JP2010164214A - Open type combustion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、供給される燃料を燃焼させるバーナと、
そのバーナにて形成される火炎に接触する状態で装備された熱電対と、
不完全燃焼ガスの濃度を検出する不完全燃焼ガスセンサと、
前記不完全燃焼ガスセンサの検出情報に基づいて、前記バーナの不完全燃焼を検知する制御手段とが設けられた開放型燃焼機器に関する。
The present invention comprises a burner for burning supplied fuel;
A thermocouple equipped in contact with the flame formed by the burner;
An incomplete combustion gas sensor for detecting the concentration of incomplete combustion gas;
The present invention relates to an open-type combustion apparatus provided with control means for detecting incomplete combustion of the burner based on detection information of the incomplete combustion gas sensor.
かかる開放型燃焼機器は、バーナの燃焼ガスが室内に放出される状態で運転されるものであり、具体例として、例えば、ガスファンヒータやガスストーブ等が挙げられる。
そして、不完全燃焼ガスの濃度を検出する不完全燃焼ガスセンサの検出情報に基づいてバーナの不完全燃焼を検知するようにして、不完全燃焼を検知するとバーナの燃焼を停止させるとともに例えば警報手段を作動させる等の処理を実行するように構成することにより、不完全燃焼に対する安全対策が講じられている(例えば、特許文献1参照。)。
Such an open-type combustion apparatus is operated in a state where combustion gas of the burner is released into the room, and specific examples include a gas fan heater and a gas stove.
Then, the incomplete combustion of the burner is detected based on the detection information of the incomplete combustion gas sensor for detecting the concentration of the incomplete combustion gas. When the incomplete combustion is detected, the burner is stopped and, for example, an alarm means is provided. Safety measures against incomplete combustion are taken by configuring so as to execute processing such as operation (see, for example, Patent Document 1).
不完全燃焼ガスセンサの使用期間として、適正使用可能期間が予め設定されており、その適正使用可能期間が経過すると、不完全燃焼ガスセンサを交換するようにしている。しかしながら、適正使用可能期間が経過していなくても、品質のバラツキ等の要因により不完全燃焼ガスセンサの性能が低下していることがある。その為に、不完全燃焼ガスセンサにより不完全燃焼を適切に検知できない状態になっているにも拘わらず、不完全燃焼ガスセンサが継続して使用される虞があり、不完全燃焼に対する安全性をより一層向上する上で改善の余地があった。 As the use period of the incomplete combustion gas sensor, a proper useable period is set in advance, and when the proper useable period elapses, the incomplete combustion gas sensor is replaced. However, even if the proper usable period has not elapsed, the performance of the incomplete combustion gas sensor may be deteriorated due to factors such as quality variations. For this reason, although the incomplete combustion gas sensor cannot detect the incomplete combustion properly, the incomplete combustion gas sensor may continue to be used. There was room for improvement in further improvement.
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、不完全燃焼に対する安全性をより一層向上し得る開放型燃焼機器を提供することにある。 This invention is made | formed in view of this situation, The objective is to provide the open type combustion apparatus which can improve further the safety | security with respect to incomplete combustion.
本発明の開放型燃焼機器は、供給される燃料を燃焼させるバーナと、
そのバーナにて形成される火炎に接触する状態で装備されてその火炎の温度が高いほど高い値を出力する熱電対と、
不完全燃焼ガスの濃度を検出する不完全燃焼ガスセンサと、
前記不完全燃焼ガスセンサの検出情報に基づいて、前記バーナの不完全燃焼を検知する制御手段とが設けられた開放型燃焼機器であって、
第1特徴構成は、予め設定された適正使用可能期間が、前記熱電対の方が前記不完全燃焼ガスセンサよりも長い構成で、
前記熱電対の出力が予め設定された判別用設定値以下になったときに、前記不完全燃焼ガスセンサにて検出される不完全燃焼ガスの濃度が前記熱電対の出力から求められる不完全燃焼ガスの熱電対出力対応濃度に基づいて設定される許容範囲外の場合は、前記不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることを報知するセンサ交換報知手段が設けられている点にある。
An open combustion apparatus of the present invention comprises a burner for burning supplied fuel,
A thermocouple that is equipped in contact with the flame formed by the burner and outputs a higher value as the temperature of the flame is higher,
An incomplete combustion gas sensor for detecting the concentration of incomplete combustion gas;
An open type combustion apparatus provided with a control means for detecting incomplete combustion of the burner based on detection information of the incomplete combustion gas sensor,
The first characteristic configuration is a configuration in which a preset proper usable period is longer in the thermocouple than in the incomplete combustion gas sensor,
The incomplete combustion gas in which the concentration of the incomplete combustion gas detected by the incomplete combustion gas sensor is obtained from the output of the thermocouple when the output of the thermocouple becomes equal to or lower than a preset determination value. When the concentration is outside the allowable range set based on the thermocouple output corresponding concentration, sensor replacement notification means for notifying that the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced is provided.
即ち、不完全燃焼ガスセンサ及び熱電対の両者の性能が低下していない場合には、不完全燃焼ガスセンサにて検出される不完全燃焼ガスの濃度と、熱電対の出力から求められる不完全燃焼ガスの熱電対出力対応濃度とは同じような値となる。よって、この場合には、不完全燃焼ガスセンサにて検出される不完全燃焼ガスの濃度が熱電対の出力から求められる不完全燃焼ガスの熱電対出力対応濃度に基づいて設定される許容範囲内となる。
適正使用可能期間は、熱電対の方が不完全燃焼ガスセンサよりも長いので、不完全燃焼ガスセンサの性能が低下しても、熱電対の出力に基づいて不完全燃焼ガスの熱電対出力対応濃度を十分な精度で求めることができる。よって、不完全燃焼ガスセンサの性能のみが低下している場合には、不完全燃焼ガスセンサにて検出される不完全燃焼ガスの濃度が熱電対の出力から求められる不完全燃焼ガスの熱電対出力対応濃度に基づいて設定される許容範囲外となり、センサ交換報知手段により不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることが報知される。ここで、適正使用可能期間に関し、熱電対の方が不完全燃焼ガスセンサより長いことは、使用期間が前記関係にあるものを選択していることを意味する。
That is, if the performance of both the incomplete combustion gas sensor and the thermocouple has not deteriorated, the incomplete combustion gas obtained from the concentration of the incomplete combustion gas detected by the incomplete combustion gas sensor and the output of the thermocouple The concentration corresponding to the thermocouple output is the same value. Therefore, in this case, the concentration of the incomplete combustion gas detected by the incomplete combustion gas sensor is within the allowable range set based on the thermocouple output corresponding concentration of the incomplete combustion gas obtained from the thermocouple output. Become.
The proper usable period is longer for thermocouples than for incomplete combustion gas sensors, so even if the performance of the incomplete combustion gas sensor deteriorates, the concentration corresponding to the thermocouple output of the incomplete combustion gas is determined based on the thermocouple output. It can be determined with sufficient accuracy. Therefore, when only the performance of the incomplete combustion gas sensor is degraded, the incomplete combustion gas concentration detected by the incomplete combustion gas sensor can be calculated from the thermocouple output. It becomes out of the allowable range set based on the concentration, and the sensor replacement notification means notifies that the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced. Here, regarding the proper usable period, the fact that the thermocouple is longer than the incomplete combustion gas sensor means that the use period is selected in the above relationship.
そこで、判別用設定値を、性能が低下していない不完全燃焼ガスセンサにより検出可能な不完全燃焼ガスの濃度の下限値よりも高い不完全燃焼ガスの濃度に対応する熱電対の出力値に設定する。
そして、熱電対の出力(不完全燃焼ガスの濃度に対応)が判別用設定値以下になったときに、不完全燃焼ガスセンサにて検出される不完全燃焼ガスの濃度が熱電対出力対応濃度に基づいて設定される許容範囲内か否かによって不完全燃焼ガスセンサの交換要否を判別するようにすることにより、不完全燃焼ガスセンサの交換要否を適切に判別することができるのである。
従って、性能低下により不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることを的確に判別して、不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることを報知することができるので、不完全燃焼に対する安全性をより一層向上し得る開放型燃焼機器を提供することができるようになった。
Therefore, the set value for discrimination is set to the output value of the thermocouple corresponding to the concentration of the incomplete combustion gas that is higher than the lower limit value of the concentration of the incomplete combustion gas that can be detected by the incomplete combustion gas sensor whose performance has not deteriorated. To do.
