(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼装置への電源を供給するライン上に設けられその供給もしくはその停止をするブレーカと、燃焼装置の凍結を防止するための凍結防止手段と、前記ブレーカの下流側から前記凍結防止手段への電源供給ラインと前記ブレーカの作動時にブレーカの上流側から前記凍結防止手段へ供給する電源供給ラインと、前記ブレーカの下流側から前記凍結防止手段の作動を制御するための凍結防止制御手段と、前記ブレーカの上流側から前記凍結防止手段への電源供給ライン上に設けられ前記凍結防止手段の作動を制御する温調スイッチと、を具備したことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
燃焼装置への電源を供給するライン上に設けられその供給もしくはその停止をするブレーカと、燃焼装置の凍結を防止するための凍結防止手段と、前記ブレーカの下流側から前記凍結防止手段への電源供給ラインと前記ブレーカの上流側から前記凍結防止手段への電源供給ラインと、前記ブレーカの下流側から前記凍結防止手段の作動を制御するための凍結防止制御手段と、前記ブレーカの上流側から前記凍結防止手段への電源供給ライン上に設けられ前記凍結防止手段の作動を制御する非電気的に作動する温調スイッチと、前記ブレーカの上流側から前記凍結防止手段への電源供給あるいはその停止をブレーカの下流側の電源供給の有無で切り替える切替スイッチと、を具備したことを特徴とする燃焼装置。
【請求項３】
屋内に設けられた燃焼装置本体と、ファンを回転させて送風する送風手段と、屋外に連通されており前記燃焼装置にて燃焼した排ガスを屋外に排出する排気手段と、前記排気手段を通じて流入する外気を検出する外気逆流検出手段と、前記外気逆流検出手段が外気の侵入を検出したときには前記送風手段を作動させて外気の侵入を防止する送風制御手段と、燃焼装置への電源を供給するライン上に設けられその供給もしくはその停止をするブレーカと、燃焼装置の凍結を防止するための凍結防止手段と、前記ブレーカの下流側から前記凍結防止手段への電源供給ラインと前記ブレーカの作動時にブレーカの上流側から前記凍結防止手段へ供給する電源供給ラインと、ブレーカの下流側から前記凍結防止手段への電源供給ライン上に設けられ前記凍結防止手段の作動を制御するための凍結防止制御手段と、ブレーカの上流側から前記凍結防止手段への電源供給ライン上に設けられ前記凍結防止手段の作動を制御するバイメタル方式の機械的な温調スイッチと、を具備したことを特徴とする燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼装置に関し、特に寒冷地で使用されたり、寒い時期に使用された場合であっても確実に凍結から防止できるようにした燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のものとしては燃焼装置にヒータを設け、温度が低下したときにはヒータを作動させて凍結から防止するようにしたものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のものでは次のような問題が生じていた。燃焼装置の電源ラインには燃焼装置の電気的構成部分を保護するために漏電ブレーカ等のブレーカが電源ライン上に設けられている場合が多く見られる。このような場合に燃焼装置の温度が低下したときにブレーカが作動すればヒータ加熱により凍結防止が行い得ないという問題が生じる。
【０００４】
そこで、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、ヒータの加熱による凍結防止を確実に行い得るようにした燃焼装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、燃焼装置への電源を供給するライン上に設けられその供給もしくはその停止をするブレーカと、燃焼装置の凍結を防止するための凍結防止手段と、前記ブレーカの下流側から前記凍結防止手段への電源供給ラインと前記ブレーカの作動時にブレーカの上流側から前記凍結防止手段へ供給する電源供給ラインと、前記ブレーカの下流側から前記凍結防止手段の作動を制御するための凍結防止制御手段と、前記ブレーカの上流側から前記凍結防止手段への電源供給ライン上に設けられ前記凍結防止手段の作動を制御する温調スイッチとを具備したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、燃焼装置への電源を供給するライン上に設けられその供給もしくはその停止をするブレーカと、燃焼装置の凍結を防止するための凍結防止手段と、前記ブレーカの下流側から前記凍結防止手段への電源供給ラインと前記ブレーカの上流側から前記凍結防止手段への電源供給ラインと、前記ブレーカの下流側から前記凍結防止手段の作動を制御するための凍結防止制御手段と、前記ブレーカの上流側から前記凍結防止手段への電源供給ライン上に設けられ前記凍結防止手段の作動を制御