JP2000161666A - 燃焼機器の不完全燃焼検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＯ濃度の検出と、燃焼機器の給気口や排気口
の閉塞、及び燃焼用酸素の不足の検出とを、簡易かつ安
価に行う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。 【解決手段】燃焼機器の燃焼排気中のＣＯ濃度が高いほ
ど高い電圧を出力するＣＯ濃度検出手段４１と、ＣＯ濃
度検出手段４１の出力電圧が所定のＣＯ濃度に対応した
基準電圧以上となったときに、前記燃焼機器が不完全燃
焼状態であると判断して、前記燃焼機器の燃焼を停止す
る不完全燃焼停止手段４２とを備えた燃焼機器の不完全
燃焼検出装置において、前記燃焼機器の燃焼排気の温度
を検出する排気温度検出手段２２と、排気温度検出手段
２２の検出温度が低いほど、ＣＯ濃度検出手段４１の出
力電圧が高くなるようにする温度補正手段４０とを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、燃焼機器の不完
全燃焼を検出する不完全燃焼検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばガスバーナにより水を加熱
して給湯を行うガス給湯器においては、ガスバーナの不
完全燃焼が継続されることを防止するために不完全燃焼
検出装置が設けられている。該不完全燃焼検出装置は、
ガスバーナの燃焼排気中のＣＯ濃度に応じた電圧を出力
するＣＯ濃度検出手段を有し、ガスバーナの燃焼中に、
該ＣＯ濃度検出手段の出力電圧が、所定のＣＯ濃度に対
応した基準電圧以上となったときに、ガスバーナが不完
全燃焼状態になったと判断して、ガスバーナの燃焼を停
止するようにしていた。

【０００３】ここで、燃焼機器の不完全燃焼が生じる要
因としては、燃焼機器の給気口や排気口の閉塞、或いは
燃焼用酸素の不足等が挙げられるが、図３（ａ），図３
（ｂ），及び図４に示したように、給気口や排気口の閉
塞、燃焼用酸素の不足が進行しても、それに応じて燃焼
排気中のＣＯ濃度が増加するわけではなく、閉塞率や酸
素の不足があるレベル（閉塞率７０％程度、酸素濃度１
９％程度）に達したときに、燃焼排気中のＣＯ濃度が急
激に高くなる。

【０００４】そのため、燃焼排気中のＣＯ濃度だけを基
準として、燃焼機器の不完全燃焼の検知を行ったときに
は、燃焼機器の給気口や排気口の閉塞、燃焼用酸素の不
足がかなり進行するまで、燃焼機器の燃焼を停止するこ
とができない。しかし、燃焼機器の給気口や排気口の閉
塞、及び燃焼用空気の不足が進行したときは、その後燃
焼機器が不完全燃焼状態となるのが明らかであるため、
速やかに燃焼機器の燃焼を停止することが望ましい。

【０００５】そこで、従来は、燃焼機器の給気口や排気
口の閉塞、及び燃焼用酸素の不足が生じると燃焼機器の
燃焼炎の状態が変化することに着目して、燃焼炎の状態
を検出する燃焼状態検出手段（例えば熱電対）を設け、
該燃焼状態検出手段の検出結果から、給気口や排気口の
閉塞、及び燃焼用酸素の不足を早期に検知して、燃焼機
器の燃焼を停止するようにしていた。

【０００６】しかし、このように、燃焼機器の不完全燃
焼を停止するために、ＣＯ濃度検出手段と燃焼状態検出
手段という２種類の検出手段を設けたときには、装置構
成が複雑になると共に、装置の製造コストも高くなると
いう不都合があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記不都合
を解消し、ＣＯ濃度の検出と、燃焼機器の給気口や排気
口の閉塞、及び燃焼用酸素の不足の検出とを、簡易かつ
安価に行う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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであり、燃焼機器の排気中の
ＣＯ濃度が高いほど高い電圧を出力するＣＯ濃度検出手
段と、該ＣＯ濃度検出手段の出力電圧が所定の基準電圧
以上となったときに、前記燃焼機器が不完全燃焼状態で
あると判断して、前記燃焼機器の燃焼を停止する燃焼停
止手段とを備えた燃焼機器の不完全燃焼検出装置の改良
に関する。

