JP2013076483A - Combustion apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ＣＯセンサを備えたガス給湯装置などの燃焼装置に関する。 The present invention relates to a combustion apparatus such as a gas hot water supply apparatus provided with a CO sensor.
たとえば、屋内に設置されるガス給湯装置においては、排ガス経路などにＣＯセンサが設けられ、燃料の不完全燃焼などの燃焼不良を検出できるようにされているのが通例である。ＣＯセンサは、たとえば白金製のコイルを酸化アルミなどの触媒によりコーティングして乾燥・焼成した構成を有しているが、このようなＣＯセンサにおいては、表面に汚染物質が付着すると、そのセンサ出力に誤差を生じる。そこで、このような虞を解消する手段として、ＣＯセンサを周期的にヒートクリーニング（ＣＯセンサをヒートアップしてＣＯセンサの汚れを除去）するとともに、このヒートクリーニングの直後には、センサ出力のゼロ点補正を行なう手段が採用されている（たとえば、特許文献１，２を参照）。
For example, in a gas hot water supply apparatus installed indoors, a CO sensor is usually provided in an exhaust gas path or the like so that a combustion failure such as incomplete combustion of fuel can be detected. A CO sensor has a configuration in which, for example, a platinum coil is coated with a catalyst such as aluminum oxide and then dried and fired. In such a CO sensor, if contaminants adhere to the surface, the sensor output is output. Cause an error. Therefore, as a means for eliminating such a concern, the CO sensor is periodically heat cleaned (the CO sensor is heated up to remove dirt from the CO sensor), and immediately after this heat cleaning, the sensor output becomes zero. Means for performing point correction is employed (see, for example,
しかしながら、従来においては、次に述べるように、改善すべき余地があった。 However, in the past, there was room for improvement as described below.
前記したようなＣＯセンサは、無通電状態のまま高温高湿の環境下に長期間にわたって放置された状態にあると、その性能に変調を来たし、センサ出力のレベルが本来の出力レベルよりもかなり高めにずれる傾向がある。このような現象は、ＣＯセンサへの通電開始初期においてみられ、センサ出力レベルは、ＣＯセンサのヒートクリーニングが繰り返されるに連れて低下していき、ヒートアップがたとえば１０回程度繰り返されることによって本来の出力レベルに戻る。このような現象を生じる期間中においては、センサ出力のドリフト量はかなり大きいために、ヒートクリーニングの直後にセンサ出力のゼロ点補正処理を行なうだけでは、実際のＣＯ濃度を正確に検出することは難しいものとなる。 When the above-described CO sensor is left in a high-temperature and high-humidity environment without being energized, the performance of the CO sensor is modulated, and the sensor output level is considerably higher than the original output level. There is a tendency to shift higher. Such a phenomenon is seen at the beginning of energization of the CO sensor, and the sensor output level decreases as the CO sensor heat cleaning is repeated, and the heat up is repeated about 10 times, for example. Return to the output level. During the period in which such a phenomenon occurs, the amount of drift in the sensor output is quite large, so that it is not possible to accurately detect the actual CO concentration just by performing the sensor output zero point correction process immediately after the heat cleaning. It will be difficult.
この点について、図５を参照して具体的に説明する。同図においては、ＣＯセンサに通電を開始した直後に、ヒートクリーニングおよびゼロ点補正が行なわれている。ただし、ＣＯセンサが前記したような変調を来している場合、このＣＯセンサの性能は通電により徐々に回復（復調）していくために、センサ出力レベルは矢印Ｎ１に示すように徐々に低下していく。このような状況において、時刻ｔ１１にバーナの燃焼駆動が開始され、その後にＣＯ濃度が上昇した場合、時刻ｔ１２におけるＣＯ濃度は、センサ出力ｈ１に対応した数値として測定される。ところが、時刻ｔ１２における実際のＣＯ濃度は、センサ出力（ｈ１＋ｈ２）に対応した数値である（ｈ２は、センサ出力のドリフト量）。この例から理解されるように、従来においては、ＣＯセンサの性能に変調を来すなどしてセンサ出力のドリフト量が大きい場合には、ＣＯ濃度の測定値が実際のＣＯ濃度よりもかなり低めとなる虞があった。このような虞は、ＣＯ濃度が異常高濃度になった場合に、その旨を早期に検出する上で余り好ましいものではない。 This point will be specifically described with reference to FIG. In the figure, heat cleaning and zero point correction are performed immediately after energization of the CO sensor. However, when the CO sensor is modulated as described above, the performance of the CO sensor gradually recovers (demodulates) by energization, so that the sensor output level gradually decreases as shown by the arrow N1. I will do it. In such a situation, when the burner combustion drive is started at time t11 and the CO concentration subsequently increases, the CO concentration at time t12 is measured as a numerical value corresponding to the sensor output h1. However, the actual CO concentration at time t12 is a numerical value corresponding to the sensor output (h1 + h2) (h2 is the drift amount of the sensor output). As understood from this example, conventionally, when the drift amount of the sensor output is large due to modulation of the performance of the CO sensor, the measured value of the CO concentration is considerably lower than the actual CO concentration. There was a risk of becoming. Such a fear is not so preferable for early detection when the CO concentration becomes abnormally high.
