JPH076694B2 - 給湯器の安全装置 - Google Patents

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、熱交換器損傷時の
安全装置に関するものであり、熱交換器の何れかの位置
が損傷した場合に感熱手段によって速やかに且確実に熱
交換器の異常を検知し、燃焼装置の運転を停止させるよ
うにするものである。

［従来技術及びその課題］ 給湯器は、ケーシング内に熱交換器を収容した構造とな
っており、ガス湯沸器等の燃焼装置を具備する給湯器で
は、前記熱交換器の下方にガスバーナが配設されてい
る。

従って、熱交換器は器具使用時には前記ガスバーナによ
って加熱される状態にあり、きわめて長期間（長年月）
使用すると、前記加熱によって熱交換器が損傷すること
がありうる。この安全性を確保するために、熱交換器損
傷時においてガスバーナの燃焼を停止させる安全装置が
採用されており、従来、この安全装置としては、第９図
及び第10図に示すような構成が採用されている。

通常この種の器具ではその背面側が器具設置壁面と対向
することから、熱交換器（１）の背面側の損傷が大きな
問題となる。そこで、第９図に示すように、熱交換器
（１）を包囲するケーシング（10）内の背面側に配設し
た遮熱板（13）の上部に感熱手段（11）を配設し、第10
図に示すように、この感熱手段（11）からの出力を安全
装置の制御部（31）に入力させ、この制御部（31）から
の出力により電磁弁（32）を動作させてガスバーナ
（２）へのガス回路を遮断するか又は器具の運転を停止
させる構成としているのである。

このものでは、ガスバーナ（２）が燃焼しているとき、
熱交換器（１）が損傷すると、感熱手段（11）から所定
の信号出力が生じ、この出力が制御部（31）に入力され
てこれの出力により電磁弁（32）が動作してガスバーナ
（２）の燃焼が停止する。これにより器具の安全性が確
保されるのである。尚、前記制御部（31）を含む制御装
置（３）は、操作部からの信号入力によっても器具の運
転が制御されるようになっており、この制御信号によっ
ても、前記電磁弁が開閉制御される。

ところが、この従来のものは、熱交換器（１）が損傷し
た場合に熱交換器の損傷箇所によっては、感熱手段（1
1）がこれを検知するまでの比較的長い時間を要し、安
全装置が速やかに動作しないことが考えられる。

一つには、上記遮熱板（13）が金属製の薄板で構成され
ていることから、熱交換器（１）の部分的損傷によって
前記遮熱板（13）が部分的に加熱されることとなり、こ
れから感熱手段（11）が感熱状態となるまでに一定の時
間が必要になるからである。

又、従来の前記感熱手段（11）としては設定温度になる
と溶融して電気回路が遮断される形式の温度ヒューズが
採用されているが、この温度ヒューズは、絶縁材料によ
って被覆されていることから、この被覆絶縁材料が断熱
効果を発揮することとなって、遮熱板（13）が加熱状態
になってから前記温度ヒューズが設定温度に加熱される
までに一定の時間が必要になるからである。

本発明は、特に、後者の問題を解決しようとするもので
あり、『熱交換器（１）とこれを収容するケーシング
（10）の内面との間に感熱手段（11）を設け、この感熱
手段（11）からの出力によって安全装置の駆動部を動作
させて、熱交換器（１）の一部に損傷が生じた場合に燃
焼装置の運転を停止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）の損傷時における安全装
置の感度を向上させるため、感熱手段の雰囲気温度が直
接この感熱手段に作用させるようにすることをその具体
的課題とする。

［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
『前記感熱手段（11）を合成樹脂製の光透過線（Ｆ）と
してこれを被検知部に直接露出させ、この光透過線
（Ｆ）を設定温度において光透過度が大きく低減するか
又は光透過を遮断する組成とし、前記光透過線（Ｆ）を
光信号回路（４）に挿入し、給湯器運転中におけるこの
光信号回路（４）の出力変化により安全装置の駆動部を
作動させて燃焼装置の運転を停止させるようにした』こ
とである。

［作用］ 本発明の上記技術的手段は次のように作用する。

給湯器運転中において、熱交換器（１）が正常なときに
は光透過線（Ｆ）の雰囲気温度は設定温度にまで上昇し
ないから、光信号回路（４）の出力は定常状態にあり、
安全装置の駆動部は作動しない。つまり、燃焼装置は燃
焼を継続する。

