JPH0330691Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、湯沸器やフアンヒータ、コンロ等の
燃焼装置において、不完全燃焼や立ち消え等、バ
ーナの燃焼状態を温度を介して検出するもので、
詳しくは、バーナの炎口の近傍に、加熱温度に応
じた熱起電力を発生する燃焼状態検出用の熱電対
を配設してある燃焼装置の燃焼状態検出部に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の燃焼装置の燃焼状態検出部では、第１１
図に示すように、正常燃焼状態のバーナ２の燃焼
炎ａ中に熱電対４の温接点を、不完全燃焼や立ち
消え等の燃焼状態の変化でその燃焼炎ａによる加
熱温度が変わるように挿入位置させることによ
り、燃焼状態に応じて熱電対の熱起電力を変化さ
せて燃焼状態を検出するように構成されていた
（文献を示すことができない。） 〔考案が解決しようとする問題点〕 しかし、前記の従来構成によるときは、熱電対
の温接点を燃焼炎で直接に加熱させるため、次の
ような欠点があつた。

つまり、燃焼炎は燃焼状態に関係なくふらつく
ため、同じ燃焼状態であつても、その燃焼炎のふ
らつきによつて熱電対における温接点の温度が急
変して熱電対の熱起電力が変動し、その結果、熱
電対の熱起電力に基づく燃焼状態の判定を安定し
て行わせることが困難である。

本考案の目的は、上述の実情に鑑み熱電対の熱
起電力に基づく燃焼状態の判定をより安定的に、
かつ精度良く行えるようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案による燃焼装置の燃焼状態検出部の特徴
構成は、熱電対の検出対象炎に対して保炎作用す
る保炎板を設け、その保炎板からの熱伝導で加熱
される状態に前記熱電対を形成し、前記保炎板を
検出対象炎の前記炎口に対して位置変更調整自在
とする位置調整機構を設けたことにあり、その作
用・効果は次の通りである。

〔作用〕

つまり、上記の特徴構成においては、保炎板の
保炎作用により熱電対の検出対象炎が安定し、ま
た、正常燃焼状態中、保炎板は保炎作用に対する
相互作用として、その安定した検出対象炎により
安定的に加熱されて、検出対象炎に多少のふらつ
きがあつても燃焼状態に応じた温度に安定的に保
たれる。

したがつて、上記保炎板からの熱伝導で熱電対
を加熱する構成とすることで、検出対象炎の多少
のふらつきにかかわらず熱電対の温度を燃焼状態
に応じた温度に安定的に維持できる。

又、保炎板による保炎では、酸素濃度がある特
定値に低下するまでは、保炎作用により検出対象
炎の安定性を保ち得ることで、酸素濃度の低下に
対する保炎板温度（すなわち、熱電対温度）の低
下が緩慢となり、そして、酸素濃度が上記特定値
よりも低くなると、保炎限界を越える状態となつ
て燃焼状態が急速に悪化することから、酸素濃度
が上記特定値よりも低い範囲では、酸素濃度の低
下に対する保炎板温度（熱電対温度）の低下が急
激となる。

すなわち、このことから、保炎板がない場合で
は、酸素濃度低下に対する熱電対の熱起電力低下
率が第５図中点線で示す如く一律であるのに対
し、上記特徴構成では、第５図中実線で示す如
く、酸素濃度低下に対する熱電対の熱起電力Ｗの
低下率を、酸素濃度が特定値d₀よりも高い範囲で
は小に、かつ、酸素濃度が上記特定値d₀よりも低
い範囲では大にでき、そして、不完全燃焼である
か否かの判断の基準となる酸素濃度設定値d₁より
も上記特定値d₀が大となるようにすることで、そ
の酸素濃度設定値d₁に対応する設定熱起電力W₁
と雑音との差、つまり、Ｓ／Ｎ比を大きくとるこ
とができる。

換言すれば、酸素濃度変化に対して熱起電力を
大きく変化させることができるため、設定熱起電
力W₁の測定のバラツキが多少大きくとも、その
測定結果に対応する酸素濃度のバラツキは小さい
ものとすることができる。

その上、上記特徴構成では、位置調整機構によ
り保炎板を位置変更調整自在としたことにより、
保炎板の位置変更調整で検出対象炎に対する保炎
作用特性を変化させて、熱電対の熱起電力発生特
性を燃焼特性に応じ調整・選定する、といつたこ
とを容易に実施でき、これによつて、バーナ個々
の燃焼特性のバラツキや燃料種による燃焼特性の
相違にかかわらず、熱起電力測定による燃焼状態
検出を燃焼特性に適合する状態で的確に行わせる
ことができる。

