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    公开号:WO1984004150A1
    申请号:PCT/JP1984/000194
    申请日:1984-04-17
    公开日:1984-10-25
    发明作者:Keiichi Mori；Katsuhiko Yamamoto；Mitsuhiro Imajima；Kuniaki Uchida
    申请人:Matsushita Electric Ind Co Ltd；
    IPC主号:F23N5-00
    专利说明:
    [0001] 明 細
    [0002] 発明の名称
    [0003] 燃焼装置
    [0004] 技術分野
    [0005] 本発明は石油 ， ガスフ ァ ンヒ ータ ， ス ト 一ブ等の燃焼器にお いて不完全燃焼検知用の酸素濃淡電池型センサを用いて安全対 策を図るものである。
    [0006] 背景技術
    [0007] 一般に不完全燃焼を検出するセ ンサと して酸素濃淡電池型の センサ、 例えばジルコニァセンサが知られて 、 ガスを燃料 と した燃焼器において実用化されている。 このジルコニァセ ン サは高温雰囲気中では第 1 図に示すように空燃比 （以下 M値と 称す） M≤ 1 の点で起電力が急変するとともに、 第 2図に示す 如くその内部抵抗は温度上昇によ つて減少する特性を有してい る。 したがって従来はこの温度特性を利用して着火を検知する センサと しても兼用されてい^ '。 第 3図にこの検知回路の一例 を示す。 1 はジルコニァセンサで、 起電力 e £ と内部抵抗 H i で等価される 。 2はジルコユアセンサ 1 と直列に接続された直 列抵抗で、 直流電源 3に接続されセンサへの電圧印加タイ プと なっている。 a ， bは検知出力端子を示す。
    [0008] 今、 燃焼前には内部抵抗 R i が数 1 O O M/2 と 直列抵抗
    [0009] 2 よ ]) も十分大き く、 出力電位は直流電源 3 とほぼ同等となる。 パーナが燃焼すると温度上昇に伴るつて内部抵抗 H i が低下し.、 直列抵抗 2 よ も十分小さる値と ¾り、 直列抵抗 2 と内部抵抗
    [0010] R i による分圧電位は第 4図の実線 Aで示すよ うに降下して極
    [0011] OMFI
    [0012] 、 '丄〜 • めて微小る値となる。 したがつてこの降下電圧を検出すること によつてパーナが着火したことを検知できる。. ところが従来の 構成のものではセンサに常時電圧を印加しているので電力消費 上不経済であり 、 しかもセンサの内部抵抗のバラッキが大きい
    [0013] 5 ため着火を確実に検知するにはその電源回路は安定した電圧を センサに印加するようにしなければ ¾らず、 このため電源安定 回路を必要とし、 構成が複雑でコス ト高になるという問題があ つ 0
    [0014] このよう ¾問題を解決する方法としてセンサに対する電圧印 t O 加をやめ、 センサ自身の起電力 e i のみを出力とすることが考 えられる。 しかし がらこの場合はパーナが着火してもセンサ の出力が急変せず着火検知が困難と ¾ ^る問題がある。 すなわち パーナが着火するとセンサはその燃焼熱で加熱されて酸素濃度 差分の起電力を発生し始めるが、 燃焼が正常空燃比域（以下、— 1 5 正常 M値と称す） で行なわれているため （第 4図の破線 範囲） 起電力変化は微々たるものである。 したがってセンサ出力の急 変がるく着火有無の判別が困難となる。
    [0015] 本発明は、 センサへの電圧印加をし ¾ 状態にてパーナを空 燃化が 1 よ り も小さい範囲すなわち低空燃比 （以下、 低 Μ値と 0 称す） で点火させることによ り、 上記問題点を解消、 つま り着 火検知の確実化と経済性， コス ト面の改善を図ることを第 1 の 目的とする。
    [0016] また、 低 Μ値着火とした場合、 その際に一酸化炭素が発生す るが、 本発明は、 着火検知と同時にパーナの燃焼を正常 Μ値に 5 移行させることによ り、 上記一酸化炭素の発生量を極力少 く • することを第 2の目的とする。
