JP2004239548A

JP2004239548A - 可燃性ガスセンサ付き燃焼システム

Info

Publication number: JP2004239548A
Application number: JP2003031196A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Tsuruta; 邦弘鶴田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】水素リッチな燃料ガスを改質生成する燃料改質装置を搭載した燃焼システムにおいて、燃料ガスのガス漏れなどに安全に対処すること。
【解決手段】システム運転動作の開始信号を受けると、可燃性ガスセンサ９が通電され、それと同時に時間計測手段が作動して経過時間の計測が始まる。そして、所定時間（Ａ）を経過すると、センサ出力の計測が始まる。そして、所定時間（Ａ）を起点としてセンサ出力の変化を追跡し、センサ出力が増加してその燃料ガス濃度が増加し、しかもセンサ出力の大幅な増加によりその値が予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合には、不安全警報を発するようにしている。そのため、可燃性ガスセンサの誤測定を防止した安全な燃焼システムが提供できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池などに水素を供給することを目的とした水素リッチな燃料ガスを改質生成する燃料改質装置を搭載した燃焼システムに関し、燃料ガスのガス漏れなどに安全に対処できる燃焼システムを提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料ガスのガス漏れなどに安全に対処できるガスセンサ付き燃焼機器が有る（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
前記公報に記載された従来のガスセンサ付き燃焼機器は、その構成は図１１に示す通りであり、一酸化炭素を検知できるＣＯ検出センサ１を燃焼排ガス流路２に配置している。そして、燃焼停止判断手段３により燃焼運転動作の停止が判断されると、センサ温度調整手段４がＣＯ検出センサ１の温度を炭化水素が検出となる温度に調整し、万が一に炭化水素を検知したらハイドロカーボン安全装置５により、次回の燃焼運転動作の開始が阻止される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１４６５５号公報（第１頁、第１図、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のガスセンサ付き燃焼機器の事例を、本構成の燃焼システムにそのまま応用すると、燃料ガスを検知する可燃性ガスセンサの誤測定に対して、対応できない課題があった。以下、詳細にこの理由を説明する。
【０００６】
燃焼機器は、間欠運転を繰り返すため、塔載したガスセンサも間欠通電を繰り返す。この間欠通電の繰り返しにより、可燃性ガスセンサは、熱衝撃を数多く受けて清浄大気中のセンサ出力が変化し、清浄大気中のセンサ出力が可燃性ガス検出側に移動した場合、可燃性ガスが存在しないにも関わらず存在すると誤認識してしまう問題が生じる。燃焼機器に応用できる可燃性ガスセンサは、安価が求められるため、長期使用で清浄大気中のセンサ出力が変化してもその補正が出来ず、誤測定のままで有る。
【０００７】
本発明は、前記する従来の問題を解決し、可燃性ガスセンサの誤測定を防止する燃焼システムを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、炭化水素系の燃料を水蒸気改質反応で水素リッチな燃料ガスに改質する燃料改質装置と、この燃料改質装置で発生する水素リッチな燃料ガスの一部を燃焼させる燃焼部と、この燃料改質装置の外周辺部に配置されており炭化水素系の燃料ガスもしくは水素リッチな燃料ガスの万が一の漏れを検知する可燃性ガスセンサを少なくとも備えたシステムであり、可燃性ガスセンサは、システム運転動作の開始信号を受けると通電され、通電後の所定時間（Ａ）を起点としてその検出される燃料ガス濃度が増加し、しかもその濃度増加によりセンサ出力が予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合に不安全警報を発するようにした。
【０００９】
可燃性ガスセンサは、センサ出力が安定する通電後の所定時間（Ａ）を起点としてその検出される燃料ガス濃度が増加し、しかもその濃度増加によりセンサ出力が予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合に不安全警報を発するため、可燃性ガスセンサの誤測定を防止することが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、炭化水素系燃料を水蒸気改質反応で水素リッチな燃料ガスに改質する燃料改質装置と、前記燃料改質装置で発生する水素リッチな燃料ガスの一部を燃焼させる燃焼部と、前記燃料改質装置の外周辺部に配置されており炭化水素系の燃料ガスもしくは水素リッチな燃料ガスの漏れを検知する可燃性ガスセンサを少なくとも備えたシステムであり、前記可燃性ガスセンサは、システム運転動作の開始信号を受けると通電され、通電後の所定時間（Ａ）を起点としてその検出される燃料ガス濃度が増加し、しかもその濃度増加によりセンサ出力が予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合に不安全警報を発するようにした。
