Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3117582B2 - Combustion safety device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3117582B2 - Combustion safety device - Google Patents

Combustion safety device

Info

Publication number
JP3117582B2
JP3117582B2 JP05164206A JP16420693A JP3117582B2 JP 3117582 B2 JP3117582 B2 JP 3117582B2 JP 05164206 A JP05164206 A JP 05164206A JP 16420693 A JP16420693 A JP 16420693A JP 3117582 B2 JP3117582 B2 JP 3117582B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
flame
burner
air
thermocouple
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP05164206A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06347026A (en
Inventor
卓己 吉野
晃裕 三浦
Original Assignee
パロマ工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パロマ工業株式会社 filed Critical パロマ工業株式会社
Priority to JP05164206A priority Critical patent/JP3117582B2/en
Publication of JPH06347026A publication Critical patent/JPH06347026A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3117582B2 publication Critical patent/JP3117582B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼用空気を強制的に
取り込んで燃焼する燃焼器(例えば、強制排気式燃焼
器)の不完全燃焼を防止するための安全装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a safety device for preventing incomplete combustion of a combustor (for example, a forced exhaust combustor) forcibly taking in combustion air and burning.

【0002】[0002]

【従来の技術】一酸化炭素中毒の原因である不完全燃焼
は、主に燃焼器の給排気系不良や、排気の漏洩による室
内酸欠状態という2つの要因により生じる。そこで、従
来から燃焼器には不完全燃焼を検知して燃焼を停止させ
る安全装置が設けられている。こうした安全装置の技術
は、例えば特公昭59−39647号、特公昭61−3
1768号などに示されている。
2. Description of the Related Art Incomplete combustion, which is a cause of carbon monoxide poisoning, is mainly caused by two factors: a defective supply / exhaust system of a combustor and a state of lack of oxygen in a room due to leakage of exhaust gas. Therefore, a safety device is conventionally provided in the combustor to detect incomplete combustion and stop the combustion. The technology of such a safety device is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 59-39647 and Japanese Patent Publication No. Sho 61-3.
No. 1768.

【0003】前者は、図8に示すように、外筒50内に
混合ガスが供給される内筒51を設けて、各々の開口部
でブンゼン燃焼させ、一次空気口52および補助空気口
53から流入する空気の酸素濃度が低下したときに、内
筒51側のブンゼン火炎がリフトすることから、このリ
フト現象による熱電対54の起電力低下でガス流路を閉
じるものである。また、後者は、フィン閉塞等の排気系
不良により排出しきれない燃焼排気を、上記の空気口に
導入するようにして燃焼用空気の酸素濃度を低下させ、
ブンゼン火炎をリフトさせて異常を検出している。尚、
ここで用いるブンゼン燃焼とは、全一次燃焼に対比させ
たもので、周りから二次空気を取り入れて火炎を形成す
る燃焼を意味している。
In the former, as shown in FIG. 8, an inner cylinder 51 to which a mixed gas is supplied is provided in an outer cylinder 50, and Bunsen combustion is performed in each opening, and a primary air port 52 and an auxiliary air port 53 are provided. When the oxygen concentration of the inflowing air decreases, the Bunsen flame on the side of the inner cylinder 51 lifts, so that the gas flow path is closed by a decrease in the electromotive force of the thermocouple 54 due to the lift phenomenon. Further, the latter reduces the oxygen concentration of the combustion air by introducing combustion exhaust that cannot be exhausted due to exhaust system failure such as fin blockage into the air port,
An abnormality is detected by lifting the Bunsen flame. still,
The Bunsen combustion used here is compared with the all primary combustion, and means combustion in which secondary air is taken in from the surroundings to form a flame.

【0004】しかしながら、ファンにより強制的に燃焼
用空気を取り込む燃焼機器にこれらの安全装置を組み込
んでも、室内の酸欠による不完全燃焼は検出できるもの
の、給排気経路の閉塞やファンの能力低下による風量低
下に伴う不完全燃焼は検出できないという問題が生じて
いた。その理由について説明する。火炎の形成位置は、
燃焼速度とガス噴出速度とのバランスで決まる。一方、
燃焼速度は空気比(理論空気量に対する実際の空気量の
比)によって決まる。そこで、ファンから供給される風
量低下が生じると安全装置に供給される混合気の空気比
も低下することとなり、燃焼速度が低下する。従って、
火炎はリフトするはずであるが、ブンゼン燃焼の場合に
は、拡散燃焼であることから縦方向だけでなく横方向、
斜め方向にも広がるため、空気比の低下に対して敏感に
リフトしない。しかも、二次空気の流速が低下すること
も手伝って、かえってリフトを抑える側に働いてしま
う。この結果、熱電対で火炎の状態を検出していても、
風量低下による不完全燃焼は防止できないのである。
[0004] However, even if these safety devices are incorporated in a combustion device that forcibly takes in combustion air by a fan, incomplete combustion due to lack of oxygen in the room can be detected, but due to blockage of the supply / exhaust path and deterioration of the capacity of the fan. There has been a problem that incomplete combustion due to a decrease in air flow cannot be detected. The reason will be described. The formation position of the flame
It is determined by the balance between the combustion speed and the gas ejection speed. on the other hand,
The burning rate is determined by the air ratio (the ratio of the actual air amount to the theoretical air amount). Therefore, when the amount of air supplied from the fan decreases, the air ratio of the air-fuel mixture supplied to the safety device also decreases, and the combustion speed decreases. Therefore,
The flame should lift, but in the case of Bunsen combustion, because it is diffusion combustion, not only in the vertical direction but also in the horizontal direction,
Because it spreads diagonally, it does not lift sensitively to a decrease in the air ratio. In addition, the flow rate of the secondary air is reduced, and thus the lift is suppressed. As a result, even if the state of the flame is detected by the thermocouple,
Incomplete combustion due to low airflow cannot be prevented.