〔考案の効果〕

以上作用の結果、本考案によれば、燃焼状態の
良否とは関係なく生じる燃焼炎のふらつきや、熱
起電力の測定のバラツキの影響を抑制回避して、
また、バーナ個々の燃焼特性のバラツキや燃料種
による燃焼特性の相違にも容易かつ的確に対処し
て、全体として、不完全燃焼を従来に比べより安
定的に、かつ精度良く検出し得るに至つた。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例を示す。

第２図に示すように、ケース１内に、バーナ２
とこのバーナ２で加熱される水加熱用の熱交換器
３とを設け、前記バーナ２の燃焼状態を検出する
ための熱電対４と点火プラグ５とを設け、前記熱
交換器３への給水路Ｗに、操作バルブ６と水ガバ
ナ７とを介装し、前記バーナ２への燃焼ガス供給
路Ｇに、前記水ガバナ７に連動して通水時に開く
水圧応動弁８と２つの電磁弁９とを介装し、制御
装置１０を設けて、燃焼装置の一例である元止め
式の湯沸器を構成する。

前記バーナ２は、第１図および第３図に示すよ
うに、複数の炎口２ａを列状に並べて形成するバ
ーナ本体２Ａの複数を、それらバーナ本体２Ａに
燃焼ガスを噴出供給するバーナノズルを備えたバ
ーナホルダ２Ｂに、互いに平行に並列位置するよ
うに取付け、前記バーナホルダ２Ｂの端部に、並
列端に位置するバーナ本体２Ａの炎口２ａのうち
特定少数個のものからの燃焼炎ａに作用する燃焼
状態検出用の保炎板２Ｃをステー２Ｄを介して取
付けて構成されている。なお、前記保炎板２Ｃ
は、ステー２Ｄにねじ２ｂを介して取付けられて
おり、そして、そのねじ２ｂに対するねじ孔２Ｃ
は上下姿勢の長孔に形成し、その長孔２ｃの上下
寸法範囲内で保炎板２Ｃを上下位置変更できるよ
うにしてある。つまり、保炎板２Ｃをその保炎対
象炎ａの炎口２ａに対して上下位置変更調整自在
とする位置調整機構を、上記ねじ２ｂと長孔構成
のねじ孔２ｃとにより構成してある。また、前記
バーナ本体２Ａは、ステンレスの板金製品であ
り、保炎板２Ｃもステンレス製である。

前記熱電対４は、前記バーナ本体２Ａの炎口２
ａのうち、保炎板２Ｃに対応するものの近傍に配
設されて、加熱温度に応じた熱起電力を発生する
ものであつて、第１図および第３図に示すよう
に、前記保炎板２Ｃに、２つの熱電対材４Ａ，４
Ｂのうちの一方の板状の熱電対材４Ａを、その保
炎板２Ｃが他方の熱電対材４Ｂとなる状態に接合
して構成されている。その接合構造は、一方の板
状熱電対材４Ａの折曲げ先端部４ａを、保炎板２
Ｃの上端近くの外面に当接させ、保炎板２Ｃの上
端部２ｄを、前記折曲げ先端部４ａを挾圧するよ
うに折返した構造である。つまり、熱電対４は、
バーナ２の保炎板２Ｃを他方の熱電対材４Ｂに兼
用利用して構成してあり、これによつて、部材の
兼用化による構造の簡素化、コストダウン及び組
付け性の向上を図つてある。この熱電対４の一方
の熱電対材４Ａは、保炎板２Ｃをステンレス製と
したことに対しコンスタンタン製としてある。

もつて、この熱電対４は、保炎板２Ｃによる保
炎効果によつて、第５図に示すように、酸素濃度
の特定値d₀を境として、酸素濃度が特定値d₀に低
下するまではその酸素濃度の低下に伴つてその熱
起電力Ｗを緩慢に下降させ、酸素濃度が特定値d₀
以下では、保炎板２Ｃのない場合（図中点線で示
す）よりもその酸素濃度の低下に伴つてその熱起
電力Ｗを急激に下降させるようになつており、そ
して、前述のねじ２ｂ及びねじ孔２ｃよりなる位
置調整機構をもつて保炎板２Ｃを上下位置変更調
整することにより、また、必要に応じ第４図イ，
ロに示す如く適当手法をもつて保炎板２Ｃの炎口
２ａに対する距離Ｄ、姿勢を変更することによ
り、保炎作用特性を変化させて、熱起電力の発生
特性をバーナ２の個々や燃焼ガス種により相違す
る燃焼特性に応じて調整・選定できるようになつ
ている。

