JPS63101610A - ガス器具 - 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、使用するガス種が異なっても同一の燃焼能力
が得られるガス器具に関する。

〔従来技術〕

従来のガス器具は、ＩＩＡ、１２Ａ、１３Ａ等の異なる
種別のガスに使用可能なものであっても、使用するガス
の単位容積当りの発熱！（以下単にガスの発熱量という
）に応じて燃焼能力（メインバーナの最大の加熱能力を
いう）が異ったものとなり、燃焼能力が減少した場合に
は所定の性能が得られず、また燃焼能力が増大した場合
は各部が過熱されて耐久性が低下したり、熱交換器内で
沸騰が生じて熱効率が低下する等の問題がある。此等の
問題に対処するために、従来は使用するガス種に応じて
バーナのメインノズルを変えるなどの仕様の変更を行っ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来技術においては、使用す
るガス種に応じてメインノズルを変更する必要があるの
で、面倒であると共に仕様数が増大するという問題があ
る。また、同一種別のガスであってもその発熱量は所定
の許容範囲内において相当に異なることがあるが、これ
に起因する燃焼能力の変化に対処することはできず、こ
のために燃焼能力が一定であることを特に必要とする自
動制御方式のガス器具においては安全装置等の誤動作が
生ずるおそれがあった。本発明は此等の問題を解決しよ
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、本発明によるガス器具は、添付図面に例示
する如（、メインバーナ１０にガスを供給する供給通路
２０に設けられ印加電流に応じて開度が変化する電磁弁
１００と、この電磁弁１００の上流側において前記供給
通路２０より分岐された検知バーナ３０と、この検知バ
ーナにより加熱されて同検知バーナの加熱量に応じた加
熱量信号を生ずる発熱量検出装置４０と、前記加熱量信
号を入力しその値を予めガス器具によって定めた基準値
と対比して前記電磁弁１００への印加電流を変化させて
同電磁弁の開度を減少または増大させる制御装置５０を
備えてなるものである。

〔作用〕 ガス器具の作動中において、供給通路２０から分岐され
た一定量のガスが供給される検知バーナ３０により加熱
される発熱量検出装置４０に生ずる加熱量信号は、供給
されるガスの発熱量に応じたものとなる。制御装置５０
はこの加熱量信号を入力してその値を予めガス器具の設
計仕様で定められた基準と比較し、その比較結果に応じ
た電流を電磁弁１００のソレノイドに印加し、加熱量信
号の値が大であれば電磁弁１００の開度を小としてガス
の供給量を減少させ、また加熱量信号の値が小であれば
電磁弁１００の開度を大としてガスの供給量を増大させ
る。これにより、ガスの発熱量が変化してもメインバー
ナ１０の燃焼能力はガス器具の基準値となるように自動
的に一定に保たれる。検知バーナ３０は電磁弁１００の
上流側より分岐されているので、電磁弁１００によりメ
インバーナ１０の燃焼能力の調整がなされても検知バー
ナ３０の加熱量は変化せず、従って加熱量信号は常にガ
スの発熱量にのみ応じた値となる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、ガスの発熱量が変化すれ
ばそれに応じてガスの供給量も変化してメインバーナの
燃焼能力が自動的に一定に保たれるので、一種類の仕様
にて多くの種別のガスに使用することができ、従って地
域別にガス器具の仕様を変えるという面倒が減少するの
で在庫管理や出荷管理が容易となる。また、ガスの種別
が異った場合のみでなく、同一種別のガスの許容範囲内
における発熱量の変動にも自動的に対応してよりきめ細
かくガス器具の燃焼能力を一定に保つことができるので
、燃焼能力が一定であることを特に必要とする自動制御
方式の湯沸器等のガス器具においても、燃焼能力の変動
に起因する安全装置等の誤動作を生ずるおそれはなく、
また予め定めたガス器具の設計基準内での使用となるの
で、耐久性や故障に対しても十分保証できるものとなる
。