When the thermocouple output (corresponding to the concentration of the incomplete combustion gas) falls below the set value for determination, the concentration of the incomplete combustion gas detected by the incomplete combustion gas sensor becomes the concentration corresponding to the thermocouple output. By determining whether or not the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced based on whether or not it is within an allowable range set on the basis of this, it is possible to appropriately determine whether or not the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced.
Therefore, it is possible to accurately determine that the replacement of the incomplete combustion gas sensor is necessary due to the performance degradation, and to notify that the replacement of the incomplete combustion gas sensor is necessary. An open-type combustion apparatus that can be further improved can be provided.
第2特徴構成は、上記第1特徴構成に加えて、
前記熱電対出力対応濃度に対して濃度が低い側の低濃度側の許容範囲が、前記熱電対出力対応濃度に対して濃度が高い側の高濃度側の許容範囲よりも狭く設定される点にある。
In addition to the first feature configuration, the second feature configuration is
The allowable range on the low concentration side on the low concentration side with respect to the thermocouple output corresponding concentration is set narrower than the allowable range on the high concentration side on the high concentration side with respect to the thermocouple output corresponding concentration. is there.
即ち、許容範囲を狭く設定するほど、不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であると判別され易くなるので、交換が必要な程度に性能が低下していないにも拘らず交換が必要であると判別されることになって、不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることが不必要に報知される虞がある。
一方、許容範囲を広く設定するほど、不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることが不必要に報知されるのを回避できるものの、交換した方が好ましい程度に性能が低下しているにも拘らず交換が不要と判別されて、不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることの報知が遅れる虞がある。
そして、検出される不完全燃焼ガスの濃度が実際の濃度よりも高くなる状態に不完全燃焼ガスセンサの性能が低下する場合は、不完全燃焼を検知し易くなるので、安全性の面では問題はなく、逆に、検出される不完全燃焼ガスの濃度が実際の濃度よりも低くなる状態に不完全燃焼ガスセンサの性能が低下する場合は、不完全燃焼を検知し難くなるので、安全性の面で問題が生じる虞がある。
そこで、熱電対出力対応濃度に基づいて許容範囲が設定されるにしても、低濃度側の許容範囲が高濃度側の許容範囲よりも狭く設定されるようにすることにより、不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることを不必要に報知するのを抑制しながら、安全性が損なわれないように的確に報知することができる。
従って、不完全燃焼ガスセンサを不必要に交換するのを抑制しながら、不完全燃焼に対する安全性をより一層向上することができるようになった。
In other words, the narrower the permissible range, the easier it is to determine that the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced. Therefore, it is determined that the replacement is necessary even though the performance has not deteriorated to the extent necessary. As a result, it may be unnecessarily notified that the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced.
On the other hand, although the wider the allowable range, the unnecessary notification that the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced can be avoided, but the performance is reduced to the extent that it is preferable to replace it. Therefore, it may be determined that the replacement is unnecessary, and the notification that the replacement of the incomplete combustion gas sensor is necessary may be delayed.
And, if the performance of the incomplete combustion gas sensor deteriorates in a state where the concentration of the detected incomplete combustion gas is higher than the actual concentration, it is easy to detect incomplete combustion, so there is a problem in terms of safety. On the contrary, if the performance of the incomplete combustion gas sensor deteriorates in a state where the concentration of the detected incomplete combustion gas is lower than the actual concentration, it is difficult to detect incomplete combustion. May cause problems.
Therefore, even if the allowable range is set based on the thermocouple output corresponding concentration, by setting the allowable range on the low concentration side narrower than the allowable range on the high concentration side, the incomplete combustion gas sensor While suppressing unnecessary notification that the replacement is necessary, it is possible to accurately notify the safety so as not to be impaired.
Accordingly, it is possible to further improve the safety against incomplete combustion while suppressing unnecessary replacement of the incomplete combustion gas sensor.
第3特徴構成は、上記第1又は第2特徴構成に加えて、
前記判別用設定値が、前記バーナの不完全燃焼を検知するための不完全燃焼ガス濃度以下の所定範囲の濃度に対応する前記熱電対の出力に設定可能であり、
前記判別用設定値が不完全燃焼ガスの濃度が高い前記熱電対の出力に設定されるほど、前記許容範囲が狭く設定される点にある。
In addition to the first or second feature configuration, the third feature configuration is
The determination set value can be set to an output of the thermocouple corresponding to a concentration in a predetermined range equal to or lower than an incomplete combustion gas concentration for detecting incomplete combustion of the burner,
The allowable range is set narrower as the set value for determination is set to the output of the thermocouple having a higher concentration of incomplete combustion gas.
即ち、判別用設定値を高く設定するほど、熱電対の出力が判別用設定値以下になり易くなって、不完全燃焼ガスセンサの交換要否を判別する処理が実行される頻度が高くなるので、判別用設定値を不完全燃焼ガス濃度以下の所定範囲の濃度に対応する熱電対の出力に設定可能なように構成することにより、例えば、不完全燃焼ガスセンサの交換要否判別の必要度に応じて、判別用設定値を変更設定することができるようになる。
例えば、不完全燃焼ガスセンサの使用時間が長くなるほど不完全燃焼ガスセンサの性能が低下するので、不完全燃焼ガスセンサの使用時間が長くなるほど判別用設定値が高く設定されるようにして、不完全燃焼ガスセンサの交換要否を判別する頻度を高くするのが好ましい。
That is, the higher the set value for determination, the easier the output of the thermocouple becomes below the set value for determination, and the more frequently the process for determining whether or not the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced is performed. By configuring so that the set value for determination can be set to the output of a thermocouple corresponding to a predetermined range of concentrations below the incomplete combustion gas concentration, for example, according to the necessity of determining whether the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced Thus, the setting value for determination can be changed and set.
For example, since the performance of the incomplete combustion gas sensor decreases as the usage time of the incomplete combustion gas sensor becomes longer, the set value for determination is set higher as the usage time of the incomplete combustion gas sensor becomes longer. It is preferable to increase the frequency of determining whether or not replacement is necessary.
そして、不完全燃焼ガスセンサによる不完全燃焼ガス濃度の検出精度は、検出対象の空気中の不完全燃焼ガスの濃度が高くなるほどが高くなるものである。
そこで、判別用設定値を所定の範囲内で設定可能なようにするにしても、判別用設定値が不完全燃焼ガスの濃度が高い熱電対の出力に設定されるほど、許容範囲が狭く設定されるようにすることにより、不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることを不必要に報知するのを抑制しながら、安全性が損なわれないように的確に報知することができるようになる。
従って、判別用設定値を変更設定することができるようにしながら、性能低下により不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であること的確に報知することができるようになった。
The detection accuracy of the incomplete combustion gas concentration by the incomplete combustion gas sensor increases as the concentration of the incomplete combustion gas in the air to be detected increases.
Therefore, even if the discriminating set value can be set within a predetermined range, the allowable range becomes narrower as the discriminating set value is set to the output of a thermocouple having a high concentration of incomplete combustion gas. By doing so, it is possible to accurately notify that safety is not impaired while suppressing unnecessary notification that replacement of an incomplete combustion gas sensor is unnecessary.
Accordingly, it is possible to accurately notify that the replacement of the incomplete combustion gas sensor is necessary due to the performance degradation while the setting value for determination can be changed and set.
第4特徴構成は、上記第1又は第2特徴構成に加えて、
前記判別用設定値が、前記バーナの不完全燃焼を検知するための不完全燃焼ガス濃度に対応する前記熱電対の出力に設定されている点にある。
In addition to the first or second feature configuration, the fourth feature configuration is
The determination set value is set to an output of the thermocouple corresponding to an incomplete combustion gas concentration for detecting incomplete combustion of the burner.
