JPH1038262A - Regenerative combustion device - Google Patents

Regenerative combustion device

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JPH1038262A
JPH1038262A JP8292352A JP29235296A JPH1038262A JP H1038262 A JPH1038262 A JP H1038262A JP 8292352 A JP8292352 A JP 8292352A JP 29235296 A JP29235296 A JP 29235296A JP H1038262 A JPH1038262 A JP H1038262A
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sensor
heat storage
burner
air
supply
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Yukio Fukuda
幸生 福田
Tomohiko Nishiyama
智彦 西山
Kazuhisa Mitani
和久 三谷
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Toyota Motor Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To operate at an excess air ratio which is optimum or stabilized close to the optimum value by providing an O2 sensor in a regenerative burner and/or an air supply and exhaust passage in a regenerative combustion device which uses the O2 sensor for the control of the excess air ratio. SOLUTION: A regenerative burner 13 is connected to a gaseous fuel supply system, 14 an air supply line 15 and an exhaust line 19, for example. An O2 sensor 20 is provided in the burner 13 or in the air supply and exhaust lines 15 and 19 of this burner 13. The control method of this device is designed to detect O2 concentration by a current value signal transmitted from the O2 sensor 20 and control an excess air supply ratio based on the O2 concentration wherein the aforesaid air ratio refers to an air excess air ratio which a theoretical amount of air required in the case of perfect combustion). As for the O2 sensor 20 employed, a lean mixture sensor or its improved type sensor, for example, which is employed for cars, is used herein. Preferably, a pair of alternatingly switchable burner systems be adopted for this burner 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱燃焼装置に関
し、とくに空気比の制御にO2 センサを利用した蓄熱燃
焼装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat storage combustion device, and more particularly to a heat storage combustion device using an O 2 sensor for controlling an air ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、特開平4−270819号公報に
より、蓄熱燃焼用システムは知られている。そこでは、
高温の排気を蓄熱体を通して排出し、その時排気の熱を
蓄熱体に蓄熱し、ついで給排が切り替わって給気が蓄熱
体を通る時に、蓄熱していた熱を給気に解放して給気を
予熱し、それによって熱効率を大幅に向上させるように
なっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a heat storage combustion system is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-270819. Where,
The high-temperature exhaust gas is discharged through the regenerator, the heat of the exhaust gas is stored in the regenerator, and then when the supply and exhaust are switched and the air supply passes through the regenerator, the heat stored is released to the air supply to supply the air. And thereby significantly improve thermal efficiency.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の蓄熱燃
焼システムには、蓄熱体のつまり、給排気の切替機
構における給気の排気へのリーク、温度(体積流量の
変化を生じる)による圧力変動(圧力損失変化)、など
により、空気比が変化し、最適な空気比で燃焼を長時間
続行することが困難である、という問題があった。本発
明の目的は、最適かそれに近い、安定した空気比で操業
が可能な蓄熱燃焼装置を提供することにある。
However, in the conventional thermal storage combustion system, the heat storage element, that is, the leakage of the supply air to the exhaust in the supply / exhaust switching mechanism and the pressure fluctuation due to the temperature (causing a change in the volume flow rate). (Change in pressure loss), the air ratio changes, and there is a problem that it is difficult to continue combustion at an optimum air ratio for a long time. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat storage combustion device that can be operated at a stable air ratio, which is optimal or close thereto.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の装置は、つぎの通りである。 (1) 蓄熱燃焼用バーナと、該蓄熱燃焼用バーナまた
はその給、排気経路に設置されたO2 センサと、からな
る蓄熱燃焼装置。 (2) 前記蓄熱燃焼バーナは蓄熱体と給排気の切替機
構を有し、前記O2 センサが前記蓄熱体と前記切替機構
との間に設置されている(1)記載の蓄熱燃焼装置。 (3) 前記O2 センサが車載用O2 センサである
(1)または(2)記載の蓄熱燃焼装置。 (4) さらに、自己診断手段を備えている(1)また
は(2)または(3)記載の蓄熱燃焼装置。 (5) 前記O2 センサが設置された前記蓄熱燃焼用バ
ーナまたはその給、排気経路には、前記蓄熱燃焼用バー
ナまたはその給、排気経路内の給、排気の流路から引っ
込んだ窪みが形成されており、該窪みの中に前記O2
ンサが設置されている(1)記載の蓄熱燃焼装置。 (6) 前記蓄熱燃焼用バーナが整流機能を有する蓄熱
体を有しており、前記O 2 センサの設置部位近傍に前記
蓄熱体からの排気の流れを乱す部材が設けられている
(5)記載の蓄熱燃焼装置。
[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS]
The device of Ming is as follows. (1) A heat storage combustion burner, and the heat storage combustion burner
Is the O installed in the supply and exhaust pathTwoSensor and body
Heat storage combustion device. (2) The regenerative combustion burner is a switch between a regenerator and a supply / exhaust gas
The OTwoA sensor comprising the heat storage element and the switching mechanism
(1) The heat storage combustion device according to (1), which is installed between the heat storage device and the storage device. (3) The OTwoSensor is O for carTwoIs a sensor
The heat storage combustion device according to (1) or (2). (4) Further, self-diagnosis means is provided (1)
Is a heat storage combustion device according to (2) or (3). (5) The OTwoThe heat storage and combustion chamber in which the sensor is installed
The heat storage and combustion bar
From the supply / exhaust flow path in the supply / exhaust path.
A recess is formed therein, and the OTwoC
The heat storage combustion device according to (1), wherein the sensor is installed. (6) Heat storage wherein the heat storage combustion burner has a rectifying function
Having the body, TwoNear the sensor installation site
A member that disturbs the flow of exhaust gas from the heat storage body is provided.
(5) The heat storage combustion device according to (5).

