JPH0447208B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、パルス点火バーナの操作方法に係
る。

従来の技術 パルス点火バーナは、点火段階と非点火段階と
を繰返して作動する形式のものであり、従つて、
点火は、点火と非点火との間の一連のパルスにお
いて行なわれる。これらの形式のバーナは、炉の
ような包囲体を加熱するのに使用され、炉の壁に
組み込まれる。

パルス点火式のバーナは、通常、燃料（主燃
料）を強制的に吸い込んだ燃焼用の空気（主空
気）で燃焼させるための燃焼チヤンバを備えてお
り、このチヤンバは、バーナが非常に一般的にそ
うであるように蓄熱器の一部分を形成する時に予
め加熱された主空気を受け取る入口と、燃焼した
燃料を燃焼室から加熱されるべき炉へ放出するた
めの出口とを有している。燃焼段階中に例えば天
然ガスのような主燃料をパイロツト炎レベル燃料
供給率又は主炎レベル燃料供給率で燃焼チヤンバ
に注入するための燃焼インジエクタが設けられて
いると共に、注入された燃料を点火するためのパ
イロツトバーナも設けられている。ここで、パイ
ロツト炎レベル燃料供給率とは、パイロツト炎を
作るのに適当な燃料供給率を意味し、また主炎レ
ベル燃料供給率とは、パイロツト炎よりもより大
きな主炎を作るのに適当な燃料供給率を意味す
る。なお、本明細書の以下の記載において、「レ
ベル」という語は、「平らな、滑らかな、水平な」
といつた意味で用いられているものではなく、あ
る「ランク、標準、割合、特性、状態、量、ある
いは等級」を示すために用いられている。

燃料インジエクタは、適当な供給源から主燃料
が送られるパイプの形態のもので、通常は、燃焼
チヤンバの壁を通して注入を行なう。

パイロツトバーナは、パイロツト炎レベル燃料
供給率で与えられた燃料の燃焼を助けるのに適当
なパイロツト炎レベル空気供給率で供給された空
気と予め混合された燃料がパイロツト炎レベル燃
料供給率で供給されるチユーブを備えており、パ
イロツト燃料／パイロツト空気の混合物（パイロ
ツト炎混合物）は、点火装置、例えば、スパーク
点火装置によつて点火され、パイロツトバーナ
は、インジエクタによつて注入された燃料を点火
するためにチユーブの端にパイロツト炎を形成す
る。この場合、パイロツト炎は、注入された主燃
料を点火することのできる点に位置するようにさ
れる。

インジエクタによつて主炎レベル燃料供給率で
注入された主燃料は、点火の後に、バーナの燃焼
チヤンバにおいて主燃焼空気で燃焼され、その結
果、炎（主炎）が形成され、これは、理想的に
は、燃焼チヤンバに限定される。

点火段階（インジエクタによつて主燃料が注入
される）の巾はタイマによつてセツトされ、該タ
イマは、点火段階の始めにインジエクタの燃料供
給をオンにすると共に、点火段階の終りにインジ
エクタの燃料供給をオフにする。

或いは又、点火段階の巾は、サーモスタツトに
よつてセツトされてもよく、この場合、サーモス
タツトは、炉内の温度がプリセツトレベルより低
い時にインジエクタの燃料供給をオンにしそして
温度がそのプリセツトレベルに達した時にインジ
エクタの燃料供給をオフにする。

安全性という理由で、パイロツトバーナの端に
パイロツト炎が存在すること又は燃焼チヤンバに
主炎が存在することをチエツクするための装置が
設けられている。この装置は、ほゞ通常は、炎か
ら放射される光線例えば紫外線の或る周波数に反
応するセンサの形態のものである。サーモカツプ
ルのような他の形式の炎感知装置を用いてもよ
い。いかなる場合にも、炎が存在する時には、セ
ンサが検出信号を発生し、これはバーナの動作を
維持するように働く。紫外線センサが検出器とし
て使用される場合には、チヤンバの壁に点検口が
設けられ、この点検口は、パイロツトバーナによ
つて形成された炎又は燃焼チヤンバでの燃焼によ
つて生じる主炎がバーナの外部から肉眼で見える
と共に、より重要なことには、適当に配置された
炎センサから見えるように配置される。点火段階
中又は非点火段階中に検出されるべき炎が存在し
ない場内には、炎センサがその検出信号の放出を
停止し、その結果、バーナは自動的に停止する。
この場合、インジエクタへの燃料供給は、バーナ
が点火段階にあれば、自動的にオフされ、燃焼チ
ヤンバ内に炎が生じないようにする。更に、従来
の大部分のシステムでは、パイロツトバーナへ供
給される燃料も自動的にオフされ、パイロツト炎
が生じないようにする。

この形式の安全制御に関する１つの問題は、パ
イロツト炎が存在する限りセンサの条件が満足さ
れ、バーナが点火段階中に点火されることであ
る。これは、燃焼チヤンバにおいて主燃料を燃焼
させるための主燃焼空気が何等かの理由で燃焼チ
ヤンバに達することができない場合に、潜在的に
危険な状態を招く。このようなことは、例えば、
蓄熱器の蓄熱ベツドに閉塞が置きたときに生じる
（バーナが蓄熱暖房システムに組み込まれている
場合）。この場合、主燃料がいぜんとして主炎レ
ベル燃料供給率で注入されるならば、バーナの燃
焼チヤンバ、炉自体及び更に別のバーナがこの
「生の燃料」を受け取り、これが偶発的に点火さ
れると、爆発が生じる。

このため、パルス点火バーナは、通常、点火サ
イクル中に、パイロツト炎が消えるように（イン
ジエクタによつて供給された主燃料が点火された
後に）作動される。これは、パイロツト燃料の供
給をオフにするだけで行なうことができる。点火
段階の終りには、パイロツト燃料の供給が再びオ
ンにされ、再点火が行なわれる。

