JPS6284224A - 給湯器 - 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、水加熱用の熱交換器に燃焼生成物等が付着す
ることが原因で生じる不完全燃焼等の不良燃焼の原因と
なる排気詰りを検出するための手段を備えた給湯器に関
する。具体的には、バーナと水加熱用の熱交換器とを備
えた燃焼室に燃焼用空気を供給するファンを設け、前記
燃焼室に、燃焼室内圧の異常上昇に伴って燃焼ガスを流
出させる通気路を接続し、かつ、この通気路を通るガス
の温度を検出する温度センサと、この温度センサからの
情報に基づいて検出情報が設定値以上になると前記バー
ナへの燃料供給を停止する遮断弁とを設けてある給湯器
に関する。

〔従来の技術〕

一般に、排気詰りに起因した燃焼室内、圧の異常上昇に
よりその燃焼室に接続する通気路に燃焼ガスを流入させ
、これによって温度センサによる検出対象ガスを燃焼ガ
スに切換えることで、温度をパラメータとして排気詰り
を検出するに、従来では、通気路の圧力を大気圧として
いた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら１．前記従来によるときは、排気詰りのな
い正常燃焼時の燃焼室内圧と大気圧との差圧の大きさが
器具構成により異なって、前記の差圧が適切でない場合
が多々あり、特に、ファンによって燃焼室に対する給気
や排気を強制的に行う場合は、その傾向が強く、しかも
、燃焼室内圧が大気圧以上となることもある。そして、
前記の差圧が大き過ぎる場合には、排気詰りの発生時に
対して燃焼ガスの通気路への流入時期が大きく遅れて排
気詰り検出の応答性が悪くなり、差圧が小さ過ぎる場合
には、応答過敏となり、また、燃焼室内圧が大気圧以上
である場合には、正常燃焼時にも燃焼ガスが通気路に流
入して排気詰り検出ができないのである。

このように、従来にあっては、温度をパラメータとした
排気詰り検出が正常燃焼時の燃焼室内圧による影響を受
け、その排気詰り検出を良好、かつ、正確に行えないこ
とがあった。

本発明の目的は、燃焼のためのファンの作用を利用する
ことによって、正常燃焼時の燃焼室内圧の大きさにかか
わらず、排気詰り検出を良好、かつ、確実に行えるよう
にする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による給湯器の特徴構成は、前記通気路の圧力を
正常燃焼時の燃焼室内圧に近い設定値に前記ファンの作
用で維持する導圧路を設けてある点にある。そして、そ
れによる作用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

導圧路によって、例えば、ファンを排気ファンとしたこ
と等が原因で正常燃焼時の燃焼室内圧が大気圧よりも低
い（っまり負圧である）場合には、前記ファンによる吸
引作用で、また、ファンを給気ファンとしたこと等が原
因で正常燃焼時の燃焼室内圧が大気圧よりも高い（っま
り正圧である）場合には、前記ファンにょる吹込作用で
、それぞれ、通気路の圧力を、燃焼室内圧よりも高く、
かつ、燃焼室内圧に近い設定値に維持するようにしであ
るため、排気詰りのない正常燃焼時の燃焼室内圧が負圧
、正圧のいずれの場合であっ、でも、また、どのような
値であっても、導圧路によって、前記通気路の圧力を、
不完全燃焼等の不良燃焼の原因となる排気詰りか生じた
ときの燃焼室内圧に設定することができる。これによっ
て、正常燃焼時には、通気路に導圧路からの低温のガス
（外気やファンにより吹込まれる大気）を流入させて温
度センサの検出情報を設定値未満に確実に維持し、排気
詰りか生じた場合には、直ちに、通気路に燃焼ガスを流
入させて温度センサの検出情報を設定値以上にすること
ができる。しかも、前記のように燃焼のためのファンの
作用を利用して通気路の圧力を設定値に維持するため、
通気路の圧力を設定値に維持するための特別なファンが
不要で、導圧路を設けるだけで良い。

