(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔てられた第１および第２の壁（１２および１３）間の中心にある燃焼チャンバ（２０）と、該燃焼チャンバ（２０）を囲みかつそこから外向きに延びる、プレート間にあるテールパイプ領域（１５）と、を有するタイプのパルス燃焼器であって、
各々が該燃焼チャンバ（２０）から外向きに、隣接する巻き部分が接触するように螺旋状に巻かれた中空チュービングから形成される、前記隔てられた第１および第２の壁（１２および１３）と、
前記燃焼チャンバ（２０）のガスノズルレセプタクル受入口（１８）に結合された燃焼ノズル（１９）と、
前記燃焼チャンバ（２０）内で前記ノズル（１９）に近接して配置され、起動時に入来する燃料に点火するためのスパーク発生器（３２）とを含み、
前記壁（１２および１３）の各々の前記チュービングはクーラントを導くよう適合される、パルス燃焼器。
【請求項２】
熱交換クーラントは、前記第１および第２の壁（１２および１３）のチュービングにその外周において入り、前記燃焼チャンバ（２０）に近接してチュービングから出る、請求項１に記載のパルス燃焼器。
【請求項３】
前記チュービングの、隣接する巻き部分は、前記テールパイプ領域（１５）からガスが漏れることのないよう互いに溶接される、請求項１に記載のパルス燃焼器。
【請求項４】
前記ノズル（１９）は複数の燃料用通路（３５）を有し、該燃料用通路（３５）はそれを通して燃料を導くためにその軸のまわりに半径方向に隔てられ、前記スパーク発生手段（３２）は中央絶縁ロッド（２６）を有する点火ロッドであり、該中央絶縁ロッド（２６）は前記ノズル（１９）内へと延び、かつ中央電極（３３）を包囲し、該中央電極（３３）は前記絶縁ロッドの端部から外に延び、かつその先端が前記燃料用通路（３５）のうちの１つの出口に近接するよう湾曲する、請求項１に記載のパルス燃焼器。
【請求項５】
前記壁（１２および１３）は実質的に円形である、請求項１に記載のパルス燃焼器。
【請求項６】
実質的に連続的に動作するクーラント温度制御システムを有するボイラーを含むパルス燃焼器であって、
（ａ）  空気／ガス燃料混合物を燃焼するための燃焼器（１０）と、
（ｂ）  前記燃焼チャンバ（２０）につながる空気ライン（４８）に空気の流れを与えるためのファン（４０）と、
（ｃ）  前記ファン（４０）に結合され、クーラント温度制御信号の低下に応答して前記ファンの速度を制御し、かつクーラント温度の上昇に応答して前記ファンの速度を低減するよう動作する、速度制御装置（６０）と、
（ｄ）  ガスの供給源に結合されたガスライン（５９）と、
（ｅ）  該空気の流量の減少に応答して該ガスの流量を減少させるための手段（４４）と、
（ｆ）  前記空気ライン（４８）からの空気を前記ガスライン（５９）からのガスと混合し、その混合物を前記燃焼チャンバ（２０）に導くための手段（４９）と、
（ｇ）  その中にある燃焼による熱を吸収するクーラントを導くよう前記燃焼チャンバ（２０）を通過する熱交換ライン（１４）と、
（ｈ）  前記燃焼器（１０）を通過した後のクーラントの温度を測定し、前記速度制御装置（６０）に温度測定値を送出するための温度センサ（６２）とを含み、
前記速度制御装置（６０）は該クーラント温度が予め設定された制限値に近づくと前記ファン（４０）の速度を低減する、請求項１に記載のパルス燃焼器。
【請求項７】
該ガスの流量を減少させるための前記手段は、
（ａ）  前記ガスライン（５９）および空気ライン（４８）の各々の圧力差を測定するための手段と、
（ｂ）  該空気の流量が減少するにつれて該ガスの流量も減少するように、前記ガスライン（５９）および空気ライン（４８）の各々の圧力差を測定し、かつ、前記空気ライン（４８）の差圧測定値の、前記ガスライン（５９）の差圧測定値に対する比に依存して、該ガスの流量を制御するよう動作する、前記ガスライン（５９）にあるガス質量流量レギュレータ（４４）とを含む、請求項６に記載のパルス燃焼器。
