JPH08201326A - 燃焼機器の排気ｃｏ濃度検出装置 - Google Patents
燃焼機器の排気ｃｏ濃度検出装置Info
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- JPH08201326A JPH08201326A JP3313295A JP3313295A JPH08201326A JP H08201326 A JPH08201326 A JP H08201326A JP 3313295 A JP3313295 A JP 3313295A JP 3313295 A JP3313295 A JP 3313295A JP H08201326 A JPH08201326 A JP H08201326A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料の種類の如何に関わらず、排気ガス中の
正確なＣＯ濃度を検出する燃焼機器の排気ＣＯ濃度検出
装置を提供することである。 【構成】 ＣＯセンサ13のセンサ出力に含まれるＣＯ濃
度成分とＨ2 濃度成分との比はＣＯセンサ13の動作温度
毎に燃料の種類によらず一定である。異なる動作温度の
ＣＯセンサ13Ａ，13Ｂのセンサ出力に含まれるＣＯとＨ
2 の濃度成分の比に基づいて真のＣＯ濃度を算出するた
めの演算式を導き、この演算式をＣＯ濃度確定演算部15
に与える。センサ駆動制御部14はＣＯセンサ13Ａ，13Ｂ
をそれぞれ異なる設定温度に通電加熱し、ＣＯ濃度確定
演算部15はＣＯセンサ13Ａ，13Ｂの出力を取り込み演算
式に代入し、真のＣＯ濃度を算出出力する。
正確なＣＯ濃度を検出する燃焼機器の排気ＣＯ濃度検出
装置を提供することである。 【構成】 ＣＯセンサ13のセンサ出力に含まれるＣＯ濃
度成分とＨ2 濃度成分との比はＣＯセンサ13の動作温度
毎に燃料の種類によらず一定である。異なる動作温度の
ＣＯセンサ13Ａ，13Ｂのセンサ出力に含まれるＣＯとＨ
2 の濃度成分の比に基づいて真のＣＯ濃度を算出するた
めの演算式を導き、この演算式をＣＯ濃度確定演算部15
に与える。センサ駆動制御部14はＣＯセンサ13Ａ，13Ｂ
をそれぞれ異なる設定温度に通電加熱し、ＣＯ濃度確定
演算部15はＣＯセンサ13Ａ，13Ｂの出力を取り込み演算
式に代入し、真のＣＯ濃度を算出出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼機器に装備されて
該燃焼機器の排気ガス中のＣＯガス（一酸化炭素ガス）
の濃度を正しく検出する燃焼機器の排気ＣＯ濃度検出装
置に関するものである。
該燃焼機器の排気ガス中のＣＯガス（一酸化炭素ガス）
の濃度を正しく検出する燃焼機器の排気ＣＯ濃度検出装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】給湯器等の燃焼機器の排気側には、ＣＯ
ガスの発生による危険防止を図るため、ＣＯ検出センサ
が設けられている。
ガスの発生による危険防止を図るため、ＣＯ検出センサ
が設けられている。
【０００３】この種のＣＯ検出センサとして一般的に知
られている接触燃焼反応式のＣＯセンサの一例が図４お
よび図５に示されている。これらの図において、基台１
の上面には２対の端子ピン２が突設され、各対の端子ピ
ン間に直径数10μｍの細い白金線３を介してＣＯガスに
感応しない比較素子４と、ＣＯガスに感応する検出素子
５とが設けられ、この比較素子４と検出素子５は仕切り
板６によって仕切られている。なお、検出素子５にはＣ
Ｏガスとの燃焼反応を行わせる触媒が含有されている。
られている接触燃焼反応式のＣＯセンサの一例が図４お
よび図５に示されている。これらの図において、基台１
の上面には２対の端子ピン２が突設され、各対の端子ピ
ン間に直径数10μｍの細い白金線３を介してＣＯガスに
感応しない比較素子４と、ＣＯガスに感応する検出素子
５とが設けられ、この比較素子４と検出素子５は仕切り
板６によって仕切られている。なお、検出素子５にはＣ
Ｏガスとの燃焼反応を行わせる触媒が含有されている。
【０００４】これら比較素子４と検出素子５の周りは、
上下両端面が開口された筒状のグラスウール７に覆わ
れ、さらに、その外側は、金属カバー８により覆われて
いる。この金属カバー８の周壁内面には羽根状の板10が
切り起こしにより形成されており、切り起こし開口11か
ら排気ガスが内部に入り込むように形成されている。
上下両端面が開口された筒状のグラスウール７に覆わ
れ、さらに、その外側は、金属カバー８により覆われて
いる。この金属カバー８の周壁内面には羽根状の板10が
切り起こしにより形成されており、切り起こし開口11か
ら排気ガスが内部に入り込むように形成されている。
【０００５】比較素子４と検出素子５は図６に示すよう
に、抵抗ブリッジ回路に組み込まれている。これら比較
素子４および検出素子５はＣＯガス検出を行う期間、つ
まり、燃焼機器の燃焼中と、燃焼停止後約５分のポスト
パージ期間（燃焼停止後燃焼ファンを引き続き回転して
おく期間）にかけて、素子動作を安定に保つために通電
により約200 ℃に加熱されており、この状態で、検出素
子５にＣＯガスが接触すると、接触燃焼反応が生じ、こ
の反応により、検出素子５の温度が上昇して電気抵抗が
大きくなる。この抵抗変化により、ブリッジ回路の平衡
