数の騒音であり、吸音材の吸音効果や本体
ボディの遮音効果によって低減され、燃焼騒音は、バー
ナ室の混合方式の工夫によって低減されている。
た燃焼ガスは、燃焼室４で燃焼され、排気口５から排出
されるものである。ここで、燃焼装置の騒音は、大きく
送風騒音と燃焼騒音に大別される。そして、送風騒音は
比較的高周波数の騒音であり、吸音材の吸音効果や本体
ボディの遮音効果によって低減され、燃焼騒音は、バー
ナ室の混合方式の工夫によって低減されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、燃焼騒音の中でも、特殊な条件によって発
生する振動燃焼音は、低周波数の成分を多く含むため、
吸音材や薄板の本体ボディの遮音効果では十分に低減さ
れず機器外へ放射され、燃焼装置の運転騒音を非常に大
きな騒音レベルにするという課題があった。
の構成では、燃焼騒音の中でも、特殊な条件によって発
生する振動燃焼音は、低周波数の成分を多く含むため、
吸音材や薄板の本体ボディの遮音効果では十分に低減さ
れず機器外へ放射され、燃焼装置の運転騒音を非常に大
きな騒音レベルにするという課題があった。
【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、振動
燃焼音を圧力検出手段で検出し、その騒音の周波数成分
に消音装置の特性を合致させるように能動制御を行い、
振動燃焼の発生を抑制することを目的としている。
燃焼音を圧力検出手段で検出し、その騒音の周波数成分
に消音装置の特性を合致させるように能動制御を行い、
振動燃焼の発生を抑制することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、空気を供給する送風装置と、燃料の供給を制
御する燃料制御装置と、前記空気と燃料を混合して燃焼
する燃焼室と、前記燃焼室で燃焼した排ガスを排出する
排気通路と、前記燃焼室の圧力変動を検出する圧力検出
手段と、前記圧力検出手段の信号を基にした能動制御に
より共鳴周波数を変化させる消音装置を、前記排気通路
または吸気通路に備えた構成とした。
するため、空気を供給する送風装置と、燃料の供給を制
御する燃料制御装置と、前記空気と燃料を混合して燃焼
する燃焼室と、前記燃焼室で燃焼した排ガスを排出する
排気通路と、前記燃焼室の圧力変動を検出する圧力検出
手段と、前記圧力検出手段の信号を基にした能動制御に
より共鳴周波数を変化させる消音装置を、前記排気通路
または吸気通路に備えた構成とした。
【０００７】
【作用】本発明は上記構成によって、振動燃焼音を圧力
検出手段で検出し、その振動燃焼音に合致した周波数特
性に消音装置を能動制御して、振動燃焼音を抑制するも
のである。そして、圧力検出手段でその消音効果を評価
し、消音効果が少ない場合は、能動制御装置により消音
装置の周波数特性を修正して消音効果を得る。
検出手段で検出し、その振動燃焼音に合致した周波数特
性に消音装置を能動制御して、振動燃焼音を抑制するも
のである。そして、圧力検出手段でその消音効果を評価
し、消音効果が少ない場合は、能動制御装置により消音
装置の周波数特性を修正して消音効果を得る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例をガス給湯機を用
い、図１から図５を参照して説明する。
い、図１から図５を参照して説明する。
【０００９】図１に示すように、燃焼用空気を供給する
送風装置であるシロッコファン７と、燃料である可燃ガ
スを制御する燃料制御装置としてのガス比例弁８と、可
燃ガスと空気を混合した混合気を供給するバーナ室９
と、混合気を燃焼する燃焼室１０と、燃焼による熱を水
に伝える熱交換器１１と、燃焼の排気ガスを機器本体１
２外部に排出する排気通路１３とから構成されている。
そして、排気通路１３には、能動制御装置１４によりそ
の消音周波数特性が修正される消音手段としての体積共
鳴型の消音器１５を配設している。そして、バーナ室９
内の騒音を圧力検出装置であるマイクロホン１６により
検出する構成とした。
送風装置であるシロッコファン７と、燃料である可燃ガ
スを制御する燃料制御装置としてのガス比例弁８と、可
燃ガスと空気を混合した混合気を供給するバーナ室９
と、混合気を燃焼する燃焼室１０と、燃焼による熱を水
に伝える熱交換器１１と、燃焼の排気ガスを機器本体１
２外部に排出する排気通路１３とから構成されている。
そして、排気通路１３には、能動制御装置１４によりそ
の消音周波数特性が修正される消音手段としての体積共
