JPH04190043A - 給湯器の安全装置 - 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】 ［利用分野及び発明の概要］ 本発明は、給湯器の安全装置、特に、熱交換器の損傷時
に給湯器の運転を停止するようにした安全装置に関する
ものであり、前記損傷を初期の段階で速やかに且確実に
検知して、給湯器の運転を停止できるようにし、給湯器
の安全性を向上させようとするものであり、初期的な損
傷が生じた場合における熱交換器の外周の雰囲気温度の
上昇度合が少いことに着目し、外気温の変化に対応して
安全装置の作動温度を替えられるようにするものである
。

［従来技術及びその課題］ 給湯器の安全装置として、第８図に示す形式のものがあ
り、このものでは、給湯器のケーシング（Ｋ）内に収容
した熱交換器（１）の胴部に近接して温度ヒユーズ（２
１）を配設し、この温度ヒユーズ（２１）の；囲気温度
が設定温度になると、前記温度ヒユーズ（２１）が溶断
して給湯器のガス回路に挿入した電磁弁式の元弁（３１
）への回路が遮断されてこれが閉弁し、これにより給湯
器の運転を停止され、安全が確保されるようになってい
る。

ところが、この従来のものでは、熱交換器（１）の初期
的な損傷を検知できない場合がある。

熱交換器（１）が大きく損傷した場合には、熱交換器（
１）　とケーシング（に）との間の雰囲気温度の上昇度
合も大きくなることから、温度ヒユーズ（２１）によっ
ても確実に熱交換器（１）の損傷を検知できる。ところ
が、熱交換器（１）の損傷初期において、この損傷が軽
微な場合には、熱交換器（１）内の熱気が外部には排出
されにくく、熱交換器（１）とケーシング（に）との間
の雰囲気温度が太きくは上昇しない、従って、かかる場
合をも正確に検知しようとすると、上記温度ヒユーズの
設定温度と正常運転時における前記雰囲気温度との差を
小さく設定する必要があるが、この場合には、前記温度
ヒユーズ（２１）によっては熱交換器（１）の軽微な損
傷を検知できない事態が生じる。熱交換器の損傷が軽微
であって前記部分の温度上昇が少いときには、夏期と冬
期とにおける外気温の変化の度合の方が大きい場合もあ
り、かかる場合には、正常運転状態であるにもかかわら
ず、前記外気温変化によって雰囲気温度が温度ヒユーズ
の設定温度を越えてしまって誤動作することがあり、熱
交換器（１）の損傷を確実に検知できない事態も生じ得
るからである。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ｒ熱
交換器（１）の外周の雰囲気温度を検知する検知手段（
２）を設け、この検知手段（２）の検知温度が出力装置
（３）の作動設定温度よりも高くなった時点で出力装置
（３）を作動させて、給湯器の運転を停止させるか又は
給湯器のガス回路を遮断させるようにした給湯器の安全
装置」において、外気温度の変化による影響を受けるこ
となく確実に検知できると共に、軽微な熱交換器（１）
の損傷をも確実に検知できるようにして、給湯器の安全
性を向上させることをその課題とする。

＊請求項１の　明について ［技術的手段］ 上記課題を解決するために請じた本発明の技術的手段は
ｒ外気温又はこれに対応する温度を検知する外気温検知
手段（２２）を設けるとともに、前記外気温検知手段（
２２）の検知温度に応じて出力装置（３）の作動設定温
度を補正する補正手段（４）を設け、この補正手段（４
）は、外気温又はこれに対応する温度が０℃のときの出
力装置（３）の作動設定温度を基準温度とし、前記外気
温検知手段（２２）の検知温度を前記基準温度に加算す
る構成とした」ことである。（第１図参照） ［作用］ 本発明の上記技術的手段は次のように作用する。

検知手段（２）の検知温度が出力装置（３）の作動設定
温度になると、この出力装置（３）の出力によって、給
湯器の運転が停止されるか又は給湯器のガス回路が遮断
されることとなるが、出力装置（３）の作動設定温度は
、補正手段（４）によって補正される。この補正手段（
４）による補正は、（外気温検知手段（２２）の検知温
度）−（外気温又はこれに対応する温度が０℃のときの
出力装置（３）の作動設定温度）の差に相当する温度を
、基準温度に加算するものであるから、外気温又はこれ
に対応する温度が低い場合には、出力装置（３）の作動
設定温度が低く設定され、逆に外気温又はこれに対応す
る温度が高い場合には前記作動設定温度が高く設定され
る。しかも、この作動設定温度は、外気温又はこれに対
応する温度が０℃のとぎのそれに対応したものとなるか
ら、外気温変化に追随して熱交換器（１）の雰囲気温度
の上昇度合を正確に検知することとなる。