状態が崩れ、このバランスの崩れの電流変化が電圧変化
に変換され、ＣＯ検出信号として取り出される。
に、抵抗ブリッジ回路に組み込まれている。これら比較
素子４および検出素子５はＣＯガス検出を行う期間、つ
まり、燃焼機器の燃焼中と、燃焼停止後約５分のポスト
パージ期間（燃焼停止後燃焼ファンを引き続き回転して
おく期間）にかけて、素子動作を安定に保つために通電
により約200 ℃に加熱されており、この状態で、検出素
子５にＣＯガスが接触すると、接触燃焼反応が生じ、こ
の反応により、検出素子５の温度が上昇して電気抵抗が
大きくなる。この抵抗変化により、ブリッジ回路の平衡
状態が崩れ、このバランスの崩れの電流変化が電圧変化
に変換され、ＣＯ検出信号として取り出される。
【０００６】一般に、ＣＯセンサのセンサ出力は、排気
ガス中のＣＯ濃度と水素ガス（Ｈ2ガス）の濃度に依存
する。このように、排気ガス中のＣＯ濃度のセンサ出力
分にＨ2 ガスのセンサ出力分が上乗せされる結果、セン
サ出力によって排気ガス中のＣＯ濃度を正確に検出でき
なくなるという問題が生じる。このため、通常、排気ガ
ス中のＣＯセンサのセンサ出力と排気ガス中の真のＣＯ
濃度の関係グラフデータを、予め、例えば、都市ガスの
13Ａ等の燃料ガスを代表させて作製しておき、ＣＯセン
サから検出されるセンサ出力を前記グラフデータと照合
し、排気ガス中のＣＯ濃度を検出している。
ガス中のＣＯ濃度と水素ガス（Ｈ2ガス）の濃度に依存
する。このように、排気ガス中のＣＯ濃度のセンサ出力
分にＨ2 ガスのセンサ出力分が上乗せされる結果、セン
サ出力によって排気ガス中のＣＯ濃度を正確に検出でき
なくなるという問題が生じる。このため、通常、排気ガ
ス中のＣＯセンサのセンサ出力と排気ガス中の真のＣＯ
濃度の関係グラフデータを、予め、例えば、都市ガスの
13Ａ等の燃料ガスを代表させて作製しておき、ＣＯセン
サから検出されるセンサ出力を前記グラフデータと照合
し、排気ガス中のＣＯ濃度を検出している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】燃焼機器の燃料には、
６Ａ，６Ｂ，13Ａ等のガスの他に、ブタンガスや、プロ
パン（ＬＰＧ）ガス等の各種のガスが使用されており、
本発明者は、各種のガスの成分が異なることに注目し
て、各種のガスを燃焼させ、排気ガス中に含有するＨ2
ガスの濃度を測定した。その結果、排気ガス中のＨ2 濃
度はガス種によって異なることが判明した。
６Ａ，６Ｂ，13Ａ等のガスの他に、ブタンガスや、プロ
パン（ＬＰＧ）ガス等の各種のガスが使用されており、
本発明者は、各種のガスの成分が異なることに注目し
て、各種のガスを燃焼させ、排気ガス中に含有するＨ2
ガスの濃度を測定した。その結果、排気ガス中のＨ2 濃
度はガス種によって異なることが判明した。
【０００８】従来においては、排気ガス中のＨ2 ガス濃
度は燃焼ガスの種目（ガス種）によって差がないものと
想定し、代表させた一種類のガスに基づいてセンサ出力
と排気ＣＯ濃度との関係データが求められていた。しか
し、実際には、例えば、図７に示すように、燃料のガス
種が異なると、センサ出力の値が同じでも、排気ガス中
のＣＯ濃度が異なるものとなり、例えば、センサ出力が
Ｖb の場合には６Ｂのガスとプロパンガス間にΔＵb の
ＣＯ濃度の差が生じることとなり、センサ出力と排気ガ
ス中のＣＯ濃度との関係グラフデータを、代表させた一
種類のガスによって求めたものを使用する方式では、ガ
ス種が異なる毎にばらつきが生じ、正確な排気ガス中の
ＣＯ濃度を検出することができないという問題に直面し
た。
度は燃焼ガスの種目（ガス種）によって差がないものと
想定し、代表させた一種類のガスに基づいてセンサ出力
と排気ＣＯ濃度との関係データが求められていた。しか
し、実際には、例えば、図７に示すように、燃料のガス
種が異なると、センサ出力の値が同じでも、排気ガス中
のＣＯ濃度が異なるものとなり、例えば、センサ出力が
Ｖb の場合には６Ｂのガスとプロパンガス間にΔＵb の
ＣＯ濃度の差が生じることとなり、センサ出力と排気ガ
ス中のＣＯ濃度との関係グラフデータを、代表させた一
種類のガスによって求めたものを使用する方式では、ガ
ス種が異なる毎にばらつきが生じ、正確な排気ガス中の
ＣＯ濃度を検出することができないという問題に直面し
た。
【０００９】そこで、本発明者は、上記一種類のガスに
よって求めたグラフデータを使用する方式ではなく、セ
ンサ出力とＣＯ濃度との関係データを予めガス種別毎に
求めておき、燃焼に使用するガスの種目を初期設定時に
指定し、動作時にはＣＯセンサのセンサ出力を指定され
たガス種目の関係データと照合して、その関係データに
基づいて排気ガス中のＣＯ濃度を検出する方式を提案し
ている。
よって求めたグラフデータを使用する方式ではなく、セ
ンサ出力とＣＯ濃度との関係データを予めガス種別毎に
求めておき、燃焼に使用するガスの種目を初期設定時に
指定し、動作時にはＣＯセンサのセンサ出力を指定され
たガス種目の関係データと照合して、その関係データに
基づいて排気ガス中のＣＯ濃度を検出する方式を提案し
ている。
【００１０】しかしながら、上記提案の方式では、数多
くのガス種目数分の関係データを求めて与え、さらに、
初期設定時に使用するガス種を指定しなければならず、
手間がかかるという問題がある。
