JPS6287726A - 燃焼装置の空燃比制御システム - Google Patents
燃焼装置の空燃比制御システムInfo
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- JPS6287726A JPS6287726A JP60227400A JP22740085A JPS6287726A JP S6287726 A JPS6287726 A JP S6287726A JP 60227400 A JP60227400 A JP 60227400A JP 22740085 A JP22740085 A JP 22740085A JP S6287726 A JPS6287726 A JP S6287726A
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- fuel supply
- fuel
- orifice
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- 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
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/08—Microprocessor; Microcomputer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/04—Measuring pressure
- F23N2225/06—Measuring pressure for determining flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/20—Measuring temperature entrant temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (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。
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、燃焼用空気の流路に熱交換器を設け、該燃焼
用空気を予熱してバーナに供給し、それによって燃焼効
率の向上が図られる燃焼装置の空燃比Ｍｊ御クシステム
関する。
用空気を予熱してバーナに供給し、それによって燃焼効
率の向上が図られる燃焼装置の空燃比Ｍｊ御クシステム
関する。
空気は温度によって膨張、収縮を起こすため、燃焼用の
空気を予熱した場合、予熱温度に応じて見かけの空気供
給量と実質上の空気供給量との間には大きなズレが生ず
る。従って予熱温度の変化に対応した燃料供給量のコン
トロールをしなければ空燃比が変動し、せっかくの予熱
燃焼効果も半減してしまう。
空気を予熱した場合、予熱温度に応じて見かけの空気供
給量と実質上の空気供給量との間には大きなズレが生ず
る。従って予熱温度の変化に対応した燃料供給量のコン
トロールをしなければ空燃比が変動し、せっかくの予熱
燃焼効果も半減してしまう。
そこで従来より、予熱空気を用いた燃焼装置の空燃比を
一定に保つべく各種のシステムが開発されており、その
代表的なものとしてダブル均圧弁方式、予熱空気温度に
対応して燃焼供給圧を補正する方式、排ガス分析方式、
流量測定方式を挙げることができる。しかし上記の方式
を採用した各システムは、各々次のような不具合を生じ
ている。即ち、ダブル均圧弁方式は。
一定に保つべく各種のシステムが開発されており、その
代表的なものとしてダブル均圧弁方式、予熱空気温度に
対応して燃焼供給圧を補正する方式、排ガス分析方式、
流量測定方式を挙げることができる。しかし上記の方式
を採用した各システムは、各々次のような不具合を生じ
ている。即ち、ダブル均圧弁方式は。
熱交換器上流の空気流路における空気量を基にして燃料
の供給量を制御するものであるため、熱交換器及びその
下流において供給空気の漏れや外気の流入があって、実
際にバーナへ供給される空気量が変化してもそれに対応
できないし、複数のバーナを使用するため空気供給路を
分枝する場合には、各分枝路毎に管内の空気抵抗が異な
るから、各バーナを同時に制御することは不可能である
。又空気の予熱温度変化に応じて燃料供給圧を調節する
方式は、簡単な構造であるため安価で、それなりの効果
も期待できるが、温度変化のデータのみで燃料の供給圧
を制御するため、あくまで供給空気の損失がないとの前
提の上で成立しているて信頼性に乏しいし、燃料供給圧
調節弁二次側の抵抗が変化した場合には、それを検知し
て対処する手段を有しない、排ガス分析方式のものは、
供給側のデータを基に燃料供給量をコントロールするも
のとは異なり、燃焼後の排ガスを分析して供給側を制御
するものであるからそれなりに確実ではあるが、分析結
果を得るのに時間がかかって応答が鈍いし、炉内侵入空
気の影テを受けやすい、更°に流量測定方式は、応答、
精度のいずれをとっても信頼性の高い制御がｎ（能であ
るが、非常に高価で一般的ではないし、高熱に弱い揄賃
シＩは熱交換器のＬ流に設けなければならないため、排
ガス分析方式を除く全てに共通した欠点であるところの
熱交換器及び該熱交換器の二次側における供給空気の漏
れや外気の流入があった場合には、これ亦有効に働かな
くなってしまう。
の供給量を制御するものであるため、熱交換器及びその
下流において供給空気の漏れや外気の流入があって、実
際にバーナへ供給される空気量が変化してもそれに対応