前記制御装置１０は、前記操作バルブ６の通水
動作でスイツチ（図示せず）がONすることによ
り電磁弁９を開くとともに、点火プラグ５を作動
させて、バーナ２を点火させ、前記操作バルブ６
の止水動作で前記スイツチがOFFすることによ
り、電磁弁９を閉じ、燃焼時において、バーナ２
の立ち消えや不完全燃焼が生じて前記熱電対４の
熱起電力Ｗが設定値w₁にまで下降したとき、前
記電磁弁９を閉じるように構成されている。つま
り、熱電対４の熱起電力を制御装置１０で判定し
て、その判定結果に基づき不完全燃焼時に電磁弁
９を制御装置１０により遮断操作する形態とする
ことで、従来一般の形態、すなわち、熱電対４の
熱起電力そのものにより電磁弁９を開弁状態に保
持して、不完全燃焼時にはそれに伴う熱起電力低
下で開弁状態保持が不能となることをもつて電磁
弁９を閉弁させる形態に比べ、電磁弁９の電磁操
作特性のバラツキにかかわらず、不完全燃焼時に
より的確に電磁弁９を遮断できるようにしてあ
る。

〔別実施例〕

以下、本考案の別実施例を示す。

〔１〕 第６図に示すように、一方の板状熱電対
材４Ａを保炎板２Ｃに当接状態に接合して熱電
対４を構成する。

〔２〕 第７図イ，ロに示すように、一方の板状
熱電対４Ａと保炎板２Ｃとの当接部に貫通孔４
ｃを形成して、熱電対４の立上り特性を良くす
る。

〔３〕 第８図イ，ロに示すように、一方の熱電
対材４Ａを棒状または線状に形成し、この一方
の熱電対材４Ａの適宜長さにわたる折曲げ先端
部分４ｄを、保炎板２Ｃに形成した細長凹部に
嵌入接合することで熱電対４を構成する。

〔４〕 第９図イ，ロに示すように、一方の熱電
対材４Ａを棒状または綿状に形成し、この一方
の熱電対材４Ａの端部を、保炎板２Ｃの凹部に
挿入接合することで熱電対４を構成する。

〔５〕 上記実施例では、ステンレスとコンスタ
ンタンと接合させた熱電対４を示したが、熱電
対４としては、他の材料からなるものであつて
も良い。

〔６〕 第１０図に示すように、熱電対４と保炎
板２Ｃとを別体に構成し、熱電対４を保炎板２
Ｃに熱伝導状態に当接させて連結させる。

尚、実用新案登録請求の範囲の項に図面との
対照を便利にするために符号を記すが、該記入
により本考案は添付図面の構造に限定されるも
のではない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本考案の実施例を示し、
第１図は要部の側面図、第２図は概略構成図、第
３図は要部の正面図、第４図イ，ロは調整要領の
一例を示す要部の側面図、第５図は酸素濃度と熱
起電力との関係を示すグラフである。第６ないし
第１０図は本考案の別実施例を示し、第６図、第
８図ロは要部の側面図、第７図イ、第８図イ、第
９図イは要部の正面図、第７図ロ、第９図ロは要
部の縦断側面図、第１０図は概略側面図であり、
第１１図は従来例を示す要部の概略側面図であ
る。 ２……バーナ、２ａ……炎口、４……熱電対、
２Ｃ……保炎板、４Ａ，４Ｂ……熱電対材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ バーナ２の炎口２ａの近傍に、加熱温度に応
   じた熱起電力を発生する燃焼状態検出用の熱電
   対４を配設してある燃焼装置において、前記熱
   電対４の検出対象炎に対して保炎作用する保炎
   板２Ｃを設け、その保炎板２Ｃからの熱伝導で
   加熱される状態に前記熱電対４を形成し、前記
   保炎板２Ｃを検出対象炎の前記炎口２ａに対し
   て位置変更調整自在とする位置調整機構２ｂ，
   ２ｃを設けた燃焼装置の燃焼状態検出部。 ２ 前記熱電対４が、前記保炎板２Ｃと別体で、
   その保炎板２Ｃに熱伝導状態に接当して連結す
   るものである実用新案登録請求の範囲第１項に
   記載の燃焼装置の燃焼状態検出部。 ３ 前記熱電対４がそれを形成する２つの熱電対
   材４Ａ，４Ｂの一方を前記保炎板２Ｃをもつて
   構成されたものである実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載の燃焼装置の燃焼状態検出部。