JPH0590146U - 給湯機における電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、ガス流路の中途に、比例弁を間に
はさんで電磁弁を配設した給湯機の電磁弁に関する。 【構成】 本考案では、バーナ１へのガス供給管８の中
途に、比例弁２を取付けると共に、同ガス供給管８上で
あって、同比例弁２の上流側と下流側とをなす個所にそ
れぞれ電磁弁を配設し、かつ、点火時に、上流側の電磁
弁3aを開成し、所定時間を経過した後に下流側の電磁弁
を開成するように制御する電磁弁の開成順序制御手段を
具備する給湯機におけるガス電磁弁を提供せんとするも
のである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガス流路の中途に、比例弁を間にはさんで電磁弁を配設した給湯機 における電磁弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ガス給湯機における電磁弁のガス供給量の調整については、比例弁を用 いて出口圧を一定に保つようにしているのが通常である。

【０００３】 そして、安全性を考慮し、ガス流路を開閉するための電磁弁を直列に２つ設け ており、万一１つの弁が作動不良となっても他の弁により完全にガスを遮断でき るようにしている。

【０００４】 通常、これら比例弁と電磁弁は、比例弁が元電磁弁と切換電磁弁との中途に配 設されることが多く、即ち、図４に示すように、上流側から元電磁弁、比例弁、 切換電磁弁、の順序の電磁弁構成となっており、この場合の電磁弁の開成は、元 電磁弁と切換電磁弁とが同時であった。

【０００５】 しかし、上記構成の給湯機において、比例弁は待機状態では略全開となってい るので、元電磁弁、切換電磁弁が同時に開成されると、比例弁は即座には制御動 作に追随できず、図５に示すように、かかる瞬間的なタイムラグの間に過大な量 のガスが流れることになって、異常に大きな着火音、スス、ガス臭、あるいはガ スの出口付近に火が戻る逆火燃焼等が発生する不具合が多く見られた。

【０００６】 かかる課題を解決するために、例えば、実開昭６１−１０６７５５号公報にお いては、図６に示すように、ガス流路51をそれぞれ主燃焼管52と副燃焼管53とを 有する主流路54と副流路55とに分岐させ、かかる副流路55にイグナイタ56を配設 し、そして、ガス流路51の上流側から第一電磁弁57、第二電磁弁58、比例弁59の 順序で配設して、かつ、前記副流路55に能力切換電磁弁60を介設した構成にし、 着火初期において第一、第二電磁弁57,58 の開成よりも能力切換電磁弁60の開成 をわずかに遅らせる制御方式が開示されている。

【０００７】 即ち、第一、第二電磁弁57,58 開成直後は、比例弁59を通過したガスはイグナ イタ56のない主流路54に流れて放出されることになり、やや遅れて能力切換電磁 弁60が開成して定常量のガスが副流路55に流れ、かかる副流路55において着火さ れることになる。

【０００８】 これによって、着火時における異常に大きな着火音、スス、逆火燃焼等を防止 することができる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記技術においては、未だ下記のような課題を残していた。

【００１０】 即ち、上記技術では、第一、第二電磁弁57,58 開成直後の過大な量のガスを、 主流路54に逃がすことで、確かに着火時には定常量のガスを得ることが可能とな っているが、図７に示すように、ピークａ時における過大な圧力による過大な量 のガスが流れることには変わりなく、主流路54の主燃焼管52から多量の生ガスが 放出されることになる。

【００１１】 従って、図６で示した過大量のガス噴出を根本的に解消するものではないので 臭気の発生を防ぐことができず、しかも、非常に危険と言えるものであった。

【００１２】 本考案は、上記課題を、簡便に、かつ、安価に解決する給湯機におけるガス電 磁弁を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案は、バーナへのガス供給管の中途に、比例弁を取付けると共に、同ガス 供給管上であって、同比例弁の上流側と下流側とをなす個所にそれぞれ電磁弁を 配設し、かつ、点火時に、上流側の電磁弁を開成し、所定時間を経過した後に下 流側の電磁弁を開成するように制御する電磁弁の開成順序制御手段を具備する給 湯機における電磁弁を提供せんとするものである。

【００１４】

【実施例】

以下、添付図に示す実施例に基づき、本考案を具体的に説明する。

【００１５】 図１は本考案に係るガス電磁弁を具備する給湯機Ａの模式図であり、図２は本 実施例におけるガス電磁弁の開成順序を示すフローチャートであり、図３は本実 施例における着火時のガス圧特性図である。

【００１６】 図１に示すように、給湯機Ａは、ケーシング10と、同ケーシング10の中に収納 配設された熱交換器４、バーナ1,1 及び、燃焼制御を行う燃焼制御回路Ｃ等から 構成されている。

【００１７】 バーナ1,1 は２個配設されており、それぞれマニホールド1aと同マニホールド 1aに設けられたノズル1bから構成されて、一側のバーナ１の近傍には着火装置と してのイグナイタ11が配設されている。

