JP3474040B2 - 燃焼装置 - Google Patents
燃焼装置Info
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- JP3474040B2 JP3474040B2 JP28305095A JP28305095A JP3474040B2 JP 3474040 B2 JP3474040 B2 JP 3474040B2 JP 28305095 A JP28305095 A JP 28305095A JP 28305095 A JP28305095 A JP 28305095A JP 3474040 B2 JP3474040 B2 JP 3474040B2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Landscapes
- Direct Air Heating By Heater Or Combustion Gas (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バーナの燃焼ガス
中の特定成分の濃度を検出する特定成分濃度検出手段
と、この特定成分濃度検出手段により検出される前記特
定成分の濃度に基づいて燃焼異常状態であるか否かを判
別する燃焼状態判別手段とが備えられている燃焼装置に
関する。
中の特定成分の濃度を検出する特定成分濃度検出手段
と、この特定成分濃度検出手段により検出される前記特
定成分の濃度に基づいて燃焼異常状態であるか否かを判
別する燃焼状態判別手段とが備えられている燃焼装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】上記燃焼装置において、従来では、前記
燃焼状態判別手段は、特定成分濃度検出手段により検出
される現時点での前記特定成分の濃度、あるいは、特定
成分濃度検出手段の検出値の時間経過に伴う累積積算値
が、予め設定された許容上限値を越えるか否かに基づい
て燃焼異常状態であるか否かを判別する構成となってお
り、このような構成によって、バーナの不完全燃焼状態
を判別したり、装置設置空間における特定成分による空
気汚染度が許容値を越えているか等を判別するようにし
ていた。そして、前記燃焼異常状態が判別されると、使
用上の安全性を考慮して、その後、燃焼作動が牽制され
る等の安全対策がとられていた。
燃焼状態判別手段は、特定成分濃度検出手段により検出
される現時点での前記特定成分の濃度、あるいは、特定
成分濃度検出手段の検出値の時間経過に伴う累積積算値
が、予め設定された許容上限値を越えるか否かに基づい
て燃焼異常状態であるか否かを判別する構成となってお
り、このような構成によって、バーナの不完全燃焼状態
を判別したり、装置設置空間における特定成分による空
気汚染度が許容値を越えているか等を判別するようにし
ていた。そして、前記燃焼異常状態が判別されると、使
用上の安全性を考慮して、その後、燃焼作動が牽制され
る等の安全対策がとられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の燃
焼装置においては、長期間の使用に伴って、通風経路内
部での塵埃の堆積や、排気路の傷み等に起因した装置の
経時変化に基づいて、燃焼ガス中に含まれる前記特定成
分の濃度が徐々に増加することが考えられる。しかし、
上記従来構成によるときは、特定成分濃度検出手段によ
り検出される現時点での前記特定成分の濃度、あるい
は、特定成分濃度検出手段の検出値の時間経過に伴う累
積積算値が、許容上限値を越えているか否かに基づいて
異常を判別する構成であることから、実際に発生する特
定成分の濃度が上限値を越えるような高い濃度になった
後に、始めて異常であることが判別される構成となって
おり、特定成分の濃度が上限値である状態あるいはそれ
に近い状態になるまで、異常状態が判別できない不利が
あった。
焼装置においては、長期間の使用に伴って、通風経路内
部での塵埃の堆積や、排気路の傷み等に起因した装置の
経時変化に基づいて、燃焼ガス中に含まれる前記特定成
分の濃度が徐々に増加することが考えられる。しかし、
上記従来構成によるときは、特定成分濃度検出手段によ
り検出される現時点での前記特定成分の濃度、あるい
は、特定成分濃度検出手段の検出値の時間経過に伴う累
積積算値が、許容上限値を越えているか否かに基づいて
異常を判別する構成であることから、実際に発生する特
定成分の濃度が上限値を越えるような高い濃度になった
後に、始めて異常であることが判別される構成となって
おり、特定成分の濃度が上限値である状態あるいはそれ
に近い状態になるまで、異常状態が判別できない不利が
あった。
【0004】その結果、例えば、燃焼異常が装置の経時
変化に起因して発生したものであるような場合、装置の
使用途中で上述したような異常状態が判別されると、そ
の後は燃焼装置が経時変化により正常な動作が行えず、
装置の寿命が尽きた状態であり、その後は装置の使用が
出来ないものになってしまう等、使用者にとっては、使
い勝手が悪いものになる不利があった。
変化に起因して発生したものであるような場合、装置の
