JP2909425B2 - 燃焼機器の未燃成分濃度検出装置の較正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼機器に設けら
れたバーナの燃焼ガスに接触する状態に配置されて、そ
の燃焼ガス中に含まれる未燃成分の濃度に応じた検出値
を出力し、且つ、未燃成分の濃度が同じでも雰囲気温度
により検出値が変化する未燃成分検出センサと、その未
燃成分検出センサにおける、検出値と雰囲気温度との基
準相関関係を記憶する記憶手段と、前記未燃成分検出セ
ンサの雰囲気温度を検出する温度検出手段と、前記記憶
手段の記憶情報、前記未燃成分検出センサの検出値、及
び、前記温度検出手段の検出温度に基づいて、未燃成分
の濃度を判別する濃度判別手段が設けられた燃焼機器の
未燃成分濃度検出装置の較正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる燃焼機器の未燃成分濃度検出装置
では、未燃成分検出センサの検出値が、未燃成分の濃度
が同じでも雰囲気温度により検出値が変化する。そこ
で、バーナの燃焼によって未燃成分検出センサの雰囲気
温度が変化しても、未燃成分濃度を精度良く判別するた
めに、予め、基準となる未燃成分検出センサにおける、
検出値と雰囲気温度との基準相関関係を記憶手段に記憶
させておき、その記憶している基準相関関係と、実際の
未燃成分検出センサの検出値及び温度検出手段の検出温
度に基づいて、未燃成分の濃度を判別するようにしてあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、未燃成分検
出センサ夫々の間には特性にバラツキがあるため、未燃
成分検出センサ夫々で、検出値と雰囲気温度との相関関
係が同一であるとは限らない。従って、実際に燃焼機器
に配置した未燃成分検出センサにおける、検出値と雰囲
気温度との相関関係が、記憶手段に記憶させてある基準
相関関係と異なっている場合があり、その場合は、未燃
成分の濃度の判別精度が悪くなることになる。

【０００４】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、未燃成分検出センサの特性のバ
ラツキにかかわらず未燃成分の濃度を高い精度で判別で
きるように較正することができる燃焼機器の未燃成分濃
度検出装置の較正装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成によれば、燃焼量調整制御が実行されると、燃焼ガス
の温度及び燃焼ガス中の未燃成分の濃度が変化し、それ
に伴って、温度検出手段によって、未燃成分検出センサ
の雰囲気温度が検出されるとともに、未燃成分検出セン
サ及び較正用未燃成分検出手段夫々からは、同一の燃焼
ガスに対する検出値が出力され、それら、温度検出手段
の検出温度、未燃成分検出センサの検出値、及び、較正
用未燃成分検出手段の検出値に基づいて、記憶手段に記
憶されている基準相関関係が補正される。つまり、温度
検出手段にて検出される複数の検出温度夫々において、
記憶手段に記憶されている基準相関関係、温度検出手段
の検出温度、及び、未燃成分検出センサの検出値に基づ
いて、濃度判別手段により判別された未燃成分の濃度
と、較正用未燃成分検出手段によって検出された未燃成
分の濃度が比較されて、それらが一致するように、記憶
手段に記憶されている基準相関関係が補正される。ここ
で、較正用未燃成分検出手段は、予め較正されているの
で、記憶手段に記憶されている基準相関関係を、実際に
燃焼機器に配置した未燃成分検出センサにおける、検出
値と雰囲気温度との相関関係と同一になるように、補正
することができるのである。従って、未燃成分検出セン
サの特性のバラツキにかかわらず、未燃成分の濃度を高
い精度で判別できるように較正することができるように
なった。

【０００６】請求項２に記載の特徴構成によれば、較正
用未燃成分検出手段は、バーナの燃焼ガスに接触する状
態で配置されて、その燃焼ガス中に含まれる未燃成分の
濃度に応じた検出値を出力し、且つ、その検出値と雰囲
気温度との相関関係が記憶手段に記憶されている基準相
関関係と同一又は略同一となるように予め較正された較
正用未燃成分検出センサにて構成されているので、温度
検出手段にて検出される複数の検出温度夫々において、
未燃成分検出センサの検出値と較正用未燃成分検出セン
サの検出値との差を求め、その差に基づいて、記憶手段
に記憶されている基準相関関係を補正することができ
る。つまり、濃度判別手段により未燃成分の濃度を判別
しなくとも、単に、未燃成分検出センサの検出値と較正
用未燃成分検出センサの検出値との差を求めるだけで、
基準相関関係を補正することができるので、制御構成を
簡略化することができる。しかも、較正用未燃成分検出
センサは、その検出値と雰囲気温度との相関関係が記憶
手段に記憶されている基準相関関係と同一又は略同一と
なるように較正されているので、補正精度を一層向上す
ることができるようになった。

【０００７】請求項３に記載の特徴構成によれば、基準
相関関係の補正量が、適性範囲内のときは記憶手段に記
憶されている基準相関関係が補正され、適性範囲外のと
きは報知手段が報知作動される。つまり、配置した未燃
成分検出センサにおける検出値と雰囲気温度との相関関
係が、記憶手段に記憶されている基準相関関係から大き
くずれているときは、未燃成分検出センサに何らかの不
具合があると考えられるので、その場合は、報知手段を
報知作動させることにより、未燃成分検出センサの修理
又は交換等の対策を講じることができるようになった。

