JP3031588B2 - 燃焼器の酸欠安全装置 - Google Patents

燃焼器の酸欠安全装置

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JP3031588B2
JP3031588B2 JP4126194A JP12619492A JP3031588B2 JP 3031588 B2 JP3031588 B2 JP 3031588B2 JP 4126194 A JP4126194 A JP 4126194A JP 12619492 A JP12619492 A JP 12619492A JP 3031588 B2 JP3031588 B2 JP 3031588B2
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睦彦 高橋
健二 落合
勲 渡辺
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株式会社日立ホームテック
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素欠乏時に燃焼を停
止する燃焼器の酸欠安全装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来例を図2、図5により説明する。
【0003】バーナの火炎内にフレームロッドを設け、
このフレームロッドと接地電極(炎孔)との間に交流電
圧を印加すると、火炎を取り巻く空気が燃焼に起因して
起こる小規模な爆発によりイオン化され、起電力が発生
し、フレーム電流が流れるが、この炎の整流作用による
フレーム電流が検知され、燃焼状態を検出する燃焼器の
酸欠安全装置が一般的である。
【0004】フレーム電流は、図2に示すように、燃焼
量が低い微燃焼になるにつれて低い値となる。しかし、
酸素欠乏燃焼時においては、フレーム電流は、図5に示
すように燃焼量が低い微燃焼の場合には、酸素濃度が低
下しても変化しにくいもので、酸素欠乏検知レベルにな
るまでには規定の酸素濃度よりも低く(16%以下)、
かなり危険な状態にならないと酸素欠乏として検知しな
い。
【0005】燃焼量に応じてフレームロッドの位置を変
えて、安定したフレーム電流で検知することをねらった
もの(例えば、特公平3−37096号公報)や、ま
た、ある燃焼量に置ける酸素濃度の検出を、所定の検出
レベル値よりも大きい準検出レベル値まで低下したと
き、燃焼量を増加させた後のフレーム電流で検知するも
の(例えば、特公平3−78531号公報)が有る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の一般的な燃
焼器の酸欠安全装置では、微燃焼の場合において、酸素
濃度の低下の影響が現れにくく、かなり危険な状態にな
らないと酸素欠乏として検知しない。このように、正常
時のフレーム電流値と酸素欠乏検知時のフレーム電流値
との差が小さいため、燃焼器のバラツキによるフレーム
電流値のバラツキ、又は、燃焼器の寿命によるフレーム
電流値の低下分を考慮に入れると、実際に安全装置を動
作させる酸素欠乏検知レベルの酸素濃度が16%以下に
なり、規定の酸素濃度(16%以上)を満足できない不
具合が有った。また、上記燃焼量に応じてフレームロッ
ドの位置を変えるものは、構造が複雑となり、部品点数
が多くなり、組立て調整に工数が多くかかるという欠点
が有り、酸素濃度の検出を、準検出レベル値まで低下し
たとき、燃焼量を増加させた後のフレーム電流で検知す
るものは、回転数が切り換わり増大した後の送風機の連
続的な騒音が気になるという不具合が有り、この回転数
は高い程早く消火できるが騒音の面からはより不利とな
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、バーナの炎中にフレー
ム電流を検知するフレームロッドを挿入して、このフレ
ームロッドとバーナとの間に交流電圧を印加しフレーム
電流を検出するほか微燃焼時にのみフレーム電流値が初
期から或値減少してから所定のインターバルで送風機の
回転数を周期的に一時増加させた時にフレームロッドが
検知するフレーム電流が所定の酸素欠乏検知レベル以下
の時に燃焼を停止させる制御器を備えたものである。
【0008】また、微燃焼時に送風機の通常の回転時の
フレーム電流値が所定のインターバルで送風機の回転数
を周期的に一時増加させた時のフレーム電流値より大き
くなった時に燃焼を停止させる制御器を備えてもよい。
【0009】
【作用】正常時にフレームロッドが検知するフレーム電
流より、微燃焼時に検知するフレーム電流が或値低くな
ってから、所定のインターバルで送風量を周期的に一時
