JPH07191758A - 混合ガスのカロリー制御装置 - Google Patents
混合ガスのカロリー制御装置Info
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- JPH07191758A JPH07191758A JP33283093A JP33283093A JPH07191758A JP H07191758 A JPH07191758 A JP H07191758A JP 33283093 A JP33283093 A JP 33283093A JP 33283093 A JP33283093 A JP 33283093A JP H07191758 A JPH07191758 A JP H07191758A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料ガス及び空気等の混合ガスのカロリー制
御装置において、低流量領域の流量制御精度を向上して
カロリー制御精度を向上する。 【構成】 広測定レンジ流量計４A’の測定値ＱA0が所
定値Ｑ1以下の低流量領域において、流量調節計６Aが制
御弁５Aを閉鎖制御し流量調節計６aが制御弁５aを出力
すべき混合ガス中のガスの流量ＱAに応じて開制御し、
供給源１Aからのガスを小容量配管３aのみを介して供給
する。Ｑ1以上の領域において、制御弁５aを流量Ｑ1と
なるように保持し制御弁５Aを流量ＱA−Ｑ1となるよう
に制御し、大容量及び小容量配管３A、３aの両方からガ
スを供給する。流量計４A’、４aの測定値ＱA0、Ｑa1は
比率計１３AB、１３abを介して流量調節計６B、６bに供
給され、ブロワー１Bからの空気の流量が混合比率（空
気／ガス）に応じた流量となるように制御弁５B、５bを
制御する。流量制御されたガスと空気がミキサー７ab、
７ABで混合されバーナーに供給される。低流量領域で低
精度の広測定レンジ流量計を該領域の制御に用いていな
いのでガスの流量制御精度が向上する。
御装置において、低流量領域の流量制御精度を向上して
カロリー制御精度を向上する。 【構成】 広測定レンジ流量計４A’の測定値ＱA0が所
定値Ｑ1以下の低流量領域において、流量調節計６Aが制
御弁５Aを閉鎖制御し流量調節計６aが制御弁５aを出力
すべき混合ガス中のガスの流量ＱAに応じて開制御し、
供給源１Aからのガスを小容量配管３aのみを介して供給
する。Ｑ1以上の領域において、制御弁５aを流量Ｑ1と
なるように保持し制御弁５Aを流量ＱA−Ｑ1となるよう
に制御し、大容量及び小容量配管３A、３aの両方からガ
スを供給する。流量計４A’、４aの測定値ＱA0、Ｑa1は
比率計１３AB、１３abを介して流量調節計６B、６bに供
給され、ブロワー１Bからの空気の流量が混合比率（空
気／ガス）に応じた流量となるように制御弁５B、５bを
制御する。流量制御されたガスと空気がミキサー７ab、
７ABで混合されバーナーに供給される。低流量領域で低
精度の広測定レンジ流量計を該領域の制御に用いていな
いのでガスの流量制御精度が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、混合ガスのカロリー制
御装置に関し、特に、鉄鋼、電力等の燃料設備におい
て、高カロリーガスを適正な低カロリーの希釈ガスにす
るためのカロリー制御装置に関する。
御装置に関し、特に、鉄鋼、電力等の燃料設備におい
て、高カロリーガスを適正な低カロリーの希釈ガスにす
るためのカロリー制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】希釈ガス（燃料ガスと空気との混合ガ
ス）に限らず、複数の異種ガスの混合ガスのカロリーを
制御することが、該ガスが供給されて消費される設備
（例えば、加熱炉、ボイラー）において、省エネルギー
の面及び安全性の面から重要な問題である。例えば加熱
炉を例にとると、加熱炉の下工程負荷により燃焼量が大
きく変動する。この変動量はターンダウンとして一般に
知られており、このターンダウンにより混合ガスのカロ
リーが変動すると、その変動分は燃焼用空気を余分に富
加させ、この余分な空気により燃料消費が必要以上に増
加してエネルギー消費が増大する。逆に、燃焼用空気を
富加させなければ空気不足燃焼となり、燃焼しない未燃
成分が煙突等から排出されるが、この未燃成分の割合が
大きくなれば、バックファイアーや爆発が生じてしまう
場合もある。低カロリーガス及び高カロリーガスからな
る混合ガスのカロリー制御方式が、特開昭６１−６７０
２号公報等に開示されており、該方式は、混合ガスの吐
出圧力から負荷変動を検出し、その変動に応じて低カロ
リーガスの流量を制御し、混合ガスのカロリー変動幅に
応じて変化するゲインで高カロリーガスの流量を制御
し、混合ガスのカロリーが所定値となるようにフィード
バック制御するものである。
ス）に限らず、複数の異種ガスの混合ガスのカロリーを
制御することが、該ガスが供給されて消費される設備
（例えば、加熱炉、ボイラー）において、省エネルギー
の面及び安全性の面から重要な問題である。例えば加熱
炉を例にとると、加熱炉の下工程負荷により燃焼量が大
きく変動する。この変動量はターンダウンとして一般に
知られており、このターンダウンにより混合ガスのカロ
リーが変動すると、その変動分は燃焼用空気を余分に富
加させ、この余分な空気により燃料消費が必要以上に増
加してエネルギー消費が増大する。逆に、燃焼用空気を
富加させなければ空気不足燃焼となり、燃焼しない未燃
成分が煙突等から排出されるが、この未燃成分の割合が
大きくなれば、バックファイアーや爆発が生じてしまう
場合もある。低カロリーガス及び高カロリーガスからな
る混合ガスのカロリー制御方式が、特開昭６１−６７０
２号公報等に開示されており、該方式は、混合ガスの吐
出圧力から負荷変動を検出し、その変動に応じて低カロ
リーガスの流量を制御し、混合ガスのカロリー変動幅に
応じて変化するゲインで高カロリーガスの流量を制御
し、混合ガスのカロリーが所定値となるようにフィード
バック制御するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの従来
例の制御方式は、ターンダウンレシヨが比較的小さいと
きにのみしか採用できないものである。すなわち、ガス
の流量測定には通常オリフィス型の差圧流量計が用いら
れるが、この流量計は、測定レンジの１０％以下は測定
誤差が大きくなるため流量の正確な測定ができない。し
たがって測定レンジの１０％以下までターンダウンを求
める場合は、低流量領域での混合精度が得られないとい
う問題点があった。したがって本発明の目的は、混合ガ
スのカロリー制御装置において、低流量領域においても
ガスの混合精度を高くできるようにすることによって混
合ガスのカロリー制御の精度を向上できるようにするこ
とである。
例の制御方式は、ターンダウンレシヨが比較的小さいと
きにのみしか採用できないものである。すなわち、ガス
の流量測定には通常オリフィス型の差圧流量計が用いら
れるが、この流量計は、測定レンジの１０％以下は測定
誤差が大きくなるため流量の正確な測定ができない。し
