JPH01111127A - バーナの燃料供給量制御方法 - Google Patents

バーナの燃料供給量制御方法

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JPH01111127A
JPH01111127A JP62267879A JP26787987A JPH01111127A JP H01111127 A JPH01111127 A JP H01111127A JP 62267879 A JP62267879 A JP 62267879A JP 26787987 A JP26787987 A JP 26787987A JP H01111127 A JPH01111127 A JP H01111127A
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burner
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    • F23N1/08Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (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。

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料供給量制御方法に係り、特にバー
ナにより加熱される熱風温度を制御するためのバーナの
燃料供給量制御方法に関する。
[従来の技術] 従来、乾燥機等の熱風生成装置として用いられるバーナ
としては、燃料油をパイプにより燃焼部へ供給し、燃焼
させるバーナが知られており、前記バーナで熱風を生成
し、その熱風を送風機によって乾燥部に引き込むように
なっている。また、前記バーナは、燃焼部へ供給する燃
料油の量を変化することによって火力を変化させて熱風
温度を変化させている。すなわち、熱風の温度を温度セ
ンサにて測定し、温度センサの検出温度が設定温度より
高くなったときに燃料の供給量を減少しかつ検出温度が
設定温度より低くなったときに燃料の供給量を、増加さ
せ火力を制御し、熱風温度を制御していた。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来の技術では、バーナ(熱風発生
部)と温度センサ(温度検出部)とが離れているため、
バーナの燃料供給量を制御してから温度センサによって
熱風温度を制御するまでに所定の遅れ時間Sが生じ、増
加率および減少率が高い場合は、第10図に示すように
バーナの取付は位置と温度センサの取付は位置の差によ
って発生する遅れ時間Sの間の温度上昇または下降が大
きくなり、熱風の設定温度T。と検出温度Tとの差が大
きくなるという問題があった。また燃料の増加率、また
は減少率が低い場合は、第11図に示すように、温度上
昇率または下降率が小さいため熱風の検出温度Tを設定
温度T。にするために要する時間Mが長くなり、迅速な
温度制御ができないという問題があった。
本発明は上記問題点を解決すべく成されたもので、熱風
の設定温度T。と検出温度Tとの差が小さく、かつ迅速
な熱風温度制御ができるバーナの燃料供給量制御方法を
提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明は、熱風温度が設定温
度未満のときにバーナへの燃料供給量を増加させると共
に熱風温度が設定温度を越えているときにバーナへの燃
料供給量を減少させるバーナの燃料供給量制御方法にお
いて、所定の増加率で燃料供給量を増加させた後に増加
率を小さくして燃料供給量を増加させると共に、所定の
減少率で燃料供給量を減少させた後に減少率を小さくし
て燃料供給量を減少させることを特徴とする。
[作用] 本発明によれば、熱風温度が設定温度未満のときには、
所定の増加率でバーナへの燃料供給中を増加させた後に
、増加率を小さくして、燃料供給量を増加させる。この
結果、燃料供給量を増加するときの初期の段階で燃料供
給量が多くなるため迅速に設定温度に近づけることがで
き、またその後燃料供給量の増加量が少なくなるため遅
れ時間によって熱風温度が所定温度を大きく越えること
