JP2000179847A - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
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Abstract
全燃焼を防止する湯沸器を提供する。 【解決手段】 燃焼排ガス内のCOまたは給気内のCO
を検知するCOセンサ3と、バーナ4に臨んで燃焼熱を
電気に変換する熱電源素子2とを設け、熱電源素子2に
よる熱起電力によってCOセンサ3を作動する。また、
コントローラ5のCO濃度判定部5aがCOセンサ3に
よって検知したCO濃度を所定レベル以上と判定した場
合や、コントローラ5のO2濃度判定部が熱電源素子に
よる熱起電力に基づいて検出したO2濃度を所定レベル
以下と判定した場合には、電磁弁制御部5dが電磁弁2
8を閉弁する。
Description
しくはCOセンサを搭載した燃焼装置に関する。
Oセンサを設けて、不完全燃焼を生じる前に燃焼を停止
する燃焼装置が知られている。例えば、このような燃焼
装置では、一酸化炭素により電気抵抗が低下する特性を
もったCOセンサを、燃焼排ガス流路または給気流路に
配置して、電気抵抗が所定値以下に低下したことを検出
して燃焼を停止し、不完全燃焼を防止している。
うなCOセンサを組み込むと、消費電力が約600mW
ほども増加し、商用電源を使用せずに乾電池を搭載して
点火器等を作動する燃焼装置では、COセンサによって
乾電池寿命が極端に短くなってしまい、乾電池交換を度
々行わなければならない問題があった。また、たとえC
Oセンサ駆動用として乾電池を専用に搭載したとして
も、1年間に5回ほど乾電池交換をしなければならなか
った。そこで、本発明の燃焼装置は、電池寿命を損ねな
いでCOセンサを搭載し、不完全燃焼を防止することを
目的とする。
明の請求項1記載の燃焼装置は、燃料ガスを燃焼するバ
ーナを備えた燃焼装置において、燃焼排ガス中のCOま
たは上記バーナへ供給される空気中のCOを検知するC
Oセンサと、上記バーナに臨んで燃焼熱を電力に変換す
る熱電源素子とを設け、上記熱電源素子による電力によ
って、上記COセンサを作動させることを要旨とする。
2記載のガス湯沸器は、請求項1記載のガス湯沸器にお
いて、上記熱電源素子に生じる熱起電力の大きさに基づ
いて、室内のO2濃度が所定レベル以下に低下したか否
かを判定するO2濃度判定手段を設けたことを要旨とす
る。
器は、COセンサが燃焼排ガス中のCOまたは給気中の
COを検知する。また、このCOセンサによる検知は、
熱電源素子に生じた電力によってまかなわれるため、C
Oセンサの搭載によって電池寿命が短くならない。
ス湯沸器は、COセンサが燃焼排ガス中のCOまたは給
気中のCOを検知すると共に、O2濃度判定手段が熱電
源素子に生じる熱起電力の大きさに基づいて室内のO2
濃度が所定レベル以下に低下したか否かを判定する。即
ち、熱電源素子を加熱している燃焼炎が酸欠雰囲気でリ
フティング(飛火)を起こすと熱電源素子の熱起電力が
低下することから、O2濃度判定手段は、この熱起電力
に基づいてO2濃度が所定レベル以下に低下したか否か
を判定する。従って、燃焼排ガス中のCOまたは給気中
のCO濃度と共に、室内のO2濃度をも検出できるた
め、不完全燃焼防止装置としての信頼性が向上する。
を一層明らかにするために、以下本発明の燃焼装置とし
ての元止め式ガス湯沸器の好適な実施形態について説明
する。元止め式ガス湯沸器(図4)は、図1に示すよう
に、燃料ガスと一次空気との混合気を燃焼するバーナ
4、燃焼熱により加熱される熱交換器23、熱交換器2
3とバーナ4間に挟まれ燃焼空間を形成する燃焼室2
2、熱交換器23の上方で燃焼排ガスを前方に導いて排
出する排気フード25から燃焼・排気経路が構成され
る。
押ボタンによる手動操作と連動して、流路を開閉する水
栓24が設けられ、バーナ4へのガス流路11には、水
栓24の開閉と同時に、ガス流路11を開閉する器具栓
26が設けられる。器具栓26の下流には、後述するコ
ントローラ5からの指令によりガス流路11を開閉する
電磁弁28が設けられ、コントローラ5と電気的に接続
される。更に、電磁弁28の下流に、給水路10に通水
されることで機械的に連動してガス流路11を開閉する
給水自動ガス弁27が設けられる。
へ着火する電極7、燃焼炎を検知するフレームロッド6
が設けられる。コントローラ5は、これらの電極7、フ
レームロッド6や後述するセンサに接続され、点火・出
湯・停止等所定の制御を行なう。
力を発生する熱電源素子2が設けられる。この熱電源素
子2は、鉄とシリコン系材の2種の金属が溶接される1
対の熱電対が25組、直列に接続され、個々の温接点が
バーナの燃焼炎に臨むように設けられ、後述するコント
ローラ5の電源切替部5bに電気的に接続される。尚、
この熱電源素子2は、ゼーベック効果により熱起電力を
生じて一対で約30mWの電力を発電し、25組を直列
に接続して合計750mW以上の電力を発電するように
設けられる。
には、燃焼排ガス中の一酸化炭素濃度(以下、一酸化炭
素を「CO」と、酸素を「O2」と呼ぶ)を検出するC
Oセンサ3が設けられる。COセンサ3には、図2に示
すように、CO濃度を検知するセンサ部3aと、検出温
度条件等による補正を加えてCO濃度に応じた信号をコ