できないし、複数のバーナを使用するため空気供給路を
分枝する場合には、各分枝路毎に管内の空気抵抗が異な
るから、各バーナを同時に制御することは不可能である
。又空気の予熱温度変化に応じて燃料供給圧を調節する
方式は、簡単な構造であるため安価で、それなりの効果
も期待できるが、温度変化のデータのみで燃料の供給圧
を制御するため、あくまで供給空気の損失がないとの前
提の上で成立しているて信頼性に乏しいし、燃料供給圧
調節弁二次側の抵抗が変化した場合には、それを検知し
て対処する手段を有しない、排ガス分析方式のものは、
供給側のデータを基に燃料供給量をコントロールするも
のとは異なり、燃焼後の排ガスを分析して供給側を制御
するものであるからそれなりに確実ではあるが、分析結
果を得るのに時間がかかって応答が鈍いし、炉内侵入空
気の影テを受けやすい、更°に流量測定方式は、応答、
精度のいずれをとっても信頼性の高い制御がｎ（能であ
るが、非常に高価で一般的ではないし、高熱に弱い揄賃
シＩは熱交換器のＬ流に設けなければならないため、排
ガス分析方式を除く全てに共通した欠点であるところの
熱交換器及び該熱交換器の二次側における供給空気の漏
れや外気の流入があった場合には、これ亦有効に働かな
くなってしまう。
そこで本発明は、熱交換器及びその下流におり・て空気
の漏れや流入があっても有効に（動き、その土安価な空
燃比制御システムを提供するもので、第１番目の発明は
、空気流路の熱交換器下流に温度センサ及び圧力センサ
を設ける一方、燃料供給路に流量調節弁及びオリフィス
と、。
の漏れや流入があっても有効に（動き、その土安価な空
燃比制御システムを提供するもので、第１番目の発明は
、空気流路の熱交換器下流に温度センサ及び圧力センサ
を設ける一方、燃料供給路に流量調節弁及びオリフィス
と、。
該オリフィスの前後に圧力センサを設け、前記空気流路
の温度センサ及び圧力センサの信号から実質上の供給空
気量を読み取ってそれに適合する燃料の理想供給量を算
出すると共に、燃料供給路に備えたオリフィス前後の圧
力差信号から実際の燃料供給量を算出する演算回路と、
該供給量と前記理想供給量とを比較してその差が所望の
判断値以下になるよう燃料供給路に備えた流量調節弁を
制御する自動制御回路とによって空燃比を常時一定に保
つよう構成したことにあり、第２番目の発明は、空気流
路の熱交換器下流に温度センサ及び圧力センサを設ける
一方、燃料供給路に流量ｉＡ箇弁及びオリフィスと、該
オリフィスの前後に圧力センサを設け、更にバーナに、
該へ−す開度と連動するポテンショメータを設け、前記
空気流路の温度センサ、圧力セン仕及びポテンショメー
タの信号から実質上の供給空気量を読み取ってそれに適
合する燃料の理想供給量を算出すると共に、燃料供給路
に備えたオリフィス前後の圧力差信号から実際の燃料供
給量を算出するｇｉ算回路と、該供給；□ｌと前記理想
供給量とを比較してその差が所望の判断値以下になるよ
う燃料供給路に備えた流（詐調節弁を制御する自動制御
回路とによって空燃比を常時一定に保つよう構成したこ
にあり、第３番目の発明は、空気流路の熱交換器下流に
温度センサ及び圧力センサを設ける一方、燃料供給路に
流量：ＪＡ節弁及びオリフィスと、該オリフィスの前後
に圧カセノサを設け、前記空気流路の温度センサ及び圧
力センサの信号から実質上の供給空気量を読み取ってそ
れに適合する燃料の理想供給量を算出すると共に、燃料
供給路に備えたオリフィス前後の圧力差信号から実際の
燃料供給量を算出する演算回路と、該供給量と前記理想
供給量とを比較してその差が所望の判断値以下になるよ
う燃料供給路に備えた流量調節弁を制御する自動制御回
路とによって空燃比を常時一定に保つ空燃比制御システ
ムと、燃焼用空気流路の熱交換器下流に温度センサ及び
圧力センサを設ける一方、燃料供給路に流量調節弁及び
オリフィスと、μオリフィスの前後に圧力センサを設け
、更にバーナに、該へ−す開度と連動するポテンショメ
ータを設け、前記空気流路の温度センサ、圧力センサ及
びポテンショメータの信号から実質上の供給空気量を読
み取ってそれに適合する燃料の理想供給量を算出すると
共に、燃料供給路に備えたオリフィス前後の圧力差信号
から実際の燃料供給量を算出する演算回路と、該供給量
と前記理想供給量とを比較してその差が所望の判断値以
下になるよう燃料供給路に備えた流量調節弁を制御する
自動制御回路とによって空燃比を常時一定に保つ空燃比
制御システムとを、使用されるバーナが圧力Ｅｊ（変式
か面積可変式かによって一ヒ記システムのいずれかを選
択０■能に構成したことにある。
の温度センサ及び圧力センサの信号から実質上の供給空
気量を読み取ってそれに適合する燃料の理想供給量を算
出すると共に、燃料供給路に備えたオリフィス前後の圧
力差信号から実際の燃料供給量を算出する演算回路と、
該供給量と前記理想供給量とを比較してその差が所望の
判断値以下になるよう燃料供給路に備えた流量調節弁を
制御する自動制御回路とによって空燃比を常時一定に保
つよう構成したことにあり、第２番目の発明は、空気流
路の熱交換器下流に温度センサ及び圧力センサを設ける
一方、燃料供給路に流量ｉＡ箇弁及びオリフィスと、該
オリフィスの前後に圧力センサを設け、更にバーナに、
該へ−す開度と連動するポテンショメータを設け、前記
空気流路の温度センサ、圧力セン仕及びポテンショメー
タの信号から実質上の供給空気量を読み取ってそれに適
合する燃料の理想供給量を算出すると共に、燃料供給路
に備えたオリフィス前後の圧力差信号から実際の燃料供
給量を算出するｇｉ算回路と、該供給；□ｌと前記理想
