JPS6233219A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、湯沸器やファンヒータ等の各種燃焼装置に関
し、詳しくは、バーナからの燃焼ガス中における可燃性
ガス成分の濃度変化に伴ない抵抗値変化する不完全燃焼
検出用の抵抗素子、及び、異常発生の有無によって導電
状態と非導電状態とに切換る異常検出用のスイッチ素子
を設け、前記抵抗素子の抵抗値が設定域を逸脱したとき
、並びに１異常発生に伴い前記スイッチ素子の状態が切
換ったときの大々で、ｍＭ記バーナへの燃料供給を自動
的に遮断する制御装置を設けた燃焼装置の改良く関する
。

［従来の技術］ 従来、上記の如き燃焼装置においては、不完全燃焼検出
用抵抗素子の抵抗値がそれに対する設定域を逸脱したか
否かを判別することにより不完全燃焼の発生の有無を判
定して不完全燃焼発生時に燃料供給遮断指令を発信する
、不完全燃焼に対処するための制御回路と、異常検出用
スイッチ素子が導電状態から非導電状態、あるいは、非
導電状態から導電状態に変化したか否かを判別すること
Ｋより異常発生の有無を判定して異常発生時に燃料供給
遮断指令を発信する、空焚や故障等の種々の異常に対処
するための制御回路とを各別に装備していた（文献を示
すことができない。） 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、不完全燃焼検出用抵抗素子と異常検出用スイッ
チ素子とに対して各別の制御回路を装備するために制御
装置が複雑となり、そのことが、燃焼装置の生産性低下
を招いたり、装置コストの増大を招いていた。

本発明の目的は、抵抗値変化する抵抗素子と、導電状態
と非導電状態とに切換るスイッチ素子との組合せに着目
した合理的な改良により、それら抵抗素子及びスイッチ
素子の検団結果に基づいて燃料供給遮断を実行するため
の制御回路ＩＲＦＲを簡略化する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による燃焼装置の特徴構成は、バーナからの燃焼
ガス中における可燃性ガス夜分の濃度変化に伴ない抵抗
値変化する不完全燃焼検出用の抵抗素子と、異常発生の
有無によって導電状態と非導電状態とに切換る異常検出
用のスイッチ素子とを、電気的に接続した素子群回路を
設け、前記抵抗素子の抵抗値が設定域を逸脱したとき、
並びに、異常発生に伴いｌ’Ｑ記スイッチ素子の状態が
切換りたときの大々で、前記バーナへの燃料供給を自動
的に遮断する制御装置く対して、前記素子群回路の全体
抵抗値が設定域を逸脱したときく燃料供給遮断を実行す
る実行手段を備えであることＫあり、その作用・効果は
次の通りである。

〔作　用〕

つまり、スイッチ素子が導電状態と非導電状態とく切換
ることも一種の抵抗値変化であるから、不完全燃焼検出
用抵抗素子と異常検出用スイッチ素子とを電気的に接続
して構成した素子群回路の全体抵抗値は、不完全燃焼の
発生により抵抗素子の抵抗値が変化した場合、並びに１
異常発生によりスイッチ素子の状態が変化し九場合のい
ずれにおいても変化する。

そこで、不完全燃焼が生じていないときで抵抗素子の抵
抗値が設定域内にあり、かつ、非異常時でスイッチ素子
の状態が定常状ｍＫある状態での素子群回路全体抵抗値
の変化域を燃焼運転許容域として設定し、素子群回路の
全体抵抗値がその設定域を逸脱したときに、不完全燃焼
の発生、ないし、異常の発生として燃料供給遮断を実行
させるのである。

尚、スイッチ素子が、非異常時において導電状態となり
、かつ、異常発生時において非導電状態となる特性を備
えた素子である場合、素子群回路を構成するにあたって
抵抗素子とスイッチ素子との接続形態は並列接続あるい
は直列接続のいずれでも良いが、スイッチ素子が、葬具
　　　−常時において非導電状態となり、かつ、異常発
生時において導電状態となる特性を有する素子である場
合、素子群回路を構成するにあたって抵抗素子とスイッ
チ素子との接続形態は並列接続とする。