［効果］ 本発明は上記構成であるから次の特有の効果を有する。

外気温変化又はこれに対応する温度変化に追随して熱交
換器（１）の雰囲気温度の上昇度合を正確に検知するか
ら、熱交換器（１）の損傷が確実に検知できる。

外気温と対応する熱交換器（１）の雰囲気温度からの温
度変化度合によって出力装置（３）の作動設定温度を決
定するものであるから、熱交換器（１）に損傷が生じた
場合の前記温度変化度合を小さく設定しても確実に出力
装置（３）を作動させることができる。つまり、安全装
置の感度及び精度を向上させることができ、熱交換器（
１）のＨ徴ｔｔｍ傷も検知できる。

＊請求項２の発明について この請求項２の発明は上記請求項１の発明と同様ｒ熱交
換器（１）の外周の雰囲気温度を検知する検知手段（２
）を設け、この検知手段（２）により熱交換器（１）の
損傷時の温度を検知して、このときの出力により出力装
置（３）を作動させて、給湯器の運転を停止させるか又
は給湯器のガス回路を遮断させるようにした給湯器の安
全装置」において、上記請求項１の発明と同様の課題を
解決するものである。

［技術的手段］ 上記課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は
「外気温又はこれに対応する温度を検知する外気温検知
手段（２２）を設けるとともに、上記検知手段（２）の
検知温度から前記外気温検知手段（２２）の検知温度を
差し引いた差と、外気温又はこれに対応する温度が０℃
のときの出力装置（３）の作動設定温度とを比較演算す
る演算手段（４０）を設け、前者の差が後者の作動設定
温度よりも大きい場合の前記演算手段（４０）からの出
力により出力装置（３）を作動させるようにしたｊこと
である。

（第２図参照） ［作用及び効果］ この技術的手段によれば、検知手段（２）の検知温度と
外気温検知手段（２２）の検知温度との差が一定レベル
に達すると、演算手段（４０）からの出力によって出力
装置が作動するから、外気温度の変化の影響を受けるこ
となく、上記請求項１の発明と同様に、熱交換器（１）
の損傷が正確に検知できるとともに、この検知感度が向
上する。

＊請求項３の　明について この請求項３の発明は、一つの検知手段（２）によって
上記請求項１及び請求項２の発明と同様の課題を解決す
るもので、この為に採用された技術的手段はｒ熱交換器
（１）の燃焼装置非作動゛状態における検知手段（２）
からの出力を記憶する記憶手段（４１）と、前記燃焼装
置作動状態における検知手段（２）からの出力値と前記
記憶手段（４１）の記憶値との差が一定レベル以上とな
ったときに出力状態となる演算手段を設け、この演算手
段からの出力によって出力装置（３）を作動させるよう
にした」ことである。（第３図参照） ［作用及び効果］ 本発明の上記技術的手段によれば、燃焼装置非作動状態
における検知手段（２）が上記請求項１及び請求項２の
発明における外気温検知手段（２２）に相当することと
なり、このときの検知手段（２）の検知温度が外気温に
相当する。そして、この温度が記憶されてこの記憶温度
からの温度上昇度合によって安全装置の出力装置（３）
が作動されることとなり、上記各請求項の発明と同様の
課題を解決した上で、温度検知手段を−っで構成できる
利点が有る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第４図から第７図に基いて説明
する。

この実施例は、強制給排気式の燃焼装置を具備する給湯
器に実施したものであり、第４図に示すように、ケーシ
ング（Ｋ）内に収容される熱交換器（１）の下部にはガ
スバーナ（Ｂ）を収容するバーナ室（１１）が連設され
、このバーナ室（１１）の底部に強制給気用のファン（
Ｆ）が配設され、このファン（Ｆ）の吐出口は前記バー
ナ室（１１）内に開口し、吸引口（］２）は、ケーシン
グ（Ｋ）　　と前記バーナ室（１１）の底壁との間の空
室内に開口する。そして、前記吸引口（１２）には、検
知手段（２）としての温度センサー（２０）を臨ませて
あり、前記吸引口（１２）には、熱交換器（１）とケー
シング（Ｋ）との間の空間に流入する外気等が強制吸引
されることとなる。

一方、外気温を検知する外気温検知手段（２２）として
は、例えばサーミスタ等の温度検知装置が採用され、こ
の外気温検知手段（２２）は、ケーシング（に）内で且
このケーシング（Ｋ）の底壁近傍に配設されている。従
って、この実施例では、外気温を直接検知するのではな
く、この外気温に対応するケーシング（Ｋ）内の温度を
検知している。

