JPH07180833A - 燃焼機器の不完全燃焼検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】より正確に不完全燃焼を検出できる不完全燃焼
検出装置を提供する。 【構成】燃焼機器Ａの排気中のＣＯ濃度を検知するＣＯ
濃度検出手段２０と、ＣＯ濃度検出手段２０のＣＯ濃度
出力と実際のＣＯ濃度との関係式及びＣＯ濃度出力のゼ
ロ点の初期設定値を出力特性として記憶する出力特性記
憶手段２２と、ＣＯ濃度出力と前記関係式とからＣＯ濃
度判定値を算出するＣＯ濃度判定値演算手段２３と、Ｃ
Ｏ濃度判定値から不完全燃焼を判定する不完全燃焼判定
手段２５と、判定手段２５の判定により燃焼機器Ａを停
止する燃焼制御手段２６とを備える。燃焼機器Ａが所定
時間燃焼していないときのＣＯ濃度出力からゼロ点の補
正値を算出する補正値演算手段３０と、該補正値を記憶
する補正値記憶手段３２と、該補正値から補正関係式を
算出する補正関係式演算手段３４とを設ける。ＣＯ濃度
判定値演算手段２３はＣＯ濃度出力と補正関係式とから
ＣＯ濃度判定値を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼機器の不完全燃焼
を検出する不完全燃焼検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の不完全燃焼検出装置とし
て、図１示の給湯器Ａの排出口６にＣＯセンサ２０を設
け、ＣＯセンサ２０のＣＯ濃度出力により燃焼排ガスＺ
中のＣＯ濃度を算出し、該ＣＯ濃度が所定の基準値を超
えたときに不完全燃焼と判定して、燃焼制御装置４によ
り前記給湯器Ａの燃焼を停止するものが知られている。

【０００３】給湯器Ａは燃焼ハウジング１内に燃焼を行
うガスバーナー２を配し、燃焼ファン３で燃焼ハウジン
グ１にガスバーナー２の燃焼用空気Ｘを供給して燃焼を
行うようになっており、燃焼制御装置４によりガスバー
ナー２へのガス供給、ガスバーナー２の点火、燃焼ファ
ン３の制御がなされる。燃焼ハウジング１は、下方に燃
焼用空気Ｘの導入口５を、上方に燃焼排ガスＺを外部に
排出する排出口６をそれぞれ設け、燃焼ハウジング１内
のガスバーナー２の上方には熱交換器７が配設されてい
る。

【０００４】前記不完全燃焼検出装置は、ＣＯセンサ２
０と燃焼制御装置４を制御するコントローラ２１とから
なり、コントローラ２１は、図５示のように、ＣＯセン
サ２０のＣＯ濃度出力と実際のＣＯ濃度との関係式をＣ
Ｏセンサ２０の出力特性として記憶する出力特性記憶手
段２２と、ＣＯセンサ２０のＣＯ濃度出力と出力特性記
憶手段２２に記憶されている前記関係式とから不完全燃
焼の判定に用いられるＣＯ濃度判定値を算出するＣＯ濃
度判定値演算手段２３と、前記ＣＯ濃度判定値を予め設
定されて基準値ＲＯＭ２４に記憶されている基準値と比
較して給湯器Ａの不完全燃焼を判定する不完全燃焼判定
手段２５と、不完全燃焼判定手段２５により不完全燃焼
が検出されたときに給湯器Ａの燃焼を停止させる燃焼制
御手段２６とを備えるマイクロコンピュータである。

【０００５】前記ＣＯセンサ２０は、排出口６の燃焼排
ガスＺ中のＣＯ濃度を検知すると、固有の出力特性に従
って、該ＣＯ濃度を電気信号に変換して出力するもので
あり、前記電気信号は前記ＣＯ濃度の対応する強度とな
っている。前記出力特性は、前記ＣＯセンサ２０の出力
に所定の温度補正を行うことにより、図４に実線の直線
Ｍで示すように実際のＣＯ濃度の１次関数となる。

【０００６】そこで、前記従来の不完全燃焼検出装置で
は、ＣＯセンサ２０の出力特性としてＣＯ濃度出力と実
際のＣＯ濃度との関係を示す直線Ｍの関係式を初期設定
値記憶手段２２に記憶させ、ＣＯ濃度判定値演算手段２
３でＣＯセンサ２０のＣＯ濃度出力を直線Ｍの関係式に
当てはめて、該ＣＯ濃度出力に対応する実際のＣＯ濃度
を算出する。例えば、このときのＣＯセンサ２０のＣＯ
濃度出力をｘとすると、図４の直線ＭでＣＯ濃度出力ｘ
に対応するＣ_M が実際のＣＯ濃度として算出される。前
記不完全燃焼検出装置では、次に、該ＣＯ濃度Ｃ_M を前
記ＣＯ濃度判定値とし、不完全燃焼判定手段２５で該Ｃ
Ｏ濃度判定値Ｃ_M と基準値ＲＯＭ２４に記憶されている
基準値と比較して、ＣＯ濃度判定値Ｃ_M が前記基準値を
上回っているときに不完全燃焼と判定する。