【0005】そこで、本願の出願人は、室内の酸欠であ
っても給排気不良による風量低下であっても確実に不完
全燃焼を検知する燃焼安全装置を先に提案している(特
願平4ー358213)。この技術は、図9に示すよう
に、バーナプレートPを筒状ガードGで囲んで火炎の二
次空気の接触を妨げて全一次燃焼を行い、このときの火
炎の形成位置を熱電対TCで検出するものである。この
安全装置によれば、二次空気に影響されずに、燃焼用空
気量の変動に対しても室内の酸欠に対しても火炎形成位
置が敏感に変化(リフト)して不完全燃焼を確実に防止
でき、非常に優れたものであった。
Therefore, the applicant of the present application has previously proposed a combustion safety device that reliably detects incomplete combustion even if the air volume is low due to insufficient oxygen supply or exhaust due to lack of oxygen in the room (Japanese Patent Application No. 2002-110,086). Hei 4-358213). According to this technique, as shown in FIG. 9, the burner plate P is surrounded by a cylindrical guard G to prevent contact of the secondary air of the flame and perform all the primary combustion, and the flame formation position at this time is determined by a thermocouple TC. It is to detect. According to this safety device, the flame formation position changes (lifts) sensitively to fluctuations in the amount of combustion air and oxygen deficiency in the room without being affected by the secondary air, resulting in incomplete combustion. It was surely prevented and very good.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この燃
焼安全装置は、風量が不足し始めると火炎がバーナプレ
ートからリフトし始め、所定の風量レベルに達すると筒
状ガード開口端に保炎するものであるが、火炎が筒状ガ
ード開口端に至るまでの弱い風量不足レベルにおいて火
炎がバタついてしまうことがあり、熱電対の出力が不安
定となりやすい。つまり、バーナプレートに保炎されて
いる正常状態から筒状ガード開口端に保炎されるまでの
遷移状態において、火炎のバタつきにより熱電対の出力
が不安定となる。従って、検出精度を一層向上させるに
は、この遷移状態となる風量レベル範囲を極力狭くしな
ければならない。尚、このような問題は、室内の酸欠に
おいても同様であった。本発明の燃焼安全装置は上記課
題を解決し、風量不足(あるいは酸欠)により火炎がリ
フトし始めてから筒状ガードで保炎するまでのあいだの
風量範囲(あるいは酸素濃度範囲)を狭くすることによ
り、高精度に不完全燃焼を検出することを目的とする。
However, in this combustion safety device, the flame starts to lift from the burner plate when the air volume starts to run short, and when the air volume reaches a predetermined air volume level, the flame is held at the open end of the cylindrical guard. However, the flame may flutter at a low level of insufficient air flow until the flame reaches the opening end of the cylindrical guard, and the output of the thermocouple tends to be unstable. That is, in a transition state from a normal state in which the flame is held by the burner plate to a state in which the flame is held by the opening end of the cylindrical guard, the output of the thermocouple becomes unstable due to fluttering of the flame. Therefore, in order to further improve the detection accuracy, it is necessary to narrow the range of the air volume level at which the transition state occurs as much as possible. Incidentally, such a problem was the same as in the case of lack of oxygen in a room. The combustion safety device of the present invention solves the above-mentioned problem, and narrows the air flow range (or oxygen concentration range) from when the flame starts to lift due to insufficient air flow (or lack of oxygen) until the flame is held by the cylindrical guard. Therefore, an object is to detect incomplete combustion with high accuracy.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の燃焼安全装置は、燃焼用空気を強制的に取
り込んで燃焼するメインバーナに隣接して、該メインバ
ーナの燃焼用空気供給路中に配設される安全装置であっ
て、複数の炎口を形成したバーナプレートを有する予混
合バーナと、上記バーナプレートを囲んで、上記バーナ
プレートに形成される火炎と上記予混合バーナの周囲の
燃焼用空気との接触を妨げて上記バーナプレート上で全
一次燃焼させる筒状ガードと、上記筒状ガード内に形成
される火炎の位置に応じた検知信号を出力する熱電対と
を備えると共に、上記筒状ガードは、上記熱電対の挿通
位置よりも下流側に上記バーナプレートより面積の小さ
い絞り開口部が形成され、燃焼用空気の供給量不足によ
り上記バーナプレート上に形成される火炎がリフトした
とき、その火炎を上記絞り開口部でブンゼン燃焼に切り
換えて保炎することを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a combustion safety device according to the present invention includes a main burner adjacent to a main burner for forcibly taking in combustion air and burning.
A safety device disposed in a combustion air supply passage of a burner, comprising: a premix burner having a burner plate having a plurality of flame openings; and a burner surrounding the burner plate.
Flame formed on the plate and around the premix burner
Blocking the contact with the combustion air prevents all
A cylindrical guard for primary combustion and formed inside the cylindrical guard
A thermocouple that outputs a detection signal corresponding to the position of the flame to be fired, and the tubular guard is inserted with the thermocouple.
Smaller area than the above burner plate downstream from the position
Opening due to insufficient supply of combustion air
The flame formed on the burner plate lifted
At that time, the flame is cut into Bunsen combustion at the throttle opening.
In other words, the point is to keep the flame in place.