増加させ、フレームロッドが検知するフレーム電流が所
定の酸素欠乏検知レベル以下の時に、燃焼を停止させる
ので、微燃焼でも酸素欠乏の進行が少ない正常時では、
送風機の回転数を周期的に一時増加させることがなく、
送風機の騒音は増大せず、更に酸素欠乏が進んだところ
で送風機の回転数を周期的に一時増加させるので、酸素
欠乏の予告ともなり、通常の送風量より早くフレーム電
流は低下し、危険な酸素欠乏検知レベル以下となったら
遅切れすること無く、安全に燃焼を停止させる。
【0010】また、微燃焼時に送風機の通常の回転時の
フレーム電流値が所定のインターバルで送風機の回転数
を周期的に一時増加させた時のフレーム電流値より大き
くなった時に燃焼を停止させるものも、通常の送風量に
比べて、バーナの燃焼速度が噴出速度より遅くなり、通
常の送風量より早くフレーム電流は低下し、遅切れする
こと無く、より確実に酸素欠乏を検知できる。
【0011】
【実施例】本発明の燃焼器の酸欠安全装置の一実施例を
図1〜図4により説明する。
【0012】図1において、1は燃焼器の本体、2はバ
ーナで、バーナ2は、一端に一次空気孔2aを有し、か
つ上部に炎孔2bを有し、石油等の液体燃料を燃焼する
ため本体1に内設されている。3はノズル3aを有する
気化器で、バーナ2に対設されている。4は内ダクト
で、燃焼室を形成するためバーナ2の後方に設けられて
いる。5は送風量可変の送風機で、バーナ2に送風する
ため本体1の背面に内設されている。6はフレームロッ
ドで、炎孔2bの火炎12を介して流れるフレーム電流
を検知するため、バーナ2の炎孔2bに対設されてい
る。7は支持板で、本体1の手前側に二次空気孔7aを
有し、本体1の背面側に内フィルター8を設け、かつバ
ーナ2を支持している。9は温風出口で、本体1の前面
に設けられている。10は送風ダクトで、内ダクト4及
び送風機5の上方から温風出口9上部に亘って送風を仕
切るため、本体1に取付けられている。11は油量可変
な電磁ポンプで、気化器3に接続されている。13は燃
焼器を制御する制御器で、制御器13は、タイマー機能
を有するマイクロコンピュータからなるもので、フレー
ムロッド6が検知したフレーム電流が酸素欠乏検知レベ
ルのフレーム電流になった時、バーナ2を消火させるた
め、前記気化器3、送風機5、フレームロッド6、及び
電磁ポンプ11と接続され、酸欠安全装置の機能を有し
ている。
【0013】次に本実施例の動作について説明する。
【0014】上記燃焼器の酸欠安全装置に電源を入れる
と、気化器3に通電され、気化器3が気化温度になる
と、電磁ポンプ11に通電され中間の油量で供給され、
その供給された油は、気化器3で気化され、気化ガスは
ノズル3aからバーナ2に噴出される。
【0015】燃焼用の空気は送風機5から内フィルター
8を通りバーナ2回りに押し込まれた空気が一次空気孔
2aと二次空気孔7aに分れ、ノズル3aからの噴出力
により一次空気孔2aから一次空気として吸引され、こ
の一次空気と気化ガスはバーナ2内で予混合され、バー
ナ2の炎孔2bから噴出し、ここで二次空気孔7aから
の二次空気と混合し燃焼し火炎12を形成する。
【0016】温風用の空気は送風機5から内ダクト4と
送風ダクト10の間を通り送風され、内ダクト4の出口
で火炎12より上昇する排気ガスと混合し、温風出口9
から室内へ温風となって吹き出す。
【0017】前記火炎12はフレームロッド6を包むよ
うに形成され、このフレームロッド6と接地電極(バー
ナ2)との間に交流電圧を印加すると、炎の整流作用に
より、フレームロッド6はフレーム電流を検知して、燃
焼状態を検出する。このフレーム電流は図2に示すごと
く、燃焼量によっても、空燃比(一次空気率)によって
も変化し、燃焼量が少ないとフレーム電流値も小さい。
【0018】またフレーム電流値は、室内の酸素濃度に
よっても図3又は図5のごとく変化し、酸素検知はこの
フレーム電流の下がった値で検知するものである。しか
しながら燃焼量が低い微燃焼量の場合は酸素濃度が低下
してもフレーム電流値の低下量が少なく、検知に最小限
必要なフレーム電流値差である検知レベルでは16%以
下となり、遅切れする。この遅切れを防止するために送
風機5の回転数を一時増加させるインターバルを周期的
に繰り返すことにより、図3に示すごとく回転数大・中
等と増加時の酸欠特性を利用したもので、通常の回転数
に比べ早く燃焼速度より噴出速度大の状態に移行でき、
フレーム電流を早く低下させて遅切れを防止できるもの
である。
【0019】また、送風量増加のインターバルは、図4
に示すごとく正常時のフレーム電流から或値(数μA)
下がったフレーム電流になってから、掛けることによ
り、酸素欠乏の進行しない正常時では、送風量の増加の
インターバルは掛からないので、送風機5の騒音は気に
