JPS6016847Y2 - ガス機器の運転制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はガス機器の運転制御装置に関し、特に例えば
ガス温風暖房機等の運転制御装置に関する。

第１図はこの考案の背景となるかつこの考案の適用され
得る従来のＦＦ式ガス温風暖房機のガス燃焼系統図であ
る。

ガスコックのを開いてガス管ＧＰに送出されるガスは、
矢符のごとく、メインガスバルブ（主入用ガス電磁弁）
ＭＶとパイロットガスバルブ（種火用ガス電磁弁）ＰＶ
とを介して、ガス燃焼部としての熱交換器ＨＥＸ内に供
送される。

パイロットガスバルブＰＶを介シテ種火用ガスは、この
熱交換器ＨＥＸ内で点火されて種火として働き、メイン
ガスバルブＭＶを介した主入用ガスを点火する。

これら種火および主入は、吸気口ＩＮＴから燃焼用ファ
ンモータＢＭの付勢に応じて回転駆動される燃焼用ファ
ン（図示せず）によって強制的に熱交換器ＨＥＸ内に送
出される燃焼用空気で燃焼を持続する。

また、この熱交換器ＨＥＸ内に発生する炭酸ガスや煤は
、排気口ＥＸＨを介して室外に放出される。

点火され燃焼する主入によって熱せられた熱交換器ＨＥ
Ｘの熱は、ファンモータＦＭによって回転駆動される温
風ファンＨＦによって室内に発散される。

従って、室内は空気が汚染されることなく暖められ得る
。

さらに、前記メインガスバルブ駅は、例えば熱電対およ
びリレー等を含む種火検出器ＦＸによって種火が点火さ
れていることを確認した後、開弁される。

第２図はこの考案の興味ある先行技術としての第１図の
制御装置の電気回路図である。

以下、第１図、第２図を参照して、構成とともに動作を
説明する。

まず、電源スィッチＰＳを閉成すると、電源ＡＣ１００
Ｖからの交流電力は、電流ヒユーズＣＦ、温度ヒユーズ
ＴＨＦ、閉成された電源スイッチ円を介して燃焼ファン
用モータＢＭに与えられる。

従って、燃焼ファンは回転を開始し、熱交換器ＨＥＸ内
に燃焼用空気を送出する。

つぎに、点火スイッチＩＧＳを閉成すると、電源からの
電力は、閉成された点火スイッチＩＧＳを介してパイロ
ットガスバルブＰＶに与えられ、このバルブＰＶを開弁
する。

従って、ガス管ＰＧから少量の種火用ガスが、ガス燃焼
部としての熱交換器ＨＥＸ内に給送される。

このとき、まだ種火は点火されていないため、種火検出
器ＦＸに含まれるリレースイッチＦＸＩは接点ＦＸ ｌ
ｌ）とＦＸｌｃとが導通され、リレースイッチＦｘ２
は接点Ｆｘ２ａとＦｘ２Ｃとが開底（遮断）されている
。

従って、点火器ＩＧＮが付勢されてパイロットガスバル
ブＰＶを介した種火用ガスに点火する。

種火が点火されると、種火検出器ＦＸは種火を検出する
。

そのため、種火検出器ＦＸに含まれるリレースイッチＦ
Ｘｌは接点ＦＸ ｌ ａとＦＸｌｃとが導通され、リレ
ースイッチＦＸ２の接点ＦＸ２ａとＦＸ２ｃとは導通さ
れる。