【0008】[0008]

【作用】上記構成を有する本発明の燃焼安全装置は、バ
ーナプレート上に形成される火炎が筒状ガードにより二
次空気との接触を妨げられて全一次燃焼が行われ、この
火炎の形成位置に応じた検知信号を熱電対が出力する。
この火炎の形成位置は、燃焼速度と混合気の噴出速度と
のバランスで決まる。正常時には、バーナプレート上に
火炎が形成されるが、給排気系の不良により燃焼用空気
量が減少したときには予混合バーナの空気比が低下し燃
焼速度が遅くなる。この場合、全一次燃焼であることか
ら、火炎の状態は燃料噴出方向にのみ変化することとな
り火炎が敏感にリフトする。筒状ガード内で火炎がリフ
トしているとき火炎は不安定となるが、筒状ガードに
り開口部を設けているため、絞り開口部での噴出速度は
速くなる。従って、絞り開口部で燃焼速度と噴出速度が
バランスしやすくなり、風量不足が進む前に早めに火炎
が筒上ガードの絞り開口部に保持される。この結果、
ーナプレート上での全一次燃焼から筒状ガードの絞り開
口部でのブンゼン燃焼にスムーズに切り換わり、絞り開
口部の上流側にある熱電対の起電力を急減させることが
できる。つまり、筒状ガードに絞り開口部を設けない場
合には、筒状ガードの開口部での噴出速度が遅いためあ
る程度風量不足が進まないと(燃焼速度が遅くならない
と)筒状ガード先端に保炎できないが、筒状ガードに
り開口部を設けることでリフト開始から早めに保炎状態
に移行させることができる。
According to the combustion safety device of the present invention having the above-described structure, the flame formed on the burner plate is prevented from coming into contact with the secondary air by the cylindrical guard, so that all the primary combustion is performed. The thermocouple outputs a detection signal corresponding to.
The position where the flame is formed is determined by the balance between the combustion speed and the injection speed of the air-fuel mixture. In normal operation, a flame is formed on the burner plate. However, when the amount of combustion air decreases due to a defective air supply / exhaust system, the air ratio of the premix burner decreases and the combustion speed decreases. In this case, since all primary combustion is performed, the state of the flame changes only in the fuel ejection direction, and the flame lifts sensitively. Although the flame becomes unstable when the flame is lifted in the cylindrical guard down the tubular guard
Since the aperture is provided, the ejection speed at the aperture is increased. Therefore, the combustion speed and the ejection speed at the opening stop is easily balanced, flame ahead is held in the opening stop of the cylinder on the guard before the air volume deficiency progresses. As a result, bus
Opening of the cylindrical guard from all primary combustion on the
Smoothly switches to Bunsen combustion at the mouth and opens the throttle
The electromotive force of the thermocouple upstream of the mouth can be sharply reduced. In other words, when the throttle opening is not provided in the cylindrical guard, the jetting speed at the opening of the cylindrical guard is low, so that the airflow shortage does not proceed to some extent (unless the combustion speed decreases), so that the guard is held at the tip of the cylindrical guard. Can't burn, but squeeze on cylindrical guard
By providing the opening, it is possible to shift to the flame holding state early from the start of the lift.

【0009】また、室内が酸欠状態である場合には、予
混合バーナの空気比は一定であっても燃焼に寄与する酸
素量が実質的に低下していることから、燃焼速度が低下
して同様に火炎形成位置が変化し、リフト開始から早め
に筒状ガードの絞り部に保炎する。これらの結果、熱電
対の起電力の十分な変化が得られ、確実に不完全燃焼を
検出できる。
Further, when the room is in an oxygen-deficient state, the combustion rate decreases because the amount of oxygen contributing to combustion is substantially reduced even if the air ratio of the premix burner is constant. Similarly, the flame formation position changes, and the flame is held in the narrowed portion of the tubular guard early from the start of the lift. As a result, a sufficient change in the electromotive force of the thermocouple is obtained, and incomplete combustion can be reliably detected.

【0010】[0010]

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の燃焼安全装置の好適な実
施例について説明する。図1は、一実施例としての燃焼
安全装置の概略構成を表す。燃焼安全装置1は、後述す
る強制排気式(FE式)ガス給湯器の燃焼室内でメイン
バーナに隣合って設けられるもので、燃料ガスと燃焼用
空気とが吸入混合される混合管2と、混合管2に接続さ
れ混合気の圧力分布,濃度分布を均一にする円筒形の調
圧室3と、混合気が噴出する複数の炎口4形成したバー
ナプレート5(本実施例では、セラミックプレートを用
いる)とで予混合バーナ6を形成する。また、バーナプ
レート5の周囲を囲んでプレート5上に形成される火炎
の二次空気の接触を妨げる円筒形の筒状ガード7が装着
される。筒状ガード7の先端部は開口するものの、その
開口部8は断面L字状に内側に狭められて絞り部を形成
している。本実施例では、バーナプレート5の径φA
(=φ16)に対して、開口部の径φBをφ12として
いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, a preferred embodiment of the combustion safety device of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a schematic configuration of a combustion safety device as one embodiment. The combustion safety device 1 is provided adjacent to the main burner in a combustion chamber of a forced exhaust gas (FE) gas water heater described later, and includes a mixing pipe 2 through which fuel gas and combustion air are mixed by suction. A cylindrical pressure regulating chamber 3 connected to the mixing pipe 2 to make the pressure distribution and concentration distribution of the air-fuel mixture uniform, and a burner plate 5 formed with a plurality of flame outlets 4 from which the air-fuel mixture is ejected (in this embodiment, a ceramic plate) To form a premix burner 6. Further, a cylindrical tubular guard 7 which surrounds the periphery of the burner plate 5 and prevents contact of the secondary air of the flame formed on the plate 5 is mounted. Although the distal end of the cylindrical guard 7 is open, the opening 8 is narrowed inward in an L-shaped cross section to form a diaphragm. In this embodiment, the diameter φA of the burner plate 5
(= Φ16), the diameter φB of the opening is set to φ12.

