JPH0835655A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 結露が排気ガスセンサの収容空間の天井室壁
に発生することを防ぐことができ、排気ガスセンサが常
に適切に動作する燃焼装置を提供する。 【構成】 燃焼室29から出る排気ガスの流れを避ける排
気トップ８の隅部空間13の収容室14内に排気ガス中のＣ
Ｏ濃度を検出するＣＯセンサ９を収容し、ＣＯセンサ９
の収容室14の天井壁部15にヒータ10を設け、ヒータ10に
より結露が収容室14内壁に発生することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一酸化炭素ガス（ＣＯ
ガス）の濃度を検出する排気ガスセンサが設置されてい
る燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガスや石油を燃料とする給湯器、風呂
釜、暖房機等の燃焼装置の排気トップ（燃焼室の排気
側）には、燃焼室から出る排気ガス（燃焼排気ガス）中
のＣＯ濃度（ＣＯガス濃度）を検出する排気ガスセンサ
として機能するＣＯセンサが設けられており、ＣＯセン
サにより排気ガス中のＣＯガス濃度を検出して、ＣＯ検
出濃度が所定の基準濃度を越えたときに警報を発した
り、燃料供給遮断等の安全動作が行われるようになって
いる。

【０００３】この種のＣＯセンサの一例が図３および図
４に示されている。これらの図において、基台１の上面
には３対の端子ピン２が突設され、各対の端子ピン間
に、例えば直径数10μｍの細い白金線を介して、ＣＯガ
スに感応しない比較素子４と、ＣＯガスに感応する検出
素子５と、温度検出素子12が設けられ、比較素子４と検
出素子５は仕切り板６によって仕切られている。

【０００４】これら比較素子４と検出素子５の周りは、
上下両端側が開口された筒状のグラスウール７に覆わ
れ、さらに、その外側は、金属カバー21により覆われて
いる。この金属カバー21の周壁内面には羽根状の板20が
切り起こしにより形成されており、切り起こし開口11か
ら排気ガスが内部に入り込むように形成されている。

【０００５】この種のＣＯセンサにおいては、比較素子
４および検出素子５は通電により約200 ℃に加熱されて
おり、この状態で検出素子５にＣＯガスが接触すると、
接触燃焼反応が生じ、この反応により検出素子５の温度
が上昇して電気抵抗が大きくなり、この抵抗変化により
ＣＯセンサから取り出される電流の変化が生じ、その変
化に基づいてＣＯガス濃度が検出される。なお、このと
き、温度検出素子12により検出される温度情報に基づい
て、ＣＯセンサ出力の温度補償が行われる。

【０００６】ところで、ＣＯセンサは、上記のように検
出素子５に接触するＣＯガスによる接触燃焼反応に基づ
いてＣＯガス濃度を検出するために、排気ガスの流れに
よりＣＯガスの速い流れ（強い風）がＣＯセンサ内に入
ると、比較素子４と検出素子５に同一の流れが当たらな
いため、正常な出力検出ができず、そのため、ＣＯ検出
濃度に基づいて行われる前記安全動作にも誤動作が生じ
る。

【０００７】そこで、本出願人は、以前に、図５に示す
ように、図の矢印Ｃに示すような燃焼室29から出る排気
ガスの流れを避ける排気トップ８の隅部空間13内にＣＯ
センサ９を収容した燃焼装置を提案している。なお、図
５に示す燃焼装置は給湯器であり、この装置のＣＯセン
サ９は、穴部16を有する鍔部18により仕切られた箱状の
収容室14内に設けられている。この装置によれば、排気
トップ８内のＣＯガスを含む燃焼排気ガスが、矢印Ｄに
示すように、穴部16を介して緩やかにＣＯセンサ９側に
導かれるために、矢印Ｃに示す排気ガスの流れにより前
記のようなＣＯセンサ９の誤動作が起こることはなく、
燃焼装置の安全動作も適切に行われる。

