JPS5966616A - ガス燃焼装置 - Google Patents

ガス燃焼装置

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JPS5966616A
JPS5966616A JP58166422A JP16642283A JPS5966616A JP S5966616 A JPS5966616 A JP S5966616A JP 58166422 A JP58166422 A JP 58166422A JP 16642283 A JP16642283 A JP 16642283A JP S5966616 A JPS5966616 A JP S5966616A
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gas
combustion
air
burner
flame
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JP58166422A
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ラルフ・エツチ・トルボルグ
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Honeywell Inc
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    • 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
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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】 本発明はガス燃焼装置に関する。長年種々の炉や加熱器
具の燃焼バーナーの空燃比の制御が望まれてきた。その
１つの特定の方法はバーナーで燃やされる燃料の燃料／
空気または酸化体の比（空燃比）を表わす炎または燃焼
生成物の特性のピーク値（最大または最小値）を自動的
に求め、種々の手段で燃焼室の空燃比を調節して完全燃
焼を図るものである。
数年前ハネウエル・インコーポレーテッド社はＦＳＰ１
４００空燃比センサを開発した。このセンサは１９７０
年１０月号のハネウエル文献９５−６９５７−１に記載
されており、メーンバーナーと同一の予混合空燃比を有
する小さな炎の中のイオン化電流を検出するためフレー
ム・ロッドを利用するものである。ある制御装置によっ
てバーナーの空燃比は最大のイオン化電流となるように
調節される。
この最大電流は常に化学量論上の比より１５％大きい予
混合空燃比のところで起こる。この電流が最大値の８０
％になるまで空燃比を下げると化学量論上の燃焼となる
。
本発明はガス燃焼炉に係わるもので、制御装置はイオン
化電流を求め、バーナーに供給される燃料と一次空気と
を制御してこのイオン化電流をピーク値に維持する。こ
れにより燃料は過多状態におかれる。燃焼室への二次空
気の供給は燃焼室における空燃比が完全燃焼となるのに
適するような仕方で一次空気の供給に比例して制御され
る。二次空気はイオン化電流に対してはほとをど、ある
いは、全く影響を与えない。化学量論上の空燃比ないし
、その近傍でピーク値を有する炎または燃焼生成物の他
の特性も空燃比を監視するめに用いることができる。こ
れらの特性には炎の温度、炎の輻射、燃焼したガス中の
Ｈ２Ｏおよび／またはＣＯ２レベル等が含まれる。化学
量論上の空燃比、ないし、その近傍において最小値を有
する炎、または、燃焼生成物の特性もまた用い得る。
以下、図面を参照して本発明を説明する。
第１図はガスまたは他の燃料と一次空気が供給される燃
焼室にバーナーを有する普通の炉あるいは燃焼器具を示
す図で、図において、炉または、燃料を燃やす加熱器具
１０は燃焼室１１を有しこの燃焼室１１は排気煙道また
は煙突１２に接続され、これを通して燃焼生成物は外部
へ排出される。
燃焼室に設けられたバーナー１３にはバーナーオリフィ
ス１５を有するパイプ１４を通して燃料すなわちガスが
供給される。バーナー１３への一次空気は強制通気用す
なわち燃焼空気用ブロア２１により一次空気オリフィス
２０を通して供給される。燃焼空気はブロア２１により
ある圧力の下で供給されるが強制通気炉の出現により一
次空気オリフィス２０を通る燃焼空気は１９８２年７月
２０日発行の米国特許第４，３４０，３５５号に開示さ
れているように排気煙道１２にブロアを設けて、それに
より吸引されるようにしてもよい。フレーム・ロッド２
２はパーナー火炎２３に設けられ、通常の空燃比コント
ローラーすなわち制御装置２４に接続される。制御装置
２４はガス制御操作端すなわち弁２５の出力とブロアの
出力すなわち一次空気の供給量を制御してフレーム・ロ
ッドの電流をピーク値に維持するものである。空燃比コ
