JPH06257742A - 燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼制御装置Info
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- JPH06257742A JPH06257742A JP4768593A JP4768593A JPH06257742A JP H06257742 A JPH06257742 A JP H06257742A JP 4768593 A JP4768593 A JP 4768593A JP 4768593 A JP4768593 A JP 4768593A JP H06257742 A JPH06257742 A JP H06257742A
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- Japan
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- mixing ratio
- sensor
- combustion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低ＮＯｘの燃焼装置に装着してその混合比と
炎口温度を検出し外乱に対しても速やかに安定燃焼を回
復させる。 【構成】 混合比に感度を有する混合比センサ２０と、
炎口温度を検知るす温度センサ２１と、燃焼量に応じた
混合比センサ２０の出力を予め設定する状態設定手段２
５と、混合比センサの出力をうけ補正値を出力する補正
手段２７と、設定値と補正値の偏差を小さくなるように
ファン１６を制御する制御手段２６と、温度センサ２１
の出力信号を判定する炎口温度判定手段２９を有し、温
度センサ２１の検知信号に基づいて燃料の供給を制御す
る燃焼制御装置。 【効果】 外乱により燃焼設定点がずれた場合には、混
合比センサによってずれを検知し補正手段でファン風量
が修正され、補正しきれない場合には温度センサと着火
センサでバックアップするため、安全性と信頼性を保証
できる。
炎口温度を検出し外乱に対しても速やかに安定燃焼を回
復させる。 【構成】 混合比に感度を有する混合比センサ２０と、
炎口温度を検知るす温度センサ２１と、燃焼量に応じた
混合比センサ２０の出力を予め設定する状態設定手段２
５と、混合比センサの出力をうけ補正値を出力する補正
手段２７と、設定値と補正値の偏差を小さくなるように
ファン１６を制御する制御手段２６と、温度センサ２１
の出力信号を判定する炎口温度判定手段２９を有し、温
度センサ２１の検知信号に基づいて燃料の供給を制御す
る燃焼制御装置。 【効果】 外乱により燃焼設定点がずれた場合には、混
合比センサによってずれを検知し補正手段でファン風量
が修正され、補正しきれない場合には温度センサと着火
センサでバックアップするため、安全性と信頼性を保証
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として濃淡燃焼により
低ＮＯｘ化を図ったバーナブロックを、混合比の状態や
炎口温度の状態及び火炎の存在そのものの検知をし制御
を行なう燃焼制御装置に関するものである。
低ＮＯｘ化を図ったバーナブロックを、混合比の状態や
炎口温度の状態及び火炎の存在そのものの検知をし制御
を行なう燃焼制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の燃焼制御装置には、図５に
示すようなものがあった。すなわち、バーナの炎口板１
上に低ｍ値火炎２と高ｍ値火炎３とをそれぞれ形成する
ように、上流側に設けられたファン４と、低ｍ値と高ｍ
値の各バーナにガスを供給するそれぞれのガス供給部
５、６が設けられていた。そして、各々の温度センサ
７、８の出力に基づいて、低ｍ値火炎２と高ｍ値火炎３
で最大値叉は最小値の両側で同一の出力値を示しても何
れの側のものかを区別をつけることによりファン４を制
御するものである。
示すようなものがあった。すなわち、バーナの炎口板１
上に低ｍ値火炎２と高ｍ値火炎３とをそれぞれ形成する
ように、上流側に設けられたファン４と、低ｍ値と高ｍ
値の各バーナにガスを供給するそれぞれのガス供給部
５、６が設けられていた。そして、各々の温度センサ
７、８の出力に基づいて、低ｍ値火炎２と高ｍ値火炎３
で最大値叉は最小値の両側で同一の出力値を示しても何
れの側のものかを区別をつけることによりファン４を制
御するものである。
【０００３】
【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、低ｍ値火炎２すなわち濃火炎、高ｍ値火炎