【請求項８】
前記温度センサ（６２）は、前記燃焼器（１０）から出る該クーラントに結合された熱電対である、請求項６に記載のパルス燃焼器。
【請求項９】
点火の前に、消耗された排気ガスを前記燃焼器（１０）から取除くための手段を含む、請求項６に記載のパルス燃焼器。
【請求項１０】
前記空気ラインおよびガスラインの各々にあるオリフィス（５１，５５）と、圧力を検出し、それを前記ガス質量流量レギュレータ（４４）に送出する、前記オリフィスの各々の両側にある圧力感知ラインとを含む、請求項７に記載のパルス燃焼器。
【請求項１１】
熱交換クーラントは、前記第１および第２の壁（１２および１３）の前記チュービングにその外周において入り、前記燃焼チャンバ（２０）に近接してチュービングから出る、請求項６に記載のパルス燃焼器。
【請求項１２】
前記チュービングの、隣接する巻き部分は、前記排気領域からガスが漏れることのないよう互いに溶接される、請求項６に記載のパルス燃焼器。
【請求項１３】
前記ノズル（１９）は複数の燃料用通路（３５）を有し、該燃料用通路（３５）はそれを通して燃料を導くためにその軸のまわりに半径方向に隔てられ、前記スパーク発生器（３２）は中央絶縁ロッド（２６）を有する点火ロッドであり、該中央絶縁ロッド（２６）は前記ノズル（１９）を通って延び、かつ電極（３３）を包囲し、該電極（３３）は前記絶縁ロッドの端部から外に延び、かつその先端が前記ガス通路のうちの１つに近接するよう湾曲する、請求項６に記載のパルス燃焼器。
【請求項１４】
燃焼炎が検出されてから所定の時間の後に、前記電極の点火を停止するための手段（５０および５２）をさらに含む、請求項６に記載のパルス燃焼器。
【請求項１５】
前記チュービングの断面は円形である、請求項１に記載のパルス燃焼器。
【請求項１６】
前記燃焼チャンバ（２０）の、該燃料ノズル（１９）に対向するプレート（２１）は、炎を該燃焼チャンバを通じて外向きに分散させる、突出した円錐形表面（１１）を有する、請求項１に記載のパルス燃焼器。
【請求項１７】
前記隔てられた第１および第２の壁（１２および１３）の各々における前記螺旋状に巻かれたチュービングへとつながる、クーラントライン（２７および２９）におけるクーラント流量センサ（５８）を含む、請求項１に記載のパルス燃焼器。
【請求項１８】
前記燃料ノズル（１９）はスパーク発生器（３２）と一体化される、請求項１に記載のパルス燃焼器。
【請求項１９】
（ｈ）前記燃焼チャンバ（２０）に位置付けられ、炎の存在を感知するよう動作する、炎センサ（４１）と、
（ｉ）前記炎センサ（４１）が該ガスライン（５９）が最初に開放されてから所定の時間内に炎を検出しなかったことに応答して、前記ガスラインを閉じるための手段（５０および５２）と、をさらに含む、請求項６に記載のパルス燃焼器。
【発明の詳細な説明】
分野
この発明はパルス燃焼器に関する。
背景
パルス燃焼器は、たとえば点火ロッドによって空気と燃料との混合物が最初に点火される装置である。点火されたガスは圧力および温度の迅速な増加に伴って急速に膨張する。結果として生じた圧力波は燃焼ガスを排気領域から排出しながら装置中を移動する。装置の壁部では熱交換が起こり、ガスを冷却し、圧力波が通過した後に生じる圧力降下を促進する。ガスの膨張によるこの圧力降下と、壁部での熱交換によって引起こされる冷却とが組合せられると、燃焼チャンバの中に新しいガスが引入れられる。同時に、排気領域中の流れにより新しい空気とガスとの混合物が逆向きにされて圧縮され、燃焼チャンバの温度が依然として高ければ再び点火が起こる。