くのガス種目数分の関係データを求めて与え、さらに、
初期設定時に使用するガス種を指定しなければならず、
手間がかかるという問題がある。
【００１１】また、同じ種類のガスでも、ガスの供給源
（例えばガスボンベ）毎に、ガスの成分に微妙なばらつ
きがあることから、上記提案の方式のようにＣＯセンサ
の出力を燃焼機器に使用するガス種のデータに照合して
も、実際のＣＯ濃度と検出したＣＯ濃度にばらつきが生
じ、正確なＣＯ濃度を検出できないという問題がある。
（例えばガスボンベ）毎に、ガスの成分に微妙なばらつ
きがあることから、上記提案の方式のようにＣＯセンサ
の出力を燃焼機器に使用するガス種のデータに照合して
も、実際のＣＯ濃度と検出したＣＯ濃度にばらつきが生
じ、正確なＣＯ濃度を検出できないという問題がある。
【００１２】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、使用するガス種の如何にか
かわらず、排気ガス中の正確なＣＯ濃度を簡単に検出す
ることができる燃焼機器の排気ＣＯ濃度検出装置を提供
することにある。
たものであり、その目的は、使用するガス種の如何にか
かわらず、排気ガス中の正確なＣＯ濃度を簡単に検出す
ることができる燃焼機器の排気ＣＯ濃度検出装置を提供
することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のように構成されている。すなわち、第
１の発明は、燃焼機器の排気側に設置される接触燃焼反
応式の２個のＣＯセンサと、この２個のＣＯセンサを異
なる動作温度に通電加熱するセンサ駆動制御部と、前記
動作温度の異なる２個のＣＯセンサのセンサ出力を取り
込み予め与えられた演算式を用いてセンサ出力に含まれ
るＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分のうちＨ2 濃度成分を取
り除いて真のＣＯ濃度の値を算出出力するＣＯ濃度確定
演算部とを有することを特徴として構成されている。
に、本発明は次のように構成されている。すなわち、第
１の発明は、燃焼機器の排気側に設置される接触燃焼反
応式の２個のＣＯセンサと、この２個のＣＯセンサを異
なる動作温度に通電加熱するセンサ駆動制御部と、前記
動作温度の異なる２個のＣＯセンサのセンサ出力を取り
込み予め与えられた演算式を用いてセンサ出力に含まれ
るＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分のうちＨ2 濃度成分を取
り除いて真のＣＯ濃度の値を算出出力するＣＯ濃度確定
演算部とを有することを特徴として構成されている。
【００１４】第２の発明は、燃焼機器の排気側に設置さ
れる接触反応式の１個のＣＯセンサと、このＣＯセンサ
を予め与えられる時間間隔で異なる動作温度に交互に切
り換え通電加熱するセンサ駆動制御部と、切り換え前後
の異なる動作温度でのＣＯセンサのセンサ出力を取り込
み予め与えられた演算式を用いてセンサ出力に含まれる
ＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分のうちＨ2 濃度成分を取り
除いて真のＣＯ濃度の値を算出出力するＣＯ濃度確定演
算部とを有することを特徴として構成されている。
れる接触反応式の１個のＣＯセンサと、このＣＯセンサ
を予め与えられる時間間隔で異なる動作温度に交互に切
り換え通電加熱するセンサ駆動制御部と、切り換え前後
の異なる動作温度でのＣＯセンサのセンサ出力を取り込
み予め与えられた演算式を用いてセンサ出力に含まれる
ＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分のうちＨ2 濃度成分を取り
除いて真のＣＯ濃度の値を算出出力するＣＯ濃度確定演
算部とを有することを特徴として構成されている。
【００１５】
【作用】上記構成の本発明において、装置駆動時には、
例えば、センサ駆動制御部が２個のＣＯセンサをそれぞ
れ異なる動作温度に通電加熱し、ＣＯ濃度確定演算部が
２個のＣＯセンサのセンサ出力を取り込む。この演算部
には予め演算式が与えられており、この演算式は、異な
る動作温度の２個のＣＯセンサにおけるセンサ出力を用
いて、燃焼機器に使用される燃料の種類によらずセンサ
出力に含まれるＨ2 濃度成分を取り除き、排気ガス中の
ＣＯ濃度の値を算出する。このことから、上記２個のＣ
Ｏセンサのセンサ出力をガス種の如何に関わらず演算部
の演算式に代入することで、簡単、かつ、正確に排気ガ
ス中の真のＣＯ濃度の値を算出出力することが可能とな
る。
例えば、センサ駆動制御部が２個のＣＯセンサをそれぞ
れ異なる動作温度に通電加熱し、ＣＯ濃度確定演算部が
２個のＣＯセンサのセンサ出力を取り込む。この演算部
には予め演算式が与えられており、この演算式は、異な
る動作温度の２個のＣＯセンサにおけるセンサ出力を用
いて、燃焼機器に使用される燃料の種類によらずセンサ
出力に含まれるＨ2 濃度成分を取り除き、排気ガス中の
ＣＯ濃度の値を算出する。このことから、上記２個のＣ
Ｏセンサのセンサ出力をガス種の如何に関わらず演算部
の演算式に代入することで、簡単、かつ、正確に排気ガ
ス中の真のＣＯ濃度の値を算出出力することが可能とな
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、各実施例の説明において、従来例と同一名
