JP2002221320A - ガス燃焼器監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼信号を外部に出力しないガス燃焼器に対
しても、燃焼状態であるかどうかを確実に検出すること
ができるようにして、ＣＯセンサに対して不要な電流供
給を抑制することによってＣＯセンサの長寿命化及び低
消費電力化を促進したガス燃焼器監視装置を提供する。 【解決手段】 待機電流供給手段１０１はＣＯセンサ２
１に定常的に待機電流を供給する。燃焼状態判定手段１
０２は、ＣＯセンサ２１の雰囲気温度の変化に対するＣ
Ｏセンサ２１の両端電圧の変化に基づいて、ガス燃焼器
８が燃焼状態であるかどうかを判定する。センサ電源制
御手段１０３は燃焼状態判定手段１０２にて燃焼状態で
あると判定された際には、ＣＯセンサ２１をＣＯ濃度監
視に適した温度に維持するための駆動電流をＣＯセンサ
２１に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯器等のガス燃
焼器の不完全燃焼等を監視するガス燃焼器監視装置に関
し、特に、燃焼信号を出力しないガス燃焼器の監視をす
るガス燃焼器監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】給湯器等のガス燃焼器の監視制御をする
ため、ガス排気中のＣＯ濃度を検出する検出素子として
接触燃焼式センサを用いたガス燃焼器監視装置がある。
この種の接触燃焼式センサは、細い白金コイルの上にＡ
ｌ₂Ｏ₃を塗布し、更に乾燥及び焼成がおこなわれて形成
されている。そして、このセンサは不完全燃焼ガスが存
在すると、その中に含まれるＣＯ、Ｈ₂と触媒との反応
熱で白金線コイルの抵抗値が上昇する現象を利用して、
不完全燃焼ガスの検知を行う。そして不完全燃焼ガスを
検知すると、この監視装置は不完全燃焼ガスを排気して
いるガス燃焼器の遮断制御等の異常処理を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ガス燃焼器
の中には、この燃焼器が燃焼中であるか否かを示す燃焼
信号を外部に出力する機能を特別に備えていないものが
多く存在し、このようなガス燃焼器に対しては、ガス燃
焼器監視装置側ではガス機器が燃焼状態であるかどうか
を検知することができなかった。したがって、この種の
ガス燃焼器を監視するためには、ガス燃焼器監視装置側
では、燃焼状態であるなしに関わらず、常にＣＯセンサ
に監視レベルの電流を流しっぱなしにしておく必要があ
った。このためＣＯセンサは常時加熱された状態にあ
り、寿命が非常に短くなってしまうという問題があっ
た。また、常時、監視レベルの電流を流しておく必要が
あるので、電力消費も多くなってしまうという問題もあ
った。

【０００４】よって本発明は、上述した現状に鑑み、上
記燃焼信号を外部に出力しないガス燃焼器に対しても、
燃焼状態であるかどうかを確実に検出することができる
ようにして、ＣＯセンサに対して不要な電流供給を抑制
することによってＣＯセンサの長寿命化及び低消費電力
化を促進したガス燃焼器監視装置を提供することを課題
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載のガス燃焼器監視装置は、図１
（Ａ）の基本構成図に示すように、燃焼状態であること
を示す燃焼信号を外部に出力する機能を持たないガス燃
焼器８から排出される排気中のＣＯ濃度を接触燃焼式Ｃ
Ｏセンサ２１にて検出し、前記ＣＯ濃度を示すＣＯ濃度
情報信号に基づいて前記ガス燃焼器８の監視制御を行う
ガス燃焼器監視装置であって、前記ＣＯセンサ２１に定
常的に待機電流を供給する待機電流供給手段１０１と、
前記ＣＯセンサ２１の雰囲気温度の変化に対する前記Ｃ
Ｏセンサ２１の両端電圧の変化に基づいて、前記ガス燃
焼器８が燃焼状態であるかどうかを判定する燃焼状態判
定手段１０２と、前記燃焼状態判定手段１０２にて燃焼
状態であると判定された際には、前記ＣＯセンサ２１を
ＣＯ濃度監視に適した温度に維持するための駆動電流を
前記ＣＯセンサ２１に供給するセンサ電源制御手段１０
３とを有することを特徴とする。

【０００６】請求項１記載の発明によれば、待機電流供
給手段１０１はＣＯセンサ２１に定常的に待機電流を供
給する。燃焼状態判定手段１０２は、ＣＯセンサ２１の
雰囲気温度の変化に対するＣＯセンサ２１の両端電圧の
変化に基づいて、ガス燃焼器８が燃焼状態であるかどう
かを判定する。センサ電源制御手段１０３は燃焼状態判
定手段１０２にて燃焼状態であると判定された際には、
ＣＯセンサ２１をＣＯ濃度監視に適した温度に維持する
ための駆動電流をＣＯセンサ２１に供給する。このよう
に、本来備えるＣＯセンサ２１の両端電圧の変化を利用
することにより、燃焼信号を外部に出力する機能を持た
ないガス燃焼器８に対しても、確実に燃焼状態かどうか
を判定することができるようになる。

