JP2003161440A - 燃焼装置用の未燃成分検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適正なタイミングで前記ヒートクリーニング
処理を実行することにより、未燃成分検出手段の劣化に
よる検出誤差の少ない状態で未燃成分濃度の検出を適正
に行うことが可能となる燃焼装置用の未燃成分検出装置
を提供する。 【解決手段】 検出用設定温度に調整して未燃成分の濃
度を検出する接触燃焼式の未燃成分検出手段Ｓと、その
検出情報から未燃成分の濃度を判別する判別手段１０２
と、設定されたクリーニングチェック用周期時間が経過
するごとに、未燃成分検出手段を前記検出用設定温度よ
りも高いクリーニング用温度に調整するヒートクリーニ
ング処理、未燃成分が零であるとする零濃度検出値を求
める零濃度検出処理、及び、零濃度検出値に基づいて未
燃成分濃度の検出を適正化するための後処理の夫々を実
行する制御手段１０４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、燃焼ガス中の未燃
成分濃度を検出するための検出用設定温度に調整して検
出作用させる接触燃焼式の未燃成分検出手段と、前記未
燃成分検出手段が未燃成分の濃度が零のときに出力する
ものとして設定した基準値、及び、前記未燃成分検出手
段が検出作用したときの検出値に基づいて、未燃成分の
濃度を判別する判別手段と、前記未燃成分検出手段を前
記検出用設定温度よりも高いクリーニング用温度に調整
するヒートクリーニング処理、そのヒートクリーニング
処理のあとで前記未燃成分検出手段を検出作用させて、
未燃成分が零であるとする零濃度検出値を求める零濃度
検出処理、及び、その零濃度検出処理にて求めた零濃度
検出値に基づいて、未燃成分濃度の検出を適正化するた
めの後処理の夫々をクリーニングチェック制御処理とし
て実行する制御手段とを備えた燃焼装置用の未燃成分検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記構成の燃焼装置用の未燃成分検出装
置において、従来では、例えば特開平９−６８３１１号
公報に示されるように、検出対象とする燃焼装置の燃焼
積算時間が設定積算時間に達する毎に前記クリーニング
チェック制御処理を行う構成となっていた。説明を加え
ると、検出対象とする燃焼装置の燃焼積算時間が設定積
算時間に達する毎に、前記ヒートクリーニング処理を実
行するとともに、そのヒートクリーニング処理を実行し
た後に前記零濃度検出処理を実行し、且つ、前記後処理
の一例として次のような処理を行うようになっていた。
つまり、この未燃成分検出装置では、未燃成分濃度を検
出するための基準値が予め記憶されており、その基準値
と未燃成分検出手段の検出値とに基づいて未燃成分濃度
を求めるのであるが、前記後処理の一例として、前記零
濃度検出処理にて検出された零濃度検出値に基づいて、
前記判別手段が未燃成分の濃度を判別するための判別条
件を補正する補正処理を実行するようになっていた。具
体的に説明すると、前記零濃度検出値に基づいて未燃成
分の濃度を判別するために設定されている基準値を更新
する処理を行うようになっており、又、前記零濃度検出
処理にて検出された零濃度検出値が適正範囲を外れて異
常な値であれば、未燃成分検出手段が動作異常であると
判別する処理を行い、このような異常が設定回数連続し
て発生すると、その後の検出動作を停止させる処理を行
うようになっていた。

【０００３】又、上記第１の従来技術とは別に、検出対
象とする燃焼装置の燃焼が終了したあとで、未燃成分が
零であると予測される状態となる設定時間（例えば約３
０分間）が経過したときに、前記クリーニングチェック
制御処理を実行するように構成したもの（以下、第２の
従来技術という）もあった。この第２の従来技術では、
前記後処理として、前記零濃度検出処理にて検出された
零濃度検出値に基づいて、前記判別手段が未燃成分の濃
度を判別するための判別条件を補正する補正処理を実行
するようになっていた。具体的に説明すると、前記零濃
度検出値と予め設定記憶されている基準値との差から未
燃成分検出手段の検出情報に基づいて未燃成分の濃度を
判別するときに使用する関係式を補正する構成となって
いた。

【０００４】上記したような第１及び第２の従来技術に
おける構成は、検出対象とする燃焼装置が燃焼作動を実
行すると、燃焼ガス中に含まれる硫化物などの異物が前
記未燃成分検出手段の表面に付着することがあり、この
ような付着物が前記未燃成分検出手段の表面に堆積する
ことによって前記未燃成分検出手段による未燃成分の検
出が適正に検出することができないおそれがあり、又、
経年変化によって、未燃成分が零であると予測される状
態における前記未燃成分検出手段の検出値が変化するお
それがあるから、上記したようなクリーニングチェック
制御処理を実行することにより、未燃成分濃度の検出を
適正に行えるようにしたものである。つまり、ヒートク
リーニング処理によって未燃成分検出手段の表面に付着
している硫化物などの異物を除去して、表面をクリーニ
ングした状態で零濃度検出値を求め、その零濃度検出値
に基づいて、未燃成分濃度の検出を適正化するための後
処理を行うようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第１の従来技
術では、燃焼装置の燃焼積算時間が設定積算時間に達す
る毎に前記クリーニングチェック制御処理を行う構成で
あるから、燃焼装置が燃焼しない状態が長時間にわたっ
て発生すると、燃焼積算時間は変化しないから前記クリ
ーニングチェック制御処理が長時間にわたり行われない
こととなり、未燃成分検出手段の表面に付着した異物に
よる検出誤差が発生することや、経年変化に起因して未
燃成分が零であると予測される状態における前記未燃成
分検出手段の検出値が変化してしまうことに対しては対
策が採られていないものであり、その後、検出対象とな
る燃焼装置が燃焼した時における未燃成分濃度の検出を
適正に行えないものとなる不利がある。又、第２の従来
技術においても、燃焼装置が燃焼しない状態が長時間に
わたって発生すると、前記クリーニングチェック制御処
理が長時間にわたり行われないこととなり、第１従来技
術の場合と同様の不利がある。因みに、未燃成分検出手
段の表面に付着する異物としては、燃焼装置の燃焼に伴
って発生する硫化物などの物質に限られるものではな
く、燃焼装置が燃焼していない状態であっても、検出誤
差の要因となる各種の不純物が空中を浮遊しながら未燃
成分検出手段の表面に付着するおそれがある。

