JPH073284B2 - 燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼制御装置Info
- Publication number
- JPH073284B2 JPH073284B2 JP61071511A JP7151186A JPH073284B2 JP H073284 B2 JPH073284 B2 JP H073284B2 JP 61071511 A JP61071511 A JP 61071511A JP 7151186 A JP7151186 A JP 7151186A JP H073284 B2 JPH073284 B2 JP H073284B2
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- Japan
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- air
- fuel ratio
- fuel
- combustion
- flame
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
- F23N5/123—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
- F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/30—Pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガスや石油等を使用した燃焼機器における空燃
比の制御装置に関するものである。
比の制御装置に関するものである。
従来の技術 ガスや石油を燃料として燃焼させる時、燃料と空気量を
最適な比率にして供給する事により逆火や失火、あるい
は不完全燃焼の発生を防ぎ安定な燃焼を維持できる。こ
の燃料と空気量の比を空燃比と呼び、従来より燃焼状態
を検知して常に最適な空燃比を保つように燃料、あるい
は空気量を制御する手段が考えられていた。
最適な比率にして供給する事により逆火や失火、あるい
は不完全燃焼の発生を防ぎ安定な燃焼を維持できる。こ
の燃料と空気量の比を空燃比と呼び、従来より燃焼状態
を検知して常に最適な空燃比を保つように燃料、あるい
は空気量を制御する手段が考えられていた。
石油燃焼器における空燃比制御の方式は、例えば特開昭
51−119635号公報に記載されているものがよく考えられ
る。これは火炎に挿入したフレームロッドにより火炎の
炎イオン電流を検出し、この炎イオン電流が空燃比によ
り変化することを利用し、ある燃焼量における炎電流If
を最適な空燃比におけるIfの設定値に保つように燃料供
給用ポンプの発振周波数を制御する構成である。第４図
にこの制御特性を示す。第４図で横軸Ifはフレームロッ
ドの炎電流、縦軸ｆは燃料ポンプの発振周波数を示す。
今、バーナの燃焼量がローに相当する空気量を供給して
いる時、炎電流Ifが最適空燃被の炎電流値IfLになるよ
うにポンプ周波数ｆを制御する。もし空燃比がずれて炎
電流IfがIf′になった時、ポンプ周波数はｆ′になり燃
焼量を増加し、炎電流がIfLに戻るように制御する。燃
焼量をハイに切替た時はＢ線に従って制御する。
51−119635号公報に記載されているものがよく考えられ
る。これは火炎に挿入したフレームロッドにより火炎の
炎イオン電流を検出し、この炎イオン電流が空燃比によ
り変化することを利用し、ある燃焼量における炎電流If
を最適な空燃比におけるIfの設定値に保つように燃料供
給用ポンプの発振周波数を制御する構成である。第４図
にこの制御特性を示す。第４図で横軸Ifはフレームロッ
ドの炎電流、縦軸ｆは燃料ポンプの発振周波数を示す。
今、バーナの燃焼量がローに相当する空気量を供給して
いる時、炎電流Ifが最適空燃被の炎電流値IfLになるよ
うにポンプ周波数ｆを制御する。もし空燃比がずれて炎
電流IfがIf′になった時、ポンプ周波数はｆ′になり燃
焼量を増加し、炎電流がIfLに戻るように制御する。燃
焼量をハイに切替た時はＢ線に従って制御する。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら炎電流Ifは各種条件により大きく変化する
ものであり、例えばフレームロッドとバーナとの距離、
ロッドの形状、ロッドに印加する電圧等が変化するとIf
の値が異なり、上記のような従来の空燃比制御手段では
各種条件の変動の影響を大きく受け同じIfLに設定でき
たとしてもそれが最適空燃比であるとは限らないという
問題点を有していた。
ものであり、例えばフレームロッドとバーナとの距離、
