JP2016142473A - Gas type heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を加熱するガス式加熱機器に関し、より詳細には、機器が無電源状態になった場合でも、液槽内が空焚きであるか否かを検知し、且つ、異常に加熱することを防止(過昇防止)する2つ以上の安全機能を備えたガス式加熱機器に関するものである。 The present invention relates to a gas-type heating device that heats a liquid. More specifically, even when the device is in a no-power state, it detects whether the liquid tank is empty and abnormally heats up. The present invention relates to a gas-type heating device having two or more safety functions for preventing (overheating prevention).
ガス式加熱機器の安全装置の目的には、炎が消えたら自動的にガスを止めるガス漏れ防止、ショート等で漏電したら自動的に電気を遮断する漏電防止、不完全燃焼等をした場合に自動的にガスを止めるCO排出防止、機体や被熱物が異常加熱したり、機体が転倒したら自動的にガスを止める過昇防止、残留未燃ガスや異常圧力、過電流、厳冬期凍結等による機器破損防止等がある。過昇防止を実現する装置としては、加熱防止装置、空焚き防止、空焚き安全装置があり、さらに転倒時には自動的にガスを止める安全装置もある。 The purpose of the safety device of the gas heating equipment is to prevent gas leakage that automatically stops the gas when the flame goes out, to prevent electric leakage that automatically shuts off the electricity when it leaks due to a short circuit, etc. CO emission prevention that stops gas automatically, abnormal heating of the airframe and heated object, overheating prevention that automatically stops gas when the airframe falls, residual unburned gas, abnormal pressure, overcurrent, freezing in severe winter, etc. There is equipment damage prevention. As a device for preventing overheating, there are a heating prevention device, an air blow prevention device, and an air blow safety device, and there is also a safety device that automatically stops gas when it falls.
加熱防止装置で用いられている方式には、熱膨張率の大きく異なる2種の金属板を張り合わせ、温度変化による機械的変形を利用して電気接点をON/OFFさせることでガスを遮断するバイメタルスイッチ、溶融温度の低い合金を雰囲気温度の異常上昇で溶融させ、過電流によって生じる機器の発熱を感知し、ガスを遮断する温度ヒューズ等が一般的である。また、空焚き防止装置には、温度上昇につれて抵抗を増加させることで温度を一定に維持し、異常な高温を検知すればガスを遮断するサーミスタが使用されている。下記特許文献1は、調理用のガスバーナーにバイメタルの加熱防止用センサーが取付けられている例を示している。 The method used in the heat-prevention device is a bimetal that cuts off gas by sticking together two types of metal plates with significantly different coefficients of thermal expansion and turning on / off electrical contacts using mechanical deformation due to temperature changes. Generally, a switch, a temperature fuse that melts an alloy having a low melting temperature with an abnormal rise in ambient temperature, senses heat generated by the device due to overcurrent, and shuts off the gas. Further, the air blow prevention device uses a thermistor that keeps the temperature constant by increasing the resistance as the temperature rises, and shuts off the gas when an abnormally high temperature is detected. Patent Document 1 below shows an example in which a bimetal heating prevention sensor is attached to a cooking gas burner.
空焚きに対する安全装置の代表例としては、液槽内に設けられた水量センサー等により、液槽内の水位(水量)を検出し、設定した一定値以上の水位にならないとガス弁を開にせず、設定値を下回ったときには水不足状態としてガス弁を閉じるように制御するフロートスイッチ等がある。 As a typical example of a safety device against emptying, the water level (water level) in the liquid tank is detected by a water volume sensor provided in the liquid tank, and the gas valve is opened if the water level does not reach the set level. However, there is a float switch that controls the gas valve to close when it falls below a set value due to water shortage.
このような安全装置は、通常の使用時のみならず、地震等が発生して電気の供給が中断され、ガス式加熱機器が無電源状態になった場合においても、過昇防止や空焚き回避が確実に行われることが非常に重要である。 Such a safety device is not only used during normal use but also when an earthquake occurs and the supply of electricity is interrupted, and the gas heating device is turned off. It is very important that this is done reliably.
従来、立消え安全装置とバイメタル(又は液膨式)サーモを用いた加熱防止装置による安全対策は、ガス機器が無電源になった場合でも可能であった。すなわち、バーナーにサーモカップル(熱電対)を装着している場合、ガスバーナーの炎が立消えしなければ熱起電力が発生し続けるため、ガス機器への電源供給が中断されても、連結するバイメタルサーモへの電源が確保できるからである。熱膨張率の異なる金属板を張り合わせ、温度変化による機械的変形を利用したバイメタルにより、温度に応じて電気接点をON/OFF状態に切り替えることが可能となる。例えば、昇温になり過ぎる場合にはOFFに設定し、ガス通路を遮断することで、加熱防止を行うことが可能となる。一方、ガスバーナーが立消えすると熱電対における熱起電力が無くなり、ガス供給のための電磁弁には通電されなくなる。その結果、安全バルブが開かずにガス供給はストップされ、熱電対は立消え安全装置としても機能することになる。 Conventionally, safety measures using a heat-preventing device using a extinguishing safety device and a bimetal (or liquid expansion) thermo were possible even when the gas equipment was turned off. That is, when a thermocouple (thermocouple) is attached to the burner, the thermoelectromotive force will continue to be generated unless the flame of the gas burner goes out, so even if the power supply to the gas equipment is interrupted, the bimetal to be connected This is because the power supply to the thermo can be secured. It is possible to switch the electrical contacts to the ON / OFF state according to the temperature by using a bimetal that is bonded to metal plates having different coefficients of thermal expansion and uses mechanical deformation due to a temperature change. For example, when the temperature rises too much, it is possible to prevent heating by setting it to OFF and shutting off the gas passage. On the other hand, when the gas burner goes off, the thermoelectromotive force in the thermocouple disappears and the solenoid valve for supplying gas is not energized. As a result, the gas supply is stopped without opening the safety valve, and the thermocouple goes off and functions as a safety device.
