KR970005174Y1

KR970005174Y1 - Incomplete combustion detecting device for gas burner

Info

Publication number: KR970005174Y1
Application number: KR92009025U
Authority: KR
Inventors: 히로이치 야스다
Original assignee: 나이또오 스스무; 린나이가부시기가이샤; 최창선; 린나이코리아 주식회사
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1992-05-25
Publication date: 1997-05-24
Also published as: JP2519405Y2; JPH0545443U; KR930009175U

Abstract

내용없음.None.

Description

Incomplete combustion detector of gas burner

제1도는 본 고안의 실시예를 도시하는 사시도.1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

제2도는 테스트의 예를 나타내는 평면도.2 is a plan view showing an example of a test.

제3도는 테스트의 예의 일부의 구성설명도.3 is an explanatory diagram of part of an example of a test.

제4도는 동일 예의 테스트 결과를 나타내는 선도.4 is a diagram showing test results of the same example.

제5도는 다른 테스트의 예의 구성설명도.5 is an explanatory diagram of an example of another test.

제6도는 상기 예의 테스트 결과를 나태내는 선도.6 is a diagram showing test results of the above example.

제7도는 다른 실시예의 평면도.7 is a plan view of another embodiment.

제8도는 또 다른 실시예의 평면도.8 is a plan view of another embodiment.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

2 : 화구 6 : 연장판2: crater 6: extension

8 : 슬리트 9 : 열전대8: Slit 9: Thermocouple

본 고안은 온수기, 목욕물 가마 등의 버너의 불완전 연소를 검출하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting incomplete combustion of a burner, such as a water heater, bath water kiln.

일반적으로, 가스버너 설치장소가 환기 불량등으로 산소 결핍상태가 되면 CO발생량이 많아지기 때문에 연소를 정지할 필요가 있다. 그러나, 산소농도가 저하해도 농도가 19% 정도에서는 실용상 지장은 없지만 17% 정도가 되면 CO가 급증하기 때문에 이 17%정도를 작동정지의 기준으로 하는 것이 요망된다.In general, when the gas burner is installed in an oxygen deficient state due to poor ventilation, the amount of CO is increased, so it is necessary to stop the combustion. However, even if the oxygen concentration decreases, there is no practical problem at the concentration of about 19%, but when the oxygen concentration reaches about 17%, it is desirable to use this 17% as a criterion for the operation stop.

가스버너가 산소결핍상태로 되면 산소농도의 저하에 따라 화구에서 나오는 불꽃이 점차로 늘어나며 게다가 불꽃이 화구를 떠나는 리프트 현상도 생기며, 화구상의 일정점의 온도가 점차로 저하하기 때문에 이점에 열전대를 놓아 산소결핍을 검출하여 연소를 정지시키는 수단은 종래에 알려져 있다. 그러나, 이 수단에 의하면 산소 결핍상태는 검지할 수 있지만 리프트하기 쉬운 가스를 이용 한때의 19%와 17%의 구별은 어려운 것이다. 즉, 19% 정도에서는 리프트 현상이 생기는 안전장치가 작용한다.When the gas burner becomes oxygen deficient, the flame from the crater gradually increases as the oxygen concentration decreases, and also the lift phenomenon occurs when the flame leaves the crater, and since the temperature of a certain point on the crater gradually decreases, an oxygen deficiency is placed on the thermocouple. Means for detecting combustion and stopping combustion are known in the art. However, this means that oxygen deficiency can be detected, but it is difficult to distinguish between 19% and 17% when using a gas that is easy to lift. In other words, the safety device that the lift phenomenon occurs at about 19%.

그래서, 리프트하기 쉬운 가스라도 19% 정도에서는 연소가 계속될 수 있도록 화구의 상부에 연장판을 설치하여 불꽃의 리프트 현상을 억제한 장치도 알려져 있다(일본국 실용신안 공고 소화 60-16875호). 그러나, 이 장차에 있어서도 농도 19%와 17%의 구별은 어려운 것이다. 왜냐하면 연소정지가 요망되는 17% 정도인 때에도 연장판이 리프트 현상을 억제하기 때문이다.Therefore, a device that suppresses the lift phenomenon of the flame by installing an extension plate on the upper part of the crater so that combustion can continue at about 19% even with gas that is easy to lift is known (Japanese Utility Model Publication No. 60-16875). However, it is difficult to distinguish between 19% and 17% in this future. This is because the extension plate suppresses the lift even when the combustion stop is about 17%.

본 고안은 산소농도과 17% 정도의 저산소 상태를 용이하게 검출할 수 있는 수단을 얻는 것을 목적으로 한다.The object of the present invention is to obtain a means capable of easily detecting the oxygen concentration and the low oxygen state of about 17%.