即ち、不完全燃焼ガスセンサの検出精度は、検出対象の空気中の不完全燃焼ガスの濃度が高くなるほど高くなるので、判別用設定値をバーナの不完全燃焼を検知するための不完全燃焼ガス濃度に対応する熱電対の出力に設定することにより、許容範囲を極力狭く設定して、不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることを不必要に報知するのを極力抑制しながら、安全性が損なわれないように的確に報知できるようにすることができる。
従って、不完全燃焼ガスセンサを不必要に交換するのを極力抑制しながら、不完全燃焼に対する安全性をより一層向上することができるようになった。
That is, since the detection accuracy of the incomplete combustion gas sensor increases as the concentration of the incomplete combustion gas in the air to be detected increases, the determination setting value is set to the incomplete combustion gas concentration for detecting the incomplete combustion of the burner. By setting the output of the thermocouple corresponding to the above, the allowable range is set as narrow as possible, and safety is impaired while minimizing unnecessary notification that the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced. It is possible to make it possible to accurately notify so that it does not occur.
Accordingly, it is possible to further improve the safety against incomplete combustion while suppressing unnecessary replacement of the incomplete combustion gas sensor as much as possible.
第5特徴構成は、上記第1〜第4特徴構成のいずれか1つに加えて、
前記不完全燃焼ガスセンサが着脱自在な状態で設けられ、
前記センサ交換報知手段が、前記不完全燃焼ガスセンサの前記適正使用可能期間が満了するときが近づくと前記不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることを報知するように構成されている点にある。
In addition to any one of the first to fourth feature configurations described above, the fifth feature configuration is
The incomplete combustion gas sensor is provided in a detachable state,
The sensor replacement notification means is configured to notify that it is necessary to replace the incomplete combustion gas sensor when the time when the proper usable period of the incomplete combustion gas sensor expires is approaching.
即ち、不完全燃焼ガスセンサにて検出される不完全燃焼ガスの濃度が熱電対出力対応濃度に基づいて設定される許容範囲内か否かにより不完全燃焼ガスセンサの交換要否を判別する処理、つまり、不完全燃焼ガスセンサの実際の検出情報に基づく交換要否の判別処理は、バーナの燃焼が不安定になることにより不完全燃焼ガスが発生するようになって、熱電対の出力が判別用設定値以下にならないと実行されないものである。 That is, a process for determining whether or not the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced depending on whether or not the concentration of the incomplete combustion gas detected by the incomplete combustion gas sensor is within an allowable range set based on the thermocouple output correspondence concentration, that is, Based on the actual detection information of the incomplete combustion gas sensor, the need for replacement is determined by the instability of combustion of the burner so that incomplete combustion gas is generated and the thermocouple output is set for discrimination. It is not executed unless it falls below the value.
そこで、センサ交換報知手段を不完全燃焼ガスセンサの適正使用可能期間が満了するときが近づくと不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることを報知するように構成することにより、不完全燃焼ガスセンサの実際の検出情報に基づく交換要否の判別処理が次に実行されるまでに、あるいは、その判別処理にて交換が必要でないと判別されていても、不完全燃焼ガスセンサの適正使用可能期間が満了するときが近づくと、センサ交換報知手段により不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることが報知されることになる。
ちなみに、適正使用可能期間は、例えば、不完全燃焼を的確に検知できるように不完全燃焼ガスの濃度を検出できて、不完全燃焼ガスセンサを適正に使用できる期間に設定される。
そして、不完全燃焼ガスセンサが着脱自在な状態で設けられているので、センサ交換報知手段により不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることが報知されると、不完全燃焼ガスセンサを容易に新しいものと交換することができる。
従って、不完全燃焼の検知を適切に行うことができなくなる虞がある程度に性能が低下する前に的確に不完全燃焼ガスセンサを交換することができるので、不完全燃焼に対する安全性を更に向上することができるようになり、しかも、不完全燃焼ガスセンサの交換を容易に行うことができる。
Therefore, the sensor replacement notification means is configured to notify that the replacement of the incomplete combustion gas sensor is necessary when the appropriate usable period of the incomplete combustion gas sensor expires, so that the actual state of the incomplete combustion gas sensor is The proper usable period of the incomplete combustion gas sensor expires until the next determination process is performed based on the detected information or even if it is determined that the replacement process is not necessary. As time approaches, the sensor replacement notification means will notify that the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced.
Incidentally, the proper usable period is set to a period during which the concentration of the incomplete combustion gas can be detected so that the incomplete combustion can be accurately detected, and the incomplete combustion gas sensor can be used appropriately.
Since the incomplete combustion gas sensor is provided in a detachable state, when the sensor replacement notification means informs that the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced, the incomplete combustion gas sensor is easily replaced with a new one. Can be exchanged.
Therefore, since the incomplete combustion gas sensor can be replaced accurately before the performance deteriorates to a certain extent that the incomplete combustion cannot be properly detected, the safety against incomplete combustion can be further improved. In addition, the incomplete combustion gas sensor can be easily replaced.
第6特徴構成は、上記第5特徴構成に加えて、
前記センサ交換報知手段が、前記バーナが燃焼する燃焼時間を積算した積算燃焼時間が予め設定された報知用設定時間に達すると前記適正使用可能期間が満了するときが近づいたと判断するように構成されている点にある。
In addition to the fifth feature configuration, the sixth feature configuration is
The sensor replacement notifying means is configured to determine that the time when the appropriate usable period expires is approaching when the accumulated combustion time obtained by integrating the combustion time during which the burner burns reaches a preset notification setting time. There is in point.
即ち、不完全燃焼ガスセンサは駆動用電力が供給されることにより、不完全燃焼ガスの濃度の検出が可能な検出可能状態になり、そのような検出可能状態にされると、不完全燃焼ガスセンサの性能の低下が検出可能状態にされないときに比べて速くなる。
そして、一般には、不完全燃焼ガスセンサはバーナが燃焼されている間、検出可能状態にされるものである。
そこで、センサ交換報知手段を、バーナが燃焼する燃焼時間を積算した積算燃焼時間が予め設定された報知用設定時間に達すると適正使用可能期間が満了するときが近づいたと判断するように構成することにより、適正使用可能期間が満了するときが近づいたことを早くなり過ぎるのを抑制して的確に報知することができる。
従って、不必要な交換を抑制しながら、不完全燃焼の検知を適切に行うことができなくなる虞がある程度に性能が低下する前に的確に不完全燃焼ガスセンサを交換することができるようになった。
That is, when the driving power is supplied to the incomplete combustion gas sensor, the incomplete combustion gas sensor becomes in a detectable state where the concentration of the incomplete combustion gas can be detected. The decrease in performance is faster than when the detection is not performed.
In general, the incomplete combustion gas sensor is brought into a detectable state while the burner is being burned.
Therefore, the sensor replacement notification means is configured to determine that the time when the proper usable period expires has approached when the accumulated combustion time obtained by integrating the combustion time in which the burner burns reaches a preset notification time. Thus, it is possible to accurately notify that the time when the appropriate usable period expires is suppressed from becoming too early.
Therefore, it is possible to replace the incomplete combustion gas sensor accurately before the performance deteriorates to a certain extent while it may be impossible to properly detect incomplete combustion while suppressing unnecessary replacement. .
第7特徴構成は、上記第1〜第6特徴構成のいずれか1つに加えて、
前記バーナを収納するケーシングに設けられた吸気口を通して吸い込んだケーシング外の空気を燃焼用空気として前記バーナに供給し、且つ、そのバーナの燃焼ガスを前記ケーシングに設けられた吹出し口からケーシング外に吹き出すように通風作用する送風手段が設けられ、
前記不完全燃焼ガスセンサが、前記吸気口を通して吸い込まれる空気中の不完全燃焼ガスの濃度を検出するように前記吸気口又は前記吸気口付近に設けられている点にある。
In addition to any one of the first to sixth feature configurations described above, the seventh feature configuration is
Air outside the casing sucked through an intake port provided in a casing that houses the burner is supplied to the burner as combustion air, and combustion gas of the burner is discharged from a blowout port provided in the casing to the outside of the casing. Blowing means that ventilate so as to blow out is provided,
The incomplete combustion gas sensor is provided at or near the intake port so as to detect the concentration of incomplete combustion gas in the air sucked through the intake port.
