JPH09178176A - 安全燃焼装置 - Google Patents
安全燃焼装置Info
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- JPH09178176A JPH09178176A JP7351965A JP35196595A JPH09178176A JP H09178176 A JPH09178176 A JP H09178176A JP 7351965 A JP7351965 A JP 7351965A JP 35196595 A JP35196595 A JP 35196595A JP H09178176 A JPH09178176 A JP H09178176A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス燃焼機器の燃焼ガス中のＣＯ濃度の変化
をみて不完全燃焼の招来を予見し得る安全燃焼装置を提
供すること。 【解決手段】 ガス湯沸器１０の排気管２にガスバーナ
２０による燃焼ガス中の一酸化炭素濃度を検出するＣＯ
センサ３を設け、送風ファン３８の回転数を落として空
燃比を一時的に所定量下げたときのそのＣＯセンサ３に
よるＣＯ濃度出力値（Ｖ2 ）と空燃比を下げる前のＣＯ
濃度出力値（Ｖ1 ）とを比較し（Ｓ７）、その差（Ｖ1
−Ｖ2 ）が所定値（Ｖr ）以上となったときに燃焼異常
と判断する（Ｓ１０）。
をみて不完全燃焼の招来を予見し得る安全燃焼装置を提
供すること。 【解決手段】 ガス湯沸器１０の排気管２にガスバーナ
２０による燃焼ガス中の一酸化炭素濃度を検出するＣＯ
センサ３を設け、送風ファン３８の回転数を落として空
燃比を一時的に所定量下げたときのそのＣＯセンサ３に
よるＣＯ濃度出力値（Ｖ2 ）と空燃比を下げる前のＣＯ
濃度出力値（Ｖ1 ）とを比較し（Ｓ７）、その差（Ｖ1
−Ｖ2 ）が所定値（Ｖr ）以上となったときに燃焼異常
と判断する（Ｓ１０）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス湯沸器など強
制排気式（ＦＥ式）あるいは強制給排気式（ＦＦ式）の
ガス燃焼機器における安全燃焼装置に関し、さらに詳し
くは、これらのガス燃焼機器における燃焼ガス排気系に
その燃焼排ガス中の一酸化炭素（ＣＯガス）濃度を検知
する一酸化炭素濃度検知センサ（ＣＯセンサ）を設けて
そのＣＯセンサの出力信号値により不完全燃焼の招来を
予見するようにした安全燃焼装置に関するものである。
制排気式（ＦＥ式）あるいは強制給排気式（ＦＦ式）の
ガス燃焼機器における安全燃焼装置に関し、さらに詳し
くは、これらのガス燃焼機器における燃焼ガス排気系に
その燃焼排ガス中の一酸化炭素（ＣＯガス）濃度を検知
する一酸化炭素濃度検知センサ（ＣＯセンサ）を設けて
そのＣＯセンサの出力信号値により不完全燃焼の招来を
予見するようにした安全燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のガス燃焼機器において
は、各種の燃焼方式のものが知られており、たとえば強
制排気式（ＦＥ式）あるいは強制給排気式（ＦＦ式）の
ガス燃焼機器は、ガス器具の燃焼ガスを排出される排気
管を外気に接する壁を貫通して屋外に出し、給排気用の
送風ファンのより強制的に給排気を行う方式を採用す
る。
は、各種の燃焼方式のものが知られており、たとえば強
制排気式（ＦＥ式）あるいは強制給排気式（ＦＦ式）の
ガス燃焼機器は、ガス器具の燃焼ガスを排出される排気
管を外気に接する壁を貫通して屋外に出し、給排気用の
送風ファンのより強制的に給排気を行う方式を採用す
る。
【０００３】このようなガス燃焼機器において、その燃
焼ガス排気系にガスバーナによる燃焼排ガス中のＣＯセ
ンサを設けてＣＯセンサからの出力信号値により燃焼状
態が良好か否か、不完全燃焼を起こしていないか等を判
断し、ＣＯセンサからの出力信号値により不完全燃焼が
検知されれば、そのガス燃焼機器を安全に停止させるよ
うにしたものはすでに存在する。
焼ガス排気系にガスバーナによる燃焼排ガス中のＣＯセ
ンサを設けてＣＯセンサからの出力信号値により燃焼状
態が良好か否か、不完全燃焼を起こしていないか等を判
断し、ＣＯセンサからの出力信号値により不完全燃焼が
検知されれば、そのガス燃焼機器を安全に停止させるよ
うにしたものはすでに存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来用
いられているこの種のＣＯセンサの検出精度は悪く、通
常採用されているＣＯセンサの検出能力は１０００ｐｐ
ｍ±４００ｐｐｍ程度である。ところが一酸化炭素中毒
により人命に危害が及ぶか否かのＣＯ濃度の限界は３０
０ｐｐｍという低いレベルにあり、従来のＣＯセンサの
検出レベルでは、人命の生死に及ぶか否かの判断には遅
いという問題が本来的にある。
いられているこの種のＣＯセンサの検出精度は悪く、通
常採用されているＣＯセンサの検出能力は１０００ｐｐ
ｍ±４００ｐｐｍ程度である。ところが一酸化炭素中毒
により人命に危害が及ぶか否かのＣＯ濃度の限界は３０
０ｐｐｍという低いレベルにあり、従来のＣＯセンサの
検出レベルでは、人命の生死に及ぶか否かの判断には遅
