JPS60117025A - 加熱装置 - 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 本発明は加熱装置、例えばガス湯沸かし器の加熱装置で
あって、定量排気するダクトを有するタイプの装置に関
する。

従来技術 このタイプの加熱装置に於ては、装置本体上に設置され
燃焼ガスの排出を行うための気密ダクトに調節可能なパ
ルプを備えることが知られている。

該パルプはパ、−すへの新鮮空気の流入の調節を可能に
し、従って装置の効率（即ち使用燃料単位量当シの有効
発熱量）を向上させ、一方定量排気を保持する。当該保
持は予期せぬ気流の好ましくない作用を避けるために必
要とされる。このパルプが開かれると、新鮮空気の一部
が、燃焼廃ガスの出口に直接送られるように配分される
。

定常以下の燃料供給量で装置が運転されるとき、燃料の
定常供給及び少量供給間の調整可能な装置の場合がそう
であるように、バーナへの空気の供給量が一定であれば
装置の効率は低下する。従って少量の燃料で作動させる
場合、パルプを所定の開度だけ開いて、バーナへの空気
の量を少なくすることが望ましい。第６図及び第７図に
示す従来加熱装置、第８図及び第９図に示す従来加熱装
置は、バーナの種々火勢の稼動に対する実質上最適条件
であるところの実質的に一定の装置効率を自動的に得ら
れる装置の例である。

第６図及び第７ＦＡに示す加熱装置に於ては、パルプの
シャッタ（１）が、ヒータ（３）の本体上方に配置され
た気密フード乃至ダクト（２）に設けられておシ、ファ
ン（４）による燃焼廃ガスの排出を保証する。該シャッ
タはその開放時に新鮮空気（５）の流入を可能にし、該
新鮮空気は（６）の個所で燃焼廃ガスと混合される。

第６図及び第７図に示された装置はヒータ（３）の本体
の上方に配置されたパイメタ／ｌ／　（９）を有し、ロ
ンド（Ｉηの接続によシバパルプのシャッタ（１）を制
御する。燃焼力スによる加熱の強弱に応じてパイメタｌ
ｖ（ｇ）はシャッタ（１）の開度を規制する。燃焼した
ガスがある温度に達して、バーナへの燃料供給が減少さ
れると、燃焼ガスはバーナαυへの空気の供給量が減少
されない限シ温度が低下する。この場合バイメタル（９
）はシャッタをＵｔＪ　＜ように作用する（第７図参照
）。その際バーナＯυに送ル込まれる新鮮空気の量は少
なくなシ効率は定常に戻る。火力が強くなると燃焼ガス
の温度は高くなシ、定常の状態に戻すためにバイメタル
は逆に働いてシャッタをある程度閉じる。

従ってヒータの出力の大小に関係なく一定の効率が得ら
れ、しかもこれを非常に簡潔裡に達成できる。

パイメタμの代シに、膨張し得る液体を収容した球状物
或いはチューブ状、物（以下、「°封入体」という）型
のサーモスタット等の感熱手段の使用も可能である。該
封入体はパイメタμと同様に配置され、封入体内に収容
された液体の４熱応動作用によシパイメタμと同じくシ
ャッタを制御する。

第８，９図に示された加熱装置に於ては、バイメタμ或
いはサーモスタット（７）のような感熱メンバが、バー
ナ（ロ）の下或いは該バーナの近くに配置され、ヒータ
への燃料供給量に応じてヒータからの放熱によシ加熱さ
れる。封入体の場合には、該封入体はレシーバ（８）に
接続されバイメタルと同様にシャッタ（１）のロンドＱ
ノを制御する。ヒータを全出力にする場合に、感熱メン
バに強い放熱を与えると、該メンバはシャッタを閉じる
（第８図参照遍ヒータの出力を下げる場合に、バーナの
火勢を弱め放熱を低下させると、感熱メンバがシャッタ
を開く（第９図参照）。

解決すべき問題点 しかしながら上記の如き従来装置は作動が罹実で効果的
であっても、必ずしも下記の点で理想的とは言い難い。

即ち、バーナが停止されると温度が低下し上記の制御メ
ンバはシャッタを開成する。従って点火時及びその直後
では、一般に自然通気の状態にあって、バーナは充分に
空気が供給されず、不完全燃焼のおそれがある。

