JP3037037B2 - 不完全燃焼検知装置 - Google Patents
不完全燃焼検知装置Info
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- temperature sensor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/10—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermocouples
- F23N5/105—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermocouples using electrical or electromechanical means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/16—Measuring temperature burner temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2229/00—Flame sensors
- F23N2229/16—Flame sensors using two or more of the same types of flame sensor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱交換器を有する加
熱装置（ガス湯沸器等）に用いられる不完全燃焼検知装
置に関する。特には、熱交換器の局所的な詰まりに起因
する不完全燃焼を早期に検知することのできる不完全燃
焼検知装置に関する。
熱装置（ガス湯沸器等）に用いられる不完全燃焼検知装
置に関する。特には、熱交換器の局所的な詰まりに起因
する不完全燃焼を早期に検知することのできる不完全燃
焼検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】家庭用の開放型ガス湯沸器を例にとり従
来技術を説明する。図２は、従来の家庭用開放型ガス湯
沸器の内部構造を示す図である。この湯沸器１は、装置
全体の外側を取り囲むケース３と、装置内上部に配置さ
れている熱交換器１１と、熱交換器１１下部のガスバー
ナー群（メーンバーナー３１等）と、水とガスの制御装
置（水流量制御装置２１、ガス流量制御装置４１等）
と、各部温度センサー（６１、６３）で検知した温度信
号の処理や各機器の制御を行う制御部７１等から構成さ
れている。
来技術を説明する。図２は、従来の家庭用開放型ガス湯
沸器の内部構造を示す図である。この湯沸器１は、装置
全体の外側を取り囲むケース３と、装置内上部に配置さ
れている熱交換器１１と、熱交換器１１下部のガスバー
ナー群（メーンバーナー３１等）と、水とガスの制御装
置（水流量制御装置２１、ガス流量制御装置４１等）
と、各部温度センサー（６１、６３）で検知した温度信
号の処理や各機器の制御を行う制御部７１等から構成さ
れている。
【０００３】このような湯沸器１は、一般家庭の室内
（台所等）に設置される。この湯沸器においては、ケー
ス３側部の給気口７から室内空気を吸い込み、バーナ部
で都市ガス等を燃焼させ、火炎の幅射熱や燃焼ガスの熱
で熱交換器１１内の水を加熱し、燃焼排ガスは、ケース
３上部の排気口５から室内に排出される。そのため、ガ
スがバーナ部で不完全燃焼するおそれがある場合には、
それを検知して湯沸器を止める必要がある。
（台所等）に設置される。この湯沸器においては、ケー
ス３側部の給気口７から室内空気を吸い込み、バーナ部
で都市ガス等を燃焼させ、火炎の幅射熱や燃焼ガスの熱
で熱交換器１１内の水を加熱し、燃焼排ガスは、ケース
３上部の排気口５から室内に排出される。そのため、ガ
スがバーナ部で不完全燃焼するおそれがある場合には、
それを検知して湯沸器を止める必要がある。
【０００４】この従来の湯沸器における不完全燃焼検知
装置について説明する。この装置は、燃焼室開口部温度
センサー６１及びパイロット火炎温度センサー６３の２
ケの熱電対と、それらの信号線６５、６７と、電装ユニ
ット内の制御部７１とからなる。
装置について説明する。この装置は、燃焼室開口部温度
センサー６１及びパイロット火炎温度センサー６３の２
ケの熱電対と、それらの信号線６５、６７と、電装ユニ
ット内の制御部７１とからなる。