鳴型の消音器１５を配設している。そして、バーナ室９
内の騒音を圧力検出装置であるマイクロホン１６により
検出する構成とした。
【００１０】ここで、消音器の共鳴周波数ｆ0は、図２
に示すように、消音器の容積をＶ、開口部の面積をＳ、
首部の長さをＬとすると、 f0＝２π／Ｃ＊√Ｓ／（Ｖ＊Ｌ） で表せる（Ｃは音速である）。そして、能動制御装置１
４は、消音器１５の容積を変動させる可動手段としての
ソレノイドコイル１７と摺動軸１８を有する容積摺動装
置１９を制御することによって、振動燃焼の周波数に合
致した共鳴周波数に設定するものである。ここで、能動
制御装置１４は、図３に示すように、マイクロホン１６
の信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２０と、その信号
を分析および能動制御する演算装置２１と、演算結果を
出力するＤ／Ａ変換器２２と、その出力信号によりソレ
ノイドコイル１７を駆動する駆動アンプ２３より構成さ
れる。
に示すように、消音器の容積をＶ、開口部の面積をＳ、
首部の長さをＬとすると、 f0＝２π／Ｃ＊√Ｓ／（Ｖ＊Ｌ） で表せる（Ｃは音速である）。そして、能動制御装置１
４は、消音器１５の容積を変動させる可動手段としての
ソレノイドコイル１７と摺動軸１８を有する容積摺動装
置１９を制御することによって、振動燃焼の周波数に合
致した共鳴周波数に設定するものである。ここで、能動
制御装置１４は、図３に示すように、マイクロホン１６
の信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２０と、その信号
を分析および能動制御する演算装置２１と、演算結果を
出力するＤ／Ａ変換器２２と、その出力信号によりソレ
ノイドコイル１７を駆動する駆動アンプ２３より構成さ
れる。
【００１１】上記構成によれば、図４に示すように、マ
イクロホン１６で検出した騒音の音圧レベルの判定を行
い、規定値より大きい音圧レベルであれば、その信号の
周波数分析を行う。そして、小さい音圧であれば、もう
一度次の騒音データの検出を行う動作を繰り返す。ま
た、音圧レベルが大きいと振動燃焼が発生したと判定
し、その発生周波数を周波数分析より検出し、この発生
周波数が消音器の容積変動によって抑制できる周波数の
範囲内に入っているかどうかを判定する。もし、周波数
の範囲に入っていなければ、異常燃焼として判定し燃焼
を停止して終了する。
イクロホン１６で検出した騒音の音圧レベルの判定を行
い、規定値より大きい音圧レベルであれば、その信号の
周波数分析を行う。そして、小さい音圧であれば、もう
一度次の騒音データの検出を行う動作を繰り返す。ま
た、音圧レベルが大きいと振動燃焼が発生したと判定
し、その発生周波数を周波数分析より検出し、この発生
周波数が消音器の容積変動によって抑制できる周波数の
範囲内に入っているかどうかを判定する。もし、周波数
の範囲に入っていなければ、異常燃焼として判定し燃焼
を停止して終了する。
【００１２】また、周波数範囲に入っていれば、能動制
御装置１４と容積摺動装置１９によって消音器１５の容
積を変動する。その結果、消音器１５の共鳴周波数が変
化して振動燃焼の周波数と一致すると振動燃焼が抑制さ
れるのである。ここで、容積の変動は、所定の間隔で行
うものであるが、その回数Ｎをカウンターでカウントし
て、規定の回数Ｍを過ぎても振動燃焼が抑制できない場
合は、異常燃焼と判断して燃焼を停止する。
御装置１４と容積摺動装置１９によって消音器１５の容
積を変動する。その結果、消音器１５の共鳴周波数が変
化して振動燃焼の周波数と一致すると振動燃焼が抑制さ
れるのである。ここで、容積の変動は、所定の間隔で行
うものであるが、その回数Ｎをカウンターでカウントし
て、規定の回数Ｍを過ぎても振動燃焼が抑制できない場
合は、異常燃焼と判断して燃焼を停止する。
【００１３】また、演算装置２１は、周波数分析された
信号から、ソレノイドコイル１７の摺動量を算出する方
法としている。すなわち、上記共鳴周波数の計算式を基
に消音するための容積Ｖを算出し、その容積を実現する
摺動量が算出できるのである。
信号から、ソレノイドコイル１７の摺動量を算出する方
法としている。すなわち、上記共鳴周波数の計算式を基
に消音するための容積Ｖを算出し、その容積を実現する
摺動量が算出できるのである。
【００１４】また、演算装置２１は、容積を変動させる
前と、変動した後の騒音レベルにより、容積の変動方向
と変動量を決定する方法をとることも可能であり、同様