本発明の目的紘、上記従来装置を改良して、バーナの種
々火勢の稼動に対する実質上最適条件である実質的に一
定の装置効率を自動的に得られるとともに、バーナ点火
時及びその直後にバーナへの空気供給が充分行われるよ
うにして不完全燃焼のおそれが無いようにした加熱装置
を提供すると本発明の上記目的は、 トにして、前記バーナよシ下流側で該ダクトへ空気流入
させるためのパルプを備えた該ダクトと、装置効率を実
質上最適なものにするように前記バーナの熱出力に応じ
て前記パルプを開閉するように設けられた感熱型パルプ
制御装置と、前記バーナが点火されていないときは前記
パルプを閉鎖状態に保ち、前記バーナが作動中は前記パ
ルプを前記パルブ制御装置の制御下におくように該パρ
ブを開放するニューマチック時限メンバとを備え、 該ニューマチック時限メンバは、該時限メンバによる前
記パルブの開放によって該パルプが開くとき、該パルプ
の全開前に、前記パルプ制御装置がパルプ制御位置に達
するようにバμグ開放時間遅延制御するようになってい
る加熱装置によシ達成される。

本発明によれば、バーナが消されてしる間は、次のバー
ナの点火時及びその直後のバーナへの空気供給に備えて
廃ガス排出ダクトへ空気を導入するためのパルプが閉じ
られておシ、バーナが作動状態にはいると、該パルグが
、装置の効率を実質上最適なものにするようバーナの熱
出力に応じて該パルグを開閉する感熱型パルプ制御装置
の制御下におかれるので、バーナ点火時及びその直後に
はバーナへの空気供給が充分行われて不完全燃焼のおそ
れが無く、バーナ作動中は、バーナの種々火熱の稼動に
対する実質最適条件である実質的に一定の装置効率が自
動的に得られる。

前記ニューマチック時限メンバは、例えば、装置に供給
されるガス燃料の圧力を受ける膜を有すると共に、前記
時間遅延制御のための調整されたオリフィスを有するも
のでも、或は前記排出ダクトに於ける背圧或いは吸気を
起させるダイアフラムによって生ずる圧力差を受ける膜
を有し、時間遅延が前記時限メンバと前記ダクトを連結
する導管中の調整されたオリフィスによシ調節されるも
のでもよい。

前記バμグは新鮮空気の前記ダクト内への流入時に、燃
焼廃ガスの流れを部分的に遮断するように配置されるこ
とができる。

また、前記パルプは、フラップパルブとすることができ
る。

更に、前記パルプは燃焼用の２次空気の流れを調節する
ように設けられることができる。

実　。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は、１実施例を示し、第１図はその停
止状態を、第２図はその弱火勢の作動状態を示している
。

第３図、第４図及び第５図は、他の実施例を示し、第８
図はその停止状態を、第４図はその強火勢の作動状態を
、第５図はその弱火勢の作動状態を示している。

これらの図面に示す装置に於ては、パルグのシャッタ（
１）はヒータ（３）の本体上方に位置し、ファン（４）
により燃焼廃ガスを排出させるダクト（２）に設けられ
ている。該シャッタは開放時に新鮮空気（５）の一部を
ダクト（２）に続くダクト（６）内に流入することを可
能にし、該流入空気はダクトの出口から排出される。

これら装置に於ては、バーナの下或いはこれに接近して
配置されたサーモスタット（７）がパルプ制御装置の感
熱部分として用いられ、該サーモスタットはバーナへの
燃料供給量に応じて該バーナからの放熱により加熱され
る。該サーモスタットはレシーバ（８）に接続され、シ
ャッタ（１）の動キヲレバシ動かされるときシャッタ（
１）を支持する。