본 고안은 있어서의 상기 목적의 해결수단은 화구의 상부에 불꽃의 상승을 방지하는 연장판을 설치하고, 그 연장판의 선단측에 대향하여 불꽃의 농도를 검출하는 열전대를 설치하고, 저탄소시의 열전대의 출력으로 안전장치를 작동시키도록 하였다. 가스버너의 불완전 연소검출장치에 있어서 연장판에 화구의 상부를 횡으로 잘라 열전대측에 개구한 슬리트를 설치하고, 그 연장판의 선단보다 상방으로 슬리트의 개구에 근접하여 열전대를 배치한 것을 특징으로 한다.The solution of the above object in the present invention is to provide an extension plate for preventing the rise of the flame in the upper portion of the crater, and to install a thermocouple for detecting the concentration of the flame opposite to the tip side of the extension plate, The output of the thermocouple was to activate the safety device. In the incomplete combustion detection device of the gas burner, a slitting which cuts the upper part of the crater laterally and opens it on the thermocouple side, and arranges the thermocouple closer to the opening of the slit above the tip of the extension plate. It features.

리프트하기 쉬운 가스라도 불꽃은 연장판에 억제되어 산소농도 19% 정도에서 열전대를 가열하여 충분한 기동력이 생긴다. 그러나, 산소농도가 더욱 저하하여 17% 정도가 되면 슬리트를 통하는 가스의 분출 속도는 연소 속도를 상회하고, 슬리트를 통하는 가스는 미연소상태로 방출되며, 이것은 연장판 선단으로부터 올라가 연소하는 불꽃을 밀어 올려 리프트현상을 생기게 한다. 이 리프트화에 의해 열전대의 기동력이 급격하게 저하하고 안전장치를 확실하게 작동시킬 수 있다.Even if the gas is easy to lift, the flame is suppressed by the extension plate, and a sufficient maneuvering force is generated by heating the thermocouple at an oxygen concentration of about 19%. However, when the oxygen concentration is further lowered to about 17%, the rate of ejection of the gas through the slits exceeds the combustion rate, and the gas through the slits is released unburned, which is a flame that rises from the tip of the extension plate and burns. To raise the lift phenomenon. This lift can drastically reduce the maneuverability of the thermocouple and enable the safety device to be operated reliably.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명한다. 제1도, 제2도에 있어서 (1)는 버너유니트로서, 사다리형의 요철을 연속으로 형성한 2장의 물결판과 1장의 평판을 결합시켜 이루어진 것이며, 상단에 폭 W가 약 3mm의 다수의 화구(2)가 2열로 형성되어 있다. (3)은 연장판 등의 기판으로서 양측의 굴곡부(4), (4)와 소편(5)을 버너유니트(1)의 오목면에 걸어 맞추어 고정된 것이며, 그 기판(3)에 본 고안의 연장판(6)이 연장설치되며, 또한 점화용의 전극(7)이 상향으로 돌출 설치되어 있다. 전극(7)을 도면 외의 점화기와의 사이에서 점화용 불꽃을 발생한다. 연장판(6)은 화구(2)로부터 나오는 불꽃을 상방에서 억제하는 것으로 중앙에 화구(2)의 상부를 횡으로 잘라 선단(6a)에 이루는 슬리트(8)를 가지며, 그 슬리트(8)의 개구에 대향하여 열전대(9)가 설치된다. 또한, (10)은 프레임 로드로서 불꽃의 도전성을 이용하여 착화를 순간적으로 검출하는 것이며, 나란히 2개의 화구(2), (2)사이에 설치되며 점화초기의 불꽃이 리프트 기미가 있을때라도 불꽃의 검출이 가능하도록 한 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In Fig. 1 and Fig. 2, (1) is a burner unit, which is formed by combining two corrugated plates in which ladder-shaped irregularities are continuously formed and one flat plate. The crater 2 is formed in two rows. (3) is a substrate such as an extension plate and is fixed to the bent portion (4), (4) and the small piece (5) on both sides to fit the concave surface of the burner unit (1), the substrate 3 of the present invention The extension plate 6 is extended, and the ignition electrode 7 protrudes upward. Sparks for ignition are generated between the electrodes 7 and igniters other than the drawings. The extension plate 6 suppresses the flame coming out of the crater 2 from above, and has a slit 8 that cuts the upper portion of the crater 2 laterally in the center to form the tip 6a, and the slit 8 A thermocouple 9 is provided opposite to the opening of). In addition, (10) is a frame rod to instantaneously detect the ignition by using the conductivity of the flame, it is installed between the two craters (2), (2) side by side and the flame of the flame even when the initial ignition has a lift sign Detection is possible.