【０００５】燃焼室開口部温度センサー６１は、熱交換
器１１の入側部の燃焼室内壁開口部６０に１ケ所設けら
れており、燃焼室内壁開口部における雰囲気温度を検知
している。一方、パイロット火炎温度センサーは、パイ
ロットバーナ５３から出ているパイロット火炎５５の温
度を検知している。両センサーは、熱電対からなってい
る。両センサーで発生する熱起電力（電圧）は、信号線
６５、６７で取り出される。ここで、信号線６５、６７
は、両センサーが発生する熱起電力の極性を打ち消し合
う方向で、直列に接続されている。この装置では、両セ
ンサーの熱起電力の差を検出・処理することによって不
完全燃焼を検知している。
器１１の入側部の燃焼室内壁開口部６０に１ケ所設けら
れており、燃焼室内壁開口部における雰囲気温度を検知
している。一方、パイロット火炎温度センサーは、パイ
ロットバーナ５３から出ているパイロット火炎５５の温
度を検知している。両センサーは、熱電対からなってい
る。両センサーで発生する熱起電力（電圧）は、信号線
６５、６７で取り出される。ここで、信号線６５、６７
は、両センサーが発生する熱起電力の極性を打ち消し合
う方向で、直列に接続されている。この装置では、両セ
ンサーの熱起電力の差を検出・処理することによって不
完全燃焼を検知している。
【０００６】ここで、不完全燃焼が発生するおそれのあ
る３つのパタ−ンを説明する。 （１）フィン詰まりをおこした場合：湯沸器の熱交換器
１１は、Ｕ字状に蛇行する水管１３と、それに接続する
多数のフィン１５とから構成されている。フィン１５
は、燃焼ガス流路に平行して狭いスキマ（約３ mm ）で
並んでいる。このフィン１５は、一般的に鉛メッキ銅板
製であり、水管１３に、火炎幅射熱や燃焼ガスの顕熱を
効率良く伝える役目をする。
る３つのパタ−ンを説明する。 （１）フィン詰まりをおこした場合：湯沸器の熱交換器
１１は、Ｕ字状に蛇行する水管１３と、それに接続する
多数のフィン１５とから構成されている。フィン１５
は、燃焼ガス流路に平行して狭いスキマ（約３ mm ）で
並んでいる。このフィン１５は、一般的に鉛メッキ銅板
製であり、水管１３に、火炎幅射熱や燃焼ガスの顕熱を
効率良く伝える役目をする。
【０００７】このフィン１５のメッキがはがれたり、フ
ィンに汚れがつくと、フィン間の燃焼ガス流路が詰まる
場合がありうる。そうなると、詰まった部分の燃焼ガス
の流れが悪くなり、その部分の下のバーナの炎（メーン
バ−ナ火炎３３）近傍における空気流が妨害され、バー
ナ炎に十分空気が供給されなくなる。その結果、その部
分に不完全燃焼が生じる。
ィンに汚れがつくと、フィン間の燃焼ガス流路が詰まる
場合がありうる。そうなると、詰まった部分の燃焼ガス
の流れが悪くなり、その部分の下のバーナの炎（メーン
バ−ナ火炎３３）近傍における空気流が妨害され、バー
ナ炎に十分空気が供給されなくなる。その結果、その部
分に不完全燃焼が生じる。
【０００８】 （２）バーナの一次空気が不足になった場合 メーンバーナ３１の一次空気は、同バーナ下部のガスメ
ーンノズル３７の周囲の一次空気口３５から、同バーナ
内に導入される。この部分がなんらかの原因で詰まる
と、そのバーナへの一次空気供給量が減り、そこで不完
全燃焼が起る。
ーンノズル３７の周囲の一次空気口３５から、同バーナ
内に導入される。この部分がなんらかの原因で詰まる
と、そのバーナへの一次空気供給量が減り、そこで不完
全燃焼が起る。
【０００９】（３）室内全体が酸欠状態となった場合：
換気の不十分な状態の台所で開放型湯沸器を使用する
と、台所室内が酸欠になるおそれがある。この酸欠状態
のまま湯沸器を使用すると、湯沸器バーナの不完全燃焼
が起る。
換気の不十分な状態の台所で開放型湯沸器を使用する
と、台所室内が酸欠になるおそれがある。この酸欠状態
のまま湯沸器を使用すると、湯沸器バーナの不完全燃焼
が起る。
【００１０】次に、各々の状態における、前記従来の不
完全燃焼検出装置の作動について説明する。 （１）フィン詰まり時における不完全燃焼検知装置の作
動：フィン詰まりが生ずると、燃焼ガスが熱交換器から
排気口方向へうまく導かれず、熱交換器の燃焼ガス入側
部の燃焼室内圧が上昇し、燃焼室内壁開口部の雰囲気温
度が上昇する。このため、燃焼室内壁開口部に取付けら
れている熱電対（燃焼室開口部雰囲気温度検知用）の熱
起電力が高くなる。一方、パイロット火炎の温度は、そ
の場合もほぼ一定である。
