JPH0660765B2

JPH0660765B2 - 給湯装置

Info

Publication number: JPH0660765B2
Application number: JP63333636A
Authority: JP
Inventors: 愛隆谷村; 三男沢田
Original assignee: Harman Co Ltd
Current assignee: Harman Co Ltd
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH02178562A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、水加熱用熱交換器への給水状態においてその
給水圧により変位する可動部材を設け、前記可動部材と
の機械的連動により給水圧が適正であるときのみ開弁状
態となる水圧応動弁を、電磁式の燃料弁と直列に並べた
状態でメインバーナへの燃料路に介装した給湯装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来、給水圧により変位する可動部材（例えば、給水路
に介装したダイヤフラム式水ガバナにおけるダイヤフラ
ム等）との機械的運動により給水圧が適正であるときの
み開弁状態となる水圧応動弁を用いて、所謂空焚状態を
防止するようにした上記型式の給湯装置としては、第３
図に示す如きものがある。

第３図に示す給湯装置において、 (21)は給湯開始停止操作を行うための操作具、 (22)は給湯栓、(9)は、給水路(5)に介装の水ガバナ(6)
におけるダイヤフラム(6a)（すなわち、熱交換器(1)へ
の給水状態において給水圧により変位する可動部材）と
の連動杆(10)を介しての機械的連動により給水圧が適正
であるときのみ開弁状態となる水圧応動弁、 (12′）は、操作具(21)との連動により給湯開始操作に
伴いＯＮし、かつ、給湯停止操作に伴いＯＦＦするマイ
クロスイッチ、 (14′）は、マイクロスイッチ(12′）がＯＮしたとき、
燃料弁(8)を開弁状態に切換えると共に点火具(13)を所
定時間だけ点火作動させ、かつ、マイクロスイッチ(1
2′）がＯＦＦしたとき燃料弁(8)を閉弁状態に切換える
制御器である。

又、(16′）はパイロットバーナ(23)の燃焼炎により加
熱される熱電対であり、(20′）は、熱電対(16′）の起
電力が所定値にまで低下したとき燃料弁(8)を閉弁状態
に切換える不完全燃焼防止制御部である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述の従来装置では、燃焼運転途中（給湯運転
途中）において何らかの原因で給水圧が低下して不適正
となり、そのために水圧応動弁(9)が閉弁してメインバ
ーナ(2)が消火してしまった後、給水圧が再び適正状態
に上昇復帰して水圧応動弁(9)が開弁復帰した際、パイ
ロットバーナ(23)からの火移りによりメインバーナ(2)
が再着火させることで、メインバーナ消火状態での水圧
応動弁(9)の開弁復帰による燃料生放出（燃焼を伴わな
い燃料放出）を防止するようにしており、しかだって、
水圧応動弁(9)の閉弁にかかわらず燃焼を継続し得るパ
イロットバーナ(23)（具体的には、燃料路(7)において
水圧応動弁(9)よりも上流側部分から燃料供給するよう
にしたパイロットバーナ）の装備が不可欠であった。

そして、このパイロットバーナ(23)での燃料消費のため
に運転コストが高く付く問題があった。

本第１、及び、第２発明の目的は、水圧応動弁の開弁復
帰による燃料生放出をパイロットバーナを用いずに防止
できるようにして、水圧応動弁を用いるこの種の給湯装
置からのパイロットバーナの省略を可能にする点にあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による給湯装置の特徴構成は、水加熱用熱交換器
への給水状態においてその給水圧により変位する可動部
材を設け、前記可動部材との機械的連動により給水圧が
適正であるときのみ開弁状態となる水圧応動弁を、電磁
式の燃料弁と直列に並べた状態でメインバーナへの燃料
路に介装した構成において、前記水圧応動弁の開閉を検
出する弁開閉検出手段と、前記メインバーナの燃焼を検
出する燃焼検出手段と、前記弁開閉検出手段の検出情報
及び前記燃焼検出手段の検出情報に基づいて、前記水圧
応動弁の開き作動に伴って前記燃料弁を開き且つ前記メ
インバーナの点火手段を点火作動させ、前記水圧応動弁
の閉じ作動及び前記燃焼検出手段の非燃焼検出に伴って
前記燃料弁を閉じる制御手段とを設けたことにあり、そ
の作用は次の通りである。