の効果が得られるものである。さらに、両者の方法を組
み合わせると、より的確に制御できるものである。
前と、変動した後の騒音レベルにより、容積の変動方向
と変動量を決定する方法をとることも可能であり、同様
の効果が得られるものである。さらに、両者の方法を組
み合わせると、より的確に制御できるものである。
【００１５】他の実施例として図５に示すように、バー
ナ部９のような吸気通路２４に能動制御方式の消音器を
設置しても、同様の効果を得ることができるものであ
る。
ナ部９のような吸気通路２４に能動制御方式の消音器を
設置しても、同様の効果を得ることができるものであ
る。
【００１６】
【発明の効果】以上実施例で説明したように本発明の燃
焼装置は、消音器の消音特性を能動制御により随時、発
生周波数に合致するように消音特性を修正することによ
って、振動燃焼の発生を抑制することができる効果があ
る。特に、燃焼量が変化して発生周波数が変化しても、
その発生周波数に適応して共鳴周波数を変化させること
ができるため多くの条件において振動燃焼を抑制するこ
とができる効果がある。
焼装置は、消音器の消音特性を能動制御により随時、発
生周波数に合致するように消音特性を修正することによ
って、振動燃焼の発生を抑制することができる効果があ
る。特に、燃焼量が変化して発生周波数が変化しても、
その発生周波数に適応して共鳴周波数を変化させること
ができるため多くの条件において振動燃焼を抑制するこ
とができる効果がある。
【図１】本発明の燃焼装置の一実施例を採用したガス給
湯機の側面断面図
湯機の側面断面図
【図２】共鳴型消音器の構成図
【図３】同装置の制御フロー図
【図４】同装置に採用した能動制御装置のブロック図
【図５】本発明の他の実施例を示すガス給湯機の側面断
面図
面図
【図６】従来のガス給湯機の側面断面図
７ 送風装置 ８ 燃料制御装置 ９ バーナ室 １０ 燃焼室 １３ 排気通路 １４ 能動制御装置 １５ 消音器 １６ 圧力検出手段 ２４ 吸気通路
Claims (1)
- 【請求項１】 空気を供給する送風装置と、燃料の供給
を制御する燃料制御装置と、前記空気と燃料を混合して
燃焼する燃焼室と、前記燃焼室で燃焼した排ガスを排出
する排気通路と、前記燃焼室の圧力変動を検出する圧力
検出手段と、前記圧力検出手段の信号を基にした能動制
御により共鳴周波数を変化させる消音装置を、前記排気
通路または吸気通路に備えた燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3773093A JPH06249430A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3773093A JPH06249430A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249430A true JPH06249430A (ja) | 1994-09-06 |
Family
ID=12505614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3773093A Pending JPH06249430A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06249430A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108870439A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-23 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种用于燃烧设备的燃烧振荡控制结构 |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP3773093A patent/JPH06249430A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108870439A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-23 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种用于燃烧设备的燃烧振荡控制结构 |
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