【０００７】ＣＯセンサ２０の出力特性は衝撃により変
動しやすく、変動が生じると出力特性は図４に仮想線示
する直線Ｎのようになるが、直線Ｎもまた実際のＣＯ濃
度の１次関数として示すことができ、しかもＣＯ濃度出
力に対する実際のＣＯ濃度の変化率は直線Ｍと同じ（直
線Ｍに平行）であるので、直線ＭでＣＯセンサ２０のＣ
Ｏ濃度出力ｘに対応するＣＯ濃度Ｃ_M と直線ＮでＣＯセ
ンサ２０のＣＯ濃度出力ｘに対応するＣＯ濃度Ｃ_N との
誤差が許容できる範囲であれば、多少の変動があっても
ＣＯ濃度出力ｘに対応する実際のＣＯ濃度をＣ_M として
前記のようにして不完全燃焼の判定を行うことができ
る。

【０００８】しかしながら、長期間使用するうちに前記
変動が累積して、直線Ｍから算出されるＣＯ濃度Ｃ
_M と、真のＣＯ濃度Ｃ_N との誤差が拡大すると、不完全
燃焼が正確に検出されないとの不都合がある。また、前
記ＣＯセンサは出荷輸送時や設置するときの衝撃によっ
て、その出力特性が大きく変動することがあり、このよ
うな場合にも不完全燃焼が正確に検出されない虞れがあ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、ＣＯ濃度検出手段の出力特性が変動して
もより正確に不完全燃焼を検出できる燃焼機器の不完全
燃焼検出装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の燃焼機器の不完全燃焼検出装置は、燃焼
機器の排気中のＣＯ濃度を検知するＣＯ濃度検出手段
と、該ＣＯ濃度検出手段のＣＯ濃度出力と実際のＣＯ濃
度との関係式及び該関係式において実際のＣＯ濃度がゼ
ロの場合に対応する前記ＣＯ濃度検出手段のＣＯ濃度出
力で示されるゼロ点の初期設定値を該ＣＯ濃度検出手段
の出力特性として記憶する出力特性記憶手段と、該ＣＯ
濃度検出手段のＣＯ濃度出力と該出力特性記憶手段に記
憶されている前記関係式とから不完全燃焼の判定に用い
られるＣＯ濃度判定値を算出するＣＯ濃度判定値演算手
段と、該ＣＯ濃度判定値を予め設定されている基準値と
比較して該燃焼機器の不完全燃焼を判定する不完全燃焼
判定手段と、該判定手段の判定により該燃焼機器の燃焼
を停止する燃焼制御手段とを備えた燃焼機器の不完全燃
焼検出装置において、前記燃焼機器の燃焼していない時
間が所定時間に達したときの前記ＣＯ濃度検出手段のＣ
Ｏ濃度出力と前記出力特性記憶手段に記憶されているゼ
ロ点の初期設定値との差からゼロ点の補正値を算出する
補正値演算手段と、該補正値演算手段により算出された
ゼロ点の補正値を記憶する補正値記憶手段と、該補正値
記憶手段に記憶されているゼロ点の補正値と前記出力特
性記憶手段に記憶されている前記関係式とから補正関係
式を算出する補正関係式演算手段とを設け、前記ＣＯ濃
度判定値演算手段は前記ＣＯ濃度検出手段のＣＯ濃度出
力と該補正関係式演算手段により算出される前記補正関
係式とからＣＯ濃度判定値を算出することを特徴とす
る。

【００１１】本発明の不完全燃焼検出装置では、前記補
正値演算手段が、前記燃焼機器が燃焼を停止した後に燃
焼していない時間が所定時間に達したときに、前記ゼロ
点の補正値を算出することを特徴とする。また、本発明
の不完全燃焼検出装置では、前記補正値演算手段が、前
記燃焼機器が通電が開始された後に燃焼していない時間
が所定時間に達したときに、前記ゼロ点の補正値を算出
することを特徴とする。

【００１２】また、本発明の不完全燃焼検出装置では、
前記補正値記憶手段として、電気的に書込または消去が
可能であり、停電等により通電が停止された際にも記憶
保持できることから、読み書き可能な不揮発性記憶手段
（ＥＥＰＲＯＭ）が好適に用いられる。

【００１３】

【作用】前記燃焼機器では、燃焼中には前記ＣＯ濃度検
出手段が設けられている部分の周囲の雰囲気中のＣＯ濃
度が高くなっているが、燃焼していないときには新たな
ＣＯの発生が無いので前記雰囲気が次第に大気で置換さ
れる。大気中には微量のＣＯが存在するが、大気中の微
量のＣＯ濃度では人体にＣＯ中毒を引き起こすことはな
いので、このＣＯ濃度をゼロに近似することができる。

【００１４】そこで、本発明の不完全燃焼検出装置で
は、前記ＣＯ濃度検出手段は出力特性に変動が生じてい
ると考えられるときに、前記燃焼機器は燃焼していない
時間が所定時間に達し、前記雰囲気が十分に大気で置換
されたときの前記ＣＯ濃度検出手段のＣＯ濃度出力を検
出することにより、大気中のＣＯ濃度に対する前記ＣＯ
濃度検出手段の出力が確認される。

【００１５】このとき、前記補正値演算手段で、前記大
気中のＣＯ濃度に対するＣＯ濃度出力と前記出力特性記
憶手段に記憶されているゼロ点の初期設定値との差をゼ
ロ点の補正値として算出することにより、前記出力特性
の変動の大きさが認識される。そして、該ゼロ点の補正
値は補正値記憶手段に記憶され、次回以降の不完全燃焼
の判定に用いられる。

