JPS6410734B2 - - Google Patents

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JPS6410734B2
JPS6410734B2 JP58075762A JP7576283A JPS6410734B2 JP S6410734 B2 JPS6410734 B2 JP S6410734B2 JP 58075762 A JP58075762 A JP 58075762A JP 7576283 A JP7576283 A JP 7576283A JP S6410734 B2 JPS6410734 B2 JP S6410734B2
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JP
Japan
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air
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combustion
gas
blower
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JP58075762A
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English (en)
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JPS59202317A (ja
Inventor
Hideo Uematsu
Yoshio Yamamoto
Takeshi Natsumeda
Yoshuki Yokoajiro
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS6410734B2 publication Critical patent/JPS6410734B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/08Measuring temperature
    • F23N2225/18Measuring temperature feedwater temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2233/00Ventilators
    • F23N2233/06Ventilators at the air intake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel 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)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、燃焼装置の燃焼量を可変制御するガ
ス燃焼制御装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来の燃焼制御装置を第1図に示す。
ガス絞り1、ガス差圧センサー1a、空気絞り
2、空気差圧センサー2aの上流側にはそれぞれ
ガス量制御弁3、燃焼用空気供給手段4が設けら
れ、前記二つの絞り部の下流側は合流して燃焼室
5へ導びかれている。6は外部負荷あるいは差圧
センサーの出力に応じてガス量制御弁3、又は、
燃焼用空気供給手段4を制御して負荷に応じて燃
焼量を可変制御する制御部である。
第1図に於いて、Pgはガス量制御弁3の出口
側圧力、すなわち、ガス絞り1の上流側圧力であ
る。Paは燃焼用空気供給手段4の出口圧力すな
わち空気絞り2の上流側圧力である。Pnは燃焼
用空気の合流点の圧力である。上記構成に於いて
Pg、Pa、Pnの圧力を用いて燃料ガス流量Qg、燃
焼用空気流量Qaを表わすと、 Qg=K1gn、Qa=K2anとなる。
但し、K1、K2は比例定数である。
理論空気量QapはK3を定数として、 Qap=K3Qg=K3.K1gnで表わせる。
よつて、空気比をmで表わすと、 m=Qa/Qap=(K2an)/(K3.K1g
Pn) となり、K4=K2/K3.K1とおくと、 m=K4√(an)(gn)となる。
制御部6はすでに簡単に設明したように外部負
荷に対応して燃焼量を変化させると同時に空気比
を制御する機能を有するものであり、空気比制御
の方法は常にPa=Pgとなるように、すなわち、 m=K4√(an)(gn)=K4√(
gn)(gn)=K4(一定) となるようにするものである。ところが、差圧セ
ンサには出力のバラツキによる一定誤差eが存在
し、現実には、Pa=PgとはならずにPa=Pg±e
となるために、空気比mの実際の値は、 m=K4√(an)(gn) =K4√(gn±)(gn) =K4√1±(gn)となる。
すなわち空気比mは(Pg−Pn)の関数となる。