たがって測定レンジの１０％以下までターンダウンを求
める場合は、低流量領域での混合精度が得られないとい
う問題点があった。したがって本発明の目的は、混合ガ
スのカロリー制御装置において、低流量領域においても
ガスの混合精度を高くできるようにすることによって混
合ガスのカロリー制御の精度を向上できるようにするこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の混合ガスのカロリー制御装置は、第１
のガスを分配して供給するための大容量の第１の配管及
び小容量の第２の配管と、第２のガスを分配して供給す
るための大容量の第３の配管と小容量の第４の配管と、
第１の配管及び第２の配管にそれぞれ介在され、第１の
ガスの流量を制御するための第１及び第２の制御弁と、
第３の配管及び第４の配管にそれぞれ介在され、第２の
ガスの流量を制御するための第３及び第４の制御弁と、
第１、第２、第３及び第４の制御弁を介して第１、第
２、第３及び第４の配管から供給された第１及び第２の
ガスを混合して出力配管に供給するためのミキサー手段
と、第１及び第２の配管に流れる第１のガスの流量を測
定するための第１及び第２の流量計と、第３及び第４の
配管に流れる第２のガスの流量を測定するための第３及
び第４の流量計と、出力配管に流れる混合ガスの流量を
測定するための第５の流量計と、第１、第２、第３、第
４及び第５の流量計の測定値、出力配管から供給される
べき混合ガスの流量、並びに該混合ガスに対する第１及
び第２のガスの第１及び第２の比率にしたがって、第
１、第２、第３及び第４の制御弁の開度を制御するため
の制御手段であって、第５の流量計の測定値が所定値以
下の場合、第１及び第３の制御弁を閉じた状態に制御
し、かつ第２及び第４の流量計の測定値が、出力配管か
ら供給されるべき混合ガスの流量に第１及び第２の比率
を乗算した流量値となるように、第２及び第４の制御弁
を制御し、第５の流量計の測定値が所定値以上の場合、
第２及び第４の制御弁を閉じた状態に制御し、かつ第１
及び第３の流量計の測定値が、出力配管から供給される
べき混合ガスの流量に第１及び第２の比率を乗算した流
量値となるように、第１及び第３の制御弁を制御するよ
う構成されている制御手段とを備えていることを特徴と
している。
ために、本発明の混合ガスのカロリー制御装置は、第１
のガスを分配して供給するための大容量の第１の配管及
び小容量の第２の配管と、第２のガスを分配して供給す
るための大容量の第３の配管と小容量の第４の配管と、
第１の配管及び第２の配管にそれぞれ介在され、第１の
ガスの流量を制御するための第１及び第２の制御弁と、
第３の配管及び第４の配管にそれぞれ介在され、第２の
ガスの流量を制御するための第３及び第４の制御弁と、
第１、第２、第３及び第４の制御弁を介して第１、第
２、第３及び第４の配管から供給された第１及び第２の
ガスを混合して出力配管に供給するためのミキサー手段
と、第１及び第２の配管に流れる第１のガスの流量を測
定するための第１及び第２の流量計と、第３及び第４の
配管に流れる第２のガスの流量を測定するための第３及
び第４の流量計と、出力配管に流れる混合ガスの流量を
測定するための第５の流量計と、第１、第２、第３、第
４及び第５の流量計の測定値、出力配管から供給される
べき混合ガスの流量、並びに該混合ガスに対する第１及
び第２のガスの第１及び第２の比率にしたがって、第
１、第２、第３及び第４の制御弁の開度を制御するため
の制御手段であって、第５の流量計の測定値が所定値以
下の場合、第１及び第３の制御弁を閉じた状態に制御
し、かつ第２及び第４の流量計の測定値が、出力配管か
ら供給されるべき混合ガスの流量に第１及び第２の比率
を乗算した流量値となるように、第２及び第４の制御弁
を制御し、第５の流量計の測定値が所定値以上の場合、
第２及び第４の制御弁を閉じた状態に制御し、かつ第１
及び第３の流量計の測定値が、出力配管から供給される
べき混合ガスの流量に第１及び第２の比率を乗算した流
量値となるように、第１及び第３の制御弁を制御するよ
う構成されている制御手段とを備えていることを特徴と
している。
【０００５】また、本発明の他の混合ガスのカロリー制
御装置においては、第１のガスを分配して供給するため
の大容量の第１の配管及び小容量の第２の配管と、第２
のガスを分配して供給するための大容量の第３の配管と
小容量の第４の配管と、第１の配管及び第２の配管にそ
れぞれ介在され、第１のガスの流量を制御するための第
１及び第２の制御弁と、第３の配管及び第４の配管にそ
れぞれ介在され、第２のガスの流量を制御するための第
３及び第４の制御弁と、第１、第２、第３及び第４の制
御弁を介して第１、第２、第３及び第４の配管から供給
された第１及び第２のガスを混合して出力配管に供給す
るためのミキサー手段と、第１のガスの供給源から第１
及び第２の配管の両方に供給される第１のガスの元流量
を測定するための第１の流量計、及び第２の配管に供給
される第１のガスの流量を測定するための第２の流量計
と、第２のガスの供給源から第３及び第４の配管の両方
に供給される第２のガスの元流量を測定するための第３
の流量計、及び第４の配管に供給される第２のガスの流
量を測定するための第４の流量計と、第１、第２、第３
及び第４の流量計の測定値、出力配管から供給されるべ
き混合ガス中の第１のガスの流量、並びに該混合ガス中
の第１のガスと第２のガスとの混合比率にしたがって、
第１、第２、第３及び第４の制御弁の開度を制御するた
めの制御手段であって、第１の流量計の測定値が所定値
以下の場合は、第１の制御弁を閉じた状態に制御し、か
つ第２の流量計の測定値が出力配管から供給されるべき
混合ガスの中の第１のガスの流量となるように第２の制
御弁を制御し、第１の流量計の測定値が所定値以上の場
合は、第２の流量計の測定値が該所定値を保持するよう
に第２の制御弁を制御し、かつ第１の配管を流れる第１
のガスが、出力配管から供給されるべき混合ガス中の第
１のガスの流量と該所定値との差の流量となるように第
１の制御弁を制御し、第３及び第４の流量計の測定値
が、第１及び第２の流量計の測定値に混合比率を乗算し
た流量となるように第３及び第４の制御弁を制御するよ
う構成されている制御手段とを備えていることを特徴と
している。
御装置においては、第１のガスを分配して供給するため
の大容量の第１の配管及び小容量の第２の配管と、第２
のガスを分配して供給するための大容量の第３の配管と
小容量の第４の配管と、第１の配管及び第２の配管にそ
れぞれ介在され、第１のガスの流量を制御するための第
１及び第２の制御弁と、第３の配管及び第４の配管にそ
れぞれ介在され、第２のガスの流量を制御するための第
３及び第４の制御弁と、第１、第２、第３及び第４の制
御弁を介して第１、第２、第３及び第４の配管から供給
された第１及び第２のガスを混合して出力配管に供給す
るためのミキサー手段と、第１のガスの供給源から第１
及び第２の配管の両方に供給される第１のガスの元流量
を測定するための第１の流量計、及び第２の配管に供給
される第１のガスの流量を測定するための第２の流量計
と、第２のガスの供給源から第３及び第４の配管の両方
