JPH0721474B2 - 不完全燃焼の検出方法 - Google Patents
不完全燃焼の検出方法Info
- Publication number
- JPH0721474B2 JPH0721474B2 JP2073432A JP7343290A JPH0721474B2 JP H0721474 B2 JPH0721474 B2 JP H0721474B2 JP 2073432 A JP2073432 A JP 2073432A JP 7343290 A JP7343290 A JP 7343290A JP H0721474 B2 JPH0721474 B2 JP H0721474B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- sintered body
- incomplete combustion
- concentration
- semiconductor sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- F23N5/14—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermo-sensitive resistors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、不完全燃焼により発生するCO中毒の危険を
回避するため、燃焼排ガス中のCOとH2を公知の可燃性ガ
ス用半導体センサで監視し、燃焼中に不完全燃焼が発生
するのを検出する不完全燃焼の検出方法に関する。
回避するため、燃焼排ガス中のCOとH2を公知の可燃性ガ
ス用半導体センサで監視し、燃焼中に不完全燃焼が発生
するのを検出する不完全燃焼の検出方法に関する。
＜従来の技術＞ LPガスの燃焼中の不完全燃焼を検出するため、金属酸化
物（SnO2）からなるｎ型半導体の焼結体の内部に、白金
属の合金線からなる一対のコイルを対向状に内蔵した半
導体センサは従来から公知である。この半導体センサ
は、焼結体粒子の表面に空気中の酸素をイオンとして
吸着し、内部の電子を表面のイオンに反発させて焼結
体の中央部に押しやることにより電子の通路を狭め、焼
結体の表面の燃焼排ガス中のH2等の可燃性ガスが吸着す
ると表面の酸素と反応して酸素を奪い、これにより表面
の酸素濃度の減少で電子の通路は拡がって電流が流れや
すくなるという現象を利用してH2等の可燃性ガスを検出
するのである。
物（SnO2）からなるｎ型半導体の焼結体の内部に、白金
属の合金線からなる一対のコイルを対向状に内蔵した半
導体センサは従来から公知である。この半導体センサ
は、焼結体粒子の表面に空気中の酸素をイオンとして
吸着し、内部の電子を表面のイオンに反発させて焼結
体の中央部に押しやることにより電子の通路を狭め、焼
結体の表面の燃焼排ガス中のH2等の可燃性ガスが吸着す
ると表面の酸素と反応して酸素を奪い、これにより表面
の酸素濃度の減少で電子の通路は拡がって電流が流れや
すくなるという現象を利用してH2等の可燃性ガスを検出
するのである。
そして、この半導体センサによりCOを検出する場合に
は、ヒータ兼用の一方のコイルに１分間、高電圧を加え
たら次の1.5分間は低電圧を加えることを繰返し、高電
圧を加えたときは、更にジュール熱により焼結体を約35
0℃の高温に加熱し、低電圧を加えたときは焼結体の温
度を約100℃に下げ、H2の感度が小さく、応答が極めて
遅い低温の時に測定を行なってCOの濃度だけを選択的に
測定し、高温の時には焼結体の表面に吸着したガスを放
出させるのである。
は、ヒータ兼用の一方のコイルに１分間、高電圧を加え
たら次の1.5分間は低電圧を加えることを繰返し、高電
圧を加えたときは、更にジュール熱により焼結体を約35
0℃の高温に加熱し、低電圧を加えたときは焼結体の温
度を約100℃に下げ、H2の感度が小さく、応答が極めて
遅い低温の時に測定を行なってCOの濃度だけを選択的に
測定し、高温の時には焼結体の表面に吸着したガスを放
出させるのである。
＜発明が解決しようとする課題＞ 上記半導体センサにより燃焼排ガス中のCOの濃度を選択
的に測定し、その濃度が所定の値以上になったら不完全
燃焼が起きていると判断して警報を発したり、或いはLP
ガスの流路の途中の遮断弁を閉にしてCO中毒を未然に防
止することが可能であるが、しかしそれには半導体セン
サのヒータ兼用のコイルに印加する電圧を周期的に高低
に変化させるタイマーや、高低の電圧を切換えて印加す
る制御装置が必要であり、機構が複雑で、高価になる。
的に測定し、その濃度が所定の値以上になったら不完全
燃焼が起きていると判断して警報を発したり、或いはLP
ガスの流路の途中の遮断弁を閉にしてCO中毒を未然に防
止することが可能であるが、しかしそれには半導体セン
サのヒータ兼用のコイルに印加する電圧を周期的に高低
に変化させるタイマーや、高低の電圧を切換えて印加す
る制御装置が必要であり、機構が複雑で、高価になる。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明者等は上記半導体センサについて研究を重ねた結
果センサに高電圧を加えて焼結体を高温に加熱するとCO
とH2の双方に対し感度を有するようになり、燃焼排ガス
をこれに接触させると半導体センサは燃焼排ガス中の時
