JP3963581B2

JP3963581B2 - Combustion device

Info

Publication number: JP3963581B2
Application number: JP18430198A
Authority: JP
Inventors: 晃高林; 彰人早野; 政彦八木
Original assignee: 株式会社ハーマンプロ
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JP2000018581A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーナにより加熱される熱交換器が、前記バーナの燃焼室を形成する筒胴の上部に設けられ、前記バーナの燃焼炎の温度が高いほど大きい起電力を出力する第１熱電対と、前記燃焼室内の周囲温度が高いほど大きい起電力を出力する第２熱電対と、前記第１熱電対及び前記第２熱電対の出力に基づいて、動作異常を判別すると、前記バーナの燃焼を停止させる制御手段とが備えられている燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の燃焼装置において、従来では、例えば特開平８−６１６２１号公報に示されるように、前記第１熱電対はバーナの燃焼炎に対して直接臨ませるようにして配置され、且つ、第２熱電対は筒胴の外面側から筒胴に形成した開口から内部に臨ませる状態で配置されていた。そして、図５の簡略化した回路図に示すように、第１熱電対と第２熱電対とが互いに逆極性の起電力になる状態でそれらが電気的に直列接続され、その両端側がリード線を介して制御手段（コントローラＣ）に接続され、制御手段は、その両端側の起電力が設定値以下になると、バーナの燃焼を停止させるように構成されていた。
【０００３】
上記構成の燃焼装置は、例えば燃焼用空気の不足（酸素不足）により、バーナの燃焼炎がリフトしたり、燃焼炎が立ち消えしたりすると、第１熱電対の起電力が低下することになり、前記両端側の起電力が設定値以下になると、バーナの燃焼を停止させることになる。又、長年の使用により熱交換器が詰まると、バーナに燃焼ガスが流動しにくくなって、燃焼室内の周囲温度が上昇して第２熱電対の起電力が大になる。そうすると、この第２熱電対の逆向きの起電力が大になるので、前記両端側の起電力が設定値以下になってバーナの燃焼を停止させることになる。このようにして、燃焼装置の動作異常を適正に判断してバーナの燃焼を停止させて使用上の安全性を確保するようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来構成では、第１熱電対はバーナの近傍に臨ませて設けられるので発生する起電力は大きくなるが、第２熱電対は第１熱電対に比べて発生する起電力が比較的小さいものとなり、しかも、この第２熱電対はバーナの燃焼ガスが流動する箇所に設けられるので、燃焼ガス中が流動することによって、その表面に例えば煤等が付着することがある。
このように第２熱電対の表面に煤が付着したような場合には、上記したような熱交換器の詰まり等が発生して燃焼室の周囲温度が上昇しても発生する起電力が予め設定されている値よりも更に小さいものになってしまい、動作異常を適正に判別することができないおそれがあった。
【０００５】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、燃焼動作異常を適正に検出することが可能となる燃焼装置を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の特徴構成によれば、前記制御手段は、前記第１熱電対による起電力の検出情報、及び、前記第２熱電対による起電力の検出情報を夫々各別に求めて、それらの検出情報に基づいて、前記動作異常を判別するように構成され、
前記第１熱電対と前記第２熱電対とを、それらが互いに逆方向の起電力を発生する状態で直列接続して、それらの両端部が前記制御手段に電気的に接続されて各熱電対における起電力の出力の合計値が制御手段に入力されるように構成され、
且つ、前記第１熱電対と前記第２熱電対との中間接続箇所が前記制御手段に電気的に接続されて第１熱電対の起電力の出力値が前記制御手段に入力されるように構成され、
前記制御手段は、前記合計値と、前記第１熱電対の起電力の出力値とに基づいて、第２熱電対の起電力の出力値を求めるように構成され、
直列接続される前記第１熱電対と前記第２熱電対における、前記第１熱電対側の接続端子が接地され、他端側の接続端子の起電力が前記合計値として前記制御手段に入力されるように接続され、
前記制御手段は、前記合計値と前記第１熱電対の起電力の出力値とに基づいて、前記他端側の接続端子の接地短絡異常を判別するように構成されている。
【０００７】
従って、制御手段は、第１熱電対と第２熱電対との各起電力の検出情報を夫々各別に求めることにより、それらが発生する起電力のレベルに差があっても、又、煤の付着等により検出する起電力そのものが小さいものとなっても、各熱電対における起電力変動量に対する、バーナの燃焼炎の温度の変化や燃焼室内の周囲温度の変化による変動量の割合が従来のものに比べて大きくなる。