供給量とを比較してその差が所望の判断値以下になるよ
う燃料供給路に備えた流（詐調節弁を制御する自動制御
回路とによって空燃比を常時一定に保つよう構成したこ
にあり、第３番目の発明は、空気流路の熱交換器下流に
温度センサ及び圧力センサを設ける一方、燃料供給路に
流量：ＪＡ節弁及びオリフィスと、該オリフィスの前後
に圧カセノサを設け、前記空気流路の温度センサ及び圧
力センサの信号から実質上の供給空気量を読み取ってそ
れに適合する燃料の理想供給量を算出すると共に、燃料
供給路に備えたオリフィス前後の圧力差信号から実際の
燃料供給量を算出する演算回路と、該供給量と前記理想
供給量とを比較してその差が所望の判断値以下になるよ
う燃料供給路に備えた流量調節弁を制御する自動制御回
路とによって空燃比を常時一定に保つ空燃比制御システ
ムと、燃焼用空気流路の熱交換器下流に温度センサ及び
圧力センサを設ける一方、燃料供給路に流量調節弁及び
オリフィスと、μオリフィスの前後に圧力センサを設け
、更にバーナに、該へ−す開度と連動するポテンショメ
ータを設け、前記空気流路の温度センサ、圧力センサ及
びポテンショメータの信号から実質上の供給空気量を読
み取ってそれに適合する燃料の理想供給量を算出すると
共に、燃料供給路に備えたオリフィス前後の圧力差信号
から実際の燃料供給量を算出する演算回路と、該供給量
と前記理想供給量とを比較してその差が所望の判断値以
下になるよう燃料供給路に備えた流量調節弁を制御する
自動制御回路とによって空燃比を常時一定に保つ空燃比
制御システムとを、使用されるバーナが圧力Ｅｊ（変式
か面積可変式かによって一ヒ記システムのいずれかを選
択０■能に構成したことにある。
尚ここに所望の判断値とは、燃焼装置及びバーナの特性
や使用状況に応じて適宜決定されるものである。
や使用状況に応じて適宜決定されるものである。
次に本発明の実施例を図面に従って説明すると次の通り
である。
である。
第１番目の発ｌ！ＩＩについての実施例は、圧力ｉ１丁
変八へすを使用した燃焼装置においての制御例を示した
もので、第１図において、バーナ１には、ブロア２がら
空気流路３内を通って燃焼用空気が送り込まれると共に
、燃料が燃料供給路４内を通って供給されるようになっ
ている。空 ′気流路３の途中には熱交換器５が設
けられていて、供給空気は該熱交換器５を通過する際に
燃焼ガスの熱を吸収して加熱空気となり、これによって
燃焼効率の向りが図られ、空気流路にはダノパ６が備え
られていて、該タンパ６の開度を１箇することにより空
気供給圧を変化させることができる。又該空気流路３に
おける熱交換器５のド流には、該′γ気３を流れる供給
空気の温度を′上気信号として出力する温度センサ７と
、論、路内の圧力を゛止気信号と１．て出力する半導体
圧力センサ８が、没けられ、一方燃料供給路４には、モ
ータ９により制御される流量調節弁１０及びオリフィス
１１と該オリフィス１１の前後に半導体圧力センサ１２
．１２が設けられている。１３はコントロールボックス
で、該コントロールボックス１３内には、本発明に関係
の深いものについてのみ示した第２ＩＡ示のブロック図
で示される如く、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１４．Ｆ
ｉＯＭ （リードオンリメモリ）１５、ＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ）１６及びパス１７等から成るマイク
ロコンピュータが内蔵されており、これに入力装置とし
ての入力ボート１８及び出力ボート１９が設けられてい
る、又該マイクロコンピュータには、更にアナログ−デ
ジタルコンバータ２０、ＭＰＸ２１を介して空気供給路
の温度センサ７、圧力センサ８及び燃料供給路の圧力セ
ンサ１２．１２が接続されているとｔ（に、前記出ｔ７
ポート１９１−ｒ、Ｉ；ｔｉ’警１ｌｔ−箇ｉｆ ｌ
Ｏ４’ｆ・トノタ用のモータ９が接続さｔ１τ（ハる。
変八へすを使用した燃焼装置においての制御例を示した
もので、第１図において、バーナ１には、ブロア２がら
空気流路３内を通って燃焼用空気が送り込まれると共に
、燃料が燃料供給路４内を通って供給されるようになっ
ている。空 ′気流路３の途中には熱交換器５が設
けられていて、供給空気は該熱交換器５を通過する際に
燃焼ガスの熱を吸収して加熱空気となり、これによって
燃焼効率の向りが図られ、空気流路にはダノパ６が備え
られていて、該タンパ６の開度を１箇することにより空
気供給圧を変化させることができる。又該空気流路３に
おける熱交換器５のド流には、該′γ気３を流れる供給
空気の温度を′上気信号として出力する温度センサ７と
、論、路内の圧力を゛止気信号と１．て出力する半導体
圧力センサ８が、没けられ、一方燃料供給路４には、モ
ータ９により制御される流量調節弁１０及びオリフィス
１１と該オリフィス１１の前後に半導体圧力センサ１２
．１２が設けられている。１３はコントロールボックス
で、該コントロールボックス１３内には、本発明に関係
の深いものについてのみ示した第２ＩＡ示のブロック図
で示される如く、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１４．Ｆ
ｉＯＭ （リードオンリメモリ）１５、ＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ）１６及びパス１７等から成るマイク
ロコンピュータが内蔵されており、これに入力装置とし
ての入力ボート１８及び出力ボート１９が設けられてい