即ち、開放型燃焼機器の具体例が、ガス燃料や液体燃料を燃料とするファンヒータである場合、送風手段により、吸気口を通して吸い込んだケーシング外の空気を燃焼用空気としてバーナに供給し、並びに、そのバーナの燃焼ガスをケーシングに設けられた吹出し口からケーシング外に吹き出すことにより、暖房対象空間を暖房することになる。
そして、不完全燃焼ガスセンサが、吸気口を通して吸い込まれる空気中の不完全燃焼ガスの濃度を検出するように吸気口又は吸気口付近に設けられているので、暖房対象空間の空気中に含まれる不完全燃焼ガスの濃度の検出情報に基づいて不完全燃焼を検知することができるようになり、不完全燃焼により安全性が損なわれるのを的確に検知することができる。
従って、不完全燃焼に対する安全性をより一層向上し得るファンヒータを提供することができるようになった。
That is, when a specific example of the open-type combustion device is a fan heater using gas fuel or liquid fuel as fuel, the air outside the casing sucked through the intake port is supplied to the burner as combustion air by the blowing means, and The space to be heated is heated by blowing the combustion gas of the burner out of the casing from the outlet provided in the casing.
Since the incomplete combustion gas sensor is provided in the intake port or in the vicinity of the intake port so as to detect the concentration of the incomplete combustion gas in the air sucked through the intake port, the incomplete combustion gas sensor is included in the air in the heating target space. It becomes possible to detect incomplete combustion based on the detection information of the complete combustion gas concentration, and it is possible to accurately detect that safety is impaired by incomplete combustion.
Accordingly, it is possible to provide a fan heater that can further improve the safety against incomplete combustion.
以下、図面に基づいて、本発明を開放型燃焼機器の一例としてのガスファンヒータに適用した場合の実施形態を説明する。
〔第1実施形態〕
以下、第1実施形態を説明する。
図1及び図2に示すように、ガスファンヒータは、供給されるガス燃料を燃焼させるバーナ1と、そのバーナ1にて形成される火炎に接触する状態で装備された熱電対13と、そのバーナ1が不完全燃焼したときに発生する一酸化炭素ガス等の不完全燃焼ガスを検出する不完全燃焼ガスセンサとしてのCOセンサ17と、ガスファンヒータの運転を制御する制御手段としての制御部4等を備えて構成されている。
Hereinafter, an embodiment in the case where the present invention is applied to a gas fan heater as an example of an open combustion apparatus will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the gas fan heater includes a
このガスファンヒータには、更に、バーナ1へガス燃料を供給する燃料供給状態とバーナ1へのガス燃料の供給を停止する燃料供給停止状態とに切り換え自在な燃料断続手段V、バーナ1を点火するイグナイタ2、バーナ1に燃焼用空気を供給する送風手段としての送風機5、ガスファンヒータの駆動用電力を供給する定電圧回路6、及び、制御部4に各種制御指令を指令する操作部7も設けられている。
The gas fan heater further ignites the fuel intermittent means V and
図1に示すように、バーナ1は、背面の上方側に吸気口8を備え且つ前面の下方側に吹出し口9を備えたケーシング10内に収納されている。
そのケーシング10内には、吸気口8を通して吸い込まれたケーシング外の空気の一部をバーナ1に燃焼用空気として案内し、残部をバーナ1の燃焼ガスと混合させた状態で吹出し口9に案内するように、内部風路11が形成されている。又、吸気口8には、エアフィルタ12が設けられている。
送風機5は、吸気口8に対して吸い込み作用させ且つその吐出部を吹出し口9に臨ませた状態で、つまり、吸気口8を通して吸い込まれたケーシング外の空気の一部を燃焼用空気としてバーナ1に供給し且つ残部をバーナ1の燃焼ガスと混合させた状態で吹出し口9からケーシング外に吹き出すように通風作用する状態で、内部風路11の途中に設けられている。
そして、送風機5の通風作用により、吸気口8を通して吸い込まれた暖房対象空間の空気にバーナ1の燃焼ガスを混合させて温風を生成し、その温風を吹出し口9から暖房対象空間に吹き出して、暖房対象空間を暖房することになる。
As shown in FIG. 1, the
In the
The
And by the ventilation effect | action of the
図1に示すように、熱電対13は、バーナ1にて形成される火炎が接触するように、バーナ1の炎口(図示省略)の上方に設けられ、イグナイタ2も、バーナ1の炎口の上方に設けられている。
図1及び図2に示すように、バーナ1にガス燃料を供給する燃料供給路14には、その燃料供給路14を開閉する電磁式の開閉弁15、及び、バーナ1への燃料供給量を調整する電磁式の比例弁16が設けられ、これら開閉弁15と比例弁16とにより燃料断続手段Vが構成される。
燃料供給路14は、例えば、都市ガス(13A等、メタンガス(CH4)を主成分とするガス)が供給される都市ガス管(図示省略)に接続されて、この実施形態では、都市ガスがバーナ1に供給される。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
COセンサ17(不完全燃焼ガスセンサに相当する)は、吸気口8を通して吸い込まれる空気中の一酸化炭素ガスの濃度を検出するようにケーシング10の吸気口8に設けられている。
The CO sensor 17 (corresponding to an incomplete combustion gas sensor) is provided at the
定電圧回路6は、商用の交流電源を降圧し且つ整流平滑して所定の直流電圧を得るように構成されている。そして、ガスファンヒータに機器駆動用電力を供給するための電源コード18のプラグ19が商用電力が供給される電源コンセント(図示省略)に挿入されると、定電圧回路6から、制御部4にそれを駆動するための駆動用電力が供給されるように構成されている。
The constant voltage circuit 6 is configured to step down and rectify and smooth a commercial AC power supply to obtain a predetermined DC voltage. When the
COセンサ17は、周知であるので詳細な説明及び図示を省略して簡単に説明する。
この実施形態では、例えば、COセンサ17は半導体式のセンサが用いられ、この半導体式のセンサは、酸化錫等の金属酸化物半導体からなるセンサ素子を備えて構成されている。そして、そのセンサ素子は、一酸化炭素ガスに接触したときにその濃度に応じて抵抗値が変化する特性を有し、そのセンサ素子の抵抗値に基づいて一酸化炭素ガスの濃度を検出するように構成されている。
COセンサ17は、センサ素子を加熱する電気ヒータ(図示省略)、及び、その電気ヒータの加熱作動を制御する加熱制御部(図示省略)等を備えて構成され、COセンサ17に定電圧回路6からセンサ駆動用電力が供給されるのに伴って、電気ヒータによりセンサ素子の加熱が開始され、以降、センサ素子の温度が所定の加熱目標温度になるように電気ヒータの加熱作動が制御されるように構成されている。
そして、COセンサ17のセンサ素子に対して設定された加熱目標温度に加熱されると、COセンサ17は一酸化炭素ガスの濃度の検出が可能な検出可能状態になる。
Since the
In this embodiment, for example, a semiconductor sensor is used as the
The
And if it heats to the heating target temperature set with respect to the sensor element of the
COセンサ17は、不完全燃焼を適切に検知できるように一酸化炭素ガス濃度を十分な精度で検出することができて、適正に使用することができる適正使用可能期間が予め設定されているものであり、この第1実施形態では、適正使用可能期間が例えば12000時間に設定されている。
そして、COセンサ17が開放型燃焼機器に着脱自在な状態で設けられて、COセンサ17の交換が容易なように構成されている。
説明を加えると、COセンサ17のセンサ素子の性能は、電気ヒータにより加熱されて検出可能状態にされる時間が経過するに伴って低下するものである。
そこで、センサ素子と電気ヒータとが一体的に組み付けられてセンサ素子ユニットに構成されて、そのセンサ素子ユニットが開放型燃焼機器に設けられたソケットに対する挿脱により着脱自在なように開放型燃焼機器に設けられて、COセンサ17の交換が容易なように構成されている。
The
The
In other words, the performance of the sensor element of the
Therefore, the open-type combustion apparatus is configured such that the sensor element and the electric heater are integrally assembled to form a sensor element unit, and the sensor element unit is detachable by insertion into and removal from a socket provided in the open-type combustion apparatus. The
バーナ1にて形成される火炎の温度は、送風機5により供給される燃焼用空気中の酸素の濃度が低くなるほど、換言すれば、燃焼用空気中の一酸化炭素ガスの濃度が高くなるほど低下するものであり、その火炎に接触する状態で設けられている熱電対13の出力、即ち、起電力は熱電対13が測定している部分の火炎の温度が低くなるほど小さくなる。
そして、制御部4により、熱電対13の起電力に基づいて、バーナ1に点火する際にバーナ1が着火したか否かの検知、及び、バーナ1の点火後、バーナ1が不完全燃焼を起こすか否かの検知を行うように構成されている。
The temperature of the flame formed by the
Then, the
図3に、バーナ1の不完全燃焼を実験的に起こすことが可能な部屋においてバーナ1を燃焼させて、バーナ1の点火時点からの熱電対13の起電力(電圧)及びCOセンサ17にて検出される一酸化炭素濃度夫々の時間経過に伴う変化を計測した結果を示す。
バーナ1の点火後、時間が経過するのに伴って、COセンサ17にて検出される一酸化炭素濃度が増加し、それに応じて、熱電対13の起電力が低下することが分かる。
In FIG. 3, the
It can be seen that the carbon monoxide concentration detected by the
そして、予め、燃焼用空気中の一酸化炭素濃度を異ならせてバーナ1を燃焼させて、COセンサ17により燃焼用空気中の一酸化炭素濃度を検出し、並びに、熱電対13の起電力を計測することにより、COセンサ17の検出一酸化炭素ガス濃度と熱電対13の起電力との関係を求めて、その関係に基づいて、熱電対13の起電力から空気中の一酸化炭素ガスの濃度を求めることができる。
例えば、熱電対13の起電力とCOセンサ17の検出一酸化炭素ガス濃度との関係が図3に示す如きものである場合、その関係に基づいて、熱電対13の起電力(電圧)が15mVのときは、空気中の一酸化炭素ガスの濃度が20ppmとして求められる。
Then, the
For example, when the relationship between the electromotive force of the
図2に示すように、操作部7には、ガスファンヒータの運転開始及び運転停止を指令する運転スイッチ20、COセンサ17の交換が必要であるときに点灯する交換報知ランプ21、不完全燃焼を検知したときに点灯する異常報知ランプ22、暖房目標温度を設定する温度設定部23、暖房目標温度、室内温度等の各種情報を表示する表示部(図示省略)等が設けられている。
運転スイッチ20は、押し操作が繰り返される毎に、運転開始と運転停止とが交互に指令されるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
The
以下、制御部4の制御動作について説明する。
制御部4には、予め、不完全燃焼を検知するための一酸化炭素ガス濃度に設定された不完全燃焼検知用濃度、その不完全燃焼検知用濃度に対応する熱電対13の起電力に設定された不完全燃焼検知用起電力、COセンサ17の交換が必要であるか否かを判別する処理を実行するための熱電対13の起電力に設定された判別用設定値、及び、その判別用設定値により求められる不完全燃焼ガスの熱電対出力対応濃度に基づいて設定されて、COセンサ17の交換が必要であるか否かを判別するための許容範囲が記憶されている。
この実施形態では、不完全燃焼検知用濃度が例えば30ppmに設定されている。
Hereinafter, the control operation of the
The
In this embodiment, the concentration for incomplete combustion detection is set to 30 ppm, for example.
制御部4は、電源コード18のプラグ19が電源コンセントに挿入されるのに伴って駆動用電力の供給が開始されると制御動作を開始する。
そして、制御部4は、運転スイッチ20により運転開始が指令されると、COセンサ17を検出可能状態にすべく、センサ駆動用電力を供給するように加熱制御部の作動を制御することによりCOセンサ17を起動し、バーナ1を点火する点火処理を実行し、以降、運転スイッチ20により運転停止が指令されると、バーナ1を消火する消火処理を実行するように構成されている。
The
Then, when the operation start is commanded by the
制御部4は、点火処理では、送風機5を作動させ、その送風機5の作動後、プリパージ用設定時間が経過するとイグナイタ2を作動させ且つ開閉弁15及び比例弁16夫々を開弁し、熱電対13の起電力によりバーナ1の着火を検知するとイグナイタ2の作動を停止する(燃料供給状態に切り換えることに相当する)処理を実行し、消火処理では、開閉弁15及び比例弁16夫々を閉弁し(燃料供給停止状態に切り換えることに相当する)、それらの閉弁後、ポストパージ用設定時間が経過すると送風機5を停止させる処理を実行する。ちなみに、プリパージ用設定時間は例えば4〜7秒の範囲の時間に設定され、ポストパージ用設定時間は例えば100〜160秒の範囲の時間に設定される。
In the ignition process, the
本発明では、COセンサ17が適正使用可能期間になっていなくても、COセンサ17の性能低下を検知して、その旨を使用者に報知するために、制御部4は、点火処理の開始時点から消火処理が終了するまでの間に、熱電対13の起電力Eが予め設定された判別用設定値Es以下になったときに、COセンサ17にて検出される不完全燃焼ガスの濃度Dが熱電対13の起電力から求められる不完全燃焼ガスの熱電対出力対応濃度Dsに基づいて設定される許容範囲外の場合は、交換報知ランプ21を点灯するように構成されている。
つまり、熱電対13の起電力Eが判別用設定値Es以下になったときに、COセンサ17にて検出される不完全燃焼ガスの濃度Dが熱電対出力対応濃度Dsに基づいて設定される許容範囲外の場合はCOセンサ17の交換が必要であることを報知するセンサ交換報知手段Aが、制御部4と交換報知ランプ21とにより構成されている。
In the present invention, even if the
That is, when the electromotive force E of the
以下、図3(b)に基づいて許容範囲(同図の一転鎖線で挟まれた範囲)の設定については説明する。
この第1実施形態では、許容範囲について、熱電対出力対応濃度に対して濃度が低い側の低濃度側の許容範囲が、熱電対出力対応濃度に対して濃度が高い側の高濃度側の許容範囲よりも狭く設定される。
又、判別用設定値は、バーナ1の不完全燃焼を検知するための不完全燃焼ガス濃度(即ち、前記不完全燃焼検知用濃度)以下の所定範囲の濃度に対応する熱電対13の起電力に設定可能であり、判別用設定値が不完全燃焼ガスの濃度が高い熱電対13の起電力に設定されるほど、許容範囲が狭く設定される。
Hereinafter, the setting of the allowable range (the range sandwiched by the one-dot chain line in FIG. 3) will be described based on FIG.
In the first embodiment, regarding the allowable range, the allowable range on the low concentration side where the concentration is lower than the concentration corresponding to the thermocouple output is the allowable range on the high concentration side where the concentration is higher than the concentration corresponding to the thermocouple output. It is set narrower than the range.
The set value for determination is the electromotive force of the
判別用設定値Esを設定可能な一酸化炭素ガス濃度範囲は、例えば、20ppmから不完全燃焼を検知するための不完全燃焼ガス濃度である30ppmの範囲に設定される。
判別用設定値Esに対応する熱電対出力対応濃度Dsに加算することにより許容範囲の上限値Lmaxを設定するための上限値設定用加算値Ka、及び、熱電対出力対応濃度Dsから減算することにより許容範囲の下限値Lminを設定するための下限値設定用減算値Kd夫々が、熱電対出力対応濃度Dsが同じであれば上限値設定用加算値Kaの方が大きくなる条件で、熱電対出力対応濃度Dsが高くなるほど小さくなる状態で設定されている。
そして、許容範囲の上限値Lmax及び下限値Lminが、下限値設定用減算値Kd及び上限値設定用加算値Kaを用いて下記の数式にて設定される。
The carbon monoxide gas concentration range in which the set value for determination Es can be set is set, for example, from 20 ppm to a range of 30 ppm that is an incomplete combustion gas concentration for detecting incomplete combustion.
Subtract from the upper limit value setting addition value Ka for setting the upper limit value Lmax of the allowable range by adding to the thermocouple output corresponding concentration Ds corresponding to the determination setting value Es, and the thermocouple output corresponding concentration Ds. If the lower limit value setting subtraction value Kd for setting the lower limit value Lmin of the allowable range is equal to the thermocouple output corresponding concentration Ds, the upper limit value setting addition value Ka is larger under the condition that It is set in a state where it decreases as the output corresponding density Ds increases.
