JPS62258913A - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
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- JPS62258913A JPS62258913A JP10230186A JP10230186A JPS62258913A JP S62258913 A JPS62258913 A JP S62258913A JP 10230186 A JP10230186 A JP 10230186A JP 10230186 A JP10230186 A JP 10230186A JP S62258913 A JPS62258913 A JP S62258913A
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- Japan
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- burner
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 6
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- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 30
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Control Of Combustion (AREA)
- Spray-Type Burners (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】
産業上の利用分野
本発明は、燃料と燃焼空気を混合して燃焼する全一次燃
焼バーナの燃焼検知手段に関する。
焼バーナの燃焼検知手段に関する。
従来の技術
従来のこの種の燃焼装置は第3図に示すように構成され
ていた。ヒータ1が埋設された気化筒2の上部開口部に
はバーナヘッド受けを兼ねた混合板3が配設され、気化
筒2の内部に気化室4を区画している。また混合板3の
上部には、多数の小孔5が開設された整流筒6とその外
側に設けられた釜網製の燃焼筒7とによって構成される
バーナヘッド8が配置され、さらにバーナヘッド8とそ
の上端を閉塞するキャップ9とにより内部に混合室10
が区画されている。また、燃焼筒7および気化筒2の外
側には排気通路11をへだてて輻射熱を透過するガラス
筒12および排気口13を開口した排気筒14が設けら
れている。なお、排気通路11の上端は排気キャップ1
5により閉塞されている。一方、気化筒2の側壁には給
気ノズル16および給油ノズル17が開口するとともに
、それぞれのノズルは給気管」8および給油管19を介
してファン2゛0およびポンプ21に接続されている(
例えば、特開昭60−188718号公報)。なお、2
2は油槽、2Gは燃焼状態を検知するフレームロッドで
ある。
ていた。ヒータ1が埋設された気化筒2の上部開口部に
はバーナヘッド受けを兼ねた混合板3が配設され、気化
筒2の内部に気化室4を区画している。また混合板3の
上部には、多数の小孔5が開設された整流筒6とその外
側に設けられた釜網製の燃焼筒7とによって構成される
バーナヘッド8が配置され、さらにバーナヘッド8とそ
の上端を閉塞するキャップ9とにより内部に混合室10
が区画されている。また、燃焼筒7および気化筒2の外
側には排気通路11をへだてて輻射熱を透過するガラス
筒12および排気口13を開口した排気筒14が設けら
れている。なお、排気通路11の上端は排気キャップ1
5により閉塞されている。一方、気化筒2の側壁には給
気ノズル16および給油ノズル17が開口するとともに
、それぞれのノズルは給気管」8および給油管19を介
してファン2゛0およびポンプ21に接続されている(
例えば、特開昭60−188718号公報)。なお、2
2は油槽、2Gは燃焼状態を検知するフレームロッドで
ある。
