JPH05157359A - ガス燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタがある一定量以上に目詰まりしてか
らガスバーナが消火されるまでの期間を長くし、且つ逆
火の発生を防止する。 【構成】 コンピュータ９は、ダクト内温度センサ１４
で検出された対流用ダクト４内の温度が所定温度以上に
上昇したと判定した時、フィルタランプを点灯して使用
者にフィルタ４３の目詰まりを報知する。さらに、サー
モカップル１２の出力を一定に保つように比例制御弁８
３へ供給する電流値を減少してガスバーナ６の燃焼量を
減少させて、ガスバーナ６の燃焼炎の温度の上昇を抑え
る。よって、フィルタ４３がある一定量以上の目詰まり
となってから対流用ダクト４内の温度の上昇が抑えられ
ることによって、フィルタがある一定量以上に目詰まり
してからガスバーナ６が消火されるまでの期間が長くな
るとともに、逆火の発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば燃料を燃焼して
加熱した温風を送風機により室内に吹き出して室内を暖
房する温風暖房機に好適なガス燃焼装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ガス燃焼装置、例えばガス温
風暖房機においては、送風機の作動によって、ダクト内
を流れる室内空気に含まれる埃や塵等を、ダクトの吸入
口に取り付けられたフィルタによって取り除いている。
このフィルタは、ガス温風暖房機を長期に渡って運転す
ると、次第に目詰まりし、ある一定量を越える目詰まり
になると、ダクト内を流れる空気量が減少する。また、
前述の送風機によってガスバーナへ燃焼用空気を供給す
るものでは、フィルタの目詰まりで空気量が減少する
と、ガスバーナの燃焼用空気が不足し、逆火の恐れがあ
る。そこでガスバーナの燃焼が逆火状態に近い状態にな
ると、ガスバーナの燃焼炎の温度が上昇することを利用
し、ガスバーナにサーモカップルを臨ませ、この熱電対
の出力が大きいほど送風機の回転数を上げるようにした
ものがある。しかし、ガス温風暖房機では、一般に送風
機は最小燃焼量から最大燃焼量までの送風量に対応する
回転数が得られるものを使用しているため、前述のよう
にサーモカップル出力が大きいほど送風機の回転数を上
げようとしても、送風機の回転数には限界がある。その
ため、サーモカップルの出力が所定値以上の場合は、ガ
スバーナの燃焼を停止することにより逆火を防いでい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のガス
温風暖房機においては、フィルタがある一定量以上の目
詰まりになると、ダクト内を通過する空気量が著しく減
少するため、すぐにガスバーナの燃焼炎の温度が上昇
し、燃焼炎の温度を検出するサーモカップルの出力が所
定値以上となってガスバーナが消火されてしまうという
課題があった。本発明は、フィルタがある一定量以上に
目詰まりしてからガスバーナが消火されるまでの期間を
長くし、且つ逆火の発生を防止したガス燃焼装置の提供
を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、通過する空気
を濾過するフィルタを有するダクトと、燃焼することに
よって、前記ダクト内を流れる空気を加熱するガスバー
ナと、前記ダクト内の温度を検出する第１検出手段、お
よび前記ガスバーナで生じる燃焼炎の温度を検出する第
２検出手段を有し、前記第１検出手段で検出されたダク
ト内温度が所定温度以上に上昇した際に、前記第２検出
手段で検出される燃焼炎温度が一定の温度を保つように
前記ガスバーナの燃焼量を制御する制御手段とを備えた
技術手段を採用した。

【０００５】

【作用】本発明は、フィルタの目詰まりが一定量以上と
なることによりダクト内を流れる空気量が減少すること
によって、第１検出手段で検出されたダクト内温度が上
昇して所定温度に達した場合に、制御手段が第２検出手
段で検出される燃焼炎温度が一定の温度を保つようにガ
スバーナの燃焼量を制御する。よって、ガスバーナの燃
焼炎温度の上昇が抑えられ、ダクト内温度の上昇も抑え
られるので、フィルタがある一定量以上に目詰まりして
からガスバーナが消火されるまでの期間が長くなる。ま
た、ダクト内温度が所定温度以上の場合、第２検出手段
で検出される燃焼炎温度を一定の温度に保つように燃焼
量を制御するため、逆火が防止できる。