ントローラ5に送信する補正部3bとが組み込まれる。
このセンサ部3a内には、CO濃度を検出する素子とし
て、例えば、通常状態で20kΩの電気抵抗がCO濃度
に応じて低下する半導体のCOセンサ素子が設けられ、
センサ部3aと補正部3bとは後述するコントローラ5
に接続される。
電源系部と信号系部とが設けられ、電源系部に乾電池電
源16と、COセンサ3に供給する電源を乾電池電力ま
たは熱電源素子2による熱起電力に切り替える電源切替
部5bとが設けられ、信号系部には、電磁弁28を開閉
する電磁弁制御部5dと、バーナ4への連続放電を制御
するイグナイタ部5fと、フレームロッド6からの信号
により燃焼炎の有無を判定する炎検出部5eと、熱電源
素子2に生じる熱起電力の大きさに基づいて、室内のO
2濃度が所定レベル以下に低下したか否かを判定するO
2濃度判定部5aと、COセンサ3からの信号によりC
O濃度が所定レベル以上に達したか否かを判定するCO
濃度判定部5cと、これら各部の制御時期を決めるタイ
マ部5gとが設けられる。
焼防止ルーチンについて、図3に示すフローチャートを
用いて説明する。操作ボタンにより点火操作が行われる
と、操作ボタンの移動により、操作スイッチ(図略)が
ONされると共に、器具栓26および水栓24が機械的
に開かれる。また、水栓24が開かれると、給水路10
に通水されて給水自動ガス弁27が開かれ、コントロー
ラ5は、電磁弁制御部5dにより電磁弁28を開弁して
燃料ガスをバーナ4に流し始めると共に、イグナイター
部5fにより電極7へ連続放電を開始して燃料ガスに点
火する。そして、コントローラ5の炎検出部5eは、フ
レームロッド6によって燃焼炎を検知すると、燃焼が正
常に行われていると判定し、電磁弁28への通電状態を
そのまま維持して開弁状態を保つ。また、点火操作と同
時に、不完全燃焼防止ルーチンが開始され、コントロー
ラ5の電源切替部5bは、COセンサ3に乾電池電力を
供給してセンサ部3aおよび補正部3bを作動する(S
1)。ステップ1では、コントローラ5のCO濃度判定
部5cが、COセンサ3により検出されたCO濃度が所
定レベル(A%)以下になったか否かについて判定し
(S2)、所定レベル(A%)以上の場合に、直ちに電
磁弁制御部5dが電磁弁28を閉弁して燃焼を停止し
(S7)、所定レベル(A%)以下の場合にはそのまま
燃焼を継続する。
されて熱起電力を発生してコントローラ5の電源切替部
5bに電力を供給し始め、所定時間経過すると、熱起電
力が所定レベル以上に達する。このため、点火から所定
時間経過後に(S3)、コントローラ5の電源切替部5
bは、COセンサ3のセンサ部3aに供給する電力を乾
電池電力から熱電源素子2による熱起電力へ切り替える
(S4)。引き続いて、コントローラ5のCO濃度判定
部5cによるCO濃度の監視に加えて(S5)、コント
ローラ5のO2濃度判定部5aは、熱起電力Vが所定レ
ベルamV以下に低下しないか否かについて、監視を開
始する(S6)。熱電源素子2は、室内が燃焼排ガスに
よって酸欠雰囲気となると、熱電源素子2を加熱してい
る燃焼炎Fがリフティング(飛火)を起こし始め、熱起
電力VがamV以下に低下する。このため、熱電源素子
2による熱起電力Vを監視することによって給気中のO
2濃度を監視することができる。つまり、コントローラ
5のO2濃度判定部5aは、熱電源素子2による熱起電
力VがamV以下に低下すると酸欠状態(O2≦B%)
と判定し、直ちに、電磁弁制御部5dにより電磁弁28
を閉弁して燃焼を停止する(S7)。また、熱電源素子
2による熱起電力レベルがamV以上で充分ある場合に
は、ステップ5に戻ってこのルーチンが繰り返され(S
5→S6)、CO濃度とO2濃度について監視が続けら
れる。
る燃焼炎の検知信号をコントローラ5の炎検出部5eが
監視しており、燃焼炎が消失した場合に、電磁弁制御部
5dに指令を出して、直ちに電磁弁28を閉弁する。ま
た、燃焼中に消火操作が行われて器具栓25および水栓
24が閉じられると、ガス流路11と給水路10とを閉
じて燃焼を停止する。
め式ガス湯沸器によれば、熱電源素子2による熱起電力
によってCOセンサ3が作動し、COセンサ3を搭載し
ても乾電池16への負担が増大しないため、乾電池寿命
が短くならない。しかも、元止め式ガス湯沸器の運転中
に熱電源素子2が熱起電力を発生し、この電力でCOセ
ンサ3が作動するので、発電エネルギーを効率良く利用
できる。また、このガス湯沸器は、COセンサ3によっ
てCO濃度を検出することに加えて、熱電源素子2に生
じる熱起電力によってO2濃度を検出するため、不完全
燃焼防止装置としての信頼性が向上する。
が、本発明はこうした実施形態に何等限定されるもので
はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々
なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、コン
トローラ5の電源切替部5bは、COセンサ3に供給す
る電力を乾電池電力から熱起電力へ点火から所定時間経
過後に一気に切り替えるのではなく、発生する熱起電力
に応じて乾電池電力を除々に減少するようにしても良
い。このようにすると、熱起電力を更に有効に利用でき
るため、乾電池電力をより節約できる。
設けずに、熱電源素子2とCOセンサ3とを直列接続し
