JP3285431B2 - Ｃｏセンサ付き燃焼装置のセンサ点検方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＯセンサ（一酸化炭
素ガス検出センサ）が設置されている燃焼装置のＣＯセ
ンサの良否点検方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガスや石油を燃料とする給湯器、風呂
釜、暖房機等の燃焼装置には、燃焼排気ガス中のＣＯガ
ス濃度を検出して、ＣＯ検出濃度が所定の基準濃度を越
えたときに警報を発したり、燃料供給遮断等の安全動作
を行う安全装置が備えられているものがある。この種の
ＣＯセンサを燃焼装置に取り付ける前にＣＯセンサの検
査を行うことはもちろんのことであるが、この種のＣＯ
センサは振動に弱く、大きな振動を受けるとＣＯの検出
性能が悪化するという問題があり、そのため、通常は、
ＣＯセンサを組み込んだ燃焼装置を出荷するときに、Ｃ
Ｏセンサの点検を行い、その燃焼装置を仕向先に設置施
工した後も、必要に応じ、ＣＯセンサの点検が行われて
いる。

【０００３】このＣＯセンサの点検方法の従来例が図６
に示されている。この点検方式は、燃焼装置のガスおよ
び空気の取り入れ口に、空気量を可変調整する空気量調
整ダンパ２の他に、通常のバーナ燃焼時には空気導入量
を害しない点検ダンパ３を設けておき、ＣＯセンサの良
否点検を行うときには、バーナ１を燃焼させた状態で、
点検操作摘み４を操作し、常閉スイッチ26を開き、常開
スイッチ27を閉じて燃料ガス遮断を行う安全弁７側の回
路を切り、警報器６側の回路を動作状態とし、かつ、ス
イッチ動作に連動して点検ダンパ３を動かし、バーナ１
に入り込む空気量を減少させてバーナ１の燃焼を強制的
に悪化させ、この燃焼悪化によるＣＯガス濃度の上昇を
ＣＯセンサ５により検出させるものである。そして、こ
のＣＯセンサ５の検出出力が基準レベルを越えること
で、警報器６に警報を行わせ、この警報発声のＣＯ安全
動作が行われたときにＣＯセンサ５は正常なものと判断
し、ＣＯ安全動作が作動しないときにはＣＯセンサ５が
故障したものと判断するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近の
燃焼装置は、前記図６に示すような１台のバーナを備え
た単純な装置のものとは異なり、複数のバーナ１が隣り
合わせに配置されたバーナ列の構成形態となっている。
このようなバーナ列を備えた燃焼装置において、従来例
と同様な方式によりＣＯセンサの点検を行おうとすると
きには、バーナ列の個々のバーナに点検ダンパ３を設
け、各点検ダンパを駆動する点検操作つまみをそれぞれ
設けなければならず、装置構成が複雑になるばかりでな
く、点検操作も煩雑となり、ＣＯセンサの点検を行うの
に多くの時間がかかるという問題が生じる。

【０００５】このような問題を解消する一手法として、
例えば図５に示すように、複数のバーナ１を配列してな
るバーナ列の各バーナ位置の空気導入口９側に、該空気
導入口９に対向させて複数の狭幅開口10付きのダンパ穴
11を設けたノズルダンパ12を設け、通常の燃焼運転時に
は、ノズルダンパ12の大径穴部13を各バーナの空気導入
口９に一致させた状態にしておき、ＣＯセンサ５の点検
時には、ノズルダンパ12を下方側にずらして狭幅開口10
側をバーナ１の空気導入口９に合わせて空気量を絞り、
燃焼状態を悪化させてＣＯガスの発生量を強制的に大き
くし、ＣＯ安全動作が行われるか否かにより、ＣＯセン
サ５の良否点検を行うようにすることも考えられる。