この実施例では、安全装置の制御はマイクロコンピュー
タによって行われ、この制御プログラムは第５図に示す
フローチャートに従って制御することとなる。

以下、同図に示すフローチャートに基いて制御の実際を
説明する。

運転スイッチの操作により給湯器が運転状態となると、
温度センサー（２０）及び外気温検知手段（２２）が「
オン」となり、温度センサー（２０）の検知温度（Ｔ２
）及び外気温検知手段（２２）による検知温度（Ｔ、）
が常時人力される。そして、外気温検知手段（２２）の
配設部の温度が０℃のときの出力装置（３）の作動設定
温度（基準温度（Ｔｏ）’という）と、前記検知温度（
Ｔ１）とが加算され、この値が、出力装置（３）の作動
設定温度（Ｔ、）となる。そして、この作動設定温度（
Ｔ３）と前記検知温度（Ｔ、）とが　比較されてこの検
知温度（Ｔ２）が作動設定温度（Ｔ、）よりも低い場合
には、そのまま給湯動作が継続する。そして、給湯動作
が停止されると、次の給湯動作を待機することとなる。

熱交換器（１）に損傷が生じて、検知温度（Ｔ２）が上
昇し作動設定温度（Ｔ、）よりも大きくなると、運転ス
イッチが「オフ」となり、給湯器の運転が停止される。

つまり、安全動作することとなる。これにより、器具の
安全が確保される。

＊第２実施例 この実施例は、請求項２の発明の実施例に相当するもの
で、温度センサー（２ｏ）及び外気温検知手段（２２）
の配設位置、さらには、構造的構成各部は上記第１実施
例と同様となっているが、マイクロコンピュータの制御
プログラムは第６図に示すように構成されている。

この実施例では、給湯動作信号の有無を監視するまでの
ステップは第１実施例と同様に構成されるが、これ以後
のステップが相違する。

給湯動作イ３号が入力されると、検知温度（丁１）と検
知温度（Ｔ２）との差（Ｔ）が演算され、そのど、この
差（Ｔ）　と基準温度（Ｔｏ）とが比較される。そして
、この差（Ｔ）が基準温度（Ｔｏ）よりも小さい場合に
は、給湯動作が継続され、給湯動作が停止されると、次
の給湯動作を待機する状態に置かれる。

熱交換器（１）に損傷が生じると、温度センサー（２０
）の検知温度（Ｔ２）が上昇して差（Ｔ）が基準温度（
Ｔｏ）よりも大きくなり、この場合には、運転スイッチ
が「オフ」となり、！８湯器の運転が停止されて、安全
が確保される。

以上の第１・第２実施例において、給湯動作とは、ファ
ン（Ｆ）の運転によってガスバーナ（Ｂ）　に燃焼用空
気が供給された状態でこのガスバーナ（８）が燃焼し且
熱交換器（１）の給水回路が開放されて、熱交換状態に
なることであり、熱交換器（１）の給水回路が開放され
たことと対応する給湯動作信号の人力によってファン（
Ｆ）が始動されると共にガスバーナ（Ｂ）に点火される
構成については公知のものをそのまま採用するので、こ
の点の詳細についての説明は省略する。

＊第３実施例 この実施例は、請求項３の発明の実施例に相当するもの
で、給湯動作前において温度センサー（２０）によって
検知された検知温度を記憶しておき、この記憶温度（Ｔ
４）と給湯動作時の温度センサー（２０）の検知温度（
Ｔ２）との差によって熱交換器（１）の損傷を判定しよ
うとするものである。従って、この実施例では、第４図
における外気温検知手段（２２）は不要となる。

以下、この場合のマイクロコンピュータの制御プログラ
ムを第７図に示すフローチャートに基いて説明する。

運転スイッチが「オン」となると、温度センサー（２０
）が温度検知状態となり、ついで、給湯動作を待機する
状態となる。そして、給湯動作信号が入力されると、先
ず、ファン（Ｆ）のみが一定時間運転されて、このとき
の検知温度（Ｔ２）の温度が記憶温度（Ｔ４）として記
憶される。その後、給湯動作が開始されて、この給湯動
作の間に（検知温度（Ｔ２）−記憶温度（７４））と基
準温度（Ｔｏ）とが比較され、前者が後者よりも低い場
合には、給湯動作が継続する。そして、給湯停止信号が
人力されると、給湯が停止されてその後一定時間だけフ
ァン（Ｆ）が運転を継続し、その後、運転スイッチがオ
フとなっていない場合には、次の給湯動作を待機した状
態に置かれる。

熱交換器（１）の一部に損傷が生じている場合には、検
知温度（Ｔ２）が上昇することとなって、（検知温度（
Ｔ２）−記憶温度（Ｔ４））が基準温度（Ｔｏ）よりも
大きくなり、この場合には、運転スイッチが「オフ」と
なり、給湯器の運転が停止される。