【０００８】ところで、かかる未燃成分検出センサの検
出値は、雰囲気温度が一定であれば、未燃成分の濃度に
比例して変化する。従って、未燃成分濃度が所定の濃度
であるときの未燃成分検出センサの検出値と雰囲気温度
との相関関係、及び、未燃成分検出センサにおける、未
燃成分の濃度変化量と検出値変化量との比率で示される
感度を予め設定しておけば、それらと、未燃成分検出セ
ンサの検出値及び温度検出手段の検出温度とに基づい
て、未燃成分の検出値が、未燃成分の濃度が同じでも雰
囲気温度により変化しても、未燃成分の濃度を精度良く
判別することができる。

【０００９】請求項４に記載の特徴構成は、上述の見地
に基づいて成されたものであり、未燃成分濃度が所定の
基準濃度であると予測される状態における未燃成分検出
センサの検出値と雰囲気温度との相関関係にて示される
基準温度特性と、未燃成分検出センサにおける、未燃成
分の濃度変化量と検出値変化量との比率で示される基準
感度を、基準相関関係として記憶手段に記憶させること
により、記憶手段に記憶させる記憶情報を少なくしてい
るのである。ちなみに、例えば、複数の異なる未燃成分
の濃度夫々における、未燃成分検出センサの検出値と雰
囲気温度との相関関係を、基準相関関係として記憶手段
に記憶させることが想定されるが、この場合、記憶手段
に記憶させる記憶情報が非常に多くなる。従って、請求
項４に記載の特徴構成によれば、記憶手段として、記憶
容量の小さいものを使用することができるので、本発明
を実施するためのコストを低減することができるように
なった。

【００１０】請求項５に記載の特徴構成によれば、補正
手段により、記憶手段に記憶されている基準温度特性が
補正される。請求項６に記載の特徴構成によれば、補正
手段により、記憶手段に記憶されている基準温度特性と
基準感度のうち、基準感度が補正されるか、あるいは、
基準温度特性と基準感度の両方が補正される。つまり、
記憶手段に記憶されている基準温度特性と基準感度のう
ち、いずれか一方を補正する場合は、簡単な制御構成で
ありながら、未燃成分の濃度を高い精度で判別できるよ
うに較正することができ、又、基準温度特性と基準感度
の両方を補正する場合は、未燃成分の濃度を一層高い精
度で判別できるように較正することができるようになっ
た。

【００１１】請求項７に記載の特徴構成によれば、第１
燃焼量調整制御が実行されると、バーナが定常状態で安
定燃焼する状態で、燃焼ガスの温度及び燃焼ガス中の未
燃成分の濃度が変化し、第２燃焼量調整制御が実行され
ると、バーナの燃焼状態が悪化して、定常状態における
よりも、燃焼ガス中の未燃成分の濃度が増大し、そし
て、第１燃焼量調整制御の実行に伴って、記憶手段に記
憶されている基準温度特性が補正され、第２燃焼量調整
制御の実行に伴って、記憶手段に記憶されている基準感
度が補正される。つまり、基準感度を補正するときは、
強制的にバーナの燃焼状態を悪化させて、燃焼ガス中の
未燃成分の濃度を増大させることにより、未燃成分の濃
度の変化量、及び、それに伴う未燃成分検出センサの検
出値の変化量を大きくして、基準感度の補正精度を向上
させているのである。従って、未燃成分の濃度を一層高
い精度で判別できるように較正することができるように
なった。

【００１２】請求項８に記載の特徴構成によれば、燃焼
制御手段及び補正手段が燃焼機器に設けられ、較正用未
燃成分検出手段が燃焼機器に着脱自在に設けられ、制御
手段に対して前記燃焼量調整制御の実行を指令し、且
つ、補正手段に対して較正用未燃成分検出手段の検出値
を読み込んで前記基準相関関係の補正の実行を指令する
較正指令手段が設けられているので、較正用未燃成分検
出手段を燃焼機器に設けて、較正指令手段により指令す
るだけの簡単な操作で、燃焼機器の未燃成分濃度検出装
置を較正することができるようになった。

【００１３】請求項９に記載の特徴構成によれば、記憶
手段が、不揮発性の記憶素子にて構成されているので、
停電等の無電源状態に陥った場合であっても、基準相関
関係の記憶状態を保持することができ、その後において
も、正確に未燃成分の濃度を判別することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基いて、本発明の実
施の形態を説明する。図１に、未燃成分濃度検出装置を
備えた燃焼機器の一例としての給湯装置が示され、この
給湯装置は、給湯器Ｙと、給湯器Ｙの動作を制御する制
御部Ｈと、リモコン装置Ｒとから構成されている。給湯
器Ｙは、燃焼室１と、燃焼室１の内部に備えられている
バーナ２と、水加熱用の熱交換器３と、燃焼室１の上部
に接続され、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、且つ、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ファン
４と、熱交換器３に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給湯栓（図示せず）
に供給する給湯路７と、バーナ２に対して燃料（ガス）
を供給する燃料供給路８とを備えて構成されている。

