JPS5885016A - 燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼制御装置Info
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- JPS5885016A JPS5885016A JP56182799A JP18279981A JPS5885016A JP S5885016 A JPS5885016 A JP S5885016A JP 56182799 A JP56182799 A JP 56182799A JP 18279981 A JP18279981 A JP 18279981A JP S5885016 A JPS5885016 A JP S5885016A
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- gas
- air
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- 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
- F23N1/025—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electrical or electromechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/02—Measuring filling height in burners
-
- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/14—Fuel valves electromagnetically operated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2239/00—Fuels
- F23N2239/04—Gaseous fuels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一送風°機によって燃焼空気を供給し、燃料と
空気量の比率、ムわゆる空気過剰率をある一定範囲内に
保つことにより、燃焼の安定性を確保するようにした予
混合式のガス燃焼制御装置に関する。
空気量の比率、ムわゆる空気過剰率をある一定範囲内に
保つことにより、燃焼の安定性を確保するようにした予
混合式のガス燃焼制御装置に関する。
予混合式燃焼は高負荷燃焼が可能で機器の小型化ができ
るとともに燃焼排気カー）ス中のＮＯｘを低くすること
ができるメリットがある。しかしながら良好な燃焼を維
持するには空気過剰率の範囲が狭いため、家庭用ガス器
具にはあま、り採用されてい々かった。そこで、給気路
に差圧発生部を設け、その低圧部にガスを供給するとと
もに、高圧部をガス圧力調整器にフィードバンクし、空
気量とガス量の比をほぼ一定にするガバナ方式や給気路
に圧力もしくは流量を検出する検出器を設け、その信号
に応じてガス量を制御する方式のものが考えられる。
るとともに燃焼排気カー）ス中のＮＯｘを低くすること
ができるメリットがある。しかしながら良好な燃焼を維
持するには空気過剰率の範囲が狭いため、家庭用ガス器
具にはあま、り採用されてい々かった。そこで、給気路
に差圧発生部を設け、その低圧部にガスを供給するとと
もに、高圧部をガス圧力調整器にフィードバンクし、空
気量とガス量の比をほぼ一定にするガバナ方式や給気路
に圧力もしくは流量を検出する検出器を設け、その信号
に応じてガス量を制御する方式のものが考えられる。
しかしながらこれらの方式では外気風圧による”器具内
圧の変化に伴って空気過剰率が変化し、燃焼を悪化させ
る場合があった。特に燃焼量が小芒い場合、空気過剰率
が大幅に上昇し、燃焼効率が低下したり、不完全燃焼の
原因となり高精度な燃焼制御は期待できなかった。これ
らに対する有効な対策がないことが、家庭用ガス器具に
予混合燃焼が採用されない原因の一つになっている□。
圧の変化に伴って空気過剰率が変化し、燃焼を悪化させ
る場合があった。特に燃焼量が小芒い場合、空気過剰率
が大幅に上昇し、燃焼効率が低下したり、不完全燃焼の
原因となり高精度な燃焼制御は期待できなかった。これ
らに対する有効な対策がないことが、家庭用ガス器具に
予混合燃焼が採用されない原因の一つになっている□。