【００１８】 また、給湯機Ａに供給されるガスは、ガス供給源６からガス供給管８を通って バーナ1,1 へ供給されるものであり、ガス供給源６から給湯機Ａのガス供給口７ を介してバーナ1,1 まで配管されている。

【００１９】 かかるガス供給管８の中途に、元電磁弁3a及び比例弁２が直列に配設されてお り、そして、比例弁２の下流側で、ガス供給管８は第一、第二ガス供給管8a,8b に分岐してバーナ1,1 にそれぞれ接続している。かかる分岐したガス供給管8a,8 b 上のそれぞれに、第一切換電磁弁3b、第二切換電磁弁3cを配設している。

【００２０】 即ち、これらガス電磁弁3a,3b,3c及び比例弁２は、ガス供給源６を上流側とし て、上流側より、元電磁弁3a、比例弁２の順序で直列に、そして、分岐したガス 供給管8a,8b にそれぞれ第一切換電磁弁3bと第二切換電磁弁3cが並列に配設され ていることになる。

【００２１】 なお、第二切換電磁弁3cは、給湯機Ａの燃焼能力を上げたい場合等に、必要に 応じて開成することができる。

【００２２】 また、比例弁２は、本体内にガス流量を調節するための弁機構を設けており、 供給されるガスの流量をそのガス圧力により調整して、吐出側でのガスの流量を 所定値に保つ機能を有している。

【００２３】 従って、ガスの流量が所定値に安定すれば、ガスの供給されるマニホールド1a 内でのガス圧力も安定したものとなる。

【００２４】 なお、図１中、15は湯水口、16は水源、17は水道用配管である。

【００２５】 本考案の要旨となるのは、上述した構成の給湯機Ａ中の燃焼制御回路Ｃに、従 来の燃焼制御の他、ガス供給管８の中途に配設した元電磁弁3a、第一切換電磁弁 3b、第二切換電磁弁3cに対して、初めに上流側の元電磁弁3aを開成し、次に、所 定の時間を経過した後で下流側の第一切換電磁弁3bを開成し、必要に応じて第二 切換電磁弁3cも開成するように制御したことにある。

【００２６】 即ち、図１の模式図に示すように、元電磁弁3aと比例弁２を直列に配設し、第 一、第二切換電磁弁3b,3c を比例弁3aの下流側の第一、第二ガス供給管8a,8b に 並列に配設した給湯機Ａにおいて、燃焼制御回路Ｃにより比例弁２の上流側の元 電磁弁3aを先に開成すると、供給されるガスの圧力は、略全開状態の比例弁２及 びその下流側の第一、第二切換電磁弁3b,3c に至るまで、従来例同様に、ガス供 給口７での圧力と略等しい図５のピーク30の圧力が加わる。しかし、この時点で は、第一、第二切換電磁弁3b,3c は開成されていないので、ガスは各切換電磁弁 3b,3c において止められ、バーナ1,1 へは流れない。

【００２７】 また、この圧力は、比例弁２の調整圧力よりも高いので、比例弁２の弁機構が はたらき、この時点における略全開状態から全閉状態へと向かう。

【００２８】 この全開状態から全閉状態へ向かうまでの時間が経過して比例弁が全閉状態に なった後に、第一切換電磁弁3bを開成すると、バーナ1,1 へ流れるガスの圧力は 、最初に供給されたときの圧力に比べてかなり低い、所定の圧力になっており、 図３に示すように、ピークのない安定したものとなる。

【００２９】 また、比例弁２は弁機構により全閉状態から徐々に適正な弁開度に向かうこと になるので、大量のガスに着火された場合に発生する異常に大きな着火音、スス 、ガス臭、逆火燃焼等を防ぐことができる。

【００３０】 ところで、本実施例においては、比例弁２の全開状態から全閉状態へ向かうま での遅れ時間に対する待ち時間を設定しており、この待ち時間は、0.3 〜0.5 秒 が好ましい。

【００３１】 それは、0.3 秒より短い時間であれば、比例弁２が全開状態に近いために従来 技術のような問題が発生し、また、0.5 秒より長い時間であれば、着火タイミン グが遅れるために使い勝手が悪化するという問題が生じるからである。

【００３２】 次に、図２に示すフローチャートを参照して、本実施例における給湯機Ａの作 動について説明する。

【００３３】 運転スイッチ等の操作、あるいは通水を検出することにより、給湯開始の指示 信号が入力されると(100) 、図示しない流量検出手段より給湯瞬間流量は着火流 量以上かどうかを検出して検出信号を燃焼制御回路Ｃへ送り(101) 、その結果、 着火流量以上であれば、元電磁弁3aを開成する信号を出力する(102) 。このとき 、着火流量以下であれば、燃焼制御回路Ｃは給湯開始の指示信号をキャンセルす る(103) 。

