JPH0914656A

JPH0914656A - 燃焼機器およびその機器を含む燃焼システム

Info

Publication number: JPH0914656A
Application number: JP17941395A
Authority: JP
Inventors: Masanori Enomoto; 正徳榎本; Shingo Kimura; 新悟木村; Takuji Shigeoka; 卓二重岡; Naoyuki Takeshita; 直行竹下; Kazutoshi Yasugata; 和俊安形; 薫 ▲荻▼野; Kaoru Ogino; Kazuhiro Oishi; 和広大石; Kaoru Kubota; 薫久保田
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Yazaki Corp; Gastar Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Yazaki Corp; Gastar Co Ltd
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-01-17
Anticipated expiration: 2018-09-02
Also published as: JP3442909B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＣＯガス発生と燃料ガスの生ガス洩れに共に
安全に対処できる燃焼機器を提供する。【構成】排気ガス中のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサ
20の温度を、センサ温度駆動手段25によりＣＯガスとハ
イドロカーボン（ＨＣ）の両方の検出可能温度に制御駆
動し、ＣＯセンサ20によってＣＯガスとＨＣの両方を検
出可能とする。このＣＯセンサ20の検出信号と、燃焼区
別判断部24による機器の燃焼運転中と停止中の区別判断
信号をＨＣ・ＣＯ区別判断部26に取り込み、燃焼運転中
のＣＯセンサ20の検出信号はＣＯ濃度検出信号と判断
し、燃焼停止中のＣＯセンサ20の検出信号はＨＣ濃度検
出信号と判断する。ＨＣ検出信号が基準値を越えて出力
されたときには、機器への燃料ガス導入部に介設したガ
ス洩れ安全弁44をガス洩れ安全手段43によって遮断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一酸化炭素ガス（ＣＯ
ガス）の濃度を検出するＣＯ検出センサが設置されてい
る燃焼機器およびその機器を含む燃焼システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図４には、燃焼機器として一般的な給湯
器のシステム構成が示されている。同図において、熱交
換器２の入口側には給水管３が接続されており、この給
水管３には入水温を検出する入水サーミスタ10と、入水
量を検出する流量検出手段の流量センサ９とが設けられ
ている。熱交換器２の出口側には給湯管４が接続され、
この給湯管４の出口側には給湯栓１が設けられている。
さらに、給湯管４にはギヤモータによって開弁量が制御
される流量制御手段としての水量制御弁16と、出湯温を
検出する出湯サーミスタ11とが設けられている。

【０００３】熱交換器２の下方には燃焼加熱手段として
のバーナ７、バーナ７の点火を行うイグナイタ電極18、
着火を検知するフレームロッド電極19、および給排気を
行う燃焼ファン５が配設されており、バーナ７のガス導
入口にはガスノズル６が対向配置され、このガスノズル
６に通じるガス管８にはガス供給量を開弁量によって制
御するガス比例弁13と、管路の開閉を行うガス電磁弁12
とが介設されている。

【０００４】この種の給湯器には制御装置14が備えられ
ており、この制御装置14にはリモコン15が接続され、こ
のリモコン15には給湯運転を指令するボタンや給湯温度
を設定するボタンや給湯設定温度の表示部等が設けられ
ている。また、排気トップ側の壁面には排気ガス中のＣ
Ｏ濃度（一酸化炭素ガス濃度）を検出するＣＯ検出セン
サとしてのＣＯセンサ（一酸化炭素ガスセンサ）20が設
けられており、このＣＯセンサ20のＣＯ検出信号は制御
装置14に加えられている。

【０００５】ところで、上記のような燃焼装置に設けら
れているＣＯセンサ20の一例として、接触燃焼式のセン
サがあり、図５および図６には、接触燃焼式のＣＯセン
サの例が示されている。これらの図において、基台31の
上面には３対の端子ピン32が突設され、各対の端子ピン
間に、例えば直径数10μｍの細い白金線を介して、ＣＯ
ガスに感応しない比較素子34と、ＣＯガスに感応するＣ
Ｏ検出素子35と、温度検出素子42が設けられ、比較素子
34とＣＯ検出素子35は仕切り板36によって仕切られてい
る。

【０００６】これら比較素子34とＣＯ検出素子35の周り
は、上下両端側が開口された筒状のグラスウール37に覆
われ、さらに、その外側は、金属カバー29により覆われ
ている。この金属カバー29の周壁内面には羽根状の板30
が切り起こしにより形成されており、切り起こし開口41
から排気ガスが内部に入り込むように形成されている。
なお、金属カバー29の代わりに、金属メッシュを用いて
もよい。

【０００７】この種のＣＯセンサ20において、ＣＯガス
濃度を検出するときには、比較素子34およびＣＯ検出素
子35は通電により約200 ℃に加熱され、この状態でＣＯ
検出素子35にＣＯガスが接触すると、ＣＯ検出素子35と
ＣＯガスとの接触反応（接触燃焼反応）が生じる。そし
て、この反応によりＣＯ検出素子35の温度が上昇して電
気抵抗が大きくなり、この抵抗変化によりＣＯセンサ20
から取り出される電流の変化が生じ、その変化に基づい
てＣＯガス濃度が検出される。なお、このとき、温度検
出素子42により検出される温度情報に基づいて、ＣＯセ
ンサ出力の温度補償が行われるようになっている。

