JPS5929916A - ガス燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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によシ
、ガスの燃焼熱を熱交換器２によっ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１ｏのスイ
ッチを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ァン１３によってガス回路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によってモータ
１１に流れる電流を加減するとともに、モータ１１に直
結されたファン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
いう問題があったり、またガスコック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・部品にせざるを得なくなり、
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、比例燃焼させたシできるものではなかっ
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なガス燃焼
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、電気入力に応じて
燃料ガスの吸入吐出量を可変できるガスポンプと、負荷
あるいは圧力の検知信号に応じた電気信号を出力する制
御器と、バーナを設けたものである。この構成によって
負荷あるいは圧力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シ、給湯機のガ
ス回路２０に水圧応動ガス弁２１、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２
７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２３とガス
ポンプ駆動用モータ２９などは、いずれも制御器３ｏ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などで構成されている。

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の湯温設定ダイアル（図示せず）で得た
い好みの温度にダイアル位置を合わせ、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３２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
だし運転開始後数秒間は、ガスポンプ２２は最大定格速
度にはならず、第３図、第４図に一例を示したように２
〜３秒後に最大定格運転状態にいたるように、制御器３
０がガスポンプ２２のモータ２９を制御する。したがっ
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
速度っまりモータ２９およびロータ３４の回転速度Ｖと
ガス吸入吐出量Ｑの関係は、第５図に示すように、ガス
ポンプ速度Ｖと吸入吐出量Ｑとは比例する特性である０
特に本実施例のように容積型ポンプは回転数と吐出量Ｑ
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制御器３０での設定温度に
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シ、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するよう、制御器３
０からモータ２９に電気信号が入力される。しだがって
バーナ２４においても、出＠温度が好みの温度附近に上
昇するまでは最大定格燃焼の状態を保つため、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、最大定格燃焼きせ
ようとするとき、機器への燃料ガス供給圧力が所定のガ
ス圧を下回ったシすると、最大定格燃焼を確保できなか
った。

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、供給ガス圧が所定圧より低
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２
８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
加減するようになっているので、次第にモータ回転速度
を遅くするように作用し、出湯温が設定温度と同じにな
ったところで、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、熱量負荷は太きく
な９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３０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へ入ってくるので、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。したがっ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
に応じた比例燃焼もできる効果がある。

さらにはガスポンプ２２′ｆ：使用しているため、ガス
流路におけるある程度の圧力損失は問題にならず、ガス
回路に用いている電磁弁２３や配管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、小型でかつ
部品のコストダウンができる。

次に本発明の他の実施例を第６図を用いて説明する。第
６図において前記実施例第２図と同一部材には同一番号
を付しており、前記実施例と相違する点は、まずガスポ
ンプ２２の吐出側に圧力検知素子３５を設け、前記圧力
検知素子３５の信号を制御器３０に常に伝達すべく、圧
力検知素子３５と制御器３ｏを電気接続する構成とした
ことにある。この構成により、ガスポンプ２２の吐出イ
ｔＡｌ＋圧力、すなわちバーナ２４への供給ガス圧を常
に検知し、制御器３０で設定したバーナ２４への供給ガ
ス圧と実際のガス圧を比較しながら、その差に応じた電
気信号を制御器３０からモータ２９に出力し、モータ２
９の回転速度を加減し、ガスポンプ２２の吐出側ガス圧
を常に設定ガス圧に一定に保持する作用をする。したが
ってガス燃焼量を制御器２２の能力切換スイッチ（図示
せず）で簡単に切換えられ、しかもその設定された設定
燃焼量が安定して保持持続できる効果がある。前記した
ように圧力検知素子３６と制御器３０とガスポンプ２２
とで常に設定ガス圧を保つように、ガスポンプ２２の作
動速度が加減制御されるため、機器への供給ガス圧が高
低変動しても、燃焼量は変動せず一定に保たれる。本実
施例の圧力検知素子３５と制御器３０との作用として上
記以外に、吐出側管路の圧力が、燃焼装置の最大定格燃
焼量を越えるようなガス圧にならないよう、所定の圧力
より高い場合は、カスポンプ２２の作動を減速もしくけ
停止するように作用する。したがってガスポンプ２２の
吐出側圧力が異常に高くなって危険な状態、たとえば燃
焼量オーバーになったシ、燃焼装置の構成部品やガスポ
ンプ自身が破損したりすることを防止し、安全に燃焼を
保つ効果がある。