このようにガス機器が無電源状態でも、ガスの燃焼がサーモカップルに熱起電力を発生させてバイメタルサーモによる異常な加熱防止を実現できるのであるが、無電源状態になってもガスが供給されていれば炎が燃焼し続けるので、バイメタルサーモが異常な昇温を検知しない限り、ガス点火が継続してしまいかねない。これは、液槽内の水位が不足しているときは空焚きになり、極めて危険な状態となる。さらに、地震時の揺れの影響で液槽内の液面が異常に揺動(スロッシング)したときには、液槽から液体が溢れ出るおそれがあるので、異常昇温になっていなくても直ちに燃焼中の火を消す目的でガス供給を停止させる必要がある。 In this way, even when the gas equipment is in a non-powered state, the combustion of the gas can generate a thermoelectromotive force in the thermocouple to prevent abnormal heating by the bimetal thermometer. If so, the flame will continue to burn, and gas ignition may continue unless the bimetal thermo detects an abnormal temperature rise. This becomes empty when the water level in the liquid tank is insufficient, which is extremely dangerous. In addition, if the liquid level in the liquid tank fluctuates abnormally (sloshing) due to the effect of shaking during an earthquake, the liquid may overflow from the liquid tank. It is necessary to stop the gas supply to extinguish the fire.
本発明は、上記の課題に鑑みてなしたものであり、液体加熱機器が無電源状態であっても、空焚き防止及び過昇防止を組み合わせた2つ以上の安全機能を備えたガス式加熱機器を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and even when the liquid heating apparatus is in a non-powered state, the gas-type heating having two or more safety functions combined with prevention of emptying and overheating is provided. It is intended to provide equipment.
上記課題を解決するために本発明の安全装置を備えたガス式加熱装置は、前記安全装置が、ガスバーナーの炎の立消えを感知するサーモカップルと、前記サーモカップルと電気的に直列に接合し、液槽内の液体量が所定のレベルを超えているか及び液面が異常振動しているかを検知するフロートスイッチと、前記フロートスイッチと電気的に直列に接合し、前記液槽内の液体が所定の閾値温度を超えた異常昇温状態であるかを検知するバイメタルサーモとを備え、前記加熱装置の燃焼中、電力が供給されない無電源状態になった場合、前記サーモカップルの起電力が前記フロートスイッチ及び前記バイメタルサーモへ供給され、前記フロートスイッチは、液槽内の液体量が所定のレベル以下であるか又は液槽内の液面が異常振動しているかの少なくとも1つがあれば、空焚き防止をするために前記ガスバーナーの栓を閉じる制御信号を出力し、前記ガスバーナーの栓を閉じる制御信号が出力されない状態において、前記バイメタルサーモによって前記液槽内の液体が所定の閾値温度を超えていることを検知したとき、前記バイメタルサーモが前記液体の異常昇温を防止するために前記ガスバーナーの栓を閉じる制御信号を出力し、前記ガスバーナーが一旦閉栓されると、前記ガスバーナーの再点火のための自動復帰は行われないことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a gas heating apparatus provided with the safety device of the present invention includes a thermocouple that senses the extinction of a flame of a gas burner, and a thermocouple that is electrically connected in series to the thermocouple. A float switch for detecting whether the amount of liquid in the liquid tank exceeds a predetermined level and whether the liquid surface is abnormally vibrated, and the float switch is electrically connected in series, and the liquid in the liquid tank A bimetal thermometer that detects whether the temperature rises abnormally beyond a predetermined threshold temperature, and when the heating device is in a non-power supply state where no power is supplied during combustion, the electromotive force of the thermocouple is The float switch is supplied to the bimetal thermometer, and the float switch determines whether the amount of liquid in the liquid tank is below a predetermined level or whether the liquid level in the liquid tank is abnormally vibrating. If there is at least one, a control signal for closing the plug of the gas burner is output to prevent emptying, and the control signal for closing the plug of the gas burner is not output in the liquid tank by the bimetal thermo. When the liquid is detected to exceed a predetermined threshold temperature, the bimetal thermo outputs a control signal for closing the plug of the gas burner in order to prevent an abnormal temperature rise of the liquid, and the gas burner temporarily When closed, the gas burner is not automatically returned for re-ignition.
