(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス強制燃焼におけるディジタル燃焼方法であって、
バーナー部へ混合ガスを供給するための混合管内へ燃料ガスを出力する、Ｎ個の燃料ガス供給路を設け、該燃料ガス供給路の各々の固有流量の比が、２0対２1対２2対・・・対２N-2対２N-1となるように選定しておき、前記燃料ガス供給路の各々の開閉をディジタル的に選択的に行うことにより、前記混合管内に出力される燃料ガスの流量が、隣り合う段階が均等に離れた２N段階の分解能で制御されるようになっており、
前記Ｎが３以上である、ことを特徴とするディジタル燃焼方法。
【請求項２】
ガス強制燃焼におけるディジタル燃焼装置であって、
バーナー部へ混合ガスを供給するための混合管部と、該混合管部内に配設され該混合管部内へ燃料ガスを出力するためのＮ個のノズル部と、該Ｎ個のノズル部のそれぞれに燃料ガスを供給するためのＮ個の燃料ガス導管部と、該Ｎ個の燃料ガス導管部の各々の経路に設けられて、燃料ガス源から前記Ｎ個のノズル部の各々への燃料ガスの供給をオンオフするために個々に開閉させられるＮ個のバルブ部と、該Ｎ個のバルブ部の個々の開閉を、Ｎ桁のディジタル信号を用いて制御するための制御部とを備えており、
前記Ｎ個のノズル部の各々の固有流量の比が、２0対２1対２2対・・・対２N-2対２N-1となるように選定されることにより、前記混合管内に出力される燃料ガスの流量が、隣り合う段階が均等に離れた２N段階の分解能で制御されるようになっており、
前記Ｎが３以上である、ことを特徴とするディジタル燃焼装置。
【請求項３】
前記バルブ部は、ガス用ソレノイドバルブからなる請求項２記載のディジタル燃焼装置。
【請求項４】
前記Ｎは、４であり、前記ノズル部の各々は、ほぼ正方形状に配置されている請求項２または３記載のディジタル燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス強制燃焼法に関するものであり、特に、ガス強制燃焼におけるディジタル燃焼方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来においては、ガス強制燃焼法の〈強火−中火−弱火〉の制御としては、次のような方法が採用されていた。
1.  ガス用調圧弁（ガバナー）による流量制御（自動制御に多い）
2.  一般的なボールバルブタイプコックによる流量制御（手動、自動）
3.  シリンダー状の外周面に、複数のノズル穴を設け、これを開閉することによって得られる流量制御（手動）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような従来の方法では、自動化による制御が困難であったり、本体の部品加工に精度を要したり、高価な部品を使用したり、制御を得るための問題点が多かった。
【０００４】
本発明の目的は、前述したような従来技術の問題点を解消しうるようなガス強制燃焼におけるディジタル燃焼制御方法および装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によるガス強制燃焼におけるディジタル燃焼方法は、バーナー部へ混合ガスを供給するための混合管内へ燃料ガスを出力する、Ｎ個の燃焼ガス供給路を設け、該燃料ガス供給路の各々の固有流量の比が、２0 対２1 対２2 対・・・対２N-2 対２N-1 となるように選定しておき、前記燃料ガス供給路の各々の開閉をディジタル的に選択的に行うことを特徴とする。
【０００６】
本発明によるガス強制燃焼におけるディジタル燃焼装置は、バーナー部へ混合ガスを供給するための混合管部と、該混合管部内に配設され該混合管部内へ燃料ガスを出力するためのＮ個のノズル部と、該Ｎ個のノズル部のそれぞれに燃料ガスを供給するためのＮ個の燃料ガス導管部と、該Ｎ個の燃料ガス導管部の各々の経路に設けられて、燃料ガス源から前記Ｎ個のノズル部の各々への燃料ガスの供給をオンオフするために個々に開閉させられるＮ個のバルブ部と、該Ｎ個のバルブ部の個々の開閉を、Ｎ桁のディジタル信号を用いて制御するための制御部とを備えており、前記Ｎ個のノズル部の各々の固有流量の比は、２0 対２1 対２2 対・・・対２N-2 対２N-1 となるように選定されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記バルブ部は、ガス用ソレノイドバルブからなる。
