JP4283418B2 - Ｃｏガス検知装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＯガス検知装置に係り、特に、貯湯式ガス給湯器などのガス機器が排出する排気中の不完全燃焼にともなって発生される一酸化炭素ガスの濃度を測定して異常状態を検知するＣＯガス検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ガス給湯器の排出する不完全燃焼排ガスを検知するために、ガス給湯器の本体の排気口部分に配された接触燃焼式の検知素子を有するＣＯ検知器を備え、ＣＯ検知器の検知素子を用いて排気中の一酸化炭素等の可燃ガス濃度を測定して異常状態を検知し、これにより、バーナへ通ずるガス供給管を安全装置としての電磁弁で遮断するようにしたものがある。
【０００３】
上記ＣＯ検知器は、排気と接触可能な排気口部分に配された検知素子が図示しない温度補償用比較素子、固定抵抗及び可動抵抗とともにブリッジ回路を構成するようになっており、上記検知素子が排気に触れることで排気中の一酸化炭素濃度に応じて発熱し、その抵抗値が変化することでブリッジ回路の平衡状態が崩れ、非平衡度に応じた大きさの電圧を検知出力として出力するようになっている。
【０００４】
そして、制御部がこの検知出力を入力し、検知出力が制御部内に予め定められた設定値を超えたら、排気中の一酸化炭素ガスの濃度が危険状態になったと判断して、警報信号を出力して鳴動手段であるブザーによって警報音を発生させたり、ガス供給源を遮断させ、室内に一酸化炭素ガスが充満して中毒事故が起こるのを防ぐようになっている。
【０００５】
なお、ＣＯ検知器は、一般に、線径φ２０〜５０μｍの白金線をコイル状に成形し、このコイル上に触媒を担持したアルミナをビード状に成形した検知素子と、アルミナ担持のみを成形した比較素子とを組合せこれに保護用のキャップを取付けた構成となっており、不完全燃焼排ガス中に含まれるＣＯ、Ｈ2 と触媒との反応熱によって白金線の抵抗値が上昇する原理を利用して動作する。
【０００６】
この種のＣＯガス検知装置においては、上記したように予め定められた固定的な警報レベルと検知出力とを比較するものなので、その前提として、検知出力が警報レベルを超えたかどうかの判断の基準となる一酸化炭素ガスを検知していない状態での０点基準値の設定を確実に行う必要がある。従来は、ガス給湯器に組み込まれた工場出荷段階等で、上記ＣＯ検知器内の可変抵抗を予め調整することにより、上記ブリッジ回路が平衡状態となるように調整して、上記０点基準値の設定を行っていた。
【０００７】
しかし、上述のように設定された０点基準値は、組み込まれたガス給湯器輸送時の振動衝撃で調整済みの可変抵抗が動いてしまって変動する可能性がある。
【０００８】
このように０点基準値に変動が生じたときには、検知出力が警報レベルを超えたかどうかの判断の基準となる一酸化炭素を検知していない状態での０点基準値が狂ってしまう。このような場合には、重大な誤差を含んだ検知出力と予め定められた警報レベルとが比較されるようになり、実際の一酸化炭素ガスの濃度は警報レベルにあるのに検知装置側では警報レベルに達していないと判断して、所定の安全装置が全く作動しないという危険な状態になるおそれがある。
【０００９】
上述した貯湯式ガス給湯器の例として、例えば、ＡＣ１００Ｖ電源を使用する強制給排気（ＦＦ）式、強制排気（ＦＥ）式ガス給湯器が挙げられる。この種のガス給湯器では、ガス給湯器の燃焼制御部がこの検知出力を入力し、検知出力が燃焼制御部内に予め定められた設定値を超えたら、排気中の一酸化炭素ガスの濃度が危険状態になったと判断して、警報信号を出力して鳴動手段であるブザーによって警報音を発生させたり、ガス供給源を遮断させ、室内に一酸化炭素ガスが充満して中毒事故が起こるのを防ぐようになっている。
【００１０】
そして、上述した貯湯式ガス給湯器の燃焼制御部は、ガス給湯器の設置後ガス給湯器に電源が投入されると直ちに燃焼を開始して、貯湯温度を所定の温度まで上昇させた後、燃焼を停止し、以後貯湯部の温度を所定値に保つように燃焼と停止を繰り返すように制御するようになっているところを、ガス給湯器輸送時の振動衝撃によるずれを補正するために、ガス給湯器の設置後ガス給湯器に電源が投入されても、直ちに燃焼を開始させずに、ガス給湯器が消火していて一酸化炭素を発生していない状態にあるうちに、ＣＯ検知器の出力を０点基準値として記憶する０点基準値の補正作業を行うように構成されていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、貯湯式ガス給湯器の場合、ガス給湯器が消火していて一酸化炭素を発生していない状態にあるうちに、ＣＯ検知器の出力を０点基準値として記憶する０点基準値の補正作業を行うようにしただけでは、その後の燃焼によって貯湯部の温度が上昇すると、排気口に設けられた検知素子が貯湯部の温度の影響を受け、０点基準値補正作業時とは異なる温度で動作されるようになり、ＣＯガス検出精度に影響を与えるという問題が残る。
【００１２】
また最近、自然排気（ＣＦ）式給湯器においても、排出する排気中の不完全燃焼にともなって発生される一酸化炭素ガスの濃度を測定して異常状態を検知するＣＯガス検知装置を組み込むことが考えられている。
【００１３】
しかし、この種の貯湯式ガス給湯器は、上述したように給湯温度を制御する程度の燃焼制御部を備えるだけである。このため、燃焼制御部に、検知出力を入力し、検知出力が予め定められた設定値を超えたら、排気中の一酸化炭素ガスの濃度が危険状態になったと判断して、警報信号を出力して鳴動手段であるブザーによって警報音を発生させたり、ガス供給源を遮断させる機能を持たせることが難しい。
【００１４】
そこで、この種の簡易型の貯湯式ガス給湯器に、ＣＯガス検知装置を新たに組み込むようにしても、従来のＣＯガス検知装置では、ガス給湯器が一酸化炭素ガスを発生していない状態にあるタイミングを見つけて０点基準値の補正動作を行うことができない。
【００１５】
勿論、既存の貯湯式ガス給湯器の燃焼制御部を新たに作成し直したり作り直して、上述した０点基準値の補正動作を行えるようにすることも考えられるが、それには簡易型の貯湯式ガス給湯器自体の設計のし直しが伴い、大幅なコストアップを招くという問題が生じる。
【００１６】
よって本発明は、給湯温度を制御する燃焼制御部を備えるだけの簡易型の貯湯式ガス給湯器に組み込まれ、当該既存の簡易型の貯湯式ガス給湯器に手を加えず大幅なコストアップを招くことなく、貯湯式ガス給湯器設置直後に貯湯式ガス給湯器の排出する一酸化炭素ガスを検知しない状態にあるタイミングを形成して０点基準値の補正動作を行えるようにするとともに、この初期の０点基準値の補正を貯湯部などの燃焼後の温度の影響をも考慮して精度よく行えるようにしたＣＯガス検知装置を提供することを課題としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するためなされた請求項１記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、検知温度に加熱されてＣＯガスを検知する接触燃焼式の検知素子１ａと、該検知素子を前記検知温度に加熱する加熱手段１ｃとを有し、前記検知素子の検知したＣＯガスの濃度に応じた検知出力を出力するＣＯ検知器１と、前記加熱手段による前記検知素子の加熱を制御する加熱制御手段２ａ−１と、前記ＣＯ検知器がＣＯガスを検知していないときに出力する検知出力を０点基準値として予め記憶する０点基準値記憶手段２ｃ−１と、該０点基準値記憶手段に記憶している０点基準値を基準として、前記ＣＯ検知器の出力する検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となったことを判定する判定手段２ａ−２とを備え、電源が投入されると燃焼を開始して、貯湯温度を所定の温度まで上昇させた後、燃焼を停止し、以後貯湯部の温度を所定値に保つように燃焼と停止を繰り返して給湯温度を制御する燃焼制御部を備えるだけの簡易型の貯湯式ガス給湯器に組み込まれるＣＯガス検知装置において、前記貯湯式ガス給湯器への前記電源投入により供給される電源電圧の立ち上がりを当該貯湯式ガス給湯器の動作開始を示す動作開始信号として入力する動作開始信号入力手段２ａ−３と、前記貯湯式ガス給湯器の燃焼を禁止させる燃焼制御信号を出力する燃焼制御信号出力手段２ａ−４と、前記貯湯式ガス給湯器が燃焼状態にあることを示す燃焼信号を入力する燃焼信号入力手段２ａ−５と、前記動作開始信号の入力に応じて前記加熱制御手段に前記加熱手段による前記検知素子の前記検知温度への加熱を制御させるとともに前記燃焼制御信号出力手段に前記燃焼制御信号を出力させ、前記加熱手段による前記検知素子の加熱と前記燃焼制御信号出力手段による前記燃焼制御信号の出力とにより形成された、前記貯湯式ガス給湯器が燃焼状態になくかつ前記検知素子が検知温度に加熱されている状態において、前記ＣＯ検知器の検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて前記０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の初期補正を行い、その後前記燃焼制御信号出力手段による前記燃焼制御信号の出力を終了させて前記貯湯式ガス給湯器を燃焼可能な状態にする初期補正手段２ａ−６と、該初期補正手段による０点基準値の初期補正後自動的に燃焼状態にされた前記貯湯式ガス給湯器の最初の１回目の燃焼が終了して前記燃焼信号の入力が無くなったとき、前記貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなった時点で、前記ＣＯ検知器の検知出力を前記所定温度に上昇された前記貯湯部の温度によって変動された新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて前記０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の補正を行う１回目燃焼補正手段２ａ−７とを更に備えることを特徴とするＣＯガス検知装置に存する。
【００２２】
請求項１記載の発明によれば、電源が投入されると燃焼を開始して、貯湯温度を所定の温度まで上昇させた後、燃焼を停止し、以後貯湯部の温度を所定値に保つように燃焼と停止を繰り返して給湯温度を制御する燃焼制御部を備えるだけの簡易型の貯湯式ガス給湯器に組み込まれるＣＯガス検知装置において、検知温度に加熱されてＣＯガスを検知する接触燃焼式の検知素子１ａを加熱手段１ｃが検知温度に加熱し、検知素子の検知したＣＯガスの濃度に応じた検知出力をＣＯ検知器１が出力する。加熱制御手段２ａ−１が、加熱手段による検知素子の加熱を制御する。判定手段２ａ−２は、０点基準値記憶手段２ｃ−１に記憶している０点基準値を基準として、ＣＯ検知器の出力する検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となったことを判定する。
【００２３】
そして、初期補正手段２ａ−６は、貯湯式ガス給湯器への電源投入により供給される電源電圧の立ち上がりが当該貯湯式ガス給湯器の動作開始を示す動作開始信号として動作開始信号入力手段２ａ−３に入力されたことに応じて加熱制御手段に加熱手段による検知素子の検知温度への加熱を制御させるとともに燃焼制御信号出力手段２ａ−４に貯湯式ガス給湯器の燃焼を禁止させる燃焼制御信号を出力させ、加熱手段による検知素子の加熱と燃焼制御信号出力手段による燃焼制御信号の出力とにより形成された、検知素子が検知温度に加熱されかつ貯湯式ガス給湯器が燃焼状態にない状態において、ＣＯ検知器の検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の初期補正を行い、その後燃焼制御信号出力手段による燃焼制御信号の出力を終了させて貯湯式ガス給湯器を燃焼可能な状態にする。したがって、貯湯式ガス給湯器への電源投入により供給される電源電圧の立ち上がりを当該貯湯式ガス給湯器の動作開始を示す動作開始信号として入力し、貯湯式ガス給湯器に対して燃焼制御信号を出力するだけで、検知素子が検知温度に加熱されかつ貯湯式ガス給湯器が燃焼状態にない、０点基準値の初期補正を行う状態を形成し、初期補正を行った後は貯湯部の温度を所定値に保つように燃焼と停止を繰り返す貯湯式ガス給湯器本来の動作状態に戻すことができる。また、１回目燃焼補正手段２ａ−７は、０点基準値の初期補正後自動的に燃焼を開始した貯湯式ガス給湯器の最初の１回目の燃焼が終了したとき、貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなった時点で、ＣＯ検知器の検知出力を所定温度に上昇された貯湯部の温度によって変動された新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の補正を行う。したがって、貯湯式ガス給湯器の貯湯部の熱によって変化したＣＯ検知器の検知出力をも考慮した０点基準値の補正ができる。