【０００６】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、適正なタイミングで前記クリーニ
ングチェック制御処理を実行することにより、未燃成分
検出手段による検出誤差を少なくして未燃成分濃度の検
出を適正に行うことが可能となる燃焼装置用の未燃成分
検出装置を提供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の燃焼装
置用の未燃成分検出装置は、燃焼ガス中の未燃成分濃度
を検出するための検出用設定温度に調整して検出作用さ
せる接触燃焼式の未燃成分検出手段と、前記未燃成分検
出手段が未燃成分の濃度が零のときに出力するものとし
て設定した基準値、及び、前記未燃成分検出手段が検出
作用したときの検出値に基づいて、未燃成分の濃度を判
別する判別手段と、前記未燃成分検出手段を前記検出用
設定温度よりも高いクリーニング用温度に調整するヒー
トクリーニング処理、そのヒートクリーニング処理のあ
とで且つ未燃成分が零であると予測される状態におい
て、前記未燃成分検出手段を検出作用させて零濃度検出
値を求める零濃度検出処理、及び、その零濃度検出処理
にて求めた零濃度検出値に基づいて、未燃成分濃度の検
出を適正化するための後処理の夫々をクリーニングチェ
ック制御処理として実行する制御手段とを備えたもので
あって、前記制御手段が、設定されたクリーニングチェ
ック用周期時間が経過するごとに、前記クリーニングチ
ェック制御処理を周期的に実行するように構成されてい
ることを特徴とする。

【０００８】尚、前記後処理としては、前記零濃度検出
処理にて求めた零濃度検出値を各種の制御用の情報とし
て記憶保持する処理や、前記零濃度検出処理にて求めた
前記零濃度検出値の情報に基づいて前記判別手段におい
て未燃成分の濃度を判別するための判別条件を補正する
補正処理等があり、より具体的には、前記零濃度検出処
理にて求めた零濃度検出値に基づいて予め設定記憶され
ている未燃成分濃度を検出するための基準値を補正した
り、前記零濃度検出処理にて求めた零濃度検出値に基づ
いて未燃成分検出手段の検出情報に基づいて未燃成分の
濃度を判別するときに使用する関係式を補正するように
したり、又、零濃度検出値と基準値との差異が設定量以
上であれば動作異常であるとしてその後の検出作動を停
止させる等の処理がある。

【０００９】上記構成によれば、設定されたクリーニン
グチェック用周期時間が経過するごとに、その周期時間
が経過するまでの間に検出対象である燃焼装置が燃焼し
ていても燃焼していなくても、前記クリーニングチェッ
ク制御処理を周期的に実行することになる。例えば、前
記クリーニングチェック用周期時間として２４時間が経
過する毎に、すなわち、１日に１回づつ同じ時刻のタイ
ミングで繰り返しクリーニングチェック制御処理を実行
する構成を一例として挙げることができるが、この場合
クリーニングチェック制御処理を実行するタイミングと
しては、検出対象である燃焼装置が通常使用されていな
いと想定されるような時間帯が設定されることになる。

【００１０】前記クリーニングチェック用周期時間が経
過するまでの間に未燃成分検出手段の表面に異物が付着
している場合であっても、ヒートクリーニング処理によ
りその異物を高温によって例えば分解したり焼却したり
して除去することができ、又、そのように異物が除去さ
れた計測に適した状態で零濃度検出値を求めることがで
き、そのような零濃度検出値に基づいて未燃成分濃度の
検出を適正化するための後処理を適正に行うことができ
る。

【００１１】このようにして、クリーニングチェック用
周期時間が経過する毎にクリーニングチェック制御処理
を実行するので、従来技術のように検出対象となる燃焼
装置が長い間燃焼しない場合にはクリーニングチェック
制御処理が長い間実行されない構成に比べて、検出対象
となる燃焼装置に対する未燃成分濃度の検出を適正に行
えるものとなる。

【００１２】従って、適正なタイミングで前記クリーニ
ングチェック制御処理を実行することにより、未燃成分
検出手段による検出誤差の少ない状態で未燃成分濃度の
検出を適正に行うことが可能となる燃焼装置用の未燃成
分検出装置を提供できるに至った。

【００１３】請求項２に記載の燃焼装置用の未燃成分検
出装置は、請求項１に記載の燃焼装置用の未燃成分検出
装置において、前記制御手段が、前記クリーニングチェ
ック制御処理を実行すべきタイミングにおいて、検出対
象とする燃焼装置が燃焼状態にあると、前記クリーニン
グチェック制御処理を実行しないように構成されている
ことを特徴とする。

【００１４】すなわち、上述したように、クリーニング
チェック制御処理を実行するタイミングとしては、検出
対象である燃焼装置が通常使用されていないと想定され
るような時間帯が設定されるのであるが、燃焼装置の使
用状況が常に一定であるとは限らないので、設定された
クリーニングチェック用周期時間が経過するごとにクリ
ーニングチェック制御処理を周期的に実行する構成であ
れば、そのクリーニングチェック制御処理を実行するタ
イミングと同じタイミングで検出対象とする燃焼装置が
燃焼作動を実行するおそれがあるが、クリーニングチェ
ック制御処理を実行すべきタイミングにおいて、検出対
象とする燃焼装置が燃焼状態にあると、前記クリーニン
グチェック制御処理を実行しないようにしている。従っ
て、燃焼装置が燃焼している場合には、前記クリーニン
グチェック制御処理を行わずに、本来の機能である、燃
焼ガス中の未燃成分濃度の検出処理を適正に行うことが
でき、請求項１を実施するのに好適な手段が得られる。

【００１５】請求項３に記載の燃焼装置用の未燃成分検
出装置は、請求項２に記載の燃焼装置用の未燃成分検出
装置において、前記制御手段が、検出対象とする燃焼装
置が燃焼することにより前記零濃度検出処理を実行しな
いときは、前記クリーニングチェック制御処理を周期的
に実行するときの実行タイミングを変更するように構成
されていることを特徴とする。