Then, the upper limit value Lmax and the lower limit value Lmin of the allowable range are set by the following formula using the lower limit value setting subtraction value Kd and the upper limit value setting addition value Ka.
Lmin=Ds−Kd
Lmax=Ds+Ka
Lmin = Ds−Kd
Lmax = Ds + Ka
例えば、上限値設定用加算値Kaは、熱電対出力対応濃度Dsが20ppmのときの20ppmから熱電対出力対応濃度Dsが30ppmのときの8ppmの範囲で、及び、下限値設定用減算値Kdは、熱電対出力対応濃度Dsが20ppmのときの10ppmから熱電対出力対応濃度Dsが30ppmのときの5ppmの範囲で、夫々、熱電対出力対応濃度Dsが高くなるほど小さくなる状態で設定されている。
この第1実施形態では、例えば、図3(a)に示すように、判別用設定値Esが15mVに設定され、その15mVの起電力に対応する熱電対出力対応濃度Dsは20ppmであるので、許容範囲の上限値Lmaxは40ppmに設定され、許容範囲の下限値Lminは10ppmに設定されている。
For example, the upper limit setting addition value Ka is in the range of 20 ppm when the thermocouple output corresponding concentration Ds is 20 ppm to 8 ppm when the thermocouple output corresponding concentration Ds is 30 ppm, and the lower limit setting subtraction value Kd is In the range from 10 ppm when the thermocouple output corresponding concentration Ds is 20 ppm to 5 ppm when the thermocouple output corresponding concentration Ds is 30 ppm, the thermocouple output corresponding concentration Ds is set so as to decrease as the thermocouple output corresponding concentration Ds increases.
In the first embodiment, for example, as shown in FIG. 3A, the setting value for determination Es is set to 15 mV, and the thermocouple output corresponding concentration Ds corresponding to the electromotive force of 15 mV is 20 ppm. The upper limit value Lmax of the allowable range is set to 40 ppm, and the lower limit value Lmin of the allowable range is set to 10 ppm.
又、制御部4は、点火処理の開始時点から消火処理が終了するまでの間、熱電対13の起電力に基づいて不完全燃焼の発生の有無を検知する熱電対利用不完全燃焼検知処理、及び、COセンサ17の検出情報に基づいて不完全燃焼の発生の有無を検知するセンサ利用不完全燃焼検知処理を実行する。
そして、制御部4は、熱電対利用不完全燃焼検知処理において、熱電対13の起電力が不完全燃焼検知用起電力以下になって不完全燃焼を検知すると、消火処理を実行するように構成されている。
又、制御部4は、センサ利用不完全燃焼検知処理において、COセンサ17にて検出される不完全燃焼ガスの濃度が不完全燃焼検知用濃度以上になって不完全燃焼を検知すると、消火処理を実行するように構成されている。
In addition, the
And the
Further, in the sensor-based incomplete combustion detection process, the
更に、制御部4は、点火処理の開始時点から消火処理が終了するまでの時間、即ち、バーナ1の燃焼時間を積算して、その積算燃焼時間が予め設定された報知用設定時間に達すると、交換報知用ランプ21を点灯するように構成されている。
この第1実施形態では、報知用設定時間は、例えば、適正使用可能期間の12000時間に相当する時間よりも多少短い時間(例えば、10000時間)に設定されている。
つまり、センサ交換報知手段Aが、COセンサ17の適正使用可能期間が満了するときが近づくとCOセンサ17の交換が必要であることを報知するように構成されていることになる。
更に、センサ交換報知手段Aが、バーナ1が燃焼する燃焼時間を積算した積算燃焼時間が予め設定された報知用設定時間に達すると前記適正使用可能期間が満了するときが近づいたと判断するように構成されていることになる。
Further, the
In the first embodiment, the notification setting time is set to a time (for example, 10,000 hours) that is slightly shorter than the time corresponding to 12000 hours of the proper usable period.
That is, the sensor replacement notification means A is configured to notify that the replacement of the
Further, the sensor replacement notification means A determines that the time when the proper usable period expires has approached when the accumulated combustion time obtained by integrating the combustion time during which the
次に、制御部4による一連の制御動作を図4に示すフローチャートに基づいて説明する。
制御部4は、電源コード18のプラグ19が電源コンセントに挿入されるのに伴って駆動用電力が供給されると、制御動作を開始する。
そして、制御部4は、運転スイッチ20により運転開始が指令されると、COセンサ17を検出可能状態にすべくセンサ起動処理を実行し、続いて、バーナ1を点火する点火処理を実行する(ステップ#1〜3)。
Next, a series of control operations by the
When the driving power is supplied as the
Then, when the operation start is instructed by the
制御部4は、その点火処理の実行後、運転スイッチ20により運転停止が指令されるまで、バーナ1の燃焼時間を積算する燃焼時間積算処理、その積算燃焼時間が報知用設定時間に達するか否かを判別する燃焼時間判別処理、暖房対象空間の温度を検出する室温センサ(図示省略)の検出温度が暖房目標温度になるように比例弁16の開度を調節してバーナ1の燃焼量を調整する燃焼量調整制御、前記熱電対利用不完全燃焼検知処理、熱電対13の起電力Eが判別用設定値Es以下か否かを判別する熱電対出力判別処理、前記センサ利用不完全燃焼検知処理を実行し、熱電対利用不完全燃焼検知処理及びセンサ利用不完全燃焼検知処理のいずれにおいても不完全燃焼を検知しない状態で運転スイッチ20により運転停止が指令されると、消火処理を実行し、並びに、COセンサ17へのセンサ駆動用電力の供給を停止するように加熱制御部の作動を制御するセンサ停止処理を実行した後、リターンする(ステップ#4〜12)。
ちなみに、制御部4は、燃焼時間積算処理及び燃焼量調整制御を燃焼量調整用の設定周期毎に実行し、並びに、熱電対出力判別処理、熱電対利用不完全燃焼検知処理、センサ利用不完全燃焼検知処理を異常検知用の設定周期毎に実行する。
After the ignition process is executed, the
Incidentally, the
制御部4は、ステップ#5の燃焼時間積算処理において、積算燃焼時間が報知用設定時間に達したと判別すると、ステップ#13において交換報知ランプ21を点灯してステップ#6に進む。
When determining that the accumulated combustion time has reached the notification set time in the combustion time integration process of
制御部4は、ステップ#7の熱電対利用不完全燃焼検知処理において不完全燃焼を検知すると、消火処理を実行し、異常報知ランプ22を点灯して、リセットスイッチ(図示省略)によりリセット指令が指令されるまで待機し、リセット指令が指令されると、異常報知ランプ22を消灯し、センサ停止処理を実行した後(ステップ#14〜17,12)、リターンする。
When detecting incomplete combustion in the thermocouple utilizing incomplete combustion detection process in
制御部4は、ステップ#8の熱電対出力判別処理において、熱電対13の起電力Eが判別用設定値Es以下であると判別すると、ステップ#18において、COセンサ17にて検出される不完全燃焼ガスの濃度Dが熱電対出力対応濃度Dsに基づいて設定される許容範囲内か否かを判別して、許容範囲内の場合はそのままステップ#9に進み、許容範囲外の場合は、ステップ#19において交換報知ランプ21を点灯した後、ステップ#9に進む。
又、制御部4は、ステップ#9のセンサ利用不完全燃焼検知処理において不完全燃焼を検知した場合も、ステップ#7において不完全燃焼を検知した場合と同様に、ステップ#14〜17、12の処理を実行した後、リターンする。
つまり、不完全燃焼を検知して異常報知ランプ22を点灯すると、リセットスイッチが押されて復帰指令が指令されるまで、運転スイッチ20による運転開始の指令を受け付けない状態となる。
ちなみに、使用者等は、異常報知ランプ22が点灯すると、安全確認を行った後にリセットスイッチを押すことになる。
When determining that the electromotive force E of the
In addition, when the incomplete combustion is detected in the sensor-based incomplete combustion detection process in
That is, when incomplete combustion is detected and the
Incidentally, when the
〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態を説明する。
この第2実施形態は、判別用設定値の設定例の別実施形態を説明するものであり、判別用設定値が異なることに伴って制御部4の制御動作が上記の第1実施形態と異なるが、ガスファンヒータの全体構成は第1実施形態の構成と同様であるので、主として、制御部4の制御動作について説明する。
[Second Embodiment]
The second embodiment will be described below.
