JP2636153B2 - Incomplete combustion detector for combustion equipment - Google Patents
Incomplete combustion detector for combustion equipmentInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an incomplete combustion detecting device for detecting incomplete combustion of a combustion device.
【0002】[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。2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of incomplete combustion detecting device, a CO sensor 20 is provided at an outlet 6 of a water heater A shown in FIG.
It is known that the inside CO concentration is calculated, the incomplete combustion is determined when the CO concentration exceeds a predetermined reference value, and the combustion of the water heater A is stopped by the combustion control device 4.
【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。A water heater A is provided with a gas burner 2 for performing combustion in a combustion housing 1, and a combustion fan 3 supplies combustion air X of the gas burner 2 to the combustion housing 1 to perform combustion. The combustion control device 4 supplies gas to the gas burner 2, ignites the gas burner 2, and controls the combustion fan 3. The combustion housing 1 is provided with an inlet 5 for the combustion air X below, and an exhaust port 6 for discharging the combustion exhaust gas Z to the outside above, and a heat exchanger 7 above the gas burner 2 in the combustion housing 1. Are arranged.
【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。[0004] The incomplete combustion detection device comprises a CO sensor 2
0 and a controller 21 for controlling the combustion control device 4. As shown in FIG. 5, the controller 21 defines a relational expression between the CO concentration output of the CO sensor 20 and the actual CO concentration as C.
An output characteristic storage means 22 for storing the output characteristic of the O sensor 20, and a CO concentration determination used for determining incomplete combustion from the CO concentration output of the CO sensor 20 and the relational expression stored in the output characteristic storage means 22. CO concentration determination value calculating means 23 for calculating a value, and incomplete combustion for determining incomplete combustion of the water heater A by comparing the CO concentration determination value with a preset reference value stored in a reference value ROM 24. The microcomputer includes a determination unit 25 and a combustion control unit 26 that stops the combustion of the water heater A when incomplete combustion is detected by the incomplete combustion determination unit 25.
【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。When the CO sensor 20 detects the CO concentration in the exhaust gas Z at the outlet 6, the CO sensor 20 converts the CO concentration into an electric signal according to a specific output characteristic and outputs the electric signal. The intensity corresponds to the CO concentration. The output characteristic becomes a linear function of the actual CO concentration as shown by a solid line M in FIG. 4 by performing a predetermined temperature correction on the output of the CO sensor 20.
【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CM 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CM 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CM 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CM 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。Therefore, in the conventional incomplete combustion detecting device, a relational expression of a straight line M indicating the relation between the CO concentration output and the actual CO concentration is stored in the initial set value storage means 22 as the output characteristic of the CO sensor 20. , CO concentration determination value calculation means 2
In step 3, the actual CO concentration corresponding to the CO concentration output is calculated by applying the CO concentration output of the CO sensor 20 to the relational expression of the straight line M. For example, the CO sensor 20 at this time
Assuming that the concentration output is x, the CO concentration output x is represented by a straight line M in FIG.
C M corresponding to is calculated as the actual CO concentration. Wherein in incomplete combustion detecting apparatus, then, the CO concentration C and M and the CO concentration determination value, the C in an incomplete combustion determination means 25
O concentration determination value is compared with a reference value stored in the C M and the reference value ROM 24, it determines that the incomplete combustion when CO concentration determination value C M exceeds the reference value.
【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CM 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CN 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CM 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。The output characteristics of the CO sensor 20 tend to fluctuate due to an impact. When the fluctuations occur, the output characteristics become a straight line N shown by a virtual line in FIG. 4, and the straight line N is also a linear function of the actual CO concentration. And the rate of change of the actual CO concentration with respect to the CO concentration output is the same as the straight line M (parallel to the straight line M).
If the error between the CO concentration C M corresponding to the O concentration output x and the CO concentration C N corresponding to the CO concentration output x of the CO sensor 20 on the straight line N is within an allowable range, the CO concentration may be slightly changed. the actual CO concentration corresponding to the output x as Examples C M can perform the determination of incomplete combustion.
【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CN 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。However, the variation accumulates during long-term use, and the CO concentration C calculated from the straight line M
And M, when expanded error between the true CO concentration C N, incomplete combustion is disadvantageous in that no correctly detected. In addition, the output characteristics of the CO sensor may fluctuate significantly due to impacts during shipping and transportation or installation, and in such a case, incomplete combustion may not be accurately detected.