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、ＣＯセンサの性能に変調を来たすなどして、センサ出力が比較的大きくドリフトする状況下であっても、ＣＯ濃度を正確に検出することが可能な燃焼装置を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances as described above, and even if the sensor output drifts relatively large due to modulation of the performance of the CO sensor, the CO concentration It is an object of the present invention to provide a combustion device that can accurately detect the above.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明により提供される燃焼装置は、バーナと、排ガスのＣＯ濃度に対応するセンサ出力が可能なＣＯセンサと、このＣＯセンサのヒートクリーニングの制御およびこのヒートクリーニングに伴う前記センサ出力のゼロ点補正処理を前記バーナの駆動停止期間中において間欠的に実行する制御手段と、を備えている、燃焼装置であって、前記制御手段は、前記ＣＯセンサのヒートクリーニングおよび前記ゼロ点補正処理を行なう都度、その後の前記バーナの駆動停止期間中における前記センサ出力の最小値を判断し、かつ前記バーナの駆動開始後においては、前記最小値または前記最小値に所定の補正を施した値を前記センサ出力の新たなゼロ点とする追加のゼロ点補正処理が行なわれた状態でＣＯ濃度を判断可能な構成とされていることを特徴としている。 The combustion apparatus provided by the present invention includes a burner, a CO sensor capable of sensor output corresponding to the CO concentration of exhaust gas, control of heat cleaning of the CO sensor, and zero correction of the sensor output accompanying the heat cleaning. And a control unit that intermittently executes processing during the drive stop period of the burner, wherein the control unit performs heat cleaning of the CO sensor and the zero point correction processing each time. Then, the minimum value of the sensor output during the subsequent drive stop period of the burner is determined, and after the start of driving of the burner, the minimum value or a value obtained by performing a predetermined correction on the minimum value is output to the sensor output. That the CO concentration can be determined in a state in which an additional zero-point correction process for a new zero point is performed. It is a symptom.
このような構成によれば、ＣＯセンサのヒートクリーニングおよびゼロ点補正処理が行なわれた後に、ＣＯセンサのセンサ出力がドリフトし、ゼロ点よりも低下した場合には、追加のゼロ点補正処理を行ない、かつバーナが駆動開始された以降は、前記センサ出力の最小値または最小値に所定の補正を施した値を新たなゼロ点に設定した状態でＣＯ濃度を判断することが可能である。このため、ヒートクリーニングに伴って実行される通常のゼロ点補正処理によって設定されたゼロ点のみを基準としてＣＯ濃度を判断していた従来技術と比べ、ＣＯ濃度の測定精度が向上する。これは、ＣＯ濃度が異常高濃度になった際に、その旨を早期に検出する上でも好ましい。 According to such a configuration, after the CO sensor heat cleaning and the zero point correction process are performed, when the sensor output of the CO sensor drifts and falls below the zero point, the additional zero point correction process is performed. After the operation is started and the burner is started, it is possible to determine the CO concentration in a state where a minimum value of the sensor output or a value obtained by performing a predetermined correction on the minimum value is set as a new zero point. For this reason, the CO concentration measurement accuracy is improved as compared with the conventional technique in which the CO concentration is determined based on only the zero point set by the normal zero point correction processing executed in conjunction with the heat cleaning. This is also preferable for early detection when the CO concentration becomes an abnormally high concentration.
本発明において、好ましくは、前記制御手段は、前記ＣＯセンサへの通電開始初期の所定期間を、前記追加のゼロ点補正処理が実行される期間とし、かつこの期間を経過した後には、前記追加のゼロ点補正処理を実行しない構成とされている。 In the present invention, it is preferable that the control unit sets a predetermined period at the beginning of energization of the CO sensor as a period during which the additional zero point correction process is executed, and after the elapse of the period, The zero point correction process is not executed.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、「背景技術」の欄において述べたように、ＣＯセンサは、無通電状態のまま高温高湿の環境下に長期間にわたって放置されると、その性能に変調を来たし、ＣＯセンサへの通電開始初期にセンサ出力のドリフト量が多くなる傾向がある。これに対し、前記構成によれば、センサ出力のドリフト量が多いＣＯセンサへの通電初期に、追加のゼロ点補正処理が適切に実行されるために、前記センサ出力のドリフトの影響が少ない適正なＣＯ濃度測定が可能となる。一方、ＣＯセンサへの通電開始初期の所定期間が経過した後には、追加のゼロ点補正がなされないものの、この期間においてはＣＯセンサの性能が回復しているために、追加のゼロ点補正を行なわなくてもとくに大きな問題はなく、追加のゼロ点補正が省略されることにより、データ処理を簡素にすることができる。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
In other words, as described in the “Background Art” section, when the CO sensor is left in a high temperature and high humidity environment for a long period of time without being energized, its performance is modulated and the CO sensor is energized. The drift amount of the sensor output tends to increase at the beginning of the start. On the other hand, according to the above configuration, since the additional zero point correction process is appropriately executed in the initial stage of energization of the CO sensor with a large amount of sensor output drift, the sensor output drift is less affected. CO concentration measurement is possible. On the other hand, although the additional zero point correction is not performed after the elapse of the predetermined period at the beginning of energization of the CO sensor, the additional zero point correction is performed because the performance of the CO sensor is recovered during this period. Even if it is not performed, there is no particular problem, and the data processing can be simplified by omitting the additional zero point correction.
本発明において、好ましくは、前記制御手段は、前記ＣＯセンサへの通電開始後において実行されるヒートクリーニングの回数をカウント可能であり、かつこのカウント数が所定回数未満である期間を、前記追加のゼロ点補正処理が実行される期間とするように構成されている。 In the present invention, it is preferable that the control unit can count the number of times of heat cleaning performed after the start of energization of the CO sensor, and a period during which the number of counts is less than a predetermined number is added to the additional time. A period during which the zero point correction process is executed is set.