【００１５】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１
０が備えられている。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。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。

【００１６】リモコン装置Ｒは、有線又は無線によって
制御部Ｈと接続され、給湯装置の運転及び停止を指示す
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などが備えられている。尚、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。

【００１７】排気路５には、未燃成分検出センサの一例
としての接触燃焼式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ている。このＣＯセンサＳ
は、燃焼ガス中に含まれる未燃成分としての一酸化炭素
（ＣＯ）の濃度Ｄに応じた検出値（以下、出力値Ｖｓと
称する）を出力するように構成されている。

【００１８】図２は、このＣＯセンサＳの構成を示した
ものである。ＣＯセンサＳは、ステンレス製の保護枠２
１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、及び、ＣＯセンサＳの雰囲気温度Ｔ
_A 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、又、センサ素子
２３、温度補償用リファレンス素子２４、及び、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。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２００°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。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。従って、
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、及び、抵抗素子２６と２７との
接続部から電圧値（単位；ボルト）として出力されるよ
うに構成されている。尚、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。

【００１９】ＣＯセンサＳの出力値Ｖｓは、ＣＯ濃度が
同じでも雰囲気温度Ｔ_A により変化し、且つ、雰囲気温
度Ｔ_A が一定であれば、ＣＯ濃度に比例して変化する特
性を呈する。図４は、ＣＯ濃度Ｄがゼロの状態と予測さ
れる状態における出力値Ｖｓと雰囲気温度Ｔ_A との相関
関係にて示される温度特性を示したものである。ＣＯセ
ンサＳの出力値Ｖｓは、ＣＯ濃度Ｄが大になるほど、図
４に示す出力値Ｖｓと雰囲気温度Ｔ_A との相関関係が出
力値が大になる方向に平行移動する状態で変化する。
尚、図４において、雰囲気温度Ｔ_A が７０〜２２０°Ｃ
の範囲は、概ねバーナ２が燃焼している領域に相当し、
７０°Ｃ以下の範囲は、概ねバーナ２の燃焼が停止して
いる領域に相当する。尚、以下の説明では、ＣＯ濃度Ｄ
がゼロの状態と予測される状態における出力値Ｖｓを、
特にゼロ点出力値Ｖｏと称して、他と区別する。

【００２０】従って、ＣＯ濃度Ｄの変化量と出力値Ｖｓ
の変化量との比率で示される感度をαとすると、ＣＯ濃
度Ｄ、及び、出力値Ｖｓとその出力値Ｖｓを出力したと
きのＣＯセンサＳの雰囲気温度Ｔ_A に対応するゼロ点出
力値Ｖｏとの差ΔＶ（＝Ｖｓ−Ｖｏ）の間には、下記の
数式にて示される相関関係があり、その相関関係の一例
を図５に示す。 ΔＶ＝αＤ

【００２１】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１
１、断続弁１２、イグナイタ１８、フレームロッド１
９、ＣＯセンサＳ、温度センサ２５が接続されている。
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の燃焼動作及びファン４の
動作を制御する給湯装置用燃焼制御手段１０１と、ＣＯ
センサへの通電を制御するセンサ制御手段１０２と、基
準となるＣＯセンサＳにおける出力値Ｖｓと雰囲気温度
Ｔ_A との基準相関関係を記憶する記憶手段１０３と、そ
の記憶手段１０３の記憶情報、ＣＯセンサＳの出力値Ｖ
ｓ及び温度センサ２５の検出温度Ｔ_A に基づいてＣＯ濃
度Ｄを判別する濃度判別手段１０４と、その濃度判別手
段１０４の判別情報に基づいてバーナ２の不完全燃焼状
態を判別する不完全燃焼判別手段１０５の夫々が設けら
れている。

【００２２】給湯装置用燃焼制御手段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を調節すると共に、ファン４
の回転数が燃料供給量Ｉｐに対して予め設定されている
目標回転数になるようにファン４の回転数を制御し、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。

【００２３】記憶手段１０３は、基準相関関係として、
基準となるＣＯセンサＳの図４に示す如き基準温度特
性、及び、基準となるＣＯセンサＳの基準感度αを記憶
するように構成されている。

【００２４】濃度判別手段１０４は、記憶手段１０３に
記憶されている基準温度特性から、温度センサ２５の検
出温度Ｔ_A に対応するゼロ点出力値Ｖｏを読み出し、そ
のゼロ点出力値ＶｏとＣＯセンサＳの出力値Ｖｓとによ
り、上記数式に基づいて、ＣＯ濃度Ｄを算出する。

【００２５】不完全燃焼判別手段１０５は、濃度判別手
段１０４にて算出された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１６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。尚、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。

【００２６】記憶手段１０３は、例えばＥＥＰＲＯＭ
（電気的に書き込み消去可能な不揮発性メモリ）等によ
り構成され、その他の上記各手段は、不揮発性メモリ等
に制御プログラム形式で備えられている。