【0009】[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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an incomplete combustion detection device for a combustion apparatus which can solve such inconvenience and can detect incomplete combustion more accurately even if the output characteristics of the CO concentration detecting means fluctuate. The purpose is to provide.
【0010】[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。In order to achieve the above object, an apparatus for detecting incomplete combustion of a combustion apparatus according to the present invention comprises: a CO concentration detection means for detecting a CO concentration in exhaust gas from a combustion apparatus; The relational expression between the CO concentration output of the detection means and the actual CO concentration, and the initial set value of the zero point indicated by the CO concentration output of the CO concentration detection means corresponding to the case where the actual CO concentration is zero in the relational expression Output characteristic storing means for storing as output characteristics of the CO concentration detecting means;
CO concentration determination value calculation means for calculating a CO concentration determination value used for determination of incomplete combustion from the CO concentration output of the concentration detection means and the relational expression stored in the output characteristic storage means; An incomplete combustion judging means for judging incomplete combustion of the combustion equipment by comparing the value with a preset reference value; and combustion control means for stopping combustion of the combustion equipment by the judgment of the judging means. In the incomplete combustion detection device for the combustion equipment, when the time during which the combustion equipment is not burning reaches a predetermined time, C
Correction value calculating means for calculating a correction value of the zero point from a difference between the O concentration output and the initial set value of the zero point stored in the output characteristic storage means; and a zero value of the zero point calculated by the correction value calculating means. Correction value storage means for storing a correction value, and a correction relation for calculating a correction relational expression from the zero-point correction value stored in the correction value storage means and the relational expression stored in the output characteristic storage means. Formula calculation means, wherein the CO concentration determination value calculation means calculates a CO concentration determination value from the CO concentration output of the CO concentration detection means and the correction relational expression calculated by the correction relational expression calculation means. Features.
【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。[0011] In the incomplete combustion detection device of the present invention, the correction value calculating means determines the correction value of the zero point when a time period during which the combustion device stops burning after stopping the combustion reaches a predetermined time. It is characterized in that it is calculated. Further, in the incomplete combustion detection device of the present invention, the correction value calculating means may calculate the correction value of the zero point when a time during which the combustion device is not burning after the energization is started reaches a predetermined time. It is characterized in that it is calculated.
【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。Further, in the incomplete combustion detecting device of the present invention,
As the correction value storage unit, a readable and writable nonvolatile storage unit (EEPROM) is preferably used because it can be electrically written or erased and can be stored even when power supply is stopped due to a power failure or the like. .
【0013】[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。In the combustion device, the CO concentration in the atmosphere around the portion where the CO concentration detecting means is provided is high during combustion, but no new CO is generated when not burning. Therefore, the atmosphere is gradually replaced by the atmosphere. Although a small amount of CO exists in the atmosphere, a small amount of CO in the atmosphere does not cause CO poisoning in the human body, so that the CO concentration can be approximated to zero.
【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。Therefore, in the incomplete combustion detecting device according to the present invention, when the CO concentration detecting means is considered to have fluctuated in the output characteristics, the time during which the combustion equipment is not burning reaches a predetermined time, By detecting the CO concentration output of the CO concentration detecting means when the atmosphere is sufficiently replaced with the atmosphere, the CO concentration with respect to the CO concentration in the atmosphere is detected.
The output of the density detecting means is confirmed.
【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。At this time, the correction value calculating means sets a difference between the CO concentration output with respect to the CO concentration in the atmosphere and an initial set value of the zero point stored in the output characteristic storing means as a zero point correction value. By calculating, the magnitude of the fluctuation of the output characteristic is recognized. Then, the correction value of the zero point is stored in the correction value storage means, and is used for determination of incomplete combustion in the next and subsequent times.
【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。In the determination of incomplete combustion after the next time, first,
The relational expression between the CO concentration output of the CO concentration detection means and the actual CO concentration stored in the output characteristic storage means is corrected by the correction relational expression calculation means using the correction value at the zero point. An equation is derived. This corrected relational expression is based on the assumption that the CO concentration in the atmosphere is zero.
As described above, since the CO concentration in the atmosphere does not cause CO poisoning in the human body, there is no problem in using this concentration as a substantially zero point.
【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。Next, by substituting the CO concentration output of the CO concentration detecting means into the corrected relational expression by the CO concentration determining value calculating means, the CO concentration determining value used for determining incomplete combustion is obtained. Is calculated. The incomplete combustion determination means compares the CO concentration determination value with a predetermined reference value to determine incomplete combustion. When it is determined that the combustion is incomplete, the combustion control means performs the combustion control. The combustion of the equipment is stopped.
