JPS62228813A - 燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼制御装置Info
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- JPS62228813A JPS62228813A JP61071513A JP7151386A JPS62228813A JP S62228813 A JPS62228813 A JP S62228813A JP 61071513 A JP61071513 A JP 61071513A JP 7151386 A JP7151386 A JP 7151386A JP S62228813 A JPS62228813 A JP S62228813A
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 78
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
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- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- 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
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- 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
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/30—Pumps
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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。
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
本発明はガスや石油等を使用した燃焼機器における空燃
比の制御装置に関するものである。
比の制御装置に関するものである。
従来の技術
ガスや石油を燃料として燃焼させる時、燃料と空気量を
最適な比率にして供給する事により逆火や失火、あるい
は不完全燃焼の発生を防ぎ安定な燃焼を維持できる。こ
の燃料と空気量の比を空燃比と呼び、従来より燃焼状態
を検知して常に最適な空燃比を保つように燃料、あるい
は空気量を制御する手段が考えられていた。
最適な比率にして供給する事により逆火や失火、あるい
は不完全燃焼の発生を防ぎ安定な燃焼を維持できる。こ
の燃料と空気量の比を空燃比と呼び、従来より燃焼状態
を検知して常に最適な空燃比を保つように燃料、あるい
は空気量を制御する手段が考えられていた。
石油燃焼器における空燃比制御の方式は、例えば特開昭
５１−１１９６３５ 号公報に記載されているものが
よく考えられる。これは火炎に挿入したフレームロッド
により火炎の炎イオン電流を検出し、この炎イオン電流
が空燃比により変化することを利用し、ある燃焼量にお
ける炎電流Ｉ、を最適な空燃比における工、の設定値に
保つように燃料供給用ポンプの発振周波数を制御する構
成である。＠４図にこの制御特性を示す。第４図で横軸
Ｉ、はフレームロッドの炎電流、縦軸ｆＩＩｉａ料ポン
プの発振周波数を示す。今、バーナの燃焼量がローに相
当する空気量を供給している時、炎電流Ｉ、が最適空燃
比の炎電流値■ｆＬになるようにポンプ周波数１を制御
する。もし空燃比がずれて炎電流Ｉｆが■、Ｉになった
時、ポンプ周波数はｆ′になり燃焼量を増加し、炎電流
が！ｆＬに戻るように制御する。燃焼量をハイに切替た
時はＢ線に従って制御する。
５１−１１９６３５ 号公報に記載されているものが
よく考えられる。これは火炎に挿入したフレームロッド
により火炎の炎イオン電流を検出し、この炎イオン電流