〔発明の効果〕

したがって、本発明は、正常燃焼時にはその正常燃焼を
確実に行うことができ、かつ、正常燃焼時における燃焼
室内圧の大きさにかかわらず・不完全燃焼等の不良燃焼
の原因となる排気詰りの検出を応答性良く確実に、がっ
、良好に行え、しかも、構造簡単、かつ、安価に実施で
きる給湯器を提供できた。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１実施例 給湯器は、第１図に示すように、ガスバーナ（１）と水
加熱用の熱交換器（２）とを備えた燃焼室（３）に燃焼
用空気を供給する給気ファン（４）を設け、前記ガスバ
ーナ（１）への燃料ガス供給路（５）を開閉する電磁弁
（６）と、燃料ガス供給量を制御する比例弁（７）と、
点火プラグ（８）と、各種のセンサと、制御器（９）と
を設けて、構成、されている。

前記センサは、出湯の有無を検出するフローセンサ（１
０）、出湯温を検出する出湯温サーミスタ（１１）、給
気ファン（４）による送風圧を検出する圧力センサ（１
２）、燃焼炎の有無を検出するフレームロンド利用の燃
焼炎センサ（１３）、温度センサとしてのサーミスタ（
１４）である。

前記サーミスタ（１４）は、前記燃焼室（３）にそれに
形成の孔（３ａ）を介して接続させたＬ字形の通気路（
１５）を通るガスの温度を検出するものであって、前記
通気路（１５）は、燃焼室内圧の異常上昇に伴って燃焼
ガスを流出させるものである。

前記制御器（９）は次に列記する手段を有する。

（１）前記フローセンサ（１０）からの有検出情報に基
づいて、前記給気ファン（４）を可逆的に作動させ、そ
の後、圧力センサ（１２）の検出情報に基づいて、検出
情報が設定値以上になると、可逆的に前記電磁弁（６）
を開くとともに、点火プラグ（８）を作動させる点火・
消火手段。

〔２〕前記出湯温サーミスタ（１１）からの検出情報に
基づいて、ガス供給量が出湯温を目標値とさせる燃焼量
に相当する値となるように前記比例弁（７）を作動させ
る湯温制御手段。

〔３〕点火操作後の前記燃焼炎センサ（１３）の無検出
情報に基づいて、前記電磁弁（６）を閉じる不測消火用
の燃焼停止手段。

〔４〕前記サーミスタ（１４）からの検出情報に基づい
て、検出情報が設定値以上になると前記電磁弁（６）を
遮断弁として閉じる不完全燃焼防止用の燃焼停止手段。

なお、設定値は、燃焼ガスの温度よりも、低い温度であ
る。

かつ、前記通気路（１５）の屈折部と前記給気ファン（
４）の出口との間には、燃焼時において通気路（１５）
の圧力を給気ファン（４）による吹込作用で正常燃焼時
の燃焼室内圧（ＰＩ）に近く、かつ、やや高い設定値、
具体的には、不完全燃焼の原因となる排気詰りか発生し
たときの燃焼室内圧（Ｐυに等しい設定値に維持する導
圧路（１６）が介装されている。前記の設定値は、導圧
路（１６）および通気路（１５）の遊端部に設けたオリ
フィス（１７）　、　（１Ｂ）によって設定されている
。因に、ガスバーナ（１）での圧損をΔＰい熱交換器（
２）での圧損をΔＰ２、導圧路（１６）での圧損をΔＰ
３、通気路（１５）における遊端部での圧損をΔＰ４、
給気ファン（４）の出口圧をＰとし、かつ、強制燃焼の
圧力損失は燃焼室（３）内のドラフトと比べて非常に大
きくて、ド、シフトによる圧力の影響は無視するものと
すると、燃焼室内圧（Ｐ、）は、Ｐ−Δｐ、でΔＰ２に
等しく、通気路（１５）の圧力（Ｐ２）は、Ｐ−ΔＰ３
でΔＰ、に等しい。そして、Ｐ。