【００１６】例えば、燃焼装置の燃焼作動が設定周期毎
に繰り返し行われるような場合であれば、上述した如く
設定されたクリーニングチェック用周期時間が経過する
ごとにクリーニングチェック制御処理を実行するように
すると、燃焼装置が燃焼するタイミングと同じタイミン
グでクリーニングチェック制御処理を繰り返し実行する
おそれがある。そこで、燃焼装置が燃焼することにより
前記零濃度検出処理を実行しない処理を実行したときに
は、前記クリーニングチェック制御処理を周期的に実行
するときの実行タイミングを変更するようにしているの
で、燃焼装置が燃焼するタイミングと同じタイミングで
クリーニングチェック制御処理を繰り返し実行するとい
った不利を解消することができ、請求項２を実施するの
に好適な手段が得られる。

【００１７】請求項４に記載の燃焼装置用の未燃成分検
出装置は、燃焼ガス中の未燃成分濃度を検出するための
検出用設定温度に調整して検出作用させる接触燃焼式の
未燃成分検出手段と、前記未燃成分検出手段が未燃成分
の濃度が零のときに出力するものとして設定した基準
値、及び、前記未燃成分検出手段が検出作用したときの
検出値に基づいて、未燃成分の濃度を判別する判別手段
と、前記未燃成分検出手段を前記検出用設定温度よりも
高いクリーニング用温度に調整するヒートクリーニング
処理、そのヒートクリーニング処理のあとで前記未燃成
分検出手段を検出作用させて、未燃成分が零であるとす
る零濃度検出値を求める零濃度検出処理、及び、その零
濃度検出処理にて求めた零濃度検出値に基づいて、未燃
成分濃度の検出を適正化するための後処理の夫々をクリ
ーニングチェック制御処理として実行する制御手段とを
備えたものであって、前記制御手段が、検出対象とする
燃焼装置の燃焼が終了したあとで、未燃成分が零である
と予測される状態となる設定時間が経過したとき、およ
び、検出対象とする燃焼装置の燃焼が停止してから燃焼
されない経過時間がクリーニングチェック用設定時間達
したときに、前記クリーニングチェック制御処理を実行
するように構成されていることを特徴とする。

【００１８】上記構成によれば、検出対象とする燃焼装
置の燃焼が終了したあとで、未燃成分が零であると予測
される状態となる設定時間が経過したときに、前記クリ
ーニングチェック制御処理を実行する。例えば、燃焼装
置が燃焼を停止してから約３０分間程度の時間が経過す
ると一般的には未燃成分が零であると予測される状態に
なると考えられるから、未燃成分が零であると予測され
る状態となる設定時間の一例として約３０分間を設定す
る構成が挙げることができるが、３０分間に限定される
ものではなく、未燃成分が零であると予測される状態と
なる設定時間は、検出対象とする燃焼装置に応じて適宜
設定されることになる。

【００１９】そして、燃焼装置が燃焼することによって
発生した異物や空中に浮遊している異物が未燃成分検出
手段の表面に付着することがあるが、このような異物を
ヒートクリーニング処理により高温によって例えば分解
したり焼却したりして除去することができ、又、そのよ
うに異物が除去された計測に適した状態で零濃度検出処
理を実行するので精度よく零濃度検出値を求めることが
でき、そのような零濃度検出値に基づいて未燃成分濃度
の検出を適正化するための後処理を適正に行うことがで
きる。

【００２０】又、検出対象とする燃焼装置の燃焼が停止
してから燃焼されない経過時間がクリーニングチェック
用設定時間に達したときに、前記クリーニングチェック
制御処理を実行する。このクリーニングチェック用設定
時間の一例として２４時間を設定する構成が挙げられる
が、クリーニングチェック用設定時間としては２４時間
に限定されるものではなく、検出対象とする燃焼装置に
応じて適宜設定されることになる。つまり、燃焼装置が
燃焼していなくてもクリーニングチェック用設定時間が
経過するまでの間に空中に浮遊している異物が未燃成分
検出手段の表面に付着することがあるが、このような異
物をヒートクリーニング処理により高温によって例えば
分解したり焼却したりして除去することができ、又、そ
のように異物が除去された計測に適した状態で零濃度検
出値を求めることができ、そのような零濃度検出値に基
づいて未燃成分濃度の検出を適正化するための後処理を
適正に行うことができる。

【００２１】このようにして、検出対象とする燃焼装置
の燃焼が終了したあとで、未燃成分が零であると予測さ
れる状態となる設定時間が経過したときだけでなく、検
出対象とする燃焼装置の燃焼が停止してから燃焼されな
い経過時間がクリーニングチェック用設定時間に達した
ときにも、クリーニングチェック制御処理を実行するの
で、従来技術のように検出対象となる燃焼装置が長い間
燃焼しない場合にはクリーニングチェック制御処理が長
い間実行されない構成に比べて、検出対象となる燃焼装
置に対する未燃成分濃度の検出を適正に行えるものとな
る。

【００２２】従って、適正なタイミングで前記クリーニ
ングチェック制御処理を実行することにより、未燃成分
検出手段による検出誤差の少ない状態で未燃成分濃度の
検出を適正に行うことが可能となる燃焼装置用の未燃成
分検出装置を提供できるに至った。

【００２３】請求項５に記載の燃焼装置用の未燃成分検
出装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の燃焼装置用
の未燃成分検出装置において、前記制御手段が、前記ク
リーニングチェック制御処理において、前記ヒートクリ
ーニング処理を実行した後に、前記未燃成分検出手段の
検出値が安定した状態になったか否かを判別する安定判
別処理を実行するように構成されていることを特徴とす
る。

【００２４】すなわち、ヒートクリーニング処理を実行
したときには、未燃成分検出手段が検出用設定温度より
も高いクリーニング用温度になるので、未燃成分検出手
段に対する熱的なストレスがかかり未燃成分の検出動作
が不安定になるおそれがあるが、上記したように未燃成
分検出手段の検出値が安定した状態になったか否かを判
別するようにしているので、熱的なストレス等によって
未燃成分の検出動作が不安定になっているか否かを判別
することができ、請求項１〜４のいずれかを実施するの
に好適な手段が得られる。