【００２７】次に、上述のように構成した給湯装置の未
燃成分濃度検出装置の較正装置について説明する。図１
に示すように、較正装置には、バーナ２の燃焼ガス中の
ＣＯ濃度Ｄを検出し、且つ、予め較正された較正用未燃
成分検出手段Ｍと、バーナ２の燃焼量（即ち、燃料供給
量Ｉｐ）を調整可能な燃焼量調整手段としての電磁比例
弁１１を調整制御して、ＣＯセンサＳの雰囲気温度Ｔ_A
を変更させる燃焼量調整制御を実行する較正装置用燃焼
制御手段１０１ｃと、前記燃焼量調整制御の実行に伴っ
て検出される、温度センサ２５の検出温度Ｔ_A 、ＣＯセ
ンサＳの出力値Ｖｓ、及び、較正用未燃成分検出手段Ｍ
の検出値とに基づいて、記憶手段１０３に記憶されてい
る基準相関関係を補正する補正手段１０６と、その補正
手段１０６が前記基準相関関係を補正する際に補正用の
情報を記憶する較正用記憶手段１０７が設けられてい
る。較正装置用燃焼制御手段１０１ｃ及び補正手段１０
６は、給湯装置の制御部Ｈを利用して構成され、換言す
れば、給湯装置に設けられ、較正用未燃成分検出手段Ｍ
は、燃焼装置に着脱自在に設けられている。更に、較正
装置には、較正用リモコン装置Ｒｃが設けられ、その較
正用リモコン装置Ｒｃは、有線又は無線によって制御部
Ｈと接続され、較正用燃焼制御手段１０１ｃに対して前
記燃焼量調整制御の実行を指令し、且つ、補正手段１０
６に対して較正用未燃成分検出手段Ｍの検出値を読み込
んで前記基準相関関係の補正の実行を指令する較正指令
手段としての較正指令スイッチ３１や、較正装置の運転
及び停止を指示する較正装置運転スイッチ３２、後述す
るような各種の情報を表示する表示ランプ３３，３４，
３５等が備えられている。

【００２８】較正用未燃成分検出手段Ｍは、給湯器Ｙの
排気路５に、バーナ２の燃焼ガスに接触する状態で配置
されて、その燃焼ガス中のＣＯ濃度Ｄに応じた出力値Ｖ
ｃを出力し、且つ、その出力値Ｖｃと雰囲気温度Ｔ_A と
の相関関係が前記基準相関関係と同一又は略同一となる
ように予め較正された較正用未燃成分検出センサとして
の較正用ＣＯセンサＳｃにて構成されている。その較正
用ＣＯセンサＳｃは、ＣＯセンサＳに備えさせた温度セ
ンサ２５に相当するものが設けられていないが、それ以
外は、ＣＯセンサＳと同様に構成されている。較正用Ｃ
ＯセンサＳｃは、リード線３６によって、制御部Ｈに接
続されて、センサ制御手段１０２によって通電が制御さ
れるとともに、出力値Ｖｃが補正手段１０６に入力され
るように構成されている。

【００２９】補正手段１０６は、前記基準相関関係の補
正量を求め、その求めた補正量が、適性範囲内のとき
は、記憶手段１０３に記憶されている前記基準相関関係
を補正し、前記適性範囲外のときは、報知手段として機
能する表示ランプ３３，３４を点灯作動させるように構
成されている

【００３０】較正用燃焼制御手段１０１ｃは、給湯装置
用燃焼制御手段１０１を利用して構成され、空燃比を適
性に維持させる状態で、ＣＯセンサＳの雰囲気温度Ｔ_A
を変更させるべく、バーナ２に燃焼用空気を供給する空
気供給手段としてのファン４及び電磁比例弁１１を制御
してバーナ２を燃焼させる第１燃焼量調整制御、及び、
空燃比を不適性に維持させる状態で、ファン４及び電磁
比例弁１１を制御してバーナ２を燃焼させる第２燃焼量
調整制御を実行するように構成されている。

【００３１】第１燃焼量調整制御においては、較正用燃
焼制御手段１０１ｃは、最小燃料供給量から最大燃料供
給量に至るまで、徐々に燃料供給量Ｉｐを漸増させるよ
うに、電磁比例弁１１を制御し、且つ、ファン４を目標
回転数になるように制御する。又、第２燃焼量調整制御
においては、較正用燃焼制御手段１０１ｃは、先ず、Ｃ
ＯセンサＳの雰囲気温度Ｔ_A が所定の設定温度（例え
ば、１５０°Ｃ）になるように、空燃比を適性に維持さ
せる状態で、電磁比例弁１１及びファン４を制御して、
バーナ２を安定燃焼させ、その状態で、ファン４の回転
数を前記目標回転数よりも少なくなるように制御する。
つまり、強制的にバーナ２の燃焼状態を悪化させて、燃
焼ガス中のＣＯ濃度Ｄを増大させるように構成されてい
る。

【００３２】そして、補正手段１０６は、前記第１燃焼
量調整制御の実行に伴って、記憶手段１０３に記憶され
ている基準温度特性を補正し、且つ、前記第２燃焼量調
整制御の実行に伴って、記憶手段１０３に記憶されてい
る基準感度αを補正するように構成されている。

【００３３】補正手段１０６は、下記のように、基準温
度特性を補正する。較正用燃焼制御手段１０１ｃによ
り、燃料供給量Ｉｐが最小燃料供給量から最大燃料供給
量まで漸増される間において、複数の時点の夫々におい
て、温度センサ２５の検出温度Ｔ_A 、ＣＯセンサＳの出
力値Ｖｓ及び較正用ＣＯセンサＳｃの出力値Ｖｃを読み
込むとともに、それら読み込み値を較正用記憶手段１０
７に記憶させる。続いて、燃料供給量Ｉｐが最大燃料供
給量に達した後、読み込んだ各検出温度Ｔ_A のポイント
において、ＣＯセンサＳの出力値Ｖｓと較正用ＣＯセン
サＳｃの出力値Ｖｃとの偏差を算出する。そして、各検
出温度Ｔ_A のポイントにおける前記偏差が適性範囲内で
あれば、それら各検出温度Ｔ_A のポイントにおける前記
偏差に基づいて、記憶手段１０３に記憶されている基準
温度特性を補正し、前記適正範囲外であれば、表示ラン
プ３３を点灯させて、エラー報知する。尚、基準温度特
性を補正するための前記適正範囲としては、例えば、図
４においてハッチングで示す範囲に設定される。

【００３４】又、補正手段１０６は、下記のように、基
準感度αを補正する。較正用燃焼制御手段１０１ｃによ
り、ファン４の回転数が前記目標回転数よりも少なくな
るように制御されて、バーナ２の燃焼状態が悪化した状
態で、温度センサ２５の検出温度Ｔ_A 、ＣＯセンサＳの
出力値Ｖｓ及び較正用ＣＯセンサＳｃの出力値Ｖｃを読
み込む。続いて、温度センサ２５の検出温度Ｔ_A 及び補
正後の基準温度特性に基づいて、検出温度Ｔ_A に対応す
るゼロ点出力値Ｖｏを求めるとともに、ＣＯセンサＳの
出力値Ｖｓと求めたゼロ点出力値Ｖｏとの差ΔＶを求
め、そのΔＶと、較正用ＣＯセンサＳｃの出力値Ｖｃに
基づいて求めたＣＯ濃度Ｄ（このＣＯ濃度Ｄは較正され
た値である）とに基づいて、感度を求める。そして、求
めた感度と記憶手段１０３に記憶されている基準感度α
との偏差が適性範囲内であれば、基準感度αを求めた感
度に補正し、前記適正範囲外であれば、表示ランプ３４
を点灯させて、エラー報知する。基準感度αを補正する
ための前記適性範囲としては、例えば、図５においてハ
ッチングで示す範囲に設定される。

【００３５】以下、制御部Ｈにおける制御作動を、図６
〜図８に示すフローチャートに基づいて説明する。先
ず、給湯装置を制御する通常の給湯モード制御につい
て、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。較
正用リモコン装置Ｒｃの較正指令スイッチ３１により、
較正モードが指令されているか否かを判別し、較正モー
ドが指令されていないときは、下記のように通常の給湯
モード制御を実行し、較正モードが指令されているとき
は、後述するように較正モード制御を実行する（ステッ
プ＃１）。

【００３６】給湯が開始されて給水量センサ９により検
出される給水量Ｑｉが設定水量を越えることにより、燃
焼開始が指令されると（ステップ＃２）、ＣＯセンサＳ
の電源をＯＮさせて素子温度を検出用設定温度（約２０
０°Ｃ）に設定し（ステップ＃３）、続いて、バーナ２
の点火制御を実行する（ステップ＃４）。つまり、電磁
比例弁１１及び開閉弁１２を開弁して燃料ガスをバーナ
２に供給すると共に、イグナイタ１８による点火を行
う。

【００３７】そして、フレームロッド１９により着火が
確認されると（ステップ＃５）、点火制御を停止して、
燃焼制御を実行する（ステップ＃６）。つまり、出湯温
センサ１０により検出される給湯温度Ｔｘが設定目標給
湯温度Ｔｐになるように、電磁比例弁１１を調整制御し
てバーナ２の燃料供給量Ｉｐを調節すると共に、ファン
４の回転数が燃料供給量Ｉｐに対して予め設定されてい
る目標回転数になるようにファン４の回転数を制御す
る。

【００３８】続いて、濃度判別手段１０４により、ＣＯ
濃度Ｄを算出し（ステップ＃７）、不完全燃焼判別手段
１０５により、不完全燃焼状態であるか否かを判別し
（ステップ＃８）、不完全燃焼でないときは、ステップ
＃９において、給湯栓が閉じられて給水量センサ９によ
り検出される給水量Ｑｉが設定水量を下回ることに基づ
く燃焼停止命令が指令されるまで、ステップ＃６〜＃８
の制御を繰り返す。ステップ＃９で、燃焼停止命令が指
令されると、燃焼停止制御を実行して、続いて、バーナ
２の燃焼が停止した後もポストパージ用設定時間（５分
間）だけファンによる通風（ポストパージ）を実行し、
ＣＯセンサＳの電源をＯＦＦして（ステップ＃１０〜＃
１２）、燃焼開始命令の指令待ち状態となる。

【００３９】尚、ステップ＃２において燃焼開始が指令
されず、給湯器側の装置電源スイッチがＯＦＦされる
と、制御を終了する（ステップ＃１３）。

【００４０】又、ステップ＃５において、着火が確認さ
れないとき、又は、ステップ＃８において、不完全燃焼
と判別されたときは、電磁弁１１及び開閉弁１２を閉弁
してバーナ２の燃焼を停止させる燃焼停止制御を実行し
て、表示ランプ１６を点灯させて、異常を表示するとと
もに、ＣＯセンサＳの電源をＯＦＦして、装置電源スイ
ッチのＯＦＦ／ＯＮ等のリセット動作があるまで、バー
ナ２の燃焼作動を禁止する（ステップ＃１４〜＃１
７）。

【００４１】次に、図７及び図８に示すフローチャート
に基づいて、較正モード制御について説明する。較正装
置運転スイッチ３２により、較正装置の運転が指令さ
れ、且つ、給湯が開始されて給水量センサ９により検出
される給水量Ｑｉが設定水量を越えることに基づいて、
燃焼開始が指令されると（ステップ＃２１及び＃２
２）、温度センサ２５の検出温度Ｔ_A が４０°Ｃ以下で
あるか否かを判別する（ステップ＃２３）。つまり、Ｃ
ＯセンサＳの雰囲気温度が十分に低下しているか否かが
判別される。温度センサ２５の検出温度Ｔ_A が４０°Ｃ
以下のときは、ＣＯセンサＳ及び較正用ＣＯセンサＳｃ
の電源をＯＮさせて夫々の素子温度を前記検出用設定温
度に設定し（ステップ＃２４）、続いて、温度特性補正
済フラグがセットされているか否かを判別し（ステップ
＃２５）、温度特性補正済フラグがセットされていない
ときは、温度特性補正制御を実行し、セットされている
ときは感度補正制御を実行する。

【００４２】ステップ＃２５で温度特性補正済フラグが
セットされていないときは、以下のように温度特性補正
制御を実行する。バーナ２の点火制御を実行し、着火が
確認されると（ステップ＃２６及び＃２７）、点火制御
を停止して、前記第１燃焼量調整制御を実行する（ステ
ップ＃２８）。そして、燃料供給量Ｉｐが最小燃料供給
量から最大燃料供給量まで漸増される間において、複数
の時点の夫々において、温度センサ２５の検出温度
Ｔ_A 、ＣＯセンサＳの出力値Ｖｓ及び較正用ＣＯセンサ
Ｓｃの出力値Ｖｃを読み込むとともに、それら読み込み
値を較正用記憶手段１０７に記憶させる（ステップ＃２
９〜＃３２）。

【００４３】ステップ＃３３において、燃料供給量Ｉｐ
が最大燃料供給量に達したと判別すると、燃焼停止制御
を実行し、ＣＯセンサＳ及び較正用ＣＯセンサＳｃの電
源をＯＦＦする（ステップ＃３４及び＃３５）。続い
て、較正用記憶手段１０７の記憶情報に基づいて、各検
出温度Ｔ_A のポイントにおいて、ＣＯセンサＳの出力値
Ｖｓと較正用ＣＯセンサＳｃの出力値Ｖｃとの偏差を算
出し、各検出温度Ｔ_A のポイントにおける前記偏差が、
適性範囲内であれば、それら各検出温度Ｔ_A のポイント
における前記偏差に基づいて、記憶手段１０３に記憶さ
れている基準温度特性を補正し、前記適正範囲外であれ
ば、表示ランプ３３を点灯させて、エラー報知する（ス
テップ＃３６〜＃３９）。続いて、温度特性補正済フラ
グをセットする（ステップ＃４０）。

【００４４】ステップ＃２５で温度特性補正済フラグが
セットされているときは、以下のように感度特性補正制
御を実行する。バーナ２の点火制御を実行し、着火が確
認されると（ステップ＃４１及び＃４２）、点火制御を
停止して、前記第１燃焼量調整制御を実行する（ステッ
プ＃４３〜＃４８）。即ち、温度センサ２５の検出温度
Ｔ_A が前記設定温度に対して±２°Ｃ以内になるよう
に、空燃比を適性に維持させる状態で、電磁比例弁１１
及びファン４を制御し、検出温度Ｔ_A が前記設定温度に
対して±２°Ｃ以内になってから、設定時間（例えば、
５分間）が経過した後、較正用ＣＯセンサＳｃの出力値
Ｖｃに基づいて求めたＣＯ濃度Ｄが１０００ｐｐｍ程度
になるように、ファン４の回転数を前記目標回転数より
も少なくなるように制御する。

【００４５】続いて、温度センサ２５の検出温度Ｔ_A 、
ＣＯセンサＳの出力値Ｖｓ及び較正用ＣＯセンサＳｃの
出力値Ｖｃを読み込んた後、燃焼停止制御を実行し、Ｃ
ＯセンサＳ及び較正用ＣＯセンサＳｃの電源をＯＦＦす
る（ステップ＃４９〜＃５３）。続いて、上述のように
感度を求めるとともに、求めた感度と記憶手段１０３に
記憶されている基準感度αとの偏差が適性範囲内であれ
ば、基準感度αを求めた感度に補正し、前記適正範囲外
であれば、表示ランプ３４を点灯させて、エラー報知す
る（ステップ＃５４〜＃５７）。続いて、表示ランプ３
５を点灯させて、較正終了を報知した後、較正モード制
御を終了する（ステップ＃５８）。