このような構成によれば、ＣＯセンサが変調を来している場合において、ヒートクリーニングの回数が少なく、ＣＯセンサの性能が十分に回復していない期間においては、追加のゼロ点補正処理を的確に実行させることができる。一方、ＣＯセンサの性能が回復した後には、追加のゼロ点補正処理が無駄に実行されないようにすることができる。 According to such a configuration, when the CO sensor is modulated, the additional zero-point correction processing is accurately performed in a period in which the number of times of heat cleaning is small and the performance of the CO sensor is not sufficiently recovered. Can be executed. On the other hand, after the performance of the CO sensor is recovered, it is possible to prevent the additional zero point correction process from being performed wastefully.
本発明において、好ましくは、前記制御手段は、前記ヒートクリーニングに伴うゼロ点補正処理が行なわれる毎の相対的なゼロ点変動量を判断し、かつこのゼロ点変動量が所定
値以上である期間を、前記追加のゼロ点補正処理が実行される期間とし、または前記ゼロ点補正処理においてゼロ点がセンサ出力レベルの上昇側には設定されない期間を、前記追加のゼロ点補正処理が実行される期間とするように構成されている。
In the present invention, it is preferable that the control unit determines a relative zero point fluctuation amount every time the zero point correction process accompanying the heat cleaning is performed, and the zero point fluctuation amount is a predetermined value or more. Is the period during which the additional zero point correction process is executed, or the period during which the zero point is not set on the sensor output level increasing side in the zero point correction process. It is configured to be a period.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、変調を来していたＣＯセンサの性能が回復した場合には、ゼロ点補正処理が行なわれた際のゼロ点変動量が小さくなり、あるいはゼロ点補正処理におけるゼロ点がセンサ出力レベルの上昇側に設定されるといった変化を生じる。これに対し、前記した構成によれば、そのような現象を未だ生じていない期間、換言すれば、ＣＯセンサの性能が十分に回復していない期間中は、追加のゼロ点補正処理が適切に実行される。また、ＣＯセンサの性能が十分に回復した後には、追加のゼロ点補正処理が無駄に実行されないようにすることができる。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
That is, when the performance of the CO sensor that has been modulated is restored, the zero point fluctuation amount when the zero point correction process is performed becomes small, or the zero point in the zero point correction process is the sensor output level. Changes such as being set to the ascending side occur. On the other hand, according to the above-described configuration, the additional zero correction process is appropriately performed during a period in which such a phenomenon has not yet occurred, in other words, during a period in which the performance of the CO sensor has not sufficiently recovered. Executed. Further, after the performance of the CO sensor is sufficiently recovered, the additional zero point correction process can be prevented from being performed unnecessarily.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図１に示す燃焼装置Ａは、ガス給湯装置として構成されており、その基本的なハード構成自体は、従来既知のものと同様である。すなわち、この燃焼装置Ａは、燃料ガスを燃焼させるバーナ１０、このバーナ１０に燃焼用空気を供給するファン１１、バーナ１０によって発生された燃焼ガスから熱回収を行なって湯水を加熱する熱交換器１２、ＣＯセンサＳａ、および制御部２を具備している。
The combustion apparatus A shown in FIG. 1 is configured as a gas hot water supply apparatus, and the basic hardware configuration itself is the same as that conventionally known. That is, the combustion apparatus A includes a
ＣＯセンサＳａは、熱交換器１２による熱回収を終えた燃焼ガス（排ガス）のＣＯ濃度を検出するためのものであり、燃焼ガスの排気経路中に設けられている。このＣＯセンサＳａとしては、従来既知のものを用いることが可能であり、たとえば白金線コイルを酸化アルミなどの触媒によりコーティングして乾燥・焼成したものである。排ガス中にＣＯが存在すると、このＣＯとの反応熱によって白金線コイルの抵抗値が上昇する原理に基づき、ＣＯ濃度を検出可能である。このＣＯセンサＳａの表面に汚染物質が付着すると、センサ出力値に誤差を生じる。ＣＯセンサＳａのヒートクリーニングは、ＣＯセンサＳａに通常時よりも大きな電流を流して発熱させることにより、前記汚染物質を除去する処理であり、制御部２の制御により実行される。
The CO sensor Sa is for detecting the CO concentration of the combustion gas (exhaust gas) after the heat recovery by the
制御部２は、マイクロコンピュータなどを用いて構成されており、燃焼装置Ａの各部の動作制御を実行する。また、本発明でいう制御手段の一例に相当する。制御部２は、基本的には所定時間が経過する毎に、ＣＯセンサＳａについてのヒートクリーニングを実行させるための制御を行なうとともに、このヒートクリーニングの直後には、ＣＯセンサＳａのセンサ出力のゼロ点補正処理を行なう。加えて、この制御部２は、ＣＯセンサＳａへの通電開始初期の所定期間中において、後述する追加のゼロ点補正処理を行なうように構成されている。
The
次に、前記した燃焼装置Ａの作用を、図２を適宜参照して説明する。また、制御部２の動作処理手順の一例について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。
Next, the operation of the combustion apparatus A will be described with reference to FIG. An example of the operation processing procedure of the
