JPS6021299B2 - 燃焼安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、酸欠事故の発生を防止する燃焼安全装置に関
する。

従来この種装置として、例えば第１図に示す如く表袋両
面を電極面ａ，ａとした板状の酸素濃淡鰭池素子ｂの側
方に常火バーナｃを設け、酸欠時の不完全燃焼による炎
の伸びで一方の電極面ａが常火バーナｃの燃焼炎に晒さ
れたとき、大気に晒される他方の電極面ａとの間の酸素
濃度差に応じた起電力が発生されて、これにより安全弁
が閉じられるようにしたものは知られるが、このものは
燃焼炎の横方向への伸びの変化を検出しているため、燃
焼炎が多少動揺してもこれによる謀作動を生じ勝ちで、
確実な作動を得られない不都合を伴つｏ更に特開昭５２
−１１４１３２号公報に開示されるごとく燃焼筒内部に
火炎を形成するバーナであって、燃焼筒内の火炎上方位
置で且つ酸欠時のみ火炎の外炎にて包囲可能な位置に酸
素濃淡電池素子を臨ませたものが知られる。

しかしこのものは、外炎が該素子に接触することで、酸
素濃度の検知を行なうもので該酸素濃淡電池素子の取付
け高さを決定する必要があってその給付けが面倒である
と共に燃焼筒内部に火炎を形成するバーナであることで
現実には酸欠検知用のバーナとしてしか使用出来ず、バ
ーナの用途が限られるの不都合がある。

更に本願の出願前の出願であって本願の出願後に公開さ
れた考案（実嬢昭５３−１５８６０９号）がある。

このものは、内面および外面に設けられた固体電解質か
らなる電極のいづれか一方の電極面が口火燃焼炎中に設
置される酸素濃淡電池と、口火燃焼炎の上部に設置され
た燃焼排ガスを採集する探察器と、採集器で集められた
燃焼排ガスを固体電解質の他方の電極側に伝導するガス
導管と、酸素濃淡電池の出力によりガス供給管を開閉す
る弁とから構成される。

即ちこのものは、ガス導管に燃焼排ガスを導くためにド
ラフト力を利用するため前述するごとくバーナの上部に
臨む採集器を必要とし、これによれば、該バーナの上面
が解放されず従って該酸素濃淡電池を作動させるための
専属の常火バーナを必要とする等の不都合がある。本発
明は、かかる不都合を無くした装置を提供することをそ
の目的とするもので、中央の空隙を存して少なくともそ
の両側に炎孔を有する常火バーナを用意し、該中央の空
隙に内外両周面を電極面とした筒状の酸素濃淡電池素子
を楠設し、該素子の上端の関口を正常燃焼時における該
炎孔の燃焼炎の高さより少許高く位置させると共に、該
関口を介して該素子内に外気が導かれるようにしたこと
を特徴とする。次いで本発明実施の１例を第２図及び第
３図に付説明する。

図面で１‘よ〆ィンバーナにガスを供給するガス管を示
し、該ガス管１に安全弁２を介在させてその下流側から
分岐した分岐管３に常火バーナ４を接続した。該常火バ
ーナ４は、分岐管３の先端のガスノズル５にガス混合管
８を介して連る環状のガス分布室７を備えるものとし、
該ガス分布室７の上面に一側と他側の炎孔８，８を形成
し、更に該ガス分布室７の外周に上方にのびる衝立９を
形成して、これに空気取入孔９ａを形成した。

尚、炎孔８はガス分布室７の上面全周に亘る円環状のス
リットで構成しても良い。図面で１０は酸素濃淡電池素
子を示し、該素子１０１まジルコニアその他の酸素イオ
ン伝導性固体電解質の筒状焼結体の内外両周面に白金そ
の他の多孔質の電極面１０ａ，１０ａを形成して成るも
ので、これを前記ガス分布室７の内孔７ａを通して前記
両炎孔８，８で挟まれる中央の空隙に上下に移動調整自
在に楯設し、その上端の閉口１１が正常燃焼時における
炎孔８，８の燃焼炎の高さより少許高く位置するようガ
ス種に合わせて該素子１０の楯設高さを調整し得るよう
にし、更にその下端の閉口１２を通気管１３を介して前
記ガス混合管６に形成した一次空気取入口６ａに蓮通さ
せ、かくてガスノズル５からのガス噴射によれば、該素
子１０内に上端の関口１１からその内部に外気を導く吸
引員圧が作用されるようにした。

尚、下端の関口１２を別個の負圧源に接続して該素子１
０内に外気を導くようにすることも可能である。図面で
１４は該素子１０の出力に応じて安全弁２の作動を制御
する制御回路を示す。次いでその作動を説明するに、常
火バーナ４への点火によれば、炎孔８，８の燃焼炎によ
り酸素濃淡電池素子１０はその外周面両側から加熱され
、所定の作動温度への加熱によれば該素子１０の内外両
周面の電極面１０ａ，１０ａに接触する雰囲気酸素濃度
の差に応じた起電力が発生される。

