JP2519405Y2 - ガスバーナの不完全燃焼検出装置 - Google Patents

ガスバーナの不完全燃焼検出装置

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JP2519405Y2
JP2519405Y2 JP1991088249U JP8824991U JP2519405Y2 JP 2519405 Y2 JP2519405 Y2 JP 2519405Y2 JP 1991088249 U JP1991088249 U JP 1991088249U JP 8824991 U JP8824991 U JP 8824991U JP 2519405 Y2 JP2519405 Y2 JP 2519405Y2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/24Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • F23N5/245Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements using electrical or electromechanical means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2900/00Special features of, or arrangements for controlling combustion
    • F23N2900/05005Mounting arrangements for sensing, detecting or measuring devices

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、湯沸器、風呂釜等のバ
ーナの不完全燃焼を検出するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスバーナ設置場所が換気不良等で酸欠
状態になると、CO発生量が多くなるため燃焼を停止す
る必要がある。しかし、酸素濃度が低下しても、濃度が
19%程度では実用上支障はないが、17%程度になる
とCOが急増するため、この17%程度を停止の目安と
することが望まれる。
【0003】ガスバーナが酸欠状態になると、酸素濃度
の低下に応じて炎口を出る炎が次第に伸び、更に炎が炎
口を離れるリフト現象も生じ、炎口上の定点の温度が次
第に低下するため、この点に熱電対を置いて酸欠を検出
して燃焼を停止させる手段は従来知られるている。しか
しながら、この手段によっては、酸欠状態は検知できる
が、リフトし易いガスを用いたときの19%と17%の
区別はむずかしい。すなわち、19%程度でもリフト現
象が生じてしまい安全装置が働く。
【0004】そこで、リフトし易いガスでも19%位で
は燃焼が継続できるように、炎口の上部に廂板を設けて
炎のリフト現象を抑制した装置も知られている(実公昭
60−16857号)。しかし、この装置においても濃
度19%と17%の区別はむずかしい。なぜならば、燃
焼停止が望まれる17%位のときにも廂板がリフト現象
を抑えるからである。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】本考案は、酸素濃度が
17%程度の低酸素状態を容易に検出できる手段を得る
ことを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本考案における前記課題
の解決手段は、炎口の上部に、炎の上昇を妨げる廂板を
設け、該廂板の先端側に対向して炎の温度を検出する熱
電対を設け、低酸素時の熱電対の出力で安全装置を作動
させるようにした、ガスバーナの不完全燃焼検出装置に
おいて、廂板に、炎口の上部を横切って熱電対側に開口
したスリットを設け、該廂板の先端より上方でスリット
の開口に近接して熱電対を位置させたことを特徴とす
る。
【0007】
【作用】リフトし易いガスであっても、炎は廂板に抑え
られて酸素濃度19%位では熱電対を加熱して充分な起
電力が生じる。しかし酸素濃度が更に低下して17%位
になると、スリットを通るガスの噴出速度は燃焼速度を
上回り、スリットを通るガスは未燃焼の状態で放出さ
れ、これが廂板先端から立上がって燃えている炎を押し
上げてリフト現象を生じさせる。このリフト化により熱
電対の起電力が急激に低下し、安全装置を確実に作動さ
せることができる。
【0008】
【実施例】以下、図面に従って本考案の実施例を説明す
る。図1、2において1はバーナユニットで、台形の凹
凸を連続して形成した2枚の波板と1枚の平板とを結合
してなるものであり、上端に幅Wが約3mmの多数の炎口
2が2列に形成されている。3は廂板等の基板で、両側
の屈曲部4、4と爪片5をバーナユニット1の凹面に係
合して固定されるものであり、該基板3に本考案の廂板
6が延設され、また点火用の電極7が上向きに突設され
ている。該電極7は、図外の点火器との間で点火用花火
を発生する。廂板6は、炎口2から出る炎を上方で抑え
るもので、中央に炎口2の上部を横切って先端6aに至
るスリット8を有し、該スリット8の開口に対向して熱
電対9が設けられる。なお、10はフレームロッドで、
炎の導電性を利用して着火を瞬間的に検出するものであ
り、並んだ二つの炎口2、2間に設けられ、点火初期の
炎がリフト気味のときでも炎の検出ができるようにした
ものである。
【0009】図2において、A〜Gはテストに供した各
種の廂板を示し、そのうちA、B、Cは奥行が5mm、板
厚分が1mmで先端6aがバーナユニット1の側端1aよ
り略1mm突出し、D、E、F、Gは奥行が7mm、板厚分
1mmで先端がバーナユニット1から略3mm突出した構成
をもち、炎口2から2mm上方へ置かれる。。
【0010】前記廂板A、B、Cは寸法が同一であるが
Aにはスリットがなく、B、Cにスリットがある。図3
(a)〜(c)は廂板B、Cの詳細を示し、スリット8
の長さは共に4mmであり、スリット8の幅Sは、Bで