バーナへの通常の空気供給状態では、サーモスタット（
７）に強い放熱が与えられ、ンヤッタ（１）が閉鎖され
る（第４丸（図参照）。小出力（バーナへの燃料供給量
小）で作動する場合、バーナの火勢は弱く放熱も小で、
レシーバ（８）はシャッタ（１）の変位を制御しく第５
参図の状態）、シャッタ（１）は、開度が漸次増大する
につれ、バーナ（ＩＪＩからの燃焼廃ガスの排出を低下
させ、ダクト（６）からの全排気量を一定に保ったま＼
でダクト（６）への空気の流入を増大させる。

第１図及び第２図に示す第１実施例において、ニューマ
チック時限メンバに）はスプリングに）によシ抑圧され
、シャッタ（１）に接続された＠に）を有する。この実
施例に於て、該層は管（ホ）によって（２）に於けるガ
スの供給圧の作用を受ける。該層に）の変位のタイミン
グは、二ニーマチック時限メンバに）のハウジングの底
板に所定大きさのオリフィス■を設けることによｐ得ら
れている。

第８図から第５図に示す実施例でも、同じニューマチッ
ク時限メンバ（ホ）が設けられているがその膜（ハ）は
、ファン（４）の出口に設けたダイアフラムに）により
生ずる排気の圧力を管（２）を介して受け、管に）とメ
ンバ伽のハウジングとの接続部に設けたオリフィス■は
膜に）の変位の、従つ、てシャッタ（１）の開放の時間
遅延を可能にする。ニューマチック時限メンバｃｌＩ１
９のハウジングの下側室はダイアフラムＣ１め下流側に
おける圧力を管０υを介して受け、該膜ｖ７　シｙ　ｆ
の上側室はこのダイアフラム（７）ノ上流側に在る圧力
を管（２）を介して受ける。

次に第１図及び第２図に示す装置の動作状態を説明する
。

装置が作動しないときニューマチック時限メンバの膜（
至）はスプリング（２）によって上側位置に保持され、
シャッタ（１）が閉じている。バーナへのガスの流入を
制御する電磁弁に）が開くと、ガス圧はダクト（ハ）に
よシ膜（２）の上に達する。するとスプリングに）の弾
力に抗して作用するそのガス圧は、オリフィスに）が設
けられているので、レバー（ハ）に向って膜（ホ）、従
ってシャッタ（１）を最初少し変位させるだけである。

従って点火時及びその直後にはバーナへ十分空気が供給
される。パルプシャッタ（１）の全開前に、パルプ制御
装置のレバー（ハ）が該シャッタ（１）の制御位置に達
し、そのちとレバー（ハ）はバーナ（Ｊυに流入する空
気量の調節をサーモスタット（７）が受ける放熱の強さ
に応じて制御する。電磁弁に）が閉じると膜（ホ）がガ
ス圧を受けなくなシ、再び停止状態になシシャツタ（１
）を閉じる。

第８図から第５図の実施例の動作は次の点を除き、第１
図及び第２図の実施例と同じである。即ち第８〜５図の
実施例の場合、ファン（４）の作動中膵（ホ）に作用す
るダイアフラムに）の両側の異なった圧力があり、バル
ブシャッタ（１）の開放の時間の遅延がオリフィス■に
よシ確保される点で異なる。

装置の停止時には膜（ホ）にガス圧が伝達されず、膜（
ハ）は休止状態に置かれ、シャッター（１）を閉鎖する
（第３図参照）。

小出力での作動中（第５図参照）、レシーバ（８）は、
シャッタ（１）の状態を制御する。該シャッタは、ダク
ト（６）に於ける空気の背圧により生じ、膜（ハ）に作
用するダイアプラムに）の両側に在る異なった圧力によ
ってレバー（ハ）上に支持されてそれを維持される。単
にファンの背圧を用いることも可能である。

