JPH0351643Y2

JPH0351643Y2 -

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Publication number: JPH0351643Y2
Application number: JP1985053482U
Authority: JP
Priority date: 1985-04-10
Filing date: 1985-04-10
Publication date: 1991-11-06
Also published as: JPS61170856U

Description

【考案の詳細な説明】（考案の分野）本考案は、水流検出手段の検出動作に基づいて
燃焼制御回路に駆動電流を流してバーナを燃焼状
態に制御し、かつ、水流非検出時には前記駆動電
流を遮断してバーナにおける燃焼を停止するよう
動作する水流応動スイツチ素子を備えた給湯器の
燃焼制御装置に係り、特には、前記水流応動スイ
ツチ素子が危険側に故障して水流検出手段が非検
出状態となつたにもかかわらず、燃焼制御回路に
駆動電流を流し続けバーナの燃焼状態を継続する
結果、空焚きを生じる場合に、安全回路を働かせ
るための技術に関する。

（考案の概要）本考案は、一般的な給湯器において通常は、水
流に応動した前記水流応動スイツチ素子の動作に
基づいて、燃焼制御回路と同様に駆動電流の供給
を受ける炎検出回路が設けられていることに着目
し、この炎検出回路を有効に利用して、水流応動
スイツチ素子が危険側に故障した場合に、警報を
出したり燃焼を停止させたりして空焚きに対する
安全機能を確実に発揮させるようにするものであ
る。

（従来技術とその問題点）従来から知られている給湯器の一例を第４図に
示す。

第４図において、１はバーナ、２はバーナ１に
連絡された燃料供給経路であり、燃料供給経路２
には電磁弁（元弁）３、ガスガバナ４および燃料
制御弁（比例弁）５が介装されている。バーナ１
の近傍には、点火プラグ６およびフレームロツド
７が配置されている。バーナ１の上方には燃焼室
８が設けられ、燃焼室８の上端から排気路９が連
通している。１０は排気路９に設けられたフアン
１１を駆動するフアンモータである。このフアン
モータ１０は、排気を司るとともに、バーナ１に
燃焼用空気を供給するものである。

１２は燃焼室８に内装された熱交換器であり、
この熱交換器１２の入口は、燃焼室８に内装され
た排熱回収器１３および燃焼室８を取り巻くコイ
ル管１４を介して給水管１５に連絡され、熱交換
器１２の出口は、出湯管１６を介してカランやシ
ヤワーなどの複数の出湯口１７に連絡されてい
る。前記の給水管１５から出湯口１７に至る経路
が給水経路１８を構成している。

給水経路１８における給水管１５には水流検出
手段としての水流スイツチ１９が介装され、出湯
管１６にはサーミスタなどの出湯温度検出手段２
０が介装されている。なお、２１は排気路９に介
装された風量検出手段である。

第５図は、この種の給湯器の従来の燃焼制御装
置を示したブロツク回路図である。

２２は電源回路、２３は燃焼制御回路、２４は
フレームロツド７を流れる電流を検出することに
よつてバーナ１の燃焼炎を検出する炎検出回路、
２５は、電源回路２２と燃焼制御回路２３および
炎検出回路２４との間に介装された水流応動スイ
ツチ素子としてのPNP型のスイツチング・トラ
ンジスタであり、そのベースは水流スイツチ１９
に接続されている。

以下、この燃焼制御装置の動作を説明する。

熱交換器１２への水流が水流スイツチ１９を
オンにするため、トランジスタ２５のベース電
位が低下し、トランジスタ２５が導通する。そ
の結果、燃焼制御回路２３および炎検出回路２
４に駆動電流が流れる。

燃焼制御回路２３は、電磁弁３を開動すると
ともに、点火プラグ６をスパークさせてバーナ
１から流出してきた燃料ガスに点火する。

また、フアンモータ１０が駆動され、風量検
出手段２１による風量信号に基づいて検出風量
に比例する開度に燃料制御弁５が駆動制御され
る。これによつて、空燃比が自動的に所定範囲
に維持される。

しかしながら、このような構成を有する従来
例には、次のような問題点がある。

(イ) 水流スイツチ１９でオン・オフ制御している
トランジスタ２５が常時導通する状態に故障し
た場合には、給水が停止して水流スイツチ１９
がオフとなつたにもかかわらず、燃焼制御回路
２３に電源回路２２から駆動電流が流れ続け、
バーナ１の燃焼状態を継続する。その結果、熱
交換器１２において空焚き現象が発生する。

(ロ) 従来、このような空焚きを防止するために、
熱交換器１２にハイリミツトスイツチ（バイメ
タル）２６を付設して、このハイリミツトスイ
ツチ２６で異常高温を検出し、警報信号を出力
するように構成している。

しかし、ハイリミツトスイツチ２６が故障し
ている場合あるいは高熱によつて故障した場合
には、警報信号が発せられず、そのままバーナ
１が燃焼を続行するため、火災を招く可能性が
あり、非常に危険である。