る、又該マイクロコンピュータには、更にアナログ−デ
ジタルコンバータ２０、ＭＰＸ２１を介して空気供給路
の温度センサ７、圧力センサ８及び燃料供給路の圧力セ
ンサ１２．１２が接続されているとｔ（に、前記出ｔ７
ポート１９１−ｒ、Ｉ；ｔｉ’警１ｌｔ−箇ｉｆ ｌ
Ｏ４’ｆ・トノタ用のモータ９が接続さｔ１τ（ハる。
１ｔ１記ＲＯＭ ｌ ５には、入力された各セ゛づ７．
３１２．１２の信号を処理するのに必要なデータが書き
ｊ、Ｘ！まれたデータテープ１１／、入力ボート１８か
ら人力された理論空気［？ＬＡ、空燃比設定値Ｍ、比重
係数αの各指令ローを処理する機能及び第３図示のフロ
ーチャートで表わされる空燃比制ｕｌのプロゲラ１、等
が記憶されており、ＣＰＵ１４は、前記温度センザ７．
圧カセンサ８．１２．１２からの各人力信号に応じてＲ
ＯＭ１５内の前記プログラムを＋順に実行し、流礒調箇
升８を自動的に制御する。
３１２．１２の信号を処理するのに必要なデータが書き
ｊ、Ｘ！まれたデータテープ１１／、入力ボート１８か
ら人力された理論空気［？ＬＡ、空燃比設定値Ｍ、比重
係数αの各指令ローを処理する機能及び第３図示のフロ
ーチャートで表わされる空燃比制ｕｌのプロゲラ１、等
が記憶されており、ＣＰＵ１４は、前記温度センザ７．
圧カセンサ８．１２．１２からの各人力信号に応じてＲ
ＯＭ１５内の前記プログラムを＋順に実行し、流礒調箇
升８を自動的に制御する。
以ト第３図のフロートヤード図を参照しつつ制御の作動
を説明する６ 電源投入と同時にステップ５１（以下ステップＳＬ、５
２ＸＳは巾にＳｌ、５２ＸＸで示す）が実行され、沈漬
Ａ節Ｊス作動用のモータ９の燃料調節弁における閉塞状
Ｅｉ確認の初期設定が行なわれる０次にＳ２の実行より
理想ガス賃が算出される。該理想ガス（１にの算出は、
先ず、空気供給路に設けられた温度センサ７及び圧カセ
ノサ８の信号を、各々アナログ−デジタルコンバータ２
０でデジタル信号に変換し、該デジタル信号に対応する
空気量Ｑ′及び供給空気温度りをＲＯＭ１５のデータテ
ーブルから読み取ると共に、ＣＰＵ１４で該供給空気温
度ｔに対する温度補正の演算を行って実質上の空気流部
Ｑを算出する（Ｑ”＝Ｑ’ Ｘ、月％賢）、そして入力
ボート１８から入力された空燃比設定値Ｍに従って空燃
比の補正（Ｑ＝Ｑ“７Ｍ）を行うと共に、理論空気量Ａ
の値に基き、燃料の理想供給量Ｇ の算出を実行する（
Ｇ ’ ＝Ｑ／Ａ）。
を説明する６ 電源投入と同時にステップ５１（以下ステップＳＬ、５
２ＸＳは巾にＳｌ、５２ＸＸで示す）が実行され、沈漬
Ａ節Ｊス作動用のモータ９の燃料調節弁における閉塞状
Ｅｉ確認の初期設定が行なわれる０次にＳ２の実行より
理想ガス賃が算出される。該理想ガス（１にの算出は、
先ず、空気供給路に設けられた温度センサ７及び圧カセ
ノサ８の信号を、各々アナログ−デジタルコンバータ２
０でデジタル信号に変換し、該デジタル信号に対応する
空気量Ｑ′及び供給空気温度りをＲＯＭ１５のデータテ
ーブルから読み取ると共に、ＣＰＵ１４で該供給空気温
度ｔに対する温度補正の演算を行って実質上の空気流部
Ｑを算出する（Ｑ”＝Ｑ’ Ｘ、月％賢）、そして入力
ボート１８から入力された空燃比設定値Ｍに従って空燃
比の補正（Ｑ＝Ｑ“７Ｍ）を行うと共に、理論空気量Ａ
の値に基き、燃料の理想供給量Ｇ の算出を実行する（
Ｇ ’ ＝Ｑ／Ａ）。
次に５３で燃料供給路４のオリフィスｌ ｌ ｆｉｉｊ
後に設けた各圧力センサ１２．１２からの信号を、先ず
オペアンプ２２を介して差圧信号に変換し、これをア十
ログーデジタルコンへ−夕２０によってデジタル化する
。そしてデジタル化された差圧信号に対応するカス量Ｇ
”をＲＯＭｌ５のデータテーブルから読み取り、ＣＰＵ
１４でカス比張係数αによって補正された供給ガス：ｊ
ｙ Ｇ （７） ’Ｏ出ｆ実行ｔ ル。（Ｇ＝Ｇ”／＜
ｘ）、’ＪＬに５４の実行に移り、＋ｉｉｎ記燃料理想
供給ｊａ Ｇ ’とｙ！、ＶＡＤ供′！？ＪＧとの差Ｒ
を求め、Ｓ５では比較回路で該差Ｒの数値が、にめＲＯ
Ｍにプ１コグラムされている判断値Ｘより小さいか大き
いかによって判別し、ｙ−Ｒが該′ｌ断値Ｘより小さい
場合にはＳ６の実行で流量、調節弁１０を作・肋させる
モータ９は停止状態となり、大きい場合には更にＳ７で
比較回路により正か負かに分かれ、正の場合はＳ８で流
：＾調節弁１０が開く方向〜モータ９を作動さぜ、逆に
負の場合はＳ９で流？ｌ（Ａ ｆ！’ｊ弁１０弁開０方
向へモータ９を作動させる。前記士１ｔｔｆｉ値Ｘは、
燃焼装置及びパー十の特性や使用状況に応じて、空気又
は燃料の供給量に対する比率から、Ｉ、１り出される所
ｅｊｊの（／ｉである、Ｓ６、Ｓ７．Ｓ８のいずれか実
行されたら１りＩＨｓｚの実行に戻り、システム作動中
はＳ２以降の各ステップが繰り返し実行される。
後に設けた各圧力センサ１２．１２からの信号を、先ず
オペアンプ２２を介して差圧信号に変換し、これをア十
ログーデジタルコンへ−夕２０によってデジタル化する
。そしてデジタル化された差圧信号に対応するカス量Ｇ
”をＲＯＭｌ５のデータテーブルから読み取り、ＣＰＵ
１４でカス比張係数αによって補正された供給ガス：ｊ
ｙ Ｇ （７） ’Ｏ出ｆ実行ｔ ル。（Ｇ＝Ｇ”／＜
ｘ）、’ＪＬに５４の実行に移り、＋ｉｉｎ記燃料理想
供給ｊａ Ｇ ’とｙ！、ＶＡＤ供′！？ＪＧとの差Ｒ
を求め、Ｓ５では比較回路で該差Ｒの数値が、にめＲＯ
Ｍにプ１コグラムされている判断値Ｘより小さいか大き
いかによって判別し、ｙ−Ｒが該′ｌ断値Ｘより小さい
場合にはＳ６の実行で流量、調節弁１０を作・肋させる
モータ９は停止状態となり、大きい場合には更にＳ７で
