JPS5929915A - ガス供給装置 - Google Patents

ガス供給装置

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JPS5929915A
JPS5929915A JP57139410A JP13941082A JPS5929915A JP S5929915 A JPS5929915 A JP S5929915A JP 57139410 A JP57139410 A JP 57139410A JP 13941082 A JP13941082 A JP 13941082A JP S5929915 A JPS5929915 A JP S5929915A
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JP
Japan
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gas
type
control valve
pressure
detector
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Pending
Application number
JP57139410A
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English (en)
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Tomohide Matsumoto
朋秀 松本
Shigeru Shirai
滋 白井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/02Measuring filling height in burners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N2227/20Calibrating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N2235/12Fuel valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/18Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガス燃焼器具のバーナーへのガス供給装置に
関するものであり、さらに詳しくは、使用するガス、す
なわち都市ガス、天然ガス、液化石油ガス等いずれのガ
スにも簡単な調整で使用できるユニバーサルなガス供給
装置に関する。
従来例の構成とその問題点 従来のガス供給装置を第1図に示す。第1図において、
ガスは矢印qよシ供給され、比例制御弁CVを経てバー
ナーノズルNから噴出し、エジェクター効果によシー次
空気を吸引してバーナーBで燃焼する。一方、燃焼によ
って生じる負荷の温度を検出する温度センサTSが設け
てあり、負荷の温度を電気信号に変える。負荷の温度は
、温度設定部C1からの電気信号と比較され、その温度
差の信号は調節部C3により、必要なガス圧力の電気信
号に変換され、ガス圧力検出器psにより検出されたガ
ス圧力と電気的に比較され、さらに調節部C4によシ比
例制御弁C■の駆動電流に変換し、比例制御弁CVを駆
動する。
この従来例においてガス種転換を行なう場合、調節部C
3より指示されるガス圧力の信号の上限を制限する電気
的回路を設け、ガス種に応じたバーナーノズルNのガス
圧力を設定し、且つバーナーノズルNを各ガス種に応じ
た径のものに変更し、さらに、−次空気量の調整が必要
であった。
つ−!、シ、バーナーノズルNに供給されるガス圧は、
ガス圧力検出器PSにより絶えず検出されており、調節
部C3よシ指示されるガス圧と一致するように制御され
るため、高精度にガス流量が設定でき、またスイッチ切
換で対応できるメリットを有する反面、ノズル変換、−
次空気量の調整等が必要となる問題点があった。このこ
とは、ガス器具メーカー側からみれば、ガス種毎に種々
のノズルを準備したシ在庫管理が必要となシ、また生産
機種も多くなる。したがって工場経費、流通サービス経
費が多くなり、これらが製品コストに加味され、無視で
きない問題となっている。
また上記実情から、使用するガスの種別に応じてガスバ
ーナーへのガス供給量を制御する分岐口を設けた多方向
切換コックをデストリビーータとして定圧ガバナとガス
バーナー(いずれも図示せず)の中間に配置したものが
提案されているが、定圧ガバナとして60 mmH20
〜330 mmH20iでの一次圧変動に対応したもの
を用意する必要があり、高精度なガス量制御は期待でき
ない。寸だ対応するガス種にも限度があり、構造が複雛