に供給される第２のガスの元流量を測定するための第３
の流量計、及び第４の配管に供給される第２のガスの流
量を測定するための第４の流量計と、第１、第２、第３
及び第４の流量計の測定値、出力配管から供給されるべ
き混合ガス中の第１のガスの流量、並びに該混合ガス中
の第１のガスと第２のガスとの混合比率にしたがって、
第１、第２、第３及び第４の制御弁の開度を制御するた
めの制御手段であって、第１の流量計の測定値が所定値
以下の場合は、第１の制御弁を閉じた状態に制御し、か
つ第２の流量計の測定値が出力配管から供給されるべき
混合ガスの中の第１のガスの流量となるように第２の制
御弁を制御し、第１の流量計の測定値が所定値以上の場
合は、第２の流量計の測定値が該所定値を保持するよう
に第２の制御弁を制御し、かつ第１の配管を流れる第１
のガスが、出力配管から供給されるべき混合ガス中の第
１のガスの流量と該所定値との差の流量となるように第
１の制御弁を制御し、第３及び第４の流量計の測定値
が、第１及び第２の流量計の測定値に混合比率を乗算し
た流量となるように第３及び第４の制御弁を制御するよ
う構成されている制御手段とを備えていることを特徴と
している。
【０００６】すなわち本発明は、混合すべきガスそれぞ
れを大容量配管と小容量配管とを介してミキサー手段に
導き、出力配管から供給される混合ガスの流量または該
混合ガス中の所定のガスの流量を監視し、該流量が低流
量領域にある場合は小容量配管のみを介して混合すべき
複数のガスがミキサー手段に供給されるようにすること
を特徴としており、大容量配管用の測定レンジが広い流
量計の測定値を低流量領域において実質的に用いないよ
うにしたことにより、低流量領域における測定精度が向
上でき、それによりガスの混合精度が向上できるように
したことを特徴としている。
れを大容量配管と小容量配管とを介してミキサー手段に
導き、出力配管から供給される混合ガスの流量または該
混合ガス中の所定のガスの流量を監視し、該流量が低流
量領域にある場合は小容量配管のみを介して混合すべき
複数のガスがミキサー手段に供給されるようにすること
を特徴としており、大容量配管用の測定レンジが広い流
量計の測定値を低流量領域において実質的に用いないよ
うにしたことにより、低流量領域における測定精度が向
上でき、それによりガスの混合精度が向上できるように
したことを特徴としている。
【０００７】
【実施例】図１には、本発明の一実施例の２分配混合方
式に基づく混合ガスのカロリー制御装置が記載されてお
り、図１において、１AはＬＰＧガス等のガスＡを供給
するためのガス供給源であり、該ガスＡは、安全遮断弁
２Aを介して大容量配管３Aに供給され、さらにその一部
が小容量配管３ａへ分配される。大容量配管３Aには、
測定レンジの広い流量計４A及び制御弁５Aが介装されて
おり、同様に、小容量配管３aにも、測定レンジの狭い
流量計４a及び制御弁５aが介装されている。制御弁
５A、５aは、流量調節計（ＦＩＣ）６A、６aによって弁
の開度がそれぞれ制御される。１Bは、ガスＡに混合す
る空気Ｂを供給するためのブロアーであり、ブロアーか
らの空気は大容量配管３Bと小容量配管３bとに分配され
る。そしてガスＡの場合と同様に、それぞれの配管３B
及び３bは、測定レンジの広い流量計４B、制御弁５B及
び流量調節計６B、並びに測定レンジの小さい流量計
４b、制御弁５b及び流量調節計６bを備えている。
式に基づく混合ガスのカロリー制御装置が記載されてお
り、図１において、１AはＬＰＧガス等のガスＡを供給
するためのガス供給源であり、該ガスＡは、安全遮断弁
２Aを介して大容量配管３Aに供給され、さらにその一部
が小容量配管３ａへ分配される。大容量配管３Aには、
測定レンジの広い流量計４A及び制御弁５Aが介装されて
おり、同様に、小容量配管３aにも、測定レンジの狭い
流量計４a及び制御弁５aが介装されている。制御弁
５A、５aは、流量調節計（ＦＩＣ）６A、６aによって弁
の開度がそれぞれ制御される。１Bは、ガスＡに混合す
る空気Ｂを供給するためのブロアーであり、ブロアーか
らの空気は大容量配管３Bと小容量配管３bとに分配され
る。そしてガスＡの場合と同様に、それぞれの配管３B
及び３bは、測定レンジの広い流量計４B、制御弁５B及
び流量調節計６B、並びに測定レンジの小さい流量計
４b、制御弁５b及び流量調節計６bを備えている。
【０００８】さらに、大容量配管３A、３Bと小容量配管
３a、３b中のガスＡと空気Ｂとを大容量配管、小容量配
管毎に混合するための大容量のミキサー７AB、小容量の
ミキサー７abを備えており、それぞれのミキサーにおい
て混合された希釈ガスは１つの出力配管に集められ、流
量計８及び負荷変動を圧力変化で検出するための圧力計
９を介して加熱炉等のバーナー（不図示）に供給され
る。圧力計９の出力は圧力調節計１０に供給され、該圧
力調節計は出力配管を流れる希釈ガスの圧力を調節する
ため出力を発生する。圧力調節計１０からの出力は、結
果として出力配管から供給される希釈ガスの流量を調節
するための流量調節計１１に供給され、該流量調節計１
１において圧力／流量変換が行われ、出力配管から供給
されるべき希釈ガスの流量が比率計１２Aa、１２Bbに供
給される。また流量調節計１１は、流量計８の流量を監
視し、該測定値が所定値以下か否かの信号も比率計１２
Aa、１２Bbに供給する。ガスＡの流量を制御するための
流量調節計６A、６aは、比率計１２Aaの出力と流量計４
A、４aの測定値に応じて制御弁５A、５aの開度を制御
し、また空気Ｂの流量を調節するための流量調節計
６B、６bは、比率計１２Bbの出力と流量計４B、４bの測
定値に応じて制御弁５B、５bの開度を制御する。
３a、３b中のガスＡと空気Ｂとを大容量配管、小容量配
管毎に混合するための大容量のミキサー７AB、小容量の
ミキサー７abを備えており、それぞれのミキサーにおい
て混合された希釈ガスは１つの出力配管に集められ、流
量計８及び負荷変動を圧力変化で検出するための圧力計
９を介して加熱炉等のバーナー（不図示）に供給され
る。圧力計９の出力は圧力調節計１０に供給され、該圧
力調節計は出力配管を流れる希釈ガスの圧力を調節する
ため出力を発生する。圧力調節計１０からの出力は、結
果として出力配管から供給される希釈ガスの流量を調節
するための流量調節計１１に供給され、該流量調節計１
１において圧力／流量変換が行われ、出力配管から供給
されるべき希釈ガスの流量が比率計１２Aa、１２Bbに供
給される。また流量調節計１１は、流量計８の流量を監
視し、該測定値が所定値以下か否かの信号も比率計１２
Aa、１２Bbに供給する。ガスＡの流量を制御するための
流量調節計６A、６aは、比率計１２Aaの出力と流量計４
A、４aの測定値に応じて制御弁５A、５aの開度を制御
し、また空気Ｂの流量を調節するための流量調節計
６B、６bは、比率計１２Bbの出力と流量計４B、４bの測
定値に応じて制御弁５B、５bの開度を制御する。
【０００９】このように構成された実施例の動作を、図
２（Ａ）〜（Ｃ）のグラフを参照して以下に詳細に説明
する。なお、ガスＡの小容量配管３a及び空気Ｂ小容量
