JP3704669B2

JP3704669B2 - 燃焼機器の過熱防止装置

Info

Publication number: JP3704669B2
Application number: JP32656995A
Authority: JP
Inventors: 徹山田
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1995-11-20
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: JPH09145164A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス給湯器等の燃焼機器において、詳しくは燃焼室等の異常過熱による器体の焼損や壁過熱による火災を防止する過熱防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、燃焼機器の異常過熱による機器の焼損や壁過熱による火災を防止するために、燃焼機器の外胴ケーシングに温度ヒューズを備えた過熱防止装置が知られている。
例えば、給湯器においては、熱交換器の詰りやオーバーインプットにより燃焼機器の燃焼室が異常過熱してひび割れや穴あきを生じ、そのひび割れや穴あきから高温の排ガスが漏れて外胴ケーシングを焼損し火災の原因となる問題があった。そこでこのような問題を避けるために、例えば、図７に示すように、リード線１３で接続された複数の温度ヒューズ１２を取付けた過熱検出板１１を燃焼室の背面と外胴ケーシングとの間に設けると共に、その温度ヒューズ１２を燃焼制御回路に接続し、燃焼室に生じた穴から漏れた高温の排ガスが温度ヒューズ１２を溶融するとガスの供給が直ちに停止されるようにし、機器の焼損や壁過熱による火災の防止を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の方法では、温度ヒューズが必ずこれを検出して確実に作動するとは限らなかった。すなわち、燃焼室が異常過熱して生じるひび割れや穴あきは局所的であることが多く、温度ヒューズを設けていない部分のみを連続的に加熱した場合には、ヒューズを溶断することができず異常過熱を検出しないことがあった。
そこで、温度ヒューズの数を多くし、異常過熱の検出能力をアップすることも考えられるが、不特定の箇所のひび割れや穴あきに対処できる個数を想定するとその数は非常に多くなり、配線や組み立て等の作業に多大の手間と技術を費やし、その作業性が著しく悪くなるばかりでなく、コスト的にも高くなるなどの問題点があった。
本発明の過熱防止装置は上記課題を解決し、多大の手間と技術を費やすことなく、燃焼室の異常過熱による器体の焼損や壁過熱による火災を確実に防止することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の燃焼機器の過熱防止装置は、
燃料ガスを燃焼するバーナと、
上記バーナの燃焼がおこなわれる燃焼室と、
上記燃焼室を収納する外胴ケーシングと、
上記燃焼室と上記外胴ケーシングとの間に設けられ、上記燃焼室の過熱を検出する過熱検出手段と、
上記過熱検出手段による過熱の検出に基づいて上記バーナの燃焼を停止する燃焼制御手段とを備えた燃焼機器の過熱防止装置において、
上記過熱検出手段は、導電性の板状電極板を２枚向い合せ、その間の全域にわたって所定値以上の温度で溶融する電気的絶縁性物質を圧接挾持し、上記燃焼室の過熱により該電気的絶縁性物質が溶融して該両電極板が接触し、電気的に導通するようにしたことを要旨とする。
【０００５】
また、本発明の請求項２記載の燃焼機器の過熱防止装置は、
上記電気的絶縁性物質は、１００℃〜２００℃の温度で溶融する樹脂で構成したことを要旨とする。
【０００６】
また、本発明の請求項３記載の燃焼機器の過熱防止装置は、
上記電気的絶縁性物質は、所定値以上の温度で溶融する粘調体フラックスに半田の粒を混入した物質で構成したことを要旨とする。
【０００７】
また、本発明の請求項４記載の燃焼機器の過熱防止装置は、
上記電極板間に所定抵抗値の抵抗素子を接続し、両電極間の抵抗が所定の上記抵抗値より大きな基準値を越えたときに断線と判断する断線検知手段を備えたことを要旨とする。
【０００８】
また、本発明の請求項５記載の燃焼機器の過熱防止装置は、
上記電極板は、その外表面に電気的絶縁カバーを設けたことを要旨とする。
【０００９】