【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。According to the incomplete combustion detection device of the present invention, when the non-combustion time reaches a predetermined time as described above, the correction value calculating means calculates the CO concentration output with respect to the CO concentration in the atmosphere. Since the difference between the zero point and the initial set value stored in the output characteristic storage means is calculated as a zero point correction value, the relational expression indicating the output characteristic of the CO concentration detection means indicates that the CO concentration in the atmosphere is zero. Is corrected as a point, and even if the output characteristics fluctuate, the CO
The error between the CO concentration determination value calculated from the concentration output and the actual CO concentration is reduced, and incomplete combustion is detected more accurately.
【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。In the incomplete combustion detection device according to the present invention, the correction value calculating means calculates the correction value at the zero point when the time during which the combustion device stops burning after stopping the combustion reaches a predetermined time. By doing so, accumulation of fluctuations in output characteristics due to long-term use is prevented, and incomplete combustion is detected more accurately.
【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。When the combustion device restarts combustion within the predetermined time after stopping the combustion, the correction value of the zero point is not calculated, but the combustion device performs combustion indefinitely. There is a pause period in which the time during which combustion is not necessarily performed reaches a predetermined time without being performed. Therefore,
The correction value calculating means can reliably calculate the correction value of the zero point by operating while capturing the idle period, thereby preventing the accumulation of fluctuations in output characteristics.
【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。The output characteristics of the CO concentration detecting means may fluctuate greatly due to an impact during transportation or installation of the combustion equipment. When the combustion equipment is installed, combustion is often not yet started immediately after the start of energization, so that the correction value calculating means immediately corrects the zero point according to the CO concentration in the atmosphere at that time. The value may be calculated.
【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。However, in the incomplete combustion detection device, the power supply is started immediately after installation of the combustion equipment, and after the power supply is stopped due to an accident such as an artificial or blackout, the power is restored and the power supply is performed. If the correction value of the zero point is calculated immediately after the energization is started as described above, the combustion is interrupted by the stop of the energization, and the power is restored immediately after that. There is a possibility that the CO concentration in the atmosphere around the portion where the CO concentration detecting means, which has become high due to the sudden stop of combustion, is set as the zero point correction value.
【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。Therefore, in the incomplete combustion detection device according to the present invention, when the time during which combustion is not performed after the commutation of the combustion equipment reaches a predetermined time, the correction value calculating means corrects the zero point. By calculating the value, the correction value of the zero point is calculated after the atmosphere around the part where the CO concentration detection means is installed is replaced with the atmosphere, so that the combustion device It is no longer necessary to distinguish between after installation and after power is turned off and power is restored.
【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。By correcting the correction value of the zero point as described above, immediately after the installation, when the combustion is started, the output characteristic of the CO concentration detecting means due to the impact during transportation and at the time of installation is determined. Fluctuations are corrected, and incomplete combustion is detected more accurately. Further, in the case where the power supply is stopped and the power is restored, the zero point is not corrected to the high CO concentration due to the sudden interruption of the combustion, and the incomplete combustion is detected more accurately when the combustion is restarted. You.
【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。Further, in the incomplete combustion detecting device of the present invention,
Even if the power supply is stopped by using an EEPROM as the correction value storage means, the correction value of the zero point calculated last time is stored and held. Therefore, as described above, due to an accident such as a power failure or artificially, After power is turned off and power is restored,
When the combustion is restarted before the non-combustion time has not reached the predetermined time, the correction value of the zero point stored in the correction value storage means is not erased. Therefore, after the power recovery, by calculating the correction relational expression using the correction value of the zero point stored in the EEPROM, the incomplete combustion is detected more accurately when the combustion is restarted. You.
【0026】[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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The apparatus for detecting incomplete combustion of a combustion apparatus according to the present invention will be described in further detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory sectional view of a water heater provided with an incomplete combustion detection device of the present embodiment, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the incomplete combustion detection device of the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the incomplete combustion detection device according to the embodiment. FIG. 4 is a graph illustrating the output characteristics of the CO sensor in the incomplete combustion detection device according to the embodiment.
【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。As shown in FIG. 1, a forced-combustion gas water heater A includes a gas burner 2 for performing combustion in a combustion housing 1.