【０００６】

【実施例】本発明のガス燃焼装置を図１ないし図５に示
す一実施例に基づき説明する。図１は本発明を適用した
ガス温風暖房機の全体構造を示した図で、図２および図
３はガス温風暖房機の機器本体を示した図である。ガス
温風暖房機１は、暖房機器２を内蔵した機器本体３、お
よび暖房機器２を制御するコンピュータ９を備える。暖
房機器２は、対流用ダクト４、対流用送風機５、ガスバ
ーナ６、燃焼用ダクト７およびガス供給路８から構成さ
れている。

【０００７】対流用ダクト４は、機器本体３内に組み込
まれ、機器本体３の背面で開口した空気吸入口４１より
室内空気を吸入して、機器本体３の前面下部において開
口した温風吹出口４２より室内に向かって温風を吹き出
す温風通路である。なお、空気吸入口４１には、塵や埃
等の内部への流入を防ぐためにフィルタ４３が取り付け
られている。一方、温風吹出口４２には、温風吹出口４
２の開口度合および温風の吹出方向を調節する可動式の
ルーバ４４が取り付けられ、ギャドモータ４５により運
動する。対流用送風機５は、供給される電流値に応じて
回転数が増減するファンモータ５１、およびこのファン
モータ５１により回転駆動される対流ファン５２から構
成されている。この対流ファン５２は、対流用ダクト４
内において、室内に向かう空気流、およびガスバーナ６
に向かう空気流を発生させる。

【０００８】ガスバーナ６は、対流用ダクト４内に組み
込まれ、対流用ダクト４内と連通する燃焼ケース６１の
内部に燃焼プレート６２を配した構造をしており、この
ガスバーナ６で発生する燃焼排気を対流用ダクト４内を
流れる室内空気と混合することにより空気加熱する。燃
焼プレート６２の下流側には、火花放電により燃焼プレ
ート６２から流出する燃料ガスと燃焼空気との混合気を
点火するスパーク電極６３が配設されている。燃焼用ダ
クト７は、機器本体３内に組み込まれ、機器本体３の背
面で開口した吸入口７１より吸入した室内空気とガス供
給路８より導入された燃料ガスをガスバーナ６に供給す
る供給通路である。なお、吸入口７１は、前述のフィル
タ４３により覆われている。

【０００９】ガス供給路８は、ガスバーナ６に燃料ガス
を供給するもので、２つの電磁弁８１、８２、比例制御
弁８３およびノズル８４を上流側より順に設けている。
２つの電磁弁８１、８２は、ガス供給路８の開閉を行う
もので、通電（オン）されると開弁し、通電が停止（オ
フ）されると閉弁する。比例制御弁８３は、供給される
電流値に応じてガス供給路８の開口度合を増減させるこ
とによって燃料ガスの供給圧力を変更して、ガスバーナ
６へ供給されるガス量を調整するものである。ノズル８
４は、燃焼用ダクト７内で開口しており、ガス供給路８
を流れてきた燃料ガスを燃焼用ダクト７内に噴出するも
のである。

【００１０】図４はガス温風暖房機１の制御部を示した
図である。コンピュータ９は、本発明の制御手段であっ
て、運転スイッチ１１、サーモカップル１２、室内温度
センサ１３、ダクト内温度センサ１４、温調スイッチ１
５、１６の出力に応じて、ギャドモータ４５、ファンモ
ータ５１、スパーク電極６３、電磁弁８１、８２、比例
制御弁８３、フィルタランプ１７および設定温度や室内
温度を表示する表示装置（図示せず）を通電制御する。
運転スイッチ１１は、図２に示したように、機器本体３
の上面に取り付けられ、暖房機器２の運転開始および運
転停止の指示をコンピュータ９に送る。サーモカップル
１２は、本発明の第２検出手段であって、燃焼プレート
６２の下流側に取り付けられ、ガスバーナ６へ供給され
る空気量に応じて変化する燃焼炎の温度に基づいた熱起
電力を生じ、ガスバーナ６が異常燃焼中か否かを検出す
る熱電対である。