上記構成において、ヒータ1によって気化筒2が所定温
度まで加熱されると、ファン20は給気管18および給
気ノズル16を介して燃焼空気を気化室4内に供給し、
ポンプ21は油槽22より給油管19および給油ノズル
17を介して燃料を気化室4に供給する。気化室4に入
った燃料は加熱された気化筒内壁にて気化し、燃焼空気
と混合して空気過剰率1.0以上の予混合気になる。予
混合気は混合板3を介して混合室10に流入し、ここで
さらに均一に混合された後に整流筒6の小孔5から噴出
し、点火器(図示せず)により点火されて燃焼筒7の表
面で燃焼する。燃焼筒7は比較的大面積であるので、こ
こでの燃焼は低負荷燃焼であるとともに、燃焼にともな
う燃焼筒7の赤熱がガラス筒12を介して放散されるの
で燃焼火炎温度が低くなり、低N0w燃焼が行なわれる
。燃焼によって生じた排ガスは排気通路11を通って排
気口1aより排出されるが、その際に気化筒2を加熱し
熱回収が行なわれる。
度まで加熱されると、ファン20は給気管18および給
気ノズル16を介して燃焼空気を気化室4内に供給し、
ポンプ21は油槽22より給油管19および給油ノズル
17を介して燃料を気化室4に供給する。気化室4に入
った燃料は加熱された気化筒内壁にて気化し、燃焼空気
と混合して空気過剰率1.0以上の予混合気になる。予
混合気は混合板3を介して混合室10に流入し、ここで
さらに均一に混合された後に整流筒6の小孔5から噴出
し、点火器(図示せず)により点火されて燃焼筒7の表
面で燃焼する。燃焼筒7は比較的大面積であるので、こ
こでの燃焼は低負荷燃焼であるとともに、燃焼にともな
う燃焼筒7の赤熱がガラス筒12を介して放散されるの
で燃焼火炎温度が低くなり、低N0w燃焼が行なわれる
。燃焼によって生じた排ガスは排気通路11を通って排
気口1aより排出されるが、その際に気化筒2を加熱し
熱回収が行なわれる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、フレームロッド2
aによる燃焼検知およびそれを用いた空燃比制御が困難
であるという問題点を有していた。
aによる燃焼検知およびそれを用いた空燃比制御が困難
であるという問題点を有していた。
つぎにその理由を説明する。上記構成においてフレーム
ロッド23に一定電圧を印加して予混合気の空気過剰率
を変化させた場合のフレームロッド電流値の特性を第4
図にホす。図に示されるよう書ヒ、フレームロッド電流
は混合気の空気過刺率入が1.0すなわち子鹿金気中□
の燃焼空気量が理論空気量と等しくなる点で置火となる
。ここで、バーナとしては燃焼筒に2次空娠が供給され
ない全一次燃焼が行なわれているために、予混合気の空
気過剰重大が1.0以下では空気不足による不完全燃焼
を起こしてしまう。さらtζ予混合気の空気過剰重大が
1.0以上であっても、1.0近傍では燃焼筒7の赤熱
すなわち温度が最も□高くなるために燃焼筒7および整
流筒6が過熱し、逆火してしまう恐れがある。このため
、上記′構成の燃焼装置llとおいては、予混合気の空
気過剰重大の実質的な使用範囲は第4図中のA点以上に
なり、フレームロッドのイ1ン電流!fにおけ□るしき
い値(図中0〜0′線で示す)以上では、制御回路(図
示せず)により燃焼を停止することになる。
ロッド23に一定電圧を印加して予混合気の空気過剰率
を変化させた場合のフレームロッド電流値の特性を第4
図にホす。図に示されるよう書ヒ、フレームロッド電流
は混合気の空気過刺率入が1.0すなわち子鹿金気中□
の燃焼空気量が理論空気量と等しくなる点で置火となる
。ここで、バーナとしては燃焼筒に2次空娠が供給され
ない全一次燃焼が行なわれているために、予混合気の空
気過剰重大が1.0以下では空気不足による不完全燃焼
を起こしてしまう。さらtζ予混合気の空気過剰重大が
1.0以上であっても、1.0近傍では燃焼筒7の赤熱
すなわち温度が最も□高くなるために燃焼筒7および整
流筒6が過熱し、逆火してしまう恐れがある。このため
、上記′構成の燃焼装置llとおいては、予混合気の空
気過剰重大の実質的な使用範囲は第4図中のA点以上に
なり、フレームロッドのイ1ン電流!fにおけ□るしき