The combustion fan 3 supplies combustion air X of the gas burner 2 to the combustion housing 1. In addition, water heater A
The combustion control device 4 supplies gas to the gas burner 2, ignites the gas burner 2, and controls the combustion fan 3. The combustion housing 1 has an inlet 5 for the combustion air X at the bottom and an outlet 6 at the top for discharging the combustion exhaust gas Z to the outside.
Are provided respectively. Further, a heat exchanger 7 is disposed above the gas burner 2 in the combustion housing 1.
The gas burner 2 includes a burner group 8 that forms a flame, and a nozzle tube 10 that is located below the burner group 8 and has an ejection port 9.
Consists of The gas burner 2 has a gas pipe 1.
The fuel gas Y is supplied through 1. The combustion fan 3 has turbo-type blades.
【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。The combustion control device 4 includes a water governor 12, a water amount sensor 13, a thermistor 14, an original gas solenoid valve 15, a main solenoid valve 16, a governor gas proportional solenoid valve 17, and an igniter 1.
8, a frame rod 19, a CO sensor 20, and a controller 21 for controlling these. The incomplete combustion detection device of the present embodiment includes a CO sensor 20 for detecting the CO concentration in the exhaust gas of the water heater A, and a controller 21.
【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。The controller 21, as shown in FIG.
The relational expression between the CO concentration output of the O sensor 20 and the actual CO concentration, and the initial set value of the zero point indicated by the CO concentration output of the CO sensor 20 corresponding to the case where the actual CO concentration is zero, is the output of the CO sensor 20. A CO characteristic determination value used for determining incomplete combustion is calculated from the output characteristic storage means 22 for storing as characteristics and the CO concentration output of the CO sensor 20 and the relational expression stored in the output characteristic storage means 22.
Concentration determination value calculation means 23; incomplete combustion determination means 25 for comparing the CO concentration determination value with a preset reference value stored in a reference value ROM 24 to determine incomplete combustion of the combustion device; The microcomputer includes a combustion control means 26 for stopping the combustion of the water heater A when incomplete combustion is detected by the incomplete combustion determination means 25. The controller 21 further monitors the energization of the water heater A via the combustion control means 26, and the combustion control means 26 and the energization monitoring section 27 detect that the water heater A is not burning. A 30-minute timer 28 that measures the time when combustion is not performed, a CO-concentration output detection unit 29 that detects the CO-concentration output of the CO sensor 20 when the 30-minute timer 28 times out, and the CO-concentration output and the output. Correction value calculating means 30 for calculating a zero-point correction value from a difference between the zero-point initial setting value stored in the characteristic storage means 22;
A writing unit 32 for writing to an EEPROM 31 provided outside of the device; a reading unit 33 for reading the correction value of the zero point from the EEPROM 31; And a correction relational expression calculating means 34 for calculating a correction relational expression from the relational expression. The CO concentration determination value calculation means 23 calculates the CO concentration from the CO concentration output of the CO sensor 20 and the correction relational expression calculated by the correction relational expression calculation means 34.
A density determination value is calculated.
【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。Next, the basic operation of the incomplete combustion detecting device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
【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。First, when the controller 21 detects the open state of a hot water tap (not shown) by the water amount sensor 13, the combustion control means 26 controls the original gas solenoid valve 15 and the main solenoid valve 1.
6. Open the proportional solenoid valve 17 and supply the fuel gas Y to the gas burner 2. Next, the combustion fan 3 is driven to ignite the gas burner 2 to perform combustion. At the same time,
The CO sensor 20 is energized.
【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。Further, when the hot water tap is closed, the controller 21 detects this by the water quantity sensor 13 and
The combustion control means 26 closes the original gas solenoid valve 15, the main solenoid valve 16, and the proportional solenoid valve 17, stops driving the combustion fan 3, and extinguishes the gas burner 2.
【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。The controller 21 uses the CO concentration determination value calculation means 23 to store the CO concentration output of the CO sensor 20 and the output characteristic storage means 22 during the combustion of the gas burner 2.
The CO concentration in the combustion exhaust gas Z is calculated as a CO concentration determination value from the relational expression indicating the output characteristic of the CO sensor 20 stored in
The O concentration determination value is compared with the reference value stored in the reference value ROM 24. When the CO concentration determination value exceeds the reference value, the incomplete combustion determination means 25 determines that the combustion is incomplete and activates the combustion control means 26 to cause the original gas solenoid valve 15, the main solenoid valve 16, The valve 17 is closed, the drive of the combustion fan 3 is stopped, the gas burner 2 is extinguished, and the power supply to the CO sensor 20 is stopped.
