JPH0590147U - ガス燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】排気された燃焼ガスの監視に影響を与える排気
温度の要因を取り除くことができ、燃焼ガスを高精度に
検知することのできる安全性、信頼性が極めて高いガス
燃焼装置を提供することである。 【構成】給湯器本体３の排気口７からファン吸込み口４
ａに延び、排気口に吸引口８を有するバイパス管９を形
成し、このバイパス管の中途部のチャンバ１０に、排気
される燃焼ガスを監視するＣＯセンサ１の接触燃焼式の
検知素子２を配設したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はガス燃焼装置に係り、特に排気中の一酸化炭素量を測定して異常状態 を検知し、ガス供給源を遮断するようにしたガス燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、屋内設置型給湯器（ＦＥ型）等のガス燃焼装置が知られており、係 るガス燃焼装置においては、所謂接触燃焼式の検知素子を用いて排気中の一酸化 炭素量を検知し、所定の安全装置を作動させるようにしている。

【０００３】 例えば、ＡＣ１００Ｖ電源を使用する上記ＦＥ型給湯器には、その本体の排気 口部分に接触燃焼式の検知素子を有するＣＯセンサが配設されており、このＣＯ センサで排気口部分の一酸化炭素量を測定して異常状態を検知し、これにより、 バーナへ通ずるガス供給管を電磁弁で遮断するようになっている。

【０００４】 即ち、図５に示したように、上記ＣＯセンサ１は、排気と接触可能な排気口部 分に配された検知素子２が図示しない温度補償用比較素子、固定抵抗及び可動抵 抗とブリッジ回路を構成するようになっており、上記検知素子２が排気に触れる ことで排気中の一酸化炭素量に応じて発熱し、その抵抗値が変化することでブリ ッジ回路の平衡状態が崩れ、所定の電圧がセンサ出力Ｖｓとして出力されるよう になっている。そして、このセンサ出力Ｖｓが所定の設定値を超えたら警報信号 が出力されてガス供給源が遮断され、室内に一酸化炭素が充満して中毒事故が起 こるのを防ぐようになっている。

【０００５】 ところで、一般に、給湯器は、様々な温度の湯を供給するべく、一台で小能力 状態から大能力状態までをカバーしなければならず、これにより、その能力状態 に応じてその排気温度が低温から高温までの広範囲に及んでおり、また、給湯器 に使用するガスの種類によっても、上記した能力の差が生じ、これにより、その 排気温度が広範囲なものとなっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記従来のガス燃焼装置においては、排気中の一酸化炭素量に応じて ＣＯセンサ１の検知素子２が発熱してその抵抗値が変化し、ブリッジ回路より設 定値を超えるセンサ出力Ｖｓが出力されることで、危険状態を検知するようにし ているので、上記したように様々な温度の排気が排気口部分の検知素子２に触れ るようになると、例えば高温の排気が検知素子２に触れる場合には、一酸化炭素 量に応じて検知素子２が発熱してるのか、排気温度によって検知素子２が発熱し ているのかが分からなくなり、係る排気温度の影響により、ＣＯセンサ１の出力 特性にバラツキが生じるという不都合があった。そして、係る温度要因の他にも 、センサの出力特性に影響を与える種々の要因があり、係る要因の積み重なりに よって、上記した一酸化炭素量の異常を正常に検知できなくなるおそれがあり、 安全性、信頼性の点で重大な不都合があった。

【０００７】 本考案は上記した点に鑑みてなされたもので、排気された燃焼ガスの監視に影 響を与える排気温度の要因を取り除くことができ、燃焼ガスを高精度に監視する ことのできる安全性、信頼性が極めて高いガス燃焼装置を提供することを目的と するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案に係るガス燃焼装置は、吸気側と排気側とを有 し、バーナを内蔵してなる燃焼装置本体と、排気された燃焼ガスを監視する接触 燃焼式の検知素子を有する検出装置とを備えてなるガス燃焼装置において、上記 燃焼装置本体の排気側から吸気側に延び、排気側に吸引口を有するバイパス路を 形成し、このバイパス路の中途部に、上記検知素子を配設したことをその特徴と するものである。

【０００９】

【作用】 本考案によれば、燃焼装置本体の排気側から吸気側に延び、排気側に吸引口を 有するバイパス路を形成しているので、燃焼装置本体から排気された燃焼ガスの 一部が上記バイパス路に導かれるようになり、このバイパス路の中途部に、排気 された燃焼ガスを監視する検出装置の接触燃焼式の検知素子を配設しているので 、上記検知素子に燃焼ガスが触れるまでにバイパス路において燃焼ガスの熱量が 奪われることで、その排気温度が低下するようになり、これにより、検出装置の 出力特性に影響を与える排気温度要因を取り除くことができるものである。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。 図１は本考案に係るガス燃焼装置の一実施例を示したもので、給湯器本体３の 下端部には、バーナ５に必要な空気を供給するファン４が設けられており、この ファン４からの空気と、図示しないガス供給管からのガスとが本体３内のバーナ ５に送られて、ガスが燃焼するようになっている。そして、このバーナ５の上方 に配設された熱交換器６において、図示しない給水管から送られる水が所定温度 の湯に沸き上げられようになっている。また、上記本体３の上端部には、排気口 ７が設けられており、上記バーナ５からの一酸化炭素等を含んだ燃焼ガスが排気 されるようになっている。

【００１１】 また、上記排気口７には、この排気口７部分に吸引口８を有するバイパス管９ の一端部が接続されており、このバイパス管９の他端部が上記ファン４の吸込み 口４ａに接続されるようになっている。また、上記バイパス管９の中途部には、 チャンバ１０が形成されており、このチャンバ１０内には、従来と同様の構成を したＣＯセンサ１の接触燃焼式の検知素子２が配設されている。

【００１２】 また、図２に示したように、上記ＣＯセンサ１には、ＣＯセンサ駆動回路１１ が接続されており、この駆動回路１１がマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）からな る給湯器制御回路１２に接続されている。さらに、上記給湯器制御回路１２には 、給水管に設けられたフローセンサ１３が接続されると共に、警報解除用のリセ ットスイッチ１４が接続されており、また、警報ブザー１５、ファン駆動回路１ ６、バーナ制御回路１７及びガス供給管に設けられた電磁弁１８が接続されてい る。なお、図中符号１９はＡＣ１００Ｖ電源供給ライン、２０は電源供給ライン 、２１は信号ラインである。

【００１３】 このようなガス燃焼装置においては、図３に示したように、ＡＣ１００Ｖ電源 にコンセントを差し込んで給湯器本体３の電源をＯＮ状態にすると、上記給湯器 制御回路１２のＣＰＵが起動してＣＯセンサ駆動回路１１に電源を供給し（ステ ップＳ１）、所定時間設定したタイマを開始させる（ステップＳ２）。そして、 タイマが所定時間計時した時、ＣＯセンサ１のブリッジ回路が安定したと判断し て（ステップＳ３）、その時のセンサ出力Ｖｓを読み込み（ステップＳ４）、給 湯器制御回路１２中のメモリ１２ａの例えばＲＡＭにこれを記憶することにより 、警報を発生するための０点基準Ｖ₀ が設定されるようになっている（ステップ Ｓ５）。これにより、燃焼状態になく、一酸化炭素が発生していない状態で０点 設定が行われるようになっている。

【００１４】 この状態で、フローセンサ１３からの信号により、使用者が給湯器本体３の図 示しない水栓を開けて水が流れたかどうかを判断し（ステップＳ６）、水が流れ ていると判断した時には、バーナ５を着火させる（ステップＳ７）と共にファン ４を回転させる（ステップＳ８）。これにより、ファン４からの空気と、ガス供 給管からのガスとがバーナ５で燃焼するようになり、このバーナ５の上方に配設 された熱交換器６において、給水管から送られる水が所定温度の湯に沸き上げら れようになっている。

【００１５】 その後、フローセンサ１３からの信号により、使用者が給湯器本体３の水栓を 閉めたと判断した（ステップＳ９）時には、バーナ５を消火させる（ステップＳ １０）と共にファン４を停止させる（ステップＳ１１）。また、フローセンサ１ ３からの信号により、使用者が水栓を閉めていないと判断した（ステップＳ９） 時には、ＣＯセンサ１からのセンサ出力Ｖｓにより一酸化炭素量を監視して、所 定量以上の異常状態時に警報を発すると共に、ガス供給管に設けられた電磁弁１ ８を遮断してバーナ５を消火するようになっている（ステップＳ１２）。

【００１６】 即ち、上記ステップＳ１２においては、詳細には図４に示したように、ＣＯセ ンサ１からのセンサ出力Ｖｓを読み込み（ステップＳ１２ａ）、この読み込んだ センサ出力Ｖｓと上記０点設定したＶ₀ との差Ｖｓ−Ｖ₀ を取り（ステップＳ１ ２ｂ）、その差Ｖｓ−Ｖ₀ を、予め定められ、例えば給湯器制御回路１２中のメ モリ１２ａのＲＡＭに格納されている所定値Ｖｒと比較して、その大小を判断す るようになっている（ステップＳ１２ｃ）。そして、上記差Ｖｓ−Ｖ₀ の方が大 きい時には、警報ブザー１５を作動させる（ステップＳ１２ｄ）と共に、ガス供 給管に設けた電磁弁１８を遮断してバーナ５を消火するようになっている（ステ ップＳ１２ｅ）。

【００１７】 その後、警報解除用のリセットスイッチ１４が操作されたと判断した（ステッ プＳ１２ｆ）時には、警報ブザー１５の作動を停止して（ステップＳ１２ｇ）、 所定温度まで沸き上げられていない水が流れ続けるようになり、リセットスイッ チ１４が操作されていないと判断した（ステップＳ１２ｆ）時には、警報ブザー １５が作動し続けるようになっている。また、上記差Ｖｓ−Ｖ₀ の方が所定値Ｖ ｒより小さいと判断した（ステップＳ１２ｃ）時には、バーナ５の燃焼が維持さ れるようになっている。

【００１８】 従って、本実施例においては、バーナ５が燃焼すると、その燃焼ガスの排気圧 力と、ファン４の回転により生ずるファン吸込み口４ａの負圧とにより、排気口 ７から排気される燃焼ガスの一部が、排気口７部分に設けられた吸引口８からバ イパス管９内に吸引されて、図１に示した矢印Ａのように流れるようになり、こ れにより、バイパス管９の中途部のチャンバ１０内に配設された上記ＣＯセンサ １の検知素子２が排気と触れて、排気中の一酸化炭素量が監視されるようになっ ている。そして、上記したように排気は、バイパス管９を経て検知素子２に導か れるようになっているので、検知素子２に到るまでのバイパス管９においてある 程度その熱量が奪われ、検知素子２に触れる排気温度がある程度下げられるよう になっている。

【００１９】 ここで、一般的に、物体が失う熱量は、その物体の温度に比例するものなので 、上記バイパス管９に導かれる燃焼ガスの排気温度が高い程、検知素子２に触れ るまでに下がる温度の度合いも大きい。このため、従来のように排気口部分にお いて排気が検知素子２に直接触れるものと比較して、検知素子２に触れる高温の 排気と低温の排気との温度差が小さくなっている。このことは、検知素子２に影 響を与える排気温度の要因を幾らか和らげることになり、特に、高温の排気が検 知素子２に触れる場合には、一酸化炭素量に応じて検知素子２が発熱してるのか 、排気温度によって検知素子２が発熱しているのかが分からないという事態を防 ぐことができ、上記ＣＯセンサ１から出力されるセンサ出力Ｖｓが実際の一酸化 炭素量を監視した信頼性の高いものとなる。

【００２０】 従って、本実施例においては、排気口７からファン吸込み口４ａに延びるバイ パス管９の中途部にＣＯセンサ１の検知素子２を配設したので、ＣＯセンサ１の 出力特性に影響を与える排気温度要因を取り除いて、排気中の一酸化炭素量を高 精度に検知することができ、これにより、所定の安全装置を確実に作動させるこ とができ、ガス燃焼装置の安全性、信頼性を極めて向上させることができる。

【００２１】 なお、上記実施例では、接触燃焼式の検知素子を使用して、排気中の一酸化炭 素量を監視するようにしているが、可燃性ガス等他の有害な物質を監視する場合 でも、同様な効果を得ることができる。

【００２２】

【考案の効果】

以上述べたように本考案に係るガス燃焼装置は、燃焼装置本体の排気側から吸 気側に延び、排気側に吸引口を有するバイパス路を形成し、このバイパス路の中 途部に、排気された燃焼ガスを監視する検出装置の接触燃焼式の検知素子を配設 したので、検出装置の出力特性に影響を与える排気温度要因を取り除くことがで き、これにより、燃焼ガスを高精度に監視するとができ、ガス燃焼装置の安全性 、信頼性を極めて向上させることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るガス燃焼装置の一実施例を示す概
略構成図である。

【図２】上記ガス燃焼装置に設けられた一酸化炭素量検
出装置を示すブロック図である。

【図３】上記ガス燃焼装置の動作を説明するフローチャ
ートである。

【図４】上記一酸化炭素量検出装置の動作を説明するフ
ローチャートである。

【図５】上記一酸化炭素量検出装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ＣＯセンサ ２ 検知素子 ３ 給湯器本体 ４ ファン ５ バーナ ７ 排気口 ８ 吸引口 ９ バイパス管 １０ チャンバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 近藤 正登 神奈川県大和市深見台３−４ (72)考案者 田部井 敏明 埼玉県浦和市元町２−25−24

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気側と排気側とを有し、バーナを内蔵
   してなる燃焼装置本体と、排気された燃焼ガスを監視す
   る接触燃焼式の検知素子を有する検出装置とを備えてな
   るガス燃焼装置において、 上記燃焼装置本体の排気側から吸気側に延び、排気側に
   吸引口を有するバイパス路を形成し、このバイパス路の
   中途部に、上記検知素子を配設したことを特徴とするガ
   ス燃焼装置。