第2図は横軸に(Pg−Pn)すなわちガス流量
Qg縦軸に空気比mをとつてこの様子を図示した
ものである。
燃料ガス流量、すなわち燃焼量は√(gn))
に比例するため、第2図の左方が低燃焼域を示す
ことになる。図から明らかの様に、一定誤差±e
に対して低燃焼域で空気比mの誤差が急激に大き
くなる。
第3図は第2図と同じ軸を有する座標面にあら
いハツチングで示した燃焼良好な範囲と前述の空
気比mのばらつき範囲の両方を重ね合わせて表示
したものである。燃焼良好な範囲の下限値はバー
ナの燃焼特性にもよるが通常1.2〜1.4程度でほぼ
一定である。
図から明らかのように、空気比mのばらつきの
限界値が低燃焼域で急激に広がるため空気比mを
高いところ、すなわちm=1+Aに設定する必要
がある。又、逆に空気比mをできるだけ小さく設
定すれば、低燃焼域で空気比mの誤差が急増大す
ることにより、燃焼良好な範囲の下限値から逸脱
してしまうので、それだけ燃焼可変制御範囲を狭
まくする必要がある。
したがつて、このような状態に於いては、低燃
焼域以外の領域では、常に余分の燃焼用空気を供
給することになり、排気ガスによつて外部に持ち
去られる熱量が増大し、熱効率の低下を招いてい
た。また、余剰の燃焼用空気を供給するというこ
とで送風機等の燃焼用空気供給手段が大形化し、
更に燃焼騒音の増大にもつながるという不具合が
あつた。
発明の目的 本発明は、このような従来の問題点を解消する
もので、その目的とするところは、特に低燃焼域
で空気比ばらつきの下限曲線が下方に急拡大する
ことを防いで広い燃焼範囲にわたつて、空気比を
低い値に設定すると共に耐風性能の向上等をはか
つたものである。
発明の構成 この目的を達成する為に本発明は、ガス量調節
手段とガス絞りの間の圧力と、送風機と空気絞り
の間の圧力との差を検出する差圧検出手段と、前
記送風機を制御する空気量調節手段と、負荷変動
に対応して前記ガス量調節手段を制御するガス量
調節手段回路と燃焼量が所定値以下の範囲では、
燃焼用空気を一定にするための空気量一定切換回
路を設けたものである。
この構成によつて、燃焼量が所定値を越える領
域では、差圧検出手段の出力信号により、空気量
調節手段を制御して、ガス量に比例した空気量を
バーナに導びくことができると共に、燃焼量が所
定値以下の領域では、ガス量調節手段回路の出力
信号により空気量一定切換回路を作動させて、空
気量が一定になるように空気量調節手段を制御す
ることができる。
したがつて、燃焼量が所定値下の領域において
空気比を増大させ、空気比ばらつきの下限曲線が
下方に急拡大するのを防ぐことができる為、空気
比を全体的に低く設定しても、空気比が燃焼良好
な範囲の下限曲線より下方にでることがなくなる
という作用をもたせることができる。
実施例の説明 以下本発明の一実施例を第4図〜第6図を用い
て説明する。
第4図において、ガス側通路1にガス量調節手
段2とガス絞り3を設け、空気側通路4には送風
機5と、空気絞り6が設けられている。
ガスと燃焼用空気は混合部7で合流した後、バ
ーナ8に導びかれる。9はガス絞り3と空気絞り
6の上流側の圧力差を検出する差圧センサ等の差
圧検出手段、10は差圧センサ検出回路、11は
空気量一定切換回路、12は空気量調節手段であ
る。そして、バーナ8の上部には熱交換器13が
設けられ、この熱交換器13の出湯管14の出口
付近に温度検出器15が取付けられている。ま
た、16は温度検出回路、17は温度設定器、1
8はガス量調節手段回路である。
上記構成において、いま最大定格燃焼量の状態
にあるものとする。このような状態にあるとき、
出湯管14をへて流れでる出湯量を減少させるか
または、温度設定器17で出湯温度が低くなるよ
うに設定しなおすと、すなわち、負荷が減少する
ように作動させると、温度検出手段16と温度設
定器17の偏差信号がガス量調節手段回路18で
処理されてガス量調節手段2をガス量が減少する
ように制御する。したがつて、ガス量が減少する
と、差圧検出手段9に差圧が発生し、この差圧出
力は差圧センサ検出回路10と、空気量調節手段
12で処理されて差圧出力が零になるように送風
機5の回転数を減少させる(空気量を可変制御す
る手段としては、他に送風機5の回転数を一定に
して、送風機5の吸込口または、吐出口付近に可
変ダンパーを設け、この可変ダンパー開度を制御
する方法も考えられる。)。
また、このような状態から逆に負荷を増大させ
ると、送風機5の回転数は増大する。
すなわち、負荷が変動しても、ガス量に追づい
して空気量が変化するので、空気比mはほぼ一定
に保たれる。この状態では、まだあらかじめ定め
ておいた所定の燃焼量(例へば、定格の1/3の燃
焼量)まで減少していない。
次に、このような状態から更に負荷を小さくし
て、所定の燃焼量以下になると、ガス量調節手段
回路18からの信号i(例えば、ガス量調節手段
2を駆動する電流信号)が所定値以下になるので
空気量一定切換回路11が作動して所定の燃焼量
