JPH026410B2 - - Google Patents

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
熱装置であつて、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
に調節可能なバルブを備えることが知られてい
る。該バルブはバーナへの新鮮空気の流入の調節
を可能にし、従つて装置の効率（即ち使用燃料単
位量当りの有効発熱量）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。このバ
ルブが開かれると、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。
従つて少量の燃料で作動させる場合、バルブを所
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７図に示す加熱装置に於ては、バ
ルブのシヤツタ１が、ヒータ３の本体上方に配置
された気密フード乃至バルブ２に設けられてお
り、フアン４による燃焼廃ガスの排出を保証す
る。該シヤツ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バイメタル９を有し、ロ
ツド１７の接続によりバルブのシヤツタ１を制御
する。燃焼ガスによる加熱の強弱に応じてバイメ
タル９はシヤツタ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１１への空気の
供給量が減少されない限り温度が低下する。この
場合バイメタル９はシヤツタを開くように作用す
る（第７図参照）。その際バーナ１１に送り込ま
れる新鮮空気の量は少なくなり効率は定常に戻
る。火力が強くなると燃焼ガスの温度は高くな
り、定常の状態に戻すためにバイメタルは逆に働
いてシヤツタをある程度閉じる。

従つ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。

バイメタルの代りに、膨脹し得る液体を収容し
た球状物或いはチユーブ状物（以下、「封入体」
という）型のサーモスタツト等の感熱手段の使用
も可能である。該封入体はバイメタルと同様に配
置され、封入体内に収容された液体の熱応働作用
によりバイメタルと同じくシヤツタを制御する。

第８，９図に示された加熱装置に於ては、バイ
メタル或いはサーモスタツト７のような感熱メン
バが、バーナ１１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
らの放熱により加熱される。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
様にシヤツタ１のロツド１７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、該メンバはシヤツタを閉じる（第８図
参照）。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
ヤツタを開く（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確実
で効果的であつても、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
の制御メンバはシヤツタを開成する。従つて点火
時及びその直後では、一般に自然通気の状態にあ
つて、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。

本発明の目的は、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こ
とにある。

問題点を解決するための手段 本発明の上記目的は、 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
う排気装置を備えたダクトにして、前記バーナよ
り下流側で該ダクトへ空気流入させるためのバル
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に前記
バーナの熱出力に応じて前記バルブを開閉するよ
うに設けられた感熱型バルブ制御装置と、 前記バーナが点火されていないときは前記バル
ブを閉鎖状態に保ち、前記バーナが作動中は前記
バルブを前記バルブ制御装置の制御下におくよう
に該バルブを開放するニユーマチツク時限メンバ
とを備え、 該ニユーマチツク時限メンバは、該時限メンバ
による前記バルブの開放によつて該バルブが開く
とき、該バルブの全開前に、前記バルブ制御装置
がバルブ制御位置に達するようにバルブ開放時間
遅延制御するようになつている加熱装置により達
成される。

本発明によれば、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おり、バーナが作動
状態にはいると、該バルブが、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。

前記ニユーマチツク時限メンバは、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
オリフイ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
ムによつ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イスにより調節されるも
のでもよい。

前記バルブ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、前記バルブは、フラツプバルブとするこ
とができる。

更に、前記バルブは燃焼用の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３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、バルブのシ
ヤツタ１はヒータ３の本体上方に位置し、フアン
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。該シヤツ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ツト７がバルブ制
御装置の感熱部分として用いられ、該サーモスタ
ツ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。該サーモスタツトは
レシーバ８に接続され、シヤツタ１の動きをレバ
ー２４により制御する。該レバー２４は、シヤツ
タ１が後述するニユーマチツク時限メンバ２６の
膜２５により動かされるときシヤツタ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
タツト７に強い放熱が与えられ、シヤツタ１が閉
鎖される（第４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はシヤツタ１の変位を
制御し（第５図の状態）、シヤツタ１は、開度が
漸次増大するにつれ、バーナ１１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
一定に保つたまゝでダクト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、
ニユーマチツク時限メンバ２６はスプリング２７
により押圧され、シヤツタ１に接続された膜２５
を有する。この実施例に於て、該膜は管２８によ
つて２９に於けるガスの供給圧の作用を受ける。
該膜２５の変位のタイミングは、ニユーマチツク
時限メンバ２６のハウジングの底板に所定大きさ
のオリフイス３０を設けることにより得られてい
る。

第３図から第５図に示す実施例でも、同じニユ
ーマチツク時限メンバ２６が設けられているがそ
の膜２５は、フアン４の出口に設けたダイアフラ
ム３６により生ずる排気の圧力を管３２を介して
受け、管３２とメンバ２６のハウジングとの接続
部に設けたオリフイス３０は膜２５の変位の、従
つてシヤツタ１の開放の時間遅延を可能にする。
ニユーマチツク時限メンバ２６のハウジングの下
側室はダイアフラム３６の下流側における圧力を
管３１を介して受け、該ハウジングの上側室はこ
のダイアフラム３６の上流側に在る圧力を管３２
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ユーマチツク時限メン
バの槙２５はスプリング２７によつて上側位置に
保持され、シヤツタ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３３が開くと、ガス
圧はダクト２８により膜２５の上に達する。する
とスプリング２７の弾力に抗して作用するそのガ
ス圧は、オリフイス３０が設けられているので、
レバー２４に向つて膜２５、従つてシヤツタ１を
最初少し変位させるだけである。従つて点火時及
びその直後にはバーナへ十分空気が供給される。
バルブシヤツタ１の全開前に、バルブ制御装置の
レバー２４が該シヤツタ１の制御位置に達し、そ
のあとレバー２４はバーナ１１に流入する空気量
の調節をサーモスタツト７が受ける放熱の強さに
応じて制御する。電磁弁３３が閉じると膜２５が
ガス圧を受けなくなり、再び停止状態になりシヤ
ツタ１を閉じる。

第３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３〜５図の実施例の場合、フアン４の作動中
膜２５に作用するダイアフラム３６の両側の異な
つた圧力があり、バルブシヤツタ１の開放の時間
の遅延がオリフイス３０により確保される点で異
なる。装置の停止時には膜２５にガス圧が伝達さ
れず、膜２５は休止状態に置かれ、シヤツター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、シヤツタ１の状態を制御する。該シヤツタ
は、ダクト６に於ける空気の背圧により生じ、膜
２５に作用するダイアフラム３６の両側に在る異
なつた圧力によつてレバー２４上に支持されてそ
れを維持される。単にフアンの背圧を用いること
も可能である。

シヤツタ１としてバタフライバルブに代るフラ
ツグ（flag）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たダ
クトにして、該ダクトへの空気流入を行うための
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該バーナの
熱出力に応じて前記バルブを開閉するように設け
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、前記バルブが作
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。

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おり、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。従つてバーナ点火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
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。

前記バルブは、例えば前記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ヤツタを有
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、或は加熱により膨脹する液体を
収容する封入体型のサーモスタツトであつてもよ
い。更には、前記感熱メンバが、前記バーナ上方
の前記ダクト内に配置されたバイメタル或いは加
熱により膨脹する液体を収容する封入体を備え、
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脹用液体を収容する
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前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ツプ弁とすることができ
る。

第１０〜１２図に示されたこの種の装置例に於
ては、加熱装置は２つのバイメタルを適用した形
式になつている。感熱メンバとしての一端が固定
された第１のバイメタル１２はその自由端が、支
点１４で枢着された取付け部材１５と協働する。
該取付け部材上にはロツド１７によりバルブのシ
ヤツタ１に接続された第２のバイメタル１８、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。取付け部材１５の動きは２
つのストツパ１３及び１６により制限される。バ
ーナが停止されると、バイメタル１２が取付け部
材１５を動かし、ストツパ１３に接触させる。第
１２図では装置はシヤツタ１が閉じた状態にあ
る。従つて、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。

バーナの点火後バイメタル１２は彎曲し、取付
け部材１５を解放し、ストツパ１６に接触させ
る。次にシヤツタはバイメタル１８の制御を受
け、ロツド１７により開放される。火勢が小さい
（第１１図参照）と、バイメタル１８は取付け部
材１５に接触してその状態を保ち、シヤツタの開
きは最大である。

