JPS63129218A - 燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼制御装置Info
- Publication number
- JPS63129218A JPS63129218A JP61274458A JP27445886A JPS63129218A JP S63129218 A JPS63129218 A JP S63129218A JP 61274458 A JP61274458 A JP 61274458A JP 27445886 A JP27445886 A JP 27445886A JP S63129218 A JPS63129218 A JP S63129218A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- flame
- fuel ratio
- fuel
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
- F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (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
本発明はガスや石油等を使用した燃焼機器における空燃
比の制御装置に関するものである。
比の制御装置に関するものである。
従来の技術
ガスや石油を燃料として燃焼させる時、燃料と空気量を
最適な比率にして供給する事により逆火や失火、あるい
は不完全燃焼の発生を防ぎ安全な燃焼を維持できる。こ
の燃料と空気量の比を空燃比と呼び、従来より燃焼状態
を検知して常に最適な空燃比を保つように燃料、あるい
は空気量を制御する手段が考えられていた。
最適な比率にして供給する事により逆火や失火、あるい
は不完全燃焼の発生を防ぎ安全な燃焼を維持できる。こ
の燃料と空気量の比を空燃比と呼び、従来より燃焼状態
を検知して常に最適な空燃比を保つように燃料、あるい
は空気量を制御する手段が考えられていた。
石油燃焼機器における空燃比制御の方式は、例えば特開
昭６１−２４９１７号公報に記載されているものがよく
考えられる。これは火炎に挿入したフレームロッドによ
り火炎の炎イオン電流を検出し、この炎イオン電流が空
燃比により変化することを利用して空燃比を最適にする
ように燃料供給用ポンプの駆動周波数を調節する構成で
ある。
昭６１−２４９１７号公報に記載されているものがよく
考えられる。これは火炎に挿入したフレームロッドによ
り火炎の炎イオン電流を検出し、この炎イオン電流が空
燃比により変化することを利用して空燃比を最適にする
ように燃料供給用ポンプの駆動周波数を調節する構成で
ある。
第５図に炎イオン電流ｌｆの一例を示す。横軸は一次空
気比μでここでは空燃比を一次空気比μで説明する。代
表的な入力範囲（３２００〜１０ｏ０ｋｃａｌ／ｈ ）
では、炎イオン電流値ＩＩはほぼμ＝０，８〜０．９で
ピークを持つ分布をしている。そこでポンプ駆動周波数
を調節して、炎イオン電流値１１ が最大値になるよう
に灯油供給量を決めることにより空燃比制御を行ない安
定した燃焼状態を維持するものである。
気比μでここでは空燃比を一次空気比μで説明する。代
表的な入力範囲（３２００〜１０ｏ０ｋｃａｌ／ｈ ）
では、炎イオン電流値ＩＩはほぼμ＝０，８〜０．９で
ピークを持つ分布をしている。そこでポンプ駆動周波数
を調節して、炎イオン電流値１１ が最大値になるよう
に灯油供給量を決めることにより空燃比制御を行ない安
定した燃焼状態を維持するものである。
発明が解決しようとする問題点
上記従来例ではμ＝０．８〜０．９で最も安定した燃焼
状態を維持できるように構成したバーナを使用したが、
μ＝１．６付近で最も安定した燃焼状態を維持できるよ
うに構成したバーナ（以下、全−火燃焼バーナと記す）
もある。全−火燃焼バーナは一般に、火炎温度が低く、
排ガス中の有害成分である窒素酸化物（Ｎｏｗ）が極め
て少ないという特長を有し、ＮＯｘ 低減のためには効
果の大きいバーナ構成であること゛が知られている。
状態を維持できるように構成したバーナを使用したが、
μ＝１．６付近で最も安定した燃焼状態を維持できるよ
うに構成したバーナ（以下、全−火燃焼バーナと記す）
もある。全−火燃焼バーナは一般に、火炎温度が低く、
排ガス中の有害成分である窒素酸化物（Ｎｏｗ）が極め
て少ないという特長を有し、ＮＯｘ 低減のためには効
