JP3736967B2

JP3736967B2 - 燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置

Info

Publication number: JP3736967B2
Application number: JP10582398A
Authority: JP
Inventors: 卓二重岡; 正登近藤; 義典田中
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2018-04-01
Also published as: JPH11287782A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼装置の排気通路に配置されて燃焼ガス中の一酸化炭素ガスを検知する燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼装置として、例えば給湯器は、燃焼ガスを燃焼して熱交換器を通る水を温水に変えることができる。この際に、燃焼ガス中には一酸化炭素を含んでいるが、この一酸化炭素は、排気通路中に設けられた一酸化炭素ガスの検知素子により検知するようになっている。
この種の検知素子には、燃焼装置が設置されている場所の条件によって、例えば油分やイオウ分が検知素子の表面に付着する。このように、検知素子の表面に付着物が付着してしまうと、一酸化炭素の検知ができなくなるので、検知素子はヒートクリーニングを行う必要がある。このヒートクリーニング処理を行うと、検知素子に付着した付着物を、通電することにより高温で飛ばすことができる。従来、ヒートクリーニング時の検知素子の設定温度は、使用している燃焼ガスの成分や設置場所の状況に関係なく、一定になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、検知素子に付着している付着物を飛ばすだけならば、検知素子の設定温度は高温であるほうが早くヒートクリーニング処理が終了するので良いのであるが、必要以上に検知素子の設定温度を上げてしまうと、ヒートクリーニング後に再び検知素子により一酸化炭素を検知する場合に、検知素子のセンサ出力を安定化させるために、即ち検知素子の温度をある程度まで下げるためにかなり待機時間が必要となってしまう。このために、一酸化炭素（ＣＯ）が検知できない不検知時間が長くなり、一酸化炭素の検知処理を中断してしまうことになって、燃焼装置の制御には不都合である。
また、このように付着物を飛ばすために設定温度をより高くしてしまうと、検知素子自体の耐久性が高温の影響で短くなってしまう。
そこで本発明は上記課題を解消し、付着成分や燃焼装置の設置場所の条件に応じて検知センサに付着した付着成分を飛散させて、付着物の飛散後に再び一酸化炭素の検知を早く開始することができ、検知センサの耐久性を保持することができる燃焼装置の一酸化炭素のガスの検知装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１の発明にあっては、燃焼装置の排気通路に配置されて燃焼ガス中の一酸化炭素ガスを検知する燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置において、一酸化炭素ガスの検知センサと、検知センサに通電するための電源と、該電源を制御して前記検知センサに通電して該検知センサを設定温度にし、この検知センサの表面に付着した付着成分を飛散させてヒートクリーニングを行う制御部とを備えており、前記制御部が、前記検知センサに対する前記付着成分と燃焼装置の設置場所の条件に応じて、前記検知センサのヒートクリーニング周期と、該ヒートクリーニングにおける前記検知センサの設定温度とを決定して、ヒートクリーニングを行う構成とした一酸化炭素ガスの検知装置により、達成される。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、前記付着成分のうち主として油分が付着している場合の検知センサの設定温度を、主としてイオウ分が付着している場合の検知センサの設定温度よりも高くすることを特徴とする。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１または２のいずれかの構成において、前記検知センサに通電する際には、外検知センサに対して定電圧電源を接続し、該検知センサから付着成分を飛散させた後は該検知センサに対して定電流電源を接続して該検知センサによる一酸化炭素ガスの検知を行うことを特徴とする。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項２の構成において、前記所定温度変更手段における設定温度の変更は、マニュアルで操作されることを特徴とする。
【０００８】
請求項５の発明は、請求項２の構成において、前記検知センサに対する通電は、定期的に自動に行われることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１０】
図１は、本発明の燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置１０を備える燃焼装置１２の一例を示しており、この燃焼装置１２は、例えば室内設置型の給湯器である。この燃焼装置１２は、本体１４、排気通路２０、ガス供給路２４、水供給路１６、熱交換器２３、ファン２６、温水排出路１８などを有してる。
【００１１】
燃焼ガスは、ガス供給路２４を通りバーナユニット２２に送られて燃焼し、この燃焼ガスの燃焼による熱で、熱交換器２３を通る水が温水となり、温水は温水排出路１８から外部に排出されるようになっている。
このようなバーナユニット２２において、燃焼ガスが燃焼が燃焼する際には、燃焼ガスが生じるが、この燃焼ガス４０は、排気ガスとして排気通路２０を通り、壁外部に排出するようになっている。バーナユニット２２で燃焼したガスは、通路３６，３８を通り、排気通路２０を経て壁４２の外側に排出される。このときに、燃焼ガス４０は、排気通路２０の途中に設けられた検知センサ５０により検知できるようになっている。この検知センサ５０は、図２に示すような一酸化炭素ガスの検知装置１０に組み込まれている。図２に示す検知装置１０では、検知センサ５０は、例えばブリッジ構成になっている。
【００１２】
検知センサ５０は、一酸化炭素（ＣＯ）ガスに接触することで検知するセンサである。検知センサ５０は、所謂接触燃焼式センサであり、小さな白金コイル５１を有しており、この白金コイル５１に対して電流を通じて高温に保って一酸化炭素ガスに触れさせると、白金の触媒作用によりガスの発火点より低い温度で接触燃焼を生じて、白金コイル５１の温度が上昇する現象を白金コイル５１の電気抵抗の変化としてガス濃度を知ることができるセンサである。
【００１３】
検知センサ５０と補償素子５２と抵抗Ｒ１，Ｒ２がブリッジ接続されており、結合点Ｐ１，Ｐ２には電源５６が接続されている。接続点Ｐ３，Ｐ４には、差動アンプ６０が接続されており、この接続点Ｐ３，Ｐ４の電圧の差をこの差動アンプ６０が増幅することで、検知センサの出力Ｖを、一酸化炭素の濃度として得ることができる。補償素子５２は、検知センサ５０の比較用に設けられている素子である。この検知センサ５０と補償素子５２には、燃焼装置が設置される場所の条件により、例えばイオウ分や油分などの付着成分（付着物）が付着する。このために、検知センサ５０と補償素子５２は、ヒートクリーニングをすることで、そのような付着物を飛散させる必要がある。
【００１４】
図２の検出装置１０は、上述した一酸化炭素ガスの検知センサ５０、補償素子５２などと、電源５６及び制御部１００などを有している。
制御部１００は、電源５６を制御して燃焼ガス中の検知センサ５０（及び補償素子５２）に対する付着成分と燃焼装置の設置場所の条件に応じて検知センサ５０（補償素子５２）に通電して検知センサ（補償素子５２）を設定温度にして、表面に付着した成分を飛散させる。
【００１５】
図３は、この制御部１００、検知センサ５０、比較素子としての補償素子５２、電源５６などを示している。
制御部１００は、電源５６の定電圧電源５６Ａと定電流電源５６Ｂに接続されている。これらの定電圧電源５６Ａと定電流電源５６Ｂは、検知センサ５０と補償素子５２にそれぞれ接続されている。
【００１６】
制御部１００は、この定電圧電源５６Ａと定電流電源５６Ｂを必要に応じて適宜選択して作動させて、検知センサ５０と補償素子５２に対して定電圧電源５６Ａから定電圧供給、或いは定電流電源５６Ｂからの定電流供給を行うことができる。制御部１００は、ヒートクリーニング回数設定手段１０１とヒートクリーニング設定温度変更手段１０２に接続されている。ヒートクリーニング回数設定手段１０１は、検知センサ５０と補償素子５２に対して電流を供給することでヒートクリーニングする際に、その回数をユーザや作業者がマニュアル的に変更できる手段である。つまり、ある一定時間中に何回ヒートクリーニング行うかの回数を作業者或いはユーザが適宜設定することができる。
【００１７】
ヒートクリーニング設定温度変更手段１０２は、検知センサ５０と補償素子５２に対して、ヒートクリーニングする際の設定温度をマニュアル的に変更することができる手段である。例えば、比較的高温でヒートクリーニングを行う場合には、３５０℃に設定し、比較的低い温度でヒートクリーニングを行う場合には、２５０℃に設定することができる。
【００１８】
次に、図１乃至図３の燃焼装置の一酸化炭素ガスの検出装置１０における検知センサ５０と補償素子５２の付着成分の飛散作業の一例について説明する。
図４は、図１の燃焼装置１２の設置場所の条件の一例と、その設置場所の条件に対応する付着成分（付着物）の一例などを示している。
【００１９】
図４（Ａ）では、一般家庭において都市ガス（ガス種１３Ａ）を使う場合には、例えば付着成分としてイオウ分や油分が検知センサ５０や補償素子５２に付着する。検知センサ５０と補償素子５２をヒートクリーニングする場合の設定温度は、付着成分がさほど強力な付着物で無いことが予想されることから、例えば設定温度を２５０℃と低めに設定し、例えばヒートクリーニング周期も２週間に一回程度に設定することができる。
【００２０】
図４（Ｂ）の例では、燃焼装置１２の設置場所の条件として中華料理店を選ぶ場合には、図４（Ａ）に比べて付着成分が主に油分であり付着度合いが強力である。このために設定温度は、やや高めの３５０℃に設定し、例えばヒートクリーニング周期も一週間に一回程度に設定している。
【００２１】
図４（Ｃ）では、一般料理店に設置する場合に付着成分がやはり油分であるが、図４（Ｂ）に比べてその付着度合いはやや低いので設定温度は２５０℃とし、ヒートクリーニング周期を一週間に一回としている。
【００２２】
図４（Ｄ）では、調整クリーニング時を示しており、この場合には設定温度を３５０℃に設定する。
一例として、図１の燃焼装置１２が一般家庭に設置された場合には、図３においてヒートクリーニング設定温度変更手段１０２において、ユーザか作業者が設定温度を２５０℃し、ヒートクリーニング周期も設定する。つまり、燃焼ガスの成分や設置場所の条件が比較的良好であるので、ヒートクリーニング用の設定温度を２５０℃と比較的低く下げることができる。これにより、検知センサ５１などのセンサ出力が安定するまでの時間が短くでき、これにより一酸化炭素の不検知時間を短くすることができることから、より早く安全に燃焼装置１２を制御することができる。
【００２３】
これに対して図４（Ｂ）に示すように、例えばプロパンガスを使用し、中華料理店に設置場所を選んだ場合には付着成分が、例えば油分であり強力であるので、ヒートクリーニング用の設定温度は３５０℃になっている。この場合には、燃焼ガス中の成分や中華料理店の厨房内の条件において、付着物が強力である可能性が大きいので、その付着物分に応じたヒートクリーニングの設定温度をより高くしている。これにより、付着物を完全に飛散させることができ、検知センサ感度を再び所定の条件に維持させることができる。
【００２４】
このように、燃焼ガスの条件や燃焼装置の設置場所の条件に応じて、検知センサ５０などの設定温度を変更することにより、即ちヒートクリーニング温度の値に選択性をもたせることにより、検知センサ５０などの耐久性をできるだけ延ばしつつ、しかも付着している油分などの付着成分を確実に飛散させることができる。
【００２５】
図５は、ヒートクリーニング設定温度が２５０℃の場合と３５０℃の場合における検知センサ５０などの検知動作復帰に要する時間ｔ１，ｔ２を示している。３５０℃における時間ｔ２が２５０℃における時間ｔ１より長くなってしまうことを示している。
図６は、ヒートクリーニング設定温度が２５０℃と３５０℃における検知センサ５０の検知開始時間の一例を示している。検知センサ５０による一酸化炭素の検知が開始できる温度は、例えば２００℃である。
【００２６】
図７は、検知センサ５０などに対して、ヒートクリーニングを行う場合における図３の検知センサ５０と補償素子５２に対する電源の供給例を示している。
ヒートクリーニングを行う場合には、当初図３の制御部１００は、定電圧電源５６Ａを作動して、検知センサ５０と補償素子５２に対して定電圧電源５６Ａからの定電圧を供給する。これにより、例えば３５０℃の設定温度に上げるまでの時間を短くすることができる。
【００２７】
その後、例えば検知センサ５０などが２００℃になって一酸化炭素の検知を開始する場合には、検知センサ５０と補償素子５２に対して、図３の制御部１００は定電流電源５６Ｂを作動して、定電流電源５６Ｂからこれらの検知センサ５０、補償素子５２に対して定電流供給を行う。
【００２８】
次に、図８は、本発明の燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置１０の別の実施の形態を示している。この検知装置１０では、コンピュータ１２０を備えており、コンピュータ１２０は、制御部１００とＥＥＰＲＯＭ１３０を備えている。このＥＥＰＲＯＭ１３０には、図４に示すような諸条件のテーブルが記録されている。このような諸条件のＥＥＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙｅｒａｓａｂｌｅａｎｄｐｒｏｒａｍｍａｂｌｅｒｅａｄｏｎｌｙｍｅｍｏｅｙ）に対する記録は、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）ライター１４０により外部から行うことができる。
【００２９】
