JP3721233B2 - 給排気管取り付け方式判断方法及びそれを実施する燃焼装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯機や風呂釜などの燃焼装置に関し、さらに詳しくは、燃焼装置に取り付けられる給排気管の取り付け方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＦＦ式（強制給排気式）給湯器などの燃焼装置は、ガスを燃焼させるために燃焼室内に空気を送る給気管及び燃焼により発生した排気ガスを外部へ排出する排気管を有している。
【０００３】
これらの給気管及び排気管の方式には、いわゆる二重管方式及び二本管方式がある。図１には、二重管方式により燃焼装置に取り付けられた給排気管の概略図が示され、図２には、二本管方式により燃焼装置に取り付けられた給排気管の概略図が示される。以下図面に従ってこれらを説明する。
【０００４】
図１に示される二重管方式により燃焼装置１に取り付けられた給排気管は、第一の管１００と第二の管２００とからなっており、該第一の管１００と該第二の管２００は同心上にあって、第二の管２００の径は第一の管１００の径よりも小さい。そして、第二の管２００は排気通路として使用され、第二の管２００の部分を除いた第一の管１００の内部は給気通路として使用される。第二の管２００が排気通路として使用されるのは、排気温度が高くなっても、その排気通路２００が外部に露出せず、やけどなどの事故を防ぐことができ、また、万一、排気ガスが第二の管２００から漏れた場合であっても、第一の管１００の給気通路部分により吸引されるので、排気ガスが室内に漏れることがないからである。この点で、二重管方式は以下に述べる二本管方式比べ安全対策上すぐれている。
【０００５】
図２に示される二本管方式により燃焼装置１に取り付けられた給排気管は、二重管方式と同様に第一の管１１０と第二の管２２０とからなっているが、二重管方式とは異なり、ほぼ同一の径の該二つの管が別々に配置されている。どちらが給気管又は排気管であるかはあらかじめ決められている。
【０００６】
ところで、二重管方式は、配管において、二本管方式より簡便であり、コンパクトに配管できるので、二本管方式は、給排気管がすでに二本管方式で家屋に取り付けられている場合などの配管上やむをえない場合にのみ使用されている。よって、通常は、図２に示されるように、燃焼装置１における図示されない給排気管の取り付け部は、二重管４００が取り付けられるように設計されている。従って、第一の管１１０及び第二の管２２０からなる二本管を燃焼装置１に取り付ける場合は、二本管を二重管に変換するアダプタ３００が必要となる。また、何らかの支障のない限り給排気管は二重管であることが好ましいので、その支障のなくなった部分から、燃焼装置と反対側の端部までを二重管５００にするために上記同様のアダプタ３１０が取り付けられている。
【０００７】
そして、燃焼装置１に取り付けられる給排気管が二重管方式であるか、二本管方式であるかは、以下に述べるような燃焼ファンの回転数の設定やガス供給量の制御などにおいて燃焼装置の制御が異なる場合がある。従って、従来は、どちらの方式の給排気管が燃焼装置に取り付けられたかの情報を燃焼装置を設置する者が給排気管の取り付け時に燃焼装置に取り付けられている切り替えスイッチで切り替えて入力していた。そして、そのスイッチの設定に従って、燃焼装置は燃焼制御されていた。
【０００８】
即ち、例えば、燃焼ファンの回転数の設定においては、二重管方式における給気通路と排気通路のそれぞれの断面積は、二本管方式のそれらとほぼ同一に設計されているが、二本管方式の場合の二本の管は、前述のように、直接に燃焼装置と接続されておらず、アダプタを経て接続されているので、給気抵抗及び排気抵抗が、二重管方式に比べて高い。よって、二本管方式の場合に、二重管方式の場合と同じ給気量及び排気量を維持するために、燃焼装置の給排気を制御している燃焼ファンの回転数が、二重管方式に比べて高く設定されている。
【０００９】
また、二重管方式における給気通路は、二重管方式の前記第二の管の周囲で排気通路と隣接しているので、高温である排気ガスの熱が給気通路内に移動し、給気通路を流れる空気が温められる。一方、二本管方式の給気管と排気管は別々に離れて設置されているので、排気ガスの熱は給気通路には移らず、給気通路内の空気は排気ガスの熱によって温められることはない。ここに、二重管方式における給気の温度と二本管方式における給気の温度との間に差異が生じ、結果として、所定熱量を得るのに必要なガス供給量も異なってくる。この点も燃焼制御に反映される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、燃焼装置の制御は、前記二つの取り付け方式に応じて異なるので、燃焼装置内に取り付けられた前記切り替えスイッチの設定は正確になされなければならない。