給湯器が長期に亙って使用されて、万一熱交換器（１）
の胴部が熱的に劣化し部分的に損傷する状態となると、
損傷部分から熱気が漏れて光透過線（Ｆ）の近傍の温度
が上昇しこれの設定温度になる。光透過線（Ｆ）を設定
温度において光透過度が大きく低減するか又は光透過を
遮断する組成としてあることから、この時点で光透過線
（Ｆ）の光透過度が大きく低減するか又は遮断されて、
光信号回路（４）の出力が変化し、これにより、安全装
置の駆動部が動作して、燃焼装置の運転が停止される。
つまり、燃焼が停止される。

ここで、前記光透過線（Ｆ）は被検知部の雰囲気中に置
かれ、前記雰囲気温度の変化が光透過線（Ｆ）に直接的
に作用することとなる。さらに、光透過線（Ｆ）には通
電されていないからこれが熱交換器又はケーシング（1
0）更には遮熱板（13）等と直接接触した状態にあって
も漏電等の心配がない。

［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。

熱交換器（１）の損傷時に感熱手段（11）の設置部の温
度変化を直接検知して安全装置を動作させるものである
から、従来のものに比べて安全装置の感度が敏感にな
り、安全性が向上する。

感熱手段（11）となる光透過線（Ｆ）は、合成樹脂製で
あるから、器具の金属製の構成各部に接触しても漏電等
の事故も生じない。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図から第８図に基いて説明
する。

＊第１実施例 第１図〜第３図に示す第１実施例の給湯器は、押込み燃
焼式のガス湯沸器であって、室内壁面に設置される形式
の給湯器であり、大略既述従来例と同様に構成され、第
１図に示すように、熱交換器（１）の下方にガスバーナ
（２）を収容したバーナ室（14）を配設して前記バーナ
室（14）の底部に給気ファン（15）を装着すると共にバ
ルブ装置（Ｖ）を連設し、これらをケーシング（10）内
に収容し、ケーシング（10）の下方からガス回路及び給
水回路を導入し、熱交換器（１）の上方に排気トップ
（12）を被冠させている。

遮熱板（13）は、第１図に示すように、ケーシング（1
0）の内面で熱交換器（１）の背面の略全体と対向する
ように添設されている。

この実施例では、この遮熱板（13）裏面、つまり、ケー
シング（10）の内面に対向する表面の略全域に感熱手段
（11）としての光透過線（Ｆ）が第２図のように蛇行配
設されており、その両端が一方の光信号接続用の第１コ
ネクター（41）に接続されている。この第１コネクター
（41）は、第３図のように、光信号回路（４）の回路に
設けた光源部（42）及び投光部（43）に接続される他方
の第２コネクター（44）と接続されており、これら第１
コネクター（41）と第２コネクター（44）との接続によ
って光源部（42）光透過線（Ｆ）投光部（43）が直
列に接続された光信号回路（４）が構成される。

前記投光部（43）は、フォトトランジスタ（40）に対向
し、このフォトトランジスタ（40）は、リレー（Ｒ）の
回路に挿入され、これの出力接点（R₁）がガスバーナ
（２）への回路に挿入した電磁弁（32）の電気回路に直
列に挿入されている。

前記光透過線（Ｆ）は、設定温度になると溶断して光信
号回路が遮断される組成となっており、設定温度で溶断
すると、これにより、フォトトランジスタ（40）が非導
通状態となって電磁弁（32）の回路が遮断されてガスバ
ーナ（２）の燃焼が停止されるものである。従って、こ
の実施例では、この光透過線（Ｆ）が安全装置の感熱手
段（11）として機能し、フォトトランジスタ（40）とリ
レー（Ｒ）の組合せが制御部（31）として機能し、電磁
弁（32）が駆動部として機能することとなる。

なお、前記光透過線（Ｆ）は遮熱板（13）に添設されて
いることから、この遮熱板と対向する箇所において熱交
換器（１）の一部に損傷が生じた場合、この損傷箇所か
らの熱気によって遮熱板（13）が加熱され、これの伝導
熱によって前記光透過線（Ｆ）が溶融し光信号が遮断さ
れることとなる。