【００３４】 元電弁3aが開成されると(104) 、多量のガスが高圧力で、瞬時に比例弁２に流 れ込み、比例弁２は、かかる過大量、過大圧のガスに対して、弁機構のはたらき により、0.3 秒前後かけて略全閉状態に弁を作動させる(105) 。

【００３５】 燃焼制御回路Ｃは、安全幅をみて、元電磁弁3aの開成指示から0.5 秒経過した 後に、第一切換電磁弁3bを開成する指示信号を出力する(106) 。

【００３６】 比例弁２は、開方向へ徐々に弁移動させ、適正な弁開度へと向かって適正量、 適正圧のガスを流すと共に、バーナ１の近傍に配設されたイグナイタ11が作動を 始める(107) 。

【００３７】 そして、バーナ1 のノズル1bに達している適量のガスにイグナイタ11より着火 される(108) 。

【００３８】 従って、異常な爆発的燃焼は起こらず、大きな着火音、スス、ガス臭、逆火燃 焼等の発生がない。

【００３９】 比例弁２は、要求される熱負荷に対応すべく弁移動して(109) 、設定された圧 力の安定したガス量の供給を続け、また、必要に応じてさらに第二切換電磁弁3c を開成して燃焼能力をアップさせることもでき(110) 、バーナ１は順調に安定し た燃焼を続けることができる(111) 。

【００４０】 湯が所望の温度に達し、運転スイッチのＯＦＦあるいは、図示しないサーモス タットより燃焼制御回路Ｃへ自動停止信号が送られることにより、給湯機Ａから の給湯を停止すると共に(112) 、燃焼制御回路Ｃは、先ず、元電磁弁3aへ閉弁指 示信号を出力し、元電磁弁3aを閉状態とする(113) 。

【００４１】 すると、比例弁２へのガス供給が停止し、比例弁２は、略全開状態へと弁作動 を行う(114) 。

【００４２】 続いて燃焼制御回路Ｃは、第一、第二切換電磁弁3b,3c へ閉弁指示信号を出力 し、各切換電磁弁3b,3c を閉状態とする(115) 。

【００４３】 従って、バーナ１へのガス供給が完全に止まり、給湯機Ａは完全に消火して(1 16) 、給湯機Ａの作動が終了する(117) 。

【００４４】 このように、給湯機Ａ中の燃焼制御回路Ｃにより、ガス供給管８の中途に配設 した元電磁弁3a、第一、第二切換電磁弁3b,3c に対して、初めに比例弁２の上流 側の元電磁弁3aを開成し、次に、所定の時間を経過した後で下流側の第一切換電 磁弁3bを開成し、必要に応じて第二切換電磁弁3cを開成するように制御したこと により、バーナ１へ安定した圧力のガスを供給することができ、着火時において 異常な爆発的燃焼は起こらず、従って、大きな着火音、スス、ガス臭、逆火燃焼 等の発生を防止することができる。

【００４５】

【考案の効果】

給湯機において、バーナへのガス供給管の中途に、比例弁を取付けると共に、 同ガス供給管上であって、同比例弁の上流側と下流側とをなす個所にそれぞれ電 磁弁を配設し、かつ、点火時に、上流側の電磁弁を開成し、所定時間を経過した 後に下流側の電磁弁を開成するように制御したことにより、着火時における、瞬 間的な、過大な圧力による過大な量のガスの噴出を根本的に防止することができ る。

【００４６】 従って、着火時において、大きな着火音、スス、逆火燃焼等の発生を防止し、 かつ、どこへも生ガスの放出が行われないので、ガス臭の発生も防止し、安全な 着火を実現することができる。

【００４７】 また、従来の比例弁をそのまま使用できるので、低コストで上記した大きな効 果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るガス電磁弁を具備する給湯機の模
式図。

【図２】本実施例におけるガス電磁弁開成システムを示
すフローチャート。

【図３】本実施例における着火時のガス圧特性図。

【図４】ガス電磁弁及び比例弁の配列の一形態。

【図５】従来の給湯機における着火時のガス圧特性図。

【図６】従来のガス電磁弁を具備する給湯機の模式図。

【図７】同着火時のガス圧特性図。

【符号の説明】

１ バーナ ２ 比例弁 ８ ガス供給管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 谷岡 暢宏 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日 本ユプロ株式会社内 (72)考案者 網 秀也 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日 本ユプロ株式会社内 (72)考案者 橋井 伸治 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日 本ユプロ株式会社内 (72)考案者 丸山 浩樹 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日 本ユプロ株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナ(1) へのガス供給管(8) の中途
   に、比例弁(2) を取付けると共に、同ガス供給管(8) 上
   であって、同比例弁(2) の上流側と下流側とをなす個所
   にそれぞれ電磁弁を配設し、かつ、点火時に、上流側の
   電磁弁を開成し、所定時間を経過した後に下流側の電磁
   弁を開成するように制御する電磁弁の開成順序制御手段
   を具備する給湯機における電磁弁。