さらに、室内温度サーモスタットＲＴＳは、室内温度が
予め定められた一定値（設定値）よりも低いため、閉成
されている。

従って、電源ＡＣＩＱＱＶからの交流電力はメインガス
バルブＭＶに与えられ、このバルブＷは開弁する。

そのため、このメインガスバルブＷを介して主入用ガス
が熱交換器ＨＥＸ内に給送され、前記点火されている種
火によって点火される。

上述のごとく、主入が点火されて熱交換器ＨＥＸが熱せ
られ成る温度に達すると、遅延サーモスタツ）ＤＴＨが
閉成される。

従って、電源からの電力は温風ファン用モータＦＭに与
えられ、これを付勢する。

そのため、この温風ファン用−タＦＭは回転を開始し、
室内は熱交換器ＨＥＸからの熱せられた温風によって暖
められる。

また、遅延サーモスタットＤＴＨは、主入の燃焼開始直
後の冷風の吹出しを防止し、運転停止後も熱交換器ＨＥ
Ｘの温度が高い間は温風を吹出させるためのものである
。

さらに、過熱防止サーモスタットＯＨＴと温度ヒユーズ
ＴＨＦとは、機器の温度が異常に上昇したとき、電源を
遮断して、その運転を停止させるためである。

室内が温風によって暖められてその温度が前記設定値よ
りも高くなったとき、前記室内温度サーモスタットＲＴ
Ｓは開成（遮断）される。

そのため、メインガスバルブＭＶが閉弁されてこのバル
ブＭＶを介したガスは給送停止される。

このようにして、室内温度はほぼ一定に保たれ得る。

上述のごとくの従来のガス温風暖房機においては、室内
温度が設定値よりも高くなり室内温度サーモスタットが
開底されて（メインガスバルブが閉弁され）主入が消火
された後も、燃焼ファンが回転を継続するため、すなわ
ち室外の冷たい燃焼用空気が熱交換器内に送出されるた
め、せっかく熱められた熱交換器が冷やされる。

従って、室内の温度が急速に低下することになり、省エ
ネルルギー的観点から好ましいものではない。

そこで、ガス燃焼部に関連の温度が予め設定値以上のと
き主入が消火されると直ちに燃焼用空気の送出を停止す
ることが考えられる。

ところが、主入が消火された後に燃焼用空気の送出が停
止されても、種火の不完全燃焼などにより熱交換器ＨＥ
Ｘ内にガスが充満する場合がある。

このような場合、ガス燃焼部に関連の温度が予め定める
設定値以下になって燃焼用空気を創出すると同時に主入
に点火すると爆発などの危険を生じる場合がある。

かかる場合に、主入に点火する制御手段中に遅延手段を
設け、燃焼用空気を創出した後一定時間経過後に主入に
点火すると爆発などの危険は回避される。

しかしながら、上記機能だけでは、たとえば点火器が故
障したときのように、一定時間経過後においても点火さ
れないような場合には、必ずしも安全とは言えずかかる
場合の対策が必要となる。

それゆえに、この考案の主たる目的は、一定時間経過後
においても点火手段が作動しない場合や一時的なガス給
送停止、一時的な停電等が生じた場合においても安全に
作動するガス機器の運転制御装置を提供することである
。

この考案は、要約すれば、温度検出手段が予め定める設
定値以下の温度を検出したことに応じて、所定の時間経
過後に点火手段が制御され種火が点火されたはずである
にもかかわらず、当該所定時間経過後も種火が点火しな
い場合に、すべての通電を停止してガス弁その他を閉鎖
する機能を有したガス機器の運転制御装置である。

第３図はこの考案の一実施例の電気回路図である。

以下第１図および第４図を参照して、構成とともにその
動作を説明しよう。

電源スイッチ円を閉成（オン）すると、電源ＡＣ１００
Ｖからの交流電力は、電流ヒユーズＣＦ。

温度ヒユーズＴＨＦ、閉成された電源スィッチＰＳを介
して自己保持リレーハに与えられこのリレーハを付勢す
る。

従って、リレー接点ＡＸａが閉威されてこのリレーＡＸ
は自己保持され、電源スイッチ円が開成した後も通電さ
れ続ける。

とのとき、室内温度は設定値（室内温度サーモスタット
ＲＴＳの）以下であるため室内温度サーモスタットＲＴ
Ｓは閉成されたままである。

そのため、燃焼ファン用モータＢＭが付勢される。

一方、熱交換器ＨＥＸも冷えたままであり、温風サーモ
スタットＨＡＴは開成されている。

そのため、温風ファン用モータＦＭは消勢されたままで
ある。

燃焼ファン用モータＢＭが付勢されると、応じて燃焼フ
ァン（図示せず）が回転を開始し、吸気口ＩＮＴから燃
焼用空気が熱交換器ＨＥＸ内に送出される。

そのため、熱交換器ＨＥＸ内に配設された風圧スイッチ
ＷＰＳは、前記ファンによる風圧を感知して、閉成され
る。

従って、電力は閉成された風圧スイッチＷＰＳを介して
、種火検知器ＦＸに与えられる。

しかしながら、このとき、種火は点火されていないため
、種火検出器ＦＸに含まれるリレースイッチＦＸｌは接
点ＦＸｌｌ）とＦＸｌｃとが導通され、リレースイッチ
ＦＸ２は接点ＦＸ２ｂとＦＸ２Ｃとが導通されている。