【０００８】また、図５の給湯器には図示されていない
燃焼制御装置が設けられており、この燃焼制御装置の制
御により、燃焼室29内のバーナ24にガス管25から燃焼ガ
スが供給され、一方、燃焼ファン23の回転により、空気
が図の矢印Ｂに示すように吸気部30から装置内に入って
バーナ24側に空気が送り込まれ、この空気と前記燃焼ガ
スとによりバーナ24の燃焼が行われ、給水管26から熱交
換器22に供給される水が熱交換器22を通って前記バーナ
燃焼により加熱され、湯となって、給湯管28から台所等
の所望の場所に供給されるようになっている。そして、
このような燃焼動作により発生した燃焼排気ガスが前記
のように排気トップ８に送り込まれる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示したような燃焼装置において、吸気部30から矢印Ｂの
ように冷たい空気が燃焼装置に送り込まれ、一方、排気
トップ８には、燃焼室29側からの暖かい排気ガスが送り
込まれるために、排気トップ８の隅部空間13に設けたＣ
Ｏセンサ９の上部側の収容室14の内壁（斜線部分Ａの内
側）には、燃焼装置に送り込まれる冷たい空気と排気ト
ップ８に送り込まれる暖かい排気ガスとの温度差に起因
する結露が、特に燃焼動作開始時や燃焼動作終了時に発
生し易く、そのため、結露水がＣＯセンサ９側に滴下
し、ＣＯセンサ９のグラスウール７を介してＣＯセンサ
９内に入って、比較素子４や検出素子５や温度検出素子
12に結露水が付着してしまうことがある。そうすると、
比較素子４や検出素子５の電気抵抗が大きく変化してし
まい、温度検出素子12による温度補償も適切に行うこと
ができなくなり、それによりＣＯセンサが誤動作してし
まい、燃焼装置の安全動作も適切に行うことができなく
なってしまうといった問題があった。

【００１０】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、結露水がＣＯセンサ等の排
気ガスセンサに滴下することを防ぐことが可能であり、
排気ガスセンサが常に適切に動作できるようにする燃焼
装置の排気ガスセンサの収容部構造を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は次のように構成されている。すなわち、本発
明は、燃焼室から出る排気ガスの流れを避ける排気トッ
プ隅部空間内に排気ガス中のＣＯ濃度を検出する排気ガ
スセンサが収容されており、該排気ガスセンサの収容空
間の天井壁部の結露の発生を防止するヒータが設けられ
ていることを特徴として構成されている。

【００１２】

【作用】上記構成の本発明において、排気ガスセンサは
燃焼室から出る排気ガスの流れを避ける排気トップの隅
部空間内に収容されているために、ＣＯセンサは排気ガ
スの速い流れを受けて誤動作することはなく、また、排
気ガスセンサの収容空間の天井壁部の結露の発生を防止
するヒータが設けられているために、排気ガスセンサの
収容空間の天井壁部に結露が発生して結露水が排気ガス
センサ側に滴下するといったことはなく、それにより排
気ガスセンサが誤動作することもない。このように、排
気ガスセンサは排気ガスの流れや結露水により誤動作す
ることがないために、排気ガス中のＣＯ濃度を検出する
動作を常に適切に行うことが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、図３〜図５に示
した例と同一名称部分には同一符号を付しその詳細説明
は省略する。図１には、本発明に係わる燃焼装置の一実
施例である給湯器が示されている。この給湯器は図５に
示した給湯器とほぼ同様に構成されており、図１の給湯
器が図５に示した給湯器と異なる特徴的なことは、ＣＯ
センサ９の収容空間である収容室14の天井壁部15に結露
を防止するヒータ10が設けられていることである。な
お、ヒータ10はバイメタル内蔵のセラミックスヒータで
あり、収容室14内の温度が予め設定された温度範囲内の
ときにのみヒータがオンとなって天井壁部15を暖め、天
井壁部15に結露が発生することを防止できるようになっ
ている。

【００１４】また、図１および図２に示すように、ＣＯ
センサ９が収容されている隅部空間13は、箱状の収容室
14内に形成されており、収容室14の入口側には、中央側
に矩形状の穴部16を形成した鍔部18が設けられており、
排気トップ８中の排気ガスが穴部16を介して緩やかに収
容室14内に導かれるようになっている。

【００１５】本実施例の給湯器も図５に示した給湯器と
同様の燃焼動作を行い、給湯器の燃焼動作により生じる
排気ガスが排気トップ８に送り込まれ、ＣＯセンサ９に
より排気ガス中のＣＯ濃度が検出されるが、このとき、
排気トップ８側の暖かい排気ガスが収容室14内に入って
収容室14内が予め設定された温度になると、ヒータ10が
オンとなって天井壁部15が露点以上の温度に暖められる
ために、従来のように、収容室14の外壁側が給湯器の吸
気部30から給湯器内に送り込まれる冷たい空気で冷やさ
れてもＣＯセンサ９の収容室14の天井壁部15側に結露が
生じることはなく、結露水がＣＯセンサ９側に滴下して
ＣＯセンサ９が誤動作することはない。