上記課題を解決するために本発明の安全装置を備えたガス式加熱装置は、前記安全装置が、ガスバーナーの炎の立消えを感知するサーモカップルと、前記サーモカップルと電気的に直列に接合し、液槽内の液体量が所定のレベルを超えているか及び液面が異常振動しているかを検知するフロートスイッチと、前記サーモカップル及び前記フロートスイッチとは無電源で可動し、電気的に独立して電磁弁ユニットと直結し、無電源で前記液槽内の液体が所定の閾値温度を超えた異常昇温状態であるかを検知する液膨式ハイカットサーモとを備え、前記加熱装置の燃焼中、電力が供給されない無電源状態になった場合、前記サーモカップルの起電力が前記フロートスイッチへ供給され、前記フロートスイッチは、液槽内の液体量が所定のレベル以下である又は液槽内の液面が異常振動しているかの少なくとも1つがあれば、空焚き防止をするために前記ガスバーナーの栓を閉じる制御信号を出力し、無電源で可動し前記フロートスイッチと電気的に独立した前記液膨式ハイカットサーモによって前記液槽内の液体が所定の閾値温度を超えていることを検知したとき、前記液膨式ハイカットサーモが前記液体の異常昇温を防止するために前記ガスバーナーの栓を閉じる制御信号を出力し、前記ガスバーナーが一旦閉栓されると、前記ガスバーナーの再点火のための自動復帰は行われないことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a gas heating apparatus provided with the safety device of the present invention includes a thermocouple that senses the extinction of a flame of a gas burner, and a thermocouple that is electrically connected in series to the thermocouple. The float switch for detecting whether the amount of liquid in the liquid tank exceeds a predetermined level and whether the liquid level is abnormally oscillating, the thermocouple and the float switch are movable with no power source and are electrically independent And a liquid expansion type high-cut thermometer that detects whether the liquid in the liquid tank is in an abnormal temperature rise state exceeding a predetermined threshold temperature with no power supply, and is directly connected to the solenoid valve unit, and the combustion of the heating device In the case of no power supply during which no power is supplied, the electromotive force of the thermocouple is supplied to the float switch, and the float switch is configured so that the amount of liquid in the liquid tank is below a predetermined level. If there is at least one of the liquid level in the liquid tank or abnormally vibrating, a control signal for closing the plug of the gas burner is output in order to prevent emptying, and the float switch When the liquid swelling high-cut thermoelectrically independent from the liquid tank detects that the liquid in the liquid tank exceeds a predetermined threshold temperature, the liquid swelling high-cut thermo prevents abnormal temperature rise of the liquid. Therefore, a control signal for closing the plug of the gas burner is output, and once the gas burner is closed, automatic return for reignition of the gas burner is not performed.
本発明の請求項1に係るガス式加熱機器の安全装置は、サーモカップルがフロートスイッチと電気的に直列に接合しており、したがって、ガス式加熱機器が無電源になってもサーモカップルの起電流は、フロートスイッチに伝わり、さらに電気的に直列に接合するバイメタルサーモに伝わる。フロートスイッチに使用する接点は微弱電流であっても正常に動作するので、仮に無電源状態になっても、槽内の液体量の不足を確実に検知することができる。このため、槽内の液体量が所定値を超えていない場合は水位不足と判断し、ガス点火しないように制御するので空焚きを防止することができる。 The safety device for a gas heating device according to claim 1 of the present invention is such that the thermocouple is electrically connected to the float switch in series, and therefore, even if the gas heating device is powered off, The electric current is transmitted to the float switch and further to the bimetal thermoelectrically joined in series. Since the contact point used for the float switch operates normally even if it is a weak current, it is possible to reliably detect the shortage of the liquid amount in the tank even if the power source is in a no-power state. For this reason, when the amount of liquid in the tank does not exceed the predetermined value, it is determined that the water level is insufficient, and control is performed so as not to ignite the gas.
また、所定の水位に達していないにもかかわらず、誤動作等により水位到達を示すON信号をフロートスイッチから出力されていても、バイメタルサーモによって、槽内の温度が所定の閾値温度を超えて異常に昇温したときは、これ以上の温度上昇がされないようにガス電磁弁を閉じてガス通路を遮断する。通常使用時にはフロートスイッチで一段階目の安全を図り、異常事態が発生したときの緊急使用時にはバイメタルサーモで二段階目としての安全策を講じるという、二段構えのセーフティ機構を無電源状態のときにも実現できる。 In addition, even if an ON signal indicating that the water level has been reached is output from the float switch due to malfunction or the like even though it has not reached the predetermined water level, the temperature inside the tank exceeds the predetermined threshold temperature due to the bimetal thermometer and is abnormal. When the temperature is increased, the gas solenoid valve is closed to block the gas passage so that the temperature is not further increased. When using a two-stage safety mechanism with no power supply, the float switch is used for safety during normal use, and the second-stage safety measures are taken using a bimetal thermometer for emergency use when an abnormal situation occurs. Can also be realized.
