JPS5816087B2 - 燃焼安全装置 - Google Patents
燃焼安全装置Info
- Publication number
- JPS5816087B2 JPS5816087B2 JP51098392A JP9839276A JPS5816087B2 JP S5816087 B2 JPS5816087 B2 JP S5816087B2 JP 51098392 A JP51098392 A JP 51098392A JP 9839276 A JP9839276 A JP 9839276A JP S5816087 B2 JPS5816087 B2 JP S5816087B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flame
- combustion
- safety device
- air
- oxygen concentration
- 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
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
- F23N5/10—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermocouples
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、バーナ燃焼炎が室内酸素濃度の低下により不
安定になったことを検知して所要機構を作動させるべ（
構成しである燃焼安全装置に関し、その目的は、燃焼速
度の速い燃料ガスに対しても酸素欠乏時の敏感なリフト
特性を与えることができ、もって、所期の安全性の信頼
度を高め得る燃焼安全装置を提供する点にある。
安定になったことを検知して所要機構を作動させるべ（
構成しである燃焼安全装置に関し、その目的は、燃焼速
度の速い燃料ガスに対しても酸素欠乏時の敏感なリフト
特性を与えることができ、もって、所期の安全性の信頼
度を高め得る燃焼安全装置を提供する点にある。
例えば、湯沸器のような開放型燃焼器具を、窓の開は忘
れなどにより室内の換気が不十分である条件下で燃焼さ
せると、室内の酸素濃度が次第に低下し、遂には、室内
全体が酸素欠乏の汚染状態となって不完全燃焼による一
酸化炭素の発生といった不良事態を誘発することになる
。
れなどにより室内の換気が不十分である条件下で燃焼さ
せると、室内の酸素濃度が次第に低下し、遂には、室内
全体が酸素欠乏の汚染状態となって不完全燃焼による一
酸化炭素の発生といった不良事態を誘発することになる
。
このため、室内の酸素濃度の低下に伴つバーナの不安定
燃焼（燃焼炎のリフト）を検知して、燃料供給のカット
、あるいは、換気扇の作動等による室内雰囲気の改善な
ど、安全性を確保するための機構を作動させる安全対策
を講じることが望ましく、従来より種々の技術が提案さ
れている。
燃焼（燃焼炎のリフト）を検知して、燃料供給のカット
、あるいは、換気扇の作動等による室内雰囲気の改善な
ど、安全性を確保するための機構を作動させる安全対策
を講じることが望ましく、従来より種々の技術が提案さ
れている。
これら従来技術は、いずれも、酸素濃度の低下により燃
焼炎の全体をリフトさせるべく意図されたものであり、
例えば、パイロットバーナが元来、メインバーナに比べ
、インプット等の関係から酸素欠乏（以下１、単に酸欠
と記載する。
焼炎の全体をリフトさせるべく意図されたものであり、
例えば、パイロットバーナが元来、メインバーナに比べ
、インプット等の関係から酸素欠乏（以下１、単に酸欠
と記載する。
）に対して敏感に反応するといった特性を利用し、種火
用の燃焼炎がリフトしたとき、これを熱電対等によって
検知し、燃料ガス供給路に介装した電磁弁を閉動させる
燃焼安全装置が従来よりよく知られている。
用の燃焼炎がリフトしたとき、これを熱電対等によって
検知し、燃料ガス供給路に介装した電磁弁を閉動させる
燃焼安全装置が従来よりよく知られている。
この装置によれば、酸欠時に、燃焼炎の全体をり７トさ
せようとするものであるが故に、ＬＰＧ、天然ガスなど