更に、通常の環境のもとでは、前記の予防手段
により、点火サイクル中に主燃焼空気がバーナの
燃焼チヤンバに達しない場合に、自動的な停止が
確保されるが、パイロツト燃料の供給のみがオフ
にされているだけであるから点火サイクル中であ
つてもパイロツトチユーブにはいぜんとしてパイ
ロツト空気が供給される。然し、この僅かな空気
の供給でも、燃料インジエクタによつて放射され
た主燃料に当たる場合には、このような衝突領域
において燃料の燃焼を促進し、炎センサが炎が存
在するという条件を満たすに足る安定した小さな
炎を形成するに充分なものとなる。従つて、停止
を要求する状態であるのに停止とならないことに
なる。

実際に、パイロツト燃料の供給は、点火段階の
始まる直前にオンにされ、この点においては、当
然、パイロツト燃料の再点火が必要となり、そし
て点火段階の始まつた直後にその供給がオフにさ
れる。

パイロツトバーナを周期的に遮断する供給が課
せられるとは別に、パイロツトバーナの動作を燃
料インジエクタの動作と適当にずらすようにする
付加的な制御器が必要である。

これらの制御器は、過酷な使用を受け、特に、
点火段階及び非点火段階の時間が短い場合には、
過剰に機能し、破壊を招くか、或いは、パイロツ
トバーナの動作と燃料インジエクタの動作との適
当なずれを維持できなくなる。いずれにせよ、損
害を招く。

発明が解決しようとする問題点 それ故、本発明の目的は、パイロツトバーナの
動作を常時中断したりパイロツトバーナの動作を
燃料インジエクタの動作とずらしたりする必要な
くパルス点火バーナを安全に作動できるようにす
ることである。

問題点を解決するための手段 本発明の１つの特徴によれば、パルス点火バー
ナを動作する方法であつて、炎を形成するために
パイロツト炎レベル燃料供給率と主炎レベル燃料
供給率との間で燃料供給率を変え、その炎のレベ
ルは、非点火段階中のパイロツト炎レベルと点火
段階中の主炎レベルとの間で各々変化するように
し、更に、点火の前に燃料と予め混合するために
空気をパイロツト炎レベル空気供給率で供給し、
この空気は、パイロツト炎レベル燃料供給率では
燃料の燃焼を維持するに充分であるが主炎レベル
燃料供給率では燃料の燃焼を維持しないものであ
り、次いで前記空気と前記燃料とを予め混合し、
その後この混合された燃料を燃焼し、この燃焼に
よつて作り出された炎を感知し、この炎が感知さ
れない場合に燃料の供給を終らせることを特徴と
する方法が提供される。

本発明の別の特徴によれば、パルス点火バーナ
を動作する装置であつて、炎を形成するためにパ
イロツト炎レベル燃料供給率と主炎レベル燃料供
給率との間で燃料供給率を変える手段を備え、そ
の炎のレベルは、非点火段階中のパイロツト炎レ
ベルと点火段階中の主炎レベルとの間で各々変化
するようにし、更に、点火の間に燃料と予め混合
するために空気をパイロツト炎レベル空気供給率
で供給する手段を備え、この空気は、パイロツト
炎レベル燃料供給率では燃料の燃焼を維持するに
充分であるが主炎レベル燃料供給率では燃料の燃
焼を維持しないものであり、前記混合された燃料
を燃焼する前に前記空気と前記燃料とを予め混合
する手段と、前記燃焼によつて作り出された炎を
感知する手段と、この炎が感知されない場合に燃
料の供給を終らせる手段とを備えていることを装
置が提供される。

本質的に、本発明は、非点火段階中及び点火段
階中に各々パイロツトバーナ及び燃料インジエク
タとして交互に作動するパイロツトバーナを提供
する。或いは、別の見方をすれば、本発明は、点
火段階中及び非点火段階中に各々燃料インジエク
タ及びパイロツトバーナとして交互に作動する燃
料インジエクタを提供する。いずれにせよ、パイ
ロツト炎及び主炎を形成するのに１つの装置しか
必要とされず、この構成では、燃料供給率がパイ
ロツト炎レベル燃料供給率と主炎レベル燃料供給
率との間で変化する時に炎が非点火中及び点火中
の各々パイロツト炎レベルと主炎レベルとの間で
変化するようにされる。それ故、非点火段階中に
パイロツト炎を消したり、パイロツトバーナの動
作をバーナの点火とずれた状態に維持するための
制御器を設けたりする必要はない。

パイロツト空気は燃料中に常時供給されて存在
するが、この空気は常に燃料と予め混合される。
この場合、インジエクタの出口にパイロツト炎を
形成するに充分な量の空気が存在しても、燃料を
主炎レベル燃料供給率で注入した時に燃料の燃焼
を維持するには不充分な量しか存在しないことが
分かつた。

従つて、バーナの点火サイクル中に、主燃焼空
気が何等かの理由で燃焼チヤンバに到達しなかつ
たとすれば、燃料の燃焼は生じず、それ故、炎セ
ンサによつて検出される炎は存在しない。従つ
て、パルス点火バーナの一般の動作と同様に、バ
ーナが自動的に停止される。

実施例 以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を
詳細に説明する。

添付図面の第１図を説明すれば、蓄熱器１は、
一端にパルス点火バーナ２を備えていると共に、
その他端には、該端を閉じるためのバタフライ型
のバルブ３を備えており、更に、蓄熱器１のこれ
ら端の間にはガスを透過する蓄熱／解除手段４が
配置され、更に、該手段４とバルブ３との間には
主燃焼空気を蓄熱器１に注入するための空気イン
ジエクタ手段５が配置されている。