【０００７】上記課題を解決するためになされた請求項
２記載のガス燃焼器監視装置は、図１（Ａ）の基本構成
図に示すように、請求項１記載のガス燃焼器監視装置に
おいて、前記燃焼状態判定手段１０２は、前記ＣＯセン
サ２１の両端電圧が、前記ガス燃焼器８が燃焼状態であ
ると判断できる燃焼基準電圧以上であるかどうかを検知
することによって、前記ガス燃焼器８が燃焼状態である
かどうかを判定することを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明によれば、ガス燃焼器
８が燃焼状態であるかどうかの判定を、ＣＯセンサ２１
の両端電圧と燃焼基準電圧とを比較することにより行う
ようにしているので、燃焼基準電圧の設定や判定のため
の制御がよりシンプルで確実になる。この結果、請求項
２記載の発明によれば、シンプルで、かつＣＯセンサ２
１の長寿命化及び低消費電力化を促進したガス燃焼器監
視装置が得られるようになる。

【０００９】上記課題を解決するためになされた請求項
３記載のガス燃焼器監視装置は、図１（Ｂ）の基本構成
図に示すように、燃焼状態であることを示す燃焼信号を
外部に出力する機能を持たないガス燃焼器８から排出さ
れる排気中のＣＯ濃度を接触燃焼式ＣＯセンサ２１にて
検出し、前記ＣＯ濃度を示すＣＯ濃度情報信号に基づい
て前記ガス燃焼器８の監視制御を行うガス燃焼器監視装
置であって、前記ＣＯセンサ２１及びこのＣＯセンサ２
１の温度補償素子２２を含むセンサ部２と、前記ＣＯセ
ンサ２１及び前記補償素子２２に定常的に待機電流を供
給する待機電流供給手段１０４と、前記ＣＯセンサ２１
の雰囲気温度の変化に対する前記補償素子２２の両端電
圧の変化に基づいて、前記ガス燃焼器８が燃焼状態であ
るかどうかを判定する燃焼状態判定手段１０５と、前記
燃焼状態判定手段１０５にて燃焼状態であると判定され
た際には、前記ＣＯセンサ２１をＣＯ濃度監視に適した
温度に維持するための駆動電流を前記ＣＯセンサ２１に
供給するセンサ電源制御手段１０６とを有することを特
徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明によれば、センサ部２
はＣＯセンサ２１及びこのＣＯセンサ２１の温度補償素
子２２を含んでいる。待機電流供給手段１０４は、ＣＯ
センサ２１及び補償素子２２に定常的に待機電流を供給
する。燃焼状態判定手段１０５はＣＯセンサ２１の雰囲
気温度の変化に対する補償素子２２の両端電圧の変化に
基づいて、ガス燃焼器８が燃焼状態であるかどうかを判
定する。センサ電源制御手段１０６は燃焼状態判定手段
１０５にて燃焼状態であると判定された際には、ＣＯセ
ンサ２１をＣＯ濃度監視に適した温度に維持するための
駆動電流を前記ＣＯセンサ２１に供給する。このよう
に、多くのガス燃焼器監視装置が本来備えている補償素
子２２の両端電圧の変化を利用することにより、燃焼信
号を外部に出力する機能を持たないガス燃焼器８に対し
ても、確実に燃焼状態かどうかを判定することができる
ようになる。

【００１１】上記課題を解決するためになされた請求項
４記載のガス燃焼器監視装置は、図１（Ｂ）の基本構成
図に示すように、請求項３記載のガス燃焼器監視装置に
おいて、前記燃焼状態判定手段１０５は、前記補償素子
２２の両端電圧の上昇量が、前記ガス燃焼器８が燃焼状
態であると判断できる基準温度上昇量以上であるかどう
かを検知することによって、前記ガス燃焼器８が燃焼状
態であるかどうかを判定することを特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明によれば、ガス燃焼器
８が燃焼状態であるかどうかの判定を、補償素子２２の
両端電圧の上昇量に基づいて行うようにしているので、
補償素子２２の端子電圧値の多少のバラツキは無視でき
るようになる（図７のＮｏ．１〜４参照）。

【００１３】上記課題を解決するためになされた請求項
５記載のガス燃焼器監視装置は、図１（Ｂ）の基本構成
図に示すように、請求項４記載のガス燃焼器監視装置に
おいて、前記駆動電流を前記ＣＯセンサ２１に供給した
時間を積算する積算手段１０７と、前記積算手段１０７
による積算時間がセンサ寿命の基準なる基準積算時間以
上であるかどうかを判定するセンサ寿命判定手段１０８
と、センサ寿命判定手段１０８にて前記積算時間が基準
積算時間以上であると判定された場合には、前記ＣＯセ
ンサ２１の交換が必要である旨を警報するセンサ交換警
報手段１０９とを更に有することを特徴とする。

