JPH07269848A

JPH07269848A - 燃焼装置

Info

Publication number: JPH07269848A
Application number: JP6053294A
Authority: JP
Inventors: Akishi Kegasa; 明志毛笠; Yoshikatsu Ishikawa; 義克石川
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd; Harman Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd; Harman Co Ltd
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-20
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: JP3499281B2

Abstract

(57)【要約】【目的】燃焼ガス等の室内への漏洩に起因する室内汚
染を極力少なくさせて安全性の向上を図る。【構成】バーナ２へ燃焼用空気を通風し、且つ、バー
ナ２の燃焼ガスを排気路５を通じて室外に排出するファ
ン４と、燃焼停止指令手段１０５の停止指令に基づい
て、バーナ２の燃焼を停止させるとともにバーナ２の燃
焼を停止させた後もファン４の作動を継続させるポスト
パージを実行する制御手段１０１とが設けられた燃焼装
置において、燃焼ガスによる室内汚染度を検出するＣＯ
センサＳが設けられ、制御手段１０１は、ＣＯセンサＳ
の検出情報に基づいて、室内汚染度が設定値以下になっ
たことが判別されるまでポストパージを実行するように
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーナへ燃焼用空気を
通風し、且つ、前記バーナの燃焼ガスを排気路を通じて
室外に排出する通風手段と、燃焼停止指令手段の停止指
令に基づいて、前記バーナの燃焼を停止させるとともに
前記バーナの燃焼を停止させた後も前記通風手段の作動
を継続させるポストパージを実行する制御手段とが設け
られた燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における上記燃焼装置としては、例
えば人為操作による停止指令に基づいてバーナの燃焼が
停止されると、燃焼停止後において、装置内に残留する
燃焼ガス等を室外に排出させる目的で、所定時間（約１
分間程度）、前記ポストパージを実行させるように構成
され、又、バーナの不完全燃焼が検出された場合には、
バーナの燃焼を停止させるとともに、燃焼停止後におい
て前記所定時間よりも長く設定される一定時間（例えば
約１０分間程度）、ポストパージを実行させることによ
って、装置内に残留する燃焼ガスだけでなく室内に漏洩
しているおそれがある燃焼ガスをも室外に強制排出させ
るよう構成されたものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな不完全燃焼が発生する場合としては、前記排気路が
何らかの原因で閉塞したような場合、バーナ異常による
燃焼不良が発生した場合、燃焼ガスが装置外方へ漏れ出
して酸素不足により燃焼不良が発生したような場合等が
考えられる。上記したような不完全燃焼の発生原因のう
ち、排気路が何らかの原因で閉塞したような場合あるい
はバーナ異常による燃焼不良が発生したような場合にお
いては、バーナの燃焼ガスは装置内部かあるいは排気路
内部に滞留していることが考えられるから、上記従来構
成の如く、燃焼停止後において前記所定時間よりも長い
設定時間、ポストパージを実行させることによって、燃
焼ガスを室外に排出させることが可能となる。しかし、
燃焼ガスが例えば排気路の途中部から装置外方（室内）
へ漏れ出しているような場合には、上記従来構成のよう
に、予め設定された一定時間だけのポストパージによっ
ては室内に漏洩した燃焼ガスを確実に室外に排出させる
ことができないおそれがあった。つまり、排気路内を通
過する燃焼ガスに対して室内に漏洩する燃焼ガスの比率
が大であれば、ポストパージを実行しても室外に排出さ
れる燃焼ガスの量が少なく、燃焼ガスが室内と燃焼装置
内とを循環するだけとなり、室内の燃焼ガスによる汚染
度が改善されないおそれがある。

【０００４】又、室内の汚染原因としては、上述したよ
うな燃焼ガスの漏洩に起因するものの他、バーナの不着
火により燃料ガスが排気路の途中から室内に漏れ出して
いるような事態も考えられるが、このような場合であっ
ても、上述したように汚染状況が長く続くことも考えら
れる。

【０００５】上述したように室内が汚染されている場
合、部屋の窓を開放させる等自然換気により室内空気の
浄化を図る必要がある。しかし、このような換気動作を
怠った場合、特に、小さな部屋、密閉度の高い部屋等で
あれば、濃度の高い燃焼ガス等による汚染状況が長く続
くことが考えられ、人体に対する悪影響を排除すること
が出来ないおそれがあり、この点で未だ改善の余地があ
った。

【０００６】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、燃焼ガス等の室内への漏洩に起因
する室内汚染を極力、少なくさせて安全性の向上を図る
ことができる燃焼装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明の特徴構成は、
バーナへ燃焼用空気を通風し、且つ、前記バーナの燃焼
ガスを排気路を通じて室外に排出する通風手段と、燃焼
停止指令手段の停止指令に基づいて、前記バーナの燃焼
を停止させるとともに前記バーナの燃焼を停止させた後
も前記通風手段の作動を継続させるポストパージを実行
する制御手段とが設けられた燃焼装置であって、前記燃
焼ガスによる室内汚染度を検出する室内汚染度検出手段
が設けられ、前記制御手段は、前記室内汚染度検出手段
の検出情報に基づいて、室内汚染度が設定値以下になっ
たことが判別されるまで前記ポストパージを実行するよ
うに構成されている点にある。