【００２５】請求項６に記載の燃焼装置用の未燃成分検
出装置は、請求項５に記載の燃焼装置用の未燃成分検出
装置において、前記制御手段が、前記安定判別処理にて
前記未燃成分検出手段の検出値が安定した状態になった
ことを確認した後に、前記零濃度検出処理を実行するよ
うに構成されていることを特徴とする。

【００２６】すなわち、未燃成分検出手段の検出値が安
定した状態になったことを確認した後に、未燃成分が零
であるとする零濃度検出値を求める零濃度検出処理を実
行するので、熱的なストレス等によって未燃成分の検出
動作が不安定になっている状態で誤って零濃度検出値を
求めるといった不利がなく、精度よく零濃度検出値を求
めることができ、請求項５を実施するのに好適な手段が
得られる。

【００２７】請求項７に記載の燃焼装置用の未燃成分検
出装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の燃焼装置用
の未燃成分検出装置において、前記制御手段が、前記後
処理として、前記クリーニングチェック制御処理を実行
する毎に、前記零濃度検出処理にて求める前記零濃度検
出値の設定回数分の情報に基づいて、前記判別手段にお
いて未燃成分の濃度を判別するための判別条件を補正す
る補正処理を実行するように構成されていることを特徴
とする。

【００２８】すなわち、零濃度検出処理にて求めた零濃
度検出値に基づいて、未燃成分濃度の検出を適正化する
ための後処理として、次のような処理を実行する。つま
り、前記クリーニングチェック制御処理を実行する毎に
前記零濃度検出処理にて零濃度検出値を求め、クリーニ
ングチェック制御処理を設定回数実行する毎に設定回数
分の零濃度検出値の情報に基づいて、前記判別手段にお
いて未燃成分の濃度を判別するための判別条件を補正す
る補正処理を実行するのである。この補正処理として
は、例えば、設定回数分の零濃度検出値の情報に基づい
て未燃成分濃度を検出するための基準値を更新する処理
がある。このように設定回数計測された計測値に基づい
て、未燃成分濃度を検出するための判別条件を補正する
ようにしているので、一回の零濃度検出処理における計
測値であれば、一時的な変動に起因して適正な値とは異
なる零濃度検出値が計測されるおそれがあるが、設定回
数計測された計測値に基づいて補正処理を行うので、適
正な判別条件として設定することが可能であり、請求項
１〜６のいずれかを実施するのに好適な手段が得られ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕以下、本発明に
かかる燃焼装置用の未燃成分検出装置の第１実施形態を
給湯装置に適応した例を図面に基づいて説明する。この
給湯装置は、図１に示すように、給水路８から供給され
た水を加熱して給湯路７に給湯する給湯部Ｙと、その給
湯部Ｙの動作を制御する制御部Ｈと、その制御部Ｈに制
御動作のための指令を指令するリモコン装置とから構成
されている。

【００３０】前記給湯部Ｙは、燃焼室の内部に検出対象
とする燃焼装置の一例であるバーナ２や水加熱用の熱交
換器３などを備えて構成され、燃焼室１の上部に接続さ
れてバーナ２の燃焼ガスを室外に排出する排気路５と、
バーナ２に燃焼用空気を通風し、かつ、バーナ２の燃焼
ガスを排気路５を通じて室外に排出する通風手段として
のファン４も設けられている。そして、熱交換器３に
は、加熱用の水を供給する給水路６と、熱交換器３にお
いて加熱された湯を図示しない給湯栓に供給する給湯路
７とが接続され、バーナ２に対して燃料ガスを供給する
燃料供給路８が備えられている。

【００３１】前記給水路６には、熱交換器３への給水量
Ｑｉを検出する給水量センサ９が備えられ、給湯路７に
は、給湯栓に対する給湯温度Ｔｘを検出する給湯温セン
サ１０が備えられている。前記燃料供給路８は、一般家
庭用のガス供給管に接続され、この燃料供給路８には、
バーナ２への燃料供給量Ｉｐを調節する電磁比例弁１１
と、燃料の供給を断続する開閉弁１２とが備えられてい
る。前記バーナ２の近くにはバーナ２に点火するイグナ
イタ１８、着火したことを検出するフレームロッド１９
が備えられている。

【００３２】前記リモコン装置Ｒは、有線または無線に
よって制御部Ｈと接続され、給湯装置の運転および停止
を指示する運転スイッチ１３や、設定目標給湯温度Ｔｐ
を設定する温度設定スイッチ１４や、種々の情報を表示
する表示ランプ１５，１６，１７などが備えられてい
る。なお、表示ランプ１５は、給湯装置が運転されてい
るか否かを表示し、表示ランプ１６，１７は、後述する
ような異常状態を表示するように構成されている。

【００３３】前記排気路５には、接触燃焼式の未燃成分
検出手段としての接触燃焼式のＣＯセンサＳが、バーナ
２の燃焼ガスに接触する状態で設けられ、このＣＯセン
サＳは、バーナにて燃焼された燃焼排ガス中に含まれる
一酸化炭素（ＣＯ）ガスの濃度、つまり、ＣＯ濃度Ｄに
応じた出力値を出力するように構成されている。

【００３４】前記ＣＯセンサＳについて具体的に説明す
ると、図２に示すように、ＣＯセンサＳは、ステンレス
製の保護枠２１の内側の台座２２にセンサ素子２３、温
度補償用リファレンス素子２４、および、ＣＯセンサＳ
の雰囲気温度Ｔａを検出する温度センサ２５を装備して
いる。このセンサ素子２３、温度補償用リファレンス素
子２４は夫々触媒を担持した白金線で構成されており、
また、センサ素子２３、温度補償用リファレンス素子２
４、および、抵抗素子２６，２７とは、図３に示すよう
に、ブリッジ回路状態に接続されている。