【０００９】前記ＣＯ濃度検出手段は、一般に、ＣＯ濃
度に応じてその抵抗値が変化するＣＯセンサ（ＣＯ検知
素子）を用いて構成され、該ＣＯセンサに所定の電流を
供給することで、該ＣＯセンサからＣＯ濃度に応じた電
圧が出力されるようにしている。しかし、燃焼排気中の
ＣＯ濃度に対するＣＯセンサの出力電圧は、図５（ａ）
の（Ａ社，Ｂ社）に示したように、該ＣＯセンサの温
度によって変動する。そのため、従来は、ＣＯセンサの
温度を検出し、該ＣＯセンサの温度に応じてＣＯセンサ
の出力電圧を補正することで、図５（ａ）のに示した
ように、実際のＣＯ濃度に対するＣＯ濃度検出手段の出
力電圧が、ＣＯセンサの温度に拘わらず一定となるよう
に温度補正を行っていた。

【００１０】一方、燃焼機器の給気口や排気口の閉塞、
或いは燃焼用酸素の不足が進行すると、例えばバーナで
熱交換器を加熱する熱交換器にあっては、バーナの火炎
が長く延びて熱交換器に触れる部分が多くなり、バーナ
の火炎が冷却される。そのため、燃焼反応が停止して完
全燃焼率が低下し、図３（ａ），図３（ｂ），及び図４
に示したように、燃焼排気の温度が低下する。そこで、
本願発明者らは、上述したＣＯセンサの温度補正の必要
性と、燃焼機器の給気口や排気口の閉塞及び燃焼用酸素
の不足と燃焼排気温度の関係とに着目して、ＣＯ濃度検
出手段の出力から、燃焼機器の給気口や排気口の閉塞、
及び燃焼酸素の不足を検出する本発明を創作した。

【００１１】本発明の第１の実施の態様は、前記燃焼機
器の燃焼排気の温度を検出する排気温度検出手段と、該
排気温度検出手段の検出温度が低いほど、前記ＣＯ濃度
検出手段の出力電圧が高くなるようにする温度補正手段
とを設けたことを特徴とする。

【００１２】かかる本発明によれば、前記燃焼機器の給
気口や排気口の閉塞、或いは燃焼用酸素の不足等の要因
により、上述したように燃焼排気の温度が低下すると、
前記排気温度検出手段の検出温度が低下する。そして、
前記排気温度検出手段の検出温度の低下に応じて、前記
温度補正手段により、前記ＣＯ濃度検出手段の出力電圧
が高められる。

【００１３】そのため、前記要因が生じたときは、排気
中のＣＯ濃度が前記所定濃度以上となる前に、前記ＣＯ
濃度検出手段の出力電圧が前記基準電圧以上となり、前
記不完全燃焼停止手段により前記燃焼機器の燃焼が速や
かに停止される。このように、本発明によれば、前記Ｃ
Ｏ濃度検出手段により、ＣＯ濃度の検出と前記燃焼機器
の給気口や排気口の閉塞、及び燃焼用酸素の不足の検出
との双方を行うことでき、閉塞や燃焼用酸素の不足を検
出するための手段を専用に設ける必要がない。そのた
め、簡易かつ安価に不完全燃焼検出装置を構成すること
ができる。

【００１４】また、前記温度補正手段は、前記排気温度
検出手段の検出温度が所定温度以上であるときは、該検
出温度に拘わらず、燃焼排気中のＣＯ濃度と前記ＣＯ濃
度検出手段の出力電圧との相関関係が一定となるように
し、該検出温度が前記所定温度未満であるときには、該
検出温度が低いほど、燃焼排気中のＣＯ濃度に対する前
記ＣＯ濃度検出手段の出力電圧が高くなるようにするこ
とを特徴とする。

【００１５】かかる本発明によれば、前記排気温度検出
手段の検出温度が前記所定温度以上であり、前記燃焼機
器の給気口や排気口の閉塞、及び燃焼用酸素の不足が生
じていないと判断できるときは、前記温度補正手段によ
り、燃焼排気中のＣＯ濃度と前記ＣＯ濃度検出手段の出
力電圧との相関関係が、燃焼排気の温度に拘わらず一定
となるように補正される。そのため、燃焼排気温度の変
動の影響を排除して、燃焼排気中のＣＯ濃度を精度良く
検出することができる。

