JPS60164121A - 燃焼安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガス赤外線ストーブにおいて、炎の立ち消えな
どＫよる燃焼の停止、あるいは酸素の欠乏による不完全
燃焼の発生時に、これらを検知して安全装置を作動させ
る燃焼安全装置の改良に関する。

（従来技術とその問題点） 従来からガス器具等燃焼器の安全装置として熱電対やフ
レームロッドを利用した不完全燃焼検知方式あるいは酸
素イオン伝導性固体電解質からなる酸素センナを利用し
た検知方式（以下酸素センサ方式という）がある。これ
らの検知方式の中で。

酸素センナ方式は酸欠による不完全燃焼の検知が正確に
できる上に、外部電源を必要とせずに安全装置を作動さ
せることができる。

この酸素センサ方式は大別して次の２種に分けられる。

一つの方式は、第１図に示す如く酸欠時にガスバーナー
２の燃焼炎が伸長して、センサ１を包むとセンサｌの内
外の酸素濃度に差を生じセンサ出力が生ずる方式である
。他の一つの方式は第２図に示す如くセンサ１の開口す
る先端にＬ字形の燃焼排ガスの導入管３を接続し、この
燃焼排ガスの導入管３内に燃焼排ガスを流し、そしてセ
ンサ１の片面は常に還元炎を接触させ、他の一面は燃焼
状態に応じ、正常時には酸化雰囲気、酸欠時には還元雰
囲気に触れるようにしである。この方式によると正常時
には８００ｍＶ程の高い起電力が得られるが、酸欠時に
は低い起電力となり、さらに炎の立ち消えでは瞬時に起
電力がＯｍＶとなり、・またセンサが劣化あるいは破損
したときは起電力が低下するため、これらの異常は全て
一個のセンサで検知できる。しかし第１図の方式ではセ
ンサの劣化あるいは破損時には検知できない欠点がある
。また第２図の方式において、燃焼炎が短い熱器具９例
えばガス赤外線ストーブなどでは。

酸素センサの片面に還元炎が十分に接触しないため、セ
ンサ出力が不安定で、十分な出力が得られない欠点があ
る。

なお第１図および第２図においてＡは還元炎。

Ｂは酸化炎、Ｃは不完全燃焼時の炎の先端、第１図にお
いて１１は空気、第２図において２はガスバーナー、１
２は燃焼排ガスの流れを示す。

（発明の目的） 本発明は上記欠点のない燃焼安全装置を提供することを
目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記の欠点について種々検討した結果、内
外周表面に検知部となる耐熱性電極を各々円周の１／２
以下に形成した酸素イオン伝導性固体電解質の管状焼結
体と、前記管状焼結体内部に還元性ガス及び／又は生ガ
スを送シ込むガス導入管と、電磁弁とからなり、前記管
状焼結体は外周電極が正常燃焼時には酸化雰囲気と、不
完全燃焼時には還元雰囲気に接触するようにバーナー回
航 に対して反対側となる位置に配設させ、さらに内周電極
と外周電極間に生ずる起電力によシ駆動され正常燃焼時
には開、不完全燃焼時には閉となるように構成された電
磁弁をガス供給パイプに設けた燃焼安全装置を用いて試
験したところ９例えば燃焼炎の短いガス赤外線ストーブ
の酸欠、炎の立ち消え等を検知でき、またセンナの劣化
、セ／すの破損等の異常を同一のセンサで確認すること
がで話た。

（発明の構成） 本発明は内外周表面に検知部となる耐熱性電極を各々円
周の１／２以下に形成した酸素イオン伝導性固体電解質
の管状焼結体と、前記管状焼結体内部に還元性ガス及び
／又は生ガスを送シこむガス導入管と電磁弁とからなシ
、前記管状焼結体は外周電極が正常燃焼時には酸化雰囲
気と、不完全燃焼時には還元雰囲気に接触するように検
知部のをガス供給パイプに設けた燃焼安全装置に関する
。

なお本発明において酸素イオン伝導性固体電解質の材料
としてはイツトリア、カルシア、マグネシア、セリア、
ストロンチア等で安定化したジルコニア、トリア等が用
いられ、また電極材料としては白金、ロジウム、パラジ
ウム等の金属またはそれらの合金が用いられる。