    [0017] また、 低 M値で着火すると発生する燃焼排ガス中には人体に 有害 ¾—酸化炭素が多く含まれるため好ま しく い。 したがつ て燃焼開始から着火検知までの時間はできるだけ短い方がよい
    [0018] 5 本発明はセンサを予熱しておく ことによ り、 着火検知に要する 時間の短縮を図ることを第 3の目的とする。
    [0019] さらに、 従来のセンサへの電圧印加タイ プでは、 何らかの原 因で失火した場合、 センサの温度が低下し、 それに伴 つて内 部抵抗 R i が燃焼前と同様数1 Ο Ο ΜΩ となってその出力電位 l O は第 4図実線 Βで示す如く 直流電源3 とほぼ同等の所まで急激 に上昇する。 したがつてこの電圧上昇を検出することによ って パーナが失火したことを検知できる。 ところが、 センサに電圧 を印加しないタイ プの場合はセンサ自身の起電力の変化を失火 信号と して利用せざるを得 く ¾るのであるが、 この起電力は 5 パーナが Μ値 1 .0以上の正常 Μ値状態で燃焼していると第 4図 の破線 で^-すよ うにほとんど変化しない。 したがってバ一ナ が失火してセンサの起電力が零となってもその起電力差では失 火と して検出することが回路設計上困難であり、 仮に失火検知 できるよ うにしたと しても誤動作する恐れが多い。
    [0020] 0 そこで本発明は、 パーナ着火時はセンサに電圧を印加せず、 所定時間経過後、 センサに電圧を印加することによ り、 失火を 確実に検知しうるよ うにすることを第 4の目的とする。
    [0021] 発明の開示
    [0022] 上記目的を達成するため本発明は酸素濃淡電池型のセンサに5 よ りパーナの燃焼状態を検知し、 パーナを低空燃比で点火させ、 • これによ り発生するセンサの ffi力を着火信号と して検出する着 火検知回路を設け、 また着火検知回路からの着火検知信号の出 力に応じて低空燃比から正常空燃比に切替える構成としたもの である。
    [0023] 5 また燃焼開始前にあらかじめセンサを予熱するよ う にしたも のである。 - さらに、 パーナ着火時はセンサに電圧を印加せず所定時間経 過後センサに電圧を印加するよ うにしたものである。
    [0024] 上記構成によれば、 センサ自身の起電力のみを着火信号とし 10 て取出すよ うにし、 さらに低 M値状態での着火しているのでセ ンサは大きる出力変化が生じ、 これによ つてパーナの着火検知 が確実にできるとともに、 センサへの電源電圧の印加による電 力消費や安定化電源回路の追加によるコ ス トアツプもな く 、 経 済的で安価なものとすることができる。 さらに本発明では低 M i s 値着火つま り濃い混合気で着火するため着火ミ スの恐れもほと んど ¾く確実なる着火ができる等、 その効果.は大 るものがあ る o
    [0025] また、 センサを予熱ヒータであらかじめ予熱しておいてバー ナを低 M値状態で着火させるので、 パーナの着火と同時にセン 0 サは大きな起電力を発生し、 瞬時に着火検知し正常 M値に切替 える。 したがって着火検知までの間に発生する一酸化炭素等の 量は極めて少ないものと ¾ り、 安全性の高いものとすることが できる。
    [0026] さらに、 バ―ナ着火時はセンサに電圧を印加せず所定時間経 5 過後センサに電圧を印加するよ うにしたので、 パーナに失火が - 一 • 生じた時は内部抵抗の変化によ りセンサからの出力は急激に変 化が生じる。 したがつてこの出力変化を利用して失火検知が可 能とな り、 安全性の高い燃焼装置を提供することができる。
    [0027] 図面の簡単 ¾説明
    [0028] 5 第 1 図は不完全燃焼を検知する酸素濃淡電池型センサの出力 特性図、 第 2図は同センサの温度特性図、 第 3図は従来の不完 全燃焼検知兼着火検知の回路図、 第4図は同回路におけるセ ン サ出力の特性図、 第 5図は本発明の一実施例における燃焼装置 の断面図、 第 6図は同実施例の回路図、 第 7図は同実施例にお l O けるセンサの出力特性図、 第 8図は本発明の第2の実施例にお ける燃焼装置の断面図、 第 9図は同実施例におけるセ ンサの出 力特性図、 第 1 O図は本発明の第 3の実施例による回路図、 第