本発明の請求項2に係るガス式加熱機器の安全装置は、請求項1のバイメタルサーモに代わり、無電源で動作可能な液膨式ハイカットサーモをフロートスイッチと電気的に独立して構成要素として使用する。
したがって、フロートスイッチと液膨式ハイカットサーモの何れか一方が故障したとしても残りの一方がガス弁を閉じるため、二重の安全装置を構築する。
もちろん、請求項1のバイメタルサーモに加えて、請求項2の液膨式バイメタルサーモを更に構成要素として備え、3重の安全装置とすることも可能である。
A safety device for a gas heating device according to
Therefore, even if either one of the float switch or the liquid expansion type high cut thermo fails, the remaining one closes the gas valve, so that a double safety device is constructed.
Of course, in addition to the bimetal thermo of claim 1, the liquid-expanded bimetal thermo of
また、請求項1及び請求項2に記載のフロートスイッチは、槽内の液面が異常に揺動してしまうスロッシング現象のときにもスイッチOFF信号を出すため、地震などの不測事態が発生した際、ガス供給事業体がガス供給を停止させなくとも又は停止させる前の時点で、本発明のガス式加熱機器の安全装置自体がガス栓を迅速に閉じてガス供給を遮断できるため、地震時における安全装置として有効である。
In addition, since the float switch according to
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施の形態のガス式加熱機器全体をあらわした断面模式図である。安全装置の電気的構成を図中の下部に示す。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the entire gas heating device of the present embodiment. The electrical configuration of the safety device is shown in the lower part of the figure.
図1の6は、液槽である。液槽内には水や油などの液体が蓄えられる(なお、本実施の形態では、特に説明しない限り液体は水であるとして説明するが、例えば油などであってもよい)。槽内の水位を検知するのがフロートスイッチ3である。フロートスイッチ3には、液面の上下に追従する浮遊体(例えば、ボールフロート)内のマグネットと、ガラス管で封入された磁気動作するリードスイッチとが内蔵されている。リードスイッチは検出する液面高さに固定されており、水位に応じたボールフロートの上下移動によってリードスイッチをON/OFFさせる。リードスイッチがON(ボールフロートが上に移動)の場合、規定の水位に到達しているという信号が出力される。一方、ボールフロートが検出する液面高さよりも下に位置していれば規定の水位には未到達であるのでOFF信号を出力する。
なお、槽内の水位を一定に保つ場合には、浮力で水面に浮かぶボールフロートの位置が水位に応じて移動することを利用し、ボールフロートに連結した水バルブを開閉させる。 When the water level in the tank is kept constant, the water valve connected to the ball float is opened and closed by utilizing the fact that the position of the ball float that floats on the water surface due to buoyancy moves according to the water level.
液槽6の下方には液槽内の水を加熱するガス燃焼手段(例えば、ガスバーナー)7が配置されている。9はスパークロッド(点火棒)であり、ガスバーナー7の炎口部付近で作動ガスに放電して火花を発生させて着火させる。スパークロッド9に代わり、圧電着火させる方式でもよい。バネの力により叩き金で圧電体に対して衝撃を与え、発生した高い電圧でスパーク火花を生じさせることによりガスを点火させるものである。例えば、ダイヤル式点火ハンドル13をまわしてガス弁が人の力で強制的に開いた状態となり、同時に圧電素子から火花が飛び出すようにすると、ガスバーナー7へガスが流れて着火する。
1は電磁弁ユニット(ソレノイドバルブ)であり、2はサーモカップル(熱電対)である。ガスバーナー7の炎によってサーモカップル2が温められると、サーモカップル2は点火を検知する。また、加熱されたサーモカップル2は熱起電力を発生し、これを利用して、連結する電磁弁ユニット1内の電磁石に微弱な熱電流を流すと、電磁力が生じる。この電磁力は電磁石の要領でガス弁を開状態にする作用として機能し、ガスが継続して供給される。
Below the
1 is an electromagnetic valve unit (solenoid valve), and 2 is a thermocouple (thermocouple). When the
ガスバーナー7の炎が消えた場合、サーモカップル2は加熱されないので熱起電力が無くなる。これに伴い、電磁弁ユニット1内の電磁力が消えるため、電磁石の力で開いていたガス弁はガス供給口を閉じる位置に戻り、メインバーナーとパイロットバーナー両方のガス通路を遮断する。
When the flame of the
4は、一定以上に温度が上がった場合に、ガスや電気を遮断して、それ以上に温度を上がらなくさせるバイメタルサーモである。バイメタルサーモ4は、熱膨張率の異なる金属板を貼合わせ、温度変化によって曲がり方が変化する性質を利用することで、温度によってスイッチのON/OFFを自動的に切替えている。したがって、設定よりも高温になるとスイッチOFFになり、異常な高温になるまで加熱することを回避する過昇防止装置として機能する。液槽6が密閉されていれば内部圧力が高くなるので危険であり、液槽6内の液体が油の場合は熱せられ続けると油が発火するので、バイメタルサーモ4による過昇防止は一層重要である。
4 is a bimetal thermo that shuts off gas and electricity when the temperature rises above a certain level and prevents the temperature from rising further. The
上述したとおり、何らかの理由によりガス式加熱機器が無電源状態になっても、ガス供給が直ちに停止するとは限らず、しかも炎が燃えていればサーモカップル2は電磁弁ユニット1のガス弁を閉じる制御信号を出力しないので、ガス燃焼が継続することになる。この場合、液槽6内の水は徐々に蒸発していき、蒸発分に相当する給水がされないと液槽6が空になる。確かに、給水がされず水位が低い状態でガス燃焼が続けば液槽6は高温になるので、バイメタルサーモ4が働いて異常な高温になるまで加熱される事態を防止することが期待できる。つまり、従来のバイメタルサーモ方式の場合、水位が不足していても液槽6に対する点火がされ、所定の閾値温度まで上昇した後にガスが遮断される手順であった(後述する液膨式ハイカットサーモ方式の場合も同様である)。
As described above, even if the gas heating device is turned off for some reason, the gas supply does not always stop immediately, and if the flame is burned, the
しかし、バイメタルサーモ4からガス弁を閉じる制御信号が出力されるまでの間は、水位不足での点火が続くことになるので、空焚き状態又は空焚きに近い状態になっている。これが何度も繰り返されると、液槽6のダメージが大きくなって熱変形が生じる。例えば、高効率機器で使用される液槽は、10秒程度の空焚きをしただけで、熱交換部分の損傷が進行し、変形や応力割れが発生してしまう。したがって、バイメタルサーモ4を設置していても、空焚き状態になることを本来的に避けなければならないのである。言い換えると、液槽を保護する上でも、点火前にガスを遮断させることが必要である。
However, until the control signal for closing the gas valve is output from the
そこで、本発明に係るガス式加熱装置の安全装置は、サーモカップル2及びバイメタルサーモ4(または液膨式バイメタルサーモ5)、フロートスイッチ3、電磁弁ユニット1を備えており、フロートスイッチ3による空焚き防止、バイメタルサーモ4(液膨式バイメタル5)による過熱防止の2重の安全構造を持つ。電磁弁ユニット1は、フロートスイッチ3からON信号を受けると、給水が規定の水位にまで到達していると判断してガス栓を開くが(加熱開始)、水位が不足し、フロートスイッチからON信号が出力されない場合(回路は開状態のまま)、ガス栓は閉じられた状態のままである。例えば、水位不足の場合に、手動で強制的に点火(たとえば圧電式でスパーク)しようとしても、サーモカップルは加熱されることで熱起電力が発生するが、フロートスイッチからON信号は発信されないため、電磁弁コイルは作動せず、ガス栓は閉じた状態のままとなる。当然、点火スイッチを離した場合には、燃焼は保持できなくなり燃焼不可能となる。
点火後は、フロートスイッチ3に使用している接点は微弱電流で動作するので、サーモカップル2からの熱起電力があれば充分であり、加熱中に地震などにより、無電源状態に陥った場合でも、空焚きを確実に防止することができる。このようにシンプルな構成で安価に2重の安全装置を設けることが可能となる。
なお、AC電源、あるいは電池等を利用すれば、点火前でも規定の水位以下の場合には、OFF信号を制御回路等に入力し、点火出来ない様に制御回路でインターロックを掛け、規定の水位に到達したときにON信号を出力し、インターロックを解除する等、本構造を基本とした展開も可能である。
Therefore, the safety device for the gas heating device according to the present invention includes the
After ignition, the contact point used for the
If an AC power source or a battery is used, if the water level is below the specified level even before ignition, an OFF signal is input to the control circuit, etc., and the control circuit is interlocked so that ignition cannot be performed. Development based on this structure is also possible, such as outputting an ON signal when the water level is reached and releasing the interlock.
なお、フロートスイッチ3は微小電流で作動可能であるが、接点部を金やロジウム、或いはインジウム等の接続材を利用して接点動作を良好にし、錆などによる接点不良を生ずることの少ない不活性ガスが注入してあるものを使用して、劣化をできるだけ防止することが好ましい。また、抵抗値を小さくするため、中継線の径を太くしてもよい。
Although the
また、地震時は地面の揺れが液槽6に伝わり、槽内の液面が異常に揺動してしまうスロッシング現象を発生させる。大きなスロッシングは、液槽6から液体を溢れ出させてしまうので、特に液体が油のときは引火することが予想され、極めて危険な事態となるであろう。そこで、本実施形態のフロートスイッチ3は、液面の揺れを検知し、スロッシングが生じていると判断した場合にもOFF信号を電磁弁ユニット1に出力する。その結果、地震などの不測事態が発生した際、ガス供給事業体によるガス供給の停止が仮に行われない場合でも、本発明のガス式加熱機器の安全装置自体がガス栓を迅速に閉じることで安全対策を図ることができる。
Further, at the time of an earthquake, the shaking of the ground is transmitted to the
このように、本発明のガス式加熱機器では、無電源状態であってもフロートスイッチ3により液槽6の水位不足やスロッシングを検知して空焚きを防止できるが、フロートスイッチ3が故障して正常に動作していない場合もあり得る。所定の水位に達していないにもかかわらず、ON信号を出してしまうので点火開始や燃焼継続されてしまうのである。さらに、フロートスイッチの故障ではないが、槽内の液体が油分を含んでいたりすると、油による粘着性からスイッチが何かの拍子でON接点に固着しまったりすることがある。この場合も、実際には水が無いのに規定量の水が液槽6に貯められているという誤検知がされてしまい、点火状態となって空焚きが発生する。
As described above, in the gas heating apparatus according to the present invention, even when there is no power supply, the
そこで、第二の安全装置としてのバイメタルサーモ4が機能する。ガス式加熱機器が無電源になっても、電気的に直列に接合するサーモカップル2の起電流によってバイメタルサーモ4が動作できる。したがって、バイメタルサーモ4は、槽内が異常に高温に加熱された異常状態を検知してスイッチOFFに切替え、ガス式加熱機器の過昇を防止できる。フロートスイッチ3とバイメタルサーモ4が直列で接続されているので、少なくとも1つのスイッチがOFFになればガス弁を閉じるように制御している。
したがって、本発明に係るガス式加熱装置の安全装置は、二段構えの安全機構による安全性の向上を無電源状態のときにも実現できるのである。
Therefore, the
Therefore, the safety device of the gas type heating device according to the present invention can realize the improvement of safety by the two-stage safety mechanism even in the non-powered state.