いという問題が本来的にある。
【０００５】一方、ＣＯセンサの検出精度の良いものも
ある。たとえば、検出精度の良いものは、２００〜２５
０ｐｐｍ程度の低濃度の検出レベルでのＣＯ濃度の検出
も可能である。しかしながら、この高性能のＣＯセンサ
は一般に常温環境の下での使用を意図したものであっ
て、燃焼ガス排気系のような高温度（約２００℃）の燃
焼ガスが流れるような高温雰囲気の下での使用を意図し
たものではない。
ある。たとえば、検出精度の良いものは、２００〜２５
０ｐｐｍ程度の低濃度の検出レベルでのＣＯ濃度の検出
も可能である。しかしながら、この高性能のＣＯセンサ
は一般に常温環境の下での使用を意図したものであっ
て、燃焼ガス排気系のような高温度（約２００℃）の燃
焼ガスが流れるような高温雰囲気の下での使用を意図し
たものではない。
【０００６】したがってこのような高性能のＣＯセンサ
を燃焼ガス排気系に設けてＣＯ濃度を検出しようとして
もそのＣＯセンサの出力信号にノイズが入ってＣＯ濃度
を精度良く検出することができないという問題がある。
を燃焼ガス排気系に設けてＣＯ濃度を検出しようとして
もそのＣＯセンサの出力信号にノイズが入ってＣＯ濃度
を精度良く検出することができないという問題がある。
【０００７】本発明の解決しようとする課題は、ＣＯ濃
度検出精度の良くない、たとえば検出レベルが１０００
ｐｐｍ（±４００ｐｐｍ）程度のＣＯセンサを用いても
人命に危険が及ぶレベルよりも低いＣＯ濃度レベル（３
００ｐｐｍ）での検出を可能とした安全燃焼装置を提供
することにある。そしてこれにより部屋内のＣＯ濃度の
上昇による人命の危険を早めに察知し、燃焼機器使用上
の安全性を担保せんとするものである。
度検出精度の良くない、たとえば検出レベルが１０００
ｐｐｍ（±４００ｐｐｍ）程度のＣＯセンサを用いても
人命に危険が及ぶレベルよりも低いＣＯ濃度レベル（３
００ｐｐｍ）での検出を可能とした安全燃焼装置を提供
することにある。そしてこれにより部屋内のＣＯ濃度の
上昇による人命の危険を早めに察知し、燃焼機器使用上
の安全性を担保せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の安全燃焼装置は、ガス燃焼機器の燃焼ガス排
気系にその排気系を流れる燃焼ガス中の一酸化炭素濃度
を検出する一酸化炭素濃度検知手段を設け、空燃比を一
時的に所定量下げたときの前記一酸化炭素濃度検知手段
による濃度出力値と空燃比を下げる前の該一酸化炭素濃
度検知手段による濃度出力値とを比較する一酸化炭素濃
度出力比較手段と、該一酸化炭素濃度出力比較手段によ
り比較される一酸化炭素濃度出力値の差あるいは変化率
が所定値以上となったときに燃焼異常と判断する燃焼異
常判定手段とを備えることを要旨とするものでうる。
に本発明の安全燃焼装置は、ガス燃焼機器の燃焼ガス排
気系にその排気系を流れる燃焼ガス中の一酸化炭素濃度
を検出する一酸化炭素濃度検知手段を設け、空燃比を一
時的に所定量下げたときの前記一酸化炭素濃度検知手段
による濃度出力値と空燃比を下げる前の該一酸化炭素濃
度検知手段による濃度出力値とを比較する一酸化炭素濃
度出力比較手段と、該一酸化炭素濃度出力比較手段によ
り比較される一酸化炭素濃度出力値の差あるいは変化率
が所定値以上となったときに燃焼異常と判断する燃焼異
常判定手段とを備えることを要旨とするものでうる。
【０００９】このように構成された安全燃焼装置によれ
ば、ガス燃焼機器の燃焼ガス排気系に設けられる一酸化
炭素濃度検知手段によりその排気系を流れる燃焼ガス中
の一酸化炭素濃度が検出されるが、そのガス燃焼機器の
使用中に空燃比を一時的に下げたときの前記一酸化炭素
濃度検知手段による濃度出力値と空燃比を下げる前の該
一酸化炭素濃度検知手段による濃度出力値とが一酸化炭
素濃度出力比較手段により比較され、その一酸化炭素濃
度出力比較手段により比較される一酸化炭素濃度出力値
の差あるいは変化率が所定値以上となったときに燃焼以
上判定手段により燃焼異常と判断される。
ば、ガス燃焼機器の燃焼ガス排気系に設けられる一酸化
炭素濃度検知手段によりその排気系を流れる燃焼ガス中
の一酸化炭素濃度が検出されるが、そのガス燃焼機器の
使用中に空燃比を一時的に下げたときの前記一酸化炭素
濃度検知手段による濃度出力値と空燃比を下げる前の該
一酸化炭素濃度検知手段による濃度出力値とが一酸化炭
素濃度出力比較手段により比較され、その一酸化炭素濃
度出力比較手段により比較される一酸化炭素濃度出力値
の差あるいは変化率が所定値以上となったときに燃焼以
上判定手段により燃焼異常と判断される。
【００１０】この場合に空燃比は、ガス燃焼機器に設け
られる送風ファンの風量を変化させることにより、ある
いは燃焼バーナのガス量を変化させることにより変える
ことができる。そして送風ファンの風量を変化させて空
燃比を変える場合には、その送風ファンの風量変化は前
記一酸化炭素濃度検知手段による一酸化炭素濃度検出時
のファン回転数に応じてそのファン回転数の低減割合を
変化させ、燃焼バーナのガス量を変化させて空燃比を変
える場合には、その燃焼バーナのガス量変化は前記一酸
化炭素濃度検出手段による一酸化炭素濃度検出時のガス
量に応じてそのガス量の割合を変化させるようにすると
よい。