【００３５】そして、センサ素子２３、温度補償用リフ
ァレンス素子２４は、電流が流れることで検出用設定温
度として約２５０°Ｃに加熱され、その表面に接触する
未燃成分が触媒作用によって燃焼する。このとき、セン
サ素子２３に担持された触媒には、ＣＯに対する選択性
があるため、センサ素子２３、温度補償用リファレンス
素子２４夫々の素子温度に差が生じる。また、白金線
は、温度により抵抗値が変化するので、燃焼ガス中のＣ
Ｏ濃度が大になるほど、センサ素子２３と温度補償用リ
ファレンス素子２４の抵抗値の差が大となる。したがっ
て、燃焼ガス中のＣＯ濃度に応じた出力値Ｖｓが、ブリ
ッジ回路における、センサ素子２３と温度補償用リファ
レンス素子２４との接続部、および、抵抗素子２６と２
７との接続部から電圧値として出力されるように構成さ
れている。なお、図２中の２８は、制御部Ｈと接続して
いるリード線とのコネクタ部である。

【００３６】前記ＣＯセンサＳの出力値Ｖｓは、ＣＯ濃
度が同じであっても雰囲気温度Ｔａに応じて変化すると
いう温度特性を有しており、ＣＯ濃度Ｄが大になるほど
ＣＯセンサＳの出力値Ｖｓは増加する。雰囲気温度Ｔａ
を所定の温度に固定した場合、ＣＯ濃度Ｄと出力値Ｖｓ
との間には、下記数１にて示される相関関係がある。
尚、このような相関関係並びに雰囲気温度とＣＯ濃度の
基準値との相関関係等のデータは予め計測されて後述す
る記憶手段に記憶されている。

【００３７】

【数１】Ｖｓ＝α×Ｄ＋β

【００３８】ちなみに、αはＣＯセンサＳの感度、βは
雰囲気温度Ｔａが所定の温度のときのＣＯ濃度Ｄがゼロ
の状態と予測されるときにおけるゼロ点出力値である。

【００３９】前記制御部Ｈは、マイクロコンピュータを
備えて構成され、図１に示すように、バーナ２の燃焼動
作およびファン４の動作を制御する燃焼制御手段１０１
と、ＣＯセンサＳの検出情報に基づいて、未燃成分の濃
度を判別する判別手段としてのＣＯ濃度判別手段１０
２、ＣＯ濃度判別手段１０２の判別値に基づいて不完全
燃焼状態を判別する不完全燃焼判別手段１０３と、ＣＯ
センサＳの動作を制御するＣＯセンサ制御手段１０４
と、各種制御情報を記憶する記憶手段１０５などから構
成されている。そして、この制御部Ｈには、リモコン装
置Ｒ、ファン４、給水量センサ９、給湯温センサ１０、
電磁比例弁１１、断続弁１２、イグナイタ１８、フレー
ムロッド１９、ＣＯセンサＳ、温度センサ２５が接続さ
れている。

【００４０】前記燃焼制御手段１０１は、給湯栓によっ
て調節され給水量センサ９により検出される給水量Ｑｉ
が設定水量になると、バーナ２の点火制御を実行し、給
湯温度Ｔｘが設定目標給湯温度Ｔｐになるようにバーナ
２の燃料供給量Ｉｐを調節するとともに、ファン４の回
転速度が燃料供給量Ｉｐに対して予め設定されている目
標回転速度になるようにファン４の回転速度を制御する
燃焼制御処理を実行し、給水量Ｑｉが設定水量未満にな
ると、バーナ２の燃焼を停止させるように構成されてい
る。

【００４１】前記ＣＯ濃度判別手段１０２は、ＣＯセン
サＳが検出作用したときの検出値の情報に加えて、温度
センサ２５の検出情報、及び、記憶手段１０５に記憶さ
れているＣＯセンサＳが未燃成分の濃度が零のときに出
力するものとして設定した基準値の情報、上記数１の演
算式の情報や雰囲気温度とＣＯ濃度との相関関係の情報
等から、未燃成分の濃度としてのＣＯ濃度Ｄを判別する
ように構成されている。

【００４２】前記不完全燃焼判別手段１０３は、ＣＯ濃
度判別手段１０２の判別値に基づいて、判別されたＣＯ
濃度Ｄが設定濃度（例えば、１０００ｐｐｍ）以上とな
る状態が設定時間（例えば、２０秒間）以上継続する
と、不完全燃焼状態であると判別して、表示ランプ１７
を点灯することにより不完全燃焼状態であることを報知
する構成となっている。なお、バーナ２の燃焼開始直後
は、バーナ２の燃焼に過渡的な不完全燃焼状態が生じ、
ＣＯ濃度Ｄが一時的に非常に高くなるので、燃焼開始直
後の過渡的な不完全燃焼状態を判別しないように、燃焼
開始後設定時間（例えば６０秒）が経過する間は、不完
全燃焼判別作動を実行しないように構成されている。

【００４３】前記記憶手段１０５は、例えばＥＥＰＲＯ
Ｍ（電気的に書き込み消去可能な不揮発性メモリ）など
により構成され、後述するように計測されたＣＯ濃度Ｄ
を記憶するように構成されている。又、給湯装置が初期
設置された状態における、ＣＯ濃度がゼロと予測される
ときにおけるゼロ点出力値である基準値についての情報
や周囲温度に対する基準値の補正情報等についても記憶
するように構成されている。

【００４４】前記ＣＯセンサ制御手段１０４は、ＣＯセ
ンサＳを検出用設定温度（約２５０°Ｃ）よりも高いク
リーニング用温度（例えば、６００°Ｃ）に調整するヒ
ートクリーニング処理、そのヒートクリーニング処理の
あとでＣＯセンサＳを検出作用させて未燃成分が零であ
るとする零濃度検出値を求める零濃度検出処理、及び、
未燃成分濃度の検出を適正化するための後処理の夫々を
クリーニングチェック制御処理として実行するように構
成されている。そして、前記後処理として、前記クリー
ニングチェック制御処理を実行する毎に、前記零濃度検
出処理にて求める前記零濃度検出値の設定回数分の情報
に基づいて、前記判別手段において未燃成分の濃度を判
別するための判別条件を補正する補正処理を実行するよ
うに構成されている。具体的には、クリーニングチェッ
ク制御処理を実行する毎に、前記零濃度検出処理にて求
めた前記零濃度検出値を記憶しておき、クリーニングチ
ェック制御処理を設定回数実行する毎に、記憶されてい
る設定回数分の前記零濃度検出値の情報に基づいて、未
燃成分濃度を検出するための基準値を更新するように構
成されている。