パルス点火型のバーナ２は、２つの隣接する耐
火裏張りダクト６及び７を備えており、これらダ
クトの外側のケーシングはスチールである。ダク
ト７は、非点火段階及び点火段階中に各々パイロ
ツトバーナ及び燃料インジエクタとして働く装置
９から燃料を受け取るための円筒状の燃焼チヤン
バ８を形成する。

ダクト７は、点火段階中に装置９によつて供給
される燃料を燃焼するための主燃焼空気を受け取
る入口１０を有している。ダクト６は、燃焼生成
物を炉（図示せず）に放出するための出口１１を
形成し、ダクト６は、使用中に、炉壁の穴内に配
置される。

上記のバーナは、蓄熱器の一部分を形成するも
のであるから、これは、一般的にそうであるよう
に放出サイクル中に炉からの排気ガスを放出する
ため煙道として働くこともできる。この場合、ダ
クト６は、排気ガスのための煙道からの入口を形
成し、ダクト７は、蓄熱器１の他部分へ排気ガス
を放出するための出口を形成する。排気ガスは、
それまで冷えた状態にあるか又は加熱されていな
い蓄熱／放出手段４を各々再加熱又は予熱するよ
うに働き、上記手段４は、その後の点火段階中に
主燃料の燃焼を維持するようにその蓄積した熱を
放出して主燃焼空気を予熱することができる。

ダクト７に隣接して更に別のダクト１２があ
り、入口１０は、燃焼チヤンバ８より小さな直径
で終るように燃焼チヤンバ８に向かつて内方にテ
ーパされたボアを有し、これは、主燃焼空気が燃
焼チヤンバ８に供給される速度を増加する。同様
に、出口１１は、燃焼生成物が炉に送られる速度
を加速するために燃焼チヤンバ８からテーパ付け
されたボアを有している。

燃焼チヤンバ８は、ダクト７の入口１０及びダ
クト６の出口１１に隣接したダクト７の円筒状の
ボア部分によつて形成される。出口１１の直径
は、これが燃焼チヤンバ８に隣接するところでは
チヤンバ８と同様である。

点火サイクル中には、蓄熱器の他端にあるバタ
フライバルブ３が閉じ、空気インジエクタ手段５
からの空気を蓄熱／放出手段４によつてバーナ２
に向けて通流させ、該手段は、燃焼チヤンバ８に
おいて燃料と共に燃焼させるための空気を予熱す
る。

放出サイクル中には、バタフライバルブ３を開
けて（第１図に示す位置をとるように）排気ガス
及び主燃焼空気を蓄熱器１の他端から脱出させバ
ーナ２に到達しないようにすることができる。

蓄熱器１の他部分は、以下で詳細に説明する。

第２図を説明すれば、装置９はパイプ２０を備
え、その側部分岐路２１はその端において内部に
ねじが切られていて、入口パイプ２２の外部にね
じの切られた端を受け入れ、このパイプは、或る
量のパイロツト空気と予め混合された燃料を受け
取る。パイプ２０の主部分２３は、その一端にお
いて内部にねじが切られていて、出口パイプ２４
の外部にねじの切られた端を受け入れると共に、
パイプ２０の他端は、点火電極２６のねじの切ら
れた取付部２５を受け入れる。

出口パイプ２４は、ダクト６の壁のボア２７に
延びており、出口２４を燃焼チヤンバ８と連通で
きるようになつている。出口２４は、ダクト６の
外部スチールケーシング２９に溶接されたスリー
ブ２８内に保持される。

ダクト６の壁を通して延びている更に別のボア
３０は、出口２４と燃焼チヤンバ８の壁との間に
存在する位置においてボア２７に直角に該ボアで
終り、ボア３０を適当に配置することによつて一
般にそうであるように炎の点検口が形成される。

ボア３０内には既知の形式の点検チユーブ３１
が配置され、これは、装置９の出口端又は燃焼チ
ヤンバ８に存在する炎を目で検出できるようにす
ると共に、良く知られたように、チヤンバ８の外
部に配置されたチユーブ３１の端と適当に整列さ
れた紫外線センサ３２によつても検出できるよう
にする。

第２図には、燃料とパイロツトレベル空気とを
良め混合したものを装置９の入口２２に供給する
管路４０が概略的に示されている。

燃料、この場合は、天然ガスは、燃料ガス供給
源４１から主燃料ガス管路４２と混合チヤンバ４
４の出口４３とによつてこの管路４０に供給され
る。上記混合チヤンバ４４においては、パイロツ
ト炎レベル燃料供給率で送られた燃料とパイロツ
ト炎レベル空気供給率で送られた空気とが予め混
合される。

又、燃料ガスは、供給源４１からパイロツト燃
料ガス管路４５によつてチヤンバ４４の１つの入
口４６に供給される。

パイロツト炎レベル空気供給率の空気は、空気
供給源４７からパイロツト空気管路４８によつて
チヤンバ４４の更に別の入口４９に供給される。

主燃料ガス管路４２は、開閉型のソレノイドバ
ルブ５０と、主炎を形成するための主燃料ガス圧
力をセツトするように調整できるレギユレータバ
ルブ５１とを備えている。バルブ５０は、点火段
階中に開けられ、非点火、即ち、放出段階中に閉
じられる。

パイロツト燃料ガス管路４６は、開閉型のソレ
ノイドバルブ５２と、ガス圧力ガバナ５３と、パ
イロツト炎を形成するパイロツト炎レベル空気供
給率のガス圧力をセツトするように調整できるレ
ギユレータバルブ５４とを備えている。バルブ５
２は、点火段階及び非点火段階の両方に開く。両
バルブ５０及び５２は、当然、作動中にセンサ３
２によつて炎が感知されない場合に閉じる。

