JP2002243145A

JP2002243145A - 燃焼器用目詰まり防止装置

Info

Publication number: JP2002243145A
Application number: JP2001036747A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Koshimizu; 大介越水
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2001-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ガス燃焼給湯器などにおいて、燃焼用空気の
流路に設けられたごみ除去用フィルタ或は予混合燃料ガ
スの流路に、繊維屑や動物の羽毛等により発生する目詰
まりを自動的に除去し、燃焼器における安定燃焼を確保
する。【解決手段】燃焼器における燃焼用空気又は予混合燃
料ガスの流路に設けたフィルタ、整流板、バーナプレー
ト等の上流側表面に、線状、連続的線画状、リボン状若
しくは連続的２次元図形状に形成した電気的発熱体を密
着して設け、付着したごみを加熱により灰化して除去す
る。また、燃焼動作とごみ除去動作のタイミングを制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼器の燃焼用空
気の流路又は予混合燃料ガスの流路に設けたごみ除去用
フィルタ、又はバーナプレート（表面燃焼板）若しくは
整流板の目詰まり防止技術に関する。本発明において、
燃焼器は、ガス燃焼器の他に灯油等を加熱ガス化して燃
焼するいわゆる油焚き、その他給湯器に使用される燃焼
器を包含するものとする。

【０００２】

【従来の技術】従来の汎用型ガス給湯器の概略構成を例
示した図３により、説明する。図３において、燃焼用空
気は強制通風式であり燃焼空気用ファン１により供給さ
れ、ガスは拡散燃焼式バーナ２０により燃焼する。通
常、ファン１の吸気口（図３ではファンの裏側面）に
は、ごみ除去用フィルタが付設されている。ケーシング
吸気口９にはフィルタの付設が有る場合と無い場合があ
る。実用中に、このようなフィルタは空気中のごみによ
る目詰まりを起こし易い。

【０００３】また、多孔板型のバーナプレートを使用し
て予混合燃料ガスを燃焼する新型ガス燃焼器（図１参
照）においては、燃焼用空気と燃料の均一混合を図るた
めの整流・整圧用として多孔板型或は金網型の整流板が
設けられており、燃焼用空気に含まれるごみにより目詰
まりを起こし易い。火炎を保持するバーナプレートも通
常は多孔板型であり、火炎を安定に保持するガス噴出孔
の孔径は通常１−１．５ｍｍ程度であるため、ごみが混
入していると目詰まりを起こし易い。

【０００４】一般に、屋外空気には砂塵や微小な虫類
が、また居室などの屋内空気には糸屑や微小繊維類、厨
房の空気には水蒸気と油煙が多く含まれており、これ等
が吸気に取り込まれると、ファン吸気口フィルタ、ファ
ンを納めたケーシングの吸気口フィルタ、整流板、バー
ナプレートに目詰まりを発生し易い。

【０００５】上記対象のうち、ファン吸気口フィルタ、
ケーシング吸気口のフィルタについては、もし燃焼空気
用ファン１を逆回転して空気を逆流させることができれ
ば、通常の工業的脱塵装置などで行われている逆洗が可
能となり、目詰まりしたごみを除去できる。しかし、給
湯器に実際使用されているシロッコファンは原理的に逆
流不可能であり、ファンが他の型式であっても給湯器に
実際使用されているモータは、駆動電子回路内蔵型の直
流モータであるため、逆回転できない。

【０００６】燃焼用空気の流路に閉塞が発生すると、燃
料に対する燃焼用空気の体積比（空燃比）が低下し、不
完全燃焼を起こし、一酸化炭素の生成が急増し易い。ま
た、バーナプレート等予混合燃料ガスの流路に目詰まり
が発生すると、逆火を起こし易い。このため、従来は定
期的な清掃や場合により部品交換が必要であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、燃焼用空気
の流路に設けられたごみ除去用フィルタや予混合燃料ガ
スの流路において、主として微小繊維屑、ペット等動物
の毛、羽毛、虫の死骸あるいは乾燥硬化した油脂の微粉
などの有機物ごみにより発生する目詰まりを自動的に除
去し、ガス燃焼機器における安定燃焼を確保することを
課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記フ
ィルタ、整流板、若しくはバーナプレート等の目詰まり
発生部材の空気流入側（以下、上流側と表示）に、リボ
ン状等の連続的形状の電気的発熱体を密着して設け、付
着したごみを加熱により灰化して除去することにより上
記課題が達成される。

