JPS5935715A - 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により
、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１０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、バーナ了で燃焼するガス燃
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
を感温素子って感知し、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１６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、比例燃焼させたり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で脈動など
不安定な現象の少ない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、負荷あるいは圧力
を検知する検知素子と、電気入力に応じて燃料ガスの吸
入吐力量を可変できるガスポンプと、検知素子の信号に
応じた電気信号を出力する制御器と、ガスポンプの吐出
側にタンクと電磁弁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、つ捷りバーナへの
ガス供給量が自動的に調節されるという作用と、ガスポ
ンプの吐出側に設けたタンクで、ガスポンプから送出さ
れるガス量が平滑緩和され、脈動燃焼を防止する作用を
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２１、ガスポンプ２２、タ
ンク２３、電磁弁２４、バーす２５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２５の上に給水回
路２６の熱交換器２７が設けられ、熱交換器２７の出口
側給湯回路２８の一部にサーミスタなどの温度検知素子
２９が設けられている。さらに前記タンクに設けられた
圧力検知素子３ｏや、前記温度検知素子２９、電磁弁２
４、ガスポンプ駆動用モータ３１などは、いずれも制御
器３２と電気的に接続されている。

ガスポンプ２２はポンプケーンング３３の内部に４つの
ベーン３４をスプリング３５でケーシング３３の内壁に
押しつけながら回転するロータ３６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３２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が開き、タンク２
３の内圧が緩点火するのに適当な所定圧力になるように
ガスポンプ２２のモータ３１およびロータ３６が回転を
開始し、タンク２３のガス圧信号は圧力検知素子３０て
常時制御器３２へ送られているので、緩点火圧に達する
と制御器３２からの信号で電磁弁２４が開き、ガスはバ
ーナ２５へ供給され着火燃焼しはじめる。

運転開始後１〜３秒間は、タンク２３の内圧が緩点火圧
力で一定に保持されるように、圧力検知素子３０からの
圧力信号を制御器３２にフィードバックしながらガスポ
ンプ２２のモータ３１が速度制御される。したがってバ
ーナ２６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０上記のような緩点火後、熱交換
器２７の出口側出湯温度が希望した設定温度に達したか
どうか、制御器３２が温度検知素子２９からの信号で常
に検出しており、設定温度に近づくまでは、タンク２３
の内圧を最大定格燃焼ガス圧に保持するように制御器３
２からガスポンプ２２のモータ３１へ電気信号が入力さ
れる。したがってバーナ２５においても、出湯温度が好
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か得られる。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ったりすると、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。なおガスポンプ２２の作動速度Ｖとガス吸
入吐出ｌＱの関係は、第３図に示すようにほぼ比例する
特性である。本実施例の作用のつづきを説明すると、温
度検知素子２９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３２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３１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３１の回転速度を遅くするように作用し、出湯温か
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３１の回転速度を保
持する電気信号をモータ３１へ入力しつづける。その状
態から出湯蛇口の開度をさらに大きくして出湯量を増加
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
３２はガスポンプ２２の作動速度を増大させ、バーナ２
５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。

湯温検知素子２９の信号変化はすぐ制御器３２へ入って
くるので、制御器３２はモータ３１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３２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確保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。また本実施例のガスポンプ２２は容
積型ポンプであるため回転数と吐出量Ｑが比例し制御し
やすい効果があるが、ガスの吸入・吐出が間欠的でバー
ナ２６での燃焼が脈動しやすくなる。しかしタンク２３
をガスポンプ２２の吐出側に設けているので、ガスポン
プ２２から送出されるガス量が平滑緩和され、脈動する
ことなく安定した燃焼が得られる。またガスポンプ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２１．２４なこの流路断面積は、従
来より相当小さくすることが可能となシ、部品の小型化
やコストダウンができる。またタンク２３に圧力検知素
子３０を設けた構成のため、ガスポンプ２２吐出側の平
滑安定化された圧力を常時検知し、確実なガス圧を制御
器３２へ伝達することができる。したがってバーナ２６
の性能に応じてバーナ２６がバツクファイヤーを起こし
得るような低いガス圧になる場合には、制御５３２が電
磁弁２４を閉止するようにして、燃焼の安全性を確保で
きる効果もある。バーナ２５で燃焼を開始する際も、所
定ガス圧であることを圧力検知素子３ｏからの信号を制
御器３２が確認して電磁弁２４を開き点火するようにし
ているため、安全確実でかつ静かにバーナ２６で着火燃
焼できる効果がある。さらにまたガスポンプ２２の吐出
側圧力つまりタンク２３の圧力を圧力検知素子３０で常
に検知していることから、もし最大定格燃焼量を越える
ようなガス圧になりそうな場合、制御器３２がガスポン
プ２２の作動を減速もしくは停止するようになっている
。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
、燃焼装置の機構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。

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　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、
ガスポンプ吐出側にタンクと電磁弁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、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などが、はとんど脈動なしにでき
るガス燃焼装置を得ることができる。

２　ガスポンプとタンクと圧力検知素子と電磁弁などか
ら構成されているので、バツクファイヤーなどがなく安
全確実で静かな点火と安全で安定な燃焼ができる。

３　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
電磁弁や配管などの部品の流路面積は多少小さくてもよ
く、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。

なお本発明のガス燃焼装置の実施例として、瞬間給湯機
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図は本発明
のガス燃焼装置の一実施例を示す構成図、第３図は同ガ
スポンプの特性図である。 ２２・・・・・・ガスポンプ、２３・・・・・・タンク
、２４・・・・・・電磁弁、２５・・・・・・バーナ、
２９・・・・・・温度検知素子、３ｏ・・・・・・圧力
検知素子、３２・・・・・・制御器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 ηバズ↑、°ン７゛イ乍重Ｖ達ノ蔓ぴ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）負荷あるいは圧力を検知する検知素子と、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、前記ガスポンプの吐出側
   にタンクと電磁弁とバーすとを有したガス燃焼装置。 （２）　　前記タンクに圧力検知素子を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のガス燃焼装置０ （３）制御器は前記タンクのガス圧が所定圧力より低い
   とき、前記電磁弁を閉状態に保つ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）制御器は、前記バーナで燃焼開始時、前記タンク
   圧を最大定格圧力より低い一定圧力に、数秒間保持する
   ようガスポンプを運転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）制御器は、前記タンクのガス圧が所定圧力より高
   いとき、ガスポンプを停止あるいは減速するようにした
   特許請求の範囲第１項記載のガス燃焼装置。