【0011】混合管2の開口部9には、ガスノズル20
を臨ませて燃料ガスの噴出により、同時に燃焼用空気も
吸入されるようにしている。そして、混合管2での空気
比を正常時には0.9となるように開度が設定されてい
る。この混合比(0.9)は燃焼速度が最大となる設定
である。つまり、混合比がこの値から外れてくると燃焼
速度が遅くなるようになっている。
A gas nozzle 20 is provided in the opening 9 of the mixing tube 2.
The combustion air is also sucked in at the same time by the ejection of the fuel gas. The opening is set such that the air ratio in the mixing pipe 2 is 0.9 in a normal state. This mixture ratio (0.9) is a setting at which the combustion speed is maximized. That is, when the mixture ratio deviates from this value, the combustion speed is reduced.

【0012】筒状ガード7には、横方向から熱電対10
の先端である感熱部10aが挿入される。この熱電対1
0は、正常時に火炎の外炎に当たるようにバーナプレー
ト5表面から所定距離あけて設けられるが、熱電対10
の感熱部10a以外は筒状ガード7の外に位置し、筒状
ガード7の周りを上方向に流れる二次空気が直接当たっ
て熱電対10を冷却するため、熱電対の耐久性について
は特に問題ない。尚、この熱電対10は、給湯器の燃焼
コントローラ(図示略)に接続され、熱電対10の起電
力に応じてメインバーナのガス流路に設けた電磁弁を開
閉制御するように構成されている。つまり、熱電対10
の起電力が所定レベル以下になったときにガス流路を閉
じるように動作する。尚、熱電対10の起電力でマグネ
ット安全弁を吸着保持してガス流路を開状態に維持する
構成であってもよい。
The tubular guard 7 has a thermocouple 10 from the side.
The heat-sensitive portion 10a, which is the tip of, is inserted. This thermocouple 1
0 is provided at a predetermined distance from the surface of the burner plate 5 so as to strike the outer flame of the flame in a normal state.
Other than the heat-sensitive portion 10a, the thermocouple 10 is located outside the cylindrical guard 7, and the secondary air flowing upward around the cylindrical guard 7 directly hits the thermocouple 10 to cool it. no problem. The thermocouple 10 is connected to a combustion controller (not shown) of the water heater, and is configured to control opening and closing of an electromagnetic valve provided in a gas passage of a main burner according to an electromotive force of the thermocouple 10. I have. That is, the thermocouple 10
Operates so that the gas flow path is closed when the electromotive force becomes lower than a predetermined level. It should be noted that the configuration may be such that the magnet safety valve is attracted and held by the electromotive force of the thermocouple 10 to keep the gas flow path open.

【0013】調圧室3で混合調圧された混合気は、バー
ナプレート5の各炎口4から噴出し、給湯器のメインバ
ーナ(図7に示す)から火移りしてプレート5表面上で
火炎を形成する。この場合、火炎の回りを囲む筒状ガー
ド7によって二次空気の供給が遮られ、全一次燃焼が行
われる。
The air-fuel mixture which has been mixed and adjusted in the pressure adjustment chamber 3 is blown out from each of the burners 4 of the burner plate 5 and is transferred from the main burner (shown in FIG. 7) of the water heater to the surface of the plate 5. Forms a flame. In this case, the supply of the secondary air is interrupted by the cylindrical guard 7 surrounding the flame, and all the primary combustion is performed.

【0014】さて、図示しない熱交換器のフィン閉塞
や、燃焼室に燃焼用空気を送り込むファン能力低下によ
り燃焼用空気の風量が減少すると、調圧室3内の空気比
が減少し燃焼速度が低下する。このため、バーナプレー
ト5上に形成されていた火炎はリフトし始め、所定の風
量にまで低下すると図2に示すようについには筒状ガー
ド7の先端開口部8に保炎する。つまり、全一次燃焼中
においては風量の低下(空気比の低下)に対して火炎が
敏感にリフトし、筒状ガード7の先端開口部8に達する
と、その周りから二次空気が供給されてブンゼン燃焼が
行われる。また、ブンゼン燃焼時には、拡散燃焼である
ことや、風量の低下により火炎を上方に持ち上げる力が
減ることから、風量の変化に対してほとんどリフトしな
くなる。
When the air volume of the combustion air decreases due to blockage of the fins of a heat exchanger (not shown) or a reduction in the fan capacity for feeding the combustion air into the combustion chamber, the air ratio in the pressure regulating chamber 3 decreases, and the combustion speed decreases. descend. For this reason, the flame formed on the burner plate 5 starts to lift, and when the flame volume decreases to a predetermined air volume, the flame is finally held at the distal end opening 8 of the cylindrical guard 7 as shown in FIG. That is, during the entire primary combustion, the flame lifts sensitively to a decrease in the air volume (a decrease in the air ratio), and when the flame reaches the tip opening 8 of the cylindrical guard 7, the secondary air is supplied from therearound. Bunsen combustion is performed. Further, during Bunsen combustion, since the combustion is diffusion combustion and the force for lifting the flame upward due to a decrease in the airflow decreases, the lift hardly occurs in response to a change in the airflow.