ントローラ２４は前記ＦＳＰ１４００空燃比センサとし
て数年前ハネウエル社により開発された原理を用いる。
最大のフレームイオン化電流は常に一定の予混合空燃比
、すなわち１５％燃料過多のところで生ずる。
空燃比はフレーム・ロッド２２の電流を最大にすること
により制御される。通常のスペースサーモスタット３０
はコントローラ２４に接続され、コントローラ２４は空
間への熱の要求があるとき、その空間に炉１０により熱
を供給すべく炉１０の動作を制御する。
第２図は予混合空燃比の種々のレベル（燃料数または過
剰空気率）に対するフレーム・ロッド電極電流を示すグ
ラフである。この第２図を参照して説明する。予混合空
燃比が３２で示すように最大電流を生じせしめていると
きその燃料数は１．０より大きく、燃料過剰の状態であ
る。バーナーにおけるかかる状態は、弁２５とオリフィ
ス２０を流れる一次空気量を制御することによって維持
される。これは望ましくない燃焼遂行の維持である。
なんとなれば燃料の可燃性ガスは不十分な空気で燃やさ
れ、不完全燃焼が起こるからである。オリフィス２０を
流れる一次空気とオリフィス３１を流れる二次空気はブ
ロア２１の回転速度に無関係に比例的に制御され、かつ
、コントローラ２４によりフレーム・ロッドのイオン化
電流が最大になるように制御されるので燃焼室では完全
燃焼となり炉の効率は最大となる。第２図に示す特性曲
線の如き、炎または燃焼生成物の特性の他の特徴的な値
もコントローラ２４により使用可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のガス燃焼装置の一実施例構成を示す図
、 第２図は予混合空燃比に対するフレーム・ロッド電極電
流を示すグラフである。 １０：炉、１１：燃焼室、１３：バーナー、１５：バー
ナーオリフィス、２０：一次空気オリフィス、２１：ブ
ロア、２２：フレーム・ロッド、２４：空燃比コントロ
ーラ、２５：ガス制御弁、３０：スペース・サーモスタ
ット、３１：二次空気オリフィス。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）煙道に接続される排気口を有する燃焼室内に設け
    られたガスバーナーと、 ガス供給源からガスの供給を受けるべくガス制御操作端
    に接続された前記バーナーへのガス取入口と、 前記ガスを燃やすための前記バーナーへの一次空気取入
    口と、 前記操作端に接続された前記バーナーの火炎の予混合空
    燃比に応じてこの空燃比を所定の値に維持する制御装置
    と、 前記燃焼室への二次空気取入口とからなり、前記二次空
    気取入口のサイズは前記一次空気取入口に対し前記燃焼
    室での燃焼が完全燃焼を維持するようなサイズであるこ
    とを特徴とするガス燃焼装置。
  2. （２）一次と二次の空気取入口は強制通気の取入口であ
    り、制御装置はその強制通気を制御して空燃比を所定の
    値に保ち燃焼室での燃焼が完全燃焼を維持するようにし
    てなる第１項に記載のガス燃焼装置。
  3. （３）制御装置はバーナーの火炎に設けられたフレーム
    ・ロッドを有し、この火炎のイオン化電流に感応するこ
    とを特徴とする第１項に記載のガス燃焼装置。
  4. （４）制御装置は化学量論上の空燃比、ないし、その近
    傍で所定の特性値、例えば、最大または最小値を有する
    火炎の特性を用いることを特徴とする第１項に記載のガ
    ス燃焼装置。
  5. （５）フレーム・ロッドのイオン化電流はバーナーに過
    剰にガスが供給されたとき最大値であり、二次空気取入
    口は燃焼室での燃焼が完全燃焼となるよう追加的の空気
    を供給するためのものであることを特徴とする第３項に
    記載のガス燃焼装置。
JP58166422A 1982-09-23 1983-09-09 ガス燃焼装置 Pending JPS5966616A (ja)

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US421926 1982-09-23
US06/421,926 US4588372A (en) 1982-09-23 1982-09-23 Flame ionization control of a partially premixed gas burner with regulated secondary air

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EP (1) EP0104586B1 (ja)
JP (1) JPS5966616A (ja)
CA (1) CA1209899A (ja)
DE (1) DE3373133D1 (ja)

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