【００１４】請求項５記載の発明によれば、ＣＯセンサ
２１に駆動電流が供給された時間、すなわちＣＯセンサ
２１の稼働時間が積算され、この積算時間に基づいて、
ＣＯセンサ２１の交換が必要である旨を警報するように
しているので、センサの不具合によるＣＯ濃度検出精度
の低下を未然に認識することができるようになる。そし
て、センサ交換等適切な処置を取ることができるように
なり、安全性が高められる。

【００１５】上記課題を解決するためになされた請求項
６記載のガス燃焼器監視装置は、図１（Ｂ）の基本構成
図に示すように、請求項５記載のガス燃焼器監視装置に
おいて、前記センサ寿命判定手段１０８にて前記積算時
間が前記基準積算時間以上であると判定された場合に
は、前記ガス燃焼器８を稼働停止させる停止制御手段１
１０を更に有することを特徴とする。

【００１６】請求項６記載の発明によれば、上記積算時
間が基準積算時間以上であると判定された場合には、ガ
ス燃焼器８を稼働停止させるようにしているので、請求
項６記載の発明にに加えて更に安全性が高められる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、図２及び図３を用いて、本
実施形態のガス燃焼器監視装置に関わるハードウエア構
成について説明する。図２は、本実施形態に関わる接触
燃焼式センサを示す概略図である。図３は、本実施形態
のガス燃焼器監視装置の概要を示すブロック図である。

【００１８】本ガス燃焼器監視装置にはガス排気中のＣ
Ｏ濃度を検出する検出素子として例えば、接触燃焼式セ
ンサが用いられ、図２の概略図に示すように、２０〜５
０μｍの細い白金線２１Ａをコイル状に形成し、その上
に触媒２１Ｂ（Ａｌ₂Ｏ₃）を塗布し、更に乾燥及び焼成
が行うことによって基本的に形成されている。そして、
このセンサは不完全燃焼ガスが存在すると、その中に含
まれるＣＯ、Ｈ₂と触媒との反応熱で白金線コイルの抵
抗値が上昇する現象を利用して、不完全燃焼ガスの検知
を行う。そして不完全燃焼ガスを検知すると、この監視
装置は不完全燃焼ガスを排気しているガス燃焼器の遮断
制御等の異常処理を行う。なお、上述の接触燃焼式セン
サの一例は、特開平９−２６４８６２号公報にも記載さ
れている。

【００１９】図３のブロック図に示すように、本ガス燃
焼器監視装置は、マイクロプロセッシングユニット（Ｍ
ＰＵ）１、センサ部２、センサ電源部３、濃度異常報知
部４、センサ交換警報部５、ＥＥＰＲＯＭ６、及び電源
スイッチ（ＳＷ）７を含んで構成される。このような構
成のガス燃焼器監視装置は、監視されるべき給湯器８等
のガス燃焼器に接続される。本ガス燃焼器監視装置は、
給湯器８がオンされたことに応答して監視を開始し、監
視中にＣＯ濃度異常を検出した際には図示しない遮断弁
を閉じて給湯器８のガス供給を遮断制御するように接続
されている。更に、本ガス燃焼器監視装置は給湯器８の
排気ガスに含まれるＣＯガスの濃度を検出できるよう
に、給湯器の排気口内部には上記センサ装置２の検出素
子としてＣＯセンサ２１が配置されている。

【００２０】上記ＭＰＵ１は、ＣＯセンサ２１又は補償
素子２２の両端電圧を取得して、給湯器８の燃焼状態を
判断する。後述の第１実施形態ではＣＯセンサ２１の両
端電圧がそれに用いられ、第２実施形態では補償素子２
２の両端電圧がそれに用いられる。そして、ＭＰＵ１
は、給湯器８が燃焼状態にないと判断する時に、は、待
機電流をセンサ部２に供給するようにセンサ電源部３を
制御し、燃焼状態にあると判断する時は、待機電流より
大きな駆動電流をセンサ部２に供給するようにセンサ電
源部３を制御して、ＣＯセンサ２１にＣＯ濃度検出をさ
せる。また、ＭＰＵ１は、内部に図示しない読み出し専
用のメモリ（以下ＲＯＭと略記）、読み出し書き込み自
在のメモリ（以下ＲＡＭと略記）、及び後述の燃焼時間
積算のための時刻情報を出力するタイマを有している。
ＲＯＭには本実施形態に関わるプログラムや固定データ
等が予め格納されている。ＲＡＭは処理の過程で発生す
る各種のデータを格納する各種格納エリア等を有して構
成されている。更にＭＰＵ１は、センサ部２から供給さ
れるＣＯ濃度情報信号に基づき給湯器８がＣＯ濃度異常
を検出し、これを検出した場合には濃度異常報知部８を
制御して異常報知を行わせたり、給湯器８を停止制御さ
せたりする。また更に、ＭＰＵ１は上記燃焼時間積算が
所定基準積算時間以上であると判定すれば、センサ交換
警報部５を制御して、センサ交換を促すための警報を出
力させたり、安全のために給湯器８を停止制御させたり
する。これらの処理動作は、後述の図４及び図６を用い
て再度説明する。