られる送風ファンの風量を変化させることにより、ある
いは燃焼バーナのガス量を変化させることにより変える
ことができる。そして送風ファンの風量を変化させて空
燃比を変える場合には、その送風ファンの風量変化は前
記一酸化炭素濃度検知手段による一酸化炭素濃度検出時
のファン回転数に応じてそのファン回転数の低減割合を
変化させ、燃焼バーナのガス量を変化させて空燃比を変
える場合には、その燃焼バーナのガス量変化は前記一酸
化炭素濃度検出手段による一酸化炭素濃度検出時のガス
量に応じてそのガス量の割合を変化させるようにすると
よい。
【００１１】また本発明の安全燃焼装置は、請求項６に
記載のように、ガス燃焼機器の燃焼ガス排気系にその排
気系を流れる燃焼ガス中の一酸化炭素濃度を検出する一
酸化炭素濃度検知手段を設け、空燃比を一時的に下げた
ときの前記一酸化炭素濃度検知手段による濃度出力値を
基準出力値と比較する一酸化炭素濃度出力比較手段と、
該一酸化炭素濃度出力比較手段により比較される一酸化
炭素濃度出力値がその基準出力値以上となったときに燃
焼異常と判断する燃焼異常判定手段とを備えることを要
旨とするものである。
記載のように、ガス燃焼機器の燃焼ガス排気系にその排
気系を流れる燃焼ガス中の一酸化炭素濃度を検出する一
酸化炭素濃度検知手段を設け、空燃比を一時的に下げた
ときの前記一酸化炭素濃度検知手段による濃度出力値を
基準出力値と比較する一酸化炭素濃度出力比較手段と、
該一酸化炭素濃度出力比較手段により比較される一酸化
炭素濃度出力値がその基準出力値以上となったときに燃
焼異常と判断する燃焼異常判定手段とを備えることを要
旨とするものである。
【００１２】この請求項６に記載の安全燃焼装置によれ
ば、空燃比を一時的に下げたときの一酸化炭素濃度検知
手段による濃度出力が一酸化炭素濃度出力比較手段によ
り値基準出力値と比較され、その一酸化炭素濃度出力比
較手段により比較される一酸化炭素濃度出力値がその基
準出力値以上となったときに燃焼異常判定手段により燃
焼異常と判断される。
ば、空燃比を一時的に下げたときの一酸化炭素濃度検知
手段による濃度出力が一酸化炭素濃度出力比較手段によ
り値基準出力値と比較され、その一酸化炭素濃度出力比
較手段により比較される一酸化炭素濃度出力値がその基
準出力値以上となったときに燃焼異常判定手段により燃
焼異常と判断される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施の形
態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の
安全燃焼装置をガス湯沸器に適用した例を示している。
この図１に示されるガス湯沸器１０は強制給排気式（Ｆ
Ｆ式）のもので、屋内の台所（キッチン）の壁などに取
付けられる。
態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の
安全燃焼装置をガス湯沸器に適用した例を示している。
この図１に示されるガス湯沸器１０は強制給排気式（Ｆ
Ｆ式）のもので、屋内の台所（キッチン）の壁などに取
付けられる。
【００１４】そしてこのガス湯沸器１０に供給される燃
焼用の空気は外壁Ｗに設けられる給気口１を介して屋内
へ導入され、またガス湯沸器１０の燃焼ガスは外壁Ｗに
貫挿される排気管２を介して屋外へ排気される。このガ
ス湯沸器１０への燃焼用空気の導入、及び燃焼ガスの屋
外への排気は、この湯沸器に設けられる給排気用の送風
ファンによって強制的におこなわれるものである。
焼用の空気は外壁Ｗに設けられる給気口１を介して屋内
へ導入され、またガス湯沸器１０の燃焼ガスは外壁Ｗに
貫挿される排気管２を介して屋外へ排気される。このガ
ス湯沸器１０への燃焼用空気の導入、及び燃焼ガスの屋
外への排気は、この湯沸器に設けられる給排気用の送風
ファンによって強制的におこなわれるものである。
【００１５】そしてこのガス湯沸器１０の排気管２の器
具に近い部位にこの排気管２を流れる燃焼ガス中の一酸
化炭素（ＣＯガス）濃度を検出するＣＯセンサ３が設け
られる。詳細は後述するが、このＣＯセンサ３からの出
力信号によりこのガス湯沸器１０に不完全燃焼が生じつ
つあるか否か、その燃焼状態が判断されることになる。
具に近い部位にこの排気管２を流れる燃焼ガス中の一酸
化炭素（ＣＯガス）濃度を検出するＣＯセンサ３が設け
られる。詳細は後述するが、このＣＯセンサ３からの出
力信号によりこのガス湯沸器１０に不完全燃焼が生じつ
つあるか否か、その燃焼状態が判断されることになる。
【００１６】図２は、図１に示したガス湯沸器１０の概
略構成を示している。このガス湯沸器１０は、給水管１
２および出湯管１４が配管された熱交換器１６がケーシ
ング１８内に配設されると共に、その熱交換器１６を加
熱するガスバーナ２０が配設されている。前記給水管１
２には水の流れおよびその流量を検知する水流スイッチ
（流量センサ）２２やその水の温度を検知する入水温サ
ーミスタ２４が設けられ、前記出湯管１４には出湯温度
を検知する出湯温サーミスタ２８が設けられている。
略構成を示している。このガス湯沸器１０は、給水管１
２および出湯管１４が配管された熱交換器１６がケーシ
ング１８内に配設されると共に、その熱交換器１６を加