３すなわち淡火炎はそれぞれ還元炎および酸化炎であ
り、温度センサ７、８の設定環境が全く異なる。特に低
ｍ値火炎２は混合比に対する感度が非常に小さく、燃焼
量による感度が非常に高い。従ってセンサの感度の経時
変化や寿命に差が存在し、信頼性の点で問題がある。ま
た、低ｍ値火炎２、高ｍ値火炎３それぞれの燃焼状態が
一様であり、かつ常に温度センサ７、８間の出力が一定
の関係にバランスが保たれていることが前提条件となっ
ているため、いずれか一方の火炎に炎口詰まりや吸気閉
塞などで変化が発生しセンサ出力のバランスが崩れる
と、本来設定された空気量が供給されなくなり異常燃焼
状態に陥る。さらに燃焼量が変化した場合の対応や、風
の有無や給排気系の閉塞等の変化に対しての対応には触
れられていない。
の構成では、低ｍ値火炎２すなわち濃火炎、高ｍ値火炎
３すなわち淡火炎はそれぞれ還元炎および酸化炎であ
り、温度センサ７、８の設定環境が全く異なる。特に低
ｍ値火炎２は混合比に対する感度が非常に小さく、燃焼
量による感度が非常に高い。従ってセンサの感度の経時
変化や寿命に差が存在し、信頼性の点で問題がある。ま
た、低ｍ値火炎２、高ｍ値火炎３それぞれの燃焼状態が
一様であり、かつ常に温度センサ７、８間の出力が一定
の関係にバランスが保たれていることが前提条件となっ
ているため、いずれか一方の火炎に炎口詰まりや吸気閉
塞などで変化が発生しセンサ出力のバランスが崩れる
と、本来設定された空気量が供給されなくなり異常燃焼
状態に陥る。さらに燃焼量が変化した場合の対応や、風
の有無や給排気系の閉塞等の変化に対しての対応には触
れられていない。
【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、低Ｎ
Ｏｘとなる濃淡燃焼のバーナブロックを、燃焼状態に影
響を及ぼすような要因の外乱を受けた場合にも、自動的
に所定の燃焼設定点に復帰させて常に最適な燃焼制御が
行われ信頼性が高く、かつ万一復帰できない場合には燃
焼を停止させることを第一の目的としている。
Ｏｘとなる濃淡燃焼のバーナブロックを、燃焼状態に影
響を及ぼすような要因の外乱を受けた場合にも、自動的
に所定の燃焼設定点に復帰させて常に最適な燃焼制御が
行われ信頼性が高く、かつ万一復帰できない場合には燃
焼を停止させることを第一の目的としている。
【０００５】第二の目的は大きな外乱を受けた場合に
は、速やかに異常状態から脱出して元の燃焼設定点に復
帰させることにある。
は、速やかに異常状態から脱出して元の燃焼設定点に復
帰させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は第一の目的を達
成するために本発明は、火炎を形成する炎口と、前記炎
口を複数本配列したバーナブロックと、前記炎口の近傍
に設けられた混合比に感度を有する混合比センサと、こ
の炎口の近傍に設けられた炎口の温度を検知する温度セ
ンサと、火炎の有無を検知する着火センサと、バーナブ
ロックに燃焼用空気を供給するファンと、燃焼量に応じ
て予め最適な空気過剰率における混合比センサの出力を
設定した状態設定手段と、混合比センサの出力信号を受
け補正値を出力する補正手段と、状態設定手段の設定値
と補正手段の補正値の偏差が小さくなるようにファン風
量を制御する制御手段と、温度センサの出力信号を判定
する炎口温度判定手段を有し、前記温度センサの検知信
号により燃料の供給を制御するものである。
成するために本発明は、火炎を形成する炎口と、前記炎
口を複数本配列したバーナブロックと、前記炎口の近傍
に設けられた混合比に感度を有する混合比センサと、こ
の炎口の近傍に設けられた炎口の温度を検知する温度セ
ンサと、火炎の有無を検知する着火センサと、バーナブ
ロックに燃焼用空気を供給するファンと、燃焼量に応じ
て予め最適な空気過剰率における混合比センサの出力を
設定した状態設定手段と、混合比センサの出力信号を受
け補正値を出力する補正手段と、状態設定手段の設定値
と補正手段の補正値の偏差が小さくなるようにファン風
量を制御する制御手段と、温度センサの出力信号を判定
する炎口温度判定手段を有し、前記温度センサの検知信
号により燃料の供給を制御するものである。
【０００７】また第二の目的を達成するために本発明
は、火炎を形成する炎口と、炎口を複数本配列したバー
ナブロックと、炎口の近傍に設けられた混合比に感度を
有する混合比センサと、炎口の近傍に設けられた炎口の
温度を検知する温度センサと、火炎の有無を検知する着
火センサと、バーナブロックに燃焼用空気を供給するフ
ァンと、燃焼量に応じて予め最適な空気過剰率における
混合比センサの出力を設定した状態設定手段と、混合比
センサの出力信号を受け補正値を出力する補正手段と、
