(57)【要約】      （修正有）【課題】効率的燃焼制御システムおよびその方法を提供する。【解決手段】気化機構１２と、気化機構に結合する再度気体混合エリア１８と、再度気体混合エリアに結合する燃焼機構１４と、気化機構に設けられる第１気体検知機構１６と、再度気体混合エリアに設けられる第２気体検知機構１７と、再度気体混合エリアに結合する気体補充機構１５とを備える。第１気体検知機構と第２気体検知機構のそれぞれは、第１気化燃料または第２気化燃料における特定の気体の濃度を検知し、気体濃度に応じて空気を液体状態の燃料または第１気化燃料へ供給することにより、気化率を変更し、熱値を変化させるため、最良な熱値と最良な燃焼効率を得る。【選択図】図１
2019095181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化機構と、
当該気化機構に結合する再度気体混合エリアと、
当該再度気体混合エリアに結合する燃焼機構と、
当該気化機構に設けられる第１気体検知機構と、
当該再度気体混合エリアに設けられる第２気体検知機構と、
当該再度気体混合エリアに結合する気体補充機構と、を備えることを特徴とする効率的燃焼制御システム。
【請求項２】
空気貯蔵機構と、空気圧縮機構と、空気乾燥機構とを更に備え、
当該空気圧縮機構が当該空気乾燥機構に結合し、当該空気乾燥機構が当該空気貯蔵機構に結合し、当該空気貯蔵機構がパイプラインを介して当該気化機構に結合し、
当該パイプライン内には、空気圧制御弁と、手動逆止弁と、圧力計とが設けられることを特徴とする請求項１に記載の効率的燃焼制御システム。
【請求項３】
パイプラインを介して当該気化機構に結合するエネルギー貯蔵機構を更に備え、
当該パイプライン内には、空気式ダイヤフラムポンプであるポンプが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の効率的燃焼制御システム。
【請求項４】
当該気化機構は、パイプラインを介して当該再度気体混合エリアに結合し、
当該パイプライン内には、空気圧制御弁と、手動逆止弁と、圧力計とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の効率的燃焼制御システム。
【請求項５】
当該気化機構に結合する熱源を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の効率的燃焼制御システム。
【請求項６】
当該気化機構は、排気モジュールを備え、当該燃焼機構は、廃熱回収・蒸気排出モジュールと、排出モジュールとを備え、当該廃熱回収・蒸気排出モジュールは、パイプラインによって当該再度気体混合エリアを通り抜けて、当該熱源に結合することを特徴とする請求項５に記載の効率的燃焼制御システム。
【請求項７】
第１気化燃料の気体濃度を検知するステップであって、特定の気体が気化機構の第１気化燃料で存在する第１気体濃度を第１気体検知機構が検知するステップと、
空気を第１気化燃料へ供給し、当該気化機構が当該第１気化燃料を再度気体混合エリアへ供給し、気体補充機構が当該第１気体濃度に応じて空気を当該第１気化燃料へ供給し、当該第１気化燃料と当該空気とが混合して第２気化燃料を形成するステップと、
第２気化燃料の気体濃度を検知するステップであって、当該特定の気体が当該第２気化燃料で存在する第２気体濃度を第２気体検知機構が検知し、当該第２気体濃度が設定の範囲を下回った或いは上回った場合に、当該気体補充機構が第１気化燃料への空気供給を停止するステップと、を含むことを特徴とする効率的燃焼制御方法。
【請求項８】
液体状態の燃料を気化するステップを更に含み、
空気貯蔵機構が貯蔵した空気を当該気化機構に送り込み、エネルギー貯蔵機構が貯蔵した液体状態の燃料を当該気化機構に送り込み、当該液体状態の燃料と当該空気とが当該気化機構に混合して当該第１気化燃料を形成することを特徴とする請求項７に記載の効率的燃焼制御方法。
【請求項９】
当該液体状態の燃料を気化するステップにおいて、空気圧縮機構が当該空気を加圧して空気乾燥機構へ送り込み、当該空気乾燥機構が当該空気を乾燥し、当該乾燥された空気を当該空気貯蔵機構に送り込み、当該空気貯蔵機構が当該空気を貯蔵し、