【０００８】
その結果、前記各熱電対にて各別に発生する起電力の変化に基づいて、バーナの燃焼炎の温度の変化や燃焼室内の周囲温度の変化とを適正に判別することができるものとなった。
又、第１熱電対の起電力の出力値に基づいてバーナの燃焼動作異常を判別でき、前記合計値と第１熱電対の起電力の出力値とに基づいて求めた第２熱電対の起電力の出力値に基づいて、熱交換器の詰まり等の排気閉塞異常を判別できることになる。
さらに、制御手段に対して電気的に接続されるのは、直列接続された第１熱電対と第２熱電対の両端側箇所と、各熱電対の中間接続箇所であるが、これらの箇所と制御手段とを電気的に接続するための接続線が途中で接地短絡したような場合等においては、前記他端側の接続端子の接続線が接地すると、前記合計値がほぼゼロに近い異常な値になるので異常状態であることを判別できる。又、中間接続箇所に対応する接続線が接地短絡すると、前記第１熱電対の起電力の出力値がほぼゼロに近い異常な値になるので異常状態であることを判別できる。
尚、例えば、図４に示す構成が考えられるが、このように構成した場合には、燃焼動作の異常を適正に判別することはできるが、図４における例えばＰ３点（第２熱電対の起電力の検出用端子）が接地短絡した場合、上述したような煤が付着していると、このような異常状態を有効に検出できないおそれがある。
しかし、請求項１の特徴構成によれば、このような不利を解消して、燃焼動作の異常を適正に判別できるものでありながら、各熱電対と制御手段との間における配線の接地短絡異常等を適正に検出することが可能となる燃焼装置を提供できるに至った。
【０００９】
請求項２に記載の特徴構成によれば、請求項１において、前記制御手段は、前記第１熱電対における起電力の出力値の絶対値がバーナ用判別値を下回ると、前記動作異常として、前記バーナが燃焼不良を起こしているものと判別するように構成されている。
【００１０】
第１熱電対における起電力の出力値の絶対値がバーナ用判別値を下回るときは、バーナの燃焼炎の温度が設定温度よりも低くなっているので、例えば、バーナの燃焼炎がリフトを起こしていたり、立ち消えになっている等、バーナの燃焼動作異常であるから、このようなときはバーナの燃焼を停止させることで安全性を確保できる。
【００１１】
請求項３に記載の特徴構成によれば、請求項１又は２において、前記制御手段は、前記第２熱電対における起電力の出力値の絶対値が燃焼室用判別値を超えると、前記動作異常として、前記燃焼室内において排気閉塞を起こしているものと判別するよう構成されている。
【００１２】
第２熱電対における起電力の出力値の絶対値が燃焼室用判別値を超えると、燃焼室の周囲温度が高温となっているので、バーナの燃焼ガスの流動が良好でなく、排気閉塞を起こしていると判断できるので、このようなときはバーナの燃焼を停止させることで安全性を確保できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる燃焼装置を給湯装置に適用した場合について、図面に基づいて説明する。
先ず、図１に基づいて、給湯装置の全体構成について説明する。
筒胴１の内部の上端部にフィンチューブ型の水加熱用熱交換器２を設け、筒胴１の下方に熱交換器２を加熱するバーナ３を設け、筒胴１の内部にバーナ３の燃焼室Ｒを形成してある。熱交換器２への給水路Ｗｉには、止水弁４、水圧変化に応動して給水量を調整する水ガバナ５、及び、分流弁６を介装してあり、熱交換器２からの出湯路Ｗｏは、フレキシブル管７を介して出湯具８に接続してある。バーナ３へのガス供給路Ｇには、遮断弁９、連動杆１０ａを介しての水ガバナ５との連動により給水状態でのみ開く水圧応動弁１０、燃料ガス供給の元圧変化に応動してバーナ３への燃料ガス供給圧を適正圧に保つガスガバナ１１、及び、燃料ガス供給量を調整する調整弁１２を介装してある。
分流弁６は、熱交換器２への給水量と、バイパス路Ｗｂを介して給水路Ｗｉから出湯路Ｗｏへ分流供給するバイパス水量を調整する。
又、給湯装置の各種制御を司るマイクロコンピュータを備えて構成される制御手段としてのコントローラＣを設けてある。
【００２２】
次に、出湯時、止水時のコントローラＣの制御作動について説明する。
出湯すべく、押しボタン式の出湯操作具１３を押すと、操作マイクロスイッチ１４がオンし、同時に、出湯操作具１３の押し操作に連動して止水弁４が開弁され、水が水ガバーナ５に入り、水圧により連動杆１０ａが水圧応動弁１０を開弁する方向に応動して水圧マイクロスイッチ１５がオンする。操作マイクロスイッチ１４及び水圧マイクロスイッチ１５がオンすると、コントローラＣは、点火プラグ１６をスパークさせるともに、遮断弁９のコイル９ａに吸着電流を流すので、遮断弁９が開弁される。
従って、燃料ガスは、遮断弁９、水圧により応動した連動杆１０ａにより開弁された水圧応動弁１０、ガスガバーナ１１及び調整弁１２を通過してバーナ３に供給され、点火プラグ１６のスパークにより点火されて燃焼する。バーナ３の燃焼炎に接触させる状態で第１熱電対１７を設けてあり、バーナ３の燃焼炎により加熱された第１熱電対１７の起電力により、コントローラＣから遮断弁９のコイル９ａに吸着電流が流れ続けて、遮断弁９の開弁が継続する。