パイロツト空気管路４９は、パイロツト空気の
圧力を調整するためのレギユレータバルブ５５の
みを有している。これは、空気の供給率を一定に
保持するために一定圧力に保持される。それ故、
パイロツト空気は、作動中に常時供給されると共
に、炎が着かなかつた後にバーナ２が停止した時
にも供給されることが明らかであろう。

チヤンバ４４は、パイロツト燃料と空気との乱
流混合を促進するベンチユリ型のものである。パ
イロツト燃料／パイロツト空気の混合物は、チヤ
ンバの出口４３を出た後に、管路４０の接続部５
６において（点火中に）管路４２によつて供給さ
れた主燃料ガスと混合される。

前記したように、管路４９によつて供給される
空気の量は、パイロツトバーナ／燃料インジエク
タ装置９の出口にパイロツト炎を形成できるよう
にパイロツト燃料ガスの燃焼を維持するに充分な
ものでなければならない。然し乍ら、空気の量
は、管路４２によつて点火中に供給される主燃料
ガスの燃焼を維持するには不充分なものでなけれ
ばならない。この率で供給される燃料ガスの燃焼
は、バーナの燃焼チヤンバ８内に主燃焼空気が存
在する場合にのみ行なうことができる。

燃料、特に、天然ガスの本来の燃焼を抑制する
ためには、点火中に管路４０によつて供給される
燃料／空気の混合物が、燃料及び空気の全量に基
づいた空気の量が５％以下でなければならないこ
とが分かつた。その下限値は、約２％である。明
らかなように、パイロツト炎を形成するために
は、パイロツト炎レベル燃料供給で供給される燃
料の化学量論的な燃焼条件を満足するに充分な空
気が存在しなければならない。

点火段階中（管路４２及び４６の両方からの燃
料が存在する時）に燃料が供給される率と、非点
火段階中（管路４６からの燃料のみが存在する
時）に燃料が供給される率との比は、30：１ない
し50：１であり、そして好ましくは、33：１であ
つて、予め混合したパイロツト空気の供給率は、
当然、パイロツト炎の形成について述べた条件を
満たすように対応的に選択される。

第２図を説明すれば、装置９の出口パイプ２４
内に配置されているのは、非点火中に装置９によ
つて形成されたパイロツト炎を出口パイプ２４の
端に接近して保持できるようにするための部材５
７である。

パイロツト炎の保持部材５７は、出口パイプ２
４内に配置されてその内壁から離間されたスタブ
パイプ５８を含む。このスタブパイプ５８の後端
は、環状のフランジ５９によつて包囲され、この
フランジは、出口パイプ２４の内壁に係合し、そ
の周囲には多数の離間された穴６０が設けられて
いる。それ故、燃料ガス及び空気の混合物は、ス
タブパイプ５８及びフランジ５９の両方を経て出
口に達する。

燃料ガス／空気の混合物の点火は、電極２６に
よつて行なわれ、この電極は、パイプ２３及び２
４を通して延びていて、スタブパイプ５８内で終
るチツプ６０を有している。このチツプ６０は、
放電のためのアース戻り路を形成するスタブパイ
プ２４にスパーク放電を与える。

装置９の使用中に、パイプ２４の出口に形成さ
れる炎は、点火段階中に管路４２によつて主燃料
を周期的に供給することによつてパイロツトレベ
ルと主レベルとの間で変えられる。それ故、主炎
は、点火中に、主燃焼空気が燃焼チヤンバ８に同
時に供給される場合だけバーナの燃焼チヤンバ８
へと延びる。それ故、炎は、その主炎レベルとパ
イロツト炎レベルとの間で交互に伸張したり収縮
したりする。

以上のことから、非点火段階中にパイロツト炎
を消す必要がないと共に、パイロツトバーナと燃
料インジエクタの役割を実際上１つの装置で果た
すので、複雑なパイロツト中断制御器を設けてパ
イロツトバーナの動作とそれに隣接する燃料イン
ジエクタの動作をずらす必要もない。

第３図について後で詳細に述べるように、主ガ
スソレノイドバルブ５０及びパイロツトガスソレ
ノイドバルブ５２の動作は、紫外線炎センサ３２
によつて制御される。センサ３２が非点火段階中
に装置９の出口２４に炎（パイロツト炎）を検出
しないか、又は、点火段階中に燃焼チヤンバ８に
炎（主炎）を検出しない場合には、両バルブ５０
及び５２を閉じてガスバーナ２に入らないように
する。換言すれば、バーナを停止させる。

再び、第１図を説明すれば、蓄熱器の他端は、
スチールのダクト７０を備えており、これは、蓄
熱器１からの排気ガス（及び空気）を放出するた
めの出口として働く開口７１を有している。

ダクト７０は、出口７１を含む垂直部分７２
と、蓄熱器の他部分に接続された水平部分７３と
を有している。

垂直部分７２は、開口７１及びバタフライバル
ブ３を含む最も上の円筒状部分７４と、水平部分
７３に接続された最も下の円筒状部分７５と、こ
れらの部分７４及び７５よりも段面積の狭い中央
の円筒状部分７６と、最も下の円筒状部分７５を
中央部分７６に接続する最も下の円錐台形部分７
７と、最も上の円筒状部分７４を中央部分７６に
接続する最も上の円錐台形部分７８とを備えてい
る。

バタフライバルブ３は、翼７９及び８０を有
し、円筒状部分７４内で回転するように取り付け
られている。バルブ３が閉じた位置にある時に
は、翼７９及び８０が、部分７４の壁に固定され
た一対の半円形のシール部８１及び８２に各々係
合し、上方のシール８２は、下方のシール８１か
ら垂直方向に若干ずらされている。その閉じた位
置においては、ガスが開口７１を通して放出しな
いようにされる。