【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。However, the output characteristics of the CO sensor 20 tend to fluctuate due to an impact.
The error between the CO concentration output value of the sensor 20 and the CO concentration determination value calculated from the relational expression stored in the output characteristic storage means 22 and the actual CO concentration increases, and incomplete combustion is not accurately detected. Therefore, in the incomplete combustion detection device of the present embodiment, when the time during which the water heater A is not burning reaches the predetermined time, the relational expression indicating the output characteristic of the CO sensor 20 is changed to the CO concentration in the atmosphere. Is corrected to zero, so that even if the output characteristics fluctuate, CO
The error between the CO concentration determination value calculated from the CO concentration output of the sensor 20 and the actual CO concentration is reduced so that incomplete combustion can be detected more accurately.
【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。Next, the operation of correcting the relational expression indicating the output characteristic of the CO sensor 20 in the incomplete combustion device of this embodiment will be described with reference to FIGS.
【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。As shown in FIG. 3, when the water heater A is installed and turned on (STEP 1), the controller 21 starts energizing the CO sensor 20 (STEP 1).
2). The state of the water heater A is detected by the combustion control means 26 and the power monitoring unit 27. In a state where power is supplied but combustion is not started, the 30-minute timer 28 operates (STEP 3), and STEPs 4 to 5 are performed. When it is recognized that the non-combustion state has reached 30 minutes, the correction value calculating means 30 calculates a zero-point correction value in STEP6. The calculation of the zero point correction value in STEP 6 is performed as follows.
【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。First, a relational expression indicating the relationship between the CO concentration output of the CO sensor 20 set at the time of shipment from the factory and the actual CO concentration is stored in the output characteristic storage means 22, and if the actual CO concentration is zero in the relational expression. CO sensor 2 corresponding to
The initial setting value of the zero point indicated by the CO concentration output of 0 is CO
It is stored as the output characteristic of the sensor 20. The relational expression is represented by a straight line M shown in FIG. 4, and the initial set value of the zero point is represented by the CO concentration output m of the CO sensor 20 when the actual CO concentration is zero on the straight line M.
【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CM 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CN とな
る。When the output characteristics of the CO sensor 20 fluctuate, the straight line M moves in parallel and the relational expression represented by the straight line N is obtained. Accordingly, the relationship between the CO concentration output of the CO sensor 20 after the fluctuation and the actual CO concentration is shown by a straight line N. If the CO concentration output of the CO sensor 20 is x, the CO concentration calculated from the relational expression of the straight line M Although the determination value is C M, the true CO concentration becomes C N corresponding to CO concentration output x in equation of the straight line N.
【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。At this time, when the CO concentration output of the CO sensor 20 is detected by the CO concentration output detection unit 29, the atmosphere around the portion where the CO sensor 20 is installed is in the atmosphere when the water heater A is not used immediately after installation. Therefore, the CO concentration output with respect to the CO concentration in the atmosphere is detected in accordance with the output characteristic indicated by the straight line N. Since the CO concentration in the atmosphere is extremely small and does not cause CO poisoning in the human body, this CO concentration output is used as an approximate value of the CO concentration output n.
【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。Next, the correction value calculation means 30 calculates the CO concentration output (≒ n) for the CO concentration in the atmosphere shown in FIG. 4 and the initial set value m of the zero point stored in the output characteristic storage means 22. Is calculated as the correction value of the zero point, the magnitude of the fluctuation of the output characteristic is recognized. Next, the correction value Δt is stored in the EEPROM 31 by the writing unit 32.
And stored in the EEPROM 31.
【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)。Immediately after the installation of the water heater A, the correction value of the zero point may be calculated at any time, but when the state in which the water heater A is not burning reaches 30 minutes as described above. By calculating the correction value of the zero point, the state in which the energization in STEP 2 is started does not need to be distinguished from the later-described power restoration after the energization is stopped, which is convenient. When the calculation of the correction value of the zero point is completed, the controller 21 stops supplying power to the CO sensor 20, and the water heater A enters a state of waiting for the start of combustion (STEP 7).
【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。Next, when the combustion of the water heater A is started in STEP7, energization of the CO sensor 20 is started by the controller 21 (STEP8), and incomplete combustion is detected by the incomplete combustion determination means 25 in STEP9. Will be ST
The detection of incomplete combustion in EP9 is performed as follows.
