JPS63184196A - 不完全燃焼検出システム - 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、不完全燃焼検出システム、特に室内暖房機の
不完全燃焼を検出して居住者の安全を図る不完全燃焼検
出システムに関する。

（従来の技術） 室内暖房機は、灯油等の燃料をバーナで燃焼させ、その
燃焼熱で室内の暖房を行なうものである。

しかし、燃料が不完全燃焼を起こすと、室内空気がすす
や一酸化炭素等で汚染されて居住者に悪影響を及ぼすと
共に、暖房機の燃焼筒や排気ルートにすすが付着して排
気の抵抗増加や熱効率の低下が生じ、ひいては機器破損
の原因となる。

このため、最近では、マイコン等を用いて燃料と空気の
混合比を適正値に設定したり、空気を室外から取入れて
酸素不足を防止し、燃料の完全燃焼を図る暖房機が普及
している。また、室内に一酸化炭素等の有毒ガスを検出
するセンサを設置し、ブザーやランプで居住者に室内の
汚染を知らせる警報システムも開発されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来の手段にあっては、居住者の保護はある程
度まで行なえるが、暖房機側の保護対策が不十分であっ
た。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、燃焼機器の不完全燃焼を確実に検出して居住
者の安全のみならず、燃焼機器の保護をも行なえる不完
全燃焼検出システムを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の不完全燃焼検出シス
テムは、燃焼ガスの経路中に所定の間隙をおいて配置さ
れた一対の電極を有するカーボンセンサと、前記電極間
に流れる電流を検出する電流検出手段と、燃焼機器の不
完全燃焼を知らせる警報手段と、電流検出手段からの検
出信号に応じて警報手段に作動信号を送ると共に燃焼機
器の燃焼を停止させる制御手段とで構成されている。

（作用） これらの構成により、燃焼機器が不完全燃焼を起こすと
、燃焼ガスから生じたカーボンがすすとなってカーボン
センサの表面に付着し、両電極がカーボンを介して電気
的に接続される。このため、一対の電極間に電流が流れ
て電流検出手段がこれを検出し、制御手段に検出信号を
送る。制御手段は、この検出信号に基づき、警報手段に
作動信号を送って居住者に警報を発すると共に、燃焼機
器に燃焼停止信号を送ってその作動を停止させる。

（実施例） 第１図には、本発明の不完全燃焼システムが適用された
暖房機１ｏが示されている。

暖房機１０は、外側が天板１１、側板１２及び背板１３
によって被覆され、下方が下台１４によって床上に支持
されている。また、暖房機１ｏの前面は、間口してその
中央に燃焼筒１５が配置され、燃焼筒１５の内部下方に
ポット形バーナ１６が設置されている ポット形バーナ１６は、第２図から分るようにバイブ１
７を介して燃料タンク１８に接続され、バイブ１７中に
設けられた電磁ポンプ１９によって所定量の燃料が供給
される。また、図示していないが、ポット形バーナ１６
には点火装置が取付けられ、下台前面の点火スイッチ２
０（第１図）を入れると燃焼が開始するようになってい
る。

燃焼筒１５の上方には、多数の孔２１Ａを有する放射筒
２１が設置され、放射筒２１は燃焼時に赤熱して外部に
輻射熱を発する。放射筒２１の上方には熱交換器２２が
配置され、この熱交換器２２は燃焼ガスが流出する際の
熱を吸収して暖房機１０の熱効率を向上させる。また、
放射筒２１の外側は、耐熱性のガラス筒２３で被覆され
ており、燃焼状態が外部から視認できるようになってい
る。

天板１１の上面右側には、吸排気筒２４が接続され、排
気筒２４の他端は屋外に伸びている。従って、燃焼ガス
は燃焼筒１５、放射筒２１、熱交換器２２及び排気筒２
４を経て屋外に排出される。

ガラス筒２３の後方には、湾曲した反射板２５が設置さ
れ、放射筒２１から後方及び側方に出た輻射熱が前方に
反射される。暖房機１０の前面開口部には、格子状の前
面ガード２６が取付けられ、天板１１の開口部にも上部
ガード２７が嵌込まれている。

一方、下台１４の前面右側には、操作盤２８が取付けら
れ、操作盤２８上に点火スイッチ２０゜タイマ２９等の
操作部が配備されている。また、下台１４の前面左側に
は、ポット形バーナ１６の不完全燃焼を知らせるブザー
３０や暖房機１ｏの温度を調節する温度調節レバー３１
が設けられている。

第２図には、暖房機１０に組込まれた不完全燃焼検出シ
ステムが示されており、このシステムは、カーボンセン
サ３２、電流検出回路３３、マイクロコンピュータ３４
及びブザー３０から構成されている。

カーボンセンサ３２は、第３図に示すように絶縁体３５
と、一定の間隙３６をおいて絶縁体３５に貼付けられた
一対の電極３７．３８から成り、第１図に示すようにガ
ラス筒２３の内面に取付けられている。各電極３７．３
８は、ステンレス製等の細長い耐熱金属片で、リード線
３９．４０を介して電流検出回路３３に接続されている
。カーボンセンサ３２の両電極３７．３８間は通常絶縁
状態にあるが、すすとなったカーボン４１が付着して隙
間３６が埋められると電気的に接続状態となり、電極３
７．３８間の電流が電流検出回路３３で検出される。

電流検出回路３３の出力側は、第２図に示すようにマイ
クロコンピュータ３４に接続され、マイクロコンピュー
タ３４は、電流検出回路３３の検出信号に基づいてブザ
ー３０及び電磁ポンプ１９に制御信号を送る。