バルブ３は、第１図に示す開いた位置に回転さ
れた時には、ガスがダクト７０を通して開口７１
から出たり入つたりするための実質的に遮断され
ない経路を構成する。

バルブ３は、電気ソレノイドアクチユエータ
（図示せず）によつて開位置と閉位置との間で回
転することができるが、バルブ３を作動する別の
適当な手段を使用してもよい。

空気インジエクタ手段５は、垂直に向いた部分
８４が水平部分７３の水平壁を通して垂直ダクト
部分７２へと延び込んでいるようなパイプ８３を
備えている。このパイプ８３は、ノズル即ちジエ
ツト部分８５で終り、該部分の穴の直径は、パイ
プ８４の穴に比して制限されている。ノズル８５
のチツプ８６（その外面は、パイプ８４の端に嵌
合されたノズル８５の本体８７から上方にテープ
が付けられている）は、ダクトの円錐台形部分７
７で終る。ノズル８５の穴の直径が制限されてい
ることにより、パイプ８４に送られる空気は、パ
イプ８４を出る時に加速される。放出段階中に
は、この空気と、ダクト部分７７，７６及び７８
によつてダクト７０内に形成されたベンチユリ型
のスロートとにより、吸引効果が形成され、バー
ナ２に入る炉の排気ガスがダクト７０に向かつて
吸引され、炉からの排気ガスの除去が促進される
と共に、出口７１への排気ガスの搬送が促進され
る。いつたん排気ガスが狭いスロート部分７６に
入ると、ノズル８５から放出された空気が排気ガ
スを出口７１（バルブ３が開位置にあるとする）
吹き出すようにさせる。

パイプ８３には、例えば、圧縮空気源のような
適当な供給源８７から空気が供給される。又、こ
の空気源は、第２図に示すパイロツト空気レギユ
レータバルブ５５のための空気供給源４７の役目
を果たしてもよい。空気供給源８７は、開閉型の
ソレノイドバルブ８９を組み込んだ管路８８によ
つてパイプ８３に接続される。ソレノイドバルブ
８９にまたがつて接続されているのは、レギユレ
ータバルブ９１を含むバイパス管路９０である。

ソレノイドバルブ８９が開いた時には、点火段
階中に装置９によつて供給される主燃料の燃焼を
維持するに充分な主燃焼空気を送るのに適した高
い率でパイプ８３に空気が供給される。この高い
空気流量は、放出サイクル中にも維持され、前記
したように蓄熱／解除手段４を再加熱又は予熱す
るためにバーナ２に入る排気ガスの放出が助成さ
れる。

ソレノイドバルブ８９が閉じた時には、レギユ
レータバルブ９１の設定によつて制御された率で
バイパス管路９０によつて空気が供給される。こ
の率は、主供給率に比して低いものであり、蓄熱
器がスタンバイ状態にある時の所謂「スタンバ
イ」率を表わす。このスタンバイ状態において
は、バーナ２は点火段階と放出段階との間に保持
されるがいかなる率でも点火も放出もされず点火
又は放出のための「スタンバイ」をしている。

この動作モードにおいては、バーナの装置９が
パイロツト炎を形成し、バルブ３が閉止される。
空気ノズル８６からの少量の空気は、パイロツト
炎によつて発生した排気ガスを炉へ搬送するよう
に働く。

蓄熱／解除手段４は、蓄熱パツキング材料の緩
く詰め込まれたベツド１００を備えており、パツ
キング材料は、図示されたように、耐火材料のボ
ール又は同様の粒子の形態である。このパツキン
グの性質により、ガス状の流体は蓄熱ベツド１０
０を各々の方向に通過することができる。

ベツド１００は、耐火裏張りのスチールダクト
１０１内に収容され、このダクトは、その下端が
マニホルド１０２に接続されそしてその上端がコ
ネクタダクト１２に接続される。

ダクト１０１の下部のボア１０３は、円筒形で
あり、ベツド１００を実際に収容している。この
ボア部分１０３は、円錐状にテーパ付けされた中
間のボア部分１０４に連通し、ボア部分１０４
は、その上のボア部分１０５で終り、このボア部
分１０５は円筒形であつて、その直径は、ボア部
分１０３よりも小さなサイズにされている。

ダクト１０１の外側のスチールケーシングは、
その最も下の端が内方に曲がつたフランジ１０６
で終り、このフランジはマニホルド１０２に接続
されると共に、このフランジにはスチールのリン
グ１０７が固定される。リング１０７は、耐火裏
張り１０８の内面に向かつてへこんでおり、金属
例えばスチールバーのグリツド１０９を支持して
いる。このグリツド１０９自体はベツド１００を
その上に支持している。

マニホルド１０２は、一般的に水平のダクト１
１１に通じているプレナムチヤンバ１１０を備
え、上記ダクト１１１は、ダクト７０の水平部分
７３に接続されてこれに連通している。チヤンバ
１１０は、ダクト１０１の最も下のボア部分１０
３に連通する開口１１２を有している。

コネクタダクト１２は、バーナダクト７を蓄熱
ダクト１０１に接続するもので、耐火裏張りの直
角スチールダクト１１３を備え、このダクト１１
３は、ダクト１０１に接続された垂直部分１１４
と、バーナダクト７に接続された水平部分１１５
とを有している。ダクト部分１１４はボア部分１
１６を有し、その直径は、ダクト１０１の隣接ボ
ア部分１０５と同様である。ダクト部分１１５は
ボア１１７を有し、その直径は、ダクト７のボア
部分１０の最も広い直径と同様である。

第３図を説明すれば、第１図及び第２図と同様
の部品が同じ参照番号で示されているが、１つの
蓄熱器の一部分を形成するか又はそれを制御する
部品は、各番号の後に「Ａ」を付けて示し、他の
蓄熱器の一部を形成するか又はそれを制御する部
分は、各番号の後に「Ｂ」を付けて示してある。