〔作用〕

すなわち、水加熱用熱交換器への給水による水圧応動弁
の開き作動に伴って、燃料弁が開かれ、点火手段が点火
作動されて、給湯される。又、その給湯状態において、
水加熱用熱交換器への給水停止による水圧応動弁の閉じ
やメインバーナの非燃焼が検出されると、燃料弁が閉じ
られて消火される。

従って、給湯状態において給水圧が低下して不適正とな
った場合にも、水圧応動弁の閉弁に伴い、弁開閉検出手
段による水圧応動弁の閉弁の検出に基づいて燃料弁が閉
じられて、メインバーナが消火され、その状態で給水圧
が再び適正状態に上昇復帰して水圧応動弁が開弁復帰す
ると、弁開閉検出手段が水圧応動弁の開弁を検出し、そ
の検出情報に基づいて制御手段が燃料弁を開き且つメイ
ンバーナの点火手段を点火作動させて、メインバーナを
燃焼させることができるものとなる。

これによって、水圧応動弁の開弁復帰による燃料生放出
を防止でき、しかも、水圧応動弁の開弁と燃料弁の閉弁
とによるいわゆる２重シールを、給湯装置の非使用時に
おいてのみならず、給湯装置の使用時に給水圧が低下し
た際においても実現することができる。

〔発明の効果〕

以上要するに、本発明によれば、パイロットバーナを用
いずに水圧応動弁の開弁復帰による燃料生放出を防止で
きて安全性を確保できることから、水圧応動弁を用いる
この種の給湯装置からのパイロットバーナの省略が可能
になり、ひいては、パイロットバーナの省略により従来
装置に比較して燃料消費量を節減できて運転コストを安
価にし得るに至った。

しかも、給湯装置の非使用時においてのみならず、給湯
装置の使用時に給水圧が低下した際においても２重シー
ルとすることができるので、安全性を更に向上させるこ
とができるに至った。

〔実施例〕

次に実施例を説明する。

第１図は給湯装置の一例である先止式ガス瞬間湯沸器の
装置構成を示し、(1)はフィンチューブ型の熱交換器、
(2)は熱交換器(1)における流水を加熱するバーナ（メイ
ンバーナ）であり、(3)は熱交換器(1)からの給湯路(4)
を接続した給湯栓である。

熱交換器(1)への給水路(5)にはダイヤフラム式の水ガバ
ナ(6)を介装してあり、バーナ(2)への燃料路(7)には、
電磁式燃料弁(8)と水圧応動弁(9)とを直列に並べて介装
してある。

水圧応動弁(9)は、水ガバナ(6)におけるダイヤフラム(6
a)（可動部材）との連動杆(10)を介しての機械的連動に
より、熱交換器(1)への給水状態（給湯栓(3)を開いて通
水した状態）において給水圧が適正であるときのみ開弁
状態となる弁であり、具体的には、第２図に示すよう
に、給水圧が所定の開弁給水圧値(P₁)まで上昇すると開
弁し、かつ、その開弁後、給水圧が下限給水圧値(P₂)に
まで低下すると閉弁するように、ダイヤフラム(6a)との
連動関係を設定してある。

点火、消火操作機構としては、連動杆(10)に付設のスイ
ッチ操作片(11)により連動杆(10)の変位（すなわち、ダ
イヤフラム(6a)の変位）に伴いＯＮ・ＯＦＦ操作される
ことで、水圧応動弁(9)の開弁に伴ってＯＮし、かつ、
水圧応動弁(9)の閉弁に伴ってＯＦＦする弁開閉検出手
段としてのマイクロスイッチ(12)を設け、そして、その
マイクロスイッチ(12)がＯＮしたときに、電磁式燃料弁
(8)を開弁状態に切換えると共に、バーナ(2)に対する点
火手段としての点火具(13)（すなわち、メインバーナ
(2)に対して直接に点火機能する点火具）を起動操作し
て所定時間だけ点火作動させ、かつ、マイクロスイッチ
(12)がＯＦＦしたときに電磁式燃料弁(8)を閉弁状態に
切換える制御手段としての制御器(14)を設けてある。

