JP5962986B2 - Combustion device and control method of combustion device - Google Patents
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Description
本発明は、燃焼装置に関するものであり、特に一酸化炭素センサーを有する燃焼装置に関するものである。本発明は、暖房装置等に内蔵される燃焼装置の様に、長時間に渡って連続運転されることが想定される燃焼装置の構造として好適である。また本発明は、燃焼装置の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a combustion apparatus, and more particularly to a combustion apparatus having a carbon monoxide sensor. The present invention is suitable as a structure of a combustion apparatus that is assumed to be continuously operated for a long time, such as a combustion apparatus incorporated in a heating apparatus or the like. The present invention also relates to a method for controlling a combustion apparatus.
燃焼装置が不完全燃焼を起こすと、有害な一酸化炭素が発生する。そのため燃焼中においては、排気ガス中の一酸化炭素濃度を監視し、想定以上に一酸化炭素が発生する状況が生じた場合は、燃焼を停止する等の処置をとる必要がある。
この要求に応じるための構成として、排気経路に一酸化炭素センサーを設け、排気ガス中の一酸化炭素濃度を監視する機能を備えた燃焼装置が知られている。
When a combustion device causes incomplete combustion, harmful carbon monoxide is generated. For this reason, during combustion, it is necessary to monitor the concentration of carbon monoxide in the exhaust gas and take measures such as stopping combustion if a situation occurs where carbon monoxide is generated more than expected.
As a configuration for meeting this demand, there is known a combustion apparatus provided with a carbon monoxide sensor in an exhaust path and having a function of monitoring the concentration of carbon monoxide in exhaust gas.
ここで代表的な一酸化炭素センサーとして、接触燃焼型の一酸化炭素センサーがある(以後、COセンサーと略称する)。COセンサーは、触媒素子部と、参照素子部とを有し、両者の温度を比較する。
即ち触媒素子部は、触媒を有していて環境中の一酸化炭素を酸化する。その結果、環境中に一酸化炭素が存在すれば、触媒素子部の温度が上昇する。
参照素子部は、一酸化炭素を酸化する機能を持たず、一酸化炭素の有無によっては温度が変化しない。
COセンサーは、触媒素子部の温度と、参照素子部の温度とを比較し、両者間の差を電圧信号の形で出力する。
Here, as a typical carbon monoxide sensor, there is a catalytic combustion type carbon monoxide sensor (hereinafter abbreviated as CO sensor). The CO sensor has a catalyst element portion and a reference element portion, and compares the temperatures of both.
That is, the catalyst element portion has a catalyst and oxidizes carbon monoxide in the environment. As a result, if carbon monoxide is present in the environment, the temperature of the catalyst element portion increases.
The reference element portion does not have a function of oxidizing carbon monoxide, and the temperature does not change depending on the presence or absence of carbon monoxide.
The CO sensor compares the temperature of the catalyst element part with the temperature of the reference element part, and outputs the difference between them in the form of a voltage signal.
ところで、COセンサーには、吸湿性を有するものがあり、吸湿することによって電圧信号が変動し、一酸化炭素の正確な濃度を検知できなくなるものがある。即ち吸湿して誤動作を起こす場合がある。
例えば、参照素子部に珪素を含有する素子を使用するものがあり、珪素が吸湿する場合がある。その結果、参照素子部の熱容量が大きくなり、参照素子部の温度が低下してしまう。そのため正確な触媒素子部と参照素子部の間の温度差が拡大し、正常な場合に比べて高めの電圧信号が出力されてしまう。
Incidentally, some CO sensors have hygroscopicity, and there are some CO sensors that cannot detect the exact concentration of carbon monoxide because the voltage signal fluctuates due to moisture absorption. That is, it may absorb moisture and cause malfunction.
For example, there is an element that uses an element containing silicon in the reference element portion, and silicon may absorb moisture. As a result, the heat capacity of the reference element unit increases, and the temperature of the reference element unit decreases. Therefore, the temperature difference between the accurate catalyst element portion and the reference element portion is enlarged, and a higher voltage signal is output as compared with the normal case.
特に近年では、潜熱回収型と称される燃焼装置が多様されており、潜熱回収型燃焼装置は、燃焼ガス中の水蒸気を液化させてその潜熱を回収するから、排気経路の相対湿度が高い。そのためCOセンサーが吸湿して誤動作し、正常な場合に比べて高めの電圧信号が出力されてしまう。即ちCOセンサーの電圧出力は、環境中の一酸化炭素濃度を正確に反映せず、実際の濃度よりも高めの濃度を示してしまう。この様に、COセンサーが誤動作を起こすと、実際の濃度よりも高めの一酸化炭素濃度を示して燃焼を停止してしまう。 In particular, in recent years, there are various types of combustion devices called latent heat recovery types. Since the latent heat recovery type combustion devices recover the latent heat by liquefying water vapor in the combustion gas, the relative humidity of the exhaust path is high. For this reason, the CO sensor absorbs moisture and malfunctions, and a higher voltage signal is output compared to a normal case. That is, the voltage output of the CO sensor does not accurately reflect the carbon monoxide concentration in the environment, and shows a concentration higher than the actual concentration. In this way, if the CO sensor malfunctions, the carbon monoxide concentration higher than the actual concentration is shown and combustion is stopped.
この問題に対処するものとして、特許文献1には、COセンサーを一時的に昇温・加熱してCOセンサーを乾燥させる技術が開示されている。
特許文献1に開示された燃焼装置は、燃焼運転が停止した後にCOセンサーを昇温・加熱するものである。
In order to cope with this problem, Patent Document 1 discloses a technique for temporarily heating and heating a CO sensor to dry the CO sensor.
The combustion apparatus disclosed in Patent Document 1 heats and heats the CO sensor after the combustion operation is stopped.
しかしながら、特許文献1の構成は、暖房装置に内蔵される燃焼装置(以下 単に暖房装置と称する)には不向きである。ここで暖房装置は、給湯装置に比べて一回の燃焼継続時間が長いという特徴がある。
即ち給湯装置は、風呂や、シャワーでの使用や、台所での使用が主であり、一回の燃焼継続時間が短い。そのため給湯装置に内蔵される燃焼装置であるならば、燃焼運転が停止した後にCOセンサーを昇温・加熱すれば、燃焼時に吸着した水分を除去することができ、常に正常な電圧信号が出力される。
これに対して、暖房装置は、24時間以上に渡って連続的に運転されることも稀ではなく、内蔵されている燃焼装置は長時間に渡って連続的に燃焼を続けている。そのため、暖房装置に内蔵されている給湯装置は燃焼が停止する機会が少なく、COセンサーが吸湿し続けてしまう。そして吸湿の結果、COセンサーの電圧出力は、実際の濃度よりも高めの一酸化炭素濃度を示してしまう。そして遂には、検知濃度が閾値を越え、燃焼が強制的に停止されて、それ以降は、燃焼させることが不能な状態となってしまい、使い勝手が悪いという問題がある。
However, the configuration of Patent Document 1 is not suitable for a combustion device (hereinafter simply referred to as a heating device) built in a heating device. Here, the heating device is characterized in that one combustion duration is longer than that of the hot water supply device.
That is, the hot water supply device is mainly used in a bath, shower, or kitchen, and has a short combustion duration time. For this reason, if the combustion device is built in the hot water supply device, if the CO sensor is heated and heated after the combustion operation is stopped, moisture adsorbed during combustion can be removed, and a normal voltage signal is always output. The
On the other hand, it is not rare that the heating device is continuously operated for 24 hours or more, and the built-in combustion device continuously burns for a long time. For this reason, the hot water supply device built in the heating device has few opportunities to stop combustion, and the CO sensor continues to absorb moisture. As a result of moisture absorption, the voltage output of the CO sensor shows a carbon monoxide concentration higher than the actual concentration. Finally, the detected concentration exceeds the threshold value, the combustion is forcibly stopped, and thereafter, the combustion becomes impossible and there is a problem that the usability is poor.