【００２４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＣＯガス検知装置において、前記加熱制御手段は、前記燃焼信号の入力に応じて前記加熱手段に前記検知素子を前記検知温度に加熱させ、前記燃焼信号の入力がなくなったとき前記加熱手段による前記検知素子の加熱を終了させることを特徴とするガス検知装置に存する。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の作用に加え、加熱制御手段は、燃焼信号入力手段２ａ−５に燃焼信号が入力されたことに応じて加熱手段に検知素子を検知温度に加熱させ、燃焼信号の入力がなくなったとき加熱手段による検知素子の加熱を終了させるので、貯湯式ガス給湯器から燃焼信号を入力するだけで、貯湯式ガス給湯器の燃焼動作時だけＣＯガスの検知動作を行うようになる。
【００２６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のＣＯガス検知装置において、前記１回目補正手段は、前記燃焼信号の入力がなくなってからの一定時間を計時する計時手段２ｃ−２を有し、該計時手段が一定時間の計時を行ったとき、前記貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったとして、前記補正を行うことを特徴とするＣＯガス検知装置に存する。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の作用に加え、１回目燃焼補正手段２ａ−７は、燃焼信号の入力がなくなってからの一定時間を計時手段２ｃ−２が一定時間の計時を行ったとき、貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったとして補正を行うので、一定時間を計時するだけで適時に１回目燃焼補正を行うことができる。
【００２８】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載のＣＯガス検知装置において、前記１回目補正手段は、前記燃焼信号の入力がなくなってから前記検知素子の抵抗値に基づいてＣＯ検知器の温度を検出する温度検出手段２ａ−８を有し、該温度検出手段により検出した温度が０点基準値の補正に影響ない温度となったとき、前記補正を行うことを特徴とするＣＯガス検知装置に存する。
【００２９】
請求項４記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の作用に加え、１回目燃焼補正手段２ａ−７は、燃焼信号の入力がなくなってから検知素子の抵抗値に基づいて温度検出手段２ａ−８により検出したＣＯ検知器の温度が０点基準値の補正に影響ない温度となったとき補正を行うので、１回目燃焼補正のためのタイミングを簡単にかつ的確に見つけることのできる。
【００３２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載のＣＯガス検知装置において、前記燃焼信号入力手段は、前記貯湯式ガス給湯器のフレームロッドの発生する信号を燃焼信号として入力することを特徴とするＣＯガス検知装置に存する。
【００３３】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４の何れかに記載の発明の作用に加え、燃焼信号入力手段は、貯湯式ガス給湯器のフレームロッドの発生する信号を燃焼信号として入力するので、貯湯式ガス給湯器において燃焼状態を監視するための信号がそのまま流用することができる。
【００３４】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載のＣＯガス検知装置において、新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて前記０点基準値記憶手段に記憶させるための前記ＣＯ検知器の検知出力が予め定めた範囲内にないとき前記検知素子に異常ありと判定する異常判定手段２ａ−９を更に備えることを特徴とするＣＯガス検知装置に存する。
【００３５】
請求項６記載の発明によれば、請求項１〜５の何れかに記載の発明の作用に加え、異常判定手段２ａ−９は、新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させるためのＣＯ検知器の検知出力が予め定めた範囲内にないとき検知素子に異常ありと判定するので、０点基準値の補正動作の過程で検知素子或いはＣＯ検知器の異常を検出することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図２は既存のガス機器として既存の貯湯式ガス給湯器に適用されるように構成された本発明によるＣＯガス検知装置の一実施の形態を示す回路ブロック図である。同図において、ＣＯガス検知装置は、図示しない貯湯式ガス給湯器の排出する不完全燃焼排ガスを検知するために、ガス給湯器の本体の排気口部分に配された接触燃焼式の検知素子１ａを有するＣＯ検知器１を備える。接触燃焼式の検知素子１ａは、検知素子を検知温度に加熱する加熱手段である定電流印加回路１ｃとアース間に、温度補償用の基準素子１ｂと直列に接続されている。直列に接続された検知素子１ａ及び基準素子１ｂとともにブリッジ回路を構成する図示しない固定抵抗及び可動抵抗などは、検知素子１ａが排気に触れることで排気中の一酸化炭素濃度に応じて発熱し、その抵抗値が変化することでブリッジ回路の平衡状態が崩れ、非平衡度に応じた大きさの電圧を検知出力として出力するＣＯ検知器１の検知出力回路１ｄを形成している。
【００３７】
ＣＯガス検知装置はまた、定電流印加回路１ｃによる検知素子１ａの加熱を制御する加熱制御手段２ａ−１として機能する中央処理ユニット（ＣＰＵ）２ａを内蔵するマイクロコンピュータ（以下μＣＯＭと略記する）２を有する。μＣＯＭ２は図示しない読み出し専用のメモリであるＲＯＭ２ｂ内蔵し、ＣＰＵ２ａがこのＲＯＭ２ｂ内に格納したプログラムに従って処理を行う。
【００３８】
μＣＯＭ２はまた、ＣＰＵ２ａによる処理の過程で作業領域として使用されるワークエリアや各種のデータを一時的に記憶するメモリエリアをもった読み出し書き込み自在のＲＡＭ２ｃも内蔵している。そして、ＲＡＭ２ｃ内には、ＣＯ検知器がＣＯガスを検知していないときに出力する検知出力を０点基準値として予め記憶する０点基準値記憶手段２ｃ−１として働く０点基準値記憶エリアが形成されており、ＣＰＵ２ａは０点基準値記憶エリアに記憶している０点基準値を基準として、ＣＯ検知器の出力する検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となったことを判定する判定手段２ａ−２としても機能している。このように判定手段２ａ−２としても機能しているＣＰＵ２ａは、ＣＯ検知器の出力する検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となったことを判定したとき、図示しないブザーを鳴動させたり、図示しないインジケータを点灯させて、ＣＯガスが危険濃度になっていることを警告するための警報信号を、警報信号出力端子３ｄを介して出力する。
【００３９】
ＣＯガス検知装置はまた、貯湯式ガス給湯器の電源回路を介して電源供給を受ける電源端子３ａを備え、μＣＯＭ２のＣＰＵ２ａはこの電源端子３ａの電源電圧の立ち上がりを監視し、ガス給湯器の動作開始を示す動作開始信号として入力する動作開始信号入力手段２ａ−３としても機能している。
【００４０】
ＣＯガス検知装置はさらに、例えば、ガス給湯器の主弁を開閉する信号線が接続される信号線端子３ｂを備え、μＣＯＭ２のＣＰＵ２ａはこの信号線端子３ｂをＬレベルにすることによって、ガス給湯器へのガス供給を停止させてガス給湯器の燃焼を禁止させる燃焼制御信号として出力する燃焼制御信号出力手段２ａ−４としても機能している。なお、ガス給湯器の燃焼を禁止させる方法としては、具体的には、バーナにガスを供給する管路に設けられ弁開状態にある主弁を弁閉させて行うことが一般に考えられる。この燃焼制御信号出力手段２ａ−４として機能するＣＰＵ２ａは、ＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となったことを判定したとき、それ以上にＣＯガスの濃度が上がると人体に危険を及ぼすので、信号線端子３ｂをＬレベルにして、ガス給湯器の燃焼を禁止させる燃焼制御信号として出力するようにすることが好ましい。
【００４１】
ＣＯガス検知装置はさらにまた、ガス給湯器が燃焼中を検出するために有しているフレームロッドからの信号を入力する信号入力端子３ｃを備え、μＣＯＭ２のＣＰＵ２ａはこの信号入力端子３ｃの信号を監視し、ガス給湯器が燃焼状態にあることを示す燃焼信号として入力する燃焼信号入力手段２ａ−５としても機能している。
【００４２】
また、ＣＯガス検知装置が備えるμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａは、貯湯式ガス給湯器の動作開始に応じて、例えば、上述したように電源端子３ａの電源電圧の立ち上がりを動作開始信号として入力したことに応じて、定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させる制御を行って、検知素子を検知温度に加熱させるとともに、信号線端子３ｂをＬレベルにすることによって、弁開状態にある主弁を弁閉させて貯湯式ガス給湯器へのガス供給を停止させて貯湯式ガス給湯器の燃焼を禁止させる燃焼制御信号として出力させ、貯湯式ガス給湯器が燃焼状態になくかつ検知素子１ａが検知温度に加熱されている状態において、ＣＯ検知器１の検知出力回路１ｄが出力している検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶手段２ｃ−１に記憶させて０点基準値の初期補正を行い、その後燃焼制御信号の出力を終了させて貯湯式ガス給湯器を燃焼状態にする初期補正手段２ａ−６としても機能している。
【００４３】
また、ＣＯガス検知装置が備えるμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａは、初期補正手段による０点基準値の初期補正後燃焼を開始した貯湯式ガス給湯器の最初の１回目の燃焼が貯湯部の温度が予め定めた設定温度に達して自動的に終了したとき、貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなった時点で、ＣＯ検知器の検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶エリアに記憶させて０点基準値の補正を行う１回目燃焼補正手段２ａ−７としても機能している。
【００４４】
上述したように加熱制御手段２ａ−１として機能するμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａは、信号入力端子３ｃへの燃焼信号の入力に応じて定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させ、燃焼信号の入力がなくなったとき定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させるのを止めさせ検知素子１ａの加熱を終了させる。