【００１６】本実施例によれば、上記動作により、ＣＯ
センサ９の収容室14の天井壁部15側に結露が発生するこ
とがヒータ10により防止されるために、図５に示した給
湯器のように結露水がＣＯセンサ側に滴下してＣＯセン
サ９の比較素子４や検出素子５や温度検出素子12に付着
することはなく、結露水によりＣＯセンサ９が誤動作す
るといったことを防ぐことができる。また、図５に示し
た給湯器と同様に、排気ガスの流れによるＣＯセンサ９
の誤動作が生じることもないために、ＣＯセンサ９は排
気ガス中のＣＯ濃度を常に適切に検出することが可能と
なり、それにより給湯器の安全動作も常に適切に行える
ようになる。

【００１７】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、ヒータ10はセラミックスヒータとしたが、
ヒータ10はセラミックスヒータに限定されるものではな
く、結露の発生を防止できるようなものであればよく、
例えば、シーズヒータや電熱ヒータ等の他のヒータでも
構わない。

【００１８】また、上記実施例では、ヒータ10はバイメ
タル内蔵のヒータとし、収容室14内の温度が予め設定さ
れた温度範囲のときにのみヒータがオンとなるようにし
たが、ヒータ10は必ずしもバイメタル内蔵のヒータとす
るとは限らず、例えば温度検出センサを有するヒータと
し、この温度検出センサを給湯器側の燃焼制御装置（図
示せず）に接続し、温度検出センサで検出される収容室
14内の温度が予め設定された温度範囲のときに、燃焼制
御装置によりヒータ10をオンとしてヒータ10による加熱
を行っても構わないし、給湯器の電源がオンのときには
常時ヒータ10がオンとなるようにしても構わない。

【００１９】さらに、上記実施例では、ヒータ10は収容
室14の天井壁部15に設けたが、ヒータ10は天井壁部15の
結露を防止できれば、天井壁部15以外の別の場所に設け
ても構わない。

【００２０】さらに、上記実施例では、矩形状の穴部16
を中央側に形成した鍔部18を設けて形成したが、穴部16
の形状は必ずしも矩形状とするとは限らず、円形状等の
他の形状のものとしてもよく、また、穴部16は必ずしも
中央側に形成されていなくとも構わないし、穴部16は複
数形成されていても構わない。

【００２１】さらに、上記実施例では、いずれもＣＯセ
ンサ９が収容されている隅部空間13は、鍔部18により仕
切られた箱状の収容室14内に形成されていたが、隅部空
間13は必ずしも収容室14内に形成されているとは限ら
ず、排気ガス８の流れを避けられれば、鍔部18を省略し
ても構わない。

【００２２】さらに、上記実施例では、排気ガス中のＣ
Ｏ濃度を検出する排気ガスセンサとして、ＣＯ濃度を直
接検出するＣＯセンサ９を設けたが、排気ガスセンサは
排気ガス中のＣＯ濃度を検出できるセンサであればよ
く、例えば排気ガス中の酸素濃度（Ｏ₂ 濃度）を検出
し、検出した酸素濃度に基づいて排気ガス中のＣＯ濃度
を検出するセンサとしても構わない。

【００２３】さらに、本発明の燃焼装置は、上記実施例
のように給湯器とは限らず、本発明は、風呂釜や暖房機
等の様々な燃焼装置に適用されるものである。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、排気ガスセンサは燃焼
室から出るの排気ガスの流れを避ける隅部空間内に収容
されており、排気ガスセンサが排気ガスの速い流れを受
けて誤動作することを防ぐことが可能となり、しかも、
排気ガスセンサの収容空間の天井壁部の結露の発生を防
止するヒータが設けられているために、排気ガスセンサ
の収容空間の天井壁部に結露が発生することは防止さ
れ、結露水が排気ガスセンサ側に滴下することはなく、
結露水の滴下により排気ガスセンサが誤動作することも
防止することができる。そのため、排気ガスセンサは、
誤動作することなく常に適切に排気ガス中のＣＯ濃度を
検出することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる燃焼装置の一実施例の給湯器を
示す要部構成図である。

【図２】上記実施例のＣＯセンサ９の収容空間（収容室
14近辺）を示す説明図である。

【図３】ＣＯセンサの一例を示す説明図である。

【図４】図３に示したＣＯセンサの分解説明図である。

【図５】本出願人が以前に提案しているＣＯセンサを備
えた燃焼装置（給湯器）を示す説明図である。

【符号の説明】

９ ＣＯセンサ 10 ヒータ 13 隅部空間 14 収容室 15 天井壁部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室から出る排気ガスの流れを避ける
   排気トップ隅部空間内に排気ガス中のＣＯ濃度を検出す
   る排気ガスセンサが収容されており、該排気ガスセンサ
   の収容空間の天井壁部の結露の発生を防止するヒータが
   設けられていることを特徴とする燃焼装置。