がなくなる。また熱風温度が所定温度を越えているとき
には、所定の減少率でバーナへの燃料供給量を減少させ
た後に、減少率を小さくして燃料供給量を減少させてい
る。この結果、上記と同様に熱風温度を迅速に設定温度
に近づけることができると共に遅れ時間によって熱風温
度が設定温度より大きく低下することがなくなる。よっ
て、バーナの熱風温度の上昇または下降が初期は急激に
、後期はゆるやかに変化し設定温度からの誤差を小さく
して迅速に熱風温度を制御することができる。
[発明の効果] 以上説明した如く本発明に係るバーナの燃料供給量制御
方法は、バーナの熱風温度の上昇または下降が初期は急
激に、後期はゆるやかに変化するため、熱風の設定温度
T。と検出温度Tとの誤差が小さく、かつ迅速な温度制
御ができるという優れた効果を有している。
[実施例] 以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明する
。本実施例は、循環式穀物乾燥機に使用されているガン
タイプバーナに本発明を適用したものである。
第1図及び第2図は、循環式穀物乾燥機の一例を示して
おり、穀物乾燥機10は、穀槽12と、多孔板15によ
り囲まれた導風路14と、多孔板15により囲まれた一
対の補助導風路16とを有している。穀槽12の下部に
は導風路14を囲む多孔板15と一対の多孔板19で仕
切られた流下路17が設けられており穀槽12から穀物
が流下して通るようになっている。この穀物乾燥機10
では、燃料タンクからの燃料と空気の量とを、第4図に
示すサーボモータ160により調整するガンタイプバー
ナ18で熱風を生成し、その熱風を送風機20により吸
引して導風路14と一対の補助導風路16から穀物の流
下路17を横切って排風路21に流れるようにしておき
、流下路17に張込んだ穀物に対しガンタイプバーナ1
8で生成した熱風を送給していくように構成され、穀物
が乾燥されるようになっている。また、ガンタイプバー
ナ18で生成されて、送給されてくる熱風の温度を、感
知するサーミスタで構成された、熱風温度センサ22が
、導風路14内に設けられている。乾燥された穀物は、
回転するドラムシャッタ24によって、排出用のコンベ
ア26内に落下されるようになっており、排出用のコン
ベア26は穀物を昇降機28の下方へ搬送するようにな
っている。この穀物は、昇降機28により穀槽12の上
方へ持ち上げられ、張込用のコンベア30によって、回
転式均分機32上に落下されるようになっている。回転
式均分機32内に落下された穀物は遠心力を受けて穀槽
12内へ落下する。また、コントロールボックス内には
、熱風温度を設定する設定器34が設けられている。上
記の熱風温度センサ22、設定器34は、マイクロコン
ピュータ等で構成された電子制御回路61に接続されて
いる。
上記ガンタイプバーナ18を第3図、第4図、第5図を
用いて詳細に説明する。
ガンタイプバーナ18のドラフトチューブ112にはス
テー114によってノズル116が固定されている。ノ
ズル116先端のノズルチップ118には燃料を噴霧す
る噴孔120が穿設されている。このノズル116は燃
料パイプ122によって流量調節弁124へ連結されて
いる。
第4図に示す如く流量調節弁124はガンタイプバーナ
18の側壁110Aに取付けられている。
流量調節弁124内には流入路126及び流出路128
が形成されており、燃料パイプ122の一端は流出路1
28へ連結されている。また流入路126は燃料パイプ
127によって図示しない燃料ポンプへ連結されており
、燃料が送り込まれるようになっている。流入路126
と流出路128との交差部は弁室130とされている。
流入路126へ送り込まれた燃料は弁室130を経た後
流出路128から送り出されるようになっている。
弁室130内には弁体132が配置されている。
弁体132は棒状で先端は先細に形成されたニードル部
134となっており、このニードル部134が流入路1
26の軸線上で流出路128と直交するように弁室13
0内に配置されている。また弁体132の中間部にはウ
オーム状のねじ部136が形成されており、流量調節弁
124本体内壁に形成されたねじ溝と螺合している。こ
のため弁体132が回転するとねじ部136が案内され
て軸線方向に移動し、これに伴なってニードル部134