【0015】ところで、火炎がリフトし始めてから先端
開口部8に保炎されるまでのあいだにおいては、火炎が
バタついて熱電対10の出力が不安定となる。そこで、
火炎が筒状ガード7の先端開口部8に保炎されるまでの
あいだの風量範囲を狭くするために、先端開口部8の開
口径φBをバーナプレート径φAよりも小さくして絞り
形状としている。この理由について以下説明する。
By the way, during the period from when the flame starts to lift to when the flame is held in the tip opening 8, the flame flaps and the output of the thermocouple 10 becomes unstable. Therefore,
In order to narrow the air volume range until the flame is held in the front end opening 8 of the cylindrical guard 7, the opening diameter φB of the front end opening 8 is made smaller than the burner plate diameter φA to form an aperture shape. . The reason will be described below.

【0016】火炎の燃焼位置は、燃焼速度と混合気の噴
出速度との関係から決まる。正常時においては、燃焼速
度と噴出速度とがバランスしてバーナプレート5上に火
炎が形成されるが、風量が減少すると燃焼速度が低下し
て炎がリフトする。筒状ガード7の先端開口部8に保炎
させるには、燃焼速度がこの開口部8での混合気の噴出
速度につりあうレベル以下まで低下する必要がある。一
方、先端開口部8の噴出速度は、バーナプレート5上で
の噴出速度より遅いものの、開口部を絞ってないもの
(図9に示す)に比べて速い。従って、開口部を絞って
ないものに比べて、燃焼速度と噴出速度とが早くバラン
スすることになる。この結果、火炎がリフトし始めてか
ら先端開口部8で保炎するまでのあいだの風量範囲が狭
くなり、筒状ガード7内で火炎がバタつく期間を短くす
ることができる。
The combustion position of the flame is determined by the relationship between the combustion speed and the injection speed of the air-fuel mixture. Under normal conditions, the combustion speed and the ejection speed are balanced to form a flame on the burner plate 5. However, when the air volume decreases, the combustion speed decreases and the flame lifts. In order to cause the distal end opening 8 of the cylindrical guard 7 to hold the flame, the combustion speed must be reduced to a level below the level at which the mixture mixture is ejected at the opening 8. On the other hand, the ejection speed of the distal end opening 8 is lower than the ejection speed on the burner plate 5, but is higher than that of the one not narrowing the opening (shown in FIG. 9). Accordingly, the combustion speed and the ejection speed balance faster as compared with the case where the opening is not narrowed. As a result, the range of the air volume from when the flame starts to be lifted until when the flame is held at the distal end opening 8 is narrowed, and the period in which the flame flaps in the cylindrical guard 7 can be shortened.

【0017】ここで、筒状ガード7の開口部8の径を変
えた場合における、風量変化に対する熱電対10の出力
特性について図4を用いて説明する。図4は、バーナプ
レート5の径φ16に対して筒状ガード7の開口部8を
φ12,φ14,φ16としたときの熱電対10の起電
力変化を表す。図示するように、開口部8がφ16の場
合、つまり、開口部8がバーナプレート5と同一の径の
場合には、ファン回転数(風量に対応する)を低下させ
ると熱電対10の出力がなだらかに低下してしまう。テ
スト時においては、火炎がバーナプレート上でリフトし
始める時期は、熱電対10の起電圧が約30mvであ
り、筒状ガード7の開口部8に保炎されるときの起電圧
は約10mvである。従って、ファン回転数が4500
rpmから3800rpmの間では、火炎が開口部8に
までリフトしきれずバタついてしまう。
Here, the output characteristics of the thermocouple 10 with respect to a change in air flow when the diameter of the opening 8 of the cylindrical guard 7 is changed will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the change in electromotive force of the thermocouple 10 when the opening 8 of the cylindrical guard 7 is φ12, φ14, and φ16 with respect to the diameter φ16 of the burner plate 5. As shown in the figure, when the opening 8 has a diameter of φ16, that is, when the opening 8 has the same diameter as the burner plate 5, the output of the thermocouple 10 is reduced when the fan rotation speed (corresponding to the air flow) is reduced. It will drop gently. In the test, when the flame starts to lift on the burner plate, the electromotive voltage of the thermocouple 10 is about 30 mv, and the electromotive voltage when the flame is held by the opening 8 of the cylindrical guard 7 is about 10 mv. is there. Therefore, when the fan speed is 4500
When the rotational speed is between 3 rpm and 3800 rpm, the flame cannot lift to the opening 8 and flutters.

【0018】これに対して、開口部8の径を小さくした
場合、例えばφ12においては、風量低下に対して熱電
対10の出力が急減する。従って、ファン回転数が44
00rpmから火炎がリフトし始め4200rpmには
筒状ガード7の開口部8に保炎する。この結果、筒状ガ
ード7内で火炎がバタつく期間が短くなる。
On the other hand, when the diameter of the opening 8 is reduced, for example, in the case of φ12, the output of the thermocouple 10 sharply decreases with a decrease in the air volume. Therefore, when the fan speed is 44
The flame starts to lift at 00 rpm, and is held in the opening 8 of the cylindrical guard 7 at 4200 rpm. As a result, the period in which the flame flaps in the cylindrical guard 7 is shortened.

