JP2000097895A - 調節機能付coセンサ - Google Patents

調節機能付coセンサ

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JP2000097895A
JP2000097895A JP10271989A JP27198998A JP2000097895A JP 2000097895 A JP2000097895 A JP 2000097895A JP 10271989 A JP10271989 A JP 10271989A JP 27198998 A JP27198998 A JP 27198998A JP 2000097895 A JP2000097895 A JP 2000097895A
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JP
Japan
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sensor
concentration
ppm
operation time
line
Prior art date
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Pending
Application number
JP10271989A
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English (en)
Inventor
Shunji Okada
俊二 岡田
Takeshi Takeda
剛 竹田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転時間の経過に伴って低下するCO検知値
を補正した寿命の長いCOセンサを提供する。 【解決手段】 一般にCOセンサの出力電流は、運転時
間の経過に伴ってラインL4に示すように低下する。こ
れを補正するために、たとえば運転時間1000時間経
過毎に一定の補正電流をラインL5に示すようにに加
え、ラインL6に示す補正出力電流によって警報する。
これによってCOセンサを内蔵した給湯器にあっては、
CO濃度が常に2000ppm前後で警報を、または1
000ppmより若干低いCO濃度で予告警報を発する
ようにできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、給湯器に内蔵され
ている接触燃焼式COセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】給湯器は、ガス燃焼量が多く、かつ長時
間使用されるので、屋内に設置するときは排気筒によっ
て排ガスが屋外に排出される構成になっている。しかし
排気筒が鳥の巣などによって詰まり、充分に排気が排出
されないと、燃焼用空気が充分吸引されず、CO(一酸
化炭素)が発生し、これが屋内に逆流し、また排気筒の
腐食によって孔があきこれが屋内に漏洩する。このよう
なCOの屋内への侵入によるCO中毒事故発生を防止す
るため、最近の屋内設置型給湯器には、COセンサが内
蔵され、CO濃度が、たとえば2000ppm以上にな
れば、給湯器入口の遮断弁によって、燃料ガスを遮断す
る構成となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】給湯器に内蔵されるC
Oセンサには、構成が簡単で安価であり、かつCO濃度
と出力との間に直線性がある接触燃焼式が採用されてい
る。しかし接触燃焼式COセンサは、運転時間の経過と
ともにCO濃度の検知値が低下し、平均的に4000時
間の運転によって2000ppmの濃度のCOが600
ppm低く検知される。したがって、給湯器の運転時間
のみを積算し、これが4000時間になればCOセンサ
を取換えている。
【0004】本発明の目的は、運転時間が経過しても2
000ppm前後のCO濃度の検知値が大きく低下せ
ず、また寿命の長いCOセンサを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、給湯器に内蔵
される接触燃焼式COセンサであって、運転時間の経過
とともに感度を正方向に調節することを特徴とする調節
機能付COセンサである。
【0006】本発明に従えば、COセンサは運転時間の
経過とともに感度が正方向に調節されるので、CO濃度
の検知値は、実濃度と近い値または実濃度以上となって
安全側に作動する。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施の形態の
COセンサ内蔵給湯器1の断面図である。都市ガスなど
の燃料ガスは、水流と連動し、給湯温によって流量を調
整される開閉弁2と遮断弁3とを通ってバーナ4に供給
され、図示しない点火手段によって点火燃焼される。燃
焼ガスは熱交換器5でその熱を水に与え、排気筒6から
屋外に排出される。燃焼用空気は、給湯器1の下部から
吸引される。排気筒6には、COセンサ10および温度
センサ11が設けられ、それらの出力は制御盤12に送
られる。制御盤12の作動の詳細は、後述するが、温度
センサ11の出力によって給湯器1の運転状態が監視さ
れ、COセンサ10の出力によってCO濃度が監視さ
れ、CO濃度が予め定める濃度、たとえば2000pp
m以上になれば、遮断弁3を遮断する。水は給水管7か
ら供給され、熱交換器5で加温されて、給湯管8から給
湯される。給湯管8には、図示しない給湯バルブ、給湯
温度計などが付属しているが、本発明と関係がないの
で、その詳細は省略する。
【0008】図2(1)は、接触燃焼式COセンサ10
の斜視図である。COセンサ10は、基板21に4本の
導体22a〜22dが立てられ、その異なる2本22a
と22bおよび22cと22dの一方の端部間が白金線
で接続され、白金線の中央部にCO検知部23および参
照部24が設けられている。CO検知部23は、図2
(2)に示されるように燃焼用触媒が多孔質の焼結体と
なって白金線の周辺に取付けられ、参照部24は白金線
の周辺にガスを通さない物質、たとえばガラスが取付け
られ、CO検知部23および参照部24が排気に接する
ように基板21が排気筒6の側壁に取付けられる。導体
22の他方の端部は、図3に示すように検知部23およ
び参照部24とともにブリッジ25に組込まれている。
排ガスにCOが含まれていないときに、CO検知部23
と参照部24とが排ガスによって同程度に加熱されるの
で、ブリッジ25に電流が流れないように抵抗26a,
26bが設けられる。排ガス中にCOが含有されると、
CO検知部23では、触媒の作用でCOが燃焼し、CO
検知部23の温度が参照部24の温度より高くなる。白
金線は、温度が高くなれば抵抗が増し、ブリッジ25に
僅かのブリッジ電流が流れる。この電流が出力として制
御盤12に送られる。CO濃度と白金線の上昇する温度
とが比例し、したがって制御盤12に送られるブリッジ
電流がCO濃度に比例する。図4のラインL1は、CO
濃度とブリッジ電流との関係を示すグラフである。
【0009】CO検知部23は、給湯器1の運転時間の
経過とともに排ガス中の水分を吸収して劣化し、たとえ
ば2000時間経過後、CO濃度とブリッジ電流の関係
はラインL2で示すようになる。すなわちCO濃度20
00ppmのとき、新品ではブリッジ電流が20mAで
あるが、運転時間2000時間後は、CO濃度2000
ppmに対するブリッジ電流が16mAとなる。ここで
ブリッジ電流に20−16=4(mA)を加えた補正ブ
リッジ電流を用いれば、補正ブリッジ電流20mAでC
O濃度が2000ppmとなる。図4では、補正ブリッ
ジ電流がラインL3で示される。このような補正ブリッ
ジ電流を用いれば、CO濃度2000ppmがCO検知
部23の劣化に関係なく検知できる。
【0010】CO検知部23の劣化の進み具合は、図5
のラインL4で示すように運転時間が2000時間程度
までは、運転時間と比例するが、それ以後は少なくな
り、運転時間が約8000時間で劣化がそれ以上進まな
い。したがって補正のために加える電流は、ラインL5
で示すように、運転時間が3000時間までは、運転時
間1000時間毎に2mAずつ増加させ、その後500
0時間で2mA増加させ、合計8mAを増加させる。図
5のラインL4は、CO濃度2000ppmのときのブ
リッジ電流が運転時間の経過に伴う変化を示し、ライン
L5はブリッジ電流に加える補正電流を示し、ラインL
6は補正ブリッジ電流を示す。
【0011】本発明では、正確なCO濃度を常に表示す
る必要がなく、CO濃度が2000ppm前後となった
とき遮断弁3を遮断する構成でよいので、上述のように
簡単な補正が用いられる。CO検知部23にはバラツキ
があり、また劣化の進み具合にもバラツキがある。この
ような補正ブリッジ電流を用いることによって、排気筒
のCO濃度が2500ppm以下で遮断弁3を遮断す
る。また予告警報としてCO濃度が1000ppm前後
で警報手段13が作動し、この状態が10分以上継続す
れば遮断弁3が遮断する。通常の状態では、排気筒6に
おけるCO濃度は60ppm程度であるので頻繁に予告
警報を発することもない。
【0012】図6は、制御盤12によるブリッジ電流が
補正される状態を示すフローチャートである。ステップ
a1で運転時間tが1000時間未満か否かが判断さ
れ、t<1000時間であればステップa2でブリッジ
電流A0がそのまま補正ブリッジ電流Aとなる。ステッ
プa1でt<1000時間が否定されるとステップa3
に進み、ブリッジ電流A0に補正電流B、たとえば2m
Aが加えられた電流が補正ブリッジ電流Aとなる。ステ