コンピュータ１２０は、ＣＰＵ１５０の指令によりＥＰＲＯＭ１３０から制御部１００に対して、適宜燃焼装置１２の設置条件や使用する燃焼ガスの処理に応じて、図４に示すテーブル内の条件の一つの信号の情報を制御部１００に対して供給する。この場合に、ＣＰＵ１５０に対しては、作業者などが外部からどの設置場所の条件と燃焼ガス成分であるかを入力する。これにより、ＣＰＵ１５０は、ＥＥＰＲＯＭ１３０の図４に示すテーブルの中から一つを選んで制御部１００に対して指令を送る。制御部１００は、例えば上述したように電源５６の定電圧電源５６Ａを作動させて、検知センサ５０と補償素子５２に対して定電圧供給し、図７に示すように、その後制御部１００は定電流電源５６Ｂを作動させて、検知センサ５０と補償素子５２に対して定電流供給を行うことができる。
【００３０】
以上説明したように、本発明の実施の形態においては、燃焼装置として屋内設置型の給湯器を採用し、燃焼ガスの条件や設置場所に応じた検知センサ５０などの設定温度を選択、即ちヒートクリーニングの温度の選択を行うことができる。このような温度選択性を持たせることにより、燃焼ガスの成分や燃焼装置の設置場所が良好な場所では、ヒートクリーニング温度を比較的下げて、検知センサ出力の安定時間を早めにできるように維持する。これにより、検知センサ５０の一酸化炭素の不検知時間を短くでき、燃焼装置を安全に制御することができる。
【００３１】
また、燃焼ガス成分や設置場所の条件が、例えば中華料理店の厨房ような悪条件の場合には、検知センサ５０などに付着している付着物が強力である可能性が高いので、その付着成分に応じたヒートクリニング温度を高く設定することにより、付着物を確実に飛散させることができるので、検知センサ５０の感度を再びもとの状態に保つことができる。
ところで、本発明の燃焼装置は、屋外設置型の給湯器に以外に他の種類或いは他の分野の燃焼装置であっても勿論構わない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、付着成分や燃焼装置の設置場所の条件に応じて検知センサに付着した付着成分を飛散させて、付着物の飛散後に再び一酸化炭素の検知を早くすることができ、検知センサの耐久性を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置の好ましい実施の形態を有する燃焼装置を示す図。
【図２】図１の燃焼装置に設けられている一酸化炭素ガスの検知装置の一例を示す図。
【図３】図２の検知装置の構成例を示す図。
【図４】ガス成分、設置場所の条件、付着成分、設定温度などを示す図。
【図５】ヒートクリーニングの設定温度の違いによる検知開始時間の一例を示す図。
【図６】ヒートクリーニングの設定温度の違いによる検知開始時間の一例を示す図。
【図７】ヒートクリーニング時の電源供給の仕方の一例を示す図。
【図８】図３に対応して示す本発明の検知装置の別の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
１０・・・一酸化炭素ガスの検知装置
１２・・・燃焼装置
２０・・・排気通路
５０・・・検知センサ
５６・・・電源
１００・・・制御部

Claims

燃焼装置の排気通路に配置されて燃焼ガス中の一酸化炭素ガスを検知する燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置において、
一酸化炭素ガスの検知センサと、
検知センサに通電するための電源と、
該電源を制御して前記検知センサに通電して該検知センサを設定温度にし、この検知センサの表面に付着した付着成分を飛散させてヒートクリーニングを行う制御部と
を備えており、
前記制御部が、前記検知センサに対する前記付着成分と燃焼装置の設置場所の条件に応じて、前記検知センサのヒートクリーニング周期と、該ヒートクリーニングにおける前記検知センサの設定温度とを決定して、ヒートクリーニングを行う構成とした
ことを特徴とする燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置。
前記付着成分のうち主として油分が付着している場合の検知センサの設定温度を、主としてイオウ分が付着している場合の検知センサの設定温度よりも高くすることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置。
前記検知センサに通電する際には、該検知センサに対して定電圧電源を接続し、該検知センサから付着成分を飛散させた後は該検知センサに対して定電流電源を接続して該検知センサによる一酸化炭素ガスの検知を行う請求項１又は請求項２に記載の燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置。
前記所定温度変更手段における設定温度の変更は、マニュアルで操作される請求項２に記載の燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置。
前記検知センサに対する通電は、定期的に自動に行われる請求項２に記載の燃焼装置の一酸化炭素ガスの検知装置。