【０００８】第２発明の特徴構成は、上記第１発明の特
徴構成の実施において好適な構成を特定するものであっ
て、前記室内汚染度検出手段は、前記バーナの燃焼ガス
中の未燃成分の濃度を検出する未燃ガス濃度検出センサ
で構成されている点にある。

【０００９】第３発明の特徴構成は、上記第１又は第２
発明の特徴構成の実施において好適な構成を特定するも
のであって、前記室内汚染度検出手段が前記排気路中に
設けられている点にある。

【００１０】第４発明の特徴構成は、上記第１、第２又
は第３発明の特徴構成の実施において好適な構成を特定
するものであって、前記室内汚染度検出手段が、少なく
とも所定値以下の低汚染度状態で、且つ、雰囲気温度が
少なくとも所定値以下の低温度状態では、同汚染度状態
においても、雰囲気温度の単位量の変化に伴って所定の
変化率で検出値を変化させるものであり、前記室内汚染
度検出手段の雰囲気温度を検出する温度検出手段が備え
られ、前記制御手段は、前記ポストパージの作動に伴う
前記温度検出手段の検出値の変化に対する前記室内汚染
度検出手段の検出値の変化率に基づいて、前記室内汚染
度が設定値以下になったことを判別するように構成され
ている点にある。

【００１１】第５発明の特徴構成は、上記第１〜第４発
明の特徴構成のうちのいずれかの実施において好適な構
成を特定するものであって、前記燃焼停止指令手段が、
人為操作に基づいて燃焼停止を指令するように構成され
ている点にある。

【００１２】第６発明の特徴構成は、上記第１〜第４発
明の特徴構成のうちのいずれかの実施において好適な構
成を特定するものであって、前記燃焼停止指令手段は、
前記バーナの燃焼中における前記室内汚染度検出手段の
検出情報に基づいて、前記バーナの不完全燃焼状態が検
出されると、燃焼停止を指令するように構成されている
点にある。

【００１３】第７発明の特徴構成は、上記第１〜第４発
明の特徴構成のうちのいずれかの実施において好適な構
成を特定するものであって、前記バーナの燃焼継続時間
を計測する計時手段が備えられ、前記燃焼停止指令手段
は、前記計時手段の計時情報に基づいて、前記バーナの
燃焼継続時間が設定時間を越えたことが判別されると、
燃焼停止を指令するように構成されている点にある。

【００１４】第８発明の特徴構成は、上記第１〜第７発
明の特徴構成のうちのいずれかの実施において好適な構
成を特定するものであって、前記ポストパージの作動時
間が設定時間以上経過すると、警報作動する警報手段が
備えられている点にある。

【００１５】

【作用】第１発明の特徴構成によれば、燃焼停止指令手
段による燃焼停止指令に基づいて、バーナの燃焼を停止
させた後、室内に漏洩している燃焼ガスあるいはその他
の汚染ガス等による室内汚染度が設定値以下の小さい値
になるまでポストパージが続行されるのである。その結
果、燃焼ガスが室内に漏れ出しているような場合であっ
ても、バーナの燃焼が停止して燃焼ガス等の追加発生が
抑制された状態で、室内汚染度が小さい値になるまでポ
ストパージが継続されることによって、室内汚染が確実
に解消されることになる。

【００１６】第２発明の特徴構成によれば、第１発明に
よる作用に加えて、バーナの不完全燃焼等によって発生
するおそれが高く、室内汚染の原因となり易い未燃ガス
の濃度に基づいて、室内汚染度を検出するようにしてあ
るので、より的確に室内汚染度を検出することが可能と
なる。

【００１７】第３発明の特徴構成によれば、前記ポスト
パージの実行中において通風手段による通風が行われる
排気路中に室内汚染度検出手段が設けられることによっ
て、上述したような汚染ガスが室内に広く拡散されてい
る場合であっても、室内空気が強制排出される箇所に設
けられることで、複数の室内汚染度検出手段を室内の複
数箇所に分散配置させる等、構造の複雑化を招くことな
く、少ない個数の室内汚染度検出手段により室内汚染度
を確実に検出することが可能となる。

【００１８】第４発明の特徴構成によれば、第２又は第
３発明の特徴構成による作用に加えて、バーナの燃焼が
停止した後に行われる前記ポストパージの作動に伴って
変化する雰囲気温度が温度検出手段により検出され、温
度検出手段の検出値の変化に対する室内汚染度検出手段
の検出値の変化率と、前記所定の変化率とに基づいて、
室内汚染度が設定値以下になったことを判別するのであ
る。つまり、少なくとも所定値以下の低汚染度状態で、
且つ、雰囲気温度が少なくとも所定値以下の低温度状態
では、同汚染度状態においても、雰囲気温度の単位量の
変化に伴って所定の変化率で検出値を変化させるとい
う、特性を有する室内汚染度検出手段を用いて、実際の
検出値の前記変化率と予め定まる所定の変化率とに基づ
いて、室内汚染度が設定値以下の小さい値まで減少して
いると判別するのである。その結果、室内汚染度検出手
段の検出値の絶対値に基づいて判別する場合に比較し
て、基準値、即ち、室内汚染度が零であるときの検出値
が、初期設定基準値からずれていることに起因する検出
誤差等に影響されず、検出誤差の少ない状態で、室内汚
染度が設定値以下になったことを判別できることにな
る。