【0005】上記(1)の蓄熱燃焼装置では、排気が炉
内を循環した後バーナに戻ってくることを利用し、バー
ナまたはその給排気経路にO2 センサを設けてO2 セン
サ設置部位でのO2 濃度を検出し、その出力電流値を基
準にして空気比制御を行う。これによって、最適かそれ
に近い、安定した空気比で制御することができる。上記
(2)の蓄熱燃焼装置では、排気が蓄熱体を通過した後
の部位にO2 センサを設置するので、比較的低温であ
り、センサの耐久性が向上する。また、給排気の切替機
構の給気流れ方向下流にO2 センサを設置するので、給
気から排気へのリークの影響を受けない。このため、空
気比制御が高信頼なものとなる。上記(3)の蓄熱燃焼
装置では、センサとして車載用O2 センサを用いること
により、低コスト、コンパクトとなる他、応答性が向上
し応答信頼性が向上する。上記(4)の蓄熱燃焼装置で
は、自己診断手段を有しているので、センサの劣化、蓄
熱体のつまり、切替機構のリーク、ブロワ不全など、を
自己診断することができる。上記(5)の蓄熱燃焼装置
では、窪み内にO2 センサを設けるので、O2 センサ部
位に給気が流れている時に、大量の給気がO2 センサに
当たって素子温度が過渡に下がることを防止することが
できる。また、O2 センサ部位に排気が流れている時
に、O2 センサが排気の酸素濃度ムラを忠実にひろって
出力電流値が過敏に振れ安定性がなくなることを防止す
ることができる。上記(6)の蓄熱燃焼装置では、窪み
内にO2 センサを設けると、乱流の給気は窪み内に容易
に流入するが蓄熱体で整流された排気は窪み内に流入し
にくいので、O2 センサの出力電流値は実際の炉内酸素
濃度より高くなるが、O2 センサの設置部位近傍に前記
蓄熱体からの排気の流れを乱す部材が設けられているの
で、排気も容易に窪み内に流入することができ、給気時
に窪み内に溜まった給気を掃気でき、O2 センサは実際
の炉内酸素濃度に等しい出力電流値を出力することがで
きるようになる。
[0005] In the regenerative combustion device of the above (1), utilizing the fact that exhaust gas returns to the burner after circulating in the furnace, an O 2 sensor is provided in the burner or its supply / exhaust path, and the O 2 sensor is installed at the O 2 sensor installation site. of O 2 to detect the concentration, perform air ratio control based on the output current value. As a result, it is possible to control with a stable air ratio which is optimal or close thereto. In the heat storage combustion device of the above (2), since the O 2 sensor is installed in a portion after the exhaust gas has passed through the heat storage body, the temperature is relatively low, and the durability of the sensor is improved. Further, since the O 2 sensor is provided downstream of the supply / exhaust switching mechanism in the supply air flow direction, it is not affected by leakage from the supply air to the exhaust gas. For this reason, the air ratio control becomes highly reliable. In the heat storage combustion device of the above (3), the use of the on-vehicle O 2 sensor as the sensor makes the cost and size small, and also improves the responsiveness and the response reliability. Since the heat storage combustion device of the above (4) has a self-diagnosis means, it is possible to perform self-diagnosis of deterioration of the sensor, heat storage element leak, switching mechanism blower failure, and the like. In the regenerative combustion device of the above (5), since the O 2 sensor is provided in the depression, it is possible to prevent a large amount of air from hitting the O 2 sensor when the air is flowing to the O 2 sensor portion, and the element temperature to drop transiently. Can be prevented. Further, when the exhaust gas is flowing to the O 2 sensor portion, it is possible to prevent the O 2 sensor from fiercely spreading the oxygen concentration unevenness of the exhaust gas, causing the output current value to fluctuate excessively and lose stability. In the heat storage combustion device of the above (6), if an O 2 sensor is provided in the depression, the turbulent air supply easily flows into the depression, but the exhaust rectified by the heat storage body does not easily flow into the depression. O 2 output current value of the sensor becomes higher than the actual furnace oxygen concentration, since the member for disturbing the flow of exhaust gas from the regenerator to the installation site near the O 2 sensor is provided, also easily dent exhaust The O 2 sensor can output an output current value equal to the actual oxygen concentration in the furnace.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を説明す
る。図1は、本発明実施例の装置の一例を示している。
図1において、炉11には、蓄熱燃焼用バーナ13が設
けられており、蓄熱燃焼用バーナ13には、燃料(たと
えば、ガス状燃料)の供給系14と、給気経路15、排
気経路19とが接続されている。符号12は蓄熱燃焼用
バーナ13によって形成される火炎を示す。給気経路1
5には、蓄熱燃焼用バーナ13に燃焼用エアを送るため
のブロワ16が接続されており、ブロワ16と蓄熱燃焼
用バーナ13を結ぶ経路部分にはコントロールバルブ1
7を設けられており、コントロールバルブ17の開度は
制御ボックス18からの信号により制御される。蓄熱燃
焼用バーナ13または蓄熱燃焼用バーナ13の給、排気
経路15、19には、O2 濃度を検出するO2 センサ
(酸素センサ、検出子とも呼ばれる)20が設けられて
いる。O2 センサ20の出力(出力電流値)は、制御ボ
ックス18に送られ、制御ボックス18で、O2 センサ
20の出力に基づいて、燃料に対する必要給気量を算出
し、その信号をコントロールバルブ17のコントロール
モータ17aに送って、給気量が必要給気量になるよう
にコントロールバルブ17の開度を制御する。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an example of the apparatus according to the embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a furnace 11 is provided with a burner 13 for regenerative combustion, and the burner 13 for regenerative combustion includes a fuel (for example, gaseous fuel) supply system 14, an air supply path 15, and an exhaust path 19. And are connected. Reference numeral 12 indicates a flame formed by the heat storage combustion burner 13. Supply path 1
5 is connected to a blower 16 for sending combustion air to the regenerative combustion burner 13, and a control valve 1 is connected to a path connecting the blower 16 and the regenerative combustion burner 13.
The opening of the control valve 17 is controlled by a signal from the control box 18. Feeding the regenerative combustion burner 13 or regenerative combustion burner 13, the exhaust path 15, 19, O 2 sensor for detecting the O 2 concentration (oxygen sensor, also referred to as detector) 20 is provided. The output (output current value) of the O 2 sensor 20 is sent to the control box 18, where the control box 18 calculates the required supply amount of fuel based on the output of the O 2 sensor 20, and sends the signal to the control valve 18. The control valve 17 is sent to the control motor 17a to control the opening of the control valve 17 so that the supplied air amount becomes the required supplied air amount.

【0007】蓄熱燃焼用バーナ13は、図8に示す給排
気交互切替機構40を備えたシングルバーナであっても
よいし、あるいは図9に示すツインバーナを備えそれに
対して給排気を切替弁70によって交互に切替えるタイ
プのものであってもよい。蓄熱燃焼用バーナ13がシン
グルバーナからなる場合、図8に示すように、蓄熱燃焼
用バーナ13は、ケーシング34と、ケーシング34内
に配置された複数の円筒31の各円筒内に納められた、
多数の通路をもつ蓄熱体30(ハニカムタイプのセラミ
ック体、金属棒や耐熱材棒を束ねたもの、などからな
る)と、蓄熱体30の一側に設けられたバーナタイル6
2と、蓄熱体30の他側に設けられた給排気の切替機構
40と、給排気の切替機構40および蓄熱体30を貫通
してバーナタイル62まで延びる燃料噴射ノズル60
と、からなる。61はパイロットエア供給管である。
The heat storage combustion burner 13 may be a single burner provided with a supply / exhaust alternate switching mechanism 40 shown in FIG. 8, or a twin burner shown in FIG. May be of a type that is alternately switched according to. When the heat storage combustion burner 13 is a single burner, as shown in FIG. 8, the heat storage combustion burner 13 is housed in each of a casing 34 and a plurality of cylinders 31 arranged in the casing 34.
A heat storage body 30 (having a honeycomb type ceramic body, a bundle of metal rods or heat-resistant material rods, etc.) having a number of passages, and a burner tile 6 provided on one side of the heat storage body 30
2, a supply / exhaust switching mechanism 40 provided on the other side of the heat storage 30, and a fuel injection nozzle 60 extending to the burner tile 62 through the supply / exhaust switching mechanism 40 and the heat storage 30.
And consisting of 61 is a pilot air supply pipe.

