JPH05231638A - 燃焼器具の着火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不着火時の再点火機能を有する燃焼器具の着
火装置において、再点火時には確実に着火させると共
に、初回着火時の着火性能の向上も図る。 【構成】 バーナ９への点火出力動作後、一定時間に着
火検知器１４が着火検知しない場合、再度点火動作を繰
り返す再点火機能を有し、再点火時には初期の点火時よ
りガス量と空気量を水温センサ１０の検出信号により変
化させることにより、再点火時の不着火の防止は勿論の
こと、初回着火時から水温の変化に応じて適切なガス量
と空気量を用いて着火確率を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不着火時の再着火特性
を改良した燃焼器具の着火装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の着火装置は図４に示すよ
うな構成になっている。すなわち、給湯栓１を開栓する
と、水は水入口２より供給されて流量検知器３を通り、
熱交換器４へと通水される。そして、流量検知器３が通
水を検知すると、燃焼用空気を制御して供給する送風機
５が回転し、点火器６が放電を始めてガス電磁弁７が開
き、燃料としてのガス供給量を調整して供給するガス比
例弁８が開き、バーナ９にガスが実線の矢印で、燃焼用
空気が破線の矢印で示すように供給される。バーナ９内
で混合したガスと燃焼用空気の混合気体燃料はバーナ９
の上面にある炎孔１１から燃焼室１２に吐出し、点火器
６の放電により点火して点火炎を形成する。

【０００３】混合気体燃料はバーナ９に固有の燃焼特性
に応じ、所定混合比率による所定供給量のガスと燃焼用
空気を混合する。燃焼特性は、環境条件としての空気の
湿度、風による排気抵抗、気温によるガスと燃焼用空気
の比重の変化等により燃焼火炎の形成状態に影響を受け
て変動し、また設置条件によっても上記要因が変化して
異なる。ガス比例弁８と送風機５は、制御器１３が信号
出力して制御される。制御器１３は所定点火時間後に放
電を停止させ、更に所定着火燃焼時間後に着火炎が安定
して自己保持されたか否かを着火検知器１４の検出信号
により判定する。そして、不着火検知したときには、再
度同じ混合気体燃料を供給指示して点火，着火，着火検
知から成る再着火動作を指示していた。点火動作時に点
火炎形成に失敗したときにも、不着火検知として検出さ
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の着火装置では、初回の不着火検知に失敗した対策を
打たずに、単に同じ着火動作を何度も繰り返さないと着
火に成功しない欠点があった。この主な原因は空気の湿
度、風の影響等の使用環境条件の設定範囲が狭く、実使
用で容易にこの設定範囲を超える使用環境条件となり、
バーナ９が対応力を失うことにある。このため、許容限
度外の強風時等に着火動作を何度も繰り返していた。つ
まり、バーナ９の着火特性が耐え得る使用環境条件は比
較的狭い範囲に限られていた。

【０００５】そこで、本発明は装置の使用環境条件に対
応して良好な着火性能を有した燃焼器具の着火装置を提
供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するために、本発明の着火装置の第１手段は、燃料と燃
焼用空気の混合気体燃料を燃焼するバーナと、バーナか
らの混合気体燃料を点火燃焼させる点火器と、点火器が
所定点火時間の点火動作後に所定着火燃焼時間を経過
し、バーナが着火燃焼炎を自己保持した着火状態を検出
する着火検知器と、着火検知器がバーナの着火状態を検
出可能な、装置の他の使用環境条件を所定基準にして気
温変化に対応できる許容気温範囲を求め、装置を使用す
る全気温変化範囲を許容気温範囲で除算分割し、この分
割した各気温範囲と前記所定基準で混合気体燃料の燃料
と燃焼用空気の混合比率を前記許容気温範囲と同一に設
定し、燃料と燃焼用空気の各供給量を記憶する分割記憶
器と、バーナが着火燃焼炎を自己保持していない不着火
状態を検出したとき、異なる気温範囲の燃料と燃焼用空
気の各供給量を分割記憶器から読み取り、この各供給量
の混合気体燃料を用いて点火，着火，着火検知より成る
再着火動作をバーナと着火検知器に指示する制御器を備
えたものである。

【０００７】また、本発明の第２手段は、前記除算分割
した各気温範囲を年間気温の変動に対応した順序に並
べ、燃料と燃焼用空気の各供給量を対比して記憶する分
割記憶器と、不着火状態検出時に分割記憶器の記憶順序
に従い、次の順序の燃料と燃焼用空気の各供給量を用い
て前記再着火動作をバーナと着火検知器に指示する制御
器を備えたものである。