熱するガスバーナ２０が配設されている。前記給水管１
２には水の流れおよびその流量を検知する水流スイッチ
（流量センサ）２２やその水の温度を検知する入水温サ
ーミスタ２４が設けられ、前記出湯管１４には出湯温度
を検知する出湯温サーミスタ２８が設けられている。
【００１７】一方、前記ガスバーナ２０のガス管路３０
には元電磁弁３２、メイン電磁弁３４およびガス量を連
続的に変化させるガス比例弁３６がそれぞれ設けられ、
また、ガスバーナ２０に燃焼用空気を供給するための送
風ファン３８が設けられている。そしてケーシング１８
に設けられる排気管２には図１の説明で述べたように、
ガスバーナ２０の燃焼によって生じる燃焼ガス中のＣＯ
ガス濃度を検出するＣＯセンサ３が設けられている。
には元電磁弁３２、メイン電磁弁３４およびガス量を連
続的に変化させるガス比例弁３６がそれぞれ設けられ、
また、ガスバーナ２０に燃焼用空気を供給するための送
風ファン３８が設けられている。そしてケーシング１８
に設けられる排気管２には図１の説明で述べたように、
ガスバーナ２０の燃焼によって生じる燃焼ガス中のＣＯ
ガス濃度を検出するＣＯセンサ３が設けられている。
【００１８】かくしてこのガス湯沸器の運転を制御する
バーナコントローラ４０の入力側には水流スイッチ２
２、入水温サーミスタ２４、出湯温サーミスタ２８など
の信号が入力されるほか、前述のＣＯセンサ３からの出
力信号も入力される。またバーナコントローラ４０の出
力側にはガスバーナ２０のガス比例弁３６、送風ファン
３８のファンモータなどが接続されている。出湯管１４
の出湯口には給湯栓４２が設けられている。またＣＯセ
ンサ３からの検知信号により不完全燃焼が生じているこ
とを警報器４４もバーナコントローラ４０に接続されい
る。
バーナコントローラ４０の入力側には水流スイッチ２
２、入水温サーミスタ２４、出湯温サーミスタ２８など
の信号が入力されるほか、前述のＣＯセンサ３からの出
力信号も入力される。またバーナコントローラ４０の出
力側にはガスバーナ２０のガス比例弁３６、送風ファン
３８のファンモータなどが接続されている。出湯管１４
の出湯口には給湯栓４２が設けられている。またＣＯセ
ンサ３からの検知信号により不完全燃焼が生じているこ
とを警報器４４もバーナコントローラ４０に接続されい
る。
【００１９】このように構成されたガス湯沸器１０で
は、給湯栓４２を開くことによって水流スイッチ（流量
センサ）２２がオンし、その信号をバーナコントローラ
４０で受信し、送風ファン３８のファン駆動回路（図示
せず）へ指令が送られることにより送風ファン３８が回
転し、ガスバーナ２０へ燃焼用空気が供給される。また
バーナコントローラ４０からの指令によりガスバーナ２
０の元電磁弁３２、メイン電磁弁３４、ガス比例弁３６
が順次開かれて燃焼ガスがガスバーナ２０へ供給され、
次いでイグナイタによる点火動作によってガスバーナ２
０が点火される。
は、給湯栓４２を開くことによって水流スイッチ（流量
センサ）２２がオンし、その信号をバーナコントローラ
４０で受信し、送風ファン３８のファン駆動回路（図示
せず）へ指令が送られることにより送風ファン３８が回
転し、ガスバーナ２０へ燃焼用空気が供給される。また
バーナコントローラ４０からの指令によりガスバーナ２
０の元電磁弁３２、メイン電磁弁３４、ガス比例弁３６
が順次開かれて燃焼ガスがガスバーナ２０へ供給され、
次いでイグナイタによる点火動作によってガスバーナ２
０が点火される。
【００２０】このガスバーナ２０の点火初期動作段階で
は、給水管１２を流れる水の温度がその給水管１２に設
けられる入水温サーミスタ２２からの検知信号により把
握され、バーナコントローラ４０では出湯管１４を流れ
る湯の出湯温度が設定温度に近づくようにガスバーナ２
０へ供給するガス量を調整するガス比例弁３６の開度を
調整する。
は、給水管１２を流れる水の温度がその給水管１２に設
けられる入水温サーミスタ２２からの検知信号により把
握され、バーナコントローラ４０では出湯管１４を流れ
る湯の出湯温度が設定温度に近づくようにガスバーナ２
０へ供給するガス量を調整するガス比例弁３６の開度を
調整する。
【００２１】そしてガスバーナ２０の燃焼が安定状態に
なった以降は、出湯管１４に設けられる出湯温サーミス
タ２８からの信号を受けてバーナコンローラ４０ではガ
ス比例弁３６の比例弁電流回路と送風ファン３８のファ
ン駆動回路とへ信号を送り、そのガス比例弁３６の開度
と送風ファン３８のファン回転数との比例制御を司るこ
とによって出湯温度が設定温度に維持されるように運転
の管理がなされる。
なった以降は、出湯管１４に設けられる出湯温サーミス
タ２８からの信号を受けてバーナコンローラ４０ではガ
ス比例弁３６の比例弁電流回路と送風ファン３８のファ
ン駆動回路とへ信号を送り、そのガス比例弁３６の開度
と送風ファン３８のファン回転数との比例制御を司るこ
とによって出湯温度が設定温度に維持されるように運転
の管理がなされる。
【００２２】このようなガス湯沸器１０において、排気
管２より排出される燃焼ガス中のＣＯ濃度はその排気管
２に設けられるＣＯセンサ３によって検知され、そのＣ
Ｏセンサ３の信号値はバーナコントローラ４０へ送られ
る。バーナコントローラ４０ではこのＣＯセンサ３から