比較回路により正か負かに分かれ、正の場合はＳ８で流
：＾調節弁１０が開く方向〜モータ９を作動さぜ、逆に
負の場合はＳ９で流？ｌ（Ａ ｆ！’ｊ弁１０弁開０方
向へモータ９を作動させる。前記士１ｔｔｆｉ値Ｘは、
燃焼装置及びパー十の特性や使用状況に応じて、空気又
は燃料の供給量に対する比率から、Ｉ、１り出される所
ｅｊｊの（／ｉである、Ｓ６、Ｓ７．Ｓ８のいずれか実
行されたら１りＩＨｓｚの実行に戻り、システム作動中
はＳ２以降の各ステップが繰り返し実行される。
鳥類空燃比制御システムは、空気供給；；ｉ、の醐定デ
ータを熱交換器の下流に設けられている圧力センサ及び
温度センサから得ているので、該センサより上流におい
て空気の漏れや外気の流入があった場合でも、実際に供
給される空気のデータを測定するから問題はない、従っ
て熱交換器が高温にさらされて脆くなりやすく、それが
ため空気流路における気密性の信頼性に乏しいといわれ
る燃焼装とであっても、万一空気流路にそのようなトラ
ブルが発生した場合それに影響されず、有効に空燃比の
制御を行なるのである。又空気圧と温度とのデータを基
に燃料供給量の制御を行うから高い精度が発揮され、し
かも≠導体圧力センサの使用によって流量変化に素早く
反応するし、流量計を使用したものとと比較すれば大幅
なコストダウンを図ることができる。更にマイクロコン
ピュータによる自動制御のため、燃料やバーナの種類に
よ応じて入力データを適宜変更すれば、如何なる燃料に
対しても適用が可能となって、燃料の価格変動に応じて
燃料の使い分けも簡単に実行し得る。
ータを熱交換器の下流に設けられている圧力センサ及び
温度センサから得ているので、該センサより上流におい
て空気の漏れや外気の流入があった場合でも、実際に供
給される空気のデータを測定するから問題はない、従っ
て熱交換器が高温にさらされて脆くなりやすく、それが
ため空気流路における気密性の信頼性に乏しいといわれ
る燃焼装とであっても、万一空気流路にそのようなトラ
ブルが発生した場合それに影響されず、有効に空燃比の
制御を行なるのである。又空気圧と温度とのデータを基
に燃料供給量の制御を行うから高い精度が発揮され、し
かも≠導体圧力センサの使用によって流量変化に素早く
反応するし、流量計を使用したものとと比較すれば大幅
なコストダウンを図ることができる。更にマイクロコン
ピュータによる自動制御のため、燃料やバーナの種類に
よ応じて入力データを適宜変更すれば、如何なる燃料に
対しても適用が可能となって、燃料の価格変動に応じて
燃料の使い分けも簡単に実行し得る。
尚ＲＯＭは、燃焼装置及び八−すの特性に応じ、データ
テーブルが異なったプログラムのものと交換を可俺とし
ておくことが望ましい。
テーブルが異なったプログラムのものと交換を可俺とし
ておくことが望ましい。
上記実施例においては圧力可変式のバーナを用いた燃焼
装置について示したが、バーナの開度信号入力回路を付
加し、若モのＲＯＭプログラムを変更するのみで、面積
可変式のバーナを用いた燃焼装置の空燃比制御も可能と
なる。
装置について示したが、バーナの開度信号入力回路を付
加し、若モのＲＯＭプログラムを変更するのみで、面積
可変式のバーナを用いた燃焼装置の空燃比制御も可能と
なる。
次に第２番目の発明である面積可変式のバーナを用いた
燃焼装置の空燃比制御システムについて説明する。
燃焼装置の空燃比制御システムについて説明する。
第２番目の発明に係る：５２実施例の空燃比制御システ
ムは、前記システムに加えて面積可変°式バーナ１“の
開度調節レバーに、第４図示の如く開度に連動するポテ
ンショメータ２３を設け、ＲＯＭ１５に下記の空燃比制
御プログラムを記憶させたものである。
ムは、前記システムに加えて面積可変°式バーナ１“の
開度調節レバーに、第４図示の如く開度に連動するポテ
ンショメータ２３を設け、ＲＯＭ１５に下記の空燃比制
御プログラムを記憶させたものである。
当該システムは、第５（２ｊのブロック図に示される如
く、ＭＰＸ２１、アナログ−デジタルコンバータ２０を
介して、バーナＩ゛の開度調速レバーに連動するポテン
ショメータ２３がｍ６Ｍされており、フローチャートは
前記第１実施例で説明した第３図と同様で、３２のプロ
グラムのみが下記の如く変更されている。
く、ＭＰＸ２１、アナログ−デジタルコンバータ２０を
介して、バーナＩ゛の開度調速レバーに連動するポテン
ショメータ２３がｍ６Ｍされており、フローチャートは
前記第１実施例で説明した第３図と同様で、３２のプロ
グラムのみが下記の如く変更されている。
該Ｓ２の実行により燃料の理想供給量Ｇ′を算出するに
は、先ずポテンショメータ２３からの開度信号を７ナロ
グーデジタルコンパータ２０でデジタル化し、ＲＯＭ１
５のデータテーブルからから該デジタル信号に対応する
空気量Ｑ゛を読み取る。該空気量Ｑ′は、例えば２０℃
で６００１１！１Ｈ２０の基準空気データであって、こ
れを空気流路の圧力センサ及び温度センサからの信号を
基に実質的な空気流量に変換する必要がある。そこで前
記圧力センサ及び温度センサからの信号を各々アナログ
−デジタルコンバータ２０でデジタル化し、ＲＯＭ１５
のデータテーブルからから該デジタル信号に対応する圧
力値の演算を行なって実質的な空気流量Ｑを算出し、入
力ボート１８から人力された空燃比設定値Ｍに従って空
燃比の補正（Ｑ＝Ｑ”／Ｍ）を行うと共に、理論空気量
Ａの値に基き、燃料の理想供給Ｍ Ｇ ’の算出を実行
するＣＧ’＝Ｑ／Ａ）、以後の実行プログラムは前記第
１実施例と同様であるため、正視説明は省略する。 当
該実施例のシステムによれば、前記第１実於例のシステ