【００２１】センサ部２は、検出素子としてのＣＯセン
サ２１及びその補償素子２２を含んで構成される。この
センサ部２の構成は、例えば、上記特開平９−２６４８
６２号公報にも記載されている。そこでは、これらＣＯ
センサ２１及びその補償素子２２はブリッジ回路を構成
し、排気中のＣＯガスによりＣＯセンサ２１の抵抗値が
上昇することで、ブリッジ回路の平衡が崩れることによ
り生成する電流値、（図中、ＣＯ濃度情報信号と記載）
を検出することによって、ＣＯ濃度値を検出するように
なっている。また、補償素子２２は、雰囲気温度の変動
によるＣＯセンサ２１の抵抗値の変動を相殺して、ＣＯ
センサ２１のＣＯ濃度による抵抗値の上昇のみを取り出
せるようにするためのものである。ＣＯセンサ２１は、
例えば、図２で示した接触燃焼式ＣＯセンサである。給
湯器８からの排気ガスは、給湯器８の排気ガス入口より
流入し、前述のようにＣＯセンサ２１に接触することに
よりＣＯ濃度が検出されて、給湯器８のガス出口から流
出する。これらＣＯセンサ２１及び補償素子２２の両端
電圧は図に記載の温度情報信号として、ＭＰＵ１に供給
される。

【００２２】センサ電源部３は、ＭＰＵ１に制御されて
ＣＯセンサ２１に待機電流を供給したり、最適に駆動さ
せたりするための電流を供給するてえ定電流回路の一種
である。濃度異常報知部４は、ＣＯ濃度異常が判定され
た際、ＭＰＵ１に指令されて警報音を発生させたり、警
報を表示させたりしてＣＯ濃度異常を報知する音声発生
装置及び表示装置である。センサ交換警報部５は、上記
燃焼時間積算に基づき、ＭＰＵ１に制御されてセンサ交
換警報を出力するものであり、例えばランプである。ま
た、これはブザーや、ランプ及びブザーの組み合わせで
もよい。ＥＥＰＲＯＭ６は、センサ寿命を判定する上記
基準積算時間を予め格納するものである。

【００２３】このような構成の本ガス燃焼器監視装置の
処理動作は、第１実施形態として図４を用いて、そして
第２実施形態として図６を用いて説明される。まず、図
４及び図５を用いて本ガス燃焼器監視装置の第１実施形
態について説明する。図４は本発明の第１実施形態のガ
ス燃焼器監視装置に関わる処理動作を示すフローチャー
トである。図５は図４の実施形態に関わるセンサ雰囲気
温度−ＣＯセンサ（補償素子）両端電圧特性を示すグラ
フである。

【００２４】図４において、電源ＳＷ７がオンされた
後、ステップＳ１においてＭＰＵ１はセンサ待機状態に
制御する。すなわち、ここで、ＭＰＵ１はセンサ電源部
３を制御してセンサ部に、例えば電流が定常的に３０ｍ
Ａ流れるようにする。この電流は、請求項１の待機電流
に相当し、センサの寿命に影響のない低レベルのもので
ある。また、このステップＳ１及びそれに関わるハード
ウエアは、請求項１の待機電流供給手段に相当する。

【００２５】そして、ステップＳ２において温度情報信
号としてＣＯセンサ２１の両端電圧が取得され、ステッ
プＳ３において上記両端電圧が１５０ｍＶ以上であるか
どうかが判定される。この１５０ｍＶは給湯器８が燃焼
状態であると判定できる基準であり、請求項２の燃焼基
準電圧に相当する。このステップＳ３において、両端電
圧が１５０ｍＶ以上と判定されない限り、給湯器８は燃
焼状態でないと判断できるので、ステップＳ１にもどり
給湯器８が燃焼状態になるのが待機される（ステップＳ
３のＮ）。また、このステップＳ３において、両端電圧
が１５０ｍＶ以上と判定されると、給湯器８は燃焼状態
になった判断できるので、ステップＳ４以降のＣＯ濃度
監視状態に移行する（ステップＳ３のＹ）。なお、上記
ステップＳ２及びステップＳ３、並びにそれに関わるハ
ードウエアは、請求項１の燃焼状態判定手段に相当す
る。

【００２６】上記待機電流及び燃焼基準電圧について図
５を用いて説明すると、図中、黒三角印で示すように待
機電流が３０ｍＡの場合には、センサは雰囲気温度摂氏
５０度迄は、センサ両端電圧は１３５ｍＶ程度迄である
が、給湯器８の燃焼が始まるとセンサの雰囲気温度は摂
氏５０度以上になり、センサ両端電圧は１５０ｍＶ以上
に上昇する。この特性を利用して、給湯器８の燃焼状態
の開始を検知できる。なお、待機電流が１０ｍＡの場合
（図中、黒菱形印）及び２０ｍＡの場合（図中、黒四角
印）には、図に示すそれぞれの特性に応じた燃焼基準電
圧を設定することにより、同様に、給湯器８の燃焼状態
を検知することができる。ただし、本第１実施形態のよ
うに待機電流を３０ｍＡとすることにより、特性を示す
一次直線の傾きがより急になるので、燃焼状態検知がよ
り確実にできるようになる。いずれもこれら待機電流は
センサの寿命に影響のない低レベルのものである。