が空燃比により変化することを利用し、ある燃焼量にお
ける炎電流Ｉ、を最適な空燃比における工、の設定値に
保つように燃料供給用ポンプの発振周波数を制御する構
成である。＠４図にこの制御特性を示す。第４図で横軸
Ｉ、はフレームロッドの炎電流、縦軸ｆＩＩｉａ料ポン
プの発振周波数を示す。今、バーナの燃焼量がローに相
当する空気量を供給している時、炎電流Ｉ、が最適空燃
比の炎電流値■ｆＬになるようにポンプ周波数１を制御
する。もし空燃比がずれて炎電流Ｉｆが■、Ｉになった
時、ポンプ周波数はｆ′になり燃焼量を増加し、炎電流
が！ｆＬに戻るように制御する。燃焼量をハイに切替た
時はＢ線に従って制御する。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら炎電流Ｉ、は各種条件により大きく変化す
るものであり、例えばフレームロッドとバーナとの距離
、ロッドの形状、ロッドに印加する電圧等が変化すると
Ｉ、の値が異なり、上記のような従来の空燃比制御手段
では各種条件の変動の影響を大きく受は同じ■□に設定
できたとしてもそれが最適空燃比であるとは限らないと
いう問題点を有していた。
るものであり、例えばフレームロッドとバーナとの距離
、ロッドの形状、ロッドに印加する電圧等が変化すると
Ｉ、の値が異なり、上記のような従来の空燃比制御手段
では各種条件の変動の影響を大きく受は同じ■□に設定
できたとしてもそれが最適空燃比であるとは限らないと
いう問題点を有していた。
本発明はかかる従来の問題を解消するもので炎″屯流に
より各種条件の変化の影響を受けずに、精度の高い空燃
比制御を行なうことを目的とする。
より各種条件の変化の影響を受けずに、精度の高い空燃
比制御を行なうことを目的とする。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の燃焼制御装置は、
燃料を燃焼するバーナと、前記バーナへ燃料を供給する
燃料供給手段と、燃焼空気を供給する送風機と、熱焼火
炎に挿入したフレームロッドと、前記バーナの燃焼制御
を行なう制仙ｊ回路部を有し、前記制御回路部は前記燃
料供給手段の供給燃料量を制御する燃焼量制御部と、前
記フレームロッドにより炎のイオン電流を検出する炎電
流検出部と、前記燃焼量制御部が前記燃料供給手段に所
定の燃料量を供給する信号を出力している時の前記炎電
流検出部の出力を記憶する炎電流記憶部と、前記燃焼量
制御部が前記燃料供給手段に所定の燃料量差だけ変化さ
せた燃料量を供給する信号を出力した時に前記炎電流検
知部の出力と前記炎電流記憶部の出力の相対値を演算す
る相対値演算部とを有し、前記相対値演算部の出力によ
り燃焼量制御部が制御する構成としたものである。
燃料を燃焼するバーナと、前記バーナへ燃料を供給する
燃料供給手段と、燃焼空気を供給する送風機と、熱焼火
炎に挿入したフレームロッドと、前記バーナの燃焼制御
を行なう制仙ｊ回路部を有し、前記制御回路部は前記燃
料供給手段の供給燃料量を制御する燃焼量制御部と、前
記フレームロッドにより炎のイオン電流を検出する炎電
流検出部と、前記燃焼量制御部が前記燃料供給手段に所
定の燃料量を供給する信号を出力している時の前記炎電
流検出部の出力を記憶する炎電流記憶部と、前記燃焼量
制御部が前記燃料供給手段に所定の燃料量差だけ変化さ
せた燃料量を供給する信号を出力した時に前記炎電流検
知部の出力と前記炎電流記憶部の出力の相対値を演算す
る相対値演算部とを有し、前記相対値演算部の出力によ
り燃焼量制御部が制御する構成としたものである。
作 用
本発明は上記した構成によって、２段階の燃焼ｍにおけ
る炎ｗｉの相対値により空燃比制御を行ない、各種条件
による炎電流の変動で受ける影響を小さくし、精度の高
い空燃比制御を行なうという作用を有する。
る炎ｗｉの相対値により空燃比制御を行ない、各種条件
による炎電流の変動で受ける影響を小さくし、精度の高
い空燃比制御を行なうという作用を有する。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。実施例では石油気化式バーナによる室内開放燃焼型温