従って、交流電力は前記リレースイッチＦＸｌと遅延回
路ＤＬＹとを介して、点火器ＩＧＮ、発熱抵抗器ＲＨ，
パイロットガスバルブＰＶ（リレースイッチＦＸ２）の
並列回路に与えられる。

遅延回路ＤＬＹに交流が与えられると、ダイオードＤＩ
、Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４によって構成されるブリッジ回路に
よって整流され、さらにコンデンサＣ２で平滑されたリ
ップル成分の小さい直流電圧がサイリスタＳＣＲの両端
に与えられる。

同時に、ダイオードＤ２．Ｄ４を介した電流（電圧）は
、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して、コンデンサＣ１に充電され
ていく。

コンデンサＣ１の充電電圧が、例えばＳＳＳに特性の類
似するシリコン双方向性スイッチング素子ＳＢＳのブレ
ークオーバ電圧を超えると、このスイッチング素子ＳＢ
Ｓは導電状態に転移する。

従って、コンデンサＣ１の充電電荷は、このスイッチン
グ素子ＳＢＳを介して、サイリスタＳＣＲのゲート電極
に与えられる。

そのため、サイリスタＳＣＲが導通し、同時に前記ダイ
オードＤ１〜Ｄ４から戒るブリッジ回路も導通状態にな
る。

すなわち、遅延回路ＤＬＹは通電開始から、一定時間（
約用秒）すなわちコンデンサＣ１の充電時間だけ遅えて
導通する。

つまり、点火器ＩＧＮ、 発熱抵抗器ＲＨ，パイロット
ガスバルブＰＶは、遅延回路ＤＬＹに通電されて一定時
間経過後通電される。

上述のごとく遅延回路ＤＬＹが導通すると、パイロット
ガスバルブＰＶが付勢されて開弁されるとともに、点火
器ＩＧＮが付勢される。

従って、少量の種火用ガスが熱交換器ＨＥＸ内に給送さ
れて点火される。

そのため、種火検出器ＦＸは種火の点火されたことを検
知し、応じてリレースイッチＦＸｌは接点ＦＸｌａとＦ
Ｘｌｃとが導通腰リレースイッチＦＸ２は接点ＦＸ２ａ
とＦＸ）ｃとが導通する。

従って、メインガスバルブＭＶが付勢されて開弁され、
このバルブＭＶを介して主入用が７スが熱交換器ＨＥＸ
内に給送され、前記点火された種火によって点火されて
燃焼を開始する。

なお、成る時間経過しても種火が点火されないときには
、発熱抵抗器ＲＨに通電が続くため、この抵抗器ＲＨは
発熱し、成る一定温度に達する。

発熱抵抗器ＲＨが一定温度以上になると、連動する発熱
サーモスタットＲＨ３は開成（オフ）され、自己保持リ
レーＡＸが消勢されてこのリレーハの自己保持が解除さ
れる。

そのため、以後の制御は遂行されない。

上述のごとく、主入が燃焼を開始すると、熱交換器ＨＥ
Ｘは熱せられ、温風サーモスタッ）−ＨＡＴは閉成され
る。

従って、温風ファン用モータＦＭが付勢され、応じて回
転駆動される温風ファン帥によって熱交換器ＨＥＸの熱
は室内に発散される。

そのため、室内温度は徐々に上昇し、設定値を超える。

室内温度が設定値以上になると、室内温度サーモスタッ
トＲＴＳは開成（オフ）され、以降の回路への通電が停
止されるため、燃焼ファン用モータＢＭは消勢され、応
じて燃焼用空気の送出は停止される。

