JPH0887334A - 流量制御方法 - Google Patents

流量制御方法

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JPH0887334A
JPH0887334A JP24711094A JP24711094A JPH0887334A JP H0887334 A JPH0887334 A JP H0887334A JP 24711094 A JP24711094 A JP 24711094A JP 24711094 A JP24711094 A JP 24711094A JP H0887334 A JPH0887334 A JP H0887334A
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JP
Japan
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flow rate
low
fluid machine
damper
air
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Pending
Application number
JP24711094A
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English (en)
Inventor
Keiji Hino
啓嗣 日野
Akira Komoda
彰 薦田
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Miura Co Ltd
Original Assignee
Miura Co Ltd
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Publication date
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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転数を制御することにより流量が調節され
る流体機械を使用し、この流体機械からの流量を大流量
と小流量との2段階の流量に調節するものにおいて、即
座に所定の小流量に移行することのできる流体機械の流
量制御方法を提供すること。 【構成】 前記流体機械を接続した流路の下流側に流量
調節用のダンパを設け、前記流体機械の回転数を高流量
状態から低流量状態への切替開始時期において前記ダン
パを低流量位置に切替操作し、前記流体機械の回転数が
低流量状態となる前に、前記ダンパを高流量位置に切替
え操作すること。更に、前記流体機械を接続した流路に
加え、その流量が高流量と低流量との間で瞬時に切替わ
る第2の流路を備え、この第2の流路内の流量との比率
を略一定に保持するように制御するものにおいて、前記
ダンパを低流量位置から高流量位置に操作する間に前記
第2の流路の流量を低流量に切替えるようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、流体の流量を段階的
に制御するための装置に関し、特に、流体供給側の流量
が連続可変であり、需要側における必要流量が段階的な
流量、例えば所定流量が大流量と小流量のように予め設
定した段階的な流量である場合において好適な流量制御
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ボイラ等の燃焼装置の燃焼量の調節に際
しては、従来、複数の燃料供給流路の夫々に設けた開閉
弁を選択的に開閉して燃料の流量を調節すると共に、送
風ダクトに設けたダンパの開度を変えて燃焼用空気の送
風量を調節し、燃料と燃焼用空気の比率(空気比)を実
質上一定に保った状態で行っている。現在では、従来の
ダンパを用いる方式に代えて、インバータ等を利用して
送風機の回転数を制御することにより送風量を調節する
方法が採用されており、送風機の電力削減、騒音低減等
の効果を挙げている。しかし、この方法によるときは、
低燃焼用の送風量(小流量)を高燃焼用の送風量(大流
量)に調節する際には比較的短時間で行えるが、高燃焼
用の送風量を低燃焼用の送風量に調節する際にはファン
の慣性力により回転数がなかなか低下せず、その間は比
較的時間を要してゆっくりと移行する(図3参照)とい
う現象が発生する。
【0003】ところで、燃料の調節は、前記したよう
に、開閉弁の開閉操作(通常は、電磁弁による。)であ
るため、燃料流量は高燃焼用と低燃焼用との間で略瞬時
に切り替わる。しかし、送風量は前記のように瞬時には
切替わらず、所定の時間をかけて目的の送風量にゆっく
りと変化するため、空気比(理論空気量との比)は、低
燃焼状態と高燃焼状態の過渡期間において急激な変化を
生じた後、低燃状態に完全に移行した時点で所定の空気
比となる。そのため、この際には、煤、一酸化炭素等の
未燃物が残留したり、燃焼音の増大、振動燃焼の発生等
という問題が発生し、また、燃料の有効利用ができな
い。そこで、送風量切替の開始タイミングt1 と終了タ
イミングt2 の間の適宜の時期T1 において燃料の流量
を切替えを行い、大幅な空気比の変動を防止することが
試みられているが、このような方法によっても、燃料流
量の切替前後において、空気比の低い領域と空気比の高
い領域が長く存在している。例えば、図2に鎖線で示す
ように、空気比は燃料流量の切替えの前後において、一
旦低下し、そして上昇する。即ち、現状の送風機の回転
数を制御することにより送風量を調節する方法では、前
記のような煤、一酸化炭素等の未燃物が残留したり、燃
焼音の増大、振動燃焼の発生等という問題の点で未だ実