しかし、前述の通り、前記スイッチの設定は人為的に行われるので、万一誤って設定される可能性がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、給排気管の取り付け方式が二重管方式又は二本管方式のどちらかであるかを燃焼装置自体が正確に判断する方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、燃焼装置の給気管の給気温度を測定し、前記給気温度が所定温度以上の場合は、前記燃焼装置の前記給気管及び排気管の取り付け方式が二重管方式であると判断し、前記給気温度が前記所定温度より低い場合は、前記取り付け方式が二本管方式であると判断することを特徴とする給排気管の取り付け方式を判断する方法を提供することにより達成され、該方法を達成するために、燃焼装置の給気管の給気温度を測定する温度検知手段と、前記温度検知手段により測定された前記給気温度が所定温度以上の場合は、前記給気管及び排気管の取り付け方式が二重管方式であると判断し、前記給気温度が所定温度より低い場合は、前記取り付け方式が二本管方式であると判断する判断手段とを有する燃焼装置が提供される。
【００１３】
さらに、本発明の目的は、燃焼装置の給気温度を測定し、前記給気温度が所定温度以上の場合は、前記燃焼装置の給気管及び排気管の取り付け方式が二重管方式であると判断することを特徴とする給排気管の取り付け方式を判断する方法を提供することにより達成され、該方法を達成するために、燃焼装置の給気温度を測定する温度検知手段と、前記温度検知手段により測定された前記給気温度が所定温度以上の場合は、給排気管の取り付け方式が二重管方式であると判断する判断手段とを有する燃焼装置が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲がこの実施の形態に限定されるものではない。
【００１５】
まず、給気管及び排気管が取り付けられる燃焼装置について説明する。図３は、このような燃焼装置の一例であるＦＦ式給湯器の構成を示す図である。
【００１６】
図示されない給湯栓を開くと、水は水量センサー１２を通り、給湯熱交換器１６とバイパス通路１４に分岐され、水量が一定以上に達すると水量センサー１２が流量を感知する。そして、給気通路５０から空気を吸引し、燃焼後の排気ガスを排気通路５２から排出する燃焼ファン２４が回転し、プリパージが開始する。続いて、点火プラグ１８が着火すると同時に元ガス電磁弁２８、ガス電磁弁３０が開き、ガス比例弁３２を通してガスが流れる。
【００１７】
バーナー２２に点火されると、フレームロッド２０が炎を検知して燃焼が始まる。給湯熱交換器１６で加熱された湯とバイパス通路１４を経た水は混合されて給湯栓に湯が流れる。そして、出湯サーミスタ３６の温度が設定温度になるように、ガス比例弁３２の開度、燃焼ファン２４の回転数が制御される。所定時間内に点火しない場合には、安全回路が作動し、元ガス電磁弁２８、ガス電磁弁３０を遮断し、放電も停止する。給湯使用中に出湯量、水量、水圧変化などにより、出湯温度が変化した場合には、設定温度差を出湯温度、入水温度、水量で演算して、その偏差値分をガス比例弁３２、水量制御弁３８へ伝え設定温度に保持するよう制御する。
【００１８】
燃焼ファン２４には、ファンの回転数を検知するホールＩＣ２６が取り付けられており、燃焼ファン２４の回転はガスの供給量に応じて完全燃焼を生じさせるように最適な風量をバーナー２２に送り込むように制御されている。
【００１９】
図４は、燃焼中の給気温度と給排気管の長さとの関係を示すグラフである。このグラフからも明らかな通り、燃焼中において、二重管方式における給気温度は二本管式における給気温度より常に高い。即ち、二本管方式の場合は、排気通路と給気通路が離れて配置されているので、二重管のように排気通路を流れる高温の排気ガスの熱が、給気通路側に移動しないからである。しかも、二本管の場合は、給排気管の長さにかかわらずに給気温度はほぼ外気の温度に等しいままである。一方、二重管方式の場合は、排気通路が給気通路の周囲に隣接して配置されているので、排気ガスの熱が給気通路を流れる空気に移動し給気温度は上昇する。そして、グラフに示される通り、給排気管が長いほど、排気通路を流れる排気ガスから給気通路を流れる空気への熱の移動量も大きくなるので、給気温度は更に上昇する。
【００２０】
また、図４に示すグラフの横軸に、前記給排気管の長さに代わって燃焼装置の燃焼能力を用いてもよい（図４かっこ書き参照）。即ち、燃焼能力が大きいほど、排気ガスの温度は高いので、二重管方式の場合、給気通路を流れる空気に移動する熱量は大きくなり給気温度は上昇する。
【００２１】
このように、燃焼中の給気温度は、二重管方式と二本管方式の場合で異なる。よって、以下の方法により、給排気管の取り付け方式が二重管方式であるか、二本管方式であるかを判断することができる。
【００２２】
まず、給気通路の適当な部分にサーミスタなどの温度検知手段を取り付け、当該温度検知手段が給気温度を測定する。
【００２３】
次に、燃焼装置が、前記測定された給気温度を所定の判定温度と比較する。該判定温度は、外気温度より高く、燃焼中における二重管方式の場合の給気温度より低く設定される。そして、前記測定された給気温度が前記判定温度以上であれば、燃焼装置は給排気管の取り付け方式が二重管方式であると判断し、前記判定温度より低いならば二本管方式であると判断する。