［発明の効果］ 上述の結果、燃料供給遮断を実行するか否かを判定する
ための判定要素が素子群回路の全体抵抗値だけとなるこ
とから、不完全燃焼検出用抵抗素子の抵抗値と異常検出
用スイッチ素子の状態との各別の！Ｉ’ｌｌ定結果に基
づき燃料供給遮断を実行させていた従来装置に比して、
制御回路構成を大巾に簡略化でき、それによって、生産
性の向上と装置コストの低減とを達成できた。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面に基づいて説明するＯ 第１図に示すように、水加熱用熱交換器（１）、ガスバ
ーナ（２）、給気ファン（３）をケーシング（４）Ｋ内
装し、燃焼制御装置（５）を設け、出湯栓（６）に対し
て接続する給湯管路（７）を熱交換器（りから延設し、
ガス湯沸器を構成してある。

熱交換器１１１　ＶＣ対する給水管路ｆ８Ｊ　Ｋは、水
ガバナー（９）、流水状態でＯＮ作動する水流スイッチ
ｆｌ（１が、かつ、給湯管路（７）には温湿検出センサ
ー（ロ）が付設されており、バーナ（２）に対する燃料
ガス供給管路０４には、ガス供給断続用のガス電磁弁α
■、ガスガバナーＱ荀、ガス供給ｆｋ調整用の比例電磁
弁（＋＠、バーナ（２）の燃焼作動本数を変更する能力
切換電磁弁α呻の大々が介装されている。

又、点火プラグａηと、バーナ燃焼炎を検出する７レー
ムロクド舖とがバーナｔ２１近＜　Ｋ、　ｄ一つ、排気
燃焼ガス中ばおける可燃性ガス成分（例えば、ＣＯガス
）の濃度を検出する可燃性ガス検出センサー四が排気路
に夫々配設されると共に、ファン（３）の送風圧が設定
以上となったときにＯＮ作動する風圧スイッチ…、燃焼
室（２１）が異常昇温しｒｃ’　時にＯＮ作動するバイ
メタルスイッチＩ’１４、Ｊｌびにケーシング（４）内
の異常昇温に伴い溶断する温度ヒユーズ時が装備されて
いる。

燃焼制御装置ｆｌｉｌ　Ｋより下記の細き制御が実行さ
れる。

出湯＆ｔｓ＋の開き操作に伴う水流スイッチ＋１０＋の
ＯＮ作動に基づいてファン（３）が始動され、風圧スイ
ッチ（４）がＯＮ作動すると、点火プラグαηが作動さ
れると共にガス電磁弁０１が開き操作されてバーナ（２
）が着火する。

又、出湯栓（６）の閉じ操作に伴う水流スイッチ（ｌＯ
）のＯＦＦ作動に基づいて、７アン（３）が停止される
と共にガス電磁弁端が閉じ操作され、バーナ（幻が消火
する。

湯温検出センサー（ｌりによる検出湯温を設定温度に維
持するように１比例電磁弁θ６）及び能力切替電磁弁端
が操作されて燃焼負荷＃Ｉ整が行なわれ、それＫよって
、出湯温度が設定温度に維持される。　尚、設定温度は
設定具により人為設定変更が可能である。

フレームロンド（Ｉ呻の燃焼炎検出に基づいてバーナ着
火ミス、及び不測な新人が確認されたとき、ガス電磁弁
０１が閉じ操作されてバーナ（２）へのガス供給が遮断
される。