    [0029] . 1 1 図は同実施例におけるセンサの出力特性図である。
    [0030] 発明を実施するための最良の形'態
    [0031] 1 5 以下その一実施例を図面とと もに説明する。 第 5図は石油を 燃料と した; ^焼装置の一例を示し、 1 1 は燃料パイ ブ、 1 2は この燃料パイ プ 1 1 からの燃料を気化する気化筒、 1 3はこの 気化筒 1 2を予熱するヒ ー タ、 1 4は上記気化筒 1 3内に燃焼 用空気を供給する送風管、 1 5は送風機、 1 6は燃料ポンプ、 0 1 ァは気化筒1 2上に設けたバ―ナ筒、 1 8はこのバ―ナ筒 1ァ に形成した透孔、 1 9は気化筒 1 2の外周を囲む如く設けた排 気筒、 2 Oは排気口、 2 1 は上記排気筒 1 9上に設けた耐熱熱 透過筒、 2 2はこの耐熱熱透過筒 2 1 と前記バ ーナ筒 1 ァとの 間に形成された燃焼室、 2 3はバ―ナ筒 1 ァ及び耐熱熱透過筒5 2 1 上を覆った蓋体、 2 4はこの蓋体 2 3に取付けた点火器、 SA 2 5は同じく盞体 2 3に取付けた不完全燃焼検知用のセンサで る 0 - このセンサ 2 5はジルコ -ァ （ZrOク） を材料としたもので、 酸素濃度の変化によつて起電力を発生する酸素濃淡電池型セン サであり、 パーナの着火と不完全燃焼とを検知するよ うになつ て^る。 - 以下パーナの着火と不完全燃焼とを検知する具体的 ¾回路構 成を第 6図を用いて説明する。 2 6は交流電源で、 運転開始ス ィ ツチ2 · 7を介して電源回路 2 8の電源ト ラ ンス 2 9に印加さ れて る。 電源回路2 Sはト ラ ンス 2 9の出力をダイォ一 ドブ リ ッジ 3 Οで整流し、 抵抗 3 1 ， コ ンデンサ 3 2 ， 定電圧ダィ オー ド 3 3によ り平滑， 定電圧化されて各種制御回路に直流電 源を供給している。 センサ 2 5の出力電位 aは着火検知回路 35 および燃焼状態検知回路 3 6に信号を出力する。 電位 aは着火 検知回路 3 5の比較器 3 7の負入力端子に入力し、 正入力端子 に入力した ί抗 3 8 , 3 9の分圧電位 b と比較して出力 cを得 る。 比較器 3ァの出力 cはリ レー Ry 2のコ イ ル 4 Oを通して 電源回路 2 8に接続されるとともに正帰還抵抗 3 4を通して b 電位に接続されている。 燃焼状態検知回路 3 6は比較器 4 3 , 4 4によ りセンサ 2 5の出力電位 a と抵抗 4 5 ， 4 6 , 4 ァで 分圧された電位 d , θ と各々比較してウィ ン ドコ ンパ レータ回 路を構成している。 比較器 4 3 ， 4 4の出力 ίは抵抗 4 8によ り プル了ッ ブされると共にィ ンバ一タ回路 4 9に入力されてそ の出力電位 gを得ている。 抵抗 5 Oはィ ンバ一タ回路 4 9のブ ルァッブ抵抗を示す。 5 1 は気化筒 1 2 (第 5図） を予熱する ヒータ 1 3の予熱回路を示す。 抵抗 5 2 と気化筒 1 2の温度セ ンサ 5 3 ( ここでは負特性感温抵抗素子を使用 ) の分圧電位 h と、 抵抗 5 4 ， 5 5の分圧電位 i を比較器5 6で比較し出力電 位 j を得ている。 比較器 5 6の出力 〗 はリ レ ー Ry 3のコ イ ル 5 ァを通して電源回路 2 Sに接続されると共にィ ンバータ回路 5 8に入力される。 イ ンバ ータ回路 5 8の出力はタイマ回路 59 の抵抗 6 Oとコ ンデンサ 6 1 の分圧電位 kに接続され、 タイ マ 回路 59は電位 kと抵抗 62 , 6 3の分圧電位 1を比較器64で比較し、 その出力 mはリ レ— 11ァ1のコ ィ ル 6 5に接続されると共にダイ オー ド 6 6のアノー ドに接続されている。 ダイオー ド 6 6の力 ソ ―ドは燃焼状態検知回路 3 6の出力電位 gに接続されている。