当該液体状態の燃料は、重油、ディーゼル、石油ガス、天然ガスまたはヘキサンであり、当該特定の気体は、酸素、水素、炭化水素または不活性ガスであることを特徴とする請求項８に記載の効率的燃焼制御方法。
【請求項１０】
第２気化燃料を燃焼機構へ供給するステップを更に含み、当該再度気体混合エリアに存在する当該第２気化燃料が燃焼機構に進入して燃焼を行うことを特徴とする請求項７に記載の効率的燃焼制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、効率的燃焼制御システムおよび方法に関し、特に気化率を上げて最良な熱値を取得可能な制御システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気化燃料または予混合燃料の効率的燃焼制御技術では、液体状態の燃料を気体状態の燃料に気化してから燃焼を行う。従来の制御技術は、圧力および温度による制御であり、気化中において、気化率が高いほど、加温にはエネルギーが消耗されることになる。そして、圧力が大きいほど、気化率が低くなる。
【０００３】
そのため、業界では、一般的に圧力を利用して供気制御を行って燃料流量を調整する。燃料流量が下げられると、空気圧縮機の働きが向上し、より多くの空気を気化溝に打ち込む。それは、かえって気化率を下げて、不十分な気化になり、液体状態の燃料を直接吹き出し、不十分な燃焼の現象を引き起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それに鑑みて、本発明の目的は、従来の供気装置または供気制御の欠陥を改良し、気化率を上げてさらに燃焼率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を果たすべく、本発明は、効率的燃焼制御システムを提供する。当該効率的燃焼制御システムは、
気化機構と、
当該気化機構に結合する再度気体混合エリアと、
当該再度気体混合エリアに結合する燃焼機構と、
当該気化機構に設けられる第１気体検知機構と、
当該再度気体混合エリアに設けられる第２気体検知機構と、
当該再度気体混合エリアに結合する気体補充機構と、を備える。
【０００６】
前記効率的燃焼制御システムは、空気貯蔵機構と、空気圧縮機構と、空気乾燥機構とを更に備え、
当該空気圧縮機構が当該空気乾燥機構に結合し、当該空気乾燥機構が当該空気貯蔵機構に結合し、当該空気貯蔵機構がパイプラインを介して当該気化機構に結合し、
当該パイプライン内には、空気圧制御弁と、手動逆止弁と、圧力計とが設けられる。
【０００７】
前記効率的燃焼制御システムは、パイプラインを介して当該気化機構に結合するエネルギー貯蔵機構を更に備え、
当該パイプライン内には、空気式ダイヤフラムポンプであるポンプが設けられている。
【０００８】
前記効率的燃焼制御システムにおいて、当該気化機構は、パイプラインを介して当該再度気体混合エリアに結合し、
当該パイプライン内には、空気圧制御弁と、手動逆止弁と、圧力計とが設けられている。
【０００９】
前記効率的燃焼制御システムは、当該気化機構に結合する熱源を更に備える。
【００１０】
前記効率的燃焼制御システムにおいて、当該気化機構は、排気モジュールを備え、当該燃焼機構は、廃熱回収・蒸気排出モジュールと、排出モジュールとを備え、当該廃熱回収・蒸気排出モジュールは、パイプラインによって当該再度気体混合エリアを通り抜けて、当該熱源に結合する。
【００１１】
本発明は、効率的燃焼制御方法を更に提供する。当該効率的燃焼制御方法は、以下のステップを含む。つまり、
第１気化燃料の気体濃度を検知するステップであって、特定の気体が気化機構の第１気化燃料で存在する第１気体濃度を第１気体検知機構が検知するステップと、
空気を第１気化燃料へ供給し、当該気化機構が当該第１気化燃料を再度気体混合エリアへ供給し、気体補充機構が当該第１気体濃度に応じて空気を当該第１気化燃料へ供給し、当該第１気化燃料と当該空気とが混合して第２気化燃料を形成するステップと、
第２気化燃料の気体濃度を検知するステップであって、当該特定の気体が当該第２気化燃料で存在する第２気体濃度を第２気体検知機構が検知し、当該第２気体濃度が設定の範囲を下回った或いは上回った場合に、当該気体補充機構が第１気化燃料への空気供給を停止するステップと、を含む。