まず、燃焼装置Ａへの電源投入がなされると、ＣＯセンサＳａには直ちに通電がなされる（Ｓ１）。ＣＯセンサＳａへの通電が開始されると、制御部２は、ＣＯセンサＳａのヒートクリーニングの回数（カウント数）ｎを、ｎ＝０にセットしてから、ヒートクリーニングを実行させるとともに、このヒートクリーニングの直後にはＣＯセンサＳａのセンサ出力のゼロ点補正処理を行なう（Ｓ２，Ｓ３）。このヒートクリーニング直後のゼロ点補正処理は、従来技術においても実行されていた通常のゼロ点補正処理であり、ヒートクリーニングとセットで実行される（以下、このゼロ点補正処理については、単に「ゼロ点補正処理」あるいは「通常のゼロ点補正処理」などと表記するが、この表記には「追加のゼロ点補正処理」は含まれない）。前記したヒートクリーニングおよびゼロ点補正処理が完了すると、ヒートクリーニングの回数ｎは、「１」だけ増加される（Ｓ４）。このヒートクリーニングの回数ｎは、後述する追加のゼロ点補正処理を実行するか否かの判断に利用される。燃焼装置Ａは、前記したような１回目のヒートクリーニングおよびゼロ点補正処理が完了する迄は、バーナ１０の燃焼駆動が阻止された状態にある。
First, when the combustion apparatus A is powered on, the CO sensor Sa is immediately energized (S1). When energization of the CO sensor Sa is started, the
その後、制御部２は、ヒートクリーニングの回数ｎが所定回数Ｎ以上であるか否かを判断し（Ｓ５）、ｎ≧Ｎである場合と、そうではない場合とでは異なる制御を実行する。ここで、Ｎは、予め設定された回数であって、たとえば「１０」であり、ヒートクリーニングの回数ｎが１０回に満たない場合には、次のような制御がなされる。
Thereafter, the
先のヒートクリーニングが１回目である場合、制御部２は、センサ出力の監視を継続し、バーナ１０の燃焼駆動停止中におけるセンサ出力の最小値を新たなゼロ点とする追加のゼロ点補正処理を実行する（Ｓ５：ＮＯ，Ｓ１０）。
この処理をより具体的に説明すると、まずＣＯセンサＳａが、無通電状態のまま高温高湿の環境下に長期間にわたって放置され、その性能に変調を来している場合、センサ出力は本来の出力レベルよりも高めとなり、通電がなされることによって徐々に復調していくことは既に述べたとおりである。ＣＯセンサＳａがそのような状況にある場合、１回目のヒートクリーニングおよびゼロ点補正処理を終了した後には、たとえば図２の符号Ｐ１の部分のように、ＣＯセンサＳａのセンサ出力は徐々に低下していく。符号Ｐ１の部分においては、センサ出力（細いラインＬ１で示す）は連続して低下しており、その最小値は連続して変化している。このような場合、制御部２は、最小値をゼロ点とする処理、すなわち追加のゼロ点補正処理を連続して実行することとなる。
When the previous heat cleaning is the first time, the
This process will be described more specifically. First, when the CO sensor Sa is left in a high-temperature and high-humidity environment in a non-energized state for a long period of time, and its performance is modulated, the sensor output is the original value. As described above, the output level is higher than the output level and gradually demodulated by energization. When the CO sensor Sa is in such a situation, the sensor output of the CO sensor Sa gradually decreases after the first heat cleaning and the zero point correction processing, for example, as indicated by the reference symbol P1 in FIG. I will do it. In the portion indicated by reference numeral P1, the sensor output (indicated by the thin line L1) continuously decreases, and the minimum value continuously changes. In such a case, the
図２においては、時刻ｔ１にバーナ１０の燃焼駆動が開始されており、それ以前の期間において、センサ出力の最小値は「−Ｈ１」となっている。制御部２は、最終的には、この最小値「−Ｈ１」を、新たなゼロ点とする。なお、図２の太線で示すラインＬ２は、追加のゼロ点補正処理を実行することによって得られるセンサ出力（追加のゼロ点補正処理によって設定されるゼロ点を通常のゼロ点補正処理のゼロ点のレベルに一致させた状態で示されたセンサ出力）の波形を示している。
なお、本実施形態では、符号Ｐ１で示された部分において、追加のゼロ点補正処理が連続して実行されているが、本発明においては、これとは異なり、追加のゼロ点補正処理を単発的に行なわせることもできる。すなわち、バーナ１０の燃焼駆動が開始されていない期間中は、追加のゼロ点補正処理を実行することなく、センサ出力の変化を継続して監視しておき、バーナ１０の燃焼駆動が開始されると、その時点で前記センサ出力の最小値を確定し、かつこの最小値を新たなゼロ点に設定するように構成することも可能である。
In FIG. 2, the combustion drive of the
In the present embodiment, the additional zero point correction process is continuously executed in the portion indicated by the reference symbol P1, but in the present invention, unlike this, the additional zero point correction process is performed once. Can also be performed. That is, during the period when the combustion drive of the
バーナ１０の燃焼駆動時には、排ガスのＣＯ濃度が判断されるが（Ｓ６：ＹＥＳ，Ｓ７
）、この判断は、前記した最小値「−Ｈ１」が新たなゼロ点に設定された条件下で行なわれる。前記した場合とは異なり、ＣＯセンサＳａの性能に不調を来していない場合には、１回目のヒートクリーニングおよびゼロ点補正後に、センサ出力がゼロ点よりも低いレベルに低下せず、上昇する場合はあり得る。この場合、センサ出力の最小値はゼロ（元のゼロ点のレベル）であり、追加のゼロ点補正処理によるゼロ点の変動はない。したがって、ＣＯセンサＳａが、通電開始後においてセンサ出力の低下を生じない適切なものであったとしても、なんら不具合は生じない。
When the
This determination is performed under the condition that the minimum value “−H1” is set as a new zero point. Unlike the case described above, if the performance of the CO sensor Sa is not affected, the sensor output does not decrease to a level lower than the zero point but increases after the first heat cleaning and zero point correction. There may be cases. In this case, the minimum value of the sensor output is zero (the level of the original zero point), and there is no fluctuation of the zero point due to the additional zero point correction processing. Therefore, even if the CO sensor Sa is appropriate so as not to cause a decrease in sensor output after the start of energization, no problem occurs.
