JPS5952128A - 燃焼安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空気中の酸素濃度が低下し酸欠状態となる時は
もちろん、器具のバーナ１次空気孔の目詰り、あるいは
、湯沸器等のフィン部の詰りによる不完全燃焼時になる
前に、換気扇を回す等の自己解除機能を持だぜ、さらに
、それでも解除しない場合は、バーナへのガス供給を停
止ｊ、で、−酸化炭素中毒の発生を防止する燃焼安全装
置に関するものである。

従来例の構成上その問題点 （ｉ’ｌｌ来、燃焼器具の安全装置としてｄ、生ガス流
出を防止する種火安全装置や、最近話題となってきた酸
欠安全装置などがあった。種火安全装置とｊ７てはザー
モカノプルを用いたパイロットの火炎の有無を検知する
方法が一般的であり、これの改良にメインバーナから一
酸化炭素が出る以前に、この酸素一度の低下を火炎温度
の変化として検知する酸欠安全装置などが提案されてい
る０しがし上記の様な装置の場合、雰囲気の酸素濃度が
低下（。

てバーナの燃焼範囲が狭くなり−・酸化１．３＋素の発
生を未然に防止することはできても、器具を長い間使用
１．てほこり、油等により器具の各部が目詰りし７たり
、バーナの各部が目詰り（７た場合対処できなかった。

これの改良案の１つと１．て、例えば湯沸器等の熱交換
器のフィン部が詰った場合、熱交器内の圧力上昇をパイ
ロットバーナの１次空気孔にフィードバックさせて熱交
内排ガスで１次空気を汚染させ、フィン部の詰りによる
一酸化炭素発生以前にパイロットバーナの火炎変化を検
知しガス供給をストップする方法が提案されている０し
かしながら上記元来の方法では、熱交換器フィン部の詰
りには対応できても、バーナの１欠字気孔詰りには、対
応できないという欠点があった。

さらに、使用中、酸欠状態になるとガスの供給が停止す
るため使い勝手が悪くなり、また、ガスの供給が停止し
た時、器具が悪くなつ／ヒのか、部屋の空気が汚染され
たのか、よくわからないという欠点を有していた。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑みなされたもので生ガス流出時の
安全０′Ｗ而、部屋の雰囲気が・然焼排ガス等で汚染さ
れたいわ′夕〕る酸欠状態の瞥１余及び、安全確保ｄ、
もちろんのこと、器具の長年の使用性によるほこり、油
等の詰りに幻１．でも「−知あるいは安全を確保する・
諭焼安全装置を・４是０（することを目的とする〇 詑明の構成 上記目的を達成゛するため本発明の燃焼安全装置は屯移
金閂酸化物の焼結ヒラミックを用いて、一対の離間した
電極間の抵抗が、検知される雰囲気の湿度および空気と
・給料の混合比により変化する１酸素分圧センーリーと
、バーナと、該バーナを囲う燃焼室を持つ器具において
、バーナによって形成される火炎の後流でかつ全空気過
剰率をＩ英知できる燃焼室内に上記酸素分圧センサを配
設ｊ２、該酸素分圧センサの出力により、換気扇のオン
、オフ安全弁のオン、オフを側内１する構成とな）てい
る。

この構成によシ全空気過剰率で換気扇のオン。

オフ安全弁のオン、オフを制御１１４１　’することと
なる。

実施例 以下本発明の一実施例を添付図面とともに説明する０ 第１図は、本発明を湯沸器に応用した実施例であり、１
は湯沸器本体で、２はメインノく−す、３は燃焼室で、
その上端にはフィン部４と給水給湯用バイブロとが、一
体になった熱交換器がある０６はパイロットバーナ、７
はこのノ（イロソトノ（−す６によって形成される火炎
Ｆ、を検知する検知センサで、メインバーナ２によって
形成されるメイン火炎Ｆ　の後流で該火炎Ｆ２の全空気
過剰率を検知し、燃焼室内に置かれた本発明の基本とな
る不完全燃焼検知センサー８とともに電子回路９に上記
センサ出力が入力されておシ、この電子回路は安全弁１
０と換気扇１１に連絡されている。

ここで、本発明に使用する不完全燃焼検知センサ９は酸
化チタン、酸化〕くナジウム、酸化クロム。

酸化マンガン、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化コノ（ルト
のような遷移金属酸化物、および酸化セリウム、酸化プ
ラセオジウムなどのような希土類金属酸化物の焼結セラ
ミックボディからなり、一対の離間した電僕を具ｌ精す
る。この亀隊間の抵抗値がｅｏｏ〜９００℃の高温中で
検知されるガス中の酸素分圧が、検出される（空気／燃
料）混合比の変化に比；答ｊ−て変化するものである。