【００４５】
上述したように１回目補正手段２ａ−７として機能するμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａはまた、燃焼信号の入力がなくなってからの一定時間を計時するためＲＡＭ２ｃ内に形成した計時エリアを計時手段２ｃ−３として有し、この計時エリアが一定時間の計時を行ったとき、ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったとして、上述した１回目補正を行う。この１回目補正の仕方は、燃焼信号の入力がなくなってからの時間を計時するだけでよいので、非常に簡便に実行することができる。
【００４６】
なお、１回目補正手段２ａ−７として機能するμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａは、計時エリアが一定時間の計時を行ったとき、ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったとして１回目補正を行う代わりに、燃焼信号の入力がなくなってから検知素子１ａの抵抗値に基づいて温度を検出して温度に応じた大きさの温度信号を出力する温度検出回路１ｅからの温度信号を入力し、ＣＯ検知器の温度を検出する温度検出手段２ａ−８としても機能し、この機能により検出した温度が０点基準値の補正に影響ない温度となったとき１回目補正を行うようにしてもよい。このようにした場合、検知素子１ａの実際の温度によって、非常に適時に１回目補正が実行できるので、より正確な１回目補正を短時間に行える。
【００４７】
さらに、ＣＯガス検知装置が備えるμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａは、新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶エリアに記憶させるためのＣＯ検知器１の検知出力が予め定めた範囲内にないとき検知素子１ａに異常ありと判定する異常判定手段２ａ−９としても機能している。このように異常判定手段２ａ−９としても機能しているμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａが検知素子１ａに異常ありと判定したときには、以後検知素子１ａ又はこの検知素子１ａを有するＣＯ検知器１を正常に機能させることができないので、図示しないブザーを鳴動させたり、図示しないインジケータを点灯させて、検知素子或いは検知器が異常状態になっていて素子又は検知器の交換が必要なことを警告するための異常信号を異常信号出力端子３ｅを介して出力する。
【００４８】
図２を参照して構成を説明したＣＯガス検知装置の動作を以下説明する。図示のＣＯガス検知装置は、図示しないガス給湯器のコンセントをＡＣ１００Ｖ電源に差し込むと、ガス給湯器の電源回路を介して給湯器本体の各部に電源が供給される。この電源投入によってガス給湯器の制御回路が動作状態に入るが、ガス給湯器の電源回路からＣＯ検知装置の電源端子３ａにも電源が供給され、これに応じてμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａも動作を開始する。
【００４９】
電源が投入されたμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａはこのことによってガス給湯器の動作開始を知り、ガス給湯器が燃焼動作を開始しないように、ガス給湯器に対して燃焼動作を禁止するため信号線端子３ｂをＬレベルにする燃焼制御信号を出力する。信号線端子３ｂをＬレベルにすることによって、弁開状態にある主弁を弁閉させてガス給湯器へのガス供給を停止させてガス給湯器の燃焼を禁止させる。
【００５０】
その後、定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させて、検知素子を検知温度に加熱させる。検知素子１ａが検知温度に加熱させるため例えば一定時間の経過を待って、ＣＯ検知器１の検知出力回路１ｄが出力している検知出力を取り込み、この取り込んだ検知出力が予め定めた範囲内にあるかどうかを判定する。この判定の結果、範囲内にあるときには、この取り込んだ検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶エリアに記憶させて０点基準値の初期補正を行う。その後燃焼制御信号の出力を終了させてガス給湯器の燃焼禁止状態を解くことによって、ガス給湯器は燃焼状態又は燃焼可能な状態になる。なお、検知出力が予め定めた範囲内にないときには、異常信号を出力して検知素子１ａ又はＣＯ検知器１の交換を警報する。なお、異常信号の出力により行われる警報は、図示しないリセットスイッチの操作が行われるまで継続される。
【００５１】
ガス給湯器が貯湯式の場合、ガス給湯器のコンセントをＡＣ１００Ｖ電源に差し込むことによって、自動的に燃焼状態に入るので、上述したように燃焼の禁止を解くことによって自動的に１回目の燃焼を開始して燃焼信号が入力されるようになるので、検知素子１ａの検知温度への加熱状態は持続され、この期間０点基準値記憶エリアに記憶した０点基準値を基準として、ＣＯ検知器の出力する検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となるかどうかの判定が行われる。この判定の結果、所定濃度以上のＣＯガスを検知しないときには燃焼信号の入力がなくなるまでＣＯ検知器の出力する検知出力を繰り返し取り込み、この検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となるかどうかの判定を繰り返す。所定濃度以上のＣＯガスの検知が行わたときには警報信号を出力して警報を行う。
【００５２】
１回目の燃焼が終わって燃焼信号の入力がなくなったときには、定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させるのを止めず、ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなるのを待って、ＣＯ検知器の検知出力を取り込み、この取り込んだ検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶エリアに記憶させて０点基準値の１回目燃焼補正を行う。１回目燃焼補正を行った後は、検知素子１ａを検知温度に加熱する動作を停止して、その後の燃焼信号の入力を待つ。なお、警報信号の出力により行われる警報は、図示しないリセットスイッチの操作が行われるまで継続される。
【００５３】
ガス給湯器の燃焼が開始して２回目以降燃焼による燃焼信号が入力されると、定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させて、検知素子を検知温度に加熱させ、検知素子１ａが検知温度に加熱させるため例えば一定時間の経過を待って、ＣＯ検知器１の検知出力回路１ｄが出力している検知出力を取り込み、取り込んだ検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となるかどうかの判定を行い、この判定の結果、所定濃度以上のＣＯガスを検知しないときには燃焼信号の入力がなくなるまでＣＯ検知器の出力する検知出力を繰り返し取り込み、この検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となるかどうかの判定を繰り返す。所定濃度以上のＣＯガスの検知が行わたときには、上述したように警報信号を出力して警報を行う。
【００５４】
ガス給湯器の燃焼動作が終了して燃焼信号の入力がなくなったときには、検知素子１ａを検知温度に加熱する動作を停止して次の燃焼信号の入力を待つ。
【００５５】
ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったことを判断するためには、一定時間の計時を行うか、温度検出回路１ｅからの温度信号を利用することができるが、温度補償を行うために設けられた温度検出回路１ｅからの温度信号を用いるようにした方が、別個に何らの手段も設ける必要がなく、しかも補正精度も上がる。
【００５６】
以上概略説明したＣＯガス検知装置の動作の詳細を、ＣＯガス検知装置が備えるμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａが予め定めたプログラムに従って行う処理を示す図及び図のフローチャートを参照して以下説明する。
【００５７】
ＣＰＵ２ａは、ガス給湯器のコンセントがＡＣ１００Ｖ電源に差し込まれることによってガス給湯器の電源回路から電源電圧が電源端子３ａに供給されることによって動作を開始し、その最初のステップＳ１においてガス給湯器に対して燃焼制御信号を信号線端子３ｂから出力することによってガス給湯器の燃焼を禁止する。その後ステップＳ２に進んで定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させて加熱を開始させ、ステップＳ３において検知素子１ａがＣＯガスを検知するのに必要な例えば検知温度に加熱されステップＳ３の判定がＹＥＳになったところでステップＳ４に進み、ここでＣＯ検知器１の検知出力を取り込む。
【００５８】
その後ステップＳ５において取り込んだ検知出力が所定の範囲内にあるか否かを判定する。所定範囲内になくステップＳ５の判定がＮＯのときにはステップＳ６に進んで検知素子１ａ或いはＣＯ検知器１に異常があることを警報するための警報信号を端子３ｅを介して出力する。検知出力が所定の範囲内にあってステップＳ５の判定がＹＥＳのときにはステップＳ７に進んで取り込んだ検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶エリアに記憶させて０点基準値の初期補正を行う。その後ステップＳ８に進んで上記ステップＳ１において出力した燃焼制御信号をなくして燃焼制御信号の出力を終了させる。貯湯式ガス給湯器では、燃焼禁止が解かれることによって、貯湯温度が所定温度になるように１回目の燃焼が自動的に開始され、その後所定温度を保つように燃焼と燃焼停止が繰り返される。
【００５９】
１回目の燃焼が自動的に開始されるので、定電流印加回路１ｃからの定電流が検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに供給され続けられ、検知素子１ａは加熱状態に保持される。次にステップＳ９進んでＣＯ検知器１の検知出力を取り込みこの取り込んだ検知出力が所定濃度に相当する値以上であるか否かを判定する。
【００６０】
所定濃度以上に相当する値のときにはステップＳ１０に進んで端子３ｄに警報信号を出力し、ＣＯガスが危険なレベルになっていることを図示しない警報手段に警報を発生させる。この警報信号はガス給湯器の主弁を弁閉してガス供給を遮断し、危険な燃焼を終わらせるためにも使用されうる。ステップＳ９の判定がＮＯのとき、すなわち、検知出力が所定濃度以上に相当しない値のときには、ステップＳ１１に進んで燃焼信号が端子３ｃに入力されているか否かを判定する。燃焼信号が入力されていてステップＳ１１の判定がＹＥＳのときにはガス給湯器のＣＯガスの監視が必要であるので、上記ステップＳ９に戻ってガス給湯器の排出するＣＯガスの濃度監視を継続して行う。ステップＳ１１の判定がＮＯで燃焼信号の入力がなくなったときには、１回目の燃焼が終了し貯湯部の温度が所定温度に上昇した状態になる。そこで、ステップＳ１２に進んで検知素子１ａの温度が低下してガス給湯器の１回目の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなるのを待つ。ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなるほどに低下してステップＳ１２の判定がＹＥＳとなったときには、ステップＳ１３に進んで検知出力を取り込み、この取り込んだ検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶エリアに記憶させて０点基準値の１回目燃焼補正を行う。次のステップＳ１４において１回目の燃焼によって上昇した貯湯部の温度によって変動する０点基準値の補正を行う１回目燃焼補正を行った後は、ステップＳ１５において加熱を停止してから上記ステップＳ１６に進んでその後のガス給湯器の燃焼開始によって発生される燃焼信号の入力を待つ。
