JPS60211A - ガス燃焼制御装置 - Google Patents

ガス燃焼制御装置

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JPS60211A
JPS60211A JP58107057A JP10705783A JPS60211A JP S60211 A JPS60211 A JP S60211A JP 58107057 A JP58107057 A JP 58107057A JP 10705783 A JP10705783 A JP 10705783A JP S60211 A JPS60211 A JP S60211A
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piston
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JP58107057A
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Yoshiyuki Yokoajiro
義幸 横網代
Hideo Uematsu
英夫 植松
Takeshi Natsumeda
棗田 武志
Yoshio Yamamoto
山本 芳雄
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/025Regulating fuel supply conjointly with air supply using electrical or electromechanical means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23N2235/14Fuel valves electromagnetically operated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N2900/05181Controlling air to fuel ratio by using a single differential pressure detector

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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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】 産業上の利用分野 本発明は、負荷に応じて燃焼量を連続可変するとともに
、燃焼用空気iIr (以1−中に21“空気[1)と
いう)とガス量の比(以下、空燃比と称す)をほぼ一定
に保ち、燃焼の安定性と高効率を実現するだめの特に家
庭用機器に用いられる高負荷ガス燃焼制御装置に関する
従来例の構成とその問題点 従来のこの種の高負荷ガス燃焼制御装置として第1図に
示す均圧弁方式(あるいはセロガフ<す方式)がよく知
られている。すなわち送Ifit機1により送られた空
気は空気絞り2を経て混合部3へ、ガスは均圧弁4、ガ
ス絞り5を経て混合部3へ入り空気とガスとが混合され
、バーナ6へ導かれて燃焼する。
均圧弁4の背圧室7には空気絞り2の上流の圧力が導か
れており、均圧弁4には均圧弁出口の圧力を背圧室7の
圧力と等しくなるように自動調節する。ここで空気絞り
の上流の圧力をPA、空気■をQ。、ガス絞りの上流の
圧力をP。、ガス搦をQG、混合部の圧力をPMとする
と、空燃比QA/Qoは に1.に2は、それぞれ空気絞り、ガス絞りによって決
まる定数 の関イ糸がある。
均圧弁が理想的にP。=弘に調節できればとなり、QA
を変化させても空燃比は常に一定となるはずである。し
かし均圧弁はダイアフラム8でPAとPGとの差圧を受
けて弁9を機械的に動かすものであるから、ダイアフラ
ムの剛性、変位ける均圧弁入口圧力の響影等により、必
ず圧力調節誤差ΔPa を生しる。すなわちP。= P
p、+ΔPGであるので となり、圧力調節誤差にょる空燃比の変動はへPMの値
が小さくなるほど大きくなる。QA−〜の大きさはQA
の2乗の関係にあるため、空気にの少ない領域で空燃比
が急激に変化するのであるっしたがって、空燃比誤差を
一定の範囲内に保ちながら燃焼量調節比を大きくとろう
とすれば、PAPM の値を大きくするか、ΔPG を
小さくしなければならない。
一方、家庭用のガス燃焼器として給湯用あるいは暖房用
の用途では燃焼量調節比が115ないし1/10程度必
要である。そのために弘PGを大きくすると送風機がき
わめて大きくなるだけでなく、供給圧の低い都市ガス等
ではPAがガス供給田より高くなり実現不可能である。
また、△PGを小さくするにも均圧弁の大きさから限度
があり、経時変化の影響、調整の困難であるなど、家庭
用燃焼機器への適用は困難であった。
発明の目的 本発明はかかる従来の問題を解消するもので、送風機や
弁装置を大型化することなく、燃焼量調節比が大きく、
かつ空燃比安定性の良いガス燃焼制御装置を提供するこ
とを目的とする。
発明の構成 この目的の遠吠のために本発明は空気通路に送風機と空
気量調節手段と空気絞りとを、ガス通路にガス量調節手
段とガス絞りとを、空気絞りとガス絞りとの下流に混合
部と、さらに空気絞りとガス絞りとのそれぞれの上流の