い値(図中0〜0′線で示す)以上では、制御回路(図
示せず)により燃焼を停止することになる。
しぺしながら、混合□気め空気過剰重大を図中のB点に
設定するとイオン電流I、はIBになるが、このIBと
いう電流値は低空気過剰率側のB′でも同様に発生して
しまい、単なる電流値による判定では不完全燃焼側のB
′という空気過剰率を検出できないため電流値の空気過
剰率に対する傾きも合せて判定する必要があった。また
、フレームロッドの電流値特性が常に図中の実線で示す
ように変化しなければよいが、経年変化やフレームロッ
ドの取付バラツキ等の原因により、図中の破線で示すよ
うな特性になると空気過剰率の全域でしきい値のO〜0
′以下であり、逆火域や不完全燃焼域を検出できない問
題点があった。さらに、フレームロッドへの電圧印加回
路等の故障にjす、電圧が印加されなかった場合には当
然ながらフレームロッド電流値は零となるが、電流値の
判定部ではしきい値0〜d以下であるために正常と判定
されてしまう恐れがあった。
設定するとイオン電流I、はIBになるが、このIBと
いう電流値は低空気過剰率側のB′でも同様に発生して
しまい、単なる電流値による判定では不完全燃焼側のB
′という空気過剰率を検出できないため電流値の空気過
剰率に対する傾きも合せて判定する必要があった。また
、フレームロッドの電流値特性が常に図中の実線で示す
ように変化しなければよいが、経年変化やフレームロッ
ドの取付バラツキ等の原因により、図中の破線で示すよ
うな特性になると空気過剰率の全域でしきい値のO〜0
′以下であり、逆火域や不完全燃焼域を検出できない問
題点があった。さらに、フレームロッドへの電圧印加回
路等の故障にjす、電圧が印加されなかった場合には当
然ながらフレームロッド電流値は零となるが、電流値の
判定部ではしきい値0〜d以下であるために正常と判定
されてしまう恐れがあった。
問題点を解決するだめの手段
゛1記問題点を解決するために、本発明の燃焼装置はフ
ァンから分割□供給される燃焼空気の一方が供給されて
、高湿゛瞳の予混合気−を生成する気化室と、気化室か
らの予混合気と他方の燃焼空気を混合してバーナヘッド
に送出する混合室と、気化室から混合室への混合気通路
に開口した予混合気取出口から気化室にて生成した予混
合気の一部を取出して燃焼するパイロットバーナと、パ
イロットバーナの火炎中に挿入された燃焼検知手段を設
けたものである。
ァンから分割□供給される燃焼空気の一方が供給されて
、高湿゛瞳の予混合気−を生成する気化室と、気化室か
らの予混合気と他方の燃焼空気を混合してバーナヘッド
に送出する混合室と、気化室から混合室への混合気通路
に開口した予混合気取出口から気化室にて生成した予混
合気の一部を取出して燃焼するパイロットバーナと、パ
イロットバーナの火炎中に挿入された燃焼検知手段を設
けたものである。
作 用
本発明は上記した構成によって、主バーナである全−次
燃焼バーナにおける燃焼状態を、高濃度の予混気を燃焼
するパイロットバーナおよびフレームロッドによって検
知および制御することになり、燃焼範囲での検知が容易
になり不完全燃焼および逆火を防止できる。
燃焼バーナにおける燃焼状態を、高濃度の予混気を燃焼
するパイロットバーナおよびフレームロッドによって検
知および制御することになり、燃焼範囲での検知が容易
になり不完全燃焼および逆火を防止できる。
実施例
以下、本発明の実施例を第1図および第2図を用いて説
明する。なお、第1図において第3図に示す従来例と同
部品は同番号を付し説明を省略する。気化室4と混合室
10との中間には、空気室本体24と仕切板25とによ
って区画された空気室26が設けられ、空気室26と給
気管18とは送気管27とによって接続されている。ま
た、空気室26を貫通して気化室4から混合室10への
混合気通路28が配置されるとともに、空気室26の上
部で混合気通路28との接続部には空気流出口29が開
口している。一方、混合気道路28にはパイロットバー
ナ30への予混合気取出口31が突出開口している。パ
イロットバーナ30の上方にはフレームロッド23の電