【0019】図3は、給湯器に燃焼安全装置を組み込ん
だときの、メインバーナの空気比λに対する熱電対10
の起電力および一酸化炭素濃度を表す。上述したよう
に、空気比が減少すると熱電対10の起電力は急減し、
一酸化炭素濃度が高くなる前に設定値以下になりガス流
路を閉じることができる。
FIG. 3 shows the thermocouple 10 with respect to the air ratio λ of the main burner when the combustion safety device is incorporated in the water heater.
And the concentration of carbon monoxide. As described above, when the air ratio decreases, the electromotive force of the thermocouple 10 sharply decreases,
Before the concentration of carbon monoxide becomes high, the concentration becomes equal to or less than the set value, and the gas flow path can be closed.

【0020】また、室内の酸素濃度が低下した場合に
は、風量(空気比)が同じであっても燃焼に寄与する酸
素量が減少するために、燃焼速度が遅くなる。この結
果、上述したように火炎が敏感にリフトする。この結
果、一酸化炭素濃度が上昇する前に熱電対の起電力が十
分に低下して、安全レベルで確実にガス流路を閉じるこ
とができる。
Further, when the oxygen concentration in the room decreases, the combustion speed decreases because the amount of oxygen contributing to combustion decreases even if the air volume (air ratio) is the same. As a result, the flame lifts sensitively as described above. As a result, the electromotive force of the thermocouple decreases sufficiently before the carbon monoxide concentration increases, and the gas flow path can be reliably closed at a safe level.

【0021】次に、第2実施例としての燃焼安全装置に
ついて図5を用いて説明する。この燃焼安全装置1は、
先の実施例で示したものに対して、筒状ガード7の形状
を変えたものである。この筒状ガード7は、その壁面を
先端ほど肉厚を増してテーパ状に形成したもので、先端
開口部8の径φBがバーナプレートの径φAに比べて小
さくなっている。従って、開口部8を絞ってないものに
比べて開口部8での噴出速度が速くなり、火炎がバーナ
プレート5上をリフトし始めてから開口部8に保炎され
るまでの空気比範囲が狭くなる。この結果、熱電対10
の空気比に対する出力特性が非常に良好となる。
Next, a combustion safety device according to a second embodiment will be described with reference to FIG. This combustion safety device 1
In this embodiment, the shape of the cylindrical guard 7 is changed from that shown in the previous embodiment. The cylindrical guard 7 is formed such that the wall surface is formed to have a tapered shape by increasing the wall thickness at the front end, and the diameter φB of the front end opening 8 is smaller than the diameter φA of the burner plate. Therefore, the ejection speed at the opening 8 is higher than that when the opening 8 is not narrowed, and the air ratio range from when the flame starts to lift on the burner plate 5 to when the flame is held by the opening 8 is narrow. Become. As a result, the thermocouple 10
The output characteristics with respect to the air ratio become very good.

【0022】これらの実施例で示した燃焼安全装置で
は、開口部8を絞り形状としたが、筒状ガード7の途中
に絞り部を設けてもよい。例えば、図6に示すように、
筒状ガード7の途中で熱電対10より下流側に絞り部8
aを形成しても同様な効果が得られる。
In the combustion safety device shown in these embodiments, the opening 8 has a throttle shape, but a throttle portion may be provided in the middle of the cylindrical guard 7. For example, as shown in FIG.
In the middle of the tubular guard 7, a throttle portion 8 is provided downstream of the thermocouple 10.
Similar effects can be obtained by forming a.

【0023】次に、燃焼安全装置1をガス給湯器内に組
み込んだ構成の一例を示す。図7は、FE式ガス給湯器
の燃焼室30内を上方から視た概略構成図である。燃焼
室30内には、偏平な複数のメインバーナ31が並設さ
れ、それらのスロート32先端に一次空気量調整用のダ
ンパ33が設けられ、ノズル台34に設けられた各ガス
ノズル35から燃料ガスが供給される。このノズル台3
4へのガス流路には能力(燃焼量)を調整するための比
例制御弁やガス流路を開閉する電磁弁(以上図示略)が
設けられる。また、燃焼室30の下部にはシロッコファ
ン(図示略)が設けられ、燃焼用空気を燃焼室30に供
給しメインバーナ31でブンゼン燃焼を行い、この燃焼
熱で熱交換器(図示略)を加熱して出湯するよう構成さ
れている。燃焼安全装置1は、このメインバーナ31に
並設され、共通のノズル台34に設けたガスノズル36
から燃料ガスが供給される。従って、別個にガス流路を
設けることなく簡易な構造となっている。また、能力が
大の場合と小の場合とでは、メインバーナ31の空気比
の設定が異なるが、燃焼安全装置1においてもそれに応
じて空気比が変更され、実際のメインバーナ31の燃焼
状態にそくした不完全燃焼検出を実施することができ
る。
Next, an example of a configuration in which the combustion safety device 1 is incorporated in a gas water heater will be described. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the inside of the combustion chamber 30 of the FE gas water heater as viewed from above. In the combustion chamber 30, a plurality of flat main burners 31 are arranged side by side, a damper 33 for adjusting a primary air amount is provided at the tip of the throat 32, and fuel gas is supplied from each gas nozzle 35 provided on a nozzle base 34. Is supplied. This nozzle base 3
The gas flow path to 4 is provided with a proportional control valve for adjusting the capacity (amount of combustion) and an electromagnetic valve (not shown) for opening and closing the gas flow path. Further, a sirocco fan (not shown) is provided below the combustion chamber 30 to supply combustion air to the combustion chamber 30 to perform Bunsen combustion with the main burner 31, and a heat exchanger (not shown) is generated by the combustion heat. It is configured to heat and tap. The combustion safety device 1 is provided in parallel with the main burner 31 and has a gas nozzle 36 provided on a common nozzle base 34.
Is supplied with fuel gas. Therefore, the structure is simple without providing a separate gas flow path. In addition, although the setting of the air ratio of the main burner 31 is different between the case where the capacity is large and the case where the capacity is small, the air ratio is also changed in the combustion safety device 1 accordingly, and the actual combustion state of the main burner 31 is changed. Incomplete combustion detection can be performed.

