JPH0443713Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は触媒マツトを用いガスの燃焼を行う触
媒式ガス燃焼機器の燃焼制御装置に関する。

［従来の技術］ 酸化触媒に担持された触媒マツト内で燃焼ガス
の酸化反応（触媒燃焼）を行う触媒式ガス燃焼機
器では、点火するとき触媒が活性化する温度（通
常200℃）まで触媒マツトを電熱ヒータにより昇
温させるいわゆる予熱が行われる。この触媒マツ
トの温度検出手段としてサーモスタツトを用いた
方法が提案されている（特開昭56−56529号）。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記構成の従来の触媒式ガス燃焼機器は、サー
モスタツトの接点が開状態になつた（触媒マツト
が200℃に昇温）時を確認して燃焼ガスのガス通
路を開いている。したがつてサーモスタツトの接
点が開状態側で融着した場合、運転開始時にサー
モスタツトの故障を点検（チエツク）しないと、
触媒マツトが200℃に昇温していると判断して、
未燃焼ガスが放出する恐れがある。

本考案は、サーモスタツトの故障に起因する未
燃焼ガス放出の防止を図つた触媒式ガス燃焼機器
の燃焼制御装置の提供を目的とする。

［問題を解決するための手段］ 上記目的達成のため、本考案は、反応器内に取
り付けられた触媒マツトと、該触媒マツトを加熱
するように配される電熱ヒータと、前記触媒マツ
トが設定温度に昇温すると接点が閉状態から開状
態に切替わるサーモスタツトと、ガス供給手段と
前記反応器との間に設けられ、前記接点が開状態
であると通電される電磁弁と、運転開始時、前記
接点が開状態であると前記電磁弁への通電を優先
的に断つ電子制御回路とを具備した構成を採用し
た。

［作用および考案の効果］ 上記構成により、本考案の触媒式ガス燃焼機器
の燃焼制御装置は次の作用、効果を奏する。

運転開始時にサーモスタツトの接点が開状態あ
ると、電子制御回路は電磁弁への通電を優先的に
断つので、サーモスタツトの故障に起因する未燃
焼ガス放出の防止が図れる。

［実施例］ １は触媒マツトが取り付けられた反応器、２は
電熱ヒータ、３は電磁弁を含む前記反応器１への
ガス供給手段、４は触媒マツトの温度センサ、５
は燃焼制御装置である。

反応器１は、段１１Ｃ付で矩形を呈する金属板
製の枠体１１Ａおよび前記段１１Ｃの小外径側開
口面に気密となるよう固着された金属板製背板１
１Ｂからなるケース１１と、該ケース１１の背板
１１Ｂ側に該背板１１Ｂに平行的に、後端側部１
２Ａがケース１１の側板から外方に突出した状態
でケース１１に固着されると共に前記後端側部１
２Ａにガス導入口１２Ｂが形成され、先端側部１
２Ｃにはケース内に開口した多数の小ガス穴１２
Ｄが列設されたガス供給パイプ１２と、外周１３
Ａが前記段１１Ｃに固着されて前記段１１Ｃとほ
ぼ同一面に位置するよう張られた内側金網１３
と、前記ケース１１の大外径側開口面に、外周１
４Ａが前記ケース１１に設けられた縁１１Ｄとビ
ス止めされた押え板１３Ｂとの間に挟持されて張
られた外側金網１４とを備え、前記内側金網１３
と外側金網１４との間には、保温のための厚いロ
ツクウール製第１マツト１５、薄いロツクウール
製第２マツト１６および白金・パラジウムなどの
酸化触媒をロツクウールなど耐熱性材質で通気性
のマツトに担持させた触媒マツト１７が挾んで保
持されている。

電熱ヒータ２は、筒状ねじ付取付金具２２、該
取付金具内に保持された棒状碍石２３、該碍石の
中心穴を貫通して設けられた電気抵抗線（発熱
体）２５とからなり、前記ケースの背板１１Ｂに
溶接されたナツト２１にねじ込まれ、前記ケース
１１に取付けられている。発熱体２５は本実施例
では前記第１マツト１５と第２マツト１６との間
に所定のパターンで折曲げて配されており、装着
性の向上が図られている。

ガス供給手段３は、ガス管３０に設けられたメ
イン電磁弁Ｖ１、その下流に設けられたガバナ弁
３１、その下流に設けられた第１電磁弁Ｖ２、第
１電磁弁Ｖ２と並列して前記ガバナ弁３１の下流
に設けられた第２電磁弁Ｖ３、前記ガス導入口１
２Ｂに取付けられた噴射弁３２、該噴射弁３２に
設けられた第１ノズル３３および第２ノズル３
４、前記電磁弁Ｖ２と第１ノズル３３とを連結す
る可撓性ホース３５および前記電磁弁Ｖ３と第２
ノズル３４とを連結する可撓性ホース３６を有す
る。

サーモスタツト４は、感温部４１が前記第２マ
ツト１６と触媒マツト１７との間に配置され、前
記ケース１１の側壁の反応器１が取付けられたと
き上側となる位置に固着されている。