ここにおける発明者メルザッド  モバサギー（Mehrzad Movassaghi）に発行された米国特許第４，９６８，２４４号には、ラジアル排気チャンバと、燃焼チャンバに接続され、予め定められた配合の燃料混合物を燃焼チャンバの中に注入するための気化器とを備えたパルス燃焼器が記載されている。排気チャンバのケーシングの設計には内側ディスクとそれに近接して配置された外側ディスクとが含まれ、内側ディスクおよび外側ディスクは燃焼チャンバの両側に置かれる。排気チャンバは内側ディスク内に螺旋状の溝を有し、これは外側プレートによって被覆され、クーラントの通路を形成する。ディスクとディスクの螺旋状の溝に結合されたプレートとを使用すると構成が困難になり、費用が高くなる。さらに、迅速に加熱および冷却することによりディスクとプレートとの間の結合部に応力が加えられ、装置にクーラントの漏れが生じやすくなる。また、気化器の設計がいくぶん複雑であることにより装置の費用が増加する。
出願人ダヴェールヒーティング社（Davair Heating limited）の欧州特許庁公報第０  ３１７  １８６号には、周囲に低容量ボイラーを備えた燃焼チャンバを有するバーナーが開示されている。温度センサは加熱された水をボイラーから流出するための流出用装置に結合され、第２の温度センサは冷却された水をボイラーの中に戻すための装置に結合される。温度センサからの温度測定値は電気制御ボックスに送られる。電気制御ボックスに連結されたモータ速度コントローラはファンのモータの速度を上昇させることにより、増加する温度差に応答して空気チャンバ内の空気量を増加させる。空気チャンバの中に開く気圧センサチューブはダイアフラムの一方の側を加圧することにより気圧を感知する。ダイアフラムはこれに応じてガスレギュレータ弁によってガス流量を変化させる。欧州特許庁公報第０  ３１７  １８６号では、ガスおよび空気燃料比を制御するための手段は、比較的簡単であるにもかかわらず、増加するファンの速度または空気吸込口３０の位置の関数として非線形的に気圧が増加することなどの要素による不正確さを軽減するためのフィードバックシステムを採用していない。空気またはガスの流量の圧力の測定値およびこのような測定値の関数として、これらの圧力またはそれらの比を制御するためのコントローラまたはガス質量レギュレータは存在しない。さらに、ダヴェールは空気およびガスを予め混合していない。空気チャンバの一方の端部は燃焼チャンバ上に開く。ガスラインはガスを予め空気と混合することなく炎リングの中にガスを直接導入する。
出願人である松下電器産業株式会社の日本国特許庁公報第５８  ０８５  ０１６号では、ボイラーはバーナーに供給された空気およびガスの量をそれぞれ感知する空気センサおよびガスセンサを有する。バーナーに供給されるガスの量は供給された過剰な空気の量に応じて変化する。ファンの速度により供給される空気の量が決定し、ファンは熱交換器の出力に結合された温度センサからの信号によって制御される。空気センサおよびガスセンサからの測定値はガス流量速度制御装置に送られ、このガス流量速度制御装置はガスラインの制御弁の開閉を制御する。日本国特許庁公報第５８  ０８５  ０１６号では、空気流量のガス流量に対する比は欧州特許庁公報第０  ３１７  １８６号と比較するとより正確に制御される。バーナーに至る空気の流れの中にガスが注入される。ガスラインは圧力が測定が行なわれる、空気の流れの領域の中にガスを放出するため、気流センサは気流の量を過剰な値に推定し得る。また、バーナーシステムは放射および対流によりかなりの熱を損失し、この熱は熱交換器によって集められないことも自明である。
ボイラーおよび炉に用いられる公知の他の熱発生システムでは制御は熱発生システムをオンおよびオフにすることにより行なわれる。温度が予め設定されたしきい値よりも高ければシステムはオフにされ、冷却を行なうようにされる。同様に、冷却により温度がしきい値未満まで下がると、システムが再度起動する。このような制御システムは明らかに、加熱時にはしきい値を超えるまで加熱し、冷却時にはしきい値未満まで冷却するものである。オフおよびオン時の温度間で常に循環することにより高い熱応力がもたらされ、これにより材料の寿命が短くなる。