図２の時刻ｔ１〜ｔ３の範囲では、バーナ１０が燃焼駆動しており、ＣＯ濃度が上昇しているが、たとえば時刻ｔ２において元のゼロ点を基準とする出力レベルがＨａである場合、その測定濃度は、（Ｈ１＋Ｈａ）であると判断される。このような手法で測定されたＣＯ濃度は、センサ出力のドリフトの影響を少なくしたものであるために、その測定精度は高まり、ＣＯ濃度の測定値が実際のＣＯ濃度よりもかなり低めとなる不具合は適切に回避される。なお、ＣＯ濃度が所定値を超える異常な高濃度となった場合には、その旨の警報が発せられるとともに、バーナ１０の燃焼駆動が強制的に停止されるといった措置が採られる（Ｓ７：ＮＯ，Ｓ１１）。
In the range from time t1 to time t3 in FIG. 2, the
図２において、「−Ｈ１」が新たなゼロ点に設定された状態は、次の２回目のヒートクリーニングおよびゼロ点補正が行なわれるまで継続される。したがって、図２の時刻ｔ４のセンサ出力が「−Ｈ１’」であって、その絶対値が、仮にＨ１’＞Ｈ１の関係にあったとしても、ゼロ点を「−Ｈ１’」とする追加のゼロ点補正処理は実行されない。バーナ１０の燃焼駆動後である時刻ｔ４の時点で追加のゼロ点補正処理を行なったのでは、燃焼ガスの影響によりＣＯセンサＳａが汚れた状態でゼロ点補正処理がなされる可能性があるが、本来的に、ゼロ点補正処理は、ヒートクリーニングが行なわれてＣＯセンサＳａが汚れていない状態で行なわれることが望ましいからである。ただし、本発明においては、バーナ１０の燃焼駆動が実行された後において（たとえば、図２の時刻ｔ４の時点において）、先に設定された新たなゼロ点よりもセンサ出力レベルがさらに低下する現象を生じた場合に、この時点において追加のゼロ点補正処理が再度実行される構成とすることもできる。
In FIG. 2, the state where “−H1” is set to a new zero point is continued until the next second heat cleaning and zero point correction is performed. Therefore, even if the sensor output at time t4 in FIG. 2 is “−H1 ′” and the absolute value thereof is in the relationship of H1 ′> H1, an additional zero point is set to “−H1 ′”. Zero point correction processing is not executed. If the additional zero point correction process is performed at time t4 after the
バーナ１０が燃焼駆動の停止状態にあり、かつ１回目のヒートクリーニングの実行時期から所定時間が経過すると、２回目のヒートクリーニングおよびゼロ点補正処理が実行される（Ｓ８：ＹＥＳ，Ｓ９：ＹＥＳ，Ｓ３）。前記所定時間は、たとえば２４時間である。前記所定時間が経過したにも拘わらず、バーナ１０が燃焼駆動状態にある場合には、その燃焼駆動が停止した直後に、２回目のヒートクリーニングおよびゼロ点補正処理が開始される。制御部２は、ヒートクリーニングの回数が１０回に満たない場合には、ヒートクリーニングおよび通常のゼロ点補正処理が完了した後に、前記したのと同様な追加のゼロ点補正処理を実行する。なお、図２の２回目のヒートクリーニングおよびゼロ点補正処理の後においては、バーナ１０は、時刻ｔ５に燃焼駆動を開始して時刻ｔ６にその停止がなされ、時刻ｔ７において再度燃焼駆動を開始して時刻ｔ８にその停止がなされている。センサ出力の最小値は、「−Ｈ２」であり、この値が次のヒートクリーニングが開始される迄、新たなゼロ点とされる。
When the
ヒートクリーニングの回数が１０回に達した以降は、追加のゼロ点補正処理は実行されず、基本的には、所定時間が経過する毎にヒートクリーニングおよび通常のゼロ点補正処理が繰り返されながら、ＣＯ濃度の測定がなされる（Ｓ５：ＹＥＳ，Ｓ６〜Ｓ９，Ｓ３）。既述したように、ＣＯセンサＳａが、無通電状態で高温高湿条件下に放置されることによってその性能に変調を来していた場合であっても、ヒートクリーニングが１０回程度繰り返されると、その性能は回復する。したがって、本実施形態によれは、ＣＯセンサＳａの性能が回復した後においても追加のゼロ点補正処理が継続して実行される無駄を省くこ
とができる。
After the number of times of heat cleaning reaches 10 times, additional zero point correction processing is not executed, and basically, heat cleaning and normal zero point correction processing are repeated every time a predetermined time elapses. The CO concentration is measured (S5: YES, S6 to S9, S3). As described above, even when the CO sensor Sa has been modulated in its performance by being left in a high temperature and high humidity condition in a non-energized state, the heat cleaning is repeated about 10 times. The performance is restored. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to eliminate the waste of continuously executing the additional zero point correction process even after the performance of the CO sensor Sa is recovered.