第６図の本実施例において、第２図前記実施例と相違す
る残りのあと一点は、ガスポンプ２２の吸入側管路に圧
力検知素子３６を設け、制御器３゜と電気的に接続する
構成としたことにある。この構成によりガスポンプ２２
の吸込側管路の圧力を圧力検知素子３６によって検知し
、制御器３０に伝達しており、吸込側圧力が所定圧力よ
シ低い圧力になると、ガスポンプ２２の作動を停止ある
いは減速するように作用する。しだがってガスポンプ２
２の吸入側管路の圧力が所定以下に低下することが防止
される。そのためたとえば他のガス器具や家庭用ガスメ
ータなどを異常な負圧にして破損したりすることを防止
できる。さらにはガスポンプ２２の吸入側および吐出側
いずれの管路にも圧力検知床°子３５．３６が配設され
ているので、吸入側と吐出側管路の圧力差が所定圧力差
より大きい場合ガスポンプ２２を停止あるいは減速して
、吸入側と吐出側圧力を所定の差圧よりも大きくなるこ
とを防止できる。

発明の効果 以上のように本発明のガス燃焼装置によれは次の効果が
得られる。

（１）　　温度あるいは圧力を検知する素子と、検知素
子の信号に応じた電気信号を出力する制御器と、電気入
力に応じて燃料ガスの吸入吐出量を可変できるガスポン
プと、バーナとで構成しているので、負荷あるいは圧力
に応じてン多スポンプが作動し、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、はとんど影響なしに、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効果がある。

（２）　　ガスポンプを使用しているので、ガス流路に
おけるある程度の圧力損失は問題にならず、ガス回路に
用いる電磁弁や配管など流路面積が小さいものでよいた
め、部品および機器の小型コンパクト化、低コスト化が
可能である。

（３）従来一般のガス器具はバーナへの供給ガス圧を安
定させるために必ずガスガバナを必要としたシ、緩点火
機能を付加するために余分に電磁弁を用いたりしてガス
回路の構成部品も多く複雑であったが、ガスポンプと制
御卸器と検知素子だけの構成で、バーナ供給ガス圧の自
動調節や緩点火作用ができ、ガス回路の構成部品も少な
く単純にできる。

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、各種のポンプ形式によ、っても同様の
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図本発明の
ガス燃焼装置の一実施例を示す構成図、第３図、第４図
は同ガスポンプの運転開始時タイムチャート説明図、第
５図は同、ガスポンプの特性図、第６図は同、他の実施
例を示す構成図である。 ２２・・・・・・ガスボン７”、２４・・・・・・バー
ナ、２８・・・・・・温度検知素子、３０・・・・・制
御器、３５．３６・・・・・・圧力検知素子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 ／２６ 第３図 第５図 で゛スボンブイ１重〃４に刀ｒｖ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）負荷あるいは圧力を検知し、前記負荷あるいは圧
   力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燃料ガスの吸入吐出量を可変でき
   るガスポンプと、バーナとを有したガス燃焼装置。
2. （２）　　前記ガスポンプの吐出側に圧力検知素子を設
   け、前記検知素子の信号に応じて、制御器からガスポン
   プへ電気信号を入力するようにした特許請求の範囲第１
   項記載のガス燃焼装置。
3. （３）制御器は、ガスポンプの吸入側管路のガス圧を検
   知し、所定圧力より低いとき、ガスポンプを減衰あるい
   は停止するようにした特許請求の範囲第１項記載のガス
   燃焼装置。
4. （４）制御器は、ガスポンプの吐出側管路の圧力を検知
   し、所定圧力よシ高いとき、ガスポンプを減速あるいは
   停止するようにした特許請求の範囲第１項記載のガス燃
   焼装置。
5. （５）制御器は、ガスポンプの吸入側管路と吐出側管路
   の圧力差を検知し、所定圧力差よシ大きいとき、ガスポ
   ンプを減速あるいは停止するようにした特許請求の範囲
   第１項記載のガス燃焼装置。
6. （６）負荷検出用に温度検知素子を設け、温度検知素子
   の信号に応じて、制御器からガスポンプへ電気信号を入
   力するようにした特許請求の範囲第１項記載のガス燃焼
   装置。
7. （７）制御器は、ガスポンプ運転開始時、前記ガスポン
   プを最大定格運転状態にいたらしめるまでに、作動速度
   を段階的あるいは漸増的に増速し、ポンプ作動開始から
   最大定格運転に移行させるまでに数秒間の時間をもだせ
   た構成とした特許請求の範囲第１項記載のガス燃焼装置
   。
8. （８）　　ガスポンプの形式を容積型ポンプとした特許
   請求の範囲第１項記載のガス燃焼装置。