【０００８】さらに、本発明の第３手段は、気温または
気温に連動する温度の温度検出器と、温度検出器の検出
温度を気温に対比して各検出温度範囲を前記各気温範囲
に代え、燃料と燃焼用空気の各供給量を記憶する分割記
憶器およびバーナに燃焼指示する制御器を備えたもので
ある。

【０００９】

【作用】上記した第１手段により本発明の着火装置は、
着火検知器の検出信号により制御器が不着火状態（以
下、単に不着火ともいう）を検知すると、分割記憶器に
記憶した異なる供給量の燃料と燃焼用空気を用いた再着
火動作を指示する。このとき、気温以外の使用環境条件
を気象条件に合わせた広い所定基準に合理的に設定で
き、再着火動作に選択使用する気温範囲が使用中の気温
に合致すると、確実な着火動作を期待でき、また再着火
動作の繰り返し回数を抑制して迅速な着火動作を入手で
きる。

【００１０】また上記第２手段では、広い使用環境条件
に適応しても、使用中の気温が変化すると同一の許容気
温範囲では着火動作に失敗する。そしてこのとき、制御
器は分割記憶器が気温の年間変化に合わせて記憶した燃
料と燃焼用空気の各供給量を記憶順序に従って指示し、
気温の変化に適確に対応して再着火動作の成功確率を向
上できる。

【００１１】さらに上記第３手段では、温度検出器の検
出信号を受信した制御器が、この検出信号に対応した燃
料と燃焼用空気でバーナに燃焼を指示し、気温の変化に
自動的に対応できる着火動作により、初回の着火動作か
らも不着火状態を回避できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の着火装置の実施例について、
添付図面を参照しながら具体的に説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施例を示し、図４に示
した従来例と同一符号を付した部品は同一名称と同一機
能を有するものとし、構成説明は省略する。新たに熱交
換器４への給水温度Ｔを検出する水温センサ１０を付加
する。また、制御器１５は分割記憶器１６を付加する。
そして、準備作業として過去の気象データを基に、年間
の気温変化に連動する水道水の給水温度Ｔ（以下、水温
ともいう）を図２のように求める。年度間の変動として
高温Ｔ_H と低温Ｔ_L の巾を設け、異常気象による異常値
は除く。その他の使用環境条件として、燃焼火炎の形成
を左右する空気の湿度、燃焼ガスの排気に影響する風速
等を従来より広い所定実験基準に設定する。

【００１４】この所定実験基準の条件下で、例えば水温
Ｔ_X から始めて、バーナ９が確実な着火動作をする水温
巾ΔＴを求める。このとき、ガスの供給量Ｑと燃焼用空
気の供給量Ａを各々固定し、ｍ＝Ｑ／Ａの固定空燃比ｍ
で点火および着火燃焼する。こうして、より厳しく設定
した使用環境条件下で、このバーナ９が確実な着火動作
ができる水温巾ΔＴを求める。

【００１５】最高温度Ｔ_max と最低温度Ｔ_min から全水
温範囲ＴをＴ＝Ｔ_max −Ｔ_min とし、水温巾ΔＴで除算
分割する。分割した境界に巾ΔＴ_B を与えて切替え時の
余裕を持せる。この例では、ΔＴ_A ＝ΔＴ−ΔＴ_B の温
度範囲を４箇に分割し、最高温度Ｔ_max と最低温度Ｔ
_min にも各々ΔＴ_B ／２の余裕が持てる。そして、高温
側から順に温度Ｔ_h ，Ｔ₁ ，Ｔ₂ ，Ｔ₃ ，Ｔ_l の各境界
を設定し、横軸上と平行な分割線を引くと区分域ａ，
ｂ，ｃ，……，ｆが区画される。この各区画ａ等に対し
て前記実験で求めた空燃比ｍと同一の各供給量Ｑ₁ とＡ
₁ ，Ｑ₂ とＡ₂ ，……Ｑ₆ とＡ₆ をバーナ９の燃焼特性
を考え、若干量の変化を与えて設定する。各区分域ａ等
での着火確認テストでも確実な着火特性が入手できるこ
とがチェックされると、分割記憶器１６には時間０，ｔ
₁ ，ｔ₂ ，……ｔ₆ の経過順序に合わせ、各区分域ａ等
のガスと燃焼用空気の各供給量Ｑ₁ 等とＡ₁ 等をインプ
ットして記憶させる。