特に、この実施例では、前記光透過線（Ｆ）は略全域に
亙って蛇行する態様で遮熱板（13）に添設固定されてい
るから、熱交換器（１）の損傷箇所からの熱気によって
遮熱板（13）が部分的に設定温度に上昇したとしても、
光透過線（Ｆ）がこの部分に接触する箇所で溶断される
こととなる。従って、検知感度が一層向上したものとな
る。又、遮熱板（13）から切り起したフック（16）（1
6）によって光透過線（Ｆ）を係止する構成であるか
ら、この係止作業が簡単である。

＊第２実施例 この実施例は、第４図及び第５図に示すように、熱交換
器（１）の給水管（Ｔ）から突出させた板バネ製の係止
金具（５）（５）によって光透過線（Ｆ）を保持させる
ようにしたものであり、これによって光透過線（Ｆ）が
熱交換器（１）の胴部近傍に配設される。そして、第５
図のように、この光透過線（Ｆ）の配設位置を水管
（Ｔ）（Ｔ）の中間位置に設定してある。

この場合には、熱交換器（１）の胴部が損傷した場合に
この損傷部からの熱気が直接光透過線（Ｆ）に作用する
こととなり、一層検知感度が敏感になる。熱交換器
（１）胴部略全域に前記光透過線（Ｆ）を捲回係止させ
た場合には、検知範囲が拡大して、熱交換器（１）の何
れの箇所において損傷が生じても、これを検知できるこ
ととなる。

＊第３実施例 第６図〜第８図に示す第３実施例は、遮熱板（13）を箱
体に構成して、この箱体と熱交換器（１）の表面との間
に空室（６）を形成し、この空室（６）を開口（61）に
おいてのみケーシング（10）内の給気経路と連通させ、
この開口の近傍に光透過線（Ｆ）を配設したものであ
り、この場合にも、上記各実施例と同様に機能する。

この実施例では、給湯器が給気ファン（15）によって燃
焼用の空気が供給される形式であることから、ケーシン
グ（10）内の空気が前記給気ファン（15）によって吸引
されて燃焼室内に供給されることから、開口（61）を前
記給気ファン（15）の給気経路に臨ませることにより、
熱交換器（１）の一部に損傷が生じると、空室（６）内
に吐出した熱気が給気ファン（15）の吸引作用によって
開口（61）に導かれ、この近傍に配設した光透過線
（Ｆ）を溶断することとなり、上記各実施例と同様に作
用する。

なお、前記箱体は熱交換器全体を包囲する形式とした場
合には一層安全性が向上する。

尚、安全動作を実現するための安全装置としては、熱電
対式や、フレームロッドを採用する方式さらには、感熱
手段の出力によって給湯器への電源回路を遮断し、これ
によって電磁弁（32）を閉弁させる方式も採用できる。
又、上記実施例の光透過線（Ｆ）は設定温度において溶
断する組成としたが、これを、設定温度条件では変質又
は溶融によって光透過レベルが大きく低下するか又は光
透過が遮断される組成としてもよい。

又、上記実施例では、光透過線（Ｆ）には何ら被覆を施
していないが、雰囲気からの熱移動を阻害しない程度の
簡単な被覆を施すことは可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の説明図，第２図はその要
部の斜視図，第３図は安全装置の回路説明図，第４図・
第５図は第２実施例の説明図，第６図〜第８図は第３実
施例の説明図，第９図・第10図は従来例の説明図であ
り、図中， （１）……熱交換器 （11）……感熱手段 （10）……ケーシング （Ｆ）……光透過線 （４）……光信号回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱交換器（１）とこれを収容するケーシン
   グ（10）の内面との間に感熱手段（11）を設け、この感
   熱手段（11）からの出力によって安全装置の駆動部を動
   作させて、熱交換器（１）の一部に損傷が生じた場合に
   燃焼装置の運転を停止させるようにした給湯器の安全装
   置において、前記感熱手段（11）を合成樹脂製の光透過
   線（Ｆ）とし、この光透過線（Ｆ）を設定温度において
   光透過度が大きく低減するか又は光透過を遮断する組成
   とし、前記光透過線（Ｆ）を光信号回路（４）に挿入
   し、給湯器運転中におけるこの光信号回路（４）の出力
   変化により安全装置の駆動部を作動させて燃焼装置の運
   転を停止させるようにした給湯器の安全装置。