【００２７】このように、ガス燃焼器８が燃焼状態であ
るかどうかの判定を、ＣＯセンサ２１の両端電圧と上記
燃焼基準電圧とを比較することにより行うようにしてい
るので、燃焼基準電圧の設定や判定のための制御がより
シンプルで確実になる。

【００２８】上記ステップＳ３から移行したステップＳ
４において、ＭＰＵ１はセンサ電源部３を制御してＣＯ
センサ２１をオンする。すなわち、ＣＯセンサ２１はセ
ンサ電源部３から、ＣＯ濃度検出をするのに適当な駆動
電流、例えば、１７０ｍＡが供給される。なお、このス
テップＳ４及びそれに関わるハードウエアは、請求項１
のセンサ電源供給手段に相当する。

【００２９】次にステップＳ５においてＭＰＵ１はセン
サ部２からＣＯ濃度情報信号を受信し、ステップＳ６に
おいて、受信したＣＯ濃度情報信号に基づきＣＯ濃度異
常の判定を行う。すなわち、ここでは、ＣＯ濃度情報信
号が示す濃度検出値を、ＣＯ濃度異常と判定される予め
定められたしきいと比較して濃度判定を行い、ＣＯ濃度
が正常であると判定される限り処理はステップＳ５に戻
りＣＯ濃度監視が継続されるが（ステップＳ６のＮ）、
ＣＯ濃度が異常であると判定されると異常処理を行うべ
く処理はステップＳ７に移行する（ステップＳ６の
Ｙ）。

【００３０】異常処理としては、ステップＳ７において
濃度異常報知部４が制御されて警報音発生や警報表示等
の異常報知が行われ、ステップＳ８において給湯器８の
停止処理が行われる。なお、所定時間、この警報報知が
継続した後、又は所定の警報停止トリガー等により、警
報停止されると処理は再びステップＳ１に戻る。

【００３１】以上のように、第１実施形態によれば、Ｃ
Ｏセンサ２１の両端電圧の変化を利用することにより、
燃焼信号を外部に出力する機能を持たないガス燃焼器８
に対しても、確実に燃焼状態かどうかを判定することが
できるようになる。この結果、燃焼信号を外部に出力し
ないガス燃焼器８に対しても、ＣＯセンサ２１に対して
不要な電流供給を抑制することによってＣＯセンサ２１
の長寿命化及び低消費電力化を促進したガス燃焼器監視
装置が得られるようになる。なお、上記燃焼状態を検知
するために用いられるＣＯセンサ２１はこの種のガス燃
焼器監視装置が本来必ず備えているものであるので、燃
焼状態を検知するための特別な素子を新たに付加する必
要がない。したがって、コストアップを抑制しつつ、上
記の効果を有するガス燃焼器監視装置を得ることができ
るようになる。

【００３２】次に、図６及び図７を用いて本ガス燃焼器
監視装置の第２実施形態について説明する。図６は本発
明の第２実施形態のガス燃焼器監視装置に関わる処理動
作を示すフローチャートである。図７は図６の実施形態
に関わるセンサ雰囲気温度−補償素子両端電圧特性を示
すグラフである。

【００３３】図６において、電源ＳＷ７がオンされた
後、ステップＳ１０１においてＭＰＵ１はセンサ待機状
態に制御する。すなわち、ここで、ＭＰＵ１はセンサ電
源部３を制御してセンサ部に、例えば電流が１０〜３０
ｍＡ定常的に流れるようにする。この電流は、請求項３
の待機電流に相当し、センサの寿命に影響のない低レベ
ルのものである。また、このステップＳ１０１及びそれ
に関わるハードウエアは、請求項３の待機電流供給手段
に相当する。

【００３４】そして、ステップＳ１０２において温度情
報信号として補償素子２２の両端電圧が取得され、ステ
ップＳ１０３において上記両端電圧の上昇量が４０ｍＶ
以上であるかどうかが判定される。この４０ｍＶは給湯
器８が燃焼状態であると判定できる基準であり、請求項
４の基準温度上昇量に相当する。このステップＳ１０３
において、両端電圧の上昇量が４０ｍＶ以上と判定され
ない限り、給湯器８は燃焼状態でないと判断できるの
で、ステップＳ１０１にもどり給湯器８が燃焼状態にな
るのが待機される（ステップＳ１０３のＮ）。また、こ
のステップＳ１０３において、両端電圧の上昇量が４０
ｍＶ以上と判定されると、給湯器８は燃焼状態になった
判断できるので、ステップＳ１０４以降の処理に移行す
る（ステップＳ１０３のＹ）。なお、上記ステップＳ１
０２及びステップＳ１０３、並びにそれに関わるハード
ウエアは、請求項３の燃焼状態判定手段に相当する。

【００３５】上記両端電圧上昇量について図７を用いて
説明すると、図中、ＮＯ．１〜ＮＯ．４の例に示すよう
に、補償素子両端電圧は雰囲気温度が摂氏２５から５０
度に変化すると約２０ｍＶ上昇し、雰囲気温度が摂氏２
５から７５度に変化すると約４０ｍＶ上昇する。すなわ
ち、自然状態では、雰囲気温度は５０度（７５度−２５
度）も上昇することはないので、この５０度に相当する
４０ｍＶの上昇量を検知することによって、給湯器８の
燃焼状態の開始も検知できることになる。

【００３６】このように、ガス燃焼器８が燃焼状態であ
るかどうかの判定を、補償素子２２の両端電圧の上昇量
に基づいて行うようにしているので、補償素子２２の端
子電圧値の多少のバラツキは無視できるようになる（図
７のＮｏ．１〜４参照）。

【００３７】そして、上記ステップＳ１０３から移行し
たステップＳ１０４において、ＭＰＵ１はセンサ電源部
３を制御してＣＯセンサ２１をオンする。すなわち、Ｃ
Ｏセンサ２１はセンサ電源部３から、ＣＯ濃度検出をす
るのに適当な駆動電流、例えば、１７０ｍＡが供給され
る。なお、このステップＳ１０４及びそれに関わるハー
ドウエアは、請求項３のセンサ電源供給手段に相当す
る。

【００３８】次にステップＳ１０５において、ＭＰＵ１
はセンサ部２からＣＯ濃度情報信号を受信し、ステップ
Ｓ１０６及びステップＳ１０７を経て、ステップＳ１０
８において、受信したＣＯ濃度情報信号に基づきＣＯ濃
度異常の判定を行う。すなわち、ステップＳ１０８で
は、ＣＯ濃度情報信号が示す濃度検出値を、ＣＯ濃度異
常と判定される予め定められたしきいと比較して濃度判
定を行い、ＣＯ濃度が正常であると判定される限り処理
はステップＳ１０５に戻りＣＯ濃度監視が継続されるが
（ステップＳ１０８のＮ）、ＣＯ濃度が異常であると判
定されると異常処理を行うべく処理はステップＳ１０９
に移行する（ステップＳ１０８のＹ）。ただし、このＣ
Ｏ濃度監視ループの中で上記ステップＳ１０６及びステ
ップＳ１０７によりセンサ寿命の判定が行われ、センサ
寿命に到達したと判定された場合によっては上記ＣＯ濃
度監視ループを抜けてステップＳ１１１及びステップＳ
１１２によりセンサ寿命警報及び給湯器停止処理が行わ
れる。このステップＳ１１１及びステップＳ１１２につ
いては後述する。

【００３９】上記ステップＳ１０７から移行した異常処
理としては、ステップＳ１０９において濃度異常報知部
４が制御されて警報音発生や警報表示等の異常報知が行
われ、ステップＳ１１０において給湯器８の停止処理が
行われる。なお、所定時間、この警報報知が継続した
後、又は所定の警報停止トリガー等により、警報停止さ
れると処理は再びステップＳ１０１に戻る。

【００４０】一方、上記ステップＳ１０６においてＭＰ
Ｕ１は上記タイマを利用してＥＥＰＲＯＭ６に格納され
る燃焼積算時間を更新し、ステップＳ１０７においてこ
の燃焼積算時間を基準燃焼時間と比較する。ステップＳ
１０７において、燃焼積算時間が基準燃焼時間以上であ
ると判断されると処理はセンサ寿命警報を行うべくステ
ップＳ１１１に移行し（ステップＳ１０７のＹ）、さも
なければＣＯ濃度監視を継続すべくステップＳ１０８に
移行する（ステップＳ１０７のＮ）。この基準燃焼時間
は、平均的なこの種のＣＯセンサの寿命を考慮して決め
られたもので、例えば、９０００時間とする。なお、上
記ステップＳ１０６及びそれに関わるハードウエアは請
求項５の積算手段に相当し、上記ステップＳ１０７及び
それに関わるハードウエアは請求項５のセンサ寿命判定
手段に相当する。

【００４１】ステップＳ１１１において、ＭＰＵ１はセ
ンサ交換警報部５を構成する警報ランプを点灯させて、
センサの寿命により交換が必要であることを使用者に知
らせる。このように、ＣＯセンサ２１に駆動電流が供給
された時間、すなわちＣＯセンサ２１の稼働時間が積算
され、この積算時間に基づいてＣＯセンサ２１の交換が
必要である旨を警報するようにしているので、センサの
不具合によるＣＯ濃度検出精度の低下を未然に認識する
ことができるようになる。そして、センサ交換等適切な
処置を取ることができるようになり、安全性が高まめら
れる。なお、このステップＳ１１１及びそれに関わるハ
ードウエアは請求項５のセンサ交換警報手段に相当す
る。