その後室内温度が設定値以下になると、前記サーモスタ
ットＲＴＳが閉成され、前述のごとくの動作が繰返され
る。

さらに、主入の燃焼中に何らかの原因でガスの給送が停
止されると、ごく短時間に再び給送され始めると再び点
火されて燃焼が再開される。

しかしながら、前記ガス給送停止時間が比較的長ければ
、前述の発熱抵抗器ＲＨの作用によって以降の運転制御
は停止される。

もちろん、運転中に一時的に停電した場合に、再び通電
されても、リレーＡＸの自己保持が解除されているため
運転は停止されたままである。

上述のごとく、この実施例によれば、後述のごとくの特
有の効果が奏される。

（１）室内温度が予め定める設定値（室内温度サーモス
タットによる）以上で、ガス燃焼が停止されると、応じ
て燃焼ファンを停止させて燃焼用空気の送出を停止する
ため、熱交換器温度かつ従って室内温度が急速に冷やさ
れるのを防止でき、ガスが節約できる。

また、燃焼ファン（モータ）が停止するため、電力が節
約できる。

（２）室内温度が予め定める設定値以下になったとき、
すぐには点火されず、燃焼ファンが回転を開始して十分
に熱交換器内の空気を入れ換えてから点火器が作動する
ように（プリーパージ）遅延回路を設けるため、種火検
出器の応答の遅れるものを用いても、爆発点火される心
配はなく、その使用に際して安全である。

（３） 一時的な停電あるいは比較的長時間のガス給
送停止に対して、再びそれらが解消したとき、再点火さ
れることがないので安全である。

（４）例えば点火器が故障したときのように、一定時間
経過後においても点火されない場合には、すべてのガス
バルブを閉弁し、点火器への通電を停止するため、一層
安全である。

第４図はこの考案の他の実施例の電気回路図である。

この第４図は、以下のことを除いて、第３図とほぼ同様
である。

すなわち、第３図において、通電してから一定時間経過
しても点火されないことを検知するために、発熱抵抗器
ＲＨ，発熱サーモスタットＲＨ３を用いたが、第４図に
おいては、例えば遅延リレーあるいは時定数タイマ等の
限時手段の計時に応じて運転を停止するようにした。

つまり、遅延回路ＤＬＹが導通されると点火器ＩＧＮ、
パイロットガスバルブＰｖに通電され、種火が点火され
る。

タイマリレーＴＸは通電されてから計時を開始し、（点
火されない）予め定める時間を計時すると応じてその接
点ＴＸｂが開成される。

そのため、リレーハの自己保持が解除され、以降の回路
への通電が停止される。

また、その他の構成および動作は第３図と同様であるた
め、その説明は省略する。

第５図はこの考案のさらに他の実施例のＦＦ式ガス温風
暖房機のガス燃焼系統図である。

この第５図は第１図と、以下のことを除いて、はぼ同様
である。

すなわち、ガスコックのを開いてガス管ＧＰに送出され
るガスは、矢符のごとく、オールガスバルブ（全電磁弁
）ＡＶおよびメインバルブ（上火用電磁弁）ＭＶを介し
て主入用ガスとして熱交換器ＨＥＸ内に給送されるとと
もに、オールガスバルブＡＶを介して種火用ガスとして
熱交換器ＨＥＸ内に給送される。

このように、この実施例の特徴は、主入用と種火用とを
１系統にしてオールガスバルブＡＶによってその給送を
断続することである。

この第５図の制御装置としては、第３図および°第４図
におけるパイロットガスバルブＰＶヲ前記オールガスバ
ルブＡＶと置換すれば、同様に運転制御動作が遂行され
る。

なお、上述の実施例においては、ガス温風暖房機につい
て説明したが、これは例えばガス給湯設備等にも適用さ
れ得ることはもちろんである。

この場合、室内温度サーモスタットにかえて、水温（湯
温）に応答動作するサーモスタットを用いればよい。

上記第３図、第４図の実施施例において、抵抗器ＲＨ，
タイマーリレーＴＸは通電時間検知手段を構威し、発熱
サーモスタットＲＨ３，タイマリレーＴＸは通電制御ス
イッチを構成する。