称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。
また、以下に説明する各実施例では、燃焼機器は従来例
と同様に給湯器等の燃焼機器を対象としている。
する。なお、各実施例の説明において、従来例と同一名
称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。
また、以下に説明する各実施例では、燃焼機器は従来例
と同様に給湯器等の燃焼機器を対象としている。
【００１７】本発明者は、給湯器に使用される各種のガ
スを燃焼させ、図４および図５に示すような接触燃焼反
応式のＣＯセンサ13を用いてセンサ出力に含まれるＣＯ
濃度のセンサ出力分（ＣＯ濃度成分）とＨ2 濃度のセン
サ出力分（Ｈ2 濃度成分）とを測定した。その結果、セ
ンサ出力に含まれるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分との比
が、給湯器に使用されるガス種によらず、センサの動作
温度（通電加熱温度）だけで決定されることを発見し
た。
スを燃焼させ、図４および図５に示すような接触燃焼反
応式のＣＯセンサ13を用いてセンサ出力に含まれるＣＯ
濃度のセンサ出力分（ＣＯ濃度成分）とＨ2 濃度のセン
サ出力分（Ｈ2 濃度成分）とを測定した。その結果、セ
ンサ出力に含まれるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分との比
が、給湯器に使用されるガス種によらず、センサの動作
温度（通電加熱温度）だけで決定されることを発見し
た。
【００１８】図３に示すように、ＣＯセンサ13の動作温
度が上昇すると、Ｈ2 ガスが関与する分のセンサ出力電
圧が大きくなり、ＣＯセンサ13を170 ℃に加熱（通電加
熱）するときには、Ｈ2 ガスが関与する出力電圧はＣＯ
ガスが関与する出力電圧と同一で、ＣＯセンサ13のセン
サ出力に含まれるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分との比は
１対１であるが、ＣＯ濃度とＨ2 濃度が変わらないの
に、ＣＯセンサ13を230℃に加熱するときには、Ｈ2 ガ
スが関与する出力電圧はＣＯガスが関与する出力電圧の
２倍となり、センサ出力に含まれるＣＯ濃度成分とＨ2
濃度成分との比は１対２となる。さらに、図示されてい
ないが、ＣＯセンサ13を350 ℃に加熱するときには、Ｈ
2 ガスの関与出力電圧はＣＯガスの関与出力電圧の５倍
となり、ＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分との比は１対５と
なる。
度が上昇すると、Ｈ2 ガスが関与する分のセンサ出力電
圧が大きくなり、ＣＯセンサ13を170 ℃に加熱（通電加
熱）するときには、Ｈ2 ガスが関与する出力電圧はＣＯ
ガスが関与する出力電圧と同一で、ＣＯセンサ13のセン
サ出力に含まれるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分との比は
１対１であるが、ＣＯ濃度とＨ2 濃度が変わらないの
に、ＣＯセンサ13を230℃に加熱するときには、Ｈ2 ガ
スが関与する出力電圧はＣＯガスが関与する出力電圧の
２倍となり、センサ出力に含まれるＣＯ濃度成分とＨ2
濃度成分との比は１対２となる。さらに、図示されてい
ないが、ＣＯセンサ13を350 ℃に加熱するときには、Ｈ
2 ガスの関与出力電圧はＣＯガスの関与出力電圧の５倍
となり、ＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分との比は１対５と
なる。
【００１９】このように、ＣＯセンサ13の各動作温度に
対してセンサ出力に含まれるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成
分との比が、ガス種によらず一定であることが分かっ
た。
対してセンサ出力に含まれるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成
分との比が、ガス種によらず一定であることが分かっ
た。
【００２０】本発明者は、上記ＣＯセンサ13のセンサ出
力に含まれるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分との比が、Ｃ
Ｏセンサ13の動作温度毎に、ガス種によらず一定である
ことに着目し、異なる動作温度の２個のＣＯセンサ13の
出力を用いて、排気ガス中の真のＣＯ濃度を検出する装
置を発明した。
力に含まれるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分との比が、Ｃ
Ｏセンサ13の動作温度毎に、ガス種によらず一定である
ことに着目し、異なる動作温度の２個のＣＯセンサ13の
出力を用いて、排気ガス中の真のＣＯ濃度を検出する装
置を発明した。
【００２１】図１には、第１の実施例における燃焼機器
の排気ＣＯ濃度検出装置の構成ブロック図が示されてい
る。本実施例の燃焼機器の排気ＣＯ濃度検出装置は、２
個のＣＯセンサ13Ａ，13Ｂと、センサ駆動制御部14と、
ＣＯ濃度確定演算部15とを有して構成されており、ＣＯ