の出力信号値により燃焼ガス中のＣＯ濃度を把握し、現
在不完全燃焼を起こしているか、あるいは不完全燃焼を
起こしつつあるか等を判断するものである。
管２より排出される燃焼ガス中のＣＯ濃度はその排気管
２に設けられるＣＯセンサ３によって検知され、そのＣ
Ｏセンサ３の信号値はバーナコントローラ４０へ送られ
る。バーナコントローラ４０ではこのＣＯセンサ３から
の出力信号値により燃焼ガス中のＣＯ濃度を把握し、現
在不完全燃焼を起こしているか、あるいは不完全燃焼を
起こしつつあるか等を判断するものである。
【００２３】図３（Ａ）は空燃比（λ）とＣＯ出力信号
値との関係を示している。横軸に空燃比λ、縦軸にＣＯ
出力信号値を採っている。ここに「空燃比」とは、ガス
の完全燃焼に必要な理論空気量に対する実際に供給され
ている空気量の比をいう。この図に示されるように空燃
比λが低いレベルにおいてＣＯ出力信号値が急激に上昇
する。これは空燃比λがある値より低くなると不完全燃
焼を起こしＣＯ濃度の上昇が急岐になることに因る。
値との関係を示している。横軸に空燃比λ、縦軸にＣＯ
出力信号値を採っている。ここに「空燃比」とは、ガス
の完全燃焼に必要な理論空気量に対する実際に供給され
ている空気量の比をいう。この図に示されるように空燃
比λが低いレベルにおいてＣＯ出力信号値が急激に上昇
する。これは空燃比λがある値より低くなると不完全燃
焼を起こしＣＯ濃度の上昇が急岐になることに因る。
【００２４】そこで本発明は、送風ファン３８の回転数
を一時的に下げてガスバーナ２０への空気供給量を減ら
す、あるいはガス比例弁３６の開度を大きくしてガス量
を増やすことにより空燃比λを一時的に下げる。そして
その間にＣＯセンサ３からの出力信号値がどの程度上昇
するかによって燃焼異常を早目に予見しようとするもの
である。
を一時的に下げてガスバーナ２０への空気供給量を減ら
す、あるいはガス比例弁３６の開度を大きくしてガス量
を増やすことにより空燃比λを一時的に下げる。そして
その間にＣＯセンサ３からの出力信号値がどの程度上昇
するかによって燃焼異常を早目に予見しようとするもの
である。
【００２５】たとえば、図３（Ａ）において、空燃比λ
が比較的高いレベル（同図中、「Ａ」領域）では空燃比
λを一時的に下げてもＣＯセンサ３の出力信号値の変動
はほとんど生じない。したがってこの空燃比λが「Ａ」
の領域では不完全燃焼が起こる気配は全くないことにな
る。
が比較的高いレベル（同図中、「Ａ」領域）では空燃比
λを一時的に下げてもＣＯセンサ３の出力信号値の変動
はほとんど生じない。したがってこの空燃比λが「Ａ」
の領域では不完全燃焼が起こる気配は全くないことにな
る。
【００２６】これに対して図３（Ａ）において空燃比λ
が比較的低いレベル（同図中、「Ｂ」領域）では空燃比
λを一時的に下げるとＣＯセンサ３の出力信号値が大き
く上昇しその変動幅は大きい。したがってこの空燃比λ
が「Ｂ」の領域では不完全燃焼を招来するおそれがある
といえる。
が比較的低いレベル（同図中、「Ｂ」領域）では空燃比
λを一時的に下げるとＣＯセンサ３の出力信号値が大き
く上昇しその変動幅は大きい。したがってこの空燃比λ
が「Ｂ」の領域では不完全燃焼を招来するおそれがある
といえる。
【００２７】図３（Ｂ）は、図３（Ａ）との関係におい
てＣＯセンサ３の出力レベルとＣＯ濃度との関係を示し
ている。横軸ＣＯセンサ３の出力レベル、縦軸にＣＯ濃
度（ｐｐｍ）を採っている。この図に示されるように、
空燃比を一時的に下げたときのＣＯセンサ３の出力レベ
ルの変動幅とＣＯ濃度の上昇幅とは図３（Ｂ）の各セン
サ（イ）〜（ハ）の例からわかるように、各センサ
（イ）〜（ハ）の検出感度に個体差が多少あってもいず
れの場合もＣＯセンサの出力信号値の変化に対してＣＯ
濃度の上昇が検知されることになる。この点では空燃比
λの低いレベルでは検出精度の良いＣＯセンサでも検出
精度の悪いＣＯセンサでも大差ないことになる。
てＣＯセンサ３の出力レベルとＣＯ濃度との関係を示し
ている。横軸ＣＯセンサ３の出力レベル、縦軸にＣＯ濃
度（ｐｐｍ）を採っている。この図に示されるように、
空燃比を一時的に下げたときのＣＯセンサ３の出力レベ
ルの変動幅とＣＯ濃度の上昇幅とは図３（Ｂ）の各セン
サ（イ）〜（ハ）の例からわかるように、各センサ
（イ）〜（ハ）の検出感度に個体差が多少あってもいず
れの場合もＣＯセンサの出力信号値の変化に対してＣＯ
濃度の上昇が検知されることになる。この点では空燃比
λの低いレベルでは検出精度の良いＣＯセンサでも検出
精度の悪いＣＯセンサでも大差ないことになる。
【００２８】図４は、このガス湯沸器に適用される安全
燃焼装置の制御フローチャートである。このフローチャ
ートでは不完全燃焼を予見するのに送風ファン３８の回
転数を変えることによって空燃比λを変える場合を示し
ている。初めにバーナコントローラ４０ではガスバーナ
２０のガス量と送風ファン３８の風量とから燃焼量が安
定しているか否かを判断し（ステップ１、以下単に「Ｓ
１」のように表記する。）、安定している（Ｓ１、「Ｙ
ＥＳ」）と判断されればＣＯセンサ３からの出力値（Ｖ
1 ）が読込まれる（Ｓ２）。
燃焼装置の制御フローチャートである。このフローチャ
ートでは不完全燃焼を予見するのに送風ファン３８の回