【0008】蓄熱体30は、排気を通すときにその熱を
回収して蓄熱し、燃焼用メインエアを通すときに蓄熱し
ていた熱を放出してメインエアを予熱する。蓄熱体30
におけるガスの流れ領域は、バーナ周方向に複数のセク
ションに区画されており、その一部のセクションに排気
が流れているとき、他のセクションには給気であるメイ
ンエアが流れる。蓄熱体30を通過する給排気は切替機
構40によって交互に切替えられる。バーナタイル62
は、セラミックスまたは耐熱金属からなり、給排気面6
3と、給排気面63に開口する複数の給排気孔66と、
給排気面63から突出する突出部64を有する。突出部
64の内面から先端にかけて燃料開放面65が形成され
ており、給排気面63のうち突出部64の外側の部分に
給排気孔66が開口している。給排気孔66と蓄熱体3
0のセクションはバーナ周方向に対応している。複数の
給排気孔66の一部に排気ガスが流れているとき残りの
給排気孔66にはメインエアが流れている。
The heat storage body 30 recovers the heat when passing the exhaust gas and stores the heat, and releases the heat stored when passing the main air for combustion to preheat the main air. Heat storage element 30
Is divided into a plurality of sections in the circumferential direction of the burner, and when exhaust gas flows through some of the sections, main air serving as air supply flows into other sections. The supply and exhaust air passing through the heat storage body 30 is alternately switched by the switching mechanism 40. Burner tile 62
Is made of ceramics or heat-resistant metal,
3, a plurality of supply / exhaust holes 66 opened in the supply / exhaust surface 63,
It has a protruding portion 64 protruding from the air supply / exhaust surface 63. A fuel release surface 65 is formed from the inner surface to the tip of the protrusion 64, and a supply / exhaust hole 66 is opened in a portion of the supply / exhaust surface 63 outside the protrusion 64. Supply / exhaust hole 66 and heat storage body 3
The section 0 corresponds to the circumferential direction of the burner. When exhaust gas flows through a part of the plurality of supply / exhaust holes 66, main air flows through the remaining supply / exhaust holes 66.

【0009】給排気の切替機構40は、可動部材44
と、固定部材46とを有し、可動部材44は、給気と排
気とを仕切る仕切壁41を有する。固定部材46は、蓄
熱体30の複数のセクションに対応させた複数の貫通孔
47を有する。可動部材44は、仕切壁41の一側に設
けられた開口部42と仕切壁41の他側に設けられた開
口部43を有する。一方の開口部42は給気ポート51
に連通しており、他方の開口部43は排気ポート52に
連通している。可動部材44は駆動手段(モータ、シリ
ンダなど)45によって一方向にまたは往復的に回動さ
れて、それまで開口部42と合致していた貫通孔47
を、開口部43と一致させ、それまで開口部43と合致
していた貫通孔47を、開口部42と一致させることに
より、蓄熱体30および給排気孔66の給気、排気の流
れを切替える。
The supply / exhaust switching mechanism 40 includes a movable member 44.
And a fixed member 46, and the movable member 44 has a partition wall 41 that partitions air supply and exhaust. The fixing member 46 has a plurality of through holes 47 corresponding to a plurality of sections of the heat storage body 30. The movable member 44 has an opening 42 provided on one side of the partition wall 41 and an opening 43 provided on the other side of the partition wall 41. One opening 42 is provided with an air supply port 51.
The other opening 43 is in communication with the exhaust port 52. The movable member 44 is rotated in one direction or reciprocatingly by a driving means (a motor, a cylinder, or the like) 45, and the through hole 47 which has been aligned with the opening 42 so far.
Is made to coincide with the opening 43, and the through-hole 47 that has been coincident with the opening 43 is made coincident with the opening 42, thereby switching the flow of air supply and exhaust of the heat storage body 30 and the supply / exhaust hole 66. .

【0010】O2 センサ20は、蓄熱燃焼用バーナ13
がシングルバーナからなる場合、切替機構40(さらに
詳しくは切替機構40の固定部材46と可動部材44の
摺動面)と、蓄熱体30との間の部位に設置される。図
8の例では、固定部材46を厚くし固定部材46に形成
した貫通孔により形成された窪み48に、O2 センサ2
0の検知部を挿入した状態で、O2 センサ20を設置し
てある。O2 センサ20の設置部位は、排気流れ方向に
蓄熱体30より下流にあるので、排気の温度が蓄熱体3
0で脱熱されて約300°Cに下がっている部位であ
り、O2 センサ20が高温に曝されないためO2 センサ
20の耐久性が向上する。また、給気流れ方向には、切
替機構40の固定部材46と可動部材44の摺動面より
下流にある部位であり、固定部材46と可動部材44の
摺動面で給気から排気へのリークが生じたとしてもその
影響を受けない部位であり、真の排気のO2 濃度を測定
できる部位でもある。したがって、高精度のO2 濃度検
出ができ、それに基づいて空気比制御を行った場合、精
度の高いかつ信頼性の高い制御ができる。
The O 2 sensor 20 includes a heat storage combustion burner 13.
Is composed of a single burner, it is installed at a portion between the switching mechanism 40 (more specifically, the sliding surface of the fixed member 46 and the movable member 44 of the switching mechanism 40) and the heat storage body 30. In the example of FIG. 8, the O 2 sensor 2 is provided in a recess 48 formed by a through hole formed in the fixing member 46 by increasing the thickness of the fixing member 46.
The O 2 sensor 20 is installed with the zero detection unit inserted. Since the installation site of the O 2 sensor 20 is located downstream of the heat storage unit 30 in the exhaust gas flow direction, the temperature of the exhaust gas is
At 0, the temperature is reduced to about 300 ° C. Since the O 2 sensor 20 is not exposed to a high temperature, the durability of the O 2 sensor 20 is improved. In addition, in the supply air flow direction, the portion is located downstream of the sliding surface between the fixed member 46 and the movable member 44 of the switching mechanism 40, and the sliding surface between the fixed member 46 and the movable member 44 allows the air to flow from the air supply to the exhaust. Even if a leak occurs, it is a part that is not affected by the leak, and is a part where the O 2 concentration of the true exhaust gas can be measured. Therefore, when the O 2 concentration can be detected with high accuracy and the air ratio control is performed based on the O 2 concentration, highly accurate and highly reliable control can be performed.