状態設定手段の設定値と補正手段の補正値の偏差が小さ
くなるようにファン風量を制御する制御手段と、温度セ
ンサの出力信号を判定する炎口温度判定手段を有し、温
度センサの検知信号が所定値を越える場合には、炎口温
度判定手段から緊急信号を制御手段に出力するものであ
る。
は、火炎を形成する炎口と、炎口を複数本配列したバー
ナブロックと、炎口の近傍に設けられた混合比に感度を
有する混合比センサと、炎口の近傍に設けられた炎口の
温度を検知する温度センサと、火炎の有無を検知する着
火センサと、バーナブロックに燃焼用空気を供給するフ
ァンと、燃焼量に応じて予め最適な空気過剰率における
混合比センサの出力を設定した状態設定手段と、混合比
センサの出力信号を受け補正値を出力する補正手段と、
状態設定手段の設定値と補正手段の補正値の偏差が小さ
くなるようにファン風量を制御する制御手段と、温度セ
ンサの出力信号を判定する炎口温度判定手段を有し、温
度センサの検知信号が所定値を越える場合には、炎口温
度判定手段から緊急信号を制御手段に出力するものであ
る。
【０００８】
【作用】本発明は上記構成によって、火炎温度やイオン
電流および酸素濃度等混合比に高い感度を有する特性を
持った火炎を形成する炎口の近傍に、混合比センサを設
けるので混合比を感度良く検出することになる。燃焼量
に応じて状態設定手段で予め定められた最適な空気過剰
率における混合比センサの出力に基づいて、制御手段が
ファン風量を制御して燃焼用空気をバーナブロックに供
給する。ここで風の有無や給排気系の閉塞等で所定の空
気量が供給できなかった場合には、混合比センサにより
混合比が燃焼量に応じて定められた値と異なることを検
出することになる。この変化をとらえて補正手段が必要
な補正値を演算して出力する。そして、制御手段は状態
設定手段の設定値と補正値を比較し、偏差の正負のレベ
ルに応じて両者の差が小さくなるようにファン風量を増
減することによって、所定の燃焼状態に戻されることに
なる。ここで、設計条件以上の風が一時的に吹き、装置
の電源容量を越える等で空気不足が補正出来ない場合に
は淡炎口の温度が上昇し温度センサがこの状態を検出す
ることになる。そこで温度センサの出力に応じて異常が
発生しないように、必要な燃料供給の制御を行なう。ま
た空気の補正量が大きすぎた場合には火炎が消火する
が、この場合には着火センサで検出し同様に必要な制御
を行なう。
電流および酸素濃度等混合比に高い感度を有する特性を
持った火炎を形成する炎口の近傍に、混合比センサを設
けるので混合比を感度良く検出することになる。燃焼量
に応じて状態設定手段で予め定められた最適な空気過剰
率における混合比センサの出力に基づいて、制御手段が
ファン風量を制御して燃焼用空気をバーナブロックに供
給する。ここで風の有無や給排気系の閉塞等で所定の空
気量が供給できなかった場合には、混合比センサにより
混合比が燃焼量に応じて定められた値と異なることを検
出することになる。この変化をとらえて補正手段が必要
な補正値を演算して出力する。そして、制御手段は状態
設定手段の設定値と補正値を比較し、偏差の正負のレベ
ルに応じて両者の差が小さくなるようにファン風量を増
減することによって、所定の燃焼状態に戻されることに
なる。ここで、設計条件以上の風が一時的に吹き、装置
の電源容量を越える等で空気不足が補正出来ない場合に
は淡炎口の温度が上昇し温度センサがこの状態を検出す
ることになる。そこで温度センサの出力に応じて異常が
発生しないように、必要な燃料供給の制御を行なう。ま
た空気の補正量が大きすぎた場合には火炎が消火する
が、この場合には着火センサで検出し同様に必要な制御
を行なう。
【０００９】また、温度センサが所定値を越えた場合に
は緊急信号が炎口温度判定手段から制御手段に出力さ
れ、優先的に最大送風量まで増加するようにファンを制
御するため、速やかに淡炎口の赤熱域からの脱出が図ら
れる。
は緊急信号が炎口温度判定手段から制御手段に出力さ
れ、優先的に最大送風量まで増加するようにファンを制
御するため、速やかに淡炎口の赤熱域からの脱出が図ら
れる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。図１はバーナおよび制御のブロック図であ
り、淡炎口９上に淡火炎１０を形成する淡バーナ１１
と、濃炎口１２上に濃火炎１３を形成する濃バーナ１４
が交互に複数本併設されバーナブロック１５を構成して
いる。バーナブロック１５の上流側には燃焼用空気を供
給するファン１６が装着されている。各々の淡バーナ１
１及び濃バーナ１４には電磁弁１７、比例弁１８を通過
して供給される燃料を噴出供給するノズル１９がそれぞ
れ装着されている。特定の淡炎口９の下流側には混合比