一方、水は、止水弁４、水ガバーナ５及び分流弁６を通過して熱交換器２に流れると同時に、バイパス路Ｗｂを通じて出湯路Ｗｏへ流れる。そして、熱交換器２からの湯とバイパス路Ｗｂからの水とが混合されて適温となった湯が、出湯具８から出湯される。
【００２３】
止水すべく、出湯状態において出湯操作具１３を押すと、その押し操作に連動して止水弁４が閉弁して給水が停止され、水ガバナ５は水圧差がなくなるので、連動杆１０ａが水圧応動弁１０を閉弁する方向に応動して、水圧応動弁１０が閉弁されて、バーナ３への燃料ガス供給が断たれてバーナ３の燃焼が停止される。上述の出湯状態での出湯操作具１３の押し操作に伴って、操作マイクロスイッチ１４及び水圧マイクロスイッチ１５がオフすると、コントローラＣは、コイル９ａへ吸着電流を流すのを停止するので、遮断弁９が閉弁される。
【００２４】
次に、図１に基づいて、バーナ３に燃焼異常が起こったり、給湯装置の内部の温度が異常に上昇したときに実行される安全手段の構成について説明する。
バーナ３の燃焼炎の温度に応じた起電力を出力する上述の第１熱電対１７、燃焼室Ｒの温度に応じて第１熱電対１７とは逆極性となるような起電力を出力する第２熱電対２１、ガスノズル１８の近傍の温度が異常高温になることに基づいて溶断するノズル近傍用温度ヒューズ１９、及び、筒胴１の外周近傍の温度が異常高温になることに基づいて溶断する筒胴用温度ヒューズ２０を設けてある。
【００２５】
第１熱電対１７は、金属性の熱電対取付板を用いて感熱部が正常燃焼状態の燃焼炎の内部に位置するように、且つ、そのプラス側が熱電対取付板と電気的に接続するように設けてある。又、第２熱電対２１は、その感熱部が筒胴１に形成した測温用開口１ａに臨む状態で設けてある。
【００２６】
ノズル近傍用温度ヒューズ１９及び筒胴用温度ヒューズ２０夫々同様の構成であり、図示はしないが、両端夫々にリード線を接続したヒューズ素子を、可撓性及び耐熱性を有するチューブ内に挿入するとともに、チューブの外周の２箇所をバインダにて束縛してチューブ内に固定する構成となっている。
ノズル近傍用温度ヒューズ１９は、バーナ３に対応するガスノズル１８の下方近傍に位置するように配置してあり、筒胴用温度ヒューズ２０は、筒胴１の外周部の背面側（給湯装置を壁面に設置する場合は、壁面側）近傍に配置してある。
【００２７】
前記第１熱電対１７、第２熱電対２１、及び、前記各温度ヒューズ１９，２０は、夫々、リード線を介してコントローラＣに電気的に接続してあり、前記第１熱電対１７と第２熱電対２１とは、互いに逆極性の起電力がコントローラＣに入力されるように接続してある。つまり、図２に示すように、第１熱電対１７のマイナス端子と第２熱電対２１のマイナス端子とを接続し、上述したように第１熱電対１７のプラス端子を、熱電対取付板に接続して電気的に接地すると共にリード線２２を介してコントローラＣの入力端子ａに接続してあり、第２熱電対２１のプラス端子をリード線２３を介してコントローラＣの入力端子ｂに接続してある。又、第１熱電対１７と第２熱電対２１との間の中間接続箇所をリード線２４を介してコントローラＣの入力端子ｃに接続している。
従って、第１熱電対１７と前記第２熱電対２１とを、それらが互いに逆方向の起電力を発生する状態で直列接続して、それらの両端部がコントローラＣに電気的に接続されて各熱電対における起電力の出力の合計値が、前記各入力端子ａ，ｂ間に入力されるように構成している。又、第１熱電対１７の起電力の出力値がコントローラＣの入力端子ｃに入力されるように構成している。
【００２８】
そして、コントローラＣは、第１熱電対１７による起電力の検出情報、及び、前記第２熱電対２１による起電力の検出情報を夫々各別に求めて、それらの検出情報に基づいて動作異常を判別するように構成されている。
つまり、コントローラＣは、前記各入力端子ａ，ｂ間に入力される前記合計値と、入力端子ｃに入力される第１熱電対１７の起電力の出力値とに基づいて、第２熱電対２１の起電力の出力値を演算にて求めるようになっており、各別に求められる第１熱電対１７による起電力、及び、前記第２熱電対２１による起電力が低下すると、後述するような動作異常であると判断して、遮断弁９のコイル９ａへ吸着電流を流すのを停止して、遮断弁９を閉弁してバーナ３の燃焼を停止させるように構成してある。
【００２９】
即ち、受入口３２から吸入される燃焼用一次空気の量が異常に少なくなったり、その燃焼用一次空気中の酸素濃度が異常に低下すると、バーナ３は不完全燃焼を起こして燃焼炎が長くなる。バーナ３が動作異常としてのこのような不完全燃焼を起こして燃焼炎が長くなったり、燃焼炎が不測に立ち消えたりすることにより、第１熱電対１７の起電力Ｖ１が低下すると、それに伴って図３（イ）に示すように、その起電力Ｖ１が低下してそれがバーナ用判別値Ｖｓ１を下回ると、コントローラＣは、遮断弁９を閉弁してバーナ３への燃料ガス供給が断ってバーナ３の燃焼を停止させるように構成している。