又、何ら１め原因で不完全燃焼が発生して可燃性ガス検
出センサー（１ｍによる検出濃度が設定許容値以上とな
ったとき、故障等によりファン（３）の送風圧が低下し
て風圧スイッチ−がＯＦＦ作動したとき、空焚＊により
燃焼室（２わが異常昇温しでバイメタルスイッチ翰がＯ
Ｎ作動したとき、同じく空焚等によシグーシング（４）
内が異常昇温しで温度ヒユーズＡが溶断したときの犬々
においてもガス電磁弁θ四が閉じ操作されてバーナ（２
）へのガス供給がｌｔｔ断されふ〜 第２図は、可燃性ガス検出センサーＨを示し、ステンレ
ス金網によ抄形成した保護枠（財）内にセラミックス製
筒状体四が装備され、その筒状体（至）の外周面Ｋ　Ｓ
ｎＱの膜状焼結体（２９）を貼投し、芦状体伝四の長手
方向においてＳｎＯ膜状焼結体翰の両端８ｍ［、燃焼制
御装置（６）に対して検出情報を与えるための電極線（
財）を接続してある。

つまり、第３図に示すように、ＳｎＯの膜状焼結体−に
接触する排気燃焼ガス中の可燃性ガス吠分濃度（本例で
はＣＯ濃度）（ｄ）が大となると、ＳｎＱ膜状焼結体翰
の電気抵抗値＜ｒ＞が低下するという特性を利用して、
その電気抵抗値（ｒ）が設定値（ｒｘ）以下となったか
否かを燃焼制御装置（６）において判定させることＫよ
り、可燃性ガス成分の濃度（ｄｌが設定許容値（ｄｘ）
を超えたか否か、すなわち、不完全燃焼が発生したか否
かを判定させ、その判定結果として不完全燃焼の発生が
確認された＆ｎＫガス電磁弁（ｌ鴫を閉じ操作さ包るよ
うに構成してある。

第２図において、囮はセラミックス製筒状休（至）に押
通配置した電気ヒータであり、そのｉｔ気ヒヒーμｓＫ
よす５ｎｏ１膜状焼結体翰の掃度を、可燃性ガス成分に
対する感度が最つとも良くなる温度に調整するようにし
てある。

第１図及び第４図に示すように、ＳｎＱ暎状焼結体□□
□の抵抗値（ｒ）が設定値（ｒｘ）以下となったか否か
を判定する回路としては、判定対象抵抗値（川が設定と
限値（Ｒａ）よりも大となったか否か、かつ、設定下限
＆ｆ（Ｒｂ）よりも小となった否かを判定する回路、す
なわち、と下限を有する設定域（Ｒｂ＜Ｒ＜Ｒａ　）か
ら判定対象抵抗値ｍ）が逸脱したか否かを判定する回路
（５Ａ）を燃焼制御装置（５）に装備してある。

一方、第４図に示すように、異常発生時にＯＮ作動する
スイッチ素子であるバイメタルスイッチ翰と、不完全燃
焼検出用９斐抵抗素子としての５ｎＣ）膜状焼結体−と
を並列に電気接続し、かつ、その並列回路に対して、異
常発生時１ｃ　ＯＦＦ作動するスイッチ素子である風圧
スイッチ−と温度ヒユーズ−とを順次直列に電気接続し
て素子群回路（２！ｌｌ）を構成し、その素子群回路（
２９）をｒ４ｒＩ記の＃！！１定回路（５Ａ）に対して
、ヤ」定回路（５Ａ）が素子群回路−の全体抵抗値をｆ
’ｌＪ定対象抵抗値ｆＲ＋とするように接続してある。

そして、バイメタルスイッチ（図がＯＦＦ状態で、風圧
スイッチ（社）と温度ヒユーズ匈）とが大々ＯＮ状態で
、かつ、５ｎｂ 記の設定値（ｉであるときの素子群回路−の全体抵抗値
を、ヤ」定回路（５Ａ）における前記の１投定下限値（
Ｒ１１＋）として予め設定しておくと共に、’ｌ’ｌＪ
定回路（５Ａ）における前記の設定上限値（Ｒａ）とし
て、５ｎ０１膜状焼結体低焼結（ｒ）の変化域よりもか
なり大きな抵抗値０＞ｒ）を予じめ設定しておき、もっ
て、不完全燃焼が生じたとき、あるｔ／１は、燃焼室（
２１）が異常昇温したときＫは、Ｓｎｑ膜状焼結体翰の
抵抗値（ｒ））が設定値（ｒｘ）以下となること、ある
いは、バイメタルスイッチ（２２力ニＯＮ作動すること
Ｋより、素子群回ｆＡＮ、！９）の全体抵抗値（川が設
定下限値（Ｒｂ）よりも少さくなシ、一方、ファン（３
）の送風圧が低下したとき、あるいけ、クーシング（４
）内が異常昇温したときには、風圧スイッチ−あるいは
温度ヒユーズ（２）のＯＦＦ作動により、素子群回路−
の全体抵抗値（８）が設定上限値（Ｒａ）よシも大とな
るようにしてある。