The second embodiment describes another embodiment of the setting example of the setting value for determination, and the control operation of the
この第2実施形態においては、判別用設定値が、バーナ1の不完全燃焼を検知するための不完全燃焼ガス濃度に対応する熱電対13の起電力に設定されている。
例えば、不完全燃焼を検知するための不完全燃焼ガス濃度が上記の第1実施形態と同様に30ppmの場合、判別用設定値は30ppmの不完全燃焼ガスの濃度に対応する熱電対13の起電力、即ち、不完全燃焼検知用起電力に設定される。
又、COセンサ17の交換が必要であるか否かを判別するための許容範囲は、上記の第1実施形態と同様に、下限値設定用減算値Kd及び上限値設定用加算値Kaを用いて設定される。
In the second embodiment, the set value for determination is set to the electromotive force of the
For example, when the concentration of incomplete combustion gas for detecting incomplete combustion is 30 ppm as in the first embodiment, the set value for determination is the start of the
Further, the allowable range for determining whether or not the
そして、上記の第1実施形態と同様に、制御部4は、点火処理の開始時点から消火処理が終了するまでの間に、熱電対13の起電力Eが予め設定された判別用設定値Es以下になったときに、COセンサ17にて検出される不完全燃焼ガスの濃度Dが熱電対13の起電力から求められる不完全燃焼ガスの熱電対出力対応濃度Dsに基づいて設定される許容範囲外の場合は、交換報知ランプ21を点灯するように構成されている。
In the same manner as in the first embodiment, the
次に、制御部4による一連の制御動作を図5に示すフローチャートに基づいて説明する。
図5において、ステップ#31〜33の制御動作は、上記の第1実施形態において説明した図4のステップ#1〜3の制御動作と同様であるので、説明を省略する。
制御部4は、点火処理の実行後、運転スイッチ20により運転停止が指令されるまで、燃焼時間積算処理、燃焼時間判別処理、燃焼量調整制御、熱電対利用不完全燃焼検知処理、センサ利用不完全燃焼検知処理を実行し、熱電対利用不完全燃焼検知処理及びセンサ利用不完全燃焼検知処理のいずれにおいても不完全燃焼を検知しない状態で運転スイッチ20により運転停止が指令されると、消火処理を実行し、並びに、センサ停止処理を実行した後、リターンする(ステップ#34〜41)。
Next, a series of control operations by the
In FIG. 5, the control operations of steps # 31 to 33 are the same as the control operations of
After executing the ignition process, the
制御部4は、ステップ#35の燃焼時間積算処理において、積算燃焼時間が報知用設定時間に達したと判別すると、ステップ#42において交換報知ランプ21を点灯してステップ#36に進む。
When the
熱電対利用不完全燃焼検知処理において、熱電対13の起電力が不完全燃焼検知用起電力以下になって不完全燃焼を検知することは、熱電対13の起電力Eが判別用設定値Es以下になることに相当する。
そこで、制御部4は、ステップ#37の熱電対利用不完全燃焼検知処理において不完全燃焼を検知すると、ステップ#43において、COセンサ17にて検出される不完全燃焼ガスの濃度Dが熱電対出力対応濃度Dsに基づいて設定される許容範囲内か否かを判別して、許容範囲内の場合は、消火処理を実行し、異常報知ランプ22を点灯して、リセットスイッチによりリセット指令が指令されるまで待機し、リセット指令が指令されると、異常報知ランプ22を消灯し、センサ停止処理を実行した後(ステップ#44〜47,41)、リターンする。
又、制御部4は、ステップ#43において、COセンサ17にて検出される不完全燃焼ガスの濃度Dが許容範囲外であると判別すると、ステップ#48において交換報知ランプ21を点灯した後、ステップ#44〜47,41の処理を実行した後に、リターンする。
又、制御部4は、ステップ#38のセンサ利用不完全燃焼検知処理において不完全燃焼を検知した場合も、ステップ#44〜47.41の処理を実行した後、リターンする。
In the thermocouple-use incomplete combustion detection process, when the electromotive force of the
Therefore, when the
If the
The
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
(イ) 判別用設定値の具体的な設定値は、上記の第1及び第2の各実施形態において例示した値に限定されるものではなく、バーナ1の不完全燃焼を検知するための不完全燃焼ガス濃度以下の所定範囲(例えば20〜30ppm)の種々の濃度に対応する熱電対13の起電力に設定することができる。
又、上記の第1及び第2の各実施形態においては、判別用設定値を1つの値に設定したが、バーナ1の不完全燃焼を検知するための不完全燃焼ガス濃度以下の所定範囲内で変更設定するように構成しても良い。
例えば、不完全燃焼ガスセンサ17の使用時間が長くなるほど不完全燃焼ガスセンサ17の性能が低下するので、不完全燃焼ガスセンサ17の使用時間が長くなるほど判別用設定値が高く設定されるようにして、不完全燃焼ガスセンサ17の使用時間が長くなるほど不完全燃焼ガスセンサ17の交換要否を判別する頻度を高くするようにしても良い。
この場合は、不完全燃焼ガスセンサ17の性能の低下が進むほどその交換要否を判別する頻度が高くなるので、性能が低下して不完全燃焼ガスセンサ17の交換が必要であることをより一層的確に報知することができる。
[Another embodiment]
Next, another embodiment will be described.
(A) The specific set value for the discrimination set value is not limited to the values exemplified in the first and second embodiments, and is a value for detecting incomplete combustion of the
In the first and second embodiments described above, the set value for determination is set to one value, but it is within a predetermined range below the incomplete combustion gas concentration for detecting the incomplete combustion of the
For example, since the performance of the incomplete
In this case, the frequency of determining whether or not the incomplete
(ロ) COセンサ17の交換が必要であるか否かを判別するための許容範囲の設定の仕方は、上記の実施形態において例示した設定の仕方に限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態においては、熱電対出力対応濃度に対して濃度が低い側の低濃度側の許容範囲を熱電対出力対応濃度に対して濃度が高い側の高濃度側の許容範囲よりも狭く設定したが、低濃度側の許容範囲と高濃度側の許容範囲を同様の幅に設定しても良い。
又、判別用設定値Esに対応する熱電対出力対応濃度Dsに乗ずることにより許容範囲の上限値Lmaxを設定するための上限値設定用係数Ra、及び、熱電対出力対応濃度Dsに乗ずることにより許容範囲の下限値Lminを設定するための下限値設定用係数Rd夫々を、上限値設定用係数Raが1より大きい条件で熱電対出力対応濃度Dsが高くなるほど小さくなり、下限値設定用係数Rdを1よりも小さい条件で熱電対出力対応濃度Dsが高くなるほど大きくなる状態で設定して、それら上限値設定用係数Ra及び下限値設定用係数Rdを用いて、許容範囲の上限値Lmax及び下限値Lminを下記の数式にて設定しても良い。
(B) The setting method of the allowable range for determining whether or not the
For example, in the above embodiment, the allowable range on the low concentration side on the low concentration side with respect to the thermocouple output corresponding concentration is higher than the allowable range on the high concentration side on the high concentration side with respect to the thermocouple output corresponding concentration. Although set narrowly, the allowable range on the low density side and the allowable range on the high density side may be set to the same width.
Further, by multiplying the thermocouple output corresponding concentration Ds corresponding to the discrimination setting value Es, by multiplying the upper limit value setting coefficient Ra for setting the upper limit Lmax of the allowable range and the thermocouple output corresponding concentration Ds. The lower limit value setting coefficient Rd for setting the lower limit value Lmin of the allowable range decreases as the thermocouple output corresponding concentration Ds increases under the condition that the upper limit value setting coefficient Ra is greater than 1, and the lower limit value setting coefficient Rd. Is set so as to increase as the thermocouple output-corresponding concentration Ds increases under a condition smaller than 1, and the upper limit value Lmax and lower limit of the allowable range are set using the upper limit value setting coefficient Ra and the lower limit value setting coefficient Rd. The value Lmin may be set by the following mathematical formula.
