(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス貯湯湯沸器において、ＣＯセンサの検出端を排気筒が貯湯タンク上蓋から突出した部位に内部まで挿設し、該センサから伝達された信号により燃焼を緊急停止する燃焼制御器を該センサ挿設部位から３０ｃｍ以内の距離にある該タンク上蓋に空隙を介して載置し、該制御器及び該センサ本体の上方に換気スリット付外板を被装してなることを特徴とする貯湯湯沸器。
【請求項２】
前記ＣＯセンサは、接触燃焼式ガス検知器である請求項１記載の貯湯湯沸器。
【請求項３】
前記空隙は、前記燃焼制御器に取り付けた脚により形成してなる請求項１又は２記載の貯湯湯沸器。
【請求項４】
前記湯沸器は、開放式若しくは半密閉式ガス常圧貯蔵湯沸器である請求項２又は３記載の貯湯湯沸器。
【請求項５】
該ガスは、天然ガス、メタンハイドレートから得られたガス、液化石油ガス又は都市ガスである請求項１又は４記載の貯湯湯沸器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋外排気筒を装備しない開放式、若しくは屋外排気筒は装備しても吸引ファンの装備がない、いわゆる半密閉式ガス貯湯湯沸器の不完全燃焼防止手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス貯湯湯沸器は、貯湯タンクに貯えた水を加熱する構造を持ち且つ湯温と連動してガス通路を開閉する機構を有するガス機器である。貯湯タンクが密閉されており、１０ｍＨ２Ｏ（ゲージ圧力１ｋｇ／ｃｍ２）以下の水頭圧がかかる形式のガス機器は、ガス貯湯湯沸器（図５）と呼ばれ、給湯配管を経由して離れた場所への給湯に用いられる。他方、貯湯タンクが大気に開放されているガス機器はガス常圧貯蔵湯沸器（図４）と呼ばれ、例えば事務所や寮、病院等の湯沸室に設置される給茶用湯沸器等に使用される。以下、両者を包括的に貯湯湯沸器と略称する。両者共に屋外排気筒を装備しないものは開放式、屋外排気筒は装備しても排気吸引ファンは装備しないものは半密閉式と呼ばれ、本発明は、開放式及び半密閉式両方の貯湯湯沸器を対象とする。
【０００３】
ガス常圧貯蔵湯沸器を例にとって従来技術を説明する。図４は、ガス常圧貯蔵湯沸器の概略構造を示す側面断面図である。この型式の湯沸器では、貯湯タンク４に所定温度の湯を貯蔵し、出湯管７からの給湯を随時可能にすると共に、給水管１０から給湯量に見合う常温の水を貯湯タンクに補給する。常温の補給水は、ボールタップ１２により水位を一定に調節しつつ、水受パイプ１１を通して貯湯タンク下部に導かれる。貯湯タンク下方に設けたバーナ２４において都市ガス１３Ａ等の可燃ガスを燃焼すると共に、燃焼排ガスを貯湯タンク内部に設けた中釜１４及び排気筒１３を通してタンク内の水を加熱すると、自然対流により湯が貯湯タンクの上部から貯まる。従来、排気筒１３は、貯湯タンク４から上方に煙突のように伸びた型式もあったが、最近では設置スペース節減化に沿ったデザイン傾向から、貯湯タンク上蓋に開口するのみの型式が多い。
【０００４】
一般的に開放式貯湯湯沸器は、用途上の理由から、窓を有する建物外壁には面しない湯沸室、又は事務室内でも窓から離れた片隅等に設置される事例が多い。更に、近頃は事務所スペースの節約、スモールオフィスの普及等の事情から、屋外排気筒の設置が困難な空間に貯湯湯沸器を設置する需要が増加している。
【０００５】
しかし、開放式貯湯湯沸器は排ガスが設置空間に直接放出されることから、万一不完全燃焼を起こすと、設置空間にＣＯ（一酸化炭素ガス）が放出され、給茶等の作業者がＣＯ中毒を起こす可能性がある。通常、ガス湯沸器の設置空間には換気扇や空調設備など、ガスの燃焼に充分な換気ができるような換気設備が備えられているが、装置故障等により換気不良になると、酸素欠乏から不完全燃焼が起こり得る。
【０００６】
半密閉式貯湯湯沸器においても、設置空間へＣＯが流出するリスクは極めて低いものの、万全を期すに越したことはない。そこで、万一不完全燃焼が起きたとき、ＣＯ中毒事故の発生防止のためフェイルセーフの考え方に基づき、発生したＣＯを高精度で検知できるＣＯセンサと、このセンサからの信号により燃焼を緊急停止できる燃焼制御器を搭載することが望まれる。
【０００７】
この目的に適した実用的ＣＯセンサとして、接触燃焼式ＣＯセンサが商品化されている。これの原理は、白金と接触したＣＯが未燃ガスとして燃える際に発生する燃焼熱により白金線の電気抵抗が変化する性質を用い、リファレンスの電気抵抗との差を検出すると云うものである。然し、抵抗値の差が微小であるためにセンサの出力が微弱であり、ＣＯセンサと燃焼制御器とを結ぶケーブルの抵抗値を無視できない。
【０００８】
従って、上記燃焼制御器を従来から制御器が取り付けられているバーナ近傍の位置（図４及び図５参照）に設けると、ＣＯ検出精度が低下し、目的達成が困難となる。また、上記燃焼制御器に使用される電子部品は高温の影響を受け易く、７０℃以上の高温を避ける必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、貯湯湯沸器において、万一発生した不完全燃焼を瞬時に精度良く検知し、直ちにガスの燃焼を停止する仕組みを装備し、然もこの機能を付加したことにより従来の省スペース化デザインに変更をもたらさない貯湯湯沸器の提供を課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
貯湯タンク上蓋に開口する排気筒をＣＯセンサの取り付けが可能な程度に延長して該タンク上蓋から突出させ、ここにセンサを取り付け、センサの検出端を排気筒内に貫通するように挿設し、また、センサから３０ｃｍ以内の距離にある該タンク上蓋の外面に燃焼制御器を浮かせて固定し、更に換気スリット付外板で該制御器及び該センサの上方を覆うことにより、上記課題が解決される。
【００１１】
即ち本発明は、ガス貯湯湯沸器において、ＣＯセンサの検出端を排気筒が貯湯タンク上蓋から突出した部位に内部まで挿設し、該センサから伝達された信号により燃焼を緊急停止する燃焼制御器を該センサ挿設部位から３０ｃｍ以内の距離にある該上蓋に空隙を介して載置し、該制御器及び該センサ本体の上方に換気スリット付外板を被装してなることを特徴とする貯湯湯沸器の発明である。
【００１２】
本発明において、貯湯タンク上蓋に燃焼制御器を載置する際の空隙は、貯湯タンクから該制御器への伝導伝熱を遮断する作用があり、また、該制御器及びセンサ本体を覆う外板に設けた換気スリットは対流伝熱により電子部品を空冷する作用がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る貯湯湯沸器を例示した図１に沿って、実施形態を説明する。図１は本発明に係る開放式ガス常圧貯湯湯沸器を例示する正面断面図である。この湯沸器では貯湯タンク４に所定温度の湯を貯蔵し、随時給湯需要に応じて出湯管７から給湯すると共に、給水管１０から給湯量に見合う常温の水を貯湯タンクに補給する。常温の補給水は、ボールタップ１２により水位を一定に調節しつつ、水受パイプ１１を通して貯湯タンク下部に導かれる。貯湯タンク下方に設けたバーナ２４において都市ガス１３Ａ等の可燃ガスを燃焼すると共に、燃焼排ガスを貯湯タンク内部に設けた中釜１４及び排気筒１３を通してタンク内の水を加熱し、自然対流により湯を貯湯タンク４の上部から貯める構造となっている。
【００１４】
本発明に係るＣＯセンサの搭載位置は、排気筒１３を貯湯タンク上蓋５から突出させた部位にセンサ本体２を設け、センサの検出端１を排気筒１３の内部まで挿入するように設ける。挿入する深さはセンサの有効検出長さに合わせる。このセンサが伝達する信号を受ける相手である燃焼制御器３は、貯湯タンク上蓋５に搭載する。制御器３を載置する位置は、上記センサの挿設位置からの距離を３０ｃｍ以内とする必要がある。載置の態様は、制御器３と貯湯タンク上蓋５の間に空隙を形成するようにする。この空隙は例えば、制御器３に取り付けた適当な長さの脚４２により形成する。更に、この脚４２と貯湯タンク上蓋５との間に断熱板（図示せず）を挿入しても良い。
【００１５】
図２は、本発明に係る前記湯沸器の平面図である。外板４１は、前記のように挿設したＣＯセンサ２と載置した燃焼制御器３の上方にかぶさるように、適当な間隔をあけて装着する。外板４１には換気スリット４４が設けられている。換気スリットの配列は、技術的には特に限定されないが、デザイン上は左右対称配置が好ましい。なお、ＣＯセンサ２と燃焼制御器３との間に仕切り板を設け、この仕切り板の左右のスリットが独立に換気作用を発揮するようにしても良い。しかし換気効果は、実験結果によれば仕切り板のない方が却って良い。
【００１６】
図３は上記図２のＡ−Ａ’矢視に相当する側面断面図である。換気スリット４４は、外板４１に規則的な切れ目を付けプレス加工する等の公知の金属加工方法により製作される。スリット４４の通気用間隙の幅は、特に限定されない。
【００１７】
【発明の効果】
本発明に係るガス貯湯湯沸器は、ＣＯセンサを搭載したことにより、万一不完全燃焼が発生した場合でも排気ガス中のＣＯを精度良く検知し、直ちに燃焼停止処理に進むことができるので、従来の開放式若しくは半密閉式ガス貯湯湯沸器より更に安全対策が万全である。
【００１８】
本発明に係るＣＯセンサ及び燃焼制御器の搭載態様は、信号伝達ケーブルの電気抵抗による検知精度低下の防止、制御器電子部品への環境温度による外乱の除去等により、高度なＣＯ検知精度を充分に発揮することを可能にした。
【００１９】
本発明に係るＣＯセンサ及び燃焼制御器の搭載態様は、不完全燃焼発生に対するフェイルセイフ機能を搭載したことによるデザイン的影響を回避することを可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る不完全燃焼防止手段を搭載した開放式ガス常圧貯蔵湯沸器の構造を例示する正面断面図
【図２】本発明に係る不完全燃焼防止手段の搭載態様を例示する平面図
【図３】本発明に係る不完全燃焼防止手段の搭載態様を例示する側面断面図
【図４】従来の開放式ガス常圧貯蔵湯沸器にＣＯセンサと燃焼制御器を搭載した比較例を示す説明図
【図５】従来の開放式ガス貯湯湯沸器にＣＯセンサと燃焼制御器を搭載した比較例を示す説明図
【符号の説明】
１    ＣＯセンサ検出端                  ４３  制御器支持板
２    ＣＯセンサ本体                    ４４  換気スリット
３    燃焼制御器
４    貯湯タンク
７    出湯管
１０  給水管
１１  水受パイプ
１２  ボールタップ
１３  排気筒
１４  中釜
２３  ガス電磁弁
２４  バーナ
２５  コントローラ
３２  温度調節サーミスタ
３３  空焚き防止水位検出器
４１  外板
４２  脚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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