〔実施例〕

第１図及び第２図は、瞬間ガス湯沸器における第１実施
例を示す。

第１図に示す如く、内胴１５内の下部に設けられたメイ
ンバーナ１０にガスを供給する供給通路２０には後述す
る電磁弁１００と、メインバーナ１０の加熱量を調節す
る火力調節弁２１と、供給されるガスの圧力変動による
ガス供給量の変動を除くガスガバナ２２と、器具の停止
時及び異常時にガスを遮断する安全弁２３が直列に設け
られている。電磁弁１００の先端に形成されたメインノ
ズル２４はメインバーナ１０の供給口１１と対向して配
置され、供給通路２０より供給されてメインノズル２４
より噴出するガスは供給口１１との隙間１３より流入す
る１次空気と混合されてメインバーナ１０内に送り込ま
れ、燃焼して主炎１２を生じ、発生した高温の燃焼ガス
は熱交換器１６を通ってその内部の給水を加熱し、排気
フード１７を経て外部に排出される。供給通路２０には
、火力調節弁２１とその上流側に位置するガスガバナ２
２の間に位置して、次に述べる発熱量検出装置４０を加
熱する検知バーナ３０にガスを供給する分岐路２５が接
続されている。

本実施例においては、発熱量検出装置４０は熱電対４５
及び加熱体４１により構成され、検知バーナ３０の加熱
量に応じた加熱量信号を発生するようになっている。回
路のブラケットによりガス器具の本体に取り付けられる
検知バーナ３０の基部３１には、第２図に示す如く、筒
状の加熱体４１と保護筒３５が検知バーナ３０を囲んで
同軸的に取り付けられている。内側の加熱体４１は上部
が閉じられると共に上部を除く周壁には多数の流通孔４
２が設けられ、熱電対４５の温接点４６及び冷接点４７
は、加熱体４１の上端面及び下端部に、それぞれ熱伝導
可能にかつ電気的には絶縁して取り付けられている。分
岐路２５より供給されて検知バーナ３０より噴出するガ
スは加熱体４１下部の流通孔４２より流入する空気によ
り燃焼して検知炎３２を生じ、発生した燃焼ガスは加熱
体４１の上部の流通孔４２より排出される。本実施例に
おいては、この燃焼ガスは加熱体４１内の上部に一旦こ
もった後に反転して排出されるので、加熱体４１の上端
部は検知炎３２により充分にかつ安定して加熱され、一
方加熱体４１の下端部は流入する空気により安定して冷
却されるので、加熱体４１の上端部と下端部の温度差は
検知バーナ３０の加熱量に応じた安定したものとなる。

従ってこの上端部と下端部に温接点４６及び冷接点４７
を取り付けた熱電対４５の熱起電力すなわち加熱量信号
も検知バーナ３０の加熱量に応じたかつ安定したものと
なる。

外側の保護筒３５には下部外周に流入孔３６が、また上
端面に排出孔３７が設けられ、検知炎３２の燃焼に必要
な空気は流入孔３６を通って加熱体４１内に供給され、
燃焼ガスは加熱体４１との間の隙間を通って排出孔３７
より排出される。この保護筒３５を設ければ、突風等の
外乱により検知炎３２の燃焼状態が影響されて熱電対４
５の熱起電力が変動するのを防止し、発熱量検出袋Ｗ、
４０の作動を一層安定させることができる。

第１実施例の電磁弁１００は、第１図に示す如（、先端
にメインノズル２４を形成したケーシング本体１０１と
、メインノズル２４と同軸的に軸方向に摺動可能に設け
られたニードル弁１０２を備えている。気密にシールさ
れてケーシング本体１０１の後端より突出するニードル
弁１０２の後端には鉄心１０３が固定され、その周囲に
はケーシング本体１０１に固定されたソレノイド１０５
が設けられている。ニードル弁１０２は、ソレノイド１
０５に電流が印加されていない状態では、第１図に示す
如くスプリング１０４により付勢されて最も後退した位
置にあり、メインノズル２４との間の開口面積を最大、
すなわち電磁弁１００の開度を最大としているが、制御
装置５０によりソレノイド１０５に印加される電流が増
加するにつれてスプリング１０４に抗して移動し、電磁
弁１００の開度を減少させるものである。制御装置５０
は発熱量検出装置４０の熱電対４５の熱起電力を加熱量
信号として入力し、この熱起電力を予め燃焼器の仕様で
定められた基準値と比較し、その比較結果に応じて、ソ
レノイド１０５に印加する電流を熱起電力が大なる場合
は増大させ、熱起電力が小なる場合は減少させる。