燃焼速度が遅（てリフトしやすい燃料ガスに対しては有
効であっても、石炭系ガスのように燃焼速度が速くて本
来的にリフトしにくい燃料ガスに対しては、酸欠に対す
る反応が実際に安全動作を必要とする時点に対して遅れ
気味となり、所期の宇金性の信頼度が乏しいのである。
せようとするものであるが故に、ＬＰＧ、天然ガスなど
燃焼速度が遅（てリフトしやすい燃料ガスに対しては有
効であっても、石炭系ガスのように燃焼速度が速くて本
来的にリフトしにくい燃料ガスに対しては、酸欠に対す
る反応が実際に安全動作を必要とする時点に対して遅れ
気味となり、所期の宇金性の信頼度が乏しいのである。
このような不都合を解消する手段として、燃焼排ガスの
一部をバーナ内に吸引循環して燃焼用空気中の酸素濃度
を予め低下させてお（ことにより、燃焼炎がリフトしや
すいような燃焼条件を作り出すことも考えられているが
、これによる場合は、高温上昇気流となる燃焼排ガスを
その上昇力に抗して吸引循環するための構造、あるいは
、放熱により上昇力の低下した遠方の燃焼排ガスを吸引
循環するための長い排ガス吸引管などが要求されて構造
的な複雑化を招きやすいばかりでなく、燃焼炎の全体が
リフトしやすい条件下におかれる結果換気が十分に行な
われて室内酸素濃度が正常であるときに不測にリフトす
ることがないように燃焼炎を安定させることが難しく、
パイロットバーナとしての機能を損う虞れもある。
一部をバーナ内に吸引循環して燃焼用空気中の酸素濃度
を予め低下させてお（ことにより、燃焼炎がリフトしや
すいような燃焼条件を作り出すことも考えられているが
、これによる場合は、高温上昇気流となる燃焼排ガスを
その上昇力に抗して吸引循環するための構造、あるいは
、放熱により上昇力の低下した遠方の燃焼排ガスを吸引
循環するための長い排ガス吸引管などが要求されて構造
的な複雑化を招きやすいばかりでなく、燃焼炎の全体が
リフトしやすい条件下におかれる結果換気が十分に行な
われて室内酸素濃度が正常であるときに不測にリフトす
ることがないように燃焼炎を安定させることが難しく、
パイロットバーナとしての機能を損う虞れもある。
本発明者は、酸欠時に燃焼炎の全体をリフトさせようと
する技術思想に立脚する限り、多かれ少なかれ、上記の
ような不都合を逸れ得ないものであると認識し、かかる
認識に基づいて鋭意研究の結果、古くから燃焼実験に用
いられている燃焼炎を一火炎（内炎）と−火炎（外炎）
とに分離する炎分離器の原理を酸欠安全対策に活用すれ
ば、−火炎が酸素濃度の低下に敏感に反応することを見
い出し、冒記のような所期の安全性の信頼度を高め得る
燃焼安全装置を開発するに至ったのである。
する技術思想に立脚する限り、多かれ少なかれ、上記の
ような不都合を逸れ得ないものであると認識し、かかる
認識に基づいて鋭意研究の結果、古くから燃焼実験に用
いられている燃焼炎を一火炎（内炎）と−火炎（外炎）
とに分離する炎分離器の原理を酸欠安全対策に活用すれ
ば、−火炎が酸素濃度の低下に敏感に反応することを見
い出し、冒記のような所期の安全性の信頼度を高め得る
燃焼安全装置を開発するに至ったのである。
本発明の実施例を図面に基づいて詳述すると、第１図は
本発明適用の燃焼安全装置を具備した湯沸器を示し、前
記燃焼安全装置は、パイロットバーナ１の燃焼炎により
加熱される熱電対式の検知素子２と、この検知素子２の
熱起電力により励磁される電磁石Ｍならびに、この電磁
石Ｍが励磁されたとき吸着されて、メインバーナ３への
燃料ガス供給路４を開き保持する電磁弁ＭＶとからなり
、前記燃焼炎が不測に吹き消えたり、あるいは、後述の
通り、室内酸素濃度の低下により不安定になってその一
火炎がリフトしたとき、検知素子２の温度低下により電
磁石Ｍによる吸着を解除し、前記電磁弁ＭＶを介して燃
料ガス供給路４を遮断すべく構成されている。
本発明適用の燃焼安全装置を具備した湯沸器を示し、前
記燃焼安全装置は、パイロットバーナ１の燃焼炎により
加熱される熱電対式の検知素子２と、この検知素子２の
熱起電力により励磁される電磁石Ｍならびに、この電磁
石Ｍが励磁されたとき吸着されて、メインバーナ３への
燃料ガス供給路４を開き保持する電磁弁ＭＶとからなり
、前記燃焼炎が不測に吹き消えたり、あるいは、後述の