【００１９】第５発明の特徴構成によれば、第１〜第４
発明の特徴構成による作用のいずれかに加えて、人為操
作による燃焼停止指令に基づいてバーナが燃焼停止した
後において、室内汚染度が設定値以下になるまで前記ポ
ストパージが実行されるので、例えば、バーナの燃焼開
始及び停止作動が頻繁に繰り返し行われるような場合
に、バーナの点消火時に発生する未燃ガス等により室内
が汚染されているような場合であっても、確実に、室内
汚染が解消されることになる。

【００２０】第６発明の特徴構成によれば、第１〜第４
発明の特徴構成による作用のいずれかに加えて、バーナ
の不完全燃焼が検出されることによる燃焼停止指令に基
づいてバーナが燃焼停止した後において、室内汚染度が
設定値以下になるまで前記ポストパージが実行されるの
で、バーナの不完全燃焼により生じる未燃ガスに起因し
て室内が汚染されている場合であっても、確実に、室内
汚染が解消されることになる。

【００２１】第７発明の特徴構成によれば、第１〜第４
発明の特徴構成による作用のいずれかに加えて、バーナ
の燃焼継続時間が設定時間を越えて長時間にわたって行
われた場合に、バーナの周辺装置の温度異常上昇等を抑
制する目的で、バーナの燃焼停止指令が出されると、バ
ーナの継続燃焼によって燃焼ガスやその他の汚染ガスが
室内に漏洩している場合であっても、確実に、室内汚染
が解消されることになる。

【００２２】第８発明の特徴構成によれば、第１〜第７
発明の特徴構成による作用のいずれかに加えて、前記ポ
ストパージが設定時間を越えるほど長く行われた場合で
あっても、室内汚染度が設定値以下にまで低下しないと
きは、警報手段が警報作動することによって、周囲の人
間に室内汚染状況を認識させて、メンテンス処理を促す
ことができる。

【００２３】

【発明の効果】従って、第１発明の特徴構成によれば、
燃焼ガス等の追加発生が抑制された状態で、室内汚染度
が小さい値になるまでポストパージが継続されることに
よって、確実に室内汚染が解消されることになり、自然
換気による室内空気の換気動作を怠った場合であって
も、燃焼ガス等による室内汚染を極力、少なくさせて安
全性の向上を図ることができる燃焼装置を提供できるに
至った。

【００２４】第２発明の特徴構成によれば、第１発明の
特徴構成による効果に加えて、室内汚染の原因となり易
い未燃ガスの濃度に基づいて、室内汚染度を検出するこ
とによって、より的確に、燃焼ガス等による室内汚染が
判別でき、安全性の向上が図れるものとなった。

【００２５】第３発明の特徴構成によれば、第１又は第
２発明の特徴構成による効果に加えて、簡単な構造によ
り、室内汚染度を検出することが可能となった。

【００２６】第４発明の特徴構成によれば、第２又は第
３発明の特徴構成による効果に加えて、室内汚染度検出
手段の検出値の絶対値に基づいて判別する場合に比較し
て、検出誤差が少なく、精度の高い状態で、室内汚染度
が設定値以下になったことを判別することが可能とな
り、更に確実に安全性が確保できる燃焼装置を提供でき
るに至った。

【００２７】第５発明の特徴構成によれば、第１〜第４
発明の特徴構成による効果のいずれかに加えて、バーナ
の燃焼開始及び停止作動が頻繁に繰り返し行われるよう
な場合に、バーナの点消火時に発生する未燃ガス等によ
り室内が汚染されているような場合であっても、確実
に、室内汚染が解消され、安全性の向上を図ることがで
きた。

【００２８】第６発明の特徴構成によれば、第１〜第４
発明の特徴構成による効果のいずれかに加えて、バーナ
の不完全燃焼により生じる未燃ガスに起因して室内が汚
染されている場合であっても、確実に、室内汚染が解消
され、安全性の向上を図ることができた。

【００２９】第７発明の特徴構成によれば、第１〜第４
発明の特徴構成による効果のいずれかに加えて、バーナ
の長時間の継続燃焼によって燃焼ガスやその他の汚染ガ
スにより室内が汚染されている場合であっても、確実
に、室内汚染が解消され、安全性の向上を図ることがで
きた。

【００３０】第８発明の特徴構成によれば、第１〜第７
発明の特徴構成による効果のいずれかに加えて、前記ポ
ストパージの実行によっても室内汚染が解消されないと
きは、警報作動によってメンテナス処理を促すことで、
室内汚染状況が室内にいる人間に認識されないままで長
い時間経過するといった不都合が未然に防止でき、安全
性の向上を図ることができた。

