JPH0732353U - 燃焼機器の排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気を効率良く行いながら、排気の状態を正
確に検出でき、しかも小型化を図ること。 【構成】 燃焼機器５０の排気通路３６を屈曲させて形
成した屈曲部２５と、この排気通路の屈曲部の隅の領域
に設けられ、内部に気体センサを収容するとともに、こ
の内部に排気を導くように構成した緩衝室３２と、この
緩衝室に設けられた排気導入口付近に固定され、排気通
路の延びる方向に沿って設けられた整流部材２７と、燃
焼機器内部にて上記排気通路と燃焼室とを隔てる隔壁３
５と、この隔壁の少なくとも周縁部に設けられた通気手
段５１とを有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、燃焼機器に設けられる排出装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば給湯器等では燃料ガスを燃焼し、熱交換器を通る水を加熱して温 水に変えるようにしている。 この際に生じる排気を、たとえば図７に示すような排出装置を介して給湯器の 外部へ出すようになっている。

【０００３】 この排出装置は、排気口カバー１、エルボ型の排気通路部２、センサ３および センサカバー４とから主として構成されている。 ここで、排気は矢印で示すように排気カバー１、排気通路部２を通り、センサ カバー４を通過して外部に排出される。センサ３は排気のたとえばＣＯ濃度を検 出する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、このような排出装置にあっては、センサ３とセンサカバー４とを排気 通路部２の箇所に設けることは、スペースの制約があって組込みが困難であるば かりでなく、排気の放出を行う際に抵抗が生じるために排気通路部２から効率良 く排気を出すことが難しい。

【０００５】 また、このような排出装置では、センサ３をＨで示すかなり高い位置のところ に設定する必要がある。 なぜなら、排気を排気通路部２で混合して、濃度を均一にした後でセンサ３に よりたとえばＣＯ濃度を検知しなければ、正確なＣＯ濃度を検出できないからで ある。 したがって排気装置の高さ方向の寸法を小さくすることができないという欠点 があった。

【０００６】 さらに、たとえばＣＯ濃度を検知するセンサ３は、流速の速い排気流の影響を うけて出力値が変化しやすいため、排気流の影響を受けにくいようにすれば、正 確な検知を行うことができて好ましいと考えられる。 さらに、排気装置の高さ方向の寸法を小さくしてコンパクト化した場合に、ど のようにして燃焼排気の排気抵抗を軽減して巧みに排出をおこなうかという問題 もある。

【０００７】 本考案は、上述した課題に鑑み、排気を効率良く行いながら燃焼状態を正確に 検出でき、小型化の図れる燃焼機器の排出装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的は、本考案にあっては、燃焼機器の排気通路を屈曲させて形成した屈 曲部と、この排気通路の屈曲部の隅の領域に設けられ、内部に気体センサを収容 するとともに、この内部に排気を導くように構成した緩衝室と、この緩衝室に設 けられた排気導入口付近に固定され、この排気導入口を分割するとともに、排気 導入口付近で、緩衝室内に導かれる排気を整流する整流部材とを有する、燃焼機 器の排出装置により、達成される。

【０００９】 また、上記目的は、本考案にあっては、燃焼機器の排気通路を屈曲させて形成 した屈曲部と、この排気通路の屈曲部の隅の領域に設けられ、内部に気体センサ を収容するとともに、この内部に排気を導くように構成した緩衝室と、燃焼機器 内部にて上記排気通路と燃焼室とを隔てる邪魔板と、この邪魔板少なくとも周縁 部に設けられた通気手段とを有する燃焼機器の排出装置により、達成される。

【００１０】 さらに、上記目的は、燃焼機器の排気通路を屈曲させて形成した屈曲部と、こ の排気通路の屈曲部の隅の領域に設けられ、内部に気体センサを収容するととも に、この内部に排気を導くように構成した緩衝室と、この緩衝室に設けられた排 気導入口付近に固定され、この排気導入口を分割するとともに、排気導入口付近 で、緩衝室内に導かれる排気を整流する整流部材と、燃焼機器内部にて上記排気 通路と燃焼室とを隔てる邪魔板と、この邪魔板の少なくとも周縁部に設けられた 通気手段とを有する、燃焼機器の排出装置によっても、達成される。

【００１１】

【作用】

上記構成によれば、屈曲した通路を排気が通過するために排気流に乱れが生じ 、そのため排気流が攪拌混合されて、排気成分の濃度むらが均一化される。 また、屈曲部の隅の領域に設けた緩衝室内に導かれた排気は、整流板の作用に より排気流が整流されて、この緩衝室内に入る。 このため、排気は、均一化した排気濃度で、かつ流速の緩やかな排気流となっ てセンサに触れることになる。