果の大きいバーナ構成であること゛が知られている。
しかしながら上記のような従来の空燃比制御手段は、炎
イオン電流１ｉ［ｉＩ（が最大値になるように灯油供給
量を決めるので、μ＝０．８〜０．９に調節してしまい
、μ＝１．６付近での安定した燃焼状態の維持ができな
いという問題点を有していた。
イオン電流１ｉ［ｉＩ（が最大値になるように灯油供給
量を決めるので、μ＝０．８〜０．９に調節してしまい
、μ＝１．６付近での安定した燃焼状態の維持ができな
いという問題点を有していた。
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、全−火燃
焼バーナでμ＝１．６付近に調節し安定した燃焼状態を
維持することを目的とする。
焼バーナでμ＝１．６付近に調節し安定した燃焼状態を
維持することを目的とする。
問題点を解決するだめの手段
上記問題点を解決するために本発明の燃焼制御装置は、
燃料を燃焼するバーナと、前記バーナへ燃料を供給する
燃料供給手段と、燃焼空気を供給する送風機と、燃焼火
炎に挿入したフレームロッドと、前記バーナの燃焼制御
を行なう制御回路部を有し、前記制御回路部は前記フレ
ームロッドにより炎のイオン電流を検出する炎電流検出
部と、前記燃料供給手段又は前記送風機の少なくとも一
方を調整することにより空燃比を調整して炎電流の変曲
点を検索する変曲点検索部と、前記変曲点検索部の信号
により空燃比を補正する空燃比補正部を有する構成とし
たものである。
燃料を燃焼するバーナと、前記バーナへ燃料を供給する
燃料供給手段と、燃焼空気を供給する送風機と、燃焼火
炎に挿入したフレームロッドと、前記バーナの燃焼制御
を行なう制御回路部を有し、前記制御回路部は前記フレ
ームロッドにより炎のイオン電流を検出する炎電流検出
部と、前記燃料供給手段又は前記送風機の少なくとも一
方を調整することにより空燃比を調整して炎電流の変曲
点を検索する変曲点検索部と、前記変曲点検索部の信号
により空燃比を補正する空燃比補正部を有する構成とし
たものである。
作 用
本発明は上記した構成によって、空燃比に対して炎電流
が変曲点となるところを検出して空燃比を補正してμ＝
１．６付近で安定した燃焼状態を維持するのである。
が変曲点となるところを検出して空燃比を補正してμ＝
１．６付近で安定した燃焼状態を維持するのである。
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。実施例では石油気化式バーナによる室内開放燃焼型温
風暖房器（ファンヒータ）を例にして説明していく。
。実施例では石油気化式バーナによる室内開放燃焼型温
風暖房器（ファンヒータ）を例にして説明していく。
第１図は本発明の一実施例のシステムブロック図を示す
。１はバーナで多数の小孔を有するパンチング板の外側
に金網で炎口を形成した全−火燃焼バーナであり、燃料
タンク２から燃料ポンプ３により供給された燃料を送風
機４により供給された空気と気化混合器５により気化混
合されバーナ１で燃焼する。６はフレームロッドでバー
ナ１の火炎に流れる炎電流Ｉｆを制御回路部７の炎電流
検出部８に伝える。９は変曲点検索部で送風機４を調整
して炎電流検出部８の出力信号が変曲点となる点を検出
し空燃比補正部１０に信号を出力する。空燃比補正部１
０は変曲点検索部９の出力信号により送風機４を調節し
て供給空気量を補正することＫより空燃比を制御する。
。１はバーナで多数の小孔を有するパンチング板の外側
に金網で炎口を形成した全−火燃焼バーナであり、燃料
タンク２から燃料ポンプ３により供給された燃料を送風
機４により供給された空気と気化混合器５により気化混
合されバーナ１で燃焼する。６はフレームロッドでバー
ナ１の火炎に流れる炎電流Ｉｆを制御回路部７の炎電流
検出部８に伝える。９は変曲点検索部で送風機４を調整
して炎電流検出部８の出力信号が変曲点となる点を検出
し空燃比補正部１０に信号を出力する。空燃比補正部１
０は変曲点検索部９の出力信号により送風機４を調節し
て供給空気量を補正することＫより空燃比を制御する。
第２図に炎イオン電流１１の高空燃比側での特性を示す
。μ〉０．９の領域でμ増加に従いＩｉ減少の傾向があ
る。第３図に第２図のＩｆをμで微分した炎イオを電流
差△Ｉｉ の特性を示す。第３図で△ＩＪはμ＝１．
４〜ｔ５付近で極小点をもつ特性となっている。即ち、
第２図においてμ＝１．４〜１．５付近で１ｆの変化度
合が最も急激な変曲点となる。これはμ＝１．４〜１．