제2도에 있어서, (A-G)는 테스트에 제공된 각종의 연장판을 나타내는 것으로서 그중에 (A), (B), (C)는 세로길이가 5mm, 판두께가 1mm로서 선단(6a)가 버너유니트(1)의 측단(1a) 보다 약 1mm 돌출하며, (D), (E), (F), (G)는 세로길이 7mm, 판두께 1mm로서 선단이 버너유니트(1)로부터 약 3mm 돌출한 구성을 가지고 화구(2)로부터 2mm 상방에 놓여진다.In Fig. 2, (AG) represents various extension plates provided for the test, among which (A), (B) and (C) have a length of 5 mm and a sheet thickness of 1 mm, with the tip 6a having a burner unit. It protrudes about 1mm from the side end 1a of (1), and (D), (E), (F), and (G) have a length of 7mm and a plate thickness of 1mm, and the tip protrudes about 3mm from the burner unit (1). It has a configuration and is placed 2 mm above the crater 2.

상기 연장판 (A), (B), (C)는 치수는 동일하지만 (A)에는 슬리트가 없고(B), (C)에는 슬리트가 있다. 제3도의 (a)-(c)는 연장판(B), (C)를 상세히 나타낸 것으로서, 슬리트(8)의 길이는 모두 4mm이며, 슬리트(8)의 폭 S는 (B)에서 07mm, C에서 1.5mm이다. 이 연장판(A), (B), (C)을 이용하여 리프트계의 가스(13A-1)를 연소시킨때의 데이터를 제4도에 도시한다. 제4도에서 종축은 열전대(9)의 기전력과 CO/CO2·횡축은 버너유니트(1)에 공급되는 공기의 산소농도를 나타내며, 곡선(A), (B), (C)는 각각 연장판 (A), (B), (C)를 사용한때의 데이터를 나타내며 곡선(P)은 배기중의 CO 와 CO₂, 의 비율을 나타내며, 각 연장판에 대하여 대략 일정 비율이었다.The extension plates (A), (B) and (C) have the same dimensions, but (A) has no slits and (B) and (C) have slits. (A)-(c) of FIG. 3 shows the extension plates B and C in detail, the lengths of the slits 8 are all 4 mm, and the width S of the slits 8 is from (B). 07mm, 1.5mm at C. 4 shows data when the gas 13A-1 of the lift system is combusted using the extension plates A, B, and C. FIG. In FIG. 4, the vertical axis represents the electromotive force of the thermocouple 9, and the CO / CO2 and horizontal axis represent the oxygen concentration of the air supplied to the burner unit 1, and curves A, B, and C respectively represent extension plates. The data when using (A), (B) and (C) are shown, and the curve (P) shows the ratio of CO to CO ₂ in the exhaust, which was approximately constant for each extension plate.

제4도에 있어서, (A), (B), (C)의 각 곡선은 O2≒17.5%을 경계로 기전력이 급증하지만 슬리트가 없는 곡선(A)의 감소율은 낮고, 슬리트가 있는 곡선(B), (C)의 감소율이 크며, 출력은 약 5mV 이하가 되며, 버너의 사용을 허용할 수 있는 O₂≒19%인 때의 절반이하의 값이된다. 이에따라 리프트계의 가스라도 산소농도 18%정도까지는 충분한 열전대의 출력이 얻어지며. 17.5% 정도에서 출력이 크게 저하하는 것을 알 수 있다.이하, 제5도(a)-(b)는 상기 제2도의 (D), (E), (F), (G)에 나타난 연장판(6)을 상세히 나타낸 것으로서, 이 연장판(6)을 이용한 경우의 데이터를 제6도에 곡선(D)-(G)로 나타낸다. 제5(a)도의 슬리트가 없는 것을 곡선(D), 제5(b)도에 나타낸 슬리트(8)의 길이가 1.5mm, 폭 2.0mm의 것을 곡선(E), 제5(c)의 슬리트(8)의 길이 및 폭이 2.0mm의 것을 곡선(F), 제5(c)도의 슬리트에 길이 4mm, 폭 1mm의 슬리트를 연속설치한 제5(d)도의 것을 곡선(G)로 각각 나타내며, 기전력은 산소농도 16.7% 부근에서 급격히 감소하고, 그 중에서 곡선(G)만이 약 5mV 이하로 감소한다.In Fig. 4, the curves of (A), (B), and (C) each have a sharp increase in electromotive force at the boundary of O2 ≒ 17.5%, but the decrease rate of the curve without slits (A) is low, and the curves with slits are shown. The reduction rate of (B) and (C) is large, the output is about 5mV or less, and the value is less than half when O ₂ ≒ 19% to allow the use of a burner. As a result, even in lift gas, sufficient thermocouple output is obtained up to 18% of oxygen concentration. It can be seen that the output is greatly reduced at about 17.5%. FIGS. 5A to 5B show the extension plates shown in (D), (E), (F), and (G) of FIG. (6) is shown in detail, and the data at the time of using this extension plate 6 is shown by the curve (D)-(G) in FIG. Curve (D) shows that there is no slit of FIG. 5 (a) and curve (E) and (c) shows that the slits 8 shown in FIG. 5 (b) have a length of 1.5 mm and a width of 2.0 mm. The length and width of the slits 8 of the slits 8 are curved (F), the curves of FIG. 5 (d) in which slits of 4 mm in length and 1 mm in width are continuously installed on the slits of FIG. G), respectively, and the electromotive force decreases rapidly near the oxygen concentration of 16.7%, and only the curve G decreases below about 5 mV.