次に、図2に示す第二の実施形態について説明する。上述した第一の実施形態は、フロートスイッチ3の不具合で液槽6内の水位不足を正しく検知できなかったり、フロートスイッチの故障ではないがON接点に固着してしまってガス燃焼が継続し、異常に高温になる事態をバイメタルサーモ4を使用することで回避する構成であった。第二の実施形態は、このバイメタルサーモ4に代わり、無電源で可動する液膨式ハイカットサーモ5を使用する。もちろん、バイメタルサーモ4に加えて、液膨式ハイカットサーモを備えて構成し、3重の安全装置とすることも可能である。
なお、第二の実施形態のガス式加熱装置は、点火ボタン10を押している間、ガス弁が強制的に開状態となり、火花は乾電池14の電圧により、スパークロッド9から火花が飛んで着火する仕組みになっている。
Next, a second embodiment shown in FIG. 2 will be described. In the first embodiment described above, the lack of the water level in the
In the gas heating device according to the second embodiment, the gas valve is forcibly opened while the
液膨式ハイカットサーモ5は、感熱部に熱膨張率の高い液体を封入し、感熱管(センサー)内の液体膨張を利用してキャピラリーチューブ(細導管)を通して電気接点の開閉をスナップアクションで行うものである。ガス式加熱機器の安全装置における液膨式ハイカットサーモ5の機能は、第一の実施形態に示すバイメタルと同じであるが、図中の下部の回路図であらわすとおり、無電源で可動する液膨式ハイカットサーモ5の場合は、サーモカップル2及びバイメタルとは電気的に独立した構成である。つまり、フロートスイッチ3を介したガス遮断の系統と、液膨式ハイカットサーモ5を介したガス遮断の系統との2系統が存在している点で相違があり、かつ、液膨式ハイカットサーモは無電源で可動するため、起電力には影響されずに動作する。
The liquid expansion type high-cut thermo 5 encloses a liquid having a high coefficient of thermal expansion in the heat sensitive part, and uses the liquid expansion in the heat sensitive tube (sensor) to open and close the electrical contact through a capillary tube (fine conduit) by a snap action. Is. The function of the liquid expansion type high-cut thermo 5 in the safety device of the gas heating device is the same as that of the bimetal shown in the first embodiment. However, as shown in the circuit diagram in the lower part of the figure, the liquid expansion is movable with no power supply. In the case of the type high cut thermo 5, the
液膨式ハイカットサーモ5を独立に構成することで、フロートスイッチ3と連動しない独立したガス遮断経路を確保している。
By configuring the liquid expansion type high-cut thermo 5 independently, an independent gas shut-off path that is not interlocked with the
また、液膨式ハイカットサーモ5にはリセットスイッチユニット11のリセットボタン12が接続している。
Further, the
過昇防止装置であるバイメタルサーモ4若しくは液膨式ハイカットサーモ5が働いてガスが遮断されたとき、復旧させるには手動リセットと自動リセットの2種類が考えられるが、本発明のガス式加熱機器はバイメタルサーモ4、液膨式ハイカットサーモ5のいずれであっても、またはバイメタルサーモ4に液膨式ハイカットサーモを加えた場合であっても、自動リセットによる自動復帰をさせない。第一の実施形態に示すバイメタルを使用する安全装置の場合は、電磁弁ユニット1のコック(器具栓)を手動で戻して始めからやり直し、第二の実施形態に示す液膨式ハイカットサーモ5を使用する安全装置の場合は、リセットスイッチユニット11内のリセットボタン12を押した後、コックを手動で戻して再動作させる。このように、手動リセットさせることで様子を確認してから再燃焼を行わせることで、二次災害を回避することができる。
When the
ガス式加熱機器の安全装置の動作手順を図3及び図4のフローチャートに示す。図3は、バイメタルサーモ使用時の手順である。
点火開始し、通常燃焼時において、無電源状態になったと仮定する。フロートスイッチ3による水位チェックを所定の時間間隔で実行される(ステップS10)。あらかじめ設定した水位(例えば、液槽6の1/2)以下であれば断水状態又は給水不足であると判断し、フロートスイッチOFF信号を出力し、電磁弁ユニット1はガス弁を閉じる(ステップS12、S15)。なお、電源が供給された通常の状態の場合、蒸発などで給水が必要と判断されると温圧弁による水補給が行われるが、無電源なので、ステップS10で水位不足であると判断しても、ガスバーナー7の火力調整や液槽6内への給水調整はされない。
The operation procedure of the safety device for the gas heating device is shown in the flowcharts of FIGS. FIG. 3 shows the procedure when the bimetal thermo is used.
