JPH065621Y2 - 不完全燃焼検知センサ - Google Patents
不完全燃焼検知センサInfo
- Publication number
- JPH065621Y2 JPH065621Y2 JP1986171585U JP17158586U JPH065621Y2 JP H065621 Y2 JPH065621 Y2 JP H065621Y2 JP 1986171585 U JP1986171585 U JP 1986171585U JP 17158586 U JP17158586 U JP 17158586U JP H065621 Y2 JPH065621 Y2 JP H065621Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- sensor
- incomplete combustion
- oxygen
- voltage
- 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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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、燃焼設備における不完全燃焼状態を検知し得
る不完全燃焼検知センサに関する。
る不完全燃焼検知センサに関する。
（従来の技術） 従来、赤外線式、接触燃焼式等の一酸化炭素、一酸化水
素等の未然ガス検知器は公知であるが、大型で、高価で
ある。従って、その使用は大型燃焼設備に限られてい
た。
素等の未然ガス検知器は公知であるが、大型で、高価で
ある。従って、その使用は大型燃焼設備に限られてい
た。
（考案が解決しょうとする問題点） ところが、小型燃焼設備では、このような未燃ガス検知
器を使用できないから、酸素濃度が高めに供給され、未
燃ガスの発生が防止されていた。従って、燃焼効率を改
善するために、低廉な未燃ガス検知器を開発すること
は、解決すべき重要な課題であった。
器を使用できないから、酸素濃度が高めに供給され、未
燃ガスの発生が防止されていた。従って、燃焼効率を改
善するために、低廉な未燃ガス検知器を開発すること
は、解決すべき重要な課題であった。
本考案は、上述の点に鑑み、従来技術の問題点を有効に
解決し、その構成が簡単で、小形化され、その取扱いが
容易な不完全燃焼検知センサを提供することを目的とす
る。
解決し、その構成が簡単で、小形化され、その取扱いが
容易な不完全燃焼検知センサを提供することを目的とす
る。
（問題点を解決するための手段） このような目的を達成するために、本考案は、酸素イオ
ン電導性固体電解質である安定化ジルコニアと、この安
定化ジルコニアの両面に設けられた２個の電極と、この
電極のいずれか一方を覆いかつ微小拡散孔が設けられた
蓋とを有し、電極間に印加される電圧の所定の領域で生
じるセンサ電流が電極周辺の酸素濃度に比例するセンサ
であって、電極間に１．３ボルト以上の電圧を印加する
電源回路を有するものに対して、この１．３ボルト以上
の電極間電圧印加に応じたセンサの出力電流値を大気中
の酸素濃度に対応した限界電流値に基づいて設定された
設定値と比較する比較回路を設け、センサの出力電流値
が前記の設定値を超えたことをもって、一酸化炭素の存
在を検出し、不完全燃焼を検知するようになしたもので
ある。
ン電導性固体電解質である安定化ジルコニアと、この安
定化ジルコニアの両面に設けられた２個の電極と、この
電極のいずれか一方を覆いかつ微小拡散孔が設けられた
蓋とを有し、電極間に印加される電圧の所定の領域で生
じるセンサ電流が電極周辺の酸素濃度に比例するセンサ
であって、電極間に１．３ボルト以上の電圧を印加する
電源回路を有するものに対して、この１．３ボルト以上
の電極間電圧印加に応じたセンサの出力電流値を大気中
の酸素濃度に対応した限界電流値に基づいて設定された
設定値と比較する比較回路を設け、センサの出力電流値
が前記の設定値を超えたことをもって、一酸化炭素の存
在を検出し、不完全燃焼を検知するようになしたもので
ある。
（実施例） 次に、本考案の実施例を図面に基づき、詳細に説明す
る。
る。
第１図は本考案の一実施例の概略構成図を示す。図にお
いて不完全燃焼検知センサ１は、主としてジルコニアセ
ンサ部（ジルコニア素子）２と、電子回路部３とから構
成される。このうち、ジルコニアセンサ部２は、安定化
ジルコニア４、電極５、蓋６、微小拡散孔７およびヒー
タ８からなる。
いて不完全燃焼検知センサ１は、主としてジルコニアセ
ンサ部（ジルコニア素子）２と、電子回路部３とから構
成される。このうち、ジルコニアセンサ部２は、安定化
ジルコニア４、電極５、蓋６、微小拡散孔７およびヒー
タ８からなる。
また、電子回路部３は、ヒータ電源９、電極用電源１
０、センサ検知抵抗１１、出力回路１２および比較回路
１３からなる。
０、センサ検知抵抗１１、出力回路１２および比較回路
１３からなる。
ところで、安定化ジルコニア４は、イットリア（Ｙ２Ｏ
３）またはカルシア（ＣａＯ）により安定化されたジル
コニアセラミックスで、ヒータ８により約３５０度Ｃな