転数を変えることによって空燃比λを変える場合を示し
ている。初めにバーナコントローラ４０ではガスバーナ
２０のガス量と送風ファン３８の風量とから燃焼量が安
定しているか否かを判断し（ステップ１、以下単に「Ｓ
１」のように表記する。）、安定している（Ｓ１、「Ｙ
ＥＳ」）と判断されればＣＯセンサ３からの出力値（Ｖ
1 ）が読込まれる（Ｓ２）。
【００２９】次いで送風ファン３８のファン回転数を下
げ（Ｓ３）、そのファン回転数を下げた時点でタイマ
（Ｔ1 ）をスタートさせる（Ｓ４）。そして所定時間
（Ｔ1 ：例えば１０秒間）経過した（Ｓ５、「ＹＥ
Ｓ」）時点でＣＯセンサ３からの出力値（Ｖ2 ）が再び
読込まれる（Ｓ６）。
げ（Ｓ３）、そのファン回転数を下げた時点でタイマ
（Ｔ1 ）をスタートさせる（Ｓ４）。そして所定時間
（Ｔ1 ：例えば１０秒間）経過した（Ｓ５、「ＹＥ
Ｓ」）時点でＣＯセンサ３からの出力値（Ｖ2 ）が再び
読込まれる（Ｓ６）。
【００３０】この回転数を下げる割合は、燃焼量に応じ
たファン設定回転数が大きいほど少なく設定する。例え
ば燃焼量大に対するファン回転数Ｎmax においては低減
率ｎ＝１０％、燃焼量中に対するファン回転数Ｎmid に
おいては低減率ｎ＝３０％、燃焼量小に対するファン回
転数Ｎmin においては低減率ｎ＝５０％とする。
たファン設定回転数が大きいほど少なく設定する。例え
ば燃焼量大に対するファン回転数Ｎmax においては低減
率ｎ＝１０％、燃焼量中に対するファン回転数Ｎmid に
おいては低減率ｎ＝３０％、燃焼量小に対するファン回
転数Ｎmin においては低減率ｎ＝５０％とする。
【００３１】そこでコントローラ４０では２つの読込ま
れたＣＯセンサ３からの出力値Ｖ1、Ｖ2 の値の差（Ｖ
1 −Ｖ2 ）と所定値Ｖr とを比較し、ＣＯセンサ３によ
り読込まれた出力値の差Ｖ1 −Ｖ2 が所定値Ｖr よりも
小さい（Ｖ1 −Ｖ2 ≦Ｖr ）と判断されれば（Ｓ７、
「ＹＥＳ」）、不完全燃焼が予測されないということに
なる。
れたＣＯセンサ３からの出力値Ｖ1、Ｖ2 の値の差（Ｖ
1 −Ｖ2 ）と所定値Ｖr とを比較し、ＣＯセンサ３によ
り読込まれた出力値の差Ｖ1 −Ｖ2 が所定値Ｖr よりも
小さい（Ｖ1 −Ｖ2 ≦Ｖr ）と判断されれば（Ｓ７、
「ＹＥＳ」）、不完全燃焼が予測されないということに
なる。
【００３２】そこでファン回転数を元に戻し（Ｓ８）、
再びタイマ（Ｔ2 ）をスタートさせて（Ｓ９）、所定時
間（Ｔ2 ）経過後（Ｓ１０、「ＹＥＳ」）に再びフロー
チャートを繰り返す。この制御フローチャートは大体１
０分間隔ぐらいで繰り返される。
再びタイマ（Ｔ2 ）をスタートさせて（Ｓ９）、所定時
間（Ｔ2 ）経過後（Ｓ１０、「ＹＥＳ」）に再びフロー
チャートを繰り返す。この制御フローチャートは大体１
０分間隔ぐらいで繰り返される。
【００３３】一方前述のＳ７において、ＣＯセンサ３に
より読込まれた２つの出力値Ｖ1 、Ｖ2 の差（Ｖ1 −Ｖ
2 ）が所定値Ｖr よりも大きい（Ｖ1 −Ｖ2 ≧Ｖr ）と
判断されれば（Ｓ７、「ＮＯ」）、近々不完全燃焼が生
じることが予測されるとの判断がなされる（Ｓ１１）。
この場合には警報器４４により器具使用者へ不完全燃焼
が生じる傾向にある旨の注意が喚起される。
より読込まれた２つの出力値Ｖ1 、Ｖ2 の差（Ｖ1 −Ｖ
2 ）が所定値Ｖr よりも大きい（Ｖ1 −Ｖ2 ≧Ｖr ）と
判断されれば（Ｓ７、「ＮＯ」）、近々不完全燃焼が生
じることが予測されるとの判断がなされる（Ｓ１１）。
この場合には警報器４４により器具使用者へ不完全燃焼
が生じる傾向にある旨の注意が喚起される。
【００３４】このようにガスバーナの安定燃焼状態にお
いて空燃比λを一時的にさげたとき（この実施例では送
風ファンの回転数を下げることにより空燃比を下げてい
る）の、ＣＯセンサからの出力値の変化をみることによ
り不完全燃焼が予見されるものである。そして短時間に
おけるＣＯ濃度の変化をとらえているためＣＯセンサ素
子の外乱影響の変化が少なくなりＣＯ濃度差を正確に検
出できる。この空燃比λを一時的に下げる手段として
は、上記実施例のように送風ファン３８の回転数を下げ
ることのほか、ガスバーナ２０のガス比例弁３６の開度
を大きくしてガス量を増やすものであってもよい。
いて空燃比λを一時的にさげたとき（この実施例では送
風ファンの回転数を下げることにより空燃比を下げてい
る）の、ＣＯセンサからの出力値の変化をみることによ
り不完全燃焼が予見されるものである。そして短時間に
おけるＣＯ濃度の変化をとらえているためＣＯセンサ素
子の外乱影響の変化が少なくなりＣＯ濃度差を正確に検
出できる。この空燃比λを一時的に下げる手段として
は、上記実施例のように送風ファン３８の回転数を下げ
ることのほか、ガスバーナ２０のガス比例弁３６の開度
を大きくしてガス量を増やすものであってもよい。
【００３５】そして送風ファンの風量を変化させて空燃
比を変える場合には、その送風ファンの風量変化はＣＯ
センサ３によるＣＯ濃度検出時のファン回転数に応じて
そのファン回転数の低減割合を変化されるようにすると
よい。またガスバーナのガス量を変化させて空燃比を変
える場合には、そのガスバーナのガス量変化はＣＯセン