配管３bの最大流量は、ガスＡの大容量配管３Aの最大流
量ＱMAXA及び空気Ｂの最大流量ＱMAXB、すなわち流量計
４A及び４Bの測定レンジ（フルスケール）の例えば１５
％であるように、それぞれ設定されているものとする。
また、ミキサー７ABから出力配管を介してバーナーに供
給される希釈ガス流量ＱAB（すなわち流量計８の測定
値）が、図２（Ａ）に説明のために模式的示されるよう
に、圧力調節計１０の出力によって変化するよう制御さ
れるものとし、さらに比率計１２Aa、１２Bbには、出力
配管から出力すべき希釈ガスに対する該希釈ガス中のガ
スＡの比率ＲA、空気Ｂの比率ＲBが予め設定されている
ものとする。したがって、希釈ガス中のガスＡ及び空気
ＢをそれぞれＱA、ＱBとすると、 ＱA＝ＲAＱAB ＱB＝ＲBＱAB で表される。
２（Ａ）〜（Ｃ）のグラフを参照して以下に詳細に説明
する。なお、ガスＡの小容量配管３a及び空気Ｂ小容量
配管３bの最大流量は、ガスＡの大容量配管３Aの最大流
量ＱMAXA及び空気Ｂの最大流量ＱMAXB、すなわち流量計
４A及び４Bの測定レンジ（フルスケール）の例えば１５
％であるように、それぞれ設定されているものとする。
また、ミキサー７ABから出力配管を介してバーナーに供
給される希釈ガス流量ＱAB（すなわち流量計８の測定
値）が、図２（Ａ）に説明のために模式的示されるよう
に、圧力調節計１０の出力によって変化するよう制御さ
れるものとし、さらに比率計１２Aa、１２Bbには、出力
配管から出力すべき希釈ガスに対する該希釈ガス中のガ
スＡの比率ＲA、空気Ｂの比率ＲBが予め設定されている
ものとする。したがって、希釈ガス中のガスＡ及び空気
ＢをそれぞれＱA、ＱBとすると、 ＱA＝ＲAＱAB ＱB＝ＲBＱAB で表される。
【００１０】ガスＡ及び空気Ｂがガス供給源１A及びブ
ロワー１Bから供給されるが、流量調節計１１は流量計
８の測定値ＱABを監視し、該測定値が流量計８のフルレ
ンジの例えば１５％である所定値Ｑ以下の場合、小容量
配管３a、３bを介してのみガスＡ及び空気Ｂが供給され
るように制御する。すなわち流量調節計１１は、供給す
べき希釈ガスの流量ＱABとともに流量計８の測定値が所
定値Ｑ以上か否かの信号を、比率計１２Aa、１２Bbに対
して供給する。これら比率計はそれぞれ、 ＱAB×ＲA ＱAB×ＲB の演算を実行し、かつ流量計８の測定値が所定値Ｑ以下
であることを表す信号が供給されている場合には、得ら
れた演算結果を小容量配管に設けられた流量調節計
６a、６bに対して供給する。これにより流量調節計
６a、６bは、流量計４a、４bの測定値Ｑa1、Ｑb1が Ｑa1＝ＱA＝ＲAＱAB Ｑb1＝ＱB＝ＲBＱAB となるように、制御弁５a、５bの開度を制御する。この
とき、大容量配管３A、３Bの制御弁５A、５Bは閉じたま
まの状態に制御される。したがって希釈ガスの供給量Ｑ
ABがＱ以下、すなわち希釈ガス中のガスＡの流量ＱAが
ＲAＱ以下である期間（０〜ｔ1）においては、図２
（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、ガスＡは小容量配
管３aを介してのみ供給される。
ロワー１Bから供給されるが、流量調節計１１は流量計
８の測定値ＱABを監視し、該測定値が流量計８のフルレ
ンジの例えば１５％である所定値Ｑ以下の場合、小容量
配管３a、３bを介してのみガスＡ及び空気Ｂが供給され
るように制御する。すなわち流量調節計１１は、供給す
べき希釈ガスの流量ＱABとともに流量計８の測定値が所
定値Ｑ以上か否かの信号を、比率計１２Aa、１２Bbに対
して供給する。これら比率計はそれぞれ、 ＱAB×ＲA ＱAB×ＲB の演算を実行し、かつ流量計８の測定値が所定値Ｑ以下
であることを表す信号が供給されている場合には、得ら
れた演算結果を小容量配管に設けられた流量調節計
６a、６bに対して供給する。これにより流量調節計
６a、６bは、流量計４a、４bの測定値Ｑa1、Ｑb1が Ｑa1＝ＱA＝ＲAＱAB Ｑb1＝ＱB＝ＲBＱAB となるように、制御弁５a、５bの開度を制御する。この
とき、大容量配管３A、３Bの制御弁５A、５Bは閉じたま
まの状態に制御される。したがって希釈ガスの供給量Ｑ
ABがＱ以下、すなわち希釈ガス中のガスＡの流量ＱAが
ＲAＱ以下である期間（０〜ｔ1）においては、図２
（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、ガスＡは小容量配
管３aを介してのみ供給される。
【００１１】その後の小容量配管３a、３bの流量Ｑa1、
Ｑb1が増加し、時点ｔ1でこれら流量Ｑa1、Ｑb1がＲ
AＱ、ＲBＱに到達すると、出力配管に設けられた流量計
８の測定値ＱABは ＱAB＝ＲAＱ＋ＲBＱ＝Ｑ ∵ ＲA＋ＲB＝１ となるので、流量調節計１１は、出力配管から供給すべ
き希釈ガスの流量ＱABを比率計１２Aa、１２Bbを介して
大容量配管の流量調節計６A、６Bのみに伝達し、これら
流量調節計は流量計４A、４Bの測定値ＱA1、ＱB1が ＱA1＝ＱA＝ＲAＱAB ＱB1＝ＱB＝ＲBＱAB となるように、制御弁５A、５Bの開度を制御する。それ
とともに制御弁５a、５bは閉鎖制御され、したがって流
量計８の測定値ＱABがＱ以上の期間（ｔ1〜ｔ2）におい
ては、ガスＡ及び空気Ｂは大容量配管３A及び３Bを介し
てのみ供給される。時点ｔ2以降においては、流量計８
の測定値がＱ以下となり、したがって流量調節計１１の
作用により、再び小容量配管３a、３bを介してのみガス
Ａ及び空気Ｂが供給される。このようにして流量制御さ
れたガスＡ及び空気Ｂは、大容量配管及び小容量配管毎
にミキサー７AB、７abで混合され、出力配管を介してバ
ーナー等に供給される。
Ｑb1が増加し、時点ｔ1でこれら流量Ｑa1、Ｑb1がＲ
AＱ、ＲBＱに到達すると、出力配管に設けられた流量計
８の測定値ＱABは ＱAB＝ＲAＱ＋ＲBＱ＝Ｑ ∵ ＲA＋ＲB＝１ となるので、流量調節計１１は、出力配管から供給すべ
き希釈ガスの流量ＱABを比率計１２Aa、１２Bbを介して
大容量配管の流量調節計６A、６Bのみに伝達し、これら
流量調節計は流量計４A、４Bの測定値ＱA1、ＱB1が ＱA1＝ＱA＝ＲAＱAB ＱB1＝ＱB＝ＲBＱAB となるように、制御弁５A、５Bの開度を制御する。それ
とともに制御弁５a、５bは閉鎖制御され、したがって流
量計８の測定値ＱABがＱ以上の期間（ｔ1〜ｔ2）におい
ては、ガスＡ及び空気Ｂは大容量配管３A及び３Bを介し
てのみ供給される。時点ｔ2以降においては、流量計８
の測定値がＱ以下となり、したがって流量調節計１１の
作用により、再び小容量配管３a、３bを介してのみガス
Ａ及び空気Ｂが供給される。このようにして流量制御さ
れたガスＡ及び空気Ｂは、大容量配管及び小容量配管毎
にミキサー７AB、７abで混合され、出力配管を介してバ
ーナー等に供給される。
【００１２】以上のように、図１に示された実施例にお
いて、ガスＡ及び空気Ｂは、希釈ガスが所定の流量Ｑ以
下の低流量領域では小容量配管３a、３bのみを介して供
給され、所定流量Ｑ以上の領域では大容量配管３A、３B
のみを介して供給される。そして、測定レンジが広い流