圧力の差の積分値に比例した電気信号を発生する差圧積
分型センサーを設けだものである。
この構成によって、空気絞り上流とガス絞り上流の圧力
を高精度に等圧化でき、空燃比を広に燃焼量調節範囲に
わたって安定化する作用を有する。
実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第2図、第3図を用いて説明
する。
第3図において、送風機1の下流に空気絞り2が、その
下流に混合部3が位置している。ガス通路にはガス比例
制御弁11とその下流にガス・咬り5が前記混合物3に
臨ませて設けである。ここでは空気絞り2とガス絞り5
と混合部3とが混合管12として一体に構成されている
。差圧積分型センツー−13けケーシング14の中で自
由に摺動できる磁性体のピストン15と、ピストン15
により仕切られた圧力室16.17と、圧力室17への
導圧通路の調節弁18誠節弁ねじ19と、圧力室16へ
の導圧通路の固定絞り20と、ケーシング14の外にピ
ストン15の摺動位置に位置した差動トランスコイル2
1とで構成されている。圧力室16には固定絞り20を
経てガス絞り5の上流の圧力が、圧力室17には調節弁
18を経て空気絞り2の上流の圧力がそれぞれ接続され
ている。差動トランスコイル21は差動トランス検出回
路22へ接続されその出力が増幅回路23に入力されガ
ス比例制御弁11を駆動電流を得る。送風機1−1転数
調節回路24に接続されている。
上記の構成により、ピストン15は圧力室16と圧力室
17との差[fを受けて自由に勅き、その差圧か零にな
った吉ころで停止する。導圧通路に設けられた調節弁1
8および固定絞り20は圧力室17および圧力室16へ
の空気およびガスの流入出の速さを制限するものであり
、ピストン15は空気絞り2とガス絞り5のそれぞれの
上流の圧力差を時間的に積分する形で変位することにな
る。
ピストン15の位置は差動トランスコイル21と差動ト
ランス検出回路22で検出され絶対位置に比例した電圧
に変換される。増幅回路23で増幅し比例制御+11の
コイルを駆動し第3図のようにピストン位置に対しした
電流か供給されることになる。ここでピストン位置が左
端で電流零右端で最大ガス市に相当する電流としておく
今、仮りに第3図a点で空気絞り2の上流の圧力とガス
絞り5の上流の圧力とが等しくピストン15かXlで停
LLしバランスしている状態から、回転数調節回路24
により送風機10回転数を増大させると、空気絞り2の
上流の圧力がガス絞り5の上流の圧力よりも高くなり圧
力室17には空気が除々に流入し圧力室16のガスは除
々に流出しピストンは右方に変位していく。ガス比例制
御弁11の電流は除々に増加しガス絞り5上流の圧力が
上昇し、差圧が除々に小さくなっていくのでピストンは
速度を落としなからX2に達して差圧が零となって停止
する。すなわちピストン15は差圧がある限り動き続は
空気絞り2上流とガス絞り5上流の圧力差が零となる点
でのみ停止するのである。燃焼量の調節範囲に対して必
ずバランスしてピストンの停止する位置がある。よって
従来例で述べたように広い燃焼量調節範囲にわたって空
燃比を一定に保つことができる。
ここでピストン15とゲージング14とのすきまがあっ
ても、ピストンは圧力差がなくなった時に停止すること
には変りない。すきまの大きさは固定絞り20、調節弁
18の開度よりも充分小さければ特に問題はない。した
がってケーシング14の内面とピストン15を摩擦係数
の小さな材質を用いて上記の動作を満足する差圧積分セ
ンサを実限することが可能である。
調節弁18は、調節ネジ19を回動することによりその
開度を調節し、積分時定数を調節するものであり、電気
的な手段を用い々くとも最適な制御条件を得られるもの
である。
以上の動作において、ピストン15が停止するのは差圧
が零になる時のみであり、その積分効果により定常偏差
なく空気絞り」1流とガス絞り上流の圧力を高精度に等
圧化できる。まだ等圧化の誤差となるのは、ここではピ
ストンの1mによる決まる感動最小差圧のみであり、こ
の点だけを考慮して製作すればよい。摩擦による誤差は
常に零点を中心にしたものであり、定常的な一方向のオ
フセット誤差の発生する要因はない。差動トランスコイ
ル21とケーシング14との相対的な位置のズレはピス
トンの積分作用により自動的に追従する形となり誤差と
はなり得ない。よって製作バラツキによる性能の変化が
少なく、経時的にもきゎめて安定な装置を得ることがで
きる。また差動トランスを用いることで、圧力室のシー
ルが簡単であり製作を容易にしている。
本実施例では、空気量に追従してガス量を自動的に調節
する構成で説明したが、差圧積分型センサの出力で空気
量調節手段を制御するよう構成しでも同様の作用が得ら
れるものである。
捷た本実施例の差圧積分型センサのピストンはダイアフ
ラムなどの他の手段でもよく、他の変位検出手段を用い
ることも容易にできる。
発明の効果 以上のように本発明のガス燃焼制御装置によれば次の効
果が得られる。
(1)空気通路に送風機と空気量調節手段と空気絞りと
を、ガス通路にガス量調節手段とガス絞りとを、空気絞
りとガス絞りの下流を合流する混合部と、さらに空気絞
り上流とガス絞り上流の圧力差の積分値に比例した電気
信号を発生する差圧積分型センサーを設け、差圧積分型