以下の範囲では、所定の燃焼量と同一の空気量に
なるように空気量調節手段12を制御する。
すなわち、この領域の状態では空気量一定で、
ガス量のみ可変制御されることになる。
このように最大定格燃焼量第5図および第6図
の最大値(MAX)から所定の燃焼量までの領域
では、ガス量に比例して空気量を可変し、また、
所定の燃焼量から最少の燃焼量第5図および第6
図の最少値(MIN)までの範囲を空気量一定に
してガス量のみを可変するように構成したので、
空気比を小さく設定して、しかも燃焼良好な範囲
に入るように制御できる。
なお、第6図のm1,m2は最低燃焼量(MIN)
に於いての本発明の空気比ばらつきを示し、ま
た、m3,m4は従来例の空気比ばらつきを示して
いる。
発明の効果 以上の説明から明らかのように、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) ガス量調節手段とガス絞りの間の圧力と、送
風機と空気絞りの間の圧力との差を検出する差
圧検出手段と前記送風機を制御する空気量調節
手段と、ガス量調節手段を制御するガス量調節
手段回路と、空気量一定切換回路を備えたこと
で、燃焼量が所定値を越える領域では、前記差
圧検出手段の出力信号により前記空気量調節手
段を制御してガス量と空気量の比をほぼ一定に
維持し、燃焼量が所定値以下の領域では前記空
気量一定切換回路が作動して、空気量を一定に
して、ガス量のみ可変させるので、空気比を低
く設定できる。したがつて、燃焼可変範囲全域
にわたつて熱効率の高い、しかも燃焼騒音の低
い燃焼装置の実現を可能にするものである。
(2) そして、低燃焼量の領域に於いては差圧検出
手段の一定誤差の正負に拘らず空気比が増大す
るように制御されるので、燃焼機器の耐風性能
が向上するというメリツトがある。
(3) さらに、低燃焼量の領域では空気量が一定な
ので、送風機の回転数制御で空気量を調節する
場合には送風機を駆動する電動機の可変範囲が
狭くて良いことになる。したがつて、サイリス
タ制御による安価な誘導モータが採用できる
(電気式動作駆動DCモータの一種である高価な
トランジスタモータでなくて良い)ので、それ
だけ低価格の燃焼機器の実現を可能にするもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の燃焼制御装置の構成図、第2図
および第3図はその動作説明図、第4図は本発明
の燃焼制御装置の一実施例を示す構成図、第5図
イは同装置のガス量と空気量の制御特性図、第5
図ロは同装置のガス量とガス量調節手段制御信号
との関係図、第6図は同装置のインプツトに対す
る空気比の制御特性図である。 1……ガス側通路、2……ガス量調節手段、3
……ガス絞り、4……空気側通路、5……送風
機、6……空気絞り、7……混合部、8……バー
ナ、9……差圧検出手段、11……空気量一定切
換回路、12……空気量調節手段、18……ガス
量調節手段回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ガス側通路にはガス量調節手段とガス絞りを
    配設し、空気側通路には燃焼用空気を供給する送
    風機と空気絞りを配設して、それぞれの下温側を
    混合部で合流してバーナに導びくと共に、前記ガ
    ス量調節手段とガス絞りの間の圧力と、前記送風
    機と空気絞りの間の圧力との差を検出する差圧検
    出手段と、前記送風機を制御する空気量調節手段
    を具備し、負荷変動に対応して作動するガス量調
    節手段回路と、燃焼量があらかじめ定められた所
    定値以下の領域で作動する空気量一定切換回路を
    備えて、燃焼量が前記所定値を越える領域では前
    記差圧検出手段の出力信号により前記送風機を制
    御すると共に、燃焼量が所定値以下の領域では前
    記差圧検出手段の出力信号に優先して、前記燃焼
    用空気が一定になるように前記空気量一定切換回
    路を作動する構成としたガス燃焼制御装置。
JP58075762A 1983-04-28 1983-04-28 ガス燃焼制御装置 Granted JPS59202317A (ja)

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JPS59202317A JPS59202317A (ja) 1984-11-16
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JP5844645B2 (ja) * 2012-01-06 2016-01-20 東邦瓦斯株式会社 ガスバーナの燃焼制御装置

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JPS59202317A (ja) 1984-11-16

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