JPS5979152A - 酸素センサ - Google Patents
酸素センサInfo
- Publication number
- JPS5979152A JPS5979152A JP57188355A JP18835582A JPS5979152A JP S5979152 A JPS5979152 A JP S5979152A JP 57188355 A JP57188355 A JP 57188355A JP 18835582 A JP18835582 A JP 18835582A JP S5979152 A JPS5979152 A JP S5979152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flame
- electrode
- contact
- combustion
- area
- 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.)
- Pending
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
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
- F23N5/006—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は主としてガス器具などにおける不完全燃焼を検
知するために用いる固体賦解質よりなる酸素センサの改
良に関するものである。
知するために用いる固体賦解質よりなる酸素センサの改
良に関するものである。
ガス、灯油などｔ燃料とするストーブ、給湯器などの燃
焼時における酸素の欠乏、炎の吹き消えなどの異常燃焼
は危険であり直ちにこれを検知し正常燃焼に戻すなどの
処理を行なわなければならないがこのためには酸素セン
サの使用が適当である。そしてこのような用途において
は、酸素センサを正常時には十ンザ出力が一定値を越え
るようにし、出力が低下あるいはなくなった場合に異常
燃焼を検知しつるように使用することが好ましい。すな
わちこのような方法で使用すると劣化し、破損などによ
るセンサ自体の異常も同時に検知できるからである。
焼時における酸素の欠乏、炎の吹き消えなどの異常燃焼
は危険であり直ちにこれを検知し正常燃焼に戻すなどの
処理を行なわなければならないがこのためには酸素セン
サの使用が適当である。そしてこのような用途において
は、酸素センサを正常時には十ンザ出力が一定値を越え
るようにし、出力が低下あるいはなくなった場合に異常
燃焼を検知しつるように使用することが好ましい。すな
わちこのような方法で使用すると劣化し、破損などによ
るセンサ自体の異常も同時に検知できるからである。
そして正常時には高出力を、また異常燃焼時には低出力
を得るようにするためにνよ、固体電解質焼結体の両側
面に耐熱性電極を形成し、その−側面の電極には常に一
定の基質の還元炎を。
を得るようにするためにνよ、固体電解質焼結体の両側
面に耐熱性電極を形成し、その−側面の電極には常に一
定の基質の還元炎を。
また他側面の電極には燃焼器から出る検知すべき燃焼ガ
スを接触させるのが通例である。
スを接触させるのが通例である。
このような構成にすると基準の還元炎の低い酸素分圧と
燃焼ガス中の高い酸素分圧の差に起因する電圧が発生し
正常時には燃焼ガスの酸素分圧が高いため高電圧が発生
し、また燃焼ガス中の酸素が欠乏してくると低電圧とな
り燃焼の異常を検知できる。
燃焼ガス中の高い酸素分圧の差に起因する電圧が発生し
正常時には燃焼ガスの酸素分圧が高いため高電圧が発生
し、また燃焼ガス中の酸素が欠乏してくると低電圧とな
り燃焼の異常を検知できる。
しかしながら上記方法を使用した酸素センサの出力電圧
は平均的には高いがその変動幅が大きいために出力電圧
を平均化しないと異常燃焼と正屑燃焼とを区別する判定
ができにくいこと。
は平均的には高いがその変動幅が大きいために出力電圧
を平均化しないと異常燃焼と正屑燃焼とを区別する判定
ができにくいこと。
さらに出カポ圧は個々のセンサによってばらつきがある
ために異常検知の判定電圧が困難であるなど実用上問題
点があり好ましくなかった。
ために異常検知の判定電圧が困難であるなど実用上問題
点があり好ましくなかった。
そこで本発明者らは出力電圧の変動幅が小さく。
かつ高電圧で個々のばらつきをなくして異常燃焼の検知
を正確かつ容易に行なえるような構造について種々検討
を行なった結果、基準炎側電極の電極面積と上記電極上
への基準炎中の還元−炎の接触面積の比率を限定するこ
とにより良好な結果が得られることが分った。
を正確かつ容易に行なえるような構造について種々検討
を行なった結果、基準炎側電極の電極面積と上記電極上
への基準炎中の還元−炎の接触面積の比率を限定するこ
とにより良好な結果が得られることが分った。
したがって１本発明は固体電解質焼結体の基準炎が接触
する側の電極の面積を変えた構造の特性良好な酸素セン
サを提供することを目的とするものである。
