JPH02150618A - ガス燃焼器の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガスセンサにより不完全燃焼を防止するよう
にしたガス燃焼器の安全装置に関する。

（従来の技術） ガス燃焼器には、ガスバーナよりも下流側の燃焼ガス通
路、内に不完全燃焼による有害ガス成分を検知するガス
センサを設け、不完全燃焼により生じた有害ガス成分（
例えばＣＯ）の濃度が所定限度以上となれば、ガスセン
サによりこれを検知してガスバーナへのガス供給を停止
し、ガス燃焼器を停止させるようにしたものがある。こ
のような不完全燃焼は、ケース内に設けた熱変換器のフ
ィンや排気筒等の燃焼生成物による詰まり、異物による
吸気口の部分的閉塞あるいは屋外への排気口付近に強風
が当るなどの原因により、燃焼用空気量が減少した場合
に生ずることが多い。

（発明が解決しようとする課題） このような安全装置によるガス燃焼器の停止は突然生じ
るので使用者にとって不便なことがある。

そして熱交換器のフィンや排気筒への燃焼生成物の付着
量が増大するにつれてこのような停止が生じ易くなり、
燃焼生成物を除去すれば回復する。

しかしながら、従来の装置ではこのような除去を行う時
期を知る手段がないので保守が不便であった。

本発明は、燃焼生成物の付着量が増大すれば、これを除
去する必要があることを警告して、このような保守上の
不便を解消することを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために、本発明によるガス燃焼器の安全装置は、添
付図面に例示する如く、内部にガスバーナ２０を設けた
ケース１０と、前記ガスバーナ、２０よりも下流側の燃
焼ガス通路内に設けられて不完全燃焼による有害ガス成
分を検知するガスセンサ３６と、このガスセンサにより
所定の停止濃度以上の前記有害ガス成分を検知すれば前
記ガスバーナ２０へのガス供給を停止する制御装置３０
を備えたガス燃焼器の安全装置において、前記制御装置
３０は前記ガスセンサ３６により前記停止濃度よりも低
い所定の警告濃度以上の前記有害ガス成分を検知したと
きは先ず前記ガスバーナ２０へのガス供給を停止するこ
となく掃除のみを行い、その後に前記ガスセンサ３６に
より前記停止濃度以上の前記有害ガス成分を検知したと
きに前記ガスバーナ２Ｑへのガス供給を停止することを
特徴とするものである。

（作用） ガス燃焼器を長期間使用すれば、熱交換器のフィンや排
気筒等に次第に燃焼生成物が付着して通路抵抗が増大す
るので、燃焼用空気量が次第に減少して不完全燃焼によ
る有害ガス成分の濃度が次第に増大する。ガス燃焼器の
作動中に制御装置３０はガスセンサ３６によりこの有害
ガス成分を検知し、その濃度が警告濃度以上となれば掃
除警告のみを行い、ガス燃焼器は作動を続行させる。有
害ガス成分の濃度が更に増大してガスセンサ３６により
停止濃度以上の有害ガス成分を検知すれば、制御装置３
０はガスバーナ２０へのガス供給を停止してガス燃焼器
の作動を停止させる。制御装置３０が掃除警告を行った
段階で熱交換器や排気筒等に付着した燃焼生成物を除去
すれば、燃焼用空気量が増大するので不完全燃焼による
有害ガス成分の濃度は減少する。従って燃焼生成物の付
着の増加その他の原因により有害ガス成分の濃度が停止
濃度に達してガス燃焼器が停止するおそれは減少する。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、不完全燃焼による有害ガ
ス成分の濃度が、停止濃度よりも低い警告濃度以上とな
ればガス燃焼器の作動を続行させた状態で掃除警告を発
するので、これにより熱交換器や排気筒等に付着した燃
焼生成物の除去を行う時期を知ることができ、ガス燃焼
器の保守が容易となる。

（実施例） 以下に、添付図面に示す実施例により、本発明の説明を
する。

第１図に示す如く、瞬間湯沸器の燃焼室を形成するケー
ス１０内の下部にはガスバーナ２０が設けられて、ガス
供給源側から直列に配置した元電磁弁２２、比例電磁弁
２４及び主電磁弁２３を有するガス供給路２１により燃
料ガスが供給され、またケース１０の下側に設けた電動
ファン２５により燃焼用空気が供給されている。元電磁
弁２２及び主電磁弁２３は開閉のみを行う電磁弁であり
、比例電磁弁２４は制御電流に応じて開度が連続的に変
化してガスバーナ２０へのガス供給量を変化させるもの
である。またファン２５は連続的に回転速度が変化して
ガス供給量に応じた量の燃焼用空気を供給するものであ
る。