    [0032] また交流電源 2 6には点火回路 6 ア^^接続されている。 点火 回路 6 7は運転ス ィ ッ チ 2 7 とこれと並列に接続された停止ス イ ッチ 6 8 と リ レ ー Ry 1 の接点 6 9の直列回路によ 電源を 供給される 。 点火器 2 4はリ レ ー Ry 2の第 1 の接点 70の NC 接点に接続され、 N O接点は温風の送風フ ァ ン （ 図示せず）駆 動用モータ 7 1 が接続されている。 リ レ ー Ry3 の接点 7 2に は燃料ポンプ 1 6および燃焼用送風機 1 5が接続されている。 ここで燃焼用送風機 1 5は送風量の Hi— Lo 切替を可能とし、 これをリ レ — Ry 2の第2の接点ァ o' よ 切替える。 1 3は 気化筒 1 2を予熱するヒ ータを示す。 ^ここで説明した比較器 3 , 4 3 , 4 4 , 5 6 , 6 は一般周知の 2入力オープンコ レクタ出力のコ ンノ レ一タ、 イ ンバ ータ回路 4 9 ， 5 8 も才一 ブンコ レク タ出力のィ ンバ ータを使用している。
    [0033] 次に動作を説明していく 。 運転ス ィ ツチ 2 7を押すとヒータ 1 3および電源回路 2 8に通電され着火検知回路3 5 , 燃焼状 態検知回路3 6 ， 予熱回路 5 1 およびタイマ回路 5 9に電源を 供給する。 センサ 2 5は図に示すよ うに内部抵抗 R i と起電力 ej で等価される。
    [0034] 最初センサの雰囲気温度は室温と等しいため内部抵抗 Ri は 数 1 O O MX2 と大イ ン ピーダンスであり、 起電力 e i も零であ る。 よって基準電位 bに比べて a < b とな り、 比較器3ァの出 力 Cは Hi 出力となる。 比較器 3ァは前述のようにオーブンコ レクタ出力であるため出力 Hi はオーブンと等しく、 リ レ一ay 2のコ イ ル 4 Oに通電されない。 このため接点ァ 0，ァ 共 N C 接点に保たれ、 点火器 2 4が通電される。 このとき電位 bは抵 抗 3 8 と並歹 fjにリ レー Ry 2 の コ イ ル 4 Oのィ ン ピーダンス と y
    [0035] 抵抗 3 4の並列回路と抵抗 3 9の分圧電位と る。
    [0036] また予熱回路 5 は初期気化器の温度が低いため温度センサ 5 3の抵抗値が大き く電位 h〉 i と ¾ り比較器 5 6の出力 j が Hi であ り 、"リ レー Ry 3 5ァ も導通しない。 このためポンブ 1 6および送風機 1 5は動作し ¾い。 同時にィ ンパ一タ 5 8の 出力は Lo 出力とな り、 タ イ マ回路 5 9のコ ンデンサ 6 1 に充 電することを防ぐ。 このため電位 kはほぼ零ボルト とな り電位 k < 1から比較器 6 4の出力 mは Lo 出力と ¾る。 これによ り リ レー Ry 1 が導通し、 運転スィ ツチ 2 ァを離しても接点ら 9 によ り電源を供給し続ける。 つま り初期はヒー タ 1 3と点火器 2 4が動作し予熱を行 う。
    [0037] 気化—筒 1 2 の温度が上昇し温度センサ 5 3の抵抗値が低下す るに従い、 電位 hが低下して電位 i に近づいて来る。 ここで電
    [0038] CM ! 位 iは気化筒の温度が燃料が気化可能な温度に ¾ つた時の電位 h と等しく るよ うに設計されて り、 電位 h ^ iとなった時、 比較器 5 6は Lo 出力に ¾ り 、 リ レー Ry 3が導通する。 これ によ り燃料ポンブ 1 6 と送風機 1 Sが動作する。 こ こでリ レ一 Ry 2は動作してい ¾いため送風機 1 5は低風量とな り 、 燃料 ポ ンプ 1 ら よ り供給される燃料が必要 空気量よ り も低い風量 と している。 つま り低 M値であ り、 濃い混合ガスを供給して着 火性能の向上をはかつている。 比較器ち 6の出力 】' が Lo 出力 と ¾るとイ ンバ一 タ 5 8は Hi 出力 （ オー ブン ） と り 、 タ イ · マ回路 5 9 のコ ンデンサ 6 1 には抵抗 S Oを介して充電され始 める。 何等かの原因でパーナが着火し い場合はコンデンサ 61 の充電によ り電位 k≥ 1 となつた時点- 比較器 6 4が Hi 出力 と り リ レー Ry 1 を遮断して運転を停止する。 電位 k≥ I と ¾る前にパーナが着火し正常燃焼に ¾つた時はリ レー R 3 のコ ィ ルは後述するダイ オー ド6 6を通して導通され、 比較器6 4 の出力 mが Hi になっても導通を続けて燃焼を継続させる。
