JPH0330773B2 - - Google Patents
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- JPH0330773B2 JPH0330773B2 JP60239699A JP23969985A JPH0330773B2 JP H0330773 B2 JPH0330773 B2 JP H0330773B2 JP 60239699 A JP60239699 A JP 60239699A JP 23969985 A JP23969985 A JP 23969985A JP H0330773 B2 JPH0330773 B2 JP H0330773B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- flame
- thermoelectromotive force
- thermocouple
- connection point
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/10—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermocouples
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
<産業上の利用分野>
本発明は、ガス器具の安全装置等に用いられる
炎検出用の熱電対装置に関する。
炎検出用の熱電対装置に関する。
<従来の技術とその問題点>
燃焼中は熱電対の熱起電力で電磁弁を開状態に
保ち、炎が消えて熱起電力が低下すると電磁弁が
閉じ、生ガスの流出を防ぐようにしたガス器具用
の安全装置は周知である。この場合、熱電対は炎
の発生を検出できるようにバーナの近辺に配置さ
れるが、こぼれた煮汁などが掛からないようにし
なければならない。そこで、例えば実開昭59−
120334号公報に記載されているバーナのような、
副燃焼室を設けたバーナを用い、点火栓だけでな
く、熱電対もこの副燃焼室に収納することが試み
られている。
保ち、炎が消えて熱起電力が低下すると電磁弁が
閉じ、生ガスの流出を防ぐようにしたガス器具用
の安全装置は周知である。この場合、熱電対は炎
の発生を検出できるようにバーナの近辺に配置さ
れるが、こぼれた煮汁などが掛からないようにし
なければならない。そこで、例えば実開昭59−
120334号公報に記載されているバーナのような、
副燃焼室を設けたバーナを用い、点火栓だけでな
く、熱電対もこの副燃焼室に収納することが試み
られている。
<発明が解決しようとする問題点>
一般に、バーナの温度は消火後もすぐには下が
らないため、副燃焼室に熱電対を配置した構造に
すると、炎が消えて生ガスが出たままになつてい
るという異常時でも熱電対の熱起電力がなかなか
下がらず、安全装置の動作が遅れるという問題が
生ずる。
らないため、副燃焼室に熱電対を配置した構造に
すると、炎が消えて生ガスが出たままになつてい
るという異常時でも熱電対の熱起電力がなかなか
下がらず、安全装置の動作が遅れるという問題が
生ずる。
本発明はこのような問題点に着目し、温度の低
下を感度良く検出でき、上述のような用途に使用
するのに好適な炎検出用熱電対装置を得ることを
目的としてなされたものである。
下を感度良く検出でき、上述のような用途に使用
するのに好適な炎検出用熱電対装置を得ることを
目的としてなされたものである。
<問題点を解決するための手段>
上記目的を達成するために、本発明の炎検出用
熱電対装置は、第1の導体、第2の導体、第3の
導体、第4の導体を直列に接続して、第2の導体
と第3の導体との接続点を検出の対象となる炎の
近辺に配置される温接点とするとともに、第1の
導体と第2の導体との接続点及び第3の導体と第
4の導体との接続点を上記炎から離れた位置に配
置し、且つ第1の導体と第2の導体間及び第3の
導体と第4の導体間の熱起電力が第2の導体と第
3の導体間の熱起電力に対して逆極性となるよう
にし、炎の消火時に各接続点の熱起電力の和が速
やかに低下するように構成している。
熱電対装置は、第1の導体、第2の導体、第3の
導体、第4の導体を直列に接続して、第2の導体
と第3の導体との接続点を検出の対象となる炎の
近辺に配置される温接点とするとともに、第1の
導体と第2の導体との接続点及び第3の導体と第
4の導体との接続点を上記炎から離れた位置に配
置し、且つ第1の導体と第2の導体間及び第3の
導体と第4の導体間の熱起電力が第2の導体と第
3の導体間の熱起電力に対して逆極性となるよう
にし、炎の消火時に各接続点の熱起電力の和が速
やかに低下するように構成している。
<作用>
第1図は本発明の熱電対装置の原理説明図であ
り、1は第1の導体、2は第2の導体、3は第3
の導体、4は第4の導体、5は温接点である。
り、1は第1の導体、2は第2の導体、3は第3
の導体、4は第4の導体、5は温接点である。
周知のように、熱電対はゼーベツク効果の顕著