シャッタ（１）としてバタフライバルブに代るフラッグ
（／／ａｐ）を用い、燃焼廃ガス排出ダクトを部分的に
閉鎖することができる。

制御装置は公知のタイプのヒーターに於ける燃焼用二次
空気の流入を制御するようにすることも勿論可能である
。

なお、参考のため、本発明の目的を達成できる他種加熱
装置を次に記しておく。

それは、ガスバーナと、前記バーナに連設され、一定量
の強制排気を行う排気装置を備えだダクトにして、該ダ
クトへの空気流入を行うだめのバルブを備えた該ダクト
と、装置効率を実質上最適なものにするよう該バーナの
作動中成バーナの熱出力に応じて前記バルブを１７１１
１＃（するように設けられた感熱型バルブ制御装置と、
前記バーナが消されていると前記バルブを閉じ、前記バ
ーナが作動時は前記バルブを前記感熱型バルブ制御装置
の制御下におくように設けられた感熱メンバとを備えた
ことを特徴とする加熱装置である。

瀉成水れ４へ 本これによれば、バーナが消されている間は、次のバー
ナの点火時及びその直後のバーナへの空気供給に備えて
廃ガス排出ダクトへ空気を導入するためのバルブが閉じ
られて右り、バーナが作動状態にはいると、該バルブが
、装置効率を実質上最適なものにするようバーナの熱出
力に応じて該バルブを開閉する感熱型バルブ制御装置の
制御下におかれる。従ってバーナ点大時及びその直後に
はバーナへの新鮮空気供給が充分行われて不完全燃焼の
おそれが無く、バーナ作動中は、バーナのわ１１々火熱
の稼動に対する実質最適条件である実質的に一定の装置
効率が自動的に得られる。

前記バルブは、例えば前記肢ダクトの壁に設けた開口部
分を開口度を変えて開閉するシャッタを有するものでよ
い。

前記バルブ制御装置は、例えば前記バーナ上方の前記ダ
クト内に設置される。また、前記バルブ、制御装置は、
その感熱部分が、前記−バーナの下方或いは該バーナに
接近して設けられ、該バーナからの放熱により加熱され
るべくなされていてもよい。前記バルブ制御装置の感熱
部分は、例えばバイメタルでよく、或は加熱により膨張
する液体を収容する封入体型のサーモスタットであって
もよい。更には、前記感熱メンバが、前記バーナ上方の
前記ダクト内務こ配置されたバイメタル或いは加熱によ
り膨張する液体を収容する封入体を向え、前記バルブ制
御装置が、前記バーナからの放熱を受けるように設けら
れた熱膨張用液体を収容する封入体を有するようにして
もよい。

更には、前記バルブ制御装置が、枢支されたバイメタル
を有し、前記感熱メンバが一端が固定されたバイメタル
を具備し、該感熱メンバのバイメタル他端が、前記バー
ナの非作動時にバルブを閉鎖状態に保つために前記バル
ブ制御装置に作用するようにしてもよい。

また、前記バルブ制御装置及び前記感熱メンバが前記バ
ーナからの放熱を感知するように設けられることができ
、この場合前記感熱メンバが前記バーナの作動中に燃焼
廃ガスに接触させられるようにでき、また、前記バルブ
が、新鮮空気がダクト内に流入される際ＩｉＩ記バーナ
からの燃焼廃ガスの流れを部分的に遮断するべくなされ
ていてもよい。更に該バルブをフラップ弁とすることが
できる。

Ｎ　− 第１θ〜１２図に示されたこの種の装置九例に於ては、
加熱装置は２つのバイメタルを適用した形式になってい
る。（（〜熱メンバとしての一端が固定されたｍｌのバ
イメタルθ謁はその自由端が、支点０４）で枢着された
取イ」け部材９５）と協働する。該取付は部材上にはロ
ッドＯηによりバルブのシャッタｉｌ＋に接続された第
２のバイメタル賭、即ちバルブ制御装置の感熱部分とし
てのバイメタルが取付けられている。取付は部材（１５
）の動きは２つのストッパ轢及び（ＩＱにより制限され
る。バーナが停止されると、バイメタル０２）が取付は
部材θ旬を動かし、ストッパα四に接触させる。第１２
図では装置はシャッタｉｌ＋が閉じた状態にある。従っ
て、バーナ点火時及びその直後には、バーナ・＼十分な
空気が供給される。