風暖房＠（ファンヒータ）を例にして説明していく。
。実施例では石油気化式バーナによる室内開放燃焼型温
風暖房＠（ファンヒータ）を例にして説明していく。
第１図は本発明のシステムブロック図ヲ示ス。
１１ｉバーナで燃料タンク２から燃料ポンプ３により供
給された燃料を送風機４により送風された空気と気化混
合器５により気化混合されバーナ１で燃焼スる。６はフ
レームロッドでバーナ１の火炎に流れる炎電流Ｉ、を制
御回路部７の炎電流検出部８に伝える。燃焼量制御部９
は空気量に応じ予め定められた燃料量を供給するように
燃料ポンプ３の駆動を制御する。そのときの炎電流１１
４を炎電流検出部８から炎電流記憶部１０に出力する。
給された燃料を送風機４により送風された空気と気化混
合器５により気化混合されバーナ１で燃焼スる。６はフ
レームロッドでバーナ１の火炎に流れる炎電流Ｉ、を制
御回路部７の炎電流検出部８に伝える。燃焼量制御部９
は空気量に応じ予め定められた燃料量を供給するように
燃料ポンプ３の駆動を制御する。そのときの炎電流１１
４を炎電流検出部８から炎電流記憶部１０に出力する。
燃焼量制御部９は供給する燃料量を微小に変化するよう
に燃料ポンプ３を制御し、そのときの炎電流検出部８が
検出する炎電流Ｉｆ２と炎電流記憶部１０が記憶してい
る記憶内容”ｆｌとの相対値Ｉｆ２／Ｉｆｌを相対値演
算部１１が演算しその演算結果が予め定められた憲政に
となるように燃焼量制御部９に供給燃料量を増減する信
号を出力する。
に燃料ポンプ３を制御し、そのときの炎電流検出部８が
検出する炎電流Ｉｆ２と炎電流記憶部１０が記憶してい
る記憶内容”ｆｌとの相対値Ｉｆ２／Ｉｆｌを相対値演
算部１１が演算しその演算結果が予め定められた憲政に
となるように燃焼量制御部９に供給燃料量を増減する信
号を出力する。
次に具体動作を説明していく。第２図は空燃比と炎電流
の関係を示す特性図で横軸に一次空気比ＰＡ（ここでは
空聰比を一次空気比ＰＡで説明する。
の関係を示す特性図で横軸に一次空気比ＰＡ（ここでは
空聰比を一次空気比ＰＡで説明する。
ＰＡ＝実際のバーナー次空気量／理論−次空気量）
炎電流Ｉ をＡ線で示す。炎電流Ｉ、はＰ Ａ １．■
点をピークとした曲線となり、ＰＡ＞１．０ （空気過
剰側）、ＰＡ＜１．０（空気不足側）でも低下する山型
のカーブを描く。あるＰＡでの炎電流Ｉ。
点をピークとした曲線となり、ＰＡ＞１．０ （空気過
剰側）、ＰＡ＜１．０（空気不足側）でも低下する山型
のカーブを描く。あるＰＡでの炎電流Ｉ。
と、ΔＰＡだけ小さいＰＡでの炎電流イとの比■ｔ７Ｉ
ｓ をＢ線で示す。Ｉ １’／、 、はＰ Ａ １．
γ点で１になり、ＰＡン１．０でＩｆ／Ｉ、 ＞ １
、 ＰＡ＜１．０で１！７Ｉｆ＜１となる。ここではバ
ーナはＰＡが１より大きい点ＰＡ、で最適燃焼となるよ
うに設計されている（こｆ’Ｌはバーナにより異なる）
とする。
ｓ をＢ線で示す。Ｉ １’／、 、はＰ Ａ １．
γ点で１になり、ＰＡン１．０でＩｆ／Ｉ、 ＞ １
、 ＰＡ＜１．０で１！７Ｉｆ＜１となる。ここではバ
ーナはＰＡが１より大きい点ＰＡ、で最適燃焼となるよ
うに設計されている（こｆ’Ｌはバーナにより異なる）
とする。
Ｐ Ａ ” Ｐ Ａ １での炎電流けＩｆｌであり、Ｐ
Ａ １より△ＰＡだけ小さいＰＡ＝ＰＡ２での炎電流
は”ｆ２であり、相対値Ｉ ｆ’／１．はＩ ｆＶｔ
ｆ、 ＝ Ｋとなる。第３図に一定空気量での燃焼量Ｑ
Ｆと炎電流１．との関係の特性図を示す。炎電流■１は
ＰＡ＝１に相当する燃焼量Ｑ、。よりも少し大きい燃焼
量でピークを持つ曲線Ｃ線のようになる。これは燃焼量
の増加による炎電流の増加の影響があるからである。Ｑ
ｙ＞０１ｒ□ＶｉＰＡ＜１ 、ＯＦ＜ＱＦＯはＰＡ＞１
で第２図に示した曲線とほぼ同じ曲線を描く。燃料ポン
プ３がＰＡ、に相当する燃焼量ＱＦＩの燃料けを供給す
ると炎電流ＩｆｉＩｆ、になるとする。次にＱＦＩ よ
りもΔＰＡに相当する微小燃焼量司。
Ａ １より△ＰＡだけ小さいＰＡ＝ＰＡ２での炎電流
は”ｆ２であり、相対値Ｉ ｆ’／１．はＩ ｆＶｔ