この状況を回避するために、燃焼装置が燃焼している最中に、COセンサーを昇温・加熱してCOセンサーを乾燥させる方策が考えられるが、そもそも燃焼中は、COセンサーの雰囲気温度が高く、これをさらに昇温・加熱すると、触媒の温度が過度に上昇してしまい、触媒の劣化が懸念される。そのため、燃焼中におけるCOセンサーの加熱は避けるべきである。 In order to avoid this situation, it is conceivable that the CO sensor is heated and heated to dry the CO sensor while the combustion apparatus is burning. If the temperature is further increased and heated, the temperature of the catalyst excessively rises, and there is a concern about deterioration of the catalyst. Therefore, heating of the CO sensor during combustion should be avoided.
本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、COセンサーの湿度影響による誤動作の有無を判断し、COセンサーの誤動作によって燃焼させることが不能な状態となってしまった場合には、燃焼不能状態を解除することとし、使い勝手のよい燃焼装置を提案するものである。 The present invention pays attention to the above-mentioned problems of the prior art, judges the presence or absence of malfunction due to the humidity effect of the CO sensor, and in the case where combustion is impossible due to malfunction of the CO sensor, It is intended to cancel the impossible state and propose an easy-to-use combustion apparatus.
この問題を解決するため、COセンサーが高濃度の一酸化炭素に相当する電圧信号等を出力することとなる原因を場合分けした。さらに、燃焼不能状態を解除することができる場合と、燃焼不能状態を維持すべき場合を場合分けして検討した。
COセンサーが高濃度の一酸化炭素に相当する電圧信号等を出力する場合について考えると、これはさらに吸湿によるセンサーの誤動作が原因である場合と、COセンサー自体は正常である場合とが考えられる。
COセンサーに誤動作が起こる原因は、前述した通りである。
In order to solve this problem, the cause that causes the CO sensor to output a voltage signal or the like corresponding to high-concentration carbon monoxide was divided into cases. Furthermore, the case where the noncombustible state can be canceled and the case where the noncombustible state should be maintained were examined separately.
Considering the case where the CO sensor outputs a voltage signal or the like corresponding to high concentration of carbon monoxide, this may be caused by the malfunction of the sensor due to moisture absorption or when the CO sensor itself is normal. .
The cause of malfunction of the CO sensor is as described above.
COセンサーが正常であって、且つ当該センサーが高濃度の一酸化炭素に相当する電圧信号等を出力する場合は、さらに給気自体に一酸化炭素が含まれている場合と、給気中の一酸化炭素濃度が正常である場合が考えられる。 When the CO sensor is normal and the sensor outputs a voltage signal corresponding to a high concentration of carbon monoxide, the supply air itself contains carbon monoxide, A case where the carbon monoxide concentration is normal is considered.
従って、COセンサーが高濃度の一酸化炭素に相当する電圧信号等を出力する場合は、次の表の様に、「COセンサーは正常であって給気中のCO濃度が低い場合」「COセンサーは正常であって給気中のCO濃度が高い場合」「COセンサーが異常であって給気中のCO濃度が低い場合」「COセンサーが異常であって給気中のCO濃度が高い場合」の4パターンの組み合わせが考えられる。 Therefore, when the CO sensor outputs a voltage signal corresponding to high concentration of carbon monoxide, as shown in the following table, “when the CO sensor is normal and the CO concentration in the supply air is low”, “CO "When the sensor is normal and the CO concentration in the supply air is high" "When the CO sensor is abnormal and the CO concentration in the supply air is low" "The CO sensor is abnormal and the CO concentration in the supply air is high A combination of four patterns of “case” is conceivable.
ここで「COセンサーは正常であって給気中のCO濃度が低い」にも係わらずCOセンサーが高濃度の一酸化炭素を検知した場合は、不完全燃焼等が発生しており、燃焼状態が異常であることが原因であると予想される。例えば、排気閉塞等が発生して給気量が不足し、一酸化炭素の発生量が増加したと予想される。
この場合は、燃焼異常が発生しているから、燃焼を再開するべきではなく、燃焼不能状態を維持するべきである。
If the CO sensor detects a high concentration of carbon monoxide despite the fact that the CO sensor is normal and the CO concentration in the supply air is low, incomplete combustion has occurred and the combustion state Is expected to be due to abnormalities. For example, it is expected that the amount of generated carbon monoxide has increased due to an exhaust blockage or the like resulting in a shortage of air supply.
In this case, since a combustion abnormality has occurred, combustion should not be resumed, but a noncombustible state should be maintained.
「COセンサーは正常であって給気中のCO濃度が高く」、COセンサーが高濃度の一酸化炭素を検知した場合は、いわゆる自室汚染等が疑われる。即ちガスを燃料とする燃焼装置であって室内に設置するタイプのものは、燃焼部に対して給・排気するためのダクトを有している。そして燃焼部と、排気ダクトとは直接的に接続されており、排気ガスは室内に漏らすことなく屋外に排出される。
これに対して給気ダクトは、暖房熱源機等の筐体内に開口している。また送風機の吸気側は、筐体内で開放されており、筐体内の空気を吸入して燃焼部に送られる。そのためこのタイプの暖房熱源機等では、筺体に室内に通じる隙間などがあると室内の空気も送風機で吸入されて燃焼に供される。従って、排気経路の一部に損傷が生じると、排気ガスが暖房熱源機等が設置された室内に漏れ、当該室内の一酸化炭素濃度が上昇する。
この様な事態が発生すると、設置された室内において一酸化炭素が濃縮され、次第に室内の一酸化炭素濃度が上昇する。そして遂にはCOセンサーが燃焼を停止すべき濃度の一酸化炭素を検知することとなる。
また排気ダクトと吸気ダクトを同心状に配したダクトを採用している場合に、ダクトの一部が損傷すると、排気ガスの一部が給気中に混入する場合がある。この様な場合には、ダクト内等で一酸化炭素が濃縮され、遂にはCOセンサーが燃焼を停止すべき濃度の一酸化炭素を検知することとなる。
いずれにしても 「COセンサーは正常であって給気中のCO濃度が高い場合」は、給排気系統に異常がある可能性が高いので、燃焼を再開するべきではなく、燃焼不能状態を維持するべきである。
If the CO sensor is normal and the CO concentration in the supply air is high, and the CO sensor detects a high concentration of carbon monoxide, so-called self-contamination is suspected. That is, a combustion apparatus using gas as fuel and installed in a room has a duct for supplying and exhausting air to and from the combustion section. And a combustion part and the exhaust duct are connected directly, and exhaust gas is discharged | emitted outdoors, without leaking indoors.
On the other hand, the air supply duct opens in a housing such as a heating heat source machine. Further, the intake side of the blower is opened in the casing, and the air in the casing is sucked and sent to the combustion unit. For this reason, in this type of heating heat source machine or the like, if there is a gap or the like in the enclosure that leads to the room, the room air is also sucked by the blower and used for combustion. Therefore, when a part of the exhaust path is damaged, the exhaust gas leaks into the room in which the heating heat source unit or the like is installed, and the carbon monoxide concentration in the room increases.
When such a situation occurs, carbon monoxide is concentrated in the installed room, and the carbon monoxide concentration in the room gradually increases. Finally, the CO sensor detects carbon monoxide at a concentration at which combustion should be stopped.
In addition, when a duct in which an exhaust duct and an intake duct are arranged concentrically is used, if a part of the duct is damaged, a part of the exhaust gas may be mixed in the supply air. In such a case, carbon monoxide is concentrated in the duct or the like, and finally the CO sensor detects carbon monoxide at a concentration at which combustion should be stopped.
In any case, when the CO sensor is normal and the CO concentration in the supply air is high, there is a high possibility that the supply / exhaust system is abnormal. Should do.