な導体2本を組合わせて構成されており、その熱
起電力は、温接点と冷接点の温度差、及び導体の
種類によつて定まる定数(ゼーベツク係数)に応
じて発生する。そこで、上記のように構成されて
いる本発明の熱電対装置では、第1の導体1と第
2の導体2との間のゼーベツク係数をα12、第2
の導体2と第3の導体3との間のゼーベツク係数
をα23、第3の導体3と第4の導体4との間のゼ
ーベツク係数をα34とし、また温接点5の温度を
T1、第1の導体1と第2の導体2及び第3の導
体3と第4の導体4の各接続点の温度をそれぞれ
T2、第1の導体1及び第4の導体4の他端部の
温度をT3とすると、熱起電力Eは近似的に次の
式で表わされる。
な導体2本を組合わせて構成されており、その熱
起電力は、温接点と冷接点の温度差、及び導体の
種類によつて定まる定数(ゼーベツク係数)に応
じて発生する。そこで、上記のように構成されて
いる本発明の熱電対装置では、第1の導体1と第
2の導体2との間のゼーベツク係数をα12、第2
の導体2と第3の導体3との間のゼーベツク係数
をα23、第3の導体3と第4の導体4との間のゼ
ーベツク係数をα34とし、また温接点5の温度を
T1、第1の導体1と第2の導体2及び第3の導
体3と第4の導体4の各接続点の温度をそれぞれ
T2、第1の導体1及び第4の導体4の他端部の
温度をT3とすると、熱起電力Eは近似的に次の
式で表わされる。
E=α23(T1−T3)+(α12+α34)(T2−T3)……
一般にT1>T2>T3であるから、(T1−T3)及
び(T2−T3)は正であり、また第1の導体と第
2の導体間及び第3の導体と第4の導体間の熱起
電力が第2の導体と第3の導体間の熱起電力に対
して逆極性となるようにするということは、この
式の右辺の第2項の係数となるα12とα34とを負
にするということである。従つて、式の右辺の
第1項が正、第2項が負になり、温接点5の温度
が定常状態のT1≫T2からある程度下がつたT1>
T2となつた時には、各部の温度とそれぞれの係
数が適切な関係にあれば、 E=α23(T1−T3)+(α12+α34)(T2−T3)≦0 を満足することが可能となる。すなわち、温接点
5の温度が比較的高くても、総合的な熱起電力を
急速に低下させ、あるいは条件によつてはこれを
負として、温接点5の温度低下を速やかに検出す
ることができるのである。
び(T2−T3)は正であり、また第1の導体と第
2の導体間及び第3の導体と第4の導体間の熱起
電力が第2の導体と第3の導体間の熱起電力に対
して逆極性となるようにするということは、この
式の右辺の第2項の係数となるα12とα34とを負
にするということである。従つて、式の右辺の
第1項が正、第2項が負になり、温接点5の温度
が定常状態のT1≫T2からある程度下がつたT1>
T2となつた時には、各部の温度とそれぞれの係
数が適切な関係にあれば、 E=α23(T1−T3)+(α12+α34)(T2−T3)≦0 を満足することが可能となる。すなわち、温接点
5の温度が比較的高くても、総合的な熱起電力を
急速に低下させ、あるいは条件によつてはこれを
負として、温接点5の温度低下を速やかに検出す
ることができるのである。
<実施例>
次に、図示の一実施例について具体的に説明す
る。なお、本発明の熱電対装置は、これをガス器
具のバーナの副燃焼室に組み込むことを直接の目
的として開発されたものであり、この実施例もそ
の一例を示すものであるが、本発明の熱電対装置
はガス器具用に限られるものではなく、他の用途
のバーナにおける炎検出用として用いることもも
ちろん可能である。
る。なお、本発明の熱電対装置は、これをガス器
具のバーナの副燃焼室に組み込むことを直接の目
的として開発されたものであり、この実施例もそ
の一例を示すものであるが、本発明の熱電対装置
はガス器具用に限られるものではなく、他の用途
のバーナにおける炎検出用として用いることもも
ちろん可能である。
第2図及び第3図において、11はボデイ11
aとバーナキヤツプ11bからなるバーナ、12
はバーナ11の周面に形成された炎口、13はバ
ーナ11の周面の1箇所に設けられた副燃焼室、
14は副燃焼室へのガス流路、15はバーナ11
に混合ガスを供給する混合管であり、バーナ11
は混合管15と共に図示しない支持板により器具
本体に適宜固定されている。20は先端を副燃焼
室13に臨ませて固定金具21を介してバーナ1
1に取付けられた電装ユニツトであり、本発明に
係る熱電対装置22と、点火栓23とが絶縁碍子
24により一体に保持されている。
aとバーナキヤツプ11bからなるバーナ、12
はバーナ11の周面に形成された炎口、13はバ
ーナ11の周面の1箇所に設けられた副燃焼室、
14は副燃焼室へのガス流路、15はバーナ11
に混合ガスを供給する混合管であり、バーナ11
は混合管15と共に図示しない支持板により器具
本体に適宜固定されている。20は先端を副燃焼
室13に臨ませて固定金具21を介してバーナ1
1に取付けられた電装ユニツトであり、本発明に
係る熱電対装置22と、点火栓23とが絶縁碍子