完全燃焼検出装置の作動について説明する。 （１）フィン詰まり時における不完全燃焼検知装置の作
動：フィン詰まりが生ずると、燃焼ガスが熱交換器から
排気口方向へうまく導かれず、熱交換器の燃焼ガス入側
部の燃焼室内圧が上昇し、燃焼室内壁開口部の雰囲気温
度が上昇する。このため、燃焼室内壁開口部に取付けら
れている熱電対（燃焼室開口部雰囲気温度検知用）の熱
起電力が高くなる。一方、パイロット火炎の温度は、そ
の場合もほぼ一定である。
【００１１】これを各温度センサーの起電力で見てみ
る。パイロット火炎温度センサー６３の熱起電力は、平
常時（一例として２０mV）のままである。一方、燃焼室
内壁開口部に取付けられた燃焼室開口部温度センサー６
１の熱起電力は、平常時（一例として２mV）から徐々に
上昇（一例として１５mV）する。なお、同センサー６１
の平常時の起電力が低いのは、燃焼ガスの動圧（マイナ
ス圧）により、燃焼室内壁開口部から室内の空気が燃焼
室内に流れ込むため、同開口部の温度が低いからであ
る。上記現象の結果、両者の差は、平常の２０−２＝１
８mVから２０−１５＝５mVへと下がる。ここで、しきい
値（一列として６mV）を予め設定しておけば、この値に
なったときに、不完全燃焼を検知し、給ガス管４５に設
けられているガス電磁弁４３を閉にして不完全燃焼を止
めることができる。しかし、フィン詰まりが燃焼室開口
部温度センサー６１から離れた熱交換器の一部にとどま
るときは、同センサ−部の温度はここまで上がらない。
つまり、従来の装置は、局所的なフィン詰まりによる不
完全燃焼まで検知するのには、一定の限界がある。
る。パイロット火炎温度センサー６３の熱起電力は、平
常時（一例として２０mV）のままである。一方、燃焼室
内壁開口部に取付けられた燃焼室開口部温度センサー６
１の熱起電力は、平常時（一例として２mV）から徐々に
上昇（一例として１５mV）する。なお、同センサー６１
の平常時の起電力が低いのは、燃焼ガスの動圧（マイナ
ス圧）により、燃焼室内壁開口部から室内の空気が燃焼
室内に流れ込むため、同開口部の温度が低いからであ
る。上記現象の結果、両者の差は、平常の２０−２＝１
８mVから２０−１５＝５mVへと下がる。ここで、しきい
値（一列として６mV）を予め設定しておけば、この値に
なったときに、不完全燃焼を検知し、給ガス管４５に設
けられているガス電磁弁４３を閉にして不完全燃焼を止
めることができる。しかし、フィン詰まりが燃焼室開口
部温度センサー６１から離れた熱交換器の一部にとどま
るときは、同センサ−部の温度はここまで上がらない。
つまり、従来の装置は、局所的なフィン詰まりによる不
完全燃焼まで検知するのには、一定の限界がある。
【００１２】（２）室内酸欠時における不完全燃焼検知
装置の作動：室内空気中の酸素が欠乏状態（例えば酸素
濃度１８％）となった場合、パイロット火炎５５は、パ
イロットバーナ５３の口から浮き上がる（いわゆるリフ
トアップ）という現象が起きる。そのため、高温となる
部分が上に移動し、パイロット火炎温度センサー６３部
の温度が急速に低下する（一例として７mV）。すなわ
ち、パイロット火炎温度センサー６３は、パイロットバ
ーナ５３に対して、そのようになる位置に取れ付けられ
る必要がある。一方、燃焼室開口部温度は、この程度の
酸欠では、ほとんど変らない。そうすると、両温度セン
サーの熱起電力差は、通常時の２０−２＝１８mVから７
−２＝５mVへと下がり、前述のしきい値６mVを割るの
で、検知装置が作動する。
装置の作動：室内空気中の酸素が欠乏状態（例えば酸素
濃度１８％）となった場合、パイロット火炎５５は、パ
イロットバーナ５３の口から浮き上がる（いわゆるリフ
トアップ）という現象が起きる。そのため、高温となる
部分が上に移動し、パイロット火炎温度センサー６３部
の温度が急速に低下する（一例として７mV）。すなわ
ち、パイロット火炎温度センサー６３は、パイロットバ
ーナ５３に対して、そのようになる位置に取れ付けられ
る必要がある。一方、燃焼室開口部温度は、この程度の
酸欠では、ほとんど変らない。そうすると、両温度セン
サーの熱起電力差は、通常時の２０−２＝１８mVから７
−２＝５mVへと下がり、前述のしきい値６mVを割るの
で、検知装置が作動する。
【００１３】（３）一次空気不足時における不完全燃焼
検知装置の作動：この場合、パイロット火炎温度は、ほ
ぼ通常時と変わらず、また一次空気不足が一部のバーナ