【０００９】即ち、第１の本発明は目詰まり防止装置に
関するものであり、燃焼器における燃焼用空気又は予混
合燃料ガスが流通する部材の上流側に、通風性を保持し
且つ連続的二次元図形状に形成した電気的発熱体を、着
設してなることを特徴とするごみによる目詰まり防止装
置の発明である。

【００１０】特に、燃焼器における燃焼用空気又は予混
合燃料ガスの流路に設けた部材であって、バーナプレー
ト、整流板、ファン吸気フィルタ及びケーシング吸気口
からなる群から選ばれた１又は２以上の部材の上流側表
面に、前記電気的発熱体を着設してなる請求項１記載の
燃焼器用目詰まり防止装置の発明は、実用上ガス給湯器
に汎用的に適用できる。

【００１１】また、前記電気的発熱体は、線状、連続的
線画状、リボン状若しくは連続的二次元図形状に形成し
たものが好ましく、さらに前記電気的発熱体は、導電材
を無機質絶縁材に担持、埋設、該絶縁材により被覆、若
しくは該絶縁材を介して積層してなることを特徴とする
請求項１、２又は３記載の燃焼器用目詰まり防止装置が
好ましい。

【００１２】さらに、前記電気的発熱体を構成する導電
材は、通電によりジュール熱を発生する合金若しくは高
融点金属であるものが好ましく、又は前記電気的発熱体
を構成する導電材は、高融点金属の炭化物、ケイ化物若
しくは窒化物であるものが好ましく、又は前記電気的発
熱体を構成する導電材は、炭化ケイ素若しくは導電性カ
ーボンであるものが好ましく、これ等の導電材を単独成
分において使用しても良いが、複合化して、前記電気的
発熱体を構成する導電材は、請求項５記載の高融点金属
又は請求項６記載の炭化物、ケイ化物若しくは窒化物を
主成分とし、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウ
ム、窒化チタン、炭化チタン、炭化タングステン及び炭
化ケイ素からなる群より選ばれた１種又は２種以上を副
成分として含有することを特徴とする燃焼器用目詰まり
防止装置が好ましい。これ等の副成分は、膨張率調整剤
あるいは結晶分散剤などの作用を有する。

【００１３】更にまた、前記無機質絶縁材は、窒化アル
ミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素及び炭化ケイ素から
なる群より選ばれた１種の非酸化物系セラミックス燒結
体、または前記無機質絶縁材は、酸化アルミニウム、酸
化マグネシウム及び酸化ケイ素からなる群より選ばれた
１種又は２種以上の酸化物系セラミックス燒結体である
燃焼器用目詰まり防止装置が好ましい。

【００１４】第２の本発明は目詰まりしたごみの除去動
作に関するものであり、燃焼給湯器において請求項１−
１０記載の燃焼器用目詰まり防止装置を用いて、少なく
とも給湯時間の積算値が一定時間を超えるごとに若しく
は１日１回の頻度で、非給湯時にごみ除去動作を行うこ
とを特徴とする燃焼機器の目詰まり防止方法の発明であ
る。これは、給湯器が一般消費者により使用される民生
機器であることから、給湯中、すなわち火口より上流を
流れている予混合燃料ガス中に、燃えたごみの火粉が絶
対に混入することのないように制御するためである。

【００１５】第３の本発明もごみ除去動作のタイミング
の制御に関するものであり、前記給湯時間の積算値が一
定時間を超える最初の給湯を停止した後、少なくとも一
定時間の非給湯時間が経過した後にごみ除去動作を行う
ことを特徴とする請求項１１記載のガス給湯器の目詰ま
り防止方法の発明である。これにより、給湯器が概ね確
実に待機状態にある時を選択し、ごみ除去動作を行うこ
とが給湯に影響する可能性を極小化することができる。

【００１６】第４の本発明もごみの除去動作のタイミン
グの制御に関するものであり、前記ごみ除去動作は、風
量センサ又はＣＯセンサのゼロ点校正直後に行うことを
特徴とする請求項１１記載のガス給湯器の目詰まり防止
方法の発明である。これにより、従来、非給湯時を選択
して行っている校正動作に続けてごみ除去動作を行うこ
とで給湯に影響する可能性を削減することができる。