이상의 테스트 결과로부터 곡선(B), (C) 및 (G)로 나타내어지는 성능을 갖는 제2도의 (B), (C) 및 (G)의 구조의 것, 즉 연장판(6)에 화구(2)를 횡으로 자른 슬리트(8)을 설치한 것이 다른 것에 비하여 기전력의 저하가 큰 것을 알 수 있다.From the above test results, the structure of Figs. (B), (C), and (G) of FIG. 2 having the performances shown by the curves (B), (C), and (G), that is, the burner ( It can be seen that the provision of the slits 8, which are cut 2) laterally, has a large decrease in electromotive force compared with the others.

화구상의 연장판을 설치하지 않는 것은 상기의 리프트계의 가스를 사용한때에 농도 19%라도 리프트하기 쉬우므로 열전대의 출력이 저하하고, 전자안전밸브를 닫아버린다. 또한, 화구상에 슬리트가 없는 연장판(A), (D)는 슬리트가 있어도 화구(2)를 횡으로 자르지 않는 슬리트를 갖는 연장판(E), (F)를 설치하면 불꽃은 제3(b)도에서 f1으로 나타낸 바와 같이 19%에서의 리프트 현상은 억제되어 연소는 계속되지만, 연소를 정지하고자 하는 17.5% 정도에서도 상기 연장판에 의하여 리프트현상이 억제되어 불꽃은 제3(b)도에서 f2로 나타낸 바와 같이 연장판의 선단에서 보존되어 열전대를 가열하고 제4도의 곡선(A), 제6도의 곡선(D), (E), (F)와 같이 큰 출력 저하는 보이지 않는다.It is easy to lift even at a concentration of 19% when the above-mentioned lift system gas is not used, so that the output of the thermocouple decreases and the electronic safety valve is closed. In addition, extension plates (A) and (D) without slits on the crater are provided with extension plates (E) and (F) having slits that do not cut the crater 2 laterally even if there are slits. As shown by f1 in FIG. 3 (b), the lift phenomenon at 19% is suppressed and combustion continues, but the lift phenomenon is suppressed by the extension plate even at about 17.5% where the combustion is to be stopped. As shown by f2 in the figure, it is preserved at the tip of the extension plate to heat the thermocouple and no large output drop is seen, such as curves in Fig. 4 (A), curves (D), (E) and (F) in Fig. 4. .

그러나, 슬리트(8)의 화구를 횡으로 자르는 연장판(B), (C), (G)에서는 불꽃이 제3(b)도에서 f3로 나타낸 바와 같이 슬리트부에서 불꽃이 리프트하여 열전대에 대한 가열력이 감소하며 제4도의 곡선(B), (C), 제6도의 곡선(G)와 같이 크게 출력이 저하한다. 그 이유는 슬리트를 통하여 가스의 분출속도가 연소속도를 상회하여 미연소 상태로 방출되고, 연장판의 전단에서 뿌리부가 약간 보존되어 있던 불꽃을 슬리트(8)의 개구부에 있어서 미연소 가스가 떼어내 부상시켜 불꽃의 뿌리부 중앙을 열전대로부터 분리함에 의한 것으로 생각된다.However, in the extension plates (B), (C), and (G) that cut the craters of the slits 8 laterally, the flames are lifted from the slits as shown by f3 in FIG. Heating power is decreased and the output is greatly reduced as shown in curves (B) and (C) of FIG. 4 and curve (G) of FIG. The reason for this is that the blowing rate of the gas through the slits exceeds the combustion rate and is released in the unburned state. It is thought to be caused by peeling off and separating the center of the root of the flame from the thermocouple.

