JP2958548B2 - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
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Description
めに用いられる、O2センサやCOセンサの寿命を延ば
すことができる燃焼装置に関する。
バーナ設備や、工業用のボイラなど、各種の燃焼装置に
おいては、燃焼状態を監視するためにO2センサやCO
センサが用いられている。
ア固体電解質を用いたセンサである。このセンサは、酸
素ガス律速体として多孔質アルミナ基板を用い、このア
ルミナ基板の一方の面に白金電極(陰極)、ジルコニア
固体電解質、白金電極(陽極)を順次積層し、他方の面
には検出精度を上げるため白金ヒータを形成している。
と、白金コイルとを備えている。このCO検知素子にC
Oが接触すると、熱せられた混合触媒上でCOは酸化さ
れ、燃焼して反応熱を生じる。この反応熱を白金コイル
の抵抗値変化に置き換えてCO濃度として検出する。
は、上述の白金ヒータに、O2濃度検出時、常時電圧が
印加されている。このため、O2センサの耐久性を決定
する要因は、この白金ヒータの耐久性に存し、その耐久
時間は数千時間と考えられ、O2センサの運転率の高い
機器に適用するには問題がある。
を生じるため、温度が検出部で約200℃以上と高温に
なり、O2センサと同様、運転率の高い機器に適用する
には耐久性に問題がある。
耐久性に難があるため、吸収式冷凍機に用いられる溶液
加熱用のバーナ設備や、工業用のボイラなどの運転時間
が長い燃焼装置に適用すると、O2センサ、COセンサ
の定期的な交換作業が必要となり、機器コスト、メイン
テナンスコストの負担となる。
られる、O2センサやCOセンサの寿命を延ばすことが
でき、機器コスト、メインテナンスコストの負担を低減
できる燃焼装置を提供することを目的とする。
の第1の発明は、燃料を燃焼する燃焼器と、この燃焼の
状態を監視するために、この燃焼により排出される排ガ
スのO2濃度を検出するO2センサとを備えた燃焼装置に
おいて、前記O2センサの電源を、一定周期で間欠的に
ON、OFFする制御器を備えたことを特徴とする燃焼
装置である。
の状態を監視するために、この燃焼により排出される排
ガスのCO濃度を検出するCOセンサとを備えた燃焼装
置において、前記COセンサの電源を、一定周期で間欠
的にON、OFFする制御器を備えたことを特徴とする
燃焼装置を第2の発明とする。
を監視するために、この燃焼により排出される排ガスの
O2濃度を検出するO2センサとを備えた燃焼装置におい
て、前記燃焼の燃焼値の単位時間当たりの変動を所定の
基準値と比較する比較器と、この比較により、前記変動
が前記基準値より大きくなったときは、前記O2センサ
の電源をONとし、前記変動が前記基準値より小さくな
ったときは、前記O2センサの電源をOFFとする制御
器とを備えたことを特徴とする燃焼装置を第3の発明と
する。
を監視するために、この燃焼により排出される排ガスの
CO濃度を検出するCOセンサとを備えた燃焼装置にお
いて、前記燃焼の燃焼値の単位時間当たりの変動を所定
の基準値と比較する比較器と、この比較により、前記変
動が前記基準値より大きくなったときは、前記COセン
サの電源をONとし、前記変動が前記基準値より小さく
なったときは、前記COセンサの電源をOFFとする制
御器とを備えたことを特徴とする燃焼装置を第4の発明
とする。
サやCOセンサを駆動するのではなく、燃焼中の所定の
期間のみ駆動するものであるため、従来のものに比べて
O2センサやCOセンサの寿命を伸ばすことができる。
第1、第2の発明において、O2センサやCOセンサの
電源がONになっている期間と期間との間で電源がOF
F状態となっている期間をあまり長期間としなければ、
O2、CO濃度を検出するのに大きな支障はないと思わ
れる。
焼状態の急激な変動が生じた場合に、O2センサやCO
センサの電源がOFF状態にあって、O2、CO濃度を
検出すべきときに速やかに検出できない事態も生じうる
可能性がある。燃焼の状態を監視するために、排ガスの
O2、CO濃度を検出する必要があるのは、燃焼値に一
定程度以上の変動が生じた場合である。そこで、第3、
第4の発明のように、燃焼値の単位時間当たりの変動を
所定の基準値(適宜適切と思われる値を選択する)と比
較し、この変動が基準値より大きくなったときは、O2
センサ、COセンサの電源をONとし、基準値より小さ
くなったときはOFFとすれば、排ガスの中のO2、C
O濃度を真に検出する必要があるときは確実に検出でき
る一方で、検出の必要がないときにO2センサ、COセ
ンサに通電されて、O2センサ、COセンサを無駄に消
耗させることがない。
説明する。以下に示す実施例は、吸収式冷凍機の熱源と
なる燃焼装置に関し、燃焼効率を高く維持して省エネル
ギを図るために、O2センサを設けた場合の例で示す。
