JP2000121052A - 燃焼機器の不完全燃焼検出装置及びその検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼機器の排気中のＣＯ濃度を検出して燃焼
機器の動作中に連続的に不完全燃焼の有無を判定するこ
とができるとともに、燃焼機器の燃焼状態に応じて最大
ガス量を制御することができる燃焼機器の不完全燃焼検
出装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 燃焼機器の排気中のＣＯ濃度を検出する
ＣＯセンサ１５等のＣＯ濃度検出手段と、予め設定され
た許容ＣＯ濃度基準値から前記ＣＯ濃度検出手段で検出
されたＣＯ濃度を減算して不完全燃焼か否かを判定する
不完全燃焼判定手段１８と、前記不完全燃焼判定手段の
判定により前記燃焼機器の燃焼を制御する燃焼制御手段
２１と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス給湯器やガス
給湯器付風呂釜等の燃焼機器の排気中の一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）濃度から燃焼機器の不完全燃焼の有無を検出する燃
焼機器の不完全燃焼検出装置及び燃焼機器の不完全燃焼
の検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガス給湯器やガス給湯器付風呂釜等の燃
焼機器では、燃焼運転時に一酸化炭素（ＣＯ）ガスが発
生するため、特に、排気管内の閉塞や排気管の腐食や脱
落等が発生した場合、ＣＯガスが居住室内に流入して人
がＣＯガス中毒を引き起こす危険性がある。このため、
従来から、ガス給湯器やガス給湯器付風呂釜等の燃焼機
器を使用する際には、燃焼機器の排気中のＣＯ濃度を検
出し、排気中のＣＯ濃度が危険濃度領域に達した場合に
は警報を出したり、燃焼運転を停止するなどの不完全燃
焼検出装置等による安全対策がなされている。このよう
な従来の燃焼機器の不完全燃焼検出装置として、以下の
ものが開示されている。 ａ，特許登録第２６３６１５４号公報（以下、イ号公報
という）には、次のような燃焼機器の不完全燃焼検出装
置が開示されている。まず構成として、燃焼機器の排気
中のＣＯ濃度を検知するＣＯ濃度検出手段と、該ＣＯ濃
度検出手段で検出されたＣＯ濃度に所定の演算を施して
ＣＯ濃度判定値を算出するＣＯ濃度判定値演算手段と、
該ＣＯ濃度判定値演算手段で算出されたＣＯ濃度判定値
を予め設定されている基準値と比較して燃焼機器の不完
全燃焼の有無を判定する不完全燃焼判定手段と、該不完
全燃焼判定手段の判定により燃焼機器の燃焼を停止する
燃焼制御手段とを備えている。そして、前記ＣＯ濃度判
定値演算手段には、前記ＣＯ濃度検出手段により検出さ
れたＣＯ濃度を予め下限値が設定された複数のランクに
分級する分級手段と、各ランク毎にＣＯ濃度が検出され
ている時間を計測して各ランク毎の時間を積算する計時
積算手段とを設け、前記不完全燃焼判定手段は、前記各
ランク毎の積算値の少なくとも一つが、前記ランク毎に
該ＣＯ濃度が高くなるほど短く設定されている各基準時
間に達したときに不完全燃焼と判定する。このように、
イ号公報の燃焼機器の不完全燃焼検出装置では、ＣＯ濃
度検出手段によりＣＯ濃度が検出されると、その検出さ
れたＣＯ濃度が分級手段により複数のランクに分級さ
れ、ランク毎に設けられている計時積算手段により各ラ
ンクの下限値以上のＣＯガスが検出された時間が計測さ
れ、積算され、積算値を算出し、次いで、積算値の少な
くとも一つが各ランク毎に設定されている各基準時間に
達したときに不完全燃焼と判定している。

【０００３】ｂ，特開平５−２６４４０号公報（以下、
ロ号公報という）には、次のような燃焼機器の不完全燃
焼検出装置が開示されている。まず構成として、ガスバ
ーナの排気通路に設けられ排気中のＣＯ濃度を検出する
ＣＯセンサと、上記ガスバーナへのガス供給流路の開閉
を行なう開閉手段と、上記検出されたＣＯ濃度と予め設
定した第１基準濃度とを比較し、そのＣＯ濃度が該第１
基準濃度を超えた場合に警報を出す警報手段と、上記検
出されたＣＯ濃度と上記第１基準濃度より高い第２基準
濃度とを比較し、そのＣＯ濃度が該第２基準濃度を超え
た場合に上記開閉手段により上記ガスバーナへのガス供
給を停止させる第１停止手段と、上記警報手段により警
報が出された状態で、上記ガスバーナによる燃焼が所定
期間継続した場合に上記開閉手段により上記ガスバーナ
へのガス供給を停止させる第２停止手段とを備える。こ
のように、ロ号公報の不完全燃焼防止装置では、ＣＯセ
ンサで検出されたＣＯ濃度が上昇して第１基準濃度に達
すると表示器により警報を出し、そのまま継続して器具
が使用された場合には、排気再循環等によりＣＯ濃度が
そのまま上昇して第２基準濃度にまで達したときに器具
を停止し、第２基準濃度にまで達しないものの所定期間
のあいだ警報が出された場合には器具を停止して不完全
燃焼を防止している。

【０００４】ｃ，実開平５−４５４４１号公報（以下、
ハ号公報という）には、次のような燃焼機器の不完全燃
焼検出装置が開示されている。まず構成として、燃焼機
器の排気通路側に設けられて排気ガス中のＣＯガスの濃
度を検出するＣＯセンサと、このＣＯセンサによって検
出されるＣＯガスの検出濃度に対応する値を累積するＣ
Ｏ濃度累積演算部と、このＣＯ濃度累積演算部により所
定のサンプリング期間中の累積演算値が設定基準値に至
ったときに警報信号を出力する警報出力部とを備える。
このように、ハ号公報の燃焼機器の燃焼安全装置では、
ＣＯセンサにより、排気ガス中のＣＯガス濃度が検出さ
れたとき、検出値加工部で、例えば、ＣＯ検出濃度を段
階的に区分して取り込み、検出濃度のデータをポイント
の数に変換し、ＣＯ濃度累積演算部でポイント化された
検出濃度のポイントの数をサンプリングする毎に加算し
て累積演算を行い、累積演算値を第１の設定基準値，第
２の設定基準値と比較し、第１の設定基準値に至ったと
きには、第１の警報信号を、第２の設定基準値に至った
ときには第２の警報信号を出力してＣＯガス中毒を防止
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の燃焼機器の不完全燃焼検出装置及びその検出方法は
以下のような課題を有していた。イ号公報に記載の燃焼
機器の不完全燃焼検出装置では、ＣＯ濃度判定値演算手
段の分級手段で、ＣＯ濃度検出手段により検出されたＣ
Ｏ濃度をランクに分級し、分級されたＣＯ濃度が検出さ
れた時間を計時積算手段により積算し、積算された時間
がランク毎に設定されている基準時間に達したときに不
完全燃焼と判定しているため、ＣＯ濃度の検出から不完
全燃焼の判定までに多くの工程を要すとともに、判定ま
での工程が複雑であるという課題を有していた。また、
ＣＯ濃度検出手段によりランクの上限側の境界付近のＣ
Ｏ濃度が検出された場合、不完全燃焼と判定し燃焼を停
止するまでに室内等にＣＯガスが蓄積されてＣＯガス中
毒を引き起こす可能性を有し、不完全燃焼検出の確実
性，信頼性に欠けるという課題を有していた。ロ号公報
に記載の不完全燃焼防止装置では、ＣＯセンサで検出し
た排気中のＣＯ濃度が、第１基準濃度以上か否か、又は
第２基準濃度以上か否かを段階状に判断して不完全燃焼
を判断しているため、二段階の基準濃度でしか排気中の
ＣＯ濃度を判断できないとともに、特に、ＣＯセンサで
検出したＣＯ濃度が第１基準濃度の上限付近の場合、不
完全燃焼と判断される前に室内等にＣＯガスが蓄積され
て室内等がＣＯガス中毒を引き起こすＣＯ濃度に達する
可能性を有し、不完全燃焼の判断が煩雑で不完全燃焼検
出の確実性，信頼性に欠けるという課題を有していた。
ハ号公報に記載の燃焼機器の燃焼安全装置では、ＣＯセ
ンサで検出された排気ガス中のＣＯガス濃度を段階的に
区分してポイント化し、ＣＯガス濃度をサンプリングす
る毎にポイントの数を加算して累積演算して第１の設定
基準値，第２の設定基準値と比較し、各設定基準値に至
ったときに第１又は第２の警報信号を出力してＣＯガス
中毒の予防をしているため、二段階の基準値でしかＣＯ
ガス濃度の判断ができないとともに、特に、ＣＯセンサ
で検出されたＣＯガス濃度が第１の設定基準値の上限付
近の場合、第１の警報信号を出力する以前に室内のＣＯ
ガス濃度がＣＯガス中毒を引き起こす濃度に達する可能
性を有し、ＣＯガス中毒の予防の確実性，信頼性に欠け
るという課題を有していた。また、ＣＯセンサで検出さ
れたＣＯガス濃度と設定基準値との比較までに、ＣＯガ
ス濃度の段階的区分やポイント化を要し、警報信号出力
までの工程が複雑であるという課題を有していた。

【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、燃焼機器の排気中のＣＯ濃度を検出して燃焼機器の
動作中に連続的に不完全燃焼の有無を判定することがで
きるとともに、燃焼機器の燃焼状態に応じて最大ガス量
を制御することができる燃焼機器の不完全燃焼検出装置
の提供、及び、連続的に燃焼機器の不完全燃焼の有無を
判定することができるとともに、簡単な工程で不完全燃
焼の有無を判定することができ、不完全燃焼の判定の確
実性，信頼性に優れた燃焼機器の不完全燃焼の検出方法
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために本発明における燃焼機器の不完全燃焼検出装置
は、以下の構成を有している。本発明の請求項１に記載
の燃焼機器の不完全燃焼検出装置は、燃焼機器の排気中
のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサ等のＣＯ濃度検出手段
と、予め設定された許容ＣＯ濃度基準値から前記ＣＯ濃
度検出手段で検出されたＣＯ濃度を減算して不完全燃焼
か否かを判定する不完全燃焼判定手段と、前記不完全燃
焼判定手段の判定により前記燃焼機器の燃焼を制御する
燃焼制御手段と、を備えた構成を有している。これによ
り、ＣＯセンサ等のＣＯ濃度検出手段により所定時間毎
に燃焼機器の排気中の瞬時のＣＯ濃度を検出することが
でき、また、予め設定された許容ＣＯ濃度基準値からＣ
Ｏ濃度検出手段で検出された瞬時の検出ＣＯ濃度を減算
して減算値を判断することにより、該燃焼機器の不完全
燃焼の有無を連続的に判定することができるという作用
を有する。また、燃焼制御手段により、不完全燃焼判定
手段の判定に応じて燃焼機器の燃焼継続や燃焼停止等の
制御をすることができるという作用を有する。ここで、
許容ＣＯ濃度基準値としては、４０×１０⁴ ｐｐｍ・ｓ
ｅｃ〜５０×１０⁴ ｐｐｍ・ｓｅｃ好ましくは乳児や老
人、病人を考慮して４１×１０⁴ ｐｐｍ・ｓｅｃ〜４３
×１０⁴ ｐｐｍ・ｓｅｃの範囲で、該燃焼機器が設置さ
れる設置場所の広さ等に応じて安全な許容ＣＯ濃度基準
値が設定される。尚、通常、燃焼機器設置室において、
室内のＣＯ濃度が３００ｐｐｍ未満であれば安全である
（不完全燃焼防止機能技術基準より）とされているた
め、燃焼機器を任意のＣＯ濃度（Ｘ）で不完全燃焼させ
て運転して燃焼機器設置室の室内のＣＯ濃度が３００ｐ
ｐｍに達するまでの時間（Ｔ）を測定し、（Ｘ×Ｔ）よ
り許容ＣＯ濃度基準値を算出している。不完全燃焼判定
手段では、許容ＣＯ濃度基準値からＣＯセンサ等のＣＯ
濃度検出手段で検出された瞬時の検出ＣＯ濃度を減算し
た減算値が０ｐｐｍ・ｓｅｃ以下になった場合、検出Ｃ
Ｏ濃度が許容ＣＯ濃度基準値を超えたと判断され不完全
燃焼と判定される。尚、不完全燃焼と判定して警報信号
等を出力する警報手段を備えてもよい。

【０００８】本発明の請求項２に記載の燃焼機器の不完
全燃焼検出装置は、請求項１に記載の発明において、前
記燃焼制御手段が、前記許容ＣＯ濃度基準値から前記Ｃ
Ｏ濃度検出手段で検出されたＣＯ濃度を減算した減算値
及び前記許容ＣＯ濃度基準値に応じて前記燃焼機器の最
大ガス量を制御する演算制御手段を備えた構成を有して
いる。これにより、不完全燃焼判定手段における減算値
及び許容ＣＯ濃度基準値をもとに燃焼機器の状況に応じ
て、燃焼機器の最大ガス量を規則的かつ連続的に制御す
ることができ、排気中のＣＯ濃度の増加を抑制しながら
燃焼を継続させることができるという作用を有する。こ
こで、演算制御手段では、ＣＯ濃度検出時の燃焼機器の
最大ガス量をＧ，許容ＣＯ濃度基準値をＡ，検出ＣＯ濃
度をＢ，許容ＣＯ濃度基準値から検出ＣＯ濃度を減算し
た減算値をＣとすると、〔（（α×Ｃ／Ａ）＋β）×
Ｇ〕から燃焼機器の最大ガス量が算出される。但し、
α、βは燃焼機器の大小により変る定数であって、０．
０１≦α≦１．５、０．０５≦β≦１．３の範囲の数値
となる。例えば、ガス給湯器付風呂釜の場合は、給湯量
により多少異なるが、α＝０．５±０．１５、β＝０．
５±０．１７となる。

【０００９】また、本発明における燃焼機器の不完全燃
焼検出方法は、以下の構成を有している。本発明の請求
項３に記載の燃焼機器の不完全燃焼検出方法は、所定の
サンプリング周期で燃焼機器の排気中のＣＯ濃度を検出
するＣＯ濃度検出工程と、予め設定された許容ＣＯ濃度
基準値から前記ＣＯ濃度検出工程で検出されたＣＯ濃度
を減算して減算値を得る減算値算出工程と、前記減算値
に基づいて前記燃焼機器の不完全燃焼の有無を判定する
不完全燃焼判定工程と、前記不完全燃焼判定工程におけ
る判定に応じて前記燃焼機器の燃焼継続若しくは燃焼停
止を行う燃焼制御工程と、を備えた構成を有している。
これにより、予め設定された許容ＣＯ濃度基準値から、
ＣＯ濃度検出工程で検出された燃焼機器の排気中の瞬時
の検出ＣＯ濃度を減算して減算値を判定するだけで、Ｃ
Ｏ濃度検出工程の所定のサンプリング周期で連続的に燃
焼機器の不完全燃焼の有無を判定することができるとい
う作用を有する。また、不完全燃焼か否かの判定に応じ
て燃焼機器の燃焼継続若しくは燃焼停止の制御をするこ
とができ、燃焼機器の排気中のＣＯ濃度に応じて連続的
に燃焼機器の制御ができるという作用を有する。ここ
で、許容ＣＯ濃度基準値としては、該燃焼機器が設置さ
れる設置場所の広さ等に応じて、４０×１０⁴ ｐｐｍ・
ｓｅｃ〜５０×１０⁴ ｐｐｍ・ｓｅｃ好ましくは４１×
１０⁴ ｐｐｍ・ｓｅｃ〜４３×１０⁴ ｐｐｍ・ｓｅｃの
安全な許容ＣＯ濃度基準値が予め設定される。ＣＯ濃度
検出工程では、所定のサンプリング周期で燃焼機器の排
気中の瞬時のＣＯ濃度が検出される。また、サンプリン
グ周期は、０．５秒〜５秒、好ましくは、１秒〜２秒に
設定される。これにより、ＣＯ濃度検出工程の所定のサ
ンプリング周期で排気中の瞬時のＣＯ濃度を検出でき、
連続的に燃焼機器の不完全燃焼を判定できる。サンプリ
ング周期が１秒より短くなるにつれ、ＣＯ濃度の検出値
のバラつきが大きくなり不完全燃焼の判定がし難くなる
傾向が有り、また、サンプリング周期が２秒より長くな
るにつれ、応答遅れが生じる傾向が有り、特に０．５〜
５秒を越えるとこの傾向が大きいので、いずれも好まし
くない。不完全燃焼判定工程では、許容ＣＯ濃度基準値
から排気中の検出ＣＯ濃度を減算した減算値が０ｐｐｍ
・ｓｅｃ以下になった場合、検出ＣＯ濃度が許容ＣＯ濃
度基準値を超えたと判定され不完全燃焼と判定される。

【００１０】本発明の請求項４に記載の燃焼機器の不完
全燃焼検出方法は、請求項３に記載の発明において、前
記燃焼制御工程が、前記減算値算出工程で算出された減
算値及び前記許容ＣＯ濃度基準値に応じて前記燃焼機器
の最大ガス量を制御する演算制御工程を備えた構成を有
している。これにより、不完全燃焼か否かの判定に応じ
て、減算値及び許容ＣＯ濃度基準値をもとに燃焼機器を
規則的かつ連続的に制御することができ、排気中のＣＯ
濃度の増加を抑制しながら燃焼を継続させることができ
るという作用を有する。ここで、演算制御工程では、Ｃ
Ｏ濃度検出時の燃焼機器の最大ガス量をＧ，許容ＣＯ濃
度基準値をＡ，検出ＣＯ濃度をＢ，許容ＣＯ濃度基準値
から検出ＣＯ濃度を減算した減算値をＣとすると、
〔（（α×Ｃ／Ａ）＋β）×Ｇ〕（但し、０．０１≦α
≦１．５、０．０５≦β≦１．３）から燃焼機器の最大
ガス量が算出される。

【００１１】

【発明の実施の形態】（実施の形態）本発明の実施の形
態における燃焼機器の不完全燃焼検出装置及びその検出
方法について、給湯器を例に以下図面を用いて説明す
る。図１は本発明の実施の形態における不完全燃焼検出
装置を適用した給湯器の概略構成図であり、図２は本発
明の実施の形態における不完全燃焼検出装置のブロック
図であり、図３は本発明の実施の形態における燃焼制御
手段のブロック図である。図１において、１は給湯器、
２ａは給湯器１の熱交換器、２ｂは熱交換器２ａの下方
の燃焼部、３は熱交換器２ａに接続された給水管、３ａ
は給水管３に配設された水量センサ、４は熱交換器２ａ
に接続され熱交換器２ａで加熱された湯を排出する出湯
管、４ａは出湯管４に配設された出湯サーミスタ、５は
燃焼部２ｂに連接され燃焼用空気を供給する送風機、６
は燃焼部２ｂ内に配設されたノズルホルダー、７はノズ
ルホルダー６に配設されたバーナ、８はバーナ７に近接
された点火用電極、９はバーナ７に近接されたフレーム
ロッド電極、１０はノズルホルダー６に接続されバーナ
７にガスを供給するガス供給管、１１はガス供給管１０
に配設されたガス元電磁弁、１２はガス供給管１０に配
設されたガス給湯電磁弁、１３はガス供給管１０に配設
された設定湯温や出湯量に応じてガス量を調節するガス
比例弁、１４は熱交換器２ａの上部に連接された排気フ
ード、１５は排気フード１４内に配設され排気中のＣＯ
濃度を検出するＣＯ濃度検出手段としてのＣＯセンサ、
１６は水量センサ３ａ，出湯サーミスタ４ａ，ＣＯセン
サ１５等からの入力により送風機５，ガス元電磁弁１
１，ガス給湯電磁弁１２，ガス比例弁１３等を制御する
制御盤である。

【００１２】図２は制御盤１６内の不完全燃焼検出装置
を示し、図２の各手段はソフトウェアで実現してもハー
ドウェアで実現してもよい。図２において、１７は給湯
器１が設置された室内等における許容ＣＯ濃度基準値を
予め設定する許容ＣＯ濃度基準値設定部、１８はＣＯセ
ンサ１５で検出された瞬時の検出ＣＯ濃度から給湯器１
の不完全燃焼を判定する不完全燃焼判定手段、１９は許
容ＣＯ濃度基準値設定部１７の許容ＣＯ濃度基準値から
ＣＯセンサ１５で検出された検出ＣＯ濃度を減算する減
算手段、２０は減算手段１９で算出された減算値により
給湯器１の不完全燃焼を判定する不完全燃焼判定手段、
２１は不完全燃焼判定手段１８での判定に応じて給湯器
１の燃焼を制御する（つまり制御対象を制御する）燃焼
制御手段である。燃焼制御手段２１の制御対象としては
例えば、送風機５、ガス元電磁弁１１、ガス給湯電磁弁
１２、ガス比例弁１３等がある。ここで、ＣＯセンサ１
５において、サンプリング周期１秒で排気中のＣＯ濃度
が検出される。また、許容ＣＯ濃度基準値としては、許
容ＣＯ濃度基準値設定部１７において、４１×１０⁴ ｐ
ｐｍ・ｓｅｃ〜４３×１０⁴ ｐｐｍ・ｓｅｃの範囲で設
定される。ここでｐｐｍ・ｓｅｃとはＣＯ濃度値に時間
を掛けたものであり、ＣＯ濃度値がＭｐｐｍでサンプリ
ング周期１秒の場合にはＭ×１ｐｐｍ・ｓｅｃであり、
ＣＯ濃度値がＭｐｐｍでサンプリング周期２秒の場合に
はＭ×２ｐｐｍ・ｓｅｃである。このようにサンプリン
グ周期の値によりＣＯ濃度検出値が異なり、それに応じ
てＣＯ濃度基準値も異なる。図３において、２２は不完
全燃焼判定手段１８の減算手段１９における減算値及び
許容ＣＯ濃度基準値に応じて給湯器１の最大ガス量を算
出する演算制御手段、２３は演算制御手段２２で算出さ
れた最大ガス量若しくは不完全燃焼判定手段１８におけ
る判定に応じて給湯器１の最大ガス量を制御するガス量
制御手段である。ここで、演算制御手段２２では、ＣＯ
濃度検出時の給湯器１の最大ガス量Ｇ，許容ＣＯ濃度基
準値Ａ，減算手段１９における減算値Ｃより、〔（（α
×Ｃ／Ａ）＋β）×Ｇ〕（以下、演算式という）で給湯
器１の最大ガス量が算出される。

【００１３】以上のように構成された実施の形態におけ
る不完全燃焼検出装置においてその検出方法を、以下図
面を用いて説明する。図４は実施の形態における不完全
燃焼の検出方法を示すフローチャート図である。給湯器
１の運転が開始されると、給湯器１の燃焼開始の有無を
判定し（Ｓ１）、給湯器１の燃焼が開始されていると判
定されると、許容ＣＯ濃度基準値（Ａｐｐｍ・ｓｅｃ）
が設定される（Ｓ２）。ここで、許容ＣＯ濃度基準値
は、給湯器１の設置場所等に応じて、４１×１０⁴ ｐｐ
ｍ・ｓｅｃ〜４３×１０⁴ ｐｐｍ・ｓｅｃの範囲で設定
される。次に、排気フード１４内に配設されたＣＯセン
サ１５により、サンプリング周期１秒で燃焼機器の排気
中の瞬時のＣＯ濃度が検出（検出ＣＯ濃度Ｂｐｐｍ・ｓ
ｅｃ）される（Ｓ３、ＣＯ濃度検出工程）。次いで、ス
テップ３のＣＯ濃度検出工程で検出された検出ＣＯ濃度
Ｂを許容ＣＯ濃度基準値Ａから減算して減算値Ｃ（許容
ＣＯ濃度基準値Ａ−検出ＣＯ濃度Ｂ）を算出する（Ｓ
４、減算値算出工程）。次に、ステップ４で得られた減
算値Ｃが０ｐｐｍ・ｓｅｃ以下か否かを判定する（Ｓ
５、不完全燃焼判定工程）。ここで、減算値Ｃが０ｐｐ
ｍ・ｓｅｃ以下である場合、検出ＣＯ濃度Ｂが許容ＣＯ
濃度基準値Ａと同じ（Ｂ＝Ａ）、若しくは許容ＣＯ濃度
基準値Ａを超え（Ａ＜Ｂ）、ＣＯガス中毒を引き起こす
危険性があると判定され、燃焼機器へのガスの供給が停
止され（Ｓ６、燃焼制御工程）、給湯器１の燃焼が停止
される（Ｓ７、燃焼制御工程）。また、ステップ５の不
完全燃焼判定工程において、減算値Ｃが０ｐｐｍ・ｓｅ
ｃより大きい場合、減算値Ｃ，許容ＣＯ濃度基準値Ａ，
検出ＣＯ濃度Ｂの検出時の最大ガス量Ｇを用いて前記演
算式より給湯器１の最大ガス量を算出し（Ｓ８、燃焼制
御工程）、算出された最大ガス量を基に、給湯器１の最
大ガス量の制御を行い（Ｓ９、燃焼制御工程）、給湯器
１の燃焼を継続させる（Ｓ１０、燃焼制御工程）。ステ
ップ１０において、給湯器１の燃焼が継続された状態で
ステップ３のＣＯ濃度検出工程に戻り、排気中のＣＯ濃
度の検出が再開される。

【００１４】以上のように実施の形態における燃焼機器
の不完全燃焼検出装置は構成されているので、以下の作
用を有する。 ａ．ＣＯセンサからなるＣＯ濃度検出手段により給湯器
の排気中のＣＯ濃度を検出し、不完全燃焼判定手段で許
容ＣＯ濃度基準値から検出ＣＯ濃度を減算し、減算値が
０ｐｐｍ・ｓｅｃ以下であるか否かを判断するだけで、
給湯器の不完全燃焼を検出できるという作用を有する。 ｂ．所定のサンプリング周期で給湯器の排気中の瞬時の
ＣＯ濃度を検出することができるとともに、許容ＣＯ濃
度基準値から検出ＣＯ濃度を減算するだけで各サンプリ
ング時における燃焼機器の不完全燃焼の検出ができ、連
続的に（サンプリング周期のような短周期という意味で
連続的に）不完全燃焼の判定ができるという作用を有す
る。 ｃ．燃焼制御手段の演算制御手段で、不完全燃焼判定手
段で算出された減算値及び許容ＣＯ濃度基準値をもと
に、給湯器の燃焼状態に応じて給湯器の最大ガス量を算
出して制御することができ、規則的かつ連続的に給湯器
の燃焼状態を制御でき、また、給湯器を設置した室内等
のＣＯ濃度の増加を抑制しながら給湯器の燃焼を継続で
きるという作用を有する。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明における燃焼機器の
不完全燃焼検出装置によれば、以下の優れた効果を実現
できる。請求項１に記載の発明によれば、 （１）ＣＯセンサ等のＣＯ濃度検出手段により所定時間
毎に燃焼機器の排気中の瞬時のＣＯ濃度を検出すること
ができ、また、予め設定された許容ＣＯ濃度基準値から
ＣＯ濃度検出手段で検出された瞬時のＣＯ濃度を減算
し、減算値が０ｐｐｍ・ｓｅｃ以下であるか否かを判断
するだけで燃焼機器の不完全燃焼の有無を判定すること
ができるとともに、燃焼機器を設置した室内等における
瞬時のＣＯ濃度状態及び不完全燃焼の有無を連続的に判
定することができ、ＣＯガス中毒を確実に防止でき不完
全燃焼検出の確実性，信頼性に優れる。請求項２に記載
の発明によれば、請求項１の効果に加えて、 （２）不完全燃焼判定手段における減算値及び許容ＣＯ
濃度基準値をもとに燃焼機器の排気中のＣＯ濃度に応じ
て、燃焼機器の最大ガス量を規則的かつ連続的に制御す
ることができるとともに、排気中のＣＯ濃度の増加を抑
制しながら燃焼を継続させることができ、燃焼機器の使
用性を向上できる。また、本発明における燃焼機器の不
完全燃焼の検出方法によれば、以下の優れた効果を実現
できる。請求項３に記載の発明によれば、 （３）予め設定された許容ＣＯ濃度基準値からＣＯ濃度
検出工程で検出した燃焼機器の排気中の検出ＣＯ濃度を
減算し、減算値が０ｐｐｍ・ｓｅｃ以下であるか否かを
判断するだけで、連続的に燃焼機器の不完全燃焼を判定
することができ、簡単な工程でかつ確実に燃焼機器の不
完全燃焼を判定することができ不完全燃焼の検出性能に
優れる。 （４）不完全燃焼の判定に応じて燃焼機器の燃焼継続若
しくは燃焼停止の制御をすることができ、燃焼機器の排
気中のＣＯ濃度に応じて連続的に燃焼機器の制御ができ
燃焼機器の使用性を向上できる。請求項４に記載の発明
によれば、請求項３の効果に加えて、 （５）不完全燃焼の判定に応じて燃焼機器を規則的かつ
連続的に制御することができ燃焼機器の制御性能を向上
できるとともに、排気中のＣＯ濃度の増加を抑制しなが
ら燃焼を継続させることができ燃焼機器の使用性を向上
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における不完全燃焼検出装
置を適用した給湯器の概略構成図

