JP3691647B2 - Combustible gas detection device and zero point correction method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雰囲気中に含まれる可燃性ガスの濃度を接触燃焼式の検知素子を用いて検知する可燃性ガス検知装置およびその0点補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
可燃性ガス検知装置で用いる接触燃焼式の検知素子は、一酸化炭素などの可燃性ガスに反応して発熱する触媒で抵抗器の表面を覆った構造を成しており、表面の触媒が雰囲気中の可燃性ガスと反応して生じる熱によって内部の抵抗値が変化するようになっている。
【0003】
可燃性ガス検知装置は、表面の触媒が雰囲気中の可燃性ガスと反応して生じる熱によって抵抗値の変化する検知素子に一定の電流を流し、その両端電圧から可燃性ガスの濃度を検知するようになっている。電流値は、検知素子内の抵抗器を発熱させて、その表面の触媒を、可燃性ガスに十分反応する温度域まで加熱することのできる値に設定される。
【0004】
検知素子の両端に現れる電圧を可燃性ガスの濃度に換算するためには、可燃性ガスの無い状態における電圧(0基準電圧)の値が必要であり、検知精度を確保するため、通常は、可燃性ガスがほとんど無いと想定される雰囲気中で0点補正を行うようになっている。
【0005】
たとえば、給湯器の排気経路に配置される可燃性ガス検知装置では、バーナーを消火した後、給排気用のファンを作動させて一酸化炭素などの可燃性ガスを含む排気をほぼ完全に排出した状態の下で0点補正を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、雰囲気中に可燃性ガスが無いと想定される状況の下で0点補正を行うので、雰囲気中に可燃性ガスの存在しない状況がいつ形成されるかを把握できない場合には、0点補正を行うことができないという問題があった。
【0007】
たとえば、マンションなどの複数階立ての集合住宅に設けられた集合ダクトを通じてFF式の給湯器やストーブなどに給排気を行う場合、階下に設置された給湯器等から集合ダクトへ排出された排気が上層階に設置された給湯器等の取り込む給気に混入してしまう。したがって、バーナーを消火してから器具内の排気を排出した後でも、階下の器具から排出された可燃性ガスが給気に混入している場合があるので、このような設置状況下では、的確に0点補正を行うことができなかった。
【0008】
また、室内の空気を取り込み、ダクトを通じて屋外に排気を排出するFE式の給湯器等では、バーナーを消火しその排気を屋外に排出した後であっても、室内でストーブがついているような場合には、その排気が給湯器内に取り込まれてしまう。このため、雰囲気中に可燃性ガスが存在しない状態の形成されるタイミングを把握することができず、0点補正を適切に行うことができなかった。
【0009】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、雰囲気中に可燃性ガスが存在しても0点補正を的確に行うことができる可燃性ガス検知装置およびその0点補正方法を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
[1]雰囲気中に含まれる可燃性ガスの濃度を接触燃焼式の検知素子(41)を用いて検知する可燃性ガス検知装置において、
前記可燃性ガス検知装置は、相関情報記憶手段(53)と校正用駆動手段(52)と0点補正手段(54)とを備え、
前記相関情報記憶手段(53)は、可燃性ガスに対する感度を持たない第1の動作点(72)で前記検知素子(41)を駆動した際における当該検知素子(41)の出力値と可燃性ガスの無い雰囲気中で前記検知素子(41)を可燃性ガスに対する感度を持つ第2の動作点(71)で駆動した際における当該検知素子(41)の出力値との相関を予め記憶し、
前記校正用駆動手段(52)は、前記検知素子(41)の出力値を0点補正するとき前記検知素子(41)を前記第1の動作点(72)で駆動し、
前記0点補正手段(54)は、前記校正用駆動手段(52)が前記検知素子(41)を前記第1の動作点(72)で駆動した際における当該検知素子(41)の出力値と前記相関情報記憶手段の記憶している前記相関とから可燃性ガスの無い雰囲気中で前記検知素子(41)を前記第2の動作点(71)で駆動した場合における当該検知素子(41)の出力の予測値を求め、前記検知素子(41)を前記第2の動作点(71)で駆動する際における当該検知素子(41)の出力値を前記予測値に基づいて0点補正することを特徴とする可燃性ガス検知装置。
【0011】
[2]前記第1の動作点(72)を、前記検知素子(41)が前記可燃性ガスに対する感度を持たない動作領域のうち前記可燃性ガスに対する感度を持つ動作領域との境界近傍に設定したことを特徴とする[1]記載の可燃性ガス検知装置。
【0012】
[3]雰囲気中に含まれる可燃性ガスの濃度を接触燃焼式の検知素子(41)を用いて検知する可燃性ガス検知装置の0点補正方法において、