すなわち、この構成により、給湯栓(3)の開栓操作をも
って給湯が開始され、かつ、給湯栓(3)の閉栓操作をも
って給湯が停止されるようにしてある。

マイクロスイッチ(12)のＯＮ・ＯＦＦについて更に詳述
すると、第２図に示すように、水圧応動弁(9)の開弁に
伴うＯＮについては、水圧応動弁(9)が開弁する開弁給
水圧値(P₁)よりも設定巾（ΔP₁)だけ高いＯＮ作動給水
圧値(Pa)にまで給水圧が上昇したときマイクロスイッチ
(12)がＯＮし、又、その後の水圧応動弁(9)の閉弁に伴
うＯＦＦについては、水圧応動弁(9)が閉弁する下限給
水圧値(P₂)よりも設定巾（ΔP₂)だけ高いＯＦＦ作動給
水圧値(Pb)にまで給水圧が低下したときマイクロスイッ
チ(12)がＯＦＦするように、マイクロスイッチ(12)とダ
イヤフラム(6a)との連係関係を設定してある。

つまり、以上の構成により、前述の単なる給湯開始・停
止に加えて下記(イ)〜(ホ)の各機能を得るようにしてあ
る。

(イ)燃焼運転途中（給湯運転途中）において何らかの原
因で給水圧が下限給水圧値(P₂)以下にまで低下して不適
正となり、そのために、水圧応動弁(9)が閉弁してバー
ナ(2)が消火した後、給水圧が再び開弁給水圧値(P₁)に
上昇復帰して水圧応動弁(9)が開弁復帰したとしても、
給水圧が更に上昇復帰してＯＮ作動給水圧値(Pa)に至る
までは、先の水圧応動弁(9)の閉弁に伴うマイクロスイ
ッチ(12)のＯＦＦをもって閉弁状態に切換えられている
電磁式燃料弁(8)よりバーナ(2)への燃料路(7)を遮断状
態に保ち、これによって水圧応動弁(9)の開弁復帰によ
る燃料ガス生放出を防止する。

（ロ）上述(イ)における状態から給水圧が更に上昇復帰
してＯＮ作動給水圧値(Pa)に達したときには、マイクロ
スイッチ(12)のＯＮにより電磁式燃料弁(8)が開弁状態
に切換えられると共に点火具(13)が点火作動してバーナ
(2)が再着火し、これによって、水圧応動弁(9)の開弁復
帰後、給湯のための燃焼運転が自動的に再開される。

(ハ)前述(イ)の機能により水圧応動弁(9)の開弁復帰によ
る燃料ガス生放出が防止されることを裏付けとして、マ
イクロスイッチ(12)をＯＮさせるＯＮ作動給水圧値(Pa)
を水圧応動弁(9)が開弁する開弁作動給水圧値(P₁)より
も設定巾（ΔP₁)だけ高く設定したことにより、点火具
(13)の起動時には必ず水圧応動弁(9)が既に完全な開弁
状態にあるようにし、これによって、水圧応動弁(9)が
未だ開弁していない段階からの無意味な点火作動、並び
に、水圧応動弁(9)の開弁が未だ不完全である状態での
着火ミスを招き易い点火作動を回避して、点火に要する
電力の節減（電池(15)を電源としている本例の湯沸器で
は特に重要）を図ると共に、確実性、並びに、安全性の
面で点火着火機能の向上を図る。