ΔＰＩ＋ΔＰ２は決まっているため、オリフィス（１７
）　。

（１８）の調節によって、通気路内圧（Ｐ２）を前記の
設定値に容易に設定することができるのである。

上記の構成によれば、正常燃焼時においては、燃焼室内
圧（Ｐ、）は正圧で、通気路（１５）の圧力（Ｐ２）は
設定値であって、Ｐ＋＜Ｐｇであるため、給気ファン（
４）から導圧路（１６）を介して送られてくる燃焼用空
気（外気）が通気路（１５）に流入する。その結果、サ
ーミスタ（１４）による検出情報は設定値以上とならず
、電磁弁（６）が開状態に保持され、その正常燃焼が継
続して行われる。

他方、熱交換器（２）での排気詰りか発生したときには
、その排気詰りによって燃焼室内圧（Ｐｌ）が通気路（
１５）の圧力（Ｐ２）よりも上昇して燃焼ガスが通気路
（１５）に流入し、サーミスタ（１４）の検出情報が設
定値以上となって電磁弁（６）が閉じ、燃焼が自動停止
して、排気詰りによる不完全燃焼が防止される。

第２実施例 前記第１実施例において、図中二点鎖線で示すように、
通気路（１５）の遊端を排気チャンバー（１９）内に連
通させる。この場合、風等による熱交換器（２）よりも
下流側での一過的な排気抵抗の変動に応じて通気路（１
５）内の圧力（Ｐ２）が、燃焼室内圧（Ｐυと同様に、
排気抵抗が大きくなれば上昇するといった具合に変化す
るため、排気抵抗が一時的に大きくなって、燃焼室内圧
力（Ｐυが上昇しても、燃焼ガスの通気路（１５）への
流入がな（、不測の消火が防止される。

第３実施例 第２図に示すように、前述第１実施例において、ファン
（４）を排気ファンとし、この排気ファン（４）による
吸引作用で通気路（１５）の圧力（Ｐ２）を前述した設
定値に維持する導圧路（１６）を排気ファン（４）の入
口と通気路（１５）の屈折部との間に亘って、設けたも
のである。この場合、正常燃焼時の燃焼室内圧（Ｐ、）
および通気路（１５）の圧力（Ｐｇ）はともに負圧であ
る。なお、他の構造は第１実施例と同じであるため、同
一符号を付すことによって、それらの証明は省略する。

第４実施例 前述第１実施例では、サーミスタ（１４）からの検出情
報に基づいて作動する遮断弁（６）を、通常の燃焼制御
に用いられる電磁弁をもって兼用させたが、専用の遮断
弁（６）を設けて実施しても良いことはいうまでもない
。

なお、温度センサ（１４）としては、サーミスタの他、
熱電対、バイメタル、光学的に温度を検出するもの、ダ
イオードの順方向電圧の変化を利用して温度を検出する
もの等、各種のものを挙げることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る給湯器の実施例を示し、第１図は第
１実施例を示す概略構成図、第２図は第３実施例を示す
概略構成図である （１）・・・・・・バーナ、（２）・・・・・・熱交換
器、（３）・・・・・・燃焼室、（４）・・・・・・フ
ァン、（１５）・・・・・・通気路、（１４）・・・・
・・温度センサ、（６）・・・・・・遮断弁、（１６）
・・・・・・導圧路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バーナ（１）と水加熱用の熱交換器（２）とを備えた燃
   焼室（３）に燃焼用空気を供給するファン（４）を設け
   、前記燃焼室（３）に、燃焼室内圧の異常上昇に伴って
   燃焼ガスを流出させる通気路（１５）を接続し、かつ、
   この通気路（１５）を通るガスの温度を検出する温度セ
   ンサ（１４）と、この温度センサ（１４）からの情報に
   基づいて検出情報が設定値以上になると前記バーナ（１
   ）への燃料供給を停止する遮断弁（６）とを設けてある
   給湯器であって、前記通気路（１５）の圧力を正常燃焼
   時の燃焼室内圧に近い設定値に前記ファン（４）の作用
   で維持する導圧路（１６）を設けてある給湯器。