【００１２】 さらに、このような緩衝室や整流板が存在することにより、排気抵抗が生じて も、排気通路と燃焼室とを隔てる邪魔板に通気手段を設ければ、燃焼機器の壁面 を上昇する空気の流れをつくりだすことができる。 しかも、この通気手段を抜けて上昇する排気または壁面流は、上記整流板に向 かって導かれる排気と流れの方向が交差することになる。したがって、排気のミ キシングが一層促進されるとともに、排気スピードを補うことができるので、排 気効率を低下させることがない。

【００１３】

【実施例】

以下、この考案の好適な実施例を添付図面等に基づいて詳細に説明する。 尚、以下に述べる実施例は、この考案の好適な具体例であるから、技術的に好 ましい種々の限定が付されているが、この考案の範囲は、以下の説明において特 にこの考案を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではな い。

【００１４】 図１は、この考案の排出装置の好適な実施例を備えた燃焼機器として給湯器を 示している。 この給湯器５０は、室内設置型の給湯器であり、室内の空気を吸気部１０から 吸い込み、排気を排気装置１２を介して室外へ強制的に排出するようになってい る。

【００１５】 この排気装置１２は給湯器の本体１４の上部に設けられている。この本体１４ は水供給路１６と、給湯管１８と、熱交換器２０と、１つ（一列）もしくは２つ （二列）以上のバーナユニット２２と、ガス供給路２４とを有している。 即ち、燃料ガスがガス供給路２４を介してバーナユニット２２に送られて燃焼 さる。この燃焼による熱で、水供給路２４からの水が熱交換器２０にて熱交換さ れることにより温水となり、温水は給湯管１８から排出される。

【００１６】 ここで、この燃焼の際に生じる排気は、排気装置１２を介して外部に強制的に 排出される。 図２は本考案の実施例に係る排出装置１２を拡大して示した概略断面図である 。 図において、排出装置１２は、排気口カバー３０，緩衝室であるセンサチャン バー３２及びこのセンサチャンバー３２に収容されるセンサ３４を有する。

【００１７】 排気口カバー３０は、たとえば略Ｌ字型もしくは略Ｕ字型に屈曲して形成され た第１の屈曲部２６を有する第１の排気通路２８と、第２の屈曲部３１を有する 第２の排気通路３６と、第３の屈曲部２５を有する第３の排気通路３８を備えて いる。 すなわち、この第２の排気通路部３６と、第３の排気通路部３８とは図におい てこれらの下方で、右端部から水平に設けられた第１の邪魔板３５によって隔て られている。 この第１の邪魔板３５の下方には、図２において排気カバー３０の左端部から 水平に延びる第２の邪魔板４５が設けられている。 そして、この邪魔板３５は、本実施例の場合、通気手段として、給湯器の内壁 にそって周縁部に一列に並ぶようにして設けられた複数の通気穴５１を有してい る（図３参照）。 このような通気穴は、第２の邪魔板４５にも設けることができる。

【００１８】 センサチャンバー３２は、本実施例の場合、第２の排気通路部３６と第３の排 気通路部３８の中間領域４０に関連して、屈曲部２５の隅部において、排気口カ バー３０から外方にやや突出して設けられている。 このセンサチャンバー３２は図２に示すように直方体の空間３２ａを有し、奥 の取付板４２には、例えば接触燃焼式の気体センサ３４が取付けられている。そ して、中間領域４０とセンサチャンバー３２の空間３２ａは、前壁２３に穿設さ れた排気導入口としての穴４４により通じている。

【００１９】 この前壁２３には、中間領域４０に向かって延びるように整流板としての整流 板２７が取り付けられている。 この整流板２７は、本実施例では、図３に示されているように、長方形の板材 で形成されており、一端側のふたつの折り返し部２７ａを利用して、図５に示さ れているように前壁２３に取り付けられている。 すなわち、図５（Ｂ）に拡大して示すように、整流板２７は、センサチャンバ ー３２の穴４４の開口部に臨んで、その中間付近から水平に延びるように取り付 けられている。このため、整流板２７は、穴４４を中間付近で上下に２分するよ うに配置されてる。

【００２０】 さらに、本実施例の場合、穴４４の大きさは、Ｌ３が２０ｍｍ，Ｌ４が１０ｍ ｍである。したがって、分割された上半分の長さはＬ５が１０ｍｍとなっている 。 そして、本実施例の場合、この整流板２７は亜鉛メッキ鋼板でなり、図４に示 すＬ１が５０ｍｍ，Ｌ２が２０ｍｍとなるように形成してある。

【００２１】 本実施例は以上のように構成されており、給湯器５０の燃焼による排気は図２ ，図３及び図５に示すように導かれる。 すなわち、給湯器５０においては、バーナユニット２２の燃焼により、熱交換 器２０の周囲を通過して、熱交換をおこなった後、燃焼排気Ａ２は、図５に示さ れているように第２の邪魔板４５に当たる。

【００２２】 この邪魔板４５を図２に示されているように右旋しつつ上昇し、第１の邪魔板 ３５に当たると、この排気Ａ２は、左旋するように折り曲げられて第２の排気通 路３６に入り、この第２の排気通路３６から図１に示すように第３の排気通路３ ８に入り込む過程で屈曲部２５を通る。この際、屈曲した通路を排気が通過する ために排気流に乱れが生じ、そのため排気流が攪拌混合されて、排気成分の濃度 むらが均一化される。

【００２３】 これに加えて、センサチャンバー３２の穴４４は、整流板２７により上下に分 割されており、しかもこの整流板２７は、邪魔板３５と平行に延びている。これ により排気Ａ２は、図３及び図５にて矢印Ａ３に示す流れとなって、整流板２７ の周囲を回り込む流れをつくる。これにより、図２に示すように、整流板２７の 上方では、負圧が生じ、この整流板２７の下側の排気Ａ２は、穴４４の下側から センサチャンバー３２内に導かれる。

【００２４】 そして、さらにセンサチャンバー３２内から、この排気Ａ２は、整流板２７に により分割された穴４４の上方から外に出る。 したがって、排気Ａ２は、このセンサチャンバー３２の入口である穴４４の箇 所でさらに減速され、センサチャンバー３２内で十分にミキシングされる。 このため、センサ３４は十分に混合され均一化された排気中のＣＯ濃度を計る ことができるので、排気中のＣＯ濃度の正確な検出が可能となる。

【００２５】 一方、邪魔板３５の周縁部に一列に穿設された通気穴５１は、燃焼にともなっ て給湯器５０の壁面を上昇する空気もしくは排気Ａ１を第２の排気通路３６側に 通過させることができる。この壁面流もしくは排気としての流れＡ１は第３の排 気通路３８に流れ込む。これにより、曲折部２５もしくは整流板２７の箇所で減 速された排気Ａ２ないしＡ３は、この上昇空気によって排気速度を高められて第 ３の排気通路３８に導かれるので、第３の排気通路３８を介して効率よく燃焼排 気を放出することができる。 しかも、この流れＡ１は、図３からも明らかなように、整流板２７の上方で、 排気Ａ２の流れと交差する方向に流れるので、これによっても燃焼排気の混合が 促進され、より均一な濃度となる。

【００２６】 ここで、邪魔板３５に設けられる通気穴５１は、図４に示すように構成する必 要はなく、給湯器５０の内壁に沿って、邪魔板３５の周縁部に２列，あるいは３ 列に通気穴５１を穿設してもよい。このように通気穴５１の数を増加させると、 その分壁面流をよく通すようになり、排気流速を速めることができる。 しかし、必要以上に排気流速を速めると、排気のミキシングがその分損なわれ るので、両者のバランスをとる必要がある。 そこで、本実施例の排出装置１２では、図示のように構成し、排気のミキシン グと、排気効率の点で以下のようなよい結果が得られた。

【００２７】 図６は、本実施例の給湯器５０にて、バーナユニット２２の燃焼量を切替え， かつファン回転数を変化させて、燃焼モードを４段階にし、これらの燃焼モード において、それぞれセンサ３４の出力をＣＯ濃度との関係で記録したグラフであ る。 グラフの左半分に現れているのは、それぞれのＣＯ濃度におけるセンサ３４の 出力値をプロットしたものである。 ここで、横軸のＣＯ濃度は、第２の排気通路３８の延長端末側においてＣＯ検 出装置にて、排気中のＣＯ濃度を検出したものである。

【００２８】 一方、グラフの右半分に現れているのは、横軸４０００ｐｐｍの位置を０とし て、各燃焼モードにおいて、図７の排気トップ付近のセンサ３の出力とセンサ３ ４の出力との差をとってプロットしたものである。 図示されているように、各燃焼モードにおいて、それぞれ排気トップ付近のセ ンサ３の出力とほぼ一致したセンサ出力が記録されている。 このように、本実施例の排気装置１２では、どのような燃焼モードにおいても 、ＣＯセンサ３４の出力値はほぼ一致し、ＣＯセンサ３４が収容されたセンサチ ャンバー３２内では、排気が十分にミキシング及び換気されていることがわかる 。

【００２９】 したがって、本実施例の排気装置１２では、燃焼排気がセンサチャンバー３２ にいたる間に十分ミキシングされて、低い位置にある第２の排気通路部３６で排 気濃度の均一化が図れ、しかもセンサチャンバー３２の空間３２ａに適当な流量 もしくは流速で送り込める。 このため、図７に示す従来例では、センサ３を高さＨで示す比較的高い位置に 設定しなければならなかったが、図２の実施例では高さＨの約半分の高さである ｈの位置にセンサ３４を設定できる。 これにより、排出装置１２の高さ方向の小型化を図る際にセンサ３４の設定位 置が障害にならない。

【００３０】 しかも、第３の排気通路３８の前段にて、流速を調整されてミキシングされた 燃焼排気は、邪魔板３５に形成された通気穴５１を通って上昇する空気である壁 面流とともに第３の排気通路３８に入る。 このため、燃焼排気の圧損を有効に回避することができ、したがって、燃焼排 気の放出を効率よく行うことができる。

【００３１】 尚、上述の実施例では、整流板２７を長方形に形成しているが、所定の面積を もつものであれば、例えば端部を円弧状に形成する等適宜の形状を選択すること ができる。 また、整流板２７は、センサチャンバー３４の排気の吸排気口としての穴４４ を上下に分割するように取り付けられる必要があるが、この場合、上下に等しい 面積で分割する必要はない。 すなわち、図５（Ｂ）において、整流板２７の位置を図示されている箇所から 上下方向に２，３ｍｍ移動させる場合にはセンサ出力に大きな変動を生じない。 しかしながら、５ｍｍ以上移動させると、センサ出力に影響が生じることが確 認されている。

【００３２】 さらにまた、邪魔板３５に設けられる通気穴５１は、図４に示すように構成す る必要はなく、給湯器５０の内壁に沿って、パンチングメタルを適用したり、そ の他の通気手段を設けるようにしてもよい。

【００３３】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、排気を効率良く行いながら燃焼状態を正 確に検出でき、しかも、排出装置の高さ方向の寸法を従来の高さ方向の寸法に比 べて小さくできるから、排出装置の小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の排出装置の好適な実施例を備えた燃
焼機器としての給湯器の概略構成を示す図。

【図２】本考案の排出装置の実施例を示す要部拡大断面
図。

【図３】図１の排出装置の要部拡大斜視図。

【図４】図１の排出装置の底部を示す図。

【図５】図１の排出装置のセンサチャンバーを側面から
見た図。

【図６】図１の給湯器の運転モードごとにセンサ出力を
記録した図。

【図７】従来の燃焼機器の排出装置の一例を示す図。

【符号の説明】

１０ 本体 １２ 排出装置 ２３ 燃焼室 ２７ 整流板 ３０ 排気口カバー ３２ センサチャンバー ３４ センサ ３５ 邪魔板 ３６ 第２の排気通路部 ４４ 穴 ５１ 通気穴

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼機器の排気通路を屈曲させて形成し
   た屈曲部と、 この排気通路の屈曲部の隅の領域に設けられ、内部に気
   体センサを収容するとともに、この内部に排気を導くよ
   うに構成した緩衝室と、 この緩衝室に設けられた排気導入口付近に固定され、こ
   の排気導入口を分割するとともに、排気導入口付近で、
   緩衝室内に導かれる排気を整流する整流部材と、 を有することを特徴とする、燃焼機器の排出装置。
2. 【請求項２】 燃焼機器の排気通路を屈曲させて形成し
   た屈曲部と、 この排気通路の屈曲部の隅の領域に設けられ、内部に気
   体センサを収容するとともに、この内部に排気を導くよ
   うに構成した緩衝室と、 燃焼機器内部にて上記排気通路と燃焼室とを隔てる邪魔
   板と、 この邪魔板の少なくとも周縁部に設けられた通気手段
   と、 を有することを特徴とする、燃焼機器の排出装置。
3. 【請求項３】 燃焼機器の排気通路を屈曲させて形成し
   た屈曲部と、 この排気通路の屈曲部の隅の領域に設けられ、内部に気
   体センサを収容するとともに、この内部に排気を導くよ
   うに構成した緩衝室と、 この緩衝室に設けられた排気導入口付近に固定され、こ
   の排気導入口を分割するとともに、排気導入口付近で、
   緩衝室内に導かれる排気を整流する整流部材と、 燃焼機器内部にて上記排気通路と燃焼室とを隔てる邪魔
   板と、 この邪魔板の少なくとも周縁部に設けられた通気手段
   と、 を有することを特徴とする、燃焼機器の排出装置。