(ニ)前述(イ)の機能による燃料ガス生放出防止の以前の段
階として、給水圧低下により水圧応動弁(9)が閉弁した
後、給水圧の上昇復帰により水圧応動弁(9)が開弁復帰
するまでの間は、そのような給水圧不適正状態が長時間
にわたる可能性もあることから、先の水圧応動弁(9)の
閉弁に伴う（具体的には閉弁直前）マイクロスイッチ(1
2)のＯＦＦによる電磁式燃料弁(8)の閉弁状態への切換
をもって、燃料路(7)を電磁式燃料弁(8)と水圧応動弁
(9)とで２重に遮断した状態つまり２重シール状態に保
ち、これによって、燃料遮断を確実なものとして安全性
の一層の向上を図る。

(ホ)水圧応動弁(9)の閉弁に伴いマイクロスイッチ(12)を
ＯＦＦさせて電磁式燃料弁(8)を閉弁状態に切換えるに
あたり、マイクロスイッチ(12)をＯＦＦさせるＯＦＦ作
動給水圧値(Pb)を水圧応動弁(9)が閉弁する下限給水圧
値(P₂)よりも設定巾（ΔP₂）だけ高く設定したことによ
り、給水圧低下で水圧応動弁(9)が閉弁したときには必
ず、マイクロスイッチ(12)が既にＯＦＦされていて電磁
式燃料弁(8)が前もって閉弁状態に切換えられているよ
うにし、これによって、水圧応動弁(9)の閉弁タイミン
グとマイクロスイッチ(12)のＯＦＦタイミングとの前後
関係が微妙で不確定である場合（例えば、水圧応動弁
(9)を閉弁させる下限給水圧値とマイクロスイッチ(12)
をＯＦＦさせるＯＦＦ作動給水圧値とを設計上、同値に
設定した場合等）に生じる可能性がある燃料ガス生放
出、すなわち、給水圧低下により水圧応動弁(9)が閉弁
してバーナ(2)が消火したものの、給水圧の低下が丁
度、下限給水圧値程度までであってタイミング誤差のた
めにマイクロスイッチ(12)がＯＦＦせず、そして、その
後、給水圧が上昇復帰して水圧応動弁(9)が開弁復帰し
てしまうことにより招く燃料ガス生放出を確実に防止す
る。

一方、図中(16)はバーナ(2)の燃焼炎により加熱される
燃焼検出手段としての第１熱電対、又、(17)は燃焼室(1
8)の高温高圧化に伴い加熱されるようにした第２熱電対
であり、酸欠による不完全燃焼が生じたときには第１熱
電対(16)の起電力が低下し、又、排気路詰りによる不完
全燃焼が生じたときには、排気路詰りにより燃焼室(18)
が高温高圧化することで第２熱電対(17)が起電する。

第１及び第２熱電対(16),(17)は、互いの正極側どう
し、ないし、負極側どうしを接続した状態で不完全燃焼
検出用回路(19)に直列に介装してあり、そして、燃焼運
転状態において不完全燃焼検出用回路(19)における回路
電圧が設定下限値にまで低下したときに、換言すれば、
第２熱電対(17)の起電が無い状態で第１熱電対(16)その
ものの起電力が所定値にまで低下したとき、又は、第２
熱電対(17)の起電のために第１熱電対(16)の起電力が打
消されて第１熱電対(16)の起電力が見かけ上で所定値に
まで低下したときに、電磁式燃料弁(8)を閉弁状態に切
換える不完全燃焼防止制御部(20)を制御器(14)に組込
み、もって、酸欠による不完全燃焼や排気路詰りによる
不完全燃焼が生じたときには燃焼運転を自動停止させる
ようにしてある。

給水圧低下により水圧応動弁(9)が閉弁してバーナ(2)が
消火したときには、第１熱電対(16)の起電力低下によっ
ても電磁式燃料弁(8)が閉弁状態に切換えられるが、前
述の如く水圧応動弁(9)の閉弁に伴う（具体的には閉弁
直前）マイクロスイッチ(12)のＯＦＦにより電磁式燃料
弁(8)を閉弁状態に切換えるようにしたことで、水圧応
動弁(9)の閉弁の際には、第１熱電対(16)の起電力低下
による切換えよりも先にマイクロスイッチ(12)のＯＦＦ
により応答性良く俊敏に電磁式燃料弁(8)が閉弁状態に
切換えられる。