にとどまると、燃焼室開口部温度センサー部の温度もさ
ほど影響を受けない。そのため、この装置の検知力には
限界がある。しかし、局部的な一次空気不足程度の燃焼
で、フィン詰まりには至っていない状態では、最終的に
排気中に問題となるほどの不完全燃焼ガス成分が残存す
るようなおそれはない。
検知装置の作動：この場合、パイロット火炎温度は、ほ
ぼ通常時と変わらず、また一次空気不足が一部のバーナ
にとどまると、燃焼室開口部温度センサー部の温度もさ
ほど影響を受けない。そのため、この装置の検知力には
限界がある。しかし、局部的な一次空気不足程度の燃焼
で、フィン詰まりには至っていない状態では、最終的に
排気中に問題となるほどの不完全燃焼ガス成分が残存す
るようなおそれはない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術は、全
体として有害となるおそれのあるようなガス湯沸器の不
完全燃焼を検知し、また、防止するのに十分な効果を発
揮するものであった。しかし、湯沸器等の不完全燃焼検
知装置は一層その性能を向上させることが好ましい。本
発明は、加熱装置内で局部的な不完全燃焼が生ずるよう
な場合にも、その不完全燃焼状態を検知できるような不
完全燃焼検知装置を提供することを目的とする。
体として有害となるおそれのあるようなガス湯沸器の不
完全燃焼を検知し、また、防止するのに十分な効果を発
揮するものであった。しかし、湯沸器等の不完全燃焼検
知装置は一層その性能を向上させることが好ましい。本
発明は、加熱装置内で局部的な不完全燃焼が生ずるよう
な場合にも、その不完全燃焼状態を検知できるような不
完全燃焼検知装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の不完全燃焼検知装置は、燃焼装置と、この
燃焼装置で発生する燃焼ガスの熱量を被加熱物に伝える
熱交換器とを有する加熱装置用の不完全燃焼検知装置で
あって；燃焼装置のパイロット火炎の温度を検知するパ
イロット火炎温度センサーと、熱交換器入側部の燃焼室
内壁開口部の雰囲気温度を検知するセンサーであって、
燃焼室内壁開口部に複数かつ分散されて配置されている
燃焼室開口部温度センサーと、パイロット火炎温度セン
サーの温度信号と各々の燃焼室開口部温度センサーの温
度信号とが入力され、両者の温度差信号を出力する温度
差算出器と、温度差算出器からの複数の温度差信号を入
力され、それらの温度差信号の内の少なくとも１つが所
定のしきい値を越えたときに不完全燃焼信号を出力する
制御部と、を具備することを特徴とする。
め、本発明の不完全燃焼検知装置は、燃焼装置と、この
燃焼装置で発生する燃焼ガスの熱量を被加熱物に伝える
熱交換器とを有する加熱装置用の不完全燃焼検知装置で
あって；燃焼装置のパイロット火炎の温度を検知するパ
イロット火炎温度センサーと、熱交換器入側部の燃焼室
内壁開口部の雰囲気温度を検知するセンサーであって、
燃焼室内壁開口部に複数かつ分散されて配置されている
燃焼室開口部温度センサーと、パイロット火炎温度セン
サーの温度信号と各々の燃焼室開口部温度センサーの温
度信号とが入力され、両者の温度差信号を出力する温度
差算出器と、温度差算出器からの複数の温度差信号を入
力され、それらの温度差信号の内の少なくとも１つが所
定のしきい値を越えたときに不完全燃焼信号を出力する
制御部と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
【作用】燃焼装置においては、ガスや石油等を燃焼さ
せ、その燃焼に伴う熱エネルギーを、熱交換器内を通過
する水等に伝え加熱する。本発明の不完全燃焼検知装置
においては、燃焼ガスの温度を、熱交換器入側の複数ケ
所でとらえている。熱交換器の燃焼ガス流路に詰まりが
あると、燃焼室内の内圧が上昇する。この燃焼室内圧の
上昇による燃焼室内壁開口部からの燃焼ガスの流出を近
くの燃焼室開口部温度センサーでとらえる。一方、パイ
ロット火炎温度センサーの温度はほとんど変化しない。
そのため、燃焼室開口部温度センサーの温度がパイロッ
ト火炎温度センサーの温度に近づいていき、両温度の差
が小さくなる。これに伴い、両センサーの温度信号の差
があるしきい値を越えた時に不完全燃焼発生と判断す
る。
せ、その燃焼に伴う熱エネルギーを、熱交換器内を通過
する水等に伝え加熱する。本発明の不完全燃焼検知装置