極が臨んでいる。32は排気筒14に開設した火移り口
である。
明する。なお、第1図において第3図に示す従来例と同
部品は同番号を付し説明を省略する。気化室4と混合室
10との中間には、空気室本体24と仕切板25とによ
って区画された空気室26が設けられ、空気室26と給
気管18とは送気管27とによって接続されている。ま
た、空気室26を貫通して気化室4から混合室10への
混合気通路28が配置されるとともに、空気室26の上
部で混合気通路28との接続部には空気流出口29が開
口している。一方、混合気道路28にはパイロットバー
ナ30への予混合気取出口31が突出開口している。パ
イロットバーナ30の上方にはフレームロッド23の電
極が臨んでいる。32は排気筒14に開設した火移り口
である。
上記構成において、ヒータ1により気化筒2が所定温度
まで加熱されるとファン20とポンプ21が作動し、燃
焼空気と燃料を気化室4に供給する。このとき、燃焼空
気は給気管18から送気管27によって空気室26に分
割供給されるため、気化室4にて気化した燃料と給気ノ
ズル16を介して気化室に供給された燃焼空気とによっ
て気化室4内に形成される予混合気の空気過剰重大は、
1.0以下に設定されている。気化室4にて形成された
予混合気は、混合気通路28を通る間に均一に混合され
て混合室10に流出するとともに、送気管27からの燃
焼空気が空気室26および空気流出口29を経て混合室
10に流出する。混合室10内に入った気化室4からの
予混合気と空気室26からの燃焼空気の一部は混合室1
0内にて混合し、空気過剰重大が1.0以上の比較的希
薄な混合気となり、全−次燃焼バーナヘッド8に噴出す
る。一方、パイロットバーナ30に気化室4内の予混合
気を導く予混合気取出口32は、混合気通路28に開口
しているために、均一な予混合気をパイロットバーナ3
0に供給できる。パイロットバーナ30から噴出した高
濃度の予混合気は点火器(図示せず)により点火されて
燃焼し、その際に主バーナである全−次燃焼バーナヘッ
ド8への点火が、火移り口32を介したパイロットバー
ナ30の火炎からの引火によって行なわれる。このパイ
ロットバーナの火炎中にフレームロッド23を挿入し電
圧を印加することによって得られるイオン電球は、パイ
ロットバーナ単体としては第2図(4)に示すような特
性を示す。第2図囚は縦軸にフレームロッドのイオン電
流値、横軸にパイロットバーナ30に供給される予混合
気すなわち気化室4にて形成される予混合気の空気過剰
重大をとり、イオン電流値特性を示したもので、図から
も判るように、空気過剰重大が08〜09程度でイオン
電流は最大値を示す。この特性を、パイロットバーナ3
0に連動して変化する主バーナである全−次燃焼バーナ
8での空気過剰重大を横軸にとって示すと、第2図俤)
の実線のようになる。この場合、主バーナにおいて低空
気過剰率側で逆火を生じない点(図中B点)および高空
気過剰率側でリフト失火を生じない点(図中り点)を満
足するようにイオン電流IIでのしきい値を設定すると
(図中I、=K)、それ以上のイオン電流を示す空気過
剰重大の範囲(図中矢印で示す)では正常燃焼を保証さ
れることになる。すなわち、従来列で問題となった空気
過剰重大が1.0以下の場合にも、フレームロッドのイ
オン電流はしきい値以下になるために、異常燃焼を検出
し燃焼を停止することができる。なお、第2図(B)中
の破線は、従来例と同様に主バーナである全−次燃焼バ
ーナの火炎中に、フレームロッドを挿入した場合のイオ
ン電流特性を概念的に示したものである。
まで加熱されるとファン20とポンプ21が作動し、燃
焼空気と燃料を気化室4に供給する。このとき、燃焼空
気は給気管18から送気管27によって空気室26に分
割供給されるため、気化室4にて気化した燃料と給気ノ
ズル16を介して気化室に供給された燃焼空気とによっ
て気化室4内に形成される予混合気の空気過剰重大は、
1.0以下に設定されている。気化室4にて形成された
予混合気は、混合気通路28を通る間に均一に混合され
て混合室10に流出するとともに、送気管27からの燃