24により一体に保持されている。
熱電対装置22は、第1図における第1の導体
1、第2の導体2、第3の導体3、第4の導体4
にそれぞれ対応する4種類の導体22a,22
b,22c,22dからなり、導体22bと22
cとの接続点が温接点22eとなつて副燃焼室1
3に配置され、ガス流路14から供給されるガス
の炎によつて加熱されるようになつており、導体
22a,22dにはリード線25がそれぞれ接続
されている。また温接点22eは、受熱効率を高
めると共に必要な熱容量を確保し、しかも電気抵
抗を少なくするために、薄く且つ面積の広い形状
としてある。
1、第2の導体2、第3の導体3、第4の導体4
にそれぞれ対応する4種類の導体22a,22
b,22c,22dからなり、導体22bと22
cとの接続点が温接点22eとなつて副燃焼室1
3に配置され、ガス流路14から供給されるガス
の炎によつて加熱されるようになつており、導体
22a,22dにはリード線25がそれぞれ接続
されている。また温接点22eは、受熱効率を高
めると共に必要な熱容量を確保し、しかも電気抵
抗を少なくするために、薄く且つ面積の広い形状
としてある。
さて、上記の各導体22a〜22dには、熱電
対用として知られている材料を適宜用いることが
でき、ゼーベツク係数を考慮して4種類の材料を
組合せればよいのであるが、この実施例では2種
類の材料を用いている。すなわち、例えば導体2
2a,22cにクロメルを用い、導体22b,2
2dにアルメルを用いるというように、第1の導
体22aと第3の導体22cとに同じ材質を、第
2導体22bと第4の導体22dとに上記とは別
の同じ材質をそれぞれ用いて構成されている。従
つて、第1図に相当する動作説明図は第4図のよ
うになり、前記の式は、右辺第2項のα12及び
α34を(−α23)と置き換え、 E=α23(T1−T3)−(α23+α23)(T2−T3) =α23(T1−2T2+T3) …… と表わすことができる。
対用として知られている材料を適宜用いることが
でき、ゼーベツク係数を考慮して4種類の材料を
組合せればよいのであるが、この実施例では2種
類の材料を用いている。すなわち、例えば導体2
2a,22cにクロメルを用い、導体22b,2
2dにアルメルを用いるというように、第1の導
体22aと第3の導体22cとに同じ材質を、第
2導体22bと第4の導体22dとに上記とは別
の同じ材質をそれぞれ用いて構成されている。従
つて、第1図に相当する動作説明図は第4図のよ
うになり、前記の式は、右辺第2項のα12及び
α34を(−α23)と置き換え、 E=α23(T1−T3)−(α23+α23)(T2−T3) =α23(T1−2T2+T3) …… と表わすことができる。
一般に、通常の燃焼時にはT1は炎の温度に近
い高温であるため、T1≫T2≧T3となり、式の
右辺の括弧内は正で熱起電力Eは比較的大きな正
の値となつて、安全装置の電磁弁は十分に励磁さ
れて開状態に保持されている。
い高温であるため、T1≫T2≧T3となり、式の
右辺の括弧内は正で熱起電力Eは比較的大きな正
の値となつて、安全装置の電磁弁は十分に励磁さ
れて開状態に保持されている。
次に、何らかの異常により炎が消えたにもかか
わらず生ガスが止まらないという異常な消火状態
になると、T1は燃焼中よりは低下するが、燃焼
中に高温になつていたバーナ11の副燃焼室13
内に温接点22eがあり、ガス流路14から出る
生ガスもバーナ11で加熱され続けるため、熱電
対をバーナの外部に配置した場合よりはT1の低
下はゆるやかとなる。そして、T1とT2との差は
縮まつてT1>T2となるので、式の右辺の括弧
内は必ずしも大きな正の値とはならず、 T1−2T2+T3≦0 …… を容易に成立させることのできる状態となる。こ
の条件は各部の温度によつてのみ決定されるので
あり、例えばT1=280℃、T2=180℃、T3=60℃
であれば、 280−2×180+60=−20 となつて式が成立し、この場合には熱起電力E
は零を通り過ぎて負となる。このように、熱起電
力Eが負になるということは、その前に零になる
状態が必ずあるということであり、これによつて
安全装置を速やかに且つ確実に動作させることが
可能となるのである。
わらず生ガスが止まらないという異常な消火状態
になると、T1は燃焼中よりは低下するが、燃焼
中に高温になつていたバーナ11の副燃焼室13
内に温接点22eがあり、ガス流路14から出る
生ガスもバーナ11で加熱され続けるため、熱電
対をバーナの外部に配置した場合よりはT1の低
下はゆるやかとなる。そして、T1とT2との差は
縮まつてT1>T2となるので、式の右辺の括弧
内は必ずしも大きな正の値とはならず、 T1−2T2+T3≦0 …… を容易に成立させることのできる状態となる。こ
の条件は各部の温度によつてのみ決定されるので
あり、例えばT1=280℃、T2=180℃、T3=60℃
であれば、 280−2×180+60=−20 となつて式が成立し、この場合には熱起電力E
は零を通り過ぎて負となる。このように、熱起電