センサ２０、上流側には温度センサ２１が装着されてい
る。同様に特定の濃炎口１２の下流側には濃火炎１３の
有無を検知する着火センサ２２が装着されている。
説明する。図１はバーナおよび制御のブロック図であ
り、淡炎口９上に淡火炎１０を形成する淡バーナ１１
と、濃炎口１２上に濃火炎１３を形成する濃バーナ１４
が交互に複数本併設されバーナブロック１５を構成して
いる。バーナブロック１５の上流側には燃焼用空気を供
給するファン１６が装着されている。各々の淡バーナ１
１及び濃バーナ１４には電磁弁１７、比例弁１８を通過
して供給される燃料を噴出供給するノズル１９がそれぞ
れ装着されている。特定の淡炎口９の下流側には混合比
センサ２０、上流側には温度センサ２１が装着されてい
る。同様に特定の濃炎口１２の下流側には濃火炎１３の
有無を検知する着火センサ２２が装着されている。
【００１１】使用状況から演算された燃焼量が燃焼量設
定手段２３から比例弁制御手段２４と、状態設定手段２
５に出力される。比例弁制御手段２４は燃焼量設定信号
に応じて比例弁１８に印加する電圧もしくは電流値を制
御し、電磁弁１７を通過した燃料の流量を調節する。状
態設定手段２５は、燃焼量設定信号に応じて予め定めら
れた最適な空気過剰率における混合比センサ２０の目標
となる設定値を制御手段２６に出力する。制御手段２６
は、補正手段２７から送信される補正値と、状態設定手
段２５から送信される設定値とを比較し、両者の偏差に
応じた制御信号をファン制御手段２８に出力してファン
１６を制御して、燃焼用空気をバーナブロック１５に供
給する。温度センサ２１から淡炎口９の炎口温度信号が
炎口温度判定手段２９へ入力される。また着火センサ２
２から着火信号が火炎検知手段３０に入力される。炎口
温度判定手段２９と火炎検知手段３０からそれぞれの判
定信号が弁制御手段３１に入力され、弁制御手段３１か
ら開閉信号が電磁弁１７に出力される。
定手段２３から比例弁制御手段２４と、状態設定手段２
５に出力される。比例弁制御手段２４は燃焼量設定信号
に応じて比例弁１８に印加する電圧もしくは電流値を制
御し、電磁弁１７を通過した燃料の流量を調節する。状
態設定手段２５は、燃焼量設定信号に応じて予め定めら
れた最適な空気過剰率における混合比センサ２０の目標
となる設定値を制御手段２６に出力する。制御手段２６
は、補正手段２７から送信される補正値と、状態設定手
段２５から送信される設定値とを比較し、両者の偏差に
応じた制御信号をファン制御手段２８に出力してファン
１６を制御して、燃焼用空気をバーナブロック１５に供
給する。温度センサ２１から淡炎口９の炎口温度信号が
炎口温度判定手段２９へ入力される。また着火センサ２
２から着火信号が火炎検知手段３０に入力される。炎口
温度判定手段２９と火炎検知手段３０からそれぞれの判
定信号が弁制御手段３１に入力され、弁制御手段３１か
ら開閉信号が電磁弁１７に出力される。
【００１２】上記構成における燃焼および制御動作を説
明する。各ノズル１９から、比例弁１８で流量を調節さ
れた燃料が濃および淡火炎を形成する所定の量に分割し
て噴出され、ファン１６から供給された燃焼用空気と混
合する。ここで淡バーナ１１内では当量比以下の淡混合
気となって淡炎口９から噴出し淡火炎１０を形成する。
同様に濃バーナ１４内では等量比以上の濃混合気となっ
て濃炎口１２から噴出し濃火炎１３を形成する。従って
バーナブロック１５全体では淡火炎１０と濃火炎１３が
交互に形成され濃淡燃焼が実現され低ＮＯｘ燃焼が達成
される。
明する。各ノズル１９から、比例弁１８で流量を調節さ
れた燃料が濃および淡火炎を形成する所定の量に分割し
て噴出され、ファン１６から供給された燃焼用空気と混
合する。ここで淡バーナ１１内では当量比以下の淡混合
気となって淡炎口９から噴出し淡火炎１０を形成する。
同様に濃バーナ１４内では等量比以上の濃混合気となっ
て濃炎口１２から噴出し濃火炎１３を形成する。従って
バーナブロック１５全体では淡火炎１０と濃火炎１３が
交互に形成され濃淡燃焼が実現され低ＮＯｘ燃焼が達成
される。
【００１３】ここで図２を参照して燃焼制御上の限界状
態について予め説明しておく。設定される燃焼量が変化
すると、燃焼限界を考慮した最適な淡火炎１０および濃
火炎１３の混合比も変化する。従って、バーナブロック
１５全体の空気過剰率ｍは、燃焼量の変化とともに曲線
Ｊで示される値に制御される。燃焼量が小さくなると淡
火炎１０が淡炎口９に近接するようになり、さらに空気
量が少ない場合には火炎温度が上昇するため、淡炎口９
は異常加熱を受けて図２で示すような淡炎口赤熱域が発
生するようになる。一方、空気量が多すぎると淡火炎１
０はさらに希薄となり、吹き飛びから消火にいたり濃火