が弁室130内を流入路126の軸線方向に移動して流
入路126の弁室130側開口部の実質的開口面積を変
化させ、流入路126から弁室130へ流入する燃料量
を変化させるようになっている。
ニードル部134とねじ部136との間の摺動部分には
流量調節弁124本体内壁との間にOIJソング38が
配置されており、弁室130内の燃料がねじ部136側
へ洩れ出すのを防止している。
弁体132の他端部に一ドル部134と反対側)はガン
タイプバーナー8の側壁110Aから外側へ突出するロ
ッド部140となっている。このロッド部140にはキ
ー142を介してエアダンパ144のフランジ部144
Aが連結されている。このため弁体132が回転すると
ロッド部140がフランジ部144A内で摺動しながら
回転し、これに伴なってエアダンパ144が回転し、第
5図に示す如く側壁110Aに形成された開口146に
エアダンパ144の一部分が重なることにより弁体13
2の回転度合に応じて開口146の実質的開口面積を変
化できるようになっている。
この場合、開口146の開口面積は弁体132のニード
ル部134による流入路126の開口面積の変化に相応
して増減し、開口146を通過する空気量と流出路12
8から流出しノズル116から噴射される燃料量との混
合割合が理論空燃比となるように各部の寸法が設定され
ている。
ロッド部140の先端にはジヨイント148が係止ねじ
150によって取付けられている。ジヨイント148と
エアダンパ144のフランジ部144Aとの間には圧縮
コイルスプリング152が配置されており、常にエアダ
ンパ144を側壁110A方向へ付勢している。このた
めエアダンパ144がロッド部140と共に回転する際
に、ロッド部140の摺動にかかわらずエアダンパ14
4を側壁110Aへ密着させ不用な隙間が生じないよう
になっている。
ジヨイント148の先端部には連続する凹凸部154が
形成されており、ジヨイント156の先端に形成された
凹凸部158と互いに噛み合っている。ジヨイント15
6はカバー159に取付けられたサーボモータ160の
回転軸162に係止ねじ164によって取付けられてい
る。このためサーボモータ160の回転力はジヨイント
156及びジヨイント148を介して弁体132へ伝達
されるようになっている。
サーボモータ160は制御回路61に接続されている。
第6図に示す如く、制御回路61は中央処理M置(CP
U)63、リードオンリメモリ(ROM)65、ランダ
ムアクセスメモリ (RAM)67、入力ポートロ9、
出力ポードア1及びこれらを接続するデータバスやコン
トロールバス等のバス73を含んで構成されている。入
力ポートロ9には設定器34が接続されると共に、アナ
グロ・デジタル変換器(ADC)80を介して熱風温度
センサ22が接続されている。CPU63はADC80
によりデジタル信号に変換された熱風温度センサ22の
出力を順次RAM67に記憶させる。出力ポードア1は
駆動回路84を介してサーボモータ160に接続され、
CPU63は駆動回路84を制御することによってサー
ボモータ160を制御するようになっている。ROM6
5には後述する制御ルーチンのプログラムが予め記憶さ
れている。
カバー159には開口166が形成されてふり、空気の
流入口となっている。
ガンタイプバーナ18の内部中央にはファン168が配
置されている。ファン168は側壁110Bに取付けら
れたファンモータ170の回転mに固着されており、フ
ァンモータ170の駆動ヲ受けて一定回転し燃焼用空気
を吸引送給するようになっている。燃焼用空気は開口1
66を通過し開口146を経てガンタイプバーナ18内
へ流入した後ノズル116方向へ送給されるようになっ
ている。
ノズル116の直上にはノズル116と同様にステー1
14によって点火棒172が取付けられている。点火棒
172は高電圧による放電着火部で先端の放電部はノズ
ル116の噴孔120の直前上方に位置している。この
点火棒172は、ドラフトチューブ112の外側に配置
された高電圧発生用の点火トランス174と連結されて
いる。
ドラフトチューブ112の先端開口部内側には、フレー
ムホルダ176が取付けられている。フレームホルダ1
76は略円錐台形の筒状部材で、小径の開口部がノズル
