JPS6132574B2 - - Google Patents
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- JPS6132574B2 JPS6132574B2 JP51043120A JP4312076A JPS6132574B2 JP S6132574 B2 JPS6132574 B2 JP S6132574B2 JP 51043120 A JP51043120 A JP 51043120A JP 4312076 A JP4312076 A JP 4312076A JP S6132574 B2 JPS6132574 B2 JP S6132574B2
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- Japan
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- combustion
- sensor
- solenoid valve
- detection sensor
- electromotive force
- Prior art date
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Links
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
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、燃焼器具の燃焼炎の吹き消え等に起
因する生燃料の流出事故や一酸化炭素中毒事故を
防ぐ為の安全器に関する。
因する生燃料の流出事故や一酸化炭素中毒事故を
防ぐ為の安全器に関する。
従来より用いられてきたこの様な安全器として
は熱電対式安全器がある。これは、熱電対が温度
差により起電力を発生する事と、酸欠時に燃焼炎
がリフトアツプする事を利用したもので、正常な
燃焼炎が有する場合、熱電対の起電力によつて燃
料流路に配置された電磁弁の開成状態を保ち、何
らかの影響により燃焼炎が吹き消えた場合、又は
酸欠時に燃焼炎がリフトアツプした場合、熱起電
力の低下により電磁弁を閉じるものである。しか
し、現在、都市ガスは多くの水素成分が含まれ燃
焼速度が速い為、酸欠時には燃焼炎のリフトアツ
プが非常に不安定で安全性に欠ける。
は熱電対式安全器がある。これは、熱電対が温度
差により起電力を発生する事と、酸欠時に燃焼炎
がリフトアツプする事を利用したもので、正常な
燃焼炎が有する場合、熱電対の起電力によつて燃
料流路に配置された電磁弁の開成状態を保ち、何
らかの影響により燃焼炎が吹き消えた場合、又は
酸欠時に燃焼炎がリフトアツプした場合、熱起電
力の低下により電磁弁を閉じるものである。しか
し、現在、都市ガスは多くの水素成分が含まれ燃
焼速度が速い為、酸欠時には燃焼炎のリフトアツ
プが非常に不安定で安全性に欠ける。
又、上記の様なガスに対しても酸欠検知できる
安全器として酸化ジルコニア等の燃料電池を用い
たものがある。これは酸欠時に上記センサーが起
電力を発生する事を利用するもので、熱電対と共
に用いて熱電対に燃焼炎の有無を検知させ酸欠時
には熱電対の電磁弁の励磁を打消す如く逆励磁し
て、電磁弁を閉じるものである。しかし、この方
式は燃焼炎の有無を検知する為のセンサーと酸欠
状態を検知するセンサーとを有し、コストアツプ
になるばかりでなく、酸欠検知用のセンサーが断
線等の故障の場合、室内が酸欠状態になつても電
磁弁は遮断されずに不完全燃焼を続け、酸素欠乏
事故や一酸化炭素中毒を誘発する可能性があり、
非常に危険である。
安全器として酸化ジルコニア等の燃料電池を用い
たものがある。これは酸欠時に上記センサーが起
電力を発生する事を利用するもので、熱電対と共
に用いて熱電対に燃焼炎の有無を検知させ酸欠時
には熱電対の電磁弁の励磁を打消す如く逆励磁し
て、電磁弁を閉じるものである。しかし、この方
式は燃焼炎の有無を検知する為のセンサーと酸欠
状態を検知するセンサーとを有し、コストアツプ
になるばかりでなく、酸欠検知用のセンサーが断
線等の故障の場合、室内が酸欠状態になつても電
磁弁は遮断されずに不完全燃焼を続け、酸素欠乏
事故や一酸化炭素中毒を誘発する可能性があり、
非常に危険である。
本発明は、この様な問題を解決する事を意図し
たもので、燃焼検知センサーが故障しても安全側
に働く様にし、かつ燃焼検知センサーの数を少な
くてコストダウンをはかるものである。
たもので、燃焼検知センサーが故障しても安全側
に働く様にし、かつ燃焼検知センサーの数を少な
くてコストダウンをはかるものである。
本発明の酸化ジルコニアセンサーを用いた一実
施例で添付図面により説明する。図において、1
〜10は燃焼器具の燃焼流路中に配置された安全
弁ユニツトで、バネ2により突出方向に附勢され
た押しボタン1の押圧により弁9が弁座10より
押し開かれて燃料入口4より燃料出口5への燃料
流路が開成される。7は電磁弁で、励磁により可
動鉄片6の吸着を保持し燃料流路の開成状態を保
つ。もし電磁弁7の励磁がなくなつた場合バネ8
により弁9が弁座10に押しあてられ燃料流路は
遮断される。11は燃焼炎12の近くに配置され
た酸化ジルコニアを主成分とするセンサーで、筒
状を成し、その内面と外面に白金やロジウム等の
貴金属よりなる多孔質電極が設けられ、外面が燃
焼炎に加熱されることによりドラフト作用で筒体
の内側を新鮮な空気が通過するものである。そし
て、正常燃焼時はセンサーの内面、外面とも酸素