【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。First, the reading unit 33 causes the EEPROM 31
Is read from the zero point correction value Δt stored in
The CO sensor 2 indicated by the straight line M in FIG. 4 stored in the output characteristic storage means 22 by the correction relational expression calculation means 34
The relational expression indicating the output characteristic of 0 is corrected using the correction value Δt at the zero point, and the correction relational expression indicated by the straight line N in FIG. 4 is derived. Next, C concentration determination value calculating means 23 calculates C
By applying the CO concentration output of the O sensor 20 to the correction relational expression shown by the straight line N in FIG. 4, a CO concentration determination value used for determining incomplete combustion is calculated. And
The incomplete combustion determination means 25 compares the CO concentration determination value with a preset reference value stored in the reference value ROM 24. When the CO concentration determination value exceeds the reference value, incomplete combustion is determined. Is detected.
【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。In step 9, if incomplete combustion is not detected, S
In TEP10, the combustion of water heater A is stopped, and power monitoring unit 2
If it is detected in step 7 that the water heater A is continuously energized, it is recognized that the stop of the combustion is not due to a power failure or an artificial stop of energization (STEP 11), and the 30-minute timer 28 is activated (STEP 11). (STEP 12). And ST
If it is recognized in EP13 to EP14 that the state in which combustion is not performed has reached 30 minutes, a correction value Δt of the zero point is calculated in STEP15 in the same manner as in STEP6.
【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。Immediately after the water heater A stops burning, C
The atmosphere around the portion where the O sensor 20 is installed is C
If the O concentration is high, but the water heater A is not burning for 30 minutes, the atmosphere around the portion where the CO sensor 20 is installed is sufficiently replaced with the atmosphere. Therefore, at this time, the CO sensor 20
Is detected, the CO concentration output with respect to the CO concentration in the atmosphere is detected in accordance with the output characteristic indicated by the straight line M in FIG. 4, and the CO concentration output corresponds to the case where the actual CO concentration is zero. CO concentration output m of sensor 20
Is used as an approximation of
【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。Next, in STEP 15, after the correction value Δt of the zero point is written into the EEPROM 32 by the writing unit 31, the controller 21 stops the energization of the CO sensor 20, but when the energization is continued (STE).
In P16), the process returns to STEP7, and the operations after STEP7 are repeated. When the power supply is stopped artificially or due to a power failure in STEP 16, the state returns to the state immediately after installation.
【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。If the CO sensor 20 is continuously energized, its durability will be reduced. Therefore, it is desirable to energize only during combustion. However, since the output of the CO sensor 20 is not stabilized immediately after the energization is started, even if the water heater A once stops the combustion as in the case of using the shower, the combustion is started again in a short time. If the CO sensor 20 is energized only during combustion as described above, it is difficult to detect incomplete combustion. Therefore, in general, the power supply to the CO sensor 20 is not stopped immediately after the combustion is stopped, and the power supply state is maintained for a certain period of time, in case the combustion of the water heater A is restarted within a short time. Therefore, the time during which this energized state is maintained is determined by the CO sensor 20.
If the setting is made in accordance with the time at which the atmosphere around the portion where is installed is replaced with the atmosphere, the correction value Δt of the zero point is calculated when the combustion of the water heater A is not restarted. The time during which the energized state is maintained can be effectively used, which is convenient.
【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
CM と真のCO濃度CN 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CM と真のCO濃度
CN との誤差が許容される範囲内に維持される。When the combustion of the water heater A is restarted within a short time as described above, the restart of the combustion is detected in STEP13, and the operations in STEP9 and thereafter are performed again. C
O sensor 20 is slight variation in the output characteristics due to a single impact, the first time when the error of FIG. 4 shows and CO concentration determination value C M the variation is accumulated to the true CO concentration C N has expanded Since there is a possibility that the detection of incomplete combustion cannot be performed accurately, the incomplete combustion is not immediately erroneously detected by the operations of STEP 13 and subsequent steps. In the water heater A, even if the combustion is restarted several times in a short time as described above, the state in which the combustion is not performed may always reach 30 minutes. Sometimes ST
By correction value Δt of the zero point is calculated in EP15, error between the Figure 4 shows the CO concentration determination value C M and the true CO concentration C N is maintained within an acceptable range.
【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。In the above operation, if the combustion is started within 30 minutes after the water heater A is installed in STEP4, the controller 21 stops the 30-minute timer 28 in STEP17 and the incomplete combustion determination means in STEP17. 25
As a result, incomplete combustion is detected (STEP 18).