【0024】以上説明した実施例においては、熱電対1
0の起電力が所定値以下に減少したときにガス流路を閉
じるものであったが、さらに、ガス流路を閉じる前にフ
ァンの回転数を調整するようにしてもよい。つまり、排
気ダクト(図示略)からの逆風やフィン閉塞等により空
気比が低下したときには、ファンの回転数を増大させれ
ば燃焼器を停止させることなく使用できるケースがあ
る。そこで、熱電対10の起電力が予め設定したレベル
にまで低下したときに、ファンの回転数を増大すると共
に所定の回転数に達しても起電力の回復が得られないと
き、つまり空気比が増大しないときにガス流路を閉じて
器具を停止させるのである。また、ファンの回転数を増
大させてから所定期間経過しても起電力が回復しない場
合にガス流路を閉じるようにしてもよい。
In the embodiment described above, the thermocouple 1
Although the gas flow path is closed when the electromotive force of 0 is reduced to a predetermined value or less, the rotation speed of the fan may be adjusted before closing the gas flow path. In other words, when the air ratio is reduced due to a headwind from an exhaust duct (not shown) or a fin blockage, there is a case where the air conditioner can be used without stopping the combustor by increasing the rotation speed of the fan. Therefore, when the electromotive force of the thermocouple 10 decreases to a preset level, when the rotation speed of the fan is increased and the recovery of the electromotive force is not obtained even when the predetermined rotation speed is reached, that is, when the air ratio is increased. When it does not increase, the gas flow path is closed to stop the instrument. Further, the gas flow path may be closed when the electromotive force does not recover even after a predetermined period of time has elapsed since the rotation speed of the fan was increased.

【0025】また、熱電対10の起電力が常に一定値に
なるようにファン回転数を制御してもよい。つまり熱電
対10の起電力をフィードバック制御因子としてファン
の回転数を制御するのである。この場合、ファンの回転
数が所定範囲内に収まらない場合にはガス流路を閉じて
不完全燃焼を防止する。こうした熱電対10の起電力に
基づく制御は、燃焼安全装置1が風量不足や酸欠状態を
非常に敏感に検出するがゆえに(図3の特性図参照)可
能であり、従来のようなブンゼン燃焼のリフト検出では
精度の良い制御を望んでも無理である。尚、燃焼開始時
においては熱電対10の起電力が安定するまで制御動作
を行わないようにする。
Further, the fan speed may be controlled so that the electromotive force of the thermocouple 10 always becomes a constant value. That is, the rotation speed of the fan is controlled using the electromotive force of the thermocouple 10 as a feedback control factor. In this case, when the rotation speed of the fan does not fall within the predetermined range, the gas passage is closed to prevent incomplete combustion. Such control based on the electromotive force of the thermocouple 10 is possible because the combustion safety device 1 very sensitively detects an insufficient air volume or an oxygen deficiency state (see the characteristic diagram of FIG. 3). It is impossible to detect a lift with high precision even if one wants accurate control. At the start of combustion, the control operation is not performed until the electromotive force of the thermocouple 10 is stabilized.

【0026】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要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、給湯器に
限らずファンヒータ等の燃焼器にも適用できる。また、
酸欠が心配されない外置きタイプの器具においても、風
量低下を検知するセンサとして用いることができる。
The embodiments of the present invention have been described above.
The present invention is not limited to these embodiments at all, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention. For example, the present invention can be applied not only to a water heater but also to a combustor such as a fan heater. Also,
It can also be used as a sensor for detecting a decrease in air flow, even in an external-type appliance in which oxygen deficiency is not a concern.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の燃焼安全
装置によれば、筒状ガードでバーナプレートを囲むこと
により、燃焼用空気の供給が正常であればバーナプレー
ト上で全一次燃焼させ、空気供給量不足時には火炎をリ
フトさせて絞り開口部でブンゼン燃焼に切り換えて保炎
するため、空気供給量不足に対して火炎位置を敏感に且
つ大きく変化させることができ、空気供給量不足か否か
を明確に区別できる。しかも、この絞り開口部では混合
気の噴出速度が速くなって燃焼速度と噴出速度がバラン
スしやすくなるため、火炎がバーナプレートからリフト
し始めてから筒状ガードに保炎するまでの移行がスムー
ズになり、熱電対の起電力から空気供給量不足の検知を
高精度に行うことができる。
As described above, according to the combustion safety device of the present invention , the burner plate is surrounded by the cylindrical guard.
Burner play if the supply of combustion air is normal
All primary combustion on the air
And switch to Bunsen combustion at the throttle opening for flame holding
Therefore, the flame position is sensitive to the air supply shortage and
Whether the air supply is insufficient
Can be clearly distinguished. In addition, mixing at the aperture
The spouting speed of the air increases, and the combustion speed and the spouting speed
Flame lifts from the burner plate
The transition from starting to flame holding on the cylindrical guard is smooth.
And detects the shortage of air supply from the thermocouple electromotive force.
It can be performed with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一実施例としての燃焼安全装置の概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a combustion safety device as one embodiment.