次に第１実施例の作動につき説明する。瞬間ガス湯沸器
の作動中においては、検知バーナ３０には供給通路２０
から分岐された一定量のガスが分岐路２５を経て供給さ
れ、検知炎３２が生ずる。

この検知炎３２による単位時間当りの加熱量は供給され
るガスの発熱量に応じたものとなるので、これにより加
熱される加熱体４１の上端部と下端部の温度差、従って
熱電対４５に生ずる熱起電力もガスの発熱量に応じたも
のとなる。ガスの発熱量が予め定められた燃焼器の設計
基準より大なる場合には熱電対４５の熱起電力は増大す
るので制御装置５０によりソレノイド１０５に印加され
る電流は増大し、これにより電磁弁１００の開度は減少
して供給通路２０からメインバーナ１０に供給されるガ
スの量が減少し、ガスの発熱量が小なる場合には上記と
逆の作用によりメインバーナ１０に供給されるガスの量
が増大する。この結果、火力調節弁２１の開度を最大と
した状態におけるメインバーナ１０の加熱能力、すなわ
ち燃焼能力はガスの発熱量が変化しても変化することな
く、はぼ一定に保たれる。

なお、本実施例においては、検知バーナ３０は火力調節
弁２１及び電磁弁１００の上流側より分岐されているの
で、火力調節弁２１によりメインバーナ１０の加熱量を
調節しても、また電磁弁１００によりメインバーナ１０
の燃焼能力の調整を行っても検知バーナ３０の加熱量は
変化しない。

従って火力調節弁２１により加熱量を調節した状態にお
いてガスの発熱量が変化した場合にも電磁弁１００は上
記と同様に作動し、何らその影響を受けることなく、は
ぼ一定に保たれる。

第３図に示す第２実施例は、電磁弁１００の構造が第１
実施例とは異っており、ガスガバナの機能をも備えてい
る。この第２実施例においては、先端にメインノズル２
４を設けた供給通路２０に火力調節弁２１と、電磁弁１
００と、安全弁２３が直列に設けられ、電磁弁１００の
上流側に検知バーナ３０にガスを供給する分岐路２５が
接続されている。その他の構成は第１実施例と同一であ
るので、同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略
する。

ガスガバナの機能を備えた電磁弁１００のケーシング本
体１１１の内部は弁孔１１２ａを有する隔壁１１２とダ
イヤフラム１１５により第１弁室１２１と第２弁室１２
２と大気室１２３に分割され、第１弁室１２１は供給通
路２０の下流側に連結され、また第２弁室１２２は供給
通路２０の上流側に連結されると共に分岐路２５が接続
されている。ダイヤフラム１１５には弁孔１１２ａと同
軸的に弁棒１１４を有する弁体１１３が取り付けられ、
また空気室１２３内には弁棒１１４と同軸的にかつ軸方
向移動可能にロッド１１６が設けられている。気密にシ
ールされてケーシング本体１１１より突出するロッド１
１６の後端には鉄心１１７が固定され、その周囲にはソ
レノイド１１８がケーシング本体１１１に固定されてい
る。弁体１１３はケーシング本体１１１との間に介装し
たスプリング１１９と、ロッド１１６との間に介装した
スプリング１２０により弾性的に支持され、隔壁１１２
に形成された弁孔１１２ａとの間の開口面積を変化させ
るようになっている。

