JPH087240Y2

JPH087240Y2 - 安全装置付きガス燃焼器

Info

Publication number: JPH087240Y2
Application number: JP1989096417U
Authority: JP
Inventors: 捷祐石黒; 正博太田; 英夫稲垣
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 1989-08-18
Filing date: 1989-08-18
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2004-08-18
Also published as: JPH0338553U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、ガス湯沸器等のガス燃焼器において、酸
欠又はフイン詰まり等が原因する不完全燃焼発生時にガ
スの供給を直ちに停止して安全を期す安全装置付きガス
燃焼器に関する。

〔従来の技術〕

ガス湯沸器等のガス燃焼器において、たとえば、熱交
換器のフインがドレンやすす等の燃焼生成物の付着によ
って目詰まりし、排気不良の状態になると酸素不足によ
る不完全燃焼となって燃焼排ガス中のCO値が増加し、フ
イン詰まりの程度によってはガス中毒が発生する危険な
状態となる。すなわち、ガス湯沸器等の排気通路が閉塞
されると燃焼排ガスが正常に器外へ放出されず、したが
って、燃焼反応に必要な給気量が確保できなくなるため
COの発生が多くなり燃焼異常が生ずる。このような現象
は、特に、室内で使用される小型湯沸器等で発生すると
人体に悪影響を及ぼし甚だ危険である。

そこで、従来、第６図及び第７図（以下従来例１とい
う）に示されているように、たとえば、ガス湯沸器にお
いて、燃料ガス供給路１に備えた電磁安全弁MVの電磁石
Ｍとバーナ炎ａにより加熱される一次熱電対TC₁とから
なる熱電対安全回路に、内胴４の切欠窓５から燃焼室２
内に突出して排ガス流ｂにより加熱される不完全燃焼検
知用二次熱電対TC₂を逆極性に接続して組込むことによ
り、フイン詰まり等によって排気不良が生じた場合の燃
焼室２内の温度上昇で不完全燃焼を検知し燃料ガスの供
給を停止して安全を期すようにしたものはある。

前記従来例１にあっては、フイン詰まり等の異常時に
燃焼室２内の温度上昇により燃焼室２内に臨ませた不完
全燃焼検知用二次熱電対TC₂が排ガス流で加熱されて急
激に熱起電力が上昇して一次熱電対TC₁との合成熱起電
力を安全弁の吸着レベル以下に減じ燃料ガスの供給を停
止するものであるが、前記不完全燃焼検知用二次熱電対
TC₂は燃焼室２内の雰囲気内にそのままさらされている
ため、点火初期においても大きな熱起電力が生じ、たと
えば、第５図に示されているように、点火初期の該二次
熱電対TC₂の熱起電力ｄ′の立ち上がりが早いために、
一次熱電対TC₁の熱起電力ｃとの合成熱起電力ｅ′の立
ち上がりはゆるやかとなって安全弁の吸着レベルｆに達
するのに時間がかかるという問題点があり、また、時に
は点火初期の炎あふれ等により二次熱電対TC₂の熱起電
力が一次熱電対TC₁の熱起電力を上まわり一次熱電対TC₁
との合成熱起電力を吸着レベル以下に減じてしまうこと
もあった。

そこで、たとえば、特開昭62-297624号公報（以下従
来例２という）に示されているように、主熱電対と逆極
性に接続した燃焼室内の温度検出用逆熱電対の感熱部を
熱伝導率が金属に比較して小さく、かつ、耐熱性に優れ
たムライト磁器で包み、該逆熱電対の点火初期における
起電力を抑えることにより主熱電対との総合起電力を高
め点火初期の失火を防ぐようにしたものはある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記従来例２は、逆熱電対を熱伝導率
の低いムライト磁器で完全に包んで熱伝導率を下げ起電
力上昇速度を遅らせているので、下からの熱（たとえ
ば、着火時）、上からの熱（たとえば、フイン閉塞時）
のいずれの場合にも応答性が低下し、フイン詰まり時の
応答性が遅いため、敏速に対応できず危険であり、ま
た、逆熱電対自体が暖まり難く、かつ、冷め難いので、
再点火の場合には合成起電力が、さらに低くなり、たと
えば、クイック点火の場合は立ち消えてしまう。さら
に、正常燃焼時の起電力も低くなるなどの問題点があっ
た。