量計８は、希釈ガスの流量が所定値Ｑ以下か否かを監視
し、それにより大容量配管と小容量配管とを切り替える
ために用いられているだけであり、かつ低流量領域にお
いては測定レンジが低い流量計４a、４bのみを用いて流
量制御を行っているので、低流量領域の流量制御が高精
度で実行できる。
いて、ガスＡ及び空気Ｂは、希釈ガスが所定の流量Ｑ以
下の低流量領域では小容量配管３a、３bのみを介して供
給され、所定流量Ｑ以上の領域では大容量配管３A、３B
のみを介して供給される。そして、測定レンジが広い流
量計８は、希釈ガスの流量が所定値Ｑ以下か否かを監視
し、それにより大容量配管と小容量配管とを切り替える
ために用いられているだけであり、かつ低流量領域にお
いては測定レンジが低い流量計４a、４bのみを用いて流
量制御を行っているので、低流量領域の流量制御が高精
度で実行できる。
【００１３】図３には本発明の他の実施例の混合ガスの
カロリー制御装置が記載されており、図３において、図
１に示した実施例と同一又はほぼ同一な機能の構成要素
には同一の参照番号が付されている。図３の実施例にお
いては、図１における流量計４A、４Bを、大容量配管か
ら小容量配管にガスを分配する前のガスの元流量を測定
する流量計４A’、４B’として配設し、図１における流
量計８を削除している。また、流量計４A’と流量調節
計６Bとの間に混合比率計（Ｒ）１３ABを、流量計４aと
流量調節計６bとの間に混合比率計１３abを設けてい
る。流量調節計６A、６B、６a、６bはインテリジェント
型の調節計であって、マイクロプロセッサを内蔵して四
則演算やシーケンス制御機能を有している。そして、流
量調節計６Aが、流量計４A’及び４aの測定値並びに圧
力調節計１０の出力に応じて制御弁５Aを制御し、流量
調節計６Bが、流量計４B’及び４bの測定値並びに混合
比率計１３ABの出力に応じて制御弁５Bを制御し、流量
調節計６aが、流量計４aの測定値及び圧力調節計１０の
出力に応じて制御弁５aを制御し、流量調節計６bが、流
量計４bの測定値及び混合比率計１３abの出力に応じて
制御弁５bを制御するように構成されている。
カロリー制御装置が記載されており、図３において、図
１に示した実施例と同一又はほぼ同一な機能の構成要素
には同一の参照番号が付されている。図３の実施例にお
いては、図１における流量計４A、４Bを、大容量配管か
ら小容量配管にガスを分配する前のガスの元流量を測定
する流量計４A’、４B’として配設し、図１における流
量計８を削除している。また、流量計４A’と流量調節
計６Bとの間に混合比率計（Ｒ）１３ABを、流量計４aと
流量調節計６bとの間に混合比率計１３abを設けてい
る。流量調節計６A、６B、６a、６bはインテリジェント
型の調節計であって、マイクロプロセッサを内蔵して四
則演算やシーケンス制御機能を有している。そして、流
量調節計６Aが、流量計４A’及び４aの測定値並びに圧
力調節計１０の出力に応じて制御弁５Aを制御し、流量
調節計６Bが、流量計４B’及び４bの測定値並びに混合
比率計１３ABの出力に応じて制御弁５Bを制御し、流量
調節計６aが、流量計４aの測定値及び圧力調節計１０の
出力に応じて制御弁５aを制御し、流量調節計６bが、流
量計４bの測定値及び混合比率計１３abの出力に応じて
制御弁５bを制御するように構成されている。
【００１４】混合比率計１３AB、１３abには共に、ガス
Ａに対する空気Ｂの混合比率Ｒが設定され、混合比率計
１３ABは、流量計４A’からのガスＡの測定値に混合比
率Ｒを乗算して空気Ｂの大容量の流量調節計６Bに供給
し、混合比率計１３abは、流量計４aからのガスＡの測
定値に混合比率Ｒを乗算して空気Ｂの小容量の流量調節
計６bに供給するよう構成されている。さらにこの実施
例においては、小容量のミキサー７abで混合されたガス
をガスＡ用の大容量配管３Aに導き、そして大容量のミ
キサー７ABにおいて、大容量配管３Aからの空気が少量
混入されたガスと大容量配管３Bからの空気とが混合さ
れるよう構成されている。なお、１４はミキサー７ABの
直前の大容量配管３Aに介装されているチャッキ逆止弁
であり、また１５B、１６B、１７Bは、ブロワー１Bの回
転数を制御してブロワーからの空気圧が所定値となるよ
うに制御するための、圧力計、圧力調節計、ブロワー回
転数制御装置（ＢＲＣ）である。
Ａに対する空気Ｂの混合比率Ｒが設定され、混合比率計
１３ABは、流量計４A’からのガスＡの測定値に混合比
率Ｒを乗算して空気Ｂの大容量の流量調節計６Bに供給
し、混合比率計１３abは、流量計４aからのガスＡの測
定値に混合比率Ｒを乗算して空気Ｂの小容量の流量調節
計６bに供給するよう構成されている。さらにこの実施
例においては、小容量のミキサー７abで混合されたガス
をガスＡ用の大容量配管３Aに導き、そして大容量のミ
キサー７ABにおいて、大容量配管３Aからの空気が少量
混入されたガスと大容量配管３Bからの空気とが混合さ
れるよう構成されている。なお、１４はミキサー７ABの
直前の大容量配管３Aに介装されているチャッキ逆止弁
であり、また１５B、１６B、１７Bは、ブロワー１Bの回
転数を制御してブロワーからの空気圧が所定値となるよ
うに制御するための、圧力計、圧力調節計、ブロワー回
転数制御装置（ＢＲＣ）である。
【００１５】このように構成された実施例の動作を、図
４（Ａ）〜（Ｃ）のグラフを参照して以下に説明する。
なおこの実施例においても、ガスＡの小容量配管３a及
び空気Ｂの小容量配管３bの最大流量は、ガスＡの大容
量配管３Aの最大流量ＱMAXA及び空気Ｂの最大流量Ｑ
MAXB、すなわち流量計４A’及び４B’の測定レンジ（フ
ルスケール）の例えば１５％であるように、それぞれ設
定されているものとする。また、ミキサー７ABから出力
配管を介してバーナー（不図示）に供給される希釈ガス
中のガスＡの流量ＱAが、図４（Ａ）に説明のために模
式的に示されるように、圧力調節計１０からの出力によ
って変化するものとし、さらに、出力配管からの希釈ガ
スのガスＡに対する空気の混合比率Ｒが混合比率計１３
AB、１３abに予め設定されているものとする。ガスＡ及
び空気がガス供給源１A及びブロワー１Bから供給され、
流量計４A’、４B’においてガスＡの流量ＱA1、空気Ｂ
の流量ＱB1が測定されるが、まず、ガスＡの流量制御に
ついて説明する。
４（Ａ）〜（Ｃ）のグラフを参照して以下に説明する。
なおこの実施例においても、ガスＡの小容量配管３a及
び空気Ｂの小容量配管３bの最大流量は、ガスＡの大容
量配管３Aの最大流量ＱMAXA及び空気Ｂの最大流量Ｑ
MAXB、すなわち流量計４A’及び４B’の測定レンジ（フ
ルスケール）の例えば１５％であるように、それぞれ設
定されているものとする。また、ミキサー７ABから出力
配管を介してバーナー（不図示）に供給される希釈ガス
中のガスＡの流量ＱAが、図４（Ａ）に説明のために模
式的に示されるように、圧力調節計１０からの出力によ
って変化するものとし、さらに、出力配管からの希釈ガ
スのガスＡに対する空気の混合比率Ｒが混合比率計１３
AB、１３abに予め設定されているものとする。ガスＡ及