ガスバーナ２０上方のケース１０内に設けたフィンチュ
ーブ形の熱交換器１５の入口側に接続した給水管１６に
は水流センサ３７が設けられ、また出口側に接続した給
湯管１７には湯温センサ３８及び給湯栓１８が設けられ
ている。給水管１６からの給水は、熱交換器１５を通過
する際にガスバーナ２０により加熱され、所定温度とな
って給湯栓１８から出湯される。熱交換器１５よりも上
方のケース１０の上部はフード１１を経て排気筒一 １２に連結され、ガスバーナ２０のすぐ上方のケース１
０内にはガスバーナ２０の炎の有無を検知するフレーム
ロッド等の炎センサ３５が設けられ、またフード１１内
には不完全燃焼による有害ガス（Ｃｏ、Ｈ，Ｃｎ等〉を
検知するガスセンサ３６が設けられている。

瞬間湯沸器の作動を制御する電子制御装置３０は中央処
理装置（ＣＰＵ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）　、書
込み可能メモリ（ＲＡＭ）及びインターフェイスよりな
り、駆動装置（何れも図示省略）等を介して第１図に示
す如く、各電磁弁２２〜２４、ファン２５、操作器３１
、炎センサ３５、ガスセンサ３６、水流センサ３７及び
湯温センサ３８に接続されている。電子制御装置３０の
ＲＯＭには瞬間湯沸器の作動を制御するために必要な制
御プログラム及び停止濃度、警告濃度等の各定数が記憶
され、ＲＡＭには後述するフラグＦ、検知回数ｎ等の変
数が記憶されている。また、操作器３１には瞬間湯沸器
の作動に必要な各種スイッチ、湯温設定装置、各種の表
示ランプ等が設けられている。電子制御装置３０のＣＰ
Ｕは、制御プログラムに従って、操作器３１及び各セン
サ３５〜３８等からの信号を入力して所定の演算を行い
、各電磁弁２２〜２４、ファン２５、操作器３１等への
出力を行って、瞬間湯沸器の作動を制御するものである
。

第２図及び第３図は瞬間湯沸器の作動を制御するための
制御プログラムのフローチャートであり、これにより本
実施例の作動の説明をする。

第２図はメインプログラムのフローチャートである。電
子制御装置３０の電源を入れ、運転スイッチ（図示省略
）により電子制御装置３０を作動させれば、ＣＰＵは各
変数を０または所定の初期値にリセットしてこのメイン
プログラムによる制御動作を開始する。先ずステップ１
００においてＣＰＵは水流センサ３７により給水管１６
を通る水流の有無を検知する。給湯栓１８が閉で水流が
検知されなければ制御動作は先に進まないが、給湯栓１
８が開かれて所定の最少量以上の通水を検知すればステ
ップ１０１に進み、ＣＰｔＪは元電磁弁２２及び主電磁
弁２３を開き、比例電磁弁２４を所定の点火時間度とし
、ファン２５を所定の点火時回転速度で作動・させ、点
火装置（図示省略）を所定時間作動させて、ガスバーナ
２０から噴出するガスに点火する。次いでＣＰＵはステ
ップ１０２において１＝０として、内蔵するクロックパ
ルス発生器により時間ｔの計時を開始し、給湯栓１８が
開かれている間はステップ１０３〜１０５を繰り返す。

ステップ１０３においてＣＰＵは、後述する如くガスセ
ンサ３６により燃焼ガス中のＣＯ等の有害ガス成分を検
知し、これが所定の警告濃度以上であれば先ず掃除警告
のみを行い、有害ガス成分の濃度が更に増加して警告濃
度よりも高い所定の停止濃度以上になればガス燃焼器の
作動を停止する。停止濃度以下であれば次のステップ１
０４に制御動作を進め、ＣＰＵは湯温センサ３８により
検出された出湯温度を操作器３１により設定された湯温
と比較し、出湯温度が設定温度となるように比例電磁弁
２４の開度を制御してガスバーナ２０へのガス供給量を
制御し、また所定の空燃比が得られるようにファン２５
の回転速度を制御して燃焼用空気量を制御する。

給湯栓１８が閉じられれば制御動作はステップ１０５か
らステップ１０６に進み、元電磁弁２２及び主電磁弁２
３の一方を他方より所定時間だけ遅らせて閉じて炎セン
サ３５による両電磁弁２２．２３の作動チエツクを行う
。これによりこの両電磁弁２２．２３の作動の異常が検
知されれば、ＣＰＵはガス燃焼器の作動を停止し、また
異常が検知されなければステップ１０７において１＝０
として内蔵するクロックパルス発生器により時間ｔの計
時を開始し、ステップ１０８においてファン２５を所定
のパージ回転速度としてボストパージを開始する。この
時間ｔが所定のボストパージ時間１１＜例えば５分）に
達するまでは、ＣＰＵはステップ１０９，１ｔＯを繰り
返し、ステップ１０６では検知できない少量のガス洩れ
チエツクを行う。ガス洩れが検知されることなくｔ＞ｔ
ｌとなれば、ＣＰＵはステップ１１１においてファン２
５を停止してボストパージを終了させ、制御動作を＝　
１０ ステップ１００に戻す。以後、給湯栓１８を開く度に、
上記動作を繰り返す。ステップ１０６の電磁弁作動チエ
ツク及びステップ１０９のガス洩れチエツクは、本発明
とは直接関係がないので詳細は省略する。