炎１３も同様にさらに空気量が増加すると消火するの
で、図２に示す消火域が存在するようになる。
態について予め説明しておく。設定される燃焼量が変化
すると、燃焼限界を考慮した最適な淡火炎１０および濃
火炎１３の混合比も変化する。従って、バーナブロック
１５全体の空気過剰率ｍは、燃焼量の変化とともに曲線
Ｊで示される値に制御される。燃焼量が小さくなると淡
火炎１０が淡炎口９に近接するようになり、さらに空気
量が少ない場合には火炎温度が上昇するため、淡炎口９
は異常加熱を受けて図２で示すような淡炎口赤熱域が発
生するようになる。一方、空気量が多すぎると淡火炎１
０はさらに希薄となり、吹き飛びから消火にいたり濃火
炎１３も同様にさらに空気量が増加すると消火するの
で、図２に示す消火域が存在するようになる。
【００１４】この様な燃焼上の限界が存在する中で、安
定な燃焼状態を確保するための制御動作を説明する。燃
焼量設定手段２３で燃焼量が決定され、比例弁制御手段
２４とファン制御手段２８によって、その燃焼量に応じ
た最適な燃焼設定点が点Ａに設定される。その時に、風
等により給排気量が変化した場合の動作を図３を参照し
て説明する。時間ｔ１において微風により排気抵抗が増
加した場合、燃焼設定点は点Ａから点Ｂに向かって移動
しはじめ、混合比センサ２０の出力３２は、燃焼量に応
じて予め決定されている設定値３３からずれ始めたこと
を検知する。補正手段２７は、この変化をとらえて混合
比センサ２０の応答遅れを補正した定常のファン回転数
を予測して補正値として出力する。そして制御手段２６
は、状態設定手段２５の設定値３３と比較し、正の偏差
が発生しているためファン回転数３４を増加させること
によって、偏差を零とする。この結果燃焼設定点は、点
Ｂから再び点Ａに戻る。また時間ｔ２で微風が停止した
場合にも同様に前記の動作を行い、今度は負の偏差が発
生するため、ファン回転数３４を低減する。従って微風
が停止した直後は点Ａから一時的に点Ｃに向かって移動
するが、再び点Ａに戻される。
定な燃焼状態を確保するための制御動作を説明する。燃
焼量設定手段２３で燃焼量が決定され、比例弁制御手段
２４とファン制御手段２８によって、その燃焼量に応じ
た最適な燃焼設定点が点Ａに設定される。その時に、風
等により給排気量が変化した場合の動作を図３を参照し
て説明する。時間ｔ１において微風により排気抵抗が増
加した場合、燃焼設定点は点Ａから点Ｂに向かって移動
しはじめ、混合比センサ２０の出力３２は、燃焼量に応
じて予め決定されている設定値３３からずれ始めたこと
を検知する。補正手段２７は、この変化をとらえて混合
比センサ２０の応答遅れを補正した定常のファン回転数
を予測して補正値として出力する。そして制御手段２６
は、状態設定手段２５の設定値３３と比較し、正の偏差
が発生しているためファン回転数３４を増加させること
によって、偏差を零とする。この結果燃焼設定点は、点
Ｂから再び点Ａに戻る。また時間ｔ２で微風が停止した
場合にも同様に前記の動作を行い、今度は負の偏差が発
生するため、ファン回転数３４を低減する。従って微風
が停止した直後は点Ａから一時的に点Ｃに向かって移動
するが、再び点Ａに戻される。
【００１５】時間ｔ３で強風のため排気抵抗が大きく増
加した場合、燃焼設定点は点Ａから淡炎口１０の赤熱域
内の点Ｄに向かって移動する。この場合には、混合比セ
ンサ２０の出力のズレも大きいため、補正手段２７から
出力される補正値も大きくなる。温度センサ２１の出力
３５は、淡炎口９の熱容量の影響を受け、ある時間遅れ
を示した後、淡炎口９の赤熱域を脱出するまで過渡的に
所定値３６を越える。しかしファン回転数３４が大幅に
増加しているため、時間ｔ５で所定値３６以下となる。
この時、ｔ４からｔ５までの時間は、予め定めれれてい
る所定時間Ｔを越えることがないため、炎口温度判定手
段２９から弁制御手段３１に電磁弁１７の閉止信号は出
力されない。そして偏差が零になったとき、燃焼設定点
は再び点Ａに戻される。
加した場合、燃焼設定点は点Ａから淡炎口１０の赤熱域
内の点Ｄに向かって移動する。この場合には、混合比セ
ンサ２０の出力のズレも大きいため、補正手段２７から
出力される補正値も大きくなる。温度センサ２１の出力
３５は、淡炎口９の熱容量の影響を受け、ある時間遅れ
を示した後、淡炎口９の赤熱域を脱出するまで過渡的に
所定値３６を越える。しかしファン回転数３４が大幅に
増加しているため、時間ｔ５で所定値３６以下となる。
この時、ｔ４からｔ５までの時間は、予め定めれれてい
る所定時間Ｔを越えることがないため、炎口温度判定手
段２９から弁制御手段３１に電磁弁１７の閉止信号は出
力されない。そして偏差が零になったとき、燃焼設定点
は再び点Ａに戻される。