通り、室内酸素濃度の低下により不安定になってその一
火炎がリフトしたとき、検知素子２の温度低下により電
磁石Ｍによる吸着を解除し、前記電磁弁ＭＶを介して燃
料ガス供給路４を遮断すべく構成されている。
前記パイロットバーナ１は、次の通りに構成されている
。
。
即ち、第２図に示すように、末端に燃料ガス噴出ノズル
５、一次空気の吸引口６を連設した混合管７の先端に、
二次空気を制限することにより燃。
５、一次空気の吸引口６を連設した混合管７の先端に、
二次空気を制限することにより燃。
焼失を一次炎ａと一火炎すとに分離する筒体８を直列に
接続して、室内酸素濃度が設定値以上であるときには、
混合管７の先端部に一次炎ａが、筒体８の先端部に一火
炎すが形成され、室内酸素濃度が設定値以下になったと
きには、−火炎ａが二く火炎す内に合致する位置までリ
フトするように、空燃比及び燃料ガス流量を設定する一
方、前記筒体８内には、混合管７先端部に形成された一
次炎ａの先端位置近くを検知ポイントとするように、そ
の筒体８長手方向中間部に前記検知素子２を設けたもの
である。
接続して、室内酸素濃度が設定値以上であるときには、
混合管７の先端部に一次炎ａが、筒体８の先端部に一火
炎すが形成され、室内酸素濃度が設定値以下になったと
きには、−火炎ａが二く火炎す内に合致する位置までリ
フトするように、空燃比及び燃料ガス流量を設定する一
方、前記筒体８内には、混合管７先端部に形成された一
次炎ａの先端位置近くを検知ポイントとするように、そ
の筒体８長手方向中間部に前記検知素子２を設けたもの
である。
図中、９は混合管７の過熱を防止する断熱材、１０はロ
ックナツトである。
ックナツトである。
次に、上記の構成による作用を第３図イ２０及び第４図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
例えば、燃料ガスが石炭系ガスである場合、空気−燃料
ガス系の可燃範囲は５〜３８％程度であり、第４図（燃
料ガス−空気−燃焼ガスの三成分・系三角図）上、底辺
と爆発限界線の切点で示される。
ガス系の可燃範囲は５〜３８％程度であり、第４図（燃
料ガス−空気−燃焼ガスの三成分・系三角図）上、底辺
と爆発限界線の切点で示される。
燃料ガス−一次空気の混合比を、この可燃範囲内の適当
な値、例えば、第４図上Ａ点で示されるように設定する
と、混合管７を出た燃料ガス−一次空気の混合気は可燃
範囲にあり、流速を適当に設定すれば、第３図イに示す
ように、−火炎ａと一火炎すとを、混合管７の先端部と
筒体８の先端部とに分離した状態に形成することができ
る。
な値、例えば、第４図上Ａ点で示されるように設定する
と、混合管７を出た燃料ガス−一次空気の混合気は可燃
範囲にあり、流速を適当に設定すれば、第３図イに示す
ように、−火炎ａと一火炎すとを、混合管７の先端部と
筒体８の先端部とに分離した状態に形成することができ
る。
これは、炎分離器と同じ原理であるが、炎分離器のよう
に、燃料ガス−一次空気の混合比を変えなくても、空気
中の酸素濃度が低下することにより、−火炎ａを第３図
口に示す状態にリフトさせることが可能である。
に、燃料ガス−一次空気の混合比を変えなくても、空気
中の酸素濃度が低下することにより、−火炎ａを第３図
口に示す状態にリフトさせることが可能である。
即ち、前記パイロットバーナ１は、ブンゼンバーナの形
式であり、燃料ガスの噴出により一次空気を供給するた
め、空気と燃料ガスとの容積比はほぼ一定に保たれてい
るが、酸素濃度が低下すると下記の通り、一次空気を絞
った場合と同様な作用が得られるのである。
式であり、燃料ガスの噴出により一次空気を供給するた
め、空気と燃料ガスとの容積比はほぼ一定に保たれてい
るが、酸素濃度が低下すると下記の通り、一次空気を絞
った場合と同様な作用が得られるのである。
室内酸素濃度が低下して来ると、つまり、空気中に燃焼
排ガスが混入して来ると、混合管７の先端部（即ち、−
火炎が形成される点）の混合気は、第４図上、Ａ−Ａ′
線上をＡからＡ′に向って移動する。
排ガスが混入して来ると、混合管７の先端部（即ち、−
火炎が形成される点）の混合気は、第４図上、Ａ−Ａ′
線上をＡからＡ′に向って移動する。
