JPS6222042B2 - - Google Patents
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- JPS6222042B2 JPS6222042B2 JP60295128A JP29512885A JPS6222042B2 JP S6222042 B2 JPS6222042 B2 JP S6222042B2 JP 60295128 A JP60295128 A JP 60295128A JP 29512885 A JP29512885 A JP 29512885A JP S6222042 B2 JPS6222042 B2 JP S6222042B2
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- flame
- combustion
- fuel
- combustion chamber
- chamber
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Links
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- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 15
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C15/00—Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、たとえば温水装置に組込まれるパル
スバーナに関する。
スバーナに関する。
たとえば家庭用温水装置に組込まれるパルスバ
ーナは、送風装置により燃焼用空気を燃焼室に送
り込み、燃焼室内において、燃料ガスを点火プラ
グで着火させ、脈動燃焼を行なうようにしてお
り、燃料ガスの燃焼により生成された排ガスの温
度を、燃焼室の側壁に設けた熱電対により検知し
ている。
ーナは、送風装置により燃焼用空気を燃焼室に送
り込み、燃焼室内において、燃料ガスを点火プラ
グで着火させ、脈動燃焼を行なうようにしてお
り、燃料ガスの燃焼により生成された排ガスの温
度を、燃焼室の側壁に設けた熱電対により検知し
ている。
しかし上記形式のパルスバーナにおいては、排
ガスの温度を熱電対により検知している関係上、
脈動燃焼時に燃料ガスが燃焼していないいわゆる
生ガスが排出されてしまう危険性があるという難
点がある。
ガスの温度を熱電対により検知している関係上、
脈動燃焼時に燃料ガスが燃焼していないいわゆる
生ガスが排出されてしまう危険性があるという難
点がある。
すなわちパルス燃焼では従来の定常燃焼と異な
り火炎の位置が一定でなく、サイクル毎に火炎が
伝播方向に移動することがわかつた。このため熱
容量の小さな熱電対では火炎の移動を失火と誤認
し、熱容量の大きな熱電対では失火時熱電対が十
分冷却されるまで火炎ありの信号を出し、その間
生ガスを排出すると言う不都合があつた。
り火炎の位置が一定でなく、サイクル毎に火炎が
伝播方向に移動することがわかつた。このため熱
容量の小さな熱電対では火炎の移動を失火と誤認
し、熱容量の大きな熱電対では失火時熱電対が十
分冷却されるまで火炎ありの信号を出し、その間
生ガスを排出すると言う不都合があつた。
又パルス燃焼固有の圧力変動を検知することに
より火炎を検知する方法も考えられたが、圧力変
動がパルス燃焼によるものか、燃焼用電気通路、
燃焼ガス通路等に生じた流れを阻害する要因によ
るものかの判別が難かしく、失火であるにもかか
わらず生ガスを排出しつづけると言うおそれがあ
つた。
より火炎を検知する方法も考えられたが、圧力変
動がパルス燃焼によるものか、燃焼用電気通路、
燃焼ガス通路等に生じた流れを阻害する要因によ
るものかの判別が難かしく、失火であるにもかか
わらず生ガスを排出しつづけると言うおそれがあ
つた。
一方、パルスバーナは一種の爆発燃焼の繰返し
ゆえ逆火等の問題を避ける意味で、本質的に拡散
燃焼の形態を取つている。したがつて燃料と空気
はフラツパバルブを出てから保炎装置に到達する
までに混合し、保炎装置内に一種の予混合パイロ
ツト火炎が形成され、パルス発振の短い時間（例
えば50Hzの発振周波数だと1/50＝0.02S）で燃焼
し切れない未燃分が脈動する移動火炎の形態を取
ることが分つた。また、この保炎装置内に形成さ
れる一種の予混合パイロツト火炎が点火プラグの
動作を切つても連続的に爆発脈動の脈動燃焼を継
続することが実験的に確認された。
ゆえ逆火等の問題を避ける意味で、本質的に拡散
燃焼の形態を取つている。したがつて燃料と空気
はフラツパバルブを出てから保炎装置に到達する
までに混合し、保炎装置内に一種の予混合パイロ
ツト火炎が形成され、パルス発振の短い時間（例