【０００８】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記Ｎは、４であり、前記ノズル部の各々は、ほぼ正方形状に配置されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例について、本発明をより詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施例としてのガス強制燃焼におけるディジタル燃焼方法を実施するディジタル燃焼装置の構成を概略的に示しており、図２は、図１のディジタル燃焼装置におけるノズル部の配置を示す正面図である。図１に概略的に示されるように、この実施例のガス強制燃焼におけるディジタル燃焼装置は、ガス源１に通常のマニホルド２を介して接続されるガス用ソレノイドバルブ３と、このガス用ソレノイドバルブ３を制御するための制御装置４と、混合管９内に配置されたノズル部１０と、ガス用ソレノイドバルブ３とノズル部１０との間に接続されて燃料ガス導管部を構成する導管５、ガス入力プラグ６および導管８とを備えている。
【００１１】
混合管９の後端には、チーズ７が設けられており、このチーズ７は、混合管９内へ制御空気を入力するようになっている。混合管９の前端は、ノズル部１０から出力される燃料ガスと、チーズ７から導入された制御空気とを、混合管９内において混合した混合ガスを、バーナー部１１へと供給するようなものとされている。
【００１２】
ノズル部１０は、この実施例では、図２のノズル部１０の正面図によく示されているように、正方形状に配置された４個のノズル１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄを備えている。このような４個のノズルを正方形状に配置したノズル部１０に対応させて、ガス入力プラグ６は、チーズ７の後端部に取り付けられていて、４本の導管５および４本の導管８を前後に接続しうるように、正方形状に配置された導管接続路を有している。４本の導管８のそれぞれは、ガス入力プラグ６の各対応する導管接続路と、ノズル部１０の各対応するノズル１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃまたは１０Ｄとの間に接続されている。この実施例では、ガス用ソレノイドバルブ３は、市場に多く流通しているものでよく、ノズル部１０の４個のノズル１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄに対応させて４個のバルブを正方形状に配置したものである。４本の導管５のそれぞれは、ガス用ソレノイドバルブ３の各対応するバルブと、ガス入力プラグ６の各対応する導管接続路との間に接続されている。
【００１３】
この実施例においては、本発明によって、ノズル部１０の４個のノズル１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄの各々の固有流量は、１対２対４対８となるように選定されている。例えば、ノズル１０Ａの固有流量を、１とした場合、ノズル１０Ｂの固有流量は、２、ノズル１０Ｃの固有流量は、４、ノズル１０Ｄの固有流量は、８であるように選定される。これを一般的に表現すると、本発明において、Ｎ個のノズル部を設けた場合において、それら各ノズル部の固有流量の比は、２0 対２1 対２2 対・・・対２N-2 対２N-1 となるように各ノズル部を選定する。ここで、ノズルの固有流量とは、ノズルの流路断面積やノズルの形状等に依存する流量係数等、ノズルの構造以外の条件を一定とした場合に、そのノズルの構造のみによって決まってくる、そのノズルを通しうる単位時間当りの流体量を意味している。
【００１４】
したがって、前述の実施例において、ノズル１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄは、形状等同じタイプのノズルを使用するとすれば、ノズル１０Ａの流路断面積を、１とすれば、ノズル１０Ｂの流路断面積は、２、ノズル１０Ｃの流路断面積は、４、ノズル１０Ｄの流路断面積は、８とする。
【００１５】
ガス用ソレノイドバルブ３の４個のバルブは、同一のものでよく、ディジタル信号により個々に開閉しうるものであればよい。制御装置４は、この実施例では、操作者の操作により、４桁のディジタル信号を出力し、これらディジタル信号をガス用ソレノイドバルブ３に加えることができるものであればよい。この点より詳細に説明すると、制御装置４からガス用ソレノイドバルブ３へディジタル信号「０００１」が加えられる場合には、ガス用ソレノイドバルブ３のうちのノズル１０Ａに対応するバルブのみが、開かれ、他の３つのバルブは、閉じたままとされる。制御装置４からガス用ソレノイドバルブ３へディジタル信号「００１０」が加えられる場合には、ガス用ソレノイドバルブ３のうちのノズル１０Ｂに対応するバルブのみが、開かれ、他の３つのバルブは、閉じたままとされる。