次にステップ１０３における不完全燃焼チエツクの作動
の詳細を、第３図のフローチャートにより説明する。熱
交換器１５のフィンや排気筒１２等に付着した燃焼生成
物の除去を行う時期を示す掃除警告表示がなされていな
い状態ではフラグＦは０のままであるので、ＣＰＵはス
テップ２００〜２０６において時間ｔ２（例えば１分毎
）にＲＯＭに記憶された警告濃度を読み込み（ステップ
２０３）、ガスセンサ３６により検知した不完全燃焼に
よるＣＯ等の有害ガス成分の濃度をこの警告濃度と比較
しくステップ２０４）、この検出濃度が３回連続して警
告濃度以上とならない限り制御動作を絶えず第２図のス
テップ１０４に戻し、通常燃焼制御を繰り返す。警告濃
度以上の有害ガスの検知回数が２回以下の場合は、その
検知回数ｎはステップ２１３によりその都度Ｏにリセ・
ントされる。３回連続して警告濃度以上のの有害ガス成
分が検知されれば、ＣＰＵは制御動作をステップ２０６
からステップ２１０に進める。この状態ではフラグＦは
Ｏであるので、ＣＰＵは制御動作をステップ２１１〜２
１３に進めて燃焼ランプの点滅等により燃焼生成物を除
去すべき掃除時期が来た旨の掃除警告表示を行い、フラ
グＦを１に変え、検知回数ｎを０にリセットして制御動
作を第２図のステップ１０４に戻す。

掃除警告表示がなされればフラグＦは１となるので、そ
れ以後はステップ２０３の代わりにステップ２０７を通
って、警告濃度の代わりにそれよりも高い停止濃度を読
み込むようになり、ステップ２０４においてはＣＰＵは
ガスセンサ３６により検知した有害ガス成分を停止濃度
と比較する。

そして停止濃度以上の有害ガス成分を３回連続して検知
するまでは、ｃｐｕは制御動作を絶えず第２図のステッ
プ１０４に戻すが、３回連続して検知すれば制御動作を
ステップ２０７６からステップ２１０．２１４に進め、
表示ランプまたはブザー等により異常表示を行い、各電
磁弁２２〜２４を閉じ、ファン２５により所定時間（例
えば１０秒）のアフタパージを行って全ての制御動作を
停止する。

ガス燃焼器を長時間使用すれば、熱交換器１５のフィン
や排気筒１２等に次第に燃焼生成物が付着して通路抵抗
が増大するので、燃焼用空気量が次第に減少して不完全
燃焼による有害ガス成分の濃度が次第に増大する。上記
実施例においては、ガスセンサ３６によりガス燃焼器の
作動中にこの有害ガス成分を検知し、その濃度が先ず警
告濃度に達すれば掃除警告のみを行い、ガス燃焼器はそ
のまま作動を続行する。この掃除警告がなされた段階で
熱交換器１５のフィンや排気筒１２等を掃除して付着し
た燃焼生成物を除去すれば、燃焼用空気量が増大して本
来の量に戻るので、不完全燃焼による有害ガス成分の濃
度は減少する。従って、燃焼生成物の付着の一層の増加
、異物によるファン２５の吸入口の軽度の閉鎖、屋外へ
の排気口付近への多少の風の当り等により有害ガス成分
の濃度が停止濃度に達してガス燃焼器が停止するおそれ
は減少する。なお、この掃除警告は熱交換器の詰りの進
行の他に屋外への排気口付近に強風が当るなどの一時的
原因により生ずることもあるので、掃除警告が連続して
なされるようになった時に燃焼生成物の除去を行えばよ
い。また、電子制御装置３０の電源を切れば、この掃除
警告及びフラグＦはリセットされる。

本発明は瞬間ガス湯沸器に限らず、その他のガス燃焼器
にも使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明によるガス燃焼器の安全装置
・の一実施例を示し、第１図は構造の全体説明図、第２
図メインプログラムのフローチャート、第３図は不完全
燃焼チエツクのサブプログラムのフローチャートである
。 符号の説明 １０・・・ケース、２０・・・ガスバーナ、３０制御装
置 （電子制御装置） ガ スセンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部にガスバーナを設けたケースと、前記ガスバーナよ
   りも下流側の燃焼ガス通路内に設けられて不完全燃焼に
   よる有害ガス成分を検知するガスセンサと、このガスセ
   ンサにより所定の停止濃度以上の前記有害ガス成分を検
   知すれば前記ガスバーナへのガス供給を停止する制御装
   置を備えたガス燃焼器の安全装置において、前記制御装
   置は前記ガスセンサにより前記停止濃度よりも低い所定
   の警告濃度以上の前記有害ガス成分を検知したときに先
   ず前記ガスバーナへのガス供給を停止することなく掃除
   警告のみを行い、その後に前記ガスセンサにより前記停
   止濃度以上の前記有害ガス成分を検知したときに前記ガ
   スバーナへのガス供給を停止することを特徴とするガス
   燃焼器の安全装置。