ならない。また、室内の酸素欠乏が進んだ時期に送風量
の増加のインターバルが掛かり、送風機5の回転数増加
による騒音は酸素欠乏の予告になるが、このときの騒音
も少しでも低いほど好ましく、図3中のAよりも低い回
転数のBでインターバルを掛け、遅切れとならないため
にも通常時のフレーム電流(If0)以下のインターバ
ル時のフレーム電流(If1)で制御機13を酸欠安全
装置として作動し、燃焼を停止するので更に安全性を高
めることが出来る。
【0020】
【発明の効果】以上本発明によると、複雑な構成とする
ことなく、正常時にフレームロッドが検知するフレーム
電流より、微燃焼時に検知するフレーム電流が或値低く
なってから、所定のインターバルで送風量を周期的に一
時増加させ、フレームロッドが検知するフレーム電流が
所定の酸素欠乏検知レベル以下の時に、燃焼を停止させ
るものとしただけで、酸素欠乏の進行が少ない正常時で
は、送風機の回転数を周期的に一時増加させることがな
いので、送風機の騒音は気にならない。フレーム電流が
或値低くなり酸素欠乏が進んだところで送風機の回転数
を周期的に一時増加させるので、酸素欠乏の予告もでき
る。更に酸素欠乏が進むと通常の送風量より早くフレー
ム電流は低下し、遅切れすること無く、酸素欠乏検知レ
ベルは規定の酸素濃度(16%以上)を満足させること
ができる。
【0021】また、微燃焼時に送風機の通常の回転時の
フレーム電流値が、所定のインターバルで送風機の回転
数を周期的に一時増加させ通常の送風量より早く低下す
るフレーム電流値より大きくなった時に燃焼を停止させ
るので、遅切れすること無く、確実に消火することがで
きる。
【0022】従って、安全で、使い勝手の良い燃焼器の
酸欠安全装置を提供できる効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す酸欠安全装置付燃焼器
の断面図である。
【図2】本発明の一実施例を示す燃焼器の酸欠安全装置
の空燃比とフレーム電流の検知特性図である。
【図3】本発明の一実施例を示す燃焼器の酸欠安全装置
の回転数変化時の酸素欠乏検知特性図である。
【図4】本発明の一実施例を示す燃焼器の酸欠安全装置
の酸素欠乏検知特性図である。
【図5】従来の例を示す燃焼器の酸欠安全装置の酸素欠
乏検知特性図である。
【符号の説明】
2 バーナ 3 気化器 5 送風機 6 フレームロッド 11 電磁ポンプ 13 制御器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−263415(JP,A) 特開 昭61−8520(JP,A) 特開 平4−90418(JP,A) 特開 昭57−182020(JP,A) 特開 昭61−61818(JP,A) 実開 昭61−23054(JP,U) 実開 昭62−45554(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23N 5/12 F23D 11/02 F23N 5/24 108

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送風量可変に送風する送風機(5)と、
    油量可変に送油する電磁ポンプ(11)と、この電磁ポ
    ンプ(11)と接続した気化器(3)と、この気化器
    (3)に対設したバーナ(2)と、このバーナ(2)の
    炎中に挿入されてフレーム電流を検知するフレームロッ
    ド(6)と、このフレームロッド(6)と前記バーナ
    (2)との間に交流電圧を印加するほか微燃焼時にのみ
    フレーム電流値が初期から或値減少してから所定のイン
    ターバルで前記送風機の回転数を周期的に一時増加させ
    た時に前記フレームロッドが検知するフレーム電流が所
    定の酸素欠乏検知レベル以下の時に燃焼を停止させる制
    御器(13)とを備えたことを特徴とする燃焼器の酸欠
    安全装置。
  2. 【請求項2】 前記制御器は、微燃焼時に前記送風機の
    通常の回転時のフレーム電流値が所定のインターバルで
    前記送風機の回転数を周期的に一時増加させた時のフレ
    ーム電流値より大きくなった時に燃焼を停止させるもの
    としたことを特徴とする請求項1記載の燃焼器の酸欠安
    全装置。
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KR102504772B1 (ko) * 2019-12-12 2023-03-02 주식회사 경동나비엔 물 가열기 및 이를 제어하는 방법

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