【００２４】
これら比較及び判断を行うために、燃焼装置には、マイクロコンピュータなどのような判断手段が設けられる。そして、上記判断に基づき、燃焼装置は二重管方式の場合と二本管方式の場合によって異なる燃焼制御を行い、最適な燃焼状態を維持する。具体的には、マイクロコンピュータ内のＲＯＭに記憶させている燃焼制御用のテーブル値から、二重管用のデータと二本管用のデータとを判断手段によって適宜選択する。
【００２５】
また、例えば、二本管方式の場合の燃焼制御が行われるようにあらかじめ設定された燃焼装置であるが、給気温度が上記判定温度以上と判断されたとき、二重管方式と判断され、マイクロコンピュータ内のＲＯＭに記憶させている上記テーブル値から二重管用のデータを選択し、二重管方式の場合における燃焼制御が行われ、上記判定温度より低い場合は、特に、二本管方式と判断されなくとも、適宜初期設定された燃焼制御が行われるようにしてもよい。特に、例えば、給気管を有さないＦＥ式（強制排気式）給湯器と前述のＦＦ式給湯器の燃焼装置本体がほぼ共通の仕様であれば、この燃焼装置本体に上記マイクロコンピュータを搭載することができる。即ち、燃焼装置本体がＦＥ式給湯器として使用されるときは、給気管はないので、二重管になる場合はなく、給気温度が上記判定温度以上になることはない。よって、上記判断がされることはなく、初期設定されているＦＥ方式の場合の燃焼制御が常に行われることとなる。また、ＦＦ式給湯器として使用されるときは、上述のようにあらかじめ二本管方式の場合の燃焼制御を設定することにより、上記判断が行われる。これによって、マイクロコンピュータを共通化することができ、コストダウンを図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
上述した通り、本発明は、燃焼装置自体が、前記二つの給排気管の取り付け方式を正確に判断することができる。これにより、従来、燃焼装置を設置した際に人為的に行われていた前記取り付け方式の判断が不要になり、万一の過誤判断がなくなる。
【００２７】
上記の通り、燃焼装置自体が給排気管の取り付け方式を判断できるようになるので、燃焼装置内に取り付けられている前記切り替えスイッチは不要になるが、、前記切り替えスイッチをそのまま従来通り使用し、燃焼装置に設けられた前記判断手段は、前記スイッチが万一誤って設定されたときにその設定を訂正する補助的な手段として本発明を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】二重管方式により燃焼装置に取り付けられた給排気管の概略図である。
【図２】二本管方式により燃焼装置に取り付けられた給排気管の概略図である。
【図３】燃焼装置の一例である給湯器の構成を示す図である。
【図４】燃焼中の給気温度と給排気管の長さ（又は燃焼装置の燃焼能力）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 燃焼装置
１００ 第一の管
１１０ 第一の管
２００ 第二の管
２２０ 第二の管
３００ アダプタ
３１０ アダプタ
４００ 二重管
５００ 二重管
１２ 水量センサー
１４ バイパス通路
１６ 給湯熱交換器
１８ 点火プラグ
２０ フレームロッド
２２ バーナー
２４ 燃焼ファン
２６ ホールＩＣ
２８ 元ガス電磁弁
３０ ガス電磁弁
３２ ガス比例弁
３４ 入水サーミスタ
３６ 出湯サーミスタ
３８ 水量制御弁
４０ ＣＯセンサー
５０ 給気通路
５２ 排気通路

Claims (4)

1. 燃焼装置の給気管からの給気温度を測定し、
   前記給気温度が所定温度以上の場合は、前記燃焼装置の前記給気管及び排気管の取り付け方式が二重管方式であると判断し、
   前記給気温度が前記所定温度より低い場合は、前記取り付け方式が二本管方式であると判断することを特徴とする、燃焼装置の給排気管取り付け方式を判断する方法。
2. 燃焼装置の給気管からの給気温度を測定する温度検知手段と、
   前記温度検知手段により測定された前記給気温度が所定温度以上の場合は、前記燃焼装置の前記給気管及び排気管の取り付け方式が二重管方式であると判断し、前記給気温度が所定温度より低い場合は、前記取り付け方式が二本管方式であると判断する判断手段とを有する燃焼装置。
3. 燃焼装置の給気温度を測定し、
   前記給気温度が所定温度以上の場合は、前記燃焼装置の給気管及び排気管の取り付け方式が二重管方式であると判断することを特徴とする、燃焼装置の給排気管取り付け方式を判断する方法。
4. 燃焼装置の給気温度を測定する温度検知手段と、
   前記温度検知手段により測定された前記給気温度が所定温度以上の場合は、前記燃焼装置の給気管及び排気管の取り付け方式が二重管方式であると判断する判断手段とを有する燃焼装置。

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