【００４５】又、ＣＯセンサ制御手段１０４は、前記ク
リーニングチェック制御処理を実行すべきタイミングに
おいて、検出対象とする燃焼装置（バーナ２）が燃焼状
態にあると、前記クリーニングチェック制御処理を実行
しないように構成され、且つ、検出対象とする燃焼装置
としてのバーナ２が燃焼することによりクリーニングチ
ェック制御処理を実行しないときは、クリーニングチェ
ック制御処理を周期的に実行するときの実行タイミング
を変更するように構成されている。しかも、前記ヒート
クリーニング処理を実行した後に、ＣＯ濃度の検出値が
安定した状態になったか否かを判別する安定判別処理を
実行するように構成され、その安定判別処理にてＣＯ濃
度の検出値が安定した状態になったことを確認した後
に、前記零濃度検出処理を実行するように構成され、零
濃度検出処理を設定回数実行する毎に、設定回数計測さ
れた計測値に基づいて、ＣＯ濃度を検出するための基準
値の更新処理を実行するように構成されている。

【００４６】次に、前記ＣＯセンサ制御手段１０４につ
いての制御動作を図４〜図６に示すフローチャートに基
づいて説明する。尚、このＣＯセンサＳによる制御処理
は、給湯装置が設置されて電源が投入されると開始する
ようになっており、運転スイッチ１３の入切操作に関係
なく常時実行される構成となっている。又、ＣＯセンサ
Ｓに対する電源供給も電源投入と同時に開始され、その
後は継続して電源供給が行われる構成となっている。

【００４７】この制御処理においては、給湯装置が初期
設置されて電源が投入された時点から２４時間タイマー
を動作させて、基本的には、２４時間タイマーのカウン
ト値が２４時間に達する毎に、クリーニングチェック制
御処理を実行する構成となっているが、上述した如く、
クリーニングチェック制御処理を実行すべきタイミング
において、具体的には、ヒートクリーニング処理の開始
タイミングに至る時点よりも３０分前の時点から処理を
終了するまでの間に、バーナ２が燃焼したときには、ク
リーニングチェック制御処理を実行しないようになって
おり、バーナ２が燃焼することによりクリーニングチェ
ック制御処理を実行しないときは、クリーニングチェッ
ク制御処理を周期的に実行するときの実行タイミングを
変更するようになっている。具体的には、次回のクリー
ニングチェック制御処理を実行するときの実行タイミン
グとして、２４時間後ではなく３時間ずらして２１時間
後に行い、その後は２４時間毎の周期に戻すようにして
いる。このように、ヒートクリーニング処理の開始タイ
ミングに至る時点よりも３０分前の時点から零濃度検出
処理を終了するまでの間がクリーニングチェック制御処
理を実行すべきタイミングの一例として設定されてい
る。

【００４８】以下、具体的な動作を説明する。電源が投
入され制御がスタートすると、先ず、各種の動作のリセ
ット処理が行われる。つまり、後述するようなタイマー
やカウンタ等の初期リセット処理を実行し（ステップ
１、２、３）、後述するようなゼロ点補正処理を禁止
し、ＣＯ濃度の計測値を記憶するための記憶手段１０５
の記憶内容をリセットする（ステップ４、５）。そし
て、設定単位時間（１．６秒）毎にＣＯ濃度を計測し
て、最新の設定個数（８個）の計測値を記憶手段１０５
に記憶保持する（ステップ６）。つまり、設定単位時間
毎に常に８個分の最新のデータに書き換えられることに
なる。

【００４９】そして、２４時間タイマーをカウントアッ
プして、その２４時間タイマーの計数時間が２３時間３
０分〜０時間１分の間にあれば、バーナが燃焼している
か否かを判断して、バーナ２が燃焼中であれば２４時間
タイマーの修正要求処理をする（ステップ８、９）。そ
して、２４時間タイマーの計数値が２４時間以上になる
と、バーナ２が燃焼中でなければ、２４時間タイマーを
リセットしてＣＯセンサＳに対するヒートクリーニング
処理を開始する（ステップ１１、１２、１３）。尚、こ
のとき、２４時間タイマーの計数値が２４時間に達する
までにバーナ２が燃焼中であると判断すると、２４時間
タイマーの修正要求処理をし（ステップ１０）、又、２
４時間タイマーの計数値が２４時間以上になった時点で
２４時間タイマーをリセットして、２４時間タイマーの
修正要求処理をして、ステップ５に戻る（ステップ１
２、１４、１５）。

【００５０】ステップ８にて２４時間タイマーの計数時
間が２３時間３０分〜０時間１分の間になければ、２４
時間タイマーについての修正要求がなく、しかも、ヒー
トクリーニングを実行しておらず、ゼロ点補正許可状態
でなければ、ステップ５に戻り、それまでの動作を繰り
返す（ステップ７、８、１６、１８、１９、２１）。

【００５１】前記ヒートクリーニング処理を開始する
と、ＣＯ濃度の計測値を記憶するための記憶手段１０５
の記憶内容をリセットし（ステップ１８、２２）、ヒー
トクリーニング処理の実行中にバーナ２が燃焼しなけれ
ば、２４時間タイマーの計数値が０時間１分になると、
すなわち、処理を開始してから１分間が経過すると、ヒ
ートクリーニング処理を終了して、ゼロ点補正許可処理
を実行する（ステップ２３、２４、２５）。尚、処理中
においてバーナ２が燃焼すると、ヒートクリーニング処
理を停止して、２４時間タイマーの修正要求処理をして
ステップ７に戻る（ステップ２３、２６）。

【００５２】バーナ２が燃焼中であることが確認され、
２４時間タイマーの修正要求処理が行われたときには、
ステップ１６にてそのことが判別されると、２４時間タ
イマーに３時間をセットして２１時間後に次回のヒート
クリーニング処理が行われるように設定して、２４時間
タイマーの修正要求処理を解除してゼロ点補正を禁止す
る（ステップ１７）。尚、次回のヒートクリーニング処
理が行われるときには、ステップ１３にて２４時間タイ
マーがリセットされ、再度、タイマー時間として２４時
間がセットされ、その後は２４時間毎の周期に戻すよう
にしている。

