JP2010145015A

JP2010145015A - 給湯器

Info

Publication number: JP2010145015A
Application number: JP2008323139A
Authority: JP
Inventors: Hironori Hatano; 博憲波多野
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-07-01

Abstract

【課題】ガス給湯器の排気ガスのＣＯ濃度を検知するに際して、簡単な構造とするとともに、ＣＯ濃度の検知精度を高める。
【解決手段】熱交換器２の上部に配置した扁平形状の排気管３内において、ＣＯセンサ５を排気口４側に取り付ける。排気管３の排気ガス導入口３１側からＣＯセンサ５に向けて整流板６，６を配設する。整流板６，６の対向間隔を排気ガス導入口３１側を広く、ＣＯセンサ５側を狭くする。排気管３内で整流板６，６により排気ガス及び空気を混合しながらＣＯセンサ５に導く。また、整流板６，６の下端及び上端と、排気管３の下面及び上面との間に間隙を設け、排気効果を確保する。多数の整流板を配設してもよい。各整流板は排気管の下面または上面のいずれか一方のみに固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のバーナーを有する燃焼装置の上部に熱交換器と扁平な排気管が配置され、排気管の一端側に開口された排気ガス導入口を介して流入する排気ガスを排気口に導出するようにした給湯器に関する。

従来、ガス給湯器として例えば図９に示すものがある。このガス給湯器は、複数のバーナー１ａ，１ａ，…を有する燃焼装置１と、燃焼装置１の上部に配置された熱交換器２と、熱交換器２の上部に配置された排気管３とを有している。そして、燃焼装置１のバーナー１ａで燃焼が行われ、給水管１０ａから熱交換器２に供給される水が熱交換器２を通る間にバーナ燃焼により加熱され、湯となって給湯管１０ｂから台所等の所望の場所に供給される。また、バーナー１ａの燃焼により発生した排気ガスは熱交換器２から上昇し、排気管３を通って正面上部の排気口４から排出される。

また、従来、給湯器には不燃棒等の安全装置が付いたものが一般的であるが、排気ガス中のＣＯ濃度を直接検知するＣＯセンサを備えたガス給湯器が、例えば特開２００２−１３１２６３号公報（特許文献１）に開示されている。このガス給湯器では、器内の熱交換器の上部に設けた排気通路にＣＯセンサを設け、この排気通路を通る排気ガスのＣＯ濃度を検出するようにしている。
特開２００２−１３１２６３号公報

図７は図９のガス給湯器における燃焼装置１のバーナー１ａの配置と排気管３の位置関係を説明する図であり、図７(A) は排気管３の平面図、図７(B) は排気管３の正面図、図７(C) は燃焼装置１の正面図である。

一般に燃焼量を必要としない場合、燃焼装置１では、エリア[1] のバーナー１ａが作動し、燃焼量を必要とする場合は、エリア[1] とエリア[2] のバーナー１ａが同時に作動する。そして、このバーナー１ａの燃焼による排気ガスは空気と混合されて排気される。この排気ガスの流路については、エリア[1] の排気ガスとエリア[2] の排気ガスとが独立した排気ガスとして境界があるわけではなく、共通の排気管３に流れる。

排気管３は、扁平状の円筒形状をしており、排気ガス導入口３１が排気管３の下面の奥側に形成され、この排気ガス導入口３１は排気管３の幅方向を長手方向とする長方形の開口となっている。そして、排気ガスはこの排気ガス導入口３１を通って図の矢印のように排気管３内に導入され、この排気ガスは排気管３内を通って排気口４から排出される。そこで、排気管３内にＣＯセンサ５を配置して排気ガス中のＣＯ濃度を検知することが考えられる。

しかしながら、燃焼の仕方によっては排気管３内のＣＯ濃度にバラツキが生じる。例えば、図７(A) ，(B) に示すように、ＣＯセンサ５を排気管３内のＡ位置、Ｂ位置、Ｃ位置に配置してＣＯ濃度を検知したとすると、仮にエリア[1] のみの燃焼でＣＯガスが発生した場合、そのガス濃度は、図８のようにＣＯセンサの置かれている位置によって変わってしまう。したがって、ＣＯセンサをただ取り付けるだけではＣＯ濃度を精度良く検知するのは困難である。また、現在広く普及している給湯器は、取り付け時にその大きさや構造に制約がある。

