JPH04129654U - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給湯器等の燃焼装置の排気ガス中の一酸化炭
素ガスの濃度分布を均一化して検出し、装置の安全運転
を図る。 【構成】 給湯器１の燃焼装置の排気筒４の入口側から
ＣＯセンサ５に至る経過に排気ガスを攪拌する攪拌手段
として、ミキサ７とＣＯセンサカバー６を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば屋内設置型給湯器の燃焼装置にかかわり、特に、排気ガスの 攪拌手段を設けた燃焼装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図７は一般的なガス燃焼式給湯器の模式図を示したもので、この種の給湯器１ はガスバーナ２を含む燃焼室３と、この燃焼室３の給排気を行う燃焼ファン９と 、熱交換器８と、排気筒４内に設けられて排気ガス中の一酸化炭素の濃度を検出 するＣＯセンサ５と、燃焼運転を制御する制御装置（図示せず）とを有している 。この制御装置は給水、燃焼、給湯等の動作を制御し、台所や浴室あるいは洗面 台等所望の場所に湯水を供給制御する。

【０００３】 最近、この種のガス燃焼式の給湯器１として、使用する湯量に応じてガスの量 を何段かに切り替えてガスを燃焼させる能力切替式燃焼装置が使用されるように なっている。この種の燃焼装置では、例えばガスバーナを２段に分け、給湯量が 少ないときにはガスバーナを例えば右半分で行って小能力燃焼とし、給湯量が多 いときにはガスバーナを左右両側で燃焼する大能力燃焼方式がとられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記能力切替式燃焼装置を運転させた場合、小能力燃焼時と、大能力燃焼時で は、燃焼室３内のガスの発生形態が異なり、排気口４内での一酸化炭素ガスの濃 度分布にばらつきを生じる。また同一機種でも器具が異なると一酸化炭素の濃度 分布が相違するという問題がある。

【０００５】 図５には能力切替式燃焼装置の一酸化炭素濃度の分布状態を燃焼室の上方側で 位置を変えて測定した実験データの一例が示されている。一酸化炭素の濃度はＣ Ｏセンサ５の測定場所によって大きくばらついている。また小能力燃焼時におい てはそのばらつきはさらに拡大している。

【０００６】 図６は前記燃焼装置の一酸化炭素濃度の分布状態を排気口４内で位置を変えて 測定した実験データの一例を示している。一酸化炭素濃度は前記図５同様、ＣＯ センサの測定位置によって大きくばらついている。したがって従来方式では上記 のようにばらついた状態で一酸化炭素濃度を測定しているためＣＯセンサの一酸 化炭素濃度の検出データは信頼性に乏しいことが示されている。したがって一酸 化炭素ガスの濃度が異常に増加した場合においてもこれを正確に検出することが できず、安全装置を作動することができないという問題がある。

【０００７】 本考案は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は給 湯器等の燃焼装置を給湯能力に応じてガス燃焼方式を数段に切替燃焼させたとき においても、また、通常の燃焼方式のときでも、一酸化炭素ガスの濃度を正確に 検出して装置の安全動作を図ることができる燃焼装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するために次のように構成されている。すなわち、本 考案は、燃焼室で発生した排気ガスを排出する排気筒内に一酸化炭素ガスの濃度 を検出するＣＯセンサを設け、排気筒の入口側からＣＯセンサに至る経路には排 気ガスを攪拌する攪拌手段を設けたことを特徴として構成されている。

【０００９】

【作用】

燃焼装置が燃焼して、燃焼室３で発生した排気ガスが熱交換器５を経て排気筒 ４より排出されるときに、排気ガスは攪拌手段によって攪拌されて一酸化炭素ガ スは排気ガス中に均一に混合し、この均一な一酸化炭素ガスの濃度がＣＯセンサ によって測定される。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案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、従来例と同一の部分には同一符号を付し、その詳細な重複説明は省略する 。

【００１１】 図１に本考案の一実施例の給湯器の模式図が示されている。本実施例の給湯器 １は排気筒４の入口側に排気ガスを攪拌する第１の攪拌手段７（以下ミキサ７と 言う）と、排気筒４内に一酸化炭素ガスの濃度を検出するＣＯセンサ５と、この ＣＯセンサ５のカバー６とを有している。このカバー６は第２の攪拌手段を構成 している。図３（ａ）は排気ガスを攪拌するミキサ７の一実施例の構造図である 。

【００１２】 ミキサ７は排気筒４の円筒部を燃焼室３の天井11よりも燃焼室３側に延長して 突出した構造を有している。燃焼室３で発生した排気ガスは燃焼室３の天井11側 から円筒部12の外周に沿って下方に流れ、さらに円筒部12の中に入って該円筒部 12の内壁面に沿って排気筒４側に流れる流れと、直接円筒部12に入る排気ガスの 流れ等が衝突したりして複雑な挙動によって乱流を起こし、攪拌混合され、ＣＯ センサ５側に向けて排出される。図２はＣＯセンサ５とＣＯセンサカバー６の分 解状態の斜視図である。ＣＯセンサカバー６は図１の排気筒４内に設けられ、排 気ガスの排出方向に対して直角方向に設置されている。このＣＯセンサカバー６ の基端側は円筒状となっていて、その内部にＣＯセンサ５の検出部を嵌合装着す るようになっている。そして、基端側よりも先方側は円筒の上半分を切り落とし た樋状の構造をしている。燃焼室３から排出された排気ガスはこの樋状構造部に 突き当たり、その外周面に沿って乱流を起こしながら、樋内に流れる。また、同 時にカバー６の先端部からも乱流ガスが樋内に流れて攪拌混合されＣＯセンサ５ に流れる。

【００１３】 本実施例は排気ガスを攪拌する第１の攪拌手段のミキサ７と第２の攪拌手段の ＣＯセンサカバー６との併用によって排気ガスを攪拌混合して一酸化炭素ガスの 濃度分布を均一化するように構成しているので、例えば燃焼ファン９の回転数を 落として排気スピードを下げた状態では排気ガスはミキサ７によって適切に攪拌 混合され排気ガス中の一酸化炭素ガスの濃度分布は均一化される。これに対し、 排気ガスの排気スピードを速めた場合には、排気筒４内に設けたＣＯセンサ５の ＣＯセンサカバー６によって排気ガスの攪拌混合が行われ、排気ガス中の一酸化 炭素ガスの濃度分布は均一化される。このように、ミキサ７とＣＯセンサカバー ６を併用することにより、排気スピードの如何にかかわらず、排気ガスの均一な 混合が効果的に行われるのである。

【００１４】 図４は一酸化炭素ガスの濃度とＣＯセンサの出力との関係を示す実験データの グラフである。実線Ａは排気ガスが完全に攪拌混合されて、一酸化炭素ガスの濃 度が均一に分布された理想状態での一酸化炭素濃度とＣＯセンサ出力との理論曲 線を示している。実線Ｂは本考案の実施例に基づいたときの一酸化炭素濃度とＣ Ｏセンサ出力との関係を示す。曲線Ｃは本考案を実施する前の状態、すなわち従 来例を示すものである。本実施例によれば排気ガスの攪拌混合状態は実線Ｂに示 されるように理想状態の実線Ａにほとんど近似している。すなわち排気ガス中の 一酸化炭素ガスの濃度分布が均一化され、正確な一酸化炭素ガスの濃度を検出で きることを示している。

【００１５】 なお、本考案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攪拌用ミキサ７の形状を短いパイプの突起状構造で 構成したが、このパイプの周壁に図３（ｂ）に示すような溝10を設けた形状のも のでもよい。

【００１６】 さらに、上記実施例では攪拌手段をミキサ７とＣＯセンサカバー６とで構成し たが、その一方を省略してもよく、さらにはミキサ７とカバー６以外の他の構造 の攪拌手段を付加してもよい。さらにまた、本考案の攪拌手段は排気筒を通って ＣＯセンサ５に流れる排気ガスの流れを乱して攪拌できるものであれば他の構成 のものでもよく、ミキサ７やＣＯセンサカバー６に限定されるものでなく、例え ば、パイプや板等、任意の手段によって構成し得るものである。

【００１７】 また、上記実施例では燃焼装置をガス燃焼式の給湯器を例にして説明したが、 本考案は石油燃焼式の燃焼装置にも適用されるものである。

【００１８】

【考案の効果】

本考案は燃焼装置の排気筒内に一酸化炭素ガスの濃度を検出するＣＯセンサを 設け、排気筒入口からＣＯセンサに至る経路に排気ガスの攪拌手段を設けて排気 ガスを攪拌混合し、一酸化炭素ガスの濃度分布を均一化するように構成したから 、一酸化炭素ガスの濃度を正確に検出でき、燃焼装置を安全に運転させることが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の給湯器の機械的構造の模式
図である。

【図２】本実施例のＣＯセンサカバーの分解斜視図であ
る。

【図３】本実施例の排気ガス攪拌用のミキサの構造図で
ある。

【図４】本実施例と従来例の一酸化炭素ガスの濃度とＣ
Ｏセンサの出力との関係を示す実験データのグラフであ
る。

【図５】排気口入口の測定位置による一酸化炭素濃度の
分布図である。

【図６】排気筒内の測定位置による一酸化炭素濃度の分
布図である。

【図７】従来の給湯器の機械的構造の模式図である。

【符号の説明】

１ 給湯器 ２ ガスバーナ ３ 燃焼室 ４ 排気筒 ５ ＣＯセンサ ６ ＣＯセンサカバー ７ 排気ガス攪拌手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室で発生した排気ガスを排出する排
   気筒内に一酸化炭素ガスの濃度を検出するＣＯセンサを
   設け、排気筒の入口側からＣＯセンサに至る経路には排
   気ガスを攪拌する攪拌手段を設けた燃焼装置。