【００３１】

【実施例】以下、実施例を図面に基いて説明する。図１
に、本発明に係る燃焼装置の一例である給湯装置を示し
ている。この給湯装置は、給湯器Ａと、給湯器Ａの動作
を制御する制御部Ｈと、操作部Ｒとから構成されてい
る。給湯器Ａは、燃焼室１と、燃焼室１の内部に備えら
れているバーナ２と、水加熱用の熱交換器３と、燃焼室
１の上部に接続され、バーナ２での燃焼ガスを室外に排
出する排気路５と、バーナ２へ燃焼用空気を供給すると
ともに、バーナ２での燃焼ガスを前記排気路５を介して
室外に通風させる通風手段としてのファン４と、熱交換
器３に加熱用の水を供給する給水路６と、熱交換器３に
おいて加熱された湯を給湯栓（図示せず）に供給する給
湯路７と、バーナ２に対して燃料（ガス）を供給する燃
料供給路８とから構成されている。尚、図中、３０は点
火用のイグナイタであり、図中３１はバーナ２が着火し
たか否かを検出するフレームロッドである。

【００３２】給水路６には、熱交換器３への給水量Ｑi
を検出する給水量センサ９が備えられ、給湯路７には、
給湯栓に対する給湯温度Ｔx を検出する給湯温センサ１
０が備えられている。燃料供給路８は、一般家庭用のガ
ス供給管に接続され、この燃料供給路８には、バーナ２
への燃料供給量Ｉｐを調節する電磁比例弁１１と、燃料
の供給を断続する断続弁１２とが備えられている。

【００３３】操作部Ｒは、有線又は無線によって制御部
Ｈと接続され、給湯装置の運転の開始及び停止を指示す
る運転スイッチ１３や、設定目標給湯温度Ｔs を設定す
る温度設定スイッチ１４や、種々の情報を表示するＬＥ
Ｄランプ１５，１６，１７や警報音を発する警報手段と
してのブザー１８などが備えられている。尚、ＬＥＤラ
ンプ１５は、給湯装置が運転されているか否かを表示
し、ＬＥＤランプ１６，１７は、後述するような異常状
態を表示するように構成されている。

【００３４】排気路５内には、バーナ２の燃焼ガス中に
含まれる未燃成分の濃度値ＣＯを検出する室内汚染度検
出手段の一例である接触燃焼式ＣＯセンサＳが備えられ
ている。図２は、このＣＯセンサＳの構成を示したもの
である。ＣＯセンサＳは、ステンレス製の保護枠２１の
内側の台座２２にセンサ素子２３と温度補償用リファレ
ンス素子２４を装備している。このセンサ素子２３、温
度補償用リファレンス素子２４は、それぞれ触媒をタン
ジした白金線で構成されており、電流が流れることで、
約２００℃に加熱され、その表面に接触する燃焼ガス中
の未燃成分が触媒作用によって燃焼する。この時、セン
サ素子２３にタンジされた触媒には、ＣＯに対する選択
性があるため、それぞれの素子温度に差が生じる。白金
線は、温度により抵抗値が変化するので、燃焼ガス中の
ＣＯ濃度が大となると、センサ素子２３と温度補償用リ
ファレンス素子２４の抵抗値の差が大となる。従って、
燃焼ガス中のＣＯ濃度を抵抗値の差（センサ出力Ｖ）と
して検出できるように構成されている。尚、図中２５
は、制御部Ｈと接続しているリード線とのコネクター部
である。図３に、バーナ２が燃焼している状態、つま
り、ＣＯセンサの雰囲気温度が所定の高温度で一定の場
合における、燃焼ガス中ＣＯ濃度に対するＣＯセンサＳ
の出力Ｖを示す。

【００３５】前記ＣＯセンサＳは、同一ＣＯ濃度であっ
ても、雰囲気温度の変化に伴って出力値が変化する特性
を有しており、図９に、雰囲気温度とセンサ出力値の相
関関係を示している。又、このＣＯセンサは、雰囲気温
度が少なくとも所定値（例えば、数十度）以下の低温度
状態では、同汚染度状態においても、雰囲気温度の単位
量の変化に伴って予め定まる所定の変化率で検出値を変
化させる特性を有する。つまり、図８のラインＬ₁に示
すように、同一ＣＯ濃度状態における雰囲気温度の単位
量の変化に伴う出力値の変化率ａは一定の値になるので
ある。尚、図中ラインＬ₂は、ＣＯ濃度と雰囲気温度が
変化したときの出力値の変化を示している。

【００３６】制御部Ｈには、給湯器Ａの燃焼動作を制御
する燃焼制御手段１０１と、ＣＯセンサＳの検出濃度値
ＣＯに基づいて不完全燃焼状態を判別する不完全燃焼判
別手段１０２と、不完全燃焼判別手段１０２により不完
全燃焼状態が判別された後に操作部Ｒによる操作指令を
不能にさせる操作ロック手段１０３と、バーナ２による
燃焼開始からの燃焼作動時間を計測する計時手段１０４
と、前記不完全燃焼判別手段１０２により不完全燃焼状
態が判別されたとき、又は、バーナ２の燃焼継続時間が
継続限界時間Ｔ_LIMIT〔例えば、３０分間〕を越えたと
きに、燃焼制御手段１０１に対してバーナ２の燃焼停止
を指令する燃焼停止指令手段１０５とが設けられてい
る。

【００３７】燃焼制御手段１０１は、給湯栓によって調
節され給水量センサ９により検出される給水量Ｑi が設
定水量になると、次に述べる給湯運転を実行し、給水量
Ｑｉが設定水量未満になると、給湯運転を停止する。給
湯運転は、基本的には、給湯温センサ１０により検出さ
れる給湯温度Ｔx が設定目標給湯温度Ｔs になるように
電磁比例弁１１を調整してバーナ２の燃料供給量Ｉｐを
調節すると共に、ファン４の回転数が燃料供給量Ｉｐに
対して、予め設定されている特性に基づいて、定まる目
標回転数Ｆとなるように、ファン４の回転数を制御す
る。尚、以下の説明において、この給湯運転での基本的
な制御を比例制御と呼称する。又、この燃焼制御手段１
０１は、不完全燃焼判別手段１０２により不完全燃焼状
態が判別されると、バーナ２の燃焼を停止させるととも
に、バーナ２の燃焼を停止させた後もファン４による前
記ポストパージを継続するといった制御を行うように構
成されている。

【００３８】不完全燃焼判別手段１０２は、ＣＯセンサ
Ｓの検出濃度値ＣＯが設定濃度値ＣＯ_CHK以上の場合に
おいて、単位時間ごとに、ＣＯセンサＳの検出濃度値Ｃ
Ｏに応じて、その検出濃度値ＣＯが大きいほど大きな重
みづけをした重みづけ係数Ｎを検出濃度値ＣＯに乗算し
た重みづけ値Ｆを求めて（Ｆ＝Ｎ×ＣＯ）、その重みづ
け値Ｆを積算し、その積算値Ｍが予め設定された設定値
Ｍ_CHK以上になるに伴って不完全燃焼と判別するように
構成されている。尚、重みづけ係数Ｎは、検出濃度値Ｃ
Ｏが大きいほど大きな値となるように、検出濃度値ＣＯ
に対応して予め設定されている。

【００３９】図４には、一般にバーナ２の燃焼を開始さ
せたときにおける、ＣＯセンサＳの出力値Ｖの変化が示
されている。図中において、バーナ２の燃焼開始時点
は、時刻ｔ１で示されている。センサ出力値Ｖは、最
初、燃焼が停止されている状態（時刻ｔ₁以前）、即
ち、ＣＯ濃度が零か又は零に近い状態においては、セン
サＳ固有の出力値Ｖ₁を示している。このときの出力値
Ｖ₁を基準値として、この基準値Ｖ₁とバーナ燃焼中に
おける出力値Ｖとに基づいてＣＯ濃度を検出するように
構成されている。具体的には、バーナ燃焼中の出力値Ｖ
₂と基準値Ｖ₁との差の電圧値から図３に示す特性から
ＣＯ濃度が求められることになる。

【００４０】燃焼開始直後（時刻ｔ₁直後）は、バーナ
２の燃焼に過渡的な不完全燃焼状態が生じ、排気ガス中
の未燃成分の濃度（ＣＯ）が一時的に非常に高くなるの
で、出力値Ｖは、一旦、非常に高くなる。そして、バー
ナ２の燃焼が安定してくると、未燃成分の濃度（ＣＯ）
が減少するので、出力値Ｖは低くなって、定常の燃焼状
態を示す出力値Ｖ₂に収束する。

【００４１】従って、燃焼制御手段１０１は、燃焼開始
直後の過渡的な不完全燃焼状態を異常と判別しないよう
に、バーナ２の燃焼開始後、牽制時間Ｔ_LOCK（例えば６
０秒）経過したのちに、不完全燃焼か否かを判断するよ
うに構成されている。

【００４２】ＣＯセンサＳの近くには、ＣＯセンサＳの
雰囲気温度を検出する温度検出手段としての温度センサ
１９が備えられている。

【００４３】以下、本実施例の給湯装置における制御動
作を、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
先ず、フラグを「０」にリセットし、給湯栓の開栓が給
水量センサ９によって検知されると、ＣＯセンサ電源が
ＯＮされ、計時手段１０４による計時が開始されるとと
もに、バーナ２の点火制御が開始される〔ステップ１〜
５〕。つまり、ファン４の送風（プリパージ）が開始さ
れ、燃焼制御手段１０１によってイグナイタ３０による
スパークを開始し、電磁比例弁１１及び断続弁１２を開
放しバーナ２の燃焼が開始される。バーナ２に対する火
移りが完了したか否かはフレームロッド３１により検知
するようにしてある。

【００４４】バーナ２の燃焼が開始された後は、燃焼制
御手段１０１による上述したような比例制御が実行され
る〔ステップ６〕。そして、計時手段１０４による前記
牽制時間Ｔ_LOCKが経過した後に、不完全燃焼状態が生じ
ている否かが判断され、生じていなければ、バーナ２の
燃焼継続時間が継続限界時間Ｔ_LIMITに達するまで、上
記比例制御が実行される〔ステップ７，８，９〕。

