| 【発明の名称】 |
予混合式ガスバーナの燃料ガス量制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】川上 昭典
【氏名】渡辺 茂広
【氏名】小林 立季
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| 【要約】 |
【課題】燃焼用空気量に大きな変動が生じても確実に空燃比を一定値に維持することができる、予混合式ガスバーナの燃料ガス量制御装置を提供することを目的としている。
【解決手段】燃焼用空気が流通するダクト１内に、空室５を有する絞り部材４を設け、この絞り部材４に、前記空室５と前記ダクト１内の流通路３とを連通する連通孔８を設け、前記空室５の圧力ＰA'と前記絞り部材４のスロート部７の圧力ＰB との差に基づいて燃料ガス量を制御する制御弁１３を備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 燃焼用空気が流通するダクト１内に、空室５を有する絞り部材４を設け、この絞り部材４に、前記空室５と前記ダクト１内の流通路３とを連通する連通孔８を設け、前記空室５の圧力ＰA'と前記絞り部材４のスロート部７の圧力ＰB との差に基づいて燃料ガス量を制御する制御弁１３を備えたことを特徴とする予混合式ガスバーナの燃料ガス量制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、予混合式ガスバーナにおける燃料ガス量制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】予混合式ガスバーナは、燃焼用空気と燃料ガスとを予め所定の比率で混合し、この予混合気を燃焼させるものである。燃焼用空気量と燃料ガス量との比率を、一般に空燃比と呼ぶが、この空燃比は燃焼中、常に一定の値に維持する必要がある。空燃比が燃焼中に変動すると、ＣＯやＮＯｘの生成量が増大したり、消炎が発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、燃焼用空気量の変動に合わせて燃料ガス量を調整し、空燃比を一定値に維持するもので、燃焼用空気量に大きな変動が生じても確実に空燃比を一定値に維持することができる、予混合式ガスバーナの燃料ガス量制御装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、燃焼用空気が流通するダクト内に、空室を有する絞り部材を設け、この絞り部材に、前記空室と前記ダクト内の流通路とを連通する連通孔を設け、前記空室の圧力ＰA'と前記絞り部材のスロート部の圧力ＰB との差に基づいて燃料ガス量を制御する制御弁を備えたことを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】この発明の予混合式ガスバーナは、一端に送風機、他端にバーナエレメントを設けたダクトを備える。このダクト内の流通路を、前記送風機からの燃焼用空気が流通する。ダクト内の途中箇所に、空室を有する絞り部材を設ける。この絞り部材の下流位置に、燃料ガス噴出孔を備えた燃料ガス供給管を配置する。燃料ガス噴出孔からの燃料ガスとダクト内を流れる燃焼用空気とが混合され、この予混合気が前記バーナエレメントに供給され、火炎が形成される。
【０００６】前記絞り部材に、前記空室と前記ダクト内の流通路とを連通する連通孔を設ける。この連通孔は、絞り部材の上流側に向かって開口し、この連通孔の作用により、ダクト内の流通路における絞り部材の上流位置の圧力ＰA と、絞り部材の空室の圧力ＰA'とは、ほぼ同じ値になる。
【０００７】前記圧力ＰA'と前記絞り部材のスロート部の圧力ＰB との差に基づいて、燃料ガス量を制御する制御弁を備える。燃焼用空気量が変動するとその変動に応じて前記圧力ＰA'と前記圧力ＰB との差も変動するので、その差に基づいて燃料ガス量を制御して、空燃比を一定値に維持する。前記圧力ＰA'は、前記圧力ＰA と比較して安定しているので、前記制御弁の動作も安定する。すなわち、前記圧力ＰA'は、前記流通路を流れる燃焼用空気の乱れの影響を受けることが少ないため、圧力ＰA'と圧力ＰB との差も変動が少なく、安定した制御を行うことができる。特に、三位置燃焼制御方式等、多段階で燃焼量を制御するものにおいて、燃焼量変更時の燃料ガス量の調整に有効である。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の好適な実施例について、図面に基づいて説明する。筒状のダクト１の先端に、バーナエレメント２を設けている。ダクト１内の流通路３を燃焼用空気が流通する。バーナエレメント２は、その表面に多数の予混合気噴出口を有している。ダクト１の他端には、燃焼用空気を送る送風機（図示省略）を設けている。
【０００９】ダクト１内の途中箇所に、空室５を有する絞り部材４を設けている。この絞り部材４は、対をなす相似形をした部材を対面させて配置することにより構成している。各空室５は、適宜の手段（図示省略）により連通させている。絞り部材４は、燃焼用空気の流れ方向上流側より順に、流路断面積が漸次減少するノズル部６、流路断面積が略同一のスロート部７を備えている。
