JPH04158103A - 吹き飛び回避装置付きバーナー - 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） 本発明は希薄気体燃料を連続的に燃焼させるバーナーに
関し、特に家庭用の燃焼器具に適した吹き飛び回避装置
付きバーナーに関する。

（従来技術および発明が解決しようとする課題希薄燃焼
は排出特性がより清浄であること、燃焼温度が低いこと
、など多くの利点がありながら、燃焼の安定性に不安が
あり、バーナー燃焼には実用化されなかった。安定性を
妨げる要因としては、外乱によって混合気の流速が揺ら
ぐことによって、狭い燃焼範囲から容易に外れ、火炎が
吹き飛び易いので連続燃焼ができないことにあった。

もし、この問題を機構的な手段によって流速や当量比が
一定となるように制飢しても、その特質上、流体の流れ
に伴う遅れ時間が存在し、速い制御ＩＩＩＩ操作ができ
ないため、火炎の吹き飛びのように瞬時に起こる現象を
止めることはできないという問題を有していた。また、
フレームロッドを火炎に接触させて火炎存在の有無を検
圧する方法も知られでいるが、フレームロッド自体が渥
合仏の流第１を＆すため、燃焼特性を悪化させる難点を
有する。

さらに、ノズルと電極との間にｗＬ場を付与する燃焼方
法が知られている（特開昭６１−３６６０７号）が、こ
のものはぞ焼中は常時ｗＬ堤を付与するものであるため
、燃焼中は常に電磁障害のおそれを住じさせ、また多大
な電力費用を発生させる問題を有していた。

そこで、本発明では上記の従来技術の欠点をイオンＴＬ
流による火炎の吹き飛び前兆の検出と。

１を界印加による火炎の保持という電気的な方法によっ
て解決したもので、火炎の吹き飛び前兆の検出から吹き
飛びの回避までを高速で行ない、揺らぎによる・火炎の
吹き飛びを回避して希薄燃焼を安定化することができる
新規で有用なバーナーを新ブこに提供することを目的と
する。

（請願を＠決する７ｍめの手段） 一ヒ記の目的を達成するため、本発明のバーナーは、炎
孔近傍に電極を有するバーナーであって、炎孔近傍のイ
オン電流等非接触で火炎を検圧する検出手段と、電極に
電界を発生させる高電圧電源と、前記検出手段の検出結
果により高電圧電源を駆動する制６手段を設けたことを
第一の特徴とし、また検出手段の検出結果により躯ＩＪ
源を検圧手段側から高電圧電源側に辺り蓄える切り蓄え
手段を設けたことを第二の特徴とし、さらに制と手段に
微分回路を設置ブたことを第三の特徴としている。

（作用） 上記の第一の特徴によれば、！極間に接続した直流電源
より低電圧を印加することによって微電流が流れる。こ
の′￥Ｌ元値は、火炎と炎孔との相対的な位置関係に比
例しており、吹き飛び現象の過程においては、電流値の
減少によってノ人炎の吹き飛びを認知することができる
。しかも、電流減少の初期段階は吹き飛びの前兆を意味
することになり、この段階で火炎はまだ炎孔の一部に保
持点を残しているので、電極間に高電圧を印加して、火
炎に電界をかけることによって、火炎を引き戻す手段を
講じれば、火炎を炎孔に再保持することができる。特に
本実においては、イオン電流等非接触で火炎を検出して
電界を付与するようにしたので、燃焼性を悪化させるこ
となく、しかも！磁障害の発生を低減することができる
。

（実施例） 第１図は本発明に係るバーナーの実施例を示す構成図、
第２図は検出回路の構成図である。

炎孔１並びにｔ極１０は従来のバーナーと同一の構成を
有する。

電極１０にはダイオード・スイッチ等による切り替え手
段孔を介して、−万には電極ＩＯ開にイオン電流を流す
ための直流電源Ｉと、イオン電流を検圧するための検出
手段３】を接続する。切り蓄え手段（２０）の他方には
電界を発生せしめる高電圧電源４０と、高電圧電源４０
を駆動するたメツ割損手段４１を接続する。