が充分にふくれるで、前記センサーの内面、外面
の多孔質電極間の酸素濃度差は少なく、かつCO
の発生も少ないので起電力を発生しない。また、
異常燃焼で室内の酸素濃度が正常時よりも低下す
ると、異常燃焼によりセンサーの外面をCOが流
れ、そのCOが酸素と結合するため外面の多孔質
電極から酸素イオンを引き抜き、酸素と結合して
二酸化炭素となつて拡散し、内外の多孔質電極間
に起電力を発生する。このような起電力の有無を
検出して酸欠を知るものである。また、このセン
サーは室温で数MΩの抵抗を有するが、燃焼炎に
加熱され数百度になると数百Ωの抵抗になるもの
で、この抵抗値の変化で燃焼炎の立消えなどを検
知する。13〜27は制御回路で、センサー11
が十分加熱されるまで数十秒必要とするので、そ
の間電磁石7を励磁する為のタイマーを兼ね備え
ている。26はコツクと連動され燃焼中閉じられ
ているスイツチである。25は押ボタンと連動さ
れたスイツチで、押圧時のみ閉じられる。27は
燃焼器具に設けられた電池である。燃焼開始時2
6のスイツチが閉じられ、スイツチ25が一端閉
じられると第1のコンデンサ23がチヤージさ
れ、ダイオード24、抵抗22を介してわずかに
放電されると共に抵抗21を介して第1コンデン
サより容量の低い第2コンデンサ19がチヤージ
される。第2コンデンサ19がチヤージされると
PUT20のアノード電圧が抵抗16及び17で
分圧されたゲート電圧よりも高くなるのでPUT
20はオンし、トランジスタ18をオンさせる。
又PUTがオンすると第2コンデンサ19はPUT
20を介して放電されアノード電圧がゲート電圧
よりも低くなるのでPUTはオフし、再び第1コ
ンデンサ23の第2コンデンサへの充電が行われ
る。この様にして第1コンデン23の電圧がある
レベルに低下するまでトランジスタは発振を続け
る。又トランジスタ18の発振によりトランス1
5は励磁されて励磁電流を流し、ダイオード14
及びコンデンサ13で整流平滑されて電磁石7に
電流を流すので電磁石7は前記の如く燃料流路の
開成状態を保持し燃焼を続ける。
施例で添付図面により説明する。図において、1
〜10は燃焼器具の燃焼流路中に配置された安全
弁ユニツトで、バネ2により突出方向に附勢され
た押しボタン1の押圧により弁9が弁座10より
押し開かれて燃料入口4より燃料出口5への燃料
流路が開成される。7は電磁弁で、励磁により可
動鉄片6の吸着を保持し燃料流路の開成状態を保
つ。もし電磁弁7の励磁がなくなつた場合バネ8
により弁9が弁座10に押しあてられ燃料流路は
遮断される。11は燃焼炎12の近くに配置され
た酸化ジルコニアを主成分とするセンサーで、筒
状を成し、その内面と外面に白金やロジウム等の
貴金属よりなる多孔質電極が設けられ、外面が燃
焼炎に加熱されることによりドラフト作用で筒体
の内側を新鮮な空気が通過するものである。そし
て、正常燃焼時はセンサーの内面、外面とも酸素
が充分にふくれるで、前記センサーの内面、外面
の多孔質電極間の酸素濃度差は少なく、かつCO
の発生も少ないので起電力を発生しない。また、
異常燃焼で室内の酸素濃度が正常時よりも低下す
ると、異常燃焼によりセンサーの外面をCOが流
れ、そのCOが酸素と結合するため外面の多孔質
電極から酸素イオンを引き抜き、酸素と結合して
二酸化炭素となつて拡散し、内外の多孔質電極間
に起電力を発生する。このような起電力の有無を
検出して酸欠を知るものである。また、このセン
サーは室温で数MΩの抵抗を有するが、燃焼炎に
加熱され数百度になると数百Ωの抵抗になるもの
で、この抵抗値の変化で燃焼炎の立消えなどを検
知する。13〜27は制御回路で、センサー11
が十分加熱されるまで数十秒必要とするので、そ
の間電磁石7を励磁する為のタイマーを兼ね備え
ている。26はコツクと連動され燃焼中閉じられ
ているスイツチである。25は押ボタンと連動さ
れたスイツチで、押圧時のみ閉じられる。27は
燃焼器具に設けられた電池である。燃焼開始時2
6のスイツチが閉じられ、スイツチ25が一端閉
じられると第1のコンデンサ23がチヤージさ
れ、ダイオード24、抵抗22を介してわずかに
放電されると共に抵抗21を介して第1コンデン
サより容量の低い第2コンデンサ19がチヤージ
される。第2コンデンサ19がチヤージされると
PUT20のアノード電圧が抵抗16及び17で
分圧されたゲート電圧よりも高くなるのでPUT
20はオンし、トランジスタ18をオンさせる。
又PUTがオンすると第2コンデンサ19はPUT
20を介して放電されアノード電圧がゲート電圧
よりも低くなるのでPUTはオフし、再び第1コ
ンデンサ23の第2コンデンサへの充電が行われ
る。この様にして第1コンデン23の電圧がある
レベルに低下するまでトランジスタは発振を続け
る。又トランジスタ18の発振によりトランス1
5は励磁されて励磁電流を流し、ダイオード14
及びコンデンサ13で整流平滑されて電磁石7に
電流を流すので電磁石7は前記の如く燃料流路の
開成状態を保持し燃焼を続ける。
又、第1コンデンサ23の電圧があるレベルに
低下するまで、すなわちタイマー時間までには、
センサー11の抵抗は燃焼炎12により加熱され
て低下するので、第2コンデンサ19への充電は
センサー11を介して行われ、第1コンデンサの
電圧があるレベルに低下してもトランジスタ18
の発振は持続され、電磁石7の燃料流路開成は保
持される。
低下するまで、すなわちタイマー時間までには、
センサー11の抵抗は燃焼炎12により加熱され
て低下するので、第2コンデンサ19への充電は