【００３０】
又、熱交換器２に燃焼ガス中の燃焼生成物や塵埃が付着して、熱交換器２の燃焼ガス通路が狭くなると、燃焼ガスが燃焼室Ｒ内に滞留する量が増加して、燃焼室Ｒ内の周囲温度が上昇する。このような排気閉塞によって燃焼室Ｒ内の周囲温度が高くなるほど、図３（ロ）に示すように、第２熱電対２１の起電力Ｖ２は大になるが、燃焼室Ｒ内の周囲温度が異常高温になることにより、この起電力Ｖ２が燃焼室用判別レベルＶｓ２を超えると、同様にして、コントローラＣは遮断弁９を閉弁してバーナ３の燃焼を停止させる。
【００３１】
従って、コントローラＣは、第１熱電対１７における起電力の出力値の絶対値がバーナ用判別値Ｖｓ１を下回ると動作異常としてバーナ３が燃焼不良を起こしているものと判別し、第２熱電対２１における起電力の出力値の絶対値が燃焼室用判別値Ｖｓ２を超えると、動作異常として、燃焼室Ｒ内において排気閉塞を起こしているものと判別するようになっている。
【００３２】
尚、熱交換器２に燃焼ガス中の燃焼生成物や塵埃が付着することに起因して、燃焼室Ｒ内の周囲温度が異常に上昇して、筒胴１の外周近傍の温度が異常高温になると、筒胴用温度ヒューズ２０が溶断する。又、バーナ３の受入口３２に蜘蛛の巣が張られたり、塵埃が溜まったりして、ガスノズル１８から噴出した燃料ガスの一部が受入口３２の外に漏洩して、その漏洩ガスがバーナ３の燃焼炎により引火して燃焼する等して、ガスノズル１８近傍の温度が異常高温になると、ノズル近傍用温度ヒューズ１９が溶断する。そして、このように筒胴用温度ヒューズ２０が溶断したり、ノズル近傍用温度ヒューズ１９が溶断したりすると、コントローラＣは、遮断弁９を閉弁してバーナ３の燃焼を停止させるようになっている。
【００３３】
このようにして、動作異常が発生したときには、バーナ３の燃焼を停止させて使用上の安全性を向上させている。
【００３４】
上記構成とすることで、例えば、図２におけるリード線２３が配線途中（回路上の点Ｐ１）でケースに接触して接地短絡したような場合には、前記合計値Ｖｔがほぼゼロとなるので、直ちに、バーナ３の燃焼が停止されることになる。又、図２におけるリード線２４が配線途中（回路上の点Ｐ２）でケースに接触して接地短絡したような場合には、第１熱電対１７の起電力の出力値がほぼゼロとなるので、この場合においてもバーナ３の燃焼が停止されることになる。このようにして、リード線等の接地短絡異常を有効に判別してバーナ３の燃焼を停止させるようになっている。
【００３６】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、ノズル近傍用温度ヒューズ１９や筒胴用温度ヒューズ２０等を設けて更に使用上の安全性を向上させているが、このようなヒューズを用いないようにしてもよい。
【００３７】
（２）上記実施形態では、本発明を適用する燃焼装置の具体構成が給湯装置である場合について例示したが、燃焼装置の具体構成は種々変更可能であり、例えば、暖房装置でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した給湯装置のブロック図
【図２】制御ブロック図
【図３】起電力の発生状態を示す図
【図４】熱電対の接続状態を示す制御ブロック図
【図５】従来例の熱電対の接続状態を示す制御ブロック図
【符号の説明】
１筒胴
２熱交換器
３バーナ
１７第１熱電対
２１第２熱電対
Ｃ制御手段
Ｒ燃焼室
Ｖｓ１バーナ用判別値
Ｖｓ２燃焼室用判別値[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a first thermocouple in which a heat exchanger heated by a burner is provided at an upper part of a cylinder body forming a combustion chamber of the burner, and outputs a larger electromotive force as the temperature of the combustion flame of the burner increases. If the abnormal operation is determined based on the output of the second thermocouple that outputs a larger electromotive force as the ambient temperature in the combustion chamber is higher, and the outputs of the first and second thermocouples, the combustion of the burner The present invention relates to a combustion apparatus provided with control means for stopping the combustion.
