(57)【要約】【課題】人為的な過失による施工不良等により給気不足になり、熱交換器フィン詰りが発生し、更にフィン詰りが進行すると、バーナー炎孔から未燃焼ガスが流失し、その未燃焼ガスが燃焼排気と共に排気口から排出される。この時煤中に火種があった場合、排気口から排出される未燃焼ガスに着火し、機外に炎あふれを発生させる可能性がある。【解決手段】本発明のガス給湯装置では、排気口１０５の近傍に温度センサ１１０を設けて万が一炎あふれが発生した場合、その温度センサ１１０からの信号によりガス通路を遮断し機器を停止させる。【選択図】図２
2010266165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気口に設けられた熱電対と、前記熱電対により前記排気口から炎が出ていると判定した場合にガス弁を遮断してガスの燃焼を停止させる電気制御回路とを備えたガス給湯装置。
【請求項２】
前記熱電対は、前記排気口から排気方向に所定間隔離れた部分の温度を検知できるように、検知板を介して前記排気口に取り付けられている請求項１記載のガス給湯装置。
【請求項３】
排気口から炎が出た場合にオープン状態になるようにバイメタル式サーモスタットを前記排気口に設け、前記バイメタル式サーモスタットがオープン状態になると、ガス弁への電源の供給がなくなることにより前記ガス弁が遮断して、ガスの燃焼が停止するように構成したガス給湯装置。
【請求項４】
前記バイメタル式サーモスタットは、前記排気口から排気方向に所定間隔離れた部分の温度で動作するように、検知板を介して前記排気口に取り付けられている請求項３記載のガス給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はソーラー給湯機、ガス発電、燃料電池等の廃熱を給湯に使用することを目的とした貯湯式コジェネレーションシステムのバックアップ用ガス給湯器及び単独で使用するガス給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のガス給湯器の熱交換器詰りによる不完全燃焼防止装置には次に記載されているようなものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、特許文献１に記載されたガス給湯器を示すものである。
【０００４】
ここでまず、図６を用いて説明のため熱交換器詰りにいたるメカニズムを説明する。ガス給湯機が給気不足等の原因で不完全燃焼になると、バーナー炎孔からでる炎の先端から煤が発生する。この煤が熱交換器フィン６に付着し、その煤が増大していく。
【０００５】
フィン６に煤が付着すると熱伝導が悪化し、その表面に結露が発生する。この結露によりフィン６表面に緑錆が発生し、その緑錆の上に更に煤が付着して熱交換器詰りにいたる。
【０００６】
そこで従来のガス給湯器では下記のような制御を行い、フィン６の詰り事態を予防していた。具体的には前述のようなメカニズムにより熱交換器詰りにいたると、通常の給湯燃焼中にも送風ファン１６が供給するバーナ５の燃焼用空気が不足し、熱交換器９は加速度を増して煤が急速に、多量に付着堆積し、燃焼室８の損傷等を発生して危険な状態に到る。効率判定回路２２とファン電流判定回路２３は、煤の付着堆積の度合いに応じてこの危険な状態を検出し、ファン回転数を自動的に適性値までアップして燃焼を正常に保つ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１９６２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、人為的な過失による施工不良により機器への給気が完全に塞がれた場合などで煤詰りが急激に進行し、効率判定回路２２とファン電流判定回路２３の制御が追いつかない場合、ファン回転数を自動的に適性値までアップして燃焼を正常に保つことができなかった。
【０００９】
そして更にフィン詰りが進行し、バーナー炎孔から未燃焼ガスが流失し、その未燃焼ガスが燃焼排気と共に排気口９ａから排出される。この時極めてまれではあるが、煤中に火種があった場合、排気口９ａから排出される未燃焼ガスに着火し、機外に炎あふれを発生させる可能性があるという課題を有していた。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、人為的な過失による施工不良による給気不足が原因でおこるフィン詰りに起因する炎あふれのない、極めて安全性の高いガス給湯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明のガス給湯装置では排気口の近傍に温度センサを設けて万が一炎あふれが発生した場合、その温度センサからの信号によりガス通路を遮断し機器を停止させる。