バーナの点火後バイメタル（１２１は彎曲し、取付は部
材（１５）を解放し、ストッパ（１８１に接触させる。

次にシャッタはバイメタル（１〜の制御を受け、ロッド
（ｌηにより開放される。火勢が小さい（第１・１図参
照）と、バイメタルＨは取付は部材０６）に接触してそ
の状態を保ち、シャッタのｒＪｌきは最大である。

強火勢時（第１０図参照）には、パイメ名ル（１８１は
それに応じて彎曲し、上述のようにシャッタを閉鎖する
。

第１３〜１−５図に示された装−首例に於ては、サーモ
スタット（７）とバイメタルＵυ）が使用される。該バ
イメタルは低温時１こはシャッタ１１１を閉鎖状態に置
き、ロッド（１′６をサーモスタット（７）のレシーバ
（８）から解放する。第１５図に示されたバーナの停止
状態に於ては、シャッタは全閉されている。従ってこの
場合もバーナ点火時及びその直後にはバーナへ十分な空
気が供給される。

点火後バイメタル（ｌＯ）は彎曲してロッド０７）を自
由にし、バルブ制御装置の感熱部分としてのサーモスタ
ット（７）のレシーバ（８）に接触させる。次いでシャ
ッタｉｌ＋は該サーモスタットの制御を受け、上述の如
く低出力（第１４図参照）での作動のための開放状態に
或いは高出力ＣＫ′、１８図参照）での作動のための閉
鎖状態に置かれつる。

上述のようにして操作されるシャッタ（１）の制御によ
り燃焼用空気のみならず制御空気（シャッタ開放時にこ
れを通じてダクト（２）の（６）の箇所に流入される空
気）の配分を行なうことが可能である。

次に第１６〜ｌβ図に示された装、置例について説明す
る。

この装置に於ては、シャッタ（１）はヒータ（３）の本
体−ヒ方に位置するダクト（２）に配置されファン（４
）による燃焼廃ガスの排出が保証される、該シャッタは
開放時に新鮮空気（５）の一部をダクト（２）内に導入
させ、該配分空気はダクトの出口に流れる。

この場合、バルブ制御装置の感熱部分として、サーモス
タット（））がバーナの下或いはこれに近接して配置さ
れ、バーナへの燃料の供給輩に応じて該バーナからの放
熱により加熱される。該サーモスタットはレシーバ（８
）に連結され、ロッド（ｌηを制御し、レバーａ−によ
りシャッタ（１）を動かず。

バーナへの空気の供給を十分にするため番と（第１７図
参照）、サーモスタット（７）に強い放熱を与えると、
該サーそスタットはシャッタを■ｊ鎮する。

空気の流入を少くするためにバーナの火勢を弱め、放熱
を低下させると、サーモスタットはシャッタ（１）の開
きを制御する。

サーモスタット（７）と同様な第２のサーモスタツトシ
【力が感熱メンバとして備えられて、該サーモスタット
（社）の感熱部がバーナからの放熱或いは燃焼ガスにさ
らされる。該サーモスタット−はバーナの停止時にシャ
ッタ（１）をレシーバ（２）及びレバー＠劾及びθ４）
によって閉鎖する（第１６図参照）。

第１６図にはバーナの停止状態が示されている。

この場合、サーモスタット（７）及び−は低温にあり、
レシーバ（８）及び（３）は収縮している。レシーバシ
４はレバシυ及び０４）によってシャッタｆｌ＋を閉鎖
しており、レシーバ（８）はシャッタ（１）に作用して
いない。

強い火勢時（第１７図参照）には、サーモスタットシ０
）はレバーＱｌ）を傾斜させてシャッタｆｌ）を自由に
するが、サーモスタット（７）はレシーバ（８）を作動
させ、レルム及び０３によりシャッタ（１）の動きを制
御する。レシーバ翰はシャッタ（１）に何ら作用しない
。

弱い火勢時（第１８図参照）には、レシーバ（８）はシ
ャッタ（りの動きを依然制御するがサーモスタット（ホ
）及びレシーバに）により制御されているしｌく−ａｎ
　ハレバーＱ＋９と接触せず、シャッタ（１）に何ら作
用しない。