可燃性ガスに対する感度を持たない第1の動作点(72)で前記検知素子(41)を駆動した際における当該検知素子(41)の出力値と可燃性ガスの無い雰囲気中で前記検知素子(41)を可燃性ガスに対する感度を持つ第2の動作点(71)で駆動した際における当該検知素子(41)の出力値との相関を予め求めて記憶しておき、
前記検知素子(41)を前記第1の動作点(72)で駆動した際における当該検知素子(41)の出力値と前記予め求めて記憶してある相関とから可燃性ガスの無い雰囲気中で前記検知素子(41)を前記第2の動作点(71)で駆動した場合における当該検知素子(41)の出力の予測値を求め、前記検知素子(41)を前記第2の動作点(71)で駆動する際における当該検知素子(41)の出力値を前記予測値に基づいて0点補正することを特徴とする可燃性ガス検知装置の0点補正方法。
【0013】
前記本発明は次のように作用する。
相関情報記憶手段(53)は、可燃性ガスに対する感度を持たない第1の動作点(72)で検知素子(41)を駆動した際における当該検知素子(41)の出力値と可燃性ガスの無い雰囲気中で検知素子(41)を可燃性ガスに対する感度を持つ第2の動作点(71)で駆動した際における当該検知素子(41)の出力値との相関を予め記憶している。
【0014】
校正用駆動手段(52)は、検知素子(41)の出力値を0点補正するとき、検知素子(41)を第1の動作点(72)で駆動し、0点補正手段(54)は、校正用駆動手段(52)が検知素子(41)を第1の動作点(72)で駆動した際における当該検知素子(41)の出力値と相関情報記憶手段(53)の記憶している相関とを基にして、可燃性ガスの無い雰囲気中で検知素子(41)を第2の動作点(71)で駆動した場合における当該検知素子(41)の出力の予測値を求める。そして当該予測値を用いて、検知素子(41)を第2の動作点(71)で駆動する際における当該検知素子(41)の出力値を0点補正する。
【0015】
第1の動作点(72)では、検知素子(41)は可燃性ガスに対する感度を持たないので、当該動作点で駆動した際における検知素子(41)の出力値は、可燃性ガスの濃度に依存せず、検知素子(41)の経年変化など可燃性ガスの濃度以外の要因のみに依存する。また、第1の動作点(72)における出力値は、可燃性ガスの無い雰囲気中で検知素子(41)を第2の動作点(71)(可燃性ガスに対して十分な感度を持つ動作点)で駆動した際における出力値と十分な相関を持つ。
【0016】
そこで、この相関関係を予め記憶しておき、可燃性ガスに対して感度を持たない第1の動作点(72)で駆動した際の出力値と当該相関とから可燃性ガスの無い雰囲気で検知素子(41)を第2の動作点(71)で駆動した際における出力の予測値を求め、これにより0点補正を行っている。
【0017】
このように可燃性ガスに対して感度を持たない第1の動作点(72)で駆動した際の出力値と予め求めて記憶してある相関とを基にして0点補正を行うので、雰囲気中の可燃性ガス濃度にかかわらず、いつでも的確に0点補正を行うことができる。
【0018】
また第1の動作点(72)を、検知素子(41)が可燃性ガスに対する感度を持たない動作領域のうち可燃性ガスに対する感度を持つ動作領域との境界近傍に設定する。これにより、経年変化等に起因する検知素子(41)の抵抗値の変化が、検知素子(41)を第1の動作点(72)で駆動したときその出力値に比較的顕著に現れるので、当該出力値と相関とに基づいて精度良く予測値を求めることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施の形態を説明する。
各図は本発明の一実施の形態を示している。
図2に示すように、ここでは本発明に係る可燃性ガス検知装置を給湯器10に適用している。給湯器10は、室内に設置され、当該室内の空気を燃焼用として給気し、排気を排気筒を通じて屋外へ排出する、強制排気式を採用している。
【0020】
給湯器10の本体であるハウジング11は箱型形状を成しており、その右側面に、室内の空気を器具内に取り入れるための給気口12が開設されている。
【0021】
ハウジング11内の略中央部分には燃焼室21が設けられ、その下部にはバーナー22が、また上部には、給気口12からの熱によって給水を加熱するための熱交換器23が配置されている。
【0022】
燃焼室21の下部左端には、給気口12から取り入れた空気をバーナー22へ送り込むための燃焼ファン24が、また燃焼室21の上面中央部には排気口25が設けられている。燃焼室21の上部右端には、一酸化炭素(CO)濃度等を検出するためのCOセンサ部40が取り付けられている。COセンサ部40の配置箇所は、燃焼ファン24からの風が直接当たらず、かつ排気が停留することのない場所になっている。
【0023】
バーナー22に通じるガス供給路26には 元ガス電磁27、ガス電磁弁28、ガス比例弁29、ガス能力切替弁30など各種の弁が取り付けられている。またバーナー22に隣接して、イグナイター電極31およびフレームロッド電極32が配置されている。