センサー11を介して行われ、第1コンデンサの
電圧があるレベルに低下してもトランジスタ18
の発振は持続され、電磁石7の燃料流路開成は保
持される。
もし、何らかの影響で燃焼炎12が吹き消えた
場合は、センサー11の抵抗が高くなるので第2
コンデンサーは十分チヤージされず、トランジス
タ18の発振は停止され、電磁石7は起電力を失
なつて、弁9は遮断され生燃料の流出は防止され
る。又、酸欠時にはセンサー11は約800mVの
起電力の発生し、PUT20のアノード電圧はゲ
ート電圧よりも下がり前記と同様に発振が停止さ
れ、燃料流路は遮断される。従つて一本の検知セ
ンサーで、燃焼炎の有無の検知と酸欠検知ができ
るので安全器の構造が簡単となる。
場合は、センサー11の抵抗が高くなるので第2
コンデンサーは十分チヤージされず、トランジス
タ18の発振は停止され、電磁石7は起電力を失
なつて、弁9は遮断され生燃料の流出は防止され
る。又、酸欠時にはセンサー11は約800mVの
起電力の発生し、PUT20のアノード電圧はゲ
ート電圧よりも下がり前記と同様に発振が停止さ
れ、燃料流路は遮断される。従つて一本の検知セ
ンサーで、燃焼炎の有無の検知と酸欠検知ができ
るので安全器の構造が簡単となる。
さらに、もしセンサー11が断線あるいは劣化
した場合は、センサー11を介しての第2コンデ
ンサー19へのチヤージが正常に行われない為、
トランジスタ18は発振せず燃料流路の開成保持
が行われないので安全である。なお、上記実施例
にけるPUT20は比較素子をなし、センサ16
の抵抗、抵抗22,16,17とで比較回路を形
成している。またトランジスタ18はスイツチン
グ素子をなしている。
した場合は、センサー11を介しての第2コンデ
ンサー19へのチヤージが正常に行われない為、
トランジスタ18は発振せず燃料流路の開成保持
が行われないので安全である。なお、上記実施例
にけるPUT20は比較素子をなし、センサ16
の抵抗、抵抗22,16,17とで比較回路を形
成している。またトランジスタ18はスイツチン
グ素子をなしている。
このように本発明は1個の燃焼検知センサーで
燃焼の有無、酸欠の相反する現像を検知できるの
で安全で、かつ経済的であるとともにこれらを同
一回路の比較素子で検知することはもちろん、燃
焼検知センサーの断線等の異常抵抗時でも、特別
な回路を設けることなく電磁弁を励磁しないよう
にでき極めて安全で、かつ回路を一層簡単にでき
信頼性を高められる。
燃焼の有無、酸欠の相反する現像を検知できるの
で安全で、かつ経済的であるとともにこれらを同
一回路の比較素子で検知することはもちろん、燃
焼検知センサーの断線等の異常抵抗時でも、特別
な回路を設けることなく電磁弁を励磁しないよう
にでき極めて安全で、かつ回路を一層簡単にでき
信頼性を高められる。
図は本発明の一実施例における燃焼安全器の電
気回路図である。 1……操作つまみ、7……電磁弁、11……燃
焼検知センサー、13〜21……励磁回路、22
〜26……タイマー回路、27……電池(外部電
源)。
気回路図である。 1……操作つまみ、7……電磁弁、11……燃
焼検知センサー、13〜21……励磁回路、22
〜26……タイマー回路、27……電池(外部電
源)。
Claims (1)
- 1 燃焼器具の燃料流路を開閉する電磁弁と、こ
の電磁弁に接続し、電磁弁を開閉する励磁回路
と、燃焼器具の燃焼炎による加熱で電気抵抗が低
下し、燃焼立消えで電気抵抗が増大し、さらに酸
素欠乏時には起電力を発生する燃焼検知センサー
と、この燃焼検知センサーに直列接続し、かつ燃
焼炎の立消えによる前記センサーの電気抵抗の増
大でオフし、また酸素欠乏による前記センサーの
発生する起電力でオフする比較素子と、この比較
素子に接続し、この素子のオフにより、また燃焼
検知センサーの断線時にもオフして前記励磁回路
に励磁停止の信号を送るスイツチング素子とを備
えた燃焼安全器。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4312076A JPS52126539A (en) | 1976-04-15 | 1976-04-15 | Combustion safety device |
US05/784,707 US4125356A (en) | 1976-04-15 | 1977-04-05 | Safety equipment for gas burner |
AU24117/77A AU493063B2 (en) | 1976-04-15 | 1977-04-07 | Safety equipment for gas burner |
FR7711259A FR2348440A1 (fr) | 1976-04-15 | 1977-04-14 | Equipement de securite pour bruleur a gaz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4312076A JPS52126539A (en) | 1976-04-15 | 1976-04-15 | Combustion safety device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS52126539A JPS52126539A (en) | 1977-10-24 |
JPS6132574B2 true JPS6132574B2 (ja) | 1986-07-28 |
Family