５付近で燃焼特性が大きく変わるからであり、変曲点検
索部９がこの変曲点を検出して空燃比補正部１０が最適
な空燃比となるように空燃比を補正し、常に最適な空燃
比で燃焼するように制御するものである。
。μ〉０．９の領域でμ増加に従いＩｉ減少の傾向があ
る。第３図に第２図のＩｆをμで微分した炎イオを電流
差△Ｉｉ の特性を示す。第３図で△ＩＪはμ＝１．
４〜ｔ５付近で極小点をもつ特性となっている。即ち、
第２図においてμ＝１．４〜１．５付近で１ｆの変化度
合が最も急激な変曲点となる。これはμ＝１．４〜１．
５付近で燃焼特性が大きく変わるからであり、変曲点検
索部９がこの変曲点を検出して空燃比補正部１０が最適
な空燃比となるように空燃比を補正し、常に最適な空燃
比で燃焼するように制御するものである。
バーナの構成で変曲点となる空燃比が若干ずれる場合が
あるが、空燃比補正部１０が変曲点からの補正量を予め
記憶しているので問題にならない。
あるが、空燃比補正部１０が変曲点からの補正量を予め
記憶しているので問題にならない。
次に変曲点検索部９の動作の一例について第４図の流れ
図にもとづいて説明する。μはある燃焼量に固定した時
の供給空気量と比例する。バーナの燃焼量がＱ、とする
と、ＯＦに応じて予め定められた空気量ＯＡを供給する
ように送風機４を駆動する。その時の炎電流！、を炎電
流検出部８が検出し、変曲点検索部９はＩｆを′■４１
として記憶し、送風機４に空気量を増加する様に信号出
力する。変曲点検索部９は△ＱＡだけ増加した空気量を
新たにＱＡとして供給するように送風機４を制御する。
図にもとづいて説明する。μはある燃焼量に固定した時
の供給空気量と比例する。バーナの燃焼量がＱ、とする
と、ＯＦに応じて予め定められた空気量ＯＡを供給する
ように送風機４を駆動する。その時の炎電流！、を炎電
流検出部８が検出し、変曲点検索部９はＩｆを′■４１
として記憶し、送風機４に空気量を増加する様に信号出
力する。変曲点検索部９は△ＱＡだけ増加した空気量を
新たにＱＡとして供給するように送風機４を制御する。
その時の炎電流！量を炎電流検出部８が検出し、変曲点
検索部９はＩ、を１１２として記憶し、△Ｉｆ、＝Ｉ（
□−１１，を演算して△Ｉ（、も記憶し、送風機４に空
気量を増加する信号を出力する。
検索部９はＩ、を１１２として記憶し、△Ｉｆ、＝Ｉ（
□−１１，を演算して△Ｉ（、も記憶し、送風機４に空
気量を増加する信号を出力する。
変曲点検索部９は更に八〇Ａ 増加した空気量を新た
にＱＡとして供給するように送風機４を制御する。その
時の炎電流Ｉ、を炎電流検出部８が検出し、変曲点検索
部９はＩｆを１１３として記憶し、△Ｉｆ２＝ Ｉｆ３
−１１２ を演算して△１４２ も記憶する。
にＱＡとして供給するように送風機４を制御する。その
時の炎電流Ｉ、を炎電流検出部８が検出し、変曲点検索
部９はＩｆを１１３として記憶し、△Ｉｆ２＝ Ｉｆ３
−１１２ を演算して△１４２ も記憶する。
更に△１１２と△Ｉ（、の差が予め定めた定数によりも
小さければＩｆ２を測定した時の空気量で炎電流が変曲
点となっていると判定する。△！ｆ２ト△Ｉｆ１の差が
定数によりも大きければ夏（２を測定した時の空気量で
炎電流が変曲点ではないと判定し、供給空気量を最初よ
りＱＡｏ だけずらして再び同じ操作を繰り返す。この
ＱＡｏの演算は変曲点検索部９が行なうもので、△１１
２〉△Ｉ（、でＱＡｏ〈０、△！ｆ２＜△Ｈ，でＱＡｏ
＞ Ｏとし、例えばＱＡｏは△Ｉｆ、−△Ｉ４ に比
例して演算するなどして定める。
小さければＩｆ２を測定した時の空気量で炎電流が変曲
点となっていると判定する。△！ｆ２ト△Ｉｆ１の差が
定数によりも大きければ夏（２を測定した時の空気量で
炎電流が変曲点ではないと判定し、供給空気量を最初よ
りＱＡｏ だけずらして再び同じ操作を繰り返す。この
ＱＡｏの演算は変曲点検索部９が行なうもので、△１１
２〉△Ｉ（、でＱＡｏ〈０、△！ｆ２＜△Ｈ，でＱＡｏ
＞ Ｏとし、例えばＱＡｏは△Ｉｆ、−△Ｉ４ に比
例して演算するなどして定める。
上記構成において、炎イオン電流Ｉｆが空燃比に対して
変曲点をとるところを検出して空燃比補正部１０が送風
機４を調節して供給空気量を補正してバーナ固有の最適
な空燃比で安定した燃焼状態を維持できる。
変曲点をとるところを検出して空燃比補正部１０が送風
機４を調節して供給空気量を補正してバーナ固有の最適
な空燃比で安定した燃焼状態を維持できる。
以上説明した実施例では変曲点検索部９および空燃比補