【０００８】図４に示したような燃焼機器において、制
御装置14は、給湯燃焼運転を制御する回路（図示せず）
と、ＣＯ安全動作を行うＣＯ安全回路（図示せず）とを
備えており、給湯燃焼運転の制御回路は、給湯器の給湯
動作を次のように制御する。給湯栓１が開けられると流
量センサ９が入水量を検出して、その入水量がある一定
以上（最低作動流量以上）になったときに流量センサ９
からの信号を受けて、制御装置14は燃焼ファン５を回転
させる。そして、燃焼ファン５の回転が所定の回転領域
に入ったときにガス電磁弁12およびガス比例弁13を開け
てバーナ７へガスの供給を行い、イグナイタ電極18によ
る点火動作を行う。フレームロッド電極19がガスの着火
を検出すると、制御装置14は出湯温度を設定温度にする
ようフィードフォワード制御を行い、ガス比例弁13の開
弁量を可変し、熱交換器２から出る湯温を設定温度にな
るように燃焼制御を行い、湯温の安定後は、フィードフ
ォワード制御とフィードバック制御の併用制御により燃
焼制御が行われる。

【０００９】この燃焼制御に際し、制御装置14は、ＣＯ
センサ20の検出信号に基づいて制御を行うようになって
おり、ＣＯセンサ20から得られるＣＯ検出値（ＣＯ検出
濃度）が予め与えられるＣＯ設定値を下回るときには、
入水温度を設定温度に高めるために必要な要求熱量に応
じてガス比例弁13の開弁制御によりガス供給量を制御
し、これに合わせて、そのガス量に見合う空気量が得ら
れるように燃焼ファン５の回転制御を行う。一方、ＣＯ
センサ20で検出されるＣＯ検出値が前記ＣＯ設定値を越
えたときには、不完全燃焼状態を完全燃焼方向に燃焼改
善するために、燃焼ファン５の回転数を所定量高めて燃
焼の空気量をアップし、排気ガス中のＣＯガス濃度を低
下する方向に燃焼制御を行う。なお、燃焼ファン５の回
転数を高める代わりに、ガス比例弁13の開弁量を絞り、
バーナ７へのガス供給量を低減してＣＯ発生濃度の低減
を図ることもある。

【００１０】前記制御装置14のＣＯ安全動作の回路は、
ＣＯセンサ20で検出されるＣＯ検出濃度が、予め与えら
れる危険濃度に達したときに燃焼停止を行ったり、ある
いは、所定のサンプリング時間毎にＣＯセンサ20のＣＯ
検出信号をサンプリングし、そのサンプリング時毎にＣ
Ｏ検出値を積算していき、その積算値が予め与えられる
危険判断設定値に達したときに、燃焼停止を行うという
如く、様々な信号処理態様で、ＣＯ安全動作を行う。

【００１１】上記のようなＣＯ検出センサ付の燃焼機器
によれば、前記ＣＯ検出濃度に基づいて行われる燃焼運
転制御動作およびＣＯ安全動作により、燃焼装置の燃焼
運転中に発生するＣＯガスによる一酸化炭素中毒等の危
険を回避することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃焼機器に
おいて最も危険なことの１つとして、上記のようなＣＯ
ガス発生過剰の他に、燃料ガスの生ガス洩れが挙げられ
る。燃料ガスの生ガス洩れは、例えば、ガス電磁弁12や
ガス比例弁13の故障等により、燃焼装置の燃焼停止以降
に燃料ガスが洩れること等により生じるものであるが、
生ガス洩れが生じているにもかかわらず、その状態で次
の燃焼運転が行われると、最悪の場合には爆発が生じて
しまうのである。そのため、装置自身で生ガス洩れを検
出し、かつ、その生ガス洩れに対応した安全対処を図れ
る燃焼装置の開発が望まれている。

【００１３】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、燃料ガスの生ガス洩れが生
じたときに、生ガス洩れを的確に判断し、的確な安全動
作を促したり行ったりすることができる燃焼機器および
その機器を含む燃焼システムを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のように構成されている。すなわち、本
発明の燃焼機器は、ＣＯ検出センサを有し、該ＣＯ検出
センサに通電して排気ガス中のＣＯ濃度を検出するＣＯ
検出センサを備えた燃焼機器において、前記ＣＯ検出セ
ンサの温度をＣＯガスとハイドロカーボンの両方の検出
可能温度に制御駆動するセンサ温度駆動手段と、燃焼機
器の燃焼運転中と燃焼停止中の区別判断を行う燃焼区別
判断部と、該燃焼区別判断部の区別判断信号と前記ＣＯ
検出センサの検出信号とを共に取り込んで機器の燃焼運
転中に検出されるＣＯ検出センサの検出信号はＣＯ濃度
の検出信号と判断してＣＯ濃度検出信号を出力し、機器
の燃焼運転停止中に検出されるＣＯ検出センサの検出信
号はハイドロカーボン濃度の検出信号と判断してハイド
ロカーボン検出信号を出力するハイドロカーボン・ＣＯ
区別判断部とが設けられていることを特徴として構成さ
れている。

【００１５】また、燃焼機器を含む燃焼システムの本第
１の発明は、燃料ガスを燃焼機器に導くガス主幹通路を
有し、該ガス主幹通路にはガス洩れを検知して燃料ガス
を遮断するガス洩れ安全弁を備えたマイコンメータが介
設され、ハイドロカーボン・ＣＯ区別判断部からハイド
ロカーボン検出信号が出力されたときにガス洩れ危険信
号を前記マイコンメータに加えて前記ガス洩れ安全弁を
遮断するガス洩れ安全手段が設けられていることを特徴
として構成されている。