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、常に所望の空気過剰率に保２ことが可能で安
定した燃焼状態を保持する高精度なガス燃焼制御装置を
提供することにある”。
の目的は、常に所望の空気過剰率に保２ことが可能で安
定した燃焼状態を保持する高精度なガス燃焼制御装置を
提供することにある”。
上記目的を達成するために、本発明は、空気供給量とガ
ス供給量を検知する圧力（流量）検知器を各々の流路に
設け、その検知信号から空気過剰率を演算し、所定の設
定値になるよう前記ガス供給量を制御することを特徴と
する。
ス供給量を検知する圧力（流量）検知器を各々の流路に
設け、その検知信号から空気過剰率を演算し、所定の設
定値になるよう前記ガス供給量を制御することを特徴と
する。
具体的には、空気供給側とガス供給側にそれぞれ差圧発
生部を設け、その差圧を検知することにより実質的な空
気量とガス量を検出し′で空気過剰率を算出し、もし設
定値となっていない場合圧力比例制御元の弁開度を制御
してガス量を補正し、常に所定の空気過剰率が得られる
ようにしたものである。− 以下本発明の一実施例につｈて第１”図、第２図に基づ
い−で説明する。
生部を設け、その差圧を検知することにより実質的な空
気量とガス量を検出し′で空気過剰率を算出し、もし設
定値となっていない場合圧力比例制御元の弁開度を制御
してガス量を補正し、常に所定の空気過剰率が得られる
ようにしたものである。− 以下本発明の一実施例につｈて第１”図、第２図に基づ
い−で説明する。
第１図、第２図は本発明の湯沸器への実施例を示し、１
は燃焼分課を供給するための送風機で、その空気系路２
に混合管３が配設され、ここでガスと空気が混合され予
混合バーナー４へ供給されて燃焼する。混合管３はペン
チーリー管と同様に絞った低圧部６とその上流側に高圧
部６を有し空気側の差圧発生部が形成されている。
は燃焼分課を供給するための送風機で、その空気系路２
に混合管３が配設され、ここでガスと空気が混合され予
混合バーナー４へ供給されて燃焼する。混合管３はペン
チーリー管と同様に絞った低圧部６とその上流側に高圧
部６を有し空気側の差圧発生部が形成されている。
７は元電磁弁、８は弁体９．弁座１０．グイヤフラム１
１からなるガバナ部を有する圧力比例制御弁であり、コ
イル１２の同軸内側に板パ′ネ１３によ−て両端を支持
されたプランジャ゛１４を殺ケ。
１からなるガバナ部を有する圧力比例制御弁であり、コ
イル１２の同軸内側に板パ′ネ１３によ−て両端を支持
されたプランジャ゛１４を殺ケ。
前記コイル１２に通電することにより、通電量の２乗に
比例する力を弁体９に作用させ弁体９と弁座１０で形成
される弁圃度が調整されて無段階に出口側１５の圧力が
制御される。つまり、通電量に応じて流量が直線的に比
例制御され、あｔせて周知のガバナ機、能も有している
。１６は弁体９を弁座１ｏに押つけるように作用するス
プリングである。
比例する力を弁体９に作用させ弁体９と弁座１０で形成
される弁圃度が調整されて無段階に出口側１５の圧力が
制御される。つまり、通電量に応じて流量が直線的に比
例制御され、あｔせて周知のガバナ機、能も有している
。１６は弁体９を弁座１ｏに押つけるように作用するス
プリングである。
１７はガス流量設定ノズルであり、ガス側の差圧発生部
が形成されている。ガス流量設定ノズル１７の下流には
、ガス噴出口１８が混合管３Ｉｌ！：同心に設けられて
おり、混合管３の低圧部６では、中心部からはガスが、
周囲からは空気が噴出しており、これらが混合しつつ予
混合バーナー４へと流入する。１９は熱交換器であり、
水を湯にかえる。２０は熱交換器１９の下流に設けた湯
温検知器、また２１は前記混合管３の低圧部５と高圧部
６の差圧、つまり流量を検知する空気圧検知器であり、
空気量制御器２２は前記温度検知器２０と空気圧検知器
２１の出力信号に応じて送風器１の回転数を制御する。
が形成されている。ガス流量設定ノズル１７の下流には
、ガス噴出口１８が混合管３Ｉｌ！：同心に設けられて
おり、混合管３の低圧部６では、中心部からはガスが、
周囲からは空気が噴出しており、これらが混合しつつ予
混合バーナー４へと流入する。１９は熱交換器であり、
水を湯にかえる。２０は熱交換器１９の下流に設けた湯
温検知器、また２１は前記混合管３の低圧部５と高圧部
６の差圧、つまり流量を検知する空気圧検知器であり、