【００４５】不完全燃焼状態が検出されるか、又は、バ
ーナ燃焼継続時間が継続限界時間Ｔ _LIMITを越えると、
フラグを「１」にセットした後、後述するポストパージ
の作動時間である第１設定時間Ｔ₁（約１０分間）を設
定し、操作部Ｒからの操作がロックされ、操作部Ｒの燃
焼開始指令による燃焼開始制御が禁止される〔ステップ
１０，１１，１２〕。尚、不完全燃焼が検出されず、バ
ーナ燃焼継続時間が継続限界時間Ｔ_LIMITを越えない間
に、給湯栓が閉じられると、前記ポストパージの作動時
間である第２設定時間Ｔ₂（７５秒間）を設定する〔ス
テップ１３，１４〕。その後、バーナ２に対する燃料供
給を停止して、バーナ２の燃焼を停止させ、バーナ２の
燃焼が停止された後も、ファン４による通風作動を継続
するポストパージを実行して、ＣＯセンサ電源を０ＦＦ
する〔ステップ１５，１６，１７〕。

【００４６】次にポストパージの作動制御について図
６、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。フ
ラグが「１」でなければ、給湯栓の閉による燃焼停止で
あるから、通風量が最大値になるようにファン回転数を
制御して、タイマーをリセットした後にタイマーによる
計時をスタートする〔ステップ１８，１９，２０〕。タ
イマー時間ｔが前記第２設定時間Ｔ₂を越えると、ファ
ン４を停止させる〔ステップ２１，２２〕。又、タイマ
ー時間ｔが前記第２設定時間Ｔ₂を越える前に給湯栓が
開かれると、ステップ４へ戻り、バーナの燃焼が再開さ
れる〔ステップ２３〕。

【００４７】ステップ１８においてフラグが「１」であ
れば、通風量が最大値になるようにファン回転数を制御
して、タイマーをリセットした後にタイマーによる計時
をスタートする〔ステップ２４，２５〕。そして、タイ
マー時間ｔが前記第１設定時間Ｔ₁の１／２の時間が経
過した時点におけるＣＯセンサＳの出力値Ｖ₂₁及び温度
センサ１９の検出値ＴＨ₁を読み込む〔ステップ２６，
２７〕。その後、タイマー時間ｔが前記第１設定時間Ｔ
₁の３／４の時間が経過した時点におけるＣＯセンサＳ
の出力値Ｖ₂₂及び温度センサの検出値ＴＨ₂を読み込み
〔ステップ２８，２９〕、温度変化量に対するＣＯセン
サＳの出力値の変化率ｂ

【数１】を演算する〔ステップ３０〕。

【００４８】タイマー時間ｔが第１設定時間Ｔ₁を越え
ると、上述した所定の変化率ａと前記変化率ｂとの差
が、設定値ｋ₁以上であれば、ＣＯ濃度が未だ設定濃度
以下の低濃度状態になっていないと判断して、ＬＥＤラ
ンプ１６を点滅させてＣＯ濃度異常を表示する〔ステッ
プ３２，３３〕。そして、ステップ２５に戻り再度、所
定の変化率ａと前記変化率ｂとの差が、設定値ｋ₁以下
になるまで、つまり、ＣＯ濃度が設定濃度以下の低濃度
状態になるまで、ステップ２５〜ステップ３４を繰り返
して、ポストパージを継続する。

【００４９】前記ステップ２５〜ステップ３４が繰り返
されるに伴ってタイマーのリセット回数が設定回以上と
なり、ポストパージ作動時間が設定時間Ｔ_OUTを越える
ほど長くなれば、ブザー１８を鳴らして警報作動を行
い、周囲の人間に注意を促す〔ステップ３５〕。

【００５０】前記所定の変化率ａと前記変化率ｂは、具
体的には図１０に示すようにＣＯセンサＳの出力値Ｖの
変化の傾きに相当する。つまり、前記所定の変化率ａ
は、例えば、雰囲気温度が数十度以下の低温度状態で、
且つ、同一ＣＯ濃度状態における、雰囲気温度の単位変
化量に対するＣＯセンサＳの出力値Ｖの変化特性（図１
０においてラインＬ₁₁で示される）の傾きに相当する。
又、前記変化率ｂは、ＣＯセンサＳの実際の検出値の変
化（図１０においてラインＬ₂₁で示される）の傾きに相
当する。従って、ポストパージの継続に伴ってＣＯ濃度
が減少して、ＣＯ濃度が零か又はほぼ零に近い値になれ
ば、前記変化率ｂは所定の変化率ａにほぼ等しい値にな
ることになる。

【００５１】ステップ３２において、前記差（ａ−ｂ）
が設定値ｋ₁以下になると、警報作動が行われているか
否が判断され、警報中であれば警報作動を停止し〔ステ
ップ３６、３７〕、前記差（ａ−ｂ）が設定値ｋ₁以上
の負の値、即ち、ＣＯ濃度が増加していると判断される
状態であれば、ＣＯセンサＳが異常であると判断して、
ＬＥＤランプ１７を点滅させてＣＯセンサ異常を表示す
る〔ステップ３８〕とともに、更に、第１設定時間Ｔ₁
が経過するまでポストパージを行った後、ファン４を停
止する〔ステップ４０，４１，２２〕。