【００１６】さらに、燃焼機器を含む燃焼システムの本
第２の発明は、燃料ガスを燃焼機器に導くガス主幹通路
を有し、該ガス主幹通路にはガス洩れを検知して燃料ガ
スを遮断するガス洩れ安全弁を備えたマイコンメータが
介設され、ハイドロカーボン・ＣＯ区別判断部からハイ
ドロカーボン検出信号がハイドロカーボン設定値を越え
て出力されたときにガス洩れ危険信号を前記マイコンメ
ータに加えて前記ガス洩れ安全弁を遮断するガス洩れ安
全手段が設けられていることを特徴として構成されてい
る。

【００１７】また、前記ガス洩れ危険信号に燃焼機器の
識別信号を付加する信号加工部と、その信号加工部から
の信号を受けて燃焼機器の識別表示を行う表示部がマイ
コンメータに設けられていることも本発明の燃焼システ
ムの特徴的な構成とされている。

【００１８】

【作用】上記構成の本発明の燃焼機器において、センサ
温度駆動手段によって、ＣＯ検出センサの温度がＣＯガ
スとハイドロカーボンの両方の検出可能温度に制御駆動
され、一方、燃焼区別判断部によって、燃焼機器の燃焼
中と燃焼停止中の区別判断が行われる。そして、この区
別判断信号と、前記センサ温度駆動手段によって制御駆
動されたＣＯ検出センサの検出信号とが共にハイドロカ
ーボン・ＣＯ区別判断部によって取り込まれ、機器の燃
焼運転中に検出されるＣＯ検出センサの検出信号はＣＯ
濃度の検出信号と判断されてＣＯ濃度検出信号が出力さ
れ、機器の燃焼運転停止中に検出されるＣＯ検出センサ
の検出信号はハイドロカーボン濃度の検出信号と判断さ
れて、ハイドロカーボン検出信号が出力される。

【００１９】そのため、本発明の燃焼機器においては、
このＣＯ濃度検出信号およびハイドロカーボン検出信号
が出力されたときに、この出力信号に対応して、例えば
適宜の安全動作を促したり行ったりすることが可能とな
る。

【００２０】また、上記構成の燃焼機器を含む燃焼シス
テムの本第１の発明においては、前記ハイドロカーボン
・ＣＯ区別判断部からハイドロカーボン検出信号が出力
されたときに、燃焼システムの本第２の発明において
は、ハイドロカーボン検出信号がハイドロカーボン設定
値を越えて出力されたときに、ガス洩れ安全手段によっ
て、この燃焼システムに設けられているマイコンメータ
にガス洩れ危険信号が加えられ、マイコンメータのガス
洩れ安全弁が遮断されて、ガス主幹通路から燃焼機器へ
の燃料ガス導入が遮断される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一名
称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。
図２には、本発明に係る燃焼機器およびその燃焼機器を
含む燃焼システムの一実施例が示されている。本実施例
の燃焼機器は、給湯器33を対象にしており、この給湯器
33のシステム構成は、図４に示した従来例とほぼ同様で
あるので、その重複説明は省略する。

【００２２】図２に示すように、本実施例の燃焼システ
ムは、給湯器33に燃料ガスを導くガス主幹通路49を有し
ており、このガス主幹通路49にはマイコンメータ40が介
設されている。マイコンメータ40には、ガス洩れ（生ガ
ス洩れ）を検知して燃料ガスを遮断するガス洩れ安全弁
44と、表示部48とが設けられており、これらのガス洩れ
安全弁44と表示部48は、給湯器33の制御装置14に有線に
よって信号接続されている。なお、この燃焼システムに
おいては、分岐通路46を介して、ガスストーブとガスコ
ンロも前記ガス主幹通路49に接続されている。

【００２３】図１には、本実施例の給湯器33および給湯
器33を含む燃焼システムに特有な回路構成がブロック図
により示されており、本実施例の最も特徴的なことは、
この特有の回路によって、ＣＯセンサ20をＣＯガスとハ
イドロカーボン（ＨＣ）の両方を検出可能とし、このセ
ンサによりＨＣを検出して燃料ガスの生ガス洩れに的確
に対処できるようにしたことである。

【００２４】この特有の回路は、ＣＯセンサ20、センサ
温度駆動手段25、燃焼区別判断部24、ＨＣ・ＣＯ区別判
断部（ハイドロカーボン・ＣＯ区別判断部）26、ＨＣ安
全装置（ハイドロカーボン安全装置）38、ＣＯ安全回路
23、ガス洩れ安全手段43、信号加工部45、ガス洩れ安全
弁44、表示部48を有して構成されている。

【００２５】本実施例の給湯器33に設けられているＣＯ
センサ20は、従来例のＣＯセンサ20と同様に、図５，６
に示したような構成の接触燃焼式のＣＯ検出センサであ
り、例えば、比較素子34およびＣＯ検出素子35を通電に
より約200 ℃に加熱すれば、ＣＯガス濃度を検出できる
ようになっているが、本実施例に用いるＣＯセンサ20
は、このようなＣＯ濃度検出機能に加えて、センサ温度
駆動手段25により、以下のように制御駆動されるように
なっている。

【００２６】センサ温度駆動手段25は、ＣＯセンサ20の
温度をＣＯガスとハイドロカーボン（ＨＣ）の両方の検
出可能温度（以下、ＣＯ・ＨＣ検出可能温度と言う）に
制御駆動するものであり、このＣＯ・ＨＣ検出可能温度
は、例えば図３に示すような関係データ等に基づいて設
定される。

【００２７】図３には、本実施例に用いているＣＯセン
サ20の、センサ温度とセンサ感度との関係データが示さ
れているが、この図から明らかなように、センサ温度を
例えば310 ℃以上の高い温度にすると、プロパン（Ｃ₃
Ｈ₈）のセンサ感度が高くなり、センサ温度を350 ℃以
上とすると、プロパンと共に、メタン（ＣＨ₄）の感度
も高くなることが分かる。そして、ＣＯセンサ20の温度
を、例えば380 ℃にすれば、ハイドロカーボン（ＨＣ）
としてのプロパンおよびメタンとＣＯガスの両方をＣＯ
センサ20によって確実に検出できることが明らかであ
る。

【００２８】そこで、本実施例では、ＣＯガスとハイド
ロカーボンの両方の検出可能温度として380 ℃を設定
し、センサ温度駆動手段25に与え、センサ温度駆動手段
25によって、ＣＯセンサ20のＣＯ検出素子35と比較素子
34を、通電により、常に約380℃に加熱するようにし
た。そして、このセンサ温度駆動手段25の制御駆動によ
って、ＣＯセンサ20は約380 ℃に加熱され、前記ＣＯ濃
度検出機能に加えて、ハイドロカーボン濃度検出機能も
果たすようになっている。

【００２９】燃焼区別判断部24は、燃焼機器としての給
湯器33の燃焼運転中と燃焼停止中の区別判断を行うもの
であり、フレームロッド電極19等の火炎検出手段による
火炎検出信号が加えられたときには、給湯器33の燃焼運
転中と判断し、火炎検出信号が加えられないときには、
燃焼停止中と判断する。なお、フレームロッド電極19等
からの火炎検出信号の代わりに、制御装置14によるシー
ケンス制御信号を取り込んで、このシーケンス制御信号
に基づいて給湯器33の燃焼中と燃焼停止中の区別判断を
行ってもよい。

【００３０】ＨＣ・ＣＯ区別判断部26は、燃焼区別判断
部24の区別判断信号と、ＣＯセンサ20の検出信号とを共
に取り込んで、機器の燃焼運転中に検出されるＣＯセン
サ20の検出信号はＣＯ濃度の検出信号と判断してＣＯ濃
度検出信号を出力し、一方、機器の燃焼停止中に検出さ
れるＣＯセンサ20の検出信号はハイドロカーボン（Ｈ
Ｃ）濃度の検出信号と判断してハイドロカーボン（Ｈ
Ｃ）検出信号を出力するものである。

【００３１】前記のように、ＣＯセンサ20は、ＣＯ・Ｈ
Ｃ検出可能温度に制御駆動されたときには、ＣＯガスと
ハイドロカーボンとの両方を検出することができるが、
機器の燃焼運転中にはハイドロカーボンは殆ど生じず、
生じたとしてもＣＯガス濃度に比べて無視できる程極め
て小さいものであるために、機器の燃焼運転中にＣＯセ
ンサ20から検出信号が出力されたときには、この検出信
号はＣＯガス濃度検出信号と判断できる。また、ＣＯガ
スは燃料ガスの燃焼によって生じるものであるために、
燃焼機器の停止中に生じることはなく、機器の燃焼停止
中にＣＯセンサの検出信号が出力されたときには、ハイ
ドロカーボン濃度検出信号と判断できるのである。

【００３２】ＨＣ・ＣＯ区別判断部26から出力されるＣ
Ｏ濃度検出信号はＣＯ安全回路23に加えられ、一方、ハ
イドロカーボン検出信号はＨＣ安全装置38とガス洩れ安
全手段43とに加えられる。

【００３３】ＣＯ安全回路23は、ＨＣ・ＣＯ区別判断部
26から加えられるＣＯ濃度検出信号を受けて、従来例の
ＣＯ安全回路と同様に、ＣＯ検出値がＣＯ設定値を越え
たときに、燃焼の空気量をアップしたり、ガス比例弁13
の開弁量を絞ったりしてＣＯ発生濃度の低減を図った
り、ＣＯ検出濃度が危険濃度に達したときには給湯器33
の燃焼停止を行ったりする等、様々なＣＯ安全動作を行
う。なお、ＣＯ安全回路23は、前記ＣＯ検出濃度に基づ
いて、そのＣＯ検出濃度を有する雰囲気中に人体が晒さ
れたときの血中ヘモグロビン中のＣＯ濃度を推定演算
し、この推定演算値に基づいてＣＯ安全動作を行うよう
にしてもよい。

【００３４】ＨＣ安全装置38は、ＨＣ・ＣＯ区別判断部
26から加えられるハイドロカーボン（ＨＣ）検出信号を
受けてＨＣ検出濃度に応じた安全動作（ＨＣ安全動作）
を、例えば、以下のようにして行うものである。

【００３５】ＨＣ安全装置38には、実験や計算等により
求めて与えられる、例えば、燃料ガスの爆発限界の約１
／10〜１／５の値が予め定めて燃焼可能基準濃度（例え
ばｂppm ）と、予め定めた安全濃度（本実施例では０pp
m ）が与えられており、ＨＣ安全装置38は、前記ＨＣ検
出濃度が前記燃焼可能基準濃度（ｂppm ）に達したとき
には、給湯器33の次回の燃焼運転動作の開始を阻止させ
ると共に、リモコン15等に異常表示を行ったり警報を出
力したりする。

【００３６】また、ＨＣ安全装置38は、前記ＨＣ検出濃
度が、前記安全濃度を越え、かつ、燃焼可能基準濃度未
満の濃度のときには、燃焼ファン５を、例えば予め定め
た所定の時間だけ回転させることにより、ハイドロカー
ボンを給湯器33から排出させて給湯器の次の燃焼運転に
備えるようにする。

【００３７】ガス洩れ安全手段43には、予めハイドロカ
ーボン（ＨＣ）設定値が与えられている。このハイドロ
カーボン設定値は、実験や計算等により求めて与えられ
るものであり、例えば、前記燃焼可能基準濃度と同じ値
（例えばｂppm ）が与えられている。ガス洩れ安全手段
43は、ＨＣ・ＣＯ区別判断部26から加えられるハイドロ
カーボン検出信号がこのハイドロカーボン設定値を越え
て出力されたときに、ガス洩れ危険信号をマイコンメー
タ40に加え、ガス洩れ安全弁44を遮断することにより、
ガス主幹通路49から給湯器33への燃料ガスの導入を遮断
するものである。なお、本実施例では、ガス洩れ安全手
段43からのガス洩れ危険信号は信号加工部45にも加えら
れるようになっている。

【００３８】信号加工部45は、ガス洩れ安全手段43から
のガス洩れ危険信号に、燃焼機器の識別信号を付加する
ものであり、ガス洩れ危険信号に給湯器33の識別信号を
付加して、マイコンメータ40の表示部48に加える。

【００３９】表示部48は、信号加工部45からの信号を受
けて、生ガス洩れが生じている燃焼機器を識別表示する
ようになっており、給湯器33の識別信号を、文字や識別
コード等の適宜の表示方法により表示する。

【００４０】本実施例の燃焼機器（給湯器33）とその燃
焼機器を含む燃焼システムは以上のように構成されてお
り、本実施例の給湯器33においても、従来例の給湯器と
同様に、制御装置14の制御によって燃焼運転制御等が行
われるが、本実施例では、センサ温度駆動手段25によっ
て、ＣＯセンサ20の温度がＣＯガスとハイドロカーボン
の両方の検出可能温度である380 ℃に制御駆動され、そ
れにより、ＣＯセンサ20によるＣＯガスとハイドロカー
ボンの両方の検出が行われる。

【００４１】また、燃焼区別判断部24が例えばフレーム
ロッド電極19からの火炎検出信号の有無によって、給湯
器33の燃焼運転中と燃焼停止中の区別判断が行われ、こ
の区別判断信号と前記ＣＯセンサ20の検出信号とが共に
ＨＣ・ＣＯ区別判断部26に取り込まれる。そして、ＨＣ
・ＣＯ区別判断部26によって、給湯器33の燃焼運転中に
ＣＯセンサ20で検出される検出信号はＣＯ濃度の検出信
号と判断され、ＣＯ濃度検出信号が出力され、このＣＯ
濃度検出信号に基づいて、従来例と同様に、ＣＯ検出濃
度に基づく燃焼運転制御や、ＣＯ安全回路23によるＣＯ
安全動作が行われる。

【００４２】一方、給湯器33の燃焼停止中にＣＯセンサ
20の検出信号が出力されたときには、ＨＣ・ＣＯ区別判
断部26によって、この検出信号がハイドロカーボン濃度
の検出信号と判断され、ハイドロカーボン検出信号が出
力され、このハイドロカーボン検出信号がＨＣ安全装置
38とガス洩れ安全手段43とに加えられる。そして、ＨＣ
安全装置38側では、ハイドロカーボン（ＨＣ）検出濃度
が前記燃焼可能基準濃度（ｂppm ）に達したときには給
湯器33の燃焼運転動作の開始の阻止や、リモコン15等へ
の異常表示および警報の出力等の適宜の安全動作が行わ
れる。また、前記ＨＣ検出濃度が燃焼可能基準濃度に達
しないまでも、前記安全濃度（０ppm ）を越えたときに
は、燃焼ファン５の回転によるハイドロカーボンの排出
動作が行われる。

【００４３】また、ガス洩れ安全手段43側では、前記ハ
イドロカーボン検出信号を受けて、このハイドロカーボ
ン検出信号がハイドロカーボン設定値（ｂppm ）を越え
て出力されたときに、ガス洩れ危険信号が信号加工部45
とマイコンメータ40のガス洩れ安全弁44に加えられ、そ
れにより、ガス洩れ安全弁44の遮断が行われて、給湯器
33への燃料ガスの供給が遮断される。また、このとき、
信号加工部45によって、ガス洩れ安全手段43から出力さ
れたガス洩れ危険信号には給湯器33の識別信号が付加さ
れ、この識別信号がマイコンメータ40の表示部48に加え
られ、表示部48に給湯器33が識別表示される。