び空気がガス供給源１A及びブロワー１Bから供給され、
流量計４A’、４B’においてガスＡの流量ＱA1、空気Ｂ
の流量ＱB1が測定されるが、まず、ガスＡの流量制御に
ついて説明する。
【００１６】流量調節計６Aは、流量計４A’の測定値Ｑ
A0を監視し、該測定値が、流量計４A’のフルレンジの
１５％に対応する所定値Ｑ1以下の場合、大容量配管３A
の制御弁５Aを閉じたままの状態に保持するよう制御す
る。一方、小容量配管３aの流量調節計６aは、流量計４
aの測定値が図４（Ａ）に示される設定値に従った値と
なるように、制御弁５aの開度を制御し、ガス供給量が
少ない所定期間（０〜ｔ1）においては、図４（Ｂ）及
び（Ｃ）に示すようにガスＡは小容量配管３aを介して
のみ供給される。したがって、小容量配管３aの流量Ｑ
a1は Ｑa1＝ＱA0 で表される。その後の制御により、小容量配管３aの流
量Ｑa1が増加し、時点ｔ1で該流量Ｑa1がガスＡの最大
流量ＱMAXAの１５％である所定値Ｑ1になると、流量計
４A’の測定値ＱA0が所定値Ｑ1となる。従って、時点ｔ
1以降においては、制御弁５aが時点ｔ1の開度（全開状
態）に保持されて、小容量配管３aにおいて流し得る最
大流量Ｑ1を図４（Ｃ）に示すように流し続け、それと
ともに、流量調節計６Aから制御弁５Aを所定の流量に制
御する信号が供給され、それにより大容量配管３Aを介
しても流量ＱA1のガスＡが図４（Ｂ）に示すように供給
される。
A0を監視し、該測定値が、流量計４A’のフルレンジの
１５％に対応する所定値Ｑ1以下の場合、大容量配管３A
の制御弁５Aを閉じたままの状態に保持するよう制御す
る。一方、小容量配管３aの流量調節計６aは、流量計４
aの測定値が図４（Ａ）に示される設定値に従った値と
なるように、制御弁５aの開度を制御し、ガス供給量が
少ない所定期間（０〜ｔ1）においては、図４（Ｂ）及
び（Ｃ）に示すようにガスＡは小容量配管３aを介して
のみ供給される。したがって、小容量配管３aの流量Ｑ
a1は Ｑa1＝ＱA0 で表される。その後の制御により、小容量配管３aの流
量Ｑa1が増加し、時点ｔ1で該流量Ｑa1がガスＡの最大
流量ＱMAXAの１５％である所定値Ｑ1になると、流量計
４A’の測定値ＱA0が所定値Ｑ1となる。従って、時点ｔ
1以降においては、制御弁５aが時点ｔ1の開度（全開状
態）に保持されて、小容量配管３aにおいて流し得る最
大流量Ｑ1を図４（Ｃ）に示すように流し続け、それと
ともに、流量調節計６Aから制御弁５Aを所定の流量に制
御する信号が供給され、それにより大容量配管３Aを介
しても流量ＱA1のガスＡが図４（Ｂ）に示すように供給
される。
【００１７】なお、流量計４A’の測定値ＱA0は、 ＱA0＝ＱA1＋Ｑa1 で表され、よって ＱA1＝ＱA0−Ｑa1 である。従って、流量調節計６Aにおいては、測定値Ｑ
A0と測定値Ｑa1との差を演算し、その差とＱA−Ｑ
a1（設定値−小容量配管の流量値）が等しくなるように
制御弁５Aを制御するものである。すなわち、 ＱA1＝ＱA0−Ｑa1＝ＱA−Ｑa1 時点ｔ2以降では、ガスＡの流量設定値ＱAが所定値Ｑ以
下になるので、流量調節計６Aの制御作用により、再び
制御弁５Aが閉鎖されて大容量配管３Aを介してのガスＡ
の供給が停止される。そして小容量配管３aの制御弁５a
が流量調節計６aにより制御されて、その流量Ｑa1が設
定値ＱAに従って減少するように制御される。
A0と測定値Ｑa1との差を演算し、その差とＱA−Ｑ
a1（設定値−小容量配管の流量値）が等しくなるように
制御弁５Aを制御するものである。すなわち、 ＱA1＝ＱA0−Ｑa1＝ＱA−Ｑa1 時点ｔ2以降では、ガスＡの流量設定値ＱAが所定値Ｑ以
下になるので、流量調節計６Aの制御作用により、再び
制御弁５Aが閉鎖されて大容量配管３Aを介してのガスＡ
の供給が停止される。そして小容量配管３aの制御弁５a
が流量調節計６aにより制御されて、その流量Ｑa1が設
定値ＱAに従って減少するように制御される。
【００１８】次に、空気の流量制御について説明する。
ガスＡに関する流量計４A’及び４aの測定値ＱA0及びＱ
a1が混合比率計１３AB及び１３abにそれぞれ供給され
て、該測定値に混合比率Ｒ（空気流量ＱB／ガスＡ流量
ＱA）が掛け算される。 Ｒ×ＱA0 Ｒ×Ｑa1 これらの値が空気用の流量調節計６B及び６bにそれぞれ
供給され、流量調節計６bにおいては、流量計４bからの
測定値Ｑb1と混合比率計１３abからの出力Ｒ×Ｑa1との
差 Ｒ×Ｑa1−Ｑb1 が演算され、この差がゼロ（すなわち、Ｒ×Ｑa1＝
Ｑb1）となるように、制御弁５bの開度が制御される。
一方、流量調節計６Bにおいては、流量計４B’からの測
定値ＱB0と流量計４bからの測定値Ｑb1との差が演算さ
れ、この差が、混合比率計１３ABからの出力Ｒ×ＱA0と
流量計４bからの測定値Ｑb1との差と等しくなるよう
に、制御弁５Bを制御する。すなわち、大容量配管３Bを
流れる空気の流量ＱB1は、 ＱB1＝ＱB0−Ｑb1＝Ｒ×ＱA0−Ｑb1 で表される。
ガスＡに関する流量計４A’及び４aの測定値ＱA0及びＱ
a1が混合比率計１３AB及び１３abにそれぞれ供給され
て、該測定値に混合比率Ｒ（空気流量ＱB／ガスＡ流量
ＱA）が掛け算される。 Ｒ×ＱA0 Ｒ×Ｑa1 これらの値が空気用の流量調節計６B及び６bにそれぞれ
供給され、流量調節計６bにおいては、流量計４bからの
測定値Ｑb1と混合比率計１３abからの出力Ｒ×Ｑa1との
差 Ｒ×Ｑa1−Ｑb1 が演算され、この差がゼロ（すなわち、Ｒ×Ｑa1＝
Ｑb1）となるように、制御弁５bの開度が制御される。
一方、流量調節計６Bにおいては、流量計４B’からの測
定値ＱB0と流量計４bからの測定値Ｑb1との差が演算さ
れ、この差が、混合比率計１３ABからの出力Ｒ×ＱA0と
流量計４bからの測定値Ｑb1との差と等しくなるよう
に、制御弁５Bを制御する。すなわち、大容量配管３Bを
流れる空気の流量ＱB1は、 ＱB1＝ＱB0−Ｑb1＝Ｒ×ＱA0−Ｑb1 で表される。
【００１９】ところで、図４の時点ｔ1までの期間にお
いては、ガスＡは小容量配管３aを介してのみ供給され
るので、混合比率計１３abの出力Ｒ×Ｑa1に等しくなる
よう制御される流量計４bからの測定値Ｑb1は、混合比
率計１３ABからの出力Ｒ×ＱA0と等しい。したがって、 ＱB1＝Ｒ×ＱA0−Ｑb1＝Ｒ×ＱA0−（Ｒ×ＱA0）＝０ したがって、流量調節計６Bは、時点ｔ1までの期間、及
び時点ｔ2からの期間は、制御弁５Bを閉じたままの状態
に保持し、それ以外の期間（ｔ1〜ｔ2）は、流量ＱB1の
空気が大容量配管３Bを流れるように、制御弁５Bの開度
を制御する。このようにして流量が制御されたガスＡ及
び空気は、まず小容量のミキサー７abにおいて、小容量
配管３a、３bのガスＡと空気Ｂとが混合され、その混合
ガスがガスＡ用の大容量配管３Aに導入される。そして
大容量のミキサー７ABにおいて、大容量配管３Aからの
空気が少量混入されたガスＡと大容量配管３Bからの空
気とが混合され、加熱炉等のバーナーに供給される。
いては、ガスＡは小容量配管３aを介してのみ供給され
るので、混合比率計１３abの出力Ｒ×Ｑa1に等しくなる