    [0039] タ イマ回路5 9力；リ レ一 R j を O F Fする前にパーナに着火し た時は、 パーナの加熱によ りセンサ 2 5 の雰囲気温度-が上昇し、 センサ 2 5が検知可能状態と ¾る。 ここでこのセ ンサ 2 5は酸 素濃淡電池でありセ ンサの雰囲気温度がセンサ動作温度よ り も 高い時に燃焼排ガス中の酸素濃度に応じて起電力を発生する。 つま りパーナの理論空気量よ り も少 い空気量（低 M値） にな つた時に約 0 . 8 Vの起電力を発生し、 空気過剰と ¾つた時には ほとんど起電力は零となる。
    [0040] パーナの点火は前述のよ うに低 M値の混合気を供給して行な われるのでその燃焼状態は一種の不完全燃焼と同等にな り、 セ ンサ 2 5は第 7図に示す如く これを感知して起電力 を出力 する。 つま りパーナが着火した時に起電力が発生し着火検知が 可能となる。 そして着火検知回路 3 5はこの起電力を検知して 正常 M値状態の燃焼へと移行させる。 するわち着火検知回路3 S の電位 b よ り もセンサ 2 5の起電力 ei の方が高ぐなると比較 器 3 7の出カ <3が110 出力とな り、 リ レー Ry 2のコ イ ル 4 0 に通電する。 これによ り接点 7 Oが N C側から N O側に切替り、 点火器 2 4の動作を停止してフ ア ンモータァ 1 を駆動し、 温風 を室内に放出すると同時にリ レー Ry2の接点ァ < も N o側に切 替り、 パーナモータ 1 5を Hi 風量にする。 すなわちポンプ16 の供給燃料に適した燃焼虱量を供給するよ うにな り、 正常 M値 燃焼へと移行する。 パーナが正常 M値燃焼に戻るとセ ンサ 2 5 の起電力 i も低下するが、 ここで比較器 3 7の正帰還抵抗 S4 によ り出力 cは Lo を持続する。 つま り比較器3ァが Lo 出力 となると同 に電位 は抵抗 3 9 と抵抗 3 4の並列抵抗と抵抗 3 8の分圧電位とな り、 比較器3ァの出力 cが Hi にある時の b電位に比べて十分低い値と つている。 このためセンサ 2 5 の起電力 ei が低下しても電位 a > 1 を維持するため出力 Cは Lo を保つ。
    [0041] 燃焼状態検知回路 3 6はセンサ 2 5の起電力 ei と等し a 電位と電位 d ， eとを比較器 4 3 , で比較して燃焼状態を 検知し、 不完全燃焼が生じると燃焼を停止させる。
    [0042] お上記実施例では電子回路で構成した例で説明したがこれ 等の燃焼シー ケ ンスをマイ ク ロ コ ン ピ ュータ等のプロ グラムで • 構成しても容易に実現可能であり、 この場合、 回路構成が簡略 化されると共にさらに精度の高い制御や複雑 制御シー ケ ンス も容易に実現可能と ¾る。 また送風機 1 5はモータの回転数に よ って Hi— Lo風量の切替を行 つているカ 、 ダイパ等による
    [0043] 5 風路切替方式によ り風量切替を行 ¾う ことも容易である。 また バ一ナも石油を燃料と したもので説明したが、 ガスを燃料と し たものであっても同様の効果が得られる。
    [0044] 第 8図は本発明の第2の実施例を示し、 本実施例では、 セ ン サ 2 5を燃焼開始前あらかじめ加熱する予熱ヒータァ 9を設け l O ている点が、 前記実施例と相違する。 この回路図は示してい い力 予熱ヒータァ 9は点火 ト ラ ン ス 2 4に並列に電気接続す ればよい。
    [0045] この動作については、 前述と同様、 パーナの着火が低 M値で 行なわれるので着火と同時にパーナは一種の不完全燃焼と同等' 1 5 の状態とな り、 セ ンサ 2 5はこれを感知して起電力を発生する が、 センサ 2 5は予熱ヒータ マ 9であらかじめ加熱されて検知 可能状態になつているので、 第9図 Aで示すよ うにパーナの着 火と同時に大起電力を発生する。 したがってその着火検知は瞬 時に行なわれる。 着火検知回路 3 5は、 セ ンサ 2 5の大起電力 0 を検出し、 前述と同様、 正常 M値燃焼へ移行させるが、 この時 にはセ ンサ 2 5はパーナからの熱によ つて十分加熱されるよ う に つてい-るので、 予熱ヒータァ 9への通電も OF Fし節電する。