【0011】蓄熱燃焼用バーナ13は、図9に示すよう
に、一対の燃焼交互切替式バーナからなっていてもよ
い。このタイプのシステムでは、給気、排気の切替は、
バーナ13に接続された給気経路15と排気経路19の
途中に設けられた切替弁(たとえば、四方切替弁)70
によって行われるので、バーナ13内には、シングルバ
ーナの場合には設けられていた切替機構40が設けられ
ない。また、このタイプのバーナ13は、蓄熱体30を
有するが、蓄熱体30はバーナ周方向に複数のセクショ
ンに区画される必要はない。その他のバーナタイル、燃
料供給管などの構成はシングルバーナの場合に準じる。
As shown in FIG. 9, the heat storage combustion burner 13 may be composed of a pair of combustion alternately switching type burners. In this type of system, switching between air supply and exhaust
A switching valve (for example, a four-way switching valve) 70 provided in the air supply path 15 and the exhaust path 19 connected to the burner 13.
Therefore, the switching mechanism 40 provided in the case of the single burner is not provided in the burner 13. Although this type of burner 13 has the heat storage body 30, the heat storage body 30 does not need to be divided into a plurality of sections in the circumferential direction of the burner. Other configurations such as burner tiles and fuel supply pipes are the same as those of the single burner.

【0012】図9に示す一対のバーナ13を有するシス
テムの場合、O2 センサ20は、給、排気経路15、1
9のうち、蓄熱体30と、給排気の切替機構である切替
弁70との間の部分に設けられる。これによって、シン
グルバーナの場合と同じ作用効果(O2 センサ20設置
部位が比較的低温て耐久性が向上する、かつ給排気間の
リークの影響を受けないという作用効果)が得られる。
[0012] For a system having a pair of burners 13 shown in FIG. 9, O 2 sensor 20 is fed, the exhaust path 15, 1
9 is provided in a portion between the heat storage body 30 and a switching valve 70 which is a switching mechanism of supply and exhaust. As a result, the same operation and effect as those of the single burner can be obtained (the operation and effect that the portion where the O 2 sensor 20 is installed is relatively low in temperature and the durability is improved, and the leakage between the supply and exhaust is not affected).

【0013】望ましくは、図10〜図13に示すよう
に、O2 センサ20が設置された蓄熱燃焼用バーナ13
またはその給、排気経路15、19には、蓄熱燃焼用バ
ーナまたはその給、排気経路内の給、排気の流路から引
っ込んだ窪み48が形成されており、この窪み48の中
にO2 センサ20の検出部(素子)20aが設置されて
いる。検出部20aを給、排気の流路に突出させて設置
する場合も本発明に含まれるが、窪み48内に引っ込め
るとさらによいということである。また、望ましくは、
図10、図11に示すように、蓄熱燃焼用バーナ13が
整流機能を有する蓄熱体30を有している場合、O2
ンサ20の設置部位近傍に蓄熱体30からの排気の流れ
を乱す部材(たとえば、邪魔板)49が設けられてい
る。部材49を設けない場合も本発明に含まれるが、部
材49を設けるとさらによいということである。
Preferably, as shown in FIGS. 10 to 13, a heat storage combustion burner 13 provided with an O 2 sensor 20 is provided.
Alternatively, a heat storage combustion burner or a depression 48 withdrawn from a supply / exhaust flow path in the supply / exhaust path is formed in the supply / exhaust paths 15 and 19, and an O 2 sensor is provided in the depression 48. 20 detection units (elements) 20a are provided. The present invention includes a case where the detection unit 20a is installed so as to protrude into a supply and exhaust flow path, but it is more preferable that the detection unit 20a be retracted into the depression 48. Also, preferably,
As shown in FIGS. 10 and 11, when the heat storage combustion burner 13 has a heat storage body 30 having a rectifying function, a member that disturbs the flow of exhaust gas from the heat storage body 30 near the installation site of the O 2 sensor 20. (For example, a baffle plate) 49 is provided. The case where the member 49 is not provided is also included in the present invention, but it is more preferable that the member 49 is provided.

【0014】その理由はつぎの通りである。O2 センサ
20の検出部(素子)20aが給、排気の流路に突出さ
せて設けられると、O2 センサ20は排気の酸素濃度ム
ラを忠実に拾うため出力電流値が細かく振れ再現性、安
定性が薄れてくる。また、給気時には大量の空気が直接
2センサ20に当たり、素子温度が大きくさがってし
まうため、ヒータ電圧を高めにかける必要が出てくる。
2 センサ20の検出部(素子)20aを窪み48内に
引っ込めて設置すると、O2 センサ20の過敏反応と給
気時の素子温度の大幅な低下を防ぐことができる。
The reason is as follows. O 2 detection unit of the sensor 20 (element) 20a is fed and provided so as to protrude into the flow channel of the eduction, O 2 sensor 20 is reproducible shake minutely the output current value faithfully pick for the oxygen concentration unevenness of the exhaust, Stability decreases. Further, at the time of air supply, a large amount of air directly hits the O 2 sensor 20 and the element temperature decreases, so that it is necessary to increase the heater voltage.
When O 2 detection unit of the sensor 20 (element) 20a of the recess retracted within 48 installed, it is possible to prevent a significant reduction in device temperature during the hypersensitive response and air supply of the O 2 sensor 20.

【0015】O2 センサ20の検出部(素子)20aを
窪み48内に引っ込めた場合、給気時の空気は窪み48
に問題なく入って検出部(素子)20aに当たる。しか
し、蓄熱体30を出た直後の排気は指向性(層流)をも
つため窪み48内に少量しか入らず、給気時に窪み48
に入って停滞している空気を完全には掃気することがで
きない。その結果、O2 センサ20の出力電流値は実際
の炉内酸素濃度よりも高くなり、空燃比制御で燃焼エア
(給気)を絞るため、空気不足となり、好ましくない。
しかし、排気の流れを乱す部材(たとえば、邪魔板)4
9を設けておくことにより、排気は部材49に当たって
流れを乱され、部材49の裏側に回り込んで窪み48内
に流入しO2 センサ20の検出部20aに当たる。そし
て、給気時に窪み48内に溜まった空気を速やかに掃気
してO2 センサ20まわりに排気が入り込み続ける。そ
の結果、O2 センサ20の出力電流は、ほぼ一定の値を
示し、その値は実際の炉内酸素濃度に対応するものに一
致する。また、窪み48の底の形状は、給排気の切替直
後における給気のスムースな掃気を得るために、平面形
状の他に、図12、図13に示すように、R状、テーパ
状としてもよい。
When the detecting portion (element) 20a of the O 2 sensor 20 is retracted into the recess 48, the air at the time of air supply is indented.
To the detection unit (element) 20a without any problem. However, since the exhaust gas immediately after leaving the heat storage unit 30 has directivity (laminar flow), only a small amount enters into the depression 48, and when the air is supplied, the exhaust 48
The stagnant air that has entered cannot be completely scavenged. As a result, the output current value of the O 2 sensor 20 becomes higher than the actual oxygen concentration in the furnace, and the combustion air (supply air) is reduced by the air-fuel ratio control.
However, a member (for example, a baffle plate) that disturbs the flow of exhaust gas 4
By providing 9, the exhaust gas hits the member 49 and is disturbed, flows around the back side of the member 49, flows into the depression 48, and hits the detection unit 20 a of the O 2 sensor 20. Then, at the time of air supply, the air accumulated in the depression 48 is quickly scavenged, and the exhaust gas continues to enter around the O 2 sensor 20. As a result, the output current of the O 2 sensor 20 shows a substantially constant value, which matches the value corresponding to the actual oxygen concentration in the furnace. Further, in order to obtain a smooth scavenging of the air supply immediately after switching of the air supply and exhaust, the shape of the bottom of the depression 48 may be an R shape or a taper shape as shown in FIGS. Good.