ソレノイド１１８に電流が印加されていない状態では、
ロッド１１６は第３図に示す如く最も後退した位置にあ
り、弁体１１３に対するスプリング１２０の付勢力は小
となっており、従って安全弁２３が閉じられた状態にお
ける弁孔１１２ａと弁体１１３の間の開口面積は小、す
なわち電磁弁１００の基準開度は小である。この状態に
おいて安全弁２３を開とすれば第１弁室１２１内にガス
圧が印加されるので電磁弁１００の開度は基準開度より
も小となり、弁孔１１２ａを通ったガスは火力調節弁２
１及びメインノズル２４を経てメインバーナ１０に供給
される。この状態において供給通路２０の上流側のガス
圧が上昇すれば第１弁室１２１内の圧力が上昇するので
ダイヤフラム１１５はスプリング１２０に抗する方向に
移動し、電磁弁１００の開度を減少させて弁孔１１２ａ
を通るガスの流量を減少させ、また、供給通路２０の上
流側のガス圧が低下すれば、上記とは逆の作用により弁
孔１１２ａを通るガスの流量を増大させる。すなわち、
電磁弁１００は先ず供給通路２０の下流側に連通される
第１弁室１２１内の圧力を所定の値に保ち、供給通路２
０の上流側のガス圧の変動によりメインバーナ１０への
ガス供給量が影響を受けないようにするガスガバナ機能
を有するものである。

しかして第１弁室１２１内の前記所定の圧力及びメイン
バーナ１０へのガス供給量は、ロッド１１６の軸方向移
動により調整される。すなわちロッド１１６がダイヤフ
ラム１１５に向う・方向に前進すればスプリング１２０
の付勢力が増大して電磁弁１００の基準開度が増大する
側に弁体１１３が移動するので、前記所定の圧力が増大
してメインバーナ１０へのガス供給量が増大し、ロッド
１１６が前記と反対方向に後退すれば前記と逆の作用に
より前記所定の圧力が減少してメインバーナ１０へのガ
ス供給量が減少する。制御装置５０は、第１実施例の場
合と同様に、発熱量検出装置４０の熱電対４５の熱起電
力を入力し、これを予め燃焼器の設計仕様で定められた
基準値と比較し、その比較結果に応じてソレノイド１１
８への印加電流を制御するものであるが、その制御特性
は第１実施例の場合とは逆に、熱起電力が小なる場合は
ソレノイド１１８への印加電流を増大させてロッド１１
８をダイヤフラム１１５に向って前進させ、熱起電力が
大なる場合は印加電流を減少させてロッド１１Ｂを後退
させるようになっている。

第１実施例の場合と同様に、ガスの発熱量が基準値に比
し大なる場合には熱電対４５の熱起電力は増大するので
、制御装置５０によりソレノイド１１８に印加される電
流は減少してロッド１１６は後退し、これにより電磁弁
１００の開度は減少して供給通路２０からメインバーナ
１０に供給されるガスの量が減少する。ガスの発熱量が
小なる場合は上記と逆の作用によりメインバーナｌＯに
供給されるガスの量が増大する。以上の作動の結果、第
２実施例においても、メインバーナ１０の燃焼能力はガ
スの発熱量が変化しても予め燃焼器で定められた一定基
準に保たれる。

なお、本発明は上記各実施例の如く瞬間ガス湯沸器に限
られるものではなく、その他の各種のガス器具に通用す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明によるガス器具の第１実施例
を示し、第１図は一部破断した全体説明図、第２図は検
知バーナ及び発熱量検出装置付近の断面図、第３図は第
２実施例の第１図相当図である。 符号の説明 １０・・・メインバーナ、２０・・・供給通路、３０・
・・検知バーナ、４０・・・発熱量検出装置、５０・・
・制御装置、１００・・・電磁弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メインバーナにガスを供給する供給通路に設けられ印加
   電流に応じて開度が変化する電磁弁と、この電磁弁の上
   流側において前記供給通路より分岐された検知バーナと
   、この検知バーナにより加熱されて同検知バーナの加熱
   量に応じた加熱量信号を生ずる発熱量検出装置と、前記
   加熱量信号を入力しその値を予めガス器具によって定め
   た基準値と対比して前記電磁弁への印加電流を変化させ
   て同電磁弁の開度を減少または増大させる制御装置を備
   えてなるガス器具。