    [0046] 不完全燃焼等の異常燃焼が生じると第 9図 Bで示すごと く、 セ ンサ 2 5の出力電位 aが急激に上昇し、 燃焼状態検知回路 3 6 5 の比較器 4 3 ， 4 4がこれを検知してィ ンバ一タ 4 9 , ダイ才 — ド 6 6を介してリ レー 6 5を通電させ、 そのリ レ一接点 6 9 を OFF して燃焼を俘止させる。 - お、 点火器 2 4としてヒータ型の点火器を使用し、 これを センサ 2 5の近傍に設けることによ り、 点火器 2 4でセンサ 2ち を予熱する構成と してもよい。
    [0047] 本発明の第 3の実施例を第 1 O図によ り説明する。 本実施例 においては、 着火時にはセンサに電圧を印加してい いが、 所 定時間後にセンサに電圧を印加し得る構成としている。 すなわ ち、 第 1 O図において、 ァ 3はセンサ 2 5 の出力を得るセンサ 回路を示し、 センサ 2 5と直列に直列抵抗ァ 4とスイ ッ チング ト ラ ン ジス タ 7 5が接続され、 ト ラ ン ジスタ 7 5のべ一スは抵 抗ァ 6を介して着火検知回路 3 5の比較器 3 ァの出力 cに接続 されている。 ァァはト ラ ン ジスタ了 5のエミ ッタベース抵抗を 示す。 また、 予熱ヒータァ 9が点火器 2 4に並列に接続されて いる。
    [0048] 次に動作を説明していく。 運転ス ィ ツチ 2 7を押すとヒータ 1 3および電源回路2. 8に通電され、 着火検知回路 3 5、 燃焼 状態検知回路3 6、 予熱回路5 1 およびタイマ回路5 9に電源 を供給する。
    [0049] 最初センサの雰囲気温度は室温と等しいため内部抵抗 Ri は 数 1 Ο Ο ΜΩ と大ィ ン ピ一ダンスであり、 起電力 ei も第ァ図 Aで示す如く零である。 よつて基準電位 bに比べて aく bとな り、 比較器 3ァの出力 cは Hi 出力となる。 比較器 3 7は前述 のようにオープンコ レク タ出力であるため出力 Hi はオー ブン と等しく、 リ レー Ry2 コイル 4 Oに通電されない。 このため 接点ァ O , 7 c 共に N c接点に保たれ、 点火器2 4およびセ ン サ 2 5の予熱ヒータ 7 9が通電される。
    [0050] また予熱回路5 1 は初期気化筒の温度が低いため温度セ ンサ 5 3の抵抗値が大き く電位 h > i とな ^比較器 5 6の出力 iが Hi であり、 リ レー Ry3 5ァ も導通し ¾い。 このためポンプ 1 6および送風機 1 5は動作し ¾い。 同時にイ ンバ一タ 5 8の 出力は Lo 出力とな り 、 タ イ マ回路 5 9のコ ンデンサ 6 1 に充 電する事を防ぐ。 このため電位 kはほぼ零ボル ト とる り、 電位 kく 1 から比較器6 4の出力 mは Lo 出力となる。 これによ り リ レ一 Ryiが導通し、 運転ス ィ ツチ 2ァを離しても接点 6 9に よ り電源を供給し続ける。 つま り初期はヒータ 1 3 と点火器24 るらびにセンサ用予熱ヒ一タァ 9を動作し予熱を行 う。
    [0051] 気化筒 1 2 の温度が上昇し温度セ ンサ 5 3 の抵抗値が低下す るに従い、 電位 hが低下して電位 i に近づいて来る。 ここで電' 位 iは気化筒の温度が燃料が気化可能 ¾温度に つた時の電位 h と等しく ''るよ うに設計されており、 電位 Ix^ i となった時 比較器 5 6は Lo 出力に ¾ り、 リ レー Ry3 が導通する。 これ によ り燃料ポンプ 1 6 と送風機 1 5が動作する。 ここでリ レー
    [0052] Ry2 は動作していないため送風機 1 5は低風量とな り、 燃料 ポ ンプ 1 6 よ り供給される燃料が必要 空気量よ り も低い風量 と している。 つま り低 M値であり濃い混合ガスを供給して着火 性能の向上をはかつている。 同時に比較器3 ァの出力 cは Hi であるためセンサ回路 7 3の ト ラ ン ジスタァ 5は導通せずセ ン サ 2 5には電源回路 3 1 からの電源の供給はされ い。 従って 比較器 3 7はセ ンサ 2 5の起電力 のみを検知し続けてい ¾ • 比較器5 6の出力 j が Lo 出力となるとイ ンバ一タ 5 8は Hi 出力（ オーブン ） とな り、 タイ マ回路 S 9のコ ンデンサ 6 1 に は抵抗 6 Oを介して充電され始め、 電位 k^ l となった時点で 比較器 6 4が Hi 出力と ¾ り リ レー Ry1のコ イ ル 6 5に通電し、 5 その接点 6 9を遮断して運転を停止する。