【００１２】
前記効率的燃焼制御方法は、液体状態の燃料を気化するステップを更に含み、
空気貯蔵機構が貯蔵した空気を当該気化機構に送り込み、エネルギー貯蔵機構が貯蔵した液体状態の燃料を当該気化機構に送り込み、当該液体状態の燃料と当該空気とが当該気化機構に混合して当該第１気化燃料を形成する。
【００１３】
前記効率的燃焼制御方法は、当該液体状態の燃料を気化するステップにおいて、空気圧縮機構が当該空気を加圧して空気乾燥機構へ送り込み、当該空気乾燥機構が当該空気を乾燥し、当該乾燥された空気を当該空気貯蔵機構に送り込み、当該空気貯蔵機構が当該空気を貯蔵し、
当該液体状態の燃料は、重油、ディーゼル、石油ガス、天然ガスまたはヘキサンであり、当該特定の気体は、酸素、水素、炭化水素または不活性ガスである。
【００１４】
前記効率的燃焼制御方法は、第２気化燃料を燃焼機構へ供給するステップを更に含み、当該再度気体混合エリアに存在する当該第２気化燃料が燃焼機構に進入して燃焼を行う。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本発明では、第１気体検知機構と第２気体検知機構のそれぞれを利用して第１気化燃料または第２気化燃料における特定の気体の濃度を検知し、気体濃度に応じて空気を液体状態の燃料または第１気化燃料へ供給することにより、気化率を変更し、熱値を変化させるため、最良な熱値および最良な燃焼効率を得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の効率的燃焼制御システムの模式図である。
【図２】本発明の効率的燃焼制御方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、特定の実施例を利用して本発明の具体的な実施形態を説明するが、当業者であれば、本明細書に開示された内容から、本発明の他のメリットおよび作用効果を容易に想到する。
【００１８】
図１に示すように、本発明は、効率的燃焼制御システムを提供する。当該効率的燃焼制御システムは、エネルギー貯蔵機構１０、空気貯蔵機構１１、気化機構１２、熱源１３、燃焼機構１４、気体補充機構１５、第１気体検知機構１６、第２気体検知機構１７および再度気体混合エリア１８を含む。
【００１９】
エネルギー貯蔵機構１０は、液体状態の炭化水素燃料（液体状態の燃料とも略称）の貯蔵機構であり、炭化水素燃料は、重油、ディーゼル、石油ガス、天然ガスまたはヘキサンであってもよい。エネルギー貯蔵機構１０は、パイプラインを介して気化機構１２に結合する。当該パイプライン内には、ポンプ１００が設けられ、当該ポンプ１００が空気式ダイヤフラムポンプである。
【００２０】
空気貯蔵機構１１は、パイプラインを介して気化機構１２に結合する。当該パイプライン内には、空気圧制御弁１１０、手動逆止弁１１１および圧力計１１２が設けられている。空気貯蔵機構１１は、パイプラインを介して空気乾燥機構２０に結合する。空気乾燥機構２０は、パイプラインを介して空気圧縮機構２１に結合する。空気圧縮機構２１は、空気圧縮機であってもよい。
【００２１】
気化機構１２は、排気モジュール１２０を備える。当該排気モジュール１２０は、気化機構１２をメンテナンスや清掃する。気化機構１２は、熱源１３に結合する。気化機構１２は、パイプラインを介して再度気体混合エリア１８に結合する。当該パイプライン内には、空気圧制御弁１２１、手動逆止弁１２２および圧力計１２３が設けられている。
【００２２】
燃焼機構１４は、廃熱回収・蒸気排出モジュール１４０と、排出モジュール１４１とを備える。廃熱回収・蒸気排出モジュール１４０は、パイプラインによって再度気体混合エリア１８を通り抜けて熱源１３に結合する。
【００２３】
気体補充機構１５は、パイプラインを介して再度気体混合エリア１８に結合する。気体補充機構１５は、空気圧縮機であってもよい。
【００２４】
第１気体検知機構１６は、気化機構１２に設けられる。第２気体検知機構１７は、再度気体混合エリア１８に設けられる。
【００２５】
図２に示すように、本発明は、効率的燃焼制御方法に関し、下記のステップを含む。
【００２６】
