JPH053892Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ガス供給量に比例した量の空気を内
胴内に強制的に供給するようにしたガス湯沸器に
おける一次空気比率の制御装置に関する。

（従来技術） この種の強制通風式ガス湯沸器においては、内
胴内に供給された空気の一部が固定絞りを経て一
次空気としてガスバーナ内に導入され、この一次
空気が混合されたガスがガスバーナから噴出して
着火され、残りの空気（二次空気）により燃焼が
完了するようになつている。内胴内に供給された
全空気量に対する一次空気量の比率（以下単に一
次空気比率という）は前記固定絞りの面積により
定まるので、ガス供給量の増減に拘わらずほゞ一
定であり、この一次空気比率はガス供給量が最大
の場合において最適燃焼、すなわち所定の燃焼室
内で全体としてガスを完全燃焼させ得てしかも全
空気量が最も小となる燃焼状態、が得られるよう
に設定されている。

（考案が解決しようとする問題点） このような従来技術によれば、ガス供給量が最
大の場合には最適燃焼が得られるが、この一次空
気比率のまゝガス供給量を減少させるとガスの種
類により炎のリフトまたはバツクフアイアが生じ
易くなつて燃焼が不安定となり、このため最大ガ
ス供給量と、安定して完全燃焼する最小ガス供給
量との比率（以下単にターンダウン比という）を
３〜４以上にすることができず、ガス湯沸器より
低温かつ少量の出湯を得ることができないという
問題がある。本考案は比較的簡単な構成により空
気供給量の増大に応じて一次空気比率を増大させ
てこのような問題を解決しようとするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） このために、本考案による強制通風式ガス湯沸
器の一次空気比率制御装置は、添付図面に例示す
る如く、ガスバーナ１１を囲む内胴１０内にガス
供給量に比例した量の空気を強制的に供給し、前
記空気の一部を一次空気として前記ガスバーナ１
１内に導入するよう構成したなる強制通風式ガス
湯沸器において、前記ガスバーナ１１の一部に一
次空気を導入する圧力応動弁３０と半固定絞り４
０を設け、前記圧力応動弁３０は第１弁口３２を
設けた第１弁座３１と、前記第１弁口３２を開閉
する第１弁体３３と、この第１弁体を前記第１弁
座３１に向けて弾性的に付勢すると共にその付勢
力を外部から手動により調節可能な第１スプリン
グ３６よりなり、この圧力応動弁３０は前記強制
的に供給される空気の圧力に応じて前記第１弁体
３０が前記第１スプリング３６の付勢力に抗して
移動して同圧力応動弁３０の開度が増大するよう
に構成したことを特徴とするものである。

（作用） ガス供給量が所定量以下の場合は内胴１０内に
供給される空気量は少なく、従つてその圧力も小
さいので圧力応動弁３０は全閉となつており、一
次空気は半固定絞り４０のみを介して供給される
ので一次空気比率は小である。この状態において
はガスバーナ１１から噴出する少量のガスが安定
して完全燃焼するように半固定絞り４０の開口面
積を調節する。この調節を適切に行うことにより
安定して完全燃焼する最小ガス供給量を充分に減
少させることができる。ガス供給量が増大すれば
それに応じて内胴１０内に供給される空気量も増
大し、その圧力も増大して圧力応動弁３０が開く
ようになる。これにより一次空気は圧力応動弁３
０をも介して供給されるようになり、更にガス供
給量が増大すれば内胴１０内への供給空気の圧力
も増大して圧力応動弁３０の開度が増大するので
一次空気比率は次第に増大する。この状態におい
てはガス供給量が最大となつた場合に最適燃焼が
得られるように、第１スプリング３６の付勢力を
調節して圧力応動弁３０の開度を調節する。

（考案の効果） 上述の如く、本考案によればガス供給量が最大
となつた場合に最適燃焼を得ることができ、しか
も安定して完全燃焼する最小ガス供給量を充分減
少させることができるので、ターンダウン比を充
分に大きくするこができ、ガス湯沸器の出湯温度
及び出湯量の使用範囲を拡大することができる。
また圧力応動弁及び半固定絞りは何れも構造簡単
であり、特別な制御装置を必要としないので、製
造コストを増大させるおそれはない。更に最大ガ
ス供給量の際の最適燃焼と、最小ガス供給量の際
の安定した完全燃焼の調整を、それぞれ別個に手
動により行うことができるので、ガスの種類に応
じて前記両状態の調整を容易に行うことができ
る。