【００１７】第５の本発明は、ごみ除去動作の組み入れ
に係る給湯器のポスト燃焼パージによる安全性確保に関
するものであり、ガス燃焼給湯器において、前記ごみ除
去動作の直後に少なくとも一定時間燃焼用空気ファンに
より燃焼器内を強制通風することを特徴とする請求項１
１又は１２記載のガス給湯器の目詰まり防止方法の発明
である。これは、燃えたごみの燃焼残滓が目詰まり部位
に残留しないように、燃焼系統から残滓や灰を空気流に
より排出するためである。

【００１８】

【発明の実施の形態】第１の本発明に係る装置を例示し
た図１に沿って、実施の形態を説明する。図１は表面燃
焼型ガス給湯器の概略構成を示す正面断面図である。燃
焼用空気は、ケーシング吸気口９から燃焼用空気ファン
１により吸気され、ファン１の背面に設けたファン吸気
口フィルタ８を経てファン１に取り込まれ、整流板３を
通ることで流れの横断面に関して均一に分散される。他
方、燃料ガスは、燃料ガスノズル２から横断方向に関し
て分散して噴出され、整流板３を通り、燃焼用空気と均
一に混合して予混合燃料ガスとなり、バーナプレート４
を通り、安定火炎を形成し、燃焼ガスは熱交換器６を通
り、排気口７から排気される。

【００１９】本発明に係る電気的発熱体は、ケーシング
吸気口９のケーシング内側表面に、例えば図２（ｂ）に
示した縦縞模様の線画図形状に、かつ連続的に着設す
る。ケーシング吸気口９は、開口のみの場合と開口に金
網張りした場合がある。本発明において、開口に金網張
りが有る場合は、金網を支持体として、これに発熱体を
着設する。また開口のみの場合は、次に説明する無機質
絶縁体を例えば格子状に成形し、これを支持体とする。

【００２０】本発明において電気的発熱体の要部は導電
材と無機質絶縁材により構成され、構造的に例えば、無
機質絶縁材を通風性が充分確保できるような格子状に且
つ断面が樋のような凹部を有する形に成形して焼成し、
凹部をニクロム線やチタン線などの導電材が這うように
担持させたものが使用できる。或は、格子状に焼成した
無機質絶縁材の表面に、例えばケイ化モリブデンと窒化
ケイ素の混合粉末をペースト化してＵ字形線画模様など
の連続図形状にスクリーン印刷し焼成することにより、
導電性セラミックを担持させた構造のもの、等が使用で
きる。

【００２１】次に、本発明に係る電気的発熱体は、燃焼
用空気ファン１の背面に設けたファン吸気口フィルタ８
の外表面に、例えば上記同様、図２（ｂ）に示した図形
状に着設する。この場合、電気的発熱体は、例えばチタ
ン或はモリブデン等の高融点金属の針金を炭化けい素或
は窒化けい素の成形物に埋設させた構造のもの等が使用
できる。

【００２２】更に、本発明に係る電気発熱体は整流板３
の上流側表面に、例えば図２（ａ）に示した斜縞模様の
線画図形状に、連続的に着設する。この場合、電気的発
熱体は、例えば薄膜状に下地材を整流板表面に焼き付
け、その上に例えば炭化タングステン粉末等の絶縁材を
ペースト化して薄膜状に印刷し、仮焼し、その上にタン
グステン粉末を導電材主成分とし炭化タングステン粉末
を分散材とする混合粉末のペースト化物を上記連続線画
図形状にスクリーン印刷し、焼成して担持した構造のも
の、等が使用できる。

【００２３】更に、本発明に係る電気的発熱体はバーナ
プレート４の上流側表面に、例えば上記同様、図２
（ａ）に示した図形状に着設する。逆火の発生を防止す
るため、通常バーナプレートの材質として、金属より熱
伝導率が低いセラミックが使用されているので、上記同
様に印刷、焼成により無機質絶縁材の薄膜上に導電材を
連続線画状に担持した構造のもの、等が使用できる。

【００２４】本発明に係る電気的発熱体を着設する具体
的な態様を図２に例示した。（ａ）は金属板に丸穴を規
則的に配列して開口した所謂パンチングプレートの表面
に、電気的発熱体を斜縞模様の連続線画図形状に被着し
たものを示した。着設の態様は、上記のような担持に限
らず、可及的に密着して固定できるものであれば、特に
限定されない。発熱体の線画図形は、通電できるように
連続し且つ対象部材の全面を概ね均一に蔽う図形であれ
ば良い。実用上、整流板３として用いられる大きい丸穴
を開けた金属板、或はバーナプレート４として用いられ
る孔径数ｍｍの小孔を開けたセラミック板には、このよ
うに着設すると便利である。但し、対象部材と電気的発
熱体の線画図形との関係は、特に限定さない。

