JPH07280255A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出湯特性の向上と機器の小型化。 【構成】 バーナ５へ供給する空気通路３の上流側に直
流ブラシレスモータ２によって駆動制御される燃焼ファ
ン本体１が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガス又は石油給湯機等の
給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の給湯装置は、図３に示すよ
うに燃焼ファン１１と空気通路１２から成る空気供給部
１３と、ノズルブロック１４等から成る燃料供給部１
５、バーナ１６、燃焼室１７から成る燃焼部１８、熱交
換器１９及び排ガス管２０等から構成されており、実線
矢印で示すように前記燃焼ファン１１より空気通路１２
を通じて燃焼用空気が、燃焼パイプ及び閉鎖コック２１
を通してノズルブロック１４より燃料がバーナ１６へ供
給され燃焼室１７内で燃焼する。又燃焼後の排ガスは、
破線矢印で示すように熱交換器１９及び排ガス管２０を
通って、前記熱交換器１９で給水管２２内を通る水を熱
交換され、大気へ放出される。又、燃焼用空気を送る燃
焼ファン１１は、燃焼ファン本体とこれを駆動するモー
タで構成され、この駆動用モータは単相交流を電源とす
るコンデンサモータ又は、くま取り線輪型モータを使用
していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、燃焼ファンの駆動用モータの起動トルク
が小さいため、起動及び停止等の過渡特性が悪く、この
燃焼ファンを給湯装置に用いて給湯させる場合、湯栓を
開いて給水管に水が流れていることを検知して、燃料供
給部及び燃焼ファンを動作させ着火させる一連の給湯制
度においてお湯が得られるまでの時間が長く、良好な出
湯特性が得られない。又、電源の周波数とほぼ同期速度
以上には回転数を上げられず、回転数の変化幅も、同期
速度又はこれからの強制スリップ回転の制約から大幅に
可変できないため、給湯装置として燃焼量を大きく可変
することやバーナの高負荷による機器の小型化ができな
いという課題を有していた。

【０００４】本発明はかかる課題を解決するもので、燃
焼ファンの駆動用モータに直流ブラシレスモータを用い
ることにより、燃焼ファンの応答性の向上、速度制御範
囲の拡大並びに小型高圧化を行い、給湯装置の出湯特性
の向上と省エネルギー化並びに小型化を達成することを
目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の給湯装置は、給湯機本体内にバーナと、前記
バーナに加熱される給湯用の熱交換器と、前記バーナへ
燃焼用空気を供給する燃焼ファンと、前記燃焼ファンを
回転させる直流ブラシレスモータと、前記直流ブラシレ
スモータの回転数を制御する駆動回路とを備え、前記燃
焼ファンを給気側に配置したものである。

【０００６】

【作用】本発明は上記した構成によって、給湯装置の燃
焼ファンの駆動用モータに、直流ブラシレスモータを使
用するため、燃焼ファン自体に高い応答性と広範囲な速
度制御が得られ、その結果燃焼用空気がバーナへ供給さ
れる時間が短くなると共に、供給される量も広範囲にな
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。

【０００８】図１は一例としてガス給湯機を示し、１は
燃焼ファン、２は燃焼ファン１の駆動用の直流ブラシレ
スモータで、この直流ブラシレスモータ２は、たとえば
トランジスタ等によって形成される駆動回路９によって
回転数が制御される。１０は直流ブラシレスモータ２の
起動時に流れる急激な起動電流から、直流ブラシレスモ
ータ２の駆動回路９を保護するために設けられる電流制
限部である。

【０００９】３は燃焼に必要な空気をバーナ５へ供給す
る空気通路で、空気は実線のように流れバーナ５の燃焼
によって排ガスとして大気へ放出される。又排ガス中の
発生熱量は、途中に置かれた熱交換器６で、給水管７内
を流れる水と熱交換され、湯が給湯口８より得られる。
４は燃料供給パイプの途中に設けられた閉鎖コックであ
る。３０は給湯機本体である。