つまり、素子群回路−の全体抵抗値（８）が設定域（Ｒ
ｂ＜Ｒ＜Ｒａ　）から逸脱し九か否かを’１ｆｆＪ定回
路（５人）で判定させ、その判定結果として逸脱が判定
されたときには、不完全燃焼の発生、あるいは、その他
の異常の発生であるとして、制御装置（５）内のガス電
磁弁操作回路（５Ｂ）に対し判定回路（５Ａ）からガス
電磁弁遮断指令を発信させ、前述の如きガス供給遮断制
御を実行させるように構成してある。

以上要するに１バイメタルスイツチ翰、風圧スイッチ−
１温度ヒユーズ彌等の異常検出用スイッチ素子がＯＮ・
０ＦＦｆｉｌ：ｖＪすることも一種の抵抗値変化である
ことに着目し、元来不完全燃焼発生判定用としてＳｎＱ
膜状焼結体（ハ）の抵抗値（ｒ）を判定処理する判定回
路（５Ａ）を、上述異常検出用スイッチ素子内、　（２
２、（ハ）のＯＮ・ＯＦＦ＆１８判定（て兼用利用する
ように構成してあり、それによって、異常検出用スイッ
チ素子Ｈ，Ｈ，（２３）のＯＮ・ＯＦＦ状態を各別に判
定するスイッチ素子専用の判定回路を不要にして制御回
路構成を簡略化するようＫしてある。

〔別実施例〕

次に本発明の別実施例を説明する。

第５図に示すように１異常発生時において導電状態とな
る複数の異常検出用スイッチ素子（（２２ｍ）　、　（
２２ｂ）　、　（２３ｃ　）を互いに並列に１かつ、可
燃性ガス数分の濃度（ｄ）上昇に伴い抵抗値低下する不
完全燃焼検出用抵抗素子内と並列に電気接続して素子群
回路（２９）を構成しても良く、この場合、素子群回路
（ロ）の全体抵抗値（Ｒ１が設定値（Ｒｂ）よりも小さ
くなったか否かのみを判定回路（５Ａ）において判定さ
せ、その設定値（Ｒｂ）よりも小さくなった時点で燃料
供給遮断を実行させればよいＯ 又、第６図に示すように％異常発生時において非導電状
態となる複数の異常検出用スインチ素子（２０ａ）、（
ｇＯｂ）を直列に接続した回路と、可燃性ガス成分の濃
度１ｄｌ上昇に伴い抵抗値増大する不完全燃焼検出用抵
抗素子（至）とを並列に電気接続して素子群回路（ロ）
を構成し、その素子群回路−の全体抵抗値（８）が設定
値（Ｒａ）よりも大となったときに燃料供給遮断を実行
させるように構成しても良い。　尚、この場合、スイッ
チ素子（２０ａ）、（２０ｂ）を直列に接続した回路に
対して、全体抵抗値（８）の下限を規定するための固定
抵抗側を直列に介装してある。

一酸化炭素、あるいは、水素等の種々可燃性ガス成分の
濃度変化に伴い抵抗値変化する不完全燃焼検出用抵抗素
子−としては、可燃性ガス成分の濃度上昇に伴い抵抗値
増大する特性を有するものβ、あるいは、濃度上昇に伴
い抵抗値低下する特性を有するもの禮いずれであっても
良い。