    [0053] このタイマ回路 5 9力 リ レー Ry1のコィル 6 5への通電を OFF する前にパーナに着火した時は、 燃焼状態検知回路 3 6がセ ン サ 2 5からの出力を比較判断してダイオー ド 6 6を介しリ レ一 Ry1のコイ ル 6 5に通電し続け燃焼を継続させる。 この時セ ン0 サ 2 5は瞬時に起電力を発生し着火検知が短時間で ¾される。
    [0054] す ¾わちパーナの着火が前述したよ うに低 M値で行なわれるの で着火と同時にバーナは一種の不完全燃焼と同等の状態と ¾り、 センサ 2 5はこれを感知して起電力を発生するが、 前述した如 ぐ センサ 2 5は予熱ヒータ 7 3であらかじめ加熱されて検知可5 能状態となって るので第1 1 図 Bで示すようにパーナの着火 と同時に大 電力を発生するのである。 したがってその着火検 知は瞬時に行なわれる。
    [0055] 着火検知回路 3 5は前述のようにして発生したセンサ 2 5の 大起電力を検出する （電位 b よ り も高く なる ） と比較器 3ァのΩ 出力力 S Lo 出力とな り、 リ レー Ry2のコ イ ル 4 Oに通電する。
    [0056] これによ り接点ァ が N O側に切替り送風機 1 5を Hi 風量に する。 すなわちポンプ 1 6の供給燃料に適した燃焼風量を供給 するよ うになり正常燃焼へと移行して一酸化炭素等の発生のな い状態とする。 同時にリ レー Ry2の接点 7 Oも N C側から N O5 側に切替り点火器 2 4の動作を停止してフ ァ ンモータァ 1 を駆 動し、 温風を室内に放出する。 この時セ ンサ 2 5はパーナから の熱によ つて十分加熱されるよ うになっているのでこのセ ンサ 2 Sを加熱する予熱ヒ ータ 7 9への通電も OFFし、 節電する。 また比敷器 3 7の出力 cが Lo になるので抵抗ァ 6を通してト ラ ンジスタ ァ 5 のべ一ス電流カ 流れ、 ト ラ ンジス タ 7 5カ導通 する。 これによ セ ンサ 2 5 と直列に直列抵抗 7 4が接続され、 電源回路 2 8からセ ンサ 2 5に電流が流れる。 しかし、 この時 センサ 2 5の温度が十分に上昇しているためその内部抵抗 Ri は直列抵抗 7 4に比べて非常に小さ ¾値と ¾つ てお 、 抵抗74 と内部抵抗 Ri の分圧電位はほとんど零であ 、 電位 aは第1 1 図 Cで示す如く セ ンサ 2 5の起電力 ei の出力だけが残る状態 となる。 z
    [0057] ここでパーナが何等の原因で急に失火した場合にはセン 1^25 は瞬間的に異常信号を出力するが、 失火条件によ っては異常信 号 Dを発生し い場合も考えられる。 さらに異常信号を出力し てもこれが瞬間であ 検知回路で検知でき ¾い場合がある。
    [0058] しかし、 本発明実施例では前述のよ うにセ ンサ回路ァ 3によ i 着火検知後には抵抗ァ 4を介してセ ンサ 2 5に電流が流れて いるため、 パーナ失火時に起電力 の発生がるかってもセ ン サ 2 5の温度低下によ！）内部抵抗 Ri が急激に増加し、 電圧印 加によ つて生じる直列抵抗ァ 4との分圧電位が起電力 ei よ も大き 値 （第 1 1 図 E ) とな ってしま う 。 このためパーナ失 火時 は燃焼状態検知回路 3 6の電位 dに対するセ ンサ 2 5か らの電位は a ≥ d と つて失火が検知され、 比較器 4 3、 イ ン バーク 4 9、 ダイオー ド 6 6を介してリ レー 6 5が作動し、 そ
    [0059] OMPI — 10— の接点 6 9を O F F して運転を停止するように動作する。
    [0060] お、 図示しているいが、 セ ンサ 2 5への電圧印加を着火検 知とは関係るく所定時間経過すると自動作に印加するようにす る構成も可能である。