図1は、このような吸収式冷凍機の熱源となる燃焼装置
の系統図である。
ガス供給管であり、燃料弁3の上流側には燃料遮断弁4
が設けられている。5は燃焼用空気流路であり、6は燃
焼用空気流路5を介して燃焼用空気をバーナ1に供給す
る送風機である。バーナ1の燃焼で生じた燃焼排ガスは
熱交換器7を流通して図示しない臭化リチウム水溶液を
加熱して冷却化した後、排気筒8から排出される。9は
燃焼用空気量を調節する空気弁である、なお、燃焼排ガ
ス、燃焼用空気の流れは図1中に矢印で示している。
ァンコイルユニットへ導かれる熱媒体たる冷温水の温度
が、例えば図示しない蒸発器の出口側において図示しな
い温度センサにより検出される。
行なって燃焼効率を高く維持している。すなわち、図示
しない温度センサによる冷温水の検出温度を目標温度と
比較し、目標温度との偏差から燃焼量を決定する。燃料
弁3の開度を検出し、決定された燃焼量に基づき燃料弁
3の開度を調節し、燃料であるガスの供給量が調節され
る。決定された燃焼量により定まるバーナ1に供給する
燃料の量に対応してバーナ1に供給する燃焼用空気量も
定まるが、酸素濃度センサ10により酸素濃度を検出
し、この検出酸素濃度値は、予め設定された最適燃焼状
態を維持するための酸素の目標濃度値と比較し、この比
較による偏差により、すでに決定された燃焼量により定
まる燃焼用空気の供給量を補正して最終的に空気弁9の
弁開度が決定される。空気弁9の現在の弁開度が検出さ
れ、最終的に決定された弁開度の大きさに空気弁4を操
作して調節する。比較による偏差の求め方としては、酸
素濃度の実測値から酸素の目標濃度値を単純に減算して
求めてもよい。
FFを制御する制御装置である。図2は、この制御装置
11によるO2センサ10の制御の第1の例を示すタイ
ムチャート図である。制御装置11は、バーナ1をON
とした後、O2センサ10の電源を、一定周期で間欠的
にON、OFFする。その間隔は種々に設定することが
できるが、図2に示す例においては、5分間ON、10
分間OFFを繰り返す場合で示している。O2センサ1
0によるO2濃度の検出は、O2センサの電源がONとな
ってから2分程度経過して始まるため、この例において
は、3分間程O2濃度を検出し、12分間程停止すると
いう状態を、バーナ1がOFFとなるまで繰り返すこと
となる。
0の制御の第2の例を示すタイムチャート図である。こ
の例ではバーナ1の燃焼値(燃料弁3を流通する燃料と
してのガスの流量、空気弁9を流通する燃焼用空気の流
量の積分値、あるいは、燃焼出力の傾きや積分値、ある
いは、燃焼出力の時間軸に対しての面積)の単位時間あ
たりの変動を求め、この変動が予め設定された所定の基
準値を超えたときには、O2センサ10の電源をONと
し、下回ったときには、OFFとするものである。よっ
て、図2の例で、バーナ1をONにすると、燃焼出力は
急速に拡大するため、燃焼値の単位時間あたりの変動は
基準値を超え、O2センサ10の電源はONとなる。こ
の後、燃焼出力が安定状態に移行すると、基準値を下回
ってO2センサ10の電源はOFFとなる。その後、何
らかの原因により、燃焼出力が大きく変動するとO2セ
ンサ10の電源はONとなり、燃焼出力が安定するとO
FFとなる動作を繰り返す。なお、基準値は種々に設定
することができる。また、O2センサ10は、その電源
がONとなってから2分程度経過して後に、O2濃度の
検出を始めることは、上述の第1の例と同様である。
る。第1、第2の何れの例においても、バーナ1の燃焼
中に、常時O2センサ10を駆動するのではなく、燃焼
中の所定の期間のみ駆動するものであるため、従来の燃
焼装置に比べてO2センサ10の寿命を伸ばすことがで
きる。第1の例において、O2センサ10の電源がON
になっている期間と期間との間で、電源がOFF状態で
ある期間をあまり長期間としなければ、O2濃度を検出
するのに大きな支障はないと思われる。
急激な変動が生じた場合に、O2センサ10の電源がO
FF状態にあって、O2濃度を検出すべきときに速やか
に検出できない事態も生じうる可能性がある。燃焼の状
態を監視するために、排ガスのO2濃度を検出する必要
があるのは、燃焼値に一定程度以上の変動が生じた場合
である。
りの変動を所定の基準値と比較し、この変動が基準値よ
り大きくなったときは、O2センサ10の電源をONと
し、基準値より小さくなったときはOFFとするので、
排ガスのO2濃度を真に検出する必要があるときは確実
に検出できる一方で、検出の必要がないときにO2セン
サに通電されてO2センサを無駄に消耗させることがな
い。
源となる燃焼装置に関し、燃焼効率を高く維持して省エ
ネルギを図るためにO2センサを設けた場合の例で説明
したが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、工業用のボイラなど、その他の各種の燃焼装置に本
発明は適応することができる。また、燃焼状態を監視す