この考案は、従来例２の有するかかる問題点に鑑み、
下からの熱（たとえば、着火時）は遮るが、上からの熱
（たとえば、フイン閉塞時）は遮らず、しかも、熱電対
をむきだしとした構成として、特に、フイン詰まり時に
敏速な熱起電力の上昇を可能とし、かつ、再点火時の早
切れをなくすとともに、正常燃焼時の熱起電力をも高く
できる安全装置付きガス燃焼器の提供を目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この考案の第１の安全装
置付きガス燃焼器は、燃料ガス供給路に備えた電磁安全
弁の電磁石とバーナ炎により加熱されて熱起電力を生じ
る一次熱電対とからなる熱電対安全回路に、燃焼室内に
突出して排ガス流により加熱されて熱起電力を生じる不
完全燃焼検知用二次熱電対を逆極性に接続して組込んだ
安全装置付きガス燃焼器において、前記不完全燃焼検知
用二次熱電対の先端部の下面のみに、該二次熱電対の先
端温接点部に接触する排ガス流を抑制して減衰させるた
めの邪魔板を設けたことを特徴とする。

また、第２の安全装置付きガス燃焼器は、前記邪魔板
をパンチングメタル等の多孔板としたことを特徴とす
る。

〔作用〕

上記構成としたこの考案による第１の安全装置付きガ
ス燃焼器は、二次熱電対の下面のみに邪魔板を設けて二
次熱電対はむきだしとなっているので、フイン詰まり時
は燃焼室内の圧力が上がり排ガス流はあらゆる方向から
二次熱電対に作用するが、特に、上からの排ガス流の作
用が著しいため、その熱起電力は急激に上昇し敏速にこ
れを検知し対応する。また、二次熱電対はむきだしとな
っていて冷めやすいので、再点火時には消化時の熱起電
力低下が早いために、すぐの再点火にも早切れはなく、
正常燃焼時の熱起電力も所定値に保たれる。

第２の安全装置付きガス燃焼器にあっては、邪魔板を
パンチングメタル等の多孔板としたので、その開口率で
二次熱電対の立上がりの遅速と、正常燃焼時の熱起電力
の高低との調整が容易である。

なお、不完全燃焼検知用二次熱電対の先端温接点部に
接触する排ガス流を邪魔板で抑制して減衰させるから、
点火初期における急激な熱起電力の上昇を確実に防いで
二次熱電対の立ち上がりを遅らせ、一次熱電対の熱起電
力との合成熱起電力が安全弁の吸着レベルに達するのは
早くなる。

〔実施例〕

以下この考案の安全装置付きガス燃焼器の実施例につ
いて図面を参照して説明する。

図示の実施例は、ガス湯沸器に適用したものであっ
て、１は燃料ガス供給路で、メインバーナ６とパイロッ
トバーナ７に分岐接続されている。MVは熱電対式電磁安
全弁で、前記燃料ガス供給路１の上流側に備えられ、安
全弁Ｖと電磁石Ｍとからなり、該電磁石Ｍの電磁コイル
を前記パイロットバーナ７の熱電対加熱用燃焼炎ａで加
熱される一次熱電対TC₁と接続せしめて、点火及び出湯
時に安全弁Ｖを一次熱電対TC₁の熱起電力により励磁さ
れる電磁石Ｍで吸着開放保持する構成となっている。

２は燃焼室で、内胴４内に形成され、該内胴４の上部
に熱交換器Ｃを設け、下部には前記メインバーナ６を設
置し、該メインバーナ６には前記パイロットバーナ７の
パイロット炎ａ′で点火され、該メインバーナ６の燃焼
炎ａ″で熱交換器Ｃを加熱することにより熱交換器Ｃを
流過する水を加熱昇温して出湯するようになっている。