においては、燃焼ガスの温度を、熱交換器入側の複数ケ
所でとらえている。熱交換器の燃焼ガス流路に詰まりが
あると、燃焼室内の内圧が上昇する。この燃焼室内圧の
上昇による燃焼室内壁開口部からの燃焼ガスの流出を近
くの燃焼室開口部温度センサーでとらえる。一方、パイ
ロット火炎温度センサーの温度はほとんど変化しない。
そのため、燃焼室開口部温度センサーの温度がパイロッ
ト火炎温度センサーの温度に近づいていき、両温度の差
が小さくなる。これに伴い、両センサーの温度信号の差
があるしきい値を越えた時に不完全燃焼発生と判断す
る。
【００１７】また、局部的な一次空気不足による不完全
燃焼が生じた場合でも、不完全燃焼ガスの当たる熱交換
器のガス流路にカーボンが付着して、燃焼ガス流路の通
りが悪くなり、上述したのと同じ作用により不完全燃焼
を検知できる。
燃焼が生じた場合でも、不完全燃焼ガスの当たる熱交換
器のガス流路にカーボンが付着して、燃焼ガス流路の通
りが悪くなり、上述したのと同じ作用により不完全燃焼
を検知できる。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照しつつ説明する。図１は、
本発明の一実施例に係る不完全燃焼検知装置の構成を示
す図である。（Ａ）は立面断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ
−Ｂ断面を示す図である。本実施例の湯沸器１は、熱交
換器１１とメーンバーナ３１との間の燃焼室内壁開口部
８０に分散設置されている燃焼室開口部温度センサーを
４個（８１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）有している。図１（Ｂ）に
示されているように、燃焼室開口部温度センサー８１
は、燃焼室内壁１２の前面、後面に左右２ケ所、計４ケ
所設けられている。一方、パイロット火炎温度センサー
６３は、図１の従来技術の湯沸器同様、パイロット火炎
５５部の温度を検知している。これら全てのセンサー
は、同一材質の熱電対式のセンサーであり、パイロット
火炎温度センサーと各燃焼室開口部温度センサーとは、
両者の熱起電力の極性を打ち消し合う方向で直列に接続
されている。すなわち、パイロット火炎温度センサー６
３のマイナス極は設地されており、プラス極は信号線６
７Ａに接続されており、さらに、燃焼室開口部温度セン
サー８１Ａのプラス極へ接続されている。燃焼室開口部
温度センサー８１Ａのマイナス極からは、信号線８２Ａ
が出ており制御部８３に至っている。
本発明の一実施例に係る不完全燃焼検知装置の構成を示
す図である。（Ａ）は立面断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ
−Ｂ断面を示す図である。本実施例の湯沸器１は、熱交
換器１１とメーンバーナ３１との間の燃焼室内壁開口部
８０に分散設置されている燃焼室開口部温度センサーを
４個（８１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）有している。図１（Ｂ）に
示されているように、燃焼室開口部温度センサー８１
は、燃焼室内壁１２の前面、後面に左右２ケ所、計４ケ
所設けられている。一方、パイロット火炎温度センサー
６３は、図１の従来技術の湯沸器同様、パイロット火炎
５５部の温度を検知している。これら全てのセンサー
は、同一材質の熱電対式のセンサーであり、パイロット
火炎温度センサーと各燃焼室開口部温度センサーとは、
両者の熱起電力の極性を打ち消し合う方向で直列に接続
されている。すなわち、パイロット火炎温度センサー６
３のマイナス極は設地されており、プラス極は信号線６
７Ａに接続されており、さらに、燃焼室開口部温度セン
サー８１Ａのプラス極へ接続されている。燃焼室開口部
温度センサー８１Ａのマイナス極からは、信号線８２Ａ
が出ており制御部８３に至っている。
【００１９】制御部８３では、これらの燃焼室開口部温
度センサー８１からの温度差信号が、あらかじめ与えら
れたしきい値と比較される。ここで、一部のバーナの一
次空気口３５が閉塞されたとする。このバーナの火炎は
不完全燃焼となって、正常時よりも上方に延び、熱交換
器１１のフィン１５と接触する。その結果、このフィン
の部分には、カーボンが析出し、フィン部を閉冥してい
く。燃焼ガスの流動抵抗が増える。そのため、同部のフ
ィンの下部の内圧が上昇し、近傍の燃焼室内壁開口部の