このようにｔＲ成したバーナーにおいて、正常Ｆ慎時、
直流電源（閣）によって電極１０間に低電圧をかけてお
くと、ＩＩＩ！極近傍には火炎によって発生したイオン
が存在しており、このイオンが担体となって電流が流れ
る。このイオンｌｔ流は火炎の炎孔からの距離に応じて
その値が変化し、吹き飛びの前兆では急激な落ち込みの
変化をすることが観察される。したがって、この変化を
検圧手段３１によって検出し、火炎が吹き飛ぶ＠前に制
祖手段４１によって高電圧電源４０を駆動し、切り替え
手段孔を介して電極１０に高電圧をかければ、１ｉ極１
０には電場を付与されることにより、火炎を引き戻す作
用が生じ、火炎の吹き飛びを回避することができる。

またイオン電流の変化は、火炎の大きさ、当量比、温度
などによる吠き飛びの前兆に関係しないものも存在する
ので、これらを排除するため料紙手段４１の構成におい
て、第２図に示すように電流検圧器間の後段をコンデン
サ６１と抵抗６２とからなる微分回路６０を介して比較
器７０の負相入力側に接続し、一方比較器７０の正相入
力側には基字抵抗８０を接続して、−元以上の高電位の
み圧力するようにし、吹き飛びによる急激な電流変化だ
けを有効な成分として弁別し処理するようにしてもよい
。

第３図に本発明のバーナーによって改善された特性をし
めす。図中で、吹き飛び限界と記したのは本バーナーを
用いない時の限界回線を示めし、動的特性と記したのは
本バーナーを用いた時に吹き飛びを回避できた流速をし
めす。図示するように流速の改善値はわずかであるが、
割部動作を非常に高速で行なっているので、限界をわず
かに外れた時点で本バーナーの効果があられれ吹き飛び
を回避してしまうので不都合はなく、実用バーナーにお
いて起こり得る流速の揺らぎ程度に対しては充分な性能
を持っている。

（効果） 本発明は以上の構成よりなり、請求項（１）に記載のバ
ーナーによれば、非接触で火炎の検出を行なうと共に検
出手段の検出結果により高電圧電源を駆動して電界を付
与しているので、混合銀の流れを乱すものがなく、火炎
に影響を与えることなく火炎の吹き飛びを回避すること
ができ、燃焼特性を劣化させずに実用領域を広げること
ができる。しかも、常時は＠界を付与しないので、省電
力であり、電ＩＢ１障害の発生も少なくなる。

さらに検出と回避を１！低的に処理しているので、吹き
飛びに対して高速に対処でき、従来技術では回避するこ
とのできなかった予混合希薄燃焼において、瞬時に起こ
る吹き飛び現象を回避することができる。

また、請求項（２）に記載のバーナーによれば、検出回
路と制御回路との相互干渉を回避することができ、動作
が確実となる効果を有する。

また請求項（３）に記載のバーナーによれば、電極間の
イオン電流の変化の中から、吹き飛びに起因しない変化
を弁別して、吹き飛びに対してのみ高電圧を印加してい
るので、高電圧電源のＯＮの機会が減少し、高電圧のリ
ークや感電、他の機器に与える電磁障害の発生確率を低
減する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバーナーの実施例を示す構成図、
第２図は第１図の要部構成図、第３図は本発明のバーナ
ーを用いた場合に回避できた吹き飛び速度と、用いない
場合の吹き飛び速度限界をしめず説明図である。 １・・・炎孔 １０・・・電極 加・・・切り替え手段 ３１・・・検出手段 ４０・・・高電圧電源 ４１・・・開祖手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）炎孔近傍に電極を有するバーナーであって、炎孔
   近傍のイオン電流等非接触で火炎を検出する検出手段と
   、電極に電界を発生させる高電圧電源と、前記検出手段
   の検出結果により高電圧電源を駆動する制御手段とを設
   けたことを特徴とする吹き飛び回避装置付きバーナー。
2. （２）検出手段の検出結果により、駆動源を検出手段側
   から高電圧電源側に切り替える切り替え手段を設けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の吹き飛び回
   避装置付きバーナー。
3. （３）制御手段に微分回路を設けたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の吹き飛び回避装置
   付きバーナー。