えば50Hzの発振周波数だと1/50＝0.02S）で燃焼
し切れない未燃分が脈動する移動火炎の形態を取
ることが分つた。また、この保炎装置内に形成さ
れる一種の予混合パイロツト火炎が点火プラグの
動作を切つても連続的に爆発脈動の脈動燃焼を継
続することが実験的に確認された。
さらに、脈動燃焼の発振条件は、（振動加振エ
ネルギ≧管摩擦、熱損失などの減衰エネルギ）が
必要であり、燃焼量の時間変動Δｑにより発生す
る圧力変動Δｐの関係の限界として、L.Rayleigh
の励起判定基準は加振エネルギに相当する次式で
表示される。
ネルギ≧管摩擦、熱損失などの減衰エネルギ）が
必要であり、燃焼量の時間変動Δｑにより発生す
る圧力変動Δｐの関係の限界として、L.Rayleigh
の励起判定基準は加振エネルギに相当する次式で
表示される。
Ｒ／ｐＣｐΔｐΔqdt＞０
ここでＲ；ガス定数〔Kg・ｍ／Kg・Ｋ〕、：
平均絶対圧力〔Kg・m2〕、Ｃp：定圧比熱
〔Kcal／Kg・Ｋ〕 この式でΔｐ、Δｑが位相φま正弦波で近似で
きる変動をしているものとしたとき、 ΔｐΔqdt＝｜Δｐ｜・｜Δｑ｜・cosφ となつて、cosφを１に近づけてやれば（同位相
にする）よいことがわかる。実際パルス燃焼は安
定発振しているものほどこの様な状況を満足して
おり、燃焼速度の早い水素系燃料できはΔｑの立
ち上がりが早くΔｐに比べてピーク値の位相が進
み、燃焼速度の遅いメタン系燃料の方がピーク値
の位相差が小さくなつて、安定発振しやすい。
平均絶対圧力〔Kg・m2〕、Ｃp：定圧比熱
〔Kcal／Kg・Ｋ〕 この式でΔｐ、Δｑが位相φま正弦波で近似で
きる変動をしているものとしたとき、 ΔｐΔqdt＝｜Δｐ｜・｜Δｑ｜・cosφ となつて、cosφを１に近づけてやれば（同位相
にする）よいことがわかる。実際パルス燃焼は安
定発振しているものほどこの様な状況を満足して
おり、燃焼速度の早い水素系燃料できはΔｑの立
ち上がりが早くΔｐに比べてピーク値の位相が進
み、燃焼速度の遅いメタン系燃料の方がピーク値
の位相差が小さくなつて、安定発振しやすい。
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、
脈動燃焼の安定発振条件として、燃焼室上流側に
位置する保炎装置内に火炎が存在することが必要
であるかを考慮して、保炎装置内に形成される火
炎を検知し、脈動燃焼時の生ガスの排出を防ぐよ
うにしたパルスバーナを提供することを目的とす
る。
脈動燃焼の安定発振条件として、燃焼室上流側に
位置する保炎装置内に火炎が存在することが必要
であるかを考慮して、保炎装置内に形成される火
炎を検知し、脈動燃焼時の生ガスの排出を防ぐよ
うにしたパルスバーナを提供することを目的とす
る。
本発明は送風装置により燃焼用空気を燃焼室に
導き、燃焼室内において燃料ガスを点火プラグで
着火させ、脈動燃焼を行なわしめるようにしたパ
ルスバーナにおいて、上記燃焼室に設けた保炎装
置内に形成される火炎を検知する火炎検知用フレ
イムロツドを配設し燃焼ガスの火炎を直接検知す
るようにしたパルスバーナである。
導き、燃焼室内において燃料ガスを点火プラグで
着火させ、脈動燃焼を行なわしめるようにしたパ
ルスバーナにおいて、上記燃焼室に設けた保炎装
置内に形成される火炎を検知する火炎検知用フレ
イムロツドを配設し燃焼ガスの火炎を直接検知す
るようにしたパルスバーナである。
以下本発明の一実施例を図面につき説明する。
第１図において符号１は温水装置のパルスバー
ナであつて、このパルスバーナ１の燃焼筒２の内
部は水平方向の仕切壁３により上下２室に分けら
れており、仕切壁３の中央部には上側に位置する
燃焼室４に突出するように火炎を検知するための
フレイムロツド５が固設されている。そしてこの
フレイムロツド５に隣接して点火プラグ６が設け
られており、これらフレイムロツド５および点火
プラグ６を囲むように保炎装置７が配設されてい
る。しかして点火プラグ６により着火した火炎８
は失示する方向に伝播するが、フレイムロツド５
はこの火炎の伝播方向に延びるように配設されて
いるため、フレイムロツド５の火炎検知が行ない
得る。また上記燃焼筒２の上部は小径部２ａとな
つていて、この小径部２ａの外周にはパイプ（図
示せず）が巻回されてパイプ内を通る水を加熱し
て、温水を生成するようになつている。
ナであつて、このパルスバーナ１の燃焼筒２の内
部は水平方向の仕切壁３により上下２室に分けら
れており、仕切壁３の中央部には上側に位置する
燃焼室４に突出するように火炎を検知するための
フレイムロツド５が固設されている。そしてこの
フレイムロツド５に隣接して点火プラグ６が設け
られており、これらフレイムロツド５および点火
プラグ６を囲むように保炎装置７が配設されてい
る。しかして点火プラグ６により着火した火炎８
は失示する方向に伝播するが、フレイムロツド５