【００１１】
可燃性ガスセンサは、センサ出力が安定する通電後の所定時間（Ａ）を起点としてその検出される燃料ガス濃度が増加し、しかもその濃度増加によりセンサ出力が予め定められた所定値（Ｉ）に到達した場合に不安全警報を発する。そのため、可燃性ガスセンサの誤測定を防止した安全性の高い燃焼システムを提供することが出来る。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の燃料改質装置が、燃焼部からの燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス流路に配置され、その燃焼熱で加熱される構成となっており、システム運転動作の開始信号を受けると、燃焼部は炭化水素系の燃料を燃焼させ、予め定められた所定信号を受けた後は水素リッチな燃料ガスを燃焼させるとしている。
【００１３】
燃料改質装置が燃焼部で発生する燃焼熱で加熱されるため、効果的に水蒸気改質反応が起こり省エネルギーとなる。また、炭化水素系もしくは水素リッチな燃料とも燃焼部で燃焼させるため、安全性が高い。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の所定時間（Ａ）が、炭化水素系の燃料ガスおよび水素リッチな燃料ガスが燃焼する以前に設定されているとしている。
【００１５】
可燃性ガスセンサが通電後の所定時間（Ａ）を経過してそのガス濃度計測が可能となった後に、炭化水素系の燃料ガスおよび水素リッチな燃料ガスを燃焼させているため、そのガス漏れに対して一層安全性が高い。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システムにおいて、所定時間（Ａ）直後のセンサ出力が、予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合、異常警報を発するようにしている。
【００１７】
計測が始まった直後のセンサ出力が、予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合には、異常警報を発するようにしているため、一層安全性が高い。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４項記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システムにおいて、異常警報が連続して複数回発した場合、次回のシステム運転動作の開始を阻止するようにしている。
【００１９】
異常警報が連続して複数回発した場合に、次回のシステム運転動作の開始を阻止するようにしているため、一層安全性が高い。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１又は２項記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システムにおいて、所定時間（Ａ）におけるセンサ出力が、その検出される燃料ガス濃度がゼロに対応する所定値（Ｘ）を超えない場合、センサ故障警報を発するようにしている。
【００２１】
所定時間（Ａ）直後のセンサ出力が、その検出される燃料ガス濃度がゼロに対応する所定値（Ｘ）を超えない場合にはセンサ故障であり、センサ故障警報を発するため、一層安全性が高い。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項１又は２記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システムにおいて、センサ出力が、所定値（Ｉ）より大きい所定値（ＩＩ）を超えた場合、危険警報を発するようにしている。
【００２３】
警報を発するセンサ出力を、順々に大きくした所定値（Ｉ）および（ＩＩ）と２段階に設定しているため、一層安全性が高い。
【００２４】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システムにおいて、危険警報を発した場合、システム運転動作を停止させるようにしている。
【００２５】
可燃性ガスセンサ出力が危険度の高い所定値（ＩＩ）を超えた場合は、危険警報を発してシステム運転動作を停止させるようにしているため、一層安全性が高い。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項８記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システムにおいて、システム運転動作が停止した後も可燃性ガスセンサの計測を継続させ、停止信号を受けた時間（Ｂ）を起点としてその検出される燃料ガス濃度が減少した場合に次回のシステム運転動作の開始を阻止するようにしている。