燃焼制御装置５は、電子制御回路５０、遠隔制
御装置箱（リモコンボツクス）５１を有し、リモ
コンボツクス５１には運転（スイツチ）ボタン５
２、能力切替（スイツチ）ボタン５３、運転（表
示）ランプ５４、強（運転表示）ランプ５５、弱
（運転表示）ランプ５６が設けられており、また
燃焼器ケース６には器具運転ランプ５７が取付け
られている。前記電子制御回路５０は前記サーモ
スタツト４およびコントロールボツクス５１から
の入力信号に応じて前記電熱ヒータ２、および前
記電磁弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を制御する。

この触媒式ガス燃焼機器は、第３図に示す如
く、10度の取付角を保持して燃焼器ケース６内に
固着され、この燃焼器ケース６は通常上側に排気
口６Ａが設けられ、天井または壁Ｗに一対の三角
形状のステイ７を介して30度〜80度の取付角で取
付けられている。

第４図は本考案の触媒式ガス燃焼機器の燃焼制
御装置の電子制御回路の一実施例を示す。

電子制御回路５０は、例えば24Vの交流電源７
０を電子制御回路５０内の各回路に使用される一
定電圧の直流電流に変換する整流回路７１と、該
整流回路７１からの通電を受け、前記運転スイツ
チボタン５２、器具運転リレースイツチ（図示せ
ず）を内蔵し、器具運転リレースイツチがOFF
（オフ）のときは運転スイツチボタン５２がON
（オン）でも器具運転を停止する運転スイツチ回
路７２と、電磁弁Ｖ３のON、OFF（オンオフ）
回路であり、能力切替ボタン５３を内蔵し、該能
力切替ボタン５３の設定に応じて強運転、弱運転
の切替を行う能力切替回路７３と、運転開始から
15分後までにサーモスタツト４が開状態とならな
い時にOFF信号を異常用フリツカー回路７９に
出力する15分タイマー回路７５と、サーモスタツ
ト４が一定時間後（気温０℃の時、９分後）、開
状態となつた時、電磁弁Ｖ１，Ｖ２をOFFから
ONする出力を生じる電磁弁駆動回路７６と、サ
ーモスタツト４が開状態となつてから一定時間
後、電熱ヒータ２の通電を停止するヒータOFF
回路７７と、運転スイツチボタン５２をONした
とき閉状態（例えば接点が融着している時）か否
かを判別するサーモスタツト初期チエツク回路７
８と、サーモスタツト４が一定時間後も作動しな
い時（閉状態から開状態にならない時）をチエツ
クする異常用フリツカー回路７９と、サーモスタ
ツト４の故障時、運転スイツチ回路７２内の器具
運転リレースイツチをOFFする出力を生ずる異
常用ロツク用回路８０とからなる。

第５図はサーモスタツト初期チエツク回路７８
の一実施例を示す。

サーモスタツト初期チエツク回路７８は、交流
電源７０と運転スイツチ５２が通電された時、電
圧の印加を受けるコンデンサＣ１、抵抗Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４、トランジスタTR、アンド回路
ANDからなり、異常のある時、異常用ロツク用
回路８０へ出力する。

つぎにこの触媒式ガス燃焼機器の燃焼制御装置
の作動を第６図に示すタイムチヤートと共に説明
する。

１ 正常時 イ 手動によりガス栓を全開にすると共に電源
を入れる。

ロ リモートコントロールボツクス５１の運転
ボタン５２を押し、運転スイツチ回路７２を
ONすると電熱ヒータ２に通電が開始され
る。このとき運転表示ランプ５４、弱運転表
示ランプ５６および器具運転ランプ５７が点
灯する。

ハ 気温０℃のとき約９分間通電すると触媒マ
ツト１７の温度は触媒が活性化する200℃以
上になり、サーモスタツト４は接点が開状態
（ｂ側接点）となりOFF信号を出力する。電
子制御回路５０の電磁弁駆動回路７６は前記
サーモスタツトのOFF信号を入力して前記
メイン電磁弁Ｖ１および第１電磁弁Ｖ２を開
く（ONさせる）出力を出す。そして、電磁
弁Ｖ１，Ｖ２が開き、ガス供給パイプ１２の
噴出口より燃焼ガスがケース１１内へ噴出
し、保温材である第１マツト１５および第２
マツト１６を通り触媒マツト１７内で触媒反
応が起こり、弱燃焼が開始する。

ニ その後約３分〜３分30秒間のオーバーラツ
プ時間が経過すると電熱ヒータ２をOFFす
る出力が生じる。この触媒反応開始後の電熱
ヒータ２へのオーバーラツプ通電（アフター
グロー）は、燃焼ガス供給時に該燃焼ガスが
比較的低温である場合、触媒反応マツトはこ
の低温ガスにより幾分冷却され降温するの
で、アフターグローにより触媒反応の円滑な
立上がりを保証するために行われる。このオ
ーバーラツプ通電時間は、たとえば電熱ヒー
タ２への通電開始からサーモスタツト４の
OFF（接点がｂ側となる）までの時間に対応
して増減することが望ましく、これによりア
フターグロー不足および電熱ヒータ２の過
熱、電力の無駄な消費を有効に防止できる。