【図2】風量低下時における火炎の状態を表す説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a state of a flame when a flow rate is reduced.

【図3】空気比の変動に対する熱電対の起電力、CO濃
度特性を表すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing an electromotive force and a CO concentration characteristic of a thermocouple with respect to a change in an air ratio.

【図4】開口部の径を変えた場合での熱電対の起電力特
性を表すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the electromotive force characteristics of a thermocouple when the diameter of an opening is changed.

【図5】他の実施例としての燃焼安全装置の概略構成図
である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a combustion safety device as another embodiment.

【図6】他の実施例としての燃焼安全装置の概略構成図
である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a combustion safety device as another embodiment.

【図7】ガス給湯器に燃焼安全装置を組み込んだ状態の
燃焼室を表す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a combustion chamber in a state where a combustion safety device is incorporated in a gas water heater.

【図8】従来の燃焼安全装置の概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a conventional combustion safety device.

【図9】先に提案した燃焼安全装置の概略構成図であ
る。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the previously proposed combustion safety device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…燃焼安全装置、 5…バーナプレート、 6…予混
合バーナ、7…筒状ガード、 8…開口部(絞り部)、
10…熱電対、 10a…感熱部。
1: Combustion safety device, 5: Burner plate, 6: Premix burner, 7: Cylindrical guard, 8: Opening (throttle),
10: Thermocouple, 10a: Thermosensitive part.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 燃焼用空気を強制的に取り込んで燃焼す
メインバーナに隣接して、該メインバーナの燃焼用空
気供給路中に配設される安全装置であって、 複数の炎口を形成したバーナプレートを有する予混合バ
ーナと、上記バーナプレートを囲んで、上記バーナプレートに形
成される火炎と上記予混合バーナの周囲の燃焼用空気と
の接触を妨げて上記バーナプレート上で全一次燃焼させ
筒状ガードと、 上記筒状ガードの壁面に挿通され火炎の形成位置に応じ
た検知信号を出力する熱電対とを備えると共に、 上記筒状ガードは、上記熱電対の挿通位置よりも下流側
に上記バーナプレートより面積の小さい絞り開口部が形
成され、燃焼用空気の供給量不足により上記バーナプレ
ート上に形成される火炎がリフトしたとき、その火炎を
上記絞り開口部でブンゼン燃焼に切り換えて保炎する
とを特徴とする燃焼安全装置。
1. A combustion burner of a main burner adjacent to a main burner which forcibly takes in combustion air and burns the combustion air.
A safety device which is disposed in the air supply passage, a premix burner having a burner plate having a plurality of burner ports, surrounds the burner plate, the form of the above burner plate
The flame formed and the combustion air around the premix burner
All primary combustion on the burner plate
A cylindrical guard, and a thermocouple that is inserted into the wall surface of the cylindrical guard and outputs a detection signal in accordance with the position at which the flame is formed. The cylindrical guard is further downstream than the insertion position of the thermocouple.
The aperture opening is smaller than the above burner plate.
Burner press due to insufficient combustion air supply.
When the flame that forms on the plate lifts,
Combustion safety device, wherein the this <br/> that flame holding is switched to Bunsen combustion in the iris opening.
JP05164206A 1993-06-07 1993-06-07 Combustion safety device Expired - Fee Related JP3117582B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05164206A JP3117582B2 (en) 1993-06-07 1993-06-07 Combustion safety device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05164206A JP3117582B2 (en) 1993-06-07 1993-06-07 Combustion safety device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06347026A JPH06347026A (en) 1994-12-20
JP3117582B2 true JP3117582B2 (en) 2000-12-18

Family

ID=15788688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05164206A Expired - Fee Related JP3117582B2 (en) 1993-06-07 1993-06-07 Combustion safety device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3117582B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180002094A (en) * 2016-06-28 2018-01-08 린나이코리아 주식회사 Burner plate for bunsen burner

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180002094A (en) * 2016-06-28 2018-01-08 린나이코리아 주식회사 Burner plate for bunsen burner
KR101893031B1 (en) * 2016-06-28 2018-08-31 린나이코리아 주식회사 Burner plate for bunsen burner

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06347026A (en) 1994-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4315729A (en) Gas burner
JP3117582B2 (en) Combustion safety device
JP3117579B2 (en) Combustion safety device
JP2008157553A (en) Fuel conditioning device for boiler
JP3117583B2 (en) Combustion safety device
JP3117585B2 (en) Combustion safety device
KR910002880Y1 (en) Combustion sefaty device for gas apparatus
JP3138362B2 (en) Combustion safety device
JP3177554B2 (en) Combustion control device
JP3138367B2 (en) Combustion safety device
JP3087200B2 (en) Combustion safety device
JP3072213B2 (en) Combustion equipment
JP3249874B2 (en) Combustion safety device
JP4145725B2 (en) Incomplete combustion prevention device
JP3098142B2 (en) Combustion control device
JP3249873B2 (en) Combustion safety device
JP4203219B2 (en) Incomplete combustion prevention device
JP2001304542A (en) Equipment for prevention of incomplete combustion
JP3320878B2 (en) Combustion sensor
JP3249875B2 (en) Combustion safety device
JPS5939647B2 (en) Combustion safety device
JPS63251720A (en) Combustion control device
JPH0327820B2 (en)
JP4822408B2 (en) Tint burner
JP4547555B2 (en) Incomplete combustion prevention device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081006

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101006

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees