JPH04136617A - ジルコニアｏ↓２センサの異常出力の回避方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ　産業上の利用分野 本発明は、不完全燃焼を防止するため燃焼機器に取り付
けられ、その排気中の０２濃度を測定するジルコニア０
２センサに関し、詳しくはその異常出力の回避方法に関
するものである。

口　従来の技術 従来、各種燃焼機器の不完全燃焼を防止するため、排気
中の０２濃度を測定し、その測定結果からファン回転数
を補正し、空気比を最適に維持する方法が行なわれてい
た。そして、燃焼機器の排気中の０２濃度を測定するセ
ンサとして限界電流型ジルコニア０□センサが広く一般
的に使用されていた。

ハ　発明が解決しようとする課題 上記従来の技術において、０２濃度とジルコニア０２セ
ンサの出力とは通常比例しているがＯ２濃度が低くなり
ＣＯが多量に発生してくると、ジルコニア０２センサに
異常出力が起こる。（第５図参照） その原因はＣＯが大量に存在する状態になると、Ｏ３が
高温のセンサ上で消費され、最終的に０２が無くなり、
水蒸気が電気分解されて０２の供給源となるためである
。それによって、ジルコニア０２センサの出力が第５図
示のように急激に増大するのである。即ち、第５図示の
０２センサのグラフは、実際には０２不足の状態（Ｏ２
濃度約３％以下のゾーン）であるにかかわらず、０２過
剰の信号になっており、異常出力を表わしているもので
ある。

このようなジルコニア０□センサの異常出力の状態では
、実際の０２濃度が低いにもかかわらす０２センサの出
力が高いため、その出力値に応する空気比によってファ
ンの回転を制御することになり、第４図示の如く、ファ
ン回転数が低下し０２不足となって不完全燃焼を起すと
いう問題があった。

尚、第４図において、「ファン閉塞」とは、例えば燃焼
中にファン給気口な詰らせること等を言う。

二　課題を解決するための手段 本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、ジルコニア０
２センサの異常出力を制御ソフトで判断して、ファンの
回転数を補正したり或は器具を停止させて、燃焼機器の
不完全燃焼を防止することを目的とするもので、その構
成は、燃焼機器の排気路にジルコニア０２センサを取り
付けて排気中の０２濃度を測定し、その測定結果からフ
ァン回転数の適正値を計算し、その計算結果によってフ
ァン回転数を補正し、空気比を最適に維持する制御方式
において、０２センサからの出力データを入力して時間
勾配を計算する計算手段と、その計算結果を規定値と比
較する比較手段と、その比較結果から前記ジルコニア０
２センサの異常出力を判断する判断手段と、その判断結
果によりファンの回転数をアップ又は器具を停止させる
制御手段とを備えたものである。

又、燃焼機器の排気路に０２センサを取り付けて排気中
の０２濃度を測定し、その測定結果からファン回転数の
適正値を計算し、その計算結果によってファン回転数を
補正し、空気比を最適に維持する制御方式において、ガ
ス比例制御弁の電流値及びファン回転数のデータを入力
して予想空気比を計算する計算手段と、その計算結果と
０２センサからの出力データとを比較する比較手段と、
その比較結果から前記ジルコニア０□センサの異常出力
を判断する判断手段と、その判断結果によりファン回転
数をアップ又は器具を停止させる制御手段とを備えたも
のである。

ホ　作用 燃焼機器に取り付けた０２センサからの出力データを入
力し、計算手段により時間勾配を計算し、その計算結果
と０２濃度規定値とを比較し、その比較結果から判断手
段によりジルコニア０２センサの異常出力を判断し、異
常出力と判断された場合には、制御手段により一時ファ
ンの回転数をアップして燃焼機器の不完全燃焼を防止し
、更に異常状態が続く時は器具を停止させる。

又、ガス比例制御弁の電流値及びファン回転数のデータ
を入力して計算手段により予想空気比を計算し、その計
算結果と燃焼機器に取り付けた０２センサからの出力デ
ータとを比較し、その比較結果から判断手段によりジル
コニア０２センサの異常出力を判断し、異常出力と判断
された場合には、前記実施例と同様に、制御手段により
一時ファンの回転数をアップして燃焼機器の不完全燃焼
を防止し、更に異常状態が続く時は器具を停止させる。

へ　実施例 本発明の第１実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は、マイクロプロセッサを使用してジルコニア０
２センサの異常出力を回避する制御プログラムのフロー
チャートで、最初に燃焼機器の排気路に取り付けた０２
センサからの出力データ（空気比）をマイクロプロセッ
サに入力する。

次に空気比（Ｏ２濃度）の時間勾配（ｄｘ／ｄｔ）が計
算される。そして、その０２濃度の時間勾配とあらかじ
め設定された０２濃度規定値とを比較する。

そして、その比較結果からジルコニア０２センサの出力
が異常か否かを判断する。即ち、異常の場合の出力はｄ
ｘ／ｄｔｗ■となるので、あらかじめ設定された０２濃
度規定値以上は異常とする。異常出力と判断された場合
には、マイクロプロセッサからの制御信号により一部フ
ァンの回転数をアップして燃焼機器の不完全燃焼を防止
し、更に異常状態が続く時は器具を停止させる。（第３
図参照） 上記の手順により、不完全燃焼の状態が回避され、燃焼
機器の使用安全が確保される。

又、第２図は、本発明の第２実施例を示したもので、第
１実施例と同様にマイクロプロセッサを使用して、ジル
コニア０□センサの異常出力を回避する制御プログラム
のフローチャートである。

最初に、燃焼機器の排気路に取り付けた０２センサから
の出力データ（空気比）と、ガス比例制御弁の電流値及
びファン回転数のデータとがマイクロプロセッサに入力
される。そして、ガス比例制御弁の電流値及びファン回
転数のデータから予想空気比（予想０２濃度）が計算さ
れる。

次に、その予想空気比と前記０□センサから人力された
空気比とを比較する。

その比較結果から、ジルコニア０２センサの出力が異常
か否かを判断する。

即ち、「予想空気比」（「空気比」、即ち、「予想空気
比」／「空気比Ｊ＜Ｋ（Ｋは予め設定された比率）の場
合、異常出力とされ、マイクロプロセッサは制御手段の
一部を構成するタイマーに作動信号を送る。タイマーは
同じく制御手段の一部を構成する１０％回転数ｕｐ回路
に信号を送り、ファンの回転数が１０％ｕｐされる。そ
の状態を所定時間続け、その間依然としてセンサが異常
出力している場合には、タイマーがタイムｕｐＬ、てリ
レーにＯＦＦ信号を送りファンの回転を停止させる。こ
のようにして燃焼機器の不完全燃焼が防止或は不完全燃
焼の状態が回避され、燃焼機器の使用安全が確保される
。

尚、上記両実施例において、異常出力回避のため、ファ
ンの回転数を１０％ｕｐとしているが、これに限定され
るものではない。

ト　発明の詳細 な説明の如く、本発明に係るジルコニア０２センサの異
常出力の回避方法は、マイクロプロセッサを使用して、
０２センサの時間勾配と規定値とを比較して異常出力を
判断したり、或は、予想空気比と０２センサからの出力
データとを比較して異常出力を判断し、異常出ツＪの場
合、制御手段によりファン回転数をアップ又は器具を停
止させるものであるから、燃焼機器の不完全燃焼の状態
を回避或は不完全燃焼を防止し、燃焼機器の使用安全が
確保されると共に、制御ソフトウェアによって異常出力
を回避するため低コストで・実現出来る等、その実用価
値は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１実施例の制御プログラムのフ
ローチャート、第２図は第２実施例の制御プログラムの
フローチャート、第３図は異常出力の回避がなされた状
態を表すグラフ、第４図は異常出力の回避がなされない
状態を表すグラフ、第５図はジルコニア０２センサの出
力特性を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　燃焼機器の排気路にジルコニアＯ＿２センサを取り
   付けて排気中のＯ＿２濃度を測定し、その測定結果から
   ファン回転数の適正値を計算し、その計算結果によって
   ファン回転数を補正し、空気比を最適に維持する制御方
   式において、Ｏ＿２センサからの出力データを入力して
   時間勾配を計算する計算手段と、その計算結果を規定値
   と比較する比較手段と、その比較結果から前記ジルコニ
   アＯ＿２センサの異常出力を判断する判断手段と、その
   判断結果によりファンの回転数をアップ又は器具を停止
   させる制御手段とを備えたことを特徴とするジルコニア
   Ｏ＿２センサの異常出力の回避方法。 ２　燃焼機器の排気路にＯ＿２センサを取り付けて排気
   中のＯ＿２濃度を測定し、その測定結果からファン回転
   数の適正値を計算し、その計算結果によってファン回転
   数を補正し、空気比を最適に維持する制御方式において
   、ガス比例制御弁の電流値及びファン回転数のデータを
   入力して予想空気比を計算する計算手段と、その計算結
   果とＯ＿２センサからの出力データとを比較する比較手
   段と、その比較結果から前記ジルコニアＯ＿２センサの
   異常出力を判断する判断手段と、その判断結果によりフ
   ァン回転数をアップ又は器具を停止させる制御手段とを
   備えたことを特徴とするジルコニアＯ＿２センサの異常
   出力の回避方法。