ステップＳ１では、液体状態の燃料を気化する。空気圧縮機構２１は、空気を加圧してから空気乾燥機構２０に送り込む。空気乾燥機構２０は、空気を乾燥し、乾燥された空気を空気貯蔵機構１１に送り込む。空気貯蔵機構１１は、当該空気を貯蔵する。
【００２７】
空気貯蔵機構１１は、貯蔵した空気を気化機構１２に送り込む。エネルギー貯蔵機構１０は、貯蔵した液体状態の燃料を気化機構１２に送り込む。液体状態の燃料と空気とが気化機構１２で混合して第１気化燃料を形成する。
【００２８】
ステップＳ２では、第１気化燃料の気体濃度を検知する。第１気体検知機構１６は、特定の気体が第１気化燃料で存在する第１気体濃度を検知する。特定の気体は、酸素、水素、炭化水素または不活性ガスであってもよい。
【００２９】
ステップＳ３では、空気を第１気化燃料へ供給する。気化機構１２は、第１気化燃料を再度気体混合エリア１８へ供給する。気体補充機構１５は、第１気体濃度に応じて、空気を第１気化燃料へ供給する。第１気化燃料と当該空気とが混合して第２気化燃料を形成する。
【００３０】
ステップＳ４では、第２気化燃料の気体濃度を検知する。第２気体検知機構１７は、特定の気体が第２気化燃料で存在する第２気体濃度を検知する。第２気体濃度が設定範囲を下回った或いは上回った場合に、気体補充機構１５は、第１気化燃料への空気供給を停止するかその空気供給流量を調整する。
【００３１】
ステップＳ５では、第２気化燃料を燃焼機構へ供給する。再度気体混合エリア１８に位置する第２気化燃料は、燃焼機構１４に進入して燃焼を行う。
【００３２】
このように、空気貯蔵機構１１の空気が気化機構１２に進入したとき、空気圧制御弁１１０は、空気が気化機構１２に流れ込めるか否かを制御し、または、空気が気化機構１２に流れ込むルートを制御する。手動逆止弁１１１は、空気または気化機構１２の第１気化燃料が空気貯蔵機構１１まで逆流することを防止する。圧力計１１２は、気化機構１２に流れ込んだ空気の圧力を検知する。
【００３３】
液体状態の燃料がエネルギー貯蔵機構１０を介して気化機構１２に進入したとき、ポンプ１００は、液体状態の燃料を加圧して、液体状態の燃料が気化機構１２に加圧される。
【００３４】
第１気化燃料が再度気体混合エリア１８に進入したとき、空気圧制御弁１１０は、空気が再度気体混合エリア１８に流れ込めるか否かを制御し、または、空気が気化機構１２へ流れ込むスピードを制御する。手動逆止弁１１１は、空気または再度気体混合エリア１８の第１気化燃料が空気貯蔵機構１１まで逆流することを防止する。圧力計１１２は、再度気体混合エリア１８に流れ込んだ空気の圧力を検知する。
【００３５】
第２気化燃料が燃焼機構１４において燃焼した後、燃焼後の第２気化燃料は、排気ガスと蒸気を発生する。排気ガスは、排出モジュール１４１によって燃焼機構１４の外部に排出される。蒸気は、廃熱回収・蒸気排出モジュール１４０の案内によって熱源１３に到着し、気化機構１２に存在する第１気化燃料と、再度気体混合エリア１８に存在する第２気化燃料を加熱する。
【００３６】
本実施例において、上記特定の気体は、酸素であってもよい。上記第１気体濃度と第２気体濃度は、酸素が第１気化燃料または第２気化燃料に存在する濃度である。
【００３７】
上述した通り、第１気体濃度または第２気体濃度の変更が気化率に影響する。気化率が向上したとき、燃料熱値も向上可能である。
【００３８】
例を挙げると、ヘキサンを例にして、下記の表に示す。
【００３９】
【表１】
2019095181.tif 000003
【００４０】
上記表から分かるように、燃料気化率が上げられると、燃料熱値も向上する。本発明では、第１気体検知機構１６および第２気体検知機構１７のそれぞれを利用して第１気化燃料または第２気化燃料における特定の気体の濃度を検知し、気体濃度に応じて空気を液体状態の燃料または第１気化燃料へ供給することにより、気化率を変更し、熱値を変化させるため、最良な熱値および燃焼効率を得る。
【００４１】
上述したのは本発明にとって単に説明であり、制限用のものではない。当業者であれば分かるように、請求項で限定される精神や範囲を逸脱しない限り、様々な修正、変更または均等物による置換も可能でありながら、本発明の保護範囲内に含まれる。
【００４２】
（付記）
（付記１）
気化機構と、
当該気化機構に結合する再度気体混合エリアと、
当該再度気体混合エリアに結合する燃焼機構と、