【００２５】図２（ｂ）には、目の細かい金網、或は不
燃性不織布を金網で補強したものの表面に、針金状の導
電材を無機質絶縁材で被覆した電気的発熱体を縦縞模様
の連続線画図形状に形成し、通常用いられるフック（図
示せず）により担持して固定したものを示した。実用
上、この形態のものはケーシングの吸気口９に、或はフ
ァン吸気口フィルタ８に用いると便利である。但し、対
象部材と電気発熱体の線画図形との関係は、特に限定さ
れない。着設の方法もフックを使用する他に、金網への
編み込みその他があり、特に限定されない。

【００２６】本発明に係る導電材は、第１群として通電
により発熱する合金、例えばニッケルクロム合金、鉄ク
ロム合金など、若しくは通電により発熱する高融点金
属、例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、
チタン（Ｔｉ）などが使用できる。これ等の金属や合金
は針金や細いロッドを形成でき、実用的である。

【００２７】本発明に係る導電材は、第２群として通電
により発熱する高融点金属のケイ化物たとえばケイ化モ
リブデン（ＭｏＳｉ_２）、炭化物たとえば炭化タングス
テン（ＷＣ）、窒化物たとえば窒化チタン（ＴｉＮ）な
どが使用できる。これ等の製造或は製作方法は公知であ
り、例えば特開平９−２８５７１０号には、アルファア
ルミナ（α−Ａｌ_２Ｏ_３母相にケイ化モリブデン（Ｍｏ
Ｓｉ_２）ロッドを埋設し、焼成して製作した抵抗発熱体
フィルタを用い、フィルタ表面に堆積した石炭火力発電
排ガス中の未燃微粉炭塵芥を焼却除去する事例が記載さ
れている。但し本発明においては、ロッド状導電材を使
用する場合は、通風性を良くするため、前記のように格
子状等に成形した絶縁材に導電材を埋設するのが好まし
い。

【００２８】本発明に係る導電材は、第３群として炭化
ケイ素（ＳｉＣ）若しくは導電性カーボンを使用でき
る。例えば、特開平９−２８５７１０号には、コージェ
ライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）と黒鉛
の混合物母相にＳｉＣ製ロッドを埋設し、焼成して製作
した抵抗発熱体フィルタを通電により８００℃に昇温し
て塵芥の焼却除去を行った事例が記載されている。

【００２９】本発明に係る導電材は、第４群としてＭ
ｏ、Ｔｉ、Ｗ等の高融点金属、又はこれ等の炭化物、ケ
イ化物若しくは窒化物を主成分とし、これに窒化ケイ
素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化
ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン等の１種又は２
種以上を副成分として含有したものを使用できる。

【００３０】これ等の製作方法は公知であり、高融点金
属と副成分を用いた材料として、例えば特開平７−１９
２９０６号には、Ｗ及びＭｏ又はこれ等の混合物よりな
る群から選ばれる金属粉末７０重量％と酸化アルミニウ
ム、窒化アルミニウム、窒化チタン、炭化チタン、炭化
タングステン、又はこれ等の混合物よりなる非ガラス質
セラミックの粉末３０重量％を混合して金属ペースト化
し、セラミック絶縁体表面にスクリーン印刷、ダバー印
刷等によりこの金属ペーストを印刷し、焼成して製作し
た導電体を更にセラミック絶縁体層により積層カバー
し、過負荷電流によっても焼損しない電気・電子工学用
セラミック発熱体を得た事例が記載されている。但し、
これを本発明に用いる場合には、セラミック絶縁体層に
よる積層カバーは不要である。

【００３１】また、高融点金属の炭化物と副成分を用い
た材料としては、例えば、特開平１０−３３５０４９号
には、炭化タングステン微粉末８５重量％と窒化ホウ素
（ＢＮ）または窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）微粉末１５重
量％をペースト化し、セラミック絶縁体成形物表面にＵ
字状図形にスクリーン印刷し、焼成して製作したセラミ
ック発熱体を石油ファンヒータ点火用や半田ごて等の加
熱用ヒータ、ディーゼルエンジン等の内燃機関始動グロ
ーブプラグ用高温セラミックヒータとして用い例が記載
されている。