サ３によるＣＯ濃度検出時のガス量に応じてそのガス量
の割合を変化させるようにするとよい。
比を変える場合には、その送風ファンの風量変化はＣＯ
センサ３によるＣＯ濃度検出時のファン回転数に応じて
そのファン回転数の低減割合を変化されるようにすると
よい。またガスバーナのガス量を変化させて空燃比を変
える場合には、そのガスバーナのガス量変化はＣＯセン
サ３によるＣＯ濃度検出時のガス量に応じてそのガス量
の割合を変化させるようにするとよい。
【００３６】本発明は上記した実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々の改変が可能である。たとえば、上記実施例では空燃
比を一時的に下げたときのＣＯ濃度出力値の差で燃焼異
常を判断しているが、ＣＯ濃度出力値の変化率で燃焼異
常の判断をするものであってもよい。また空燃比を一時
的に下げたときのＣＯセンサによるＣＯ濃度出力値が基
準出力値との比較でその基準出力値以上となったときに
燃焼異常と判断されるようにしてもよい。
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々の改変が可能である。たとえば、上記実施例では空燃
比を一時的に下げたときのＣＯ濃度出力値の差で燃焼異
常を判断しているが、ＣＯ濃度出力値の変化率で燃焼異
常の判断をするものであってもよい。また空燃比を一時
的に下げたときのＣＯセンサによるＣＯ濃度出力値が基
準出力値との比較でその基準出力値以上となったときに
燃焼異常と判断されるようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】本発明の安全燃焼装置は、燃焼が安定し
ている状態において空燃比を一時的に下げることによっ
て燃焼ガス中のＣＯ濃度の変化を検知し、不完全燃焼な
どの燃焼異常が近い将来生じる可能性があることを予見
し得るものである。そして一般のＣＯセンサを用いても
例えぱ３００ｐｐｍといった低いＣＯ濃度での判定が容
易にできる。したがってこの装置をガス湯沸器などのガ
ス燃焼機器に適用することは、不完全燃焼による人命へ
の危険が回避されて安全運転が保証されるものであるか
ら産業上の実益性は極めて高いものである。
ている状態において空燃比を一時的に下げることによっ
て燃焼ガス中のＣＯ濃度の変化を検知し、不完全燃焼な
どの燃焼異常が近い将来生じる可能性があることを予見
し得るものである。そして一般のＣＯセンサを用いても
例えぱ３００ｐｐｍといった低いＣＯ濃度での判定が容
易にできる。したがってこの装置をガス湯沸器などのガ
ス燃焼機器に適用することは、不完全燃焼による人命へ
の危険が回避されて安全運転が保証されるものであるか
ら産業上の実益性は極めて高いものである。
【図１】本発明の一実施形態に係る安全燃焼装置が適用
されるガス燃焼機器（その一例としてのガス湯沸器）が
屋内に設置されている状態の全体構成図である。
されるガス燃焼機器（その一例としてのガス湯沸器）が
屋内に設置されている状態の全体構成図である。
【図２】図１に示されるガス湯沸器の概略構成図であ
る。
る。
【図３】（Ａ）は空燃比とＣＯ出力信号値の関係を示
し、（Ｂ）はそのＣＯ出力信号値とＣＯ濃度との関係を
示した図である。
し、（Ｂ）はそのＣＯ出力信号値とＣＯ濃度との関係を
示した図である。
【図４】この安全燃焼装置による制御フローチャートで
ある。
ある。
２ 排気管 ３ 一酸化炭素（ＣＯガス）濃度センサ １０ ガス湯沸器 ２０ ガスバーナ ３８ 送風ファン ４０バーナコントローラ
Claims (6)
- 【請求項１】 ガス燃焼機器の燃焼ガス排気系にその排
気系を流れる燃焼ガス中の一酸化炭素濃度を検出する一
酸化炭素濃度検知手段を設け、空燃比を一時的に下げた
ときの前記一酸化炭素濃度検知手段による濃度出力値と
空燃比を下げる前の該一酸化炭素濃度検知手段による濃
度出力値とを比較する一酸化炭素濃度出力比較手段と、
該一酸化炭素濃度出力比較手段により比較される一酸化
炭素濃度出力値の差あるいは変化率が所定値以上となっ
たときに燃焼異常と判断する燃焼異常判定手段とを備え
ることを特徴とする安全燃焼装置。 - 【請求項２】 前記空燃比は前記ガス燃焼機器に設けら
れる送風ファンの風量を変化させることにより変化させ
るものであることを特徴とする請求項１に記載の安全燃
焼装置。 - 【請求項３】 前記送風ファンの風量変化は前記一酸化
炭素濃度検知手段による一酸化炭素濃度検出時のファン
回転数に応じてそのファン回転数の低減割合を変化させ
るものであることを特徴とする請求項２に記載の安全燃
焼装置。 - 【請求項４】 前記空燃比は前記ガス燃焼機器に設けら
れる燃焼パーナのガス量を変化させることにより変化さ
せるものであることを特徴とする請求項１に記載の安全
燃焼装置。 - 【請求項５】 前記燃焼バーナのガス量変化は前記一酸
化炭素濃度検出手段による一酸化炭素濃度検出時のガス
量に応じてそのガス量の割合を変化させるものであるこ
とを特徴とする請求項４に記載の安全燃焼装置。 - 【請求項６】 ガス燃焼機器の燃焼ガス排気系にその排
気系を流れる燃焼ガス中の一酸化炭素濃度を検出する一
酸化炭素濃度検知手段を設け、空燃比を一時的に下げた
ときの前記一酸化炭素濃度検知手段による濃度出力値を