ムと同様の効果があり、その北本来空気供給圧が一定で
あるへき面積可変式の燃焼装置において、万一空気供給
圧が変化したとしても、該圧力変化に対応した空燃比の
制御が＋Ｔ］能であるから信頼性は高い。
は、先ずポテンショメータ２３からの開度信号を７ナロ
グーデジタルコンパータ２０でデジタル化し、ＲＯＭ１
５のデータテーブルからから該デジタル信号に対応する
空気量Ｑ゛を読み取る。該空気量Ｑ′は、例えば２０℃
で６００１１！１Ｈ２０の基準空気データであって、こ
れを空気流路の圧力センサ及び温度センサからの信号を
基に実質的な空気流量に変換する必要がある。そこで前
記圧力センサ及び温度センサからの信号を各々アナログ
−デジタルコンバータ２０でデジタル化し、ＲＯＭ１５
のデータテーブルからから該デジタル信号に対応する圧
力値の演算を行なって実質的な空気流量Ｑを算出し、入
力ボート１８から人力された空燃比設定値Ｍに従って空
燃比の補正（Ｑ＝Ｑ”／Ｍ）を行うと共に、理論空気量
Ａの値に基き、燃料の理想供給Ｍ Ｇ ’の算出を実行
するＣＧ’＝Ｑ／Ａ）、以後の実行プログラムは前記第
１実施例と同様であるため、正視説明は省略する。 当
該実施例のシステムによれば、前記第１実於例のシステ
ムと同様の効果があり、その北本来空気供給圧が一定で
あるへき面積可変式の燃焼装置において、万一空気供給
圧が変化したとしても、該圧力変化に対応した空燃比の
制御が＋Ｔ］能であるから信頼性は高い。
尚当該実施例のシステムにおいては、第６図に示す如く
、燃料供給路の途中を２つに分岐して、夫々前後の差圧
測定１丁能な範囲を異にし、且つ両側定範囲が連続する
オリフィス１１“、１１”と、その前後に圧力センサ１
２．１２を設け、燃料の供給をすｊ換え弁２４でいずれ
かの流路を選択回走に構成することにより、制御範囲の
拡大が図られている。
、燃料供給路の途中を２つに分岐して、夫々前後の差圧
測定１丁能な範囲を異にし、且つ両側定範囲が連続する
オリフィス１１“、１１”と、その前後に圧力センサ１
２．１２を設け、燃料の供給をすｊ換え弁２４でいずれ
かの流路を選択回走に構成することにより、制御範囲の
拡大が図られている。
１−記の各システムは、圧力Ｉ＋１変式のバーナを用い
た燃焼装置か、面積可変式のバー光を用いた燃焼装置の
いずれかの燃焼装置に対し２てのみ有効なものであるが
４更に１ニ記実施例装置を両燃焼装置いずれにも対応可
能とした空燃比制御システムが第３番ｌ］の発明である
。
た燃焼装置か、面積可変式のバー光を用いた燃焼装置の
いずれかの燃焼装置に対し２てのみ有効なものであるが
４更に１ニ記実施例装置を両燃焼装置いずれにも対応可
能とした空燃比制御システムが第３番ｌ］の発明である
。
次に第３番目の発明について説明すると、第７図のブロ
ック図に示すように、入力ボートには圧力可変と面積可
変のバーナ切換えスイッチ２５が接続され、ＲＯＭ１５
には前記第１実施例の制御プログラムと、第２実施例の
制御プログラムが、該切換えスイー、チ２５からの信号
によっ−ｒ−選択可廓にプログラムされていて、切換え
信号が圧力可変バーナの場合には第１実施例の制御プロ
グラムが、面精７＋７変バーナの場合には第２実施例の
制御プログラムを実行されるようになっている。尚北記
各制御プログラムの実行例については、前記第１及び第
２実施例においてすでに開示されているので、迅複説（
５Ｉは省略する。
ック図に示すように、入力ボートには圧力可変と面積可
変のバーナ切換えスイッチ２５が接続され、ＲＯＭ１５
には前記第１実施例の制御プログラムと、第２実施例の
制御プログラムが、該切換えスイー、チ２５からの信号
によっ−ｒ−選択可廓にプログラムされていて、切換え
信号が圧力可変バーナの場合には第１実施例の制御プロ
グラムが、面精７＋７変バーナの場合には第２実施例の
制御プログラムを実行されるようになっている。尚北記
各制御プログラムの実行例については、前記第１及び第
２実施例においてすでに開示されているので、迅複説（
５Ｉは省略する。
以トのようｔこ構成；：！ｌ： Ｊ−Ｔたパ／ステＪ１
は、使用すル／へ一一←の種！１′ｉに紅−っていちい
ちシステム／ト体を組変えることなく、例えば面心−ｉ
’ｉ丁変／＋１− 子−を用いた燃焼ソステノ・の空気
流路タンパを設は−（圧力ｉｉｒ変戊ど（１，て使用し
た場合に、切換えスイッチの繰作のみで空燃比の制御を
ｎＴ能とすることができる。
は、使用すル／へ一一←の種！１′ｉに紅−っていちい
ちシステム／ト体を組変えることなく、例えば面心−ｉ
’ｉ丁変／＋１− 子−を用いた燃焼ソステノ・の空気
流路タンパを設は−（圧力ｉｉｒ変戊ど（１，て使用し
た場合に、切換えスイッチの繰作のみで空燃比の制御を
ｎＴ能とすることができる。
尚本発明のシステムにおいて、供給される燃料、熱交Ｊ
！！！！器の構造、流量調節弁の種類等は１未発明の前
記した［］的及び上記した作用効果の達成ｖ１能な範囲
内において任意に定めて差支えない。
！！！！器の構造、流量調節弁の種類等は１未発明の前
記した［］的及び上記した作用効果の達成ｖ１能な範囲
内において任意に定めて差支えない。
以北の如く本発明によれば、信頼性及び精度が高く、圧
力可変式１面積可変式いずれのバーナを使用した燃焼装
置に対しても適用ｒｆｒ走な汎用性のある空燃比制御シ
ステムを安価にて提供することができるから、未発１ｊ
は高く評価されて、その実益は多大である。
力可変式１面積可変式いずれのバーナを使用した燃焼装
置に対しても適用ｒｆｒ走な汎用性のある空燃比制御シ
ステムを安価にて提供することができるから、未発１ｊ
は高く評価されて、その実益は多大である。