「COセンサーが異常であって給気中のCO濃度が低い」状態で、COセンサーが高濃度の一酸化炭素を検知した場合は、単にCOセンサーが湿度の影響を受けて誤動作したものに過ぎない可能性が高い。
即ち給気中のCO濃度が低いので、給排気系統には異常は無い。そしてCOセンサーが異常であることが確認されるのであれば、COセンサーが高濃度の一酸化炭素を検知した理由として、単にCOセンサーが湿度の影響を受けて誤動作したものと考えるのが普通である。
唯一残る懸念としては、「COセンサーが異常であって、且つ排気閉塞等を併発した場合」であるが、この様な場合は稀である。
そのため「COセンサーが異常であって給気中のCO濃度が低い」状態で、COセンサーが高濃度の一酸化炭素を検知した場合は、燃焼不能状態を解除し得る条件を備えている。
When the CO sensor detects a high concentration of carbon monoxide in a state where the CO sensor is abnormal and the CO concentration in the supply air is low, the CO sensor is simply malfunctioning due to the influence of humidity. Most likely not.
That is, since the CO concentration in the supply air is low, there is no abnormality in the supply / exhaust system. If it is confirmed that the CO sensor is abnormal, it is usually considered that the CO sensor malfunctioned due to the influence of humidity as the reason for detecting the high concentration of carbon monoxide. is there.
The only remaining concern is "when the CO sensor is abnormal and exhaust blockage occurs at the same time", but such a case is rare.
For this reason, when the CO sensor detects a high concentration of carbon monoxide in a state where the CO sensor is abnormal and the CO concentration in the supply air is low, a condition is provided that can cancel the incombustible state.
「COセンサーが異常であって給気中のCO濃度が高い場合」は、前記した自室汚染等が疑われるので、燃焼を再開するべきではなく、燃焼不能状態を維持するべきである。 When “the CO sensor is abnormal and the CO concentration in the supply air is high”, the above-described self-chamber contamination or the like is suspected, and therefore combustion should not be resumed but a non-combustible state should be maintained.
上記した考察に基づいて開発された請求項1に記載の発明は、バーナを備えた燃焼部と、送風機と、一酸化炭素センサーとを備え、送風機によって燃焼部に空気を供給しつつバーナで燃料を燃焼させて発生した熱を所望の用途に供し、排気ガスに含まれる一酸化炭素を一酸化炭素センサーで監視し、排気ガスに含まれる一酸化炭素が一定値以上の濃度及び/又は一定値以上の積算濃度に達した場合は、燃焼部の燃焼を停止させて燃焼不能状態とする燃焼装置において、前記一酸化炭素センサーは、周囲の一酸化炭素濃度に応じて検出値Pが変化するものであって、ゼロ基準Pstd との比較によって周囲の一酸化炭素濃度を検出するものであり、前記一酸化炭素センサーは、吸湿性を有していて吸湿することによって検出値Pが変動する特性を有し、前記一酸化炭素センサーを乾燥させる乾燥処理機能を備え、乾燥処理前であって非燃焼状態における処理前検出値Pbef と、乾燥処理後であって非燃焼状態における処理後検出値Paft とを検出し、処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft との差が一定以上であり、且つ処理後検出値Paft とゼロ基準Pstd との差が所定以内であることを条件として、燃焼不能状態を解除することを特徴とする燃焼装置である。 The invention according to claim 1, which has been developed based on the above consideration, includes a combustion section provided with a burner, a blower, and a carbon monoxide sensor, and fuel is supplied to the combustion section by the blower while supplying air to the combustion section. The heat generated by burning the gas is supplied to the desired application, the carbon monoxide contained in the exhaust gas is monitored by a carbon monoxide sensor, and the concentration and / or constant value of the carbon monoxide contained in the exhaust gas is greater than or equal to a certain value. In the combustion device that stops combustion in the combustion section when the above integrated concentration is reached, the carbon monoxide sensor has a detection value P that changes according to the surrounding carbon monoxide concentration. The ambient carbon monoxide concentration is detected by comparison with the zero reference Pstd, and the carbon monoxide sensor has a hygroscopic property, and has a characteristic that the detection value P varies due to moisture absorption. Yes And a drying processing function for drying the carbon monoxide sensor, and a pre-processing detection value Pbef in the non-burning state before the drying processing and a post-processing detection value Paft in the non-burning state after the drying processing. If the difference between the pre-processing detection value Pbef and the post-processing detection value Paft is equal to or greater than a certain value, and the difference between the post-processing detection value Paft and the zero reference Pstd is within a predetermined range, an incombustible state is detected. The combustion apparatus is characterized by being released.
本発明は、「排気ガスに含まれる一酸化炭素を一酸化炭素センサーで監視し、排気ガスに含まれる一酸化炭素が一定値以上の濃度及び/又は一定値以上の積算濃度に達した場合は、燃焼部の燃焼を停止させて燃焼不能状態とする燃焼装置」を対象としている。
ここで「排気ガスに含まれる一酸化炭素が一定値以上の濃度に達した場合」とは、急激に燃焼状態が悪化して排気ガスに大量の一酸化炭素が含まれる様な状況を想定しており、この様な場合に燃焼不能状態とする機能を備えた燃焼装置を想定している。
According to the present invention, “when carbon monoxide contained in exhaust gas is monitored by a carbon monoxide sensor, the concentration of carbon monoxide contained in the exhaust gas reaches a certain value or higher and / or an accumulated concentration equal to or higher than a certain value. , A combustion apparatus that stops combustion in the combustion section to make the combustion impossible state.
Here, “when the concentration of carbon monoxide contained in the exhaust gas reaches a certain level or higher” assumes a situation where the combustion state deteriorates rapidly and the exhaust gas contains a large amount of carbon monoxide. In such a case, a combustion apparatus having a function of making combustion impossible is assumed.
また「排気ガスに含まれる一酸化炭素が一定値以上の積算濃度に達した場合」とは、室内において一酸化炭素が濃縮される懸念を排除するための機能を備えた燃焼装置を想定している。
即ち万一、排気経路に腐食等があり、排気ガスが室内に漏れたと想定した場合、室内の一酸化炭素濃度は、排気ガスが排出された時間と、排気ガスの漏れ量と、排気ガス中の一酸化炭素濃度と、漏れた部屋の容積と、当該部屋の換気量によって決まる。そこで、排気ガスに含まれる一酸化炭素の積算濃度(積算量と同義)を監視し、これが一定の閾値を越えると、燃焼不能状態とする機能を備えた燃焼装置がある。本発明は、この構成を備えた燃焼装置も対象となる。実際には、「排気ガスに含まれる一酸化炭素が一定値以上の濃度に達した場合」と、「排気ガスに含まれる一酸化炭素が一定値以上の積算濃度に達した場合」の双方を監視している燃焼装置が多い。
In addition, “when the carbon monoxide contained in the exhaust gas has reached a certain concentration or more” is assumed to be a combustion device having a function for eliminating the concern that carbon monoxide is concentrated indoors. Yes.
That is, in the unlikely event that the exhaust path is corroded and the exhaust gas leaks into the room, the carbon monoxide concentration in the room is the time when the exhaust gas is discharged, the amount of leaked exhaust gas, Of carbon monoxide, the volume of the leaked room, and the ventilation of the room. Therefore, there is a combustion apparatus having a function of monitoring the integrated concentration (synonymous with the integrated amount) of carbon monoxide contained in the exhaust gas, and setting it to a non-combustible state when this exceeds a certain threshold value. The present invention is also directed to a combustion apparatus having this configuration. Actually, both “when the carbon monoxide contained in the exhaust gas reaches a concentration above a certain value” and “when the carbon monoxide contained in the exhaust gas reaches an accumulated concentration above a certain value” Many combustion devices are monitored.
検出値Pは、前記した様な電圧出力等の信号出力そのものであってもよく、何らかの演算や処理を加えて、なんらかの数値として検出されるものであってもよい。例えば濃度を直接数値として出力するものであってよい。 The detection value P may be the signal output itself such as the voltage output as described above, or may be detected as some numerical value by performing some calculation or processing. For example, the density may be directly output as a numerical value.
本発明の燃焼装置では、COセンサーを乾燥させる乾燥処理機能を備えている。COセンサーを乾燥させることによって、相対湿度(以下単に湿度という)に起因する誤動作は解消される。
そして本発明の燃焼装置では、乾燥処理前であって非燃焼状態における処理前検出値Pbef と、乾燥処理後であって非燃焼状態における処理後検出値Paft とを検出する。そして処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft との差を見る。ここで、乾燥処理前であって非燃焼状態における処理前検出値Pbef は、湿度の影響を受けて誤動作した可能性がある検出値Pであり、処理後検出値Paft は、正常な検出値Pである。
The combustion apparatus of the present invention has a drying function for drying the CO sensor. By drying the CO sensor, malfunction caused by relative humidity (hereinafter simply referred to as humidity) is eliminated.
In the combustion apparatus of the present invention, the pre-processing detection value Pbef in the non-burning state before the drying process and the post-processing detection value Paft in the non-burning state after the drying process are detected. Then, the difference between the pre-processing detection value Pbef and the post-processing detection value Paft is observed. Here, the detection value Pbef before drying in the non-burning state before the drying process is a detection value P that may have malfunctioned due to the influence of humidity, and the detection value Paft after processing is the normal detection value P It is.
そのため処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft の間に差がなければ、それまでの検出値Pは、燃焼中の一酸化炭素濃度を正確に反映していたものと考えられる。逆に、処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft の間に差があるならば、COセンサーが湿度の影響を受けて誤動作しており、燃焼停止に至る前までの検出値Pは、湿度の影響を受けてCOセンサーが異常をきたし、本来の値よりも高めの濃度を示していたことになる。 Therefore, if there is no difference between the detection value Pbef before processing and the detection value Paft after processing, it is considered that the detection value P so far accurately reflects the concentration of carbon monoxide during combustion. On the contrary, if there is a difference between the detected value Pbef before processing and the detected value Paft after processing, the CO sensor is malfunctioning due to the influence of humidity, and the detected value P before the combustion stop is As a result, the CO sensor malfunctioned, and the concentration was higher than the original value.
また前記した様に、処理後検出値Paft は湿度に起因する誤動作が無い状態の検出値であるから、現状の環境における一酸化炭素濃度を示している。即ち処理後検出値Paft は、現在の給気中の一酸化炭素濃度を反映している。
従って、処理後検出値Paft とゼロ基準出力Pstd との間に大きな差があるならば、給気中に一酸化炭素が含まれていることを示している。逆に、処理後検出値Paft とゼロ基準出力Pstd との間に差が無いならば、給気中の一酸化炭素が低いことを示している。
従って、「処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft との差が一定以上であり、且つ処理後検出値Paft とゼロ基準出力Pstd との差が所定以内である」場合は、前記した4パターンの組み合わせの内、「COセンサーが異常であって給気中のCO濃度が低い」状態である。
本発明の燃焼装置は、「処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft との差が一定以上であり、且つ処理後検出値Paft とゼロ基準出力Pstd との差が所定以内である」ことを確認することによって「COセンサーが異常であって給気中のCO濃度が低い」状態であったことを確認し、燃焼不能状態を解除する。
Further, as described above, the post-treatment detection value Paft is a detection value in a state where there is no malfunction caused by humidity, and thus indicates the carbon monoxide concentration in the current environment. That is, the post-processing detection value Paft reflects the current carbon monoxide concentration in the supply air.
Accordingly, if there is a large difference between the detected value Paft after processing and the zero reference output Pstd, it indicates that carbon monoxide is included in the supply air. Conversely, if there is no difference between the detected value Paft after processing and the zero reference output Pstd, it indicates that the carbon monoxide in the supply air is low.
Therefore, in the case where “the difference between the pre-processing detection value Pbef and the post-processing detection value Paft is greater than or equal to a certain value and the difference between the post-processing detection value Paft and the zero reference output Pstd is within a predetermined range” Among these combinations, “the CO sensor is abnormal and the CO concentration in the supply air is low”.
The combustion apparatus of the present invention states that “the difference between the pre-processing detection value Pbef and the post-processing detection value Paft is greater than or equal to a certain value, and the difference between the post-processing detection value Paft and the zero reference output Pstd is within a predetermined range”. By confirming, it is confirmed that “the CO sensor is abnormal and the CO concentration in the supply air is low”, and the incombustible state is canceled.
請求項2に記載の発明は、燃焼停止直前又は燃焼停止直後における稼働時検出値Pdri
を検出し、燃焼を停止した後に送風機の運転を継続して燃焼部を掃気し、掃気後における一酸化炭素センサーの検出値を前記処理前検出値Pbef とし、稼働時検出値Pdri とゼロ基準Pstd との差Daと、前記処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft との差Dbに関し、DaとDbの差Dcが規定値以内であることを追加条件として燃焼不能状態を解除することを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置である。
According to the second aspect of the present invention, the operation detection value Pdri immediately before or after the combustion is stopped.
After the combustion is stopped, the operation of the blower is continued to scavenge the combustion section, and the detected value of the carbon monoxide sensor after the scavenging is set to the detected value Pbef before processing, and the detected value Pdri during operation and the zero reference Pstd And the difference Db between the pre-processing detection value Pbef and the post-processing detection value Paft, the non-combustible state is canceled as an additional condition that the difference Dc between Da and Db is within a specified value. The combustion apparatus according to claim 1.
本発明は、前記した唯一残る懸念を解消するものである。即ち、稀なことではあるが、「COセンサーが異常であって、且つ排気閉塞等を併発した場合」であっても、請求項1に記載の条件を満足する。しかしながら、「COセンサーが異常であって、且つ排気閉塞等を併発した場合」は、給気異常であるから燃焼不能状態を維持すべきである。
そこで本発明は、燃焼停止直前又は燃焼停止直後における稼働時検出値Pdri を検出し、稼働時検出値Pdri とゼロ基準出力Pstd との差Daを求めた。この差Daは、COセンサーの湿度影響に起因する誤動作による上乗せ分を含んだ一酸化炭素濃度を示している。即ち稼働時検出値Pdri とゼロ基準出力Pstd との差Daは、真実の濃度Crと、誤動作によって加算された濃度Cgとの合計である。
また本発明は、処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft との差Dbを求めた。この差Dbは、湿度影響による誤動作によって加算された濃度Cgである。
従って、両者の差Dcは、真実の濃度Crを示している。真実の濃度Crの値が低いならば、排気閉塞等の懸念は無い。そこで本発明では、稼働時検出値Pdri とゼロ基準出力Pstd との差Daと、前記処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft との差Dbに関し、両者の差Dcが規定値以内であることを追加条件として燃焼不能状態を解除する。そのため本発明では、真実の一酸化炭素濃度Crが規定値以内であることを追加条件として燃焼不能状態が解除される。
The present invention eliminates the only remaining concerns. That is, although it is rare, the condition described in claim 1 is satisfied even if “the CO sensor is abnormal and the exhaust gas obstruction occurs at the same time”. However, “when the CO sensor is abnormal and exhaust blockage occurs at the same time” is an abnormal supply of air, so the combustion impossible state should be maintained.
Therefore, the present invention detects the operating detection value Pdri immediately before the combustion stop or immediately after the combustion stop, and obtains the difference Da between the operation detection value Pdri and the zero reference output Pstd. This difference Da indicates the carbon monoxide concentration including an extra amount due to malfunction caused by the humidity effect of the CO sensor. That is, the difference Da between the operating detection value Pdri and the zero reference output Pstd is the sum of the true density Cr and the density Cg added due to malfunction.
In the present invention, the difference Db between the detection value Pbef before processing and the detection value Paft after processing is obtained. This difference Db is a density Cg added due to a malfunction due to humidity.
Therefore, the difference Dc between the two indicates the true density Cr. If the value of the true concentration Cr is low, there is no concern about exhaust blockage or the like. Therefore, in the present invention, regarding the difference Da between the operating detection value Pdri and the zero reference output Pstd and the difference Db between the pre-processing detection value Pbef and the post-processing detection value Paft, the difference Dc between them is within a specified value. As an additional condition, cancel the incombustible state. Therefore, in the present invention, the non-combustible state is canceled with an additional condition that the true carbon monoxide concentration Cr is within a specified value.
請求項3に記載の発明は、処理後検出値Paft と処理前検出値Pbef との差が小さい場合には、燃焼不能状態を維持することを特徴とする請求項1又は2に記載の燃焼装置である。 According to a third aspect of the present invention, when the difference between the detected value Paft after processing and the detected value Pbef before processing is small, the combustion inability state is maintained. It is.
「処理後検出値Paft と処理前検出値Pbef との差が小さい場合」は、COセンサーの湿度影響による誤動作は無かったと考えられる。「処理後検出値Paft と処理前検出値Pbef との差が小さい場合」は、前記した4パターンの組み合わせの内、「COセンサーは正常であって給気中のCO濃度が低い場合」に相当し、この状態でCOセンサーが高濃度の一酸化炭素を検知した場合であり、燃焼異常が発生しているから、燃焼を再開するべきではなく、燃焼不能状態を維持する。 When “the difference between the detected value Paft after processing and the detected value Pbef before processing is small”, it is considered that there was no malfunction due to the humidity effect of the CO sensor. “When the difference between the detected value Paft after processing and the detected value Pbef before processing is small” corresponds to “when the CO sensor is normal and the CO concentration in the supply air is low” in the combination of the four patterns described above. In this state, the CO sensor detects a high concentration of carbon monoxide. Since a combustion abnormality has occurred, the combustion should not be resumed, and the incombustible state is maintained.
請求項4に記載の発明は、処理後検出値Paft とゼロ基準出力Pstd との差が大きい場合には、燃焼不能状態を維持することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の燃焼装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, when the difference between the post-processing detection value Paft and the zero reference output Pstd is large, the non-combustible state is maintained. It is a combustion device.
「処理後検出値Paft とゼロ基準出力Pstd との差が大きい場合」は、給気異常が疑われる場合である。「処理後検出値Paft とゼロ基準出力Pstd との差が大きい場合」は、前記した4パターンの組み合わせの内、「COセンサーは正常であって給気中のCO濃度が高い場合」と、「COセンサーが異常であって給気中のCO濃度が高い場合」の二つに相当し、給排気系統に異常がある可能性が高いので、燃焼を再開するべきではなく、燃焼不能状態を維持する。 “When the difference between the post-processing detection value Paft and the zero reference output Pstd is large” is a case where a supply air abnormality is suspected. “When the difference between the post-processing detection value Paft and the zero reference output Pstd is large”, among the combinations of the above four patterns, “when the CO sensor is normal and the CO concentration in the supply air is high”, “ This is equivalent to the case where the CO sensor is abnormal and the CO concentration in the supply air is high, and there is a high possibility that there is an abnormality in the supply / exhaust system. To do.
請求項5に記載の発明は、燃焼不能状態を解除する場合には、ゼロ基準出力Pstd を濃度の検出値が下がる方向に補正されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の燃焼装置である。
The invention according to
本発明では、燃焼不能状態を解除する場合には、ゼロ基準出力Pstd を濃度の検出値が下がる方向に補正される。即ちCOセンサーの誤動作を見越して、ゼロ基準出力Pstd を補正するので、以後の不必要な燃焼停止が減少する。 In the present invention, when canceling the non-combustible state, the zero reference output Pstd is corrected in the direction in which the detected concentration value decreases. That is, the zero reference output Pstd is corrected in anticipation of the malfunction of the CO sensor, so that unnecessary unnecessary combustion stops are reduced thereafter.
請求項6に記載の発明は、乾燥処理は、一酸化炭素センサーを加熱することによって行われることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の燃焼装置である。 A sixth aspect of the present invention is the combustion apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the drying process is performed by heating the carbon monoxide sensor.
本発明の燃焼装置では、簡単な方法で、COセンサーの乾燥処理を行うことができる。 In the combustion apparatus of the present invention, the CO sensor can be dried by a simple method.
請求項7に記載の発明は、検出値は、一酸化炭素センサーの信号出力であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の燃焼装置である。
The invention according to
信号出力には、電圧出力や電流出力等のアナログ出力と、パルス等のデジタル出力がある。本発明によると、回路構成が簡単であり、故障が少ない。 Signal output includes analog output such as voltage output and current output, and digital output such as pulse. According to the present invention, the circuit configuration is simple and there are few failures.
請求項8に記載の発明は、バーナを備えた燃焼部と、送風機と、一酸化炭素センサーとを備え、送風機によって燃焼部に空気を供給しつつバーナで燃料を燃焼させて発生した熱を所望の用途に供し、排気ガスに含まれる一酸化炭素を一酸化炭素センサーで監視し、排気ガスに含まれる一酸化炭素が一定値以上の濃度及び/又は一定値以上の積算濃度に達した場合は、燃焼部の燃焼を停止させて燃焼不能状態とする燃焼装置の制御方法において、一酸化炭素センサーを乾燥させる乾燥処理工程を備え、乾燥処理前であって非燃焼状態における処理前検出値Pbef と、乾燥処理後であって非燃焼状態における処理後検出値Paft とを比較し、両者の差が一定以上であり、且つ処理後検出値Paft と一酸化炭素濃度が低い場合に想定される検出値とを比較して両者の差が所定以内であることを条件として、燃焼不能状態を解除することを特徴とする燃焼装置の制御方法である。 The invention according to claim 8 is provided with a combustion section provided with a burner, a blower, and a carbon monoxide sensor, and the heat generated by burning fuel with the burner while supplying air to the combustion section by the blower is desired. When the carbon monoxide contained in the exhaust gas is monitored with a carbon monoxide sensor, and the concentration of carbon monoxide contained in the exhaust gas reaches a certain value and / or an integrated concentration above a certain value And a combustion apparatus control method for stopping combustion in the combustion section to make the combustion impossible state, comprising a drying process step for drying the carbon monoxide sensor, and a detected value Pbef before the process in the non-combusted state before the drying process. The detected value Paft after the drying process is compared with the detected value Paft in the non-combustion state, and the detected value is assumed when the difference between the two is not less than a certain value and the detected value Paft and the carbon monoxide concentration are low. And the ratio To the condition that the difference therebetween is within a predetermined in a control method of the combustion apparatus, characterized in that to release the combustion impossible state.
本発明の燃焼装置の制御方法によると、適切な条件を確認した上で、燃焼不能状態を解除することができる。 According to the control method for a combustion apparatus of the present invention, it is possible to cancel the incombustible state after confirming appropriate conditions.
本発明の燃焼装置及び燃焼装置の制御方法は、COセンサーの湿度影響による誤動作の有無を判断し、COセンサーの誤動作によって燃焼させることが不能な状態となってしまった場合には、燃焼不能状態が解除される。そのため本発明を採用した燃焼装置は、使い勝手がよい。また本発明では、適切な解除条件を確認した上で、燃焼不能状態を解除するものであるから、安全性が高い。 The combustion apparatus and the control method for the combustion apparatus of the present invention determine whether or not there is a malfunction due to the humidity effect of the CO sensor, and if the combustion is impossible due to the malfunction of the CO sensor, the combustion is impossible. Is released. Therefore, the combustion apparatus adopting the present invention is easy to use. Moreover, in this invention, after confirming appropriate cancellation | release conditions, a combustion impossible state is cancelled | released, Therefore Safety is high.
以下さらに本発明の実施形態について説明する。本実施形態の燃焼装置1は、図1の様に、建屋2の中に設置されるものであり、給湯・暖房装置3の一部を構成している。
燃焼装置1は、外郭を構成する筐体5を有している。そして筐体5内に、給湯用缶体6と、暖房用缶体7が内蔵されている。給湯用缶体6と暖房用缶体7にはそれぞれ送風機10,11が接続されている。また給湯用缶体6と暖房用缶体7にはそれぞれバーナ15,16が内蔵され、内部に燃焼部17,18が構成されている。
Embodiments of the present invention will be further described below. The combustion apparatus 1 of this embodiment is installed in the building 2 like FIG. 1, and comprises a part of hot-water supply /
The combustion apparatus 1 has a
燃焼部17,18の下流側には、図示しない熱交換器が内蔵されている。なお熱交換器は、顕熱だけでなく、潜熱も回収することができる。
熱交換器のさらに下流側には、排気集合部20が設けられており、給湯用缶体6と暖房用缶体7の末端が合流されている。
排気集合部20の内部には、COセンサー21が内蔵されている。COセンサー21は、公知の接触燃焼型の一酸化炭素センサーである。COセンサー21は、排気集合部20内の一酸化炭素濃度に対応する検出値Pを出力する。より具体的には、一酸化炭素濃度に対応する電圧が検出値Pとして出力される。検出値(電圧)は、一酸化炭素濃度に対して正の相関関係を有し、一酸化炭素濃度が上昇すると、検出値(電圧)Pが上昇する。COセンサー21は、吸湿することにより、実際の一酸化炭素濃度よりも高い検出値(電圧)Pを出力する特性がある。
またCOセンサー21への通電量を増大させることによってCOセンサー21自体を加熱し、乾燥することができる。即ちCOセンサー21は、乾燥処理機能を備えている。
A heat exchanger (not shown) is incorporated on the downstream side of the
An
A
Further, by increasing the amount of current supplied to the
排気集合部20の下流側には、排気ダクト22が接続されている。燃焼装置1が設置された室内23に突出し、さらに隣室25を通過して屋外26に接続されている。
また同様の経路で敷設された給気ダクト27があり、給気ダクト27の一端は、筐体5内に開放されている。
An
Further, there is an
本実施形態の燃焼装置1は、送風機10,11を起動して燃焼部17,18に空気を供給し、バーナ15,16で火炎を発生させて図示しない熱交換器を加熱する。熱交換器は、顕熱だけでなく、潜熱も回収するものであり、残余の排気ガスは、摂氏50〜80度程度の温度となる。そのため排気集合部20内の湿度は高い。
The combustion apparatus 1 of this embodiment starts the
排気ガスは、排気ダクト22を流れて屋外26に排気される。一方、排気ガスが排気されることにより、筐体5内の圧力が低下し、屋外26から給気ダクト27を経由して筐体5内に空気が流れ込む。
The exhaust gas flows through the
本実施形態の燃焼装置1では、図示しない制御装置によって燃焼制御が行われる。特に本実施形態の燃焼装置1では、燃焼中、COセンサー21によって排気ガス中の一酸化炭素濃度を監視している。そして排気ガス中の一酸化炭素濃度が一定値を越えると、燃焼を強制的に停止し、以後、燃焼要求があってもバーナに点火されない状態となる。即ち、排気ガスの一酸化炭素濃度が閾値を越えると、燃焼不能状態となる。
また本実施形態の燃焼装置1では、排気ガスの積算濃度が演算され、積算濃度が一定値に達すると、同様に燃焼を強制的に停止し、以後、燃焼要求があってもバーナに点火されない状態となる。即ち排気ガスの積算濃度が閾値を越えると、燃焼不能状態となる。
In the combustion device 1 of the present embodiment, combustion control is performed by a control device (not shown). In particular, in the combustion apparatus 1 of the present embodiment, the carbon monoxide concentration in the exhaust gas is monitored by the
Further, in the combustion apparatus 1 of the present embodiment, the integrated concentration of exhaust gas is calculated, and when the integrated concentration reaches a certain value, the combustion is forcibly stopped in the same manner, and thereafter the burner is not ignited even if there is a combustion request. It becomes a state. That is, when the integrated concentration of the exhaust gas exceeds the threshold value, the combustion becomes impossible.
しかしながら、本実施形態の燃焼装置1では、一定の条件下、燃焼不能状態を解除する機能を備えている。
以下、この機能を図2のフローチャートに従って説明する。
本実施形態の燃焼装置1では、COセンサー21のゼロ基準が工場出荷段階で定められている。即ち本実施生態では、COセンサー21のゼロ基準(電圧)は、Pstd ボルトに設定され、図示しない記憶装置に記憶されている。
ステップ1では、図示しない記憶装置からゼロ基準Pstd が読み出される。
However, the combustion apparatus 1 of the present embodiment has a function of canceling the incombustible state under certain conditions.
Hereinafter, this function will be described with reference to the flowchart of FIG.
In the combustion apparatus 1 of this embodiment, the zero reference of the
In step 1, the zero reference Pstd is read from a storage device (not shown).
本実施形態の燃焼装置1では、前記した様に燃焼中に排気ガスの一酸化炭素濃度が閾値を越えるか、あるいは排気ガスの積算濃度が閾値を越えると、燃焼不能状態となる。
即ちステップ2で燃焼が開始されていることが確認され、さらにステップ3で排気ガスの一酸化炭素が過多状態であることが確認されると、ステップ4に移行し、燃焼が強制的に停止され、さらに燃焼要求があってもバーナに点火されない状態となる。
In the combustion apparatus 1 of the present embodiment, as described above, if the carbon monoxide concentration of the exhaust gas exceeds the threshold value or the integrated concentration of the exhaust gas exceeds the threshold value during combustion, the combustion device 1 becomes incombustible.
That is, when it is confirmed in step 2 that combustion has started, and in
そして続くステップ5で、燃焼停止直後のCOセンサー21の検出値(稼働時検出値Pdri )を記憶する。即ちCOセンサー21で燃焼停止直後の一酸化炭素濃度を検知し、この検出値(稼働時検出値Pdri )を図示しない制御装置のメモリーに記憶する。なお、もしCOセンサー21が吸湿して誤動作しているならば、稼働時検出値Pdri は、ゼロ基準(電圧)Pstd に加えて、本来の排気ガスに含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧と、誤動作による上乗せ分を含んだ電圧となっている。
即ち稼働時検出値Pdri の内容は、式1の通りである。
In the
That is, the content of the operating detection value Pdri is as shown in Equation 1.
Pdri =Pstd +Va+Vb ・・・式1
Pdri :稼働時検出値(電圧)
Pstd :ゼロ基準(電圧)
Va :本来の排気ガスに含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧
Vb :誤動作による上乗せ分の電圧
Pdri = Pstd + Va + Vb Formula 1
Pdri: Detection value during operation (voltage)
Pstd: Zero reference (voltage)
Va: voltage corresponding to the concentration of carbon monoxide contained in the original exhaust gas Vb: voltage added due to malfunction
続くステップ6で、給湯用缶体6及び暖房用缶体7の掃気を行う。この工程は、ポストパージと称される工程を利用して行われる。即ち、バーナ15,16の燃焼が停止した後も、一定時間に渡って送風機10,11の回転を維持する。その結果、給湯用缶体6及び暖房用缶体7内に残留する排気ガスは全て排出され、COセンサー21は、フレッシュエアーの給気にさらされる。
そしてステップ7で、ポストパージ後におけるCOセンサー21の検出値(処理前検出値Pbef )を記憶する。即ちCOセンサー21でポストパージ後における一酸化炭素濃度を検知し、この検出値(処理前検出値Pbef )を図示しない制御装置のメモリーに記憶する。
なお、もしCOセンサー21が吸湿して誤動作しているならば、処理前検出値Pbef は、ゼロ基準(電圧)Pstd に加えて、給気に含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧に、誤動作による上乗せ分を含んだ電圧となっている。
即ち処理前検出値Pbef の内容は、式2の通りである。
In
In
If the
That is, the content of the pre-processing detection value Pbef is as shown in Equation 2.
Pbef =Pstd +Vc+Vb ・・・式2
Pbef :処理前検出値(電圧)
Pstd :ゼロ基準(電圧)
Vc :給気に含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧
Vb :誤動作による上乗せ分の電圧
Pbef = Pstd + Vc + Vb Equation 2
Pbef: Detection value (voltage) before processing
Pstd: Zero reference (voltage)
Vc: voltage corresponding to the concentration of carbon monoxide contained in the supply air Vb: voltage added due to malfunction
続くステップ8で、COセンサー21を乾燥させる。具体的にはCOセンサー21への通電量を増大し、COセンサー21を昇温して吸着した水分を蒸発させる。
In subsequent step 8, the
そして続くステップ9で、乾燥処理後におけるCOセンサー21の検出値(処理後検出値Paft )を記憶する。即ちCOセンサー21を加熱した後、当該COセンサー21で一酸化炭素濃度を検知し、この検出値(処理後検出値Paft )を図示しない制御装置のメモリーに記憶する。
なお、仮にCOセンサー21が吸湿して誤動作したとしても、処理後検出値Paft は、給気に含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧を正確に表す電圧となっている。
即ち処理後検出値Paft の内容は、式3の通りである。
In the subsequent step 9, the detected value (post-process detected value Paft) of the
Even if the
That is, the content of the post-processing detection value Paft is as shown in
Paft =Pstd +Vc ・・・式3
Paft :処理後検出値(電圧)
Pstd :ゼロ基準(電圧)
Vc :給気に含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧
Paft = Pstd +
Paft: Detection value after processing (voltage)
Pstd: Zero reference (voltage)
Vc: voltage corresponding to the concentration of carbon monoxide contained in the supply air
続く、ステップ10で、処理後検出値Paft からゼロ基準Pstd を引き、絶対値を取る。演算内容は。式4の通りである。
In
|Paft −Pstd |=|Pstd +Vc|−Pstd =Vc ・・・式4
Paft :処理後検出値(電圧)
Pstd :ゼロ基準(電圧)
Vc :給気に含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧
| Paft−Pstd | = | Pstd + Vc | −Pstd = Vc Equation 4
Paft: Detection value after processing (voltage)
Pstd: Zero reference (voltage)
Vc: voltage corresponding to the concentration of carbon monoxide contained in the supply air
このVcは、給気に含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧であり、本来は、ゼロ又はゼロに近い値でなければならない。
しかしこの値が一定値Aを越えるならば、給気中に一酸化炭素が含まれており、給気異常であって自室汚染等が疑われる。そのため給気に含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧Vcが一定の閾値A以上である場合は、ステップ16に移行し、燃焼不能状態を維持する。
逆に電圧Vcが一定の閾値A未満である場合は、ステップ11に移行する。
This Vc is a voltage corresponding to the concentration of carbon monoxide contained in the supply air, and should originally be zero or a value close to zero.
However, if this value exceeds a certain value A, carbon monoxide is included in the supply air, and the supply air is abnormal, and self-contamination is suspected. Therefore, when the voltage Vc corresponding to the concentration of carbon monoxide contained in the supply air is equal to or higher than a certain threshold value A, the process proceeds to step 16 to maintain the incombustible state.
On the other hand, if the voltage Vc is less than the certain threshold A, the process proceeds to step 11.
ステップ11では、処理前検出値Pbef から処理後検出値Paft を引き、絶対値を取る。演算内容は。式5の通りである。
In
|Pbef −Paft |=|(Pstd +Vc+Vb)−(Pstd +Vc)|=Vb
・・・式5
Pbef :処理前検出値(電圧)
Paft :処理後検出値(電圧)
Vc :給気に含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧
Vb :誤動作による上乗せ分の電圧
| Pbef−Paft | = | (Pstd + Vc + Vb) − (Pstd + Vc) | = Vb
...
Pbef: Detection value (voltage) before processing
Paft: Detection value after processing (voltage)
Vc: voltage corresponding to the concentration of carbon monoxide contained in the supply air Vb: voltage added due to malfunction
式5で明らかな様に、処理前検出値Pbef から処理後検出値Paft を引くことによって、誤動作による上乗せ分の電圧Vbが算出される。誤動作による上乗せ分の電圧Vbが小さい場合は、COセンサー21の湿度影響による誤動作は認められず、現に異常燃焼が起こっていたと考えるべきである。
従って、電圧Vbが、一定の閾値B以下である場合には、ステップ16に移行し、燃焼不能状態を維持する。
逆に電圧Vbが一定の閾値Bを越えているならば、COセンサー21に湿度影響による誤動作があったものと考えられから、ステップ12に移行する。
As apparent from
Accordingly, when the voltage Vb is equal to or lower than the certain threshold value B, the process proceeds to step 16 and the combustion impossible state is maintained.
On the other hand, if the voltage Vb exceeds a certain threshold B, it is considered that the
ステップ12では、稼働時検出値Pdri とゼロ基準出力Pstd との差Daおよび、処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft との差Dbを求め、さらにDaとDbとの差Dcを求める。
演算内容は。式6の通りである。
In step 12, the difference Da between the operating detection value Pdri and the zero reference output Pstd, the difference Db between the pre-processing detection value Pbef and the post-processing detection value Paft, and the difference Dc between Da and Db are obtained.
What is the calculation? It is as
|Da−Db|=|Pdri −Pstd |−|Pbef −Paft |
=|(Pstd +Va+Vb)−Pstd |−|(Pstd +Vc+Vb)−(Pstd +Vc)|
=|Va+Vb|−|Vb|
=Va
=Dc ・・・式6
Pdri :稼働時検出値(電圧)
Pstd :ゼロ基準(電圧)
Pbef :処理前検出値(電圧)
Paft :処理後検出値(電圧)
Va :本来の排気ガスに含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧
Vc :給気に含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧
Vb :誤動作による上乗せ分の電圧
| Da-Db | = | Pdri-Pstd |-| Pbef-Paft |
= | (Pstd + Va + Vb) −Pstd | − | (Pstd + Vc + Vb) − (Pstd + Vc) |
= | Va + Vb | − | Vb |
= Va
=
Pdri: Detection value during operation (voltage)
Pstd: Zero reference (voltage)
Pbef: Detection value (voltage) before processing
Paft: Detection value after processing (voltage)
Va: voltage corresponding to the concentration of carbon monoxide contained in the original exhaust gas Vc: voltage corresponding to the concentration of carbon monoxide contained in the supply air Vb: voltage added due to malfunction
即ちDc(Va)は、本来の排気ガスに含まれる一酸化炭素の濃度に対応した電圧である。Vaが高い場合は、現に排気ガスに含まれる一酸化炭素の濃度が高いことを示しているから、現に異常燃焼が起こっていたと考えるべきである。従ってDc(Va)が所定の閾値Cよりも大きい場合には、ステップ16に移行し、燃焼不能状態を維持する。
なおステップ12を経てステップ16に至る場合は、「COセンサーが異常であって、且つ排気閉塞等を併発した場合」であると考えられる。
ステップ12がYESであるならば、単にCOセンサー21の湿度影響による誤動作によって燃焼停止となったものであると判断できるから、燃焼不能状態を解除する工程に入る。
本実施形態では、燃焼不能状態を解除する前に、ゼロ基準(電圧)Pstd を補正する。即ち、ステップ13に移行して、誤動作による上乗せ分の電圧Vbを記憶する。電圧Vbは、前記した式5によって演算される。
That is, Dc (Va) is a voltage corresponding to the concentration of carbon monoxide contained in the original exhaust gas. When Va is high, it indicates that the concentration of carbon monoxide contained in the exhaust gas is actually high, so it should be considered that abnormal combustion has actually occurred. Therefore, when Dc (Va) is larger than the predetermined threshold value C, the routine proceeds to step 16 and the combustion impossible state is maintained.
Note that the case where the process reaches step 16 via step 12 is considered to be “a case where the CO sensor is abnormal and exhaust blockage or the like occurs simultaneously”.
If step 12 is YES, it can be determined that the combustion has been stopped simply due to a malfunction due to the humidity effect of the
In the present embodiment, the zero reference (voltage) Pstd is corrected before canceling the non-combustible state. That is, the process goes to step 13 to store the additional voltage Vb due to malfunction. The voltage Vb is calculated by
そしてステップ14に移行し、当初のゼロ基準Pstd を、濃度の検出値が下がる方向に補正する。具体的には、湿度影響に起因する誤動作による上乗せ分の電圧Vbに、1以下の係数aを掛けた数を新たなゼロ基準Pstd とし、これを記憶する。
そしてステップ15に移行して燃焼不能状態を解除する。
Then, the process proceeds to step 14 where the initial zero reference Pstd is corrected in the direction in which the density detection value decreases. Specifically, a new zero reference Pstd is stored by multiplying the additional voltage Vb due to malfunction caused by humidity effects by a coefficient a of 1 or less as a new zero reference Pstd.
Then, the process proceeds to step 15 to cancel the incombustible state.