したがって、この発明の目的は、現在公知であるラジアルパルス燃焼器よりも低コストで効率がよく、信頼性の高いものを提供することである。この発明のさらなる目的は、上記のパルス燃焼器を利用し、出力温度の制御が連続してもたらされるボイラーを提供することである。
発明の概要
この発明によると、排気チャンバによって囲まれた中央燃焼チャンバを有するパルス燃焼器が提供され、燃焼および排気チャンバの一部分は螺旋状に巻かれたクーラントチュービングの、隔てられた２つの壁間に形成される。壁を形成するクーラントチュービングにより、はるかに大きな伝熱領域がもたらされ、これと同時に燃焼器の構成がかなり簡単になる。このような設計にクーラントの漏れがある場合にはチューブ自体に孔があるはずである。燃焼チャンバへの吸込口には燃料ノズルがあり、燃焼チャンバ内にはノズルに近接してスパーク発生器が設けられ、起動時にパルス燃焼器に入る燃料に点火するようにする。
好ましくは、パルス燃焼器は、円形燃焼チャンバと燃焼チャンバを囲む円形テールパイプ領域とを備えたラジアル設計を有する。しかしながら、丸みを帯びたエッジを有する略長方形状の燃焼チャンバおよび燃焼チャンバを囲むテールパイプ領域のための類似した形状などの、他の形状を用いてもよい。隣接したチューブは溶接されるため、チューブ間には排気ガスの漏れが生じない。
制御システムが、予め設定された空気／ガス混合物を燃焼チャンバに供給すると有利である。システムは可変速度ファンを含み、これは空気流量およびガス質量流量レギュレータを制御し、このレギュレータは燃焼チャンバに入る空気のガスに対する比を一定に維持する。ボイラーから出るクーラントの温度がしきい値に近づくとファンの速度が低減され、ガス質量レギュレータがガスの流量を減少させ、これにより燃焼チャンバへの空気／ガス混合物の流量が減少し、燃焼のエネルギ出力が低下するように、１つの温度しきい値が確立される。したがって、パルス燃焼器は通常は停止せず、制御された、ガスおよび空気の混合物の質量によって単に動作する。
【図面の簡単な説明】
発明の特徴であると確信される新規な特徴は添付のクレームに記載される。しかしながら、この発明自体ならびにその他の特徴および利点は添付の図面と関連して読まれると以下の詳細な説明を参照して最良に理解されるであろう。図面において、
図１は、ラジアルパルス燃焼器の正面図である。
図２は、吸込および吐出クーラントチューブを示すラジアルパルス燃焼器の立面図である。
図３は、吸込クーラントチューブを示すラジアルパルス燃焼器の立面図である。
図４は、チュービングの壁間の間隔を示す、ラジアルパルス燃焼器の断面図である。
図５は、ノズルの断面を示す立面図である。
図６は、ノズルの端面図である。
図７は、前パネルが取外された状態の、ラジアルパルス燃焼器を組込むボイラーアセンブリの正面図である。
図８は、クーラント吸込口および吐出口ならびにファンを示すボイラーの斜視図である。
図９は、質量流量レギュレータと、ラジアルパルス燃焼器の燃焼チャンバへの接続とを示すボイラーの第２の斜視図である。
図１０は、ボイラー制御システムを示す概略図である。
図１１は、ノイズアセンブリの立面図である。
図面を参照した詳細な説明
図１から図４を参照して、隔てられた１対の壁１２および１３によって形成されたラジアルパルス燃焼器１０が示され、各壁は中央吐出チューブ１６から外側の吸込チューブ１４まで外向きに螺旋状に延びる螺旋クーラントチュービングによって形成される。クーラントチュービングはステンレス鋼である。壁１２および１３は２つの中央プレート１７および２１に溶接される。円形プレート１７（また図４を参照）の中心を通してガスノズル受入部１８が形成され、この円形プレート１７は壁１２の中心に燃焼チャンバ２０の中に嵌められ、この燃焼チャンバ２０はプレート１７および２１ならびに壁１２および１３の円錐形部分８２によって境界付けられる。チュービングの各壁１２および１３の外周にはタブ６９が溶接され、燃焼器１０を取付け、壁１２および１３を予め定められた距離だけ隔てるための手段を与える。各組のタブ６９の間にはスペーサ（図示せず）が挿入され、このスペーサはプレート１２と１３との間に必要なギャップをもたらす。プレート２１の内部表面はノズル受入部１８に面する円錐形表面１１を有する。円錐形表面１１は燃焼チャンバ２０を通して炎を外向きに分散する。壁１２と１３との間の容積１５はテールパイプと呼ばれる。水は外周において壁１２および１３の各チューブ１４に入り、中心でチューブ１６を通って流れ出て、向流式熱交換プロセスを可能にする。