いし９００度Ｃ程度の高温に加熱されると、酸素イオン
のみが移動可能な固体電解質になる。この安定化ジルコ
ニア４の両面に白金等の触媒電極５を焼付けて、この電
極５に接する酸素をＯ２−イオンに変換し得る電極電圧
を印加する。この両電極５，５のいずれか一方が微小拡
散孔７を有する蓋６にて覆われ、両電極５，５間に酸素
濃度の差がなくとも、ポンピング作用により酸素イオン
をキャリアとする電流（センサ電流）が流れ、蓋６内の
酸素分子が排出される。この排出量は印加される電圧と
共に増加する。蓋６内の酸素は微小拡散孔７を経路とす
る拡散により補充されるが、この拡散孔７が微小孔であ
るからその流入が制限される。従って、このセンサ電流
はジルコニアセンサ部２周辺の酸素濃度に比例する。
３）またはカルシア（ＣａＯ）により安定化されたジル
コニアセラミックスで、ヒータ８により約３５０度Ｃな
いし９００度Ｃ程度の高温に加熱されると、酸素イオン
のみが移動可能な固体電解質になる。この安定化ジルコ
ニア４の両面に白金等の触媒電極５を焼付けて、この電
極５に接する酸素をＯ２−イオンに変換し得る電極電圧
を印加する。この両電極５，５のいずれか一方が微小拡
散孔７を有する蓋６にて覆われ、両電極５，５間に酸素
濃度の差がなくとも、ポンピング作用により酸素イオン
をキャリアとする電流（センサ電流）が流れ、蓋６内の
酸素分子が排出される。この排出量は印加される電圧と
共に増加する。蓋６内の酸素は微小拡散孔７を経路とす
る拡散により補充されるが、この拡散孔７が微小孔であ
るからその流入が制限される。従って、このセンサ電流
はジルコニアセンサ部２周辺の酸素濃度に比例する。
この際、不完全燃焼雰囲気（還元性雰囲気）に発生する
一酸化炭素が残存酸素と共に存在する際に、この一酸化
炭素は、電極５の触媒作用により燃焼する。この燃焼は
一酸化炭素のセンサ電流の増加に寄与し、かつ、このセ
ンサ電流は電極電圧の増加と共に増加する。
一酸化炭素が残存酸素と共に存在する際に、この一酸化
炭素は、電極５の触媒作用により燃焼する。この燃焼は
一酸化炭素のセンサ電流の増加に寄与し、かつ、このセ
ンサ電流は電極電圧の増加と共に増加する。
次に、第２図は不完全燃焼雰囲気におけるセンサ電流と
電極電圧との関係線図を示す。図において第１図に示す
ジルコニアセンサ部２を、不完全燃焼雰囲気のガス組
成、例えば一酸化炭素（ＣＯ）３・５％，酸素（Ｏ２）
０．２％，残り窒素（Ｎ２）中に設置するとき、この雰
囲気中のセンサ電流は、電極電圧のある範囲、すなわち
約１．３ないし１．４ボルト（直流）以上にて、急激に
増加することを示している。
電極電圧との関係線図を示す。図において第１図に示す
ジルコニアセンサ部２を、不完全燃焼雰囲気のガス組
成、例えば一酸化炭素（ＣＯ）３・５％，酸素（Ｏ２）
０．２％，残り窒素（Ｎ２）中に設置するとき、この雰
囲気中のセンサ電流は、電極電圧のある範囲、すなわち
約１．３ないし１．４ボルト（直流）以上にて、急激に
増加することを示している。
次に、第３図は雰囲気中の残存ＣＯ濃度および酸素によ
るセンサ電流の比較線図を示す。図において電極電圧と
して、約１．３ないし１．４ボルト（直流）以上を電極
用電源１０に印加することにより、雰囲気中にＣＯが残
存し始めると、酸化性雰囲気中の酸素によるセンサ電流
Ｂと比較して、はるかに大きいセンサ電流Ａが急激に発
生する。従って、この残存ＣＯによるセンサ電流Ａが、
電子回路部３の出力回路１２を経て、出力信号ａとして
または比較回路１３の大気中の酸素濃度（２０容量％）
に対応する限界電流値に基づいて設定された比較値と比
較し判定されて出力信号ｂとして発信され、不完全燃焼
状態の発生を検知することができる。
るセンサ電流の比較線図を示す。図において電極電圧と
して、約１．３ないし１．４ボルト（直流）以上を電極
用電源１０に印加することにより、雰囲気中にＣＯが残
存し始めると、酸化性雰囲気中の酸素によるセンサ電流
Ｂと比較して、はるかに大きいセンサ電流Ａが急激に発
生する。従って、この残存ＣＯによるセンサ電流Ａが、
電子回路部３の出力回路１２を経て、出力信号ａとして
または比較回路１３の大気中の酸素濃度（２０容量％）
に対応する限界電流値に基づいて設定された比較値と比
較し判定されて出力信号ｂとして発信され、不完全燃焼
状態の発生を検知することができる。
（考案の効果） 以上に説明するように、本考案によれば、ジルコニアセ
ンサ部の電極間に印加される電圧の所定の領域で生じる
残存一酸化炭素によるセンサ電流が大気中の酸素濃度に
対応した限界電流値に基づいて設定された設定値を超え
たことをもって一酸化炭素の存在を検出し、不完全燃焼
を検知するようにしたので、従来技術の問題点が有効に
解決され、小型燃焼設備における不完全燃焼状態の検知
が可能となり、その構成が簡単で、小形化され、その取
扱いが容易であって、殊に小型の燃焼設備に用いて好適
である等の効果を奏する。
ンサ部の電極間に印加される電圧の所定の領域で生じる
残存一酸化炭素によるセンサ電流が大気中の酸素濃度に
対応した限界電流値に基づいて設定された設定値を超え
たことをもって一酸化炭素の存在を検出し、不完全燃焼