【００１２】
前記発明によれば、人為的な過失によって急激なフィン詰りが発生しても安全に使用できるガス給湯装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のガス給湯装置よれば、人為的な過失による施工不良による給気不足が原因でおこるフィン詰りに起因する炎あふれのない、極めて安全性の高いガス給湯装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１ないし４における貯湯式コジェネレーションシステムの構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるガス給湯装置の構成図
【図３】本発明の実施の形態２におけるガス給湯装置の構成図
【図４】本発明の実施の形態３におけるガス給湯装置の構成図
【図５】本発明の実施の形態４におけるガス給湯装置の構成図
【図６】従来のガス給湯器におけるフィン詰り検知の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は排気口に熱電対を設けたガス給湯装置であって、未燃焼ガスへの炎着火時に温度を検知することで安全に機器を停止させ連続した炎あふれが発生しない。
【００１６】
第２の発明は、特に、第１の発明において、排気口に取り付けた電熱板を介して熱電対を設けたガス給湯装置であって、未燃焼ガスへの炎着火時に温度を検知することで安全に機器を停止させ連続した炎あふれが発生しない。
【００１７】
第３の発明は排気口にバイメタル式サーモスタットを設けたガス給湯装置であって、未燃焼ガスへの炎着火時に温度を検知することで安全に機器を停止させ連続した炎あふれが発生しない。
【００１８】
第４の発明は、特に、第３の発明において、排気口に取り付けた電熱板を介してバイメタル式サーモスタットを設けたガス給湯装置であって、未燃焼ガスへの炎着火時に温度を検知することで安全に機器を停止させ連続した炎あふれが発生しない。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるガス給湯装置を利用した貯湯式コジェネレーションシステムの構成図である。
【００２１】
図１において、基本構成としてバックアップ熱源機としてのガス給湯装置Ａ、貯湯タンクと温水制御部を備えた貯湯ユニットＢ、発電ユニットＣから構成されている。
【００２２】
本構成図では、給湯運転、風呂運転、暖房運転の３つのパターンが可能なシステムを表している。本実施の形態の説明では給湯運転を中心に説明を行う。
【００２３】
給湯栓３が開かれると、給水口４からの給水がＬ１、Ｌ２、Ｌ３を通り貯湯タンク１に導かれる。更に給水はＬ５から水量制御弁１１に導かれる。もう一方の給水はＬ４からバイパス弁１０へ導かれる。ここで貯湯タンク１内の貯水がリモコン８０で設定された湯温より十分高い場合は前述の水量制御弁１１に導かれた貯湯タンク１からの温水とバイパス弁１０へ導かれた給水が混合されて所定の温水になる。この温水は管路Ｌ６からガス給湯装置Ａの給湯熱交換器３７を通り管路Ｌ７から給湯栓３へ導かれる。この時、ガス給湯装置Ａのバーナー３６は燃焼を行わない。
【００２４】
次に、貯湯タンク１内の貯水がリモコン８０で設定された湯温より低い場合は、貯湯タンク１内の貯水がリモコン８０で設定された湯温より十分高い場合と同様に管路Ｌ６からガス給湯装置Ａに導かれる。この時、水量センサ３０の検出した流量が点火水量以上であれば、燃焼ファン３５が回転し、ガス元弁３１、ガス比例弁３２から供給されるガスによりバーナー３６が燃焼する。ガス給湯装置Ａに導かれた設定温度より低い給水は熱交換器３７で加熱され、所定の湯温になって管路Ｌ６からガス給湯装置Ａの給湯熱交換器３７を通り管路Ｌ７から給湯栓３へ導かれる。
【００２５】
風呂運転の場合、暖房用熱交換器４０で高温にされた温水が暖房用ポンプ７１で循環され管路ＬＢ４からが風呂用熱交換器５０に導かれ、管路ＬＢ３で再び暖房用熱交換器４０に戻され再加熱されている。風呂循環用ポンプ６１で循環する風呂貯水６０が戻り管路ＬＢ１から風呂用熱交換器５０に供給され、熱交換される。熱交換された風呂貯水６０は往き管路ＬＢ２を通って浴槽６０ｂに戻され風呂の追焚きを行っている。
【００２６】
暖房転の場合、暖房用熱交換器４０で高温にされた温水が暖房用ポンプ７１で循環され管路ＬＨ２からが暖房用負荷７０に導かれ、管路ＬＨ１で再び暖房用熱交換器４０に戻され再加熱されている。このサイクルを繰り返すことで暖房運転を行っている。
【００２７】
次にこの給湯運転の場合に、前述のようにフィン詰りが発生した場合について第１の実施例について図２で説明する。
【００２８】
図２は図１のガス給湯装置の拡大図であり、ガス給湯装置の構成図である。
【００２９】