雰囲気温度が上昇する。この温度上昇は、複数個の燃焼
室開口部温度センサーのうち、不完全燃焼部に最も近い
センサーの熱起電力上昇となって表われる。一方、パイ
ロット火炎温度センサーの温度はほとんど変化しない
（例えば２０mV一定）。ここで燃焼室開口部温度センサ
ーの熱起電力が、例えば、１５mV（鉄−コンスタンタン
熱電対、２８０℃に相当）を越え、両者の差が２０−１
５＝５となったときに不完全燃焼発生の旨の信号を出力
する。この不完全燃焼信号により、ガス電磁弁４３を閉
とする。同時に、表示部（図示されず）にＬＥＤ点灯又
は液晶等で、不完全燃焼発生を表示する。
度センサー８１からの温度差信号が、あらかじめ与えら
れたしきい値と比較される。ここで、一部のバーナの一
次空気口３５が閉塞されたとする。このバーナの火炎は
不完全燃焼となって、正常時よりも上方に延び、熱交換
器１１のフィン１５と接触する。その結果、このフィン
の部分には、カーボンが析出し、フィン部を閉冥してい
く。燃焼ガスの流動抵抗が増える。そのため、同部のフ
ィンの下部の内圧が上昇し、近傍の燃焼室内壁開口部の
雰囲気温度が上昇する。この温度上昇は、複数個の燃焼
室開口部温度センサーのうち、不完全燃焼部に最も近い
センサーの熱起電力上昇となって表われる。一方、パイ
ロット火炎温度センサーの温度はほとんど変化しない
（例えば２０mV一定）。ここで燃焼室開口部温度センサ
ーの熱起電力が、例えば、１５mV（鉄−コンスタンタン
熱電対、２８０℃に相当）を越え、両者の差が２０−１
５＝５となったときに不完全燃焼発生の旨の信号を出力
する。この不完全燃焼信号により、ガス電磁弁４３を閉
とする。同時に、表示部（図示されず）にＬＥＤ点灯又
は液晶等で、不完全燃焼発生を表示する。
【００２０】本実施例の湯沸器のガス燃焼部（燃焼室の
燃焼ガス流路直角方向の断面）寸法は、約１５×２５cm
（断面積３７５cm2 ）である。ここに４個の燃焼室内壁
温度センサーが設けられている。室内に設けられる家庭
用開放型ガス湯沸器においては、ガス燃焼部断面積５０
〜１５cm2 当り１ケの割合で燃焼室内壁温度センサーを
設けることが好ましい。
燃焼ガス流路直角方向の断面）寸法は、約１５×２５cm
（断面積３７５cm2 ）である。ここに４個の燃焼室内壁
温度センサーが設けられている。室内に設けられる家庭
用開放型ガス湯沸器においては、ガス燃焼部断面積５０
〜１５cm2 当り１ケの割合で燃焼室内壁温度センサーを
設けることが好ましい。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の不完全燃焼検知装置は、局所的な一次空気口詰まり
や、熱交換器詰まりによる不完全燃焼を、その発生初期
に検知できる。そのため、従来の不完全燃焼防止装置よ
りも、さらに安全性が向上する。
の不完全燃焼検知装置は、局所的な一次空気口詰まり
や、熱交換器詰まりによる不完全燃焼を、その発生初期
に検知できる。そのため、従来の不完全燃焼防止装置よ
りも、さらに安全性が向上する。
【図１】本発明の一実施例に係る不完全燃焼検知装置を
有するガス湯沸器の構成を示す図である。
有するガス湯沸器の構成を示す図である。
【図２】従来の家庭用開放型ガス湯沸器の内部構造を示
す概略図である。
す概略図である。
１ 湯沸器 ３ ケース ５ 排気口 ７ 給気口 １１ 熱交換器 １２ 燃焼室内壁 １３ 水管 １５ フィン １７ 出湯管 １９ 給水管 ２１ 水流量制御装置 ２３ 水元バルブ ３１ メーンバーナ ３３ メーンバ−
ナ火炎 ３５ 一次空気口 ３７ メーンノズ
ル ３９ ノズル管 ４１ ガス流量制
御装置 ４３ ガス電磁弁 ４５ 給ガス管 ４７ ガス元バルブ ５１ 着火電極 ５３ パイロットバーナ ５５ パイロット
バーナ火炎 ５７ パイロットバーナガス管 ６０ 燃焼室内壁
開口部 ６１ 燃焼室開口部温度センサー ６３ パイロット
火炎温度センサー ６５ 燃焼室開口部温度センサー信号線 ６７ パイロ
ット火炎温度信号線 ７１ 制御部 ７３ 操作スイッ
チ ８０ 燃焼室内壁開口部 ８１ 燃焼室開口
部温度センサー ８２ 燃焼室開口部温度センサー信号線 ８３ 制御部
ナ火炎 ３５ 一次空気口 ３７ メーンノズ
ル ３９ ノズル管 ４１ ガス流量制
御装置 ４３ ガス電磁弁 ４５ 給ガス管 ４７ ガス元バルブ ５１ 着火電極 ５３ パイロットバーナ ５５ パイロット