116へ向き、大径の開口部がドラフトチューブ112
の先端開口部へ向くように配置されている。フレームホ
ルダ176の周囲壁には燃焼用空気供給用の透孔178
が形成され、ノズル116から噴霧された燃料とファン
168から送給された空気とを混合させるようになって
いる。
次に本実施例の作用を説明する。
穀物乾燥機10の電源をオンしてガンタイプバーナ18
を始動させると、ファンモータ170が駆動されてファ
ン168が回転しフレームホルダ176へ空気を送給す
ると共に点火トランス174が作動して点火棒172が
放電を始める。さらに所定時間経過後に図示しない燃料
ポンプが作動して燃料が供給され始める。燃料ポンプか
ら供給される燃料は燃料パイプ127から流入路126
へ至り、弁室130側の開口部において弁体132のニ
ードル部134によって調量された後流出路128から
燃料パイプ122を経てノズル116の噴孔120から
前方(フレームホルダ176方向)へ噴射されて着火体
制に入り、点火棒172によって着火される。ガンタイ
プバーナ18の着火後は、点火棒172による放電は停
止され次回の点火に備え、噴孔120からの燃料噴射及
びファン168からの空気送給は連続して行なわれる。
さてこの場合、ガンタイプバーナ18の燃焼量は噴孔1
20から噴射される燃料量及びファン168から送給さ
れる空気量によって変化する。またこの燃料量は弁体1
32のニードル部134を移動させ流入路126の弁室
130側開口部の実質的開口面積を変化させることで調
節され、また空気量は弁体132のロッド部140を回
転させ側壁110Aの開口146の実質的開口面積を変
化させることで調節される。さらに弁体132はサーボ
モータ160によって移動される。
第7図にはサーボモータ160の制御ルーチンが示され
ている。穀物乾燥機10の電源がオンされると、ステッ
プ200において、フラグU及びSがセットされる。次
にステップ202でガンタイプバーナ18が着火される
と、ステップ204において設定器34で設定された設
定温度T。をRAM67から読み込む。この設定温度T
。は穀物の張込量や種類に応じて定められる。次に、ス
テップ206において熱風温度センサ22によって検出
されかつADC80によってデジタル信号に変換されて
RAM67に記憶されている検出温度TがRAM67か
ら読み込まれ、ステップ208において、ステップ20
6で読み込まれた検出温度Tがステップ204で読み込
まれた設定温度To  と比較される。
検出温度Tが設定温度T。よりも低い場合には、ステッ
プ210においてフラグHがセットされる。
次にステップ212においてフラグSがセットされてい
るか否かの判定を行う。フラグSがセットされていると
判断されたときすなわち着火した直後は、ステップ21
4において、サーボモータ160がオンとなり、第8図
(F)の制御信号Fにより燃料供給量が増加する方向へ
回転される。このため弁体132は第4図矢印B方向へ
移動し、先端のニードル部134は流入路126の弁室
130側開口部から離間する方向へ移動して開口面積を
実質的に増加させるようになる。開口面積の増加に伴な
って燃料の流入量が増加しノズル116の噴孔120か
らの燃料噴射量が増加する。
また、これと同時に弁体132のロッド部140に連結
された、エアダンパ144が第5図矢印Bの方向に回転
し、開口146の実質的開口面積を増加させる。このた
め開口146を通過してガンタイプバーナ18内へ流入
する空気量が増加し、燃料の増加に相応した量の空気が
送給され、空気と燃料との混合比は理論空燃比に維持さ
れる。また、流入路126の開口面積及び開口146の
開口面積は無段階に連続して増加するため、これに伴な
って燃料噴射量及び空気送給量も一定の増加率で増加す
る。燃料噴射量及び空気送給量の増加によりガンタイプ
バーナ18の燃焼量が増加し、検出温度Tが第9図Fに
示すように一定の上昇率で上昇する。
次にステップ206へ戻りステップ208において検出
温度Tが設定温度T。に等しいと判断されると、ステッ
プ216において、フラグHがセットされているか否か
を判断する。ステップ216でフラグHがセットされて
いると判断されたとき、すなわち第8図(F)に示す制
御信号によって燃料供給量を連続的に増加した後は、ス