【００１６】ここで更に突風が発生して排気抵抗が大幅
に増加して点Ａから一挙に点Ｅに向かって移動した場合
の対応を説明する。混合比センサ２０の出力３２が再び
設定値３３からずれるため、回転数補正手段２７で点Ａ
へ戻すために更に必要となる予測されるファン回転数を
補正値として出力するが、今度はファンモータ容量の限
界以上の回転数を要求する事になる。ファンモータ制御
手段２８は、ファンモータ保護のためファン回転数を回
転数限界値３７に設定したままとなる。このため温度セ
ンサ２１の出力３５は、再び上昇し時間ｔ７で所定値３
６を越える。ファン回転数が限界値に達しているため設
定時間Ｔを経過した時間ｔ８になっても温度センサ２１
の出力３５は所定値３６以下になることがない。この
時、炎口温度判定手段２９は弁制御手段３１へ電磁弁１
７の閉止信号を出力し、燃料の供給を停止する。従って
燃焼設定点が赤熱域に留まったままで、淡炎口９が変形
や焼損を受けることはない。またこの時、設定時間Ｔ以
内に突然風がやみ、排気抵抗が急激に低下してファン１
６からの送風量が異常に大きくなって、濃火炎１３も吹
き飛ばされた場合には、着火センサ２２で消火を検知す
る。この時、火炎検知手段３０から弁制御手段３１に電
磁弁１７の閉止信号が出力され燃料の供給が停止する。
に増加して点Ａから一挙に点Ｅに向かって移動した場合
の対応を説明する。混合比センサ２０の出力３２が再び
設定値３３からずれるため、回転数補正手段２７で点Ａ
へ戻すために更に必要となる予測されるファン回転数を
補正値として出力するが、今度はファンモータ容量の限
界以上の回転数を要求する事になる。ファンモータ制御
手段２８は、ファンモータ保護のためファン回転数を回
転数限界値３７に設定したままとなる。このため温度セ
ンサ２１の出力３５は、再び上昇し時間ｔ７で所定値３
６を越える。ファン回転数が限界値に達しているため設
定時間Ｔを経過した時間ｔ８になっても温度センサ２１
の出力３５は所定値３６以下になることがない。この
時、炎口温度判定手段２９は弁制御手段３１へ電磁弁１
７の閉止信号を出力し、燃料の供給を停止する。従って
燃焼設定点が赤熱域に留まったままで、淡炎口９が変形
や焼損を受けることはない。またこの時、設定時間Ｔ以
内に突然風がやみ、排気抵抗が急激に低下してファン１
６からの送風量が異常に大きくなって、濃火炎１３も吹
き飛ばされた場合には、着火センサ２２で消火を検知す
る。この時、火炎検知手段３０から弁制御手段３１に電
磁弁１７の閉止信号が出力され燃料の供給が停止する。
【００１７】次に緊急信号が制御手段２６に出力される
場合を図４に基づいて説明する。この場合、図１におい
て、新たに炎口温度判定手段２９から制御手段２６に破
線で示す緊急信号を出力する経路が設けられる。図３で
説明したごとく、時間ｔ４まで上述と同様な制御動作を
行なう。今回時間ｔ４において、温度センサ２１の出力
３５が所定値３６を越えると、炎口温度判定手段２９か
ら制御手段２６に緊急信号３８が出力される。制御手段
２７ではこの緊急信号を優先し、ファン制御手段２８で
ファン回転数３４を回転数限界値３７まで上昇させる。
従って、ファン１６は許容できる最大風量をバーナブロ
ック１５に供給するため、上記の時間ｔ５よりも早い時
間ｔ５’で赤熱域を脱出することができる。温度センサ
２１の出力３５が所定値３６以下となった場合には緊急
信号３８が停止し、上記に説明したごとく、混合比セン
サ２０の設定値３３との偏差のレベルに応じてファン１
６を制御する。
場合を図４に基づいて説明する。この場合、図１におい
て、新たに炎口温度判定手段２９から制御手段２６に破
線で示す緊急信号を出力する経路が設けられる。図３で
説明したごとく、時間ｔ４まで上述と同様な制御動作を
行なう。今回時間ｔ４において、温度センサ２１の出力
３５が所定値３６を越えると、炎口温度判定手段２９か
ら制御手段２６に緊急信号３８が出力される。制御手段
２７ではこの緊急信号を優先し、ファン制御手段２８で
ファン回転数３４を回転数限界値３７まで上昇させる。
従って、ファン１６は許容できる最大風量をバーナブロ
ック１５に供給するため、上記の時間ｔ５よりも早い時
間ｔ５’で赤熱域を脱出することができる。温度センサ
２１の出力３５が所定値３６以下となった場合には緊急
信号３８が停止し、上記に説明したごとく、混合比セン
サ２０の設定値３３との偏差のレベルに応じてファン１
６を制御する。
【００１８】なお上記実施例では濃淡燃焼のバーナブロ
ックについて説明したが、全一次燃焼のバーナブロック
に応用してもよい。また混合比センサ２０も温度センサ
２１も特定のバーナに、各１つづつ設置した場合につい
て説明したが、複数のバーナに設置してもよい。さら