使用途中で上述したような異常状態が判別されると、そ
の後は燃焼装置が経時変化により正常な動作が行えず、
装置の寿命が尽きた状態であり、その後は装置の使用が
出来ないものになってしまう等、使用者にとっては、使
い勝手が悪いものになる不利があった。
【0005】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、特定成分の濃度検出情報に基づい
て、装置の使用可能な残り時間(余命)を予測したり、
装置の作動状況の適否を判別すること等が可能で、使い
勝手を向上させることが可能となる燃焼装置を提供する
点にある。
であり、その目的は、特定成分の濃度検出情報に基づい
て、装置の使用可能な残り時間(余命)を予測したり、
装置の作動状況の適否を判別すること等が可能で、使い
勝手を向上させることが可能となる燃焼装置を提供する
点にある。
【0006】
【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、燃焼時間積算手段によりバーナの燃焼時間
が積算され、その燃焼時間の積算値に対応付けて、前記
特定成分濃度検出手段の検出情報が記憶手段に記憶され
ることになる。
成によれば、燃焼時間積算手段によりバーナの燃焼時間
が積算され、その燃焼時間の積算値に対応付けて、前記
特定成分濃度検出手段の検出情報が記憶手段に記憶され
ることになる。
【0007】従って、時間の経過に伴う燃焼ガス中の特
定成分の濃度が逐次記憶されていくことになり、バーナ
の燃焼積算時間の変化に対する特定成分の濃度の変化特
性が判別できるものとなる。
定成分の濃度が逐次記憶されていくことになり、バーナ
の燃焼積算時間の変化に対する特定成分の濃度の変化特
性が判別できるものとなる。
【0008】その結果、時間の経過に対する特定成分の
濃度の変化特性と、例えば、予め設定されている標準的
な変化特性とを対比させること等によって、装置の作動
状況が適正な状態から外れているか否かを判別すること
が可能となり、又、特定成分の濃度が許容上限値に達す
るまでの残り時間を推定することも可能となる。
濃度の変化特性と、例えば、予め設定されている標準的
な変化特性とを対比させること等によって、装置の作動
状況が適正な状態から外れているか否かを判別すること
が可能となり、又、特定成分の濃度が許容上限値に達す
るまでの残り時間を推定することも可能となる。
【0009】請求項2に記載の特徴構成によれば、前記
記憶手段の記憶情報に基づいて、予測手段が、前記特定
成分の濃度が設定値を越える燃焼異常状態が発生するま
での装置の使用可能時間を予測するのである。
記憶手段の記憶情報に基づいて、予測手段が、前記特定
成分の濃度が設定値を越える燃焼異常状態が発生するま
での装置の使用可能時間を予測するのである。
【0010】従って、現時点から前記燃焼異常状態が発
生するまでの装置の残り使用可能時間(余命)を推定す
ることによって、使用者はその残り時間に基づいて、メ
ンテナンス作業を行う時期や装置の交換の時期等を予測
して、それらの対応を予め準備しておくことができ、使
用者の意思に反して不意に使用出来ない状態になる等の
不都合を事前に回避させることが可能となる。
生するまでの装置の残り使用可能時間(余命)を推定す
ることによって、使用者はその残り時間に基づいて、メ
ンテナンス作業を行う時期や装置の交換の時期等を予測
して、それらの対応を予め準備しておくことができ、使
用者の意思に反して不意に使用出来ない状態になる等の
不都合を事前に回避させることが可能となる。
【0011】請求項3に記載の特徴構成によれば、前記
記憶手段の記憶情報に基づいて、装置の動作異常である
か否かを判別する異常判別手段が備えられているから、
動作異常状態でその後も長期間にわたって使用が継続さ
れる不利を未然に回避させて、使用上の安全性を向上さ
せることができる。
記憶手段の記憶情報に基づいて、装置の動作異常である
か否かを判別する異常判別手段が備えられているから、
動作異常状態でその後も長期間にわたって使用が継続さ
れる不利を未然に回避させて、使用上の安全性を向上さ
せることができる。
【0012】請求項4に記載の特徴構成によれば、前記
異常判別手段は、前記記憶手段の記憶情報に基づいて、
前記予測手段にて予測される前記使用可能時間が、設定
下限値よりも短い場合、あるいは、設定上限値よりも長
い場合には、装置の動作異常であると判別するのであ
る。
異常判別手段は、前記記憶手段の記憶情報に基づいて、
前記予測手段にて予測される前記使用可能時間が、設定
下限値よりも短い場合、あるいは、設定上限値よりも長
い場合には、装置の動作異常であると判別するのであ
る。
【0013】つまり、予測される使用可能時間が設定下
限値よりも短い場合は、燃焼ガス中の特定成分の濃度の
増加の度合いが、予め実験等により求めることができる
適正状態における特性の上限値を越えて大であることか
ら、例えば、燃焼ガスの排気経路に異常が発生して、特
定成分の発生が多くなっている等の動作異常であると判
別できるのである。又、予測される使用可能時間が設定
下限値よりも短い場合は、例えば、特定成分濃度検出手
段の検出感度が何らかの原因により劣化している等の動
作異常であると判別できるのである。
限値よりも短い場合は、燃焼ガス中の特定成分の濃度の
増加の度合いが、予め実験等により求めることができる
適正状態における特性の上限値を越えて大であることか
ら、例えば、燃焼ガスの排気経路に異常が発生して、特
定成分の発生が多くなっている等の動作異常であると判
別できるのである。又、予測される使用可能時間が設定
下限値よりも短い場合は、例えば、特定成分濃度検出手
段の検出感度が何らかの原因により劣化している等の動
作異常であると判別できるのである。
【0014】請求項5に記載の特徴構成によれば、前記
特定成分濃度検出手段の検出値が設定値を越える燃焼異
常状態が発生した場合において、その燃焼異常状態が発
生した時点における前記燃焼時間積算手段の積算値が、
前記予測手段により予測される使用可能時間よりも、設
定時間以上短い場合には、前記異常判別手段が、装置の
動作異常であると判別することになる。
特定成分濃度検出手段の検出値が設定値を越える燃焼異
常状態が発生した場合において、その燃焼異常状態が発
生した時点における前記燃焼時間積算手段の積算値が、
前記予測手段により予測される使用可能時間よりも、設
定時間以上短い場合には、前記異常判別手段が、装置の
動作異常であると判別することになる。
【0015】つまり、特定成分濃度検出手段の検出値の
みに基づいて判断するときは、その検出値が設定値を越
える燃焼異常状態が発生した場合であっても、その特定
成分濃度の増加が、装置の経時変化に起因して発生した
ものであるか、あるいは、燃焼ガスが流動する排気経路
の異常、あるいは、排気経路の外物による詰まり等の装
置の動作異常に起因するものであるかが判断できないお
それがあるが、上述したように、燃焼異常状態が発生し
た時点での前記燃焼時間積算手段の積算値と、前記予測
手段により予測される使用可能時間とを比較すること
で、装置の動作異常に起因するものであることを容易に
判別できるものとなる。
みに基づいて判断するときは、その検出値が設定値を越
える燃焼異常状態が発生した場合であっても、その特定
成分濃度の増加が、装置の経時変化に起因して発生した
ものであるか、あるいは、燃焼ガスが流動する排気経路
の異常、あるいは、排気経路の外物による詰まり等の装
置の動作異常に起因するものであるかが判断できないお
それがあるが、上述したように、燃焼異常状態が発生し
た時点での前記燃焼時間積算手段の積算値と、前記予測
手段により予測される使用可能時間とを比較すること
で、装置の動作異常に起因するものであることを容易に
判別できるものとなる。
【0016】従って、この場合には、メンテナンス作業
等を実施することで、その後も継続して使用することが
可能となる。
等を実施することで、その後も継続して使用することが
可能となる。
【0017】請求項6に記載の特徴構成によれば、前記
記憶手段の記憶情報を表示する表示手段が備えられてい
るから、燃焼ガス中の特定成分の濃度変化を、使用者が
常に監視することができ、その情報に基づいて、例え
ば、バーナに対する通風経路中に付着した塵埃を除去し
たり、室内の換気の回数を多くしたりする等の対策をと
ることが可能となる。
記憶手段の記憶情報を表示する表示手段が備えられてい
るから、燃焼ガス中の特定成分の濃度変化を、使用者が
常に監視することができ、その情報に基づいて、例え
ば、バーナに対する通風経路中に付着した塵埃を除去し
たり、室内の換気の回数を多くしたりする等の対策をと
ることが可能となる。
【0018】請求項7に記載の特徴構成によれば、前記
特定成分濃度検出手段が接触燃焼式COセンサで構成さ
れているから、燃焼ガス中におけるCO濃度を直接検出
することで、バーナの不完全燃焼等の異常燃焼状態を精
度よく検出できる。
特定成分濃度検出手段が接触燃焼式COセンサで構成さ
れているから、燃焼ガス中におけるCO濃度を直接検出
することで、バーナの不完全燃焼等の異常燃焼状態を精
度よく検出できる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る燃焼装置の一
例である給湯装置について説明する。図1に示すよう
に、給湯装置は、給湯動作を実行する給湯部K、この給
湯部Kの動作を制御する制御部H、及び、この制御部H
に制御情報を指令するリモコン操作部R等を備えて構成
されている。
例である給湯装置について説明する。図1に示すよう
に、給湯装置は、給湯動作を実行する給湯部K、この給
湯部Kの動作を制御する制御部H、及び、この制御部H
に制御情報を指令するリモコン操作部R等を備えて構成
されている。
【0020】前記給湯部Kは、燃焼室1内に、ガス燃焼
式のバーナ2、このバーナ2により加熱される水加熱用
の熱交換器3、バーナ2に燃焼用空気を通風する通風手
段としてのファン4等が備えられ、前記熱交換器3には
水が供給される入水路5、及び、加熱された湯を図示し
ない給湯栓に供給する出湯路6が夫々接続されている。
そして、入水路5には通水量を検出する通水量センサ7
が備えられ、出湯路6には加熱後の湯の温度を検出する
出湯温サーミスタ8が備えられている。そして、バーナ
2に対する燃料供給路9には、電磁操作式の開閉弁10
と電磁操作式のガス量調整弁11とが備えられている。
式のバーナ2、このバーナ2により加熱される水加熱用
の熱交換器3、バーナ2に燃焼用空気を通風する通風手
段としてのファン4等が備えられ、前記熱交換器3には
水が供給される入水路5、及び、加熱された湯を図示し
ない給湯栓に供給する出湯路6が夫々接続されている。
そして、入水路5には通水量を検出する通水量センサ7
が備えられ、出湯路6には加熱後の湯の温度を検出する
出湯温サーミスタ8が備えられている。そして、バーナ
2に対する燃料供給路9には、電磁操作式の開閉弁10
と電磁操作式のガス量調整弁11とが備えられている。
【0021】前記バーナ2の燃焼ガスは排気路12を通
して外部に排出されるように構成され、排気路12中に
は、燃焼ガス中の特定成分の一例であるCO(一酸化炭
素)の濃度を検出する特定成分濃度検出手段としての接
触燃焼式COセンサSが設けられている。
して外部に排出されるように構成され、排気路12中に
は、燃焼ガス中の特定成分の一例であるCO(一酸化炭
素)の濃度を検出する特定成分濃度検出手段としての接
触燃焼式COセンサSが設けられている。
【0022】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3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。
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3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。
【0023】前記リモコン操作部Rは、給湯運転の入り
切りを指令する運転スイッチ13、目標給湯温度を指令
する温度設定スイッチ14、給湯温度等を表示する表示
部15、異常状態を表示する異常ランプ16等を備えて
構成されている。
切りを指令する運転スイッチ13、目標給湯温度を指令
する温度設定スイッチ14、給湯温度等を表示する表示
部15、異常状態を表示する異常ランプ16等を備えて
構成されている。
【0024】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、この制御部Hには、給湯温度が目標給
湯温度になるようにバーナ2への燃料供給量を調整する
と共に、適切な通風量になるようにファン4による通風
量を調整する燃焼制御手段100、COセンサの検出情
報に基づいて、例えばCO濃度が設定値としての許容上
限値Dk(1000ppm)を越える不完全燃焼等の燃
焼異常状態であるか否かを判別する燃焼状態判別手段1
01、バーナ2の燃焼時間を積算する燃焼時間積算手段
102、COセンサSの検出値を逐次記憶する加算用メ
モリM1、加算用メモリM1の記憶情報を、前記燃焼時
間積算手段102による燃焼時間の積算値に対応付けて
記憶する記憶手段としての保存用メモリM2、前記各メ
モリM1,M2にCOセンサSの検出情報を記憶させる
データ管理手段103、保存用メモリM2の記憶情報に
基づいてCO濃度が許容上限値Dkを越える燃焼異常状
態が発生するまでの装置の使用可能時間Tkを予測する
予測手段104、保存用メモリM2の記憶情報に基づい
て、装置の動作異常であるか否かを判別する異常判別手
段105の夫々が備えられている。尚、前記各メモリM
1,M2は、電気的に書き込み消去可能な不揮発性メモ
リ(EEPROM)にて構成されている。
備えて構成され、この制御部Hには、給湯温度が目標給
湯温度になるようにバーナ2への燃料供給量を調整する
と共に、適切な通風量になるようにファン4による通風
量を調整する燃焼制御手段100、COセンサの検出情
報に基づいて、例えばCO濃度が設定値としての許容上
限値Dk(1000ppm)を越える不完全燃焼等の燃
焼異常状態であるか否かを判別する燃焼状態判別手段1
01、バーナ2の燃焼時間を積算する燃焼時間積算手段
102、COセンサSの検出値を逐次記憶する加算用メ
モリM1、加算用メモリM1の記憶情報を、前記燃焼時
間積算手段102による燃焼時間の積算値に対応付けて
記憶する記憶手段としての保存用メモリM2、前記各メ
モリM1,M2にCOセンサSの検出情報を記憶させる
データ管理手段103、保存用メモリM2の記憶情報に
基づいてCO濃度が許容上限値Dkを越える燃焼異常状
態が発生するまでの装置の使用可能時間Tkを予測する
予測手段104、保存用メモリM2の記憶情報に基づい
て、装置の動作異常であるか否かを判別する異常判別手
段105の夫々が備えられている。尚、前記各メモリM
1,M2は、電気的に書き込み消去可能な不揮発性メモ
リ(EEPROM)にて構成されている。
【0025】前記データ管理手段103は、燃焼制御が
実行される際に、バーナ2に対する燃料供給量が、最小
値から最大値の範囲を3段階に区分けした3個の領域
「大」、「中」、「小」のうちのいずれに対応するかに
応じて、夫々の領域に対応するCO濃度の加算平均を求
め、その加算平均値を加算用メモリM1に逐次、書き換
え記憶させるように構成され、又、燃焼時間が設定値に
達する毎に加算用メモリM1の記憶内容を保存用メモリ
M2に順次書き込み記憶させるように構成されている。
その結果、図4に示すように、燃焼時間の積算値Tに対
応付けられた状態でCO濃度の変化特性の実測値が求め
られることになる。
実行される際に、バーナ2に対する燃料供給量が、最小
値から最大値の範囲を3段階に区分けした3個の領域
「大」、「中」、「小」のうちのいずれに対応するかに
応じて、夫々の領域に対応するCO濃度の加算平均を求
め、その加算平均値を加算用メモリM1に逐次、書き換
え記憶させるように構成され、又、燃焼時間が設定値に
達する毎に加算用メモリM1の記憶内容を保存用メモリ
M2に順次書き込み記憶させるように構成されている。
その結果、図4に示すように、燃焼時間の積算値Tに対
応付けられた状態でCO濃度の変化特性の実測値が求め
られることになる。
【0026】そして、前記予測手段104は、上述した
ようにして求められたCO濃度の変化特性の実測値に基
づいて、CO濃度が許容上限値Dkを越える燃焼異常状
態が発生するまでの装置の使用可能時間Tkを予測す
る。つまり、実験や過去の計測データ等に基づいて、燃
焼時間の積算値Tに対するCO濃度の変化特性の標準的
な情報が予め設定記憶されている。この情報は図5に示
すように所定のバラツキを有する領域データとして表さ
れることになる。又、CO濃度の経時変化特性としては
一般的に、所定の関数として表現することができる。そ
して、上述したようなバラツキの範囲における下限側特
性ラインL1と上限側特性ラインL2との中間点のライ
ンL3を基準特性として求めておく。次に、CO濃度D
sが検出された時点の燃焼時間の積算値と、そのCO濃
度に対応する基準特性における燃焼時間の積算値との間
の時間の差βに基づいて、基準特性を実測データに基づ
いて補正(平行移動)した補正特性ラインL4を求め、
この補正特性ラインL4により、CO濃度の許容上限値
Dkに達するまでの燃焼時間積算値、即ち、使用可能時
間Tkを予測することができるのである。
ようにして求められたCO濃度の変化特性の実測値に基
づいて、CO濃度が許容上限値Dkを越える燃焼異常状
態が発生するまでの装置の使用可能時間Tkを予測す
る。つまり、実験や過去の計測データ等に基づいて、燃
焼時間の積算値Tに対するCO濃度の変化特性の標準的
な情報が予め設定記憶されている。この情報は図5に示
すように所定のバラツキを有する領域データとして表さ
れることになる。又、CO濃度の経時変化特性としては
一般的に、所定の関数として表現することができる。そ
して、上述したようなバラツキの範囲における下限側特
性ラインL1と上限側特性ラインL2との中間点のライ
ンL3を基準特性として求めておく。次に、CO濃度D
sが検出された時点の燃焼時間の積算値と、そのCO濃
度に対応する基準特性における燃焼時間の積算値との間
の時間の差βに基づいて、基準特性を実測データに基づ
いて補正(平行移動)した補正特性ラインL4を求め、
この補正特性ラインL4により、CO濃度の許容上限値
Dkに達するまでの燃焼時間積算値、即ち、使用可能時
間Tkを予測することができるのである。
【0027】前記異常判別手段105は、前記予測手段
104にて予測される前記使用可能時間Tkが、設定下
限値よりも短い場合、あるいは、設定上限値よりも長い
場合には、装置の動作異常であると判別するように構成
され、更に、COセンサSの検出値が許容上限値Dk
(設定値)を越える燃焼異常状態が発生した場合におい
て、その燃焼異常状態が発生した時点における前記燃焼
時間積算手段102の積算値が、前記予測手段104に
より予測される使用可能時間Tkよりも、設定時間以上
短い場合には、装置の動作異常であると判別するように
構成されている。
104にて予測される前記使用可能時間Tkが、設定下
限値よりも短い場合、あるいは、設定上限値よりも長い
場合には、装置の動作異常であると判別するように構成
され、更に、COセンサSの検出値が許容上限値Dk
(設定値)を越える燃焼異常状態が発生した場合におい
て、その燃焼異常状態が発生した時点における前記燃焼
時間積算手段102の積算値が、前記予測手段104に
より予測される使用可能時間Tkよりも、設定時間以上
短い場合には、装置の動作異常であると判別するように
構成されている。
【0028】次に図6、図7のフローチャートに基づい
て、制御部Hの制御動作について説明する。通水量セン
サ7の検出値が設定水量を越えることにより、給湯栓の
開操作が行われたことが検出されると、図示しない点火
手段にてバーナ2に対する点火動作を開始すると共に、
燃焼時間積算手段102による積算計時を開始する(ス
テップ1,2)。その後、通水量センサ7の検出値や出
湯温サーミスタ8の検出情報等に基づいて、出湯温度が
温度設定スイッチ14による目標給湯温度になるよう
に、バーナ2に対する燃料供給量を調整すると共に、適
正通風量になるようにファン4の通風量を調整する(ス
テップ3)。
て、制御部Hの制御動作について説明する。通水量セン
サ7の検出値が設定水量を越えることにより、給湯栓の
開操作が行われたことが検出されると、図示しない点火
手段にてバーナ2に対する点火動作を開始すると共に、
燃焼時間積算手段102による積算計時を開始する(ス
テップ1,2)。その後、通水量センサ7の検出値や出
湯温サーミスタ8の検出情報等に基づいて、出湯温度が
温度設定スイッチ14による目標給湯温度になるよう
に、バーナ2に対する燃料供給量を調整すると共に、適
正通風量になるようにファン4の通風量を調整する(ス
テップ3)。
【0029】次に、COセンサSにより検出されるCO
濃度Dsを読み込み、検出されるCO濃度Dsが許容上
限値Dkを越えていなければ、CO濃度の記憶制御を実
行する(ステップ4,5,6)。つまり、図7に示すよ
うに、バーナ2に対する燃料供給量が「大」、「中」、
「小」のいずれの領域に調整されているかに応じて、夫
々に対応する値(DMAX,DMID,DMIN )の加算平均を逐
次求め、その加算平均値を加算用メモリM1に書き換え
記憶させる(ステップ61〜66)。そして、燃焼時間
積算値Tが200時間のN倍に達する毎に、加算用メモ
リM1の記憶データを保存用メモリM2に書き込み記憶
させる(ステップ67〜69)。つまり、図4に示すよ
うに、燃焼時間積算値Tが200時間、400時間、6
00時間等の200時間のN倍に達する毎に記憶される
ことになる。
濃度Dsを読み込み、検出されるCO濃度Dsが許容上
限値Dkを越えていなければ、CO濃度の記憶制御を実
行する(ステップ4,5,6)。つまり、図7に示すよ
うに、バーナ2に対する燃料供給量が「大」、「中」、
「小」のいずれの領域に調整されているかに応じて、夫
々に対応する値(DMAX,DMID,DMIN )の加算平均を逐
次求め、その加算平均値を加算用メモリM1に書き換え
記憶させる(ステップ61〜66)。そして、燃焼時間
積算値Tが200時間のN倍に達する毎に、加算用メモ
リM1の記憶データを保存用メモリM2に書き込み記憶
させる(ステップ67〜69)。つまり、図4に示すよ
うに、燃焼時間積算値Tが200時間、400時間、6
00時間等の200時間のN倍に達する毎に記憶される
ことになる。
【0030】このようにして記憶されたCO濃度情報に
基づいて、上述したように予測手段104にて使用可能
時間Tkが予測される(ステップ7)。この使用可能時
間Tkが、前記下限側特性ラインL1における許容上限
値Dkに対応する燃焼時間積算値(下限時間)TL 以上
であり、且つ、前記上限側特性ラインL2における許容
上限値Dkに対応する燃焼時間積算値(上限時間)TH
以下であれば、即ち、標準的な領域のバラツキの範囲内
にあれば正常であるとして、給湯栓が閉操作されるま
で、ステップ3〜8が実行される(ステップ8,9)。
尚、検出通水量が設定値を下回って給湯栓が閉操作され
たことが検出されると、バーナ2の燃焼を停止させ、且
つ、燃焼時間の積算計時を停止させて、ステップ1に戻
る(ステップ9,10)。
基づいて、上述したように予測手段104にて使用可能
時間Tkが予測される(ステップ7)。この使用可能時
間Tkが、前記下限側特性ラインL1における許容上限
値Dkに対応する燃焼時間積算値(下限時間)TL 以上
であり、且つ、前記上限側特性ラインL2における許容
上限値Dkに対応する燃焼時間積算値(上限時間)TH
以下であれば、即ち、標準的な領域のバラツキの範囲内
にあれば正常であるとして、給湯栓が閉操作されるま
で、ステップ3〜8が実行される(ステップ8,9)。
尚、検出通水量が設定値を下回って給湯栓が閉操作され
たことが検出されると、バーナ2の燃焼を停止させ、且
つ、燃焼時間の積算計時を停止させて、ステップ1に戻
る(ステップ9,10)。
【0031】前記使用可能時間Tkが、下限時間TL を
下回っているか、又は、上限時間T H を越えていれば、
動作異常であるとして、バーナ2の燃焼を停止させ、且
つ、燃焼時間の積算計時を停止させた後に(ステップ1
1)、異常ランプ16を点灯させ、動作異常状態である
ことを報知し、更に、メンテナンス作業者によって図示
しないメンテナンススイッチの操作や電源の入り切り等
のリセット操作が行われるまで、燃焼作動を牽制する
(ステップ12,13,14)。
下回っているか、又は、上限時間T H を越えていれば、
動作異常であるとして、バーナ2の燃焼を停止させ、且
つ、燃焼時間の積算計時を停止させた後に(ステップ1
1)、異常ランプ16を点灯させ、動作異常状態である
ことを報知し、更に、メンテナンス作業者によって図示
しないメンテナンススイッチの操作や電源の入り切り等
のリセット操作が行われるまで、燃焼作動を牽制する
(ステップ12,13,14)。
【0032】又、燃焼作動が実行されている際に、検出
CO濃度Dsが許容上限値Dkを越えた場合には、燃焼
異常状態であるとして、バーナ2の燃焼を停止させ且つ
燃焼時間の積算計時を停止させて、異常ランプ16を点
灯させる(ステップ15,16)。そして、検出CO濃
度Dsが許容上限値Dkを越えたときにおける、燃焼時
間積算手段102の積算値Tsが、前記予測手段104
により予測される使用可能時間Tkよりも、設定時間T
1以上短い場合には、例えば、排気路が異物により閉塞
されてたり、逆風に起因して急激に燃焼状態が悪化して
いる、等の装置の動作異常であると判別して、異常ラン
プ16を点滅させてそのことを報知する(ステップ1
7,18)。そして、リセット操作があるまで作動牽制
状態に維持される(ステップ19,20)。
CO濃度Dsが許容上限値Dkを越えた場合には、燃焼
異常状態であるとして、バーナ2の燃焼を停止させ且つ
燃焼時間の積算計時を停止させて、異常ランプ16を点
灯させる(ステップ15,16)。そして、検出CO濃
度Dsが許容上限値Dkを越えたときにおける、燃焼時
間積算手段102の積算値Tsが、前記予測手段104
により予測される使用可能時間Tkよりも、設定時間T
1以上短い場合には、例えば、排気路が異物により閉塞
されてたり、逆風に起因して急激に燃焼状態が悪化して
いる、等の装置の動作異常であると判別して、異常ラン
プ16を点滅させてそのことを報知する(ステップ1
7,18)。そして、リセット操作があるまで作動牽制
状態に維持される(ステップ19,20)。
【0033】上記ステップ5により、燃焼状態判別手段
101が構成され、上記ステップ8,17により異常判
別手段105が構成され、ステップ7により予測手段1
04が構成される。
101が構成され、上記ステップ8,17により異常判
別手段105が構成され、ステップ7により予測手段1
04が構成される。
【0034】〔別実施形態〕
(1)上記実施形態に合わせて、前記保存用メモリM2
の記憶情報を燃焼時間の積算値と対応付けて表示する表
示手段を備える構成としてもよい。表示内容としては、
全ての記憶データを1欄表示する構成、最新の記憶デー
タを表示する構成等各種の表示形態で実施してもよい。
の記憶情報を燃焼時間の積算値と対応付けて表示する表
示手段を備える構成としてもよい。表示内容としては、
全ての記憶データを1欄表示する構成、最新の記憶デー
タを表示する構成等各種の表示形態で実施してもよい。
【0035】(2)前記異常判別手段105は、上記実
施形態におけるフローチャートのステップ17を実行す
ることなく、前記使用可能時間Tkが、設定下限値より
も短い場合、あるいは、設定上限値よりも長い場合にの
み、装置の動作異常であると判別する構成としてもよ
い。
施形態におけるフローチャートのステップ17を実行す
ることなく、前記使用可能時間Tkが、設定下限値より
も短い場合、あるいは、設定上限値よりも長い場合にの
み、装置の動作異常であると判別する構成としてもよ
い。
【0036】(3)前記使用可能時間Tkの予測方法と
しては、上記実施形態にて行われる方法に代えて、例え
ば、保存用メモリM2にて順次記憶されている複数のデ
ータに基づいて、例えば、近似式を演算にて求めると共
に、その近似式に基づいて、前記使用可能時間Tkを予
測する方法等各種の方法にて実施してもよい。
しては、上記実施形態にて行われる方法に代えて、例え
ば、保存用メモリM2にて順次記憶されている複数のデ
ータに基づいて、例えば、近似式を演算にて求めると共
に、その近似式に基づいて、前記使用可能時間Tkを予
測する方法等各種の方法にて実施してもよい。
【0037】(4)前記予測手段104及び前記異常判
別手段105を備えずに、前記保存用メモリM2(記憶
手段)に記憶されている情報を、表示手段にて表示する
か又は通信手段にて外部検査装置に通信して、作業者が
別途用意された特性表に基づいて人為的に使用可能期間
を求める構成や、外部検査装置にて使用可能期間を演算
にて算出する構成等を採用してもよい。
別手段105を備えずに、前記保存用メモリM2(記憶
手段)に記憶されている情報を、表示手段にて表示する
か又は通信手段にて外部検査装置に通信して、作業者が
別途用意された特性表に基づいて人為的に使用可能期間
を求める構成や、外部検査装置にて使用可能期間を演算
にて算出する構成等を採用してもよい。
【0038】(5)前記特定成分濃度検出手段として
は、接触燃焼式COセンサに代えて、その他の成分、例
えば、酸素、水素、二酸化炭素等の各種の成分の濃度を
検出する検出手段を用いて実施してもよい。
は、接触燃焼式COセンサに代えて、その他の成分、例
えば、酸素、水素、二酸化炭素等の各種の成分の濃度を
検出する検出手段を用いて実施してもよい。
【0039】(6)本発明は、給湯装置に限らず、ファ
ンヒータやその他の燃焼装置にも適用できる。
ンヒータやその他の燃焼装置にも適用できる。
【0040】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。
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】記憶情報を示す図
【図5】使用可能時間の算出方法を示す図
【図6】制御動作のフローチャート
【図7】制御動作のフローチャート
2 バーナ
101 燃焼状態判別手段
102 燃焼時間積算手段
104 予測手段
105 異常判別手段
M2 記憶手段
S 特定成分濃度検出手段
Tk 使用可能時間
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 石川 善克
大阪府大阪市港区南市岡1丁目1番52号
株式会社ハーマン内
(72)発明者 白倉 俊也
大阪府大阪市港区南市岡1丁目1番52号
株式会社ハーマン内
(56)参考文献 特開 平7−180834(JP,A)
特開 昭62−266320(JP,A)
特開 平8−42848(JP,A)
特開 平6−323538(JP,A)
特開 平3−20518(JP,A)
特開 平7−133928(JP,A)
特開 平6−288543(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
F23N 5/24 107
F23N 5/20
F24H 3/04 305
Claims (7)
- 【請求項1】 バーナ(2)の燃焼ガス中の特定成分の
濃度を検出する特定成分濃度検出手段(S)と、この特
定成分濃度検出手段(S)により検出される前記特定成
分の濃度に基づいて燃焼異常状態であるか否かを判別す
る燃焼状態判別手段(101)とが備えられている燃焼
装置であって、 前記バーナ(2)の燃焼時間を積算する燃焼時間積算手
段(102)と、 前記特定成分濃度検出手段(S)の検出情報を、前記燃
焼時間積算手段(102)による前記燃焼時間の積算値
に対応付けて記憶する記憶手段(M2)とが備えられて
いる燃焼装置。 - 【請求項2】 前記記憶手段(M2)の記憶情報に基づ
いて、前記特定成分の濃度が設定値を越える燃焼異常状
態が発生するまでの装置の使用可能時間(Tk)を予測
する予測手段(104)が備えられている請求項1記載
の燃焼装置。 - 【請求項3】 前記記憶手段(M2)の記憶情報に基づ
いて、装置の動作異常であるか否かを判別する異常判別
手段(105)が備えられている請求項1又は2記載の
燃焼装置。 - 【請求項4】 前記異常判別手段(105)は、 前記記憶手段(M2)の記憶情報に基づいて、前記予測
手段(104)にて予測される前記使用可能時間が、設
定下限値よりも短い場合、あるいは、設定上限値よりも
長い場合には、装置の動作異常であると判別するように
構成されている請求項3記載の燃焼装置。 - 【請求項5】 前記異常判別手段(105)は、 前記特定成分濃度検出手段(S)の検出値が設定値を越
える燃焼異常状態が発生した場合において、その燃焼異
常状態が発生した時点における前記燃焼時間積算手段
(102)の積算値が、前記予測手段(104)により
予測される使用可能時間(Tk)よりも、設定時間以上
短い場合には、装置の動作異常であると判別するように
構成されている請求項3又は4記載の燃焼装置。 - 【請求項6】 前記記憶手段(M2)の記憶情報を表示
する表示手段が備えられている請求項1、2、3、4又
は5記載の燃焼装置。 - 【請求項7】 前記特定成分濃度検出手段(S)が接触
燃焼式COセンサで構成されている請求項1、2、3、
4、5又は6記載の燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28305095A JP3474040B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28305095A JP3474040B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 燃焼装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09126451A JPH09126451A (ja) | 1997-05-16 |
JP3474040B2 true JP3474040B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=17660562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28305095A Expired - Fee Related JP3474040B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3474040B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2119965B1 (en) * | 2006-12-04 | 2014-12-03 | Toyotomi Co., Ltd. | Circuit for judging concentration of carbon dioxide |
JP5167018B2 (ja) * | 2008-07-31 | 2013-03-21 | 矢崎エナジーシステム株式会社 | ガス器具診断装置 |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP28305095A patent/JP3474040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09126451A (ja) | 1997-05-16 |
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