制御部２には、前記した動作制御に代えて、図４に示すような動作制御を実行させる構成とすることもできる。
The
図４に示す動作制御では、追加のゼロ点補正処理を実行するか否かが、通常のゼロ点補正処理でのゼロ点変動量に基づいて決定される。
具体的には、制御部２は、ＣＯセンサＳａへの通電が開始されて１回目のヒートクリーニングおよびゼロ点補正処理を終えた後には、ゼロ点とされたセンサ出力の値を記憶する（Ｓ２１：ＹＥＳ，Ｓ２２，Ｓ２３）。次いで、制御部２は、先のヒートクリーニングが１回目であるか否かを判断し、１回目であれば、その後に追加のゼロ点補正処理を実行する（Ｓ２４：ＹＥＳ，Ｓ２５）。追加のゼロ点補正処理およびその後のステップＳ２６〜Ｓ２９，Ｓ３２は、図３に示した動作手順の一部と同様であり、その説明は省略する。
In the operation control shown in FIG. 4, whether or not to perform additional zero point correction processing is determined based on the zero point fluctuation amount in the normal zero point correction processing.
Specifically, after energization of the CO sensor Sa is started and the first heat cleaning and the zero point correction process are completed, the
一方、ヒートクリーニングおよび通常のゼロ点補正処理が２回目以降の場合、制御部２は、今回のゼロ点補正処理におけるゼロ点変動量を判断する（Ｓ２４：ＮＯ，Ｓ３０）。ここで言う「ゼロ点変動量」は、以前のゼロ点補正処理において設定されたゼロ点を比較対象とするゼロ点変動量であり、追加のゼロ点補正処理によって設定されたゼロ点を比較対象とするものではない（追加のゼロ点補正処理において設定されるゼロ点の変動量は、ヒートクリーニング終了時からバーナ１０の燃焼駆動が開始される迄の時間の長さに大きく左右され、ＣＯセンサＳａの性能が回復しているか否かを判断する際の正確な指標にはならない）。前記のゼロ点変動量は、たとえば今回および前回のゼロ点補正処理においてそれぞれ設定された２つのゼロ点のセンサ出力レベルの差分として求めることができる。このゼロ点変動量が大きく、所定値以下ではない場合、追加のゼロ点補正処理が実行される（Ｓ３１：ＮＯ）。これに対し、ゼロ点変動量が小さく、所定値以下の場合には、追加のゼロ点補正処理は実行されない（Ｓ３１：ＹＥＳ，Ｓ２６〜Ｓ２９）。
On the other hand, when the heat cleaning and the normal zero point correction process are performed for the second time or later, the
前記した制御によれば、ＣＯセンサＳａからのセンサ出力のドリフト量が大きいことに起因して、ゼロ点変動量が大きくなっている場合には、追加のゼロ点補正処理が適切に実行される。これ以外の場合には、追加のゼロ点補正処理は実行されない。したがって、ＣＯセンサＳａへの通電開始初期であって、ＣＯセンサＳａの性能が未だ十分に回復していない期間においてのみ、追加のゼロ点補正処理を効率良く行なわせることが可能である。図３に示した動作手順のように、ヒートクリーニングの回数に基づいて追加のゼロ点補正処理を行なうか否かを決定する場合、ヒートクリーニングが所定の回数だけ実行されたとしてもＣＯセンサＳａの性能が十分に回復していない場合、あるいはそれ以前の時期に十分に回復するといった誤差が生じる。これに対し、図４に示した動作制御によれば、そのような誤差を生じない。 According to the above-described control, when the zero point fluctuation amount is large due to the large drift amount of the sensor output from the CO sensor Sa, the additional zero point correction processing is appropriately executed. . In other cases, the additional zero correction process is not executed. Therefore, it is possible to efficiently perform the additional zero point correction process only in the period when the power supply to the CO sensor Sa is in the initial stage and the performance of the CO sensor Sa has not yet fully recovered. When determining whether or not to perform additional zero point correction processing based on the number of times of heat cleaning as in the operation procedure shown in FIG. 3, even if the heat cleaning is performed a predetermined number of times, the CO sensor Sa When the performance is not sufficiently recovered, or an error is recovered such that it is sufficiently recovered at an earlier time. On the other hand, the operation control shown in FIG. 4 does not cause such an error.
前記した動作手順では、ゼロ点補正処理におけるゼロ点変動量が所定値以下であるか否かによって追加のゼロ点補正処理を実行するか否かを決定しているが、これに加え、または代えて、たとえば次のような手法を採用することもできる。すなわち、ゼロ点補正処理においてゼロ点が下降側に設定され（ゼロ点がセンサ出力の低レベル側に変化）、またはゼロ点が現状維持とされる場合には、追加のゼロ点補正処理を実行する一方、ゼロ点が上昇側に設定（センサ出力の高レベル側に移動）される場合には、追加のゼロ点補正処理は実行しないようにする。このような構成であっても、前記したのと同様に、ＣＯセンサＳａの通電初期のセンサ出力のドリフト量が多い期間のみにおいて追加のゼロ点変動量を的確に実行させることが可能である。センサ出力が下降する方向にドリフトする場合には、ゼロ点補正処理においてゼロ点が上昇側に設定されることはなく、ゼロ点が上昇側に設定される場合には、前記のドリフトが生じなくなったものと考えることができるからである。 In the operation procedure described above, whether or not to perform the additional zero point correction process is determined depending on whether or not the zero point variation amount in the zero point correction process is equal to or less than a predetermined value. For example, the following method can also be employed. In other words, when the zero point is set to the lower side in the zero point correction process (the zero point changes to the low level side of the sensor output) or the zero point is maintained as it is, the additional zero point correction process is executed. On the other hand, when the zero point is set to the rising side (moved to the high level side of the sensor output), the additional zero point correction processing is not executed. Even with such a configuration, as described above, the additional zero point fluctuation amount can be accurately executed only in a period in which the drift amount of the sensor output at the initial stage of energization of the CO sensor Sa is large. When the sensor output drifts in the descending direction, the zero point is not set to the rising side in the zero point correction process, and when the zero point is set to the rising side, the drift does not occur. It is because it can be considered that it was.