【００３２】また、高融点金属のケイ化物と副成分を用
いた材料としては、例えば、特開２００１−２８２９２
号には、主成分のＭｏＳｉ_２粉末に、副成分として粒径
がより大な粉末Ｓｉ_３Ｎ_４を混合し、ペースト化し、射
出成形して導電体を形成し、同成分割合で粒径を逆にし
た混合物をペースト化した絶縁体により、この導電体を
包み込むように被覆し、焼成して製作したセラミック発
熱体を燃焼式ヒータの点火部材として使用する事例が記
載されている。

【００３３】本発明に係る無機質絶縁材は、第１群とし
て、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム及び炭
化ケイ素からなる群より選ばれた１種の非酸化物系セラ
ミックス燒結体を使用できる。これ等は導電材として高
融点金属またはその炭化物、ケイ化物、窒化物を用いる
場合の絶縁材として適している。

【００３４】また、本発明に係る無機質絶縁材の第２群
として、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム及び酸化
ケイ素からなる群より選ばれた１種又は２種以上の酸化
物系セラミックス燒結体を使用できる。これ等のうち、
アルファアルミナ、コージェライト、ムライト（３Ａｌ
_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）は、特に導電材としてＳｉＣを用
いた場合の絶縁材として好ましい。

【００３５】第１の本発明に係る目詰まり防止装置は、
図３に示した拡散燃焼式バーナ２０を用いる給湯器にお
いて、燃焼空気用ファン１を用いる強制通風型である場
合にも、ファン１の吸気口フィルタ８及びケーシング吸
気口９の金網に適用することができる。即ち、ファン吸
気口フィルタ８及びケーシング吸気口９の金網（図示せ
ず）に、例えば図２（ｂ）の態様により電気発熱体を着
設する。

【００３６】第２の本発明に係る目詰まり防止方法の実
施形態を図４に沿って説明する。図４は本発明に係る方
法の実施例を説明するための制御ブロック図である。給
湯の開始・停止は、給湯センサ１２により水流を検知
し、検知信号を燃焼制御部１５に伝達することでＭＰＵ
に認識され、安全燃焼を目的として燃焼空気用ファン１
が制御される。同時に、制御器内の時計機構部１６に給
湯検知信号が伝達され、時計機構部１６が次に説明する
所定のタイミングにより制御器内のごみ除去動作部１７
に動作を指令し、ごみ除去動作部１７が電気ヒータ１８
にごみを焼却除去するための通電・通電停止を指令す
る。

【００３７】第４の本発明に係る目詰まり防止方法の実
施形態を図５に沿って説明する。図５は本発明に係る方
法の実施例を説明するための制御ブロック図であり、上
記同様、給湯の開始・停止は給湯センサ１２から検知信
号を燃焼制御部１５に伝達する。従来、燃焼制御部１５
は、何回かの給湯動作を実行した後、この間のＣＯ検知
信号又は燃焼用空気の風量検知信号の移動平均値を使用
して、ＣＯセンサ１３又は風量センサ１４のゼロ点を自
動補正する動作（ゼロ点校正と表示）を行っている。本
発明において、このゼロ点校正動作終了直後のタイミン
グに合わせて燃焼制御部１５がごみ除去動作部１７に動
作を指令し、ごみ除去動作部１７が電気ヒータ１８にご
みを焼却除去するための通電・通電停止を指令する。

【００３８】第５の本発明は、上記ごみ除去動作の組み
入れに係る給湯器のポスト燃焼パージ（給湯シーケンス
制御ではプレパージと呼ぶことがある。本発明では、灰
化した高温残滓を吹き飛ばす作用を表すためポスト燃焼
パージと呼ぶ。）による安全性確保に関するものであ
る。図４及び図５において、前記ごみ除去動作を停止し
た後、ごみ除去動作部１７が燃焼空気用ファン１に所定
の時間、例えば１−３秒程度、回転して強制通風を行う
ように指令する。これにより、給湯需要が発生した場
合、ごみ除去のために電気ヒータ１８を赤熱する通電を
一時中断し、安全に給湯動作を優先することが可能にな
る。