上記構成を有する本発明の燃焼機器の過熱防止装置は、燃焼室と外胴ケーシングとの間に導電性の板状電極板を２枚向い合せ、その間の全域にわたって所定値以上の温度で溶融する電気的絶縁性物質を圧接挾持した過熱検出手段を設けたので、燃焼室が過熱して板状電極板が部分的に所定値以上の温度に達すると、その部分が溶融し、両電極板面は接触し、電気的に導通する。この両電極板の導通により噴出した高温排気の異常過熱を検出できる。しかも、どの部位が過熱されても溶融導通するので、板状電極板の全域に渡って異常過熱を検出できる。こうして、燃焼室の不測の場所に生じた局所的なひび割れや穴あきから噴出した高温排気は全て検出され、燃焼制御手段により燃料ガスの供給は停止される。
【００１０】
また、請求項２記載の燃焼機器の過熱防止装置は、燃焼室の過熱により高温排気が噴出すると電極板が加熱され、加熱された該当部分の樹脂が溶融し電極板間は負圧状態になる。そして、両電極板は圧接状態に負圧の吸引力が加わって確実にくっつき導通する。また、正常時の外胴ケーシングの内部温度より高く、且つ、外胴ケーシングを取り付けた壁の過熱による火災に対して充分余裕のある温度で有る１００℃〜２００℃の温度で溶融する樹脂を設けたので、正常時に誤動作することがなくなると共に、壁過熱による火災は確実に防止される。
【００１１】
また、請求項３記載の燃焼機器の過熱防止装置は、燃焼室の過熱により高温排気が噴出すると電極板が加熱され、加熱された該当部分の粘調体フラックスが溶融し半田の粒は層を形成し互いに接触する。そして、両電極板面は該当部分で半田が橋渡しする形となり両電極板間は導通する。即ち、両電極板面の接触を待つまでもなく粘調体フラックスが溶融した時点で電極板間は導通する。しかも、電極板の温度が更に上がると半田層は半田の粒が溶けだして密になるので電極板間はより確実に導通する。
【００１２】
また、請求項４記載の燃焼機器の過熱防止装置は、電極板間に所定抵抗値の抵抗素子を接続したので、両電極間の抵抗が所定の抵抗値より大きな基準値を越えたときは断線検知手段により断線と判断され、燃焼制御手段により燃料ガスの供給は停止される。従って、異常過熱により電極板間が導通しても異常が検出できないといった不都合は生じない。
【００１３】
また、請求項５記載の燃焼機器の過熱防止装置は、電極板の外表面に電気的絶縁カバーを設けたので、外胴ケーシングとの絶縁が保たれる。従って、設置時に外胴ケーシングと接触することに注意を払う必要が無くなり取付け作業が容易にできる。
【００１４】
【発明の実施形態】
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過熱防止装置を備えたガス給湯器の概略構成図である。
このガス給湯器２０は、壁掛け型の強制給気式給湯器であって、ブラケット４０により壁に取り付けされる外胴ケーシング２３と、外胴ケーシング２３内の略中央に設けられた燃焼室２２と、燃焼室２２の上方に設けられた熱交換器２５と、燃焼室２２内でガス燃焼を行うバーナ２７と、燃焼用空気を燃焼室２２へ供給する給気ファン３０と、給気ファン３０から吐出された燃焼用空気を整流してバーナ２７へ送る多孔整流板３３とが設けられる。
また、バーナ２７へのガス供給路としてのガス導管２６にはその上流側からガス流路を開閉する元電磁弁２８と、ガス流量を調整する比例制御弁２９とが設けられる。そして、こうしたガス供給量や空気供給量は、燃焼コントローラ２４により制御される。また、燃焼室２２及び熱交換器２５の背面に向い合って過熱検出装置１０が外胴ケーシング２３に取付けられる。
【００１５】
過熱検出装置１０は、図２に示すように、向い合った２枚の導電性の板状電極板１ａ，１ｂと、その電極板１ａ，１ｂ間に圧接挾持された電気的絶縁性物質２とで積層体を形成し、電気的絶縁性止め具７により、電極板１ａ，１ｂ間に電気的絶縁性物質２を圧接挾持したもので、燃焼室２２と熱交換器２５の背面全域を覆うものである。尚、本実施例では、電気的絶縁性物質２は融点１５０℃のポリカーボネイトを用いる。そして、過熱検出装置１０は、燃焼室２２及び熱交換器２５と外胴ケーシング２３の後面との間に挿入設置されると共に、板状電極板１ａ，１ｂのそれぞれに接続されているリード線３４を介して燃焼制御回路２４に接続されている。そして、過熱検出装置１０の回路に通電が無い場合は燃料ガスの供給は続けられているが、通電された場合は、元電磁弁２８を閉じて燃料ガスの供給を停止するように設定されている。また、板状電極板１ａ，１ｂの外表面は、電気的絶縁カバー６で覆われている。
【００１６】
次に、過熱検出装置１０と燃焼コントローラ２４とによる過熱防止装置の動作について説明する。