【００５２】ステップ３８において結果が否であり、前
記差の絶対値が設定値ｋ₂以下であって前記差がほぼ零
であると判断されると、そのときのＣＯセンサＳの出力
値を零濃度における基準値として設定記憶する〔ステッ
プ４２，４３〕。以後のＣＯ濃度の検出は、この基準値
に基づいて求めることになる。

【００５３】ファン４が停止した後は、ＣＯセンサＳの
断線あるいはショート等のエラーチェックを行い、異常
ならばＬＥＤランプ１７を点滅させてＣＯセンサ異常表
示を行い、異常でなければ、ステップ１７に移行してＣ
Ｏセンサ電源をＯＦＦする〔ステップ４４，４５，４
６〕。

【００５４】不完全燃焼判別手段１０２による不完全燃
焼の判別は、次のように行われる。尚、本実施例では、
不完全燃焼判別手段１０２は、燃焼制御手段１０１、操
作ロック手段１０３、計時手段１０４及び燃焼停止指令
手段１０５の各々を構成する演算処理部とは異なる別の
演算処理部により制御が行われるように構成されてい
る。また、上記各演算処理部は、運転スイッチ１３のＯ
Ｎにより起動され、ＯＦＦにより制御動作を停止するよ
うになっており、互いに情報交換されるように構成され
ている。図８に不完全燃焼判別手段１０２の制御フロー
チャートを示す。燃焼制御手段１０１からの情報に基づ
いて、給湯栓の開栓が検知され、前記牽制時間Ｔ_LOCKが
経過したと判別されると〔ステップ４７，４８〕、積算
値Ｍの初期化（Ｍ＝０）が行われ、更に、カウンタＡを
リセットしてカウンタＡによるカウントを開始する（約
３分間）〔ステップ４９，５０〕。以後、給湯栓が閉じ
られるまで次のような制御を実行する〔ステップ５
１〕。尚、このような制御と併行して、燃焼制御手段１
０１による上述したような比例制御が実行される。ＣＯ
センサＳの検出濃度値ＣＯの読み込みが行われ、そのと
きの検出濃度値ＣＯが設定濃度値ＣＯ_CHK以上であるか
否かが判別される〔ステップ５２，５３〕。カウンタＡ
がカウントアップするまでの間、つまりカウンタＡのカ
ウント開始後３分間、この判別が行われ、検出濃度値Ｃ
Ｏが設定濃度値ＣＯ_CHK以上である場合、予め設定され
た重みづけ係数Ｎを乗じて重みづけ値Ｆを求め、その重
みづけ値Ｆを積算して積算値Ｍを求める〔ステップ５
４，５５，５６〕。前記カウンタＡがカウントアップす
るまでに、この積算値Ｍが設定値Ｍ_CHK以上となれば、
不完全燃焼を判別し、燃焼制御手段１０１に対して不完
全燃焼判別結果を出力処理する〔ステップ５７，５
８〕。又、前記カウンタＡがカウントアップするまで
に、この積算値Ｍが設定値Ｍ_CH _K以上とならなければ、
不完全燃焼と判別せず、ステップ４９へ戻り、積算値Ｍ
が初期化（Ｍ＝０）され、カウンタＡを再びリセットし
た後カウントを開始する〔ステップ５０〕。そして、燃
焼制御手段１０１に対して不完全燃焼判別結果を出力し
た後は、前記ポストパージ作動制御が終了した後、ステ
ップ４７に戻る〔ステップ５９〕。

【００５５】〔別実施例〕（１）上記実施例では、不完全燃焼が検出されず、燃焼
継続時間が継続限界時間Ｔ_LIMITを経過する前に給湯栓
の閉によりバーナ２の燃焼が停止したときに行われるポ
ストパージは、第２設定時間だけ行うように構成した
が、この場合にも、図６におけるステップ２４〜３４の
制御作動、即ち、未燃ガスによる室内汚染度が所定値以
下の低濃度になるまでポストパージを継続させる制御作
動を行わせるようにしてもよい。つまり、バーナ２の燃
焼中において給水量センサ９の検出結果に基づいて給湯
栓が閉じられたことが判断されると、上記燃焼停止指令
手段１０５により燃焼停止を指令させるように構成して
もよい。（２）上記実施例では、不完全燃焼が検出されるか、又
は、燃焼継続時間が継続限界時間Ｔ_LIMITを経過した場
合に、室内汚染度が所定値以下になるまでポストパージ
を継続させる構成としたが、不完全燃焼が検出された場
合にのみ前記ポストパージを継続して行う構成としても
よく、燃焼継続時間が継続限界時間Ｔ_LIMI _Tを経過した
場合にのみ前記ポストパージを継続して行う構成として
もよい。また、人為操作により燃焼が停止した場合に前
記ポストパージを継続して行う構成と組合わせてもよ
い。（３）上記実施例では、ＣＯセンサＳを排気路５中に設
けるようにしたが、ＣＯセンサＳを装置外方側、つま
り、室内のいずれか他の箇所に設けるようにしてもよ
い。また、バーナよりも上流側（即ち給気側）の装置内
に設けてもよい。（４）上記実施例では、ＣＯセンサＳの出力値Ｖの前記
変化率ｂを、２点間の傾きで求めるようにしたが、出力
値Ｖの微分値に基づいて求めるよう構成してもよい。（５）上記実施例では、室内の汚染度をＣＯセンサを用
いて検出するようにしたが、ＣＯセンサに代えて、Ｏ₂
センサにより、室内の酸素濃度より室内汚染度を検出す
るようにしてもよく、燃料ガス〔例えば、メタンガスあ
るいはブタンガス等〕の濃度を検出する各種ガスセンサ
を用いて、室内汚染度を検出するようにしてもよい。（６）上記実施例では行っていないが、人為操作による
燃焼停止以外、つまり、不完全燃焼が検出されるか、又
は、燃焼継続時間が継続限界時間Ｔ_LIMITを経過した場
合の燃焼停止の時は、警報動作を行うようにしてもよ
い。