となる。さらにガス種転換は手動によシ行なうものであ
った。
発明の目的 本発明は、かかる従来の問題点を解消するもので、ガス
の種別、性状が異なる場合にも、簡単な操作でガス種転
換が完了し、構造が簡単で低コストであシ、しかも最適
空燃比を精度良く得ることのできるガス供給装置を提供
することを目的とするものである。
発明の構成 この目的を達成するため本発明は、ガス燃料供給系にガ
ス比例制御弁とガス噴出口を設ける一方、燃焼用空気を
供給する送風機を設けるとともに、前記ガス噴出口へ供
給されるガス燃料の圧力、もしくは流量を検出する検出
器と、使用するガスの種別、性状に応じて設定値を可変
するガス種設定器を設け、前記ガス種設定器と、検出器
の偏差信号に応じて、前記ガス比例制御弁を駆動するよ
うKしたものである。
この構成によシ、ガス燃料は、同一径のノズルに対して
、ノズルに供給する圧力もしくは流量を各ガス種に対応
する値にガス比例制御弁によって設定し、また燃焼用空
気は、送風機によって供給するため、ガス種設定器のみ
の切換によりガス種転換が完了する。
一般に燃焼に必要な理論空気量は、各ガス種を通して1
0007当り約1iである。つまり送風機から供給する
空気量は、各ガス種を通じて一定でよい。
またガス比例制御弁によって制御されたガス燃料の圧力
、もしくは流量は、検出器によって常時検出され、ガス
種設定器からの値に一致するように、ガス比例制御弁を
駆動するため、ガス流量を常に精度良く設定でき、最適
な空燃比が安定して得られる。
す1ンあ1?Jクリ/)ξL明 以下、本発明の一実施例を図面とともに説明する。第2
図は本発明によるガス供給装置の一実施例を示し、ガス
通路1には、後述する構造のガス比例制御弁2が設けら
れ、その終端には、径りのガス噴出口3が設けられてい
る。4は燃焼に必要な空気を供給する送風機であり、ガ
ス噴出孔3から噴出したガスと送風機4から送られた空
気は混合部6で混合され最適空燃比となってバーナー6
で燃焼する。7は、ガス比例制御弁2によって制御され
たガス圧もしくは流量を検出する検出器、8は使用する
ガスの種別に応じて、ガス噴出口3に供給するガス流量
を設定する信号をガス比例制御弁2に与えるガス種設定
器であり、検出器7によって検出された信号は、電気的
にガス種設定器8の信号と比較器9によって比較され、
その偏差信号は比例弁駆動回路10をへて、ガス比例制
御弁2を駆動する。つまり、ガス種設定器8の信号を目
標値とし、検出器7の信号をフィードバンク量とする自
動制御系が構成されている。
第3図は、ガス比例制御弁2の一実施例を示すものであ
シ、入口11と出口12の間に弁座13が設けられ、弁
座13に対向して弁体14を有し、弁体14の上部には
、ダイヤフラム16を設けてガバナ部16aが構成され
ている。まだヨーク17゜コイル18.プランジャ19
により電磁式の駆動部20aが構成されており、コイル
18に電流iを通電することによシ、12に比例する電
磁力Fmを、弁体14に作用させる。
上記構成において、ガス種設定器8を使用するガス種に
対応して電気スイッチ等によシ切換え、電源を投入する
と送風機4が回転し、所定の燃焼空気が混合部へ供給さ
れる。一方ガス通路1から流入したガスはガス比例制御
弁2へ流入し、ガス種に対応した流量となってガス噴出
口3へ供給されて噴出し、混合部6で燃焼用空気と混合
されて最適空燃比となってバーナー6へ供給され、燃焼
する。検出器7は、ガス噴出口3への供給圧力(流量)
を検出し、ガス種設定器8の値と比較され、その偏差信
号に応じて、ガス種設定器8の値に一致するよう比例弁
制御回路10は、ガス比例制御弁2を駆動する。ここで
ガス噴出口3の径りは簡略的に次式によって求められる
但し Q;燃焼量(圓/ h r 5 H;ガス噴°出目前後の差圧(rtanH20)d;使
用ガスの比重 Qo;ガスの単位体積当シの発熱量(1eaf / N
m” )(1)式によシ、低発熱量ガス、例えば6Cに
ついてd−0,646,Q0=4500kal/Ni、
H=60咽H20゜Q = 5000 ml/h rと
してDを求めると、φ3.4となる。ガス噴出口3の径
りを一定とし、高発熱量ガス、例えば天然ガy、13A
(d−0,6634゜Qo−110oOH/N77/)
としてHを求めると、約12− sw++H20とナル
。つ’lす、6Cから13Aにガス種転を行なう場合、
ガス種設定器8を切換え、ガス噴出口3の圧力を60T
rmH2oから、12 、5mmH20となるようガス
比例制御弁2を制御することによシガス種転換が完了す
る。
また燃焼空気は前述のように、調整は不要である。
以上説明したように本実施例では、電気スイッチ等によ
シガス種設定器8のみを切換えてガス種転換が完了し、
またガス噴出口3への供給量を一定に保つフィードバッ