第３図において、オアゲート１３０Ａ及び１３
０Ｂはパイロツトガスのソレノイドバルブ５２Ａ
及び５２Ｂを制御し、アンドゲート１３１Ａ及び
１３１Ｂは主ガスのソレノイドバルブ５０Ａ及び
５０Ｂを制御し、更に別のオアゲート１３２Ａ及
び１３２Ｂは主空気のソレノイドバルブ８９Ａ及
び８９Ｂを制御する。

オアゲート１３０からのイネーブル信号は、そ
れらの各々のパイロツトガスバルブ５５を開放さ
せる。アンドゲートからのイネーブル信号は、
各々の主ガスバルブ５０を開放させる。更に、オ
アゲート１３２からのイネーブル信号は、それら
の各々の主空気バルブ８９を開放させる。

パイロツトガスのオアゲート１３０Ａ及び１３
０Ｂは、各紫外線センサ３２Ａ及び３２Ｂからの
信号か或いは各スタートアツプ・オーバーライド
１３３Ａ及び１３３Ｂからの信号によつて作動可
能にされる。

主ガスのアンドゲート１３１Ａ及び１３１Ｂ
は、各紫外線センサ３２Ａ及び３２Ｂからの信号
があり且つ点火インターバルタイマ１３４からの
各ライン（Ａ又はＢ）から信号がある時に作動可
能にされる。

主空気のオアゲート１３２は、タイマ１３４の
ラインＡか又はラインＢのどちらかに信号が存在
する時に作動可能にされる。

スタートアツプ・オーバライド１３３Ａ及び１
３３Ｂは、一般的なものであり、動作を開始する
ためにはこれらの両方をセツトしなければならな
い。オアゲートの制御はさておき、各オーバーラ
イド１３３は、これがセツトされると、各バーナ
電極２６Ａ又は２６Ｂによつてスパークを発生さ
せ、装置９Ａ又は９Ｂの出口から放射されたパイ
ロツト混合物を点火させる。所定の時間の後に、
各オーバーライド１３３は、自動的にリセツトさ
れる。

点火インターバルタイマ１３４も一般のもので
あり、各バーナの点火インターバルを制御する。
蓄熱器１Ａの点火インターバルは、タイマ１３４
のラインＡに信号が発生される時間巾によつて制
御され、蓄熱器１Ｂの点火インターバルは、タイ
マ１３４のラインＢに信号が発生される時間巾に
よつて制御される。この構成は、タイマのライン
の１つに信号が発生された時に他のラインに信号
が発生されないようなものとされる。この場合、
一方の蓄熱器は点火し、他方は従来通り放出を行
なう。信号を一方のラインから他方のラインへ切
り換えることにより蓄熱器の役割が周期的に切り
換えられる。この切り換えプロセスは、所定の点
火シーケンスに基づいて自動的に行なわれる。然
し乍ら、更に、タイマ１３４は、ラインＡ又はラ
インＢのいずれにも信号が発生されないような状
態に手動又は自動的にセツトすることができる。
この場合、各蓄熱器１は、蓄熱器が点火も放出も
行なわず各装置９がパイロツト炎を放出するよう
な前記したスタンバイモードをとる。

蓄熱器の各バルブ３は、バルブアクチユエータ
１３５Ａ（蓄熱器１Ａの場合）及び１３５Ｂ（蓄熱
器１Ｂの場合）によつて制御される。バルブアク
チユエータ１３５は、ソレノイド又は同様の装置
である。

第３図の構成においては、ラインＢに信号が存
在する時にバルブアクチユエータ１３５Ａが作動
されてバルブ３Ａを開くように、バルブアクチユ
エータ１３５Ａがタイマ１３４のラインＢによつ
て制御される。同様に、ラインＡに信号がある時
にバルブアクチユエータ１３５Ｂが作動されてバ
ルブ３Ｂを開くように、バルブアクチユエータ１
３５Ｂがタイマ１３４のラインＡによつて制御さ
れる。バルブ３は、当然、それらの各々のタイマ
制御に信号がない時に閉じる。

パイロツトバーナ／燃料インジエクタ装置９Ａ
及び９Ｂと、空気インジエクタ手段５Ａ及び５Ｂ
のための空気は、中央の供給源１３６によつて供
給される。

装置９Ａ及び９Ｂのための燃料ガスは、中央の
燃料源１３７によつて供給される。

前記システムの動作を開始するために、両方の
オーバーランド１３２Ａ及び１３２Ｂをセツトし
なければならない。この動作により、両方のパイ
ロツトガスバルブ５２Ａ及び５２Ｂが開き、パイ
ロツトガス及びパイロツト空気を各チヤンバ４４
Ａ及び４４Ｂにおいて混合することができる。各
チヤンバ４４Ａ及び４４Ｂには、当然、それ自身
のパイロツト空気レギユレータバルブ５５Ａ又は
５５Ｂによつてパイロツト空気が連続的に供給さ
れる。

オーバーライド１３２Ａ及び１３２Ｂをセツト
すると、ライン１３８Ａ及び１３８Ｂに各々電流
が流れ、各装置９Ａ及び９Ｂの電流２６を作動
し、各チヤンバ４４Ａ及び４４Ｂから装置９Ａ及
び９Ｂに入るパイロツト燃料／パイロツト空気の
混合物に着火する。従つて、両方の装置９Ａ及び
９Ｂがパイロツト炎を形成する。オーバーライド
１３２Ａ及び１３２Ｂは、次いで、自動的にリセ
ツトされる。

ここで、蓄熱器１Ａが点火を行ないそして蓄熱
器１Ｂが放出を行なうものと仮定すれば、タイマ
１３４のラインＡには信号が現われるが、タイマ
１３４のラインＢには信号が現われない。

