JPH039368B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガス燃焼装置、特に供給ガス圧の高低
にほとんど影響されずに、所定の定常燃焼あるい
は負荷に応じた比例燃焼ができる装置に関する。

従来例の構成とその問題点 従来この種のガス燃焼装置は、第１図に示すよ
うに暖房水の回路１の中に感温素子９を設け、感
温素子９により、ガスの燃焼熱を熱交換器２によ
つて熱交換して温度を上昇した暖房水の温度を感
知して温度サーモ１０のスイツチをONにしてモ
ータ１１を回転し、モータ軸１２の先端に取付け
られたフアン１３によつてガス回路６の中のガス
の流れに抵抗を与え、バーナ７で燃焼するガス燃
焼量を、前記暖房水の温度に応じて比例的に制御
して、一定の暖房水温を保持しようとするガス比
例燃焼装置が提案されている。この従来例の構成
では、暖房水の温度を感温素子９で感知し、温度
サーモ１０によつてモータ１１に流れる電流を加
減するとともに、モータ１１に直結されたフアン
１３の回転数を加減して、ガス回路中を流れるガ
ス流れに対する抵抗を増減するものであるため、
家庭および燃焼機等へ送られて来る燃料ガスの供
給ガス圧が低い場合、必要な最大定格燃焼量が得
られないという問題があつたり、またガスコツク
１５やガス回路６などで余分な圧力損失を生じさ
せないようにするために、機器設計構成面で太い
ガス流路を維持しなくてはならず、必然的に太い
配管径・部品にさざるを得なくなり、機器の大型
化・高コスト化を余儀なくするなどの問題を有し
ていた。

また工業用あるいはプラント用としてガス供給
圧力を昇圧する昇圧器なるものは従来からある
が、吐出圧力を自動可変したり、比例燃焼させた
りできるものではなかつた。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題を解消するもので、
供給ガス圧が低い場合においても、十分かつ確実
に最大定格燃焼量を得ることができ、さらに比例
燃焼も可能で、しかもバーナへの供給ガス圧が異
常に高くなつたり、器具の元ガス圧が異常に低く
なるなどの危険を防止できるガス燃焼装置を得る
ことを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、ガスを燃
焼させるバーナと、前記バーナの燃焼によつて加
熱される被加熱体の温度を検知する温度検知素子
と、前記温度検知素子の信号に応じた電気信号を
出力する制御器と、前記制御器からの電気入力に
応じてバーナに供給する燃料ガスの吸入吐出量を
可変する容積型のガスポンプと、前記ガスポンプ
の吸入側管路と吐出側管路とを連通し吐出側管路
側に形成した弁孔を閉じる方向に付勢された弁体
により、異常高圧吐出圧および異常低圧吸入圧に
なることを防止する過昇減圧防止安全機構とを備
えたものである。

この構成によつて被加熱体の温度に応じてガス
ポンプが作動し、ガスの吸入吐出量が加減され、
つまりバーナへのガス供給量が自動的に調節され
るという作用と、ガスポンプの吸入側管路と吐出
側管路とを連通する管路に設けた過昇・減圧防止
安全機構により、バーナへの供給ガス圧が異常に
高くなつたり、器具の元ガス圧が異常に低くなつ
たりすることを防止する作用を有する。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を第２図を用いて説明す
る。第２図はガス瞬間給湯機に応用したものであ
り、給湯機のガス回路２０に水圧応動ガス弁２
１、ガスポンプ２２、電磁弁２３、バーナ２４な
どがガスの流れに対して直列的に配設され、前記
バーナ２４の上に給水回路２５の熱交換器２６が
設けられ、熱交換器２６の出口側給湯回路２７の
一部にサーミスタなどの温度検知素子２８が設け
られている。さらに温度検知素子２８と電磁弁２
３とガスポンプ駆動用モータ２９などは、いずれ
も制御器３０と電気的に接続されている。ガスポ
ンプ２２はポンプケーシング３１の内部に４つの
ベーン３２をスプリング３３でケーシング３１の
内壁に押しつけながら回転するロータ３４などで
構成した吸入吐出機構のほか、吸入側管路３５と
吐出側管路３６とを連通する管路３７に形成した
弁座３８と、その弁座３８に弁体３９を付勢する
バネ４０と、バネ４０のバネ圧を調節するバネ圧
調節ネジ４１などで構成した過昇・減圧防止機構
を有している。