ロッドの形状、ロッドに印加する電圧等が変化するとIf
の値が異なり、上記のような従来の空燃比制御手段では
各種条件の変動の影響を大きく受け同じIfLに設定でき
たとしてもそれが最適空燃比であるとは限らないという
問題点を有していた。
本発明はかかる従来の問題を解消するもので炎電流によ
り各種条件の変化の影響を受けずに、精度の高い空燃比
制御を行なうことを目的とする。
り各種条件の変化の影響を受けずに、精度の高い空燃比
制御を行なうことを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の燃焼制御装置は、
燃料を燃焼するバーナと、前記バーナへ燃料を供給する
燃料供給手段と、燃焼空気を供給する送風機と、燃焼火
炎に挿入したフレームロッドと、前記バーナの燃焼制御
を行なう制御回路部を有し、前記制御回路部は前記送風
機の供給空気量又は前記燃料供給手段の供給燃料量の少
なくとも一方を制御する空燃比制御部と、前記フレーム
ロッドにより炎のイオン電流を検出する炎電流検出部
と、前記空燃比制御部が所定の空燃比で燃焼する信号を
出力している時の前記炎電流検出部の出力を記憶する炎
電流記憶部と、前記空燃比制御部が所定の空燃比差だけ
変化させた空燃比で燃焼する信号を出力した時に前記炎
電流検出部の出力と前記炎電流記憶部の出力の相対値を
演算する相対値演算部とを有し、前記相対値演算部の出
力が前記バーナ固有の最適空燃比における予め定めた相
対値となるよう前記空燃比制御部が調整する構成とした
ものである。
燃料を燃焼するバーナと、前記バーナへ燃料を供給する
燃料供給手段と、燃焼空気を供給する送風機と、燃焼火
炎に挿入したフレームロッドと、前記バーナの燃焼制御
を行なう制御回路部を有し、前記制御回路部は前記送風
機の供給空気量又は前記燃料供給手段の供給燃料量の少
なくとも一方を制御する空燃比制御部と、前記フレーム
ロッドにより炎のイオン電流を検出する炎電流検出部
と、前記空燃比制御部が所定の空燃比で燃焼する信号を
出力している時の前記炎電流検出部の出力を記憶する炎
電流記憶部と、前記空燃比制御部が所定の空燃比差だけ
変化させた空燃比で燃焼する信号を出力した時に前記炎
電流検出部の出力と前記炎電流記憶部の出力の相対値を
演算する相対値演算部とを有し、前記相対値演算部の出
力が前記バーナ固有の最適空燃比における予め定めた相
対値となるよう前記空燃比制御部が調整する構成とした
ものである。
作 用 本発明は上記した構成によって、相対値演算部が２段階
の空気量における炎電流の相対値を演算することで燃焼
中の実際の空燃比を検出することができ、それに基づき
空燃比制御部が予め定めたバーナ固有の最適空燃比にお
ける相対値となるよう調整することができるので、各種
条件による炎電流の変動で受ける影響を小さくし、精度
の高い空燃比制御を行うという作用を有する。
の空気量における炎電流の相対値を演算することで燃焼
中の実際の空燃比を検出することができ、それに基づき
空燃比制御部が予め定めたバーナ固有の最適空燃比にお
ける相対値となるよう調整することができるので、各種
条件による炎電流の変動で受ける影響を小さくし、精度
の高い空燃比制御を行うという作用を有する。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。実施例では石油気化式バーナによる室内開放燃焼型
温風暖房器（ファンヒータ）を例にして説明していく。
る。実施例では石油気化式バーナによる室内開放燃焼型
温風暖房器（ファンヒータ）を例にして説明していく。
第１図は本発明のシステムブロック図を示す。１はバー
ナで、燃料タンク２から燃料ポンプ３により供給された
燃料を送風機４により送風された空気と気化混合器５に
より気化混合されバーナ１で燃焼する。６はフレームロ
ッドでバーナ１の火炎に流れる炎電流Ifを制御回路部７
の炎電流検出部８に伝える。空燃比制御部９は予め定め
た燃焼量に応じた燃料を供給するように燃料ポンプ３を
制御するとともに、予め定めた空気量を供給するように
送風機４の駆動を制御する。そのときの炎電流If1を炎
電流検出部８から炎電流記憶部10に出力する。空燃比制
御部９は空燃比を微小に変化するように送風機４を制御
し、そのときの炎電流検出部８が検出する炎電流If2と
炎電流記憶部10が記憶している記憶内容If1との相対値I
f2／If1を相対値演算部11が演算しその演算結果がバー
ナ１固有の最適空燃比における相対値Ｋとなるように空
燃比制御部９に供給空気量を増減する信号を出力する。
ナで、燃料タンク２から燃料ポンプ３により供給された
燃料を送風機４により送風された空気と気化混合器５に