紫外線センサ３２Ａはその装置９Ａからのパイ
ロツト炎を感知しそしてタイマのラインＡには信
号が現われるので、アンドゲート１３１Ａがイネ
ーブルされて主ガスバルブ５０Ａを開き、主ガス
を、チヤンバ４４Ａの下流でパイロツトガス／パ
イロツト空気の混合物と混合できるようにする。

更に、タイマ１３４のラインＡには信号が現わ
れるので、オアゲート１３２Ａ及び１３２Ｂの両
方がイネーブルされ、各蓄熱器の各主空気バルブ
８９Ａ及び８９Ｂを開くようにする。

更に、タイマ１３４のラインＡには信号が現わ
れるが、タイマ１３４のラインＢには信号が現わ
れないので、バルブアクチユエータ１３５Ｂが作
動されてその各々のバルブ３Ｂを開くが、バルブ
アクチユエータ１３５Ａは作動されず、そのバル
ブ３Ａが閉じる。

従つて、蓄熱器１Ａの主空気は、蓄熱ベツドに
よつてバーナの燃焼チヤンバに向かつて強制的に
流されそして装置９Ａの出口から出る主ガス／パ
イロツト空気の混合物の燃焼を維持する。それ
故、パイロツト炎は、燃焼チヤンバにおいて主炎
のレベルまで広がる。このようにして形成された
燃焼生成物が炉に入り、炉の包囲体を加熱する。

バルブ３Ｂは開いているので、蓄熱器１Ｂの主
空気は、開口７１Ｂによつて蓄熱器１Ｂから放出
される。排気ガス（蓄熱器１Ａのバーナによつて
生成された）蓄熱器１Ｂに入り、主空気の注入に
より生じた吸引作用によつて、蓄熱ベツドを通し
て、蓄熱器１Ｂのダクト部分７６，７７及び７８
で形成されたベンチユリへと引き込まれる。それ
故、ベツドは、排気ガスによつて予熱され、排気
ガスは、最終的に、主空気の助けで開口７１Ｂを
通して放出される。

蓄熱器Ｂを点火すべき時には、蓄熱器Ａを放出
しなければならず、この場合、ラインＢに信号が
現われるが、ラインＡには現われない。

この場合は、当然、アンドゲート１３１Ｂから
のイネーブル信号によつて主ガスバルブ５０Ｂが
開けられる一方、アンドゲート１３１Ａにイネー
ブル信号がないために主ガスバルブ５０Ａが閉じ
る。

然し乍ら、主空気バルブ５７Ａ及び５７Ｂは開
いたまゝである。というのは、この時には、タイ
マラインＢの信号によつてオアゲート１３２Ａ及
び１３２Ｂがイネーブルされるからである。

然し乍ら、このとき、バルブ３Ｂは、そのバル
ブアクチユエータ１３５ＢがタイマラインＡの信
号によつてもはや作動されないので閉止され、一
方、バルブ３Ａは、そのバルブアクチユエータ１
３５ＡがタイマラインＢの信号によつて作動され
るので開放される。

それ故、この場合、装置９Ｂのパイロツト炎
は、炉の燃焼生成物を形成する主炎レベルまで広
がり、一方、装置９Ａの炎はパイロツト炎レベル
まで縮小する。

装置９Ｂの主燃料／パイロツト空気混合物を燃
焼するための主空気は、当然、蓄熱器１Ｂの既に
加熱された蓄熱ベツドから放出された熱によつて
予熱される。

蓄熱器１Ａに入る排気ガスは、蓄熱ベツドを予
熱してから蓄熱器１Ａの開口７１Ａから出る。

例えば、炉の内部が所望の温度に少なくとも一
時的に達することによつて運転中に一時的に点火
を終らせる必要が生じたとすれば、両方の蓄熱器
１Ａ及び１Ｂを前記のスタンバイモードに入れる
ことができる。

この場合は、タイマのラインＡ及びＢのいずれ
にも信号が現われないので、アンドゲート１３１
Ａも１３１Ｂも作動可能にされず、従つて、主ガ
スバルブ５０Ａ及び５０Ｂの両方が閉じる。

センサ３２Ａ及び３２Ｂによつてパイロツト炎
が検出された場合には、オアゲート１３０Ａ及び
１３０Ｂが作動可能にされるので、パイロツトガ
スバルブ５２Ａ及び５２Ｂが開く。

タイマのラインＡにもＢにも信号が現われない
ことによりオアゲート１３２Ａ及び１３２Ｂが作
動可能にされないために、主空気バルブ８９Ａ及
び８９Ｂは両方とも閉じられる。

同様に、バルブアクチユエータ１３５Ａ及び１
３５Ｂは作動されないので、両バルブ３Ａ及び３
Ｂが閉じる。

従つて、両装置９Ａ及び９Ｂはパイロツトモー
ドで作動し、各々の空気インジエクタ５からバイ
パスバルブ９１Ａ及び９１Ｂによつて蓄熱器１Ａ
及び１Ｂに到達する空気はほんの僅かである。こ
の僅かなレベルの空気は、パイロツト炎から生じ
る燃焼性成物を炉に搬送するように助成するだけ
である。

点火中に、各蓄熱器の主炎が何等かの理由で消
えた場合には、アンドゲート１３１がもはや作動
可能にされないので、各主ガスバルブが自動的に
閉じる。同様に、オアゲート１３０ももはや作動
可能にされないので、パイロツトガスバルブ５２
も閉じる。点火又はスタンバイ段階中に炎が感知
されない場合には、オアゲート１３０がもはや作
動可能にされないので、パイロツトガスバルブ５
２も閉じる。

運転を再会するためには、当該スタートアツプ
オーバーライド１３２をリセツトしなければなら
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、パルス点火型バーナを組み込んだ蓄
熱器の縦断面図、第２図は、第１図の−線に
沿つた断面図で、特に、パイロツトバーナ／燃料
インジエクタ及びそれに関連した部品を詳細に示
す図、そして第３図は、第１図に示す形式の２つ
の蓄熱器を組み込んだ蓄熱暖房システムの電気制
御系統を示す回路図である。 １……蓄熱器、２……パルス点火バーナ、３…
…バタフライ型のバルブ、４……蓄熱／解除手
段、５……空気インジエクタ手段、６，７……ダ
クト、８……燃焼チヤンバ、９……パイロツトバ
ーナ／燃料インジエクタとして働く装置、３２…
…紫外線炎センサ、１００……蓄熱材のベツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルス点火バーナを動作する方法において、
   非点火段階中のパイロツト炎レベルと点火段階中
   の主炎レベルとの間で各々変化するレベルの炎を
   形成するためにパイロツト炎レベル燃料供給率と
   主炎レベル燃料供給率との間で燃料供給率を変
   え、点火の前に燃料と予め混合するためにパイロ
   ツト炎レベル燃料供給率では燃料の燃焼を維持す
   るに充分であるが主炎レベル燃料供給率では燃料
   の燃焼を維持するには充分でない空気をパイロツ
   ト炎レベル空気供給率で供給し、前記空気と前記
   燃料とを予め混合し、その後この混合された燃料
   を燃焼し、この燃焼によつて形成された炎を感知
   し、この炎が感知されない場合に燃料の供給を停
   止させることを特徴とする方法。 ２ 主炎レベル燃料供給率で燃料と予め混合され
   る空気の量は、燃料と空気の全量に基づいた空気
   の量で５％以下である特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ３ 主炎レベル燃料供給率で燃料と予め混合され
   る空気の量は、燃料と空気の全量に基づいた空気
   の量で少なくとも２％である特許請求の範囲第２
   項に記載の方法。 ４ 燃料が主炎レベル及びパイロツト炎レベルで
   各々供給される率の比は、30：１と50：１との間
   にある特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
   れかに記載の方法。 ５ 上記の比が33：１である特許請求の範囲第４
   項に記載の方法。 ６ 燃料は、パイロツト空気と予め混合するため
   に第１のバルブによつてパイロツト炎レベル燃料
   供給率で供給されそしてパイロツト燃料／空気の
   混合物とその後に混合するために第２のバルブに
   よつて主炎レベル燃料供給率で供給され、第２の
   バルブは非点火サイクル中に閉じることができ、
   炎が感知されない時には両方のバルブを閉じるこ
   とができる特許請求の範囲の前記各項いずれかに
   記載の方法。 ７ パイロツト炎レベル燃料供給率の燃料及びパ
   イロツト炎レベル空気供給率の空気はチヤンバに
   おいて混合され、次に、主炎レベル燃料供給率の
   燃料が第２のバルブによつて供給された場合にこ
   の燃料と混合される特許請求の範囲第６項に記載
   の方法。 ８ 上記のバルブは、同じ燃料源から供給される
   特許請求の範囲第６項又は第７項に記載の方法。 ９ 空気は、レギユレータバルブによつてパイロ
   ツト炎レベル空気供給率で供給される特許請求の
   範囲の前記各項いずれかに記載の方法。 １０ 空気は、実質的に一定の率で供給される特
   許請求の範囲の前記各項いずれかに記載の方法。 １１ パルス点火バーナを動作する装置におい
   て、非点火段階中のパイロツト炎レベルと点火段
   階中の主炎レベルとの間で各々変化するレベルの
   炎を形成するためにパイロツト炎レベル燃料供給
   率と主炎レベル燃料供給率との間で燃料供給率を
   変える手段と、点火の前に燃料と予め混合するた
   めに、パイロツト炎レベル燃料供給率では燃料の
   燃焼を維持するに充分であるが主炎レベル燃料供
   給率では燃料の燃焼を維持するに充分でない空気
   をパイロツト炎レベル空気供給率で供給する手段
   と、前記混合された燃料を燃焼する前に前記空気
   と前記燃料とを予め混合する手段と、前記燃焼に
   よつて形成された炎を感知する手段と、この炎が
   感知されない場合に燃料の供給を停止させる手段
   とを備えていることを特徴とする装置。 １２ 燃料の供給率を変える上記手段は、燃料の
   供給率を２つの率の間で変えそして炎が感知され
   ない場合に閉じるように働くバルブ手段を備えて
   いる特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 １３ 上記バルブ手段は、パイロツト空気と予め
   混合するためにパイロツト炎レベル燃料供給率で
   燃料を供給するように働く第１バルブと、その後
   にパイロツト燃料／空気の混合物と混合するため
   に主炎レベル燃料供給率で燃料を供給するように
   働く第２バルブとを備え、第２バルブは、非点火
   サイクル中に閉じることができ、炎が感知されな
   い時には両方のバルブを閉じることができる特許
   請求の範囲第１２項に記載の装置。 １４ 燃料と空気を予め混合する手段は、第１バ
   ルブから燃料を受け取る入口と、パイロツト空気
   を受け取る入口と、第２バルブによつて主燃料が
   供給された時に該燃料と後で混合するためにパイ
   ロツト燃料／空気の混合物を放出する出口とを有
   するチヤンバを備えている特許請求の範囲第１３
   項に記載の装置。 １５ 上記バルブは、同じ燃料源から供給される
   特許請求の範囲第１３項又は第１４項に記載の装
   置。 １６ 空気をパイロツト炎レベル空気供給率で供
   給する手段は、レギユレータバルブを備えている
   特許請求の範囲第１１項ないし第１５項のいずれ
   かに記載の装置。 １７ 上記レギユレータバルブは、実質的に一定
   の率でパイロツト空気を供給するようにされる特
   許請求の範囲第１６項に記載の装置。