濃度確定演算部15は燃焼機器のＣＯ安全装置16に接続さ
れている。
の排気ＣＯ濃度検出装置の構成ブロック図が示されてい
る。本実施例の燃焼機器の排気ＣＯ濃度検出装置は、２
個のＣＯセンサ13Ａ，13Ｂと、センサ駆動制御部14と、
ＣＯ濃度確定演算部15とを有して構成されており、ＣＯ
濃度確定演算部15は燃焼機器のＣＯ安全装置16に接続さ
れている。
【００２２】２個のＣＯセンサ13Ａ，13Ｂは、従来例と
同様な図４および図５に示す構成を有し、給湯器の排気
側に設置される。
同様な図４および図５に示す構成を有し、給湯器の排気
側に設置される。
【００２３】センサ駆動制御部14は、ＣＯセンサ13Ａ，
13Ｂをそれぞれ通電加熱するためにＣＯセンサ13Ａ，13
Ｂに電流を供給する電源回路18と、電源回路のオン・オ
フ動作および電源回路の供給電流量を制御する制御回路
19と、ＣＯセンサ13Ａ，13Ｂとに電流を分配供給する分
配回路20とを有して構成されている。センサ駆動制御部
14は、センサ動作時に、ＣＯセンサ13Ａ，13Ｂに供給す
る電流量を制御しＣＯセンサ13Ａ，13Ｂの異なる動作温
度をそれぞれ一定に維持する。本実施例では、ＣＯセン
サ13Ａが予め設定された動作温度230 ℃に、また、ＣＯ
センサ13ＢがＣＯセンサ13Ａの動作温度とは異なる設定
動作温度350 ℃に通電加熱されるように供給電流量が制
御されている。
13Ｂをそれぞれ通電加熱するためにＣＯセンサ13Ａ，13
Ｂに電流を供給する電源回路18と、電源回路のオン・オ
フ動作および電源回路の供給電流量を制御する制御回路
19と、ＣＯセンサ13Ａ，13Ｂとに電流を分配供給する分
配回路20とを有して構成されている。センサ駆動制御部
14は、センサ動作時に、ＣＯセンサ13Ａ，13Ｂに供給す
る電流量を制御しＣＯセンサ13Ａ，13Ｂの異なる動作温
度をそれぞれ一定に維持する。本実施例では、ＣＯセン
サ13Ａが予め設定された動作温度230 ℃に、また、ＣＯ
センサ13ＢがＣＯセンサ13Ａの動作温度とは異なる設定
動作温度350 ℃に通電加熱されるように供給電流量が制
御されている。
【００２４】ＣＯ濃度確定演算部15にはメモリが内蔵さ
れており、このメモリに排気ガス中の真のＣＯ濃度ｘを
正確に算出するための演算式が下記のように求め与えら
れている。
れており、このメモリに排気ガス中の真のＣＯ濃度ｘを
正確に算出するための演算式が下記のように求め与えら
れている。
【００２５】上記演算式は、図３に示すような、ＣＯセ
ンサ13の動作温度毎におけるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成
分との比に基づいて導き出すことができる。前述のよう
に、給湯器に使用されるガス種によらず、動作温度230
℃におけるＣＯセンサ13Ａのセンサ出力ａに含まれるＣ
Ｏ濃度成分とＨ2 濃度成分との比は１対２であり、動作
温度350 ℃におけるＣＯセンサ13Ｂのセンサ出力ｂに含
まれるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分との比は１対５であ
る。このことから、排気ガス中の真のＣＯ濃度をｘ（pp
m ）とし、Ｈ2 濃度をｙ（ppm ）とすると、ＣＯセンサ
13Ａのセンサ出力ａは、ａ＝ｋ1 ・（ｘ＋２ｙ）と表さ
れ、ＣＯセンサ13Ｂのセンサ出力ｂは、ｂ＝ｋ2 ・（ｘ
＋５ｙ）と表すことができる。ただし、ｋ1 ，ｋ2 はセ
ンサ出力の変換定数であり、予め実験等により求め与え
られている。
ンサ13の動作温度毎におけるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成
分との比に基づいて導き出すことができる。前述のよう
に、給湯器に使用されるガス種によらず、動作温度230
℃におけるＣＯセンサ13Ａのセンサ出力ａに含まれるＣ
Ｏ濃度成分とＨ2 濃度成分との比は１対２であり、動作
温度350 ℃におけるＣＯセンサ13Ｂのセンサ出力ｂに含
まれるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分との比は１対５であ
る。このことから、排気ガス中の真のＣＯ濃度をｘ（pp
m ）とし、Ｈ2 濃度をｙ（ppm ）とすると、ＣＯセンサ
13Ａのセンサ出力ａは、ａ＝ｋ1 ・（ｘ＋２ｙ）と表さ
れ、ＣＯセンサ13Ｂのセンサ出力ｂは、ｂ＝ｋ2 ・（ｘ
＋５ｙ）と表すことができる。ただし、ｋ1 ，ｋ2 はセ
ンサ出力の変換定数であり、予め実験等により求め与え
られている。
【００２６】上記２式の連立方程式からＣＯ濃度ｘにつ
いて解くと、Ｈ2 濃度ｙを取り除いた真のＣＯ濃度ｘを
算出するための演算式が、ｘ＝（５ａ／３ｋ1 ）−（２
ｂ／３ｋ2 ）と導き出される。
いて解くと、Ｈ2 濃度ｙを取り除いた真のＣＯ濃度ｘを
算出するための演算式が、ｘ＝（５ａ／３ｋ1 ）−（２
ｂ／３ｋ2 ）と導き出される。
【００２７】上記のように、図３のグラフに示すＣＯセ
ンサ13の動作温度毎におけるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成
分との比に基づいて、排気ガス中の真のＣＯ濃度ｘの値
を算出する演算式を導き出し、この導き出した演算式を
メモリに与える。