つまり、給水圧低下により水圧応動弁(9)が閉圧してバ
ーナ(2)が消火した後、放熱による温度下降まで第１熱
電対(16)の起電力が電磁式燃料弁(8)を閉弁させる所定
値にまで低下するには多少の時間を要するが、その間に
給水圧が上昇復帰して水圧応動弁(9)が開弁復帰してし
まうことにより招く燃料ガス生放出を、前述の如きマイ
クロスイッチ(12)のＯＦＦによる電磁式燃料弁(8)の閉
弁状態への切換えをもって防止する。

尚、以上説明した本例の先止式ガス瞬間湯沸器は、燃料
ガス生放出防止、自動再着火、並びに、不完全燃焼防止
といった諸機能を備えながらもパイロットバーナは具備
しない構成となっており、その点、パイロットバーナを
具備する型式に比して燃料消費量が少なく運転コストが
安価である。

〔別実施例〕

次に別実施例を列記する。

(a)前述実施例においては、水加熱用熱交換器(1)への給
水状態においてその給水圧により変位する可動部位に、
水ガバナ(6)におけるガイヤフラム(6a)を適用したが、
可動部材の具体的構造、並びに、その可動部材と水圧応
動弁(9)とを機械的に連動させる機構の具体的構造は、
種々の構成変更が可能である。

(b)本発明において、可動部材との連係により水圧応動
弁(9)の閉弁に伴い燃料弁(8)を閉弁状態に切換える具体
的構造は種々の構成変更が可能であり、又、可動部材と
の連係により水圧応動弁(9)の開弁に伴いバーナ(2)に対
する点火具(13)を起動操作する構成についても種々の構
造を適用できる。

(c)本発明は前述実施例における給湯栓(3)に代えて給水
栓を設ける型式のものにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は実施例を示し、第１図は装置構成
図、第２図は作動形態を説明するグラフである。第３図は従来例を示す装置構成図である。 (1)……熱交換器、(2)……バーナ、(6a)……可動部
材、、(7)……燃料路、(8)……燃料弁、(9)……水圧応
動弁、(12)……弁開閉検出手段、(13)……点火手段、(1
4)……制御手段、(16)……燃焼検出手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水加熱用熱交換器(1)への給水状態におい
てその給水圧により変位する可動部材(6a)を設け、前記
可動部材(6a)との機械的連動により給水圧が適正である
ときのみ開弁状態となる水圧応動弁(9)を、電磁式の燃
料弁(8)と直列に並べた状態でメインバーナ(2)への燃料
路(7)に介装した給湯装置であって、前記水圧応動弁(9)の開閉を検出する弁開閉検出手段(1
2)と、前記メインバーナ(2)の燃焼を検出する燃焼検出手段(1
6)と、前記弁開閉検出手段(12)の検出情報及び前記燃焼検出手
段(16)の検出情報に基づいて、前記水圧応動弁(9)の開
き作動に伴って前記燃料弁(8)を開き且つ前記メインバ
ーナ(2)の点火手段(13)を点火作動させ、前記水圧応動
弁(9)の閉じ作動及び前記燃焼検出手段(16)の非燃焼検
出に伴って前記燃料弁(8)を閉じる制御手段(14)とを設
けた給湯装置。
【請求項２】前記弁開閉検出手段(12)は、前記可動部材
(6a)の変位を検出することにより、前記水圧応動弁(9)が閉弁する下限給水圧値(P₂)よりも
設定巾（ΔP₂）だけ高い給水圧値(Pb)にまで給水圧が低
下したときに、前記水圧応動弁(9)が閉弁したと検出
し、前記水圧応動弁(9)が開弁する開弁給水圧値(P₁)よりも
設定巾（ΔP₁）だけ高い給水圧値(Pa)にまで給水圧が上
昇したときに、前記水圧応動弁(9)が開弁したと検出す
るように構成されている請求項１記載の給湯装置。