力Eが負になるということは、その前に零になる
状態が必ずあるということであり、これによつて
安全装置を速やかに且つ確実に動作させることが
可能となるのである。
第5図及び第6図は各部の温度と熱起電力の変
化の1例を示したグラフであり、第6図のAは本
実施例の熱起電力を、Bは従来の熱電対を実施例
と同様に副燃焼室に収納した場合の熱起電力をそ
れぞれ示している。図のように、T1は点火後急
速に上昇するが、T2及びT3は熱伝導によるため
ゆるやかに上昇し、やがて定常状態に達する。こ
の時の熱起電力は実施例の方が従来のものより小
さくなるが、安全装置の電磁弁の仕様をこれに合
せておけば問題はない。なお、消火時に速やかに
E≦0になるので、混合管の仕様をこれに合わせ
ると、従来の熱電対を用いる場合よりも点火時の
吸着時間を速くすることができる。
化の1例を示したグラフであり、第6図のAは本
実施例の熱起電力を、Bは従来の熱電対を実施例
と同様に副燃焼室に収納した場合の熱起電力をそ
れぞれ示している。図のように、T1は点火後急
速に上昇するが、T2及びT3は熱伝導によるため
ゆるやかに上昇し、やがて定常状態に達する。こ
の時の熱起電力は実施例の方が従来のものより小
さくなるが、安全装置の電磁弁の仕様をこれに合
せておけば問題はない。なお、消火時に速やかに
E≦0になるので、混合管の仕様をこれに合わせ
ると、従来の熱電対を用いる場合よりも点火時の
吸着時間を速くすることができる。
次に消火時には、各部の温度は図のように低下
し、従来のものではT1にほぼ比例した熱起電力
が得られるため、安全装置が動作する電圧までな
かなか下がらない。これに対して実施例では起電
力が急速に低下し、この図の例では、各部の温度
がおよそT1=300℃、T2=185℃、T3=70℃にな
つた時に零となり、それ以降は負の小さい値とな
る。従つて、安全装置は速やかに動作し、生ガス
が長時間放出され続けるようなことは確実に防止
される。
し、従来のものではT1にほぼ比例した熱起電力
が得られるため、安全装置が動作する電圧までな
かなか下がらない。これに対して実施例では起電
力が急速に低下し、この図の例では、各部の温度
がおよそT1=300℃、T2=185℃、T3=70℃にな
つた時に零となり、それ以降は負の小さい値とな
る。従つて、安全装置は速やかに動作し、生ガス
が長時間放出され続けるようなことは確実に防止
される。
このように、本実施例においては、炎が消えて
生ガスが流出しているという異常な消火状態の検
出が確実となるので、熱電対装置22をバーナ1
1の副燃焼室13に収納することができる。この
ため、煮汁対策として特に耐食性に富んだ材料を
用いる必要がなく、また点火栓と一体化された電
装ユニツト20とすることにより全体の構造を簡
略化できるので、コストを下げることが可能とな
る。また熱電対装置22がバーナ11で保護され
るので、器具の清掃時などに過つて破損させるよ
うな事故も防ぐことができ、更に消火時の熱起電
力の低下が速やかなため、電磁弁の開閉電圧を従
来よりも低くすることができ、電磁弁の小形化な
どによるコストダウンも可能となる。
生ガスが流出しているという異常な消火状態の検
出が確実となるので、熱電対装置22をバーナ1
1の副燃焼室13に収納することができる。この
ため、煮汁対策として特に耐食性に富んだ材料を
用いる必要がなく、また点火栓と一体化された電
装ユニツト20とすることにより全体の構造を簡
略化できるので、コストを下げることが可能とな
る。また熱電対装置22がバーナ11で保護され
るので、器具の清掃時などに過つて破損させるよ
うな事故も防ぐことができ、更に消火時の熱起電
力の低下が速やかなため、電磁弁の開閉電圧を従
来よりも低くすることができ、電磁弁の小形化な
どによるコストダウンも可能となる。
<発明の効果>
上述の実施例の説明からも明らかなように、本
発明は、第1の導体、第2の導体、第3の導体、
第4の導体を直列に接続して、第2の導体と第3
の導体の接続点を温接点とする熱電対を構成する
とともに、第1の導体と第2の導体間及び第3の
導体と第4の導体間の熱起電力が第2の導体と第
3の導体間の熱起電力に対して逆極性となるよう
にしたものであり、温接点の温度低下を高感度で
検出できる。従つて、消火時に温度が下がりにく
い場所、例えば実施例などのようにこんろ用バー
ナの副燃焼室などに配置しても炎の消滅を確実に
検出することが可能となり、各種バーナにおける
炎検出用に適した熱電対装置を得ることができる
のである。
発明は、第1の導体、第2の導体、第3の導体、
第4の導体を直列に接続して、第2の導体と第3
の導体の接続点を温接点とする熱電対を構成する
とともに、第1の導体と第2の導体間及び第3の
導体と第4の導体間の熱起電力が第2の導体と第
3の導体間の熱起電力に対して逆極性となるよう
にしたものであり、温接点の温度低下を高感度で
検出できる。従つて、消火時に温度が下がりにく
い場所、例えば実施例などのようにこんろ用バー
ナの副燃焼室などに配置しても炎の消滅を確実に