板状電極板１ａ，１ｂ間に所定の電圧を印加し、電極板１ａ，１ｂ間に流れる電流により電極板１ａ，１ｂ間の導通の有無を判定する。
正常時は、電極板１ａ，１ｂ間に導通はないので燃料ガスの供給は続けられている。
異常時は、図３に示すように、燃焼室２２が異常過熱して生じた局所的なひび割れや穴あき５から噴出した高温排気が過熱検出装置１０の電極板１ａ，１ｂを加熱し、圧接挾持した電気的絶縁性物質２を溶融し、電極板１ａ，１ｂ間を接触させるので電極板１ａ，１ｂ間は導通する。その為に、電極板１ａ，１ｂ間に流れた電流が検出され、燃焼コントローラ２４により元電磁弁２８を閉じて燃料ガスの供給を停止する。
【００１７】
この様に本実施例の過熱防止装置によれば、燃焼室２２が異常過熱して、不測の場所にひび割れや穴あき５が局所的に生じても、ひび割れや穴あきから噴出した高温排気は全て検出され、燃焼制御手段により燃料ガスの供給は停止されるので安全性が向上する。
また、電極板１ａ，１ｂ間に電気的絶縁性物質２を挟み込むと入った簡単な構成なので配線や組み立て等の作業に多大の手間と技術を費やすといった事もなく生産性が向上する。
また、過熱検出装置１０の外表面を電気的絶縁カバー６で覆い、導電体と接触することに注意を払う必要を無くしたので、取り付け場所での導電体との接触に、特に注意を払う必要がなくなり、外胴ケーシング２３に近接設置でき省スペース化が図れる。
【００１８】
次に、第２実施例としての過熱防止装置について説明する。
尚、この実施例は、第１実施例の電気的絶縁性物質２に替えてペースト状の半田粘調体フラックス８を使用する。
半田粘調体フラックス８は、図４，図５に示すように、導電性の板状電極板１ａ，１ｂの表面にハケ５０で均一に塗布され、導電性の板状電極板１ａ，１ｂ間に挟み込まれている。
【００１９】
このペースト状の半田粘調体フラックス８は、半田の粉を粘調体フラックスで練り合わせたもので、半田の粒４１が不連続である為、通常は電気的に絶縁性を有しているが、所定値以上の温度に達し、粘調体フラックスが溶融しなくなると半田の粒４１が重なって電極板１ａ，１ｂ間を橋渡しする形になり導電性を生じる。更に、半田が溶融すると、図５（ロ）に示すように半田の粒４１が融合して半田層４０になり確実に導電性を生じる。
【００２０】
燃焼室２２が異常過熱し、燃焼室２２に局所的なひび割れや穴あき５が生じ、そこから噴出した高温排気９が過熱検出装置１０の導電性の板状電極板１ａ，１ｂを加熱し、圧接挾持した半田粘調体フラックス８が所定値以上の温度に達し粘調体フラックスが溶融すると、半田の粒４１が重なって電極板１ａ，１ｂ間を橋渡しする形になり導電性を生じるので、半田粘調体フラックス８が溶融後に該当部分で電極板１ａ，１ｂ面が接触するのを待つまでもなく、半田粘調体フラックス８が溶融した時点で電極板１ａ，１ｂ間は導通する。
尚、低温溶融金属である半田の溶融温度は、１２０〜２００℃程度の温度とするものであり、高温排気は約５００℃以上になるので粘調体フラックス及び半田は確実に溶融する。
【００２１】
この様に第２実施例の過熱防止装置によれば、導電性の板状電極板１ａ，１ｂ間に溶融後に導電性を生じる半田粘調体フラックス８を圧接挾持したので、半田粘調体フラックス８が溶融後に該当部分で電極板１ａ，１ｂ間が接触するのを待つまでもなく、半田粘調体フラックス８が溶融した時点で電極板１ａ，１ｂ間は確実に導通するので異常の検出が迅速になり安全性がより向上する。
【００２２】
次に、第３実施例としての過熱防止装置について説明する。
尚、この実施例は、図６に示すように、第１実施例の過熱防止装置の板状電極板１ａ，１ｂ間に所定の抵抗値の抵抗素子４を接続したものである。
第１実施例では電極間の導通の有無により過熱を判断しているが、通電回路が断線した場合は、過熱が生じても導通を検知できない。そこで、第３実施例では電極間に抵抗素子４を接続し、電極間の抵抗値が所定範囲内（抵抗素子４の抵抗値近傍）に収まっている場合には正常と判断する。つまり、燃焼コントローラ２４により電極間に所定電圧を印加し、所定範囲の電流が通電されている場合は、正常として、燃料ガスの供給は続けられる。通電が無い場合、又は所定の電流値以上が通電された場合は、過熱異常あるいは短絡異常として、元電磁弁２８を閉じて燃料ガスの供給を停止するように設定されている。
【００２３】
この様に、抵抗素子４を設けて過熱防止装置の回路に通電が無くなっても燃料ガスの供給を停止するようにしたので回路に断線が生じ、異常時に過熱検出装置６０が動作しても通電が無く燃料ガスの供給が停止されないといった不都合は生じない、その為、安全性はより向上する。
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、例えば、電気的絶縁性物質は半田粘調体フラックスに替えて導電性の金属の粒を粘調体フラックスで練り合わせたものでもよい、また、過熱検出装置は実施例の他、燃焼室の側面又は前面だけ、更には全周面に挿入載置してもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に於いて、種々なる態様で実施し得る事は勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の燃焼機器の過熱防止装置によれば、燃焼室の不測の場所に生じた局所的なひび割れや穴あきから噴出した高温排気は全て検出されるので、安全性が向上するという優れた効果を奏する。しかも、構成が簡単であり製造が容易になる。
また、本発明の請求項２記載の燃焼機器の過熱防止装置によれば、１００℃〜２００℃の温度で溶融する樹脂を設けたので、両電極板は確実にくっつき導通し、異常過熱を確実に検出するので安全性が向上する。また、１００℃〜２００℃の温度は、正常時の外胴ケーシングの内部温度より高く、且つ、外胴ケーシングを取り付けた壁の過熱による火災に対して充分余裕のある温度で有るため、正常時に誤動作することがなくなると共に、壁過熱による火災は確実に防止される。また、本発明の請求項３記載の燃焼機器の過熱防止装置によれば、半田粘調体フラックスで構成したので、異常過熱の検出が迅速になり安全性が向上する。
また、本発明の請求項４記載の燃焼機器の過熱防止装置によれば、通電回路の断線が検出でき、異常が検出できないといった不具合が生じることもなく安全性は向上する。
また、本発明の請求項５記載の燃焼機器の過熱防止装置によれば、電極板の外表面を電気的絶縁カバー６で覆ったので施工性が向上すると共に、省スペース化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例としての過熱防止付のガス給湯器の概略構成図である。
【図２】一実施例としての過熱検出装置の概略構成図である。
【図３】一実施例としての過熱検出装置の拡大断面図である。
【図４】一実施例としての過熱検出装置へ半田の塗布状況を示す概略図である。
【図５】他の実施例としての過熱検出装置の拡大断面図である。
【図６】一実施例としての過熱検出装置の概略構成図である。
【図７】従来例としての過熱検出装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ…電極板
２…電気的絶縁性物質
４…抵抗素子
６…絶縁カバー
７…絶縁性止め具
８…半田粘調体フラックス
１０，１１，６０…過熱検出装置
１２…温度ヒューズ
２０…ガス給湯器
２２…燃焼室
２３…外胴ケーシング
２４…燃焼コントローラ
２５…熱交換器
２７…バーナ
２８…元電磁弁
２９…比例制御弁
３０…ファン
３３…多孔整流板
４０…半田層
４１…半田の粒

Claims

燃料ガスを燃焼するバーナと、
上記バーナの燃焼がおこなわれる燃焼室と、
上記燃焼室を収納する外胴ケーシングと、
上記燃焼室と上記外胴ケーシングとの間に設けられ、上記燃焼室の過熱を検出する過熱検出手段と、
上記過熱検出手段による過熱の検出に基づいて上記バーナの燃焼を停止する燃焼制御手段とを備えた燃焼機器の過熱防止装置において、
上記過熱検出手段は、導電性の板状電極板を２枚向い合せ、その間の全域にわたって所定値以上の温度で溶融する電気的絶縁性物質を圧接挾持し、上記燃焼室の過熱により該電気的絶縁性物質が溶融して該両電極板が接触し、電気的に導通するようにしたことを特徴とする燃焼機器の過熱防止装置。
上記電気的絶縁性物質は、１００℃〜２００℃の温度で溶融する樹脂で構成したことを特徴とする請求項１記載の燃焼機器の過熱防止装置。
上記電気的絶縁性物質は、所定値以上の温度で溶融する粘調体フラックスに半田の粒を混入した物質で構成したことを特徴とする請求項１記載の燃焼機器の過熱防止装置。
上記電極板間に所定抵抗値の抵抗素子を接続し、両電極間の抵抗が所定の上記抵抗値より大きな基準値を越えたときに断線と判断する断線検知手段を備えたことを特徴とする請求項１または２，３記載の燃焼機器の過熱防止装置。
上記電極板は、その外表面に電気的絶縁カバーを設けたことを特徴とする請求項１及至４のいずれか記載の燃焼機器の過熱防止装置。