ID=12654967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4312076A Granted JPS52126539A (en) | 1976-04-15 | 1976-04-15 | Combustion safety device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4125356A (ja) |
JP (1) | JPS52126539A (ja) |
FR (1) | FR2348440A1 (ja) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2373753A1 (fr) * | 1976-12-07 | 1978-07-07 | Bourguignonne Mec Smb | Dispositif d'allumage a securite pour bruleur ou panneau radiant |
JPS54149036A (en) * | 1978-05-13 | 1979-11-21 | Rinnai Kk | Safety device in gas apparatus |
US4231733A (en) * | 1978-05-31 | 1980-11-04 | Westinghouse Electric Corp. | Combined O2 /combustibles solid electrolyte gas monitoring device |
US4358265A (en) * | 1979-06-15 | 1982-11-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Combustion appliance with a safety device |
JPS5637422A (en) * | 1979-09-01 | 1981-04-11 | Rinnai Corp | Safety device for combustion |
JPS5630533A (en) * | 1979-08-20 | 1981-03-27 | Rinnai Corp | Safety device for combustion system |
JPS5644528A (en) * | 1979-09-19 | 1981-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Safety system for combusting apparatus |
JPS5677624A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-26 | Rinnai Corp | Safety system for combusting apparatus |
JPS56111459A (en) * | 1980-02-08 | 1981-09-03 | Rinnai Corp | Detecting element of combustion |
EP0041694B1 (en) * | 1980-06-06 | 1984-10-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gas combustion apparatus capable of detecting environmental oxygen deficiency |
US4449919A (en) * | 1980-07-10 | 1984-05-22 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Gas combustion apparatus capable of detecting environmental oxygen deficiency |
DE3032978A1 (de) * | 1980-09-02 | 1982-04-15 | Grolitsch Erhard Dipl Ing Agr | Verfahren zum vollkommenen schadstoffarmen verbrennen (oxidation) von kohlenstoffhaltigen brennstoffen |
US4406613A (en) * | 1981-08-14 | 1983-09-27 | Rinnai Kabushiki Kaisha | Safety apparatus for room heating device |
US4447204A (en) * | 1982-06-10 | 1984-05-08 | Westinghouse Electric Corp. | Combustion control with flames |
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DE3408397A1 (de) * | 1984-03-08 | 1985-09-19 | Ruhrgas Ag, 4300 Essen | Verfahren und anordnung zur bestimmung des mischungsverhaeltnisses eines ein sauerstofftraegergas und einen brennstoff enthaltenden gemisches |
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