本考案のガス機器の運転制御装置は、電源に対し、室内
サーモスタットを介して燃焼用送風機を接続し、この送
風機と並列に、種火検出器と、主ガス弁と、遅延回路及
び点火器の直列接続体とを接続し、この点火器に対して
は当該点火器への所定時間以上の通電を検知する通電時
間検知手段と種火ガス弁とを並列接続し、 上記種火検出器の出力に応答して、上記主ガス弁と直列
接続体とを択一的に電源に接続する第一切換スイッチと
、種火ガス弁を点火器と主ガス弁とに択一的に並列に接
続する第二切換スイッチとを介挿し、且つ上記通電時間
検知手段の出力に応答して電源路を遮断する通電制御ス
イッチを電源路に設けたものである。

従って次の如き効果を有する。

（１）電源に対し、室内サーモスタットを介して燃焼用
送風機、種火検出器、主ガス弁、遅延回路、点火器、種
火ガス弁及び通電時間検知手段を設けであるので、 室内温度が予め定める設定値（室内温度サーモスタット
による）以上になって、室内サーモスタットがオフする
と、上記各部への電源供給がしゃ断されるためガス燃焼
が停止され、応じて燃焼ファンが停止される。

従って燃焼用空気の送出が停止され、熱交換器温度かつ
室内温度が急速に冷やされるのが防止されガスが節約で
きる。

また、燃焼ファン（モータ）が停止するため、電力が節
約できる。

（２） 室内温度が予め定める設定値以下になって室
内サーモスタットがオンした場合、該サーモスタットに
接続された燃焼用送風機はすぐ作動するが、点火器には
遅延回路を接続しているため点火器はすぐ作動せず遅延
回路による遅延時間分遅れて作動する。

従って、燃焼ファンが回転を開始して十分に熱交換器内
の空気を入れ換えてから点火器が作動するように（プリ
ーパージ）なり、爆発点火される心配はなく、その使用
に際して安全である。

（３） 種火検出器の出力によって、点火器及び、点
火器への通電時間検知手段への通電を制御し、通電時間
検知手段への通電が一定時間以上続くと電源路をしゃ断
するようにしたから、 比較的長時間のガス給送停止に対しては通電制御スイッ
チが作動して電源がしゃ断される。

従って、再びそれらが解消したとき、再点火されること
がないので安全である。

又、例えば点火器が故障したときのように、一定時間経
過後においても点火されない場合にも同様に電源がしゃ
断されるので、すべてのススバルブを閉弁し、点火器へ
の通電を停止する。

従って、一層安全である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の背景となるかつこの考案が適用され
得るＦＦ式ガス温風暖房機のガス燃焼系統図である。 第２図はこの考案の興味ある先行技術としての運転制御
装置の電気回路図である。 第３図はこの考案の一実施例の電気回路図である。 第４図はこの考案の他の実施例の電気回路図である。 第５図はこの考案のさらに他の実施例のガス燃焼系統図
である。 図において、同一参照符号は同一あるいは相当する部分
を示し、Ｗはメインガスバルブ、ＰＶハパイロットガス
バルブ、ＦＸは種火検知器、ＢＭは燃焼ファン用モータ
、ＨＦは温風ファンＦＭ、温風ファン用モータ、ＨＥＸ
は熱交換器、ｐｓは電源スィッチ、ハは自己保持リレー
、ＷＰＳは風圧スイッチ、ＤＬＹは遅延回路、ＩＧＮは
点火器、ＲＨは発熱抵抗器、ＲＨ３は発熱サーモスタッ
ト、ＴＸはタイマリレー、ＡＶはオールガスバルブであ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電源に対し、室内サーモスタットを介して燃焼用送風機
   を接続し、この送風機と並列に、種火検出器と、主ガス
   弁と、遅延回路及び点火器の直列接続体とを接続し、こ
   の点火器に対しては当該点火器への所定時間以上の通電
   を検知する通電時間検知手段と種火ガス弁とを並列接続
   し、 上記種火検出器の出力に応答して、上記主ガス弁と直列
   接続体とを択一的に電源に接続する第一切換スイッチと
   、種火ガス弁を点火器と主ガス弁とに択一的に並列に接
   続する第二切換スイッチとを介挿し、且つ上記通電時間
   検知手段の出力に応答して電源路を遮断する通電制御ス
   イッチを電源路に設けたことを特徴とするガス機器の運
   転制御装置。