At this time, since the correction value of the zero point has not yet been calculated immediately after the installation, the incomplete combustion determination means 25 calculates the relational expression (the straight line M shown in FIG. 4) stored and held in the output characteristic storage means 22. The detection of incomplete combustion is performed by using it as it is.
【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。When the combustion of water heater A is stopped without detecting incomplete combustion (STEP 19), STEP 1
By the operations from 1 onward, the correction value Δt of the zero point is calculated in the same manner as when normal combustion is stopped. The output characteristics of the CO sensor 20 often fluctuate greatly due to impact during transportation or when the water heater A is installed.
It is desirable to calculate the zero point correction value by performing the operations in STEPS 3 to 6 without performing combustion as much as possible.
【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。After the combustion of water heater A is stopped,
When the power supply monitoring unit 27 detects in step 11 that the power supply to the water heater A has been stopped, the stop of the combustion is considered to be due to a power failure or an artificial stop of power supply.
At this time, since the energization of the water heater A itself is stopped, the energization of the CO sensor 20 is automatically stopped (STEP 2).
0), the controller 21 enters a state of waiting for power recovery.
When the power is restored (STEP 21), the controller 2
1 is recognized in the same manner as when the power is turned on after the water heater A is installed.
The second and subsequent operations are repeated.
【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。At this time, the CO concentration in the atmosphere around the portion where the CO sensor 20 is installed is high due to the interruption of the energization and the combustion is interrupted. After 30 minutes, the atmosphere is replaced.
Therefore, after it is recognized in STEPs 4 and 5 that the non-combustion state has reached 30 minutes, the CO concentration output detection unit 2
By detecting the CO concentration output of the CO sensor 20 at 9, the CO concentration output with respect to the CO concentration in the atmosphere is detected according to the output characteristic indicated by the straight line M in FIG. The detection of the CO concentration output of the sensor 20 is avoided.
【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。When the power is restored after the power failure or the artificial energization is stopped, and the combustion is started within 30 minutes after the power is restored (STEP 4), a 30-minute timer 28 is executed by the controller 21 in STEP 17. Is stopped, and incomplete combustion is detected by the incomplete combustion determination means 25 (STEP 18). At this time, the EEPROM 32
Since the correction value Δt of the zero point calculated at the time of the previous combustion stop is stored and held, the relational expression indicating the output characteristic of the CO sensor 20 can be temporarily corrected using the correction value Δt of the zero point. Then, a correction relational expression as shown by a straight line N in FIG. 4 is derived. Therefore, the incomplete combustion determination means 25
By comparing the CO concentration determination value calculated from the correction relational expression with the reference value stored in the reference value ROM 24, incomplete combustion can be detected within an allowable error range. Then, the combustion was stopped (STEP 1).
9) After that, the operation after STEP 11 is repeated to calculate the correction value Δt of the zero point again.
【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CM と真のCO濃度CN 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。In the present embodiment, the calculation of the correction value Δt of the zero point after the combustion of the water heater A is stopped is determined in STEP 10 to STEP 1.
As shown in FIG. 5, the combustion is stopped every 30 minutes after the combustion stops. However, as described above, the CO sensor 20 has a small change in the output characteristics due to one impact. When the fluctuations are accumulated and the error between the CO concentration determination value C M and the true CO concentration C N shown in FIG. It is sufficient to calculate the correction value Δt of the zero point before the accumulation, for example, when the non-combustion state reaches 30 minutes ten times, the zero point correction value Δt is calculated once. The calculation of the correction value Δt may be performed.
【0055】[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。As is apparent from the above, according to the incomplete combustion detecting device of the present invention, when the non-combustion time reaches the predetermined time as described above, the correction value calculating means performs the correction. Since the difference between the CO concentration output with respect to the CO concentration in the atmosphere and the initial set value of the zero point stored in the output characteristic storage means is calculated as a zero point correction value,
The relational expression showing the output characteristic of the O concentration detecting means is CO in the atmosphere.
The concentration is corrected as the zero point, and even if the output characteristics fluctuate, the error between the CO concentration determination value calculated from the CO concentration output of the CO concentration detecting means and the actual CO concentration is reduced, and the error is more accurately determined. Complete combustion can be detected.
【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。In the incomplete combustion detection device according to the present invention, when the combustion device stops burning and the time during which combustion is not performed reaches a predetermined time, the correction value calculating means calculates the correction value of the zero point. By doing so, accumulation of fluctuations in output characteristics due to long-term use can be prevented, and incomplete combustion can be detected more accurately.