ブンゼンバーナの特性上、空気と燃料ガスとの混合比は
ほぼ一定であるから、Ａ−Ａ’線は、第４図の左辺（空
気−燃焼排ガスの辺）とほぼ平行になる。
ほぼ一定であるから、Ａ−Ａ’線は、第４図の左辺（空
気−燃焼排ガスの辺）とほぼ平行になる。
酸素濃度が設定値以下に低下すると、動作点が第４図上
のＢ点を越え、混合管７先端部の混合気は燃焼し得な（
なるため、第３図口に示す如（、混合管７先端部に一次
炎ａが形成されなくなり、−火炎ａは、筒体８先端部に
リフトすることになる。
のＢ点を越え、混合管７先端部の混合気は燃焼し得な（
なるため、第３図口に示す如（、混合管７先端部に一次
炎ａが形成されなくなり、−火炎ａは、筒体８先端部に
リフトすることになる。
このときの空気／排ガス比は第４図上Ｃ点で表わされる
。
。
尚、現実のパイロットバーナ１は、混合気の流れと燃焼
速度とのバランスの関係上、−火炎ａの形成域は、可燃
範囲より狭く、例えば、第４図上の一点鎖線で示すよう
になるから、第３図イの状態から第３図口の状態への変
化はＢ′点で起り、このときの空気／排ガス比はＣ′と
なる。
速度とのバランスの関係上、−火炎ａの形成域は、可燃
範囲より狭く、例えば、第４図上の一点鎖線で示すよう
になるから、第３図イの状態から第３図口の状態への変
化はＢ′点で起り、このときの空気／排ガス比はＣ′と
なる。
従って、室内酸素濃度が設定値以上である場合には、第
３図イに示すように、検知素子２が一次炎ａにより加熱
されるので、電磁石Ｍを励磁し、室内酸素濃度が設定値
以下になると、第３図口に示すように、検知素子２が未
燃混合気にさらされるため、温度が低くなり、電磁石Ｍ
を消磁して安全性を確保することになる。
３図イに示すように、検知素子２が一次炎ａにより加熱
されるので、電磁石Ｍを励磁し、室内酸素濃度が設定値
以下になると、第３図口に示すように、検知素子２が未
燃混合気にさらされるため、温度が低くなり、電磁石Ｍ
を消磁して安全性を確保することになる。
以上のように、本発明の燃焼安全装置は、バーナ１の燃
焼炎が室内酸素濃度の低下により不安定になったことを
検知して安全機構を作動させるべく構成しである燃焼安
全装置であって、前記バーナ１の二次空気を制限するこ
とにより前記燃焼炎を一次炎ａと二火炎すとに分離する
筒体８を設けるとともに、前記−火炎ａのみを酸素濃度
低下状態検知耐炎として用いるべく、前記筒体８内に前
記−火炎ａのリフトを検知する検知素子２を設けである
ことを特徴とするものであり、筒体８により、二次空気
を制限して燃焼炎を一次炎ａと二火炎すとに分離してお
くため、−火炎ａのみがリフトしやすい条件下におかれ
ることになり、石炭系ガスのように燃焼速度が速くて本
来リフトしにくい燃料ガスであっても、−火炎ａのみは
、室内酸素濃度の低下に対して敏感に反応し、実際に安
全動作を必要とする酸素濃度に至る前に、簡単にリフト
させることができる。
焼炎が室内酸素濃度の低下により不安定になったことを
検知して安全機構を作動させるべく構成しである燃焼安
全装置であって、前記バーナ１の二次空気を制限するこ
とにより前記燃焼炎を一次炎ａと二火炎すとに分離する
筒体８を設けるとともに、前記−火炎ａのみを酸素濃度
低下状態検知耐炎として用いるべく、前記筒体８内に前
記−火炎ａのリフトを検知する検知素子２を設けである
ことを特徴とするものであり、筒体８により、二次空気
を制限して燃焼炎を一次炎ａと二火炎すとに分離してお
くため、−火炎ａのみがリフトしやすい条件下におかれ
ることになり、石炭系ガスのように燃焼速度が速くて本
来リフトしにくい燃料ガスであっても、−火炎ａのみは
、室内酸素濃度の低下に対して敏感に反応し、実際に安
全動作を必要とする酸素濃度に至る前に、簡単にリフト
させることができる。
従って、酸欠に対して非常に敏感なバーナを極く簡単な
構造付加のみをもって安価に得ることができ、所期の安
全性の信頼度に勝れた燃焼安全装置を提供できるに至っ
たのである。
構造付加のみをもって安価に得ることができ、所期の安
全性の信頼度に勝れた燃焼安全装置を提供できるに至っ
たのである。
尚、本実施例では、メインバーナ３に対する点火用パイ
ロットバーナ１に基づいて説明したが点火技術やパイロ
