JPH095279A

JPH095279A - Ｃｏセンサ

Info

Publication number: JPH095279A
Application number: JP17941995A
Authority: JP
Inventors: Masanori Enomoto; 正徳榎本; Shingo Kimura; 新悟木村; Takuji Shigeoka; 卓二重岡; Kazutoshi Yasugata; 和俊安形; 薫 ▲荻▼野; Kaoru Ogino; Kazuhiro Oishi; 和広大石
Original assignee: Yazaki Corp; Gastar Co Ltd
Current assignee: Yazaki Corp; Gastar Co Ltd
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】ＣＯセンサの製造を容易にし、排気ガス中の
水蒸気の結露による水滴落下に起因する誤動作を防止す
る。【構成】センサ基台１の上面にＣＯ検出機構部３を形
成する。センサ基台１にはメッシュのカバー35を被せＣ
Ｏ検出機構部３をカバー35で覆う。カバー35の外側には
筒部36を嵌合し、この筒部36のかしめによりカバー35を
センサ基台１に固定する。筒部36の筒壁はセンサ基台１
側からＣＯ検出機構部３を覆う位置まで伸張して水滴防
護壁40を形成する。ＣＯセンサ９を横向きにして取り付
け、排気ガス中のＣＯ濃度を検出するとき、排気ガス中
の水蒸気成分が結露してセンサ取り付け壁面に水滴とな
って付着し、その水滴がＣＯセンサ９側に伝わっても、
水滴防護壁40で防護して水滴が直接ＣＯ検出機構部３に
滴下するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼装置の排気側に設
けられて排気ガス中の一酸化炭素ガス（ＣＯガス）の濃
度を検出するＣＯセンサ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６および図
７に示されている。これらの図において、センサ基台１
の上面（表面側）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が設けられて
（この温度検出素子12は省略される場合もある）ＣＯ検
出機構部３が形成されており、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。なお、比較素子
４と検出素子５は図９に示すように、抵抗ブリッジ回路
に組み込まれている。

【０００４】検出素子５は、図８に示すように、抵抗線
として機能する白金線の中央部にコイル形状部分13を形
成し、このコイル形状部分13を、例えば白金、パラジウ
ム、ロジウム等の適宜の触媒を含有させたセラミック材
料で覆ってボール状（球状）に形成したものであり、比
較素子４は、同様に、白金線の中央部に形成したコイル
形状部分13を触媒を含有しないセラミック材料により覆
ってボール状に形成したものである。

【０００５】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。

【０００６】センサ基台１の裏面側には基板（図示せ
ず）が配設されており、この基板に形成した導体結線パ
ターンと各端子ピン２とが導通接続され、この導体結線
パターンには燃焼装置のＣＯ安全動作を行う回路等にセ
ンサ信号を出力するためのリード線（図示せず）の接続
部が形成されている。

【０００７】この種のＣＯセンサの使用時においては、
比較素子４および検出素子５はリード線、端子ピン２を
介しての通電により約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、触媒による接
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抵
抗ブリッジ回路上で比較素子４との抵抗バランスが崩
れ、この抵抗バランスの崩れに応じＣＯセンサから取り
出される電圧の変化が生じ、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
の温度補正が行われる。

【０００８】図10は燃焼装置として一般的に知られてい
る給湯器の排気側にＣＯセンサ９を設置したセンサ使用
例を示したものである。この種の給湯器には燃焼制御装
置33が設けられており、この燃焼制御装置33の制御によ
り、燃焼室29内のノズルホルダ24にガス管25から燃料ガ
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
図示されていないバーナ側に空気が送り込まれ、この空
気と前記燃料ガスとによりバーナの燃焼が行われ、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
スが排気トップ８側に流れ、排気ガス中のＣＯ濃度がＣ
Ｏセンサ９によって検出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ＣＯセンサ９を構成す
る金属カバー21には板20を切り起こして切り起こし開口
11を形成する構成であるため、該カバー21の製造に際し
ては、金属板から絞り加工等によりキャップ状に形成
し、さらに筒壁周面に板20を切り起こして切り起こし開
口11を形成する工程が必要となり、その製造工程は極め
て複雑であり、生産性（生産効率）を上げることは困難
であった。しかも、排気ガスは切り起こし開口11から局
所的にしか導入できず、カバーの全周領域からまんべん
なく導入できないという不都合がある。

【００１０】このような不都合を解消するために、本発
明者は、金属カバー21を微細網目をもったメッシュによ
り形成することを提案している。金属カバー21をメッシ
ュにより形成することにより、メッシュをキャップ状に
加工するのが容易となり、しかも、切り起こし開口11を
設ける加工を省略でき、メッシュとすることで、カバー
の全周領域から排気ガスを導入できることとなる。

【００１１】ところが、ＣＯセンサ９は前記図10に示す
ように、器具の排気トップ８の壁面18に取り付けられる
ため、燃焼運転に際して、排気ガス中には水蒸気成分が
含まれることから、壁面18の内側と外側とに大きな温度
差が生じると、排気ガス中の水蒸気成分が結露して壁面
18に付着し、この水滴が壁面18を伝わってＣＯセンサ９
のメッシュのカバーの網目隙間から比較素子４や検出素
子５のＣＯ検出機構部３に滴下し、ＣＯセンサ９が誤動
作を起こしてしまうという新たな問題が生じ、この改善
が望まれていた。

【００１２】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、ＣＯセンサのカバーをメッ
シュカバーにするにもかかわらず、結露の水滴がＣＯ検
出機構部３側に滴下して誤動作を生じることがないＣＯ
センサを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、第
１の発明は、センサ基台面上にＣＯ濃度を検出するＣＯ
検出機構部が形成され、このＣＯ検出機構部がセンサ基
台に被せられたカバーによって覆われているＣＯセンサ
において、ＣＯセンサの設置姿勢において少くとも前記
ＣＯ検出機構部の上側となる位置に該ＣＯ検出機構部を
覆う水滴防護壁が形成されていることを特徴として構成
されている。

【００１４】また、第２の発明は、センサ基台面上にＣ
Ｏ濃度を検出するＣＯ検出機構部が形成され、このＣＯ
検出機構部がセンサ基台に被せられたカバーによって覆
われているＣＯセンサにおいて、前記カバーは好ましく
はメッシュによって構成され、カバーの基端側には筒部
が嵌合され、ＣＯセンサの設置姿勢において少くとも前
記ＣＯ検出機構部の上側となる位置に該ＣＯ検出機構部
を覆う水滴防護壁が前記筒部の筒壁によって形成されて
いることを特徴として構成されている。

【００１５】

【作用】上記構成の本発明において、ＣＯセンサが燃焼
装置の排気側に設置されて、排気ガス中のＣＯ濃度の検
出が行われる際、ＣＯセンサの設置壁面に排気ガス中の
水蒸気の結露による水滴が発生し、その水滴がＣＯセン
サ側へ伝わったとしても、ＣＯセンサのＣＯ検出機構部
の上側が水滴防護壁で覆われているので、水滴がＣＯ検
出機構部に滴下することが回避され、水滴滴下によるＣ
Ｏセンサの誤動作を防止できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係るＣＯセンサの実施例を図
面に基づいて説明する。なお、本実施例の説明におい
て、従来例と同一の名称部分には同一符号を付し、その
重複説明は省略する。図１および図２には本発明の第１
の実施例が示されている。この実施例も、前記図６およ
び図７に示す従来例と同様に、センサ基台１の表面側に
複数のピン２が突設されて、一対の端子ピン２間に比較
素子４が、他の一対の端子ピン２間に検出素子５が、さ
らに必要に応じ、他の一対の端子ピン２間に温度検出素
子12が配設されてＣＯ検出機構部３が形成され、比較素
子４と検出素子５は仕切り板６により仕切られた構造と
なっている。この実施例では、従来例のグラスウール７
は省略されている。

【００１７】本実施例ではセンサ基台１の表面側の端縁
部に段部34が形成され、この段部に１枚以上の微細網目
の金属のメッシュを重ねて作成したカバー35を被せ、カ
バー35の基端側を前記センサ基台１の段部34に嵌合して
いる。そして、カバー35の外側にリング状の筒部36が嵌
め込まれ、さらにその筒部36の外側にセンサ取り付け板
37の筒部38が嵌合され、センサ取り付け板37はセンサ基
台１に圧入等の適宜の手段により固定され、また、カバ
ー35は筒部36のかしめによってセンサ基台１に固定され
ている。

【００１８】本実施例において特徴的なことは、筒部36
をセンサ基台１側からＣＯ検出機構部３の形成領域を覆
う位置まで伸張してその筒壁を水滴防護壁40と成し、こ
の水滴防護壁40により、ＣＯ検出機構部３の全周領域を
覆ったことである。

【００１９】本実施例のＣＯセンサ９はセンサ取り付け
板37の取り付け穴41を利用してねじ止め等により図10に
示す器具の排気トップ側の壁面18に取り付けられる。こ
のＣＯセンサ９の取り付け状態で、燃焼運転が行われ、
ＣＯ濃度の検出が行われるが、壁面18の内側と外側との
温度差により排気ガス中の水蒸気成分が結露して水滴が
壁面18に付着し、その水滴がＣＯセンサ９に伝わったと
しても、ＣＯ検出機構部３の領域は水滴防護壁40により
覆われているので、水滴がＣＯ検出機構部３の比較素子
４や検出素子５に滴下することがなく、これにより、水
滴滴下に起因するＣＯセンサ９の誤動作を防止すること
ができ、ＣＯ濃度検出の信頼性を十分に高めることがで
きる。

【００２０】図３は本発明の第２の実施例を示したもの
である。前記第１の実施例では、筒部36の全周面を伸張
させてＣＯ検出機構部３の全周領域を覆う水滴防護壁40
としたが、この実施例では、ＣＯセンサ９を器具に取り
付けたとき、その取り付け姿勢で、上側となる位置にの
み筒部36の筒壁を伸張して水滴防護壁40を形成したもの
であり、それ以外の構成は前記第１の実施例と同様であ
る。通常、ＣＯセンサ９は比較素子４および検出素子５
の白金線の張設方法、つまり、図１の状態で左右の一方
側を上側とし、他方側を下側として器具に取り付けられ
るが、その上下の上側に筒壁36を伸張して水滴防護壁40
が形成されている。なお、この実施例のように、上側の
みに水滴防護壁40を形成する場合は、好ましくは、水滴
防護壁40を左右対称形状にして、ＣＯセンサ機構部３部
分における排気ガスの対流が比較素子４と検出素子５側
で同様に生じるようにすることが望ましい。

【００２１】この第２の実施例も、燃焼運転に際して水
滴が発生しても、ＣＯ検出領域３への水滴落下を防止で
きるという前記第１の実施例と同様の効果を奏すること
ができる。

【００２２】図４は本発明の第３の実施例を示したもの
である。前記第１および第２の実施例では、筒部36の筒
壁を伸張して水滴防護壁40を形成したが、この第３の実
施例では、リング状の筒部36の筒壁は伸張せず、センサ
取り付け板37の筒部38をセンサ基台１側からＣＯ検出機
構部３を覆う位置まで伸張してＣＯ検出機構部３の全周
領域を覆う水滴防護壁40を形成したものであり、それ以
外の構成は前記第１および第２の各実施例と同様であ
る。

【００２３】図５は本発明の第４の実施例を示したもの
である。この実施例は、ＣＯセンサ９の設置状態で、上
側となる位置のみに、センサ取り付け板37の筒部38の筒
壁を伸張して水滴防護壁40を形成したものであり、それ
以外の構成は前記第３の実施例と同様である。なお、こ
の実施例の水滴防護壁40はＣＯ検出機構部３内での比較
素子４側と検出素子５側の排気ガスの対流バランスがと
れるように左右対称の形状に形成されている。

【００２４】これら第３および第４の実施例も、前記第
１および第２の各実施例と同様に、水滴防護壁40により
ＣＯ検出機構部３への水滴落下を防止でき、水滴落下に
よる誤動作を防止できるという前記各実施例と同様な効
果を奏することができる。

【００２５】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ことはなく、様々な実施の態様を取る得る。例えば、上
記実施例では、水滴防護壁40をメッシュのカバー35をセ
ンサ基台１にかしめ固定する筒部36や、センサ取り付け
板37の筒部38の筒壁を伸張して形成したが、これとは異
なり、カバー35の内側に筒部を設け、その筒部の伸張壁
により同様な水滴防護壁40を設けるようにしてもよい。

【００２６】また、本実施例では、センサ基台１は金属
により形成されているが、これを合成樹脂を用いた射出
成型により形成することも可能であり、この場合は、セ
ンサ基台１から一体的に水滴防護壁40を前記各実施例と
同様な形態で突出形成することも可能である。

【００２７】さらに、本実施例の応用例として、例え
ば、図11に示すように、カバー35を金属板をキャップ状
に形成したカバーで形成し、ＣＯ検出機構部３よりもカ
バーの先方側に排気ガスを導入する開口（切り起こし開
口を含む）42を設け、カバー35の筒壁自体を水滴防護壁
40とすることもできる。

【００２８】また、上記各実施例では、接触燃焼式のＣ
Ｏセンサを例にして説明したが、本発明のＣＯセンサ
は、ＣＯ検出機構部が水滴の滴下によって誤動作を行う
虞れのある他の様々なタイプのＣＯセンサ（例えば半導
体あるいは固定電解式のＣＯセンサ）にも適用されるも
のである。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、ＣＯセンサのＣＯ検出機構部
を覆うカバーをメッシュにより構成したものであるか
ら、カバーの製造が極めて容易となり、ＣＯセンサの生
産性およびコスト低減を図ることが可能となる。

【００３０】また、前記カバーをメッシュにより構成し
たことで、排気ガスをカバーの全周領域からまんべんな
く取り込むことができるという効果が得られる。

【００３１】さらに、カバーをメッシュとしたことで、
水滴がカバー内部のＣＯ検出機構部に滴下し易くなる
が、本発明では、ＣＯ検出機構部を覆う水滴防護壁がカ
バーの基端側に嵌合される筒部の筒壁によって形成され
るので、たとえ、ＣＯセンサの使用時に排気ガスに含ま
れる水蒸気が結露して水滴が発生し、その水滴がＣＯセ
ンサ側に滴下又は伝わっても、ＣＯ検出機構部への水滴
の滴下が防止されることとなり、水滴滴下によるＣＯセ
ンサの誤動作を確実に防止でき、ＣＯ濃度検出の信頼性
を十分に高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図である。

【図２】同実施例のＣＯセンサの外観斜視視である。

【図３】本発明の第２の実施例を示すＣＯセンサの外観
斜視図である。

【図４】本発明の第３の実施例のＣＯセンサの外観斜視
図である。

【図５】本発明の第４の実施例のＣＯセンサの外観斜視
図である。

【図６】従来のＣＯセンサの構成説明図である。

【図７】図６に示したＣＯセンサの分解斜視図である。

【図８】比較素子および検出素子の構成説明図である。

【図９】ＣＯセンサの一般的な回路図である。

【図10】ＣＯセンサの給湯器における使用例を示す説明
図である。

【図11】金属カバーの筒壁自体を水滴防護壁とした他の
実施例の説明図である。

【符号の説明】

１センサ基台３ＣＯ検出機構部４比較素子５検出素子 35 カバー 36，38 筒部 40 水滴防護壁

フロントページの続き (72)発明者重岡卓二神奈川県大和市深見台３丁目４番地株式会社ガスター内 (72)発明者安形和俊静岡県天竜市二俣町南鹿島23番地矢崎計器株式会社内 (72)発明者 ▲荻▼野薫静岡県天竜市二俣町南鹿島23番地矢崎計器株式会社内 (72)発明者大石和広静岡県天竜市二俣町南鹿島23番地矢崎計器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】センサ基台面上にＣＯ濃度を検出するＣ
Ｏ検出機構部が形成され、このＣＯ検出機構部がセンサ
基台に被せられたカバーによって覆われているＣＯセン
サにおいて、ＣＯセンサの設置姿勢において少くとも前
記ＣＯ検出機構部の上側となる位置に該ＣＯ検出機構部
を覆う水滴防護壁が形成されていることを特徴とするＣ
Ｏセンサ。
【請求項２】センサ基台面上にＣＯ濃度を検出するＣ
Ｏ検出機構部が形成され、このＣＯ検出機構部がセンサ
基台に被せられたカバーによって覆われているＣＯセン
サにおいて、前記カバーはメッシュによって構成され、
カバーの基端側には筒部が嵌合され、ＣＯセンサの設置
姿勢において少くとも前記ＣＯ検出機構部の上側となる
位置に該ＣＯ検出機構部を覆う水滴防護壁が前記筒部の
筒壁によって形成されていることを特徴とするＣＯセン
サ。