【００４４】本実施例の燃焼機器によれば、上記動作に
より、センサ温度駆動手段25によって、ＣＯセンサ20の
温度をＣＯ・ＨＣ検出可能温度に制御駆動することによ
り、ＣＯセンサ20によってＣＯガスとハイドロカーボン
の両方を検出可能とし、給湯器33の燃焼運転中にはＣＯ
センサ20によって排気ガス中のＣＯ濃度を検出し、一
方、給湯器33の燃焼停止中にはＣＯセンサ20によってハ
イドロカーボン濃度を検出することができる。

【００４５】そのため、本実施例によれば、ＣＯセンサ
20の検出信号に基づいて、ＨＣ・ＣＯ区別判断部26が、
ＣＯ濃度検出信号および、ＨＣ濃度の検出信号を出力
し、この出力信号に対応して、燃焼運転中にはＣＯ検出
濃度に基づく燃焼運転制御やＣＯ安全動作を的確に行う
ことが可能となり、燃焼停止中にはＨＣ検出濃度に基づ
く、生ガス洩れに対する的確な安全動作を行うことが可
能となる。

【００４６】このように、本実施例によれば、ＣＯセン
サ20の検出信号を利用して、給湯器33の燃焼運転中にお
けるＣＯガスの発生過剰による一酸化炭素中毒等の危険
を回避することが可能であると共に、給湯器33の燃焼停
止中の生ガス洩れによる危険も回避することが可能な、
非常に安全性の高い燃焼装置とすることができる。

【００４７】そして、本実施例の燃焼システムにおいて
は、前記ＨＣ検出信号に基づいてマイコンメータ40のガ
ス洩れ安全弁44を遮断する機能を持たせたことにより、
給湯器33側への燃料ガスの導入そのものを阻止すること
が可能となるために、生ガス洩れが生じているにもかか
わらず、その状態で給湯器の燃焼運転動作を開始させて
しまうことによる危険を防ぐことが可能なだけでなく、
生ガス洩れが生じている状態での他の燃焼機器の燃焼運
転動作や電気のショート等による火災の発生等の、生ガ
ス洩れによるあらゆる危険を回避することが可能とな
る。

【００４８】さらに、この燃焼システムにおいては、ガ
ス洩れ安全手段43によるガス洩れ安全弁44の遮断機能に
加えて、マイコンメータ40の表示部48にガス洩れが生じ
ている燃焼機器の識別表示を行う機能を燃焼システムに
持たせることにより、生ガス洩れが生じている燃焼機器
を迅速に知らせることができるために、複数の燃焼機器
が設置されたシステムの修理等を行う人が、生ガス洩れ
の生じている燃焼機器を迅速に識別し、迅速に対処する
ことが可能となる。

【００４９】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
実施例では、センサ温度駆動手段25は、ＣＯセンサ20の
温度を常にＣＯガスとハイドロカーボンの両方の検出可
能温度に制御駆動するようにしたが、センサ温度駆動手
段25は、例えば、給湯器33の燃焼運転開始から、燃焼運
転停止以降の予め定められた時間までの間、ＣＯセンサ
20の温度をＣＯ・ＨＣ検出可能温度に制御駆動するよう
にしてもよい。

【００５０】また、上記実施例では、センサ温度駆動手
段25によって制御駆動するＣＯセンサ20の温度は、380
℃としたが、センサ温度駆動手段25によって制御駆動す
るＣＯセンサ20の温度は必ずしも380 ℃とするとは限ら
ず、例えば、図３に示したようなＣＯセンサ20のセンサ
温度とセンサ感度との関係データに基づいて、ＣＯガス
とハイドロカーボンの両方の検出が可能な適宜の温度に
制御すればよい。なお、この温度の制御駆動に際し、例
えば、給湯器33等の燃焼機器に使用されるガス種に応じ
て、燃料ガスに含まれるハイドロカーボンの検出が確実
に行われるように制御駆動温度を設定することにより、
ＣＯセンサ20によるハイドロカーボン検出を確実なもの
とすることが可能となり、生ガス洩れに対する的確な対
処を促すことができる。

【００５１】さらに、上記実施例では、ＨＣ・ＣＯ区別
判断部26から出力されるＣＯ濃度検出信号に基づいて、
燃焼運転制御動作やＣＯ安全回路23によるＣＯ安全動作
を行うようにしたが、ＣＯ濃度検出信号を利用しての燃
焼運転制御動作やＣＯ安全動作は必ずしも上記実施例と
同様の動作とするとは限らず、ＣＯ濃度検出信号を利用
して、適宜の燃焼運転制御動作やＣＯ安全動作等が行わ
れるものである。

【００５２】さらに、上記実施例では、ＨＣ・ＣＯ区別
判断部26から出力されるハイドロカーボン検出信号に基
づいて、ＨＣ安全装置38およびガス洩れ安全手段43によ
る安全動作を行うようにしたが、ハイドロカーボン検出
信号を利用してのＨＣ安全動作等は特に限定されるもの
ではなく、適宜設定されるものである。

【００５３】例えば、上記実施例に設けたＨＣ安全装置
38を省略して燃焼機器を構成することもできる。このよ
うにしたときにも、ガス洩れ安全手段43によってガス洩
れ安全弁44を遮断すれば、ガス主幹通路49からの燃焼機
器への燃料ガスの導入が遮断されるために、必然的に燃
焼機器の燃焼運転動作を行うことはできなくなり、それ
により、生ガス洩れが生じている状態での燃焼運転動作
による危険を防ぐことができる。