用化の点で問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の点に鑑み、この
発明は、回転数を制御することにより流量が調節される
流体機械を使用し、この流体機械からの流量を大流量と
小流量との2段階の流量に調節する際に、即座に所定の
小流量に移行することのできる流体機械の流量制御方法
を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記の課題
に鑑みてなされたもので、回転数を制御することにより
流量が調節される流体機械を備え、この流体機械からの
流量を、予め設定した高流量と低流量との2段階の流量
に切替調整するための流量制御装置であって、前記流体
機械を接続した流路の下流側に流量調節用のダンパを設
け、前記流体機械の回転数を高流量状態から低流量状態
への切替開始時期において前記ダンパを低流量位置に切
替操作し、前記流体機械の回転数が低流量状態となる前
に、前記ダンパを高流量位置に切替え操作することを第
1の特徴とし、前記流体機械を接続した流路に加え、そ
の流量が高流量と低流量との間で瞬時に切替わる第2の
流路を備え、この第2の流路内の流量との比率を略一定
に保持するように制御するものにおいて、前記ダンパを
低流量位置から高流量位置に操作する間に前記第2の流
路の流量を低流量に切替えるようにしたことを第2の特
徴とする流量制御方法である。
【0006】
【作用】この発明に係る流量制御方法によれば、前記流
体機械の回転数を高流量状態から低流量状態に調節する
に際して、その切替開始時期には前記ダンパを低流量位
置に切替え操作し、前記流体機械の回転数が低流量状態
に移行する時期において前記ダンパを高流量位置に切替
え操作することにより、瞬時に所定の流量に到達する。
更に、前記流体機械を接続した流路に加え、その流量が
高流量と低流量との間で瞬時に切替わる第2の流路を備
え、この第2の流路内の流量との比率を略一定に保持す
るように制御するものにおいては、前記ダンパを低流量
位置から高流量位置に操作する間に前記第2の流路の流
量を低流量に切替えることにより、この流量の変化時点
において前記第2の流路内の流量との比率が略一定にな
る。
【0007】
【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。図1は発明に係る流量制御方法の
一実施例を示す制御チャートであり、図2は、この発明
に係る流量制御方法の一実施例と従来の制御方法におけ
る空気比の変化を説明するための図面である。
【0008】図1の制御チャートにおいて、上段は燃料
の切替えタイミングと流量の変化を示し、中段はダンパ
の切替えについての制御チャートであり、下段は送風機
の切替えタイミングと回転数、即ち送風量の変化を示す
ものである。図中の符号は、夫々、以下のタイミングを
表す。 T1 :燃料切替えタイミング T2 :ダンパ閉鎖タイミング T3 :ダンパ開放タイミング t1 :送風量切替開始タイミング t2 :送風量切替終了タイミング まず、この発明における送風機について説明すると、こ
の送風機は前記のようにボイラの燃焼装置のうち三位置
制御方式のものに対応するもので、その回転数が、停
止,低燃焼用及び高燃焼用として制御され、回転数を制
御することにより、それぞれ送風量が調節されるように
なっている。そして、この発明におけるダンパは、ファ
ンの送風量を高燃焼用風量(高流量)と低燃焼用風量
(低流量)との2位置で制御する構成となっている。
【0009】さて、低燃焼状態から高燃焼状態に移行す
る際には、前述のように送風機からの送風量の移行は迅
速に行われるため、以下の説明においては、高燃焼状態
から低燃焼状態への移行に際しての説明について行う。
この場合、前記したように送風量の切替えは、高燃焼用
の大流量から低燃焼用低流量への切換えであり、送風機
自体からの送風量は、前記同様に迅速には切替わらな
い。即ち、図2に示すように、送風量切替開始タイミン
グt1 後、切換え制御後、所定の割合でもって徐々に低
下し、最終的に送風量切替終了タイミングt2 におい
て、低燃焼用の送風量に到達する。ここで、前記ダンパ
を、前記送風機の送風量切換え指示後、所定時間経過し
たダンパ閉鎖タイミングT2 の時点で、高燃焼用位置
(高流量位置)から低燃焼位置(低流量位置)に切換え
る。すると、送風機自体からの送風量は低燃焼状態に移
行していないが、ダンパの作用によって強制的に低燃焼
用の送風量に近い量まで制限される。そして、この状態
からは、送風機の回転は、低燃焼状態に該当する回転数
に徐々に低下して行くが、この回転数の低下に伴って前
記前記送風量はより低燃焼状態のものに近付く。ここで
前記送風量が低燃焼状態のものに近付いた時点(ダンパ
開放タイミングT3 )で、前記ダンパを再び高燃焼位置
(高流量位置)に切換える。すると、送風量は、前記送
風機の変化中の送風量に僅かに増加する。そして、この
後は前記同様に低燃焼用の送風量に移行する。この間の
送風量の変化は、図2に示すように、送風量の切換え
後、即座に低燃焼用の送風量に近い値まで低下し、その
後、緩やかに低下して略低燃焼用送風量となり、更にこ
の後、一旦上昇した後、再び、低燃焼用送風量に移行す
る。従って、実質上、送風量の切換え後、即座に低燃焼
用の低送風量に移行することになる。
【0010】ここで、前記三位置制御方式のボイラ用燃
焼装置においては、前記燃焼用空気量と同様に燃料の供
給量も、停止,低燃焼用及び高燃焼用として制御されて
いる。この制御は、高燃焼用及び低燃焼用の2本の燃料
供給配管に夫々電磁弁を設け、この電磁弁を選択的に開
閉することにより行なわれる。従って、高燃焼時は、高
燃焼用及び低燃焼用の燃料供給配管から燃料の供給が行
われ、低燃焼時は、高燃焼用の燃料供給配管を電磁弁に