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る燃焼装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the combustion apparatus according to the present invention can be modified in various ways within the intended scope of the present invention.
上述した実施形態における追加のゼロ点補正処理では、ＣＯセンサのヒートクリーニングおよびゼロ点補正処理を行なった後のセンサ出力の「最小値」を新たなゼロ点に設定しているが、本発明はこれに限定されない。本発明においては、前記した最小値に補正を施した値（たとえば、最小値に所定の係数を乗じた値、あるいは最小値から所定の数値を減じた値など）を新たなゼロ点として設定してもよい。このような処理によれば、ＣＯ濃度の測定値をより正確なものにすることも可能である。この点を、図２を参照して具体的に説明すると、まず同図においては、時刻ｔ１におけるセンサ出力の最小値「−Ｈ１」がゼロ点とされている。これに対し、たとえば時刻ｔ２においてＣＯ濃度測定を行なう場合、時刻ｔ１，ｔ２の間には時間差があり、この期間中においてもセンサ出力がドリフトしている可能性がある。このようなドリフトを見越して、最小値「−Ｈ１」よりもやや低い値を新たなゼロ点に設定すれば、ＣＯ濃度の測定値をより正確なものとすることが可能である。 In the additional zero point correction process in the above-described embodiment, the “minimum value” of the sensor output after the heat cleaning of the CO sensor and the zero point correction process is set to a new zero point. It is not limited to this. In the present invention, a value obtained by correcting the minimum value (for example, a value obtained by multiplying the minimum value by a predetermined coefficient or a value obtained by subtracting a predetermined numerical value from the minimum value) is set as a new zero point. May be. According to such processing, it is possible to make the measured value of the CO concentration more accurate. This point will be described in detail with reference to FIG. 2. First, in FIG. 2, the minimum value “−H1” of the sensor output at time t1 is set as the zero point. On the other hand, for example, when measuring the CO concentration at time t2, there is a time difference between times t1 and t2, and the sensor output may drift even during this period. In anticipation of such a drift, if a value slightly lower than the minimum value “−H1” is set as a new zero point, the measured value of the CO concentration can be made more accurate.
本発明において採用されている追加のゼロ点補正処理は、センサ出力が上昇するような場合であっても、とくに不具合を生じさせるものでないことは、既に述べたとおりである。したがって、追加のゼロ点補正処理が実行される期間を、ＣＯセンサへの通電開始初期に限定することなく、たとえばＣＯセンサへの通電期間の略全期間とすることもできる。また、ＣＯセンサに不調を来してセンサ出力のドリフト量が大きくなる現象は、ＣＯセンサが無通電状態のまま高温高湿状態で放置されること以外を事由として発生し、かつその発生時期は通電開始初期とは異なる時期となる場合もあり得る。したがって、ＣＯセンサの通電開始初期とは異なる特定の期間中にのみ追加のゼロ点補正処理を実行させるように構成することも可能である。 As described above, the additional zero-point correction processing employed in the present invention does not cause a problem even when the sensor output increases. Therefore, the period during which the additional zero point correction process is executed is not limited to the initial stage of the start of energization of the CO sensor, but can be substantially the entire energization period of the CO sensor, for example. In addition, the phenomenon that the CO sensor malfunctions and the sensor output drift amount increases occurs for reasons other than leaving the CO sensor in a high temperature and high humidity state without being energized. There may be a time different from the initial stage of energization. Therefore, it is also possible to configure such that an additional zero point correction process is executed only during a specific period different from the initial stage of starting energization of the CO sensor.
追加のゼロ点補正処理を実行するか否かを、ヒートクリーニングの回数が所定回数未満であるか否かに基づいて決定する場合、あるいはゼロ点変動量が所定値以下であるか否かに基づいて決定する場合、これら所定回数や所定値の具体的な値は限定されない。なお、本発明でいう「ゼロ点変動量」は、今回と前回のゼロ点補正処理においてそれぞれ設定された２つのゼロ点の出力レベルの差分でなくてもよい。たとえば、前回およびそれよりも前に行なわれた複数のゼロ点補正処理においてそれぞれ設定された複数のゼロ点の出力レベルの平均値を比較対象としてもよい。また、今回のゼロ点変動量が少ない場合であっても、判断の確実のために、追加のゼロ点補正処理を直ちに中止にすることなく、ゼロ点変動量が少ない状態が所定の複数回にわたって連続した場合に初めて追加のゼロ点補正処理を中止させるといった処理内容にすることもできる。 Whether or not to perform additional zero point correction processing is determined based on whether or not the number of times of heat cleaning is less than a predetermined number, or based on whether or not the zero point fluctuation amount is equal to or less than a predetermined value. The specific number of these predetermined times and the predetermined value is not limited. The “zero point fluctuation amount” in the present invention may not be the difference between the output levels of the two zero points set in the current and previous zero point correction processes. For example, an average value of output levels of a plurality of zero points set in a plurality of zero point correction processes performed before and before the previous time may be used as a comparison target. Even if the current zero point fluctuation amount is small, a state where the zero point fluctuation amount is small over a predetermined number of times without immediately stopping the additional zero point correction process to ensure the determination. It is also possible to make the processing content such that the additional zero point correction processing is stopped for the first time in a continuous case.