[0002]
[Prior art]
In this type of combustion apparatus, conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-61621, the first thermocouple is disposed so as to directly face the combustion flame of the burner, and the second The thermocouple has been arranged in a state where it faces the inside from an opening formed in the cylinder body from the outer surface side of the cylinder cylinder. As shown in the simplified circuit diagram of FIG. 5, the first thermocouple and the second thermocouple are electrically connected in series in the state where the electromotive forces have opposite polarities, and both end sides thereof are lead wires. Is connected to the control means (controller C), and the control means is configured to stop the combustion of the burner when the electromotive force at both ends thereof becomes a set value or less.
[0003]
In the combustion apparatus having the above configuration, for example, when the combustion flame of the burner lifts or disappears due to lack of combustion air (oxygen shortage), the electromotive force of the first thermocouple will decrease, When the electromotive force on both ends becomes equal to or lower than the set value, combustion of the burner is stopped. Further, when the heat exchanger is clogged due to long-term use, the combustion gas hardly flows in the burner, the ambient temperature in the combustion chamber rises, and the electromotive force of the second thermocouple increases. Then, since the electromotive force in the opposite direction of the second thermocouple becomes large, the electromotive force on both ends becomes equal to or lower than the set value, and the burner combustion is stopped. In this way, the operation abnormality of the combustion device is properly judged and combustion of the burner is stopped to ensure safety in use.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the said conventional structure, since the 1st thermocouple is provided facing the burner, the electromotive force which generate | occur | produces becomes large, but the electromotive force which generate | occur | produces compared with a 1st thermocouple is comparatively 2nd thermocouple. In addition, since the second thermocouple is provided at a location where the combustion gas of the burner flows, the combustion gas may flow, for example, soot may adhere to the surface.
When soot adheres to the surface of the second thermocouple in this way, the electromotive force generated even if the ambient temperature of the combustion chamber rises due to the clogging of the heat exchanger as described above, etc. There is a possibility that the operation abnormality may not be properly determined because the value becomes smaller than the set value.
[0005]
The present invention has been made paying attention to such a point, and an object thereof is to provide a combustion apparatus capable of appropriately detecting abnormality in combustion operation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the characteristic configuration of the first aspect, the control unit obtains the detection information of the electromotive force by the first thermocouple and the detection information of the electromotive force by the second thermocouple, respectively. based on the detection information, it is configured to determine the operation abnormality,
The first thermocouple and the second thermocouple are connected in series in a state in which they generate electromotive forces in opposite directions, and both ends thereof are electrically connected to the control means, and each thermocouple The total value of the output of the electromotive force in is configured to be input to the control means,
In addition, an intermediate connection point between the first thermocouple and the second thermocouple is electrically connected to the control means, and an output value of the electromotive force of the first thermocouple is input to the control means. And
The control means is configured to obtain an output value of the electromotive force of the second thermocouple based on the total value and an output value of the electromotive force of the first thermocouple,
In the first thermocouple and the second thermocouple connected in series, the connection terminal on the first thermocouple side is grounded, and the electromotive force of the connection terminal on the other end side is input to the control means as the total value. Connected to
The control means is configured to determine a ground short-circuit abnormality of the connection terminal on the other end side based on the total value and an output value of the electromotive force of the first thermocouple .
[0007]
Therefore, the control means obtains the detection information of each electromotive force of the first thermocouple and the second thermocouple separately, so that even if there is a difference in the level of electromotive force generated by them, Even if the electromotive force itself detected by adhesion etc. becomes small, the ratio of the fluctuation amount due to the change in the temperature of the burner combustion flame and the change in the ambient temperature in the combustion chamber to the fluctuation amount of the electromotive force in each thermocouple Bigger than the ones.
[0008]
As a result, based on the change in electromotive force generated by each thermocouple, it is possible to properly determine the change in the temperature of the combustion flame of the burner and the change in the ambient temperature in the combustion chamber. .
Further, it is possible to determine the burner combustion operation abnormality based on the output value of the electromotive force of the first thermocouple, and the start of the second thermocouple obtained based on the total value and the output value of the electromotive force of the first thermocouple. Based on the output value of electric power, exhaust blockage abnormality such as clogging of the heat exchanger can be determined.
Further, what is electrically connected to the control means is the both ends of the first thermocouple and the second thermocouple connected in series and the intermediate connection of each thermocouple. In the case where the connection line for electrically connecting the control means is grounded short-circuited, etc., if the connection line of the connection terminal on the other end side is grounded, the total value is abnormal near to zero. Since it becomes a value, it can be determined that the state is abnormal. Further, when the connection line corresponding to the intermediate connection point is shorted to ground, the output value of the electromotive force of the first thermocouple becomes an abnormal value almost close to zero, so that it can be determined that the state is abnormal.
For example, the configuration shown in FIG. 4 is conceivable. In such a configuration, abnormality in the combustion operation can be properly determined, but for example, point P3 in FIG. 4 (start of the second thermocouple) When the power detection terminal) is short-circuited to the ground, there is a possibility that such an abnormal state cannot be detected effectively if the above-described soot is attached.
However, according to the characteristic configuration of claim 1, such a disadvantage can be eliminated and the abnormality of the combustion operation can be properly determined, while the ground short circuit abnormality of the wiring between each thermocouple and the control means It has become possible to provide a combustion apparatus that can properly detect the above.