【００２７】
システム運転動作の停止後に燃料ガス濃度が減少した場合は、次回のシステム運転動作の開始を阻止するようにしているため、一層安全性が高い。
【００２８】
請求項１０記載の発明は、請求項１又は２記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システムにおいて、可燃性ガスセンサを、燃焼部から排出される燃焼排ガスの一部少量を分岐させて排出する分岐排出流路に配置している。
【００２９】
可燃性ガスセンサを分岐排出流路内に配置しているため、可燃性ガスセンサは、燃焼排ガス中に存在する少量の一酸化炭素等のガスの僅かな濃度に反応して僅かなセンサ出力増加を生じ、この僅かなセンサ出力増加により、可燃性ガスセンサが正常に動作しているかの自己診断ができる。しかも、可燃性ガスセンサは、燃焼部が異常燃焼を起こした場合の一酸化炭素等のガスにも反応してセンサ出力の大幅な増加を生じるため、燃焼状態の検知も出来る。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００３１】
（実施例１）
図１（ａ）は本発明の第１の実施例である可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの構成図、図１（ｂ）はその制御動作を示すフローチャートである。
【００３２】
可燃性ガスセンサ付き燃焼システムは、炭化水素系燃料を水蒸気改質反応で水素リッチな燃料ガスに改質する燃料改質装置６と、燃料改質装置６で発生する水素リッチな燃料ガスの一部を燃焼させる燃焼部７と、燃焼部７からの燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス流路８および燃料改質装置６の外周辺部に配置されており炭化水素系の燃料ガスもしくは水素リッチな燃料ガスの万が一の漏れを検知する可燃性ガスセンサ９を備えたものとなっている。
【００３３】
動作について図１（ａ）で説明する。炭化水素系燃料は、燃料改質装置６に流入すると水蒸気改質反応により水素リッチな燃料ガスに改質される。この水素リッチな燃料ガスは、燃料電池などの水素ガス利用手段１０によって大部分が消費される。一方、水素ガス利用手段１０で消費されずに残部した一部の水素リッチな燃料ガスは、燃焼部７によって燃焼されて完全に消費され、その燃焼排ガスは燃焼排ガス流路８から排出される。
【００３４】
次に、制御動作について図１（ｂ）で説明する。燃料ガス濃度が増加するとセンサ出力が増加するタイプの可燃性ガスセンサ、例えば、接蝕燃焼方式の可燃性ガスセンサを使用した例である。電源投入（Ｓ１）によりシステム運転動作の開始信号を受けると、可燃性ガスセンサが通電され（Ｓ２）、それと同時にタイマーなどの時間計測手段が作動して（Ｓ３）経過時間の計測が始まる（Ｓ４）。そして、センサ出力が安定する所定時間（Ａ）を経過すると、センサ出力の計測が始まる（Ｓ５）。そして、所定時間（Ａ）を起点としてセンサ出力の変化を追跡し、センサ出力が増加してその燃料ガス濃度が増加し、しかもセンサ出力の大幅な増加によりその値が予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合には（Ｓ７）、不安全警報を発するようにしている（Ｓ８）。
【００３５】
さて、不安全警報が発せられることは、炭化水素系の燃料ガスの偶発的もしくは一時的な漏れを意味する。
【００３６】
この様に、可燃性ガスセンサ９は、センサ出力が安定する通電後の所定時間（Ａ）を起点としてその検出される可燃性ガス濃度が増加し、しかもその濃度増加によりセンサ出力が予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合に不安全警報を発するため、可燃性ガスセンサ９の誤測定を防止することが出来、炭化水素系の燃料ガスの万が一の漏れを検知し、使用者に報知することで安全な燃焼システムを提供できる。
【００３７】
なお、上記以外に、燃料ガス濃度が増加するとセンサ出力である抵抗が低下するタイプの可燃性ガスセンサ、例えば、酸化スズを用いた半導体方式の可燃性ガスセンサや熱線半導体でも、同様に効果あることは、言うまでもない。このことは、以下の実施例２〜１０でも同様である。
【００３８】
（実施例２）
図２は本発明の第２の実施例である可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの構成図である。図１の第１実施例と異なる点を説明する。第１の相異点は、燃料改質装置６が、燃焼部７からの燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス流路８に配置され、燃焼部７で発生する燃焼熱で加熱される構成となっている点である。第２の相異点は、システム運転動作の開始信号を受けると、燃焼部は炭化水素系の燃料を燃焼させ、予め定められた所定信号を受けた後は水素リッチな燃料ガスを燃焼させる点である。
【００３９】