（実施例） 以下に、添付図面に示す実施例により、本考案
の説明をする。

第１図に示す如く、ガス湯沸器のガスバーナ１
１を囲む内胴１０の下部には通気孔１２ａを設け
た仕切板１２により給気室１３が形成され、ガス
バーナ１１の下部にはその内部と給気室１３を連
通する圧力応動弁３０及び半固定絞り４０が互い
に並列に設けられている。ガスバーナ１１内には
ガス供給路２０を経て所定量のガスが供給され、
一方給気室１３にはガス供給量と比例した量の空
気がフアン１４により強制的に供給される。ガス
バーナ１１内に供給されたガスは圧力応動弁３０
及び半固定絞り４０を通つて導入された一次空気
と混合され、ガスバーナ１１から噴出して着火さ
れ、仕切板１２の通気孔１２ａを通つた二次空気
により内胴１０内の中間部において完全に燃焼し
て高温の燃焼ガスを生じる。内胴１０内の上部に
は熱交換器５０が設けられ、給水管５１からの給
水は熱交換器５０を通る間に高温の燃焼ガスによ
り加熱され、給湯管５２を通つて給湯栓５３から
出湯される。

次に圧力応動弁３０につき説明する。本実施例
においては、第１図に示す如く、第１弁口３２を
設けた第１弁座３１はガスバーナ１１の底部と一
体に形成され、第１ロツド３４を固定した第１弁
体３３はガスバーナ１１の内側から第１弁座３１
に当接して上下動により第１弁口３２を開閉する
ようになつている。第１ロツド３４の下端部は内
胴１０の底板１０ａを摺動可能に貫通して外部に
突出し、この下端部に形成された調節ねじ３４ａ
に螺合された調整ナツト３５と底板１０ａの間に
は第１弁体３３を第１弁座３１に弾性的に付勢す
る第１スプリング３６が介装されている。第１ス
プリング３６の付勢力は調整ナツト３５を手動に
より外部から回動して軸方向位置を変えることに
より調節可能である。圧力応動弁３０は通常は第
１弁体３３が第１スプリング３６により第１弁座
３１に当接して全閉となつているが、ガス供給量
及びこれと比例する空気供給量が増大して所定値
（第２図におけるガス供給量R2に相当）以上とな
り、ガスバーナ１１内と給気室１３内の圧力差
（給気室１３内の方が大）が所定値以上となれば、
第１弁体３３はスプリング３６に抗して押し上げ
られるようになり、これにより圧力応動弁３０は
ガス供給量の増大に応じて開度が次第に増大す
る。従つて圧力応動弁３０を通つてガスバーナ１
１内に導入される一次空気比率（フアン14から給
気室１３への全供給空気量に対する）は、第２図
の二点鎖線Ｂに示す如く、ガス供給量の増大に応
じて次第に増大する。この圧力応動弁３０による
一次空気比率の変化特性Ｂは、第１スプリング３
６の付勢力を前述の如く調節することにより変化
させることができる。

次に半固定絞り４０につき説明する。本実施例
においては、第１図に示す如く、第２弁口４２を
設けた第２弁座４１はガスバーナ１１の底部と一
体に形成され、第２ロツド４４を固定した第２弁
体４３は第２スプリング４５により給気室１３側
から第２弁座４１に当接され、回動により第２弁
口４２を開閉するようになつている。第２ロツド
４４の下端部は内胴１０の底板１０ａを摺動可能
に貫通して外部に突出し、この下端部に固定した
レバー４６を手動により外部から回動して第２弁
体４３を回動すれば、第２弁体４３の開口４３ａ
が第２弁口４２を連続的に開閉して、半固定絞り
４０の開口面積を変化させるようになつている。
従つて半固定絞り４０は一旦開口面積を設定すれ
ばガス湯沸器の作動状態に拘わりなくその開口面
積に保たれる。この半固定絞り４０を通つてガス
バーナ１１内に導入される一次空気比率は、第２
図の一点鎖線Ｃに示す如く、ガス供給量が変化し
ても一定あり、半固定絞り４０の開口面積を手動
により調節することにより変化させることができ
る。

圧力応動弁３０と半固定絞り４０は互いに並列
に設けられているので給気室１３からガスバーナ
１１内に導入される一次空気比率の変化特性は、
第２図の実線Ａに示す如く、圧力応動弁３０と半
固定絞り４０による変化特性Ｂ，Ｃの和となる。
すなわち、ガス供給量が前記所定値R2以下の場
合の一次空気比率は実線A1に示す如く半固定絞
り４０だけの場合の最小値S1（例えば10％）とな
り、ガス供給量が所定値R2以上となれば一次空
気比率は実線A2に示す如くガス供給量の増大に
応じて増大し、ガス供給量が100％となれば最大
値S2（例えば40％）となる。一次空気比率の最小
値S1は、半固定絞り４０の開口面積を手動によ
り変えて、ガス供給量を減少させてもガスバーナ
１１から噴出するガスがバツクフアイヤやリフト
が生じることなく安定して完全燃焼するように調
節し、また最大値S2は、調整ナツト３５により
第１スプリング３６の付勢力を手動により変え
て、ガス供給量が最大の場合に最適燃焼が得られ
るように調節する。最小値S1を適切に調節する
ことにより安定してガスバーナ１１が作動するガ
ス供給量の最小値R1を最大ガス供給量の10％位
まで低下させることができ、従つてターンダウン
比を10程度にまで増大させることができる。