ップa4ではt≧2000時間か否かが判断され、t≧
2000時間であれば、ステップa5でA=A0+2B
とされる。ステップa6ではt≧3000時間か否かが
判断され、t≧3000時間であれば、ステップa7で
A=A0+3Bとされる。ステップa8でt≧5000
時間か否かが判断され、t≧5000時間であればステ
ップa9に進み、A=A0+4Bとされる。なお運転時
間は、排気筒6に設けられた温度センサ11によって、
排気温度が100℃以上のときのみ計時するタイマによ
って計られる。
【0013】図7は、制御盤12による遮断弁3の動作
の状態を示すフローチャートである。ステップb1で補
正ブリッジ電流AがCO濃度2000ppmのブリッジ
電流C、たとえば20mAの1/2以上か否かが判断さ
れる。A≧C/2ならばステップb2で警報手段13を
作動させ、ステップb3でA≧Cか否かが判断される。
A≧Cならばステップb4で遮断弁3を遮断する。ステ
ップb3でA≧Cが否定、すなわち排気筒6のCO濃度
が約1000〜2000ppmであれば、ステップb5
でA≧C/2が確認され、ステップb6で10分経過し
たか否かが判断される。ステップb6で10分が経過す
るまではステップb3に戻り、ステップb3,b5,b
6を繰返す。これによって10分間約1000〜200
0ppmのCO濃度が継続していればステップb6が肯
定され、ステップb4で遮断弁が遮断する。
【0014】CO濃度が約1000〜2000ppmで
警報手段13が作動すると、すなわち予告警報が発せら
れると、通常は燃料ガスの供給量が減少させられる。こ
れは人為的にまたは、自動的に行われる。これによって
10分が経過するまでにCO濃度が約1000ppm以
下、すなわちA<C/2になれば、ステップb5でA≧
C/2が否定され、ステップb7で警報手段13の作動
が止まり、ステップb1に戻る。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、COセン
サは2000ppm前後のCO濃度をCO検知部が劣化
した後も正しく検知し、これによってCO中毒などの危
険を正しく警報し安全を確認できる。また危険を予告す
る警報の誤報の発生も少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】COセンサを内蔵した給湯器1の断面図であ
る。
【図2】COセンサ10の斜視図である。
【図3】COセンサ10と制御盤12との関係を示す結
線図である。
【図4】ブリッジ電流とCO濃度との関係を示すグラフ
である。
【図5】CO濃度2000ppmのときのブリッジ電流
の変化状態およびこれを補正したときの補正ブリッジ電
流の状態を示すグラフである。
【図6】制御盤12によるブリッジ電流の補正の状態を
示すフローチャートである。
【図7】制御盤12による遮断弁3の動作の状態を示す
フローチャートである。
【符号の説明】
1 COセンサ内蔵給湯器 3 遮断弁 4 バーナ 5 熱交換器 6 排気筒 10 COセンサ 12 制御盤 13 警報手段 23 CO検知部 24 参照部 25 ブリッジ L4 運転時間の経過によるCO濃度2000ppmの
COセンサの出力電流ライン L5 COセンサの劣化に対し加える補正電流のライン L6 補正後のCO濃度2000ppmのCOセンサの
出力電流ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G060 AA02 AB08 AE19 AE27 AF02 AF09 BA03 BB02 BD02 HA01 HA06 HA07 HA09 HC02 HC07 HC10 HC24 HD03 HD09 HE07 3K003 EA02 FA05 GA02 HA03

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給湯器に内蔵される接触燃焼式COセン
    サであって、運転時間の経過とともに感度を正方向に調
    節することを特徴とする調節機能付COセンサ。
JP10271989A 1998-09-25 1998-09-25 調節機能付coセンサ Pending JP2000097895A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002071615A (ja) * 2000-08-28 2002-03-12 Harman Kikaku:Kk 気体濃度検出装置
JP2006153857A (ja) * 2004-10-26 2006-06-15 Nissan Motor Co Ltd 水素センサの劣化検知システム、劣化検知方法及び水素濃度測定手段の劣化検知システム

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