検出することが可能となり、各種バーナにおける
炎検出用に適した熱電対装置を得ることができる
のである。
第1図は本発明の原理説明図、第2図はガス器
具における一実施例の要部の側断面図、第3図は
同上の一部破断正面図、第4図は同上の動作説明
図、第5図及び第6図はそれぞれ各部の温度及び
熱起電力の変化の1例を示したグラフである。 1,22a……第1の導体、2,22b……第
2の導体、3,22c……第3の導体、4,22
d……第4の導体、5,22e……温接点、22
……熱電対装置。
具における一実施例の要部の側断面図、第3図は
同上の一部破断正面図、第4図は同上の動作説明
図、第5図及び第6図はそれぞれ各部の温度及び
熱起電力の変化の1例を示したグラフである。 1,22a……第1の導体、2,22b……第
2の導体、3,22c……第3の導体、4,22
d……第4の導体、5,22e……温接点、22
……熱電対装置。
Claims (1)
- 1 第1の導体、第2の導体、第3の導体、第4
の導体を直列に接続して、第2の導体と第3の導
体との接続点を検出の対象となる炎の近辺に配置
される温接点とするとともに、第1の導体と第2
の導体との接続点及び第3の導体と第4の導体と
の接続点を上記炎から離れた位置に配置し、且つ
第1の導体と第2の導体間及び第3の導体と第4
の導体間の熱起電力が第2の導体と第3の導体間
の熱起電力に対して逆極性となるようにすること
により、炎の消火時に各接続点の熱起電力の和が
速やかに低下するように構成したことを特徴とす
る炎検出用熱電対装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60239699A JPS6298118A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 炎検出用熱電対装置 |
| KR1019860003785A KR870004269A (ko) | 1985-10-25 | 1986-05-15 | 열전대(熱電對)장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60239699A JPS6298118A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 炎検出用熱電対装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298118A JPS6298118A (ja) | 1987-05-07 |
| JPH0330773B2 true JPH0330773B2 (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=17048602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60239699A Granted JPS6298118A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 炎検出用熱電対装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6298118A (ja) |
| KR (1) | KR870004269A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6293553U (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-15 | ||
| JP2673516B2 (ja) * | 1987-05-29 | 1997-11-05 | 株式会社 ハ−マン | 副燃焼室付きガスバーナ |
| GB2254945A (en) * | 1991-04-19 | 1992-10-21 | British Gas Plc | Thermoelectric sensor for a gas burner |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS528484U (ja) * | 1975-07-07 | 1977-01-21 |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP60239699A patent/JPS6298118A/ja active Granted
-
1986
- 1986-05-15 KR KR1019860003785A patent/KR870004269A/ko not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR870004269A (ko) | 1987-05-08 |
| JPS6298118A (ja) | 1987-05-07 |
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