【0016】O2 センサ20は、たとえば出力電流値に
よりO2 濃度を検出するタイプのO 2 センサーからな
り、その場合、図2に示す構造をとる。O2 センサ20
は、試験管型に成形したジルコニア固体電解質21と、
ジルコニア固体電解質21の内外表面に設けた白金電極
22、23と、外側電極23の外表面に施されたセラミ
ックコーティングからなる拡散律速層24と、素子(2
1、22、23、24から構成される部分)温度を65
0°C以上に保つヒータ(たとえばセラミックヒータ)
25と、素子の外側に設けられた保護カバー26と、を
有する。符号27はヒータリード線、符号28は内側電
極リード線、符号29は外側電極リード線を示してい
る。
OTwoFor example, the sensor 20
More OTwoO for detecting the concentration TwoFrom the sensor
In this case, the structure shown in FIG. 2 is adopted. OTwoSensor 20
Is a zirconia solid electrolyte 21 formed into a test tube mold,
Platinum electrodes provided on inner and outer surfaces of zirconia solid electrolyte 21
22, 23, and a ceramic applied to the outer surface of the outer electrode 23
Diffusion-controlling layer 24 composed of
(A part consisting of 1, 22, 23, 24)
Heater maintained at 0 ° C or higher (for example, ceramic heater)
25 and a protective cover 26 provided outside the element.
Have. Reference numeral 27 denotes a heater lead wire, and reference numeral 28 denotes an inside power supply.
The pole lead, reference numeral 29 indicates the outer electrode lead.
You.

【0017】出力電流値によりO2 濃度を検出するタイ
プのO2 センサ20のO2 濃度検出原理を、図3〜図6
を参照して説明する。ある一定値(たとえば、650°
C)以上の温度条件下でジルコニア固体電解質21に電
圧を印加し、強制的に電流を流すと、図5に示すよう
に、固体電解質21を通してO2-イオンの移動が起こ
る。このO2-イオン移動量は電流値として検出され印加
電圧の増加に伴って直線的に増加する。しかし、陰極側
に拡散律速層24を設けて、酸素分子の拡散を律速する
と、印加電圧を増加させても、出力電流値が一定値で飽
和する特性をもつ(図6参照)。そして、出力電流値が
飽和する領域において、印加電圧一定(V0 )の場合、
2 濃度と飽和出力電流値とはほぼリニアの関係にある
(図6参照)。
FIGS. 3 to 6 show the principle of detecting the O 2 concentration of the O 2 sensor 20 which detects the O 2 concentration based on the output current value.
This will be described with reference to FIG. A certain value (for example, 650 °
C) When a voltage is applied to the zirconia solid electrolyte 21 under the above temperature conditions and a current is forced to flow, O 2− ions move through the solid electrolyte 21 as shown in FIG. This O 2− ion transfer amount is detected as a current value and linearly increases with an increase in applied voltage. However, when the diffusion controlling layer 24 is provided on the cathode side to control the diffusion of oxygen molecules, the output current value is saturated at a constant value even when the applied voltage is increased (see FIG. 6). Then, in a region where the output current value is saturated, when the applied voltage is constant (V 0 ),
The O 2 concentration and the saturation output current value have a substantially linear relationship (see FIG. 6).

【0018】図2のようなO2 センサ20の出力特性
は、図5の素子と図6の関係と同じように、図3に示す
ようになる。印加電圧を変化させた場合、広い範囲の空
燃比において、安定した飽和電流特性が得られる。図4
は、素子温度が700°C、印加電圧0.7Vでの出力
電流特性であるが、エアリッチ燃焼雰囲気でほぼ直線的
な特性が得られている。
The output characteristic of the O 2 sensor 20 as shown in FIG. 2 is as shown in FIG. 3, similarly to the relationship between the element of FIG. 5 and FIG. When the applied voltage is changed, stable saturation current characteristics can be obtained over a wide range of air-fuel ratios. FIG.
Is an output current characteristic at an element temperature of 700 ° C. and an applied voltage of 0.7 V. An almost linear characteristic is obtained in an air-rich combustion atmosphere.

【0019】一般にバーナでの炉燃焼の場合、ガスリッ
チ雰囲気で燃焼させることはなく、エアリッチ雰囲気で
燃焼させる。その場合、O2 は少なくとも0.5%程度
から多くて21%程度の範囲の余剰をもって、燃焼させ
る。したがって、O2 センサ20の作動範囲にある。こ
の場合、O2 センサ20で検出された炉内O2 濃度から
コントロールバルブ17のコントロールモータ17aに
フィードバック制御することにより、未燃分発生限界O
2 濃度付近での低O2 燃焼が可能となる。
Generally, in the case of furnace combustion in a burner, combustion is not performed in a gas-rich atmosphere, but is performed in an air-rich atmosphere. In this case, O 2 is burned with a surplus of at least about 0.5% to at most about 21%. Therefore, it is within the operating range of the O 2 sensor 20. In this case, the unburned matter generation limit O is controlled by performing feedback control to the control motor 17a of the control valve 17 based on the O 2 concentration in the furnace detected by the O 2 sensor 20.
Low O 2 combustion at around 2 concentrations is possible.