（考案の目的）本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
のであつて、水流検出手段（例えば水流スイツ
チ）で制御している水流応動スイツチ素子（例え
ばトランジスタ）が危険側に故障した場合の安全
性を向上できるようにすることを目的とする。

（考案の構成と効果）本考案は、このような目的を達成するために、
次のような構成をとる。

即ち、本考案の給湯器の燃焼制御装置は、バー
ナにおける燃焼を制御する燃焼制御回路と、前記
バーナにおける燃焼炎を検出する炎検出回路と、
給水経路に介装された水流検出手段と、この水流
検出手段の水流検出動作に基づいて動作して前記
燃焼制御回路および前記炎検出回路に駆動電流を
流す水流応動スイツチ素子と、前記水流検出手段
が水流非検出状態になつたときから所定時間を経
過したときに出力するタイマ回路と、このタイマ
回路の出力状態でかつ前記炎検出状態のときに動
作する安全回路とを備えたものである。

この構成による作用は、次の通りである。

炎検出回路のセンサとしては、フレームロツ
ドや熱電対などがあるが、いずれもハイリミツ
トスイツチに比べて故障を起こしにくいという
性質をもつている。そして、一般的な給湯器に
おいては、通常、水流に応動した水流応動スイ
ツチ素子の動作に基づいて、燃焼制御回路と同
様に駆動電流の供給を受ける炎検出回路が設け
られている。

このことに着目し、本考案では、炎検出回路
を有効に利用して、水流応動スイツチ素子が危
険側に故障している場合において、水流を停止
して水流検出手段が水流非検出状態となつたと
きに、燃焼制御回路によるバーナ燃焼状態が継
続されていることを炎検出回路が検出している
ため、この炎検出回路による炎検出状態と水流
検出手段の水流非検出状態とのアンド条件にお
いて、安全回路を動作させ、警報を出したり、
燃焼を停止させたりして空焚きに対する安全機
能を確実に発揮させるのである。

しかも、上記の安全回路の動作は、水流非検
出状態がタイマ回路により所定時間に達した
際、すなわち水流が無くなつた後炎検出が所定
時間継続する場合に行われる。

以上のように、本考案によれば、次の効果が発
揮される。

(a) 故障を起こしにくいフレームロツドや熱電対
などをセンサとして有する炎検出回路の特性を
利用したことによつて、空焚きの危険性が生じ
たときの安全機能を従来例に比べて大幅に改善
することができる。

(b) とくに、安全回路の動作は、水流検出状態が
タイマ回路により所定時間に達した際、すなわ
ち水流が無くなつた後炎が所定時間検出される
場合に行われるので、残留燃焼ガスのための炎
検出による安全回路の誤動作が防止される。

(c) また、通常給湯器において用いられている炎
検出回路を有効に利用しているため、構成を簡
略化することができる。

（実施例の説明）以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。第１図は、本考案の実施例に係る
給湯器の燃焼制御装置のブロツク回路図である。

この燃焼制御装置は、第４図に示す給湯器に適
用しているが、他の同様な構成の給湯器にも適用
できることはいうまでもない。

第１図において、２２は電源回路、２３は燃焼
制御回路、２４はフレームロツド７を流れる電流
を検出することによつてバーナ１の燃料炎を検出
する炎検出回路、２５は、電源回路２２と燃焼制
御回路２３および炎検出回路２４との間に介装さ
れた水流応動スイツチ素子としてのPNP型のス
イツチング・トランジスタであり、そのベースは
水流スイツチ１９に接続されている。

２７はタイマ回路であり、その入力側はスイツ
チング・トランジスタ２８を介して電源回路２２
に接続されている。トランジスタ２８のベースは
トランジスタ２５のベースに接続されている。

タイマ回路２７の出力端をベースに接続したト
ランジスタ２９のコレクタ・エミツタがそれぞれ
炎検出回路２４の出力端と安全回路３０の制御端
に接続されている。安全回路３０の入力端は電源
回路２２に、出力端は発光ダイオード３１に接続
されている。

次に、この実施例の動作を第２図に基づいて説
明する。第２図のＡは正常時のタイムチヤート、
Ｂは故障時のタイムチヤートである。

一方、トランジスタ２８のベース電位が低い
ため、トランジスタ２８は導通せず、従つて、
タイマ回路２７も駆動されない。

燃焼制御回路２３は、電磁弁３を開動すると
ともに、点火プラグ６をスパークさせてバーナ
１から流出してきた燃料ガスが点火される。

また、フアンモータ１０が駆動され、風量検
出手段２１による風量信号に基づいて検出風量
に比例する開度に燃料制御弁５が駆動制御さ
れ、空燃比が所定範囲に維持される。

出湯口１７を閉動することにより水流がなく
なり、第２図Ａに示すように、水流スイツチ１
９が時刻t₁でオンからオフに切換わると、トラ
ンジスタ２５のベース電位が上昇してトランジ
スタ２５がオフするとともに、トランジスタ２
８のベース電位が上昇してトランジスタ２８が
導通し、タイマ回路２７を駆動する。