ｆ、 ＝ Ｋとなる。第３図に一定空気量での燃焼量Ｑ
Ｆと炎電流１．との関係の特性図を示す。炎電流■１は
ＰＡ＝１に相当する燃焼量Ｑ、。よりも少し大きい燃焼
量でピークを持つ曲線Ｃ線のようになる。これは燃焼量
の増加による炎電流の増加の影響があるからである。Ｑ
ｙ＞０１ｒ□ＶｉＰＡ＜１ 、ＯＦ＜ＱＦＯはＰＡ＞１
で第２図に示した曲線とほぼ同じ曲線を描く。燃料ポン
プ３がＰＡ、に相当する燃焼量ＱＦＩの燃料けを供給す
ると炎電流ＩｆｉＩｆ、になるとする。次にＱＦＩ よ
りもΔＰＡに相当する微小燃焼量司。
だけ多い燃焼量ＱＦ２即ちＰＡ２に相当する燃料量をポ
ンプａが供給したときには炎電流は！ｆ２になる。その
相対値ＱＦｖＱＦＩはＫになる。第３図においてＢ線は
第２図における、Ｂ線に相当するＩｆ’／Ｉ（の特性を
示す。もしもＩ ｆＶｔ ｆ、 ＞ Ｋならば晧料帛を
僧やし、Ｉ ’／Ｉ（、＜ Ｋならば晧料量を咳らすよ
うに＠焼は制御装置９が燃料ポンプ３を制御しＩ ｆＶ
ｌｌ、＝ Ｋとなるように制御する。以上の動作の流れ
を第４図に流れ図で示す。
ンプａが供給したときには炎電流は！ｆ２になる。その
相対値ＱＦｖＱＦＩはＫになる。第３図においてＢ線は
第２図における、Ｂ線に相当するＩｆ’／Ｉ（の特性を
示す。もしもＩ ｆＶｔ ｆ、 ＞ Ｋならば晧料帛を
僧やし、Ｉ ’／Ｉ（、＜ Ｋならば晧料量を咳らすよ
うに＠焼は制御装置９が燃料ポンプ３を制御しＩ ｆＶ
ｌｌ、＝ Ｋとなるように制御する。以上の動作の流れ
を第４図に流れ図で示す。
以上の構成により空気量を自前的に調整して最適な燃焼
状態を継続することを可能にする。尚、本実施例では石
油ファンヒータで説明したが、ファンヒータ以外の燃焼
機器やガス燃料であっても同様の効果が得られる。
状態を継続することを可能にする。尚、本実施例では石
油ファンヒータで説明したが、ファンヒータ以外の燃焼
機器やガス燃料であっても同様の効果が得られる。
発明の効果
以上のように本発明の燃焼制御装置によれば次の効果が
得られる。
得られる。
（１）空燃比最適点に自動設定されるため、手動の調整
手段が不要で常に安定な燃焼を維持できる。
手段が不要で常に安定な燃焼を維持できる。
（（２）炎電流の絶対値で制御するのでなく、相対値で
制御する構成としているので、ロッド電極の距離やロッ
ド形状、印加電圧などの差があっても補正されるので影
響を受けることがなく、正確な空燃比制御が可能である
。
制御する構成としているので、ロッド電極の距離やロッ
ド形状、印加電圧などの差があっても補正されるので影
響を受けることがなく、正確な空燃比制御が可能である
。
（３）燃焼量を変化させた時の相対値で空燃比を検出し
制御する構成としているので、バーナの設計により最適
な燃焼を得る空燃比がどのような値になろうとも定数Ｋ
を変更するだけでどのような空燃比にも制仙１できるの
で信頼性の高いバーナの設計を容易に行なえるという効
果がある。
制御する構成としているので、バーナの設計により最適
な燃焼を得る空燃比がどのような値になろうとも定数Ｋ
を変更するだけでどのような空燃比にも制仙１できるの
で信頼性の高いバーナの設計を容易に行なえるという効
果がある。
（４送風機のばらつきに応じて燃料供給手段を制御する
構成としているので応答がはやく、突発的な異常で空燃
比がずれてもすぐに調整ができる。
構成としているので応答がはやく、突発的な異常で空燃
比がずれてもすぐに調整ができる。
第１図は本発明の一実施例の燃焼制御装置の制御ブロッ
ク図、第２図は空燃比と７レームロツドによる炎電流の
特性図、第３図は燃焼量とフレームロッドによる炎電流
の特性図、第４図は動作を説明する流れ図、第５図は一
従来の空燃比制御方式の特性図である。 １・・・・・・バーナ、３・・・・・・燃料供給手段、
４・・・・・・送風機、６・・・・・・フレームロッド
、７・・・・・・制御回路部８・・・・・炎電流検出部
、９・・・・・・畑焼量制御部、１０・・・・・・炎電
流記憶部、１１・・・・・・相対値演算部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