に、制御手段はファン回転数を制御した場合を示した
が、ファンを制御する電流値や電圧値を制御するもので
あってもよく、ダンパー等を別設し通路を制御するもの
でもよい。要は燃焼用空気量を制御できるものであれば
よい。
ックについて説明したが、全一次燃焼のバーナブロック
に応用してもよい。また混合比センサ２０も温度センサ
２１も特定のバーナに、各１つづつ設置した場合につい
て説明したが、複数のバーナに設置してもよい。さら
に、制御手段はファン回転数を制御した場合を示した
が、ファンを制御する電流値や電圧値を制御するもので
あってもよく、ダンパー等を別設し通路を制御するもの
でもよい。要は燃焼用空気量を制御できるものであれば
よい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の燃焼装置に
よれば次の効果が得られる。
よれば次の効果が得られる。
【００２０】（１）外乱等により燃焼設定点が所定の位
置からずれた場合には、混合比センサの出力変化を検知
し、補正手段から補正値が出力され、設定値との偏差が
小さくなるように制御手段でファン風量を制御すること
によって、元の設定点に戻されるので、一時的な外乱要
因の発生や経時的な変化に対しても、常に安定した低Ｎ
Ｏｘ燃焼を維持することができる。
置からずれた場合には、混合比センサの出力変化を検知
し、補正手段から補正値が出力され、設定値との偏差が
小さくなるように制御手段でファン風量を制御すること
によって、元の設定点に戻されるので、一時的な外乱要
因の発生や経時的な変化に対しても、常に安定した低Ｎ
Ｏｘ燃焼を維持することができる。
【００２１】（２）補正手段の補正値だけでは補正しき
れずに燃焼設定点が所定の位置に戻らない状態に陥った
場合でも、空気不足の場合には温度センサが淡炎口の赤
熱状態を、空気過剰の場合には着火センサが火炎の吹き
飛びを、それぞれ検知して燃料の供給を停止させるた
め、異常燃焼が継続することがなく安全性を保証するこ
とができる。
れずに燃焼設定点が所定の位置に戻らない状態に陥った
場合でも、空気不足の場合には温度センサが淡炎口の赤
熱状態を、空気過剰の場合には着火センサが火炎の吹き
飛びを、それぞれ検知して燃料の供給を停止させるた
め、異常燃焼が継続することがなく安全性を保証するこ
とができる。
【００２２】（３）炎口が赤熱を開始し、温度センサの
出力が所定値を越えた場合には、炎口温度判定手段から
制御手段に緊急信号を出力し、速やかに赤熱域を脱出す
るので炎口の信頼性が向上する。
出力が所定値を越えた場合には、炎口温度判定手段から
制御手段に緊急信号を出力し、速やかに赤熱域を脱出す
るので炎口の信頼性が向上する。
【００２３】（４）万一炎口の赤熱状態が、設定時間以
上継続した場合には、燃料の供給を停止するため、炎口
が変形や損傷を受けることが無くなる。従って炎口の材
料は板金を使用することが可能となり、安価となるとと
もに、量産性が向上する。
上継続した場合には、燃料の供給を停止するため、炎口
が変形や損傷を受けることが無くなる。従って炎口の材
料は板金を使用することが可能となり、安価となるとと
もに、量産性が向上する。
【図１】本発明の一実施例における燃焼制御装置のバー
ナおよび制御のブロック図
ナおよび制御のブロック図
【図２】燃焼量と空気過剰率で燃焼限界領域と燃焼設定
点を示した説明図
点を示した説明図
【図３】外乱による制御対応を示した時間チャート図
【図４】緊急信号による制御対応を示した時間チャート
図
図
【図５】従来の燃焼制御装置の全体断面図
９ 淡炎口 １０ 淡火炎 １２ 濃炎口 １３ 濃火炎 １５ バーナブロック １６ ファン ２０ 混合比センサ ２１ 温度センサ ２２ 着火センサ ２５ 状態設定手段 ２６ 制御手段 ２７ 補正手段 ２９ 炎口温度判定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｎ 5/14 ３２０ Ｂ (72)発明者 国本 啓次郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 植田 順一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (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 (2)
- 【請求項１】火炎を形成する炎口と、前記炎口を複数本
配列したバーナブロックと、前記炎口の近傍に設けられ
た混合比に感度を有する混合比センサと、前記炎口の近
傍に設けられた前記炎口の温度を検知する温度センサ
と、前記火炎の有無を検知する着火センサと、前記バー
ナブロックに燃焼用空気を供給するファンと、燃焼量に