【００４２】また、ステップＳ１１２において、給湯器
８の停止処理を行い、一連の処理を終了させる。このよ
うに、上記積算時間が基準積算時間以上であると判定さ
れた場合には、ガス燃焼器８を稼働停止させるようにし
ているので、更に安全性が高められる。なお、このステ
ップＳ１１２及びそれに関わるハードウエアは請求項６
の停止制御手段に相当する。

【００４３】以上のように、第２実施形態によれば、多
くの監視装置が元来備えている補償素子２２の両端電圧
の変化を利用することにより、燃焼信号を外部に出力す
る機能を持たないガス燃焼器８に対しても、確実に燃焼
状態かどうかを判定することができるようになる。この
結果、燃焼信号を外部に出力しないガス燃焼器８に対し
ても、ＣＯセンサ２１に対して不要な電流供給を抑制す
ることによってＣＯセンサ２１の長寿命化及び低消費電
力化を促進したガス燃焼器監視装置が得られるようにな
る。

【００４４】なお、上記第１及び第２実施形態において
例示した待機電流値、燃焼基準電圧値、基準燃焼時間、
両端電圧の上昇量等は、センサの性能やハードウエア構
成によって若干変更してよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、ＣＯセンサ２１の両端電圧の変化を利用す
ることにより、燃焼信号を外部に出力する機能を持たな
いガス燃焼器８に対しても、確実に燃焼状態かどうかを
判定することができるようになる。この結果、請求項１
記載の発明によれば燃焼信号を外部に出力しないガス燃
焼器８に対しても、ＣＯセンサ２１に対して不要な電流
供給を抑制することによってＣＯセンサ２１の長寿命化
及び低消費電力化を促進したガス燃焼器監視装置が得ら
れるようになる。なお、上記燃焼状態を検知するために
用いられるＣＯセンサ２１はガス燃焼器監視装置が本来
必ず備えているものであるので、燃焼状態を検知するた
めの特別な素子を新たに付加する必要がない。したがっ
て、コストアップを抑制しつつ、上記の効果を有するガ
ス燃焼器監視装置を得ることができるようになる。

【００４６】請求項２記載の発明によれば、ガス燃焼器
８が燃焼状態であるかどうかの判定を、ＣＯセンサ２１
の両端電圧と燃焼基準電圧とを比較することにより行う
ようにしているので、燃焼基準電圧の設定や判定のため
の制御がよりシンプルで確実になる。この結果、請求項
２記載の発明によれば、シンプルで、かつＣＯセンサ２
１の長寿命化及び低消費電力化を促進したガス燃焼器監
視装置が得られるようになる。

【００４７】請求項３記載の発明によれば、補償素子２
２の両端電圧の変化を利用することにより、燃焼信号を
外部に出力する機能を持たないガス燃焼器８に対して
も、確実に燃焼状態かどうかを判定することができるよ
うになる。この結果、請求項３記載の発明によれば燃焼
信号を外部に出力しないガス燃焼器８に対しても、ＣＯ
センサ２１に対して不要な電流供給を抑制することによ
ってＣＯセンサ２１の長寿命化及び低消費電力化を促進
したガス燃焼器監視装置が得られるようになる。なお、
上記燃焼状態を検知するために用いられる補償素子２２
は多くのガス燃焼器監視装置が本来備えているものであ
るので、多くの場合燃焼状態を検知するための特別な素
子を新たに付加する必要がない。したがって、コストア
ップを抑制しつつ、上記の効果を有するガス燃焼器監視
装置を得ることができるようになる。

【００４８】請求項４記載の発明によれば、ガス燃焼器
８が燃焼状態であるかどうかの判定を、補償素子２２の
両端電圧の上昇量に基づいて行うようにしているので、
補償素子２２の端子電圧値の多少のバラツキは無視でき
るようになる。すなわち、図７のＮｏ．１〜４に示すよ
うに、端子電圧値は多少バラツキがあっても、それらの
上昇量は安定的なので、端子電圧値の多少のバラツキ
は、燃焼状態判定のためには無視できるようになる。こ
の結果、請求項４記載の発明によれば、汎用性が高く、
かつＣＯセンサ２１の長寿命化及び低消費電力化を促進
したガス燃焼器監視装置が得られるようになる。

【００４９】請求項５記載の発明によれば、ＣＯセンサ
２１に駆動電流が供給された時間、すなわちＣＯセンサ
２１の稼働時間が積算され、この積算時間に基づいて、
ＣＯセンサ２１の交換が必要である旨を警報するように
しているので、センサの不具合によるＣＯ濃度検出精度
の低下を未然に認識することができるようになる。そし
て、センサ交換等適切な処置を取ることができるように
なり、安全性が高まる。この結果、請求項５記載の発明
によれば、より安全性を高めつつ、ＣＯセンサ２１の長
寿命化及び低消費電力化を促進したガス燃焼器監視装置
が得られるようになる。

【００５０】請求項６記載の発明によれば、上記積算時
間が基準積算時間以上であると判定された場合には、ガ
ス燃焼器８を稼働停止させるようにしているので、請求
項５記載の発明にに加えて更に安全性が高められたガス
燃焼器監視装置が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス燃焼器監視装置の基本構成を示す
ブロック図である。