상기 연장판(6)은 제2도의 (B), (C), (G)의 것에 한정되지 않고, 제7도, 제8도에 나타낸 구성으로 하여도 좋다. 제7(a)도의 연장판(6)은 반원형의 정상부와 끝이 넓어지는 개구를 갖는 슬리트(8)을 가지며, 제7(b)도에서는 역 U형의 슬리트(8)을 갖는다. 또한 제8도에 도시한 연장판(11)은 슬리트(8)의 어느부분(11a)와 슬리트가 없는 부분(11b)를 구비한다. 이 연장판(11)은 리프트성이 가스의 경우에는 열전대(9)를 슬리트(8)에 대향시켜 설치하고, 리프트성이 아닌 가스에서는 열전대를 슬리트가 없는 부분(11b)에 대향시켜 설치한다.The extension plate 6 is not limited to the ones of (B), (C) and (G) in FIG. 2, and may be configured as shown in FIGS. 7 and 8. The extension plate 6 of FIG. 7 (a) has a slits 8 having a semicircular top and an opening widening, and in FIG. 7 (b) there is an inverted U-shaped slits 8. In addition, the extension plate 11 shown in FIG. 8 is provided with any part 11a of the slit 8 and the part 11b without a slit. The extension plate 11 is provided with a thermocouple 9 facing the slits 8 in the case of gas having a lift property, and a thermocouple 9 facing a portion without the slits in a gas which is not liftable. do.

또한, 상기 실시예에서 슬리트(8)은 열전대측에만 개구되어 있지만 상대측에 까지 도달되어 있어도 좋다.Further, in the above embodiment, the slits 8 are only opened on the thermocouple side, but may reach the counterpart side.

이와 같이하여 얻어지는 기전력의 저하를 직접 이용하던지 또는 버너본체(1)을 내장한 열교환기의 막힘을 온도변화로 치환하여 검출하는 별도의 열전대에 의한 5mV 정도의 역기 전력에 의하여 상기 기전력 저하후의 기전력을 부정하여 전자 안전밸브를 닫도록 하여도 좋다. 또한, 이 실시예에서는 주버너의 화구상에 설치하는 것으로 설명하였지만 불완전 연소검출용의 버너에 설치하여도 좋다.The electromotive force after the lowering of the electromotive force can be either directly used by the reduction of the electromotive force obtained in this way or by a counter electromotive force of about 5 mV by a separate thermocouple which detects by replacing the blockage of the heat exchanger having the burner body 1 with a temperature change. It may be unjustified to close the electromagnetic safety valve. Incidentally, in this embodiment, the main burner has been described as being installed on the burner, but may be provided in the burner for incomplete combustion detection.

이상과 같이, 본 고안은 화구의 상부를 횡으로 잘라 열전대측을 향하는 슬리트를 설치하고, 그 연장판의 선단으로 상방으로부터 슬리트의 개구에 근접하여 열전대를 배치하므로 산소농도가 어느 정도 저하하여도 연장판에 의해 리프트를 억제하여 연소를 계속할 수 있으며, 산소농도가 더욱 저하하여 17% 정도가 되면 슬리트를 통하는 미연소 가스에 의하여 슬리트부에 있어서 연장판 선단의 불꽃을 밀어올려 리프트형상으로 하고, 열전대에 대한 가열량을 저하시키므로 열전대의 출력을 감소시켜 확실하게 연소를 정지시킬 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the present invention cuts the upper portion of the crater laterally, and installs the slits facing the thermocouple side, and the thermocouple is disposed close to the opening of the slits from the upper end to the tip of the extension plate so that the oxygen concentration decreases to some extent. In addition, it is possible to continue the combustion by suppressing the lift by the extension plate, and when the oxygen concentration is further lowered to about 17%, the flame of the tip of the extension plate is pushed up by the unburned gas passing through the slit to the lift shape. In addition, since the amount of heating to the thermocouple is reduced, the output of the thermocouple is reduced, and the combustion can be reliably stopped.

Claims

(Correction) The extension plate 6 which prevents a rise of a flame is provided in the upper part of the crater 2, and the thermocouple 9 which detects the temperature facing the front end side of the extension plate 6 is installed, and low oxygen In an incomplete combustion detection apparatus for a gas burner in which a safety device is operated at the output of a thermocouple at a time, the slits (8) which are cut horizontally on the extension plate (6) and are opened to the thermocouple (9) side (8). And a thermocouple (9) disposed close to the opening of the slits (8) upward from the tip of the extension plate (6).