また、TC₂は不完全燃焼検知用二次熱電対で、前記内
胴４に穿った切欠窓５から挿入して燃焼室２内に突出さ
せその先端部、すなわち、温接点部HJを燃焼室２内に臨
ませて、燃焼室２内の排ガス流ｂによりこれが加熱され
ることで熱起電力を生ずるようになっている。この二次
熱電対TC₂は、電磁石Ｍと一次熱電対TC₁とからなる熱電
対安全回路に、該二次熱電対TC₂の熱起電力が上記一次
熱電対TC₁の熱起電力と逆方向となるように直列に接続
して組込まれ、正常な燃焼状態では、一次熱電対TC₁の
熱起電力（プラス）と二次熱電対TC₂の熱起電力（マイ
ナス）との差、すなわち、合成熱起電力が安全弁Ｖの吸
着保持に必要な吸着レベルｆを上まわるように設定さ
れ、また、不完全燃焼時には二次熱電対TC₂の熱起電力
が増加して合成熱起電力が吸着レベルｆ以下に減じ安全
弁Ｖは閉止するようになしている。なお、上記二次熱電
対TC₂の取付け手段として実施例は、内胴４に固定した
取付板８に二次熱電対TC₂の固定碍子９を取付けボルト1
0により固定している。11は前記二次熱電対TC₂のリード
線である。

さらに、３は前記不完全燃焼検知用二次熱電対TC₂の
先端温接点部HJの下面に設けた邪魔板で、該二次熱電対
TC₂の先端温接点部HJに接触する排ガス流ｂを点火初期
時に抑制して減衰させるためのもので、二次熱電対TC₂
の下面のみに水平状に設けられる。この邪魔板３は、実
施例のようにパンチングメタルの多孔板とするほか、排
ガス流を抑制して減衰させるものであればその他任意構
造の多孔板とするも自由である。また、この邪魔板３は
前記取付板８に基端部を固定して先端部を燃焼室２内に
突設している。

前記構成において、その作用を第５図又は第８図及び
第９図に基づいて説明すると、第５図において、パイロ
ットバーナ７の熱電対加熱用燃焼炎ａで常時一定に加熱
される一次熱電対TC₁に対し、燃焼室２内に突出して排
ガス流にそのままさらされて排ガス流で直接加熱される
従来の二次熱電対TC₂は、点火初期における熱起電力
ｄ′の立ち上がりは早く、そのカーブは急となる。した
がって、一次熱電対TC₁の熱起電力ｃと二次熱電対TC₂の
熱起電力ｄ′との差、すなわち、合成熱起電力ｅ′の吸
着レベルｆに達する時間は、f₂点である。これに対し
て、パイロットバーナ７の熱電対加熱用燃焼炎ａで常時
一定に加熱される一次熱電対TC₁に対し、邪魔板３で抑
制して減衰された排ガス流ｂにより加熱される二次熱電
対TC₂は、点火初期における熱起電力ｄの立ち上がりが
遅れ、そのカーブはなだらかとなる。したがって、一次
熱電対TC₁の熱起電力ｃと二次熱電対TC₂の熱起電力ｄと
の差、すなわち、合成熱起電力ｅの吸着レベルｆに達す
る時間はf₁点となる。したがって、邪魔板３を備えてい
ない従来に対し、邪魔板３を備えたこの考案は点火初期
において合成熱起電力ｅが吸着レベルｆに達するのにｔ
時間だけ早くなる。なお、点火初期の炎あふれ等により
二次熱電対の熱起電力が一次熱電対の熱起電力を上まわ
ることもない。

次に、急激なフィン閉塞時の場合（第８図参照）と再
点火時の場合（第９図参照）について、従来例２との比
較において説明すると、急激なフイン詰まりが発生した
場合は、第８図に示されているように、パイロットバー
ナ７の熱電対加熱用燃焼炎ａで加熱されて一定の熱起電
力を保っている一次熱電対TC₁に対し、邪魔板３の上部
にむきだしになっている二次熱電対TC₂には主として上
からの排ガス流が直接作用するため、その熱起電力の立
ち上がりは早く急激に上昇し一次熱電対TC₁との合成熱
起電力を即座に吸着レベル以下に減じて安全弁Ｖを閉じ
燃料ガスの供給を停止する。これに対して従来例２は逆
熱電対が熱伝導率の低いムライト磁器で包まれてしまっ
ているので、その応答性が遅くてその熱起電力の立ち上
がりが遅くゆっくり上昇し主熱電対との総合起電力の低
下もゆっくりとなる。したがって、従来例２では総合起
電力が吸着レベル以下となってバーナが消火するまでに
T₂秒要するのに対してこの考案の安全装置付きガス燃焼
器ではT₁秒で消火する。