【0020】上記装置を用いて実施される燃焼制御方法
は、蓄熱燃焼用バーナ13またはその給、排気経路1
5、19に設けたO2 センサ20からの電流値信号によ
りO2濃度を検出する工程と、検出されたO2 濃度に基
づいて空気比(完全燃焼の場合に必要な理論空気量に対
する給気空気の比)を制御する工程と、からなる。この
燃焼制御では、用いられるO2 センサ20に、たとえば
自動車で用いられるリーンミクスチャーセンサーかまた
はその改良型を用いることができ、大量生産品であるか
らコストも安く、かつコンパクトで炉内や煙道への設置
においてスペース上の問題を起こすことがなく、さらに
電流出力型であるので、応答性も高く、制御の応答信頼
性も向上する。
The combustion control method implemented by using the above-described apparatus includes a heat storage combustion burner 13 or its supply and exhaust path 1.
And detecting the O 2 concentration by the current value signal from the O 2 sensor 20 provided in the 5 and 19, based on the detected O 2 concentration was supply to the theoretical amount of air required in the case of air ratio (complete combustion Controlling the ratio of air). In this combustion control, for example, a lean mixture sensor used in an automobile or an improved version thereof can be used as the O 2 sensor 20 used. Since there is no problem in terms of space at the time of installation, and the current output type, the responsiveness is high and the response reliability of the control is improved.

【0021】たとえば、ある一定温度を境としてHI−
LO−OFF燃焼が行われる場合(設定温度でHIとL
Oが切り替わり、設定温度+α(ただし、αは小さい正
の値)でLOとOFFが切り替わる場合)の制御方法の
一例を以下に示す。ただし、HIは高燃焼、LOは低燃
焼、OFFはメイン燃料カットを示す。 (1)冷炉立ち上げ時:HIまたはLO燃焼させる。コ
ントロールモータ17aは(コントロールバルブ17
を)全開とする。O2 センサ20はある一定温度または
時間まで作動させない。その後、O2 センサ20にて
(O2 センサ20の出力信号を制御ボックスに送り制御
ボックスでの演算信号をコントロールモータ17aに送
ることによりの意味、以下同じ)エア(給気)流量をコ
ントロールする。 (2)HIからLOへの切替え:コントロールモータ一
定のままLO燃焼に切替える(不完全燃焼によるCOを
出さないため)。その後、O2 センサ20にてエア(給
気)流量をコントロールする。 (3)LOからOFFへの切替え:メイン燃料を遮断す
る。コントロールモータで適量のエアを流し、パージす
る。 (4)OFFからLOへの切替え:コントロールモータ
全開後、LO燃焼を着火し、LO燃焼を行う(不完全燃
焼によるCOを出さないため)。その後、O2 センサ2
0にてエア(給気)流量をコントロールする。 (5)LOからHIへの切替え:コントロールモータ
(によりコントロールバルブを)全開後、HI燃焼を着
火し、HI燃焼を行う(不完全燃焼によるCOを出さな
いため)。その後、O2 センサ20にてエア(給気)流
量をコントロールする。 上記燃焼によって、低O2 燃焼と、COの大気への排出
抑制がはかられる。
For example, HI-
When LO-OFF combustion is performed (HI and L at the set temperature)
An example of a control method for switching O and switching between LO and OFF at the set temperature + α (α is a small positive value) will be described below. Here, HI indicates high combustion, LO indicates low combustion, and OFF indicates main fuel cut. (1) Cooling furnace startup: HI or LO combustion. The control motor 17a (control valve 17
) Is fully open. The O 2 sensor 20 is not activated until a certain temperature or time. Thereafter, the O 2 sensor 20 controls the air (supply) flow rate (meaning that the output signal of the O 2 sensor 20 is sent to the control box and the operation signal of the control box is sent to the control motor 17a, the same applies hereinafter). . (2) Switching from HI to LO: Switching to LO combustion while keeping the control motor constant (to avoid generating CO due to incomplete combustion). Then, the O 2 sensor 20 controls the air (supply) flow rate. (3) Switching from LO to OFF: shut off the main fuel. Purge and purge with appropriate amount of air using the control motor. (4) Switching from OFF to LO: After the control motor is fully opened, LO combustion is ignited and LO combustion is performed (to prevent CO from being generated due to incomplete combustion). Then, O 2 sensor 2
0 controls the air (air supply) flow rate. (5) Switching from LO to HI: After fully opening the control motor (and the control valve), HI combustion is ignited and HI combustion is performed (to prevent CO from being generated due to incomplete combustion). Then, the O 2 sensor 20 controls the air (supply) flow rate. By the above combustion, low O 2 combustion and suppression of emission of CO into the atmosphere can be achieved.

【0022】図7は、上記燃焼制御における空気比制御
工程において、さらに自己診断(O 2 センサ20の劣化
や、燃焼装置の不全などの自己診断)を行うことができ
るようにした、燃焼制御装置を示している。図7の制御
ルーチンは制御ボックス18(たとえば、コンピュー
タ)に格納されている。
FIG. 7 shows the air ratio control in the combustion control.
In the process, self-diagnosis (O TwoDeterioration of sensor 20
And self-diagnosis of combustion equipment failure)
1 shows a combustion control device according to the first embodiment. Control of FIG.
The routine is controlled by control box 18 (eg, a computer).
Data).

【0023】図7のルーチンには一定時間ΔT(ただ
し、ΔTは約30秒以下)間隔毎に割り込まれる。ステ
ップ101にて、O2 センサ20が設置されている部位
は給気が流れているか(または排気が流れているか)を
判定する。YESの場合は、O 2 センサ設置部位はエア
リッチ(O2 濃度大)である。NOの場合は、O2 セン
サ設置部位はO2 濃度小である。
The routine shown in FIG.
(ΔT is about 30 seconds or less). Stay
In Step 101, OTwoSite where the sensor 20 is installed
Indicates whether air is flowing (or exhaust is flowing)
judge. If yes, O TwoThe sensor installation site is air
Rich (OTwoConcentration is large). If NO, OTwoSen
The installation site is OTwoThe concentration is low.

【0024】ステップ101でNOと判定された場合
は、ステップ102に進み、そこでO 2 センサー20の
出力信号値が所定の値B(たとえば、3mA)より大
(O2 量多い)か否(O2 量少)かを判定する。大の場
合は、排気中の酸素量が多く給気量が多過ぎることを意
味しているので、ステップ103に進み、給気減量を指
示し、コントロールバルブを閉側に回転させ、その後E
NDステップに進む。また、少の場合は、給気量が少な
過ぎることを意味しているので、ステップ104に進
み、給気増量を指示し、コントロールバルブを開側に回
転させる。ついで、ステップ104からステップ105
に進み、そこでO2 センサ20の出力電流値が設定下限
値C(Bより小の値)以下かどうかを判定する。設定下
限値Cより大であればそのままENDステップに進む。
しかし、ステップ105でO2 センサ20の出力電流値
が設定下限値C以下の場合は、ステップ104で給気増
量を指示しても給気が設定下限値より増えないというこ
とであるから、給気システムに何らかの不全(たとえ
ば、蓄熱体30のつまり、給気から排気へのリークが
大、ブロワの故障など)が発生したことを意味してお
り、ステップ106に進んでシステムダウン(炉の燃焼
停止)する。すなわち、ステップ106のルートを通過
することはシステムに異常が発生したことを自己検知し
たことになり、自己診断したことになる。
When it is determined NO in step 101
Proceeds to step 102 where O TwoSensor 20
The output signal value is larger than a predetermined value B (for example, 3 mA)
(OTwoLarge amount) or not (OTwoIs small). Place of greatness
If the amount of oxygen in the exhaust
Because it tastes, go to step 103 and
The control valve is turned to the closed side, and then E
Proceed to ND step. In addition, if the air supply is low,
Go to step 104.
Command the increase in air supply and turn the control valve to the open side.
Invert. Then, from step 104 to step 105
And go to OTwoOutput current value of sensor 20 is lower limit
It is determined whether the value is equal to or less than a value C (a value smaller than B). Under settings
If it is larger than the limit value C, the process directly proceeds to the END step.
However, at step 105TwoOutput current value of sensor 20
Is smaller than the set lower limit C, the air supply is increased in step 104.
Even if the amount is indicated, the air supply will not increase beyond the set lower limit.
Therefore, some failure in the air supply system (even if
In this case, the heat storage body 30 has a leak from the supply air to the exhaust.
Large, blower failure, etc.)
And the process goes to step 106 to shut down the system (furnace combustion).
Stop. That is, pass the route of step 106
Is to self-detect that a system error has occurred.
This means that you have diagnosed yourself.