It is assumed that the ignition is started and the power is turned off during normal combustion. A water level check by the
次に、フロートスイッチ3は液面が異常に揺動していてないかをチェックする(ステップS11)。スロッシング有りと判断したときは、給水不足と同じように、フロートスイッチOFF信号を出力し(ステップS12)、電磁弁ユニット1はガス弁を閉じて(ステップS15)、ガスバーナー7を消火する(ステップS16)。スロッシング無しと判断したときは、更に、バイメタルサーモ4により液槽6内の水が設定値以上に高温に熱せられていないかを検知する(ステップS13)。バイメタルサーモ4は、あらかじめ設定した温度を超えているとき、スイッチOFFの信号を出力する(ステップS14)。これを受けて、電磁弁ユニット1はガス弁を閉じてガスバーナー7を消火する(ステップS15、S16)。
Next, the
ステップS13で異常昇温でなければ、ステップS10に戻り、上述した手順を繰り返すことで、フロートスイッチ3とバイメタルサーモ4による連動した二段構えの安全対策を行う。
If the temperature does not rise abnormally in step S13, the process returns to step S10 and the above-described procedure is repeated to perform a two-stage safety measure linked with the
図4は、液膨式ハイカットサーモ5使用時の手順である。フロートスイッチ3による水位チェック(ステップS20)と、液膨式ハイカットサーモ5による異常昇温チェック(ステップS25)を所定の時間間隔毎に並列して実行する。あらかじめ設定した水位(例えば、液槽6の1/2)以下であれば断水状態又は給水不足であると判断し、フロートスイッチOFF信号を出力し(ステップS22)、電磁弁ユニット1はガス弁を閉じる(ステップS23)。設定値の水位を満たしている場合、さらにフロートスイッチ3は液面が異常に揺動していてないかをチェックする(ステップS21)。スロッシング有りと判断したときは、ロートスイッチOFF信号を出力し、電磁弁ユニット1はガス弁を閉じて(ステップS23)、ガスバーナー7を消火する(ステップS24)。なお、ステップS21でスロッシング無しと判断したとき、ステップS20に戻る。
FIG. 4 shows the procedure when the liquid expansion type high cut thermo 5 is used. A water level check (step S20) by the
一方、液膨式ハイカットサーモ5が異常昇温を検知した場合、スイッチOFFの信号を出力する(ステップS26)。これを受けて、電磁弁ユニット1はガス弁を閉じて(ステップS27)、ガスバーナー7を消火する(ステップS28)。異常昇温を検知しなければ、ステップS25に戻る。 On the other hand, when the liquid expansion type high-cut thermo 5 detects an abnormal temperature rise, a switch OFF signal is output (step S26). In response, the solenoid valve unit 1 closes the gas valve (step S27) and extinguishes the gas burner 7 (step S28). If no abnormal temperature rise is detected, the process returns to step S25.
なお、点火時にも、フロートスイッチ3及びバイメタルサーモ4(若しくは液膨式ハイカットサーモ5)からスイッチON信号が出力されている場合に限り点火動作が可能であり、ON信号がない、またはOFF信号があれば点火不可能に制御されている。
Even during ignition, ignition operation is possible only when the switch ON signal is output from the
第一の実施形態及び第二の実施形態に示す安全装置は、仮にガス式加熱機器が無電源になったとしても、立消え安全対策、空焚き防止、異常昇温防止を行うことができる。また、水位不足であれば点火前にガスを遮断することが可能である。点火後は、バイメタルサーモにより液槽内が異常高温になるとガス遮断するため、2重以上の安全機構で安全性を向上させることができる。 The safety device shown in the first embodiment and the second embodiment can perform a safety measure for turning off, preventing airing, and preventing abnormal temperature rise even if the gas heating device is turned off. If the water level is insufficient, the gas can be shut off before ignition. After ignition, gas is shut off when the temperature in the liquid tank becomes abnormally high due to the bimetal thermostat, and safety can be improved by a double or more safety mechanism.