はこの火炎の伝播方向に延びるように配設されて
いるため、フレイムロツド５の火炎検知が行ない
得る。また上記燃焼筒２の上部は小径部２ａとな
つていて、この小径部２ａの外周にはパイプ（図
示せず）が巻回されてパイプ内を通る水を加熱し
て、温水を生成するようになつている。
一方上記燃焼筒２の下側室８には図示しない送
風装置に一端を接続した管路９の他端が連結され
ており、下側室８に燃焼用空気を送給するように
している。またこの下側室８の仕切壁３には燃料
室１０が固設されており、この燃料室１０から延
びる管路１１は燃焼筒２の下部を貫通して図示し
ない燃料源に連結されている。
風装置に一端を接続した管路９の他端が連結され
ており、下側室８に燃焼用空気を送給するように
している。またこの下側室８の仕切壁３には燃料
室１０が固設されており、この燃料室１０から延
びる管路１１は燃焼筒２の下部を貫通して図示し
ない燃料源に連結されている。
他方上記仕切壁３の燃料室１０に対応する部位
にはこれに連通した燃料孔１２か、また下側室８
に連通した空気孔１３がそれぞれ穿設されてお
り、この燃料孔１２および空気孔１３の燃料室４
側開口部にはこの開口端を閉じ得るようにフラツ
パバルブ１５ａおよびバルブ押え１５ｂが配置さ
れている。
にはこれに連通した燃料孔１２か、また下側室８
に連通した空気孔１３がそれぞれ穿設されてお
り、この燃料孔１２および空気孔１３の燃料室４
側開口部にはこの開口端を閉じ得るようにフラツ
パバルブ１５ａおよびバルブ押え１５ｂが配置さ
れている。
なお上記フレイムロツド５の火炎検知信号は、
制御装置（図示せず）に送られ、ここからでる信
号により管路１１に設けた電磁弁１４の開閉を制
御するようにしている。
制御装置（図示せず）に送られ、ここからでる信
号により管路１１に設けた電磁弁１４の開閉を制
御するようにしている。
次に作用を説明する。
燃焼用空気は図示しない送風装置に強制されて
下側室８に導かれ、ここから仕切壁３の空気孔１
３を介して燃焼室４に送り込まれ、新しい空気で
燃焼室４内が充満される予め定めた時間経過する
と電磁弁１４が開き、燃料ガスは、管路１１を通
つて燃料室１０に導かれ、ここから仕切壁３の燃
料孔１２を介して燃焼室４に送り込まれ、燃料ガ
スと燃焼用空気との混合気が行なわれる。これと
同時に点火プラグ６に通電され、点火プラグ６が
点火されて、混気の着火が行なわれる。すると混
合気の着火で保炎装置７内に第１図で矢示する方
向の火炎伝播が生じる。すなわち燃焼室４内に脈
動燃焼が起こる。この脈動燃焼が生じると、高温
燃焼ガスの一部は燃焼室内に戻つて、混合気と接
触し、これを燃焼させるから、以降の点火プラグ
６の点火が不要となる。
下側室８に導かれ、ここから仕切壁３の空気孔１
３を介して燃焼室４に送り込まれ、新しい空気で
燃焼室４内が充満される予め定めた時間経過する
と電磁弁１４が開き、燃料ガスは、管路１１を通
つて燃料室１０に導かれ、ここから仕切壁３の燃
料孔１２を介して燃焼室４に送り込まれ、燃料ガ
スと燃焼用空気との混合気が行なわれる。これと
同時に点火プラグ６に通電され、点火プラグ６が
点火されて、混気の着火が行なわれる。すると混
合気の着火で保炎装置７内に第１図で矢示する方
向の火炎伝播が生じる。すなわち燃焼室４内に脈
動燃焼が起こる。この脈動燃焼が生じると、高温
燃焼ガスの一部は燃焼室内に戻つて、混合気と接
触し、これを燃焼させるから、以降の点火プラグ
６の点火が不要となる。
一方上記保炎装置内に設けたフレイムロツド５
は火炎の伝播方向に延びるように配置されている
ので、間欠的な脈動燃焼による火炎を確実に検知
し、この検知信号で管路１１の電磁弁１４を開閉
し燃焼室４へ送り込まれる燃料ガスを制御し得る
ようにしている。
は火炎の伝播方向に延びるように配置されている
ので、間欠的な脈動燃焼による火炎を確実に検知
し、この検知信号で管路１１の電磁弁１４を開閉
し燃焼室４へ送り込まれる燃料ガスを制御し得る
ようにしている。
第２図は本発明の他の実施例を示すものであつ
て、この場合、フレイムロツド２０はＬ形をなし
ていて、燃焼室４の側壁４ａに固設され、一辺２
０ａを保炎装置７の中央部を仕切壁３の近くまで
延設している。
て、この場合、フレイムロツド２０はＬ形をなし
ていて、燃焼室４の側壁４ａに固設され、一辺２
０ａを保炎装置７の中央部を仕切壁３の近くまで
延設している。
第３図はフレイムロツドをパルスバーナに設置
した場合におけるフイルム電流値を示す図であ
り、電源電圧100Vであればフレイム電流は10μ
Ａを超える値となることを示している。
した場合におけるフイルム電流値を示す図であ
り、電源電圧100Vであればフレイム電流は10μ
Ａを超える値となることを示している。
以上述べたように本発明によれば、火炎検知用
フレイムロツドを、保炎装置内に配設したので、
この保炎装置内に存在する火炎を確認することで