よう制御される流量計４bからの測定値Ｑb1は、混合比
率計１３ABからの出力Ｒ×ＱA0と等しい。したがって、 ＱB1＝Ｒ×ＱA0−Ｑb1＝Ｒ×ＱA0−（Ｒ×ＱA0）＝０ したがって、流量調節計６Bは、時点ｔ1までの期間、及
び時点ｔ2からの期間は、制御弁５Bを閉じたままの状態
に保持し、それ以外の期間（ｔ1〜ｔ2）は、流量ＱB1の
空気が大容量配管３Bを流れるように、制御弁５Bの開度
を制御する。このようにして流量が制御されたガスＡ及
び空気は、まず小容量のミキサー７abにおいて、小容量
配管３a、３bのガスＡと空気Ｂとが混合され、その混合
ガスがガスＡ用の大容量配管３Aに導入される。そして
大容量のミキサー７ABにおいて、大容量配管３Aからの
空気が少量混入されたガスＡと大容量配管３Bからの空
気とが混合され、加熱炉等のバーナーに供給される。
【００２０】なお、出力配管からの希釈ガスのカロリー
制御において、ガスＡと空気Ｂとの比率を一定に保持す
る必要がある場合があるが、この場合、比率計１２Aa、
１２Bbに設定される比率ＲA、ＲB、または混合比率計１
３AB、１３abに設定される混合比率Ｒは、常に一定であ
る。またカロリーを適宜に変動制御する場合にも適用可
能であり、その場合は、その変動カロリーとガスＡの流
量とに応じて比率ＲA、ＲB、または混合比率Ｒが変化す
るよう設定されるものである。以上、希釈ガスのカロリ
ー制御について説明したが、３種類以上のガスの混合に
おいても、同様にして制御できることは勿論である。
制御において、ガスＡと空気Ｂとの比率を一定に保持す
る必要がある場合があるが、この場合、比率計１２Aa、
１２Bbに設定される比率ＲA、ＲB、または混合比率計１
３AB、１３abに設定される混合比率Ｒは、常に一定であ
る。またカロリーを適宜に変動制御する場合にも適用可
能であり、その場合は、その変動カロリーとガスＡの流
量とに応じて比率ＲA、ＲB、または混合比率Ｒが変化す
るよう設定されるものである。以上、希釈ガスのカロリ
ー制御について説明したが、３種類以上のガスの混合に
おいても、同様にして制御できることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】オリフィス型流量計等の流量計の精度保
証範囲は一般にフルスケールの約１５％以上の範囲であ
って、１５％以下の範囲は精度が低いものである。本発
明においては、測定レンジが広い流量計のフルスケール
の１５％以下に相当する所定値以下の場合には、該流量
計からの測定値が実質的に流量制御動作に寄与してな
く、小容量配管に設けられた測定レンジが低い流量計の
みが流量制御に寄与しているものである。そして、小容
量配管に設けられた流量計のフルスケールの少なくとも
１５％以上の範囲は精度が正確であるので、低流量領域
においても混合すべき複数のガスの流量制御を従来例に
比べて高精度で実行することができ、したがって、出力
配管から混合ガスのカロリー制御をほぼ全域に亙って高
精度で実行することができる。なお、図１に示された第
１の実施例の場合は、大流量動作時と小流量動作時とで
大容量配管及び小容量配管の一方が閉鎖状態になるよう
に制御弁を切り替える必要があるが、図３に示された第
２の実施例の場合は、このような切り替え制御を必要と
しないので、切替時に流量が不安定になることもなくさ
らに有効である。また第２の実施例において必要な流量
計は４個であり、流量計が５個必要な第１の実施例に比
べて必要な流量計の数を低減できる。
証範囲は一般にフルスケールの約１５％以上の範囲であ
って、１５％以下の範囲は精度が低いものである。本発
明においては、測定レンジが広い流量計のフルスケール
の１５％以下に相当する所定値以下の場合には、該流量
計からの測定値が実質的に流量制御動作に寄与してな
く、小容量配管に設けられた測定レンジが低い流量計の
みが流量制御に寄与しているものである。そして、小容
量配管に設けられた流量計のフルスケールの少なくとも
１５％以上の範囲は精度が正確であるので、低流量領域
においても混合すべき複数のガスの流量制御を従来例に
比べて高精度で実行することができ、したがって、出力
配管から混合ガスのカロリー制御をほぼ全域に亙って高
精度で実行することができる。なお、図１に示された第
１の実施例の場合は、大流量動作時と小流量動作時とで
大容量配管及び小容量配管の一方が閉鎖状態になるよう
に制御弁を切り替える必要があるが、図３に示された第
２の実施例の場合は、このような切り替え制御を必要と
しないので、切替時に流量が不安定になることもなくさ
らに有効である。また第２の実施例において必要な流量
計は４個であり、流量計が５個必要な第１の実施例に比
べて必要な流量計の数を低減できる。
【図１】本発明の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図１に示された実施例の動作を説明するための
グラフである。なお、（Ａ）は、出力配管を介してバー
ナー等に供給される希釈ガスの流量ＱABの模式図、
（Ｂ）は、大容量配管３AにおけるガスＡの流量ＱA1の
模式図 （Ｃ）は、小容量配管３aにおけるガスＡの流量Ｑa1の
模式図である。
グラフである。なお、（Ａ）は、出力配管を介してバー
ナー等に供給される希釈ガスの流量ＱABの模式図、
（Ｂ）は、大容量配管３AにおけるガスＡの流量ＱA1の
模式図 （Ｃ）は、小容量配管３aにおけるガスＡの流量Ｑa1の
模式図である。
【図３】本発明の別の一実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】図３に示された実施例の動作を説明するための
グラフである。なお、（Ａ）は、出力配管を介してバー
ナー等に供給される希釈ガス中のガスＡの流量ＱAの模
式図、（Ｂ）は、大容量配管３AにおけるガスＡの流量
ＱA1の模式図 （Ｃ）は、小容量配管３aにおけるガスＡの流量Ｑa1の
模式図である。
グラフである。なお、（Ａ）は、出力配管を介してバー
ナー等に供給される希釈ガス中のガスＡの流量ＱAの模
式図、（Ｂ）は、大容量配管３AにおけるガスＡの流量
ＱA1の模式図 （Ｃ）は、小容量配管３aにおけるガスＡの流量Ｑa1の
模式図である。
１A ガスＡの供給源 １B ブロワー ３A、３B 大容量配管 ３a、３b 小容量配
管 ４A、４B、４A’、４B’大容量の流量計 ４a、４b 小容量の流量計 ５A、５B、５a、５b
制御弁 ６A、６B、６a、６b 流量調節計 ７AB、７ab ミキサー ８ 大容量の流量計 ９ 圧力計 １０ 圧力調節計 １２Aa、１２Bb 比率計 １３AB、１３ab 混
合比率計
管 ４A、４B、４A’、４B’大容量の流量計 ４a、４b 小容量の流量計 ５A、５B、５a、５b
制御弁 ６A、６B、６a、６b 流量調節計 ７AB、７ab ミキサー ８ 大容量の流量計 ９ 圧力計 １０ 圧力調節計 １２Aa、１２Bb 比率計 １３AB、１３ab 混
合比率計
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも２種類のガスの流量をそれぞ
れ制御しこれらのガスを混合することによって、該混合