ンサ13の動作温度毎におけるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成
分との比に基づいて、排気ガス中の真のＣＯ濃度ｘの値
を算出する演算式を導き出し、この導き出した演算式を
メモリに与える。
【００２８】ＣＯ濃度確定演算部15は、ＣＯセンサ13Ａ
からセンサ出力ａおよびＣＯセンサ13Ｂからセンサ出力
ｂを取り込み、メモリから演算式を読み出してセンサ出
力ａ，ｂを上記演算式に代入し、真のＣＯ濃度ｘの値を
算出する。この算出されたＣＯ濃度の確定値の信号はＣ
Ｏ安全装置16に出力される。
からセンサ出力ａおよびＣＯセンサ13Ｂからセンサ出力
ｂを取り込み、メモリから演算式を読み出してセンサ出
力ａ，ｂを上記演算式に代入し、真のＣＯ濃度ｘの値を
算出する。この算出されたＣＯ濃度の確定値の信号はＣ
Ｏ安全装置16に出力される。
【００２９】ＣＯ安全装置16は、例えば、ＣＯ濃度の確
定値が予め与えた危険値を越えたときに給湯器の燃焼停
止を行ったり、ＣＯ濃度の確定値をサンプリングする毎
に積算し、その積算値が予め設定した危険濃度に達した
ときに燃焼停止を行う等、様々な処理形態でＣＯ安全動
作を行う。
定値が予め与えた危険値を越えたときに給湯器の燃焼停
止を行ったり、ＣＯ濃度の確定値をサンプリングする毎
に積算し、その積算値が予め設定した危険濃度に達した
ときに燃焼停止を行う等、様々な処理形態でＣＯ安全動
作を行う。
【００３０】本実施例によれば、動作温度の異なる２個
のＣＯセンサ13Ａ，13Ｂのセンサ出力ａ，ｂを、ＣＯ濃
度確定演算部15の演算式に代入するだけで、簡単に、排
気ガス中の真のＣＯ濃度を算出出力することができる。
上記演算式は、給湯器に使用される全てのガス種のＣＯ
ガス検出に適用可能であることから、ガス種毎のデータ
や演算式を求めて与える必要がなく、ただ１個の演算式
を与えただけでガス種によらず正確なＣＯ濃度を検出す
ることが可能となる。そのため、ＣＯ安全装置16のＣＯ
安全動作を正確に行うことができ、給湯器におけるＣＯ
安全動作の信頼性を高めることができる。
のＣＯセンサ13Ａ，13Ｂのセンサ出力ａ，ｂを、ＣＯ濃
度確定演算部15の演算式に代入するだけで、簡単に、排
気ガス中の真のＣＯ濃度を算出出力することができる。
上記演算式は、給湯器に使用される全てのガス種のＣＯ
ガス検出に適用可能であることから、ガス種毎のデータ
や演算式を求めて与える必要がなく、ただ１個の演算式
を与えただけでガス種によらず正確なＣＯ濃度を検出す
ることが可能となる。そのため、ＣＯ安全装置16のＣＯ
安全動作を正確に行うことができ、給湯器におけるＣＯ
安全動作の信頼性を高めることができる。
【００３１】図２には、第２の実施例における燃焼機器
の排気ＣＯ濃度検出装置の構成ブロック図が示されてい
る。なお、第２の実施例の説明において、第１の実施例
と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省
略する。
の排気ＣＯ濃度検出装置の構成ブロック図が示されてい
る。なお、第２の実施例の説明において、第１の実施例
と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省
略する。
【００３２】本実施例では、図４および図５に示すよう
なＣＯセンサ13が１個だけ給湯器の排気側に設置され
る。センサ駆動制御部14は第１の実施例同様な電源回路
18と制御回路19を有し、制御回路19にはタイマが内蔵さ
れている。この制御回路19は、ＣＯセンサ13が例えば設
定の動作温度230 ℃と350 ℃とに交互に通電加熱するよ
うに予め与えられる時間間隔で切り換えて、第１の実施
例同様に供給電流量を変えてＣＯセンサ13の動作温度を
制御する。
なＣＯセンサ13が１個だけ給湯器の排気側に設置され
る。センサ駆動制御部14は第１の実施例同様な電源回路
18と制御回路19を有し、制御回路19にはタイマが内蔵さ
れている。この制御回路19は、ＣＯセンサ13が例えば設
定の動作温度230 ℃と350 ℃とに交互に通電加熱するよ
うに予め与えられる時間間隔で切り換えて、第１の実施
例同様に供給電流量を変えてＣＯセンサ13の動作温度を
制御する。
【００３３】ＣＯ濃度確定演算部15には、第１の実施例
同様の演算式が求め与えられており、この演算部15はセ
ンサ駆動制御部14からＣＯセンサ13の動作温度情報を読
み出し、上記切り換え前後における動作温度230 ℃と35
0 ℃のときのＣＯセンサ13のセンサ出力ａ，ｂを取り込
み、第１の実施例同様にセンサ出力ａ，ｂを演算式に代
入して、ＣＯ濃度の確定値を算出し、ＣＯ安全装置16に
出力し、ＣＯ安全装置16はＣＯ濃度が危険濃度となった
ときにＣＯ安全動作を行う。
同様の演算式が求め与えられており、この演算部15はセ
ンサ駆動制御部14からＣＯセンサ13の動作温度情報を読
み出し、上記切り換え前後における動作温度230 ℃と35
0 ℃のときのＣＯセンサ13のセンサ出力ａ，ｂを取り込
み、第１の実施例同様にセンサ出力ａ，ｂを演算式に代
入して、ＣＯ濃度の確定値を算出し、ＣＯ安全装置16に
出力し、ＣＯ安全装置16はＣＯ濃度が危険濃度となった
ときにＣＯ安全動作を行う。
【００３４】この実施例によれば、ＣＯセンサ13を１個
設置するだけで、上記第１の実施例と同様の優れた効果
を得ることができる。