センサーの出力を増幅して空気量調節手段ある日はガス
量調節手段のいずれか一方を駆動するように構成したも
ので、差圧か無くなるまで補正動作を続は定常偏差なく
高精度に空気絞り」1流とガス絞り」1流の圧力を等圧
伏する。よっC応い燃焼M調節範囲にわだっC空燃比を
一定にでき、また空気絞り、ガス絞りの発生差圧を小さ
く設定できるので送風機を小型化でき、低圧の家庭用ガ
ス燃料の使用を可能とする。
(2) 差圧積分型センサを用いたことにより、オフセ
ット誤差の発生する要因かなく製作バラツキの影響か少
なく、経時的にも安定した装置を実現できる。
(3)差圧積分センサの圧力導入路の絞りを調節弁で構
I戊することで、積分時定数を容易に調節でき最適の制
御条件を設定できる。低コストでその機能か実現できる
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例のガス燃焼制御装置の構成図、第2図は
本発明の一実施例のガス燃焼制御装置の断面構成図、第
3図は本発明の一実施例における差圧積分センサのピス
トン位置とガス比例制御弁電流との関係図である3、 1・・・・・送風機、2・・・・・・空気絞り、3・・
・・・・混合1η鋏5・・・・・・ガス絞り、11 ・
・・・ガス比例制御弁、13・・・・・・−に= 圧f
it分型センザ、14・・・・・ケーシング、15・・
・・・・ピストン、16・17・・・・・・圧力室、1
8・・・・・・調節弁、20・・・・・・固定絞り、2
1・・・・・・差動トランスコイル、22・・・・・・
差動トランス検出回路、23・・・・・・増幅回路、2
4・・・・・・回転政調節回i+)代理人の氏名 弁理
士 中 尾 敏 男 ほか1名第1図 第2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)空気通路に設けた燃焼用空気を供給する送風機と
    空気量調節手段と空気絞りと、ガス通路に設けたガス量
    調節手段とガス絞りと、前記空気絞りとガス絞りとの下
    流て空気とガスとを混合する混合部と、前記空気絞り及
    びガス絞りのそれぞれの上流の圧力を導きその圧力差の
    積分値に比例した電気信号を発生ずる差圧積分型センサ
    ーとを有し、前記差圧積分型センサーの出力を増幅して
    前記空気用調節手段−またはガスM調節手段のいずれか
    一方を駆動するよう構成したガス燃焼制御装置。
  2. (2)差圧積分型センサーは、ケーシング内を自由に移
    動できるピストン捷たはダイアフラムで仕切られた2つ
    の圧力室にそれぞれ流体絞りを有する圧力導入路を介し
    7で空気絞り及びガス絞りの上流の圧力を導き、nfJ
    記ピストン又はダイアフラムの変位瀞を変位検144手
    段にて検出するよう構成された特許請求の範囲第1項記
    載のガス燃焼制御装置。
  3. (3)差圧積分センサーの圧力導入路の流体絞りの少な
    くとも一方は、外部より調節可能な調節弁で構成した特
    許請求の範囲第1項捷だは第2項記載のガス燃焼制御装
    置。
JP58107057A 1983-06-15 1983-06-15 ガス燃焼制御装置 Granted JPS60211A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58107057A JPS60211A (ja) 1983-06-15 1983-06-15 ガス燃焼制御装置

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JP58107057A JPS60211A (ja) 1983-06-15 1983-06-15 ガス燃焼制御装置

Publications (2)

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JPS60211A true JPS60211A (ja) 1985-01-05
JPH0229931B2 JPH0229931B2 (ja) 1990-07-03

Family

ID=14449402

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JP58107057A Granted JPS60211A (ja) 1983-06-15 1983-06-15 ガス燃焼制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999063272A1 (de) * 1998-06-02 1999-12-09 Honeywell B.V. Regeleinrichtung für gasbrenner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999063272A1 (de) * 1998-06-02 1999-12-09 Honeywell B.V. Regeleinrichtung für gasbrenner

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JPH0229931B2 (ja) 1990-07-03

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