【図２】本発明の実施の形態における不完全燃焼検出装
置のブロック図

【図３】本発明の実施の形態における燃焼制御手段のブ
ロック図

【図４】実施の形態における不完全燃焼の検出方法を示
すフローチャート図

【符号の説明】

１ 給湯器 ２ａ 熱交換器 ２ｂ 燃焼部 ３ 給水管 ３ａ 水量センサ ４ 出湯管 ４ａ 出湯サーミスタ ５ 送風機 ６ ノズルホルダー ７ バーナ ８ 点火用電極 ９ フレームロッド電極 １０ ガス供給管 １１ ガス元電磁弁 １２ ガス給湯電磁弁 １３ ガス比例弁 １４ 排気フード １５ ＣＯセンサ １６ 制御盤 １７ 許容ＣＯ濃度基準値設定部 １８ 不完全燃焼判定手段 １９ 減算手段 ２０ 不完全燃焼判定手段 ２１ 燃焼制御手段 ２２ 演算制御手段 ２３ ガス量制御手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼機器の排気中のＣＯ濃度を検出する
   ＣＯセンサ等のＣＯ濃度検出手段と、予め設定された許
   容ＣＯ濃度基準値から前記ＣＯ濃度検出手段で検出され
   たＣＯ濃度を減算して不完全燃焼か否かを判定する不完
   全燃焼判定手段と、前記不完全燃焼判定手段の判定によ
   り前記燃焼機器の燃焼を制御する燃焼制御手段と、を備
   えていることを特徴とする燃焼機器の不完全燃焼検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記燃焼制御手段が、前記許容ＣＯ濃度
   基準値から前記ＣＯ濃度検出手段で検出されたＣＯ濃度
   を減算した減算値及び前記許容ＣＯ濃度基準値に応じて
   前記燃焼機器の最大ガス量を制御する演算制御手段を備
   えていることを特徴とする請求項１に記載の燃焼機器の
   不完全燃焼検出装置。
3. 【請求項３】 所定のサンプリング周期で燃焼機器の排
   気中のＣＯ濃度を検出するＣＯ濃度検出工程と、予め設
   定された許容ＣＯ濃度基準値から前記ＣＯ濃度検出工程
   で検出されたＣＯ濃度を減算して減算値を得る減算値算
   出工程と、前記減算値に基づいて前記燃焼機器の不完全
   燃焼の有無を判定する不完全燃焼判定工程と、前記不完
   全燃焼判定工程における判定に応じて前記燃焼機器の燃
   焼継続若しくは燃焼停止を行う燃焼制御工程と、を備え
   ていることを特徴とする燃焼機器の不完全燃焼の検出方
   法。
4. 【請求項４】 前記燃焼制御工程が、前記減算値算出工
   程で算出された減算値及び前記許容ＣＯ濃度基準値に応
   じて前記燃焼機器の最大ガス量を制御する演算制御工程
   を備えていることを特徴とする請求項３に記載の燃焼機
   器の不完全燃焼の検出方法。