【００６１】
燃焼信号の入力があってステップＳ１６の判定がＹＥＳのときにはステップＳ１７に進んで定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させて加熱を開始させ、ステップＳ１８において検知素子１ａがＣＯガスを検知するのに必要な例えば検知温度に加熱されるのを待ってステップＳ１９においてＣＯ検知器１の検知出力を取り込む。そして、次のステップＳ２０においてステップＳ１９で取り込んだＣＯ検知器１の検知出力が所定濃度に相当する値以上であるか否かを判定する。所定濃度以上に相当する値のときにはステップＳ２１に進んで端子３ｄに警報信号を出力し、ＣＯガスが危険なレベルになっていることを図示しない警報手段に警報を発生させるとともにガス給湯器の主弁を弁閉してガス供給を遮断し、危険な燃焼を終わらせる。
【００６２】
ステップＳ２０の判定がＮＯのとき、すなわち、検知出力が所定濃度以上に相当しない値のときには、ステップＳ２２に進んで燃焼信号が端子３ｃに入力されているか否かを判定し、燃焼信号が入力されていてステップＳ２２の判定がＹＥＳのときにはガス給湯器のＣＯガスの監視が必要であるので、上記ステップＳ１９に戻ってＣＯ検知器１の検知出力を取り込んでステップＳ２０においてガス給湯器の排出するＣＯガスの濃度監視を継続して行う。ステップＳ２２の判定がＮＯで燃焼信号の入力がなくなったときにはステップＳ２３に進んで定電流印加回路１ｃから検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給することを終わらせ、検知素子１ａの加熱を中止させてから上記ステップＳ１６に戻り、次のガス給湯器の燃焼を待ち、以後は燃焼がある毎に、ステップＳ１６〜Ｓ２３のステップを繰り返す。
【００６３】
以上説明した実施の形態によれば、動作開始信号が入力されたことに応じて検知素子１ａを検知温度に加熱するとともに燃焼制御信号を出力して貯湯式ガス給湯器の燃焼を禁止し、ガス給湯器が燃焼状態になくかつ検知素子１ａが検知温度に加熱されている状態において、ＣＯ検知器１の検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の初期補正を行い、その後燃ガス給湯器を燃焼状態にするので、ガス給湯器から動作開始信号を入力し、ガス給湯器に対して燃焼制御信号を出力するだけで、０点基準値の初期補正を行う状態を形成し、初期補正を行った後はガス給湯器を自動的に本来の動作状態に戻すことができる。また、０点基準値の初期補正後燃焼を開始した貯湯式ガス給湯器の最初の１回目の燃焼が終了したとき、貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなった時点で、ＣＯ検知器の検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の補正を行うので、貯湯式ガス給湯器の貯湯部の熱によって変化したＣＯ検知器の検知出力をも考慮した０点基準値の補正ができる。
【００６４】
また、燃焼信号が入力されたことに応じて検知素子１ａを検知温度に加熱させ、燃焼信号の入力がなくなったとき検知素子１ａの加熱を終了させるので、ガス給湯器から燃焼信号を入力するだけで、ガス給湯器の燃焼動作時だけＣＯガスの検知動作を行うようになる。
【００６５】
さらに、燃焼信号の入力がなくなってから一定時間の計時を行ったとき、ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったとして補正を行うので、一定時間を計時するだけで適時に１回目燃焼補正を行うことができる。
【００６６】
さらにまた、燃焼信号の入力がなくなってから検知素子の抵抗値に基づいてＣＯ検知器の温度が０点基準値の補正に影響ない温度となったとき１回目燃焼補正を行うので、１回目燃焼補正のためのタイミングを簡単にかつ的確に見つけることができる。
【００６７】
また、ガス給湯器の電源電圧の立ち上がりを動作開始信号として入力するので、電源の供給をガス給湯器から受けるだけで、ガス給湯器の動作開始を知ることができる。
【００６８】
また、ガス給湯器のフレームロッドの発生する信号を燃焼信号として入力するので、ガス給湯器において燃焼状態を監視するための信号がそのまま流用することができる。
【００６９】
また、新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて記憶させるためのＣＯ検知器の検知出力が予め定めた範囲内にないとき検知素子１ａに異常ありと判定するので、０点基準値の補正動作の過程で検知素子或いはＣＯ検知器の異常を検出することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、貯湯式ガス給湯器への電源投入により供給される電源電圧の立ち上がりを当該貯湯式ガス給湯器の動作開始を示す動作開始信号として入力されたことに応じて、貯湯式ガス給湯器に対して燃焼制御信号を出力することにより、貯湯式ガス給湯器の排出する一酸化炭素ガスを検知しない０点基準値の初期補正を行う状態を形成し、初期補正を行った後は貯湯式ガス給湯器を自動的に本来の動作状態に戻すことができる。しかも、０点基準値の初期補正後自動的に燃焼を開始した貯湯式ガス給湯器の最初の１回目の燃焼が終了したとき、貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなった時点で、ＣＯ検知器の検知出力を所定温度に上昇された貯湯部の温度によって変動された新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の補正を行い、燃焼後の貯湯部の熱によって変化したＣＯ検知器の検知出力をも考慮した０点基準値の補正ができる。したがって、電源が投入されると燃焼を開始して、貯湯温度を所定の温度まで上昇させた後、燃焼を停止し、以後貯湯部の温度を所定値に保つように燃焼と停止を繰り返して給湯温度を制御する燃焼制御部を備えるだけの既存の簡易型の貯湯式ガス給湯器に手を加えず大幅なコストアップを招くことなく、貯湯式ガス給湯器設置直後の初期の０点基準値の補正を燃焼後の貯湯部の熱によって変化したＣＯ検知器の検知出力をも考慮して精度よく行えるようにしたＣＯガス検知装置が得られる。
【００７３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、貯湯式ガス給湯器から燃焼信号を入力するだけで、貯湯式ガス給湯器の燃焼動作時だけＣＯガスの検知動作を行うようになるので、既存の貯湯式ガス給湯器に手を加えず大幅なコストアップを招くことなく、検知素子にＣＯガスを検出するとき以外に無用の加熱をなくすることができるＣＯガス検知装置が得られる。
【００７４】
請求項３記載の発明によれば、一定時間を計時するだけで適時に１回目燃焼補正を行うことができるので、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、１回目燃焼補正のためのタイミングを簡単にかつ的確に見つけることのできるＣＯガス検知装置が得られる。
【００７５】
請求項４記載の発明によれば、１回目燃焼補正のためのタイミングを簡単にかつ的確に見つけることのできるので、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、より精度良く０点基準値の１回目燃焼補正を行うことができるＣＯガス検知装置が得られる。
【００７７】
請求項５記載の発明によれば、貯湯式ガス給湯器において燃焼状態を監視するための信号がそのまま流用することができるので、請求項１〜４の何れかに記載の発明の効果に加え、貯湯式ガス給湯器の燃焼に的確に同期して動作可能なＣＯガス検知装置が得られる。
【００７８】
請求項６記載の発明によれば、０点基準値の補正動作の過程で検知素子或いはＣＯ検知器の異常を検出することができるので、請求項１〜５の何れかに記載の発明の効果に加え、検知素子或いはＣＯ検知器の異常を別個に検出することを必要なくしたＣＯガス検知装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＣＯガス検知装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による貯湯式ガス給湯器用として構成したＣＯ検知装置の一実施の形態を示すブロック構成図である。
【図３】図２中のμＣＯＭ内のＣＰＵが行う処理の一部を示すフローチャートである。
【図４】図２中のμＣＯＭ内のＣＰＵが行う処理の他の一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ＣＯ検知器
１ａ 検知素子
１ｃ 加熱手段（定電流印加回路）
２ａ−１ 加熱制御手段（ＣＰＵ）
２ａ−２ 判定手段（ＣＰＵ）
２ａ−３ 動作開始信号入力手段（ＣＰＵ）
２ａ−４ 燃焼制御信号出力手段（ＣＰＵ）
２ａ−５ 燃焼信号入力手段（ＣＰＵ）
２ａ−６ 初期補正手段（ＣＰＵ）
２ａ−７ １回目燃焼補正手段（ＣＰＵ）
２ａ−８ 温度検出手段（ＣＰＵ）
２ａ−９ 異常判定手段（ＣＰＵ）
２ｃ−１ ０点基準値記憶手段（ＲＡＭ）
２ｃ−２ 計時手段（ＲＡＭ）
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＯガス検知装置に係り、特に、貯湯式ガス給湯器などのガス機器が排出する排気中の不完全燃焼にともなって発生される一酸化炭素ガスの濃度を測定して異常状態を検知するＣＯガス検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ガス給湯器の排出する不完全燃焼排ガスを検知するために、ガス給湯器の本体の排気口部分に配された接触燃焼式の検知素子を有するＣＯ検知器を備え、ＣＯ検知器の検知素子を用いて排気中の一酸化炭素等の可燃ガス濃度を測定して異常状態を検知し、これにより、バーナへ通ずるガス供給管を安全装置としての電磁弁で遮断するようにしたものがある。
【０００３】
上記ＣＯ検知器は、排気と接触可能な排気口部分に配された検知素子が図示しない温度補償用比較素子、固定抵抗及び可動抵抗とともにブリッジ回路を構成するようになっており、上記検知素子が排気に触れることで排気中の一酸化炭素濃度に応じて発熱し、その抵抗値が変化することでブリッジ回路の平衡状態が崩れ、非平衡度に応じた大きさの電圧を検知出力として出力するようになっている。
【０００４】
そして、制御部がこの検知出力を入力し、検知出力が制御部内に予め定められた設定値を超えたら、排気中の一酸化炭素ガスの濃度が危険状態になったと判断して、警報信号を出力して鳴動手段であるブザーによって警報音を発生させたり、ガス供給源を遮断させ、室内に一酸化炭素ガスが充満して中毒事故が起こるのを防ぐようになっている。
【０００５】
なお、ＣＯ検知器は、一般に、線径φ２０〜５０μｍの白金線をコイル状に成形し、このコイル上に触媒を担持したアルミナをビード状に成形した検知素子と、アルミナ担持のみを成形した比較素子とを組合せこれに保護用のキャップを取付けた構成となっており、不完全燃焼排ガス中に含まれるＣＯ、Ｈ2 と触媒との反応熱によって白金線の抵抗値が上昇する原理を利用して動作する。
【０００６】
この種のＣＯガス検知装置においては、上記したように予め定められた固定的な警報レベルと検知出力とを比較するものなので、その前提として、検知出力が警報レベルを超えたかどうかの判断の基準となる一酸化炭素ガスを検知していない状態での０点基準値の設定を確実に行う必要がある。従来は、ガス給湯器に組み込まれた工場出荷段階等で、上記ＣＯ検知器内の可変抵抗を予め調整することにより、上記ブリッジ回路が平衡状態となるように調整して、上記０点基準値の設定を行っていた。
【０００７】
しかし、上述のように設定された０点基準値は、組み込まれたガス給湯器輸送時の振動衝撃で調整済みの可変抵抗が動いてしまって変動する可能性がある。
【０００８】
このように０点基準値に変動が生じたときには、検知出力が警報レベルを超えたかどうかの判断の基準となる一酸化炭素を検知していない状態での０点基準値が狂ってしまう。このような場合には、重大な誤差を含んだ検知出力と予め定められた警報レベルとが比較されるようになり、実際の一酸化炭素ガスの濃度は警報レベルにあるのに検知装置側では警報レベルに達していないと判断して、所定の安全装置が全く作動しないという危険な状態になるおそれがある。
【０００９】
上述した貯湯式ガス給湯器の例として、例えば、ＡＣ１００Ｖ電源を使用する強制給排気（ＦＦ）式、強制排気（ＦＥ）式ガス給湯器が挙げられる。この種のガス給湯器では、ガス給湯器の燃焼制御部がこの検知出力を入力し、検知出力が燃焼制御部内に予め定められた設定値を超えたら、排気中の一酸化炭素ガスの濃度が危険状態になったと判断して、警報信号を出力して鳴動手段であるブザーによって警報音を発生させたり、ガス供給源を遮断させ、室内に一酸化炭素ガスが充満して中毒事故が起こるのを防ぐようになっている。
【００１０】
そして、上述した貯湯式ガス給湯器の燃焼制御部は、ガス給湯器の設置後ガス給湯器に電源が投入されると直ちに燃焼を開始して、貯湯温度を所定の温度まで上昇させた後、燃焼を停止し、以後貯湯部の温度を所定値に保つように燃焼と停止を繰り返すように制御するようになっているところを、ガス給湯器輸送時の振動衝撃によるずれを補正するために、ガス給湯器の設置後ガス給湯器に電源が投入されても、直ちに燃焼を開始させずに、ガス給湯器が消火していて一酸化炭素を発生していない状態にあるうちに、ＣＯ検知器の出力を０点基準値として記憶する０点基準値の補正作業を行うように構成されていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、貯湯式ガス給湯器の場合、ガス給湯器が消火していて一酸化炭素を発生していない状態にあるうちに、ＣＯ検知器の出力を０点基準値として記憶する０点基準値の補正作業を行うようにしただけでは、その後の燃焼によって貯湯部の温度が上昇すると、排気口に設けられた検知素子が貯湯部の温度の影響を受け、０点基準値補正作業時とは異なる温度で動作されるようになり、ＣＯガス検出精度に影響を与えるという問題が残る。
【００１２】
また最近、自然排気（ＣＦ）式給湯器においても、排出する排気中の不完全燃焼にともなって発生される一酸化炭素ガスの濃度を測定して異常状態を検知するＣＯガス検知装置を組み込むことが考えられている。
【００１３】
しかし、この種の貯湯式ガス給湯器は、上述したように給湯温度を制御する程度の燃焼制御部を備えるだけである。このため、燃焼制御部に、検知出力を入力し、検知出力が予め定められた設定値を超えたら、排気中の一酸化炭素ガスの濃度が危険状態になったと判断して、警報信号を出力して鳴動手段であるブザーによって警報音を発生させたり、ガス供給源を遮断させる機能を持たせることが難しい。
【００１４】
そこで、この種の簡易型の貯湯式ガス給湯器に、ＣＯガス検知装置を新たに組み込むようにしても、従来のＣＯガス検知装置では、ガス給湯器が一酸化炭素ガスを発生していない状態にあるタイミングを見つけて０点基準値の補正動作を行うことができない。
【００１５】
勿論、既存の貯湯式ガス給湯器の燃焼制御部を新たに作成し直したり作り直して、上述した０点基準値の補正動作を行えるようにすることも考えられるが、それには簡易型の貯湯式ガス給湯器自体の設計のし直しが伴い、大幅なコストアップを招くという問題が生じる。
【００１６】
よって本発明は、給湯温度を制御する燃焼制御部を備えるだけの簡易型の貯湯式ガス給湯器に組み込まれ、当該既存の簡易型の貯湯式ガス給湯器に手を加えず大幅なコストアップを招くことなく、貯湯式ガス給湯器設置直後に貯湯式ガス給湯器の排出する一酸化炭素ガスを検知しない状態にあるタイミングを形成して０点基準値の補正動作を行えるようにするとともに、この初期の０点基準値の補正を貯湯部などの燃焼後の温度の影響をも考慮して精度よく行えるようにしたＣＯガス検知装置を提供することを課題としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するためなされた請求項１記載の発明は、図１の基本構成図に示すように、検知温度に加熱されてＣＯガスを検知する接触燃焼式の検知素子１ａと、該検知素子を前記検知温度に加熱する加熱手段１ｃとを有し、前記検知素子の検知したＣＯガスの濃度に応じた検知出力を出力するＣＯ検知器１と、前記加熱手段による前記検知素子の加熱を制御する加熱制御手段２ａ−１と、前記ＣＯ検知器がＣＯガスを検知していないときに出力する検知出力を０点基準値として予め記憶する０点基準値記憶手段２ｃ−１と、該０点基準値記憶手段に記憶している０点基準値を基準として、前記ＣＯ検知器の出力する検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となったことを判定する判定手段２ａ−２とを備え、電源が投入されると燃焼を開始して、貯湯温度を所定の温度まで上昇させた後、燃焼を停止し、以後貯湯部の温度を所定値に保つように燃焼と停止を繰り返して給湯温度を制御する燃焼制御部を備えるだけの簡易型の貯湯式ガス給湯器に組み込まれるＣＯガス検知装置において、前記貯湯式ガス給湯器への前記電源投入により供給される電源電圧の立ち上がりを当該貯湯式ガス給湯器の動作開始を示す動作開始信号として入力する動作開始信号入力手段２ａ−３と、前記貯湯式ガス給湯器の燃焼を禁止させる燃焼制御信号を出力する燃焼制御信号出力手段２ａ−４と、前記貯湯式ガス給湯器が燃焼状態にあることを示す燃焼信号を入力する燃焼信号入力手段２ａ−５と、前記動作開始信号の入力に応じて前記加熱制御手段に前記加熱手段による前記検知素子の前記検知温度への加熱を制御させるとともに前記燃焼制御信号出力手段に前記燃焼制御信号を出力させ、前記加熱手段による前記検知素子の加熱と前記燃焼制御信号出力手段による前記燃焼制御信号の出力とにより形成された、前記貯湯式ガス給湯器が燃焼状態になくかつ前記検知素子が検知温度に加熱されている状態において、前記ＣＯ検知器の検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて前記０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の初期補正を行い、その後前記燃焼制御信号出力手段による前記燃焼制御信号の出力を終了させて前記貯湯式ガス給湯器を燃焼可能な状態にする初期補正手段２ａ−６と、該初期補正手段による０点基準値の初期補正後自動的に燃焼状態にされた前記貯湯式ガス給湯器の最初の１回目の燃焼が終了して前記燃焼信号の入力が無くなったとき、前記貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなった時点で、前記ＣＯ検知器の検知出力を前記所定温度に上昇された前記貯湯部の温度によって変動された新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて前記０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の補正を行う１回目燃焼補正手段２ａ−７とを更に備えることを特徴とするＣＯガス検知装置に存する。
【００２２】
請求項１記載の発明によれば、電源が投入されると燃焼を開始して、貯湯温度を所定の温度まで上昇させた後、燃焼を停止し、以後貯湯部の温度を所定値に保つように燃焼と停止を繰り返して給湯温度を制御する燃焼制御部を備えるだけの簡易型の貯湯式ガス給湯器に組み込まれるＣＯガス検知装置において、検知温度に加熱されてＣＯガスを検知する接触燃焼式の検知素子１ａを加熱手段１ｃが検知温度に加熱し、検知素子の検知したＣＯガスの濃度に応じた検知出力をＣＯ検知器１が出力する。加熱制御手段２ａ−１が、加熱手段による検知素子の加熱を制御する。判定手段２ａ−２は、０点基準値記憶手段２ｃ−１に記憶している０点基準値を基準として、ＣＯ検知器の出力する検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となったことを判定する。
【００２３】
そして、初期補正手段２ａ−６は、貯湯式ガス給湯器への電源投入により供給される電源電圧の立ち上がりが当該貯湯式ガス給湯器の動作開始を示す動作開始信号として動作開始信号入力手段２ａ−３に入力されたことに応じて加熱制御手段に加熱手段による検知素子の検知温度への加熱を制御させるとともに燃焼制御信号出力手段２ａ−４に貯湯式ガス給湯器の燃焼を禁止させる燃焼制御信号を出力させ、加熱手段による検知素子の加熱と燃焼制御信号出力手段による燃焼制御信号の出力とにより形成された、検知素子が検知温度に加熱されかつ貯湯式ガス給湯器が燃焼状態にない状態において、ＣＯ検知器の検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の初期補正を行い、その後燃焼制御信号出力手段による燃焼制御信号の出力を終了させて貯湯式ガス給湯器を燃焼可能な状態にする。したがって、貯湯式ガス給湯器への電源投入により供給される電源電圧の立ち上がりを当該貯湯式ガス給湯器の動作開始を示す動作開始信号として入力し、貯湯式ガス給湯器に対して燃焼制御信号を出力するだけで、検知素子が検知温度に加熱されかつ貯湯式ガス給湯器が燃焼状態にない、０点基準値の初期補正を行う状態を形成し、初期補正を行った後は貯湯部の温度を所定値に保つように燃焼と停止を繰り返す貯湯式ガス給湯器本来の動作状態に戻すことができる。また、１回目燃焼補正手段２ａ−７は、０点基準値の初期補正後自動的に燃焼を開始した貯湯式ガス給湯器の最初の１回目の燃焼が終了したとき、貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなった時点で、ＣＯ検知器の検知出力を所定温度に上昇された貯湯部の温度によって変動された新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の補正を行う。したがって、貯湯式ガス給湯器の貯湯部の熱によって変化したＣＯ検知器の検知出力をも考慮した０点基準値の補正ができる。
【００２４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＣＯガス検知装置において、前記加熱制御手段は、前記燃焼信号の入力に応じて前記加熱手段に前記検知素子を前記検知温度に加熱させ、前記燃焼信号の入力がなくなったとき前記加熱手段による前記検知素子の加熱を終了させることを特徴とするガス検知装置に存する。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の作用に加え、加熱制御手段は、燃焼信号入力手段２ａ−５に燃焼信号が入力されたことに応じて加熱手段に検知素子を検知温度に加熱させ、燃焼信号の入力がなくなったとき加熱手段による検知素子の加熱を終了させるので、貯湯式ガス給湯器から燃焼信号を入力するだけで、貯湯式ガス給湯器の燃焼動作時だけＣＯガスの検知動作を行うようになる。
【００２６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のＣＯガス検知装置において、前記１回目補正手段は、前記燃焼信号の入力がなくなってからの一定時間を計時する計時手段２ｃ−２を有し、該計時手段が一定時間の計時を行ったとき、前記貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったとして、前記補正を行うことを特徴とするＣＯガス検知装置に存する。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の作用に加え、１回目燃焼補正手段２ａ−７は、燃焼信号の入力がなくなってからの一定時間を計時手段２ｃ−２が一定時間の計時を行ったとき、貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったとして補正を行うので、一定時間を計時するだけで適時に１回目燃焼補正を行うことができる。
【００２８】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載のＣＯガス検知装置において、前記１回目補正手段は、前記燃焼信号の入力がなくなってから前記検知素子の抵抗値に基づいてＣＯ検知器の温度を検出する温度検出手段２ａ−８を有し、該温度検出手段により検出した温度が０点基準値の補正に影響ない温度となったとき、前記補正を行うことを特徴とするＣＯガス検知装置に存する。
【００２９】
請求項４記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明の作用に加え、１回目燃焼補正手段２ａ−７は、燃焼信号の入力がなくなってから検知素子の抵抗値に基づいて温度検出手段２ａ−８により検出したＣＯ検知器の温度が０点基準値の補正に影響ない温度となったとき補正を行うので、１回目燃焼補正のためのタイミングを簡単にかつ的確に見つけることのできる。
【００３２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載のＣＯガス検知装置において、前記燃焼信号入力手段は、前記貯湯式ガス給湯器のフレームロッドの発生する信号を燃焼信号として入力することを特徴とするＣＯガス検知装置に存する。
【００３３】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４の何れかに記載の発明の作用に加え、燃焼信号入力手段は、貯湯式ガス給湯器のフレームロッドの発生する信号を燃焼信号として入力するので、貯湯式ガス給湯器において燃焼状態を監視するための信号がそのまま流用することができる。
【００３４】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載のＣＯガス検知装置において、新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて前記０点基準値記憶手段に記憶させるための前記ＣＯ検知器の検知出力が予め定めた範囲内にないとき前記検知素子に異常ありと判定する異常判定手段２ａ−９を更に備えることを特徴とするＣＯガス検知装置に存する。
【００３５】
請求項６記載の発明によれば、請求項１〜５の何れかに記載の発明の作用に加え、異常判定手段２ａ−９は、新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させるためのＣＯ検知器の検知出力が予め定めた範囲内にないとき検知素子に異常ありと判定するので、０点基準値の補正動作の過程で検知素子或いはＣＯ検知器の異常を検出することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図２は既存のガス機器として既存の貯湯式ガス給湯器に適用されるように構成された本発明によるＣＯガス検知装置の一実施の形態を示す回路ブロック図である。同図において、ＣＯガス検知装置は、図示しない貯湯式ガス給湯器の排出する不完全燃焼排ガスを検知するために、ガス給湯器の本体の排気口部分に配された接触燃焼式の検知素子１ａを有するＣＯ検知器１を備える。接触燃焼式の検知素子１ａは、検知素子を検知温度に加熱する加熱手段である定電流印加回路１ｃとアース間に、温度補償用の基準素子１ｂと直列に接続されている。直列に接続された検知素子１ａ及び基準素子１ｂとともにブリッジ回路を構成する図示しない固定抵抗及び可動抵抗などは、検知素子１ａが排気に触れることで排気中の一酸化炭素濃度に応じて発熱し、その抵抗値が変化することでブリッジ回路の平衡状態が崩れ、非平衡度に応じた大きさの電圧を検知出力として出力するＣＯ検知器１の検知出力回路１ｄを形成している。
【００３７】
ＣＯガス検知装置はまた、定電流印加回路１ｃによる検知素子１ａの加熱を制御する加熱制御手段２ａ−１として機能する中央処理ユニット（ＣＰＵ）２ａを内蔵するマイクロコンピュータ（以下μＣＯＭと略記する）２を有する。μＣＯＭ２は図示しない読み出し専用のメモリであるＲＯＭ２ｂ内蔵し、ＣＰＵ２ａがこのＲＯＭ２ｂ内に格納したプログラムに従って処理を行う。
【００３８】
μＣＯＭ２はまた、ＣＰＵ２ａによる処理の過程で作業領域として使用されるワークエリアや各種のデータを一時的に記憶するメモリエリアをもった読み出し書き込み自在のＲＡＭ２ｃも内蔵している。そして、ＲＡＭ２ｃ内には、ＣＯ検知器がＣＯガスを検知していないときに出力する検知出力を０点基準値として予め記憶する０点基準値記憶手段２ｃ−１として働く０点基準値記憶エリアが形成されており、ＣＰＵ２ａは０点基準値記憶エリアに記憶している０点基準値を基準として、ＣＯ検知器の出力する検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となったことを判定する判定手段２ａ−２としても機能している。このように判定手段２ａ−２としても機能しているＣＰＵ２ａは、ＣＯ検知器の出力する検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となったことを判定したとき、図示しないブザーを鳴動させたり、図示しないインジケータを点灯させて、ＣＯガスが危険濃度になっていることを警告するための警報信号を、警報信号出力端子３ｄを介して出力する。
【００３９】
ＣＯガス検知装置はまた、貯湯式ガス給湯器の電源回路を介して電源供給を受ける電源端子３ａを備え、μＣＯＭ２のＣＰＵ２ａはこの電源端子３ａの電源電圧の立ち上がりを監視し、ガス給湯器の動作開始を示す動作開始信号として入力する動作開始信号入力手段２ａ−３としても機能している。
【００４０】
ＣＯガス検知装置はさらに、例えば、ガス給湯器の主弁を開閉する信号線が接続される信号線端子３ｂを備え、μＣＯＭ２のＣＰＵ２ａはこの信号線端子３ｂをＬレベルにすることによって、ガス給湯器へのガス供給を停止させてガス給湯器の燃焼を禁止させる燃焼制御信号として出力する燃焼制御信号出力手段２ａ−４としても機能している。なお、ガス給湯器の燃焼を禁止させる方法としては、具体的には、バーナにガスを供給する管路に設けられ弁開状態にある主弁を弁閉させて行うことが一般に考えられる。この燃焼制御信号出力手段２ａ−４として機能するＣＰＵ２ａは、ＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となったことを判定したとき、それ以上にＣＯガスの濃度が上がると人体に危険を及ぼすので、信号線端子３ｂをＬレベルにして、ガス給湯器の燃焼を禁止させる燃焼制御信号として出力するようにすることが好ましい。
【００４１】
ＣＯガス検知装置はさらにまた、ガス給湯器が燃焼中を検出するために有しているフレームロッドからの信号を入力する信号入力端子３ｃを備え、μＣＯＭ２のＣＰＵ２ａはこの信号入力端子３ｃの信号を監視し、ガス給湯器が燃焼状態にあることを示す燃焼信号として入力する燃焼信号入力手段２ａ−５としても機能している。
【００４２】
また、ＣＯガス検知装置が備えるμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａは、貯湯式ガス給湯器の動作開始に応じて、例えば、上述したように電源端子３ａの電源電圧の立ち上がりを動作開始信号として入力したことに応じて、定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させる制御を行って、検知素子を検知温度に加熱させるとともに、信号線端子３ｂをＬレベルにすることによって、弁開状態にある主弁を弁閉させて貯湯式ガス給湯器へのガス供給を停止させて貯湯式ガス給湯器の燃焼を禁止させる燃焼制御信号として出力させ、貯湯式ガス給湯器が燃焼状態になくかつ検知素子１ａが検知温度に加熱されている状態において、ＣＯ検知器１の検知出力回路１ｄが出力している検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶手段２ｃ−１に記憶させて０点基準値の初期補正を行い、その後燃焼制御信号の出力を終了させて貯湯式ガス給湯器を燃焼状態にする初期補正手段２ａ−６としても機能している。
【００４３】
また、ＣＯガス検知装置が備えるμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａは、初期補正手段による０点基準値の初期補正後燃焼を開始した貯湯式ガス給湯器の最初の１回目の燃焼が貯湯部の温度が予め定めた設定温度に達して自動的に終了したとき、貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなった時点で、ＣＯ検知器の検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶エリアに記憶させて０点基準値の補正を行う１回目燃焼補正手段２ａ−７としても機能している。
【００４４】
上述したように加熱制御手段２ａ−１として機能するμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａは、信号入力端子３ｃへの燃焼信号の入力に応じて定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させ、燃焼信号の入力がなくなったとき定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させるのを止めさせ検知素子１ａの加熱を終了させる。
【００４５】
上述したように１回目補正手段２ａ−７として機能するμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａはまた、燃焼信号の入力がなくなってからの一定時間を計時するためＲＡＭ２ｃ内に形成した計時エリアを計時手段２ｃ−３として有し、この計時エリアが一定時間の計時を行ったとき、ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったとして、上述した１回目補正を行う。この１回目補正の仕方は、燃焼信号の入力がなくなってからの時間を計時するだけでよいので、非常に簡便に実行することができる。
【００４６】
なお、１回目補正手段２ａ−７として機能するμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａは、計時エリアが一定時間の計時を行ったとき、ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったとして１回目補正を行う代わりに、燃焼信号の入力がなくなってから検知素子１ａの抵抗値に基づいて温度を検出して温度に応じた大きさの温度信号を出力する温度検出回路１ｅからの温度信号を入力し、ＣＯ検知器の温度を検出する温度検出手段２ａ−８としても機能し、この機能により検出した温度が０点基準値の補正に影響ない温度となったとき１回目補正を行うようにしてもよい。このようにした場合、検知素子１ａの実際の温度によって、非常に適時に１回目補正が実行できるので、より正確な１回目補正を短時間に行える。
【００４７】
さらに、ＣＯガス検知装置が備えるμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａは、新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶エリアに記憶させるためのＣＯ検知器１の検知出力が予め定めた範囲内にないとき検知素子１ａに異常ありと判定する異常判定手段２ａ−９としても機能している。このように異常判定手段２ａ−９としても機能しているμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａが検知素子１ａに異常ありと判定したときには、以後検知素子１ａ又はこの検知素子１ａを有するＣＯ検知器１を正常に機能させることができないので、図示しないブザーを鳴動させたり、図示しないインジケータを点灯させて、検知素子或いは検知器が異常状態になっていて素子又は検知器の交換が必要なことを警告するための異常信号を異常信号出力端子３ｅを介して出力する。
【００４８】
図２を参照して構成を説明したＣＯガス検知装置の動作を以下説明する。図示のＣＯガス検知装置は、図示しないガス給湯器のコンセントをＡＣ１００Ｖ電源に差し込むと、ガス給湯器の電源回路を介して給湯器本体の各部に電源が供給される。この電源投入によってガス給湯器の制御回路が動作状態に入るが、ガス給湯器の電源回路からＣＯ検知装置の電源端子３ａにも電源が供給され、これに応じてμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａも動作を開始する。
【００４９】
電源が投入されたμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａはこのことによってガス給湯器の動作開始を知り、ガス給湯器が燃焼動作を開始しないように、ガス給湯器に対して燃焼動作を禁止するため信号線端子３ｂをＬレベルにする燃焼制御信号を出力する。信号線端子３ｂをＬレベルにすることによって、弁開状態にある主弁を弁閉させてガス給湯器へのガス供給を停止させてガス給湯器の燃焼を禁止させる。
【００５０】
その後、定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させて、検知素子を検知温度に加熱させる。検知素子１ａが検知温度に加熱させるため例えば一定時間の経過を待って、ＣＯ検知器１の検知出力回路１ｄが出力している検知出力を取り込み、この取り込んだ検知出力が予め定めた範囲内にあるかどうかを判定する。この判定の結果、範囲内にあるときには、この取り込んだ検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶エリアに記憶させて０点基準値の初期補正を行う。その後燃焼制御信号の出力を終了させてガス給湯器の燃焼禁止状態を解くことによって、ガス給湯器は燃焼状態又は燃焼可能な状態になる。なお、検知出力が予め定めた範囲内にないときには、異常信号を出力して検知素子１ａ又はＣＯ検知器１の交換を警報する。なお、異常信号の出力により行われる警報は、図示しないリセットスイッチの操作が行われるまで継続される。
【００５１】
ガス給湯器が貯湯式の場合、ガス給湯器のコンセントをＡＣ１００Ｖ電源に差し込むことによって、自動的に燃焼状態に入るので、上述したように燃焼の禁止を解くことによって自動的に１回目の燃焼を開始して燃焼信号が入力されるようになるので、検知素子１ａの検知温度への加熱状態は持続され、この期間０点基準値記憶エリアに記憶した０点基準値を基準として、ＣＯ検知器の出力する検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となるかどうかの判定が行われる。この判定の結果、所定濃度以上のＣＯガスを検知しないときには燃焼信号の入力がなくなるまでＣＯ検知器の出力する検知出力を繰り返し取り込み、この検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となるかどうかの判定を繰り返す。所定濃度以上のＣＯガスの検知が行わたときには警報信号を出力して警報を行う。
【００５２】
１回目の燃焼が終わって燃焼信号の入力がなくなったときには、定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させるのを止めず、ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなるのを待って、ＣＯ検知器の検知出力を取り込み、この取り込んだ検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶エリアに記憶させて０点基準値の１回目燃焼補正を行う。１回目燃焼補正を行った後は、検知素子１ａを検知温度に加熱する動作を停止して、その後の燃焼信号の入力を待つ。なお、警報信号の出力により行われる警報は、図示しないリセットスイッチの操作が行われるまで継続される。
【００５３】
ガス給湯器の燃焼が開始して２回目以降燃焼による燃焼信号が入力されると、定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させて、検知素子を検知温度に加熱させ、検知素子１ａが検知温度に加熱させるため例えば一定時間の経過を待って、ＣＯ検知器１の検知出力回路１ｄが出力している検知出力を取り込み、取り込んだ検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となるかどうかの判定を行い、この判定の結果、所定濃度以上のＣＯガスを検知しないときには燃焼信号の入力がなくなるまでＣＯ検知器の出力する検知出力を繰り返し取り込み、この検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となるかどうかの判定を繰り返す。所定濃度以上のＣＯガスの検知が行わたときには、上述したように警報信号を出力して警報を行う。
【００５４】
ガス給湯器の燃焼動作が終了して燃焼信号の入力がなくなったときには、検知素子１ａを検知温度に加熱する動作を停止して次の燃焼信号の入力を待つ。
【００５５】
ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったことを判断するためには、一定時間の計時を行うか、温度検出回路１ｅからの温度信号を利用することができるが、温度補償を行うために設けられた温度検出回路１ｅからの温度信号を用いるようにした方が、別個に何らの手段も設ける必要がなく、しかも補正精度も上がる。
【００５６】
以上概略説明したＣＯガス検知装置の動作の詳細を、ＣＯガス検知装置が備えるμＣＯＭ２のＣＰＵ２ａが予め定めたプログラムに従って行う処理を示す図及び図のフローチャートを参照して以下説明する。
【００５７】
ＣＰＵ２ａは、ガス給湯器のコンセントがＡＣ１００Ｖ電源に差し込まれることによってガス給湯器の電源回路から電源電圧が電源端子３ａに供給されることによって動作を開始し、その最初のステップＳ１においてガス給湯器に対して燃焼制御信号を信号線端子３ｂから出力することによってガス給湯器の燃焼を禁止する。その後ステップＳ２に進んで定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させて加熱を開始させ、ステップＳ３において検知素子１ａがＣＯガスを検知するのに必要な例えば検知温度に加熱されステップＳ３の判定がＹＥＳになったところでステップＳ４に進み、ここでＣＯ検知器１の検知出力を取り込む。
【００５８】
その後ステップＳ５において取り込んだ検知出力が所定の範囲内にあるか否かを判定する。所定範囲内になくステップＳ５の判定がＮＯのときにはステップＳ６に進んで検知素子１ａ或いはＣＯ検知器１に異常があることを警報するための警報信号を端子３ｅを介して出力する。検知出力が所定の範囲内にあってステップＳ５の判定がＹＥＳのときにはステップＳ７に進んで取り込んだ検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶エリアに記憶させて０点基準値の初期補正を行う。その後ステップＳ８に進んで上記ステップＳ１において出力した燃焼制御信号をなくして燃焼制御信号の出力を終了させる。貯湯式ガス給湯器では、燃焼禁止が解かれることによって、貯湯温度が所定温度になるように１回目の燃焼が自動的に開始され、その後所定温度を保つように燃焼と燃焼停止が繰り返される。
【００５９】
１回目の燃焼が自動的に開始されるので、定電流印加回路１ｃからの定電流が検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに供給され続けられ、検知素子１ａは加熱状態に保持される。次にステップＳ９進んでＣＯ検知器１の検知出力を取り込みこの取り込んだ検知出力が所定濃度に相当する値以上であるか否かを判定する。
【００６０】
所定濃度以上に相当する値のときにはステップＳ１０に進んで端子３ｄに警報信号を出力し、ＣＯガスが危険なレベルになっていることを図示しない警報手段に警報を発生させる。この警報信号はガス給湯器の主弁を弁閉してガス供給を遮断し、危険な燃焼を終わらせるためにも使用されうる。ステップＳ９の判定がＮＯのとき、すなわち、検知出力が所定濃度以上に相当しない値のときには、ステップＳ１１に進んで燃焼信号が端子３ｃに入力されているか否かを判定する。燃焼信号が入力されていてステップＳ１１の判定がＹＥＳのときにはガス給湯器のＣＯガスの監視が必要であるので、上記ステップＳ９に戻ってガス給湯器の排出するＣＯガスの濃度監視を継続して行う。ステップＳ１１の判定がＮＯで燃焼信号の入力がなくなったときには、１回目の燃焼が終了し貯湯部の温度が所定温度に上昇した状態になる。そこで、ステップＳ１２に進んで検知素子１ａの温度が低下してガス給湯器の１回目の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなるのを待つ。ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなるほどに低下してステップＳ１２の判定がＹＥＳとなったときには、ステップＳ１３に進んで検知出力を取り込み、この取り込んだ検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えてＲＡＭ２ｃ内に形成した０点基準値記憶エリアに記憶させて０点基準値の１回目燃焼補正を行う。次のステップＳ１４において１回目の燃焼によって上昇した貯湯部の温度によって変動する０点基準値の補正を行う１回目燃焼補正を行った後は、ステップＳ１５において加熱を停止してから上記ステップＳ１６に進んでその後のガス給湯器の燃焼開始によって発生される燃焼信号の入力を待つ。
【００６１】
燃焼信号の入力があってステップＳ１６の判定がＹＥＳのときにはステップＳ１７に進んで定電流印加回路１ｃに検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給させて加熱を開始させ、ステップＳ１８において検知素子１ａがＣＯガスを検知するのに必要な例えば検知温度に加熱されるのを待ってステップＳ１９においてＣＯ検知器１の検知出力を取り込む。そして、次のステップＳ２０においてステップＳ１９で取り込んだＣＯ検知器１の検知出力が所定濃度に相当する値以上であるか否かを判定する。所定濃度以上に相当する値のときにはステップＳ２１に進んで端子３ｄに警報信号を出力し、ＣＯガスが危険なレベルになっていることを図示しない警報手段に警報を発生させるとともにガス給湯器の主弁を弁閉してガス供給を遮断し、危険な燃焼を終わらせる。
【００６２】
ステップＳ２０の判定がＮＯのとき、すなわち、検知出力が所定濃度以上に相当しない値のときには、ステップＳ２２に進んで燃焼信号が端子３ｃに入力されているか否かを判定し、燃焼信号が入力されていてステップＳ２２の判定がＹＥＳのときにはガス給湯器のＣＯガスの監視が必要であるので、上記ステップＳ１９に戻ってＣＯ検知器１の検知出力を取り込んでステップＳ２０においてガス給湯器の排出するＣＯガスの濃度監視を継続して行う。ステップＳ２２の判定がＮＯで燃焼信号の入力がなくなったときにはステップＳ２３に進んで定電流印加回路１ｃから検知素子１ａ及び基準素子１ｂを通じてアースに定電流を供給することを終わらせ、検知素子１ａの加熱を中止させてから上記ステップＳ１６に戻り、次のガス給湯器の燃焼を待ち、以後は燃焼がある毎に、ステップＳ１６〜Ｓ２３のステップを繰り返す。