する非電気的に作動する温調スイッチと、前記ブレーカの上流側から前記凍結防止手段への電源供給あるいはその停止をブレーカの下流側の電源供給の有無で切り替える切替スイッチとを具備したことを特徴とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項３記載の発明は、屋内に設けられた燃焼装置本体と、ファンを回転させて送風する送風手段と、屋外に連通されており前記燃焼装置にて燃焼した排ガスを屋外に排出する排気手段と、前記排気手段を通じて流入する外気を検出する外気逆流検出手段と、前記外気逆流検出手段が外気の侵入を検出したときには前記送風手段を作動させて外気の侵入を防止する送風制御手段と、燃焼装置への電源を供給するライン上に設けられその供給もしくはその停止をするブレーカと、燃焼装置の凍結を防止するための凍結防止手段と、前記ブレーカの下流側から前記凍結防止手段への電源供給ラインと前記ブレーカの作動時にブレーカの上流側から前記凍結防止手段へ供給する電源供給ラインと、ブレーカの下流側から前記凍結防止手段への電源供給ライン上に設けられ前記凍結防止手段の作動を制御するための凍結防止制御手段と、ブレーカの上流側から前記凍結防止手段への電源供給ライン上に設けられ前記凍結防止手段の作動を制御するバイメタル方式の機械的な温調スイッチとを具備したことを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、ブレーカの下流側及び上流側から凍結防止手段に電源供給を行い得るようにし、ブレーカの非作動時にはブレーカの下流側から凍結防止手段に電源を供給し、ブレーカの作動時にはブレーカの上流側から凍結防止手段に電源を供給し得るようにし、ブレーカの作動時であっても確実に凍結防止を行い得る。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、ブレーカの下流側の電源ラインから凍結防止手段に電源を供給しているときには凍結防止制御手段により温度制御を行い得ることができ、ブレーカが作動しブレーカの上流側から凍結防止手段に電源を供給しているときにはそのライン上に設けられた非電気的に作動する温調スイッチにより凍結防止動作を行い得るようにしているのでブレーカの作動時でも確実に凍結防止動作を行うことができる。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、屋内に燃焼装置を設け屋外に排気するようにした燃焼装置の場合には、冷気が逆流してきたときに一旦ファンを回転して冷気の逆流を防止して凍結を防止し、それでも凍結のおそれがあるときには凍結防止手段を動作するようにしたので、電力の消費を控えつつ確実に凍結の防止を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１が本発明の燃焼装置の概略を示したものであり、図２がその動作を示したフローチャートである。
【００１２】
図１に示した燃焼装置は、入水した水を加熱して台所、浴室等の水栓に湯を供給する給湯器である。燃焼装置１の概略を説明すると、水が入水管２から入水され熱交換器４を通して出湯管３から出湯され、各々の場所に提供される。また、熱交換器４の下方には燃焼室５が形成されており、詳細な説明はしないが燃焼部６から燃料が噴出され、併せて送風ファン７から送風されて、燃焼室５にて燃焼させて熱交換器４を加熱するようになっている。そして、燃焼した排気ガスは排気筒８により排出できるようになっている。
【００１３】
ここで、燃焼装置１の本体は屋内に設置され、排気筒８は燃焼室５の燃焼した後のガスを屋外に排出するように、壁を通して屋外に連通されている。この排気筒８が排気手段に相当する。このように燃焼装置１の本体を屋内に配置することは寒冷地や冬季に凍結等から防止するのに有効である。
【００１４】
また、排気筒８の屋内側には外気逆流検出手段９が設けられており、例えば排気筒８の排気口付近に強風が吹いたり、屋内の気圧が屋外に対して負圧になった場合に、外気が排気筒８を通して逆流してくるのを検出するための手段である。
【００１５】
そして、これら各種センサ、検出手段の検出内容は、制御部１０にて監視しており、その検出内容等の情報を基に燃焼部６、送風ファン７を制御しており、この制御部１０が燃焼部６を制御する燃焼制御手段、送風ファンを制御する送風制御手段等の各種制御手段を有している。
【００１６】
次に、本発明の動作について図２のフローチャートを用いて説明する。まず、燃焼動作中か否かを判断し（ステップＳ１）、燃焼動作中でなければ次に外気逆流検出手段９が屋外の冷気が逆流して来たか否かを判断する（ステップＳ２、Ｓ３）。そして、外気の逆流があれば制御部１０の送風制御手段１１が送風ファンを作動して、屋外の冷気が燃焼装置に侵入して来るのを防止すると共に、屋内の暖かい空気を燃焼装置１の本体及び排気筒８を通して、暖めるため内側の凍結を防止すると共に、一旦冷えきった内部を暖めるため、凍結や着火不良を有効に防止することができる（ステップＳ４）。