【0024】
熱交換器23の入側に通じる給水パイプ33の途中には、給水温度を検知する入水サーミスタ34や出湯時の流量を検知する水量センサ35等が設けられている。熱交換器23の出側から延びる給湯パイプ36には出湯される湯の総流量制御を行うための流量制御弁37が、また熱交換器23をバイパスして給水パイプ33と給湯パイプ36とを結ぶバイパス通路38の途中には、バイパス比を制御するための流量制御弁39がそれぞれ設けられている。
【0025】
ハウジング11の正面下部には、出湯する湯の温度設定など各種の操作を受け付ける操作スイッチや小型の液晶ディスプレイ等を備えた操作部13が設けられている。またハウジング11内の上部右端には、給湯器10における各種の制御を司る制御基盤14が配置されている。当該制御基盤14内に、後に説明する可燃性ガス濃度検知回路50等が実装されている。
【0026】
なお、制御基盤14は、図示しないCPU(中央処理装置)と、プログラムや各種の固定的データを記憶するROMと、プログラムを実行する上で一時的に必要になるデータを記憶するためのRAM等を主要部とする回路により構成されている。
【0027】
図3は、COセンサ部40の構成を示したものである。COセンサ部40は接触燃焼式の検知素子41と、温度補償用の比較素子42とを直列接続したものであり、燃焼室21内の雰囲気に接触し得る箇所等に、検知素子41および比較素子42は互いに近接して配置されるようになっている。
【0028】
接触燃焼式の検知素子41は、抵抗器43をセラミック44で包み、その表面を一酸化炭素などの可燃性ガスに反応して発熱する触媒45で覆った構造を成している。表面の触媒45が雰囲気中の可燃性ガスと反応して生じる熱によって内部の抵抗器43の抵抗値が変化するようになっている。比較素子42は、抵抗器46をセラミック47で覆った構造を成している。
【0029】
可燃性ガス濃度検知回路50は、検知素子41と比較素子42に、予め定めた電流を流し、検知素子41の両端電圧(Vsns)と比較素子42の両端電圧(Vref)とを基にして一酸化炭素など可燃性ガスの濃度を検知するようになっている。
【0030】
図1は、COセンサ部40を駆動する可燃性ガス濃度検知回路50の構成を表している。可燃性ガス濃度検知回路50は、検知用駆動部51と、校正用駆動部52と、相関情報記憶部53と、0点補正部54とを備えている。検知用駆動部51は、一酸化炭素などの可燃性ガスの濃度を検知する際にCOセンサ部40を定電流駆動する回路部分で、ここでは170ミリアンペアの電流を流している。
【0031】
校正用駆動部52は、0点補正する際にCOセンサ部40を定電流駆動する回路部分である。相関情報記憶部53は、校正用駆動部52で駆動した際の検知素子41の出力電圧を基にして、雰囲気中に可燃性ガスの無い状態でCOセンサ部40を検知用駆動部51によって駆動した場合における当該検知素子41の出力電圧の予測値を求めるために用いる相関情報を記憶する回路部分である。
【0032】
0点補正部54は、校正用駆動部52でCOセンサ部40を駆動した際における検知素子41の出力電圧と相関情報記憶部53に記憶されている相関情報とを基にして、雰囲気中に可燃性ガスの無い状態でCOセンサ部40を検知用駆動部51で駆動した場合における検知素子41の出力電圧の予測値を求めて0点補正を行う回路部分である。なお、検知素子41の両端電圧であるVsns61の値は、比較素子42の両端電圧であるVref62を用いて温度補償され、実際には、温度補償後の値と相関情報とに基づいて0点補正するようになっている。なお、以後、Vsns61は、ブリッジ回路等を用いてVref62によって温度補償されているものとして説明する。
【0033】
図4は、COセンサ部40に流す駆動電流と検知素子41の可燃性ガスに対する感度との関係を示している。検知用駆動部51によって駆動し、検知素子41に通常電流(第2の動作点)71を流した場合には、検知素子41は可燃性ガスに対してかなり高い感度を示す。一方、校正用駆動部52によって駆動し、検知素子41に流す電流を不感電流(第1の動作点)72まで下げた場合には、検知素子41は、可燃性ガスに対して全く感度を持っていない。
【0034】
検知素子41の表面を覆う触媒45は、一定の温度以上でなければ一酸化炭素などの可燃性ガスに反応して発熱する作用が現れない。第2の動作点71では、駆動電流が多いので検知素子41の有する抵抗器43が発熱し、表面の触媒45は可燃性ガスに十分反応する温度まで加熱される。このため、第2の動作点71で駆動した場合には、検知素子41は可燃性ガスに対して高い感度を持っている。
【0035】
一方、第1の動作点72で駆動した場合には、抵抗器43の発熱量が少ないので、表面の触媒45は可燃性ガスに反応する温度まで加熱されない。このため、第1の動作点72で駆動した場合には、検知素子41は可燃性ガスに対して全く感度を示さなくなる。
【0036】
図5は、雰囲気中に可燃性ガスの無い状態において、検知素子41に供給する駆動電流と検知素子41の出力電圧との関係を示したものである。図示するように、第1の動作点72における検知素子41の出力電圧と第2の動作点71における検知素子41の出力電圧との間には強い相関がある。
【0037】
たとえば、第1の動作点72で駆動した際における検知素子41の出力値が電圧81aの場合には、第2の動作点71で駆動した際の出力値は一義的に電圧81bになる。同様に第1の動作点72で駆動したときの出力値が電圧82aの場合には、第2の動作点71で駆動した際の出力値は電圧82bになる。
【0038】
相関情報記憶部53は、このような相関関係を予め記憶している。具体的には、第1の動作点72で検知素子41を駆動した際の出力電圧と、可燃性ガスの無い雰囲気中で検知素子41を第2の動作点71で駆動した際の出力電圧とを図5に示した相関関係に従って互いに対応付けた参照テーブルを記憶している。参照テーブルとしたのは、検出素子41の温度が低い場合には、出力電圧変化はオームの法則に従うものの、検出素子41の温度が高くなるにつれ、出力電圧変化率が大きくなり温度特性が直線にならないためである。
【0039】
次に作用を説明する。
可燃性ガス濃度検知回路50は、0点補正を行う際、COセンサ部40を校正用駆動部52により第1の動作点72で定電流駆動する。この状態で0点補正部54は、検知素子41の両端電圧であるVsns61(実際には、Vref62によって温度補償した後の値)を読み取り、この値に対応する予測値を相関情報記憶部53から取得する。相関情報記憶部53から取得した値は、雰囲気中に可燃性ガスの無い状態でCOセンサ部40を第2の動作点71で定電流駆動した場合における検知素子41の両端電圧の予測値である。
【0040】
したがって、当該値を、COセンサ部40を第2の動作点71で駆動したときの0基準電圧(雰囲気中に可燃性ガスが無いときの出力値)として扱うことで、0点補正することができる。
【0041】
第1の動作点72で駆動した場合には、図4に示すように検知素子41は可燃性ガスに対する感度を持っていない。したがって、第1の動作点72で駆動した際における検知素子41の出力値と相関情報記憶部53に記憶している相関とを基に予測値を取得することで、雰囲気中の可燃性ガス濃度にかかわらず、0点補正を行うことができる。
【0042】
また第1の動作点72を、検知素子41が可燃性ガスに対する感度を持たない動作領域のうち可燃性ガスに対する感度を持つ動作領域との境界近傍に設定したので、第1の動作点72で駆動した際に、経年変化等に起因する検知素子41の抵抗値の変化が出力値に顕著に現れ、当該出力値と相関とに基づいて精度良く予測値を求めることができる。
【0043】
図6は、第2の動作点71で駆動した場合における可燃性ガス濃度に対する検知素子41の出力電圧特性を示している。図示するように、検知素子41の出力電圧特性は、0基準電圧91a〜91cの違いにかかわらず、同一の傾きになっている。したがって、0基準電圧が分かれば、検知素子41の出力電圧から可燃性ガスの濃度を正確に求めることができる。
【0044】
このように可燃性ガスに対する感度を持たない第1の動作点72で駆動した際における検知素子41の出力値と相関情報記憶部53に予め記憶してある相関とを基にして、可燃性ガスの無い雰囲気中でCOセンサ部40を可燃性ガスに対して十分な感度を示す第2の動作点71で駆動した際における当該検知素子41の出力値を推定し求めるので、雰囲気中の可燃性ガス濃度にかかわらず検知素子41の0点補正を行うことができる。
【0045】
これにより、室内の空気を取り込む方式の給湯器であっても、的確に0点補正を行うことができる。たとえば、給湯器に設けたC0センサを、室内の空気のC0濃度検知器に兼用する場合など雰囲気中に可燃性ガスの無い状態の形成されるタイミングがつかめない場合であっても、的確に0点補正を行うことができる。
【0046】
また、図7に示すように、マンションなどの複数階建ての集合住宅に設けられた集合ダクト92を通じてFF式の給湯器やストーブ93a、93bなどに給排気を行う場合には、階下に設置された給湯器93aからの排気が上層階に設置された給湯器93bの取り込む給気に混入する。したがって、バーナーを消火してから器具内の排気を排出した後でも、階下の器具から排出された可燃性ガスが給気に混入している場合があるが、このような設置状況下においても的確に0点補正を行うことができる。
【0047】
以上説明した実施の形態では、可燃性ガスに対する感度を持たない第1の動作点で検知素子を駆動した際における当該検知素子の出力値と可燃性ガスの無い雰囲気中で検知素子を可燃性ガスに対する感度を持つ第2の動作点で駆動した際における当該検知素子の出力値との相関を、参照テーブルの形式で相関情報記憶部53に記憶したが、相関を表す関数を記憶し、演算で予測値を求めるようにしてもよい。なお、図4に示す第1の動作点72は、性能上支障のない範囲で、多少、可燃性ガスに対する感度を持つところ、たとえば、図4の点線73で示すような箇所であってもよい。
【0048】
【発明の効果】
本発明にかかる可燃性ガス検知装置およびその0点補正方法によれば、可燃性ガスに対する感度を持たない第1の動作点で検知素子を駆動した際における当該検知素子の出力値と可燃性ガスの無い雰囲気中で検知素子を可燃性ガスに対する感度を持つ第2の動作点で駆動した際における当該検知素子の出力値との相関を予め記憶しておき、第1の動作点で駆動した際の出力値と予め記憶してある相関とを基にして0点補正を行うので、雰囲気中の可燃性ガス濃度にかかわらず、いつでも精度良く0点補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る可燃性ガス検知装置の回路構成の概要を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る可燃性ガス検知装置を適用した給湯器を示す説明図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る可燃性ガス検知装置のセンサ部を示す説明図である。
【図4】接触燃焼式の検知素子に流す駆動電流と可燃性ガスに対する感度との関係を示す説明図である。
【図5】雰囲気中に可燃性ガスの無い状態において検知素子に供給する電流と検知素子の出力電圧との関係を示す説明図である。
【図6】第2の動作点で駆動した場合における可燃性ガス濃度に対する検知素子の出力電圧特性を示す説明図である。
【図7】複数階建ての集合住宅に設けられた集合ダクトを通じてFF式の給湯器やストーブ等に給排気する様子を示す説明図である。
【符号の説明】
10…給湯器
40…COセンサ部
41…検知素子
42…比較素子
43…抵抗器
45…触媒
50…可燃性ガス濃度検知回路
51…検知用駆動部
52…校正用駆動部
53…相関情報記憶部
54…0点補正部
71…第2の動作点
72…第1の動作点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustible gas detection device that detects the concentration of a combustible gas contained in an atmosphere using a contact combustion type detection element, and a zero point correction method thereof.
[0002]
[Prior art]
The catalytic combustion detector used in the combustible gas detector has a structure in which the surface of the resistor is covered with a catalyst that generates heat in response to a combustible gas such as carbon monoxide. The internal resistance value is changed by heat generated by reaction with the combustible gas therein.
[0003]
The flammable gas detection device detects the concentration of flammable gas from the voltage at both ends of the sensing element whose resistance changes due to heat generated by the reaction of the catalyst on the surface with the flammable gas in the atmosphere. It is like that. The current value is set to a value that allows the resistor in the sensing element to generate heat and heats the catalyst on the surface to a temperature range sufficiently reacting with the combustible gas.
[0004]
In order to convert the voltage appearing at both ends of the sensing element into the concentration of the combustible gas, the value of the voltage in the absence of the combustible gas (0 reference voltage) is necessary, and in order to ensure the detection accuracy, The zero point correction is performed in an atmosphere where there is almost no combustible gas.
[0005]
For example, in a flammable gas detection device arranged in the exhaust path of a water heater, after the burner is extinguished, the air supply / exhaust fan is operated to exhaust the exhaust gas containing flammable gas such as carbon monoxide almost completely. Under the condition, zero point correction is performed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional technique, the zero point correction is performed under the situation where there is no flammable gas in the atmosphere, so when the situation where no flammable gas exists in the atmosphere is formed. When it cannot be grasped, there is a problem that zero point correction cannot be performed.
[0007]
For example, when supplying and exhausting air to an FF-type water heater or stove through a collective duct installed in a multi-storey apartment such as an apartment, the exhaust discharged from the hot water heater installed downstairs to the collective duct It will be mixed in the intake air taken in by a water heater installed on the upper floor. Therefore, even after the burner is extinguished and the exhaust in the appliance is exhausted, combustible gas exhausted from downstairs appliances may be mixed in the supply air. The zero point correction could not be performed.
[0008]
In addition, in an FE type water heater that takes in indoor air and exhausts the exhaust through the duct, the stove is still indoors even after the burner is extinguished and the exhaust is exhausted outdoors. In that case, the exhaust gas is taken into the water heater. For this reason, it was not possible to grasp the timing at which a state in which no flammable gas exists in the atmosphere was formed, and the zero point correction could not be performed appropriately.
[0009]
The present invention has been made paying attention to such problems of the conventional technology, and a combustible gas detection device capable of accurately performing zero-point correction even when a combustible gas is present in the atmosphere, and The object is to provide a zero-point correction method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
[1] In the combustible gas detection device that detects the concentration of the combustible gas contained in the atmosphere using the contact combustion type detection element (41),
The combustible gas detection device includes correlation information storage means (53), calibration drive means (52), and zero point correction means (54).
The correlation information storage means (53) outputs an output value of the detection element (41) and flammability when the detection element (41) is driven at the first operating point (72) having no sensitivity to the flammable gas. Storing in advance a correlation with the output value of the detection element (41) when the detection element (41) is driven at a second operating point (71) having sensitivity to combustible gas in an atmosphere without gas;
The calibration driving means (52) drives the sensing element (41) at the first operating point (72) when correcting the output value of the sensing element (41) by 0 points.
The zero-point correcting means (54) is an output value of the sensing element (41) when the calibration driving means (52) drives the sensing element (41) at the first operating point (72). Based on the correlation stored in the correlation information storage means, the detection element (41) when the detection element (41) is driven at the second operating point (71) in an atmosphere without flammable gas. A predicted output value is obtained, and the output value of the detection element (41) when the detection element (41) is driven at the second operating point (71) is corrected by zero based on the predicted value. A combustible gas detector.
[0011]
[2] The first operating point (72) is set in the vicinity of a boundary with an operating region in which the sensing element (41) does not have sensitivity to the combustible gas and has sensitivity to the combustible gas. The combustible gas detection device according to [1], wherein
[0012]
[3] In the zero point correction method of the combustible gas detection device that detects the concentration of the combustible gas contained in the atmosphere using the contact combustion type detection element (41),
When the detection element (41) is driven at the first operating point (72) having no sensitivity to the combustible gas, the output value of the detection element (41) and the detection element in the atmosphere without the combustible gas ( 41) is previously obtained and stored in correlation with the output value of the sensing element (41) when driven at the second operating point (71) having sensitivity to combustible gas,
In an atmosphere free of flammable gas from the output value of the detection element (41) when the detection element (41) is driven at the first operating point (72) and the correlation obtained and stored in advance. When the sensing element (41) is driven at the second operating point (71), a predicted output value of the sensing element (41) is obtained, and the sensing element (41) is moved to the second operating point (71). The zero-point correction method of the combustible gas detection device, wherein the output value of the detection element (41) at the time of driving is corrected by zero based on the predicted value.
[0013]
The present invention operates as follows.
The correlation information storage means (53) outputs the output value of the detection element (41) and the combustible gas when the detection element (41) is driven at the first operating point (72) having no sensitivity to the flammable gas. The correlation with the output value of the detection element (41) when the detection element (41) is driven at the second operating point (71) having sensitivity to the flammable gas in a non-existing atmosphere is stored in advance.
[0014]
The calibration drive means (52) drives the detection element (41) at the first operating point (72) when the output value of the detection element (41) is corrected to 0 point, and the 0 point correction means (54) When the calibration drive means (52) drives the detection element (41) at the first operating point (72), the output value of the detection element (41) and the correlation information storage means (53) are stored. Based on the correlation, a predicted value of the output of the sensing element (41) when the sensing element (41) is driven at the second operating point (71) in an atmosphere without flammable gas is obtained. Then, using the predicted value, the output value of the detection element (41) when the detection element (41) is driven at the second operating point (71) is corrected by zero.
[0015]
At the first operating point (72), the sensing element (41) does not have sensitivity to combustible gas, so the output value of the sensing element (41) when driven at the operating point is the concentration of combustible gas. It does not depend, but depends only on factors other than the concentration of the combustible gas, such as the secular change of the sensing element (41). Further, the output value at the first operating point (72) indicates that the sensing element (41) operates in the atmosphere without flammable gas at the second operating point (71) (operation having sufficient sensitivity to the flammable gas). It has a sufficient correlation with the output value when driven at point).
[0016]
Therefore, this correlation is stored in advance, and detected in an atmosphere free of flammable gas from the output value when driven at the first operating point (72) having no sensitivity to the flammable gas and the correlation. The predicted value of the output when the element (41) is driven at the second operating point (71) is obtained, and thereby the zero point correction is performed.
[0017]
As described above, the zero point correction is performed based on the output value when driven at the first operating point (72) having no sensitivity to the flammable gas and the correlation obtained and stored in advance. Regardless of the combustible gas concentration in the medium, the zero point correction can be accurately performed at any time.
[0018]
In addition, the first operating point (72) is set in the vicinity of the boundary with the operating region in which the sensing element (41) does not have sensitivity to the combustible gas and has sensitivity to the combustible gas. Thereby, since the change of the resistance value of the sensing element (41) due to secular change or the like appears relatively significantly in the output value when the sensing element (41) is driven at the first operating point (72), Based on the output value and the correlation, the predicted value can be obtained with high accuracy.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Each figure shows an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the combustible gas detection device according to the present invention is applied to the
[0020]
A housing 11 which is a main body of the
[0021]
A
[0022]
At the lower left end of the
[0023]
Various valves such as an original gas solenoid 27, a gas solenoid valve 28, a gas proportional valve 29, and a gas capacity switching valve 30 are attached to the
[0024]
In the middle of the
[0025]
An operation unit 13 including an operation switch that accepts various operations such as temperature setting of hot water to be discharged, a small liquid crystal display, and the like is provided at the lower front portion of the housing 11. A control base 14 that controls various controls in the
[0026]
The control board 14 includes a CPU (central processing unit) (not shown), a ROM for storing programs and various fixed data, a RAM for storing data temporarily necessary for executing the programs, and the like. It is comprised by the circuit which makes main part.
[0027]
FIG. 3 shows the configuration of the
[0028]
The contact combustion
[0029]
The combustible gas
[0030]
FIG. 1 shows a configuration of a combustible gas
[0031]
The
[0032]
The zero
[0033]
FIG. 4 shows the relationship between the drive current flowing through the
[0034]
The
[0035]
On the other hand, when driven at the
[0036]
FIG. 5 shows the relationship between the drive current supplied to the
[0037]
For example, when the output value of the
[0038]
The correlation
[0039]
Next, the operation will be described.
When performing the zero point correction, the combustible gas
[0040]
Therefore, the zero value can be corrected by treating the value as a zero reference voltage (output value when there is no flammable gas in the atmosphere) when the
[0041]
When driven at the
[0042]
In addition, since the
[0043]
FIG. 6 shows the output voltage characteristics of the
[0044]
Thus, based on the output value of the
[0045]
Thereby, even if it is a hot water heater of the system which takes in indoor air, zero point correction | amendment can be performed exactly. For example, even when the C0 sensor provided in the water heater is also used as a C0 concentration detector for indoor air, such as when the timing at which no flammable gas is formed in the atmosphere cannot be grasped, it is precisely 0. Point correction can be performed.