【００４６】表示ランプ３３又は３４が点灯したとき
は、作業者は、装置電源スイッチのＯＦＦ／ＯＮ等によ
りリセットした後、ＣＯセンサＳを修理するか新しいも
のと交換した後、再度、較正モード制御を実行させる。

【００４７】〔別実施形態〕 （イ） 較正用未燃成分検出手段Ｍの具体構成として
は、上記実施形態において例示した較正用ＣＯセンサＳ
ｃ以外にも、種々の構成が適用可能である。例えば、Ｃ
Ｏ濃度Ｄが絶対値で出力されるように構成したガス分析
計を適用することができる。

【００４８】（ロ） 上記の実施形態では、補正手段１
０６を、記憶手段１０３に記憶されている基準温度特性
及び基準感度αの両方を補正するように構成する場合に
ついて例示したが、これに代えて、基準温度特性及び基
準感度αのうちのいずれか一方を補正するように構成し
てもよい。

【００４９】（ハ） 上記の実施形態では、基準温度特
性を、ＣＯ濃度Ｄがゼロの状態と予測される状態におけ
る出力値Ｖｓと雰囲気温度Ｔ_A との相関関係とする場合
について例示したが、これに代えて、ＣＯ濃度Ｄがゼロ
以外のときの所定の基準濃度と予測される状態における
出力値Ｖｓと雰囲気温度Ｔ_A との相関関係としてもよ
い。

【００５０】（ニ） 上記の実施形態では、補正手段１
０６を、基準感度αを前記第２燃焼量調整制御の実行に
伴って補正するように構成する場合について例示した
が、これに代えて、前記第１燃焼量調整制御の実行に伴
って補正するように構成してもよい。

【００５１】（ホ） 上記の実施の形態では、較正用リ
モコン装置Ｒｃをリモコン装置Ｒとは別体で設けて、そ
の較正用リモコン装置Ｒｃに較正指令スイッチ３１、較
正装置運転スイッチ３２、表示ランプ３３，３４，３５
を備えさせる場合について例示したが、これに代えて、
較正用リモコン装置Ｒｃを設けずに、較正指令スイッチ
３１、較正装置運転スイッチ３２、表示ランプ３３，３
４，３５をリモコン装置Ｒに備えさせてもよい。

【００５２】（ヘ） 上記の実施形態では、較正装置用
燃焼制御手段１０１ｃ及び補正手段１０６を、給湯装置
の制御部Ｈを利用して構成することにより、給湯装置に
設ける場合について例示したが、これに代えて、較正装
置用燃焼制御手段１０１ｃ及び補正手段１０６を、給湯
装置とは別に設けてもよい。

【００５３】（ト） 上記の実施形態では、未燃成分検
出センサの一例として、ＣＯセンサＳを適用する場合に
ついて例示したが、未燃成分検出センサとしては、この
他にも、例えば、酸素を検出する酸素センサ、水素を検
出する水素センサを適用することができる。

【００５４】（チ） 上記の実施形態のように、各種の
情報をランプを点灯させて報知する構成に代えて、ブザ
ーにより報知する構成や、ランプとブザーを併用する構
成等、各種の報知方法を用いることができる。

【００５５】（リ） 本発明は、給湯装置に限らず、フ
ァンヒータ等その他の燃焼機器であっても適用できる。

【００５６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
容易にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置及び較正装置の全体構成を示すブロッ
ク図

【図２】ＣＯセンサの断面図

【図３】ＣＯセンサの回路構成図

【図４】ＣＯセンサの温度特性を示す図

【図５】ＣＯセンサの出力値とＣＯ濃度との相関関係を
示す図

【図６】制御動作のフローチャートを示す図

【図７】制御動作のフローチャートを示す図

【図８】制御動作のフローチャートを示す図

【符号の説明】

２ バーナ ４ 空気供給手段 １１ 燃焼量調整手段 ２５ 温度検出手段 ３１ 較正指令手段 ３３，３４ 報知手段 １０１ｃ 燃焼制御手段 １０３ 記憶手段 １０４ 濃度判別手段 １０６ 補正手段 Ｍ 較正用未燃成分検出手段 Ｓ 未燃成分検出センサ Ｓｃ 較正用未燃成分検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−42848（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−180833（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F23N 5/24 107 F23N 5/00 G01N 27/16