これらの動作について説明する。システム運転動作の開始信号を受けると、炭化水素系の燃料ガス流路に配置された燃料流路分岐手段（Ｉ）１１が作動して、炭化水素系の燃料を燃焼部７に分岐流入させ、同時に、消費されずに残部した一部の水素リッチな燃料ガス流路に配置された燃料流路分岐手段（ＩＩ）１２が作動してそのガス流路を閉じる。燃焼部７に流入した炭化水素系の燃料は燃焼し、その燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス流路８に配置した燃料改質装置６を加熱する。燃料改質装置６が水蒸気改質反応を行うに充分な温度まで加熱されると、温度センサ等によって予め定められた所定信号が発せられる。
【００４０】
この所定信号を受けると、燃料流路分岐手段（Ｉ）１１が作動して、炭化水素系の燃料を燃料改質装置６に分岐流入させ、同時に、水素リッチな燃料ガス流路に配置された燃料流路分岐手段（ＩＩＩ）１３および燃料流路分岐手段（ＩＩ）１２が作動して、バイパス流路１４を開き、水素リッチな燃料ガスがバイパスして流れる様にする。燃焼熱で加熱された燃料改質装置６に流入した炭化水素系の燃料は、水蒸気改質反応により水素リッチな燃料ガスに改質され、バイパス流路１４を経由して燃焼部７に到達し、水素リッチな燃料ガスとして燃焼される。そして暫くすると、燃料流路分岐手段（ＩＩＩ）１３および燃料流路分岐手段（ＩＩ）１２を作動させてバイパス流路１４を閉じる。発生した水素リッチな燃料ガスは、燃料電池などの水素ガス利用手段１０によって大部分が消費されるが、消費されずに残部した一部の水素リッチな燃料ガスは、燃焼部７によって燃焼されて完全に消費される。
【００４１】
本発明の燃焼システムは、燃料改質装置６が燃焼部７で発生する燃焼熱で加熱されるため、効果的に水蒸気改質反応が起こり省エネルギーとなる。また、炭化水素系もしくは水素リッチな燃料とも燃焼部で燃焼させるため、安全性が高い。
【００４２】
（実施例３）
図３は、本発明の第３の実施例である可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの動作を示すフローチャートである。図１の第１の実施例と異なる点は、Ｓ３３で所定時間（Ａ）が経過し、Ｓ３４でセンサ出力の計測が始まった後、Ｓ３５で炭化水素系の燃料ガスが燃焼し、さらにその後のＳ３６で予め定めた所定信号を受けて水素リッチな燃料ガスが燃焼する点である。
【００４３】
本発明の燃焼システムは、可燃性ガスセンサが通電後の所定時間（Ａ）を経過してそのガス濃度計測が可能となった後に、炭化水素系の燃料ガスおよび水素リッチな燃料ガスを燃焼させているため、そのガス漏れに対して一層安全性を高くできる。
【００４４】
（実施例４）
図４は、本発明の第４の実施例である可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの動作を示すフローチャートである。図３の第３実施例と異なる点は、Ｓ４３で所定時間（Ａ）が経過し、センサ出力の計測が始まった直後のＳ４６のおけるセンサ出力が、予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合、Ｓ６０で異常警報を発するようにしている点である。
【００４５】
さて、異常警報が発せられることは、可燃性ガスセンサの一時的な異常もしくは炭化水素系の燃料ガスの一時的な漏れを意味する。
【００４６】
本発明の燃焼システムは、計測が始まった直後のセンサ出力が、予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合に、異常警報を発するようにしているため、一層安全性を高くできる。
【００４７】
（実施例５）
図５は、本発明の第５の実施例である可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの動作を示すフローチャートである。図４記載の第４実施例と異なる点は、異常警報が連続して複数回発した場合、次回のシステム運転動作の開始を阻止するようにしている点である。
【００４８】
Ｓ６０で異常警報が発せられると、Ｓ６１で異常警報の累積回数がカウントされ、Ｓ６２でその回数が複数回であると判断されると、Ｓ６３では次回のシステム運転動作の開始を阻止する。
【００４９】
さて、異常警報が連続して複数回発せられることは、可燃性ガスセンサの故障もしくは炭化水素系の燃料ガスの確実なる漏れを意味する。
【００５０】
本発明の燃焼システムは、異常警報が連続して複数回発した場合に、次回のシステム運転動作の開始を阻止するようにしているため、一層安全性を高くできる。
【００５１】
（実施例６）
図６は、本発明の第６の実施例である可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャートである。図３記載の第３実施例と異なる点は、Ｓ２０５において所定時間（Ａ）直後のセンサ出力が、その検出される燃料ガス濃度がゼロに対応する所定値（Ｘ）を超えない場合、Ｓ２０６でセンサ故障警報を発するようにしている点である。
【００５２】
さて、センサ出力が、その検出される燃料ガス濃度がゼロに対応する所定値（Ｘ）を超えないことは、センサ故障を意味する。