上述の実施形態では、ＣＯセンサのヒートクリーニングおよびこれに伴うゼロ点補正処理を、所定時間が経過すること、およびバーナが燃焼駆動状態にないことを条件として実行させているが、やはりこれに限定されない。たとえば、前回のヒートクリーニング終了時から現時点までの間にバーナが燃焼駆動されていることをヒートクリーニングの実行条件として加え、ヒートクリーニング後において、バーナが一度も燃焼駆動されず、ＣＯセンサが汚れていない場合には、所定時間が経過してもヒートクリーニングが実行されない構成とすることもできる。ヒートクリーニングおよびこれに伴うゼロ点補正処理は、バーナの燃焼駆動の停止期間中に、間欠的に行なわれればよい。 In the above-described embodiment, the heat cleaning of the CO sensor and the zero point correction process associated therewith are executed on condition that a predetermined time has elapsed and the burner is not in the combustion drive state, but this is also limited to this. Not. For example, the condition that the burner is driven to burn from the end of the previous heat cleaning to the present time is added as an execution condition of the heat cleaning. After the heat cleaning, the burner is never driven to burn and the CO sensor is dirty. If not, heat cleaning may not be performed even after a predetermined time has elapsed. The heat cleaning and the accompanying zero point correction process may be performed intermittently during the stop period of the burner combustion drive.
ＣＯセンサは、ＣＯ濃度に対応するセンサ出力が可能なものであればよく、その具体的な構成は問わない。バーナとしては、ガスバーナに代えて、たとえばオイルバーナとすることもできる。本発明に係る燃焼装置は、必ずしも給湯装置として構成されていなくても
よく、たとえば暖房用などの燃焼装置として構成することもできる。
The CO sensor is not particularly limited as long as it can output a sensor corresponding to the CO concentration. As the burner, for example, an oil burner can be used instead of the gas burner. The combustion apparatus according to the present invention does not necessarily have to be configured as a hot water supply apparatus, and may be configured as a combustion apparatus for heating, for example.
Ａ 燃焼装置
Ｓａ ＣＯセンサ
２ 制御部（制御手段）
１０ バーナ
A Combustion device
10 Burner
Claims (4)
排ガスのＣＯ濃度に対応するセンサ出力が可能なＣＯセンサと、
このＣＯセンサのヒートクリーニングの制御およびこのヒートクリーニングに伴う前記センサ出力のゼロ点補正処理を前記バーナの駆動停止期間中において間欠的に実行する制御手段と、
を備えている、燃焼装置であって、
前記制御手段は、前記ＣＯセンサのヒートクリーニングおよび前記ゼロ点補正処理を行なう都度、その後の前記バーナの駆動停止期間中における前記センサ出力の最小値を判断し、かつ前記バーナの駆動開始後においては、前記最小値または前記最小値に所定の補正を施した値を前記センサ出力の新たなゼロ点とする追加のゼロ点補正処理が行なわれた状態でＣＯ濃度を判断可能な構成とされていることを特徴とする、燃焼装置。 With a burner,
A CO sensor capable of sensor output corresponding to the CO concentration of the exhaust gas;
Control means for intermittently performing control of heat cleaning of the CO sensor and zero point correction processing of the sensor output accompanying the heat cleaning during the drive stop period of the burner;
A combustion device comprising:
The control means determines the minimum value of the sensor output during the subsequent drive stop period of the burner each time the CO sensor is subjected to heat cleaning and the zero point correction process, and after the burner starts driving. The CO concentration can be determined in a state where an additional zero point correction process is performed in which the minimum value or a value obtained by performing a predetermined correction on the minimum value is used as a new zero point of the sensor output. A combustion apparatus characterized by that.
前記制御手段は、前記ＣＯセンサへの通電開始初期の所定期間を、前記追加のゼロ点補正処理が実行される期間とし、かつこの期間を経過した後には、前記追加のゼロ点補正処理を実行しない構成とされている、燃焼装置。 The combustion device according to claim 1,
The control means sets a predetermined period at the beginning of energization of the CO sensor as a period during which the additional zero point correction process is executed, and executes the additional zero point correction process after this period has elapsed. Combustion device that is not configured.
前記制御手段は、前記ＣＯセンサへの通電開始後において実行されるヒートクリーニングの回数をカウント可能であり、かつこのカウント数が所定回数未満である期間を、前記追加のゼロ点補正処理が実行される期間とするように構成されている、燃焼装置。 A combustion apparatus according to claim 2, wherein
The control means can count the number of times of heat cleaning that is performed after the start of energization of the CO sensor, and the additional zero point correction process is performed during a period in which the count number is less than a predetermined number. A combustion device configured to have a period of time.
前記制御手段は、前記ヒートクリーニングに伴うゼロ点補正処理が行なわれる毎の相対的なゼロ点変動量を判断し、かつこのゼロ点変動量が所定値以上である期間を、前記追加のゼロ点補正処理が実行される期間とし、または前記ゼロ点補正処理においてゼロ点がセンサ出力レベルの上昇側には設定されない期間を、前記追加のゼロ点補正処理が実行される期間とするように構成されている、燃焼装置。 A combustion apparatus according to claim 2, wherein
The control means determines a relative zero point fluctuation amount each time the zero point correction process associated with the heat cleaning is performed, and sets a period during which the zero point fluctuation amount is a predetermined value or more as the additional zero point. The period in which the correction process is executed, or the period in which the zero point is not set on the sensor output level increasing side in the zero point correction process is set as the period in which the additional zero point correction process is executed. The combustion device.
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