【００１０】前記ノズル部６に連通孔８を設け、この連通孔８で絞り部材４の空室５と前記流通路３とを連通している。連通孔８は直径約１０ｍｍのものを５個ずつ設け、連通孔８は絞り部材４の上流側に向かって開口している。連通孔８を設けることにより、流通路３における絞り部材４の上流位置の圧力ＰA （Ａ点の圧力）と、絞り部材４の空室５の圧力ＰA'（Ａ’点の圧力）とは、ほぼ同じ値になる。
【００１１】前記絞り部材４の下流位置に、燃料ガス供給管９を配置している。この燃料ガス供給管９には、その長手方向に沿って、複数個の燃料ガス噴出孔１０を設けている。この燃料ガス噴出孔１０は、前記絞り部材４の底壁に対面して斜め上方へ向かって開設されている。そうすることにより、燃料ガス噴出孔１０から噴出した燃料ガスと、流通路３を流れる燃焼用空気との混合状態を良くすることができる。
【００１２】前記燃料ガス供給管９には、燃料ガス供給ライン１１を接続している。この燃料ガスライン１１には、上流側より順に、燃料ガスの供給・停止を制御する燃料弁１２、燃焼用空気量の変動に応じて燃料ガスの供給量を調整する制御弁１３、オリフィス１４を設けている。前記制御弁１３は、燃料ガスの供給を遮断する機能も有している。
【００１３】前記制御弁１３には、絞り部材４の空室５の圧力ＰA'を検出する第１圧力検出ライン１５と、絞り部材４のスロート部７の圧力ＰB （Ｂ点の圧力）を検出する第２圧力検出ライン１６と、燃料ガス供給ライン１１における制御弁１３とオリフィス１４との間の圧力ＰC を検出する第３圧力検出ライン１７とを接続している。制御弁１３は、前記各圧力検出ライン１５，１６，１７より導入した圧力に基づき、内部のダイアフラム機構により、燃焼用空気量の変動に応じて燃焼ガス量を調整する機能を有している。すなわち、燃焼用空気量が変動すると前記圧力ＰA'と前記圧力ＰB との差も変動するので、その差と前記圧力ＰC とをバランスさせるようにして燃料ガス量を制御し、空燃比を一定値に維持する。
【００１４】次に、上述の構成について、その作用を説明する。スロート部７においては、流路断面積が流通路３の約１／５になっている。したがって、上流側より送られてきた燃焼用空気は、スロート部７においてその流速が高まり、燃焼用空気と燃料ガス噴出孔１０より噴出した燃料ガスとが効率良く混合される。燃焼用空気と燃料ガスの予混合気は、バーナエレメント２に送られ、燃焼する。
【００１５】空室５の圧力ＰA'は、第１圧力検出ライン１５を介して制御弁１３に導入される。スロート部７の圧力ＰB は、第２圧力検出ライン１６を介して制御弁１３に導入される。燃料ガス供給ライン１１における圧力ＰC は、第３圧力検出ライン１７を介して制御弁１３に導入される。これらの圧力ＰA'，ＰB ，ＰC のうち、ＰA'−ＰB は燃焼用空気量に対応し、ＰC −ＰB は燃料ガス量に対応する。したがって、空燃比を一定にするには、（ＰC −ＰB ）／（ＰA'−ＰB ）の値が一定になるように、制御弁１３で燃料ガスの流量を調整する。Ａ’点は、Ａ点と比較して、燃焼用空気の流量が変化しても連通孔８を介在しているため圧力変動が少なく、制御弁１３の動作も安定する。
【００１６】図２に、制御弁１３の具体的構造を示す。同図に示す実施例では、燃料弁１２と制御弁１３を一体に構成している。制御弁１３は、第１ダイアフラム１８、第２ダイアフラム１９および第３ダイアフラム２０を備え、これらのダイアフラム１８，１９，２０に対して、圧力ＰA'，ＰB ，ＰC を作用させる構成になっている（圧力ＰA'，ＰB ，ＰC はそれぞれ別室に対して作用する）。これらの圧力ＰA'，ＰB ，ＰC のバランスによりリンク機構２１が動作し、それに伴い、このリンク機構２１に連結しているサーボ弁２２が動作し、燃料ガスの流量が調整される。
【００１７】
【発明の効果】この発明は、以上のような構成であるので、値の安定した絞り部材内の圧力ＰA'を検出し、この圧力ＰA'に基づいて燃料ガス量を制御するので、燃焼用空気量に大きな変動が生じても確実にかつ安定して空燃比を一定値に維持することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１７５２７２
【氏名又は名称】三浦工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）２月１３日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２３０５４０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）８月２７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−４８７８６ |
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