【００１１】室内温度センサ１３は、図１に示したよう
に、燃焼用ダクト７の吸入口７１付近に取り付けられた
サーミスタ等の感温素子で、室内の温度を検出してその
検出温度を電圧信号に変換して出力する。ダクト内温度
センサ１４は、本発明の第１検出手段であって、図１に
示したように、対流用ダクト４の空気吸入口４１付近に
取り付けられたサーミスタ等の感温素子で、対流用ダク
ト４内の温度を検出してその検出温度を電圧信号に変換
して出力する。

【００１２】温調スイッチ１５、１６は、機器本体３の
上面に取り付けられた開閉蓋３１（図２参照）を開ける
と現れ、使用者が任意に設定した設定温度を電圧信号に
変換してコンピュータ９に出力する。また、フィルタラ
ンプ１７は、機器本体３の上面に取り付けられた開閉蓋
３１（図２参照）を開けると現れ、フィルタ４３の目詰
まりを使用者に報知するもので、通電されると点灯し、
通電が停止すると消灯する。

【００１３】また、コンピュータ９は、運転制御部９
１、温調制御部９２、燃焼制御部９３、送風制御部９４
および目詰まり判別部９５を有する。運転制御部９１
は、運転スイッチ１１とサーモカップル１２から出力さ
れた電圧信号や、目詰まり判別部９５から出力された指
示信号に基づいて、電磁弁８１、８２の通電および通電
の停止を制御する。温調制御部９２は、室内温度センサ
１３で検出された検出温度と温調スイッチ１５、１６で
設定された設定温度との温度差を演算して、その温度差
に応じた電気信号を燃焼制御部９３と送風制御部９４に
出力する。

【００１４】燃焼制御部９３は、温調制御部９２から出
力された電気信号に基づいて、ガスバーナ６の必要ガス
量を演算して、この演算されたガスバーナ６の必要ガス
量に基づいて比例制御弁８３へ供給する電流値を増減す
る。また、燃焼制御部９３は、スパーク電極６３の通電
および通電の停止を制御する。さらに、燃焼制御部９３
は、目詰まり判別部９５から出力された指示信号を検出
すると、ガス量をサーモカップル１２の出力が一定の出
力を保つように、比例制御弁８３へ供給する電流値を減
少させる。送風制御部９４は、温調制御部９２から出力
された電気信号に基づいて、ギャドモータ４５とファン
モータ５１へ供給する電流値を増減する。

【００１５】目詰まり判別部９５は、図５のタイムチャ
ートに示したように、ダクト内温度センサ１４で検出さ
れた検出温度が所定温度（Ｔ）以上に上昇したときに、
フィルタランプ１７を点灯するためフィルタランプ１７
を通電するとともに、サーモカップル１２の出力が一定
の出力を保つように比例制御弁８３へ供給する電流値を
制御するように指示信号を燃焼制御部９３に出力する。
なお、所定温度（Ｔ）は、フィルタ４３の目詰まりが一
定量以上になったときのダクト内温度に対応させてい
る。なお、目詰まり判別部９５は、比例制御弁８３へ供
給する電流値がガスバーナ６の最小燃焼量まで低下した
ときに電磁弁８１、８２の通電を停止してガスバーナ６
を消火するように指示信号を運転制御部９１に出力す
る。

【００１６】このガス温風暖房機１の作動を図１ないし
図５に基づき説明する。運転スイッチ１１が投入される
と、暖房機器２の運転が開始される。すなわち、コンピ
ュータ９の制御によりファンモータ５１、スパーク電極
６３、電磁弁８１、８２が通電されて、対流ファン５２
の吸引力によって室内空気が燃焼ケース６１内に吸引さ
れ、ガスバーナ６で燃焼が開始される。一方、対流ファ
ン５２の吸引力によって、フィルタ４３を介して空気吸
入口４１から対流用ダクト４内に吸引された室内空気
は、ガスバーナ６で発生する燃焼排気と混合することに
より空気加熱されて温風となり、温風吹出口４２から室
内に吹き出される。このため、室内は暖房される。

【００１７】なお、ガス温風暖房機１を長期に渡って運
転すると、次第にフィルタ４３が目詰まりしてくる。そ
して、フィルタ４３がある一定量以上の目詰まりになる
と、対流用ダクト４内を流れる空気量が著しく減少す
る。このとき、ガスバーナ６へ供給される空気量も著し
く減少するので、ガスバーナ６の空燃比が低下する。こ
のため、ガスバーナ６で生じる燃焼炎の温度が上昇す
る。