    [0061] 産業上の利用可能性
    [0062] 室内の個別暖房装鬣と しての石油フ ァ ン ヒータ ¾どの燃焼器 において、 不完全燃焼によ —酸化炭素が多量に発生すること を未然に防止し、 安全性を高めることができる。 さらに、 失火 をも確実に検知して、 よ ] 安全性を高めるものである。
    权利要求:
    Claims• 請 求 の 範 囲
    1 . パーナと、 このパーナの燃焼状態を検知する酸素濃淡電池 型のセンサと、 上記パーナを点火する点火回路と、 上記パーナ の着火によ つて得られるセンサ自身の出力を着火信号と して検
    5 出する着火検知回路とを備え、 上記点火回路はパーナを低空燃 比で点火するよ うに構成した燃焼装置。
    2 . 請求の範囲第 1 項において、 着火検知回路は着火検知によ つて空燃比を低空燃比状態から正常空燃比状態へと切換えるよ うにしたことを特徵とする燃焼装置。
    i o 3 . 請求の範囲第 1 項または第2項にお て、 センサは予熱ヒ —タによ つて点火前あらかじめ予熱するよ うに構成したことを 特徴とする燃焼装置。 ,
    4 . 請求の範囲第 3項において、 予熱ヒータはパーナの着火前 後の一定時間のみ予熱するよ うにしたことを特徵とする燃焼装
    1 5
    5 . パーナと、 このパーナの燃焼状態を検知して起電力を発生 する酸素濃淡電池型のセンサ と、 前記パーナを点火する点火回 路と、 パーナの着火によ って得られるセンサの起電力変化のみ を検出する着火検知回路と、 所定時間後にセンサに電圧を印加 0 する電源回路と、 上記電圧印加によ つて得られるセンサからの 出力が所定値に達するとこれを失火信号と して検出する燃焼状 態検知回路とから ¾ j？、 上記点火回路は低空燃比状態でパーナ を点火させるとともに着火検知回路は着火検知によ つて空燃比 を正常空燃比状態に切換えるよ うにした燃焼装置。
    5
    6 . 請求の範囲第 5項において、 センサは予熱回路によ って点 • 火前にあらかじめ予熱するようにしたことを特徵とする燃焼装
    5
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    15
    20
    25
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    EP0144433A4|1985-09-02|
    US4606719A|1986-08-19|
    EP0144433A1|1985-06-19|
    DE3474851D1|1988-12-01|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1984-10-25| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1984-10-25| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB |
    1984-12-15| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1984901435 Country of ref document: EP |
    1985-06-19| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1984901435 Country of ref document: EP |
    1988-10-26| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1984901435 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP6943283A|JPS6248134B2|1983-04-19|1983-04-19||
    JP7033283A|JPS6248133B2|1983-04-20|1983-04-20||
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