【００１６】次回以降の不完全燃焼の判定では、まず、
補正関係式演算手段により、前記出力特性記憶手段に記
憶されている前記ＣＯ濃度検出手段のＣＯ濃度出力と実
際のＣＯ濃度との関係式が前記ゼロ点の補正値を用いて
補正され、補正関係式が導かれる。この補正された関係
式は、大気中のＣＯ濃度をゼロ点とするものであるが、
前述のように大気中のＣＯ濃度では人体にＣＯ中毒を引
き起こすことはないので、この濃度を実質的なゼロ点と
して使用しても何ら差し支えはない。

【００１７】次に、前記ＣＯ濃度判定値演算手段によ
り、前記ＣＯ濃度検出手段のＣＯ濃度出力を前記補正さ
れた関係式に代入することにより、不完全燃焼の判定に
用いられるＣＯ濃度判定値が算出される。そして、前記
不完全燃焼判定手段により、該ＣＯ濃度判定値を所定の
基準値と比較することにより、不完全燃焼の判定が行わ
れ、不完全燃焼と判定されたときには前記燃焼制御手段
により前記燃焼機器の燃焼が停止される。

【００１８】本発明の不完全燃焼検出装置によれば、前
記のように燃焼していない時間が所定時間に達したとき
に、前記補正値演算手段で前記大気中のＣＯ濃度に対す
るＣＯ濃度出力と前記出力特性記憶手段に記憶されてい
るゼロ点の初期設定値との差をゼロ点の補正値として算
出するので、前記ＣＯ濃度検出手段の出力特性を示す関
係式が大気中のＣＯ濃度をゼロ点として補正され、前記
出力特性に変動が生じても前記ＣＯ濃度検出手段のＣＯ
濃度出力から算出されるＣＯ濃度判定値と実際のＣＯ濃
度との誤差が小さくなり、より正確に不完全燃焼が検出
される。

【００１９】本発明の不完全燃焼検出装置では、前記燃
焼機器が燃焼を停止した後に燃焼していない時間が所定
時間に達したときに、前記補正値演算手段により前記ゼ
ロ点の補正値が算出されるようにすることにより、長期
間の使用による出力特性の変動の累積が防止され、より
正確に不完全燃焼が検出される。

【００２０】尚、前記燃焼機器が燃焼を停止した後、前
記所定時間以内に再び燃焼を開始したときには、前記ゼ
ロ点の補正値は算出されないが、前記燃焼機器では燃焼
が無限に連続して行われることはなく、必ず燃焼してい
ない時間が所定時間に達する休止期間がある。従って、
前記補正値演算手段は、該休止期間を捕らえて作動する
ことにより確実に前記ゼロ点の補正値を算出することが
でき、出力特性の変動の累積が防止される。

【００２１】前記ＣＯ濃度検出手段は、輸送中或は前記
燃焼機器の設置時の衝撃により、その出力特性が大きく
変動することがある。前記燃焼機器を設置したときに
は、通電を開始してもその直後にはまだ燃焼が開始され
ないことが多いので、直ちに前記補正値演算手段により
そのときの大気中のＣＯ濃度に合わせてゼロ点の補正値
を算出してもよい。

【００２２】しかし、前記不完全燃焼検出装置では、前
記燃焼機器の設置直後に通電が開始された場合と、人為
的或は停電等の事故により通電が停止されたのちに復電
して通電が開始された場合とを区別できないので、前記
のように通電を開始した直後に前記ゼロ点の補正値を算
出するようにしておくと、通電の停止により燃焼が中断
されその直後に復電したときには、燃焼の突然の中止に
より高濃度になっている前記ＣＯ濃度検出手段が設置さ
れている部分の周囲の雰囲気のＣＯ濃度が前記ゼロ点の
補正値とされてしまう虞れがある。

【００２３】そこで、本発明の不完全燃焼検出装置で
は、前記燃焼機器に通電が開始された後に燃焼していな
い時間が所定時間に達したときに、前記補正値算出手段
により前記ゼロ点の補正値が算出されるようにすること
により、前記ＣＯ濃度検出手段が設置されている部分の
周囲の雰囲気が大気で置換されたのちに前記ゼロ点の補
正値が算出されるので、前記燃焼機器の設置後と通電が
停止されて復電した後とを区別する必要がなくなる。

【００２４】尚、前記のようにしてゼロ点の補正値を修
正することにより、設置直後の場合には燃焼が開始され
たときに輸送中・設置時の衝撃によるＣＯ濃度検出手段
の出力特性の変動が補正され、より正確に不完全燃焼が
検出される。また、通電が停止されて復電した後の場合
には、ゼロ点が燃焼の突然の中断による高いＣＯ濃度に
補正されることなく、燃焼が再開されたときにはより正
確に不完全燃焼が検出される。

【００２５】また、本発明の不完全燃焼検出装置では、
前記補正値記憶手段としてＥＥＰＲＯＭを用いることに
より通電が停止されても前回に算出されたゼロ点の補正
値が記憶保持されているので、前記のように、停電等の
事故により或は人為的に通電が停止されて復電した後、
燃焼していない時間が所定時間に達しないうちに燃焼が
再開されたときに前記補正値記憶手段に記憶されている
ゼロ点の補正値が消去されることがない。従って、前記
復電後には、前記ＥＥＰＲＯＭに記憶されているゼロ点
の補正値を用いて前記補正関係式を算出することによ
り、燃焼が再開されたときに、より正確に不完全燃焼が
検出される。