そこで、現状の大きさ、形状を可能な限り変化させず、ＣＯ濃度を精度良く検知できるＣＯセンサ付給湯器が要求される。なお、前記特許文献１のものでは排気通路とＣＯセンサは開示されているが、排気ガスの流れを考慮してＣＯ濃度を精度良く検知するという点では、改良の余地がある。

本発明は、ＣＯセンサ付燃焼器を広く普及させるため、取り付けられたＣＯセンサに給湯器の排気ガスを均一に導入するための給湯器排気煙道の安価で簡単な構造を提供することを課題とする。

請求項１の給湯器は、複数のバーナーを有する燃焼装置の上部に熱交換器が配置されるとともに、該熱交換器の上部に扁平な排気管が配置され、該排気管の下面の一端側に該排気管の幅方向を長手方向として開口された排気ガス導入口を有し、前記熱交換器から該排気ガス導入口を介して流入する排気ガスを排気口に導出するようにした給湯器において、前記排気管内の前記排気口側の一箇所にＣＯセンサを配置するとともに、該排気管内に、前記排気ガス導入口側から前記ＣＯセンサ側にかけて複数の整流板を、該複数の整流板の対向間隔が該排気ガス導入口側を広く、該ＣＯセンサ側が狭くなるように配設したことを特徴とする。

請求項２の給湯器は、請求項１に記載の給湯器であって、前記排気管の排気ガスの流れ方向と交差する方向において、前記整流板の端部と該排気管の上面または下面の何れか一方との間に隙間を確保するようにしたことを特徴とする。

請求項１の給湯器によれば、排気管内において排気ガス導入口からＣＯセンサ側に流れる排気ガスにおいて、この排気ガス導入口の両端から流入する排気ガスあるいは空気が混合され、そのＣＯ濃度に対するＣＯセンサの検出精度が高まる。また、排気管内に整流板を配置するだけでよいので、簡単な構造となる。

請求項２の給湯器によれば、請求項１の効果に加えて、排気管の排気ガスの流れ方向と交差する方向において整流板と排気管との間に隙間が確保されるので、排気管全体として、排気ガスの流れを生む圧力に対してその圧力損失を抑えることができ、排気管における排気効果を妨げることはない。

次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は実施の形態のガス給湯器１０の要部外観斜視図、図２はは同ガス給湯器１０における排気管部分の要部概略斜視図である。なお、以下の実施形態で、前記図９の従来のガス給湯器と同様な部材には同符号を付記して詳細な説明は省略する。

排気管３内には、排気口４側の一箇所にＣＯセンサ５が配設されている。また、排気管３内には、排気ガス導入口３１側からＣＯセンサ５側にかけて２枚の整流板６，６が配設されている。

図３は燃焼装置１のバーナー１ａの配置と、排気管３、ＣＯセンサ５及び整流板６，６の位置関係を説明する図であり、図３(A) は排気管３の平面図、図３(B) は排気管３の正面図、図３(C) は燃焼装置１の正面図である。各整流板６は、排気管３の下面３ａと上面３ｂに架け渡された取付け具７，７により排気管３内に取付けられている。そして、この整流板６，６の対向間隔は排気ガス導入口３１側が広く、ＣＯセンサ５側が狭くなるようになっている。

図２に矢印で示すように、熱交換器２を通った排気ガスは、排気ガス導入口３１を通って排気管３内に導入され、この排気ガスは排気管３内で整流板６，６によりＣＯセンサ５に向かって流れる傾向を示す。これにより、ＣＯセンサ５に達する排気ガスは、排気ガス導入口３１の両端から流入する排気ガスあるいは空気が混合され、そのＣＯ濃度に対するＣＯセンサ５の検出精度も高まる。