【図２】本実施形態に関わる接触燃焼式センサを示す概
略図である。

【図３】本実施形態のガス燃焼器監視装置の概要を示す
ブロック図である。

【図４】本発明の第１実施形態のガス燃焼器監視装置に
関わる処理動作を示すフローチャートである。

【図５】図４の実施形態に関わるセンサ雰囲気温度−セ
ンサ両端電圧特性を示すグラフである。

【図６】本発明の第２実施形態のガス燃焼器監視装置に
関わる処理動作を示すフローチャートである。

【図７】図６の実施形態に関わるセンサ雰囲気温度−補
償素子両端電圧特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ＭＰＵ ２ センサ部 ３ センサ電源部 ４ 濃度異常報知部 ５ センサ交換警報部 ６ ＥＥＰＲＯＭ ７ 電源ＳＷ ８ 給湯器（ガス燃焼器） ２１ ＣＯセンサ ２２ 補償素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝部 泉 静岡県天竜市二俣町南鹿島23 矢崎計器株 式会社内 Ｆターム(参考） 3K003 EA02 FA01 FA05 GA03 TC01 TC08 3K068 KB05 NA04 PB02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼状態であることを示す燃焼信号を外
   部に出力する機能を持たないガス燃焼器から排出される
   排気中のＣＯ濃度を接触燃焼式ＣＯセンサにて検出し、
   前記ＣＯ濃度を示すＣＯ濃度情報信号に基づいて前記ガ
   ス燃焼器の監視制御を行うガス燃焼器監視装置であっ
   て、 前記ＣＯセンサに定常的に待機電流を供給する待機電流
   供給手段と、 前記ＣＯセンサの雰囲気温度の変化に対する前記ＣＯセ
   ンサの両端電圧の変化に基づいて、前記ガス燃焼器が燃
   焼状態であるかどうかを判定する燃焼状態判定手段と、 前記燃焼状態判定手段にて燃焼状態であると判定された
   際には、前記ＣＯセンサをＣＯ濃度監視に適した温度に
   維持するための駆動電流を前記ＣＯセンサに供給するセ
   ンサ電源制御手段と、 を有することを特徴とするガス燃焼器監視装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のガス燃焼器監視装置にお
   いて、 前記燃焼状態判定手段は、前記ＣＯセンサの両端電圧
   が、前記ガス燃焼器が燃焼状態であると判断できる燃焼
   基準電圧以上であるかどうかを検知することによって、
   前記ガス燃焼器が燃焼状態であるかどうかを判定するこ
   とを特徴とするガス燃焼器監視装置。
3. 【請求項３】 燃焼状態であることを示す燃焼信号を外
   部に出力する機能を持たないガス燃焼器から排出される
   排気中のＣＯ濃度を接触燃焼式ＣＯセンサにて検出し、
   前記ＣＯ濃度を示すＣＯ濃度情報信号に基づいて前記ガ
   ス燃焼器の監視制御を行うガス燃焼器監視装置であっ
   て、 前記ＣＯセンサ及びこのＣＯセンサの温度補償素子を含
   むセンサ部と、 前記ＣＯセンサ及び前記補償素子に定常的に待機電流を
   供給する待機電流供給手段と、 前記ＣＯセンサの雰囲気温度の変化に対する前記補償素
   子の両端電圧の変化に基づいて、前記ガス燃焼器が燃焼
   状態であるかどうかを判定する燃焼状態判定手段と、 前記燃焼状態判定手段にて燃焼状態であると判定された
   際には、前記ＣＯセンサをＣＯ濃度監視に適した温度に
   維持するための駆動電流を前記ＣＯセンサに供給するセ
   ンサ電源制御手段と、 を有することを特徴とするガス燃焼器監視装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のガス燃焼器監視装置にお
   いて、 前記燃焼状態判定手段は、前記補償素子の両端電圧の上
   昇量が、前記ガス燃焼器が燃焼状態であると判断できる
   基準温度上昇量以上であるかどうかを検知することによ
   って、前記ガス燃焼器が燃焼状態であるかどうかを判定
   することを特徴とするガス燃焼器監視装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のガス燃焼器監視装置にお
   いて、 前記駆動電流を前記ＣＯセンサに供給した時間を積算す
   る積算手段と、 前記積算手段による積算時間がセンサ寿命の基準なる基
   準積算時間以上であるかどうかを判定するセンサ寿命判
   定手段と、 センサ寿命判定手段にて前記積算時間が基準積算時間以
   上であると判定された場合には、前記ＣＯセンサの交換
   が必要である旨を警報するセンサ交換警報手段と、 を更に有することを特徴とするガス燃焼器監視装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のガス燃焼器監視装置にお
   いて、 前記センサ寿命判定手段にて前記積算時間が前記基準積
   算時間以上であると判定された場合には、前記ガス燃焼
   器を稼働停止させる停止制御手段を更に有することを特
   徴とするガス燃焼器監視装置。