テップ218においてフラグSをリセットしてステップ
232でサーボモータ160を停止し、ステップ206
へ戻る。
このように燃料供給を停止した場合においても所定の遅
れ時間があるため熱風温度は上昇を続ける。このため、
ステップ208において検出温度Tが設定温度To よ
りも高いと判断され、ステップ220でフラグHがリセ
ットされる。次のステップ222でフラグUがセットさ
れているか否か判定を行う。フラグUがセットされてい
ると判断されたときすなわち、着火後の最初に燃料供給
量を減少させるときは、ステップ224において、サー
ボモータ160が第8図(D)に示すように、初期の所
定時間(例えば3秒間)オンし、その後、所定時間(例
えば2.8秒間)オフと所定時間(例えば35m秒間)
オンとをくりかえす制御信号りにより燃料供給量が減少
する方向に回転される。すなわち、所定時間連続回転し
た後に間欠回転される。サーボモータ160の回転は弁
体132へ伝達され、弁体132は回転すると共に第4
図矢印へ方向へ移動する。従って弁体132先端のニー
ドル部134は流入路126の弁室130側開口部方向
へ移動し、開口面積を実質的に減少させるようになる。
開口面積の減少に伴なって燃料の流入量が減少しノズル
116の噴孔120からの燃料噴射量は減少する。
またこれと同時に弁体132のロッド部140に連結さ
れたエアダンパ144が回転し、その−部分が側壁11
0Aの開口146に重なり合って開口146の実質的開
口面積を減少させる。このため開口146を通過してガ
ンタイプバーナ18内へ流入する空気量が減少し、ノズ
ル116から噴射される燃料量に相応した量の空気が送
給され、空気と燃料との混合比は理論空燃比で維持され
る。
この場合、サーボモータ160の回転によって弁体13
2を移動させるため、流入路126の開口面積及び開口
146の開口面積は制御信号りにより初め所定量連続(
例えば3秒間)して、次に間欠的(例えば2.8秒オフ
、35m秒オン)に減少する。従ってこれらの開口面積
の変化に共なって燃料噴射量及び空気送給量も間欠的に
減少する。
燃料噴射量及び空気送給量の減少によりガンタイプバー
ナ18の燃焼量が減少し、検出温度Tは第9図りに示す
ように初め(3秒間)急速に、続いてゆっくりと設定温
度T。に近づく。
次に、ステップ206に戻り、ステップ208において
検出温度Tが設定温度T。と等しいと判断されるとステ
ップ216において、フラグHがセットされているか否
かを判定する。ステップ216でフラグHがリセットさ
れていると判断されると、ステップ226においてフラ
グUをリセットしてサーボモータ160を停止し、ステ
ップ206へ戻る。そして、ステップ208において検
出温度Tが設定温度T。よりも低いと判断された場合に
は、ステップ210においてフラグHをセットし、ステ
ップ212においてフラグSがセットされているかの判
定を行う。ステップ212においてフラグSがリセット
されていると判断されたときすなわち、燃料を減少させ
て熱風温度が設定温度未満になったときは、ステップ2
28において、サーボモータ160が第8図(G)に示
すような、初期の所定時間(例えば0.9〜1゜18″
間)オンし、続いて所定時M (例えば2.8秒間)オ
フと所定時間(例えば35m秒間)オンとをくりかえす
制御信号Gにより回転される。サーボモータ160の回
転によって弁体132を移動させるため、流入路126
の開口面積及び開口146の開口面積は制御信号Gによ
り初め連続(0,9〜1.1秒間)して、次に間欠的(
2、8秒オフ、35m秒オン)に増加する。従ってこれ
らの開口面積の変化に共なって燃料噴射量及び空気送給
量も間欠的に増加する。燃料噴射量及び空気送給量の増
加によりガンタイプバーナ18の燃焼量が増加し、検出
温度Tが第9図Gに示すように初め(0,9〜1.1秒
間)急速に続いてゆっくりと設定温度To に近づく。
次にステップ206へ戻り、ステップ208において検
出温度Tが設定温度T。に等しいと判断されると、ステ
ップ216において、フラグHがセットされているか否
かを判断する。ステップ216でフラグHがセットされ
ていると判断されるとステップ218においてフラグS
をリセットしてサーボモータ160を停止し、ステップ
