JPH11311412A - 開放型ガス燃焼器具 - Google Patents
開放型ガス燃焼器具Info
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- JPH11311412A JPH11311412A JP12113398A JP12113398A JPH11311412A JP H11311412 A JPH11311412 A JP H11311412A JP 12113398 A JP12113398 A JP 12113398A JP 12113398 A JP12113398 A JP 12113398A JP H11311412 A JPH11311412 A JP H11311412A
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Abstract
する一方、使い勝手も確保する。 【解決手段】 バーナの点火後、S14で炎検出から時
間T1 を確認すると、一次熱電対の一次起電力v1 が判
定起電力V1 以上か否かを判別する。判定起電力V1 を
下回っていれば、S16のインターロック要求1により
器具の再使用を禁止する。判定起電力V1 以上であれ
ば、S17で、炎検出から時間T2 を確認して、二次熱
電対の二次起電力v2 が判定起電力V2 以上か否かを判
別する。判定起電力V2 以上であれば、S19のインタ
ーロック要求2により器具の再使用を禁止する。但し、
再使用時に、S3でのインターロック要求1とS4での
インターロックからの時間T3 の経過とを確認すると、
使用可能となる。
Description
等、燃焼用空気を室内から採り、燃焼ガスをそのまま室
内に排出する開放型ガス燃焼器具に関する。
式湯沸器では、室内の換気が不十分な場合や熱交換器の
フィンの間隙が燃焼生成物の付着によって閉塞を起こし
た場合には、燃焼用空気が採り込みにくくなり、不完全
燃焼に繋がる虞れがあることから、これらを事前に検知
してガスの供給を遮断する不完全燃焼防止装置(以下
「不燃防装置」と略称する)が具備される。具体的に
は、湯沸器のバーナの近傍に設置した一次熱電対と、バ
ーナの上方で熱交換器の燃焼室窓に臨ませた二次熱電対
とを、極性が逆向きになるように直列に接続し、ここで
得られる合成起電力を、ガス流路に設けたマグネット電
磁弁の保持に直接利用し、或はマグネット電磁弁を開閉
制御するコントローラに監視させる構成となっている。
よって、室内の酸素濃度が低下してきた場合は、バーナ
の炎のリフトや立ち消えにより一次熱電対の起電力が低
下することで、又、長期使用により熱交換器のフィン閉
塞が進行した場合は、燃焼排気熱により燃焼室窓の二次
熱電対の起電力が高くなることで、何れも合成起電力が
低下するため、マグネット電磁弁が直接、或はコントロ
ーラを介して閉弁され、ガスの供給が遮断されるものと
なる。
のうち、フィンの閉塞の場合は、メンテナンスを行わず
に使用を続けると、閉塞が進行し、熱交換器等に損傷を
与えたり、炎が燃焼室の外部にあふれたりする虞れがあ
るため、一旦これを検知した後は器具の再使用を禁止す
る(いわゆるインターロックをかける)のが望ましい。
一方、酸素不足の場合は、室内の換気を行えば簡単に燃
焼異常の原因が解消されるから、この場合まで再使用が
禁止されると、逆に使い勝手を損なうことがある。しか
し、上記従来の不燃防装置においては、室内の酸素不足
もフィンの閉塞も共に、同じ合成起電力の低下で検知し
ているため、両者の区別ができず、結局上記不燃防装置
のように一時的にガスの供給を遮断するにとどめ、器具
の再使用時に改めて合成起電力の低下を検知して燃焼停
止を行わざるを得ない。ところが、この再使用時には、
夫々熱電対の起電力が立上って燃焼異常を検知可能にな
るまでの時間は不燃防装置が働かないため、当該時間は
器具を使用可能となり、フィンの閉塞が生じていた場合
にはこの時間の使用の繰り返しによって閉塞が進行し、
上記熱交換器の損傷等を生じさせてしまう。又、この
間、室内の空気は使用するごとに発生COに汚染される
ため、CO中毒の危険も生ずる。
常の原因を確実に検知して、その原因に合わせた適切な
対処を可能とする開放型ガス燃焼器具を提供することを
目的としたものである。
に、請求項1に記載の発明は、バーナの炎を検知する第
一検知手段とバーナの燃焼排気熱を検知する第二検知手
段とにより得られる情報を夫々個別に監視し、前記各検
知手段により前記バーナの燃焼異常が検知された際に
は、夫々運転禁止手段が前記バーナの燃焼を停止して器
具の使用を禁止する一方、その燃焼異常の検知がどちら
の検知手段によるかを判別する異常検知判別手段と、前
記器具の使用禁止時間をカウントするタイマ手段とを設
けて、前記燃焼異常の検知が前記第一検知手段によると
判別された場合は、前記器具の使用禁止時間が所定時間
に達すると使用禁止を解除することを特徴とするもので
ある。請求項2に記載の発明は、請求項1の目的に加え
て、各検知手段による検知精度の向上を図るために、第
一、第二検知手段を、夫々熱電素子を用い、バーナ点火
後の所定の判定時間にその起電力を予め設定された個別
の判定起電力と夫々比較する構成としたものである。請
求項3に記載の発明は、請求項2の目的に加えて、判定
時間や判定起電力を適正に設定した比較を行うために、
判定時間及び/又は判定起電力を、器具の能力又は燃料
ガスの種類に応じて変更可能としたものである。請求項
4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかの目的に加
えて、バーナの連続燃焼時間が設定時間に達するとバー
ナの燃焼を停止させる消忘れタイマを備えたものにおい
て、連続再使用によるCO中毒の危険を効果的に防止す
るために、バーナの連続燃焼時間が設定時間に達した場
合、運転禁止手段が前記バーナの燃焼を停止させて器具
の使用を禁止する一方、タイマ手段のカウントにより前
記器具の使用禁止時間が所定時間に達すると、使用禁止
を解除するものである。
に基づいて説明する。図1は、開放型ガス燃焼器具とし
ての元止め式湯沸器(以下「湯沸器」という)の構造
図、図2はその概略図で、湯沸器1は、燃焼室2内に、
上水道に接続される給水管3からの水をバーナ4の燃焼
熱で加熱し、出湯管6から湯として送り出す熱交換器5
を備え、給水管3の上流には、操作ボタン7の押し操作
によりレバー8を介して開閉制御される水栓9と、ダイ
アフラム10の一次圧室11とが配置され、一次圧室1
1の下流に形成したベンチュリー13を差圧管14を介
してダイアフラム10の二次圧室12に接続させてい
る。又、このダイアフラム10には、突棒15が連結さ
れており、水栓9の開弁により給水管3内に通水される
と、ベンチュリー13での通水によって二次圧室12の
圧力が一次圧室11より低下してダイアフラム10が二
次圧室12側へ動作することで、突棒15がその動作に
連動し、バーナ4へのガス流路に配置されたマグネット
電磁弁16の開弁機構16aを動作させてこれを開弁さ
せ、続いて水圧応動弁17を開弁させるようになってい
る。尚、19,20は、夫々突棒15の動作に連動し、
マグネット電磁弁16、水圧応動弁17の開弁に合わせ
て順次ONされる水圧スイッチ、21は、操作ボタン7
の押し操作に伴いレバー8を介してONされるレバース
イッチで、夫々のON信号はコントローラ22へ入力さ
れる。更に、ガス流路における水圧応動弁17の下流側
には、操作ボタン7の押し操作に伴い開弁する器具栓1
8が設けられている。一方、コントローラ22には、バ
ーナ4点火用の点火電極23とイグナイタ24、炎検知
用のフレームロッド25が夫々接続される他、バーナ4
に併設したセンシングバーナ4aの近傍に設けられる第
一検知手段としての一次熱電対26と、バーナ4の上方
で燃焼室2における熱交換器5下部の内胴窓に臨ませて
設けられる第二検知手段としての二次熱電対27とが、
夫々別個にコントローラ22に接続され、夫々の起電力
がコントローラ22へ入力されるようになっている。
尚、28は乾電池、29はLEDランプである。
回路のブロック図で、ここでは、電池電圧の最低補償電
圧を監視するリセット回路31、原発振用のクロック回
路32を備えたマイクロコンピュータ(以下「マイコ
ン」と略称する)30を利用して、後述する点火制御及
び不完全燃焼防止制御を行うもので、各入力ポート(P
Iで示す)には、レバースイッチ21、水圧スイッチ1
9,20のON信号及び乾電池28の電圧監視回路33
からの電圧検知信号が夫々入力されると共に、フレーム
ロッド25の電流値を検知する炎検知回路34と、一次
熱電対26の起電力を検知する一次起電力判定回路35
と、二次熱電対27の起電力を検知する二次起電力判定
回路36とを介して、バーナ4の燃焼状態の検知及び判
定信号が夫々入力される。一方、各出力ポート(POで
示す)には、イグナイタ24を動作させる点火回路3
7、マグネット電磁弁16への吸着及び保持電流を供給
する電磁弁駆動回路38が夫々接続されて、マイコン3
0からの出力に応じて夫々作動制御されるようになって
いる。
4のフローチャートに従って説明する。まず、操作ボタ
ン7を押し操作すると、S1で、レバースイッチ21が
ONすると共に、器具栓18及び水栓9が夫々開弁し、
前述の如く給水管3の通水に伴う突棒15の動作でマグ
ネット電磁弁16も開弁され、器具内への通水が行われ
る。次に、S2で突棒15の動作に伴い水圧スイッチ1
9がONすると、S3では、インターロック要求1があ
るか否かを判別する。即ち運転禁止状態であるか否かの
確認であるが、要求1は、後述する酸素不足検知のイン
ターロックによるものである。ここの判別でインターロ
ック要求1があれば、S4では、そのインターロックか
ら時間T3 が経過したか否かを判別する。ここで時間T
3 を経過していなければ、続く制御は行わず、S5でマ
グネット電磁弁16はOFFされ、インターロックは継
続される。一方、時間T3 を経過していれば、S6で、
インターロック要求2があるか否かを判別する。この要
求2は、後述するフィン閉塞検知のインターロックによ
るものである。ここの判別でインターロック要求2があ
れば、S5でインターロックはそのまま継続される。
がなければ、次のS7で電圧監視回路33から入力され
る電池電圧が2.1V以上か否かを判別する。ここで
2.1Vを下回っていれば、S8でLEDランプ29を
点灯させる。一方、2.1V以上であれば、S9でイグ
ナイタ24を動作させて点火電極23を連続スパークさ
せると共に、マグネット電磁弁16へ吸着電流1を通電
させる。次にS10の判別で、突棒15による水圧応動
弁17の開弁と同時の水圧スイッチ20のON信号を確
認するが、このON信号がS2での水圧スイッチ19の
ONから2秒以内に得られなければ、S5でイグナイタ
24をOFFさせてマグネット電磁弁16を閉弁させ、
点火制御を終了させる。逆に、水圧スイッチ20のON
信号が適正に得られれば、水圧応動弁17の開弁でガス
の供給がなされたとしてS11でイグナイタ24のみを
OFFさせる。こうしてバーナ4に点火され、S12で
フレームロッド25から炎検知回路34を介してバーナ
4の燃焼が確認されると、S13でマグネット電磁弁1
6への吸着電流を保持電流2に下げる。尚、着火ミスや
立ち消えが生じると、S12で炎検出信号が得られない
ため、マイコン30は電磁弁駆動回路38への出力によ
ってマグネット電磁弁16への吸着電流の供給を停止
し、マグネット電磁弁16を閉弁させてガスの供給を遮
断する(S5)。
後、一次熱電対26、二次熱電対27の起電力の立上り
により一次起電力判定回路35、二次起電力判定回路3
6を介して夫々入力される判定信号を個別に監視して、
室内の酸素不足や熱交換器5のフィン閉塞による不完全
燃焼の発生を防止すべく、S14以下の不完全燃焼防止
制御(以下「不燃防制御」と略称する)を実行してい
る。まず、S14で、S12の炎検出から第一判定時間
T1 を経過したか否かを判別する。第一判定時間T1 に
達すれば、次のS15で、一次熱電対26から得られる
一次起電力v1 が、判定起電力V1 以上か否かを判別す
る。これは、図5(A)に示す如く、室内の酸素不足状
態での使用開始の場合(水から加熱、いわゆるコールド
スタートの場合)は、一次熱電対26の一次起電力v1
の立上りが正常な立上りvo より遅く、緩やかに上昇す
ることから、第一判定時間T1 で判定起電力V1 に達し
たか否かを確認することで、酸素不足の検知を可能とし
たものである。よって、ここでNO、即ち一次起電力v
1 が判定起電力V1 を下回っていれば、酸素不足による
炎のリフトや立ち消え等が生じたとして、S16でイン
ターロック要求1を出力してS5でマグネット電磁弁1
6への吸着電流の供給を停止してこれを閉弁させ、器具
の再使用を禁止させる(インターロック)。一方、一次
起電力v1 が判定起電力V1 以上であれば、次のS17
で炎検出から第二判定時間T2 を経過したか否かを判別
する。第二判定時間T2 に達すれば、S18で、今度は
二次熱電対27から得られる二次起電力v2 が、判定起
電力V2 以上か否かを判別する。これは図5(B)に示
す如く、フィンの閉塞状態での使用開始(コールドスタ
ート)の場合は、二次熱電対27の二次起電力v2 の立
上りが通常の立上りvo より早く、急激に上昇すること
から、第二判定時間T2 で判定起電力V2 に達したか否
かを確認することで、フィン閉塞の検知を可能としたも
のである。よって、ここでYES、即ち二次起電力v2
が判定起電力V2 以上であれば、フィンの閉塞によるも
のとして、S19でインターロック要求2を出力してS
5でマグネット電磁弁16を閉弁させ、器具の再使用を
禁止させる。尚、S18の判別でフィン閉塞が検知され
なかった場合は、燃焼が継続されるが、S2の水圧スイ
ッチ19のON検知後20分経過をS20で確認する
と、マグネット電磁弁16を閉弁させてバーナ4を自動
消火させる消忘れタイマが働くが、このとき、S16で
インターロック要求1を出してバーナ4を消火させるた
め、ここから再使用する際は、S3の判別でインターロ
ック要求1を確認し、S4の判別で時間T3 の経過を確
認した場合にのみ使用可能となる。従って、消忘れタイ
マの動作後は即再使用されることがなくなり、連続再使
用によるCO中毒事故を効果的に防止できる。
電対26と二次熱電対27との起電力を夫々個別に監視
したことで、酸素不足とフィン閉塞とを夫々確実に検知
してインターロックをかける安全対策が可能となる。但
し、酸素不足による場合は、室内の換気により再使用を
禁止する原因は解消されることを考慮して、ここでは、
インターロックが酸素不足による場合かフィン閉塞によ
る場合かを判別して、酸素不足によるインターロックの
場合は、上記S3〜S6におけるように時間T3 経過し
ていれば器具の再使用を許容する時間制限のインターロ
ックとして、使い勝手を確保している。よって、燃焼異
常の原因に合わせた適切な対処が可能となるのである。
又、ここでは、一次熱電対26の一次起電力v1 と二次
熱電対27の二次起電力v2 とを判定する判定起電力
を、V1 ,V2 と個別に設定しているため、夫々酸素不
足とフィン閉塞とに合わせた適正な判定レベルを設定で
き、検知精度の向上も期待できる。
にマイコン30の入力ポートPI9 (A/D変換ポート)
に、2つの分割抵抗39,40による分圧値が入力可能
となっている。これは、上記不燃防制御に使用する第
一、第二判定時間T1 ,T2 や判定起電力V1 ,V2 を
ガスの種類に応じて予め複数用意しておき、ガスの種類
に応じて分割抵抗40を取り替えることで、入力される
分圧値の相違に合わせてこれらの判定時間T1 ,T2 や
判定起電力V1 ,V2 を変更して、ガスの種類に応じた
適正な起電力の判定を可能としたものである。同様に、
入力ポートPI10(A/D変換ポート)には、一方を可変
抵抗器42とした分割抵抗41,42による分圧値が入
力可能となっている。これも、上記可変抵抗器42を、
器具の能力調整(ガス量調整)に連動して変化させるこ
とで、入力される抵抗値に合わせて判定時間T1 ,T2
や判定起電力V1 ,V2 を変更(例えば、能力が小さけ
れば判定時間を遅くし、判定起電力を小さくする等)
し、器具の能力に応じた適正な起電力の判定を可能とし
たものである。又、上記形態で示す不燃防制御では、一
次起電力v1 と二次起電力v2 とを判定起電力と比較す
る時間を夫々別々にしているが(S14,17)、同じ
時間で比較を行っても良い。更に、酸素不足によるイン
ターロックのタイマー時間T3も、器具能力や燃焼時間
等に合わせて変更することができる。
一検知手段と第二検知手段とからの情報を夫々個別に監
視し、夫々バーナの燃焼異常が検知された際にはバーナ
の燃焼を停止して器具の使用を禁止する一方、燃焼異常
の検知が前記第一検知手段による場合は、器具の使用禁
止時間が所定時間に達すると使用禁止を解除すること
で、フィン閉塞のような使用が望ましくない原因による
燃焼異常が生じた場合は、器具の使用を確実に禁止で
き、安全性が高まる一方、酸素不足のような燃焼異常が
生じた場合は、時間制限の使用禁止となって、室内の換
気で原因が解消された場合の再使用が可能となり、使い
勝手を確保できる。よって、燃焼異常の原因に応じた適
切な対処が行えることになる。請求項2に記載の発明に
よれば、請求項1の効果に加えて、第一、第二検知手段
を、夫々熱電素子を用い、バーナ点火後の所定の判定時
間にその起電力を予め設定された個別の判定起電力と夫
々比較する構成としたことで、検知する燃焼異常の原因
に応じた適正な判定起電力を設定でき、精度の高い燃焼
異常検知が行える。請求項3に記載の発明によれば、請
求項2の効果に加えて、判定時間及び/又は判定起電力
を、器具の能力又は燃料ガスの種類に応じて変更可能と
したことで、判定時間や判定起電力を適正に設定した比
較を行うことができる。請求項4に記載の発明によれ
ば、請求項1乃至3の何れかの効果に加えて、バーナの
連続燃焼時間が設定時間に達した場合、運転禁止手段が
前記バーナの燃焼を停止させて器具の使用を禁止する一
方、タイマ手段のカウントにより前記器具の使用禁止時
間が所定時間に達すると、使用禁止を解除することで、
消忘れタイマが働いた後も連続再使用を防止して安全性
を確保可能となる。
ある。
る。
変化を示すグラフである。 (B)フィン閉塞の場合の二次起電力の立上りの変化を
示すグラフである。
交換器、7・・コントローラ、16・・マグネット電磁
弁、26・・一次熱電対、27・・二次熱電対、30・
・マイコン、35・・一次起電力判定回路、36・・二
次起電力判定回路、38・・電磁弁駆動回路。
Claims (4)
- 【請求項1】 バーナの炎を検知する第一検知手段と、
前記バーナによる燃焼排気熱を検知する第二検知手段
と、前記バーナの燃焼を停止させてその後の使用を禁止
する運転禁止手段とを備えた開放型ガス燃焼器具であっ
て、 前記第一検知手段と第二検知手段とにより得られる情報
を夫々個別に監視し、前記各検知手段により前記バーナ
の燃焼異常が検知された際には、夫々前記運転禁止手段
が前記バーナの燃焼を停止して器具の使用を禁止する一
方、その燃焼異常の検知がどちらの検知手段によるかを
判別する異常検知判別手段と、前記器具の使用禁止時間
をカウントするタイマ手段とを設けて、前記燃焼異常の
検知が前記第一検知手段によると判別された場合は、前
記器具の使用禁止時間が所定時間に達すると使用禁止を
解除することを特徴とする開放型ガス燃焼器具。 - 【請求項2】 第一、第二検知手段が、夫々熱電素子を
用い、バーナ点火後の所定の判定時間にその起電力を予
め設定された個別の判定起電力と比較するものである請
求項1に記載の開放型ガス燃焼器具。 - 【請求項3】 判定時間及び/又は判定起電力を、器具
の能力又は燃料ガスの種類に応じて変更可能とした請求
項2に記載の開放型ガス燃焼器具。 - 【請求項4】 バーナの連続燃焼時間が設定時間に達し
た場合、運転禁止手段が前記バーナの燃焼を停止させて
器具の使用を禁止する一方、タイマ手段のカウントによ
り前記器具の使用禁止時間が所定時間に達すると、使用
禁止を解除する請求項1乃至3の何れかに記載の開放型
ガス燃焼器具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12113398A JP3881774B2 (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 開放型ガス燃焼器具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12113398A JP3881774B2 (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 開放型ガス燃焼器具 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11311412A true JPH11311412A (ja) | 1999-11-09 |
JP3881774B2 JP3881774B2 (ja) | 2007-02-14 |
Family
ID=14803699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12113398A Expired - Fee Related JP3881774B2 (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 開放型ガス燃焼器具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3881774B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009139024A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Paloma Ind Ltd | 湯沸器 |
JP2009150571A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Paloma Ind Ltd | 湯沸器 |
JP2014025664A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Paloma Ltd | 給湯器 |
-
1998
- 1998-04-30 JP JP12113398A patent/JP3881774B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009139024A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Paloma Ind Ltd | 湯沸器 |
JP2009150571A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Paloma Ind Ltd | 湯沸器 |
JP2014025664A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Paloma Ltd | 給湯器 |
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---|---|
JP3881774B2 (ja) | 2007-02-14 |
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