閉止弁２２および２２ａにより冷却チュービング１４への、かつそれからの流れを手動で閉止することが可能になる。燃焼器１０の直径はおよそ４４．５インチであり、テールパイプ領域１５の外周に到達し、燃焼チャンバ２０に戻る希薄波が、空気／ガス混合物の新しいチャージが燃焼チャンバ２０の中に引込まれる正確な時間に、燃焼チャンバ２０に到達するように選択される。壁１２と１３との間の間隔はおよそ０．４インチであり、燃焼チャンバ２０では側部は壁１２および１３に対して平行なテールパイプ領域を通る面に対して約２５°だけ傾斜している。燃焼チャンバ２０の幅はおよそ２．３４インチであり、その直径はおよそ１２．５インチである。
図５、図６、図８、図９および図１１を参照して、ノズル１９は短い外径の下部分５４を有し、この下部分５４は受入部１８の下部分に嵌まる。ノズルの内部は一端にねじ山２８を有し、このねじ山はレジューサパイプ６１（図１１参照）の雄端部のねじ溝（図示せず）と位置が合う。レジューサパイプ６１はノズル１９をパイプ３１に接続する。点火ロッド３２のねじ山と位置が合うねじ溝付き開口を有するねじ溝付き端部キャップ８３により、点火ロッド３２（図９参照）とノズル１９とが整列する。長い絶縁ロッド２６はノズル１９の中に点火ロッド３２から延び、かつその一部分を形成する。ロッド２６の端部からは電極３３が突出し、その端部でフック状に曲がり、その先端は、空気／ガス混合物を直ちに燃焼するよう、凹部２４で終わる、放射状に隔てられたいくつかの注入孔３５のうちの１つと同じ高さにされる。
図７を参照して、パルス燃焼器１０はケーシング３０の内部に取付けられ、その水吐出チューブ１６はケーシング３０の上パネル３５を通る。ナットおよびボルト（図示せず）はケーシング３０の前後でブラケット８６を通り、かつタブ６９およびスペーサ（図示せず）を通る。図８および図９を参照して、パイプ４８はファン４０からの吐出口５３をパイプ４９のＴ部分に結合する。パイプ４９はパイプ３１に接続される。ガスおよび空気の混合はパイプ４９で行なわれる。ガス質量流量レギュレータ４４およびガス閉止弁５２は、ガス供給ライン（図示せず）に結合されたガスライン４２とガスパイプ５９との間にある。パイプ５９はカップリング５５に接続され、これはパイプ４６に接続される。パイプ４６はパイプ４９のＴ部分に接続される。流量センサ５８は各壁１２および１３のチュービングを通るクーラントの流量を監視する。
ケーシング３０の上では、クーラントライン２３および２５がパルス燃焼器１０のそれぞれの吐出チューブ１６に接続され、クーラントライン２７および２９がそれぞれの吸込ライン１４に接続される。高温度制限スイッチ３９がマニホールド３４に結合される。マニホールド３４はクーラントライン２３および２５を相互接続する。熱電対６２はマニホールド３４に結合され、燃焼器１０を通過した後のクーラントの温度を測定する。流量センサ５８はそれぞれクーラントライン２７および２９への吸込口に結合され、マニホールド３６からクーラントライン２７および２９へのクーラントの流量を感知する。電気ボックス８７内に収められたコントローラ５０（図８および図１０参照）はファン４０、点火ロッド３２ならびにさまざまなリレーおよびスイッチに結合され、システムの動作を制御する。後パネルの中心にはダクト４７（図８参照）が設けられ、ケーシング３０からの燃焼生成物の排出を可能にする。