々、刻々のCO濃度と、H2の濃度との合計濃度を示すこと
を見出し、本発明を完成するに至ったもので、金属酸化
物からなるｎ型半導体の焼結体の内部に、白金属の合金
線からなる一対のコイルを対向状に内蔵した半導体セン
サの上記一方のコイルに、高電圧を連続的に印加して前
記燒結体を連続的にCOとH2の双方に対し感度を有する温
度に加熱し、燃焼排ガスを上記燒結体に接触させること
により燃焼排ガス中のCOとH2の合計濃度を検出し、不完
全燃焼のときに発生するCOとH2の割合が2:1であること
に基づいてCO濃度を算出し、燃焼中に発生する不完全燃
焼を検出するようにしたのである。
果センサに高電圧を加えて焼結体を高温に加熱するとCO
とH2の双方に対し感度を有するようになり、燃焼排ガス
をこれに接触させると半導体センサは燃焼排ガス中の時
々、刻々のCO濃度と、H2の濃度との合計濃度を示すこと
を見出し、本発明を完成するに至ったもので、金属酸化
物からなるｎ型半導体の焼結体の内部に、白金属の合金
線からなる一対のコイルを対向状に内蔵した半導体セン
サの上記一方のコイルに、高電圧を連続的に印加して前
記燒結体を連続的にCOとH2の双方に対し感度を有する温
度に加熱し、燃焼排ガスを上記燒結体に接触させること
により燃焼排ガス中のCOとH2の合計濃度を検出し、不完
全燃焼のときに発生するCOとH2の割合が2:1であること
に基づいてCO濃度を算出し、燃焼中に発生する不完全燃
焼を検出するようにしたのである。
＜実施例＞ 図示の実施例は、可燃性ガス用の半導体センサ１を、ス
イッチング回路を含む制御装置11を介し警報ブザー12及
び遮断弁13と連動して使用した場合を示すものである。
イッチング回路を含む制御装置11を介し警報ブザー12及
び遮断弁13と連動して使用した場合を示すものである。
半導体センサ１は、金属酸化物、例えばSnO2や酸化鉄か
らなるｎ型半導体の焼結体２の内部に、白金属の合金線
からなる一対のコイル３と４を対向状に内蔵した公知の
もので、その一方のコイル４はヒータ兼用で、これには
高電圧、例えば約1Vを連続的に印加し、焼結体２を約35
0℃の高温の加熱状態に維持する。この半導体センサ１
は家庭の台所、レストランなどの調理場の天井面、或い
は天井面から下約30cm以内のCO濃度が短時間で急上昇す
る箇所に設置する。
らなるｎ型半導体の焼結体２の内部に、白金属の合金線
からなる一対のコイル３と４を対向状に内蔵した公知の
もので、その一方のコイル４はヒータ兼用で、これには
高電圧、例えば約1Vを連続的に印加し、焼結体２を約35
0℃の高温の加熱状態に維持する。この半導体センサ１
は家庭の台所、レストランなどの調理場の天井面、或い
は天井面から下約30cm以内のCO濃度が短時間で急上昇す
る箇所に設置する。
これによって、ガス燃焼器具が完全燃焼しているときは
COとH2は発生しないので制御装置11に対する半導体セン
サの出力は０であり、又、不完全燃焼のときは、COとH2
が発生するので制御装置11に対する半導体センサの出力
は発生するCOとH2の合計濃度に対応した値になる。
COとH2は発生しないので制御装置11に対する半導体セン
サの出力は０であり、又、不完全燃焼のときは、COとH2
が発生するので制御装置11に対する半導体センサの出力
は発生するCOとH2の合計濃度に対応した値になる。
そして、不完全燃焼のときの燃焼排ガス中のCOとH2の割
合は、ブンゼン、セミブンゼン及び全一次燃焼等の現在
市販されている全ての器具の燃焼方式における実験結果
では多少のバラツキがあるものの一般に2:1であること
が判明し、例えばCO濃度が約100ppm、H2濃度が約50ppm
の合計濃度を設定濃度とし、この設定濃度のときの半導
体センサ出力の値は実験により既知なので、制御装置11
のスイッチング回路をその値の出力を半導体センサから
受けたときにスイッチが入るようにセットして置くと、
燃焼中に不完全燃焼が発生してCOとH2の合計濃度が設定
濃度に達したとき制御装置11は作動して警報ブザー12
と、遮断弁13に電流を流す。従って、警報ブザー12が鳴
って不完全燃焼の発生を警報すると同時に、遮断弁13が
作動して燃焼器具に至るLPガスのガス通路14の途中を遮
断し、燃焼器具での燃焼を止め、不完全燃焼によるCO中
毒事故を防止する。
合は、ブンゼン、セミブンゼン及び全一次燃焼等の現在
市販されている全ての器具の燃焼方式における実験結果
では多少のバラツキがあるものの一般に2:1であること
が判明し、例えばCO濃度が約100ppm、H2濃度が約50ppm
の合計濃度を設定濃度とし、この設定濃度のときの半導
体センサ出力の値は実験により既知なので、制御装置11
のスイッチング回路をその値の出力を半導体センサから
受けたときにスイッチが入るようにセットして置くと、
燃焼中に不完全燃焼が発生してCOとH2の合計濃度が設定
濃度に達したとき制御装置11は作動して警報ブザー12
と、遮断弁13に電流を流す。従って、警報ブザー12が鳴
って不完全燃焼の発生を警報すると同時に、遮断弁13が
作動して燃焼器具に至るLPガスのガス通路14の途中を遮
断し、燃焼器具での燃焼を止め、不完全燃焼によるCO中
毒事故を防止する。
＜発明の効果＞ 本発明によれば、従来からC3H8（プロパンガス）等の可
燃性ガスや、COの濃度を選択的に測定していた半導体セ
ンサを使用し、COとH2の双方の濃度を容易に測定して燃