空気量制御器２２は前記温度検知器２０と空気圧検知器
２１の出力信号に応じて送風器１の回転数を制御する。
つまり燃焼空気が制御されるｄ２３はガス流量設定ノズ
ル１７の前後の差圧を検知するガス圧検知器である。２
４は前記空気圧検知器２１及びガス圧検知器２３の信号
を受けて空気過剰率の演算を行なう演算器２６、所望の
空気過剰率を設定する設定器２６．演算器２６の値と設
定器２６の値を゛比較する比較器２７及び増巾器２Ｂを
設けたガス流量制御器であり、所定の空気過剰率となる
よう圧力比例制御弁８の弁゛開度を調整してガス供給量
の制御が行なわれる。
ル１７の前後の差圧を検知するガス圧検知器である。２
４は前記空気圧検知器２１及びガス圧検知器２３の信号
を受けて空気過剰率の演算を行なう演算器２６、所望の
空気過剰率を設定する設定器２６．演算器２６の値と設
定器２６の値を゛比較する比較器２７及び増巾器２Ｂを
設けたガス流量制御器であり、所定の空気過剰率となる
よう圧力比例制御弁８の弁゛開度を調整してガス供給量
の制御が行なわれる。
なお前記空気検知器２１での差圧は、ガス噴出口１８か
らのガス流量がある場合、ガス圧の影響を受けたものに
なるが、演算器２６で補正され、ガス流量制御器２４に
おいては１実質的なガス量と空気量の比で空気過剰率が
演算されるようにしている。
らのガス流量がある場合、ガス圧の影響を受けたものに
なるが、演算器２６で補正され、ガス流量制御器２４に
おいては１実質的なガス量と空気量の比で空気過剰率が
演算されるようにしている。
以上の構成において給水栓を開くと水は水圧応動スイッ
チ（いずれも図示せず）を作動させる。
チ（いずれも図示せず）を作動させる。
それにより、送風機１９元電磁弁７．圧力比例制御弁８
を順次作動して予混合バーナー４に所定のガスが供給さ
れ着火する。熱交換器１９へ流入した水は加熱されて湯
となシ、給湯出口（図示せ慣あλら給湯される。
を順次作動して予混合バーナー４に所定のガスが供給さ
れ着火する。熱交換器１９へ流入した水は加熱されて湯
となシ、給湯出口（図示せ慣あλら給湯される。
一方熱交換器１９の下流側に設けた湯温検知器２０は給
湯される湯温を検出し、その信号に応じて空気量制御器
２２は送風機１０回転数を制御し、燃焼空気量を制御す
る。また混合管３の低圧部６と高°圧部６の差圧、つま
り流量は空気圧検知器２１で検出され空気量制御器２２
に出力信号がフィードバックされる一方、ガス量制御器
２４にも出力信号が与えられる。まだガス流量設定ノズ
ル１７の前後の差圧はガス圧検知器２３で検知されその
出力信号はガス量制御器２４に与えられる。
湯される湯温を検出し、その信号に応じて空気量制御器
２２は送風機１０回転数を制御し、燃焼空気量を制御す
る。また混合管３の低圧部６と高°圧部６の差圧、つま
り流量は空気圧検知器２１で検出され空気量制御器２２
に出力信号がフィードバックされる一方、ガス量制御器
２４にも出力信号が与えられる。まだガス流量設定ノズ
ル１７の前後の差圧はガス圧検知器２３で検知されその
出力信号はガス量制御器２４に与えられる。
ガス量制御器２４は与えられた空気圧検知器２１とガス
圧力検知器２３の出力信号から空気過剰率を演算し、比
較器２７により設定された所定の値と比較され、所定の
空気過剰率となるよう圧力比例制御弁８の弁開度を調整
し、ガス流量の制御を行、なう。
圧力検知器２３の出力信号から空気過剰率を演算し、比
較器２７により設定された所定の値と比較され、所定の
空気過剰率となるよう圧力比例制御弁８の弁開度を調整
し、ガス流量の制御を行、なう。
以上説明したように本発明の実施例では、湯温検知器２
０の出力信号により、その信号に応じた燃焼空気量が混
合管３に供給されるとともに、その空気量とガス量を検
知して所定の空気過剰率となるよう、・ガス流量が制御
されるため所定の空気過剰率を精度よく得ることができ
る。また空気圧検知器２・１の出力信号を芯気量制御器
２２にフィードパンクし、湯温検知器２ｏの値と比較す
るため、湯温に応じて精度良く燃焼空気量が制御できる
。したがって所定の空気過剰率を維持しつつ精度よく燃
焼量制御ができ、常に設定した温度の湯が得られる。
０の出力信号により、その信号に応じた燃焼空気量が混
合管３に供給されるとともに、その空気量とガス量を検
知して所定の空気過剰率となるよう、・ガス流量が制御
されるため所定の空気過剰率を精度よく得ることができ