また、一旦消火してから再点火する場合は、第９図に
示されているように、二次熱電対は邪魔板の上部にむき
だしになっているので、消火後の二次熱電対の冷却が早
くその熱起電力の低下も早く。したがって、すぐに再点
火を行っても一次熱電対TC₁との合成起電力はゼロから
スタートして高くなり吸着レベルを上まわるため、安全
弁Ｖは確実に吸着開放保持され、たとえ、クイック点火
であっても立ち消えすることはない。これに対して従来
例２は逆熱電対がムライト磁器で包まれているので、消
火後の逆熱電対の冷却は遅く、総合起電力は低くなって
マイナスからスタートするため、吸着レベルに達するま
での立ち上がりにT₄秒要するに対してこの考案の安全装
置付きガス燃焼器ではT₃秒で立ち上がる。

さらに、邪魔板３をパンチングメタルの多孔板とする
と、その開口率で点火初期における二次熱電対TC₂の立
上がりの遅速の調整と、正常燃焼時の熱起電力の高低の
調整とが行える。

〔考案の効果〕

以上説明したこの考案の第１の安全装置付きガス燃焼
器は、二次熱電対の下面のみに邪魔板を設けて二次熱電
対をむきだしにしたので、フイン詰まり時は燃焼室内の
圧力が上がり排ガス流はあらゆる方向から二次熱電対に
作用するが、特に、上からの排ガス流の作用が著しいた
め、その熱起電力は邪魔板があっても急激に上昇して敏
速にこれを検知し合成熱起電力を吸着レベル以下に減じ
安全弁を即座に閉じて安全を期す。また、二次熱電対は
邪魔板の上部でむきだしになっていて冷めやすいので、
再点火時には消火時の熱起電力低下が早いため、すぐの
再点火にも早切れはなく、さらに、正常燃焼時の熱起電
力も吸着レベル以上に保たれ安全弁は確実に吸着開放保
持される。

また、第２の安全装置付きガス燃焼器は、邪魔板をパ
ンチングメタル等の多孔板としたので、その開口率で二
次熱電対の立ち上がりの遅速の調整と、正常燃焼時の熱
起電力の高低の調整とが容易に行える。

さらには、二次熱電対の温接点部を燃焼室内に突出さ
せ、かつ、該二次熱電対の下面のみに邪魔板を設けた構
造であるから、構造の簡略化とコストダウンが図りう
る。

なお、不完全燃焼検知用二次熱電対に接触する排ガス
流を点火初期において邪魔板で抑制して減衰し、点火初
期における二次熱電対の立ち上がりを遅らせて一次熱電
対の熱起電力と二次熱電対の熱起電力との合成熱起電力
が吸着レベルに達するのを早くして安全弁の吸着開放を
誤動作なく安定的に行いうること勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による安全装置付きガス燃焼器の一実
施例を示した一部切欠正面図、第２図は同側面図、第３
図は要部の拡大断面図、第４図は同平面図、第５図は熱
起電力と合成熱起電力が吸着レベルに達する時間との関
係を従来と対比して例示したグラフである。また、第６
図及び第７図は従来例の一部切欠正面図及び側面図、第
８図はフイン閉塞時の合成熱起電力の変化の状態を従来
例２と対比して示したグラフであり、第９図は再点火時
の同グラフである。１……燃焼ガス供給路、MV……電磁安全弁、Ｍ……電磁
石、ａ……バーナ炎、TC₁……一次熱電対、２……燃焼
室、TC₂……二次熱電対、ｂ……排ガス流、３……邪魔
板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−297624（ＪＰ，Ａ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】燃料ガス供給路（１）に備えた電磁安全弁
（MV）の電磁石（Ｍ）とバーナ炎（ａ）により加熱され
る一次熱電対（TC₁）とからなる熱電対安全回路に、燃
焼室（２）内に突出して排ガス流（ｂ）により加熱され
る不完全燃焼検知用二次熱電対（TC₂）を逆極性に接続
して組込んだ安全装置付きガス燃焼器において、前記不
完全燃焼検知用二次熱電対（TC₂）の下面のみに、該二
次熱電対（TC₂）の先端温接点部に接触する排ガス流
（ｂ）を抑制して減衰させるための邪魔板（３）を設け
たことを特徴とする安全装置付きガス燃焼器。
【請求項２】前記邪魔板（３）をパンチングメタル等の
多孔板とした請求項１記載の安全装置付きガス燃焼器。