設置するだけで、上記第１の実施例と同様の優れた効果
を得ることができる。
【００３５】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものではなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、
上記各実施例では、ＣＯセンサ13の動作温度を230 ℃と
350℃に設定したが、例えば、170 ℃と200 ℃等、他の
異なる２個の動作温度を設定してもよく、これら設定の
動作温度に応じ、ＣＯ濃度算出用の演算式が求められて
ＣＯ濃度確定演算部15に与えられる。
ものではなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、
上記各実施例では、ＣＯセンサ13の動作温度を230 ℃と
350℃に設定したが、例えば、170 ℃と200 ℃等、他の
異なる２個の動作温度を設定してもよく、これら設定の
動作温度に応じ、ＣＯ濃度算出用の演算式が求められて
ＣＯ濃度確定演算部15に与えられる。
【００３６】また、上記各実施例では、ＣＯ濃度確定演
算部15のメモリにＣＯ濃度算出用の演算式が１個与えら
れていたが、ＣＯセンサ13の異なる２個の動作温度の組
み合わせを様々に変えて演算式を多数導き出し、これら
複数の演算式を前記メモリに与えてもよい。このような
場合には、ＣＯセンサ13の動作温度の組み合わせを変更
する事態が生じたときに、瞬時に変更後の動作温度の組
み合わせに応じた演算式を対応させることができる。
算部15のメモリにＣＯ濃度算出用の演算式が１個与えら
れていたが、ＣＯセンサ13の異なる２個の動作温度の組
み合わせを様々に変えて演算式を多数導き出し、これら
複数の演算式を前記メモリに与えてもよい。このような
場合には、ＣＯセンサ13の動作温度の組み合わせを変更
する事態が生じたときに、瞬時に変更後の動作温度の組
み合わせに応じた演算式を対応させることができる。
【００３７】さらに、上記各実施例では、燃焼機器とし
て給湯器を対象にして説明したが、風呂釜、空調機、冷
房機、暖房機等のガスを燃料とする他の様々な燃焼機器
に適用されるものである。
て給湯器を対象にして説明したが、風呂釜、空調機、冷
房機、暖房機等のガスを燃料とする他の様々な燃焼機器
に適用されるものである。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、ＣＯ濃度確定演算部に
は真のＣＯ濃度の値を算出するための演算式が予め与え
られており、燃焼機器が使用する燃料の種類によらず、
前記演算式に動作温度の異なるＣＯセンサの２個のセン
サ出力の値を代入すれば、真のＣＯ濃度の値が算出出力
される構成であることから、ガス種毎のデータを与える
必要がなく、１個の演算式で、燃料の種類によって排気
ガス中のＨ2 ガスの割合が異なっても、そのガス種間の
Ｈ2 ガス濃度のばらつきの影響を受けずに正確な排気ガ
ス中のＣＯ濃度の値を簡単に検出することが可能とな
る。また、この正確なＣＯ濃度の検出値に基づいて、燃
焼機器はＣＯ安全動作を正確に行うことができ、ＣＯ安
全動作の信頼性を高めることができる。
は真のＣＯ濃度の値を算出するための演算式が予め与え
られており、燃焼機器が使用する燃料の種類によらず、
前記演算式に動作温度の異なるＣＯセンサの２個のセン
サ出力の値を代入すれば、真のＣＯ濃度の値が算出出力
される構成であることから、ガス種毎のデータを与える
必要がなく、１個の演算式で、燃料の種類によって排気
ガス中のＨ2 ガスの割合が異なっても、そのガス種間の
Ｈ2 ガス濃度のばらつきの影響を受けずに正確な排気ガ
ス中のＣＯ濃度の値を簡単に検出することが可能とな
る。また、この正確なＣＯ濃度の検出値に基づいて、燃
焼機器はＣＯ安全動作を正確に行うことができ、ＣＯ安
全動作の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例における燃焼機器の排気ＣＯ濃度
検出装置の構成ブロック図である。
検出装置の構成ブロック図である。
【図２】第２の実施例における燃焼機器の排気ＣＯ濃度
検出装置の構成ブロック図である。
検出装置の構成ブロック図である。
【図３】ＣＯセンサの動作温度と、センサ出力に含まれ
るＣＯ濃度成分およびＨ2 濃度成分との関係を示すグラ
フである。
るＣＯ濃度成分およびＨ2 濃度成分との関係を示すグラ
フである。
【図４】一般的な接触燃焼反応式ＣＯセンサの構成説明
図である。
図である。
【図５】図４のＣＯセンサを分解した状態の説明図であ
る。
る。
【図６】図４に示すＣＯセンサのＣＯ検出の回路図であ
る。
る。
【図７】従来の課題を示す説明図である。
13 ＣＯセンサ 14 センサ駆動制御部 15 ＣＯ濃度確定演算部
Claims (2)
- 【請求項１】 燃焼機器の排気側に設置される接触燃焼
反応式の２個のＣＯセンサと、この２個のＣＯセンサを
異なる動作温度に通電加熱するセンサ駆動制御部と、前
記動作温度の異なる２個のＣＯセンサのセンサ出力を取
り込み予め与えられた演算式を用いてセンサ出力に含ま
れるＣＯ濃度成分とＨ2 濃度成分のうちＨ2 濃度成分を
取り除いて真のＣＯ濃度の値を算出出力するＣＯ濃度確
定演算部とを有する燃焼機器の排気ＣＯ濃度検出装置。 - 【請求項２】 燃焼機器の排気側に設置される接触反応