【００１７】
更にこの燃焼装置１には加熱ヒータ２２が設けてあり、外気が侵入してきた場合には一旦送風ファンで外気の侵入を防止し、それでも不十分である場合に加熱ヒータ２２を作動して内部を加熱するようになっている。例えば、送風ファンを作動したにもかかわらず内部温度が低下してきたときに加熱ヒータ２２を作動すれば、凍結等の対策を十分かつ確実に行いつつ、加熱ヒータによる使用電力を抑えることができる。この際、加熱ヒータをオン・オフしたり、加熱量を制御する加熱ヒータ制御手段は、制御部１０に設けられている。
【００１８】
次に、図３を用いて燃焼装置の電源供給について説明する。図３に示すようにその電源の供給は、電源入力ライン４０から１００Ｖの電圧が供給されて漏電ブレーカ３０を通して装置本体に接続されており、各種負荷の駆動や各種検出センサの検出のための電源が供給されている。また、漏電ブレーカ３０の下流側では電源ライン４０の一方のラインが加熱ヒータ２２、切替スイッチ３３、温調制御スイッチ３４を通して他方のラインに接続されており、切替スイッチ３３の切替制御及び温調制御スイッチ３４のスイッチング制御は、制御部１０の指示により行われる。漏電ブレーカ３０の上流側では、電源ライン４０の一方のラインが加熱ヒータ２２、切替スイッチ３３、温調スイッチ３５を通して他方のラインに接続されており、切替スイッチ３３の切替制御は、制御部１０の指示により行われている。また、制御部１０には温度センサ３６が接続されており燃焼装置内部の温度が検出できるようになっている。
【００１９】
次に、制御部１０による電源供給の制御について説明する。まず、漏電ブレーカ３０が作動していない状態では制御部１０により切替スイッチ３３が接点Ａ側と接続され温調制御スイッチ３４によりヒータ２２の加熱量を調節するようになっている。切替スイッチ３３が接点Ａ側に接続されている状態では、電源ライン４１側からヒータ２２、切替スイッチ３３、温調制御スイッチ３４を通して、接続されている状態となるので、制御部１０により温調制御スイッチ３４のオン・オフでヒータ２２の作動を制御し、更にオン・オフの調整でヒータ２２の加熱量を調節する。
【００２０】
一方、漏電ブレーカ３０が作動したときには、切替スイッチ３３が接点Ｂ側に接続されるように切り替える。漏電ブレーカ３０の作動時には、電源ライン４１には電源は供給されておらず、燃焼装置は動作しないが、漏電ブレーカ３０の上流側の電源ライン４０がヒータ２２、切替スイッチ３３、温調スイッチ３５に電源を供給するようになる。また、温調スイッチ３５は、機械式のスイッチでバイメタル方式のもので温度が低くなればスイッチがオンし、温度が高くなればスイッチがオフするようになっており、これに伴ってヒータ２２のオン動作、オフ動作が行われる。
【００２１】
従って、漏電ブレーカが作動した場合でもヒータ２２には通電可能となりヒータ２２により凍結防止のための加熱動作が行い得る。
【００２２】
なお、上記実施形態において切替スイッチ３３については一旦通電しなくなれば接点Ｂになるようなタイプの切替スイッチを用いれば、自動的に切り替わるので使用し易い。リレーや誘電式のスイッチの場合には、非通電時の切り替え位置が決まっているものが多いため、本発明には適しており、非通電時に接点Ｂ側となるようにしておけばよい。また、別の例として、電源供給遮断時に、そのタイミングで制御部１０により切替スイッチ３３を切り替えるようにしてもよい。また、別の例として電源供給遮断時には、所定時間は制御部１０をバックアップできるようにし、その間に切替スイッチ３３を切り替えるようにしてもよい。
【００２３】
また、上記実施形態において温調スイッチ３５はバイメタル方式の機械式のものについて説明したが、温度が低下すればスイッチがオンするようなものであれば実現でき、それ以外の方式のものでも実現できる。但し、非電気的に作動するもの、例えば機械式のものであれば、別途電源を必要とせずに簡易な構成で確実にスイッチング動作を行い得る。
【００２４】
また、上記実施形態においては、凍結防止対策として一旦外気の逆流を防止した後、それでも燃焼装置の温度が低下した場合にヒータ２２により加熱を行い凍結を防止するようにしているが、外気の逆流防止の動作とヒータ２２の加熱動作とを別々に切り離した動作とするようにしてもよいのは勿論のことである。この場合には温度センサ３６が低温を検出すればヒータ２２の加熱動作を開始するようにすればよい。また、凍結防止手段としてヒータ２２を用いた場合について説明したが、それ以外の手段を用いてもよい。給湯器のような燃焼装置の場合には、図示はしないが配管に循環路を形成し循環路にポンプを設けてポンプを駆動させて循環させることにより凍結防止を行うことができる。この場合電気回路上では図３のヒータ２２の位置にポンプが配置される。またヒータ２２と循環ポンプの双方の凍結防止を行うときには、図３のヒータ２２と並列にポンプが配置される。
【００２５】