なお調節ネジ４１の一部にはＯリング４２をは
める溝を設け、ガスが外部へ洩れないようシール
している。

上記構成において、本ガス瞬間給湯機を利用す
る場合、まず制御器３０の湯温設定ダイヤル（図
示せず）で得たい好みの湯温にダイヤル位置を合
わせ、給湯蛇口（図示せず）を開くと、水圧応動
ガス弁２１および電磁弁２３が開き、ガスポンプ
２２のモータ２９およびロータ３４が回転を開始
し、バーナ２４で着火燃焼しはじめる。ただしガ
スポンプ２２は、運転開始後ただち最大定格速度
にはせず、２〜３秒後に最大定格運転状態にいた
るように、制御器３０がガスポンプ２２のモータ
２９を制御する。したがつてバーナ２４で着火燃
焼を開始する際、静かに着火するいわゆる緩点火
作用がある。なおガスポンプ２２の作動速度つま
りモータ２９およびロータ３４の回転速度ｖとガ
ス吸入吐出量Ｑとは比例する特性である。特に本
実施例のように容積型ポンプは回転数Ｎと吐出量
Ｑとが比例し、制御しやすい効果がある。前記緩
点火後、熱交換器２６の出口側出湯温度が設定温
度に到達したかどうかを、制御器３０が温度検知
素子２８からの信号で常に検出しており、設定温
度に近づくまでガスポンプ２２は最大定格速度で
回転しつづけるよう、制御器３０からモータ２９
に電気信号が入力される。したがつてバーナ２４
においても、出湯温度が好みの温度付近に上昇す
るまでは最大定格燃焼状態を保持するため、すみ
やかに好みの出湯温が得られる。従来例のように
ガス回路のガス流路抵抗を加減する方式の場合、
最大定格燃焼させようとするとき、機器への燃料
ガス供給圧力が所定のガス圧を下回つたりする
と、最大定格燃焼を確保できなかつた。しかし本
実施例においては、ガスポンプ２２の作動速度を
加減する方式であるため、供給ガス圧力が所定の
ガス圧より低いときでもガスポンプ２２で吸い上
げて吐出し、最大定格燃焼を確保できる。すなわ
ち供給ガス圧の高低の影響をほとんど受けずに、
燃焼量制御ができる。

本実施例の作用のつづきを説明すると、温度検
知素子２８で検知する出湯温度が上昇して、設定
温度に近づいてくると、制御器３０は設定温度と
検知温度との差に応じてガスポンプ２２のモータ
２９に入力する電気信号を加減するようになつて
いるので、次第にモータ回転速度を遅くするよう
に作用し、出湯温が設定温と同じになつたところ
で、その時のガスポンプ作動速度、すなわちその
時のモータ２９の回転速度を保持する電気信号を
モータ２９へ入力しつづける。その状態から出湯
蛇口をさらに開いて出湯量を増加させた場合、熱
量負荷は大きくなり湯温は低下する。湯温は常に
検知しているので下がり始めるとすぐ、制御器３
０はガスポンプ２２の作動速度を増大させ、バー
ナ２４での燃焼量を増やすため、出湯温は設定湯
温に保たれる。逆に出湯蛇口を少し閉じて出湯量
を減少させた場合、熱負荷も減少し湯温は上昇し
ようとする。温度検知素子２８の信号変化はすぐ
制御器３０へ入つてくるので、制御器３０はモー
タ２９の回転速度を遅くするよう作用し、出湯温
度は常に設定温度に保たれるよう、制御器３０が
ガスポンプ２２の作動速度を加減するよう作用す
る。したがつて供給ガス圧が低い場合でも確実に
最大定格燃焼量を得ることができるという効果を
はじめ、出湯温を常に設定温度に保つよう負荷に
応じた比例燃焼ができる効果もある。さらにはガ
スポンプ２２を機器装置のガス回路に構成してい
ることから、ガス流路におけるある程度の圧力損
失は問題とならず、ガス回路に用いる配管や弁２
１，２４などの流路断面積は、従来より相当小さ
くすることが可能となり、部品の小型化や、コス
トダウンができる。

またガスポンプ２２の吐出側管路３６のガス圧
が、制御器３０か何かの故障でガスポンプ２２の
作動速度が最大定格速度をオーバーするなどし
て、異常に高くなりいわゆる過昇圧の状態になつ
たとき、吐出側管路３６と吸入側管路３５とを連
通する管路３７に形成した弁座３８を閉塞してい
た弁体３９に、吐出側管路３６のガス圧と吸入側
管路３５のガス圧との差圧が作用し、弁体３９を
閉じる方向に付勢していた調節バネ４０の力に打
勝つて弁体３９は弁座３８から離れ、吐出側管路
３６と吸入側管路３５とが連通常態になる。上記
連通状態になると吐出側管路３６の高圧ガスは低
圧の吸入側管路３５に移動し、吐出側管路３６の
異常過昇圧を防止できる。したがつて制御器３０
や温度検知素子２８などの電気系に故障を生じた
場合においても、バーナ２４において異常過大燃
焼状態にいたることを防止できる。あるいはまた
水圧応動ガス弁２１が故障して開かないままガス
ポンプ２２を作動させるか、または家庭用ガスメ
ータの元バルプを閉じたまま本燃焼装置を運転し
た場合、ガスポンプ２２の吸入側管路３５の内圧
は負圧すなわち過減圧状態になり、ガスポンプ２
２自身やガスメータなどを破損したりする恐れが
ある訳であるが、吸入側管路３５と吐出側管路３
６との差圧が弁体３９に作用し、調節バネ４０の
付熱力に打勝つて弁体３９を開くため、吸入側管
路３５と吐出側管路３６とが連通状態となり、吸
入側管路３５が異常過減圧状態にいたることを防
止できる。したがつてガスポンプ２２や家庭用ガ
スメータなどの破損を防止できる。調節バネ４０
の力は調節ネジ４１によつて調節加減できるた
め、上記のような異常昇圧や異常減圧時に作動す
る作動点を調節でき、最も適切に作動より安全に
運転できるようばらつきを極力小さく調節できる
効果がある。