1 電磁弁ユニット
2 サーモカップル(熱電対)
3 フロートスイッチ
4 バイメタルサーモ
5 液膨式ハイカットサーモ
6 液槽
7 ガスバーナー
9 スパークロッド
10 点火ボタン
11 リセットスイッチユニット
12 リセットボタン
13 ダイヤル式点火ハンドル
14 乾電池
1
DESCRIPTION OF
Claims (2)
ガスバーナーの炎の立消えを感知するサーモカップルと、
前記サーモカップルと電気的に直列に接合し、液槽内の液体量が所定のレベルを超えているか及び液面が異常振動しているかを検知するフロートスイッチと、
前記フロートスイッチと電気的に直列に接合し、前記液槽内の液体が所定の閾値温度を超えた異常昇温状態であるかを検知するバイメタルサーモと、
を備え、
前記加熱装置の燃焼中、電力が供給されない無電源状態になった場合でも、前記サーモカップルの起電力が前記フロートスイッチ及び前記バイメタルサーモへ供給され、
前記フロートスイッチは、液槽内の液体量が所定のレベル以下である又は液槽内の液面が異常振動しているかの少なくとも1つがあれば、空焚き防止をするために前記ガスバーナーの栓を閉じる制御信号を出力し、
前記ガスバーナーの栓を閉じる制御信号が出力されない状態において、前記バイメタルサーモによって前記液槽内の液体が所定の閾値温度を超えていることを検知したとき、前記バイメタルサーモが前記液体の異常昇温を防止するために前記ガスバーナーの栓を閉じる制御信号を出力し、
前記ガスバーナーが一旦閉栓されると、前記ガスバーナーの再点火のための自動復帰は行われないことを特徴とするガス式加熱装置。 A gas heating device provided with a safety device, wherein the safety device is
With a thermocouple that senses the disappearance of a gas burner flame,
A float switch that is electrically connected in series with the thermocouple and detects whether the amount of liquid in the liquid tank exceeds a predetermined level and whether the liquid level is abnormally vibrated,
A bimetal thermo that is electrically connected in series with the float switch and detects whether the liquid in the liquid tank is in an abnormal temperature rise state exceeding a predetermined threshold temperature;
With
Even when the heating device is in a no-power state where power is not supplied during combustion, the electromotive force of the thermocouple is supplied to the float switch and the bimetal thermo,
The float switch is a plug of the gas burner to prevent emptying if there is at least one of the amount of liquid in the liquid tank being below a predetermined level or the liquid level in the liquid tank being abnormally vibrated. Output a control signal to close
When the control signal for closing the plug of the gas burner is not output, the bimetal thermo detects that the liquid in the liquid tank has exceeded a predetermined threshold temperature. Output a control signal to close the gas burner plug to prevent
The gas heating apparatus according to claim 1, wherein once the gas burner is closed, automatic return for reignition of the gas burner is not performed.
ガスバーナーの炎の立消えを感知するサーモカップルと、
前記サーモカップルと電気的に直列に接合し、液槽内の液体量が所定のレベルを超えているか及び液面が異常振動しているかを検知するフロートスイッチと、
前記サーモカップル及び前記フロートスイッチとは電気的に独立して構成され、電磁弁ユニットと直結し、無電源で前記液槽内の液体が所定の閾値温度を超えた異常昇温状態であるかを検知する液膨式ハイカットサーモと、
を備え、
前記加熱装置の燃焼中、電力が供給されない無電源状態になった場合、前記サーモカップルの起電力が前記フロートスイッチへ供給され、
前記フロートスイッチは、液槽内の液体量が所定のレベル以下である又は液槽内の液面が異常振動しているかの少なくとも1つがあれば、空焚き防止をするために前記ガスバーナーの栓を閉じる制御信号を出力し、
無電源で可動し、前記フロートスイッチと電気的に独立した前記液膨式ハイカットサーモによって前記液槽内の液体が所定の閾値温度を超えていることを検知したとき、前記液膨式ハイカットサーモが前記液体の異常昇温を防止するために前記ガスバーナーの栓を閉じる制御信号を出力し、
前記ガスバーナーが一旦閉栓されると、前記ガスバーナーの再点火のための自動復帰は行われないことを特徴とするガス式加熱装置。 A gas heating device provided with a safety device, wherein the safety device is
With a thermocouple that senses the disappearance of a gas burner flame,
A float switch that is electrically connected in series with the thermocouple and detects whether the amount of liquid in the liquid tank exceeds a predetermined level and whether the liquid level is abnormally vibrated,
Whether the thermocouple and the float switch are electrically independent, directly connected to the solenoid valve unit, and whether the liquid in the liquid tank is in an abnormal temperature rise state exceeding a predetermined threshold temperature without power supply Liquid swelling type high cut thermo to detect,
With
During the combustion of the heating device, when a non-power supply state where no power is supplied, the electromotive force of the thermocouple is supplied to the float switch,
The float switch is a plug of the gas burner to prevent emptying if there is at least one of the amount of liquid in the liquid tank being below a predetermined level or the liquid level in the liquid tank being abnormally vibrated. Output a control signal to close
When the liquid swelling high-cut thermo that is movable with no power supply and electrically independent of the float switch detects that the liquid in the liquid tank exceeds a predetermined threshold temperature, the liquid swelling high-cut thermo is Output a control signal to close the gas burner plug in order to prevent abnormal temperature rise of the liquid,
The gas heating apparatus according to claim 1, wherein once the gas burner is closed, automatic return for reignition of the gas burner is not performed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015019489A JP2016142473A (en) | 2015-02-03 | 2015-02-03 | Gas type heater |
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JP2015019489A Pending JP2016142473A (en) | 2015-02-03 | 2015-02-03 | Gas type heater |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2016142473A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108195061A (en) * | 2018-01-18 | 2018-06-22 | 慈溪市隆诚贸易有限公司 | A kind of drug production unit |
-
2015
- 2015-02-03 JP JP2015019489A patent/JP2016142473A/en active Pending
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CN108195061A (en) * | 2018-01-18 | 2018-06-22 | 慈溪市隆诚贸易有限公司 | A kind of drug production unit |
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