以上のように構成された本実施例の不完全燃焼検出シス
テムは、次のように作動する。

まず、暖房機１０のポット形バーナ１６が完全燃焼して
いる間は、カーボン４１が殆ど発生しないので、カーボ
ンセンサ３２の電極３７．３８間には電流が流れない。

次に、ポット形バーナ１６が不完全燃焼を起すと、酸素
と反応し切れなかった燃料中のカーボン４１がすすとな
ってカーボンセンサ３２に付着する。カーボン４１は導
電性を有するから、第３図に示すようにカーボン４１が
隙間３６を埋めると電極３７．３８間に電流が流れ、電
流検出回路３３がこれを検出してマイクロコンピュータ
３４に不完全燃焼の検出信号を送る。マイクロコンピュ
ータ３４は、この検出信号に基づいてブザー３０を作動
させて居住者に異常を知らせると共に、電磁ポンプ１９
に停止信号を送ってポット形バーナ１６の燃焼を停止さ
せる。

暖房機１０を自動的に停止させることにより、排気経路
へのカーボン堆積がなくなり、排気の抵抗増加、熱効率
の低下、更には異常高温による各機器の破損が防止され
る。

第４図には、カーボンセンサ３２の第２実施例が示され
ており、この実施例では、２本のワイヤ電極４２．４３
を互いに接触しないように絶縁体３５に巻装し、ワイヤ
電極４２．４３に電極とリード線を兼用させている。こ
の場合にも、ワイヤ電極４２．４３の何れかの隙間３６
にカーボン４１が付着すると、ワイヤ電極４２．４３が
導通して電流検出回路３３で電流が検出される。尚、第
４図においてワイヤ電極４２．４３の太さが異なるのは
、両者を区別するためで実際には同一である。

カーボンセンサ３２は、第１図に想像線で示すように熱
交換器２２の内面に取付けてもよい。但し、熱交換器２
２は通常金属製であるから、第４図のカーボンセンサ３
２を取付ける場合には、絶縁用のバッキングを介装させ
る必要がある。

更に、絶縁体３５にヒータを使用すれば、カーボンセン
サ３２に付着したカーボン４１を高熱で自動的に除去す
ることができる。この場合には、絶縁体３５に耐熱性の
セラミックなどを用いるのが望ましい。

尚、上記実施例では、不完全燃焼検出システムを暖房機
１０に用いた例を示したが、本発明は、給湯機等の他の
燃焼機器にも適用が可能である。

また、一対の電極３７．３８を直接ガラス筒２３に取付
けて絶縁体３５を省略してもよい。更にブザー３０の代
わりに警報ランプ等を用いることもできる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の不完全燃焼検出システム
は、燃焼ガスの経路中に所定の間隙をおいて配置された
一対の電極を有するカーボンセンサと、前記電極間に流
れる電流を検出する電流検出手段と、燃焼機器の不完全
燃焼を知らせる警報手段と、電流検出手段からの検出信
号に応じて警報手段に作動信号を送ると共に燃焼機器の
燃焼を停止させる制御手段とから構成されているので、
不完全燃焼時に生ずるカーボンから電気的に不完全燃焼
を検出することができ、居住者の安全のみならず、燃焼
機器の保護も行なえる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の不完全燃焼検出システムが適用され
た暖房機の斜視図、第２図は不完全燃焼検出システムの
回路図、第３図はカーボンセンサの簡略図、第４図はカ
ーボンセンサの他の実施例を示す簡略図である。 １０・・・暖房機　１６・・・ポット形バーナ　１９・
・・電磁ポンプ　２２・・・熱交換器　２３・・・ガラ
ス筒３０・・・ブザー　３２・・・カーボンセンサ　３
３・・・電流検出回路　３４・・・マイクロコンピュー
タ　３５・・・絶縁体　３６・・・電極の間隙　３７．
３８・・・電極４１・・・カーボン　４２．４３・・・
ワイヤ電極特許出願人　　　　　　サンデン株式会社代
理人　　弁理士　　　吉１）精孝 第１図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼ガスの経路中に所定の間隙をおいて配置され
   た一対の電極を有するカーボンセンサと、前記電極間に
   流れる電流を検出する電流検出手段と、燃焼機器の不完
   全燃焼を知らせる警報手段と、電流検出手段からの検出
   信号に応じて警報手段に作動信号を送ると共に燃焼機器
   の燃焼を停止させる制御手段と、からなる不完全燃焼検
   出システム。
2. （２）前記一対の電極が絶縁体に取付けられている特許
   請求の範囲第（１）項に記載の不完全燃焼検出システム
   。
3. （３）前記絶縁体がヒータである特許請求の範囲第（２
   ）項に記載の不完全燃焼検出システム。
4. （４）前記一対の電極が２枚の耐熱金属片で絶縁体の表
   面に貼付けられている特許請求の範囲第（２）項または
   第（３）項に記載の不完全燃焼検出システム。
5. （５）前記一対の電極がワイヤで互いに接触しないよう
   に絶縁体に巻装されている特許請求の範囲第（２）項ま
   たは第（３）項に記載の不完全燃焼検出システム。
6. （６）前記警報手段がブザーである特許請求の範囲第（
   １）項に記載の不完全燃焼検出システム。
7. （７）前記警報手段がランプである特許請求の範囲第（
   １）項に記載の不完全燃焼検出システム。