【００１６】制御器１５は水温センサ１０や図示してい
ない他の各種センサや設定器の信号を給湯開始信号とし
て受信すると、水温センサ１０の検出信号（今、図２に
示す温度Ｔ_X とする）に応じて分割記憶器１６から供給
量Ｑ₃ ，Ａ₃ を読み取り、ガス比例弁８、送風機５に指
示してバーナ９に混合気体燃料を供給させ、点火器６に
点火動作を指示する。所定点火時間後に点火動作を終っ
て更に所定着火燃焼時間が経過すると、着火検知器１４
の検出信号によりバーナ９の着火状態を判定する。使用
時間が経過して時間ｔ₃ を超えて水温が上昇すると、制
御器１５は水温センサ１０の検出信号により供給量
Ｑ₄ ，Ａ₄ をバーナ９に指示し、水温の変化に応じて常
に最適な燃焼条件を自動的に選んで着火動作を初回から
確率良く、かつ円滑に進めることができる。

【００１７】図３は上記した動作をフローチャートに示
したもので、着火検知器１４が異常気象により不着火す
ると（Ｓ６）、一度点火動作を停止して（Ｓ８）、分割
記憶器１６から次の順序の供給量Ｑ₄ ，Ａ₄ を選んで、
再度点火器６をオンして送風機５の空気供給量Ａ₄ を変
更して（Ｓ９）、ガス電磁弁７を開いてガス比例弁８の
供給量Ｑ₄ も変更し（Ｓ１０）、Ｓ６で着火検知する。
着火検知すると、Ｓ７で給湯燃焼へ移行する。なお、着
火特性が著しく改善できるので、他の条件として例え
ば、着火検知器１４への多量の結露水付着や結氷等によ
る誤動作を考えて、一度目の再着火動作だけは同一条件
を繰り返してもよい。

【００１８】また、本発明は装置が空気温度を制御する
暖房器のときは、空気温度センサを温度検知器に兼ねれ
ばよく、また白灯油等の液体燃料を燃焼用空気と燃焼す
る装置にも同様に適用できる。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の着火装置の請求項１では、気温以外の使用環境条件を
気象条件に合わせて広い所定基準に合理的に設定でき、
再着火動作に選択使用する気温範囲が使用中の気温に合
致すると確実な着火成功を期待でき、また再着火動作の
繰り返し回数を抑制して迅速な着火動作を入手できる。

【００２０】また、本発明の請求項２では、分割記憶器
が年間の気温変化に合わせて燃料と燃焼用空気の各供給
量を順序をもって記憶し、気温の変化による再着火動作
に適確に対応して成功確率を向上できる。

【００２１】さらに本発明の請求項３では、温度検出器
の検出信号により使用環境条件としての気温の変化に自
動的に対応でき、初回の着火動作からも不着火状態を回
避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による燃焼器具の着火装置の一実施例を
示す構成図

【図２】同装置の水温変化に対応した燃料と燃焼用空気
の特性図

【図３】同動作のフローチャート

【図４】従来の着火装置の構成図

【符号の説明】

６ 点火器 ９ バーナ １０ 水温センサ １４ 着火検知器 １５ 制御器 １６ 分割記憶器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料と燃焼用空気の混合気体燃料を燃焼す
   るバーナと、バーナからの混合気体燃料を点火燃焼させ
   る点火器と、点火器が所定点火時間の点火動作後に所定
   着火燃焼時間を経過し、バーナが着火燃焼炎を自己保持
   した着火状態を検出する着火検知器と、着火検知器がバ
   ーナの着火状態を検出可能な、装置の他の使用環境条件
   を所定基準にして気温変化に対応できる許容気温範囲を
   求め、装置を使用する全気温変化範囲を許容気温範囲で
   除算分割し、この分割した各気温範囲と前記所定基準で
   混合気体燃料の燃料と燃焼用空気の混合比率を前記許容
   気温範囲と同一に設定し、燃料と燃焼用空気の各供給量
   を記憶する分割記憶器と、バーナが着火燃焼炎を自己保
   持していない不着火状態を検出したとき、異なる気温範
   囲の燃料と燃焼用空気の各供給量を分割記憶器から読み
   取り、この各供給量の混合気体燃料を用いて点火，着
   火，着火検知より成る再着火動作をバーナと着火検知器
   に指示する制御器を備えた燃焼器具の着火装置。
2. 【請求項２】前記除算分割した各気温範囲を年間気温の
   変動に対応した順序に並べ、燃料と燃焼用空気の各供給
   量を対比して記憶する分割記憶器と、不着火状態検出時
   に分割記憶器の記憶順序に従い、次の順序の燃料と燃焼
   用空気の各供給量を用いて前記再着火動作をバーナと着
   火検知器に指示する制御器を備えた請求項１記載の燃焼
   器具の着火装置。
3. 【請求項３】気温または気温に連動する温度の温度検出
   器と、温度検出器の検出温度を気温に対比して各検出温
   度範囲を前記各気温範囲に代え、燃料と燃焼用空気の各
   供給量を記憶する分割記憶器およびバーナに燃焼指示す
   る制御器を備えた請求項２記載の燃焼器具の着火装置。