【００１６】一方、前記排気温度検出手段の検出温度が
前記所定温度未満であるときは、前記燃焼機器の給気口
や排気口の閉塞、及び燃焼用酸素の不足が生じている可
能性が高い。そこで、前記温度補正手段により、燃焼排
気温度が低いほど、前記ＣＯ濃度検出手段の出力電圧が
高くなるように補正することで、前記燃焼機器の給気口
や排気口の閉塞が生じたときに、燃焼排気中のＣＯ濃度
が前記所定濃度以上となる前に、前記ＣＯ濃度検出手段
の出力電圧が前記基準電圧以上となるようにすることが
できる。これにより、前記燃焼機器の給気口や排気口、
或いは燃焼用酸素の不足が生じたときに、前記不完全燃
焼停止手段により、速やかに前記燃焼機器の燃焼を停止
することができる。

【００１７】また、本発明の第２の実施の態様は、前記
燃焼機器の排気温度を検出する排気温度検出手段と、該
排気温度検出手段の検出温度に拘わらず、燃焼排気中の
ＣＯ濃度と前記ＣＯ濃度検出手段の出力電圧との相関関
係が一定となるようにする温度補正手段と、前記排気温
度検出手段の検出温度が低いほど、前記基準電圧を低い
値に変更する基準電圧変更手段とを備えたことを特徴と
する。

【００１８】かかる本発明によれば、前記温度補正手段
により、前記燃焼機器の燃焼排気温度が変動しても、燃
焼排気中のＣＯ濃度と前記ＣＯ濃度検出手段の出力電圧
との相関関係が一定に保たれる。そして、前記基準電圧
変更手段により、燃焼排気温度が低くなるほど、前記基
準電圧が低い値に変更される。そのため、前記燃焼機器
の給気口や排気口の閉塞、或いは燃焼用酸素の不足が生
じて、前記燃焼機器の燃焼量が減少し、前記燃焼機器の
燃焼排気温度が低下したときには、ＣＯ濃度が燃焼排気
温度が高いときの前記基準濃度よりも低い状態であって
も、前記ＣＯ濃度検出手段の出力電圧が前記基準電圧以
上となり、前記不完全燃焼停止手段により、前記燃焼機
器の燃焼が停止される。このように、本発明によれば、
前記燃焼機器の給気口や排気口の閉塞、及び燃焼用酸素
の不足を検出する手段を前記ＣＯ濃度検出手段と別個に
設ける必要がない。そのため、簡易かつ安価に不完全燃
焼検出装置を構成することができる。

【００１９】また、前記基準電圧変更手段は、前記排気
温度検出手段の検出温度が所定温度以上であるときは前
記基準電圧を一定の初期基準電圧とし、該検出温度が該
所定温度未満であるときには、前記基準電圧を該初期基
準電圧よりも低く、且つ、該検出温度が低いほど低い値
に変更することを特徴とする。

【００２０】かかる本発明によれば、前記排気温度検出
手段の検出温度が前記所定温度以上であり、前記燃焼機
器の給気口や排気口の閉塞、及び燃焼用酸素の不足が生
じていないと想定できるときは、前記温度補正手段によ
り、燃焼排気中のＣＯ濃度に対する前記ＣＯ濃度検出手
段の出力電圧が、燃焼排気の温度に拘わらず一定となる
ように補正される。そして、前記基準電圧変更手段によ
り前記基準電圧は前記初期基準電圧に保たれる。そのた
め、前記不完全燃焼停止手段は、燃焼排気温度の変動の
影響を排除して、前記燃焼機器の不完全燃焼を正確に判
断することができる。

【００２１】一方、前記排気温度検出手段により検出さ
れる前記燃焼機器の燃焼排気温度が前記所定温度未満で
あり、前記燃焼機器の給気口や排気口の閉塞、及び燃焼
用酸素の不足が生じていると想定できるときには、前記
基準電圧変更手段により、前記基準電圧が前記初期基準
電圧よりも低く、且つ、該検出温度が低いほど低い値に
変更される。これにより、前記ＣＯ濃度検出手段の出力
電圧が前記初期基準電圧以上となる前に、即ち、燃焼排
気中のＣＯ濃度が前記所定濃度以上となる前に、前記不
完全燃焼停止手段により、速やかに前記燃焼機器の燃焼
を停止することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、図１〜図５を参照して、本
発明の燃焼機器の不完全燃焼検出装置の実施の形態の一
例について説明する。図１は本発明の不完全燃焼検出装
置を備えたガス給湯器（本発明の燃焼機器に相当する）
の全体構成図、図２は本実施の形態の不完全燃焼検出装
置の制御ブロック図、図３（ａ）は給気口の閉塞率とＣ
Ｏ濃度、燃焼排気温度との関係を示したグラフ、図３
（ｂ）は排気口の閉塞率とＣＯ濃度、燃焼排気温度との
関係を示したグラフ、図４は燃焼用酸素の濃度とＣＯ濃
度、燃焼排気温度との関係を示したグラフ、図５（ａ）
はＣＯセンサの温度とＣＯ濃度検出手段の出力との関係
を示したグラフ（Ａ社，Ｂ社のＣＯセンサを用いた
例）、図５（ｂ）は燃焼排気温度とＣＯ濃度検出手段の
出力との関係を示したグラフである。

【００２３】図１を参照して、ガス給湯器１は、燃焼ハ
ウジング２内に備えたガスバーナ３と、ガスバーナ３に
燃焼用空気Ｘを供給する燃焼ファン４とを備え、燃焼ハ
ウジング２は、その下方に燃焼用空気Ｘの給気口５、上
方に燃焼排気Ｚの排気口６を有している。また、燃焼ハ
ウジング２内のガスバーナ３の上方に、熱交換器７が配
設されている。ガスバーナ３は、炎を形成するバーナ群
８と、バーナ群８の下方に位置し噴出口９を有するノズ
ル管１０とからなり、ガスバーナ３には、ガス管１１を
介して燃料ガスＹが供給される。

【００２４】また、ガス給湯器１は、熱交換器７への給
水流量を一定に保つ水ガバナ１２、熱交換器７への給水
の有無を検出する水量センサ１３、熱交換器７からの出
湯温度を検出する出湯温サーミスタ１４、ガスバーナ３
への燃料ガスの供給路を開閉する元ガス電磁弁１５と主
電磁弁１６、ガスバーナ３への燃焼ガスの供給量を調節
するガバナ式のガス比例弁１７、ガスバーナ３の点火を
行うイグナイタ１８、ガスバーナ３の燃焼の有無を検出
するフレームロッド１９、燃焼排気Ｚ中のＣＯ濃度を検
出するＣＯセンサ２０、燃焼排気Ｚの温度を検出する排
気温サーミスタ２２、及びこれらと接続されたコントロ
ーラ２１とを備える。

【００２５】コントローラ２１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ等から構成される電子ユニットであり、ガスバーナ
３の燃焼を制御する燃焼制御手段３０と、ガスバーナ３
の不完全燃焼を検出したときにガスバーナ３の燃焼を強
制的に停止する不完全燃焼検出手段３１とを備える。そ
して、不完全燃焼検出手段３１と、ＣＯセンサ２０と、
排気温サーミスタ２２とにより、本発明の不完全燃焼検
出装置が構成される。

【００２６】次に、本実施の形態のガス給湯器１の基本
的な動作について説明する。図１を参照して、コントロ
ーラ２１に備えられた燃焼制御手段３０は、図示しない
給湯栓が開操作されたことを水量センサ１３の検出出力
により検知したときに、ガスバーナ３の燃焼制御を開始
する。即ち、燃焼制御手段３０は、イグナイタ１８に通
電して火花放電を生じさせた状態で、燃焼ファン４を作
動させてガスバーナ３への燃焼用空気Ｘの供給を開始す
ると共に、元ガス電磁弁１５、主電磁弁１６を開弁して
ガスバーナ３への燃料ガスＹの供給を開始することで、
ガスバーナ３の点火処理を行う。そして、燃焼制御手段
３０は、フレームロッド１９の検出出力により、ガスバ
ーナ３の燃焼を検知したときに、イグナイタ１８への通
電を遮断する。

【００２７】燃焼制御手段３０は、ガスバーナ３の燃焼
開始後、出湯温サーミスタ１４により検出される熱交換
器７からの出湯温度が所定の目標給湯温度と一致するよ
うに、ガス比例弁１７の開度を調節してガスバーナ３へ
の燃料ガスＹの供給量を制御し、また、燃焼ファン４の
回転速度を調節してガスバーナ３への燃焼用空気Ｘの供
給量を制御する。

【００２８】そして、燃焼制御手段３０は、水量センサ
１３の検出出力により前記給湯栓が閉操作されたことを
検知したときに、元ガス電磁弁１５と主電磁弁１６を閉
弁してガスバーナ３の燃焼を停止し、燃焼ファン４の作
動を停止してガスバーナ３の燃焼制御を終了する。

【００２９】また、不完全燃焼検出手段３１は、燃焼制
御手段３０の作動状態を監視し、燃焼制御手段３０がガ
スバーナ３の燃焼制御を実行しているときに、ガスバー
ナ３が不完全燃焼状態であるか否かを判断する。そし
て、不完全燃焼検出手段３１は、ガスバーナ３が不完全
燃焼状態であると判断したときは、燃焼制御手段３０に
対して、ガスバーナ３の燃焼停止を指示する。不完全燃
焼検出手段３１から、ガスバーナ３の燃焼停止を指示さ
れた燃焼制御手段３０は、元ガス電磁弁１５と主電磁弁
１６を閉弁してガスバーナ３の燃焼を停止し、これによ
りガスバーナ３の不完全燃焼状態が継続されることを防
止している。

【００３０】次に、図２を参照して、不完全燃焼検出手
段３１と、ＣＯセンサ２０と、排気温サーミスタ２２と
により構成される、本発明の不完全燃焼検出装置の作動
について説明する。

【００３１】ＣＯセンサ２０は、ＣＯ濃度に応じてその
抵抗値が変化するＣＯ検出素子であり、コントローラ２
１から所定の電流が供給されることで、ＣＯ濃度に応じ
た電圧を出力する。そして、ＣＯ濃度が高いほど、ＣＯ
センサ２０の出力電圧が高くなる。

【００３２】しかし、ＣＯセンサ２０は温度依存性を有
するため、図５（ａ）のに示したように、ＣＯセンサ
２０の温度が変動すると、それに応じてＣＯセンサ２０
の出力電圧も変動する。そのため、不完全燃焼検出手段
３１は、ＣＯセンサ２０の出力電圧と、排気温サーミス
タ２２の検出信号とを入力し、排気温サーミスタ２２の
検出信号から把握した燃焼排気Ｚ（図１参照）の温度Ｔ
_E （≒ＣＯセンサ２０の温度）に応じて、ＣＯセンサ２
０の出力電圧Ｖ_S を補正する温度補正手段４０を有し、
該温度補正手段４０とＣＯセンサ２０、及び排気温サー
ミスタ２２により、燃焼排気Ｚ中のＣＯ濃度が高いほど
高い電圧を出力するＣＯ濃度検出手段４１を構成してい
る。

【００３３】温度補正手段４０は、一般には図５（ｂ）
の，，に示したように、ＣＯ濃度が一定であれ
ば、排気温サーミスタ２２の検出温度Ｔ_E が変動して
も、ＣＯ濃度検出手段４１の出力電圧Ｖ_C が一定となる
ようにＣＯセンサ２０の出力電圧Ｖ_S を補正する。

【００３４】しかし、本実施の形態においては、温度補
正手段４０は、図５（ｂ）の，，に示したよう
に、排気温サーミスタ２２の検出温度Ｔ_E が、給気口５
や排気口６の閉塞、及び燃焼用酸素の不足等が生じてい
ないと判断できる温度Ｔ_S （本発明の所定温度に相当す
る）以上であるときは、燃焼排気Ｚの温度が変動しても
ＣＯ濃度とＣＯ濃度検出手段４１の出力電圧との相関関
係が一定となるようにＣＯセンサ２０の出力電圧Ｖ_S を
補正し、排気温サーミスタ２２の検出温度Ｔ_E がＴ_S 未
満のときには、排気温サーミスタ２２の検出温度Ｔ_E が
低いほど、ＣＯ濃度検出手段４１の出力電圧が高くなる
ようにＣＯセンサ２０の出力電圧Ｖ_S を補正する。

【００３５】そして、不完全燃焼停止手段４２は、ＣＯ
濃度検出手段４１の出力電圧Ｖ_C と、ＲＯＭ４３に記憶
された、所定のＣＯ濃度（ガスバーナ３が不完全燃焼状
態であると判断されるＣＯ濃度の下限に設定される）に
対応した基準電圧Ｖ_B とを比較し、ＣＯ濃度検出手段４
１の出力電圧Ｖ_C が基準電圧Ｖ_B 以上となったときに、
ガスバーナ３が不完全燃焼状態であると判断する。これ
により、不完全燃焼検出手段３１から燃焼制御手段３０
に対して、ガスバーナ３の燃焼を停止する指示がなされ
る。

【００３６】ここで、ガスバーナ３が不完全燃焼状態と
なる要因としては、給気口５や排気口６の閉塞、及び燃
焼用酸素の不足等が考えられる。そのため、これらの要
因が生じたときには、ガスバーナ３の燃焼を速やかに停
止することが望ましい。

【００３７】しかし、図３（ａ），図３（ｂ）に示した
ように、給気口５や排気口６の閉塞が進んでも、それに
応じて燃焼排気Ｚ中のＣＯ濃度が高くなるわけではな
く、閉塞がかなり進行して閉塞率が７０％を越えるあた
りから、燃焼排気Ｚ中のＣＯ濃度が急激に高くなる。ま
た、図４に示したように、燃焼用酸素が減少しても、そ
れに応じて燃焼排気Ｚ中のＣＯ濃度が高くなるわけでは
なく、燃焼用酸素の不足がかなり進行して酸素濃度が１
９％以下となったあたりから、ＣＯ濃度が急激に高くな
る。そのため、燃焼排気Ｚ中のＣＯ濃度を基準としてガ
スバーナ３の不完全燃焼を判断したときには、給気口５
や排気口６の閉塞、及び燃焼用酸素の不足が生じても、
ガスバーナ３の燃焼を速やかに停止することができなか
った。

【００３８】そこで、温度補正手段４０は、図５（ｂ）
の，，に示したようにＣＯセンサ２０の出力電圧
を補正することで、給気口や排気口６の閉塞、及び燃焼
用酸素の不足が生じたときに、速やかにガスバーナ３の
燃焼を停止することができるようにしている。

【００３９】図５（ｂ）を参照して、温度補正手段４０
は、上述したように、排気温サーミスタ２２の検出温度
Ｔ_E が所定温度Ｔ_S 以上であるときは、排気温サーミス
タ２２の検出温度Ｔ_E が変動しても、燃焼排気Ｚ中のＣ
Ｏ濃度とＣＯ濃度検出手段４１の出力電圧Ｖ_C との相関
関係が一定となるようにＣＯセンサ２０の出力電圧Ｖ _S
を補正する。これにより、ＣＯ濃度検出手段４１は、燃
焼排気Ｚの温度の変動の影響を排除して、精度良くＣＯ
濃度に応じた電圧Ｖ_C を出力することができる。そし
て、不完全燃焼停止手段４２は、ＣＯ濃度検出手段４１
の出力電圧Ｖ_C とＲＯＭ４３に記憶された基準電圧Ｖ_B
とを比較することで、ガスバーナ３が不完全燃焼状態で
あるか否かを正確に判断することができる。

【００４０】一方、排気温サーミスタ２２の検出温度Ｔ
_E が所定温度Ｔ_S 未満であるときには、温度補正手段４
０は、排気温サーミスタ２２の検出温度Ｔ_E が低いほ
ど、ＣＯ濃度検出手段４１の出力電圧Ｖ_C が高くなるよ
うに、ＣＯセンサ２０の出力電圧Ｖ_S を補正する。

【００４１】そのため、図５（ｂ）を参照して、例えば
ＣＯ濃度１０００ppm に対応した電圧Ｖ₁ を基準電圧Ｖ
_B に設定したときには、給気口５や排気口６の閉塞、或
いは燃焼用酸素の不足が進行し、ガスバーナ３の燃焼量
が低下して排気温サーミスタ２２の検出温度温度Ｔ_E が
Ｔ_L まで低下すると、ＣＯ濃度が５００ppm であって
も、ＣＯ濃度検出手段４１の出力電圧Ｖ_C が基準電圧Ｖ
_B （＝Ｖ₁ ）以上となる。

【００４２】そのため、不完全燃焼停止手段４２によ
り、ガスバーナ３が不完全燃焼状態であると判断され
る。そして、不完全燃焼検出手段３１から燃焼制御手段
３０に、ガスバーナ３の燃焼を停止する指示がなされ
て、ガスバーナ３の燃焼が停止される。即ち、給気口５
や排気口６の閉塞、或いは燃焼用酸素の不足が進行した
ときに、速やかにガスバーナ３の燃焼を停止することが
できる。

【００４３】そして、本実施の形態のＣＯ濃度検出手段
４１は、ＣＯセンサ２０の温度補正用に、従来より設け
られていた温度補正手段４０の温度補正の仕様を変更す
るだけで実現できるため、簡易かつ安価に、ＣＯ濃度の
検出と、給気口５や排気口６の閉塞、及び燃焼用酸素の
不足を検出してガスバーナ３の燃焼を停止することがで
きる不完全燃焼検出装置を構成することができる。

【００４４】尚、本実施の形態においては、排気温サー
ミスタ２２の検出温度Ｔ_E が所定温度Ｔ_S 以下であると
きにのみ、排気温サーミスタ２２の検出温度が低いほ
ど、ＣＯ濃度検出手段４１の出力電圧Ｖ_C が高くなるよ
うに補正することで、本発明の最良の効果を得られるよ
うにしたが、該所定温度Ｔ_S に拘わらず、排気温サーミ
スタ２２の検出温度が低いほど、ＣＯ濃度検出手段４１
の出力電圧Ｖ_C が高くなるように補正することによって
も、本発明の効果を得ることができる。

【００４５】また、本実施の形態では、ＣＯ濃度検出手
段４１の出力電圧を、排気温サーミスタ２２の検出温度
が低いほど低くなるように補正したが、排気温サーミス
タ２２の検出温度が変動しても、燃焼排気Ｚ中のＣＯ濃
度とＣＯ濃度検出手段４１の出力電圧との相関関係が一
定となるように補正し、基準電圧Ｖ_B を排気温サーミス
タ２２の検出温度が低いほど低く変更する、基準電圧変
更手段を設けるようにしてもよい。

【００４６】この場合には、図５（ｂ）のに示したよ
うに、例えばＣＯ濃度が１０００ppm 以上であるとき
に、不完全燃焼停止手段４２がガスバーナ３が不完全燃
焼状態であると判断するように設定したときには、給気
口５や排気口６の閉塞、或いは燃焼用酸素の不足が進行
し、ガスバーナ３の燃焼量が低下して排気温サーミスタ
２２により検出される燃焼排気Ｚの温度Ｔ_E がＴ_L まで
低下すると、ＣＯ濃度検出手段４１の出力電圧Ｖ_C はＶ
_L に保たれるが、基準電圧Ｖ_B が出力電圧Ｖ_L 未満とな
る。

【００４７】そのため、不完全燃焼停止手段４２によ
り、ガスバーナ３が不完全燃焼状態であると判断され
る。そして、不完全燃焼検出手段３１から燃焼制御手段
３０に、ガスバーナ３の燃焼を停止する指示がなされ
て、ガスバーナ３の燃焼が停止される。即ち、給気口５
や排気口６の閉塞、或いは燃焼用酸素の不足が進行した
ときに、速やかにガスバーナ３の燃焼を停止することが
できる。

【００４８】また、本実施の形態では、本発明の燃焼機
器としてガス給湯器を例に説明したが、燃焼機器はガス
給湯器に限られるものではなく、他の種類の燃焼機器、
例えば暖房装置や調理機器であってもよい。さらに、他
の種類の燃料、例えば石油を使用する燃焼機器に対して
も本発明の適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】不完全燃焼検出装置を備えたガス給湯器の全体
構成図。

【図２】不完全燃焼検出装置の制御ブロック図。

【図３】閉塞率とＣＯ濃度、燃焼排気温度との関係を示
したグラフ。

【図４】燃焼用酸素の濃度とＣＯ濃度、燃焼排気温度と
の関係を示したグラフ。

【図５】ＣＯセンサの温度とＣＯ濃度検出手段の出力と
の関係を示したグラフ。

【符号の説明】

１…ガス給湯器、２…燃焼ハウジング、３…ガスバー
ナ、４…燃焼ファン、５…給気口、６…排気口、１１…
ガス管、１３…水量センサ、１４…出湯温サーミスタ、
１５…元ガス電磁弁、１６…主電磁弁、１７…ガス比例
弁、１８…イグナイタ、１９…フレームロッド、２０…
ＣＯセンサ、２１…コントローラ、２２…排気温サーミ
スタ、３０…燃焼制御手段、３１…不完全燃焼検出手
段、４０…温度補正手段、４１…ＣＯ濃度検出手段、４
２…不完全燃焼停止手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴山 佳之 愛知県名古屋市中川区福住町２番26号 リ ンナイ株式会社内 (72)発明者 高須 芳彦 愛知県名古屋市中川区福住町２番26号 リ ンナイ株式会社内 (72)発明者 石川 善弘 愛知県名古屋市中川区福住町２番26号 リ ンナイ株式会社内 (72)発明者 高橋 郁生 東京都杉並区上荻１−15−１丸三ビル 根 本特殊化学株式会社内 (72)発明者 張 明光 東京都杉並区上荻１−15−１丸三ビル 根 本特殊化学株式会社内 (72)発明者 神原 美奈 東京都杉並区上荻１−15−１丸三ビル 根 本特殊化学株式会社内 (72)発明者 菅井 孝 東京都杉並区上荻１−15−１丸三ビル 根 本特殊化学株式会社内 Ｆターム(参考） 3K003 RA01 RA03 RA08 TA02 TB04 TB07 TC01 TC08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼機器の燃焼排気中のＣＯ濃度が高いほ
   ど高い電圧を出力するＣＯ濃度検出手段と、該ＣＯ濃度
   検出手段の出力電圧が所定のＣＯ濃度に対応した基準電
   圧以上となったときに、前記燃焼機器が不完全燃焼状態
   であると判断して、前記燃焼機器の燃焼を停止する不完
   全燃焼停止手段とを備えた燃焼機器の不完全燃焼検出装
   置において、 前記燃焼機器の燃焼排気の温度を検出する排気温度検出
   手段と、該排気温度検出手段の検出温度が低いほど、前
   記ＣＯ濃度検出手段の出力電圧が高くなるようにする温
   度補正手段とを設けた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】前記温度補正手段は、前記排気温度検出手
   段の検出温度が所定温度以上であるときは、該検出温度
   に拘わらず、燃焼排気中のＣＯ濃度と前記ＣＯ濃度検出
   手段の出力電圧との相関関係が一定となるようにし、該
   検出温度が前記所定温度未満であるときには、該検出温
   度が低いほど、燃焼排気中のＣＯ濃度に対する前記ＣＯ
   濃度検出手段の出力電圧が高くなるようにすることを特
   徴とする請求項１記載の燃焼機器の不完全燃焼検出装
   置。
3. 【請求項３】燃焼機器の燃焼排気中のＣＯ濃度が高いほ
   ど高い電圧を出力するＣＯ濃度検出手段と、該ＣＯ濃度
   検出手段の出力電圧が所定のＣＯ濃度に対応した基準電
   圧以上となったときに、前記燃焼機器が不完全燃焼状態
   であると判断して、前記燃焼機器の燃焼を停止する不完
   全燃焼停止手段とを備えた燃焼機器の不完全燃焼検出装
   置において、 前記燃焼機器の燃焼排気の温度を検出する排気温度検出
   手段と、該排気温度検出手段の検出温度に拘わらず、燃
   焼排気中のＣＯ濃度と前記ＣＯ濃度検出手段の出力電圧
   との相関関係が一定となるようにする温度補正手段と、
   前記排気温度検出手段の検出温度が低いほど、前記基準
   電圧を低い値に変更する基準電圧変更手段とを設けたこ
   とを特徴とする燃焼機器の不完全燃焼検出装置。
4. 【請求項４】前記基準電圧変更手段は、前記排気温度検
   出手段の検出温度が所定温度以上であるときは前記基準
   電圧を所定の初期基準電圧とし、該検出温度が該所定温
   度未満であるときには、前記基準電圧を該初期基準電圧
   よりも低く、且つ、該検出温度が低いほど低い値に変更
   することを特徴とする請求項３記載の燃焼機器の不完全
   燃焼検出装置。