る。また空気圧検知器２・１の出力信号を芯気量制御器
２２にフィードパンクし、湯温検知器２ｏの値と比較す
るため、湯温に応じて精度良く燃焼空気量が制御できる
。したがって所定の空気過剰率を維持しつつ精度よく燃
焼量制御ができ、常に設定した温度の湯が得られる。
さらに外気風圧め変化による空気過剰率の変化を生じな
い。すなわち外気風圧が変化して器具内圧が変化すると
所定の空気量が供給されているにもかかわらず所定のガ
ス量が得られず空気過剰率が変イヒし不完全燃焼が生じ
る場合があるが、本実施例では空気量、ガス量とも差圧
を検知しているので外気風圧、器具内圧の影響を受け′
ることはない。
い。すなわち外気風圧が変化して器具内圧が変化すると
所定の空気量が供給されているにもかかわらず所定のガ
ス量が得られず空気過剰率が変イヒし不完全燃焼が生じ
る場合があるが、本実施例では空気量、ガス量とも差圧
を検知しているので外気風圧、器具内圧の影響を受け′
ることはない。
以上の説明からも明らかなよう、に本発明の燃焼制御装
置は、燃焼空気を供給する混合管と、ガス供給路に各々
差圧発生部を設けるとともに、その差圧光゛生部に差圧
を検知する空気圧検知器及びガス圧検知器を設け、その
出力信号により空気過剰率を演算゛し、所定の空気過剰
率と比較してその値と一致するよう圧力比例制御弁の弁
開度を調整してガス供給量を制御するものであり、 （１）燃焼空気供給量とガス供給量を検出し、その値か
ら所定の空気過剰率となるようガス供給量を制御するた
め、所定の空気過剰率を精度よく保持しつつ燃焼量の可
変が可能となる。特に流量（燃焼量）が小さい場合も安
定した燃焼を保′持し不完全燃焼、燃焼効率党低下が発
生しない。
置は、燃焼空気を供給する混合管と、ガス供給路に各々
差圧発生部を設けるとともに、その差圧光゛生部に差圧
を検知する空気圧検知器及びガス圧検知器を設け、その
出力信号により空気過剰率を演算゛し、所定の空気過剰
率と比較してその値と一致するよう圧力比例制御弁の弁
開度を調整してガス供給量を制御するものであり、 （１）燃焼空気供給量とガス供給量を検出し、その値か
ら所定の空気過剰率となるようガス供給量を制御するた
め、所定の空気過剰率を精度よく保持しつつ燃焼量の可
変が可能となる。特に流量（燃焼量）が小さい場合も安
定した燃焼を保′持し不完全燃焼、燃焼効率党低下が発
生しない。
（２）燃焼空気量、ガス量とも差圧を検出しているため
、検知精度が向上し高精度に空気過剰率の制御が可能と
なり、バーナーの適応範囲の拡大、もしくはバーナーの
小型化、器具のコンノくクト化を実現する。また外気風
圧、器具内圧の変化による空気過剰率の変化が発生しな
い。
、検知精度が向上し高精度に空気過剰率の制御が可能と
なり、バーナーの適応範囲の拡大、もしくはバーナーの
小型化、器具のコンノくクト化を実現する。また外気風
圧、器具内圧の変化による空気過剰率の変化が発生しな
い。
さらに差圧は流量の２乗に比例するため空気圧検知器、
ガス圧検知器の高精度化を必要とし力い。
ガス圧検知器の高精度化を必要とし力い。
（３）通電量゛と流量のリニャリテイが良好でかつ応′
答性の、良い圧力比例制御弁を用いたので、精度よくガ
ス量制御がで登るため、高精度の発熱量制御が可能とな
る。
答性の、良い圧力比例制御弁を用いたので、精度よくガ
ス量制御がで登るため、高精度の発熱量制御が可能とな
る。
などの作用効果を有し、一般家庭用ガス器具にも好適な
燃焼制御装置を提供するものである。
燃焼制御装置を提供するものである。
第１図は本発明の燃焼制御装置の一実施例を７示す湯沸
器の構造図、第２図、は同ガス流量制御器の構成図であ
る。 １・・・・・・送風機、３・・・・・・混合管、４・・
・・・・予混合バーナー、５・・・・・・低圧部、６・
・、・・・・高用部、８・・・＼・・・圧力比例制御弁
、９・・・−・・弁体、１ｏ・・・・・・弁座、１１・
・・・・・ダイヤフラム、１２・・・・・・コイル、１
３・・・・・・板バネ、１４・・・・・・プランジャ、
１７・・・・・・ガス流量設定ノズル（差圧発生部）、
２１・・・・・・空気圧検知器、２３・・・・・・ガス
圧検知器、２４・・・・・・ガス流量制御器。
器の構造図、第２図、は同ガス流量制御器の構成図であ
る。 １・・・・・・送風機、３・・・・・・混合管、４・・
・・・・予混合バーナー、５・・・・・・低圧部、６・
・、・・・・高用部、８・・・＼・・・圧力比例制御弁
、９・・・−・・弁体、１ｏ・・・・・・弁座、１１・