焼空気が空気室26および空気流出口29を経て混合室
10に流出する。混合室10内に入った気化室4からの
予混合気と空気室26からの燃焼空気の一部は混合室1
0内にて混合し、空気過剰重大が1.0以上の比較的希
薄な混合気となり、全−次燃焼バーナヘッド8に噴出す
る。一方、パイロットバーナ30に気化室4内の予混合
気を導く予混合気取出口32は、混合気通路28に開口
しているために、均一な予混合気をパイロットバーナ3
0に供給できる。パイロットバーナ30から噴出した高
濃度の予混合気は点火器(図示せず)により点火されて
燃焼し、その際に主バーナである全−次燃焼バーナヘッ
ド8への点火が、火移り口32を介したパイロットバー
ナ30の火炎からの引火によって行なわれる。このパイ
ロットバーナの火炎中にフレームロッド23を挿入し電
圧を印加することによって得られるイオン電球は、パイ
ロットバーナ単体としては第2図(4)に示すような特
性を示す。第2図囚は縦軸にフレームロッドのイオン電
流値、横軸にパイロットバーナ30に供給される予混合
気すなわち気化室4にて形成される予混合気の空気過剰
重大をとり、イオン電流値特性を示したもので、図から
も判るように、空気過剰重大が08〜09程度でイオン
電流は最大値を示す。この特性を、パイロットバーナ3
0に連動して変化する主バーナである全−次燃焼バーナ
8での空気過剰重大を横軸にとって示すと、第2図俤)
の実線のようになる。この場合、主バーナにおいて低空
気過剰率側で逆火を生じない点(図中B点)および高空
気過剰率側でリフト失火を生じない点(図中り点)を満
足するようにイオン電流IIでのしきい値を設定すると
(図中I、=K)、それ以上のイオン電流を示す空気過
剰重大の範囲(図中矢印で示す)では正常燃焼を保証さ
れることになる。すなわち、従来列で問題となった空気
過剰重大が1.0以下の場合にも、フレームロッドのイ
オン電流はしきい値以下になるために、異常燃焼を検出
し燃焼を停止することができる。なお、第2図(B)中
の破線は、従来例と同様に主バーナである全−次燃焼バ
ーナの火炎中に、フレームロッドを挿入した場合のイオ
ン電流特性を概念的に示したものである。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明の燃焼装置は燃
焼空気を分割し、一方の燃焼空気と気化燃料との濃い混
合気を形成する気化室と、他方の燃焼空気と気化室から
の濃い混合気を混合してバーナヘッドに送出する混合室
と、気化室から混合室への混合気通路に開口した予混合
気取出口からの予混合気を燃焼するパイロットバーナと
、パイロットバーナの燃焼状態を検知する検知手段を備
えたために、パイロットバーナに均一化された予混合気
が供給され、主バーナにおける空気過剰率をパイロット
バーナにおける空気過剰率によって容易に検出すること
が可能になり、主バーナでの不完全燃焼や逆火あるいは
リフト失火などの異常燃焼を防止できる。また、全−次
燃焼バーナへの点火も、濃い混合気を燃焼するパイロッ
トバーナへ一旦点火し、さらにパイロットバーナの火炎
によって主バーナへの点火を行なえば極めて容易に行な
うことができる。
焼空気を分割し、一方の燃焼空気と気化燃料との濃い混
合気を形成する気化室と、他方の燃焼空気と気化室から
の濃い混合気を混合してバーナヘッドに送出する混合室
と、気化室から混合室への混合気通路に開口した予混合
気取出口からの予混合気を燃焼するパイロットバーナと
、パイロットバーナの燃焼状態を検知する検知手段を備
えたために、パイロットバーナに均一化された予混合気
が供給され、主バーナにおける空気過剰率をパイロット
バーナにおける空気過剰率によって容易に検出すること
が可能になり、主バーナでの不完全燃焼や逆火あるいは
リフト失火などの異常燃焼を防止できる。また、全−次
燃焼バーナへの点火も、濃い混合気を燃焼するパイロッ
トバーナへ一旦点火し、さらにパイロットバーナの火炎
によって主バーナへの点火を行なえば極めて容易に行な
うことができる。
第1図は本発明の一実施例を示す燃焼装置の縦断面図、
第2図A、Bは同装置のパイロットバーナの火炎に挿入