この例に於て、シャッタ（１）はバタフライｌ＜μプに
代るものとして作用し、燃焼廃ガス排出ダクトは部分的
に閉鎖される。シャッタが開放状態にあると、バーナへ
の通気を抑制する働きが強くなり、シャッタは開度が小
さくなシうる。

発明の効果 かくの如く本発明によれば、！＜−すの種々火勢の稼動
に対する実質上最適条件である実質的に一定の装置効率
を自動的に得られるとともに、／クーナ点火時及びその
直後にバーナへの空気供給カニ充分性われるようにして
不完全燃焼のおそれ力；無いようにした加熱装置を提供
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ「停止」及び「弱」の火勢
状態にある本発明の１実施例の概略線図、第８図から第
５図はそれぞれ「停止」、「強」及び「弱」の火勢状態
にある本発明の他の実施例の概略線図、第６図及び第７
図は従来加熱装置の１例の「強火勢」及び「弱火勢」状
態の概Ｗ＆線図、第８図及び第９図は従来加熱装置の他
の例の「強火勢」及び「弱火勢」状態の概略線図を示し
ておシ、第１０図から第１８図社、本発明の目的を達成
できる加熱装置の他の参考例を示すもので、第１０図か
ら第１２図は、そのうちの１例の「強」、「弱」及び「
停止」火勢状態の概略線図、第１８図から第１５図は、
そのうちの他の例の「強」、「弱」及び「停止」火勢状
態の概略線図、第１６図から第１８図は、そのうちの更
に他の例の「停止」、「強」及び「弱」火勢状態の概略
線図である。 （１）・・・・バルブのシャッタ （２）、（６）・・・・ダクト （３）・・・・ヒータ （４）・・・・ファン（排気装置） （５）・・・・新鮮空気 （７）・・・・サーモスタット（バルブ制御装置の感熱
部分）（８）・・・・レシーバ （ロ）・・・・バーナ （ハ）・・・・レバー に）・・・・膜 （ホ）・・・・ニューマチック時限メンバ■・・・−ス
プリング に）・・・・ダクト に）・・・・オリフィス Ｃ３υ・・・・ダクト に）・・・・管 （２）・・・・電磁弁 （至）・・・・ダイアフラム （以　上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 クトにして、前記バーナよシ下流側で該ダクトへ空気流
   入させるためのパルプを備えた該ダクトと、 装置効率を実質上最適なものにするように前記バーナの
   熱出力に応じて前記パルプを開閉するように設けられた
   感熱型パルプ制御装置と、前記バーナが点火されていな
   いときは前記パルプを閉′鎖状態に保ち、前記バーナが
   作動中は前記パルプを前記パルプ制御装置の制御下にお
   くように該パルプを開放するニューマチック時限メンバ
   とを備え、 該ニューマチック時限メンバは、Ｍ時ａメンバによる前
   記パルプの開放によって該パルプが開くとき、該パルプ
   の全開前に、前記パルプ制御装置がパルプ制御位置に達
   するようにへμブ開放時間遅延制御するようになってい
   る加熱装置。 ■　前記ニューマチック時限メンバが、装置に供給され
   るガス燃料の圧力を受ける膜を有すると共に、前記時間
   遅延制御のための調整されたオリフィスを有する特許請
   求の範囲第１項記載の加熱装置。 ■　１ｉｔｌｉＥニユ一マチツク時限メンバが、前記排
   出ダクトに於ける背圧或いは吸気を起させるダイアフラ
   ムによって生ずる圧力差を受ける膜を有し、時間遅延が
   前記時限メンバと前記ダクトを連結する導管中の調葺さ
   れたオリフィスによシ調整される特許請求の範囲第１項
   記載の加熱装置。 ■　前記バμブが新鮮空気の前記ダクト内への流入時に
   、燃焼廃ガスの流れを部分的に遮断するように配置され
   ている特許請求の範囲第１項から第８項のいずれかに記
   載の加熱装置。 ■　前記パルプが、フラップパルプである特許請求の範
   囲第１項から第５項のいずれかに記載の加熱装置。 （Φ　前記パルプが燃焼用の２次空気の流れを調節する
   ように設けられている特許請求の範囲第１項から第５項
   のいずれかに記載の加熱装置。