例えば、図４は燃焼装置１における燃焼量に対するＣＯセンサ５のＣＯ濃度依存性を模式化して示す図である。最小の燃焼量をＭＩＮ燃焼、最大の燃焼量をＭＡＸ燃焼、ＭＩＮ燃焼とＭＡＸ燃焼の中間の任意の燃焼量をランダム燃焼とし、各燃焼量において、ＣＯセンサ５で同一の出力を得ることができる。なお、ガス混合は完全均一でなくてもその混合比率が一定となるので、センサ感度を混合比率が既知ならば補正することもできる。

また、各整流板６の下端６ａと排気管３の下面３ａとの間、各整流板６の上端６ｂと排気管３の上面３ｂとの間には隙間が形成されている。すなわち、排気管３の排気ガスの流れ方向と交差する方向において整流板６と排気管３との間に隙間が確保されている。こうすることにより、排気管３全体として、排気ガスの流れを生む圧力に対してその圧力損失を抑えることができ、排気管３における排気効果を妨げることはない。

さらに、排気管３内に整流板６を配置するという簡単な構造であり、ガス給湯器１０の全体のサイズを変更する必要もない。

図５は他の実施例の排気管３、ＣＯセンサ５及び整流板６，６の位置関係を説明する図であり、図５(A) は排気管３の平面図、図５(B) は排気管３の正面図である。この実施例は、ＣＯセンサ５を片側に配置し、整流板６，６を排気ガス導入口３１の両側近傍からＣＯセンサ５に向かって配設したものである。このようにＣＯセンサ５の位置が変わっても、整流板６，６により排気ガスあるいは空気が混合され、そのＣＯ濃度に対するＣＯセンサ５の検出精度も高まる。

図６はさらに他の実施例の排気管３、ＣＯセンサ５及び整流板６，６の位置関係を説明する図であり、図６(A) は排気管３の平面図、図６(B) は排気管３の正面斜視図である。この実施例は、多数の整流板６，６，…を排気管３の下面３ａに固定するようにしたものである。この場合も、整流板６，６，…により排気ガスあるいは空気が混合され、そのＣＯ濃度に対するＣＯセンサ５の検出精度も高まる。また、この実施例では、排気管３の下面３ａに固定した整流板６と上面３ｂとの間に間隙がある。これにより、前記同様に、排気管３における排気効果を妨げることはない。なお、全整流板６，６，…を排気管３の上面３ｂに固定してもよい。さらに、全整流板６，６，…のうち一部は排気管３の下面３ａのみに固定し、その他は上面３のみに固定したものでもよい。

本発明の実施の形態のガス給湯器の要部外観斜視図である。同ガス給湯器の要部構成図である。同ガス給湯器における排気管部分の要部概略斜視図である。実施の形態における燃焼量に対するＣＯセンサのＣＯ濃度依存性を模式化して示す図である。他の実施例の排気管、ＣＯセンサ及び整流板の位置関係を示す図である。さらに他の実施例の排気管、ＣＯセンサ及び整流板の位置関係を示す図である。従来のガス給湯器における燃焼装置のバーナーの配置と排気管の位置関係を説明する図である。従来のガス給湯器にＣＯセンサを用いた場合の課題の一例を説明する図である。従来のガス給湯器の要部概略図である。

符号の説明

１燃焼装置
１ａバーナー
２熱交換器
３排気管
３１排気ガス導入口
４排気口
５ＣＯセンサ
６整流板
７取付け具

Claims

複数のバーナーを有する燃焼装置の上部に熱交換器が配置されるとともに、該熱交換器の上部に扁平な排気管が配置され、該排気管の下面の一端側に該排気管の幅方向を長手方向として開口された排気ガス導入口を有し、前記熱交換器から該排気ガス導入口を介して流入する排気ガスを排気口に導出するようにした給湯器において、
前記排気管内の前記排気口側の一箇所にＣＯセンサを配置するとともに、該排気管内に、前記排気ガス導入口側から前記ＣＯセンサ側にかけて複数の整流板を、該複数の整流板の対向間隔が該排気ガス導入口側を広く、該ＣＯセンサ側が狭くなるように配設したことを特徴とする給湯器。
前記排気管の排気ガスの流れ方向と交差する方向において、前記整流板の端部と該排気管の上面または下面の何れか一方との間に隙間を確保するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の給湯器。