ホ 強運転能力が必要の場合は能力切替ボタン
５３を押す。これにより強運転表示ランプ５
５が点灯する。能力切替ボタンを押した場合
には電磁弁Ｖ３が開き強燃焼に切替わる。

上記イ〜ホに示した制御の他に、始めから強運
転を行う場合には、本考案の触媒式ガス燃焼機器
の燃焼制御装置は次の如く緩着火制御を行う。

ａ 前記ロにおいて、運転ボタン５２を押して
運転スイツチをONすると共に能力切替ボタ
ン５３で強運転に設定する。

ｂ このとき電子制御回路５０は前記サーモス
タツト４のOFF信号を入力してまず前記メ
イン電磁弁Ｖ１および第１電磁弁Ｖ２を開く
（ONさせる）出力が生じる。そして電磁弁
Ｖ１，Ｖ２が開きガス供給パイプ１２の噴出
口より燃焼ガスがケース１１内へ噴出し、保
温材である第１マツト１５および第２マツト
１６を通り触媒マツト１７内で触媒反応が起
こり、弱燃焼が開始する。

ｃ 設定時間（通常３分間程度）弱燃焼をつづ
けた後、電子制御回路５０の能力切替回路７
３は電磁弁Ｖ３を開く（ONする）出力を発
し、電磁弁Ｖ３を開いて反応器１に多量の燃
焼ガスを供給して強燃焼を行う。

このように点火時において必ず設定時間弱燃焼
を行う緩着火制御は次の効果がある。

電熱ヒータ２による触媒マツト１７の加熱の
際、触媒マツト１７には通常温度分布が生じ、着
火の初期において、低温度部分に供給された燃料
ガスが未燃焼の状態で排出される。この場合当初
から多量の燃料ガスを供給すると、該低温度部分
を通過する燃料ガスの量が増大し、未燃焼ガス
（HC）の排出量が増大する。しかるに前記の如
く点火当初の一定時間弱運転を行い、一定時間経
過し、触媒燃焼による多量の発熱で触媒マツト１
７の全体が充分に昇温した後強運転に切り換える
ことで未燃焼ガスの排出量が低減できる。なおこ
の弱燃焼の設定時間も前記アフターグローのオー
バーラツプ時間と同様に、電熱ヒータ２への通電
開始からサーモスタツト４が切替わるまでの時間
に対応して増減させることにより、緩着火を適正
に制御できる。

２ 異常時 上記ロを行い、 Ａ 気温０℃の時約15（±３）分間通電すると共
に接触マツト１７の温度が触媒の活性化する
200℃以上になつてもサーモスタツト４の接点
が閉状態（ａ側接続）の時、15分タイマー回路
７５よりOFF信号が異常用フリツカー回路７
９に出力され、異常用フリツカー回路７９が異
常用ロツク回路８０にOFFの出力を生じさせ、
電熱ヒータ２をOFFすると共に器具運転を停
止する。

Ｂ 第５図に示す如く電源をONした時、Ａ点は
一瞬ハイとなり、その後ロウの状態を維持す
る。

運転スイツチボタン５２をONした時に、サー
モスタツト４接点が閉状態（ａ側接続）以外の
時、例えば、開状態（ｂ側接続）の時（例えば接
点の融着）に、Ｂ点はアンド回路ANDの通電の
出力を生じ、トランジスタTRはONの出力を生
じ、異常用ロツク回路８０にONの出力を生じさ
せ、異常用ロツク回路８０は器具運転を停止す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の触媒式ガス燃焼機器の燃焼制
御装置の構成を示す概略図、第２図は反応器の断
面図、第３図は前記反応器を用いた触媒式ガス燃
焼機器の取付状態図、第４図は本考案の触媒式ガ
ス燃焼機器の燃焼制御装置の電子回路の回路図、
第５図は本考案の触媒式ガス燃焼機器の燃焼制御
装置の初期チエツク回路の回路図、第６図は作動
説明のためのタイムチヤートである。 図中、１……反応器、２……電熱ヒータ、３…
…ガス供給手段、４……サーモスタツト、６……
燃焼器ケース、１７……触媒マツト、５０……電
子制御回路、Ｖ１，Ｖ２……電磁弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 反応器内に取り付けられた触媒マツトと、該触
   媒マツトを加熱するように配される電熱ヒータ
   と、 前記触媒マツトが設定温度に昇温すると接点が
   閉状態から開状態に切替わるサーモスタツトと、 ガス供給手段と前記反応器との間に設けられ、
   前記接点が開状態であると通電される電磁弁と、 運転開始時、前記接点が開状態であると前記電
   磁弁への通電を優先的に断つ電子制御回路と を具備してなる触媒式ガス燃焼機器の燃焼制御装
   置。