【００５３】
本発明の燃焼システムは、所定時間（Ａ）直後のセンサ出力が、その検出される燃料ガス濃度がゼロに対応する所定値（Ｘ）を超えない場合に、センサ故障警報を発するようにしているため、一層安全性を高くできる。
【００５４】
（実施例７）
図７は、本発明の第７実施例である可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャートである。図３記載の第３実施例と異なる点は、センサ出力が、所定値（Ｉ）より大きい所定値（ＩＩ）を超えた場合、危険警報を発するようにしている点である。
【００５５】
Ｓ３８でセンサ出力が予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合には、Ｓ３９で不安全警報を発するが、さらに可燃性ガス濃度の計測を継続して、Ｓ３００でセンサ出力が所定値（ＩＩ）を超えた場合には、Ｓ３０１で危険警報を発する様にしている。
【００５６】
さて、危険警報が発せられることは、燃料ガスの確実なる漏れを意味する。
【００５７】
本発明の燃焼システムは、警報を発するセンサ出力を、順々に大きくした所定値（Ｉ）および（ＩＩ）と２段階に設定しているため、一層安全性を高くできる。
【００５８】
（実施例８）
図８は、本発明の第８実施例である可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャートである。図７に記載の第７の実施例と異なる点を説明する。Ｓ３０１で危険警報を発した場合、Ｓ３０２でシステム運転動作を停止させるようにしている。
【００５９】
本発明の燃焼システムは、センサ出力が危険度の高い所定値（ＩＩ）を超えた場合は、危険警報を発してシステム運転動作を停止させるようにしているため、一層安全性を高くできる。
【００６０】
（実施例９）
図９は、本発明の第９実施例である可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャートである。図８の第８実施例と異なる点は、システム運転動作が停止した後も、可燃性ガスセンサは計測を継続しており、停止信号を受けた時間を起点としてその検出される燃料ガス濃度が減少した場合、次回のシステム運転動作の開始を阻止するようにしている点である。
【００６１】
図９で詳細に説明する。Ｓ３０１で危険警報を発した場合、Ｓ３１０で停止信号を受けてシステム運転動作は停止するが、Ｓ３１１では可燃性ガスセンサの計測は計測されており、Ｓ３１２で停止信号を受けた時間を起点としてその検出される燃料ガス濃度が減少した場合、Ｓ３１３で次回のシステム運転動作の開始を阻止するようにしている。
【００６２】
さて、システム運転動作を停止すると、燃料ガス濃度が減少することは、燃料ガスの確実なる漏れを意味する。
【００６３】
本発明の燃焼システムは、システム運転動作の停止後に燃料ガス濃度が減少した場合は、次回のシステム運転動作の開始を阻止するようにしているため、一層安全性を高くできる。
【００６４】
（実施例１０）
図１０は、本発明の第１０の実施例である可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの構成図である。図２記載の第２実施例と異なる点を説明する。可燃性ガスセンサ９を、燃焼部７からの燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス流路８に設けられており燃焼排ガスの少量を分岐させて排出する分岐排出流路１５内に配置している。
【００６５】
本発明の燃焼システムは、可燃性ガスセンサを分岐排出流路内に配置している。そのため、可燃性ガスセンサは、燃焼排ガス中に存在する少量の一酸化炭素等のガスの僅かな濃度に反応して僅かなセンサ出力の増加を生じ、この僅かなセンサ出力増加により、可燃性ガスセンサが正常に動作しているかの自己診断ができる。しかも、可燃性ガスセンサは、燃焼部が異常燃焼を起こした場合に大幅な一酸化炭素等のガス発生にも反応してセンサ出力の大幅な増加を生じるため、燃焼状態の検知も出来る。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、可燃性ガスセンサは、システム運転動作の開始信号を受けると通電され、通電後の所定時間（Ａ）を起点としてその検出される燃料ガス濃度が増加し、しかもその濃度増加によりセンサ出力が予め定められた所定値（Ｉ）に到達した場合に不安全警報を発するようにしているため可燃性ガスセンサの誤測定を防止でき、炭化水素系の燃料ガスの万が一の漏れを検知し使用者に報知することで、安全な燃焼システムが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施例１における可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの構成図
（ｂ）同実施例１における可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャート
【図２】本発明の実施例２における可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの構成図
【図３】本発明の実施例３における可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャート
【図４】本発明の実施例４における可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャート
【図５】本発明の実施例５における可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャート
【図６】本発明の実施例６における可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャート
【図７】本発明の実施例７における可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャート
【図８】本発明の実施例８における可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャート
【図９】本発明の実施例９における可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの制御動作を示すフローチャート
【図１０】本発明の実施例１０における可燃性ガスセンサ付き燃焼システムの構成図
【図１１】従来のガスセンサ付き燃焼機器の構成図
【符号の説明】
６燃料改質装置
７燃焼部
８燃焼排ガス流路
９可燃性ガスセンサ
１５分岐排出流路

Claims

炭化水素系燃料を水蒸気改質反応で水素リッチな燃料ガスに改質する燃料改質装置と、前記燃料改質装置で発生する水素リッチな燃料ガスの一部を燃焼させる燃焼部と、前記燃焼部からの燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス流路および前記燃料改質装置の外周辺部に配置されており炭化水素系の燃料ガスもしくは水素リッチな燃料ガスの漏れを検知する可燃性ガスセンサを少なくとも備えたシステムであり、前記可燃性ガスセンサは、システム運転動作の開始信号を受けると通電され、通電後の所定時間（Ａ）を起点としてその検出される燃料ガス濃度が増加し、しかもその濃度増加によりセンサ出力が予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合に不安全警報を発するようにした可燃性ガスセンサ付き燃焼システム。
燃料改質装置は、燃焼部からの燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス流路に配置されその燃焼熱で加熱される構成となっており、システム運転動作の開始信号を受けると、燃焼部は炭化水素系の燃料を燃焼させ、予め定められた所定信号を受けた後は水素リッチな燃料ガスを燃焼させる請求項１項記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システム。
所定時間（Ａ）が、炭化水素系の燃料ガスおよび水素リッチな燃料ガスが燃焼する以前に設定されている請求項１又は２記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システム。
所定時間（Ａ）直後のセンサ出力が、予め定められた所定値（Ｉ）を超えた場合、異常警報を発するようにした請求項１〜３のいずれか１項記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システム。
異常警報が連続して複数回発した場合、次回のシステム運転動作の開始を阻止するようにした請求項４項記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システム。
所定時間（Ａ）においてセンサ出力が、その検出される燃料ガス濃度がゼロに対応する所定値（Ｘ）を超えない場合、センサ故障警報を発するようにした請求項１又は２記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システム。
センサ出力が、所定値（Ｉ）より大きい所定値（ＩＩ）を超えた場合、危険警報を発するようにした請求項１又は２記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システム。
危険警報を発した場合、システム運転動作を停止させるようにした請求項７項記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システム。
システム運転動作が停止した後も可燃性ガスセンサの計測を継続させ、停止信号を受けた時間（Ｂ）を起点としてその検出される燃料ガス濃度が減少した場合に次回のシステム運転動作の開始を阻止するようにした請求項８項記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システム。
可燃性ガスセンサを、燃焼部から排出される燃焼排ガスの一部少量を分岐させて排出する分岐排出流路に配置した請求項１又は２記載の可燃性ガスセンサ付き燃焼システム。