【００３９】次に、第２、第３、第４の本発明に係る制
御動作の詳細を、制御フロー図により説明する。但し、
いずれも第５本発明を併用している。図６は第２本発明
の一実施態様として、毎日、給湯器の使用後にメインス
イッチを切る場合において、２４時間以内の一定時間、
例えば１６時間の給湯ごとに、ごみ除去動作を行う事例
を示したものである。

【００４０】図６において、メインスイッチをオンにす
ると制御がスタートし、Ｓ１で燃焼制御部１５が給湯中
か判断し、給湯中になると、Ｓ２で燃焼制御部１５が時
計機構部１６に指令し、給湯時間の積算を開始させる。
Ｓ３で所定積算時間、例えば１６時間を超えたか判断す
る。超過した場合、ごみ除去動作を開始するタイミング
を図るため、Ｓ４で給湯中かチェックする。給湯が停止
したとき、Ｓ５でごみ除去動作部１７に指令し、ごみ除
去動作すなわち電気ヒータ１８への通電を開始させる。
続いて、Ｓ６で通電時間を積算し、Ｓ７で通電時間をチ
ェックする。

【００４１】所定時間、例えば通電時間が３０秒程度経
過する前に給湯需要が発生する場合に備えてＳ４に戻
り、給湯が開始されたか（即ち、給湯センサが水流を再
び検知しているか）チェックし、給湯が停止すると再び
Ｓ５で通電する。Ｓ６の積算ステップを設けたことで、
このような通電中断が入っても充分にごみ焼却による除
去を行うことが可能となる。Ｓ７で通電時間積算値が所
定以上になったことが確認されると、Ｓ８で給湯時間の
積算をリセットし、Ｓ９で通電を停止する。

【００４２】続いて第５本発明に係るポスト燃焼パージ
を行うため、Ｓ１０でごみ除去動作部１７が燃焼空気用
ファンに回転を指令し、所定時間、例えば通常の給湯動
作の場合０．５秒程度であるのに較べ充分長い２秒程
度、通風を行った後、ごみ除去動作の制御を終了する。

【００４３】この実施態様では、一旦制御が終了する
と、メインスイッチを切ったのち再びメインスイッチを
オンにして初めて制御がスタートする。つまり、１６時
間の制御が終了後の８時間については給湯時間の積算は
行わず、給湯が行われて吸気フィルタ８等にごみが付着
することがあっても、ごみ除去動作は行われない。しか
し、通常の家庭用給湯器では、朝６時に使用開始して給
湯時間の合計が１６時間を超えるのは夜１０時以降にな
るので、実用上は問題ない。但し、就寝前にメインスイ
ッチの切り忘れがあると、翌日のごみ除去制御がスター
トしない。

【００４４】図７は第２本発明の別の一実施態様とし
て、上記メインスイッチを切らずに２４時間運転を行う
給湯器に係るごみ除去制御の事例を示したものである。
最初にメインスイッチをオンにするとごみ除去制御がス
タートし、Ｓ１からＳ９まで上記と同様に動作を行う。
また、Ｓ７で所定時間の通電が経過したことが確認され
ると、上記同様、Ｓ８で給湯時間の積算をリセットす
る。しかし、この実施態様では、Ｓ１０でポスト燃焼パ
ージを行った後、直ちにＳ２へ戻り、積算計を再びセッ
トし、自動的に給湯時間の積算を再開する。従って、メ
インスイッチをオフにして初めてごみ除去制御が止ま
る。

【００４５】但し、給湯器の通常の使用環境において
は、毎日ごみ除去動作を必要とすることは稀であり、実
用上週１−２回、つまりＳ３の所定積算時間が例えば３
−７日とする場合が考えられる。この場合、メインスイ
ッチをオンにしてから３−４日目頃にごみ除去動作が作
動する。この作動が給湯需要の最盛期に当ると、上記の
通り、最低２秒の給湯待機が必要となり、取扱説明書な
どにより使用者にこの点を説明する必要が生じる。

【００４６】第３本発明に係る制御動作の一実施態様を
図８により説明する。図８は、上記終夜運転を継続する
給湯器に係るごみ除去制御において、給湯需要への影響
を無くする制御方法の事例を示したものである。メイン
スイッチをオンにしてごみ除去制御をスタートし、Ｓ１
からＳ３まで上記と同様に動作を行う。Ｓ３で給湯時間
積算値が所定値例えば３日を超過したことが確認される
と、ごみ除去動作開始のタイミングを図るため、Ｓ４で
積算値超過から直近の給湯停止が行われた後一定時間、
例えば朝９時から１２時までの３時間或は深夜３時間、
経過したか判断する。経過していなければ、給湯器は使
用時間帯にあって今すぐにも給湯需要が発生する可能性
があると見做して、経過を待つ。