【0025】また、ステップ101でYESの場合(O
2 センサ設置部位に給気が流れている場合)は、ステッ
プ107に進み、そこでO2 センサー20の出力信号が
所定値A(上記Bより大の値で、たとえば35mA)よ
り大か否かを判定する。O2 センサ20設置部位に給気
が流れている場合であるからO2 センサ設置部位はエア
リッチの状態にあり、O2 センサ20は正常であれば当
然に所定値A異常の値を出力するので、ステップ107
でAより大と判定された場合は、ステップ108に進み
運転を継続し、ENDステップへと進む。
If YES in step 101 (O
If the air supply is flowing to the 2 sensor installation site), the process proceeds to step 107, where it is determined whether or not the output signal of the O 2 sensor 20 is larger than a predetermined value A (a value larger than B, for example, 35 mA). judge. Since the O 2 sensor 20 installation portion is when the air supply is flowing O 2 sensor installation site in a state of Earitchi, since the O 2 sensor 20 is naturally outputs the value of the predetermined value A abnormal if successful , Step 107
If it is determined that is larger than A in step 108, the process proceeds to step 108 to continue the operation, and proceeds to the END step.

【0026】しかし、ステップ107でA以下と判定さ
れた場合は、O2 センサ20設置部位がエアリッチの状
態にあるにかかわらず、O2 センサ20の出力信号がO
2 量に相応した大きな出力を出すことができないのであ
るから、O2 センサ20自体がセンサー劣化などにより
不全となっていることを意味する(O2 センサは劣化す
ると出力電流値が除々に小になる)。したがって、その
場合はステップ109に進み、センサー劣化アラーム
(警報など)を出し、また必要に応じてシステムダウン
(炉燃焼停止)をする。ただし、O2 センサが劣化して
もすぐにシステムダウンする必要は少ないので、センサ
ー劣化アラーム(警報など)が出た後、適宜の時間の経
過後にシステムダウンしてもよいし、あるいは炉運転を
継続したままO2 センサ20のみを取り替えるようにし
てもよい場合もある。何れにしても、ステップ109の
ルートを通過することは、O2 センサ20に異常が生じ
たことを意味し、O2 センサー20の劣化(または異
常)を自己診断している。
[0026] However, if it is determined following the A in step 107, the O 2 sensor 20 installed site regardless of a state of Earitchi, the output signal of the O 2 sensor 20 is O
Since it is not possible to output a large output corresponding to the two quantities, it means that the O 2 sensor 20 itself has failed due to sensor deterioration, etc. (If the O 2 sensor deteriorates, the output current value gradually decreases. Become). Therefore, in that case, the process proceeds to step 109, where a sensor deterioration alarm (alarm or the like) is issued, and the system is shut down (furnace combustion is stopped) as necessary. However, since it is not necessary to shut down the system immediately after the O 2 sensor has deteriorated, the system may be shut down after an appropriate time has passed after a sensor deterioration alarm (alarm etc.) is issued, or the furnace operation may be stopped. In some cases, only the O 2 sensor 20 may be replaced while continuing. In any case, to pass through the route of step 109 means that an abnormality occurs in the O 2 sensor 20, the deterioration of the O 2 sensor 20 (or abnormal) are self-diagnosis.

【0027】このような自己診断機能を持たすことによ
って、本発明実施例の蓄熱燃焼装置とその燃焼制御の信
頼性が高まる。また、異常が発生しても、システム側の
異常か、センサー側の異常かがわかり、適切な対策をと
ることができる。さらに、これらの自己診断は炉運転中
に常時行われるという利点がある。
By having such a self-diagnosis function, the reliability of the heat storage combustion device of the embodiment of the present invention and its combustion control is enhanced. Further, even if an abnormality occurs, it is possible to determine whether the abnormality is on the system side or on the sensor side, and appropriate measures can be taken. Furthermore, there is an advantage that these self-diagnosis are always performed during operation of the furnace.

【0028】[0028]