トランジスタ２５のオフにより、燃焼制御回
路２３への駆動電流の供給が遮断され、電磁弁
３が閉動されるとともに、フアンモータ１０が
停止されるため、バーナ１における燃焼が自動
的に停止される。

この場合は、トランジスタ２５が正常であ
り、タイマ回路２７の駆動は制御に影響しな
い。

もし、トランジスタ２５が故障して常時導通
状態になつたとすると、第２図Ｂに示すよう
に、水流スイツチ１９がオフとなつてもトラン
ジスタ２５はオフしないため、燃焼制御回路２
３および炎検出回路２４は、電源回路２２と接
続された状態を継続する。

即ち、バーナ１での燃焼が継続するのに対し
て、熱交換器１２への給水が停止されるため、
空焚き現象が発生する状況となる。

しかし、水流スイツチ１９のオフに伴つて、
トランジスタ２８のベース電位が上昇してトラ
ンジスタ２８が導通するため、タイマ回路２７
が駆動される。所定の時間が経過したのち、タ
イマ回路２７からの出力がトランジスタ２９の
ベースに印加され、このトランジスタ２９を導
通する。その結果、炎検出回路２４の出力が安
全回路３０に入力され、安全回路３０を駆動
し、発光ダイオード３１を点滅させる。これに
よつて、使用者に危険を警報することができ、
使用者は電磁弁３を閉動するので、空焚きが直
ちに防止され、安全性が確保される。

以上の動作の要点をまとめると、第３図のフロ
ーのようになる。

タイマ回路２７を使用しているのは、次のよう
な理由による。即ち、水流スイツチ１９のオフに
伴つて燃焼制御回路２３が電磁弁３を閉動し、バ
ーナ１の燃焼が停止したとしても、炎検出回路２
４の炎センサは、残留燃料ガスのために炎の検出
動作をしばらくの間継続する。このような条件下
で、タイマ回路２７を使用しないとすると、水流
スイツチ１９のオフに伴つて直ちに炎検出回路２
４の出力を安全回路３０に入力して発光ダイオー
ド３１を点滅させることになるが、この発光ダイ
オード３１の点滅動作は本来の不必要なものであ
る。

残留燃焼ガスのために炎の検出が行われたとし
ても、タイマ回路２７を設けてあることにより、
その残留燃焼ガスが消えるまで炎検出回路２４の
出力を休止することができる。このタイマ回路２
７の設定時間が経過しても、なお炎が検出される
場合は、その炎の検出は残留燃焼ガスによるもの
ではなく、バーナ１の燃焼継続によるものであ
る。このような場合には、タイマ回路２７の出力
で炎検出回路２４の出力を安全回路３０に入力し
て発光ダイオード３１を点滅させるのである。

また、安全回路３０は発光ダイオード３１を点
灯するものでもよいし、あるいは、発光ダイオー
ド３１に代えてブザーを鳴動させるものでもよ
い。

さらに、第１図で鎖線で示すように、トランジ
スタ２９の出力を燃焼制御回路２３自体に入力し
て電磁弁３を自動的に閉動するのでもよい。この
場合、考案の構成にいう安全回路を燃焼制御回路
２３が兼用していることになるが、併せて図示の
安全回路３０を同時的に動作させるのでもよい。
即ち、故障していることを使用者に明瞭に知らせ
るためである。

本考案は、以上のようなものも実施例として含
んでいる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の実施例の給湯器
の燃焼制御装置に係り、第１図は給湯器の燃焼制
御装置のブロツク回路図、第２図のＡは正常時の
タイムチヤート、Ｂは故障時のタイムチヤート、
第３図は機能的なフローチヤート、第４図および
第５図は従来例に係り、第４図は給湯器の一例を
示す概略断面図、第５図は給湯器の燃焼制御装置
のブロツク回路図である。図中、符号１はバーナ、１８は給水経路、１９
は水流検出手段（水流スイツチ）、２３は燃焼制
御回路、２４は炎検出回路、２５は水流応動スイ
ツチ素子（トランジスタ）、２７はタイマ回路、
３０は安全回路である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) バーナにおける燃焼を制御する燃焼制御回路
と、前記バーナにおける燃焼炎を検出する炎検出
回路と、給水経路に介装された水流検出手段と、この水流検出手段の水流検出動作に基づいて
動作して前記燃焼制御回路および前記炎検出回
路に駆動電流を流す水流応動スイツチ素子と、前記水流検出手段が水流非検出状態になつた
ときから所定時間を経過したときに出力するタ
イマ回路と、このタイマ回路の出力状態でかつ前記炎検出
回路の炎検出状態のときに動作する安全回路
と、を備えた給湯器の燃焼制御装置。 (2) 前記安全回路が、警報動作するものである実
用新案登録請求の範囲第１項記載の給湯器の燃
焼制御装置。 (3) 前記安全回路が、前記燃焼制御回路の制御出
力を燃焼停止とするものである実用新案登録請
求の範囲第１項記載の給湯器の燃焼制御装置。