本発明における内外周電極は管状焼結体の円周の１／２
以下とされ、１／２を越えると酸欠、すなわち不完全燃
焼にならないうちに検知してしまうおそれがある。

（実施例） 以下９本発明の実施例を図面を引用して説明する。

第３図は本発明の実施例になる燃焼安全装置の概略図、
第４図は本発明の実施例になる燃焼安全装置のセンサ部
分を拡大した概略−である。

１はイツトリアで安定化したジルコニアを外径４肛、内
径２ｍ、長さ５０ｍｍに成形したセンナで。

その内外周表面の円周の１／２に白金ペーストを焼き付
け、内周電極および外周電極を形成した。

次に還元性ガスを導入するために銅パイプ８の一端を電
磁弁５に接続し、他の一端をノズル６を介して上記セン
サｌに接続した。またセンサ１の一端をガス赤外線スト
ーブのメインバーナー４の上部に、そして外周電極９が
メインバーナー４０面に対して反対側となる方向にバー
ナー面より３鴫上方に設置した。な紐第３図に訃いてＭ
はメインバーナーへの生ガス供給路である。

（作　用） 次に上記のように構成した燃焼安全装置の動作について
説明する。

まずメインバーナー４を点火するとセンサ１が加熱され
、センサ１の内周電極はノズル６よシ導入された生ガス
１４により常時還元雰囲気に、一方性周電極９は燃焼排
ガスの酸化雰囲気に接触し。

内外の酸素濃度に差を生じ、約１５秒後には約８００ｍ
Ｖの高起電力が発生し、この起電力で電磁弁５が開状態
に保持される。次に正常に燃焼しているときに何らかの
原因で不完全燃焼になると。

第４図に示す如くメインバーナー４の燃焼炎が伸延し、
外周電極９に燃焼炎が接触するようになシ。

燃焼炎の温度低下によシセンサ１の抵抗が増加し。

しかも内外の酸素分圧比が小さくなり、起電力が止させ
る。

なお第３図および第４図において７はノズル取付治具、
第４図においてＣは不完全燃焼時の炎の先端、Ｄは正常
燃焼時の炎の先端である。

第３図に示す燃焼安全装置を用いたときの起電力、電磁
弁に流れる電流およびセンサの抵抗と酸素濃度との関係
を第５図に示す。

（発明の効果） 本発明になる燃焼安全装置は、内外周表面に検知部とな
る耐熱性電極を各々円周の１／２以下に形成した酸素イ
オン伝導性固体電解質の管状焼結体と、前記管状焼結体
内部に還元性ガス及び／又は生ガスを送シ込むガス導入
管、電磁弁とからなり、前記管状焼結体は外周電極が正
常燃焼時には酸化雰囲気と、不完全燃焼時には還元雰囲
気に接触するようにバーナー面に対して反対側となる位
置に配設さ劉さらに内外周電極と外周電極間に生ずる起
電力により駆動され正常燃焼時には開。

不完全燃焼時には閉となるように構成された電磁弁をガ
ス供給パイプに設けるので、燃焼炎の短いガス赤外線ス
トーブ等のガスバーナーの不完全燃焼、炎の立ち消え等
を検知でき、またセンサの劣化、センサの破損等の異常
を同一のセンサで確認することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の燃焼安全装置の概略図、第
３図は本発明の実施例になる燃焼安全装置の概略図、第
４図は本発明の実施例になる燃焼安全装置のセンサ部分
を拡大した概略図、第５図は第３図に示す燃焼安全装置
を用いたときの起電力、電磁弁に流れる電流およびセン
サの抵抗と酸素濃度との関係を示すグラフである。 符号の説明 １・・・センサ　２・・・ガスバーナー３・・・燃焼排
ガスの導入管　４・・・メインバーナー５・・・電磁弁
　６・・・ノズル ７・・・ノズル取付治具　８・・・銅パイプ９・・・外
周電極　１０・・・還元性ガス導入管１１・・・空気　
１２・・・燃焼排ガス１３・・・還元性ガス　１４・・
・生ガスＡ・・・還元炎　Ｂ・・・酸化炎 Ｃ・・・不完全燃焼時の炎の先端 Ｄ・・・正常燃焼時の炎の先端 Ｍ・・・メインバーナーへの生ガス供給路隼１（２）　
第２０ 早３　（￥１ 茅　９図 ＋緑を凍原（％〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内外周表面に検知部となる耐熱性電極を各々円周の
   １／２以下に形成した酸素イオン伝導性固体電解質の管
   状焼結体と、前記管状焼結体内部に還元性ガス及び／又
   は生ガスを送シ込むガス導入管と、電磁弁とからなシ、
   前記管状焼結体は外周電極が正常燃焼時には酸化雰囲気
   と、不完全燃周電極と外周電極間に生ずる起電力によシ
   駆動され正常燃焼時に拡開、不完全燃焼時には閉となる
   ように構成された電磁弁をガス供給パイプに設けた燃焼
   安全装置。