ここで正常燃焼時は、第２図示の如く該素子１０の外周
の電極面１０ａは炎孔８，８の燃焼炎或いはその排気ガ
スに晒されて比較的低酸素濃度の雰囲気におかれるのに
対し、該素子１０の内周の電極面１０ａは、上端の関口
１１が燃焼炎よりも高く位置するため比較的に高い酸素
濃度の外気が該素子１０内に導かれて、比較的高酸素濃
度の雰囲気におかれ、かくてその酸素濃度差に応じた起
電力が発生されて安全弁２は開弁状態に保持される。

この際、燃焼炎の多少の動揺を生じても両側の燃焼炎に
挟まれる該素子１０の外周の電極面１０ａの雰囲気酸素
濃度は確実に低濃度に維持され、一方内周の電極面１０
ａの雰囲気酸素濃度は外気の導入により確実に高濃度に
維持されて、該素子１０の起電力の低下を生じない。

尚、風の作用により燃焼炎が大きく揺らぐと、外周の篤
極面１０ａに外気が接触して、酸素濃度差の減少による
起電力の低下を生ずることがあるが、図示のものでは風
の作用を衝立９により阻止しているため、か）る不都合
を生じない。

以上は正常燃焼時の作動であるが、酸欠状態での不完全
燃焼によれば、燃焼炎が第３図示の如く上方に伸びて該
素子１０の上端の閉口１１が燃焼炎で覆われ、該開口１
１から該素子１０内に燃焼排気ガスが流入して、該素子
１０の内周の電極面１０ａが低酸素濃度の雰囲気におか
れ、酸素濃度差が減少して該素子１０の起電力が低下し
、安全弁２は閉じられる。

尚、リフト性のガスを使用した場合、酸欠時に燃焼炎の
りフトアツプやブローオフを生ずることがあるが、かく
するときは該素子１０の内外両軍極面１０ａ，１０ａに
生ガスと外気との混合気が接触して、この場合も酸素濃
度差の減少による起電力の低下を生じ、安全弁２の開弁
が与えられる。

又、図示のものでは該素子１０内を常火バーナ４のガス
混合管６に形成した一次空気取入口６ａに蓮通させてい
るため、酸欠時燃焼炎の伸びで上端の関口１１から該素
子１０内に流入する燃焼排気ガス量が多少とも増加する
と、これを一次空気として燃焼する燃焼炎は直ちに不完
全燃焼状態に移行し、結局応答性の良い酸欠検知が行い
得られる。この様に本発明によるときは、常火バーナに
形成した両側の炎孔の中央の空隙に筒状に成形した酸素
濃淡電池素子を楢設し、酸欠時の不完全燃焼で燃焼炎が
上方に伸びたとき、該素子の上端の関口から該素子内に
燃焼排気ガスが流入して、該素子の内外両電極面間の酸
素濃度差の減少による起電力の低下を生ずるようにした
もので、燃焼炎の横方向への伸びを検出する第１図のも
のと異なる即ち炎の電極面への俊機によって酸素負側状
態を検出するものと異なるため燃焼炎の動揺により誤作
動を生じにくくなり、酸欠状態を確実に検知出来て安全
であり、しかも炎の上面が開放されているので、先に掲
げた椿関昭５２一１１４１３２号公報によって知られ又
は先願である実願昭斑一１斑６０叫号の考案に見られる
不都合を解消出釆るの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す側面図、第２図は本発明装置の１
例の裁断側面図、第３図はその作動を説明する要部の裁
断側面図である。 ４・・・・・・常火バーナ、８・・・・・・炎孔、１０
・・・・・・酸素濃淡亀池素子、１０ａ・・・・・・蟹
極面、１１・・・・・・上端の開口。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中央の空隙を存して少なくともその両側に炎孔を有
   する常火バーナを用意し、該中央の空隙に内外両周面を
   電極面とした筒状の酸素濃淡電池素子を植設し、該素子
   の上端の開口を正常熱焼時における該炎孔の燃焼炎の高
   さより少許高く位置させると共に、該開口を介して該素
   子内に外気が導かれるようにしたことを特徴とする燃焼
   安全装置。 ２ 前記素子の下端の開口を、前記常火バーナのガス混
   合管の一次空気取入口に連通させて、該素子内に前記上
   端の開口からその内部に外気を導く吸引負圧を作用させ
   るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項所
   載の燃焼安全装置。 ３ 前記素子を上下に調整移動自在に植設して成る特許
   請求の範囲第１項又は第２項所載の燃焼安全装置。 ４ 前記常火バーナは、その外周に風による燃焼炎の動
   揺を防止する衝立を備えて成る特許請求の範囲第１項乃
   至第３項の何れかに所載の燃焼安全装置。