[0009]
According to the characteristic configuration of claim 2, in claim 1, when the absolute value of the output value of the electromotive force in the first thermocouple falls below the burner discriminant value, the control means The burner is configured to determine that a combustion failure has occurred.
[0010]
When the absolute value of the output value of the electromotive force in the first thermocouple is lower than the burner discrimination value, the temperature of the burner combustion flame is lower than the set temperature. For example, the burner combustion flame causes a lift. Since the burner combustion operation is abnormal, such as being burned out or extinguished, safety can be ensured by stopping the burner combustion in such a case.
[0011]
According to the characteristic configuration of the third aspect, in the first or second aspect, the control unit performs the operation when the absolute value of the output value of the electromotive force in the second thermocouple exceeds the discrimination value for the combustion chamber. As an abnormality, it is determined that the exhaust is clogged in the combustion chamber.
[0012]
If the absolute value of the output value of the electromotive force in the second thermocouple exceeds the discrimination value for the combustion chamber, the ambient temperature of the combustion chamber is high. Since it can be determined that it has occurred, safety can be ensured by stopping the combustion of the burner in such a case.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the case where the combustion apparatus concerning this invention is applied to a hot-water supply apparatus is demonstrated based on drawing.
First, based on FIG. 1, the whole structure of a hot water supply apparatus is demonstrated.
A fin tube type water heating heat exchanger 2 is provided at the upper end inside the cylinder body 1, a burner 3 for heating the heat exchanger 2 is provided below the cylinder body 1, and the burner 3 is provided inside the cylinder body 1. A combustion chamber R is formed. A water supply path Wi to the heat exchanger 2 is provided with a water stop valve 4, a water governor 5 that adjusts the amount of water supply in response to a change in water pressure, and a diversion valve 6. The hot water outlet Wo is connected to a hot water outlet 8 through a flexible pipe 7. The gas supply path G to the burner 3 is responsive to a change in the original pressure of the fuel gas supply, a water pressure responsive valve 10 that opens only in the water supply state by interlocking with the shutoff valve 9 and the water governor 5 via the interlocking rod 10a. A gas governor 11 that keeps the fuel gas supply pressure to the burner 3 at an appropriate pressure and an adjustment valve 12 that adjusts the fuel gas supply amount are provided.
The diversion valve 6 adjusts the amount of water supplied to the heat exchanger 2 and the amount of bypass water supplied to be diverted from the water supply channel Wi to the hot water supply channel Wo via the bypass channel Wb.
In addition, a controller C is provided as a control means including a microcomputer for controlling various types of hot water supply devices.
[0022]
Next, the control operation of the controller C at the time of hot water discharge and at the time of water stop will be described.
When the push button type hot water operation tool 13 is pushed to discharge the hot water, the operation micro switch 14 is turned on. At the same time, the water stop valve 4 is opened in conjunction with the push operation of the hot water operation tool 13, and the water becomes a water governor. 5, the water pressure microswitch 15 is turned on when the interlocking rod 10a responds to the direction in which the water pressure responsive valve 10 opens due to the water pressure. When the operation micro switch 14 and the water pressure micro switch 15 are turned on, the controller C sparks the spark plug 16 and causes an adsorption current to flow through the coil 9a of the shut-off valve 9, so that the shut-off valve 9 is opened.
Therefore, the fuel gas is supplied to the burner 3 through the shutoff valve 9, the water pressure responsive valve 10 opened by the interlocking rod 10 a responsive to the water pressure, the gas governor 11 and the regulating valve 12, and ignited by the spark of the spark plug 16. Burned. A first thermocouple 17 is provided in contact with the combustion flame of the burner 3, and is adsorbed from the controller C to the coil 9 a of the shut-off valve 9 by the electromotive force of the first thermocouple 17 heated by the combustion flame of the burner 3. The current continues to flow and the shut-off valve 9 continues to open.
On the other hand, water passes through the water stop valve 4, the water governor 5, and the diverter valve 6 and flows into the heat exchanger 2, and at the same time, flows through the bypass passage Wb to the hot water outlet Wo. Then, hot water from which the hot water from the heat exchanger 2 and the water from the bypass passage Wb are mixed to reach an appropriate temperature is discharged from the hot water outlet 8.
[0023]
When the hot water operation tool 13 is pushed in the hot water state in order to stop the water, the water stop valve 4 is closed in conjunction with the push operation, the water supply is stopped, and the water governor 5 has no water pressure difference. In response to the direction in which the water pressure responsive valve 10 is closed, the water pressure responsive valve 10 is closed, the fuel gas supply to the burner 3 is cut off, and the combustion of the burner 3 is stopped. When the operation micro switch 14 and the water pressure micro switch 15 are turned off in accordance with the pushing operation of the hot water operation tool 13 in the hot water state described above, the controller C stops supplying the adsorption current to the coil 9a. Is closed.