0.7mm、Cで1.5mmである。この廂板A、B、Cを
用いてリフト系のガス(13A−1)を燃焼させたとき
のデータを図4に示す。図4で縦軸は熱電対9の起電力
とCO/CO2、横軸はバーナユニット1に供給される
空気の酸素濃度を示し、曲線(A)(B)(C)は、そ
れぞれ廂板A、B、Cを使用したときのデータを示し、
曲線(P)は排気中のCOとCO2の比率を示し、各廂
板につき略一定の比率であった。
【0011】図4において、(A)(B)(C)の各曲
線は、O2≒17.5%を境として起電力が急減する
が、スリットのない曲線(A)の減少率は低く、スリッ
トのある曲線(B)(C)の減少率が大で、出力は約5
mV以下になり、バーナの使用を許容し得るO2=19
%のときの半分以下の値になる。これにより、リフト系
のガスであっても、酸素濃度18%位までは充分な熱電
対の出力が得られ、17.5%位で出力が大きく低下す
ることが判る。
【0012】次に、図5(a)〜(d)は、前記図2の
D、E、F、Gに示す廂板6の詳細を示し、この廂板6
を用いた場合のデータを図6に曲線(D)〜(G)で示
す。図5(a)のスリットがないものを曲線(D)、図
5(b)に示すスリット8の長さが1.5mm、幅2.0
mmのものを曲線(E)、図5(c)のスリット8の長さ
及び幅が2.0mmのものを曲線(F)、該図5(c)の
スリットに長さ4mm、幅1mmのスリットを連設した図5
(d)のものを曲線(G)でそれぞれ表せば、起電力は
酸素濃度16.7%付近で急減し、その中で曲線(G)
のみが略5mV以下に減少する。
【0013】以上のテスト結果から、曲線(B)(C)
及び(G)で示される性能をもつ、図2のB、C及びG
の構造のもの、すなわち廂板6に炎口2を横切るスリッ
ト8を設けたものが、他に比べて起電力の低下が大きい
ことが判る。
【0014】炎口上に廂板を設けないものは、前記のと
おりリフト系のガスを使用したとき濃度19%でもリフ
トし勝ちで熱電対の出力が低下し、電磁安全弁を閉じて
しまう。また炎口上にスリットのない廂板A、D又はス
リットがあっても炎口2を横切らないスリットをもつ廂
板E、Fを設けると、炎は図3(b)にf1で示すよう
に19%でのリフト現象は抑えられて燃焼は継続される
が、燃焼を停止したい17.5%位でも該廂板によって
リフト化が抑制されて、炎は図3(b)にf2で示すよ
うに廂板の先端で保炎されて熱電対を加熱し、図4の曲
線(A)、図6の曲線(D)(E)(F)のように大き
な出力低下は見られない。
【0015】しかし、スリット8が炎口を横切る廂板
B、C、Gでは、炎が図3(b)にf3で示すようにス
リット部で炎がリフトして熱電対に対する加熱力が減
じ、図4の曲線(B)(C)、図6の曲線(G)のよう
に大きく出力が低下する。この理由は、スリットを通る
ガスの噴出速度が燃焼速度を上回って未燃焼で放出さ
れ、廂板の前端で根部が僅かに保持されていた炎を、ス
リット8の開口部において未燃焼のガスがはがして浮上
がらせ、炎の根部中央を熱電対から離すことによるもの
と解される。
【0016】前記廂板6は、図2のB、C、Gのものに
限らず、図7、8に示す構成にしてもよい。図7(a)
の廂板6は、半円形の頂部と先広がりの開口を有するス
リット8をもち、図7(b)では逆U字状のスリット8
をもつ。また、図8に示す廂板11は、スリット8のあ
る部分11aとスリットのない部分11bを備える。こ
の廂板11は、リフト性のガスのときは、熱電対9をス
リット8に対向させて取付け、リフト性でないガスで
は、熱電対をスリットのない部分11bに対向させて取
付ける。
【0017】なお、前記実施例でスリット8は熱電対側
のみに開口されているが、対側にまで達していてもよ
い。
【0018】このようにして得られる起電力の低下を直
接利用するか、又はバーナ本体1を内装した熱交換器の
目詰まりを温度変化に置換して検出する別の熱電対によ
る5mV程度の逆起電力により、前記の低下後の起電力
を打消して、電磁安全弁を閉じるようにしてもよい。ま
た、この実施例では主バーナの炎口上に設けるものとし
て説明したが、不完全燃焼検出用のバーナに設けてもよ
い。
【0019】
【考案の効果】以上のように本考案は、炎口の上部を横
切って熱電対側を向くスリットを設け、該廂板の先端よ
り上方でスリットの開口に近接して熱電対を位置させた
から、酸素濃度がある程低下していても廂板によりリフ
トを抑えて燃焼を継続することができ、酸素濃が更に低
下して17%位になるとスリットを通る未燃ガスによっ
てスリット部において廂先端の炎を押上げてリフト状に
し、熱電対に対する加熱量を低下させるから、熱電対の
出力を減少させて確実に燃焼を停止させることができる
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本考案の実施例を示す斜面図
【図2】 テスト例を示す平面図
【図3】 テスト例の一部の構成説明図
【図4】 同例のテスト結果を示す線図
【図5】 他のテスト例の構成説明図
【図6】 同例のテスト結果を示す線図
【図7】 他の実施例の平面図
【図8】 更に他の実施例の平面図
【符号の説明】
2 炎口 6 廂板 8 スリット 9 熱
電対

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炎口の上部に、炎の上昇を妨げる廂板を
    設け、該廂板の先端側に対向して炎の温度を検出する熱
    電対を設け、低酸素時の熱電対の出力で安全装置を作動
    させるようにした、ガスバーナの不完全燃焼検出装置に
    おいて、廂板に、炎口の上部を横切って熱電対側に開口
    したスリットを設け、該廂板の先端より上方でスリット
    の開口に近接して熱電対を位置させたことを特徴とす
    る、ガスバーナの不完全燃焼検出装置。
JP1991088249U 1991-10-28 1991-10-28 ガスバーナの不完全燃焼検出装置 Expired - Fee Related JP2519405Y2 (ja)

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