よって閉鎖し、低燃焼用の燃料供給配管のみから燃料の
供給が行なわれる。さて、前記の高燃焼状態から低燃焼
状態への切替時には、前記送風量は従来に比べて極めて
迅速に切替わる。そこで、この燃料供給量の切替えは、
電磁弁を用いているために略瞬時に行なわれるものであ
る。そこで、電磁弁の切替えタイミング、即ち、前記高
燃焼用燃料供給配管の電磁弁の閉鎖タイミングは、送風
機への流量切替え指示よりも若干遅く、ダンパの切替え
に対応させている。例えば、この実施例においては、ダ
ンパが低流量位置に完全に移行した時点で電磁弁を閉鎖
している。この時点では、前述したように、燃焼用空気
は、低燃焼用の空気量へ減少状態であるため、空気比は
予め設定した値よりも減少する。そして、電磁弁を切替
えた時点においては、燃料量が減少するため、空気比は
一旦増加し、予め設定した空気比に向けて増化する。そ
して、この後も送風量は徐々に低下するが、この際に
は、空気比は緩やかに増加する。更に、前記のダンパを
初期位置に移行させた場合には、空気量は、更に一旦増
大した後、徐々に低燃焼用空気量に移行するが、空気比
は、これと同期して、一旦、増大した後、徐々に低燃焼
用空気量に移行する。この際の空気比の変化状況は、図
2に示すとおりであり、従来の制御方法における空気比
の変化状況(図中の点線)と比較すると、燃焼状態の切
替えの過渡時期に、空気比の変動の幅が小さくなってい
ることが明らかである。
【0011】更に、以上の実施例においては、送風機に
よる送風量の調整は、高低2段階の送風量の調節を行う
ものとしてあるが、この送風量は、高低2段階のものに
限らず、3段階以上の流量に調節するものでもよい。こ
の場合、前記ダンパの開閉位置は、その段階数に応じて
適宜設定し、各段階間の流量制御は前記と同様に行えば
よい。
【0012】尚、以上の説明においては、ボイラ等の燃
焼装置における送風機に適用した実施例について説明し
たが、この発明においては、送風機以外であっても回転
数を制御することによって流量を調整する流体機械にお
いて、所定流量まで迅速に低減させるような流量制御に
おいて好適であり、例えば、給水ポンプで、所定量少な
い流量に急速に制御する場合においても適用できる。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る流
量制御方法によれば、前記流体機械の回転数を高流量状
態から低流量状態に調節するに際して、その切替開始時
期には前記ダンパを低流量位置に切替え操作し、前記流
体機械の回転数が低流量状態に移行する時期において前
記ダンパを高流量位置に切替え操作することにより、瞬
時に所定の流量に到達するため、従来の流量制御方法に
おいて長時間かかっていた低流量状態への調節を、遅れ
時間なく即時に調節できる。更に、前記流体機械を接続
した流路に加え、その流量が高流量と低流量との間で瞬
時に切替わる第2の流路を備え、この第2の流路内の流
量との比率を略一定に保持するように制御するものにお
いては、前記ダンパを低流量位置から高流量位置に操作
する間に前記第2の流路の流量を低流量に切替えること
により、この流量の変化時点において前記第2の流路内
の流量との比率が略一定に保ったまま流量の調節が行え
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る流量制御方法の一実施例を示す
制御チャートで、上段は燃料の切替えタイミングと流量
の変化を示し、中段はダンパの切替えについての制御チ
ャートであり、下段は送風機の切替えタイミングと回転
数即ち送風量の変化を示すものである。
【図2】この発明に係る流量制御方法の一実施例と従来
の制御方法における空気比の変化を説明するための図面
である。
【図3】従来の流量制御方法の一例を示す制御チャート
である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転数を制御することにより流量が調節
    される流体機械を備え、この流体機械からの流量を、予
    め設定した高流量と低流量との2段階の流量に切替調整
    するための流量制御装置であって、前記流体機械を接続
    した流路の下流側に流量調節用のダンパを設け、前記流
    体機械の回転数を高流量状態から低流量状態への切替開
    始時期において前記ダンパを低流量位置に切替操作し、
    前記流体機械の回転数が低流量状態となる前に、前記ダ
    ンパを高流量位置に切替え操作することを特徴とする流
    体制御方法。
  2. 【請求項2】 前記流体機械を接続した流路に加え、そ
    の流量が高流量と低流量との間で瞬時に切替わる第2の
    流路を備え、この第2の流路内の流量との比率を略一定
    に保持するように制御するものにおいて、前記ダンパを
    低流量位置から高流量位置に操作する間に前記第2の流
    路の流量を低流量に切替えるようにしたことを特徴とす
    る請求項1記載の流量制御方法。
JP24711094A 1994-09-14 1994-09-14 流量制御方法 Pending JPH0887334A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002130185A (ja) * 2000-10-30 2002-05-09 Miura Co Ltd 送風機の制御方法
JP2008010151A (ja) * 2006-06-27 2008-01-17 Jeol Ltd 荷電粒子ビーム装置
JP2008188567A (ja) * 2007-02-08 2008-08-21 Miura Co Ltd 脱酸素システム
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