図２において、フィン詰りが進行し、バーナー炎孔から未燃焼ガスが流失し、その未燃焼ガスが燃焼排気と共に排気口１０５から排出される。この時、煤中に火種があった場合、排気口１０５から排出される未燃焼ガスに着火し、機外に炎あふれを発生し、排気口１０５に炎１００が発生する。炎あふれがある程度継続すると、排気口１０５の表面温度が上昇する。この温度上昇を熱電対１１０が検知し、制御電装１１５が燃焼を強制停止する。
機器停止後はエラー表示し、制御回路により機器運転不可とする。
【００３０】
（実施の形態２）
つぎに、図３により検知方法を変更することにより検知制度を向上する実施例について説明する。図３は、本発明の実施の形態２におけるガス給湯装置の構成図である。
【００３１】
図３において、フィン詰りが進行し、バーナー炎孔から未燃焼ガスが流失し、その未燃焼ガスが燃焼排気と共に排気口１０５から排出される。この時、煤中に火種があった場合、排気口１０５から排出される未燃焼ガスに着火し、機外に炎あふれを発生し、排気口１０５に炎１００が発生する。この時排気口１０５に発生した炎が排気口１０５に密着していない場合は実施例１のように排気口１０５の表面で直接温度を検知することができない。そこで本実施例では排気口１０５の先に十分な熱伝導性をもつ金属性の検知板１０６を取り付ける。そしてこの検知板１０６に熱電対１１０を取り付け、炎で加熱された検知板
１０６の温度を熱電対１１０が検知して、制御電装１１５が燃焼を強制停止する。
機器停止後はエラー表示し、制御回路により機器運転不可とする。
【００３２】
（実施の形態３）
つぎに、図４により検知方法、燃焼遮断方法を変更することによる実施例について説明する。図４は、本発明の実施の形態３におけるガス給湯装置の構成図である。
【００３３】
図４において、フィン詰りが進行し、バーナー炎孔から未燃焼ガスが流失し、その未燃焼ガスが燃焼排気と共に排気口１０５から排出される。この時、煤中に火種があった場合、排気口１０５から排出される未燃焼ガスに着火し、機外に炎あふれを発生し、排気口１０５に炎１００が発生する。
【００３４】
炎あふれがある程度継続すると、排気口１０５の表面温度が上昇する。この温度上昇排気口１０５に取り付けられたバイメタルサーモスイッチ１１１が温度上昇検知し、そのバイメタルサーモスイッチ１１１が高温を検知してオープン状態になり、結果的に電気的に直列に接続されたガス弁１２０の電源を遮断してガスを遮断することにより燃焼を強制停止する。
【００３５】
バイメタルサーモスイッチ１１１を復帰不能型にすることにより、機器運転不可とする。
【００３６】
（実施の形態４）
つぎに、図５により検知方法、燃焼遮断方法、燃焼遮断方法を変更することによる実施例について説明する。図５は、本発明の実施の形態４におけるガス給湯装置の構成図である。
【００３７】
図５において、フィン詰りが進行し、バーナー炎孔から未燃焼ガスが流失し、その未燃焼ガスが燃焼排気と共に排気口１０５から排出される。この時、煤中に火種があった場合、排気口１０５から排出される未燃焼ガスに着火し、機外に炎あふれを発生し、排気口１０５に炎１００が発生する。この時排気口１０５に発生した炎が排気口１０５に密着していない場合は実施例３のように排気口１０５の表面で直接温度を検知することができない。そこで本実施例では排気口１０５の先に十分な熱伝導性をもつ金属性の検知板１０６を取り付ける。そしてこの検知板１０６にバイメタルサーモスイッチ１１１を取り付ける。炎で加熱された検知板１０６に取り付けられたバイメタルサーモスイッチ１１１が温度上昇を検知し、そのバイメタルサーモスイッチ１１１が高温を検知してオープン状態になり、結果的に電気的に直列に接続されたガス弁１２０の電源を遮断してガスを遮断することにより燃焼を強制停止する。バイメタルサーモスイッチ１１１を復帰不能型にすることにより、機器運転不可とする。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のガス給湯装置によれば、人為的な過失による施工不良が発生しても極めて安全性が高いガス給湯装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ      ガス給湯装置
Ｂ      貯湯ユニット
Ｃ      発電ユニット
３１    元電磁弁
３７    給湯用熱交換器  
１１０  熱電対
１１１  バイメタルサーモスイッチ
【図１】
2010266165.tif 000003
【図２】
2010266165.tif 000004
【図３】
2010266165.tif 000005
【図４】
2010266165.tif 000006
【図５】
2010266165.tif 000007
【図６】
2010266165.tif 000008