より気化混合されバーナ１で燃焼する。６はフレームロ
ッドでバーナ１の火炎に流れる炎電流Ifを制御回路部７
の炎電流検出部８に伝える。空燃比制御部９は予め定め
た燃焼量に応じた燃料を供給するように燃料ポンプ３を
制御するとともに、予め定めた空気量を供給するように
送風機４の駆動を制御する。そのときの炎電流If1を炎
電流検出部８から炎電流記憶部10に出力する。空燃比制
御部９は空燃比を微小に変化するように送風機４を制御
し、そのときの炎電流検出部８が検出する炎電流If2と
炎電流記憶部10が記憶している記憶内容If1との相対値I
f2／If1を相対値演算部11が演算しその演算結果がバー
ナ１固有の最適空燃比における相対値Ｋとなるように空
燃比制御部９に供給空気量を増減する信号を出力する。
次に具体動作を説明していく。第２図は空燃比と炎電流
の関係を示す特性図で横軸に一次空気比PA（ここでは空
燃比を一次空気比PAで説明する。
の関係を示す特性図で横軸に一次空気比PA（ここでは空
燃比を一次空気比PAで説明する。
PA＝実際のバーナ一次空気量／理論一次空気量） 炎電流IfをＡ線で示す。炎電流Ifは1.0の点をピークと
した曲線となり、PA＞1.0（空気過剰側）、PA＜1.0（空
気不足側）でも低下する山型のカーブを描く。ここでは
バーナはPAが１より大きい点PA1で最適燃焼となるよう
に設計されているとする（これはバーナにより異な
る）。送風機４がPA1に相当する空気量ＱA1を供給する
と炎電流はIf1になるとする。ＱA1よりも微小空気量差
△QAだけ少ない空気量ＱA2即ちPA2に相当する空気量を
送風機４が供給したときには炎電流はIfになる。その相
対値If2／If1はＫになる。第２図によりＢ線はIf2／If1
の特性を示す。もしもIf2／If1＞Ｋならば空気量を減ら
し、If2／If1＜Ｋならば空気量を増やすように空燃比制
御部９が送風機４を制御しIf2／If1＝Ｋとなるように制
御する。以上の動作の流れを第３図に流れ図で示す。
した曲線となり、PA＞1.0（空気過剰側）、PA＜1.0（空
気不足側）でも低下する山型のカーブを描く。ここでは
バーナはPAが１より大きい点PA1で最適燃焼となるよう
に設計されているとする（これはバーナにより異な
る）。送風機４がPA1に相当する空気量ＱA1を供給する
と炎電流はIf1になるとする。ＱA1よりも微小空気量差
△QAだけ少ない空気量ＱA2即ちPA2に相当する空気量を
送風機４が供給したときには炎電流はIfになる。その相
対値If2／If1はＫになる。第２図によりＢ線はIf2／If1
の特性を示す。もしもIf2／If1＞Ｋならば空気量を減ら
し、If2／If1＜Ｋならば空気量を増やすように空燃比制
御部９が送風機４を制御しIf2／If1＝Ｋとなるように制
御する。以上の動作の流れを第３図に流れ図で示す。
以上の構成により空気量を自動的に調整して最適な燃焼
状態を継続することを可能にする。また燃焼ポンプ３の
ばらつきに応じて送風機４を制御するので、製品製造時
に燃料ポンプ３を単体で検査すれば製品の燃焼量は決定
でき、製造工程を簡略化できる。尚、本実施例では石油
ファンヒータで説明したが、ファンヒータ以外の燃焼機
器やガス燃料であっても同様の効果が得られる。
状態を継続することを可能にする。また燃焼ポンプ３の
ばらつきに応じて送風機４を制御するので、製品製造時
に燃料ポンプ３を単体で検査すれば製品の燃焼量は決定
でき、製造工程を簡略化できる。尚、本実施例では石油
ファンヒータで説明したが、ファンヒータ以外の燃焼機
器やガス燃料であっても同様の効果が得られる。
発明の効果 以上のように本発明の燃焼制御装置によれば次に効果が
得られる。
得られる。
（１）空燃比最適点に自動設定されるため、手動の調整
手段が不要で常に安定な燃焼を維持できる。
手段が不要で常に安定な燃焼を維持できる。
（２）炎電流の絶対値で制御するのでなく、相対値で制
御する構成としているので、ロッド電極の距離やロッド
形状、印加電圧などの差があっても補正されるので影響
を受けることがなく、正確な空燃比制御が可能である。
御する構成としているので、ロッド電極の距離やロッド
形状、印加電圧などの差があっても補正されるので影響
を受けることがなく、正確な空燃比制御が可能である。
（３）燃焼状態を変化させながら炎電流の相対値で空燃
比を検出し制御する構成としているので、バーナの設計
により最適な燃焼を得る空燃比がどのような値になろう
とも定数Ｋを変更するだけでどのような空燃比にも制御
できるので信頼性の高いバーナの設計を容易に行なえる
という効果がある。
比を検出し制御する構成としているので、バーナの設計
により最適な燃焼を得る空燃比がどのような値になろう