次に、図４を用いて他の例について説明する。図４の符号で図１〜図３に共通の符号を付してある。図４に示すようにその電源の供給は、電源入力ライン４０から１００Ｖの電圧が供給されて漏電ブレーカ３０、電源基板６１を通して漏電ブレーカ３０の下流側のライン５１からコントローラ６２に電源電圧が供給されると共に、燃焼装置１の各部に供給されている。また、漏電ブレーカ３０の上流側の一方のライン５２は、ヒューズ５３及びリレー接点５４ａ、５４ｂを通して、接点５４ａ側がポンプ６３に接続され、接点５４ｂ側がヒータ２２に接続されている。漏電ブレーカ３０の上流側の他方のラインは温調スイッチ５６及びリレー接点５４ｃを通してポンプ６３、ヒータ２２のグランド側に接続されている。また、ポンプ６３と並行にサージキラー５７が接続されている。そして、リレー接点５４は、漏電ブレーカ３０、ヒューズを含む電源基板６１よりも下流であってコントローラ６２よりも上流の電源ライン６４間に接続されたリレー５５の通電の状態によりオン・オフするようになっている。このリレー５５はノーマルクローズのタイプのものであり、リレー５５が通電していなければリレー接点５４ａ、ｂ、ｃはクローズで接続状態である。一方、通電しているときであればリレー接点５４ａ、ｂ、ｃはオープンで非接続状態となる。温調スイッチ５６は、非電気的に作動する例えばバイメタル式の温調スイッチであり、温度が低ければオンとなり、温度が高くなればオフとなるようになっている。
【００２６】
図４に示す構成のものでは上述のように構成されているので次のような動作となる。漏電ブレーカ３０、電源基板６１が正常状態でコントローラ６２や燃焼装置の各部に電源が供給されている状態では、凍結のおそれがあるときにコントローラ６２からの制御によりヒータ２２を作動させたり、ポンプ６３を駆動して配管内の水を循環させて凍結の防止を行う。このときリレー５５は通電状態であるのでリレー接点５４ａ、ｂ、ｃはオープン状態でリレー接点５４側からは電源は供給されない。
【００２７】
一方、漏電ブレーカ３０が作動したり電源基板６１のヒューズが切れたりして、コントローラ６２や燃焼装置の各部に電源が供給されない場合には、凍結防止のおそれがあってもコントローラ６２により凍結防止の動作はできないが、このときリレー５５が非通電となりリレー接点５４ａ、ｂ、ｃがクローズして、漏電ブレーカ３０の上流の電源ラインから温調スイッチ５６を介してヒータ２２、ポンプ６３に電源が供給し得る。そして、温度が高ければ温調スイッチ５６はオフしてヒータ２２、ポンプ６３は作動しないが、温度が低く凍結のおそれがある温度まで低下すれば温調スイッチ５６がオンするのでヒータ２２、ポンプ６３に電源が供給されて、ヒータ２２による加熱、ポンプ６３の駆動による配管内の循環により凍結を防止することができる。
【００２８】
なお、上記図３、図４のものではブレーカとして漏電ブレーカのものを用いて説明したが、それ以外のもの例えば過電流ブレーカのようなその他のブレーカの場合でもよいのはもちろんのことである。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の燃焼装置では、ブレーカの下流側及び上流側から加熱ヒータに電源供給を行い得るようにし、ブレーカの非動作にはブレーカの下流側から、ブレーカの作動時にはブレーカの上流側から凍結防止手段に電源を供給するようにしたのでブレーカの作動時であっても確実に凍結防止を行い得る。
【００３０】
また、ブレーカの下流側から凍結防止手段に電源を供給するライン上に設けられた温調制御スイッチは電気的要素を含む制御できめ細やかな温度制御が可能となり、ブレーカの上流側から凍結防止手段に電源を供給するライン上に設けられた温調スイッチは非電気的要素により凍結防止手段の作動を行い得るようにしているので凍結防止を確実に行うことができる。
【００３１】
また、屋内に燃焼装置を設け屋外に排気するようにした燃焼装置の場合には、冷気が逆流してきたときに一旦ファンを回転して冷気の逆流を防止して凍結を防止し、それでも凍結のおそれがあるときに凍結防止手段を作動するようにしたので、電力消費を控えつつ確実に凍結の防止を行い得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃焼装置の概略構成図である。
【図２】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の電気的回路構成の説明図である。
【図４】他の電気的回路構成の説明図である。
【符号の説明】
１  燃焼装置
４  熱交換器
５  燃焼室
６  燃焼部
７  送風ファン（送風手段）
８  排気筒（排気手段）
９  外気逆流検出手段
１０  制御部（燃焼制御手段、送風制御手段、加熱ヒータ制御手段）
２２  加熱ヒータ
３０  漏電ブレーカ
３３  切替スイッチ
３４  温調制御スイッチ
３５  温調スイッチ
３６  温度センサ
６２  コントローラ
６３  ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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