図１０を参照して、完全なボイラー制御システムはファン４０を含み、このファン４０はパイプ４８に結合された吐出口５３を有し、このパイプ４８には空気とガスとの混合を促進するオリフィス５１がある。オリフィス５１の上流側にあるＡ１およびオリフィス５１の下流側にあるＡ２で圧力が感知される。ガス質量流量レギュレータ４４からの吐出口に接続されたガスライン５９上にあるコネクタ５５の第２のオリフィスにより、この後にガスがパイプ４６に入るガスライン５９に、圧力が形成される。圧力はコネクタ５５内の第２のオリフィスの前にＧ１で感知され、第２のオリフィスの後にＧ２で感知される。Ａ１、Ａ２、Ｇ１およびＧ２の点での圧力は質量流量レギュレータによって連続的に測定され、差Ａ１−Ａ２およびＧ１−Ｇ２に基づいて、レギュレータを通るガスの流量が、Ｔ部分４９の内部の混合チャンバでの適切な空気／ガス比に自動的に調整される。
炎プローブ４１は、そのセンサが燃焼チャンバ２０の内部に入るように置かれ、かつワイヤ３７によってコントローラ５０に結合される。炎プローブ４１はパルス燃焼器１０に炎があることを感知し、このことをコントローラ５０に伝えるためにワイヤ３７に沿って信号を送る。
コントローラ５０は空気差動スイッチ６８、水流スイッチ７０および高温度制限スイッチ３９を介してリレー８０のコンタクトに接続される。リレー８０のコンタクトの他方の端子は、ライン電圧に結合されたトランスフォーマ７６の一方の出力に接続される。トランスフォーマ７６の他方の出力端子はサーモスタット７４を介してコントローラ５０に結合される。速度制御装置６０はファン４０に結合され、リレー８０の別のコンタクトを介して温度設定制御装置６４の出力とライン電圧とに結合される。温度設定制御装置６４はタイマリレー６６と熱電対６２とに接続され、この熱電対６２は燃焼器１０からの吐出されたクーラントの温度を感知する。トランスフォーマ７６はライン電圧を２４ＶＡＣまで降圧する。後者のリレー４３のコンタクトの他方端はガス弁５２の他のソレノイド端子に接続される。第２のトランスフォーマ７６の一方のコンタクトはタイマリレー６６に接続され、他方の端子はリレー４３に直接接続される。このため、リレー４３が活性化され、そのコンタクトが閉止されている場合、トランスフォーマ７６の出力はタイマリレー６６に与えられる。タイムアウトの前に、温度設定制御装置６４によってライン５７で感知されたタイマリレー６６の出力により、ファン４０が少量の流量に基づいて動作する。
ノズル１９を介して燃焼チャンバ２０に入る空気／ガス混合物は電極３３の端部からのスパークによって点火される。結果として空気／ガス混合物が爆発することにより、燃焼チャンバ２０の圧力が急速に上昇するため、コイルの外周に向けて外向きに半径方向に拡張する圧力波が発生する。このようにガスが迅速に膨張し、これと同時に水流によって壁１２および１３と熱交換することによって冷却を行なうと、燃焼チャンバ２０の内部に（大気圧未満の）負圧がもたらされる。これと同時に、燃焼生成物を保持する圧力波がコイルの外周で瞬間的に休止し、方向を逆にし、希薄波の形態で半径方向に内向きに燃焼チャンバに向けて移動するようになる。これらの希薄波は、空気およびガスの、新しい容積を予め圧縮し、燃焼チャンバ２０内の温度は依然として高く、新しい空気／ガスの容積は電極３３による点火を必要とすることなく燃焼され、このプロセスが繰返される。
起動時にはまず、閉止弁２２が閉じられ閉止弁２２ａが開かれ、これにより壁１２および１３のうちの一方の壁のみにクーラントが流され、その後弁２２が開かれて壁１２および１３のうちの他方を通ってクーラントが流されるようにすることにより、壁１２および１３のチューブの各々に水流がもたらされる。この手順により確実に燃焼器１０の各壁に流れがもたらされるようになる。
