JPS5815687B2 - 燃焼制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃焼量と燃焼用空気量との比を適切に保つ燃焼
制御装置に関する。

従来は、燃料供給圧力の一定化装置としての燃料圧力調
整器は一般に用いられているが、燃焼用空気量と関連す
る制御機能はない。

又、燃料供給圧を検出して電気的に送風機回転数を制御
することによって、燃料と空気の関係を持たせる考案も
あるが、高価になる欠点がある。

更に、ゼロガバナを用いて、空気量に応じて燃焼量を供
給する方法もあるが、全一次バーナや高−次バーナにの
み適用されるもので全二次バーナや低−次バーナヘの適
用が難しい。

そこで本発明は、燃料空気量に応じて燃料量を自動調節
することによって、常に空気過剰率を理想的な値に保つ
ことを主目的としている。

この結果、高効率になると共に安定燃焼を確保できる。

又、空気が流れなければ燃料の供給を自動的に断つこと
も可能なので安全性向上をも目的の一つとしている。

以下に本発明の一実施例を図面に基いて説明する。

図において、先ず空気通路は、空気人口１より流入し空
気オリフィス２を通った後、空気出口３から燃焼部に導
かれる。

４は上記空気人口１がら空気出口３への空気路に設けた
第１ダイヤフラムで、空気室を高空気室５と低空気圧室
６に分けており、バネ７で常に高空気圧室５側へ付勢さ
れている。

８はこのダイヤフラム４の動作を外部へ伝えるための連
結板で、空気通路９があけられている。

１０は連結板８と連動する連結棒で、ガバナのスプリン
グ１７の支持点を構成している。

次に、燃料路は、ガス人口１１から入り、作動子１２と
ボディ２０が構成する燃料弁孔１３を通過してガス出口
１４から燃焼部にあるノズルへと導かれる。

１５は第２ダイヤフラムで、ガス２次圧室１６と大気側
とをへだてており、ガバナのスプリング１７で図におい
て下方へ付勢されている。

１８は作動子バネで、作動子１２が常に第２ダイヤフラ
ムと１台ヒ動作をするよう上方へ付勢している。

１９は作動子１２に設げられた閉止弁でボディ２０と相
対向している。

次に動作について説明する。

第１ダイヤフラム４は空気オリフィス２を通る空気量に
応じた空気圧差が高空気圧室５と低空気圧室６０間に生
じるので下方へバネＴ１スプリング１７、作動子バネ１
８とによりバランス位置へ変位している。

この状態で、例えばガス圧が変動すると、その変動圧を
第２ダイヤフラム１５が検出し、調節子の位置を変え、
ガス２次圧室１６のガス圧をほぼ一定に保つ動作をする
。

これは一般ガスガバナと同じである。

こうして空気量が一定ならばガス圧変動があっても一定
のガス、空気比で燃焼させられる。

次に、送風機電圧が高くなったり、吸排気ダクトが短く
なると空気量が増加する。

このままであれば空気過剰率が増加し燃焼効率の低下は
避けられない。

しかし、本装置では、空気量が増加すれば、第１ダイヤ
フラム４の位置が図において更に降下し、スプリング１
１を強く圧縮するので、作動子位置も低下し燃料弁孔１
３は大きく開くことになる。

その結果、ガス２次圧室１６の圧力も上昇し、ガス量も
増加することになる。

こうして、ガス量が増加した状態で再び空気過剰率を適
正値に戻すことができる。

逆に、空気量が低下すると、スプリング支持点が図にお
いて上昇するので第２ダイヤフラム１５も少し上昇して
ガス量を減少させ、やはり空気過剰率を適正値に保つこ
とが可能である。

もちろん、空気量が増加又は減少している状態でガス圧
変動があっても出口側のガス圧を一定化できることは、
一般ガスガバナでスプリング支点をネジ構造で調節した
場合と同じで、言うまでもない。

このように燃焼空気量のみの制御でガス入力まで制御が
できて、その結果、燃焼に最適な空気過剰率を保つこと
が可能となる。

更に、図のように作動子１２に閉止弁を設けると同時に
、空気量が零の時にバネ７によって第１ダイヤフラム４
を持ち上げ、ガバナスプリング１７の支持点すなわち連
結棒を同スプリング１７から離してしまうように設計す
ると、第２ダイアフラム１５は上方から下方への圧力が
無くなるので作動子バネ１８によって０リング１９をボ
ディ２０へ押しつげ、ガスも停止される。

このことは、例えば送風機が故障したり、吸排気筒が異
物でつまっていたりした時に空気が流れないのにガスが
供給されるという事故を防止することになる。

又、完全に空気が流れない状態でなくても、燃焼部の燃
焼下限以下の空気しか流れない場合にも燃料供給を断つ
ことは、ダイヤフラム、オリフィス、スプリング等の設
計点の選択で可能となる。

以上の説明からも明らかなように、本発明は空気量に応
じた変位を生じる第１ダイヤフラムと、燃料圧を受けて
燃料弁口の開度を調節する閉止弁を有する作動子と連動
する第２ダイアフラムと、第１ダイヤフラムと第２ダイ
ヤスラムの間に一側と他側を設けたスプリングを備えた
ものであるから、空気量の変化を燃料供給圧の変化へ同
調させることが出来る。

従って、電圧変動、吸排気抵抗の変動、周波数の違いな
どその他の理由により空気量に変化が生じたとしても常
に最高効率、最良燃焼を保持することができ、また送風
機の回転数又は、空気回路に設けたダンパーの調節等の
送風空気量の調節によってガス入力の調節が可能となる
。

又、送％２気が停止した時、又は、燃焼範囲以下まで空
気量が低下した時に自動的に燃料供給が停止されるので
安全性にも富んでいる。

このように、燃焼空気と燃料の比率を最適状態に保つば
かりで無く、燃料回路に開閉弁を設けなくても空気系の
操作のみで機器の運転停止が可能となる。

従って、制御を行う電気回路系の簡素化が図れると共に
、燃料回路に開閉弁を設ける必要がないので、開閉弁に
よる燃料圧力損を生じることが無い。

このことは、特に家庭用ガス機器に於てバーナ設計をも
容易にするものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例におけるガス制御装置の要部断面
図である。 ２……空気オリフイス、４……第１ダイヤフラム、７…
…バネ、１３…胃燃料弁孔、１２……作動子、１９……
閉止弁、１５……第２ダイヤフラム、１７……スプリン
グ、１８……作動子バネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 空気路に設けられるとともに、空気が流れる空気オ
   リフィスを有する第１ダイヤフラムと、この第１ダイヤ
   フラムを、その空気オリフィスに流れる空気量が多い時
   にこの第１ダイヤフラムが移動する方向（以下第１方向
   という）とは逆方向に附勢したバネと、燃料が流れる燃
   料路に設けた燃料弁孔と、この燃料弁孔の開度を調節す
   る弁部な有する作動子と、燃料圧を受け、この燃料圧が
   高いと前記作動子を、その弁部で燃料弁孔の開度を小さ
   くする方向に移動する第２ダイヤフラムと、この第２ダ
   イアフラムに作用して作動子を上記燃料弁孔の開弁方向
   に押圧するスプリングと、上記作動子を燃料弁孔の閉弁
   方向に押圧する作動子バネとを備え、上記スプリングの
   一側を第２ダイヤフラムに当接するとともに、このスプ
   リングの他側を、上記第１ダイヤフラムの第１方向への
   移動により圧縮されるように連結し、空気量に応じて燃
   料供給量を制御する燃焼制御装置。