ガス供給路２０には、ガス供給源側より元電磁
弁２１、比例電磁弁２５及び主電磁弁２２が設け
られている。元電磁弁２１及び主電磁弁２２は確
実な開閉のみを行う電磁弁であるが、比例電磁弁
２５は図略の制御装置によりソレノイド２６に印
加される制御電流に応じて開度が連続的に変化す
る電磁弁である。この制御装置は給湯管５２に設
けられた温度センサ５４により検出された出湯温
度を、図略の湯温設定装置により設定された設定
温度と比較し、出湯温度の方が低ければ比例電磁
弁２５への制御電流を増大させてその開度を増大
させ、これによりガス供給量を増大させて出湯温
度を上昇させ、また出湯温度の方が高ければ比例
電磁弁２５への制御電流を減少させて前記と逆の
作用により出湯温度を低下させ、このようにして
設定温度の出湯が給湯栓５３から得られるように
するものである。この制御装置は、また、比例電
磁弁２５への制御電流に応じた電圧をフアン１４
のモータに印加して、給気室１３に供給される空
気量がガスバーナ１１に供給されるガス供給量と
比例し、かつガスを完全燃焼させるのに必要で充
分な最小量となるようにフアン１４の回転速度を
制御するものである。

次に本実施例の全体的作動につき説明する。

制御装置の電源を入れた状態において給湯栓５
３を開き、給水管５１からの給水量が所定の最低
量に達すれば、図略の水流センサがこれを検出し
て元電磁弁２１と主電磁弁２２を開とし、ガスバ
ーナ１１から噴出するガスに点火される。この状
態においては比例電磁弁２５は最小開度であり、
従つてガス供給量も最小値R1であり、設定温度
及び出湯量が何れも最低の場合はガス供給量は増
大しない。しかしながら設定温度または出湯量が
増大すれば制御装置は出湯温度が設定温度に達す
るまで比例電磁弁２５の開度を増大させ、ガス供
給量を設定温度と出湯量に応じた値まで増大させ
る。ガス供給量が所定値R2に達するまでは圧力
応動弁３０は閉じたままであり、従つて一次空気
比率は、第２図の実線A1に示す如く最小値S1の
まゝであるが、ガス供給量が所定値R2を越えれ
ば圧力応動弁３０の開度が増大するので、一次空
気比率は第２図の実線A2に示す如く次第に増大
する。そして出湯温度と出湯量が増大してガス供
給量が最大となれば一次空気比率はその状態で最
適燃焼が得られる最大値S2に達する。

一次空気比率の最小値S1及び最大値S2はガス
の種類により変える必要があるが、この両方の値
S1，S2は半固定絞り４０の開口面積と第１スプ
リング３６の付勢力を手動により外部から調節す
ることにより容易に調整することができる。

なお、上記実施例においては半固定絞り４０と
圧力応動弁３０とをそれぞれ別個に設けたが、半
固定絞り４０は圧力応動弁３０内に一体的に組み
込んで実施することも可能である。また、半固定
絞り４０は外部から手動により調節するものに限
らず、異なる開口面積のものをガスの種類に応じ
て手動により交換して使用するようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案による強制通風式ガス湯沸器
の一次空気比率制御装置の一実施例を示し、第１
図は全体の構造図、第２図はガス供給量に対する
一次空気比率の変化特性図である。 符号の説明、１０……内胴、１１……ガスバー
ナ、３０……圧力応動弁、３１……第１弁座、３
２……第１弁口、３３……第１弁体、３６……第
１スプリング、４０……半固定絞り。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガスバーナを囲む内胴内にガス供給量に比例し
   た量の空気を強制的に供給し、前記空気の一部を
   一次空気として前記ガスバーナ内に導入するよう
   構成してなる強制通風式ガス湯沸器において、前
   記ガスバーナの一部に一次空気を導入する圧力応
   動弁と半固定絞りを設け、前記圧力応動弁は第１
   弁口を設けた第１弁座と、前記第１弁口を開閉す
   る第１弁体と、この第１弁体を前記第１弁座に向
   けて弾性的に付勢すると共にその付勢力を外部か
   ら手動により調節可能な第１スプリングよりな
   り、この圧力応動弁は前記強制的に供給される空
   気の圧力に応じて前記第１弁体が前記第１スプリ
   ングの付勢力に抗して移動して同圧力応動弁の開
   度が増大するように構成したことを特徴とする強
   制通風式ガス湯沸器の一次空気比率制御装置。