【００２６】

【実施例】次に、添付の図面を参照しながら本発明の燃
焼機器の不完全燃焼検出装置についてさらに詳しく説明
する。図１は本実施例の不完全燃焼検出装置を設けた給
湯器の説明的断面図であり、図２は本実施例の不完全燃
焼検出装置の構成を示すブロック図であり、図３は本実
施例の不完全燃焼検出装置の作動を説明するフローチャ
ートであり、図４は本実施例の不完全燃焼検出装置にお
けるＣＯセンサの出力特性を説明するグラフである。

【００２７】図１に示すように、強制燃焼式ガス給湯器
Ａは、燃焼ハウジング１内に燃焼を行うガスバーナー２
を配し、燃焼ファン３で燃焼ハウジング１にガスバーナ
ー２の燃焼用空気Ｘを供給している。また、給湯器Ａ
は、燃焼制御装置４によりガスバーナー２へのガス供
給、ガスバーナー２の点火、燃焼ファン３の制御がなさ
れる。燃焼ハウジング１は、下方に燃焼用空気Ｘの導入
口５を、上方に燃焼排ガスＺを外部に排出する排出口６
をそれぞれ設けている。また、燃焼ハウジング１内のガ
スバーナー２の上方には熱交換器７が配設されている。
ガスバーナー２は、炎を形成するバーナー群８と、バー
ナー群８の下方に位置し噴出口９を有するノズル管１０
とからなる。また、このガスバーナー２には、ガス管１
１を通して燃料ガスＹが供給される。燃焼ファン３はタ
ーボ型の羽根を備える。

【００２８】燃焼制御装置４は、水ガバナ１２、水量セ
ンサ１３、サーミスター１４、元ガス電磁弁１５、主電
磁弁１６、ガバナ式ガス比例電磁弁１７、イグナイタ１
８、フレームロッド１９と、ＣＯセンサ２０と、これら
を制御するコントローラ２１とからなる。本実施例の不
完全燃焼検出装置は、給湯器Ａの排気中のＣＯ濃度を検
出するＣＯセンサ２０と、コントローラ２１とから構成
される。

【００２９】コントローラ２１は、図２示のように、Ｃ
Ｏセンサ２０のＣＯ濃度出力と実際のＣＯ濃度との関係
式及び実際のＣＯ濃度がゼロの場合に対応するＣＯセン
サ２０のＣＯ濃度出力で示されるゼロ点の初期設定値を
ＣＯセンサ２０の出力特性として記憶する出力特性記憶
手段２２と、ＣＯセンサ２０のＣＯ濃度出力と出力特性
記憶手段２２に記憶されている前記関係式とから不完全
燃焼の判定に用いられるＣＯ濃度判定値を算出するＣＯ
濃度判定値演算手段２３と、前記ＣＯ濃度判定値を予め
設定されて基準値ＲＯＭ２４に記憶されている基準値と
比較して該燃焼機器の不完全燃焼を判定する不完全燃焼
判定手段２５と、不完全燃焼判定手段２５により不完全
燃焼が検出されたときに給湯器Ａの燃焼を停止させる燃
焼制御手段２６とを備えるマイクロコンピュータであ
る。コントローラ２１は、さらに、燃焼制御手段２６を
介して給湯器Ａの通電を監視する通電監視部２７と、燃
焼制御手段２６及び通電監視部２７により給湯器Ａが燃
焼していないことが検出されたときに燃焼していない時
間を計時する３０分タイマ２８と、３０分タイマ２８が
タイムアップしたときにＣＯセンサ２０のＣＯ濃度出力
を検出するＣＯ濃度出力検出部２９と、前記ＣＯ濃度出
力と出力特性記憶手段２２に記憶されているゼロ点の初
期設定値との差からゼロ点の補正値を算出する補正値演
算手段３０と、前記ゼロ点の補正値をコントローラ２１
の外部に設けられたＥＥＰＲＯＭ３１に書き込む書込部
３２と、ＥＥＰＲＯＭ３１から前記ゼロ点の補正値を読
み出す読出部３３と、読み出された前記ゼロ点の補正値
と出力特性記憶手段２２に記憶されている前記関係式と
から補正関係式を算出する補正関係式演算手段３４とが
設けられている。そして、前記ＣＯ濃度判定値演算手段
２３は、ＣＯセンサ２０のＣＯ濃度出力と補正関係式演
算手段３４により算出される前記補正関係式とからＣＯ
濃度判定値を算出する。

【００３０】次に、本実施例の不完全燃焼検出装置の基
本的作動について、図１及び図２に従って説明する。

【００３１】まず、コントローラ２１は、図示しない給
湯栓の開状態を水量センサ１３により検知すると、燃焼
制御手段２６により、元ガス電磁弁１５、主電磁弁１
６、比例電磁弁１７を開き、ガスバーナー２に燃料ガス
Ｙを供給する。次いで、燃焼ファン３を駆動し、ガスバ
ーナー２に点火して燃焼を行う。また、これと同時に、
ＣＯセンサ２０に通電する。

【００３２】また、コントローラ２１は前記給湯栓が閉
状態になると、水量センサ１３によりこれを検知して、
燃焼制御手段２６により、元ガス電磁弁１５、主電磁弁
１６、比例電磁弁１７を閉じ、燃焼ファン３を駆動停止
してガスバーナー２を消火する。