【００５６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃焼装置の全体構成を示す構成図

【図２】ＣＯセンサの簡略化した側面図

【図３】センサ出力値のＣＯ濃度に対する変化を示すグ
ラフ

【図４】センサ出力値の時間変化を示すグラフ

【図５】制御動作のフローチャート

【図６】制御動作のフローチャート

【図７】制御動作のフローチャート

【図８】制御動作のフローチャート

【図９】センサ出力値の雰囲気温度に対する変化を示す
グラフ

【図１０】センサ出力値の雰囲気温度に対する変化を示
すグラフ

【符号の説明】

２バーナ４通風手段５排気路１８警報手段１９温度検出手段１０１制御手段１０４計時手段１０５燃焼停止指令手段Ｓ室内汚染度検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バーナ（２）へ燃焼用空気を通風し、且
つ、前記バーナ（２）の燃焼ガスを排気路（５）を通じ
て室外に排出する通風手段（４）と、燃焼停止指令手段（１０５）の停止指令に基づいて、前
記バーナ（２）の燃焼を停止させるとともに前記バーナ
（２）の燃焼を停止させた後も前記通風手段（４）の作
動を継続させるポストパージを実行する制御手段（１０
１）とが設けられた燃焼装置であって、前記燃焼ガスによる室内汚染度を検出する室内汚染度検
出手段（Ｓ）が設けられ、前記制御手段（１０１）は、前記室内汚染度検出手段
（Ｓ）の検出情報に基づいて、室内汚染度が設定値以下
になったことが判別されるまで前記ポストパージを実行
するように構成されている燃焼装置。
【請求項２】前記室内汚染度検出手段（Ｓ）は、前記
バーナ（２）の燃焼ガス中の未燃成分の濃度を検出する
未燃ガス濃度検出センサで構成されている請求項１記載
の燃焼装置。
【請求項３】前記室内汚染度検出手段（Ｓ）が前記排
気路（５）中に設けられている請求項１又は２に記載の
燃焼装置。
【請求項４】前記室内汚染度検出手段（Ｓ）が、少な
くとも所定値以下の低汚染度状態で、且つ、雰囲気温度
が少なくとも所定値以下の低温度状態では、同汚染度状
態においても、雰囲気温度の単位量の変化に伴って所定
の変化率で検出値を変化させるものであり、前記室内汚染度検出手段（Ｓ）の雰囲気温度を検出する
温度検出手段（１９）が備えられ、前記制御手段（１０１）は、前記ポストパージの作動に伴う前記温度検出手段（１
９）の検出値の変化に対する前記室内汚染度検出手段
（Ｓ）の検出値の変化率に基づいて、前記室内汚染度が
設定値以下になったことを判別するように構成されてい
る請求項２又は３に記載の燃焼装置。
【請求項５】前記燃焼停止指令手段（１０５）が、人
為操作に基づいて燃焼停止を指令するように構成されて
いる請求項１、２、３又は４に記載の燃焼装置。
【請求項６】前記燃焼停止指令手段（１０５）は、前記バーナ（２）の燃焼中における前記室内汚染度検出
手段（Ｓ）の検出情報に基づいて、前記バーナ（２）の
不完全燃焼状態が検出されると、燃焼停止を指令するよ
うに構成されている請求項１、２、３又は４に記載の燃
焼装置。
【請求項７】前記バーナ（２）の燃焼継続時間を計測
する計時手段（１０４）が備えられ、前記燃焼停止指令手段（１０５）は、前記計時手段（１０４）の計時情報に基づいて、前記バ
ーナ（２）の燃焼継続時間が設定時間を越えたことが判
別されると、燃焼停止を指令するように構成されている
請求項１、２、３又は４に記載の燃焼装置。
【請求項８】前記ポストパージの作動時間が設定時間
以上経過すると、警報作動する警報手段（１８）が備え
られている請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載
の燃焼装置。