焼中に発生する危険な不完全燃焼を確実に検出すること
ができる。
燃性ガスや、COの濃度を選択的に測定していた半導体セ
ンサを使用し、COとH2の双方の濃度を容易に測定して燃
焼中に発生する危険な不完全燃焼を確実に検出すること
ができる。
また、半導体センサのヒータ兼用のコイルに印加する電
圧を周期的に変化させるタイマーや、高低の電圧を切換
えて印加する制御装置が不要となるので、測定機構の構
成が簡単となり、安価になる。
圧を周期的に変化させるタイマーや、高低の電圧を切換
えて印加する制御装置が不要となるので、測定機構の構
成が簡単となり、安価になる。
さらに、COを連続的に監視して不完全燃焼を検出するの
で、不完全燃焼が発生すると、わずかな時間、たとえば
20秒程度のタイムラグでCO中毒事故が発生する前に不完
全燃焼を検出することができる。
で、不完全燃焼が発生すると、わずかな時間、たとえば
20秒程度のタイムラグでCO中毒事故が発生する前に不完
全燃焼を検出することができる。
図面は本発明の不完全燃焼の検出方法の一実施例を示す
説明図である。 図中、１は半導体センサ、２はｎ型半導体の焼結体、３
と４はコイル、11は制御装置、12は警報ブザー、13は遮
断弁、14はLPガスのガス通路を示す。
説明図である。 図中、１は半導体センサ、２はｎ型半導体の焼結体、３
と４はコイル、11は制御装置、12は警報ブザー、13は遮
断弁、14はLPガスのガス通路を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】金属酸化物からなるｎ型半導体の燒結体の
内部に、白金属の合金線からなる一対のコイルを対向状
に内蔵した半導体センサの上記一方のコイルに、高電圧
を連続的に印加して前記燒結体を連続的にCOとH2の双方
に対し感度を有する温度に加熱し、燃焼排ガスを上記燒
結体に接触させることにより燃焼排ガス中のCOとH2の合
計濃度を検出し、不完全燃焼のときに発生するCOとH2の
割合が2:1であることに基づいてCO濃度を算出し、燃焼
中に発生する不完全燃焼を検出することを特徴とする不
完全燃焼の検出方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073432A JPH0721474B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 不完全燃焼の検出方法 |
| KR1019910004652A KR0175667B1 (ko) | 1990-03-26 | 1991-03-25 | 불완전 연소의 검출방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073432A JPH0721474B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 不完全燃焼の検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03274450A JPH03274450A (ja) | 1991-12-05 |
| JPH0721474B2 true JPH0721474B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=13518080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2073432A Expired - Lifetime JPH0721474B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 不完全燃焼の検出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721474B2 (ja) |
| KR (1) | KR0175667B1 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2221811A1 (de) * | 1972-05-04 | 1973-11-22 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von flammfesten urethangruppen aufweisenden schaumstoffen |
| JPS55158550A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gas detecting element |
-
1990
- 1990-03-26 JP JP2073432A patent/JPH0721474B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-25 KR KR1019910004652A patent/KR0175667B1/ko not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03274450A (ja) | 1991-12-05 |
| KR0175667B1 (ko) | 1999-03-20 |
| KR910017127A (ko) | 1991-11-05 |
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