【００１８】そして、ダクト内温度センサ１４で検出さ
れた対流用ダクト４内の検出温度が所定温度（Ｔ）に達
すると、図５のタイムチャートに示したように、フィル
タランプ１７を点灯することによって使用者にフィルタ
４３の目詰まりを報知する。フィルタランプ１７を点灯
すると同時に、図５のタイムチャートに示したように、
サーモカップル１２の出力が一定値を保つように、すな
わち、ガスバーナ６の燃焼炎温度が一定を保つように、
比例制御弁８３へ供給する電流値を徐々に減少させてい
くことによって、ガスバーナ６へ供給されるガス量を徐
々に減少させていく。

【００１９】また、対流用ダクト４内の検出温度が所定
温度（Ｔ）を越えた後は、図５のタイムチャートに示し
たように、ガスバーナ６の燃焼炎温度を一定に保つよう
にガスバーナ６の燃焼量が段階的に減少することによっ
て、対流用ダクト４内の温度上昇が抑えられるので、フ
ィルタ４３がある一定量以上に目詰まりしてからガスバ
ーナ６が消火されるまでの期間が長くなる。したがっ
て、フィルタ４３の目詰まりが一定量以上となってか
ら、すなわち、対流用ダクト４内の検出温度が所定温度
（Ｔ）を越えた直後にガスバーナ６を消火してしまうこ
とを防止できるので快適な暖房感が得られる。さらに、
ガスバーナ６へ供給される空気量が減少した分だけガス
量が減少するので、混合気中の空気量（空燃比）が著し
く低下しない。すなわち、ガスバーナ６へ供給される混
合気中の空気量が不足しないので逆火を防止できる。な
お、このフィルタランプ１７の点灯に使用者が気がつけ
ばフィルタ４３の清掃が行われるため、対流用ダクト４
内を流れる空気量が増加し、通常の運転に戻される。

【００２０】〔変形例〕本実施例では、本発明をガス温
風暖房機に採用したが、本発明をガス給湯器等のガス燃
焼装置に採用しても良い。本実施例では、フィルタラン
プ１７を設けたが、ブザー等の報知手段を設けても良
い。本実施例では、フィルタ４３を対流用ダクト４の空
気吸入口４１に取り付けたが、フィルタをダクトの何処
に取り付けても良い。また、フィルタランプ１７の点灯
時期は、対流用ダクト４内の温度が所定温度以上に上昇
した時からずれていても良い。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、フィルタの目詰まりがある一
定量以上となった場合、ガスバーナの燃焼炎温度を一定
温度に保つように燃焼量を制御しているので、ガスバー
ナが消火されるまでの期間を長くすることができるとと
もに、逆火の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用したガス温風暖房機を
示した概略図である。

【図２】本発明の一実施例を適用したガス温風暖房機を
示した斜視図である。

【図３】本発明の一実施例を適用したガス温風暖房機を
示した斜視図である。

【図４】本発明の一実施例を適用したガス温風暖房機の
制御部を示したブロック図である。

【図５】本発明の一実施例を適用したガス温風暖房機に
おけるガスバーナの燃焼量、フィルタランプの作動状
態、対流用ダクト内の温度およびサーモカップルの出力
を示したタイムチャートである。

【符号の説明】

１ ガス温風暖房機（ガス燃焼装置） ４ 対流用ダクト ６ ガスバーナ ９ コンピュータ（制御手段） １２ サーモカップル（第２検出手段） １４ ダクト内温度センサ（第１検出手段） ４３ フィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）通過する空気を濾過するフィルタ
   を有するダクトと、 （ｂ）燃焼することによって、前記ダクト内を流れる空
   気を加熱するガスバーナと、 （ｃ）前記ダクト内の温度を検出する第１検出手段、お
   よび前記ガスバーナで生じる燃焼炎の温度を検出する第
   ２検出手段を有し、 前記第１検出手段で検出されたダクト内温度が所定温度
   以上に上昇した際に、前記第２検出手段で検出される燃
   焼炎温度が一定の温度を保つように前記ガスバーナの燃
   焼量を制御する制御手段とを備えたガス燃焼装置。