・・・・・ダイヤフラム、１２・・・・・・コイル、１
３・・・・・・板バネ、１４・・・・・・プランジャ、
１７・・・・・・ガス流量設定ノズル（差圧発生部）、
２１・・・・・・空気圧検知器、２３・・・・・・ガス
圧検知器、２４・・・・・・ガス流量制御器。
Claims (2)
- （１）送風機によって強制送風される燃焼用空気を高圧
部、低圧部、を通じて予混合バーナーへ供給する混合管
と、高圧部と低圧部の差圧を検知する空気圧検知器およ
びガスを圧力比例制御弁と差圧発生部を通じて前記混合
管の低圧部へ供給するガス供給路と、差圧発生部′前後
の差圧を検知するガス圧検知器を設けるとともに、前記
空気′圧検知器とガス圧検知器の出力信号に応じて、前
記圧力比例制御弁の弁開度を制御するガス流６量制御器
を設け、燃焼用空気とガスの供給量を所定値に制御する
燃焼制御装置。 - （２）圧力比例制御弁は、弁体と弁座及びグイヤフラム
からなるガバナ部と、コイルと、そのコイルの同軸内側
に両端を板バネにより支持されたプランジャを有する電
気駆動部から構成した特許請求の範囲第１項記載の燃焼
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56182799A JPS5885016A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56182799A JPS5885016A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885016A true JPS5885016A (ja) | 1983-05-21 |
Family
ID=16124617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56182799A Pending JPS5885016A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5885016A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62138619A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼装置 |
| JPS62138618A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼装置 |
| EP0493345A2 (en) * | 1990-12-21 | 1992-07-01 | MERLONI TERMOSANITARI S.p.A. | Wall-mounted gas boiler with premixing burner, particularly for domestic use |
| FR2696820A1 (fr) * | 1992-10-12 | 1994-04-15 | Vaillant Sarl | Procédé pour maintenir constant le rendement maximal et/ou minimal d'un chauffe-eau. |
| WO1997020171A1 (en) * | 1995-11-29 | 1997-06-05 | Powertech Industries Inc. | Pulse combustor and boiler for same |
| EP2090827A2 (de) * | 2008-02-18 | 2009-08-19 | Honeywell Technologies Sarl ECC | Regeleinrichtung für Gasbrenner |
| JP2015017786A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | リンナイ株式会社 | 温風暖房機 |
| US10113770B2 (en) | 2014-12-11 | 2018-10-30 | Rinnai Corporation | Warm air heater |
-
1981
- 1981-11-13 JP JP56182799A patent/JPS5885016A/ja active Pending
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