発明の効果 以上のように本発明のガス燃焼装置によれば次
の効果が得られる。

(1) 被加熱体の温度に応じて容積型ガスポンプが
作動し、バーナへのガス供給量が自動的に加減
調節されるように作用し、燃焼機器への供給ガ
ス圧の変動や、所定供給ガス圧より低い場合な
どに対して、ほとんど影響なしに、所定の安定
した最大定格燃焼や定常燃焼あるいは負荷に応
じた比例燃焼ができるガス燃焼装置を得ること
ができるほかバーナへの供給圧であるガスポン
プ吐出側圧力の異常過昇圧状態や、ガスポンプ
吸入側圧力の異常過減圧状態を未然に防止する
よう作用し、異常過大燃焼や機器破損等の発生
を防ぎ安全性の高いガス燃焼装置を得ることが
できる効果がある。

(2) 過昇減圧防止安全機構は電気的作用に全くた
よることのない、純機械的安全機構であるの
で、制御器や温度検知素子や電気配線などの電
気系の故障により容積型ガスポンプが異常作動
した際にも、過昇減圧防止安全機構の正常な作
動を得ることができ、より安全性が高い。

(3) 容積型ガスポンプを使用しているので、この
ポンプの回転数に応じたガス燃焼量がえられ、
このポンプへの電気入力を停止すればガス供給
は停止でき、最小電気入力で最小定格燃焼ガス
量を、最大電気入力で最大定格燃焼ガス量をバ
ーナへ供給できる。したがつて、フアンを使用
した従来例（特開昭51−89244号公報）の如く、
水流が停止してもガスはバーナへ供給されつぱ
なしになり、別途にガス停止手段を要したり、
また水流の増大によつてフアンでガス供給量を
増加させることはできても、最小定格ガス量に
絞ることはできず、別の手段を要することのな
いものにできる。

また、上記したフアンを使用した例のように
供給ガス圧が低いと最大定格燃焼量が得られな
いということはなく、供給ガス圧の高低にほと
んど左右されずに最大定格燃焼が得られる。

なお本発明のガス燃焼装置の実施例として、瞬
間給湯機などを例に説明したが、本発明は湯沸器
だけに限定されるものでないことはいうまでもな
く、調理器具などその他多くのガス燃焼装置に応
用して効果大なるものである。

またガスポンプの形式もベーンポンプなどの容
積式に限られることなく、各種の容積型ポンプ形
式によつても同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガス燃焼装置の構成図、第２図
は本発明のガス燃焼装置の一実施例を示す構成図
である。 ２２……ガスポンプ、２４……バーナ、２８…
…温度検知素子、３０……圧力検知素子、３５…
…吸入側管路、３６……吐出側管路、３７……連
通管路、３８……弁座、３９……弁体、４０……
バネ、４１……調節ネジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガスを燃焼させるバーナと、 前記バーナの燃焼によつて加熱される被加熱体
   の温度を検知する温度検知素子と、 前記温度検知素子の信号に応じた電気信号を出
   力する制御器と、 前記制御器からの電気入力に応じてバーナに供
   給する燃料ガスの吸入吐出量を可変する容積型ガ
   スポンプと、 前記ガスポンプの吸入側管路と吐出側管路とを
   連通し吐出側管路側に形成した弁孔を閉じる方向
   に付勢された弁体により、異常高圧吐出圧および
   異常低圧吸入圧になることを防止する過昇減圧防
   止安全機構と を備えたガス燃焼装置。 ２ 過昇減圧防止安全機構は作動圧力の調節機構
   を有した特許請求の範囲第１項記載のガス燃焼装
   置。 ３ 過昇減圧防止安全機構は作動圧力を調整する
   バネとバネ圧調節ネジとを有してなる特許請求の
   範囲第１項記載のガス燃焼装置。