るためにはCOセンサも用いられており、本発明はO2
センサを設けた燃焼装置に限定されるものではなく、C
Oセンサを備えた燃焼装置も含まれる。この場合は、C
Oセンサについて、例えば、上述の制御装置11による
制御を行なえばよい。
を監視するために用いられる、O2センサやCOセンサ
の寿命を延ばすことができ、機器コスト、メインテナン
スコストの負担を低減できる燃焼装置を提供することが
できる。
る。
よるO2センサ制御の一例を示すタイムチャート図であ
る。
よるO2センサ制御の一例を示すタイムチャート図であ
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 燃料を燃焼する燃焼器と、この燃焼の状
態を監視するために、この燃焼により排出される排ガス
のO2濃度を検出するO2センサとを備えた燃焼装置にお
いて、前記O2センサの電源を、一定周期で間欠的にO
N、OFFする制御器を備えたことを特徴とする燃焼装
置。 - 【請求項2】 燃料を燃焼する燃焼器と、この燃焼の状
態を監視するために、この燃焼により排出される排ガス
のCO濃度を検出するCOセンサとを備えた燃焼装置に
おいて、前記COセンサの電源を、一定周期で間欠的に
ON、OFFする制御器を備えたことを特徴とする燃焼
装置。 - 【請求項3】 燃料を燃焼する燃焼器と、この燃焼の状
態を監視するために、この燃焼により排出される排ガス
のO2濃度を検出するO2センサとを備えた燃焼装置にお
いて、前記燃焼の燃焼値の単位時間当たりの変動を所定
の基準値と比較する比較器と、この比較により、前記変
動が前記基準値より大きくなったときは、前記O2セン
サの電源をONとし、前記変動が前記基準値より小さく
なったときは、前記O2センサの電源をOFFとする制
御器とを備えたことを特徴とする燃焼装置。 - 【請求項4】 燃料を燃焼する燃焼器と、この燃焼の状
態を監視するために、この燃焼により排出される排ガス
のCO濃度を検出するCOセンサとを備えた燃焼装置に
おいて、前記燃焼の燃焼値の単位時間当たりの変動を所
定の基準値と比較する比較器と、この比較により、前記
変動が前記基準値より大きくなったときは、前記COセ
ンサの電源をONとし、前記変動が前記基準値より小さ
くなったときは、前記COセンサの電源をOFFとする
制御器とを備えたことを特徴とする燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6097424A JP2958548B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6097424A JP2958548B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 燃焼装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07305838A JPH07305838A (ja) | 1995-11-21 |
JP2958548B2 true JP2958548B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=14192055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6097424A Expired - Lifetime JP2958548B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2958548B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019168209A (ja) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | 東邦瓦斯株式会社 | 燃焼監視装置及び燃焼制御システム |
US10895562B2 (en) | 2018-10-15 | 2021-01-19 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for determining the composition of one or more gases |
JP7229107B2 (ja) * | 2019-06-18 | 2023-02-27 | 東京瓦斯株式会社 | 燃焼システム、端末装置およびプログラム |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP6097424A patent/JP2958548B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07305838A (ja) | 1995-11-21 |
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