206へ戻る。
そして、ステップ208において検出温度Tが設定温度
T。よりも高いと判断された場合には、ステップ220
においてフラグHをリセットし、ステップ222におい
てフラグUがセットされているか否かの判定を行う。フ
ラグUがリセットされていると判断されたときすなわち
、燃料を増加させて熱風温度が設定温度をこえたときは
、ステップ230において、サーボモータ160が前記
制御信号G(第8図)と同じタイミングで逆回転となる
制御信号Eにより間欠的に回転される。サーボモータ1
60の回転によって弁体132を移動させるため、流入
路126の開口面積及び開口146の開口面積は制御信
号Eにより初め連続(0,9〜1.1秒間)して、次に
間欠的(2゜8秒オフ、35m秒オン)に減少する。従
ってこれらの開口面積の変化に共なって燃料噴射量及び
空気送給量も間欠的に減少する。燃料噴射量及び空気供
給の減少によりガンタイプバーナ18の燃焼量が減少し
第9図Eに示すように検出温度Tが初め(0,9〜1.
1秒間)急速につづいてゆっくりと設定温度T。に近づ
く。
このように上記実施例においては、ガンタイプバーナ1
8の燃料と空気の量がスタート増加時(第9図F)は増
加率が終始一定となり、スタート減少時(第9図D)は
、所定時間(例えば3秒)減少率が大きく所定時間後減
少率が小さくなる。また、スタート時の増加及び減少終
了後は、増加時(第9図G)及び、減少時(第9図E)
共に、所定時間(0,9〜1.1秒間)増加率及び減少
率が大きく所定時間後増加率及び減少率が小さくなる。
上記のようにガンタイプバーナ18の燃料と空気の量が
各タイミングによりそれぞれ異って制御されるため、ス
タート時の立上り特性がよく、設定温度T。と検出温度
Tとの差が小さく、かつ迅速な温度制御ができる。また
、サーボモータ160を間欠的にオン・オフ制御して燃
料料と空気の量の増加率又は、減少率を変更するため、
サーボモータ160はオン・オフ制御が可能なコンデン
サモータ、シンクロナスモーフ等でよく、ステッピング
モータ等を使用して、回転速度を変更することで燃料と
空気の量の増加率又は、減少率を変更する場合と比較し
て、モータと制御回路が安価にできるという優れた効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の適用可能な循環式穀物乾燥機った断面
図、第6図は制御回路の構成図、第7図は制御ルーチン
を示す流れ図、第8図は制御信号を示す図、第9図は本
実施例の温度制御を示す画策10図は従来の温度制御を
示す図、第11図は従来の他の温度制御を示す図である
。 18・・・ガンタイプバーナ、 61・・・制御回路、 116・・・ノズル、 120・・・噴孔、 124・・・流量調節弁、 126・・・流入路、 128・・・流出路、 130・・・弁室、 132・・・弁体、 134・・・ニードル部、 144・・・エアダンパ、 146・・・開口、 160・・・サーボモータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱風温度が設定温度未満のときにバーナへの燃料
    供給量を増加させると共に熱風温度が設定温度を越えて
    いるときにバーナへの燃料供給量を減少させるバーナの
    燃料供給量制御方法において、所定の増加率で燃料供給
    量を増加させた後に増加率を小さくして燃料供給量を増
    加させると共に、所定の減少率で燃料供給量を減少させ
    た後に減少率を小さくして燃料供給量を減少させること
    を特徴とするバーナの燃料供給量制御方法。
JP62267879A 1987-10-23 1987-10-23 バーナの燃料供給量制御方法 Expired - Lifetime JPH079295B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5592820A (en) * 1978-12-29 1980-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Burning device

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