バーナ火炎 ５７ パイロットバーナガス管 ６０ 燃焼室内壁
開口部 ６１ 燃焼室開口部温度センサー ６３ パイロット
火炎温度センサー ６５ 燃焼室開口部温度センサー信号線 ６７ パイロ
ット火炎温度信号線 ７１ 制御部 ７３ 操作スイッ
チ ８０ 燃焼室内壁開口部 ８１ 燃焼室開口
部温度センサー ８２ 燃焼室開口部温度センサー信号線 ８３ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23N 5/10 F23N 5/02 F23N 5/26
Claims (3)
- 【請求項１】 燃焼装置と、この燃焼装置で発生する燃
焼ガスの熱量を被加熱物に伝える熱交換器とを有する加
熱装置用の不完全燃焼検知装置であって；燃焼装置のパ
イロット火炎の温度を検知するパイロット火炎温度セン
サーと、熱交換器入側部の燃焼室内壁開口部の雰囲気温
度を検知するセンサーであって、燃焼室内壁開口部に複
数かつ分散されて配置されている燃焼室開口部温度セン
サーと、 パイロット火炎温度センサーの温度信号と各々の燃焼室
開口部温度センサーの温度信号とが入力され、両者の温
度差信号を出力する温度差算出器と、 温度差算出器からの複数の温度差信号を入力され、それ
らの温度差信号の内の少なくとも１つが所定のしきい値
を越えたときに不完全燃焼信号を出力する制御部と、を
具備することを特徴とする不完全燃焼検知装置。 - 【請求項２】 上記加熱装置がガス湯沸器であり、上記
燃焼室開口部温度センサーが、ガス燃焼部断面積５０〜
１５０cm2 に対して１個の割合で設けられている請求項
１記載の不完全燃焼検知装置。 - 【請求項３】 上記温度センサーが全て同一材質の熱電
対であり、上記温度差算出器が各々の燃焼室開口部温度
センサー熱電対とパイロット火炎温度センサー熱電対の
熱起電力信号線を、両者の極性を打ち消し合う方向で直
列に接続した回路である請求項１又は２記載の不完全燃
焼検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5211117A JP3037037B2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 不完全燃焼検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5211117A JP3037037B2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 不完全燃焼検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0749120A JPH0749120A (ja) | 1995-02-21 |
| JP3037037B2 true JP3037037B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=16600691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5211117A Expired - Lifetime JP3037037B2 (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 不完全燃焼検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037037B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101398810B1 (ko) * | 2012-11-27 | 2014-05-27 | 한국원자력연구원 | 방사성 염폐기물 재활용 장치 및 방법 |
| CN115096000A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-23 | 芜湖美的智能厨电制造有限公司 | 热水器及其控制方法和控制装置 |
-
1993
- 1993-08-04 JP JP5211117A patent/JP3037037B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0749120A (ja) | 1995-02-21 |
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