ガスのカロリーを制御するためのカロリー制御装置にお
いて、 第１のガスを分配して供給するための大容量の第１の配
管及び小容量の第２の配管と、 第２のガスを分配して供給するための大容量の第３の配
管と小容量の第４の配管と、 第１の配管及び第２の配管にそれぞれ介在され、第１の
ガスの流量を制御するための第１及び第２の制御弁と、 第３の配管及び第４の配管にそれぞれ介在され、第２の
ガスの流量を制御するための第３及び第４の制御弁と、 第１、第２、第３及び第４の制御弁を介して第１、第
２、第３及び第４の配管から供給された第１及び第２の
ガスを混合して出力配管に供給するためのミキサー手段
と、 第１及び第２の配管に流れる第１のガスの流量を測定す
るための第１及び第２の流量計と、 第３及び第４の配管に流れる第２のガスの流量を測定す
るための第３及び第４の流量計と、 出力配管に流れる混合ガスの流量を測定するための第５
の流量計と、 第１、第２、第３、第４及び第５の流量計の測定値、出
力配管から供給されるべき混合ガスの流量、並びに該混
合ガスに対する第１及び第２のガスの第１及び第２の比
率にしたがって、第１、第２、第３及び第４の制御弁の
開度を制御するための制御手段であって、 第５の流量計の測定値が所定値以下の場合、第１及び第
３の制御弁を閉じた状態に制御し、かつ第２及び第４の
流量計の測定値が、出力配管から供給されるべき混合ガ
スの流量に第１及び第２の比率を乗算した流量値となる
ように、第２及び第４の制御弁を制御し、 第５の流量計の測定値が所定値以上の場合、第２及び第
４の制御弁を閉じた状態に制御し、かつ第１及び第３の
流量計の測定値が、出力配管から供給されるべき混合ガ
スの流量に第１及び第２の比率を乗算した流量値となる
ように、第１及び第３の制御弁を制御するよう構成され
ている制御手段とを備えていることを特徴とするカロリ
ー制御装置。 - 【請求項２】 少なくとも２種類のガスの流量をそれぞ
れ制御しこれらのガスを混合することによって、該混合
ガスのカロリーを制御するためのカロリー制御装置にお
いて、 第１のガスを分配して供給するための大容量の第１の配
管及び小容量の第２の配管と、 第２のガスを分配して供給するための大容量の第３の配
管と小容量の第４の配管と、 第１の配管及び第２の配管にそれぞれ介在され、第１の
ガスの流量を制御するための第１及び第２の制御弁と、 第３の配管及び第４の配管にそれぞれ介在され、第２の
ガスの流量を制御するための第３及び第４の制御弁と、 第１、第２、第３及び第４の制御弁を介して第１、第
２、第３及び第４の配管から供給された第１及び第２の
ガスを混合して出力配管に供給するためのミキサー手段
と、 第１のガスの供給源から第１及び第２の配管の両方に供
給される第１のガスの元流量を測定するための第１の流
量計、及び第２の配管に供給される第１のガスの流量を
測定するための第２の流量計と、 第２のガスの供給源から第３及び第４の配管の両方に供
給される第２のガスの元流量を測定するための第３の流
量計、及び第４の配管に供給される第２のガスの流量を
測定するための第４の流量計と、 第１、第２、第３及び第４の流量計の測定値、出力配管
から供給されるべき混合ガス中の第１のガスの流量、並
びに該混合ガス中の第１のガスと第２のガスとの混合比
率にしたがって、第１、第２、第３及び第４の制御弁の
開度を制御するための制御手段であって、 第１の流量計の測定値が所定値以下の場合は、第１の制
御弁を閉じた状態に制御し、かつ第２の流量計の測定値
が出力配管から供給されるべき混合ガスの中の第１のガ
スの流量となるように第２の制御弁を制御し、 第１の流量計の測定値が所定値以上の場合は、第２の流
量計の測定値が該所定値を保持するように第２の制御弁
を制御し、かつ第１の配管を流れる第１のガスが、出力
配管から供給されるべき混合ガス中の第１のガスの流量
と該所定値との差の流量となるように第１の制御弁を制
御し、 第３及び第４の流量計の測定値が、第１及び第２の流量
計の測定値に混合比率を乗算した流量となるように第３
及び第４の制御弁を制御するよう構成されている制御手
段とを備えていることを特徴とするカロリー制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33283093A JP2797943B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 混合ガスのカロリー制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33283093A JP2797943B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 混合ガスのカロリー制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07191758A true JPH07191758A (ja) | 1995-07-28 |
| JP2797943B2 JP2797943B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=18259281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33283093A Expired - Lifetime JP2797943B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 混合ガスのカロリー制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2797943B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102541103A (zh) * | 2010-12-24 | 2012-07-04 | 株式会社堀场Stec | 材料气体控制系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101008374B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2011-01-14 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 저칼로리 가스 공급 설비 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33283093A patent/JP2797943B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102541103A (zh) * | 2010-12-24 | 2012-07-04 | 株式会社堀场Stec | 材料气体控制系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2797943B2 (ja) | 1998-09-17 |
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