ット消火安全装置と酸欠による安全対策とは、異質の技
術であるから、本発明は、これに限定されるものはない
。
ロットバーナ１に基づいて説明したが点火技術やパイロ
ット消火安全装置と酸欠による安全対策とは、異質の技
術であるから、本発明は、これに限定されるものはない
。
図面は本発明に係る燃焼安全装置の実施の態様を例示し
、第１図は使用例を示す概略断面図、第２図は要部の断
面図、第３図イ２０は作用図、第４図は本発明の原理を
示す燃料ガス−空気−燃焼排ガスの三成分系三角図であ
る。 １・・・・・・バーナ、２・・・・・・検知素子、８・
・・・・・筒体、ａ・・・・・・−火炎、ｂ・・・・・
・二火炎。
、第１図は使用例を示す概略断面図、第２図は要部の断
面図、第３図イ２０は作用図、第４図は本発明の原理を
示す燃料ガス−空気−燃焼排ガスの三成分系三角図であ
る。 １・・・・・・バーナ、２・・・・・・検知素子、８・
・・・・・筒体、ａ・・・・・・−火炎、ｂ・・・・・
・二火炎。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ バーナ１の燃焼炎が室内酸素濃度の低下により不安
定になったことを検知して所要機構を作動させるべ（構
成しである燃焼安全装置であって、前記バーナ１の二次
空気を制限することにより前記燃焼炎を一次炎ａと二火
炎すとに分離する筒体８を設けるとともに、前記−火炎
ａのみを酸素濃度低下状態検知用炎として用いるべく、
前記筒体８内に前記−火炎ａのリフトを検知する検知素
子２を設けであることを特徴とする燃焼安全装置。 ２ 前記検知素子２を前記筒体８の長手方向中間部に位
置させであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の燃焼安全装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51098392A JPS5816087B2 (ja) | 1976-08-17 | 1976-08-17 | 燃焼安全装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51098392A JPS5816087B2 (ja) | 1976-08-17 | 1976-08-17 | 燃焼安全装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5324142A JPS5324142A (en) | 1978-03-06 |
| JPS5816087B2 true JPS5816087B2 (ja) | 1983-03-29 |
Family
ID=14218563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51098392A Expired JPS5816087B2 (ja) | 1976-08-17 | 1976-08-17 | 燃焼安全装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816087B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6331444Y2 (ja) * | 1981-09-09 | 1988-08-23 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5173739U (ja) * | 1974-12-07 | 1976-06-10 |
-
1976
- 1976-08-17 JP JP51098392A patent/JPS5816087B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6331444Y2 (ja) * | 1981-09-09 | 1988-08-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5324142A (en) | 1978-03-06 |
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