第１図は、第１番目の発明の制御システムが取り付けら
れた燃焼装置を示す説明図、第２図は、制御システムの
ブロック図、第３図は、制御システムのフローチャート
図、第４図は、面積可変式のバーナに開度２ｇｌレバー
と連動するポテンショメータを取付けた状態の説明図、
第５図は、第２番目の発明に係る制御システムのブロッ
ク図、第６図は、燃料供給路に設けたオリフィスの取付
は変更例の説明図、第７図は、第３番目の発明に係る制
御システムのブロック図である。 １．１′・−バーナ、２・争ブロア、３・−空気供給路
、４・・燃料供給路、５・・熱交換器、６争・ダンパ、
７・拳温度センサ、８拳・Ｖ、導体圧力センサ、９・・
モータ、ＩＯ・・流岐調節弁、１１・・オリフィス、■
？・・半導体圧カヤンサ、１３−−コントロールボック
ス、 １４１ＣＰＵ、 １５目ＲＯＭ、１６−ＲＡ、Ｍ
、１７＃−パス、１８伊・入力ボート、１９・崇出力ボ
ート、２０・・アナログ−デジタルコンバータ、２１−
参ＭＰＸ、２２奉・オベアンズ、２３・−ポテンショメ
ータ、２４・・すｊ換え弁、２５・◆切換えスイッチ、
３１〜Ｓ８・・ステップ、 特許出願人 株式会社 横井機械工作所り 代理人 弁理士 石 １） −′ｌ：、−同 弁理士
石 １）ｇ 樹 同 弁理士 斉 藤 純 了 、−！・ン−・
れた燃焼装置を示す説明図、第２図は、制御システムの
ブロック図、第３図は、制御システムのフローチャート
図、第４図は、面積可変式のバーナに開度２ｇｌレバー
と連動するポテンショメータを取付けた状態の説明図、
第５図は、第２番目の発明に係る制御システムのブロッ
ク図、第６図は、燃料供給路に設けたオリフィスの取付
は変更例の説明図、第７図は、第３番目の発明に係る制
御システムのブロック図である。 １．１′・−バーナ、２・争ブロア、３・−空気供給路
、４・・燃料供給路、５・・熱交換器、６争・ダンパ、
７・拳温度センサ、８拳・Ｖ、導体圧力センサ、９・・
モータ、ＩＯ・・流岐調節弁、１１・・オリフィス、■
？・・半導体圧カヤンサ、１３−−コントロールボック
ス、 １４１ＣＰＵ、 １５目ＲＯＭ、１６−ＲＡ、Ｍ
、１７＃−パス、１８伊・入力ボート、１９・崇出力ボ
ート、２０・・アナログ−デジタルコンバータ、２１−
参ＭＰＸ、２２奉・オベアンズ、２３・−ポテンショメ
ータ、２４・・すｊ換え弁、２５・◆切換えスイッチ、
３１〜Ｓ８・・ステップ、 特許出願人 株式会社 横井機械工作所り 代理人 弁理士 石 １） −′ｌ：、−同 弁理士
石 １）ｇ 樹 同 弁理士 斉 藤 純 了 、−！・ン−・
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃焼用空気の流路に熱交換器を設け、該燃焼用空気
を予熱してバーナに供給する燃焼装置において、空気流
路の熱交換器下流に温度センサ及び圧力センサを設ける
一方、燃料供給路に流量調節弁及びオリフィスと、該オ
リフィスの前後に圧力センサを設け、前記空気流路の温
度センサ及び圧力センサの信号から実質上の供給空気量
を読み取ってそれに適合する燃料の理想供給量を算出す
ると共に、燃料供給路に備えたオリフィス前後の圧力差
信号から実際の燃料供給量を算出する演算回路と、該供
給量と前記理想供給量とを比較してその差が所望の判断
値以下になるよう燃料供給路に備えた流量調節弁を制御
する自動制御回路とによって空燃比を常時一定に保つよ
う構成したことを特徴とする燃焼装置の空燃比制御シス
テム。 ２ 燃焼用空気の流路に熱交換器を設け、該燃焼用空気
を予熱してバーナに供給する燃焼装置において、空気流
路の熱交換器下流に温度センサ及び圧力センサを設ける
一方、燃料供給路に流量調節弁及びオリフィスと、該オ
リフィスの前後に圧力センサを設け、更にバーナに、該
バーナ開度と連動するポテンショメータを設け、前記空
気流路の温度センサ、圧力センサ及びポテンショメータ
の信号から実質上の供給空気量を読み取ってそれに適合
する燃料の理想供給量を算出すると共に、燃料供給路に
備えたオリフィス前後の圧力差信号から実際の燃料供給
量を算出する演算回路と、該供給量と前記理想供給量と
を比較してその差が所望の判断値以下になるよう燃料供
給路に備えた流量調節弁を制御する自動制御回路とによ
って空燃比を常時一定に保つよう構成したことを特徴と
する燃焼装置の空燃比制御システム。 ３ 燃焼用空気の流路に熱交換器を設け、該燃焼用空気
を予熱してバーナに供給する燃焼装置において、空気流
路の熱交換器下流に温度センサ及び圧力センサを設ける
一方、燃料供給路に流量調節弁及びオリフィスと、該オ
リフィスの前後に圧力センサを設け、前記空気流路の温
度センサ及び圧力センサの信号から実質上の供給空気量
を読み取ってそれに適合する燃料の理想供給量を算出す
ると共に、燃料供給路に備えたオリフィス前後の圧力差
信号から実際の燃料供給量を算出する演算回路と、該供
給量と前記理想供給量とを比較してその差が所望の判断
値以下になるよう燃料供給路に備えた流量調節弁を制御
する自動制御回路とによって空燃比を常時一定に保つ空
燃比制御システムと、空燃空気流路の熱交換器下流に温
度センサ及び圧力センサを設ける一方、燃料供給路に流
量調節弁及びオリフィスと、該オリフィスの前後に圧力
センサを設け、更にバーナに、該バーナ開度と連動する
ポテンショメータを設け、前記空気流路の温度センサ、
圧力センサ及びポテンショメータの信号から実質上の供
給空気量を読み取ってそれに適合する燃料の理想供給量
を算出すると共に、燃料供給路に備えたオリフィス前後
の圧力差信号から実際の燃料供給量を算出する演算回路