【００３３】コントローラ２１は、ＣＯ濃度判定値演算
手段２３により、前記ガスバーナー２の燃焼中における
ＣＯセンサ２０のＣＯ濃度出力と出力特性記憶手段２２
に記憶されているＣＯセンサ２０の出力特性を示す関係
式とから燃焼排ガスＺ中のＣＯ濃度をＣＯ濃度判定値と
して算出し、次いで不完全燃焼判定手段２５により該Ｃ
Ｏ濃度判定値を基準値ＲＯＭ２４に記憶されている基準
値と比較する。そして、前記ＣＯ濃度判定値が前記基準
値を超えるときには、不完全燃焼判定手段２５は不完全
燃焼と判定し、燃焼制御手段２６を作動させて元ガス電
磁弁１５、主電磁弁１６、比例電磁弁１７を閉じ、燃焼
ファン３を駆動停止してガスバーナー２を消火すると共
に、ＣＯセンサ２０への通電を停止する。

【００３４】ところが、前記ＣＯセンサ２０の出力特性
は衝撃により変動しやすく、変動が累積されると、ＣＯ
センサ２０のＣＯ濃度出力及び出力特性記憶手段２２に
記憶されている前記関係式から算出されるＣＯ濃度判定
値と実際のＣＯ濃度との誤差が拡大して、不完全燃焼が
正確に検出されない。そこで、本実施例の不完全燃焼検
出装置では、前記構成により給湯器Ａが燃焼していない
時間が所定時間に達したときに、ＣＯセンサ２０の出力
特性を示す関係式を大気中のＣＯ濃度をゼロ点として補
正することにより、前記出力特性に変動が生じてもＣＯ
センサ２０のＣＯ濃度出力から算出されるＣＯ濃度判定
値と実際のＣＯ濃度との誤差を小さくし、より正確に不
完全燃焼を検出できるようにしている。

【００３５】次に、本実施例の不完全燃焼装置における
ＣＯセンサ２０の出力特性を示す関係式を補正する動作
について図２乃至図４に従って説明する。

【００３６】図３示のように、給湯器Ａが設置されて電
源が投入されると（ＳＴＥＰ１）、コントローラ２１に
よりＣＯセンサ２０に通電が開始される（ＳＴＥＰ
２）。前記給湯器Ａの状態は、燃焼制御手段２６及び通
電監視部２７により検出され、通電はされているが燃焼
が開始されていない状態で、３０分タイマ２８が作動し
（ＳＴＥＰ３）、ＳＴＥＰ４〜５で燃焼していない状態
が３０分間に達したことが認識されると、ＳＴＥＰ６で
補正値演算手段３０によりゼロ点の補正値が算出され
る。ＳＴＥＰ６におけるゼロ点の補正値の算出は次のよ
うにして行われる。

【００３７】まず、出力特性記憶手段２２には工場出荷
時に設定されたＣＯセンサ２０のＣＯ濃度出力と実際の
ＣＯ濃度との関係を示す関係式及び該関係式において実
際のＣＯ濃度がゼロの場合に対応する前記ＣＯセンサ２
０のＣＯ濃度出力で示されるゼロ点の初期設定値がＣＯ
センサ２０の出力特性として記憶されている。前記関係
式は図４示の直線Ｍで示され、前記ゼロ点の初期設定値
は直線Ｍにおいて実際のＣＯ濃度がゼロの場合のＣＯセ
ンサ２０のＣＯ濃度出力ｍで示される。

【００３８】ＣＯセンサ２０の出力特性に変動が生じる
と、直線Ｍが平行移動し直線Ｎで表される関係式とな
る。従って、変動後のＣＯセンサ２０のＣＯ濃度出力と
実際のＣＯ濃度との関係は直線Ｎで示され、ＣＯセンサ
２０のＣＯ濃度出力をｘとすれば直線Ｍの関係式から算
出されるＣＯ濃度判定値はＣ_M であるが、真のＣＯ濃度
は直線Ｎの関係式でＣＯ濃度出力ｘに対応するＣ_N とな
る。

【００３９】このときＣＯ濃度出力検出部２９でＣＯセ
ンサ２０のＣＯ濃度出力を検出すると、給湯器Ａは設置
直後の未使用の状態ではＣＯセンサ２０が設置されてい
る部分の周囲の雰囲気は大気で満たされているので、直
線Ｎで示される出力特性に従って大気中のＣＯ濃度に対
するＣＯ濃度出力が検出される。大気中のＣＯ濃度は極
く微量であり、人体にＣＯ中毒を引き起こすことはない
ので、このＣＯ濃度出力が前記ＣＯ濃度出力ｎの近似値
として用いられる。

【００４０】次に、補正値演算手段３０で図４示の前記
大気中のＣＯ濃度に対するＣＯ濃度出力（≒ｎ）と前記
出力特性記憶手段２２に記憶されているゼロ点の初期設
定値ｍとの差Δｔをゼロ点の補正値として算出すること
により前記出力特性の変動の大きさが認識される。次い
で、該補正値Δｔが書込部３２によりＥＥＰＲＯＭ３１
に書き込まれ、ＥＥＰＲＯＭ３１に記憶される。

【００４１】給湯器Ａの設置直後には、前記ゼロ点の補
正値の算出はいつ行ってもよいが、前記のように給湯器
Ａが燃焼していない状態が３０分間に達したときに前記
ゼロ点の補正値を算出することにより、ＳＴＥＰ２の通
電が開始された状態を後述の通電停止後の復電と区別す
る必要がなくなり好都合である。前記ゼロ点の補正値の
算出が終了すると、コントローラ２１によりＣＯセンサ
２０の通電が停止され、給湯器Ａは燃焼の開始を待機す
る状態になる（ＳＴＥＰ７）。