強火勢時（第１０図参照）には、バイメタル１
８はそれに応じて彎曲し、上述のようにシヤツタ
を閉鎖する。

第１３〜１５図に示された装置例に於ては、サ
ーモスタツト７とバイメタル１０が使用される。
該バイメタルは低温時にはシヤツタ１を閉鎖状態
に置き、ロツド１７をサーモスタツト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、シヤツタは全閉されている。
従つ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１０は彎曲してロツド１７を
自由にし、バルブ制御装置の感熱部分としてのサ
ーモスタツト７のレシーバ８に接触させる。次い
でシヤツタ１は該サーモスタツトの制御を受け、
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（第１３図参照）で
の作動のための閉鎖状態に置かれうる。

上述のようにして操作されるシヤツタ１の制御
により燃焼用空気のみならず制御空気（シヤツタ
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１６〜１８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、シヤツタ１はヒータ３の本
体上方に位置するダクト２に配置されフアン４に
よる燃焼廃ガスの排出が保証される。該シヤツタ
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、
サーモスタツト７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
スタツトはレシーバ８に連結され、ロツド１７を
制御し、レバー１３によりシヤツタ１を動かす。

バーナへの空気の供給を十分にするために（第
１７図参照）、サーモスタツト７に強い放熱を与
えると、該サーモスタツトはシヤツタを閉鎖す
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、サーモスタツトはシ
ヤツタ１の開きを制御する。

サーモスタツト７と同様な第２のサーモスタツ
ト２０が感熱メンバとして備えられて、該サーモ
スタツト２０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。該サーモスタツト２０は
バーナの停止時にシヤツタ１をレシーバ２２及び
レバー２１及び１４によつて閉鎖する（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、サーモスタツト７及び２０は低温
にあり、レシーバ８及び２２は収縮している。レ
シーバ２２はレバ２１及び１４によつてシヤツタ
１を閉鎖しており、レシーバ８はシヤツタ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
ツト２０はレバー２１を傾斜させてシヤツタ１を
自由にするが、サーモスタツト７はレシーバ８を
作動させ、レバー１７及び１３によりシヤツタ１
の動きを制御する。レシーバ２２はシヤツタ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
はシヤツタ１の動きを依然制御するがサーモスタ
ツト２０及びレシーバ２２により制御されている
レバー２１はレバー１４と接触せず、シヤツタ１
に何ら作用しない。

この例に於て、シヤツタ１はバタフライバルブ
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。シヤツタが開放状態にあ
ると、バーナへの通気を抑制する働きが強くな
り、シヤツタは開度が小さくなりうる。

発明の効果 かくの如く本発明によれば、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３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
略線図、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
示しており、第１０図から第１８図は、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１３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……バルブのシヤツタ、２，６……ダクト、
３……ヒータ、４……フアン（排気装置）、５…
…新鮮空気、７……サーモスタツト（バルブ制御
装置の感熱部分）、８……レシーバ、１１……バ
ーナ、２４……レバー、２５……膜、２６……ニ
ユーマチツク時限メンバ、２７……スプリング、
２８……ダクト、３０……オリフイス、３１……
ダクト、３２……管、３３……電磁弁、３６……
ダイアフラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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
   う排気装置を備えたダクトにして、前記バーナよ
   り下流側で該ダクトへ空気流入させるためのバル
   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に前記
   バーナの熱出力に応じて前記バルブを開閉するよ
   うに設けられた感熱型バルブ制御装置と、 前記バーナが点火されていないときは前記バル
   ブを閉鎖状態に保ち、前記バーナが作動中は前記
   バルブを前記バルブ制御装置の制御下におくよう
   に該バルブを開放するニユーマチツク時限メンバ
   とを備え、 該ニユーマチツク時限メンバは、該時限メンバ
   による前記バルブの開放によつて該バルブが開く
   とき、該バルブの全開前に、前記バルブ制御装置
   がバルブ制御位置に達するようにバルブ開放時間
   遅延制御するようになつている加熱装置。 ２ 前記ニユーマチツク時限メンバが、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
   イスを有する特許請求の範囲第１項記載の加熱装
   置。 ３ 前記ニユー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
   フラムによつ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イスにより調整され
   る特許請求の範囲第１項記載の加熱装置。 ４ 前記バル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
   ３項のいずれかに記載の加熱装置。 ５ 前記バルブが、フラツプバルブである特許請
   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。 ６ 前記バルブが燃焼用の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。