と、該供給量と前記理想供給量とを比較してその差が所
望の判断値以下になるよう燃料供給路に備えた流量調節
弁を制御する自動制御回路とによって空燃比を常時一定
に保つ空燃比制御システムとを、使用されるバーナが圧
力可変式か面積可変式かによって、上記システムのいず
れかを選択可能に構成したことを特徴とする燃焼装置の
空燃比制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227400A JPH0663643B2 (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 燃焼装置の空燃比制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227400A JPH0663643B2 (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 燃焼装置の空燃比制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6287726A true JPS6287726A (ja) | 1987-04-22 |
| JPH0663643B2 JPH0663643B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=16860232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60227400A Expired - Lifetime JPH0663643B2 (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | 燃焼装置の空燃比制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663643B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013046733A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 三浦工業株式会社 | 熱媒ボイラ |
| CN114720133A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-08 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种大功率气体机空燃比的标定方法及标定系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6221468B2 (ja) * | 2013-07-30 | 2017-11-01 | 三浦工業株式会社 | ボイラ装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57164219A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-08 | Toshiba Corp | Combustion controller |
| JPS57175813A (en) * | 1981-04-22 | 1982-10-28 | Osaka Gas Co Ltd | Excess air ratio controlling device of combustion apparatus in combustion with preheated air |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP60227400A patent/JPH0663643B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57164219A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-08 | Toshiba Corp | Combustion controller |
| JPS57175813A (en) * | 1981-04-22 | 1982-10-28 | Osaka Gas Co Ltd | Excess air ratio controlling device of combustion apparatus in combustion with preheated air |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013046733A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 三浦工業株式会社 | 熱媒ボイラ |
| JP2013076497A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Miura Co Ltd | 熱媒ボイラ |
| CN114720133A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-08 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种大功率气体机空燃比的标定方法及标定系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0663643B2 (ja) | 1994-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |