JPH07103477A - Ｃｏ安全装置付の能力切替式燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼能力の切り替え時にＣＯ安全動作を一時
的に停止し、かつ、ＣＯセンサの断線故障を検知したと
きに燃焼停止する。 【構成】 能力切り替えスイッチ７により電磁弁２を動
作させてバーナ１の燃焼能力を切り替える。能力切り替
え検出部18は能力切り替えスイッチ信号を受けて能力切
り替え動作を検出する。燃焼能力の切り替えが検出され
ると、タイマ回路20が動作し、タイマ動作時間だけコイ
ル21が駆動して動作切り替えスイッチ10を強制通電回路
17側に切り替える。強制通電回路17はＣＯセンサ８のＣ
Ｏ検出信号を駆動入力としてタイマ動作中燃料弁４を強
制的に開駆動する。その一方で、ＣＯセンサ８からＣＯ
検出信号が加えられないときには燃料弁４を強制閉駆動
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器や風呂釜等のＣ
Ｏ安全装置付の能力切替式燃焼装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】燃焼装置として一般的なＣＯ安全装置付
の能力切替式給湯器が実開昭６３−１７３６５６号公報
において示されている。この装置は、排気ガス中のＣＯ
濃度をＣＯセンサで検出し、検出ＣＯ濃度が所定値を上
回ったときにＣＯ検出回路からＣＯ検出信号を出力し、
この信号を用いてＣＯに対する安全制御が行われるよう
になっている。

【０００３】そして、この装置では、燃焼能力の切り替
え時に、通常の燃焼の場合よりも多量のＣＯガスが出る
ことに着目し、能力切り替え時に、この多量のＣＯガス
をＣＯセンサが検出して、異常な制御が行われることを
防止するために、燃焼能力の切り替えを検出したとき
に、所定時間タイマを動作して、そのタイマ動作時間
は、ＣＯセンサからの検出信号の大きさに拘わらず、Ｃ
Ｏ検出回路からＣＯ検出信号を出力するのを停止してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の装置は、燃焼能力の切り替え時にはＣＯ検出回路から
ＣＯ検出信号を出力するのを停止し、燃焼能力切り替え
時以外の通常の燃焼運転時には、ＣＯセンサ出力が所定
値を越えない限りＣＯ安全動作が行われない構成となっ
ており、ＣＯセンサが例えば断線等の故障を起こしたと
きには、この故障が検知されず、この場合は、ＣＯガス
が多量に発生しても、ＣＯセンサ側からこのＣＯ濃度に
対応する出力が得られないため、ＣＯ検出回路からＣＯ
検出信号が出力されず、ＣＯ安全動作も作動しない状態
となり、非常に危険な状態になるという問題がある。

【０００５】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、燃焼能力の切り替え
時にＣＯセンサ出力によって異常な制御が行われること
を防止すると共に、ＣＯセンサの断線等の故障を検知で
きる従来例とは構成の異なる新たなＣＯ安全装置付の能
力切替式燃焼装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、バーナ燃焼の能力切り替え手段と、排気ガス中
のＣＯを検出するＣＯセンサと、このＣＯセンサの出力
値が予め与えられる基準値に達したときにバーナへの燃
料供給通路に設けた燃料弁を遮断するＣＯ安全装置とを
有するＣＯ安全装置付の能力切替式燃焼装置において、
前記バーナ燃焼の能力切り替え手段の能力切り替え動作
を検出する能力切り替え検出部と、この能力切り替え検
出部がバーナ燃焼の能力切り替えを検出したときに前記
ＣＯセンサからのＣＯ検出信号を動作入力として所定の
時間前記燃料弁を強制開駆動し、動作入力としてのＣＯ
検出信号が得られないときは燃料弁を強制閉駆動する強
制弁駆動回路とを設けたことを特徴として構成されてい
る。

【０００７】

【作用】上記構成の本発明において、バーナ燃焼の能力
切り替えが行われると、その燃焼能力の切り替えが能力
切り替え検出部によって検出される。この燃焼能力の切
り替え検出に基づき、強制弁駆動回路は、ＣＯセンサか
らのＣＯ検出信号を受け、ＣＯセンサからＣＯ検出信号
が出力されているときには、このＣＯ検出信号を動作入
力として、所定の時間燃料供給通路の燃料弁を強制開駆
動し、燃焼能力の切り替え時に、一時的に、ＣＯガスが
多く発生することによってＣＯ安全装置が前記燃料弁を
遮断して燃焼が停止されるという不具合を防止する。

【０００８】この燃焼能力の切り替え時に、ＣＯセンサ
が断線等の故障を起こしていたときには、ＣＯセンサか
らＣＯ検出信号が出力されず、このときには、強制弁駆
動回路は、動作入力が加えられないので、ＣＯセンサが
故障したものと判断し、前記燃料弁を遮断する結果、燃
焼が停止し、ＣＯセンサが故障したまま燃焼運転が行わ
れるのを防止する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には本発明装置の一実施例のブロック構成が
示されている。同図において、給湯器、風呂釜、燃焼式
暖房機等の燃焼装置のバーナ１には能力切り替え用の電
磁弁２を介してガス供給通路３が接続されており、この
ガス供給通路３に、電磁弁等の燃料弁４が介設されてい
る。

【００１０】燃料弁４の下流側のガス供給通路３は、第
１の通路５と第２の通路６に分岐されてバーナ１に接続
されており、第１の通路５の入口は前記電磁弁２により
開閉されるようになっており、この電磁弁２の開閉は手
動あるいは自動で作動する能力切り替えスイッチ７によ
り行われている。

【００１１】燃焼装置の排気側にはバーナ１の燃焼によ
る排気ガス中のＣＯを検出するＣＯセンサ８が配設され
ており、このＣＯセンサ８のＣＯ検出信号は動作切り替
えスイッチ10の可動片11の基端側に接続されている。

【００１２】動作切り替えスイッチ10の常閉接点12側に
は比較判断部13が接続されている。この比較判断部13に
は排気ガス中のＣＯの危険判断の基準となる基準値が与
えられており、比較判断部13はＣＯセンサ８の出力（Ｃ
Ｏ検出信号のレベル）と前記基準値とを比較し、センサ
出力値が基準値を越えたときにはハイレベル（以下、Ｈ
レベルという）の信号を出力し、センサ出力値が基準値
以下のときにはロウレベル（以下、Ｌレベルという）の
信号を出力する。警報部14は比較判断部13からＨレベル
の信号が加えられたときにのみ、ブザーを鳴らしたり、
あるいは燃焼装置の制御装置のリモコン（図示せず）の
表示部にＣＯ濃度の危険を表示したりして、ＣＯの発生
状態が危険状態にあることを警報する。

【００１３】弁駆動部15は前記比較判断部13からＨレベ
ルの信号が加えられたときに、燃料弁４を遮断駆動し、
バーナ１の燃焼を停止させ、比較判断部13からＬレベル
の信号が加えられているときには燃料弁４を開状態に維
持する。

【００１４】動作切り替えスイッチ10の常開接点16側に
は強制通電回路17が接続されており、この強制通電回路
17は動作切り替えスイッチ10の可動片11が常開接点16側
に切り替えられている状態で、ＣＯセンサ８からＣＯ検
出信号が加えられているときには燃料弁４に強制的に弁
開駆動電流を通電し、燃料弁４を開状態に維持する。ま
た、強制通電回路17は動作切り替えスイッチ10の可動片
11が常開接点16側に接続されている状態で、ＣＯセンサ
８からのＣＯ検出信号が加えられないときや、途切れた
ときには、燃料弁４への弁開駆動電流の通電を強制的に
停止し、燃料弁４を強制的に遮断し、バーナ燃焼を停止
する。

【００１５】前記能力切り替えスイッチ７の切り替えス
イッチ信号は能力切り替え検出部18に加えられており、
能力切り替え検出部18はこのスイッチ信号を受けて燃焼
の能力切り替えを検出したときには、タイマ回路20のタ
イマを予め与えられる所定の時間動作させる。タイマ回
路20はタイマの動作期間だけコイル21を駆動し、動作切
り替えスイッチ10の可動片11を常閉接点12側から常開接
点16側へ切り替え維持する。動作切り替えスイッチ10は
タイマが動作している期間中だけ可動片11を常開接点16
側へ切り替え、タイマがタイムアップした以降は可動片
11を常閉接点12側へ切り替え維持する。

【００１６】セルフ安全回路22は燃焼装置の各部の異常
状態を自分自身で検知するものであり、燃焼装置内に設
置される温度ヒューズや、バーナ位置に設置されるフレ
ームロッド電極（炎検知センサ）等の信号を受け、例え
ば、温度ヒューズからオフ信号が加えられたときには装
置の異常加熱発生状態と検知し、フレームロッド電極か
らオフ信号が加えられたときには失火異常と検知し、異
常信号としてＨレベルの信号を出力し、このＨレベル信
号を前記動作切り替えスイッチ10を介して比較判断部13
に加えている。

【００１７】この実施例で、比較判断部13と警報部14と
弁駆動部15はＣＯ安全装置を構成し、能力切り替え検出
部18とタイマ回路20とコイル21と動作切り替えスイッチ
10と強制通電回路17は強制弁駆動回路を構成する。

【００１８】本実施例は上記のように構成されており、
次に、図１の構成図と、図２のフローチャートに基づ
き、動作を説明する。図１に示す電磁弁２の動作状態
で、ガス供給通路３から供給されてくる燃料ガスは第２
の通路６を通ってバーナ１へ供給されており、バーナ１
は小能力状態で燃焼している。このバーナ１の燃焼運転
状態でＣＯセンサ８は排気ガス中のＣＯを時々刻々検出
し、そのＣＯ検出信号を出力する。

【００１９】この燃焼運転状態では、動作切り替えスイ
ッチ10の可動片11は常閉接点12側に接続されており、Ｃ
Ｏセンサ８のセンサ出力は比較判断部13に加えられてい
る。図２のフローチャートのステップ101 で、比較判断
部13は予め与えられている基準値とＣＯ検出信号のレベ
ル（センサ出力値）とを比較し、センサ出力値が基準値
を越えたときにはＨレベルの信号を出力する。

【００２０】このＨレベルの信号が出力されると、ステ
ップ108 で、弁駆動部15から燃料弁停止信号（弁閉駆動
信号）が燃料弁４に加えられて、燃料弁４が遮断する。
その一方において、比較判断部13からのＨレベル信号に
より警報部14でＣＯ濃度の危険状態の警報が行われる。

【００２１】前記比較判断部13での基準値とＣＯセンサ
出力値との比較により、センサ出力値が基準値以下のと
きには比較判断部13からＬレベルの信号が出力される
が、このときには、弁駆動部15により、燃料弁４は開状
態に維持され、燃焼運転が継続される。そして、この燃
焼運転の継続状態で、ステップ102 により、バーナ切り
替え、つまり、燃焼能力の切り替えがあったか否かが判
断される。能力切り替えスイッチ７が動作されて電磁弁
２により第１の通路５の入口が開けられると、ガス供給
通路３からの燃料ガスは第１の通路５と第２の通路６の
両方の通路を通ってバーナ１に燃料ガスが供給され、バ
ーナ１は大能力状態で燃焼する。このように、バーナ１
の燃焼能力の切り替え（燃焼面や使用バーナ数の切り替
え）が行われると、その能力切り替えスイッチ７の信号
が能力切り替え検出部18に加えられ、能力切り替え検出
部18により燃焼能力の切り替えがあったことが検知され
る。

【００２２】そうすると、ステップ103 で、タイマ回路
20のタイマ動作が開始し、コイル21の駆動により、ステ
ップ104 で動作切り替えスイッチ10の可動片11が常開接
点16側に切り替えられる。この動作切り替えスイッチ10
のスイッチ切り替えにより、ＣＯセンサ８から出力され
るＣＯ検出信号は強制通電回路17に加えられる。強制通
電回路17はステップ105 で、ＣＯセンサ８からＣＯ検出
信号が加えられているか否かを判断する。ＣＯセンサ８
からＣＯ検出信号が加えられているときには、ＣＯセン
サ８に断線等の異常がないものと判断し、燃料弁４に強
制開駆動電流を通電供給し、燃料弁４を開状態に維持す
る。これに対し、ＣＯセンサ８が断線等により故障して
いるときには、ＣＯセンサ８からＣＯ検出信号が出力さ
れない。強制通電回路17はセンサ出力が加えられていな
いことを確認したときや、途中でＣＯセンサ出力が途切
れたときには、ＣＯセンサ８に断線等の異常が生じたも
のと判断し、燃料弁４への強制開駆動電流の供給を停止
し、前記ステップ108 および109 と同様に燃料弁４を遮
断駆動し、バーナ１の燃焼を停止する。

【００２３】前記タイマ回路20のタイマ動作時間が経過
すると、コイル21の駆動が停止する結果、ステップ107
で動作切り替えスイッチ10の可動片11は常閉接点12側に
切り替わり、その切り替え状態が維持される。そして、
フローチャートのステップ101 以降の動作が繰り返し行
われる。

【００２４】なお、燃焼運転中にセルフ安全回路22が燃
焼装置内に配設されている温度ヒューズのオフ状態（ヒ
ューズ断線状態）やフレームロッド電極（図示せず）の
オフ信号（バーナ失火状態）等の異常を検知したときに
は、Ｈレベルの信号が出力され、このＨレベルの信号は
動作切り替えスイッチ10を介して比較判断部13に加えら
れることとなる。比較判断部13は基準値と、このＨレベ
ルの信号を比較する。このとき、Ｈレベルの信号値が基
準値よりも大きいので、Ｈレベルの信号がそのまま弁駆
動部15に加えられて燃料弁４の遮断が行われる。

【００２５】また、同時にタイマ回路にもＨレベルの信
号が入力され、タイマ回路がリセットされるため、能力
切替時で動作切り替えスイッチ10が常開接点16側にあっ
ても、これが常閉接点12側に切り替わるため、Ｈレベル
の信号が弁駆動部15に加えられて燃料弁４の遮断が行わ
れる。

【００２６】本実施例によれば、燃焼能力の切り替えが
行われたときには、強制通電回路17が動作し、所定のタ
イマ動作時間だけ燃料弁４を開駆動維持するから、燃焼
能力の切り替え時に、ＣＯガスの発生量が大きくなって
も、ＣＯ安全装置が働いて燃料弁４が遮断されるという
不具合を解消することができる。しかも、この燃料弁４
の強制開駆動は燃焼能力切り替えによってＣＯガスの発
生が一時的に増える短時間に限られ、その短時間のタイ
マ動作時間が経過したときには動作切り替えスイッチ10
は強制通電回路17側から通常のＣＯ安全動作を行うＣＯ
安全装置の比較判断部13側に切り替わってＣＯ安全動作
が行われるので、ＣＯガスに対する安全が損なわれると
いうことはない。

【００２７】また、燃焼能力の切り替え時には、強制通
電回路17は、ＣＯセンサ８のセンサ出力の有無によって
ＣＯセンサ８の断線等の異常があるか否かを判断し、断
線等によりＣＯセンサ８に故障が生じたときには、その
異常を警報部14により警報させ、直ちに燃料弁４を遮断
するので、ＣＯセンサ８が故障したまま燃焼運転が継続
されるということがなく、ＣＯガスに対する安全性を格
段にアップすることができる。

【００２８】さらに、本実施例では、セルフ安全回路22
の動作により、燃焼装置内の温度ヒューズが切れたり、
失火が確認されたときには自動的に燃料弁４が遮断され
るので、ＣＯガス以外の装置異常に対してもその安全性
が確保されることとなる。

【００２９】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
例のセルフ安全回路は、温度ヒューズの切断や、フレー
ムロッド電極からのオフ信号を検出したときにハイレベ
ルの信号を出力するようにしたが、この他に、給湯器の
燃焼装置においては、フローセンサ（水量センサ）等か
ら、オフ信号（通水停止信号）が出力されたり、制御装
置のリモコンからオフ信号が加えられたときに、同様
に、ハイレベル信号を出力して燃料弁４を遮断するよう
にしてもよい。