されたフレームロッドのイオン電流特性を示す特性図、
第3図は従来の燃焼装置を示す縦断面図、第4図は従来
例におけるフレームロッドのイオン電流の特性図である
。 2・・・・気化筒、4・・・気化室、8・・・・・全−
次燃焼バーナヘッド、10・・・・・・混合室、18・
・・給気管、20・・・・・ファン、23 ・・・・フ
レームロッド、26・・・・・・空気室、27・・・・
・送気管、28 ・混合気通路、29・・・・・空気流
出口、aO・・・・・パイロットバーナ、31・・・・
・・予混合気取出口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 第3図 第4図 二 空気遇剥牟入
第2図A、Bは同装置のパイロットバーナの火炎に挿入
されたフレームロッドのイオン電流特性を示す特性図、
第3図は従来の燃焼装置を示す縦断面図、第4図は従来
例におけるフレームロッドのイオン電流の特性図である
。 2・・・・気化筒、4・・・気化室、8・・・・・全−
次燃焼バーナヘッド、10・・・・・・混合室、18・
・・給気管、20・・・・・ファン、23 ・・・・フ
レームロッド、26・・・・・・空気室、27・・・・
・送気管、28 ・混合気通路、29・・・・・空気流
出口、aO・・・・・パイロットバーナ、31・・・・
・・予混合気取出口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 第3図 第4図 二 空気遇剥牟入
Claims (4)
- (1)給気管を介して燃焼空気を供給するファンと、給
気管に接続されて燃焼空気を分岐する送気管と、分割さ
れた燃焼空気の一方と燃料を混合して予混合気を形成す
る気化室と、送気管を介して供給される他方の燃焼空気
と気化室からの予混合気を混合しバーナヘッドに送出す
る混合室と、気化室にて形成された予混合気の一部が供
給され燃焼するパイロットバーナと、パイロットバーナ
の火炎中に挿入されて燃焼状態を検知する検知手段を備
えるとともに、パイロットバーナへの予混合気取出口を
気化室から混合室への混合気通路に開口した燃焼装置。 - (2)有底円筒状の気化筒の内側に気化室を区画し、そ
の上部に送気管が接続されるとともに混合室への空気流
出口を開設した空気室と混合室を連接し、前記混合気通
路を空気室を貫通して配設した特許請求の範囲第1項記
載の燃焼装置。 - (3)気化室にて形成される予混合気の空気過剰率を1
.0以下とするとともに、混合室にて形成される予混合
気の空気過剰率を1.0以上とし、かつバーナヘッドを
表面燃焼を行なう全一次燃焼バーナヘッドとした特許請
求の範囲第1項記載の燃焼装置。 - (4)検知手段を、フレームロッドとした特許請求の範
囲第1項記載の燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10230186A JPS62258913A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10230186A JPS62258913A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | 燃焼装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62258913A true JPS62258913A (ja) | 1987-11-11 |
Family
ID=14323786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10230186A Pending JPS62258913A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62258913A (ja) |
-
1986
- 1986-05-02 JP JP10230186A patent/JPS62258913A/ja active Pending
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