【０００６】しかしながら、このＣＯセンサ５の良否点
検時には、燃焼装置のフロントカバーを外し、さらに、
バーナ前蓋14を外してから、ノズルダンパ12を留めてい
るねじ15を緩める等してノズルダンパ12の位置をずらし
て仮止めし、この状態でバーナ前蓋14を取り付けてＣＯ
センサ５の点検を行わなければならず、ＣＯセンサ５の
点検が済んだ後には、再度バーナ前蓋14を外してノズル
ダンパ12の位置を元に戻し、バーナ前蓋14およびフロン
トカバーを付ける作業を強いられることとなり、そのＣ
Ｏセンサ５の点検作業に手間隙がかかるという問題が生
じることとなる。

【０００７】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、複数のバーナが配列されて
なるバーナ列構成のバーナ装置が設置されている最近の
燃焼装置においても、ＣＯセンサの点検を容易に行うこ
とができるＣＯセンサ付き燃焼装置のセンサ点検方法を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、燃焼の給・排気を行う燃焼ファンと、燃焼排気
ガス中のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、このＣＯセ
ンサのＣＯ検出濃度に応じた安全動作を行うＣＯ安全装
置とを備えたＣＯセンサ付き燃焼装置において、通常の
燃焼運転モード時に燃焼ファンの回転制御を行う通常モ
ードファン制御回路の他に、燃焼を悪化させてＣＯ安全
装置が動作する各ＣＯ濃度のガスを強制的に発生させる
燃焼ファンの点検回転数設定回路を設けておき、ＣＯセ
ンサの点検時には燃焼装置を燃焼動作させた状態で燃焼
ファンの回転制御を通常モードファン制御回路から点検
回転数設定回路に切り換えて燃焼を悪化させ、この燃焼
悪化に対応するＣＯ濃度の安全動作が行われるか否かに
よってＣＯセンサの良否の点検を行うことを特徴として
構成されている。

【０００９】

【作用】上記構成の本発明において、ＣＯセンサの点検
を行うときには、燃焼装置の燃焼動作状態で、燃焼ファ
ンの回転制御を通常モードファン制御回路から点検回転
数設定回路に切り換える。そうすると、燃焼ファンの回
転数が低下し、燃焼空気量が減少して、燃焼が悪化し、
ＣＯ安全動作が行われる濃度のＣＯガスが発生する。こ
の状態で、そのＣＯ濃度に対応する安全動作が行われた
ときには、ＣＯセンサは異常なく正常なものと判断し、
ＣＯ安全動作が作動しないときには、ＣＯセンサに異常
があるものと判断してＣＯセンサの良否を点検する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、図６に示す従来
例および図５に示す装置と同一の部分には同一符号を付
し、その重複説明は省略する。

【００１１】本実施例の燃焼装置は、図５に示すものと
同様なバーナ列の複数バーナが組み込まれている燃焼装
置を対象にしており、これらバーナ列の下方側（上流
側）にはバーナ燃焼の給排気を行う燃焼ファン16が配設
され、燃焼室の下流側の排気筒17側に燃焼排気ガス中の
ＣＯ濃度を検出するＣＯセンサ５が設置されている。

【００１２】図１は本発明の方法を行う第１の実施例の
模式構成を示したもので、ＣＯセンサ５のＣＯ検出信号
はＣＯ安全制御回路に加えられ、ＣＯ安全制御回路はＣ
Ｏ検出濃度が基準レベルになったときに警報器６を動作
し、さらにＣＯ検出濃度が増えて危険レベルになったと
きにガスの安全弁７を遮断するように構成されている。
燃焼ファン16にはファン回転数を検出するファン回転検
出センサ（この実施例ではホールＩＣ）18が設けられて
おり、このファン回転検出センサ18の検出信号は切り換
えスイッチ20を介し、通常の燃焼運転モード時において
燃焼ファン16の回転制御を行う通常モードファン制御回
路21に加えられている。

【００１３】この実施例ではファン回転検出センサ18は
ファン回転の検出信号をファン回転数に比例した周波数
信号として出力する。通常モードファン制御回路21はフ
ァン回転検出センサ18から加えられるファン回転検出信
号の周波数によって回転数を検知し、バーナの燃焼量に
見合う空気量を送風するように燃焼ファンの駆動電圧を
制御する。

【００１４】本実施例において特徴的なことは、前記通
常モードファン制御回路21の他に、ＣＯセンサ５の点検
のための点検回転数設定回路として機能する周波数変換
回路22が設けられていることである。この周波数変換回
路22の出力側は前記通常モードファン制御回路21に接続
されており、周波数変換回路22の入力側は前記切り換え
スイッチ20のノーマルオープン端子23に接続されてい
る。

【００１５】周波数変換回路22はファン回転検出センサ
18から出力されるファン回転検出信号の周波数を所定量
アップする方向に変換する。この周波数変換した信号が
通常モードファン制御回路21に加えられることにより、
通常モードファン制御回路21は前記警報器６の警報等の
ＣＯ安全動作が行われるＣＯ濃度の空気量となるように
燃焼ファン16の駆動電圧を制御する。

【００１６】本実施例は上記のように構成されており、
次にその作用を説明する。通常の燃焼運転時には、切り
換えスイッチ20の切り換え片24はノーマルクローズ端子
19側に接続されており、ファン回転検出センサ18で検出
された燃焼ファン16の検出信号は通常モードファン制御
回路21に加えられ、バーナの燃焼量に対応させてファン
回転数が制御される。この通常燃焼運転モード時に、Ｃ
Ｏセンサの点検を行うときには、切り換えスイッチ20を
操作し、切り換え片24をノーマルオープン端子23側に切
り換える。

【００１７】このスイッチ切り換えにより、ファン回転
検出センサ18のファン回転検出信号は周波数変換回路22
に加えられ、この周波数変換回路22で周波数がアップす
る方向に変換されて通常モードファン制御回路21に加え
られる。通常モードファン制御回路21は周波数変換回路
22から加えられる信号の周波数を検知して、周波数変換
回路22で周波数を大きくした分だけ燃焼ファン16の回転
数が高い回転数になっているものと判断する。つまり、
周波数がアップする方向に変換されることで、通常モー
ドファン制御回路21は実際のファン回転数よりも周波数
がアップされた分だけ高い回転数になっているものと誤
判断し、ファン回転数を下げる方向に燃焼ファン16の駆
動電圧を制御する。これにより、燃焼ファン16の回転数
が落とされ、燃焼ファン16からの送風空気量が減少す
る。この空気量減少により、バーナの燃焼が強制的に悪
化され、ＣＯガスが増大し、燃焼排気ガス中のＣＯ濃度
がＣＯ安全動作が行われる基準濃度に高められる。

【００１８】ＣＯセンサ５が正常の場合には、ＣＯセン
サ５の検出出力がＣＯ安全動作を行う信号レベルとなる
ことで、警報器６の警報が行われる。

【００１９】これに対し、ＣＯセンサ５に異常が生じて
いるときには、ＣＯセンサ５はＣＯ安全動作を行わせる
信号レベルを出力しないので、ＣＯ安全動作は行われな
い。したがって、ＣＯセンサ５の点検を行う者は、切り
換えスイッチ20を周波数変換回路22側に切り換えた後、
ＣＯ安全動作が作動するか否かによってＣＯセンサ５の
良否の点検を行うことができる。

【００２０】本実施例によれば、切り換えスイッチ20を
切り換えるだけの操作で、ＣＯセンサ５の良否の点検を
行うことができるので、前記したノズルダンパ12をずら
してＣＯセンサ５の点検を行う方式に比べ、その点検作
業が極めて容易となり、手間隙をかけることなく短時間
の内に点検作業を行うことができる。

【００２１】図２には本発明の第２の実施例が示されて
いる。この実施例は、燃焼ファン16の回転数を燃焼量に
合わせて可変制御する方式のものではなく、燃焼量の大
きさに依存されることなく、常に一定の、例えば100 Ｖ
の駆動電圧を通常モードファン制御回路21から燃焼ファ
ン16に加えるようにした簡易な構成の燃焼装置に、ＣＯ
センサの良否点検の回路を設けたものであり、前記第１
の実施例の周波数変換回路22の代わりに抵抗回路25を点
検回転数設定回路として設けている。

【００２２】この実施例では、通常の燃焼運転モード時
には、通常モードファン制御回路21から一定電圧（本実
施例では100 Ｖ）の駆動電圧が燃焼ファン12に加えられ
て一定量の空気量が燃焼ファン12からバーナ列に供給さ
れ、燃焼運転が継続する。この燃焼モード時に、ＣＯセ
ンサ５の点検を行うときには、切り換えスイッチ20の切
り換え片24をノーマルオープン端子23側に切り換える。
そうすると、通常モードファン制御回路21から出力され
る100 Ｖのファン駆動電圧は抵抗回路25を通るときに電
圧降下され、通常運転の駆動電圧よりも低い電圧が燃焼
ファン16に印加される。

【００２３】このファン駆動電圧の低下により、ファン
回転数が低下し、送風空気量が減少する結果、前記第１
の実施例と同様に排気ガス中のＣＯガス濃度が増大し、
ＣＯ安全装置がＣＯ安全動作を行う基準レベルのＣＯ濃
度となる。ＣＯセンサ５が正常の場合にはＣＯ安全動作
が行われ、ＣＯセンサ５が故障している等の異常がある
ときには安全動作が行われないことから、安全動作の有
無によってＣＯセンサ５の良否点検が可能となる。この
実施例も、切り換えスイッチ20を切り換えるだけの操作
でＣＯセンサ５の点検を行うことができるので、その点
検作業が非常に容易となる。

【００２４】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ことはなく、様々な実施に態様を採り得る。例えば、上
記各実施例では、切り換えスイッチ20をノーマルオープ
ン端子23側に切り換えたときに、警報器６が警報するＣ
Ｏガス濃度となるように燃焼ファン16の回転数を設定し
たが、これとは異なり、例えば、ＣＯガス濃度が第１の
レベルとなったときには警報器６により警報を行わせ、
ＣＯガス濃度がさらに増大して第２のレベルになったと
きに安全弁７を遮断するようにしたり、あるいは、ＣＯ
ガス濃度が第１のレベルになったときに燃焼ファン16の
回転数をアップさせ、さらに高いＣＯ濃度の第２のレベ
ルになったときに警報器６を動作させ、さらにＣＯ濃度
が増大して第３のレベルになったときに安全弁７を遮断
動作するという如く、ＣＯガス濃度を２段階以上の各レ
ベルでそれぞれ安全動作点検を行わせるようにしてもよ
い。

【００２５】このような場合には、図３および図４に示
すように、切り換えスイッチ20のノーマルオープン端子
をその安全動作を行わせるレベルに応じた数だけ設け、
切り換えスイッチ20を、例えば、ノーマルオープン端子
23ａ，23ｂ側に段階的に切り換えることにより、その各
レベル濃度の安全動作となるＣＯ濃度が発生するように
燃焼ファン16の回転数を切り換え設定するように構成
し、切り換えスイッチ20を段階的に切り換えることによ
り、ＣＯ濃度の各レベルに応じた安全動作を行わせ、こ
れにより、ＣＯセンサ５と、安全動作回路の動作状態を
合わせて点検するようにしてもよい。

【００２６】さらに、ＣＯセンサ５の他の点検方法とし
て、通常モードファン制御回路21の中に各点検濃度のＣ
Ｏガスを発生させる燃焼ファン16の回転数を予め例えば
表データ（マトリックスデータ）として与えておくよう
にしてもよい。一般に、通常モードファン制御回路21の
中には、燃焼量に見合う空気量を供給するために、燃焼
量（例えば燃料ガスの供給圧力）に対するファン回転数
の関係が表データとして与えられており、通常モードフ
ァン制御回路21は燃焼量、つまり、ガス供給圧力の情報
を得て、このガス圧が変化する毎に、その変化した後の
ガス圧に対応するファン回転数を表データがら読み取
り、燃焼ファン16の回転制御を行っている。