[0024]
Next, based on FIG. 1, the structure of the safety means performed when a combustion abnormality occurs in the burner 3 or the temperature inside the hot water supply apparatus abnormally rises will be described.
The first thermocouple 17 that outputs an electromotive force according to the temperature of the combustion flame of the burner 3, and the first electrocouple that outputs an electromotive force having a polarity opposite to that of the first thermocouple 17 according to the temperature of the combustion chamber R. 2 The thermocouple 21, the thermal fuse 19 near the nozzle that blows when the temperature near the gas nozzle 18 becomes abnormally high, and the fuse near the outer periphery of the cylinder body 1 that blows abnormally A cylinder fuse 20 is provided.
[0025]
The first thermocouple 17 uses a metallic thermocouple mounting plate so that the heat sensitive part is located inside the combustion flame in a normal combustion state, and its positive side is electrically connected to the thermocouple mounting plate. Is provided. The second thermocouple 21 is provided in a state where the heat sensitive part faces the temperature measurement opening 1 a formed in the cylinder body 1.
[0026]
The thermal fuse 19 for the vicinity of the nozzle and the thermal fuse 20 for the cylinder barrel have the same configuration, and although not shown, a fuse element having lead wires connected to both ends is inserted into a tube having flexibility and heat resistance. At the same time, the outer periphery of the tube is constrained with a binder and fixed in the tube.
The thermal fuse 19 for the vicinity of the nozzle is disposed so as to be positioned in the vicinity of the lower portion of the gas nozzle 18 corresponding to the burner 3, and the thermal fuse 20 for the cylinder barrel is disposed on the back side of the outer peripheral portion of the cylinder barrel 1 In the case of installing in the wall, it is arranged near the wall surface side).
[0027]
The first thermocouple 17, the second thermocouple 21, and the thermal fuses 19 and 20 are electrically connected to the controller C via lead wires, respectively. The two thermocouples 21 are connected such that electromotive forces having opposite polarities are input to the controller C. That is, as shown in FIG. 2, the minus terminal of the first thermocouple 17 and the minus terminal of the second thermocouple 21 are connected, and the plus terminal of the first thermocouple 17 is connected to the thermocouple mounting plate as described above. Connected and electrically grounded, and connected to the input terminal a of the controller C via the lead wire 22, and connected to the positive terminal of the second thermocouple 21 to the input terminal b of the controller C via the lead wire 23. It is. Further, an intermediate connection point between the first thermocouple 17 and the second thermocouple 21 is connected to the input terminal c of the controller C via a lead wire 24.
Therefore, the first thermocouple 17 and the second thermocouple 21 are connected in series in a state in which they generate electromotive forces in opposite directions, and both ends thereof are electrically connected to the controller C, The total value of the electromotive force output in the thermocouple is configured to be input between the input terminals a and b. Further, the output value of the electromotive force of the first thermocouple 17 is configured to be input to the input terminal c of the controller C.
[0028]
Then, the controller C obtains the detection information of the electromotive force by the first thermocouple 17 and the detection information of the electromotive force by the second thermocouple 21, respectively, and discriminates the abnormal operation based on the detection information. Is configured to do.
In other words, the controller C determines the second thermocouple based on the total value input between the input terminals a and b and the output value of the electromotive force of the first thermocouple 17 input to the input terminal c. When the electromotive force generated by the first thermocouple 17 and the electromotive force generated by the second thermocouple 21 which are obtained separately are reduced, the output value of the electromotive force 21 is calculated as described below. It is determined that the operation is abnormal, the flow of the adsorption current to the coil 9a of the shutoff valve 9 is stopped, the shutoff valve 9 is closed, and the combustion of the burner 3 is stopped.
[0029]
That is, when the amount of primary combustion air sucked from the inlet 32 is abnormally reduced or the oxygen concentration in the primary combustion air is abnormally reduced, the burner 3 causes incomplete combustion and the combustion flame becomes longer. Become. When the burner 3 causes such incomplete combustion as an abnormal operation and the combustion flame becomes longer or the combustion flame disappears unexpectedly, the electromotive force V1 of the first thermocouple 17 is lowered. As shown in FIG. 3 (a), when the electromotive force V1 decreases and falls below the burner discriminating value Vs1, the controller C closes the shut-off valve 9 and cuts off the supply of fuel gas to the burner 3. Thus, the combustion of the burner 3 is stopped.
[0030]
Further, when combustion products or dust in the combustion gas adheres to the heat exchanger 2 and the combustion gas passage of the heat exchanger 2 becomes narrow, the amount of the combustion gas remaining in the combustion chamber R increases, and the combustion The ambient temperature in the chamber R increases. As the ambient temperature in the combustion chamber R increases as a result of such exhaust blockage, the electromotive force V2 of the second thermocouple 21 increases as shown in FIG. 3B, but the ambient temperature in the combustion chamber R increases. When the electromotive force V2 exceeds the combustion chamber discrimination level Vs2 due to an abnormally high temperature, the controller C similarly closes the shutoff valve 9 and stops the combustion of the burner 3.