【００４２】次に、ＳＴＥＰ７で給湯器Ａの燃焼が開始
されると、コントローラ２１によりＣＯセンサ２０に通
電が開始され（ＳＴＥＰ８）、ＳＴＥＰ９で不完全燃焼
判定手段２５により不完全燃焼の検出が行われる。ＳＴ
ＥＰ９における不完全燃焼の検出は次のようにして行わ
れる。

【００４３】まず、読出部３３によりＥＥＰＲＯＭ３１
に記憶されている前記ゼロ点の補正値Δｔが読出され、
補正関係式演算手段３４により出力特性記憶手段２２に
記憶されている図４示の直線Ｍで示されるＣＯセンサ２
０の出力特性を示す関係式がゼロ点の補正値Δｔを用い
て補正され、図４示の直線Ｎで示される補正関係式が導
かれる。次に、ＣＯ濃度判定値演算手段２３により、Ｃ
Ｏセンサ２０のＣＯ濃度出力を図４示の直線Ｎで示され
る補正関係式に当てはめることにより、不完全燃焼の判
定に用いられるＣＯ濃度判定値が算出される。そして、
不完全燃焼判定手段２５により、前記ＣＯ濃度判定値が
予め設定されて基準値ＲＯＭ２４に記憶されている基準
値と比較され、前記ＣＯ濃度判定値が前記基準値を上回
っているときには不完全燃焼が検出される。

【００４４】ＳＴＥＰ９で不完全燃焼が検出されずにＳ
ＴＥＰ１０で給湯器Ａの燃焼が停止され、通電監視部２
７で引き続き給湯器Ａに通電されていることが検出され
ると、前記燃焼の停止が停電や人為的な通電の停止によ
るものでないことが認識され（ＳＴＥＰ１１）、３０分
タイマ２８が作動する（ＳＴＥＰ１２）。そして、ＳＴ
ＥＰ１３〜１４で燃焼していない状態が３０分間に達し
たことが認識されると、ＳＴＥＰ１５でＳＴＥＰ６と同
様にしてゼロ点の補正値Δｔが算出される。

【００４５】給湯器Ａの燃焼が停止された直後には、Ｃ
Ｏセンサ２０の設置されている部分の周囲の雰囲気はＣ
Ｏ濃度が高くなっているが、給湯器Ａの燃焼していない
状態が３０分間続くと、ＣＯセンサ２０の設置されてい
る部分の周囲の雰囲気は十分に大気で置換される。従っ
て、このときＣＯ濃度出力検出部２９でＣＯセンサ２０
のＣＯ濃度出力を検出すると、図４示の直線Ｍで示され
る出力特性に従って大気中のＣＯ濃度に対するＣＯ濃度
出力が検出され、このＣＯ濃度出力が実際のＣＯ濃度が
ゼロの場合に対応するＣＯセンサ２０のＣＯ濃度出力ｍ
の近似値として用いられる。

【００４６】次いで、ＳＴＥＰ１５ではゼロ点の補正値
Δｔが書込部３１によりＥＥＰＲＯＭ３２に書き込まれ
たのち、コントローラ２１によりＣＯセンサ２０の通電
が停止されるが、引き続き通電されているとき（ＳＴＥ
Ｐ１６）にはＳＴＥＰ７に戻り、ＳＴＥＰ７以降の動作
が繰り返される。また、ＳＴＥＰ１６で人為的にまたは
停電により通電が停止されると、設置直後の状態に戻
る。

【００４７】ＣＯセンサ２０は連続して通電したままに
しておくと耐久性が低下するので燃焼中だけ通電するこ
とが望ましい。しかし、ＣＯセンサ２０は、通電が開始
された直後には出力が安定しないので、給湯器Ａがシャ
ワー使用時のように一旦燃焼を停止しても短時間のうち
に再び燃焼が開始されるようなときに前記のように燃焼
中だけＣＯセンサ２０に通電するようにしておくと、不
完全燃焼の検出を行うことが難しい。そこで、通常は給
湯器Ａの燃焼が短時間のうちに再開される場合に備えて
燃焼停止後直ちにＣＯセンサ２０の通電を停止せず、あ
る程度の時間は通電状態が保持されている。従って、こ
の通電状態が保持されている時間を前記ＣＯセンサ２０
の設置されている部分の周囲の雰囲気が大気で置換され
る時間に合わせて設定しておけば、給湯器Ａの燃焼が再
開されなかったときに前記ゼロ点の補正値Δｔが算出さ
れるので、前記通電状態が保持されている時間を有効に
利用することができ好都合である。

【００４８】尚、前記のように給湯器Ａの燃焼が短時間
のうちに再開されたときは、ＳＴＥＰ１３で燃焼の再開
が検出され、再びＳＴＥＰ９以下の動作が行われる。Ｃ
Ｏセンサ２０は１回の衝撃による出力特性の変動はわず
かであり、前記変動が累積して図４示のＣＯ濃度判定値
Ｃ_M と真のＣＯ濃度Ｃ_N との誤差が拡大したときに初め
て不完全燃焼の検出を正確に行えなくなる虞れが生じる
ので、前記ＳＴＥＰ１３以下の動作によっても直ちに不
完全燃焼が誤検出されることはない。給湯器Ａでは、前
記のように短時間のうちに燃焼が再開されることが何回
かあったとしても、その後には必ず、燃焼していない状
態が３０分間に達することがあるので、そのときにＳＴ
ＥＰ１５で前記ゼロ点の補正値Δｔが算出されることに
より、前記図４示のＣＯ濃度判定値Ｃ_M と真のＣＯ濃度
Ｃ_N との誤差が許容される範囲内に維持される。

【００４９】前記動作のうち、給湯器Ａが設置された
後、ＳＴＥＰ４で３０分経過しないうちに燃焼が開始さ
れたときには、ＳＴＥＰ１７でコントローラ２１により
３０分タイマ２８が停止され、不完全燃焼判定手段２５
により不完全燃焼の検出が行われる（ＳＴＥＰ１８）。
このときは、設置直後でありまだゼロ点の補正値が算出
されていないので、不完全燃焼判定手段２５では出力特
性記憶手段２２に記憶保持されている関係式（図４示の
直線Ｍ）をそのまま用いて不完全燃焼の検出が行われ
る。

【００５０】そして、不完全燃焼が検出されずに給湯器
Ａの燃焼が停止されると（ＳＴＥＰ１９）、ＳＴＥＰ１
１以降の動作により、通常の燃焼が停止したときと同様
にしてゼロ点の補正値Δｔが算出される。尚、ＣＯセン
サ２０は輸送中や給湯器Ａの設置時の衝撃により出力特
性が大きく変動していることが多いので、設置直後３０
分はなるべく燃焼を行わず、ＳＴＥＰ３〜６の動作によ
りゼロ点の補正値を算出することが望ましい。

【００５１】また、給湯器Ａの燃焼が停止されたのち、
ＳＴＥＰ１１で通電監視部２７により給湯器Ａの通電が
停止されたことが検出されたときは、前記燃焼の停止は
停電或は人為的な通電の停止によるものと見做される。
このときには、給湯器Ａ自体の通電が停止されるので自
動的にＣＯセンサ２０の通電も停止され（ＳＴＥＰ２
０）、コントローラ２１は復電を待機する状態になる。
そして、復電すると（ＳＴＥＰ２１）、コントローラ２
１には給湯器Ａが設置された後に電源が投入された場合
と同様に認識されるので、ＳＴＥＰ２に戻り、ＳＴＥＰ
２以降の動作が繰り返される。

【００５２】このとき、ＣＯセンサ２０が設置されてい
る部分の周囲の雰囲気のＣＯ濃度は通電の停止により燃
焼が中断されて高濃度になっているが、給湯器Ａの燃焼
していない状態が３０分間続くと、大気で置換される。
従って、ＳＴＥＰ４〜５で燃焼していない状態が３０分
間に達したことが認識された後、ＣＯ濃度出力検出部２
９でＣＯセンサ２０のＣＯ濃度出力を検出することによ
り、図４示の直線Ｍで示される出力特性に従って大気中
のＣＯ濃度に対するＣＯ濃度出力が検出され、前記燃焼
中断後の高いＣＯ濃度に対するＣＯセンサ２０のＣＯ濃
度出力が検出されることが避けられる。

【００５３】前記停電或は人為的な通電の停止後に復電
したときに、復電後３０分経過しないうちに燃焼が開始
されたとき（ＳＴＥＰ４）には、ＳＴＥＰ１７でコント
ローラ２１により３０分タイマ２８が停止され、不完全
燃焼判定手段２５により不完全燃焼の検出が行われる
（ＳＴＥＰ１８）。このとき、ＥＥＰＲＯＭ３２には、
前回の燃焼停止時に算出されたゼロ点の補正値Δｔが記
憶保持されているので、ＣＯセンサ２０の出力特性を示
す関係式は暫定的に該ゼロ点の補正値Δｔを用いて補正
することができ、図４示の直線Ｎで示されるような補正
関係式が導かれる。従って、不完全燃焼判定手段２５
で、該補正関係式から算出されるＣＯ濃度判定値を基準
値ＲＯＭ２４に記憶されている基準値と比較することに
より、許容できる誤差範囲内で不完全燃焼を検出するこ
とができる。そして、燃焼が停止された（ＳＴＥＰ１
９）のち、ＳＴＥＰ１１以降の動作を繰り返すことによ
り、改めてゼロ点の補正値Δｔが算出される。

【００５４】本実施例では、給湯器Ａの燃焼が停止され
た後のゼロ点の補正値Δｔの算出は、ＳＴＥＰ１０〜１
５のように燃焼停止後に燃焼していない状態が３０分間
に達する毎に毎回行うようにしているが、前述のように
ＣＯセンサ２０は１回の衝撃による出力特性の変動はわ
ずかであり、前記変動が累積して図４示のＣＯ濃度判定
値Ｃ_M と真のＣＯ濃度Ｃ_N との誤差が拡大したときに初
めて不完全燃焼の検出を正確に行えなくなる虞れが生じ
るので、前記変動が累積しないうちに前記ゼロ点の補正
値Δｔの算出を行うようにすればよく、例えば、燃焼し
ていない状態が３０分間に達することが１０回あったと
きに１回の割合で前記ゼロ点の補正値Δｔの算出を行う
ようにしてもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
の不完全燃焼検出装置によれば、前記のように燃焼して
いない時間が所定時間に達したときに、前記補正値演算
手段で前記大気中のＣＯ濃度に対するＣＯ濃度出力と前
記出力特性記憶手段に記憶されているゼロ点の初期設定
値との差をゼロ点の補正値として算出するので、前記Ｃ
Ｏ濃度検出手段の出力特性を示す関係式が大気中のＣＯ
濃度をゼロ点として補正され、前記出力特性に変動が生
じても前記ＣＯ濃度検出手段のＣＯ濃度出力から算出さ
れるＣＯ濃度判定値と実際のＣＯ濃度との誤差が小さく
なり、より正確に不完全燃焼を検出することができる。