本実施形態では、次の演算をステップ10で行い、給気に含まれる一酸化炭素の濃度が閾値A以下であるか否かを判断した。即ち以下の判断を行った。
In the present embodiment, the following calculation is performed in
|Paft −Pstd |≦A ・・・式7
Paft :処理後検出値(電圧)
Pstd :ゼロ基準(電圧)
A :定数
| Paft−Pstd | ≦ A
Paft: Detection value after processing (voltage)
Pstd: Zero reference (voltage)
A: Constant
また続くステップ11で、吸水による誤差が、閾値B以上であるか否かを判断した。即ち以下の判断を行った。
In the following
|Pbef −Paft |≧B ・・・式8
Pbef :処理前検出値(電圧)
Paft :処理後検出値(電圧)
B :定数
| Pbef−Paft | ≧ B (8)
Pbef: Detection value (voltage) before processing
Paft: Detection value after processing (voltage)
B: Constant
しかしながら、演算の順番は任意であり、これらが逆であってもよい。要するに、本実施形態は、次のマトリックス表に従って判定を行うものである。ただし演算の順番に任意によって、次のマトリックス表の中で、判断の機会がない組み合わせが生じる場合がある。例えば前記したフローチャートの順番に従うと、給気に含まれる一酸化炭素の濃度が閾値Aを越えている場合には、吸水による誤差が、閾値B以上であるか否かを判断する機会が無い。 However, the order of calculation is arbitrary, and these may be reversed. In short, in the present embodiment, determination is performed according to the following matrix table. However, depending on the order of calculation, there may be a combination in the next matrix table that does not have an opportunity for determination. For example, according to the order of the flowcharts described above, when the concentration of carbon monoxide contained in the supply air exceeds the threshold A, there is no opportunity to determine whether or not the error due to water absorption is greater than or equal to the threshold B.
また続くステップで、排気ガスに含まれる一酸化炭素の真の濃度を演算し、この濃度が閾値C以下であるか否かを判断した。即ち以下の判断を行った。この工程についても順不同である。 In a subsequent step, the true concentration of carbon monoxide contained in the exhaust gas was calculated, and it was determined whether or not this concentration was equal to or less than a threshold value C. That is, the following judgment was made. This process is also in no particular order.
|Da−Db|=|Pdri −Pstd |−|Pbef −Paft |≦A ・・・式9
Pdri :稼働時検出値(電圧)
Pstd :ゼロ基準(電圧)
Pbef :処理前検出値(電圧)
Paft :処理後検出値(電圧)
| Da−Db | = | Pdri−Pstd | − | Pbef−Paft | ≦ A Equation 9
Pdri: Detection value during operation (voltage)
Pstd: Zero reference (voltage)
Pbef: Detection value (voltage) before processing
Paft: Detection value after processing (voltage)
最後に各閾値A,B,Cの大小関係について説明する。
前記した閾値Aは、給気中に含まれることが許容される一酸化炭素濃度の限界値である。閾値Bは、COセンサー21が湿度影響によって誤動作したか否かを判定する判定基準である。閾値Cは排気ガスに含まれることが許容される一酸化炭素濃度の限界値である。
従って、閾値Bが最も小さく、次いで閾値Aが大きい。閾値Cは、これらよりも相当に大きい。
Finally, the magnitude relationship between the thresholds A, B, and C will be described.
The above-described threshold value A is a limit value of the carbon monoxide concentration that is allowed to be included in the supply air. The threshold value B is a criterion for determining whether or not the
Therefore, the threshold value B is the smallest, and then the threshold value A is large. The threshold value C is considerably larger than these.
具体的には、閾値Aは、50ppmから100ppm程度である。閾値Bは、100ppmから200ppm程度である。閾値Cは、300ppm以上から500ppm程度である。 Specifically, the threshold A is about 50 ppm to 100 ppm. The threshold B is about 100 ppm to 200 ppm. The threshold value C is about 300 ppm to 500 ppm.
1 燃焼装置
2 建屋
3 給湯・暖房装置
5 筐体
6 給湯用缶体
7 暖房用缶体
10,11 送風機
15,16 バーナ
17,18 燃焼部
20 排気集合部
21 COセンサー
22 排気ダクト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion apparatus 2
Claims (8)
前記一酸化炭素センサーは、周囲の一酸化炭素濃度に応じて検出値Pが変化するものであって、ゼロ基準Pstd との比較によって周囲の一酸化炭素濃度を検出するものであり、
前記一酸化炭素センサーは、吸湿性を有していて吸湿することによって検出値Pが変動する特性を有し、
前記一酸化炭素センサーを乾燥させる乾燥処理機能を備え、
乾燥処理前であって非燃焼状態における処理前検出値Pbef と、乾燥処理後であって非燃焼状態における処理後検出値Paft とを検出し、
処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft との差が一定以上であり、且つ処理後検出値Paft とゼロ基準Pstd との差が所定以内であることを条件として、燃焼不能状態を解除することを特徴とする燃焼装置。 It is equipped with a combustion section equipped with a burner, a blower, and a carbon monoxide sensor. While supplying air to the combustion section with the blower, the heat generated by burning the fuel with the burner is supplied to the desired application and included in the exhaust gas. Carbon monoxide is monitored by a carbon monoxide sensor, and if the carbon monoxide contained in the exhaust gas reaches a concentration above a certain value and / or an integrated concentration above a certain value, the combustion in the combustion section is stopped. In the combustion device that makes the combustion impossible,
In the carbon monoxide sensor, the detection value P changes according to the surrounding carbon monoxide concentration, and the surrounding carbon monoxide concentration is detected by comparison with the zero reference Pstd.
The carbon monoxide sensor has a property of having a hygroscopic property and a detection value P fluctuates by absorbing moisture.
Provided with a drying treatment function for drying the carbon monoxide sensor,
A pre-processing detection value Pbef in the non-burning state before the drying process and a post-processing detection value Paft in the non-burning state after the drying process are detected;
Canceling the non-combustible state on condition that the difference between the detected value Pbef before processing and the detected value Paft after processing is a certain value or more and that the difference between the detected value Paft after processing and the zero reference Pstd is within a predetermined range. Combustion device characterized by.
稼働時検出値Pdri とゼロ基準Pstd との差Daと、前記処理前検出値Pbef と処理後検出値Paft との差Dbに関し、DaとDbの差Dcが規定値以内であることを追加条件として燃焼不能状態を解除することを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置。 The detection value Pdri at the time of operation immediately before the combustion stop or immediately after the combustion stop is detected, and after stopping the combustion, the operation of the blower is continued to scavenge the combustion part, and the detection value of the carbon monoxide sensor after the scavenging is detected before the processing. Let the value Pbef be
Regarding the difference Da between the operating detection value Pdri and the zero reference Pstd and the difference Db between the pre-processing detection value Pbef and the post-processing detection value Paft, an additional condition is that the difference Dc between Da and Db is within a specified value. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the incombustible state is canceled.
一酸化炭素センサーを乾燥させる乾燥処理工程を備え、
乾燥処理前であって非燃焼状態における処理前検出値Pbef と、乾燥処理後であって非燃焼状態における処理後検出値Paft とを比較し、両者の差が一定以上であり、
且つ処理後検出値Paft と一酸化炭素濃度が低い場合に想定される検出値とを比較して両者の差が所定以内であることを条件として、燃焼不能状態を解除することを特徴とする燃焼装置の制御方法。 It is equipped with a combustion section equipped with a burner, a blower, and a carbon monoxide sensor. While supplying air to the combustion section with the blower, the heat generated by burning the fuel with the burner is supplied to the desired application and included in the exhaust gas. Carbon monoxide is monitored by a carbon monoxide sensor, and if the carbon monoxide contained in the exhaust gas reaches a concentration above a certain value and / or an integrated concentration above a certain value, the combustion in the combustion section is stopped. In the control method of the combustion device to make the combustion impossible state,
A drying process for drying the carbon monoxide sensor;
The pre-treatment detection value Pbef in the non-burning state before the drying treatment and the post-treatment detection value Paft in the non-burning state after the drying treatment are compared, and the difference between the two is not less than a certain value.
Combustion characterized in that the non-combustible state is canceled on the condition that the post-treatment detection value Paft is compared with a detection value assumed when the carbon monoxide concentration is low and the difference between the two is within a predetermined range. Control method of the device.
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