基準出力値と比較する一酸化炭素濃度出力比較手段と、
該一酸化炭素濃度出力比較手段により比較される一酸化
炭素濃度出力値がその基準出力値以上となったときに燃
焼異常と判断する燃焼異常判定手段とを備えることを特
徴とする安全燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35196595A JP3558439B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 安全燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35196595A JP3558439B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 安全燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178176A true JPH09178176A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3558439B2 JP3558439B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=18420847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35196595A Expired - Fee Related JP3558439B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 安全燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3558439B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100789158B1 (ko) * | 2000-09-15 | 2007-12-28 | 롬 앤드 하스 캄파니 | 최소한의 에너지를 소비하여 공업용 로에서 일산화탄소방출이 규제에 부합되도록 화실온도를 조절하는 방법 |
| JP2013249976A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Samson Co Ltd | 燃焼装置 |
| CN105042862A (zh) * | 2015-08-22 | 2015-11-11 | 黎素云 | 燃气具的闭环燃烧加热控制方法及其控制系统 |
| CN106765334A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 江门市永成厨具设备有限公司 | 一种锅炉 |
| CN114754496A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-15 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器的控制方法、燃气热水器和可读存储介质 |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP35196595A patent/JP3558439B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100789158B1 (ko) * | 2000-09-15 | 2007-12-28 | 롬 앤드 하스 캄파니 | 최소한의 에너지를 소비하여 공업용 로에서 일산화탄소방출이 규제에 부합되도록 화실온도를 조절하는 방법 |
| JP2013249976A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Samson Co Ltd | 燃焼装置 |
| CN105042862A (zh) * | 2015-08-22 | 2015-11-11 | 黎素云 | 燃气具的闭环燃烧加热控制方法及其控制系统 |
| CN106765334A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-31 | 江门市永成厨具设备有限公司 | 一种锅炉 |
| CN114754496A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-15 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器的控制方法、燃气热水器和可读存储介质 |
| CN114754496B (zh) * | 2020-12-29 | 2024-03-08 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器的控制方法、燃气热水器和可读存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3558439B2 (ja) | 2004-08-25 |
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