【発明の効果】請求項1の蓄熱燃焼装置では、バーナま
たはその給排気経路にO2 センサを設けてO2 濃度を検
出し、その出力電流値を基準にして空気比制御を行う。
これによって、空気比が安定する。請求項2の蓄熱燃焼
装置では、排気が蓄熱体を通過した後の部位にO2 セン
サを設置するので、比較的低温であり、センサの耐久性
が向上する。また、給排気の切替機構の給気流れ方向下
流にO2 センサを設置するので、給気から排気へのリー
クの影響を受けない。このため、制御が高信頼なものと
なる。請求項3の蓄熱燃焼装置では、センサとして車載
用O2 センサを用いることにより、低コスト、コンパク
トとなる他、応答性が向上し応答信頼性が向上する。請
求項4の蓄熱燃焼装置では、自己診断手段を有している
ので、センサの劣化、蓄熱体のつまり、切替機構のリー
ク、ブロワ不全など、を自己診断することができる。請
求項5の蓄熱燃焼装置では、窪み内にO2 センサを設け
るので、O2 センサ部位に給気が流れている時に大量の
給気がO2 センサに当たって素子温度が過渡に下がるこ
とを防止することができ、また、O2 センサ部位に排気
が流れている時にO2 センサが排気の酸素濃度ムラを忠
実にひろって出力電流値が過敏に振れ安定性がなくなる
ことを防止することができる。請求項6の蓄熱燃焼装置
では、O2 センサの設置部位近傍に蓄熱体からの排気の
流れを乱す部材が設けられるので、排気も容易に窪み内
に流入することができ、給気時に窪み内に溜まった給気
を掃気でき、O2 センサが実際の炉内酸素濃度に等しい
出力電流値を出力することができるようにすることがで
きる。
According to the first aspect of the present invention, an O 2 sensor is provided in the burner or its supply / exhaust passage to detect the O 2 concentration, and the air ratio control is performed based on the output current value.
This stabilizes the air ratio. In the thermal storage combustion device according to the second aspect , the O2 sensor is provided at a position after the exhaust gas has passed through the thermal storage body, so that the temperature is relatively low, and the durability of the sensor is improved. Further, since the O 2 sensor is provided downstream of the supply / exhaust switching mechanism in the supply air flow direction, it is not affected by leakage from the supply air to the exhaust gas. For this reason, the control becomes highly reliable. In the thermal storage combustion device according to the third aspect, by using an on-vehicle O 2 sensor as the sensor, the cost is reduced, the size is reduced, the response is improved, and the response reliability is improved. Since the heat storage combustion device according to the fourth aspect has the self-diagnosis means, it is possible to perform self-diagnosis of deterioration of the sensor, heat storage element leak, switching mechanism blower failure, and the like. In the thermal storage combustion device according to the fifth aspect, since the O 2 sensor is provided in the depression, it is possible to prevent a large amount of air from hitting the O 2 sensor when the air is flowing to the O 2 sensor portion, thereby preventing the element temperature from dropping excessively. it can also be prevented O 2 sensor is eliminated can faithfully picked output current value is stable vibration sensitively oxygen density unevenness in the exhaust when the exhaust to O 2 sensor site is flowing. In the thermal storage combustion device according to the sixth aspect, since a member that disturbs the flow of exhaust gas from the thermal storage element is provided near the installation site of the O 2 sensor, the exhaust gas can also easily flow into the hollow, The O 2 sensor can output an output current value equal to the actual oxygen concentration in the furnace.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明実施例の蓄熱燃焼装置の概略断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a heat storage combustion device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施例の燃焼制御方法で用いられるO2
センサの断面図である。
FIG. 2 shows O 2 used in the combustion control method according to the embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of a sensor.

【図3】図2のO2 センサによる出力電流(mA)と印
加電圧(V)との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an output current (mA) and an applied voltage (V) by the O 2 sensor of FIG. 2;

【図4】図2のO2 センサによる出力電流(mA)と空
燃比(空気/燃料)との関係を示すグラフである。
4 is a graph showing a relationship between an output current (mA) by an O 2 sensor of FIG. 2 and an air-fuel ratio (air / fuel).

【図5】本発明実施例で用いられるO2 センサの酸素濃
度検出原理を示す固体電解質近傍の断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of the vicinity of a solid electrolyte showing the principle of detecting the oxygen concentration of the O 2 sensor used in the embodiment of the present invention.

【図6】図5の検出子部分の出力電流/印加電圧および
出力電流/O2 濃度の関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between an output current / applied voltage and an output current / O 2 concentration of a detector portion in FIG. 5;

【図7】本発明実施例の自己診断機能をもつ装置の制御
ルーチンのフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of a control routine of a device having a self-diagnosis function according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明実施例の蓄熱燃焼装置で用いられるシン
グルバーナの断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a single burner used in the heat storage combustion device of the embodiment of the present invention.

【図9】本発明実施例の蓄熱燃焼装置で用いられるツイ
ンバーナをもつシステムの断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a system having a twin burner used in the heat storage combustion device according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明実施例の蓄熱燃焼装置のO2 センサ設
置部位近傍の断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the vicinity of a portion where an O 2 sensor is installed in the heat storage combustion device according to the embodiment of the present invention.

【図11】図11の装置部分の平面図である。FIG. 11 is a plan view of the device part of FIG. 11;

【図12】図11の装置部分で窪み底面をR状にした場
合の断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view when the bottom surface of the recess is formed in an R shape in the device portion of FIG. 11;

【図13】図11の装置部分で窪み底面をテーパ状にし
た場合の断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view when the bottom surface of the dent is tapered in the device portion of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 炉 12 火炎 13 蓄熱燃焼用バーナ 14 燃料系 15 給気系 16 ブロワ 17 コントロールバルブ 18 制御ボックス 19 排気系 20 O2 センサ 48 窪み 49 流れを乱す部材(たとえば、邪魔板)DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Furnace 12 Flame 13 Burner for heat storage combustion 14 Fuel system 15 Air supply system 16 Blower 17 Control valve 18 Control box 19 Exhaust system 20 O 2 sensor 48 Depression 49 Member that disrupts flow (for example, baffle plate)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 蓄熱燃焼用バーナと、 該蓄熱燃焼用バーナまたはその給、排気経路に設置され
たO2 センサと、からなる蓄熱燃焼装置。
1. A heat storage combustion device comprising: a heat storage combustion burner; and an O 2 sensor installed in the heat storage combustion burner or its supply / exhaust path.
【請求項2】 前記蓄熱燃焼バーナは蓄熱体と給排気の
切替機構を有し、前記O2 センサが前記蓄熱体と前記切
替機構との間に設置されている請求項1記載の蓄熱燃焼
装置。
2. The regenerative combustion device according to claim 1, wherein the regenerative combustion burner has a switching mechanism for switching between a regenerator and a supply / exhaust gas, and the O 2 sensor is installed between the regenerator and the switching mechanism. .
【請求項3】 前記O2 センサが車載用O2 センサであ
る請求項1または請求項2記載の蓄熱燃焼装置。
3. The heat storage combustion device according to claim 1, wherein the O 2 sensor is a vehicle-mounted O 2 sensor.
【請求項4】 さらに、自己診断手段を備えている請求
項1または請求項2または請求項3記載の蓄熱燃焼装
置。
4. The heat storage combustion device according to claim 1, further comprising self-diagnosis means.
【請求項5】 前記O2 センサが設置された前記蓄熱燃
焼用バーナまたはその給、排気経路には、前記蓄熱燃焼
用バーナまたはその給、排気経路内の給、排気の流路か
ら引っ込んだ窪みが形成されており、該窪みの中に前記
2 センサが設置されている請求項1記載の蓄熱燃焼装
置。
5. The heat storage combustion burner in which the O 2 sensor is installed, or a supply / exhaust path for the heat storage combustion burner or a depression recessed from a supply / exhaust flow path in the supply / exhaust path in the heat storage combustion burner. There are formed, regenerative combustion apparatus according to claim 1, wherein the O 2 sensor in the depressions only is installed.
【請求項6】 前記蓄熱燃焼用バーナが整流機能を有す
る蓄熱体を有しており、前記O2 センサの設置部位近傍
に前記蓄熱体からの排気の流れを乱す部材が設けられて
いる請求項5記載の蓄熱燃焼装置。
6. The heat storage combustion burner has a heat storage element having a rectifying function, and a member that disturbs the flow of exhaust gas from the heat storage element is provided near a location where the O 2 sensor is installed. 6. The heat storage combustion device according to 5.
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