【００３０】また、上記実施例では燃焼能力を２段階切
り替えの例で説明したが、この燃焼能力の切り替え段数
は３段階以上であってもよく、仕様に応じ任意に設定さ
れるものである。

【００３１】さらに、上記実施例はガスを燃料とする燃
焼装置について説明したが、本発明の対象となる燃焼装
置は石油を燃料とするものにも当然適用されるものであ
る。

【００３２】さらに、本実施例では燃焼能力の切り替え
時の動作例を対象に説明したが、本発明の応用例とし
て、バーナ１の点火時の動作にも適用することもでき
る。この場合は、点火状態を点火状態検出部で検出し、
この点火状態検出部によりバーナ１の点火が検出された
ときには本実施例の能力切り替え検出部18と同様にタイ
マ回路20を動作させて動作切り替えスイッチ10を通常の
ＣＯ安全装置のＣＯ安全動作状態から強制通電回路17側
に切り替え、所定のタイマ動作時間だけ燃料弁４を強制
的に開駆動させることとなる。点火時にも、燃焼能力の
切り替え時と同様にＣＯガスの発生量が大きくなること
が知られており、この点火時のＣＯ発生量の増加をＣＯ
センサ８が検出してＣＯ安全動作が作動し、燃料弁４が
点火時毎に遮断されてしまうという不具合を同様に解消
するこができることとなる。

【００３３】

【発明の効果】本発明はＣＯセンサからのＣＯ検出信号
を駆動入力として燃焼能力の切り替えが行われる毎に所
定の時間強制弁駆動回路を駆動して燃料弁を強制開駆動
するように構成したものであるから、ＣＯセンサに断線
等の異常がない限り、燃焼能力の切り替えが生じると、
自動的に、燃料弁が開駆動され、その状態が維持される
ので、燃焼能力の切り替えによって一時的にＣＯガスの
発生量が増加しても、ＣＯ安全装置が作動して燃料弁が
遮断しバーナの燃焼が停止されるという不具合状態の発
生を確実に解消することができる。

【００３４】しかも、従来例では燃焼能力の切り替え時
にはＣＯ検出回路の出力を停止して消極的に燃料弁の開
状態を維持するようにしたのに対し、本発明では燃焼能
力の切り替えが検出されたときには積極的に燃料弁を強
制開駆動するものであるから、その燃料弁の開駆動動作
の信頼性がアップする。

【００３５】さらに、本発明ではＣＯセンサのＣＯ検出
信号を動作入力として強制弁駆動回路を動作させるもの
であるから、ＣＯセンサが断線等により故障したときに
は、ＣＯセンサのＣＯ検出信号が動作入力として働かな
いので、強制弁駆動回路により燃料弁が強制閉駆動され
る結果、ＣＯセンサが断線等で故障されたまま燃焼運転
が継続されるという不具合を防止することができ、ＣＯ
ガスに対する安全は格段に高められたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部構成を示すブロック図
である。

【図２】同実施例の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ バーナ ４ 燃料弁 ７ 能力切り替えスイッチ ８ ＣＯセンサ 10 動作切り替えスイッチ 13 比較判断部 14 警報部 15 弁駆動部 17 強制通電回路 18 能力切り替え検出部 20 タイマ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナ燃焼の能力切り替え手段と、排気
   ガス中のＣＯを検出するＣＯセンサと、このＣＯセンサ
   の出力値が予め与えられる基準値に達したときにバーナ
   への燃料供給通路に設けた燃料弁を遮断するＣＯ安全装
   置とを有するＣＯ安全装置付の能力切替式燃焼装置にお
   いて、前記バーナ燃焼の能力切り替え手段の能力切り替
   え動作を検出する能力切り替え検出部と、この能力切り
   替え検出部がバーナ燃焼の能力切り替えを検出したとき
   に前記ＣＯセンサからのＣＯ検出信号を動作入力として
   所定の時間前記燃料弁を強制開駆動し、動作入力として
   のＣＯ検出信号が得られないときは燃料弁を強制閉駆動
   する強制弁駆動回路とを設けたことを特徴とするＣＯ安
   全装置付の能力切替式燃焼装置。