脈動燃焼の安定発振を確認できこれによりパルス
バーナの間欠的な脈動燃焼を確実に検知し得、し
たがつて生ガスの排出を防ぎ得、従来のものに比
較して運転中の安全性が高まるという効果を奏す
る。
フレイムロツドを、保炎装置内に配設したので、
この保炎装置内に存在する火炎を確認することで
脈動燃焼の安定発振を確認できこれによりパルス
バーナの間欠的な脈動燃焼を確実に検知し得、し
たがつて生ガスの排出を防ぎ得、従来のものに比
較して運転中の安全性が高まるという効果を奏す
る。
第１図は本発明によるパルスバーナの断面図、
第２図は本発明の他の実施例を示す図、第３図は
フレイムロツドの作用を示す図である。 １……パルスバーナ、２……燃焼筒、３……仕
切壁、４……燃焼室、５……フレイムロツド、７
……保炎装置。
第２図は本発明の他の実施例を示す図、第３図は
フレイムロツドの作用を示す図である。 １……パルスバーナ、２……燃焼筒、３……仕
切壁、４……燃焼室、５……フレイムロツド、７
……保炎装置。
Claims (1)
- １ 送風装置により燃焼用空気を燃焼室に導き、
燃焼室内において燃料ガスを点火プラグで着火さ
せ、脈動燃焼を行なわしめるようにしたパルスバ
ーナにおいて、上記燃焼室に設けた保火炎装置内
に、形成される火炎を検知するための火炎検知用
フレイムロツド配設したことを特徴とするパルス
バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29512885A JPS61165508A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | パルスバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29512885A JPS61165508A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | パルスバーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61165508A JPS61165508A (ja) | 1986-07-26 |
| JPS6222042B2 true JPS6222042B2 (ja) | 1987-05-15 |
Family
ID=17816647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29512885A Granted JPS61165508A (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | パルスバーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61165508A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0235660U (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-07 | ||
| JPH02198759A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ワイヤソーによる切断方法及びその装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4737611B2 (ja) * | 2005-10-26 | 2011-08-03 | 日亜化学工業株式会社 | 光部品、光ファイバ、発光装置、および光部品の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5161894U (ja) * | 1974-11-09 | 1976-05-15 | ||
| JPS5464337U (ja) * | 1977-10-17 | 1979-05-07 |
-
1985
- 1985-12-25 JP JP29512885A patent/JPS61165508A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0235660U (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-07 | ||
| JPH02198759A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ワイヤソーによる切断方法及びその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61165508A (ja) | 1986-07-26 |
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