【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。Further, in the incomplete combustion detecting device of the present invention,
When the non-combustion time reaches a predetermined time after the combustion device has been energized, the correction value calculation means calculates the correction value of the zero point, thereby enabling the combustion device to operate. It is no longer necessary to distinguish between after installation and after power is turned off and power is restored. By correcting the correction value of the zero point as described above, immediately after the installation, when the combustion is started, the C due to the impact during transportation and at the time of the installation is reduced.
Variations in the output characteristics of the O concentration detection means can be corrected, and incomplete combustion can be detected more accurately. In addition, in the case where power supply is stopped and power is restored, the zero point is not corrected to a high CO concentration due to sudden interruption of combustion, and incomplete combustion is detected more accurately when combustion is restarted. be able to.
【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。Further, in the incomplete combustion detecting apparatus of the present invention, the EEPROM is used as the zero point correction value storage means, so that the previously calculated zero point correction value is stored and held even when the power supply is stopped. Since the power supply is stopped due to an accident such as a power outage or artificially stopped power supply,
When combustion is restarted before the time during which combustion is not performed reaches a predetermined time, a correction relational expression can be calculated using the zero-point correction value stored in the EEPROM, and then combustion starts. Incomplete combustion can be detected more accurately when the operation is performed.
【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。FIG. 1 is an explanatory sectional view of a water heater provided with an incomplete combustion detection device according to the present invention.
【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。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of an incomplete combustion detection device according to the present invention.
【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。FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the incomplete combustion detection device shown in FIG. 2;
【図4】COセンサの出力特性を説明するグラフ。FIG. 4 is a graph illustrating output characteristics of a CO sensor.
【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。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional incomplete combustion detection device.
【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。[Description of Signs] 20 ... CO concentration detecting means, 22 ... Output characteristic storing means, 2
3: CO concentration determination value calculation means, 25: incomplete combustion determination means, 26: combustion control means, 30: correction value calculation means, 32
... Correction value storage means, 34. Correction relational expression calculation means, A. Combustion equipment.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−266320(JP,A) 特開 平5−26439(JP,A) 特開 平3−140709(JP,A) 特開 平7−180834(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-62-266320 (JP, A) JP-A-5-26439 (JP, A) JP-A-3-140709 (JP, A) JP-A-7-264 180834 (JP, A)
Claims (4)
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。1. A method for detecting the concentration of CO in exhaust gas from combustion equipment.
O concentration detection means, a relational expression between the CO concentration output of the CO concentration detection means and the actual CO concentration, and a CO concentration output of the CO concentration detection means corresponding to a case where the actual CO concentration is zero in the relational expression. The initial value of the indicated zero point is
An output characteristic storage means for storing as an output characteristic of the O concentration detection means, and a CO used for determination of incomplete combustion from the CO concentration output of the CO concentration detection means and the relational expression stored in the output characteristic storage means. CO concentration determination value calculation means for calculating a concentration determination value; incomplete combustion determination means for comparing the CO concentration determination value with a preset reference value to determine incomplete combustion of the combustion device; An incomplete combustion detection device for a combustion device, comprising: combustion control means for stopping combustion of the combustion device according to the determination of the means. Correction value calculating means for calculating a correction value of the zero point from a difference between the CO concentration output of the means and the initial set value of the zero point stored in the output characteristic storing means; and a zero value calculated by the correction value calculating means. (B) a correction value storage means for storing a correction value for the point; and a correction relational expression calculated from the correction value for the zero point stored in the correction value storage means and the relational expression stored in the output characteristic storage means. Means for calculating a CO concentration determination value, wherein the CO concentration determination value calculation means calculates a CO concentration determination value from the CO concentration output of the CO concentration detection means and the correction relational expression calculated by the correction relation expression calculation means. An incomplete combustion detection device for a combustion device.
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。2. The correction value calculating means calculates the correction value of the zero point when a time period during which the combustion device stops burning after stopping combustion reaches a predetermined time. Item 2. The incomplete combustion detection device for a combustion device according to Item 1.
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。3. The correction value calculating means calculates the correction value of the zero point when a time during which the combustion device has not been burning after the energization of the combustion device has reached a predetermined time. The apparatus for detecting incomplete combustion of a combustion apparatus according to claim 1.
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。4. The incomplete combustion detection device for a combustion apparatus according to claim 1, wherein said correction value storage means is a readable and writable nonvolatile storage means (EEPROM).
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