【００６３】
以上説明した実施の形態によれば、動作開始信号が入力されたことに応じて検知素子１ａを検知温度に加熱するとともに燃焼制御信号を出力して貯湯式ガス給湯器の燃焼を禁止し、ガス給湯器が燃焼状態になくかつ検知素子１ａが検知温度に加熱されている状態において、ＣＯ検知器１の検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の初期補正を行い、その後燃ガス給湯器を燃焼状態にするので、ガス給湯器から動作開始信号を入力し、ガス給湯器に対して燃焼制御信号を出力するだけで、０点基準値の初期補正を行う状態を形成し、初期補正を行った後はガス給湯器を自動的に本来の動作状態に戻すことができる。また、０点基準値の初期補正後燃焼を開始した貯湯式ガス給湯器の最初の１回目の燃焼が終了したとき、貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなった時点で、ＣＯ検知器の検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の補正を行うので、貯湯式ガス給湯器の貯湯部の熱によって変化したＣＯ検知器の検知出力をも考慮した０点基準値の補正ができる。
【００６４】
また、燃焼信号が入力されたことに応じて検知素子１ａを検知温度に加熱させ、燃焼信号の入力がなくなったとき検知素子１ａの加熱を終了させるので、ガス給湯器から燃焼信号を入力するだけで、ガス給湯器の燃焼動作時だけＣＯガスの検知動作を行うようになる。
【００６５】
さらに、燃焼信号の入力がなくなってから一定時間の計時を行ったとき、ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったとして補正を行うので、一定時間を計時するだけで適時に１回目燃焼補正を行うことができる。
【００６６】
さらにまた、燃焼信号の入力がなくなってから検知素子の抵抗値に基づいてＣＯ検知器の温度が０点基準値の補正に影響ない温度となったとき１回目燃焼補正を行うので、１回目燃焼補正のためのタイミングを簡単にかつ的確に見つけることができる。
【００６７】
また、ガス給湯器の電源電圧の立ち上がりを動作開始信号として入力するので、電源の供給をガス給湯器から受けるだけで、ガス給湯器の動作開始を知ることができる。
【００６８】
また、ガス給湯器のフレームロッドの発生する信号を燃焼信号として入力するので、ガス給湯器において燃焼状態を監視するための信号がそのまま流用することができる。
【００６９】
また、新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて記憶させるためのＣＯ検知器の検知出力が予め定めた範囲内にないとき検知素子１ａに異常ありと判定するので、０点基準値の補正動作の過程で検知素子或いはＣＯ検知器の異常を検出することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、貯湯式ガス給湯器への電源投入により供給される電源電圧の立ち上がりを当該貯湯式ガス給湯器の動作開始を示す動作開始信号として入力されたことに応じて、貯湯式ガス給湯器に対して燃焼制御信号を出力することにより、貯湯式ガス給湯器の排出する一酸化炭素ガスを検知しない０点基準値の初期補正を行う状態を形成し、初期補正を行った後は貯湯式ガス給湯器を自動的に本来の動作状態に戻すことができる。しかも、０点基準値の初期補正後自動的に燃焼を開始した貯湯式ガス給湯器の最初の１回目の燃焼が終了したとき、貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなった時点で、ＣＯ検知器の検知出力を所定温度に上昇された貯湯部の温度によって変動された新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の補正を行い、燃焼後の貯湯部の熱によって変化したＣＯ検知器の検知出力をも考慮した０点基準値の補正ができる。したがって、電源が投入されると燃焼を開始して、貯湯温度を所定の温度まで上昇させた後、燃焼を停止し、以後貯湯部の温度を所定値に保つように燃焼と停止を繰り返して給湯温度を制御する燃焼制御部を備えるだけの既存の簡易型の貯湯式ガス給湯器に手を加えず大幅なコストアップを招くことなく、貯湯式ガス給湯器設置直後の初期の０点基準値の補正を燃焼後の貯湯部の熱によって変化したＣＯ検知器の検知出力をも考慮して精度よく行えるようにしたＣＯガス検知装置が得られる。
【００７３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、貯湯式ガス給湯器から燃焼信号を入力するだけで、貯湯式ガス給湯器の燃焼動作時だけＣＯガスの検知動作を行うようになるので、既存の貯湯式ガス給湯器に手を加えず大幅なコストアップを招くことなく、検知素子にＣＯガスを検出するとき以外に無用の加熱をなくすることができるＣＯガス検知装置が得られる。
【００７４】
請求項３記載の発明によれば、一定時間を計時するだけで適時に１回目燃焼補正を行うことができるので、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、１回目燃焼補正のためのタイミングを簡単にかつ的確に見つけることのできるＣＯガス検知装置が得られる。
【００７５】
請求項４記載の発明によれば、１回目燃焼補正のためのタイミングを簡単にかつ的確に見つけることのできるので、請求項１又は２記載の発明の効果に加え、より精度良く０点基準値の１回目燃焼補正を行うことができるＣＯガス検知装置が得られる。
【００７７】
請求項５記載の発明によれば、貯湯式ガス給湯器において燃焼状態を監視するための信号がそのまま流用することができるので、請求項１〜４の何れかに記載の発明の効果に加え、貯湯式ガス給湯器の燃焼に的確に同期して動作可能なＣＯガス検知装置が得られる。
【００７８】
請求項６記載の発明によれば、０点基準値の補正動作の過程で検知素子或いはＣＯ検知器の異常を検出することができるので、請求項１〜５の何れかに記載の発明の効果に加え、検知素子或いはＣＯ検知器の異常を別個に検出することを必要なくしたＣＯガス検知装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＣＯガス検知装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による貯湯式ガス給湯器用として構成したＣＯ検知装置の一実施の形態を示すブロック構成図である。
【図３】図２中のμＣＯＭ内のＣＰＵが行う処理の一部を示すフローチャートである。
【図４】図２中のμＣＯＭ内のＣＰＵが行う処理の他の一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ＣＯ検知器
１ａ 検知素子
１ｃ 加熱手段（定電流印加回路）
２ａ−１ 加熱制御手段（ＣＰＵ）
２ａ−２ 判定手段（ＣＰＵ）
２ａ−３ 動作開始信号入力手段（ＣＰＵ）
２ａ−４ 燃焼制御信号出力手段（ＣＰＵ）
２ａ−５ 燃焼信号入力手段（ＣＰＵ）
２ａ−６ 初期補正手段（ＣＰＵ）
２ａ−７ １回目燃焼補正手段（ＣＰＵ）
２ａ−８ 温度検出手段（ＣＰＵ）
２ａ−９ 異常判定手段（ＣＰＵ）
２ｃ−１ ０点基準値記憶手段（ＲＡＭ）
２ｃ−２ 計時手段（ＲＡＭ）
Claims (6)
- 検知温度に加熱されてＣＯガスを検知する接触燃焼式の検知素子と、該検知素子を前記検知温度に加熱する加熱手段とを有し、前記検知素子の検知したＣＯガスの濃度に応じた検知出力を出力するＣＯ検知器と、前記加熱手段による前記検知素子の加熱を制御する加熱制御手段と、前記ＣＯ検知器がＣＯガスを検知していないときに出力する検知出力を０点基準値として予め記憶する０点基準値記憶手段と、該０点基準値記憶手段に記憶している０点基準値を基準として、前記ＣＯ検知器の出力する検知出力がＣＯガスの所定濃度に対して予め定められた値以上となったことを判定する判定手段とを備え、電源が投入されると燃焼を開始して、貯湯温度を所定の温度まで上昇させた後、燃焼を停止し、以後貯湯部の温度を所定値に保つように燃焼と停止を繰り返して給湯温度を制御する燃焼制御部を備えるだけの簡易型の貯湯式ガス給湯器に組み込まれるＣＯガス検知装置において、
前記貯湯式ガス給湯器への電源投入により供給される電源電圧の立ち上がりを当該貯湯式ガス給湯器の動作開始を示す動作開始信号として入力する動作開始信号入力手段と、
前記貯湯式ガス給湯器の燃焼を禁止させる燃焼制御信号を出力する燃焼制御信号出力手段と、
前記貯湯式ガス給湯器が燃焼状態にあることを示す燃焼信号を入力する燃焼信号入力手段と、
前記動作開始信号の入力に応じて前記加熱制御手段に前記加熱手段による前記検知素子の前記検知温度への加熱を制御させるとともに前記燃焼制御信号出力手段に前記燃焼制御信号を出力させ、前記加熱手段による前記検知素子の加熱と前記燃焼制御信号出力手段による前記燃焼制御信号の出力とにより形成された、前記検知素子が検知温度に加熱されかつ前記貯湯式ガス給湯器が燃焼状態にない状態において、前記ＣＯ検知器の検知出力を新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて前記０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の初期補正を行い、その後前記燃焼制御信号出力手段による前記燃焼制御信号の出力を終了させて前記貯湯式ガス給湯器を燃焼可能な状態にする初期補正手段と、
該初期補正手段による０点基準値の初期補正後自動的に燃焼状態にされた前記貯湯式ガス給湯器の最初の１回目の燃焼が終了して前記燃焼信号の入力が無くなったとき、前記貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなった時点で、前記ＣＯ検知器の検知出力を前記所定温度に上昇された前記貯湯部の温度によって変動された新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて前記０点基準値記憶手段に記憶させて０点基準値の補正を行う１回目燃焼補正手段と
を更に備えることを特徴とするＣＯガス検知装置。 - 前記加熱制御手段は、前記燃焼信号の入力に応じて前記加熱手段に前記検知素子を前記検知温度に加熱させ、前記燃焼信号の入力がなくなったとき前記加熱手段による前記検知素子の加熱を終了させる
ことを特徴とする請求項１記載のＣＯガス検知装置。 - 前記１回目補正手段は、前記燃焼信号の入力がなくなってからの一定時間を計時する計時手段を有し、該計時手段が一定時間の計時を行ったとき、前記貯湯式ガス給湯器の燃焼終了後燃焼による温度が０点基準値の補正に影響がなくなったとして、前記補正を行う
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＣＯガス検知装置。 - 前記１回目補正手段は、前記燃焼信号の入力がなくなってから前記検知素子の抵抗値に基づいてＣＯ検知器の温度を検出する温度検出手段を有し、該温度検出手段により検出した温度が０点基準値の補正に影響ない温度となったとき、前記補正を行う
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＣＯガス検知装置。 - 前記燃焼信号入力手段は、前記貯湯式ガス給湯器のフレームロッドの発生する信号を燃焼信号として入力する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のＣＯガス検知装置。 - 新しい０点基準値としてそれ以前の０点基準値に代えて前記０点基準値記憶手段に記憶させるための前記ＣＯ検知器の検知出力が予め定めた範囲内にないとき前記検知素子に異常ありと判定する異常判定手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のＣＯガス検知装置。
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