を検知するようにしたので、従来技術の問題点が有効に
解決され、小型燃焼設備における不完全燃焼状態の検知
が可能となり、その構成が簡単で、小形化され、その取
扱いが容易であって、殊に小型の燃焼設備に用いて好適
である等の効果を奏する。
第１図は本考案の一実施例の概略構成図、第２図は不完
全燃焼雰囲気中の電極電圧とセンサ電流との関係線図、
第３図は残存ＣＯ濃度および酸素によるセンサ電流の比
較線図である。 １：不完全燃焼検知センサ、２：ジルコニアセンサ部、
３：電子回路部、４：安定化ジルコニア、５：電極、
６：蓋、７：微小拡散孔、１０：電極用電源、１２：出
力回路、１３：比較回路、Ａ：ＣＯによるセンサ電流、
Ｂ：酸素によるセンサ電流。
全燃焼雰囲気中の電極電圧とセンサ電流との関係線図、
第３図は残存ＣＯ濃度および酸素によるセンサ電流の比
較線図である。 １：不完全燃焼検知センサ、２：ジルコニアセンサ部、
３：電子回路部、４：安定化ジルコニア、５：電極、
６：蓋、７：微小拡散孔、１０：電極用電源、１２：出
力回路、１３：比較回路、Ａ：ＣＯによるセンサ電流、
Ｂ：酸素によるセンサ電流。
フロントページの続き (72)考案者 増田 昌彦 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−61455（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−217151（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−91251（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】酸素イオン電導性固体電解質である安定化
ジルコニアと、この安定化ジルコニアの両面に設けられ
た２個の電極と、この電極のいずれか一方を覆いかつ微
小拡散孔が設けられた蓋とを有し、前記電極間に印加さ
れる電圧の所定の領域で生じるセンサ電流が前記電極周
辺の酸素濃度に比例するセンサであって、前記電極間に
１．３ボルト以上の電圧を印加する電源回路を有するも
のにおいて、 前記１．３ボルト以上の電極間電圧印加に応じたセンサ
の出力電流値を大気中の酸素濃度に対応した限界電流値
に基づいて設定された設定値と比較し、前記出力電流値
が前記設定値を超えたことをもって一酸化炭素の存在を
検出し、出力信号を発信する比較回路を備えたことを特
徴とする不完全燃焼検知センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986171585U JPH065621Y2 (ja) | 1986-11-08 | 1986-11-08 | 不完全燃焼検知センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986171585U JPH065621Y2 (ja) | 1986-11-08 | 1986-11-08 | 不完全燃焼検知センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6378263U JPS6378263U (ja) | 1988-05-24 |
| JPH065621Y2 true JPH065621Y2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=31107348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986171585U Expired - Lifetime JPH065621Y2 (ja) | 1986-11-08 | 1986-11-08 | 不完全燃焼検知センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065621Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5861455A (ja) * | 1981-10-09 | 1983-04-12 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 空燃比検出装置 |
| JPS59217151A (ja) * | 1983-05-26 | 1984-12-07 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 酸素イオン導電性固体電解質を用いた限界電流式酸素センサによる複数のガス成分濃度の検出装置 |
| JPS6091251A (ja) * | 1983-10-26 | 1985-05-22 | Hitachi Ltd | 空燃比センサ |
-
1986
- 1986-11-08 JP JP1986171585U patent/JPH065621Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6378263U (ja) | 1988-05-24 |
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