応じて予め最適な空気過剰率における前記混合比センサ
の出力を設定した状態設定手段と、前記混合比センサの
出力信号を受け補正値を出力する補正手段と、前記状態
設定手段の設定値と前記補正手段の補正値の偏差が小さ
くなるようにファン風量を制御する制御手段と、前記温
度センサの出力信号を判定する炎口温度判定手段を有
し、前記温度センサの検知信号により燃料の供給を制御
する燃焼制御装置。 - 【請求項２】火炎を形成する炎口と、前記炎口を複数本
配列したバーナブロックと、前記炎口の近傍に設けられ
た混合比に感度を有する混合比センサと、前記炎口の近
傍に設けられた前記炎口の温度を検知する温度センサ
と、前記火炎の有無を検知する着火センサと、前記バー
ナブロックに燃焼用空気を供給するファンと、燃焼量に
応じて予め最適な空気過剰率における前記混合比センサ
の出力を設定した状態設定手段と、前記混合比センサの
出力信号を受け補正値を出力する補正手段と、前記状態
設定手段の設定値と前記補正手段の補正値の偏差が小さ
くなるようにファン風量を制御する制御手段と、前記温
度センサの出力信号を判定する炎口温度判定手段を有
し、前記温度センサの検知信号が所定値を越える場合に
は、前記炎口温度判定手段から緊急信号を前記制御手段
に出力する燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04768593A JP3368609B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04768593A JP3368609B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06257742A true JPH06257742A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3368609B2 JP3368609B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=12782141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04768593A Expired - Fee Related JP3368609B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3368609B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4867226A (en) * | 1987-08-29 | 1989-09-19 | Nippon Steel Corporation | Method of oscillating continuous casting mold at high frequencies and mold oscillated by such method |
| US7494337B2 (en) * | 2004-04-22 | 2009-02-24 | Thomas & Betts International, Inc. | Apparatus and method for providing multiple stages of fuel |
| JP2012021678A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP04768593A patent/JP3368609B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4867226A (en) * | 1987-08-29 | 1989-09-19 | Nippon Steel Corporation | Method of oscillating continuous casting mold at high frequencies and mold oscillated by such method |
| US7494337B2 (en) * | 2004-04-22 | 2009-02-24 | Thomas & Betts International, Inc. | Apparatus and method for providing multiple stages of fuel |
| JP2012021678A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3368609B2 (ja) | 2003-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |