JPS59202318A - ガス燃焼制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はバーナの燃焼特性に応じてその燃焼性を改善で
きるようにしたガス燃焼制御装置に関するＱ 従来例の構成とその問題点 従来のこの種のガス燃焼制御装置として、第１図に示す
均圧弁方式（あるいはゼロガス（す方式）がよく知られ
ている。すなわち、送風機１により送られた空気は空気
絞り２を経て混合部３へ、ガスは均圧弁４とガス絞り６
を経て混合部３へ入り空気とガスとが混合され、この混
合ガスはデイフェーザ６で圧力回復された後、ノく−ナ
７内にある第１均圧板（図示せず）を通って炎孔（図示
せず）から噴出し燃焼する。一方、送風機１と空気絞り
２の間から分岐された２次空気は固定２次空気絞り８（
通常はバーナ７内に配設される）を通ってバーナ７の２
次空気噴出孔（図示せず）から噴出１　　　する。均圧
弁４の背圧室９には空気絞り２の上流の圧力が導びかれ
でおり、均圧弁４は均圧弁出口の圧力を背圧室９の圧力
と等しくなるように自動調節する。なお、１ｏはダイヤ
フラム、１１はダイヤフラム１０のセンタ部と直結され
て可動する弁である。

ここで、空気絞り２の上流の圧力をＰｉ　　、ガス絞り
６の上流の圧力ｆＰｃ、とすれば、ガスと空気の混合比
である空燃比は、ＰＡ＝Ｐｃになるように均圧弁４で制
岬できれば、燃焼量を調節しても、はｙ一定の値になる
。ところが、均圧弁４には、ダイヤフラムの剛性、有効
受圧面積の変化等によりＰＡ：ＰＧになることをさまた
げる制−誤差が発生し特に燃焼量を低下させた時に顕著
に表われ、ガス給湯機器等の家庭用燃焼機器に要求され
る１１５ないし１／１ｏ程度の燃焼量の調節比の実現を
困難にしていた。さらに空気絞り２が固定絞りである為
、１次空気比が一定であり、かつバーナ７内に配設され
る２次空気量を調整する絞りが、固定２次空気絞り８で
あって、バーナの燃焼特性に応じて調整できないために
、ガス種によっては燃焼量を減少させた場合に、イエロ
ーが発生したり、バックしたりするのでバーナの安定燃
焼域が狭くなってしまい、したがって燃焼の調整範囲を
広くとれないという欠点があった。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題点を解消するもので燃焼量の
調節比を太きくシ、シかもガス種が変わっても調節比を
ほぼ一定に保つよう制電することを目的とするものであ
る。

発明の構成 本発明は、ガス絞りの上流と、可変１次空気絞りの上流
との圧力差を検出する差圧センサを備え、この差圧セン
サ出力で、ガス量調節手段、または空気量調節手段のい
ずれか一方を、または両方を制Ｅ＋するように構成し、
かつ、燃焼に必要な１次空気量と、２次空気量を可変１
次空気絞り、及び、可変２次空気絞りで調節出来るよう
に構成して、バーナの燃焼特性を改善することで燃焼量
調節範囲を拡大し、かつ、ガス種が変っても燃焼量調節
比が変わらないようにしたものである。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について第２図〜第４図にもとづ
いて説明する。

１人は燃焼用空気を供給する空気側通路、１Ｇは燃焼用
ガスを導ひく、ガス側通路、２はガス圧力比例制御弁等
のガス量調節手段である。３は定格インプットを所定の
圧力で流す場合に、流量が最大のガス種（都市ガス等）
で定まるガス絞り（すなわちガスノズル）、３２Ｌは定
格インプット流す場合に流量が少なくて良い、プロパン
ガス等のガス種転換時に必要な調節絞り、４は燃焼用に
必要な空気を供給する送風機、５はダンパー等の空気量
調節手段、６は１次空気通路、７は２次空気通路、８は
定格インプットに於いて、１次空気量を足める可変１次
空気絞り、９けガスと空気を低圧力損失で混合する為の
、ベンチュリー管形状で構成した混合部である。

そして１０は２次空気通路７に配設された２次空気量調
節用の可変２次空気絞り、１１はガス絞り３（又は、調
節絞りＳａ）の上流側の圧力ｐｃと可変１次空気絞り８
の上流側の圧力ＰＡとの差圧を検出する差圧センサ、１
２は差圧センサの出力信号で２のガス量調節手段を駆動
する為の電気回路部である。

１３はガスと空気の混合ガスが流れる炎孔を含む混合ガ
ス系の総管路抵抗、１４は２次空気噴出孔を含む２次空
気系の総管路抵抗で１・６は燃焼用バーナである。

上記構成において、既に所定のガス種で、ガス絞り３．
可変１次空気絞り８．可変２次空気絞り１０が、燃焼用
バーナ１６のバーナ燃焼特性に対応して各々設定されて
おり、燃焼しているものとする。このような状態のとき
、燃焼用バーナ１５の負荷を変化させると、例へば、燃
焼量が増えるように変化させると、空気量調節手段６が
、空気量が増大するように作動する。したがって、差圧
センサ１１に可変１次空気絞り８の上流側圧力Ｐｉとガ
ス絞り３（又は調節絞り３１Ｌ）の上流側圧力ＰＧとに
圧力差△ｐ＝ｐム−Ｐσ〉０にもとづく差圧出力が発生
する。そして、この差圧出力信号を電気回路部１２で処
理して、ガス量調節手段２を、ガス量が増大するように
調節し、ＰＡ−＝ＰＧすなわち、圧力差が零になるよう
に制御するものである○そして電気制御系を含む、差圧
センサ１１に誤差がなければ、燃焼量を調節しても空燃
比は一定に維持されるものでちる０ 第４図はこの場合の空燃比特性を示した図である。すな
わち、横軸に空気量Ｑム、縦軸にガス量Ｑｅをとると、
可変１次空気絞り８、及び可変２次空気絞り１ｏが一定
である限り、１次空気量と２次空気量を合せた総空気量
と、ガス量の比は、ｂ′（標準）という直線に沿った変
化をするＯつまり、燃焼量が変っても空燃比は一定であ
る。又、この場合の１次空気量とガス量の関係は、ｂ（
標準）の直線になる。

なお、ａ　／　、　ｃ　／の直線は、それぞれ総空気量
が最小ｑｔＮ　と、最大ｑｔＭ　に調節された場合の特
性、ａ、ｃの直線はａ　／　、　ｃ　／に対応し、１次
空気量が最小ｑｊＮ　　と最大ｑ１Ｍ　　に調節された
場合の特性である。

今、所定のガス（例へは都市ガス）で設定された場合の
空燃比特性が、ｂ′であるとき、ガス種をプロパンガス
等の発熱量が高く、流量が少ないガスの場合には、まず
、調節３ａ絞シを交換する。

次に、ガス種に対応した燃焼用バーナ１５の燃焼特性に
合せる為に、可変１次空気絞り８を所定値に調節し、さ
らに、可変２次空気絞り１０を所定の絞りに設定するこ
とで、最大定格ガス量ＧＭＡＸに於ける１次空気量と、
総空気量の比は、それぞれ、ｑｌＮ　　からｑｊＭ、及
びｑｔＮ　とｑｔＭ　の間で任意の組合せで設定できる
ものである。

例えば、ガス量−次空気量特性を、ｂという特性に維持
してガス種に対応させてガス量総空気量特性をａからＣ
の間の特性に可変できるものである０ 発明の詳細 な説明したように、本発明はガス絞りの上流側圧力と、
可変１次空気絞り（または可変２次空気絞り）の上流側
圧力を、燃焼量を調節した場合でも、常に等しくなるよ
うに差圧センサにて、ガス量調節手段と空気量調節手段
のいずれか一方、または両方制御するように構成し、か
つ、バーナの燃焼特性に対応して、またはガス種に対応
して可変１次空気絞りと、可変２次空気絞りを調節でき
るように構成したことで、次のような効果を有するもの
である。

すなわち、 （１）バーナの燃焼特性に応じて、安定燃焼域が拡大す
るように調節できる。

（２）　　ガス燃焼機器、特に高負荷バーナ燃焼機器に
於ける空燃比制御精度が向上し、燃焼量の調節範囲を従
来よりも大きくとれる。

（３）　　ガス種を転換させた場合でも、燃焼量の調節
範囲を一定にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガス燃焼制御装置の構成図、第２図は本
発明のガス燃焼制御装置の一実施例を示す構成図、第３
図は同装置を管路抵抗系で示しだ構成図、第４図は同装
置の空燃比制御特性図である。 １ム・・・・・・空気側通路、１Ｇ・・・・・・ガス側
通路、２・・・・・・ガス量調節手段、３・川・ガス絞
シ、４・・・・・送風機、６・・・・・空気量調節手段
、６・・・・・１次空気通路、７・・・・・２次空気通
路、８・・・・・可変１次空気絞シ、９・・・・・混合
部、１ｏ・・・・・可変２次空気絞り、１１・・・・・
・差圧センサ、１６・・・・・・バーナ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ４　ｆｆ 第２図

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空気
   側通路には燃焼用空気を供給する送風機と空気量調節手
   段を設け、この空気量調節手段の後流を１次空気通路と
   ２次空気通路に分岐し、前記１次空気通路には可変１次
   空気絞りと、この可変１次空気絞りと前記ガス絞りとの
   下流を合流して、ガスと空気を混合する混合部とを６設
   し、前記２次空気通路には可変２次空気絞りを配設し、
   前記ガス絞りの上流圧力と前記可変１次空気絞シの上流
   圧力との圧力差に対応しん電気信号を出力する差圧セン
   サを具備するとともに、バーナの燃焼特性に対応して前
   記可変１次空気絞りと前記可変２次空気絞りを可変すＺ
   構成としたガス燃焼制御装置。 ？）可変１次空気絞りの１部と混合部を一体としかつベ
   ンチュリー管形状とした特許請求の範匿第１項記載のガ
   ス燃焼制御装置。