[0031]
Therefore, if the absolute value of the output value of the electromotive force in the first thermocouple 17 falls below the burner discrimination value Vs1, the controller C determines that the burner 3 has caused a combustion failure as an operation abnormality, and the second thermocouple. When the absolute value of the output value of the electromotive force at 21 exceeds the combustion chamber discriminating value Vs2, it is determined that the exhaust gas is blocked in the combustion chamber R as an operation abnormality.
[0032]
Note that the ambient temperature in the combustion chamber R rises abnormally due to the combustion products and dust in the combustion gas adhering to the heat exchanger 2, and the temperature in the vicinity of the outer periphery of the cylinder 1 is abnormally high. As a result, the temperature fuse 20 for the cylinder body is blown. In addition, a spider web is formed at the receiving port 32 of the burner 3 or dust accumulates, and a part of the fuel gas ejected from the gas nozzle 18 leaks out of the receiving port 32, and the leaked gas is burned. If the temperature in the vicinity of the gas nozzle 18 becomes abnormally high due to ignition by the combustion flame 3 or combustion, the nozzle vicinity temperature fuse 19 is blown. When the cylinder body temperature fuse 20 is blown or the nozzle vicinity temperature fuse 19 is blown in this manner, the controller C closes the shut-off valve 9 to stop the combustion of the burner 3. ing.
[0033]
In this way, when an abnormal operation occurs, combustion of the burner 3 is stopped to improve safety in use.
[0034]
With the above configuration, for example, when the lead wire 23 in FIG. 2 contacts the case in the middle of wiring (point P1 on the circuit) and is shorted to ground, the total value Vt becomes almost zero. Immediately, the combustion of the burner 3 is stopped. Further, when the lead wire 24 in FIG. 2 contacts the case in the middle of the wiring (point P2 on the circuit) and is shorted to ground, the output value of the electromotive force of the first thermocouple 17 becomes almost zero. Even in this case, the combustion of the burner 3 is stopped. In this way, the grounding short circuit abnormality of the lead wire or the like is determined effectively and the combustion of the burner 3 is stopped.
[0036]
[Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the thermal fuse 19 for the vicinity of the nozzle and the thermal fuse 20 for the cylinder body are provided to further improve the safety in use. However, such a fuse may not be used. .
[0037]
(2) In the above embodiment, the case where the specific configuration of the combustion device to which the present invention is applied is an example of a hot water supply device, but the specific configuration of the combustion device can be variously changed, and for example, a heating device may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a hot water supply apparatus to which the present invention is applied. FIG. 2 is a control block diagram. FIG. 3 is a diagram showing an electromotive force generation state. FIG. 4 is a control block diagram showing a thermocouple connection state. ] Control block diagram showing connection status of conventional thermocouple 【Explanation of symbols】
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 2 Heat exchanger 3 Burner 17 1st thermocouple 21 2nd thermocouple C Control means R Combustion chamber Vs1 Burner discriminant value Vs2 Combustion chamber discriminant value

Claims

A heat exchanger heated by a burner is provided at the top of the cylinder forming the combustion chamber of the burner;
The first thermocouple that outputs a larger electromotive force as the temperature of the combustion flame of the burner is higher, the second thermocouple that outputs a larger electromotive force as the ambient temperature in the combustion chamber is higher, the first thermocouple, and the A combustion device provided with a control means for stopping combustion of the burner when an abnormal operation is determined based on the output of the second thermocouple,
The control means obtains detection information of electromotive force by the first thermocouple and detection information of electromotive force by the second thermocouple, respectively, and determines the operation abnormality based on the detection information. It is configured to,
The first thermocouple and the second thermocouple are connected in series in a state in which they generate electromotive forces in opposite directions, and both ends thereof are electrically connected to the control means, and each thermocouple The total value of the output of the electromotive force in is configured to be input to the control means,
In addition, an intermediate connection point between the first thermocouple and the second thermocouple is electrically connected to the control means, and an output value of the electromotive force of the first thermocouple is input to the control means. And
The control means is configured to obtain an output value of the electromotive force of the second thermocouple based on the total value and an output value of the electromotive force of the first thermocouple,
In the first thermocouple and the second thermocouple connected in series, the connection terminal on the first thermocouple side is grounded, and the electromotive force of the connection terminal on the other end side is input to the control means as the total value. Connected to
The said control means is a combustion apparatus comprised so that the earthing short circuit abnormality of the connection terminal of the said other end side might be discriminate | determined based on the said total value and the output value of the electromotive force of a said 1st thermocouple .

The control means is configured to determine that the burner has caused a combustion failure as the operation abnormality when the absolute value of the output value of the electromotive force in the first thermocouple is lower than the determination value for the burner. The combustion apparatus according to claim 1.

When the absolute value of the output value of the electromotive force in the second thermocouple exceeds the determination value for the combustion chamber, the control means is configured to determine that the exhaust is blocked in the combustion chamber as the operation abnormality. The combustion apparatus according to claim 1 or 2, wherein