ク系を構成しているため、ガス流量を精度よく設定でき
、ガス噴出口3の圧力が小さい場合においても安定した
空燃比が得られる。このことは特に高発熱量のガスを用
いる場合に好適である。またガス比例制御弁2の下流側
圧力を検出器7によって検出し、電気回路をへてガス比
例制御弁2を制御するため応答性が良い。
さらに、ガス比例制御弁2の出口圧を一定に保つよう制
御されるため、ガスガバナが不要であり、また、ガス比
例制御弁2の精度を緩慢なものにできるため、低コスト
となる。本実施例では、ガス比例制御弁2として、ガバ
ナ部16aと駆動部20 aからなる圧力制御型比例制
御弁を用いている。第4図はその特性図であシ、横軸は
コイル18への通電量i、縦軸は出力12の圧力P2を
示す。
第4図からもわかるように電流の二乗に比例してP2を
制御するため、例えば6Cの場合前記のようにガス噴出
口3の圧力を60 mmH20とすると電流はi  ま
た13Aの場合は、12,6陥H20で1 あるので12となる。すなわち圧力制御型比例制御弁を
用いることによシ、低い側の圧力P2を制御しやすくな
る効果がある。
第6図は本発明の他の実施例を示し、検出器7′をガス
噴出口30前後の差圧を検出する差圧検出型としたもの
である。他は第2図実施例と同じであり、同一番号を付
して説明を省略する。
本実施例では、差圧が一定となるようにガス比例制御弁
2を制御するだめ、外部風圧等によるガス流量の変化を
防ぎ、常に最適な空燃比が得られる効果がある。
なお図示していないが、ガス燃焼量制御回路を設けて、
送風機2の回転数と連動するように構成することにより
、燃焼量の多段もしくは連続制御も行なうことができる
発明の効果 以上詳細に説明したように本発明のガス供給装置によれ
ば、次の効果が得られる。
1 ガス種設定器の信号に応じてガス比例制御弁を駆動
するとともに、送風機により所望の燃焼用空気を供給す
るようにしたため、電気スイッチ等の簡単な操作で確実
にガス種転換が完了し、ノズル交換、−欠字気量の調整
が不要である。
2 ガス噴出口に供給するガス燃料の圧力もしくは流量
を検出する検出器を設け、ガス種設定器の信号を目標値
としてガス比例制御弁を制御する自動制御系を構成した
ため、ガス噴出口の圧力が小さい場合も高精度にガス量
が設定でき、各ガス種を通じて最適空燃比が得られる。
またガス量制御の応答性が良くなる。さらに、ガス比例
制御弁の出口圧力を一定に保つよう制御されるため、ガ
スガバナが不要となシ、またガス比例制御弁の制御精度
を緩慢なものにできるため、システム全体の簡素化が図
れ、低コスト化、小型化を実現する。
3 ガス比例制御弁の弁開度調整により複数のガス種に
対応したガス通路が形成できるため、構造が簡単となる
とともに、多種類のガスへの対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示すガス供給装置の構成図、第2図は
本発明の一実施例を示すガス供給装置の構成図、第3図
は同ガス比例制御弁の断面構造図、第4図は同ガス比例
制御弁の特性図、第6図は本発明の他の実施例を示すガ
ス供給装置の要部構成図である。 2・・・・・・ガス比例制御弁、3・・・・・ガス噴出
口、4・・・・・・送風機、7,7′・・・・・・検出
器、8・・・・・・ガス種設定器、16a・・・・・・
ガス(す部、20 a・・・・・・駆動部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 fみ 第4図 第5図 75−

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガス燃料供給系にガス比例制御弁とガス噴出口を
    有し、燃焼用空気を供給する送風機を設けるとともに、
    前記ガス噴出口へ供給されるガス圧力もしくは、ガス流
    量を検出する検出器と、使用するガスの種別に応じて設
    定値を可変するガス種設定器を設け、前記ガス種設定器
    と検出器の偏差信号に応じて、前記ガス比例制御弁を駆
    動するようにしたガス供給装置。
  2. (2)  ガス比例制御弁は、ガバナ部と、通電量の2
    乗に比例した力を前記ガバナ部に作用させる駆動部から
    構成される圧力制御型比例制御弁とした特許請求の範囲
    第1項記載のガス供給装置。
  3. (3)検出器は、ガス噴出口の上流側圧力と下流側圧力
    の差圧を検出する、差圧検出型とした特許請求の範囲第
    1項記載のガス供給装置。
JP57139410A 1982-08-10 1982-08-10 ガス供給装置 Pending JPS5929915A (ja)

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