異常発生に伴い導電状態から非導電状態Ｋ。

あるいは非導電状態から導電状態に切換る異常検出用ス
イッチ素子−１翰、−としては、パイメタルスイクチや
温度ヒユーズ、あるいは、リミットスイッチ型式のもの
や半導体から成るもの等、種々の型式のスイッチ素子を
適用できる。

素子群回路（２９）を構成するにあたって不完全燃焼検
出用抵抗素子−と異常検出用スイッチ素子Ｈ，＠、ｅＺ
３との具体的電気接続型ＷＡは、抵抗素子−、並びに、
スイッチ素子−２（２）、凶の特性に応じて種々の構Ｉ
２を変更が可能であり、又、スイッチ素子シ＠、（社）
、（ハ）の個数も７個あるいは複数個のいずれであって
も良い。

素子群回路−の全体抵抗値（８）が設定域を逸脱したか
否かを判定する判定回路（５Ａ）を設けるに代えて、素
子群回路−と、その全体抵抗値（ＲＪが設定域から逸脱
することによって燃料供給遮断用電磁弁（ｌ濁を閉じ作
動させるような電磁弁操作用抵抗回路として、電磁弁（
＋３１の操作回路に直接に介装しても良く、素子群回路
−の全体抵抗値（川が設定域を逸脱したと３！ζ燃料供
給遮断を実行するための構成を総称して実行手段と称す
る。

異常検出用スイッチ素子（イ）、Ｗ、Ｗが検出対象とす
る異常の内容は不問である。

本発明ｌよ、湯沸器や７アンヒータ等、種々の用途の燃
焼装置に適用できる。

【図面の簡単な説明】

＠１図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１図は
、全体構成図、第２図は可燃性ガス検出センサーの一部
破断斜視図、第３図は可燃性ガス成分濃度と抵抗素子の
抵抗値との相関を示すグラフ、第４図は回路図である。 　第５図及び第６図は大々側実施例を示す回路図である
。 （２）・・・・・・バーナ、（６）・・・・・・制御装
置、Ｈ，（２２，ｅ２１・・・・・・スイッチ素子、翰
・・・・・・抵抗素子、翰・・・・・・素子群回路、（
８）・・・・・・全体抵抗値。 代理人　弁理士　　北　村　　　修 ３ｒｙＪ １［４ｇ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］バーナ（２）からの燃焼ガス中における可燃性ガ
   ス成分の濃度変化に伴ない抵抗値変化する不完全燃焼検
   出用の抵抗素子（２６）、及び、異常発生の有無によつ
   て導電状態と非導電状態とに切換る異常検出用のスイツ
   チ素子（２０），（２２），（２３）を設け、前記抵抗
   素子（２６）の抵抗値が設定域を逸脱したとき、並びに
   、異常発生に伴い前記スイッチ素子（２０），（２２）
   ，（２３）の状態が切換つたときの夫々で、前記バーナ
   （２）への燃料供給を自動的に遮断する制御装置（５）
   を設けた燃焼装置であつて、前記抵抗素子（２６）とス
   イツチ素子（２０），（２２），（２３）とを電気的に
   接続した素子群回路（２９）を設け、その素子群回路（
   ２９）の全体抵抗値（Ｒ）が設定域を逸脱したときに燃
   料供給遮断を実行する実行手段を前記制御装置（５）に
   備えてある燃焼装置。 ［２］前記スイツチ素子（２０），（２３）が、非異常
   時において導電状態となり、かつ、異常発生時において
   非導電状態となる素子であり、前記素子群回路（２９）
   において、前記抵抗素子（２６）とスイツチ素子（２０
   ），（２３）とを直列に接続してある特許請求の範囲第
   ［１］項に記載の燃焼装置。 ［３］前記スイツチ素子（２２）が、非異常時において
   非導電状態となり、かつ、異常発生時において導電状態
   となる素子であり、前記素子群回路（２９）において、
   前記抵抗素子（２６）とスイッチ素子（２２）とを並列
   に接続してある特許請求の範囲第［１］項に記載の燃焼
   装置。