【００５３】上記したようにステップ２５にてゼロ点補
正許可処理が実行されると、バーナ２が燃焼していない
状態で、上記ステップ２１においてゼロ点補正許可状態
であることが判別されると安定判別処理に移行する。こ
の安定判別処理では、上述したように、設定単位時間
（１．６秒）毎に計測されて記憶手段１０５に記憶保持
されている最新の設定個数（８個）のＣＯ濃度の計測値
について、その全てのＣＯ濃度が設定値の幅内に収まっ
ているか否かを判断し（ステップ２７）、収まっていれ
ばＣＯ値安定チェックタイマー（１分間）をカウントア
ップする（ステップ２８）。そして、そのＣＯ値安定チ
ェックタイマーの計数値が１分に達する毎に、最新のＣ
Ｏ濃度の計測値を、安定状態判別用データとして、逐
次、記憶手段１０５に記憶させる処理を実行する（ステ
ップ２９、３０）。

【００５４】このようにして１分毎に繰り返し計測され
る安定状態判別用データが８個計測され、その８個のＣ
Ｏ濃度が安定判別用の設定値幅内に収まっていれば、Ｃ
Ｏ濃度が安定しているものと判断して、ゼロ点チェック
回数カウンタをカウントアップ（＋１）して、その時点
における最新のＣＯ濃度をそのときのゼロ点チェック値
として求めるとともに、その値を記憶手段に記憶して、
ゼロ点補正処理を禁止し、更に、２４時間タイマーの修
正要求を解除する（ステップ３１、３２）。上記したよ
うな前記最新のＣＯ濃度をそのときの零点検出値である
ゼロ点チェック値として求める処理が、前記零濃度検出
処理に対応し、その値を記憶手段１０５に記憶保持させ
る処理が、前記零濃度検出処理にて求めた前記零濃度検
出値を記憶する記憶処理に対応する。

【００５５】その後、更に、２４時間タイマーの修正要
求がなければ２４時間経過する毎に、クリーニングチェ
ック制御処理、つまり、上述したようなヒートクリーニ
ング処理、零濃度検出処理、及び、記憶処理を繰り返し
実行して、前記ゼロ点チェック回数カウンタのカウント
値が設定回数の一例としての３回に達すると、ゼロ点チ
ェック回数カウンタをリセットするとともに、記憶手段
１０５に記憶されている基準値のデータの更新処理を実
行する（ステップ３３、３４）。この処理が、未燃成分
濃度を検出するための基準値の更新処理に対応する。つ
まり、３回の零濃度検出処理によって得られたＣＯ濃度
の中心値と、記憶手段１０５に記憶されている現在の基
準値とを比較して、それらが判定用設定値以上異なって
いれば、前記中心値を新たな基準値として書き込み記憶
するのである。このとき中心値でなく平均値を用いても
よい。従って、前記ＣＯセンサ制御手段１０４が、クリ
ーニングチェック制御処理を実行する制御手段として機
能することになる。

【００５６】〔第２実施形態〕次に、本発明の第２実施
形態について説明する。この実施形態では、前記ＣＯセ
ンサ制御手段による制御動作が異なる他の構成は第１実
施形態と同じであるから、構成が異なる部分についての
み説明し、同じ構成の部分は説明は省略する。

【００５７】この実施形態では、前記ＣＯセンサ制御手
段１０４は、第１実施形態と同様に前記クリーニングチ
ェック制御処理を実行する構成となっているが、この実
施形態では、ＣＯセンサ制御手段１０４が、検出対象と
する燃焼装置の燃焼が終了したあとで、未燃成分が零で
あると予測される状態となる設定時間が経過したとき、
および、検出対象とする燃焼装置の燃焼が停止してから
燃焼されない経過時間がクリーニングチェック用設定時
間達したときに、前記クリーニングチェック制御処理を
実行するように構成されている。

【００５８】以下、図７に示すフローチャートに基づい
て、ＣＯセンサ制御手段の制御動作について説明する。
検出対象とする燃焼装置としてのバーナ２の燃焼が終了
してから未燃成分が零であると予測される状態となる第
１設定時間（例えば、３０分間）が経過すると、第１実
施形態において説明した内容と同様なヒートクリーニン
グ処理、零濃度検出処理、基準値のデータの更新処理を
実行する（ステップ４０〜４３）。又、その後も、バー
ナ２の燃焼が行われない状態が継続して、前回にバーナ
の燃焼が停止してから燃焼されない経過時間がクリーニ
ングチェック用設定時間（例えば、２４時間）に達した
ときに、上記したようなヒートクリーニング処理、零濃
度検出処理、基準値のデータの更新処理を夫々実行する
ことになる（ステップ４４〜４８）。

【００５９】尚、この実施形態では、ヒートクリーニン
グ処理、零濃度検出処理を実行する毎に基準値のデータ
の更新処理を実行する構成としているが、このような構
成に限らず、勿論、第１実施形態のように設定回数計測
した後に、複数の計測値の中心値又は平均値に基づいて
データの更新をするようにしてもよい。

【００６０】〔別実施形態〕以下、別実施形態を列記す
る。

【００６１】（１）上記実施形態では、前記クリーニン
グチェック制御処理を実行すべきタイミングにおいて、
検出対象とする燃焼装置が燃焼状態にあると、前記クリ
ーニングチェック制御処理を実行しないように構成した
が、このような構成に限らず、燃焼装置が燃焼状態にあ
ってもクリーニングチェック制御処理を実行するように
してもよい。この場合、零濃度検出処理を実行して計測
値を記憶しておき、例えば現在の基準値と比較して明ら
かに零濃度とは異なるデータであると判断すれば、その
値を削除するような処理を行うようにしてもよい。

【００６２】（２）上記実施形態では、燃焼装置が燃焼
することにより前記零濃度検出処理を実行しないとき
は、前記クリーニングチェック制御処理を周期的に実行
するときの実行タイミングを変更する構成としたが、こ
のような構成に限らず、前記実行タイミングとして、燃
焼作動が行われない時刻を予め設定しておく構成として
もよい。