バーナ ｓ−ｅ刺（組合子役 第、図 ４−を凰機 乙−−−フレームロッド 第２図 １ ＰＡｚｆ’Ａ＋ Ａ 第３図 ＱＦＩ ＱＦＺ ＱＦＯＱ。 第４図
ク図、第２図は空燃比と７レームロツドによる炎電流の
特性図、第３図は燃焼量とフレームロッドによる炎電流
の特性図、第４図は動作を説明する流れ図、第５図は一
従来の空燃比制御方式の特性図である。 １・・・・・・バーナ、３・・・・・・燃料供給手段、
４・・・・・・送風機、６・・・・・・フレームロッド
、７・・・・・・制御回路部８・・・・・炎電流検出部
、９・・・・・・畑焼量制御部、１０・・・・・・炎電
流記憶部、１１・・・・・・相対値演算部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
バーナ ｓ−ｅ刺（組合子役 第、図 ４−を凰機 乙−−−フレームロッド 第２図 １ ＰＡｚｆ’Ａ＋ Ａ 第３図 ＱＦＩ ＱＦＺ ＱＦＯＱ。 第４図
Claims (1)
- 燃料を燃焼するバーナと、前記バーナへ燃料を供給する
燃料供給手段と、燃焼空気を供給する送風機と、燃焼火
炎に挿入したフレームロッドと、前記バーナの燃焼制御
を行なう制御回路部を有し、前記制御回路部は前記燃料
供給手段の供給燃料量を制御する燃焼量制御部と、前記
フレームロッドにより炎のイオン電流を検出する炎電流
検出部と、前記燃焼量制御部が前記燃料供給手段に所定
の燃料量を供給する信号を出力している時の前記炎電流
検出部の出力を記憶する炎電流記憶部と、前記燃焼量制
御部が前記燃料供給手段に所定の燃料量差だけ変化させ
た燃料量を供給する信号を出力した時に前記炎電流検出
部の出力と前記炎電流記憶部の出力の相対値を演算する
相対値演算部とを有し、前記相対値演算部の出力により
燃焼量制御部が制御する燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61071513A JPS62228813A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61071513A JPS62228813A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62228813A true JPS62228813A (ja) | 1987-10-07 |
Family
ID=13462863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61071513A Pending JPS62228813A (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62228813A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04187906A (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-06 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 燃焼制御装置 |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP61071513A patent/JPS62228813A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04187906A (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-06 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 燃焼制御装置 |
| JP2540383B2 (ja) * | 1990-11-22 | 1996-10-02 | 山武ハネウエル株式会社 | 燃焼制御装置 |
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