とも定数Ｋを変更するだけでどのような空燃比にも制御
できるので信頼性の高いバーナの設計を容易に行なえる
という効果がある。
第１図は本発明の一実施例の燃焼制御装置の制御ブロッ
ク図、第２図は空燃比とフレームロッドによる炎電流の
特性図、第３図は動作を説明する流れ図、第４図は従来
の空燃比制御方式の特性図である。 １……バーナ、３……燃料供給手段、４……送風機、６
……フレームロッド、７……制御回路部、８……炎電流
検出部、９……空燃比制御部、10……炎電流記憶部、11
……相対値演算部。
ク図、第２図は空燃比とフレームロッドによる炎電流の
特性図、第３図は動作を説明する流れ図、第４図は従来
の空燃比制御方式の特性図である。 １……バーナ、３……燃料供給手段、４……送風機、６
……フレームロッド、７……制御回路部、８……炎電流
検出部、９……空燃比制御部、10……炎電流記憶部、11
……相対値演算部。
Claims (2)
- 【請求項１】燃料を燃焼するバーナと、前記バーナへ燃
料を供給する燃料供給手段と、燃焼空気を供給する送風
機と、燃焼火炎に挿入したフレームロッドと、前記バー
ナの燃焼制御を行う制御回路部を有し、前記制御回路部
は前記送風機の供給空気量又は前記燃料供給手段の供給
燃料量の少なくとも一方を制御する空燃比制御部と、前
記フレームロッドにより炎のイオン電流を検出する炎電
流検出部と、前記空燃比制御部が所定の空燃比で燃焼す
る信号を出力している時の前記炎電流検出部の出力を記
憶する炎電流記憶部と、前記空燃比制御部が所定の空燃
比差だけ変化させた空燃比で燃焼する信号を出力した時
に前記炎電流検出部の出力と前記炎電流記憶部の出力の
相対値を演算する相対値演算部とを有し、前記相対値演
算部の出力が前記バーナ固有の最適空燃比における予め
定めた相対値となるよう前記空燃比制御部が調整する燃
焼制御装置。 - 【請求項２】空燃比制御部は空燃比を変化させるために
送風機の供給空気量を変化させる空気量制御部を有する
特許請求の範囲第１項記載の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61071511A JPH073284B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61071511A JPH073284B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62228812A JPS62228812A (ja) | 1987-10-07 |
| JPH073284B2 true JPH073284B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=13462798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61071511A Expired - Lifetime JPH073284B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073284B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2638819A1 (fr) * | 1988-11-10 | 1990-05-11 | Vaillant Sarl | Procede et un dispositif pour la preparation d'un melange combustible-air destine a une combustion |
| US9821546B2 (en) | 2009-01-13 | 2017-11-21 | Illinois Tool Works Inc. | Digital cliche pad printing system and method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6234643U (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-28 |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP61071511A patent/JPH073284B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62228812A (ja) | 1987-10-07 |
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