する側の電極の面積を変えた構造の特性良好な酸素セン
サを提供することを目的とするものである。
すなわち９本発明は両側面に耐熱性電極を形成した固体
電解質焼結体であって一側面の電極に基準炎を接触し他
側面の電極に燃焼ガスを接触し、燃焼の異常を検知する
酸素センサにおいの で、基準炎が接触する側の側面の電極部分、総面積Ａと
該電極上に基準炎中の還元炎が接触する面積Ｂの比Ｂ／
Ａが５０チ以上となるように形成した酸素センサに関す
る。
電解質焼結体であって一側面の電極に基準炎を接触し他
側面の電極に燃焼ガスを接触し、燃焼の異常を検知する
酸素センサにおいの で、基準炎が接触する側の側面の電極部分、総面積Ａと
該電極上に基準炎中の還元炎が接触する面積Ｂの比Ｂ／
Ａが５０チ以上となるように形成した酸素センサに関す
る。
なお本発明においてＢ／Ａは５０％以上であることが必
要であり、５０％未満であると出力電力が低く、また出
力電圧の変動幅が大きくなるだめ正確な燃焼の異常を検
知することができない。Ｂ／Ａは５０％でも充分ではあ
るが、７０チ以上であれば出力電圧が５００ｒｎＶ以上
となり、出力市１圧の変動がより小さくなるので好まし
い。
要であり、５０％未満であると出力電力が低く、また出
力電圧の変動幅が大きくなるだめ正確な燃焼の異常を検
知することができない。Ｂ／Ａは５０％でも充分ではあ
るが、７０チ以上であれば出力電圧が５００ｒｎＶ以上
となり、出力市１圧の変動がより小さくなるので好まし
い。
以下本発明を実施例により説明する。
まず酸化イツトリウム（信越化学制、商品名Ｈ８Ａ）
ｉ ３．２重Ｍ係、酸化ジルコニウム（第１希元素製、
商品名５ＰＺ）８６重用係及び酸化アル１ミニウム（ア
ルコア社製、商品名Ａ−１６８Ｇ）０．８重−Ｊｌ係を
湿式ボールミルによシ４８時間混合した後乾燥し乾燥粉
を得た。次いで該乾燥粉９５重ｉ％を加熱しながらこれ
にパラフィン５重−！ｌ’Ａを添加混合後手早く６０メ
ツシユの篩を通し原料粉とした。この原料粉を金型に入
れｉｔ／Ｃｒｎ’で加圧後１６５０℃で焼成しジルコニ
ア焼結板を形成した。
ｉ ３．２重Ｍ係、酸化ジルコニウム（第１希元素製、
商品名５ＰＺ）８６重用係及び酸化アル１ミニウム（ア
ルコア社製、商品名Ａ−１６８Ｇ）０．８重−Ｊｌ係を
湿式ボールミルによシ４８時間混合した後乾燥し乾燥粉
を得た。次いで該乾燥粉９５重ｉ％を加熱しながらこれ
にパラフィン５重−！ｌ’Ａを添加混合後手早く６０メ
ツシユの篩を通し原料粉とした。この原料粉を金型に入
れｉｔ／Ｃｒｎ’で加圧後１６５０℃で焼成しジルコニ
ア焼結板を形成した。
次に上記焼結板の一側面に部分的に白金ペースト（徳力
化学製≠８１０３）を塗布しさらに他の側面には上記白
金ペーストを全面に塗布し。
化学製≠８１０３）を塗布しさらに他の側面には上記白
金ペーストを全面に塗布し。
１３００℃で焼付は電極を形成した。第１図の（Ａ）（
Ｂｌ（ＣＩＤＩは本発明の実施例になる代表的な酸素セ
ンサの側面図であり２．２ａ、 ２ｂ、 ２Ｃはジルコ
ニア固体電解質焼結体１の一側面における形状面積の異
なる電極である。なおこれら酸素センサの他側面には全
面に電極が形成されている。
Ｂｌ（ＣＩＤＩは本発明の実施例になる代表的な酸素セ
ンサの側面図であり２．２ａ、 ２ｂ、 ２Ｃはジルコ
ニア固体電解質焼結体１の一側面における形状面積の異
なる電極である。なおこれら酸素センサの他側面には全
面に電極が形成されている。
（図示せず）
次に第２図に示すように酸素センサの全面に電極を形成
した側面にガイドパイプ９からの燃焼ガス８を接触せし
め他側面すなわち第１図に示した側面にガスバーナ５か
らの基準炎（酸化炎３、、還元炎４）を接触せしめリー
ド線６，７間に生ずる電圧を測定した。この場合基準炎
中の還元炎は第３図の接触範囲１０に示すように電極２
ｂの一部に接触させる。前述のように電極部分の面積の
異なった酸素センサを用いた場合。
した側面にガイドパイプ９からの燃焼ガス８を接触せし
め他側面すなわち第１図に示した側面にガスバーナ５か
らの基準炎（酸化炎３、、還元炎４）を接触せしめリー
ド線６，７間に生ずる電圧を測定した。この場合基準炎
中の還元炎は第３図の接触範囲１０に示すように電極２
ｂの一部に接触させる。前述のように電極部分の面積の
異なった酸素センサを用いた場合。
すなわち電極部分の総面積Ａとこの電極部分に基準炎中
の還元炎が接触する面積Ｂとの比Ｂ／Ａ（％で示す）を
変えた場合の出力電圧と時間との関係を第４図に示す。
の還元炎が接触する面積Ｂとの比Ｂ／Ａ（％で示す）を
変えた場合の出力電圧と時間との関係を第４図に示す。
第４図は上記Ｂ／Ａ（係）の異なった酸素センサを用い
点火（図中時間０秒の場合）から約６０秒間加熱し直ち
に消火した場合の時間（秒）と出力電圧（ｍＶ）との関
係を示したものであり、第４図より明らかなようにＢ／
Ａが１０％、２０％、３０チ、４０チの場合には電圧の
変動が大きいが５０％以上の場合は出力電圧の変動が小
さくしたがって燃焼の正常、異常の判別を正確に行なう
ことができる。
点火（図中時間０秒の場合）から約６０秒間加熱し直ち