[0046]
Further, as shown in FIG. 7, when supplying and exhausting air to and from the FF type water heaters and
[0047]
In the embodiment described above, when the detection element is driven at the first operating point that does not have sensitivity to the flammable gas, the detection element is set in the atmosphere without the flammable gas and the output value of the detection element. The correlation with the output value of the detection element when driven at the second operating point having sensitivity to is stored in the correlation
[0048]
【The invention's effect】
According to the combustible gas detection device and the zero point correction method according to the present invention, the output value of the detection element and the combustible gas when the detection element is driven at the first operating point having no sensitivity to the combustible gas. When the sensing element is driven at the second operating point having sensitivity to the flammable gas in an atmosphere free from the correlation with the output value of the sensing element in advance, and driven at the first operating point Since the zero point correction is performed based on the output value and the correlation stored in advance, the zero point correction can be performed accurately at any time regardless of the combustible gas concentration in the atmosphere.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a circuit configuration of a combustible gas detection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a water heater to which a combustible gas detection device according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a sensor unit of the combustible gas detection device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a drive current flowing through a contact combustion type detection element and sensitivity to combustible gas.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the current supplied to the sensing element and the output voltage of the sensing element when there is no flammable gas in the atmosphere.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an output voltage characteristic of a sensing element with respect to a combustible gas concentration when driven at a second operating point.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state where air is supplied to and exhausted from an FF type water heater, a stove, and the like through a collective duct provided in a multi-storey apartment house.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記可燃性ガス検知装置は、相関情報記憶手段と校正用駆動手段と0点補正手段とを備え、
前記相関情報記憶手段は、可燃性ガスに対する感度を持たない第1の動作点で前記検知素子を駆動した際における当該検知素子の出力値と可燃性ガスの無い雰囲気中で前記検知素子を可燃性ガスに対する感度を持つ第2の動作点で駆動した際における当該検知素子の出力値との相関を予め記憶し、
前記校正用駆動手段は、前記検知素子の出力値を0点補正するとき前記検知素子を前記第1の動作点で駆動し、
前記0点補正手段は、前記校正用駆動手段が前記検知素子を前記第1の動作点で駆動した際における当該検知素子の出力値と前記相関情報記憶手段の記憶している前記相関とから、可燃性ガスの無い雰囲気中で前記検知素子を前記第2の動作点で駆動した場合における当該検知素子の出力の予測値を求め、前記検知素子を前記第2の動作点で駆動する際における当該検知素子の出力値を前記予測値に基づいて0点補正することを特徴とする可燃性ガス検知装置。In the combustible gas detection device that detects the concentration of the combustible gas contained in the atmosphere using a contact combustion type detection element,
The combustible gas detection device includes correlation information storage means, calibration drive means, and zero point correction means,
The correlation information storage means combusts the sensing element in an atmosphere free from flammable gas and an output value of the sensing element when the sensing element is driven at a first operating point having no sensitivity to the combustible gas. Storing in advance a correlation with the output value of the sensing element when driven at a second operating point having sensitivity to gas;
The calibration driving means drives the sensing element at the first operating point when correcting the output value of the sensing element by 0 point,
The zero point correction means is based on the output value of the detection element when the calibration driving means drives the detection element at the first operating point and the correlation stored in the correlation information storage means. When the sensing element is driven at the second operating point in an atmosphere free of flammable gas, a predicted value of the output of the sensing element is obtained, and the sensing element is driven at the second operating point. A combustible gas detection device, wherein the output value of the detection element is corrected by 0 based on the predicted value.
可燃性ガスに対する感度を持たない第1の動作点で前記検知素子を駆動した際における当該検知素子の出力値と可燃性ガスの無い雰囲気中で前記検知素子を可燃性ガスに対する感度を持つ第2の動作点で駆動した際における当該検知素子の出力値との相関を予め求めて記憶しておき、
前記検知素子を前記第1の動作点で駆動した際における当該検知素子の出力値と前記予め求めて記憶してある相関とから、可燃性ガスの無い雰囲気中で前記検知素子を前記第2の動作点で駆動した場合における当該検知素子の出力の予測値を求め、前記検知素子を前記第2の動作点で駆動する際における当該検知素子の出力値を前記予測値に基づいて0点補正することを特徴とする可燃性ガス検知装置の0点補正方法。In the 0 point correction method of the flammable gas detection device that detects the concentration of the flammable gas contained in the atmosphere using a contact combustion type detection element,
When the sensing element is driven at a first operating point that does not have sensitivity to flammable gas, the output value of the sensing element and a second sensitivity of the sensing element to flammable gas in an atmosphere without flammable gas. Previously obtained and stored a correlation with the output value of the sensing element when driven at the operating point,
From the output value of the sensing element when the sensing element is driven at the first operating point and the correlation obtained and stored in advance, the sensing element is moved in the atmosphere free from combustible gas. A predicted value of the output of the detection element when driven at the operating point is obtained, and the output value of the detection element when the detection element is driven at the second operating point is corrected by zero based on the predicted value. A zero-point correction method for a combustible gas detector.
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