制御装置４からガス用ソレノイドバルブ３へディジタル信号「００１１」が加えられる場合には、ガス用ソレノイドバルブ３のうちのノズル１０Ａおよびノズル１０Ｂに対応するバルブのみが、開かれ、他の２つのバルブは、閉じたままとされる。制御装置４からガス用ソレノイドバルブ３へディジタル信号「０１００」が加えられる場合には、ガス用ソレノイドバルブ３のうちのノズル１０Ｃに対応するバルブのみが、開かれ、他の３つのバルブは、閉じたままとされる。制御装置４からガス用ソレノイドバルブ３へディジタル信号「０１０１」が加えられる場合には、ガス用ソレノイドバルブ３のうちのノズル１０Ａおよびノズル１０Ｃに対応するバルブのみが、開かれ、他の２つのバルブは、閉じたままとされる。以下同様にして、制御装置４からガス用ソレノイドバルブ３へディジタル信号「１１１１」が加えられる場合には、ガス用ソレノイドバルブ３のうちのノズル１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄに対応するすべてのバルブが開かれる。
【００１６】
制御装置４からディジタル信号「０００１」が出されているときには、ノズル１０Ａから１の固有流量に応じた燃料ガスが混合管９内に出力されるだけであり、制御空気と混合された混合ガスの流量は、レベル１の流量である。また、制御装置４からディジタル信号「００１０」が出されているときには、ノズル１０Ｂから２の固有流量に応じた燃料ガスが混合管９内に出力されるだけであり、制御空気と混合された混合ガスの流量は、レベル２の流量である。また、制御装置４からディジタル信号「００１１」が出されているときには、ノズル１０Ａからの１の固有流量に応じた燃料ガスと、ノズル１０Ｂから２の固有流量に応じた燃料ガスとが混合管９内に出力されるので、制御空気と混合された混合ガスの流量は、レベル３の流量である。また、制御装置４からディジタル信号「０１００」が出されているときには、ノズル１０Ｃからの４の固有流量に応じた燃料ガスが混合管９内に出力されるだけであるので、制御空気と混合された混合ガスの流量は、レベル４の流量である。以下同様にして、制御装置４からディジタル信号「１１１１」が出されているときには、ノズル１０Ａからの１の固有流量に応じた燃料ガスと、ノズル１０Ｂからの２の固有流量に応じた燃料ガスと、ノズル１０Ｃの４の固有流量に応じた燃料ガスと、ノズル１０Ｄからの８の固有流量に応じた燃料ガスとが、混合管９内に出力されるので、制御空気と混合された混合ガスの流量は、レベル１５の最も高い流量となる。
【００１７】
このように、前述の実施例によれば、４ビットのディジタル信号を用いることにより、燃料ガスの供給されないレベル０も含めて、１６の分解能をもって、燃焼強度（発生カロリー）を制御することができる。
【００１８】
前述した実施例では、固有流量の異なる４つのノズルと、４ビットのディジタル信号を用いることにより、１６段階の分解能を持たせたものであったが、本発明は、これに限定されない。例えば、ノズル数およびビット数を増減することにより、容易に分解能を選択できる。例えば、３ビットとすれば、８分解能、２ビットとすれば、４分解能（止、弱火、中火、強火）とすることができる。
【００１９】
さらにまた、前述した実施例では、固有流量の異なるノズルを用い、その他のバルブや導管の固有流量は同じとしたのであるが、本発明は、これに限定されない。例えば、ノズルの固有流量は、同一とし、バルブまたは導管の固有流量を同様に異なるように選定してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
機械的摺動部は、市場に多く流通しているガス用ソレノイドバルブのみで、耐久性はバルブに依存するが、比較的安価に構築できる。
【００２１】
ノズル部のみを交換することで（ＢＣＤ、１：２：４：８の比率は守る）、システムの発生カロリー及びガス種の変更が容易になる。
【００２２】
高精度な機械加工が不要となる。
【００２３】
完全なディジタル信号で制御できるので、各種制御機器とのインターフェイスが容易になり、比例制御、遠隔制御が比較的安価に構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としてのガス強制燃焼におけるディジタル燃焼方法を実施するディジタル燃焼装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１のディジタル燃焼装置におけるノズル部の配置を示す正面図である。
【符号の説明】
１  ガス源
２  マニホルド
３  ガス用ソレノイドバルブ
４  制御装置
５  導管
６  ガス入力プラグ
７  チーズ
８  導管
９  混合管
１０  ノズル部
１１  バーナー部
【図１】
0003904320.tif 000002
【図２】
0003904320.tif 000003