て、熱電源素子2からの熱起電力を直接COセンサ3に
供給するようにし、COセンサ3の作動電力を100%
まかなうようにしても良い。
作動させるだけでなく、充電・蓄電器を設けて余分な電
力をため、次回の点火開始時に、点火器やフレームロッ
ドその他の駆動電力に利用するようにしても良い。
度が所定レベル以上となる場合や、熱電源素子2による
熱起電力に基づいて検出したO2濃度が所定レベル以下
となる場合に、電磁弁28を閉じることと共に、ブザ
ー、ランプ等で使用者へ報知する報知手段を設けても良
い。
を供給する給気路に設けられて、給気中のCO濃度を監
視することにより不完全燃焼を防止しても良い。
ずに、検出温度条件等による補正をコントローラ5内で
行うようにしても良い。
の2種の金属からなるものに限らず、熱電対を構成可能
な他の異種金属線同士で構成されても良い。
1記載のガス湯沸器は、熱電源素子による電力によって
COセンサが作動するため、COセンサを搭載しても電
池寿命が短くならないという優れた効果を奏する。
ば、請求項1による効果に加え、CO濃度と共に、O2
濃度を検知できるため、不完全燃焼防止装置としての信
頼性を更に向上することができる。
る。
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 燃料ガスを燃焼するバーナを備えた燃焼
装置において、 燃焼排ガス中のCOまたは上記バーナへ供給される空気
中のCOを検知するCOセンサと、 上記バーナに臨んで燃焼熱を電力に変換する熱電源素子
とを設け、 上記熱電源素子による電力によって、上記COセンサを
作動させることを特徴とする燃焼装置。 - 【請求項2】 上記熱電源素子に生じる熱起電力の大き
さに基づいて、室内のO2濃度が所定レベル以下に低下
したか否かを判定するO2濃度判定手段を設けたことを
特徴とする請求項1記載の燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10357291A JP2000179847A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10357291A JP2000179847A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 燃焼装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000179847A true JP2000179847A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18453374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10357291A Pending JP2000179847A (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000179847A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7127935B2 (en) * | 2005-02-07 | 2006-10-31 | Honeywell International Inc. | Wireless gas composition sensor system |
JP2012021678A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
CN110088551A (zh) * | 2016-12-20 | 2019-08-02 | Posco公司 | 加热炉的氧浓度控制装置及其控制方法 |
-
1998
- 1998-12-16 JP JP10357291A patent/JP2000179847A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7127935B2 (en) * | 2005-02-07 | 2006-10-31 | Honeywell International Inc. | Wireless gas composition sensor system |
JP2012021678A (ja) * | 2010-07-13 | 2012-02-02 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
CN110088551A (zh) * | 2016-12-20 | 2019-08-02 | Posco公司 | 加热炉的氧浓度控制装置及其控制方法 |
CN110088551B (zh) * | 2016-12-20 | 2020-12-22 | Posco公司 | 加热炉的氧浓度控制装置及其控制方法 |
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061031 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061204 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070320 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070717 |