Lmin=Ds×Rd
Lmax=Ds×Ra
Lmin = Ds × Rd
Lmax = Ds × Ra
例えば、上限値設定用係数Raを、熱電対出力対応濃度Dsが20ppmのときの2から熱電対出力対応濃度Dsが30ppmのときの1.2の範囲で、熱電対出力対応濃度Dsが高くなるほど小さくなるように設定し、下限値設定用係数Rdを、熱電対出力対応濃度Dsが20ppmのときの0.5から熱電対出力対応濃度Dsが30ppmのときの0.9の範囲で、熱電対出力対応濃度Dsが高くなるほど大きくなるように設定することができる。
又、上限値設定用係数Ra及び下限値設定用係数Rd夫々を、Ra−1>1−Rdの条件で設定することにより、熱電対出力対応濃度Dsに対して濃度が低い側の低濃度側の許容範囲を、熱電対出力対応濃度Dsに対して濃度が高い側の高濃度側の許容範囲よりも狭く設定する。
For example, the upper limit value setting coefficient Ra is in a range from 2 when the thermocouple output corresponding concentration Ds is 20 ppm to 1.2 when the thermocouple output corresponding concentration Ds is 30 ppm, and the thermocouple output corresponding concentration Ds increases. The lower limit value setting coefficient Rd is set within a range from 0.5 when the thermocouple output corresponding concentration Ds is 20 ppm to 0.9 when the thermocouple output corresponding concentration Ds is 30 ppm. It can be set to increase as the output corresponding density Ds increases.
Further, by setting each of the upper limit value setting coefficient Ra and the lower limit value setting coefficient Rd under the condition of Ra-1> 1-Rd, the lower concentration side where the concentration is lower than the thermocouple output corresponding concentration Ds. Is set narrower than the allowable range on the high concentration side on the higher concentration side with respect to the thermocouple output corresponding concentration Ds.
(ハ) 不完全燃焼ガスセンサ17の交換が必要であることを報知するセンサ交換報知手段Aの具体構成は、上記の実施形態において例示した如き交換報知ランプ21を備えて構成する場合に限定されるものではない。例えば、不完全燃焼ガスセンサ17の交換が必要である旨のメッセージを音声にて出力するスピーカや、そのようなメッセージを表示出力する表示装置を備えて構成しても良い。又、交換報知ランプ21、メッセージを音声にて出力するスピーカ及びメッセージを表示出力する表示装置のうちのいずれか2つ又は全てを備えて構成しても良い。
(C) The specific configuration of the sensor replacement notification means A that notifies that the replacement of the incomplete
(ニ) 上記の実施形態においては、ステップ#13において交換報知ランプ21を点灯させた後も開放型燃焼機器の作動を継続するように構成したが、交換報知ランプ21を点灯させた後は開放型燃焼機器を停止させても良い。
(D) In the above embodiment, the operation of the open type combustion device is continued even after the
(ホ) COセンサ17のタイプは、上記の実施形態において例示した如き半導体式に限定されるものではなく、例えば、接触燃焼式、赤外線式、電気化学式等、種々のタイプのセンサを用いることが可能である。
(E) The type of the
(ヘ)上記の実施形態では、燃料としてガス燃料を用いるバーナ1を備えた開放型燃焼機器に本発明を適用する場合について例示したが、本発明は燃料として液体燃料を用いるバーナ1を備えた開放型燃焼機器にも適用することが可能である。
又、燃料としてガス燃料を用いるバーナ1を備えた開放型燃焼機器に本発明を適用する場合、ガス燃料はメタンを主成分とする都市ガスに限定されるものではなく、例えばプロパンガスでも良い。
(F) In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to an open-type combustion apparatus including the
In addition, when the present invention is applied to an open combustion apparatus equipped with a
(ト) 本発明は、上記の実施形態において例示したガスファンヒータ以外に、ガスストーブ、石油ファンヒータ、石油ストーブ、給湯装置等、種々の開放型燃焼機器に適用することができる (G) In addition to the gas fan heater exemplified in the above embodiment, the present invention can be applied to various open-type combustion devices such as a gas stove, an oil fan heater, an oil stove, and a hot water supply device.
以上説明したように、不完全燃焼に対する安全性をより一層向上し得る開放型燃焼機器を提供することができる。 As described above, it is possible to provide an open combustion apparatus that can further improve the safety against incomplete combustion.
1 バーナ
4 制御手段
5 送風手段
8 吸気口
9 吹出し口
10 ケーシング
13 熱電対
17 不完全燃焼ガスセンサ
A センサ交換報知手段
DESCRIPTION OF
Claims (7)
そのバーナにて形成される火炎に接触する状態で装備されてその火炎の温度が高いほど高い値を出力する熱電対と、
不完全燃焼ガスの濃度を検出する不完全燃焼ガスセンサと、
前記不完全燃焼ガスセンサの検出情報に基づいて、前記バーナの不完全燃焼を検知する制御手段とが設けられた開放型燃焼機器であって、
予め設定された適正使用可能期間が、前記熱電対の方が前記不完全燃焼ガスセンサよりも長い構成で、
前記熱電対の出力が予め設定された判別用設定値以下になったときに、前記不完全燃焼ガスセンサにて検出される不完全燃焼ガスの濃度が前記熱電対の出力から求められる不完全燃焼ガスの熱電対出力対応濃度に基づいて設定される許容範囲外の場合は、前記不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることを報知するセンサ交換報知手段が設けられている開放型燃焼機器。 A burner for burning the supplied fuel;
A thermocouple that is equipped in contact with the flame formed by the burner and outputs a higher value as the temperature of the flame is higher,
An incomplete combustion gas sensor for detecting the concentration of incomplete combustion gas;
An open type combustion apparatus provided with a control means for detecting incomplete combustion of the burner based on detection information of the incomplete combustion gas sensor,
In a configuration in which the preset proper usable period is longer than that of the incomplete combustion gas sensor, the thermocouple,
The incomplete combustion gas in which the concentration of the incomplete combustion gas detected by the incomplete combustion gas sensor is obtained from the output of the thermocouple when the output of the thermocouple becomes equal to or lower than a preset determination value. An open-type combustion device provided with sensor replacement notification means for notifying that the incomplete combustion gas sensor needs to be replaced when it is out of an allowable range set based on the thermocouple output corresponding concentration.
前記判別用設定値が不完全燃焼ガスの濃度が高い前記熱電対の出力に設定されるほど、前記許容範囲が狭く設定される請求項1又は2に記載の開放型燃焼機器。 The determination set value can be set to an output of the thermocouple corresponding to a concentration in a predetermined range equal to or lower than an incomplete combustion gas concentration for detecting incomplete combustion of the burner,
The open combustion apparatus according to claim 1 or 2, wherein the allowable range is set narrower as the determination set value is set to an output of the thermocouple having a higher concentration of incomplete combustion gas.
前記センサ交換報知手段が、前記不完全燃焼ガスセンサの前記適正使用可能期間が満了するときが近づくと前記不完全燃焼ガスセンサの交換が必要であることを報知するように構成されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の開放型燃焼機器。 The incomplete combustion gas sensor is provided in a detachable state,
The said sensor replacement notification means is configured to notify that it is necessary to replace the incomplete combustion gas sensor when the time when the proper usable period of the incomplete combustion gas sensor expires is approaching. 5. The open combustion apparatus according to any one of 4 above.
前記不完全燃焼ガスセンサが、前記吸気口を通して吸い込まれる空気中の不完全燃焼ガスの濃度を検出するように前記吸気口又は前記吸気口付近に設けられている請求項1〜6のいずれか1項に記載の開放型燃焼機器。 Air outside the casing sucked through an intake port provided in a casing that houses the burner is supplied to the burner as combustion air, and combustion gas of the burner is discharged from a blowout port provided in the casing to the outside of the casing. Blowing means that ventilate so as to blow out is provided,
The said incomplete combustion gas sensor is provided in the said inlet or the vicinity of the said inlet so that the density | concentration of the incomplete combustion gas in the air inhaled through the said inlet may be detected. An open type combustion apparatus described in 1.
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