【００５６】本発明の不完全燃焼検出装置では、前記燃
焼機器が燃焼を停止した後に燃焼していない時間が所定
時間に達したときに、前記補正値演算手段により前記ゼ
ロ点の補正値が算出されるようにすることにより、長期
間の使用による出力特性の変動の累積を防止することが
でき、より正確に不完全燃焼を検出することができる。

【００５７】また、本発明の不完全燃焼検出装置では、
前記燃焼機器に通電が開始された後に燃焼していない時
間が所定時間に達したときに、前記補正値算出手段によ
り前記ゼロ点の補正値が算出されるようにすることによ
り、前記燃焼機器の設置後と通電が停止されて復電した
後とを区別する必要がなくなる。前記のようにしてゼロ
点の補正値を修正することにより、設置直後の場合には
燃焼が開始されたときに輸送中・設置時の衝撃によるＣ
Ｏ濃度検出手段の出力特性の変動を補正することがで
き、より正確に不完全燃焼を検出することができる。ま
た、通電が停止されて復電した後の場合には、ゼロ点が
燃焼の突然の中断による高いＣＯ濃度に補正されること
なく、燃焼が再開されたときにはより正確に不完全燃焼
を検出することができる。

【００５８】さらに、本発明の不完全燃焼検出装置で
は、前記ゼロ点の補正値記憶手段としてＥＥＰＲＯＭを
用いることにより、通電が停止されても前回に算出され
たゼロ点の補正値が記憶保持されているので、停電等の
事故により或は人為的に通電が停止されて復電した後、
燃焼していない時間が所定時間に達しないうちに燃焼が
再開されたときには、前記ＥＥＰＲＯＭに記憶されてい
るゼロ点の補正値を用いて補正関係式を算出することが
でき、次に燃焼が開始されたときにより正確に不完全燃
焼を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる不完全燃焼検出装置を設けた給
湯器の説明的断面図。

【図２】本発明に係わる不完全燃焼検出装置の一構成例
を示すブロック図。

【図３】図２示の不完全燃焼検出装置の作動を説明する
フローチャート。

【図４】ＣＯセンサの出力特性を説明するグラフ。

【図５】従来の不完全燃焼検出装置の構成例を示すブロ
ック図。

【符号の説明】

２０…ＣＯ濃度検出手段、２２…出力特性記憶手段、２
３…ＣＯ濃度判定値演算手段、２５…不完全燃焼判定手
段、２６…燃焼制御手段、３０…補正値演算手段、３２
…補正値記憶手段、３４…補正関係式演算手段、Ａ…燃
焼機器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼機器の排気中のＣＯ濃度を検知するＣ
   Ｏ濃度検出手段と、該ＣＯ濃度検出手段のＣＯ濃度出力
   と実際のＣＯ濃度との関係式及び該関係式において実際
   のＣＯ濃度がゼロの場合に対応する前記ＣＯ濃度検出手
   段のＣＯ濃度出力で示されるゼロ点の初期設定値を該Ｃ
   Ｏ濃度検出手段の出力特性として記憶する出力特性記憶
   手段と、該ＣＯ濃度検出手段のＣＯ濃度出力と該出力特
   性記憶手段に記憶されている前記関係式とから不完全燃
   焼の判定に用いられるＣＯ濃度判定値を算出するＣＯ濃
   度判定値演算手段と、該ＣＯ濃度判定値を予め設定され
   ている基準値と比較して該燃焼機器の不完全燃焼を判定
   する不完全燃焼判定手段と、該判定手段の判定により該
   燃焼機器の燃焼を停止する燃焼制御手段とを備えた燃焼
   機器の不完全燃焼検出装置において、 前記燃焼機器の燃焼していない時間が所定時間に達した
   ときの前記ＣＯ濃度検出手段のＣＯ濃度出力と前記出力
   特性記憶手段に記憶されているゼロ点の初期設定値との
   差からゼロ点の補正値を算出する補正値演算手段と、該
   補正値演算手段により算出されたゼロ点の補正値を記憶
   する補正値記憶手段と、該補正値記憶手段に記憶されて
   いるゼロ点の補正値と前記出力特性記憶手段に記憶され
   ている前記関係式とから補正関係式を算出する補正関係
   式演算手段とを設け、前記ＣＯ濃度判定値演算手段は前
   記ＣＯ濃度検出手段のＣＯ濃度出力と該補正関係式演算
   手段により算出される前記補正関係式とからＣＯ濃度判
   定値を算出することを特徴とする燃焼機器の不完全燃焼
   検出装置。
2. 【請求項２】前記補正値演算手段が、前記燃焼機器が燃
   焼を停止した後に燃焼していない時間が所定時間に達し
   たときに、前記ゼロ点の補正値を算出することを特徴と
   する請求項１記載の燃焼機器の不完全燃焼検出装置。
3. 【請求項３】前記補正値演算手段が、前記燃焼機器が通
   電が開始された後に燃焼していない時間が所定時間に達
   したときに、前記ゼロ点の補正値を算出することを特徴
   とする請求項１記載の燃焼機器の不完全燃焼検出装置。
4. 【請求項４】前記補正値記憶手段が読み書き可能な不揮
   発性記憶手段（ＥＥＰＲＯＭ）であることを特徴とする
   請求項１記載の燃焼機器の不完全燃焼検出装置。