給湯器がブリパージ機能を具備するものでは、このブリ
パージ劾作中に上記記憶温度を検出し且記憶するように
すればよい。

＊上記実施例の各部の変更について 以上の各実施例の要部において、次の変更が可能である
。

［１］、給湯器をファン（Ｆ）を具備しない構成とする
変更 ［２］、温度センサー（２０）をファン（Ｆ）の吸引口
以外の箇所に設置する変更 熱交換器（１）を包囲する空間の温度を検知できるかぎ
り、温度センサー（２０）を他の箇所に設置することも
可能であり、例えば、第４図において、熱交換器（１）
の胴部の後面に近傍に配設した、遮熱板に設置したり、
または、熱交換器（１）の表面近傍に配設してもよい。

なお、ファン（Ｆ）を具備する器具の場合には、熱交換
器（１）の外周空間からファン（Ｆ）の入口部への空気
吸引経路内に配設すると一層感度が向上する。

［３］、安全装置の出力動作として、器具の運転スイッ
チを「オフ」にする構成以外に、第１図の元弁（３１）
を閉弁させて燃焼装置のみを停止する方式や、熱電対回
路に挿入した安全弁の電気回路を遮断する方式等も採用
できる。

■、マイクロコンピュータによる制御を他の電気回路に
よる制御に変更すること。

■、その他構成各部を公知の構成に置換すること。

又、上記各実施例において、給湯動作信号としては、熱
交換器（１）の給水回路に挿入した水流スイッチからの
人力信号が採用でき、この信号は、給湯開始及び停止と
対応するものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１の発明の原理説明図、第２図は請求項
２の発明の原理説明図、第３図は請求項３の発明の原理
説明図、第４図は本発明が採用される給湯器の概略説明
図、第５図は第１実施例の要部のフローチャート図、第
６図は第２実施例の要部のフローチャート図、第７図は
第３実施例の要部のフローチャート図、第８図は従来例
の説明図であり、図中。 （１）・・熱交換器 （２）・・検知手段 （３）・・出力装置 （２２）・・外気温検知手段 （４）・・補正手段 （４０）・・演算手段 （４１）・・記憶手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］、熱交換器（１）の外周の雰囲気温度を検知する
   検知手段（２）を設け、この検知手段（２）の検知温度
   が出力装置（３）の作動設定温度よりも高くなった時点
   で出力装置（３）を作動させて、給湯器の運転を停止さ
   せるか又は給湯器のガス回路を遮断させるようにした給
   湯器の安全装置において、外気温又はこれに対応する温
   度を検知する外気温検知手段（２２）を設けるとともに
   、前記外気温検知手段（２２）の検知温度に応じて出力
   装置（３）の作動設定温度を補正する補正手段（４）を
   設け、この補正手段（４）は、外気温又はこれに対応す
   る温度が０℃のときの出力装置（３）の作動設定温度を
   基準温度とし、前記外気温検知手段（２２）の検知温度
   を前記基準温度に加算する構成とした給湯器の安全装置
   。 ［２］、熱交換器（１）の外周の雰囲気温度を検知する
   検知手段（２）を設け、この検知手段（２）により熱交
   換器（１）の損傷時の温度を検知して、このときの出力
   により出力装置（３）を作動させて、給湯器の運転を停
   止させるか又は給湯器のガス回路を遮断させるようにし
   た給湯器の安全装置において、外気温又はこれに対応す
   る温度を検知する外気温検知手段（２２）を設けるとと
   もに、上記検知手段（２）の検知温度から前記外気温検
   知手段（２２）の検知温度を差し引いた差と、外気温又
   はこれに対応する温度が０℃のときの出力装置（３）の
   作動設定温度とを比較演算する演算手段（４０）を設け
   、前者の差が後者の作動設定温度よりも大きい場合の前
   記演算手段（４０）からの出力により出力装置（３）を
   作動させるようにした給湯器の安全装置。 ［３］、熱交換器（１）の外周の雰囲気温度を検知する
   検知手段（２）を設け、この検知手段（２）により熱交
   換器（１）の損傷時の温度を検知して、このときの出力
   により出力装置（３）を作動させて、給湯器の運転を停
   止させるか又は給湯器のガス回路を遮断させるようにし
   た給湯器の安全装置において、熱交換器（１）の燃焼装
   置非作動状態における検知手段（２）からの出力を記憶
   する記憶手段（４１）と、前記燃焼装置作動状態におけ
   る検知手段（２）からの出力値と前記記憶手段（４１）
   の記憶値との差が一定レベル以上となったときに出力状
   態となる演算手段を設け、この演算手段からの出力によ
   って出力装置（３）を作動させるようにした給湯器の安
   全装置。