式の１個のＣＯセンサと、このＣＯセンサを予め与えら
れる時間間隔で異なる動作温度に交互に切り換え通電加
熱するセンサ駆動制御部と、切り換え前後の異なる動作
温度でのＣＯセンサのセンサ出力を取り込み予め与えら
れた演算式を用いてセンサ出力に含まれるＣＯ濃度成分
とＨ2 濃度成分のうちＨ2 濃度成分を取り除いて真のＣ
Ｏ濃度の値を算出出力するＣＯ濃度確定演算部とを有す
る燃焼機器の排気ＣＯ濃度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3313295A JPH08201326A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 燃焼機器の排気ｃｏ濃度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3313295A JPH08201326A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 燃焼機器の排気ｃｏ濃度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08201326A true JPH08201326A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=12378082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3313295A Pending JPH08201326A (ja) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | 燃焼機器の排気ｃｏ濃度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08201326A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000221153A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-08-11 | Fuji Electric Co Ltd | ガス検知装置 |
| JP2001091487A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-04-06 | Yazaki Corp | ガス検出装置 |
| JP2007529722A (ja) * | 2004-03-18 | 2007-10-25 | ミクロナス ゲーエムベーハー | ガス又はガス混合気を検出する装置 |
| WO2009119087A1 (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | 株式会社デンソー | 濃度センサ装置、及び濃度検出方法 |
| JP2010078378A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Honda Motor Co Ltd | 粒子状物質検出センサ |
| JP2010203979A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Denso Corp | 混合比算出装置、及び該混合比算出装置を用いた混合比算出方法 |
| JP2010210285A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Denso Corp | 混合流体の濃度検出方法および検出装置 |
| US8578761B2 (en) | 2008-03-26 | 2013-11-12 | Denso Corporation | Concentration sensor device and concentration detecting method |
| JP2014533354A (ja) * | 2011-10-07 | 2014-12-11 | エイチツースキャン・コーポレーション | 流体環境においてガス濃度を計算する技法 |
-
1995
- 1995-01-30 JP JP3313295A patent/JPH08201326A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000221153A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-08-11 | Fuji Electric Co Ltd | ガス検知装置 |
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| JP2010210285A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Denso Corp | 混合流体の濃度検出方法および検出装置 |
| JP2014533354A (ja) * | 2011-10-07 | 2014-12-11 | エイチツースキャン・コーポレーション | 流体環境においてガス濃度を計算する技法 |
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