次にその動作を説明する。

押回しコック等により（図示ぜず）、点火操作を行ない
パイロットバーナ６上火炎Ｆ１　を形成させこの火炎Ｆ
１　を検知センサー７により検知し、電子回路９を通し
て電磁弁１０を吸着させガス回路を開成する。次にこの
ノくイロノトノ；−すの火炎Ｆ１によりメインバーナ２
に火移りを行ない火炎Ｆ２を形成さぜ通常燃焼をさせる
。通常緒焼状態になると、熱交換器フィン部４下方に置
かれた燃焼センサー（例えば酸化チタン等の酸素分圧セ
ンサー）８の温度が上昇し、抵抗値がｄ　十Ｋ　１２〜
数百にΩとなり（消火時のセンサ抵抗値は数十Ｍｌ））
安定燃焼状態であることを指示する。１羊）で、メイン
バーナへの点火後は、不完全燃焼検知・ヒンサー８によ
り燃焼状態を検知するように電子回路９の中に切換えを
設けである。通常とのよりな状態で完全燃焼をしている
のであるが、今何らかの要因で不完全燃焼を起こした場
合について第２．第３図とともに説明する。例えば、換
気状態の悪い部屋などで長時間燃焼をさせていると、部
屋の空気が燃焼排ガスで汚染され空気中の酸素濃度が低
くなってゆき、器具は不完全燃焼を起こＩ７、多量の０
９を発生する。この時、慈父換器フィン部４下方に置か
れた不完全燃焼偵知センサー８の抵抗は数百〇から数十
〇まで下がってくる。従って、第２図においてＡレベル
で換気扇への出力を出ｊ７、それでも換気ができない場
合はＢレベルで燃焼を停止することにより不完全燃焼に
よるＣｏの発生を未然に防ぐことができる。また、Ａレ
ベルで換気を行なうことにより、抵抗値が上昇すれば続
けて器具を使用でき、使い勝手も向上する。

次に器具に何らかの異常、例えば長年使用して器具のバ
ーナの空気孔の目詰りや、熱交換器フィン部の詰り、な
どのほこりや油詰り等によりバーナへ供給される空気量
が規制されると多量のＣ０が発生する。第３図はこの状
況を示したデータである。ずなわら、通常の燃焼では空
気過剰率１．６〜２．０ぐらいの所で燃焼しており、こ
の時の不完全燃焼検知センサ８の抵抗はｉ！　十にΩか
ら数ｒＫΩの間にあり、安定燃焼域であることを示すと
ころが、はこり、油等で、器具の各所が詰り、バーナー
−＼供給される空気量が規制されると、空気過剰率が下
がってゆ〈０供給される空気酸が理論空気隈より小さく
なると火炎は不完全燃焼を起こし多量のＣＯを発生する
。この時不完全燃焼検知センザーの抵抗は数十〇から数
’ｆｉ（Ｊまで下か−］でゆき、異次状態であることを
示し、空気中の酸素濃度が下ってＣｏが発生した場合と
同様に、Ａレベルで換気扇への出力を出し、ぞＪｌ、で
もきかない場合はＢレベルで燃焼を停止することにより
不完全燃焼によるＧｏの発生を未然に防ぐこ吉ができる
。

第３図のような場合は、Ａレベルで換気を行なっても器
具の性能自身が変化しているためＢレベルで燃焼が停止
することがほとんどであるｄ燃焼停止後、再び換気を行
ない器具を動作さ吐ても、器具は燃焼を停止するため、
器具をそうじする等によシ、はこり、油等を除却しなけ
ればならない度の減少や、器具のバーナ空気孔、熱交換
器フィン部の詰りにより燃焼に要する空気量の減少など
により火炎が不完全燃焼を起こす前に換気扇を回すこと
により酸欠状態を回避し、それでも燃焼が悪くなろうと
すると、燃焼を停止する。従って、換気を自動的にする
ことにより使い勝手の向上をまた、換気をしても燃焼が
停止する時には、器具のそうじを知らせるものであり、
安全性と使い良さの両方を持ったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による湯沸器の構成図、第２
図は本発明の実施例で用いたセンサの酸欠特性図、鐵３
図は同センサの空気過剰率特性図である。 ２・・・・・・メインバーナ、３・・・・・・燃焼器、
４・・・・・・フィン部、８・・・・・・センサ、１０
・・・・・・安全弁、１１・・・・・・換気扇。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 北 門父索濃度

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　遷移金属酸化物の焼結セラミックを用いて、一対
   の離間した電極間の抵抗が、検知される雰囲気の温度お
   よび空気と燃料の混合比によシ変化する酸素分圧センサ
   と、バーナと、該バーナを囲う燃焼室を持つ器具におい
   て、バーナによって形成される火炎の後流でかつ全空気
   過剰率を検知できる燃焼室内に上記酸素分圧センサを配
   設し、該酸素分圧センサの出力により、換気扇のオン、
   オフ安全弁のオン、オンを制御する燃焼安全装置。 （２）燃焼室排ガス下流部にフィン部を持ち、このフィ
   ン部とバーナによって形成される火炎の外炎後流の間に
   酸素分圧センサーを配設した特許請求の範囲第１項記載
   の燃焼安全装置。