【００１０】上記構成において、燃焼ファン１が起動ト
ルクの大きい直流ブラシレスモータ２により駆動される
ため、燃焼ファン自体が起動や停止に対して高い応答性
を有することになり、燃焼ファン１が送風する空気が、
バーナ５へ供給される時間が短くでき、燃料供給側の応
答時間に追従可能となり、たとえばシャワーからお湯が
出る時間が従来の半分に短縮できるとともに、途中で湯
栓を開閉するような変化や急激な流量変化等に対して
も、良好な出湯性能が得られる。又広範囲に回転数が可
変できる速度制御特性を有するため、バーナ５を高負荷
にした際の燃焼範囲に対して最適な空気比が設定でき、
広範囲に良好な燃焼特性が得られる。

【００１１】又、直流ブラシレスモータ２は、直流モー
タと異なり構造的に機械的摩耗部分であるブラシを有さ
ないため、給湯機内の同一空間に設けられた燃料供給系
からのガス洩れが生じた場合でも、火花の発生による爆
発の危険性はないと共に、最近の機器の低騒音化に対し
ても、ブラシ音がなく低騒音化でき、寿命も長くでき
る。さらにブラシで発生する火花によるノイズがないた
め、給湯制御を行う制御回路等へのノイズの影響がな
く、誤動作を防止できる。

【００１２】又、電源周波数の同期周波数の同期速度以
上の回転数も可能となり、回転数のほぼ２乗に比例する
圧力の比例則及び、回転数にほぼ比例する風量の比例則
によって、ファンの圧力、風量特性は大幅に増大する。
図２に、この一例を示す。図２において、従来例として
示したファンはコンデンサモータを２８００r.p.mの回
転数で使用した場合で、この場合、羽根車直径は、１８
０mmとなり、かつこれを２段直列で運転した場合があ
る。これに対し、本発明では同等の圧力、風量特性が回
転数を６３００r.p.mとすることにより、羽根車直径１
１０mmでかつ１段のファンで得られることを示してい
る。従って、直流ブラシレスモータ２を含めた容積比は
約１／４に小型化でき、給湯機の小型コンパクト化が可
能となる。

【００１３】なお、本実施例では、燃焼ファン及び直流
ブラシレスモータ２を、給気側に配した場合を例示した
が、これを排気側に配して燃焼排ガスを強制的に排出す
る方法においても、燃焼ファン及び直流ブラシレスモー
タ２に対する排熱の影響を考慮するのみで、全く支障な
いものである。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明の給湯装置によれば
次の効果が得られる。

【００１５】（１）燃焼ファンの駆動用モータに直流ブ
ラシレスモータを用いた給湯装置にしたことにより、早
くお湯を供給できるとともに、この結果、無駄に捨てる
水を少なくできるので省エネルギー化が図れる。

【００１６】（２）燃料がもれた場合でも火花による引
火爆発の危険性がない。 （３）給湯制御回路に対して誤動作の原因となるノイズ
発生がないため、信頼性を高めることができる。

【００１７】（４）機械的摩耗部分がないため、低騒
音、高寿命化が図れる。 （５）バーナの高負荷及びファン自体の小型化が可能と
なり、給湯装置の小型コンパクト化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における燃焼ファンを用いた
給湯装置の構成図

【図２】従来ファンとの比較を示すファンの圧力−風量
特性図

【図３】従来例の燃焼ファンを用いた給湯装置の構成図

【符号の説明】

１ 燃焼ファン ２ 直流ブラシレスモータ ５ バーナ ６ 熱交換器 ９ 駆動回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給湯機本体内にバーナと、前記バーナに加
   熱される給湯用の熱交換器と、前記バーナへ燃焼用空気
   を供給する燃焼ファンと、前記燃焼ファンを回転させる
   直流ブラシレスモータと、前記直流ブラシレスモータの
   回転数を制御する駆動回路とを備え、前記燃焼ファンを
   給気側に配置した給湯装置。