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼機器に設けられたバーナ（２）の燃
   焼ガスに接触する状態に配置されて、その燃焼ガス中に
   含まれる未燃成分の濃度に応じた検出値を出力し、且
   つ、未燃成分の濃度が同じでも雰囲気温度により検出値
   が変化する未燃成分検出センサ（Ｓ）と、 その未燃成分検出センサ（Ｓ）における、検出値と雰囲
   気温度との基準相関関係を記憶する記憶手段（１０３）
   と、 前記未燃成分検出センサ（Ｓ）の雰囲気温度を検出する
   温度検出手段（２５）と、 前記記憶手段（１０３）の記憶情報、前記未燃成分検出
   センサ（Ｓ）の検出値、及び、前記温度検出手段（２
   ５）の検出温度に基づいて、未燃成分の濃度を判別する
   濃度判別手段（１０４）が設けられた燃焼機器の未燃成
   分濃度検出装置の較正装置であって、 前記バーナ（２）の燃焼ガス中に含まれる未燃成分の濃
   度を検出し、且つ、予め較正された較正用未燃成分検出
   手段（Ｍ）と、 前記バーナ（２）の燃焼量を調整可能な燃焼量調整手段
   （１１）を調整制御して、前記未燃成分検出センサ
   （Ｓ）の雰囲気温度を変更させる燃焼量調整制御を実行
   する燃焼制御手段（１０１ｃ）と、 前記燃焼量調整制御の実行に伴って検出される、前記温
   度検出手段（２５）の検出温度、前記未燃成分検出セン
   サ（Ｓ）の検出値、及び、前記較正用未燃成分検出手段
   （Ｍ）の検出値とに基づいて、前記記憶手段（１０３）
   に記憶されている基準相関関係を補正する補正手段（１
   ０６）が設けられている燃焼機器の未燃成分濃度検出装
   置の較正装置。
2. 【請求項２】 前記較正用未燃成分検出手段（Ｍ）が、
   前記バーナ（２）の燃焼ガスに接触する状態で配置され
   て、その燃焼ガス中に含まれる未燃成分の濃度に応じた
   検出値を出力し、且つ、その検出値と雰囲気温度との相
   関関係が前記基準相関関係と同一又は略同一となるよう
   に予め較正された較正用未燃成分検出センサ（Ｓｃ）に
   て構成されている請求項１記載の燃焼機器の未燃成分濃
   度検出装置の較正装置。
3. 【請求項３】 前記補正手段（１０６）は、基準相関関
   係の補正量を求め、その求めた補正量が、適性範囲内の
   ときは、前記記憶手段（１０３）に記憶されている基準
   相関関係を補正し、前記適性範囲外のときは、報知手段
   （３３），（３４）を報知作動させるように構成されて
   いる請求項１又は２記載の燃焼機器の未燃成分濃度検出
   装置の較正装置。
4. 【請求項４】 前記記憶手段（１０３）が、基準相関関
   係として、未燃成分濃度が所定の基準濃度であると予測
   される状態における前記未燃成分検出センサ（Ｓ）の検
   出値と雰囲気温度との相関関係にて示される基準温度特
   性と、前記未燃成分検出センサ（Ｓ）における、未燃成
   分の濃度変化量と検出値変化量との比率で示される基準
   感度とを記憶する請求項１、２又は３記載の燃焼機器の
   未燃成分濃度検出装置の較正装置。
5. 【請求項５】 前記補正手段（１０６）が、前記記憶手
   段（１０３）に記憶されている、前記基準温度特性を補
   正するように構成されている請求項４記載の燃焼機器の
   未燃成分濃度検出装置の較正装置。
6. 【請求項６】 前記補正手段（１０６）が、前記記憶手
   段（１０３）に記憶されている、前記基準感度を補正す
   るように構成されている請求項４又は５記載の燃焼機器
   の未燃成分濃度検出装置の較正装置。
7. 【請求項７】 前記燃焼制御手段（１０１ｃ）は、空燃
   比を適性に維持させる状態で、前記未燃成分検出センサ
   （Ｓ）の雰囲気温度を変更させるべく、前記バーナ
   （２）に燃焼用空気を供給する空気供給手段（４）及び
   前記燃焼量調整手段（１１）を制御して前記バーナ
   （２）を燃焼させる第１燃焼量調整制御、及び、空燃比
   を不適性に維持させる状態で、前記空気供給手段（４）
   及び前記燃焼量調整手段（１１）を制御して前記バーナ
   （２）を燃焼させる第２燃焼量調整制御を実行するよう
   に構成され、 前記補正手段（１０６）は、前記第１燃焼量調整制御の
   実行に伴って、前記記憶手段（１０３）に記憶されてい
   る前記基準温度特性を補正し、且つ、前記第２燃焼量調
   整制御の実行に伴って、前記記憶手段（１０３）に記憶
   されている前記基準感度を補正するように構成されてい
   る請求項４、５又は６記載の燃焼機器の未燃成分濃度検
   出装置の較正装置。
8. 【請求項８】 前記燃焼制御手段（１０１ｃ）及び前記
   補正手段（１０６）が前記燃焼機器に設けられ、 前記較正用未燃成分検出手段（Ｍ）が前記燃焼機器に着
   脱自在に設けられ、 前記燃焼制御手段（１０１ｃ）に対して前記燃焼量調整
   制御の実行を指令し、且つ、前記補正手段（１０６）に
   対して前記較正用未燃成分検出手段（Ｍ）の検出値を読
   み込んで前記基準相関関係の補正の実行を指令する較正
   指令手段（３１）が設けられている請求項１、２、３、
   ４、５、６又は７記載の燃焼機器の未燃成分濃度検出装
   置の較正装置。
9. 【請求項９】 前記記憶手段（１０３）が、不揮発性の
   記憶素子にて構成されている請求項１、２、３、４、
   ５、６、７又は８記載の燃焼機器の未燃成分濃度検出装
   置の較正装置。