水が流れると動力スイッチ８８がオンになる。次いでサーモスタット７４が熱を要求することとなる。リレー８０の端子４および５（図示せず）が閉じ、ファン４０が起動することとなる。４５秒後にリレー８０の端子１および３が閉じ、高温制限スイッチ３９、水流スイッチ７０および空気差動スイッチ６８を介して点火コントローラ５０に２４ボルトが供給される。水流スイッチ７０は通常は開いている。コイルの両方に水が流れるとそれは閉じる。同様に、空気差動スイッチは通常は開いているが、ファン４０がオンになると直ちに空気差動スイッチは閉じる。高温制限スイッチは通常は閉じている。水温がエンドユーザーによって設定されたものを超えると、このスイッチが開いて燃焼を終了し、ボイラーを止める。
点火コントローラ５０は電極３３に２５，０００ボルトを送り、かつリレー４３を介してソレノイド弁５２に２４ボルトを送り、これにより、電極３３が付勢されると同時にガスが流れる。ガスはこのとき開いているソレノイド弁５２を介して質量流量レギュレータ４４に流れる。ガスはレギュレータ４４からＴ部分４９の内部の混合チャンバの中に流れる。混合物はノズル１９および燃焼チャンバ２０に入り、ここで燃焼が行なわれる。点火時には、炎が炎センサ４１によって感知された後、スパークが２秒間止められる。炎センサ４１からの信号は点火コントローラ５０に送られ、ソレノイド弁５２はこれらの信号が受取られる限り開いたままである。
各動作の開始時にはタイマリレー６６は、ファン４０に印加された４０Ｈｚの周波数に対応する設定値に設定されることとなる。３０秒後に設定値は６５Ｈｚの周波数に対応するものに変更される。点火コントローラ５０が付勢されると、その後の一連の動作が行なわれる。リレー４３の端子３、５、６および４（図示せず）が閉じ、これによりタイマリレー６６に電力が与えられる。６５Ｈｚに変更された後、初めの３０秒間はタイマリレー６６は設定値４０Ｈｚに設定されることとなる。熱電対６２はボイラー吐出口での水温を連続的に測定し、これらの信号は温度設定制御装置６４に送られる。熱電対６２によって測定された温度が温度設定制御装置６４により確立されたしきい値よりも低ければ、対応する信号が速度コントローラ６０に送られ、この速度コントローラ６０によりファンの速度が制御される。ファン４０は高速で動作する。熱電対６２によって測定された温度が温度設定制御装置６４によって確立されたしきい値に近似すれば、対応する信号が速度制御装置６０に送られ、これに応じてファンの速度が低減されることとなる。Ａ１−Ａ２／Ｇ１−Ｇ２の比を感知することにより、Ａ１−Ａ２の降下によって結果としてガス質量レギュレータがガス流量を低減する。ガス流量が低減すると、Ａ１−Ａ２／Ｇ１−Ｇ２の比が一定となるようＧ１−Ｇ２が低減する。このため、スロットルシステムはボイラーの連続的な動作が最適になるようにし、オン／オフサイクルをかなり低減する。
５秒以内に炎プローブ４１によって検出されるように、スパークがパルス燃焼器１０に点火できなかった場合、システム全体が停止し、ガス弁５２が閉じ、センサが不活性化される。
このボイラーシステムの用途の一例は、温水タンクに温水を供給することである。タンク（図示せず）内の水温を測定するためにサーモスタット７４が用いられ得る。タンク内の水温が予め定められた制限値未満まで下がると、サーモスタット７４が閉じ、システムは起動を開始し、その後全動作を行なうこととなる。熱電対６２はボイラーシステムによってタンクに供給される水温を感知する。その後ボイラーシステムが、温度設定制御装置６４によって確立された温度の水を供給する。
したがって、例示の実施例を参照してこの発明を説明したが、この記述は制限的な意味を加えるものとして解されるべきではない。例示の実施例のさまざまな変形およびこの発明の他の実施例はこの記述を参照して当業者には明らかである。したがって、添付のクレームはこの発明の真の範囲内にあるこのような変形または実施例すべてをカバーすることが理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１０】
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