当該気化機構に設けられる第１気体検知機構と、
当該再度気体混合エリアに設けられる第２気体検知機構と、
当該再度気体混合エリアに結合する気体補充機構と、を備えることを特徴とする効率的燃焼制御システム。
【００４３】
（付記２）
空気貯蔵機構と、空気圧縮機構と、空気乾燥機構とを更に備え、
当該空気圧縮機構が当該空気乾燥機構に結合し、当該空気乾燥機構が当該空気貯蔵機構に結合し、当該空気貯蔵機構がパイプラインを介して当該気化機構に結合し、
当該パイプライン内には、空気圧制御弁と、手動逆止弁と、圧力計とが設けられることを特徴とする付記１に記載の効率的燃焼制御システム。
【００４４】
（付記３）
パイプラインを介して当該気化機構に結合するエネルギー貯蔵機構を更に備え、
当該パイプライン内には、空気式ダイヤフラムポンプであるポンプが設けられていることを特徴とする付記１に記載の効率的燃焼制御システム。
【００４５】
（付記４）
当該気化機構は、パイプラインを介して当該再度気体混合エリアに結合し、
当該パイプライン内には、空気圧制御弁と、手動逆止弁と、圧力計とが設けられていることを特徴とする付記１に記載の効率的燃焼制御システム。
【００４６】
（付記５）
当該気化機構に結合する熱源を更に備えることを特徴とする付記１に記載の効率的燃焼制御システム。
【００４７】
（付記６）
当該気化機構は、排気モジュールを備え、当該燃焼機構は、廃熱回収・蒸気排出モジュールと、排出モジュールとを備え、当該廃熱回収・蒸気排出モジュールは、パイプラインによって当該再度気体混合エリアを通り抜けて、当該熱源に結合することを特徴とする付記５に記載の効率的燃焼制御システム。
【００４８】
（付記７）
第１気化燃料の気体濃度を検知するステップであって、特定の気体が気化機構の第１気化燃料で存在する第１気体濃度を第１気体検知機構が検知するステップと、
空気を第１気化燃料へ供給し、当該気化機構が当該第１気化燃料を再度気体混合エリアへ供給し、気体補充機構が当該第１気体濃度に応じて空気を当該第１気化燃料へ供給し、当該第１気化燃料と当該空気とが混合して第２気化燃料を形成するステップと、
第２気化燃料の気体濃度を検知するステップであって、当該特定の気体が当該第２気化燃料で存在する第２気体濃度を第２気体検知機構が検知し、当該第２気体濃度が設定の範囲を下回った或いは上回った場合に、当該気体補充機構が第１気化燃料への空気供給を停止するステップと、を含むことを特徴とする効率的燃焼制御方法。
【００４９】
（付記８）
液体状態の燃料を気化するステップを更に含み、
空気貯蔵機構が貯蔵した空気を当該気化機構に送り込み、エネルギー貯蔵機構が貯蔵した液体状態の燃料を当該気化機構に送り込み、当該液体状態の燃料と当該空気とが当該気化機構に混合して当該第１気化燃料を形成することを特徴とする付記７に記載の効率的燃焼制御方法。
【００５０】
（付記９）
当該液体状態の燃料を気化するステップにおいて、空気圧縮機構が当該空気を加圧して空気乾燥機構へ送り込み、当該空気乾燥機構が当該空気を乾燥し、当該乾燥された空気を当該空気貯蔵機構に送り込み、当該空気貯蔵機構が当該空気を貯蔵し、
当該液体状態の燃料は、重油、ディーゼル、石油ガス、天然ガスまたはヘキサンであり、当該特定の気体は、酸素、水素、炭化水素または不活性ガスであることを特徴とする付記８に記載の効率的燃焼制御方法。
【００５１】
（付記１０）
第２気化燃料を燃焼機構へ供給するステップを更に含み、当該再度気体混合エリアに存在する当該第２気化燃料が燃焼機構に進入して燃焼を行うことを特徴とする付記７に記載の効率的燃焼制御方法。
【符号の説明】
【００５２】
１０-エネルギー貯蔵機構、１００-ポンプ、１１-空気貯蔵機構、１１０-空気圧制御弁、１１１-手動逆止弁、１１２-圧力計、１２-気化機構、１２０-排気モジュール、１２１-空気圧制御弁、１２２-手動逆止弁、１２３-圧力計、１３-熱源、１４-燃焼機構、１４０-廃熱回収・蒸気排出モジュール、１４１-排出モジュール、１５-気体補充機構、１６-第１気体検知機構、１７-第２気体検知機構、１８-再度気体混合エリア、２０-空気乾燥機構、２１-空気圧縮機構、Ｓ１〜Ｓ５-ステップ。
【図１】
2019095181.tif 000004
【図２】
2019095181.tif 000005