【００６３】（３）上記実施形態では、ヒートクリーニ
ング処理を実行した後に、ＣＯセンサＳの検出値が安定
した状態になったか否かを判別する安定判別処理を実行
し、検出値が安定した状態になったことを確認した後
に、前記零濃度検出処理を実行する構成としたが、この
ような安定判別処理を行うことなく零濃度検出処理を実
行する構成としてもよい。又、上記実施形態では、前記
クリーニングチェック制御処理を設定回数として３回実
行する毎に前記基準値の更新処理を実行する構成とした
が、このような構成に限らず、設定回数としては２回又
は４回以上であってもよく、あるいは、前記クリーニン
グチェック制御処理を実行する毎に基準値の更新処理を
実行する構成としてもよい。

【００６４】（４）上記実施形態では、前記後処理とし
て、前記零濃度検出値に基づいて、予め設定記憶されて
いる未燃成分濃度を検出するための基準値を補正する構
成としたが、この後処理としては、このような構成に限
らず、前記零濃度検出処理にて求めた零濃度検出値に基
づいて未燃成分検出手段の検出情報に基づいて未燃成分
の濃度を判別するときに使用する関係式を補正するよう
にしたり、又、零濃度検出値と基準値との差異が設定量
以上であれば動作異常であるとしてその後の検出作動を
停止させる等の処理を実行するようにしてもよい。

【００６５】（５）上記実施形態では、未燃成分検出手
段が、燃焼装置の燃焼排ガス中の未燃成分のガス濃度と
してＣＯ濃度Ｄを検出するように構成されているが、燃
焼排ガス中の未燃成分のガス濃度としては、ＣＯ濃度に
限られるものではなく、酸素ガス濃度や水素ガス濃度な
どその他各種の未燃成分のガス濃度を検出するセンサを
適応させることが可能である。

【００６６】（６）上記実施形態では、給湯装置に適応
した例を示したが、ファンヒータなど燃焼装置を備えた
その他各種の機器に適応可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置の概略構成図

【図２】ＣＯセンサの断面図

【図３】ＣＯセンサの回路構成図

【図４】制御動作を示すフローチャート

【図５】制御動作を示すフローチャート

【図６】制御動作を示すフローチャート

【図７】別実施形態の制御動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１０２ 判別手段 １０４ 制御手段 Ｓ 未燃成分検出手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼ガス中の未燃成分濃度を検出するた
   めの検出用設定温度に調整して検出作用させる接触燃焼
   式の未燃成分検出手段と、 前記未燃成分検出手段が未燃成分の濃度が零のときに出
   力するものとして設定した基準値、及び、前記未燃成分
   検出手段が検出作用したときの検出値に基づいて、未燃
   成分の濃度を判別する判別手段と、 前記未燃成分検出手段を前記検出用設定温度よりも高い
   クリーニング用温度に調整するヒートクリーニング処
   理、そのヒートクリーニング処理のあとで前記未燃成分
   検出手段を検出作用させて、未燃成分が零であるとする
   零濃度検出値を求める零濃度検出処理、及び、その零濃
   度検出処理にて求めた零濃度検出値に基づいて、未燃成
   分濃度の検出を適正化するための後処理の夫々をクリー
   ニングチェック制御処理として実行する制御手段とを備
   えた燃焼装置用の未燃成分検出装置であって、 前記制御手段が、設定されたクリーニングチェック用周
   期時間が経過するごとに、前記クリーニングチェック制
   御処理を周期的に実行するように構成されている燃焼装
   置用の未燃成分検出装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段が、前記クリーニングチェ
   ック制御処理を実行すべきタイミングにおいて、検出対
   象とする燃焼装置が燃焼状態にあると、前記クリーニン
   グチェック制御処理を実行しないように構成されている
   請求項１記載の燃焼装置用の未燃成分検出装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段が、検出対象とする燃焼装
   置が燃焼することにより前記クリーニングチェック制御
   処理を実行しないときは、前記クリーニングチェック制
   御処理を周期的に実行するときの実行タイミングを変更
   するように構成されている請求項２記載の燃焼装置用の
   未燃成分検出装置。
4. 【請求項４】 燃焼ガス中の未燃成分濃度を検出するた
   めの検出用設定温度に調整して検出作用させる接触燃焼
   式の未燃成分検出手段と、 前記未燃成分検出手段が未燃成分の濃度が零のときに出
   力するものとして設定した基準値、及び、前記未燃成分
   検出手段が検出作用したときの検出値に基づいて、未燃
   成分の濃度を判別する判別手段と、 前記未燃成分検出手段を前記検出用設定温度よりも高い
   クリーニング用温度に調整するヒートクリーニング処
   理、そのヒートクリーニング処理のあとで前記未燃成分
   検出手段を検出作用させて、未燃成分が零であるとする
   零濃度検出値を求める零濃度検出処理、及び、その零濃
   度検出処理にて求めた零濃度検出値に基づいて、未燃成
   分濃度の検出を適正化するための後処理の夫々をクリー
   ニングチェック制御処理として実行する制御手段とを備
   えた燃焼装置用の未燃成分検出装置であって、 前記制御手段が、検出対象とする燃焼装置の燃焼が終了
   したあとで、未燃成分が零であると予測される状態とな
   る設定時間が経過したとき、および、検出対象とする燃
   焼装置の燃焼が停止してから燃焼されない経過時間がク
   リーニングチェック用設定時間に達したときに、前記ク
   リーニングチェック制御処理を実行するように構成され
   ている燃焼装置用の未燃成分検出装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段が、前記クリーニングチェ
   ック制御処理において、 前記ヒートクリーニング処理を実行した後に、前記未燃
   成分検出手段の検出値が安定した状態になったか否かを
   判別する安定判別処理を実行するように構成されている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃焼装置用の未燃
   成分検出装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段が、前記安定判別処理にて
   前記未燃成分検出手段の検出値が安定した状態になった
   ことを確認した後に、前記零濃度検出処理を実行するよ
   うに構成されている請求項５記載の燃焼装置用の未燃成
   分検出装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段が、前記後処理として、 前記クリーニングチェック制御処理を実行する毎に、前
   記零濃度検出処理にて求める前記零濃度検出値の設定回
   数分の情報に基づいて、前記判別手段が前記未燃成分の
   濃度を判別するための判別条件を補正する補正処理を実
   行するように構成されている請求項１〜６のうちいずれ
   か１項に記載の燃焼装置用の未燃成分検出装置。