【００５４】さらに、上記実施例では、ガス洩れ安全手
段43および信号加工部45は、燃焼機器（給湯器33）に設
けたが、ガス洩れ安全手段43および信号加工部45は、マ
イコンメータ40側に設けることもできるし、燃焼機器お
よびマイコンメータ40とは別個の安全装置として設ける
こともできる。

【００５５】そして、いずれの場合にも、複数の同一型
式の燃焼機器を含む燃焼システムを構築したときに、信
号加工部45によってそれらの燃焼機器の区別ができるよ
うに識別信号を付加され、表示部48による識別表示が行
われる。

【００５６】また、この識別表示に際し、信号加工部45
からの識別信号をすぐに表示せずに、識別信号設定・記
憶部等を設けてこの記憶部に識別情報を記憶しておき、
ガス洩れの修理を行う作業者による操作が行われるとき
に、ガス洩れが生じている燃焼機器の識別表示を表示部
48に行うようにしてもよい。

【００５７】さらに、上記実施例では、信号加工部45を
設けて、ガス洩れ安全手段43から出力されるガス洩れ危
険信号に燃焼機器の識別信号を付加し、表示部48に燃焼
機器の識別表示を行ったが、信号加工部45や表示部48は
省略することもできる。ただし、信号加工部45や表示部
48の機能により、ガス洩れが生じている燃焼機器を識別
表示することにより、ガス洩れが生じている燃焼機器を
迅速に知らせることが可能となり、その機器の修理等の
迅速な対応を促すことができるために、信号加工部45や
表示部48を設けて生ガス洩れが生じている燃焼機器の識
別表示を行うことが望ましい。

【００５８】さらに、上記実施例では、給湯器33の制御
装置14とマイコンメータ40とを有線により信号接続し、
ガス洩れ安全手段43からの信号を有線を介してマイコン
メータ40に加えるようにしたが、ガス洩れ安全手段43か
らの信号を無線によってマイコンメータ40側に加え、ガ
ス洩れ安全弁44の遮断等の動作を行うようにしてもよ
い。

【００５９】さらに、上記実施例では、ＣＯセンサ20
は、接触燃焼式のＣＯ検出センサとしたが、ＣＯセンサ
20は、必ずしも接触燃焼式のＣＯ検出センサとするとは
限らず、センサの温度によってＣＯガスとハイドロカー
ボンの両方を検出することができるＣＯ検出センサであ
ればよく、例えば、半導体式のＣＯ検出センサとしても
よい。

【００６０】さらに、上記実施例では、燃焼区別判断部
24は、例えばフレームロッド電極19からの火炎検出信号
の有無によって給湯器33の燃焼運転中と燃焼停止中の区
別判断を行うようにしたが、その代わりに、燃焼区別判
断部24は、制御回路のバーナ７へガスを導くガス弁の開
弁動作の指示の有無によって燃焼運転中と燃焼停止中の
区別判断を行うようにしてもよい。

【００６１】さらに、上記実施例では、燃焼可能基準濃
度やＨＣ安全基準濃度を、燃焼ガスの爆発限界の約１／
10〜１／５の濃度であるｂppm に設定したが、燃焼可能
基準濃度やＨＣ安全基準濃度は特に限定されるものでは
なく、適宜設定されるものである。

【００６２】さらに、上記実施例では、ガス洩れ安全手
段43は、ＨＣ・ＣＯ区別判断部26から出力されるハイド
ロカーボン検出信号がハイドロカーボン設定値を越えた
ときに、ガス洩れ危険信号をマイコンメータ40に加え
て、ガス洩れ安全弁44を遮断するようにしたが、ガス洩
れ安全手段43は、ＨＣ・ＣＯ区別判断部26からハイドロ
カーボン検出信号を出力されたときには、直ちにガス洩
れ危険信号をマイコンメータ40に加え、ガス洩れ安全弁
44を遮断するようにしてもよい。

【００６３】さらに、上記実施例では、燃焼機器として
単機能の給湯器33を対象として説明を行ったが、本発明
の燃焼機器は複合機能付の給湯器や、風呂釜、冷・暖房
機器等の様々な燃焼機器に適用されるものであり、その
機器を含む燃焼システムも、様々な燃焼機器を単数又は
複数含む燃焼システムとすることができる。そして、燃
焼システムに設けられる様々な燃焼機器に上記実施例と
同様の機能を持たせることにより、ＣＯガスの発生によ
る一酸化炭素中毒等の危険と生ガス洩れによる危険との
両方を防ぐことができる極めて安全な燃焼システムを構
築することができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明の燃焼機器によれば、ＣＯ検出セ
ンサの温度をＣＯガスとハイドロカーボンの両方の検出
可能温度に制御駆動し、燃焼機器の燃焼運転中の検出信
号はＣＯ濃度の検出信号と判断してＣＯ濃度検出信号を
出力し、機器の燃焼運転停止中のＣＯ検出センサの検出
信号はハイドロカーボン濃度の検出信号と判断してハイ
ドロカーボン検出信号を出力するようにしたものである
から、ＣＯ濃度検出信号およびハイドロカーボン検出信
号に基づいて、的確なＣＯ安全動作およびハイドロカー
ボン安全動作を促すことができる。