【００４７】Ｓ４で所定時間の経過が確認されると、給
湯器がやや長い待機時間帯に入ったと見做して、Ｓ５で
給湯指令が無いことを再確認して直ちにＳ６でごみ除去
動作を開始する。以下、上記と同様に第５本発明に係る
Ｓ９の積算計リセット並びにＳ１０のポスト燃焼パージ
を行い、直ちにＳ２に戻り、積算計を再セットし、自動
的に給湯時間の積算を再開する。ここで、Ｓ４のごみ除
去動作開始のタイミングを図るための一定時間経過の確
認、例えば３時間経過確認がしばしば繰返されると、ご
み除去動作の作動開始が遅れることになる。しかし、ご
み除去の時間的間隔はファジイで良いから、所定積算時
間を給湯器の設置環境に合わせて調整することで実用上
問題ない。

【００４８】第４本発明に係る制御動作の一実施態様を
図９により説明する。メインスイッチをオンにすると、
燃焼制御部１５は、予め設定された指令に従って何回か
の給湯動作を実行した後、Ｓ１でＣＯセンサ１３又は風
量センサ１４のゼロ点を自動補正する動作（ゼロ点校正
と表示）に入る。このゼロ点校正動作終了直後のタイミ
ングに合わせてごみ除去動作に入るため、Ｓ２で燃焼制
御部１５が上記校正動作の所要時間が確実に経過したか
判断する。

【００４９】経過した場合、Ｓ３でごみ除去動作部１７
に動作を指令し、ごみ除去動作部１７が電気ヒータ１８
に通電を指令する。上記Ｓ１のタイミング判断により、
給湯需要の発生による通電の中断は起らないので、通電
時間の積算は不要である。Ｓ５で所定時間の通電が確認
されると、Ｓ５で通電を停止し、Ｓ６でポスト燃焼パー
ジを行い、直ちにＳ１へ戻り再びゼロ点校正動作に待機
する。通常の家庭用給湯器では、ゼロ点校正は毎日行わ
れ、ごみ除去の頻度は実用上問題ない。

【００５０】

【発明の効果】本発明に係る目詰まり防止装置において
は、高性能の電気的発熱体を使用したことで極めて短時
間にごみを自動的に除去でき、また、制御技術によりタ
イミング良くごみ除去動作を行うるので、ごみ発生の多
い使用環境においてもフィルタ上等にごみを多量に堆積
しないように所望の頻度で、給湯需要に不便を与えるこ
となく、目詰まりを防止するきとができる。

【００５１】本発明に係る目詰まり防止装置において
は、極めて短時間に且つ所望の頻度でごみ除去動作を行
うので、従来、目詰まり防止と逆火防止の両立が難しか
った表面燃焼型バーナによる予混合燃料ガスの燃焼に適
用することにより、定期的な清掃や部品交換を要せず
に、永続的な安定燃焼ができる。

【００５２】表面燃焼型バーナによる予混合燃料ガスの
燃焼は、空燃比が１．３程度の比較的低い領域での高負
荷燃焼が可能であるため、低ＮＯ_ｘ化、低ＣＯ_２化を実
現できる。ガス燃焼において空燃比が低いと、潜熱回収
が容易になる。従って、本発明を適用することにより、
環境対応型ガス燃焼器の開発への道が拓ける。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の本発明を例示する予混合燃料ガス表面
燃焼型給湯器の正面断面図である。