に消火した場合の時間（秒）と出力電圧（ｍＶ）との関
係を示したものであり、第４図より明らかなようにＢ／
Ａが１０％、２０％、３０チ、４０チの場合には電圧の
変動が大きいが５０％以上の場合は出力電圧の変動が小
さくしたがって燃焼の正常、異常の判別を正確に行なう
ことができる。
本発明によれば固体電解質焼結体からなる酸素センサに
おいて、基準炎の接触する片側の電極の面積を限定する
ことによって基準炎中の還元炎が接触する電極面積を増
加するようにしたので絶体値が大きくかつ変動幅の少な
い出力電圧を得ることができ、したがってガス器具など
における正常燃焼と異常燃焼の状態とを正確に判別する
ことができ、誤動作による燃焼の停止や異常燃焼の不検
出などを防ぐことができるばかりでなく、電極材料であ
る白金の使用量を大幅に低減することができ経済的であ
るなどの効果がある。
おいて、基準炎の接触する片側の電極の面積を限定する
ことによって基準炎中の還元炎が接触する電極面積を増
加するようにしたので絶体値が大きくかつ変動幅の少な
い出力電圧を得ることができ、したがってガス器具など
における正常燃焼と異常燃焼の状態とを正確に判別する
ことができ、誤動作による燃焼の停止や異常燃焼の不検
出などを防ぐことができるばかりでなく、電極材料であ
る白金の使用量を大幅に低減することができ経済的であ
るなどの効果がある。
第１図の（Ａ）（Ｂ）＋ＣＩＤＩは本発明の各実施例に
なる酸素センサの側面図、第２図は本発明における燃焼
状態の検知方法を示す説明図、第３図は基準炎中の還元
炎の電極への接触状況説明図、第４図は還元炎の電極に
対する接触面積を変えた場合の面積比と点火、消火時に
おける出力電圧との関係を示す図である。 符号の説明 １・・・ジルコニア固体電解質焼結体
なる酸素センサの側面図、第２図は本発明における燃焼
状態の検知方法を示す説明図、第３図は基準炎中の還元
炎の電極への接触状況説明図、第４図は還元炎の電極に
対する接触面積を変えた場合の面積比と点火、消火時に
おける出力電圧との関係を示す図である。 符号の説明 １・・・ジルコニア固体電解質焼結体
Claims (1)
- １、両側面に耐熱性電極を形成した固体電解質焼結体で
あって一側面の電極に基準炎を接触し他側面の電極に燃
焼ガスを接触し、燃焼の異常を検知する酸素センサにお
いて、基準炎が接触する側の側面の電極部分の総面積Ａ
と該電極上に基準炎中の還元炎が接触する面積Ｂの比Ｂ
／Ａが５０％以上となるように形成した酸素センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57188355A JPS5979152A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 酸素センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57188355A JPS5979152A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 酸素センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5979152A true JPS5979152A (ja) | 1984-05-08 |
Family
ID=16222169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57188355A Pending JPS5979152A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 酸素センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5979152A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5232177A (en) * | 1990-09-17 | 1993-08-03 | Nsk Ltd. | Seatbelt retractor |
| US5820059A (en) * | 1995-10-02 | 1998-10-13 | Nsk Ltd. | Retractor for seat belt |
-
1982
- 1982-10-27 JP JP57188355A patent/JPS5979152A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5232177A (en) * | 1990-09-17 | 1993-08-03 | Nsk Ltd. | Seatbelt retractor |
| US5820059A (en) * | 1995-10-02 | 1998-10-13 | Nsk Ltd. | Retractor for seat belt |
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