正部１０は空燃比を変更するために送風機４の駆動を制
御して供給空気量を変更したが、燃料ポンプ３の駆動を
制御して供給燃料量を変更しても空燃比を変更すること
ができる。又、より安全性を向上させるために空燃比補
正部１０に補正量の範囲を予め定めておいてそれを越え
て補正するのは何らかの異常があると判定して燃焼を停
止してもよい。尚、本実施例では石油ファンヒータで説
明したが、ファンヒータ以外の燃焼機器やガス燃料であ
っても同様の効果が得られる。
正部１０は空燃比を変更するために送風機４の駆動を制
御して供給空気量を変更したが、燃料ポンプ３の駆動を
制御して供給燃料量を変更しても空燃比を変更すること
ができる。又、より安全性を向上させるために空燃比補
正部１０に補正量の範囲を予め定めておいてそれを越え
て補正するのは何らかの異常があると判定して燃焼を停
止してもよい。尚、本実施例では石油ファンヒータで説
明したが、ファンヒータ以外の燃焼機器やガス燃料であ
っても同様の効果が得られる。
発明の効果
以上のように本発明の燃焼制御装置によれば次の効果が
得られる。
得られる。
（１）空燃比最適点に自動設定されるため、手動の調整
手段が不要で常に安定した燃焼状態を維持できる。
手段が不要で常に安定した燃焼状態を維持できる。
（の バーナ固有の最適空燃比に調整できるのでＮＯｘ
の低い全−火燃焼バーナでの燃焼制御に応用できる。
の低い全−火燃焼バーナでの燃焼制御に応用できる。
（ｊ 炎イオン電流が空燃比に対して変曲点となる点に
制御する相対的な現象による制御であシ、炎イオン電流
の絶対値での制御ではないから、ロッド電極の距離やロ
ッド形状、印加電圧などの差があっても補正され、影響
を受けることなく正確な空燃比制御が可能である。
制御する相対的な現象による制御であシ、炎イオン電流
の絶対値での制御ではないから、ロッド電極の距離やロ
ッド形状、印加電圧などの差があっても補正され、影響
を受けることなく正確な空燃比制御が可能である。
第１図は本発明の一実施例の燃焼制御装置の制御ブロッ
ク図、第２図は一次空気比と炎イオン電流の特性図、第
３図は一次空気比と炎イオン電流差の特性図、第４図は
動作の流れを説明する流れ図、第５図は従来の空燃比制
御方式の特性図である。 １・・・・・・バーナ、３・・・・・・燃料供給手段、
４・・・・・送風機、６・・・・・・フレームロッド、
７・・・・・・制御回路部、８・・・・・炎電流検出部
、９・・・・・変曲点検索部、１０・・・・・空燃比補
正部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 −Ｘ空気比（ｌう 第３図 一次空先比（μｐ 第４図
ク図、第２図は一次空気比と炎イオン電流の特性図、第
３図は一次空気比と炎イオン電流差の特性図、第４図は
動作の流れを説明する流れ図、第５図は従来の空燃比制
御方式の特性図である。 １・・・・・・バーナ、３・・・・・・燃料供給手段、
４・・・・・送風機、６・・・・・・フレームロッド、
７・・・・・・制御回路部、８・・・・・炎電流検出部
、９・・・・・変曲点検索部、１０・・・・・空燃比補
正部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 −Ｘ空気比（ｌう 第３図 一次空先比（μｐ 第４図
Claims (2)
- （１）燃料を燃焼するバーナと、前記バーナへ燃料を供
給する燃料供給手段と、燃焼空気を供給する送風機と、
燃焼火炎に挿入したフレームロッドと、前記バーナの燃
焼制御を行なう制御回路部を有し、前記制御回路部は前
記フレームロッドにより炎のイオン電流を検出する炎電
流検出部と、前記燃料供給手段又は前記送風機の少なく
とも一方を調整することにより空燃比を調整して炎電流
の変曲点を検索する変曲点検索部と、前記変曲点検索部
からの信号により空燃比を補正する空燃空補正部を有す
る燃焼制御装置。 - （２）空燃比補正部は予め定めた補正の範囲を記憶する
記憶部を有する特許請求の範囲第１項記載の燃焼制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61274458A JPS63129218A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61274458A JPS63129218A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63129218A true JPS63129218A (ja) | 1988-06-01 |
Family
ID=17541966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61274458A Pending JPS63129218A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63129218A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003028417A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Noritz Corp | 複合燃焼機器の燃焼制御装置 |
-
1986
- 1986-11-18 JP JP61274458A patent/JPS63129218A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003028417A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Noritz Corp | 複合燃焼機器の燃焼制御装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS63129218A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JP2868067B2 (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPS62258928A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JP3072200B2 (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JP3018811B2 (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPS6332218A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPH073284B2 (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPH06100335B2 (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JP3857816B2 (ja) | 燃焼機器 | |
| JPH06100336B2 (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPH0682037A (ja) | 燃焼機器の空燃比制御方法 | |
| JPH07117234B2 (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPS63169422A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPS6349624A (ja) | 燃焼装置 | |
| JPS62142923A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JP3066256B2 (ja) | 石油燃焼機 | |
| JPS6237607A (ja) | 燃焼装置の起動方法 | |
| JPS6349622A (ja) | 燃焼装置 | |
| JPS62147218A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPS63105318A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPS62245022A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPH0336420A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPS62112918A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JP2000121044A (ja) | ＮＯｘ低減装置における水分供給量の制御装置 | |
| JP2002039528A (ja) | 燃焼装置 |