【図２】本発明に係る電気発熱体の着設態様を例示す
る平面図である。

【図３】拡散燃焼式バーナを用いる強制通風型ガス給
湯器への本発明適用例を説明する部分断面図である。

【図４】本発明に係る目詰まり防止方法の一実施態様
を説明するための制御ブロック図である。

【図５】本発明に係る目詰まり防止方法の別の一実施
態様を説明するための制御ブロック図である。

【図６】本発明に係る目詰まり防止方法の一実施態様
を説明するための制御フロー図である。

【図７】本発明に係る目詰まり防止方法の別の一実施
態様を説明するための制御フロー図である。

【図８】本発明に係る目詰まり防止方法の更に別の一
実施態様を説明するための制御フロー図である。

【図９】本発明に係る目詰まり防止方法の別の一実施
態様を説明するための制御フロー図である。

【符号の説明】

１燃焼空気用ファン２燃料ガスノズル３上流側表面に電気的発熱体を着設した整流板４上流側表面に電気的発熱体を着設したバーナプレ
ート５燃焼室６熱交換器７排気口８外表面に電気的発熱体を着設したファン吸気口フ
ィルタ（ファン１背面）９（内表面に電気的発熱体を着設した）ケーシング吸
気口１０ケーシング１１拡散燃焼式バーナ１２給湯センサ１３ＣＯセンサ１４風量センサ１５燃焼制御部１６時計機構部１７ごみ除去動作部１８電気的発熱体（電気ヒータ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼器における燃焼用空気又は予混合燃
料ガスが流通する部材の上流側に、通風性を保持し且つ
連続的二次元図形状に形成した電気的発熱体を着設して
なることを特徴とするごみによる目詰まり防止装置。
【請求項２】燃焼器における燃焼用空気又は予混合燃
料ガスの流路に設けた部材であって、バーナプレート、
整流板、ファン吸気フィルタ及びケーシング吸気口から
なる群から選ばれた１又は２以上の部材の上流側表面
に、前記電気的発熱体を着設してなる請求項１記載の燃
焼器用目詰まり防止装置。
【請求項３】前記電気的発熱体は、線状、連続的線画
状、リボン状若しくは連続的二次元図形状に形成したこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼器用目詰まり
防止装置。
【請求項４】前記電気的発熱体は、導電材を無機質絶
縁材に担持、埋設、該絶縁材により被覆、若しくは該絶
縁材を介して積層してなることを特徴とする請求項１、
２又は３記載の燃焼器用目詰まり防止装置。
【請求項５】前記電気的発熱体を構成する導電材は、
通電によりジュール熱を発生する合金若しくは高融点金
属である請求項４記載の燃焼器用目詰まり防止装置。
【請求項６】前記電気的発熱体を構成する導電材は、
高融点金属の炭化物、ケイ化物若しくは窒化物である請
求項４記載の燃焼器用目詰まり防止装置。
【請求項７】前記電気的発熱体を構成する導電材は、
炭化ケイ素若しくは導電性カーボンである請求項４記載
の燃焼器用目詰まり防止装置。
【請求項８】前記電気的発熱体を構成する導電材は、
請求項５記載の高融点金属又は請求項６記載の炭化物、
ケイ化物若しくは窒化物を主成分とし、窒化ケイ素、窒
化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、炭化チタ
ン、炭化タングステン及び炭化ケイ素からなる群より選
ばれた１種又は２種以上を副成分として含有することを
特徴とする請求項４記載の燃焼器用目詰まり防止装置。
【請求項９】前記無機質絶縁材は、窒化アルミニウ
ム、窒化ホウ素、窒化ケイ素及び炭化ケイ素からなる群
より選ばれた１種の非酸化物系セラミックス燒結体であ
る請求項４、５、６、７、又は８記載の燃焼器用目詰ま
り防止装置。
【請求項１０】前記無機質絶縁材は、酸化アルミニウ
ム、酸化マグネシウムおよび酸化ケイ素からなる群より
選ばれた１種又は２種以上の酸化物系セラミックス燒結
体である請求項４、５、６、７、または８記載の燃焼器
用目詰まり防止装置。
【請求項１１】給湯器において、請求項１−１０記載
の何れかの燃焼器用目詰まり防止装置を用いて、少なく
とも給湯時間の積算値が一定時間を超えるごとに若しく
は１日１回の頻度で、非給湯時にごみ除去動作を行うこ
とを特徴とする燃焼機器の目詰まり防止方法。
【請求項１２】前記給湯時間の積算値が一定時間を超
える最初の給湯を停止した後、少なくとも一定時間の非
給湯時間が経過した後にごみ除去動作を行うことを特徴
とする請求項１１記載の給湯器の目詰まり防止方法。
【請求項１３】前記ごみ除去動作は、風量センサ又は
ＣＯセンサのゼロ点校正直後に行うことを特徴とする請
求項１１記載の給湯器の目詰まり防止方法。
【請求項１４】給湯器において、前記ごみ除去動作の
直後に少なくとも一定時間燃焼用空気ファンにより燃焼
器内を強制通風することを特徴とする、請求項１１、１
２又は１３記載の給湯器の目詰まり防止方法。