【００２７】この通常モードファン制御回路21の中にさ
らに点検濃度のＣＯガスを発生させるファン回転数を各
点検ＣＯ濃度のガス圧と、ファン回転数の表データとし
て与えておき、切り換えスイッチを通常燃焼運転モード
からＣＯセンサの点検モードに切り換え、点検ＣＯ濃度
を指定することにより、前記表データの中からその指定
ＣＯ濃度（ガス圧）からファン回転数を読み取り、その
ファン回転数となるように駆動電圧を燃焼ファン16に加
えることにより、各点検ＣＯ濃度のＣＯガスが発生する
燃焼状態を作り出すことができ、これにより、前記実施
例と同様にＣＯセンサ５の良否点検を行うことができ
る。この場合は、点検濃度となるファン回転数の表デー
タと、このデータ処理部が点検回転数設定回路として機
能することになる。

【００２８】さらに、上記各実施例では、燃焼装置とし
て、給湯器を対象に説明したが、本発明はガスや石油を
燃料とする風呂釜、暖房機、石油ファンヒーター、石油
ＦＦ暖房機、重油ボイラー等、燃焼ファンからの空気を
利用してバーナ燃焼を行う様々なタイプの燃焼装置のＣ
Ｏセンサ点検方法に適用されるものである。

【００２９】本発明では燃焼動作させた後、通常ファン
モード制御から点検回転数設定回路に切り換えたが、初
期から点検回転数設定回路としてもよい。

【００３０】ファン回転検出センサがないもので送風量
をファンの消費電力により推定制御するものにおいて
は、ファンの消費電力を制御することによりＣＯセンサ
の点検を行ってもよい。

【００３１】本発明は、バーナ列の下方側に燃焼ファン
が配設されているが、バーナ列の上方側（排気側）に燃
焼ファンがあってもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、ＣＯセンサの良否点検
を行うときには、燃焼ファンの回転制御の回路を通常モ
ードファン制御回路から点検回転数設定回路に切り換え
るだけの操作でよいので、燃焼空気量を可変するダンパ
の開け閉めを行う煩雑な作業から開放され、極めて容易
に、かつ、短時間の内にＣＯセンサの良否点検を的確に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を行う第１の実施例の構成説明図
である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す構成説明図であ
る。

【図３】周波数変換回路を設けたさらに他の実施例の説
明図である。

【図４】前記図２に対応するさらに他の実施例の説明図
である。

【図５】燃焼装置として一般的に知られている最近の給
湯器の構造を示す説明図である。

【図６】従来のＣＯセンサ付き燃焼装置におけるＣＯセ
ンサの点検方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１ バーナ ５ ＣＯセンサ 16 燃焼ファン 18 ファン回転検出センサ 20 切り換えスイッチ 21 通常モードファン制御回路 22 周波数変換回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 5/24 108

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼の給・排気を行う燃焼ファンと、燃
   焼排気ガス中のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、この
   ＣＯセンサのＣＯ検出濃度に応じた安全動作を行うＣＯ
   安全装置とを備えたＣＯセンサ付き燃焼装置において、
   通常の燃焼運転モード時に燃焼ファンの回転制御を行う
   通常モードファン制御回路の他に、燃焼を悪化させてＣ
   Ｏ安全装置が動作する各ＣＯ濃度のガスを強制的に発生
   させる燃焼ファンの点検回転数設定回路を設けておき、
   ＣＯセンサの点検時には燃焼装置を燃焼動作させた状態
   で燃焼ファンの回転制御を通常モードファン制御回路か
   ら点検回転数設定回路に切り換えて燃焼を悪化させ、こ
   の燃焼悪化に対応するＣＯ濃度の安全動作が行われるか
   否かによってＣＯセンサの良否の点検を行うＣＯセンサ
   付き燃焼装置のセンサ点検方法。