【００６５】そのため、本実施例では、それらの安全動
作によって、例えば、燃焼運転中のＣＯガスの発生過剰
による一酸化炭素中毒等の危険および、燃焼停止中の生
ガス洩れによる火災等の様々な危険を回避することが可
能となり、非常に安全な燃焼機器とすることができる。

【００６６】また、本発明の燃焼機器を含む燃焼システ
ムによれば、ハイドロカーボン検出信号が少しでも出力
されたときや、ハイドロカーボン設定値を越えて出力さ
れたときに、ガス主幹通路と燃焼機器との間に介設され
ているマイコンメータのガス洩れ安全弁を遮断して燃焼
機器へのガスの導入を遮断するようにしたために、生ガ
ス洩れが生じている状態での燃焼機器の燃焼運転による
危険を防ぐことができるし、生ガス洩れが生じている状
態での他の燃焼機器の燃焼等による危険も防ぐことが可
能となり、生ガス洩れそのものによる危険をほぼ完全に
回避することができる。

【００６７】さらに、ガス洩れ危険信号に燃焼機器の識
別信号を付加する信号加工部と、その信号加工部からの
信号を受けて燃焼機器の識別表示を行う表示部がマイコ
ンメータに設けられている本発明の燃焼機器を含む燃焼
システムによれば、生ガス洩れが生じている燃焼機器を
識別表示することにより、生ガス洩れが生じている燃焼
機器を迅速に知らせることが可能となり、燃焼機器の修
理等の対処をより迅速に促すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃焼機器の一実施例を含む燃焼シ
ステムの制御部の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る燃焼機器の一実施例としての給湯
器を含む燃焼システムを示すシステム構成図である。

【図３】上記実施例の給湯器に用いられるＣＯセンサの
センサ温度とセンサ感度との関係を示すグラフである。

【図４】燃焼機器として一般的な給湯器のシステム構成
図である。

【図５】ＣＯセンサの一例を示す説明図である。

【図６】図５に示したＣＯセンサの分解説明図である。

【符号の説明】

20 ＣＯセンサ 24 燃焼区別判断部 25 センサ温度駆動手段 26 ＨＣ・ＣＯ区別判断部 38 ＨＣ安全装置 43 ガス洩れ安全手段 44 ガス洩れ安全弁 45 信号加工部 48 表示部

フロントページの続き (72)発明者木村新悟神奈川県大和市深見台３丁目４番地株式会社ガスター内 (72)発明者重岡卓二神奈川県大和市深見台３丁目４番地株式会社ガスター内 (72)発明者竹下直行神奈川県大和市深見台３丁目４番地株式会社ガスター内 (72)発明者安形和俊静岡県天竜市二俣町南鹿島23番地矢崎計器株式会社内 (72)発明者 ▲荻▼野薫静岡県天竜市二俣町南鹿島23番地矢崎計器株式会社内 (72)発明者大石和広静岡県天竜市二俣町南鹿島23番地矢崎計器株式会社内 (72)発明者久保田薫神奈川県横浜市港北区箕輪町２丁目３−２の403

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＯ検出センサを有し、該ＣＯ検出セン
サに通電して排気ガス中のＣＯ濃度を検出するＣＯ検出
センサを備えた燃焼機器において、前記ＣＯ検出センサ
の温度をＣＯガスとハイドロカーボンの両方の検出可能
温度に制御駆動するセンサ温度駆動手段と、燃焼機器の
燃焼運転中と燃焼停止中の区別判断を行う燃焼区別判断
部と、該燃焼区別判断部の区別判断信号と前記ＣＯ検出
センサの検出信号とを共に取り込んで機器の燃焼運転中
に検出されるＣＯ検出センサの検出信号はＣＯ濃度の検
出信号と判断してＣＯ濃度検出信号を出力し、機器の燃
焼運転停止中に検出されるＣＯ検出センサの検出信号は
ハイドロカーボン濃度の検出信号と判断してハイドロカ
ーボン検出信号を出力するハイドロカーボン・ＣＯ区別
判断部とが設けられていることを特徴とする燃焼機器。
【請求項２】燃料ガスを燃焼機器に導くガス主幹通路
を有し、該ガス主幹通路にはガス洩れを検知して燃料ガ
スを遮断するガス洩れ安全弁を備えたマイコンメータが
介設され、ハイドロカーボン・ＣＯ区別判断部からハイ
ドロカーボン検出信号が出力されたときにガス洩れ危険
信号を前記マイコンメータに加えて前記ガス洩れ安全弁
を遮断するガス洩れ安全手段が設けられていることを特
徴とする請求項１記載の燃焼機器を含む燃焼システム。
【請求項３】燃料ガスを燃焼機器に導くガス主幹通路
を有し、該ガス主幹通路にはガス洩れを検知して燃料ガ
スを遮断するガス洩れ安全弁を備えたマイコンメータが
介設され、ハイドロカーボン・ＣＯ区別判断部からハイ
ドロカーボン検出信号がハイドロカーボン設定値を越え
て出力されたときにガス洩れ危険信号を前記マイコンメ
ータに加えて前記ガス洩れ安全弁を遮断するガス洩れ安
全手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載
の燃焼機器を含む燃焼システム。
【請求項４】ガス洩れ危険信号に燃焼機器の識別信号
を付加する信号加工部と、その信号加工部からの信号を
受けて燃焼機器の識別表示を行う表示部がマイコンメー
タに設けられていることを特徴とする請求項２又は請求
項３記載の燃焼機器を含む燃焼システム。