JP3810163B2

JP3810163B2 - Combustion device

Info

Publication number: JP3810163B2
Application number: JP33092796A
Authority: JP
Inventors: 直行竹下; 享和泉沢; 喜久雄岡本
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2016-12-11
Also published as: JPH10170069A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯器や風呂釜等の燃焼装置に関し、さらに詳しくは、所定濃度以上の一酸化炭素ガス濃度を検出する一酸化炭素ガスセンサー（以下ＣＯセンサーという）を搭載した燃焼装置における安全検知手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、給湯器のような燃焼装置には、安全対策のための様々な安全装置が取り付けられている。当該安全装置には、例えば、バーナーの炎が消えたり、リフトした場合にフレームロッドにより検出し、瞬時に燃焼を停止する立ち消え安全装置、万一空だき状態になった場合や熱交換器がフィン詰まり状態になった場合等に、温度ヒューズによりガス電磁弁を閉じガスを遮断する過熱防止装置、熱交換器内の圧力が異常に上昇した場合にブローバルブを作動させ圧力を逃がす過圧逃がし装置等があり、また不完全燃焼により排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）濃度が設定値以上に達したことがＣＯセンサーにより検知された場合も、燃焼が停止されるなどの制御が行われる。
【０００３】
図５を参照しつつ上記のような安全装置を備えた給湯器１の動作を説明する。図示されない給湯栓をひらくと、水は水量センサー１２を通り給湯熱交換器１６とバイパス通路１４に分岐される。給湯熱交換器１６で加熱された湯とバイパス通路１４を経た水は混合されて設定温度になり給湯栓に流れる。
【０００４】
まず、水量が一定以上に達すると水量センサー１２が流量を感知する。そして、給気通路５０から空気を吸引し、燃焼後の排気ガスを排気通路５２から排出する燃焼ファン２４が回転し、プリパージが開始する。本実施の形態では、燃焼ファン２４は排気通路５２内に設置されているが、これは、排気ガスを排気通路に均一に分散させ、後述するＣＯセンサーを正確に作動させるためである。
【０００５】
続いて、点火プラグ１８が着火すると同時に元ガス電磁弁２８、ガス電磁弁３０が開き、ガス比例弁３２を通してガスが流れる。
【０００６】
次に、バーナー２２に点火されると、フレームロッド２０が火災を検知して燃焼が始まる。所定時間内に点火しない場合には、安全回路が作動し、元ガス電磁弁２８、ガス電磁弁３０を遮断し、放電も停止する。給湯使用中に出湯量、水量、水圧変化等により出湯温度が変化した場合には、入水サーミスタ３４、出湯サーミスタ３６、水量センサー１２が感知し、設定温度差を出湯温度、入水温度、水量で演算して、偏差値をガス比例弁３２、水量制御弁３８へ伝え設定温度を保持する。
【０００７】
燃焼ファン２４には、ファンの回転数を検知するホールＩＣ２６が取り付けられており、燃焼ファン２４の回転はガスの供給量に応じて完全燃焼を生じさせるように最適な風量をバーナー２２に送り込むように制御されている。
【０００８】
また、ＣＯセンサー４０は排気通路５２内に設置されている。ＣＯガス濃度が許容値以上検知されると、まず、燃焼ファン２４の回転数が増し、燃焼室内に送り込む風量を多くすることにより、完全燃焼が行われるように燃焼ファンの回転数が制御される。しかし、風量を増したにもかかわらず、ＣＯガス濃度が減少せず、所定濃度以上に達する場合は、燃焼が停止される。
【０００９】
このＣＯセンサー４０はＣＯガスと化学反応を起こす特定の触媒を周りに有する白金抵抗からなっており、触媒がＣＯガスと化学反応を引き起こすことにより、触媒の温度が上昇し、その温度変化に対応して変化した白金抵抗の抵抗値が出力される。このＣＯセンサーの出力値は、後述するＣＯセンサー基板によってＣＯ濃度に換算される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このＣＯセンサー４０からの出力値は、経年変化するため、同じＣＯ濃度においても出力値にずれが生じてくる。そのため、燃焼が行われていないＣＯセンサー４０からの出力値をあらかじめ基準値例えばゼロ点値として定期的に測定し、それを例えば、燃焼装置を制御する本体基板のマイクロコンピュータに設けられたメモリに記憶させ、燃焼中のＣＯセンサー４０からの出力値とこのゼロ点値を比較演算することにより正確なＣＯ濃度を取得している。
【００１１】
しかし、例えば、定期検査などによりＣＯセンサーが交換された場合、交換されたＣＯセンサーのゼロ点値と上記メモリに記憶されたゼロ点値が一致しない場合があり、正確なＣＯ濃度が得られない場合がある。
【００１２】
このように、ＣＯセンサーを含む様々な検出手段が交換された場合、それにより、不正確な検出値が検出される可能性がある。
【００１３】
そこで、本発明は、ＣＯセンサーのような検出手段が交換された場合であっても、正確な検出値を測定することができる手段を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、燃焼装置の動作に用いられるデータを検出する検出手段と、該検出手段からのデータに基づいて前記燃焼装置を制御する制御手段とを備え、該制御手段及び前記検出手段の少なくとも一方は、他方から識別されるための識別データを有し、前記他方は、前記識別データを識別する識別手段を備えることを特徴とする燃焼装置を提供することにより達成される。
【００１５】
そして、前記識別手段は、前記識別データを記憶する第一の記憶手段を有し、該第一の記憶手段に記憶された識別データと前記検出手段及び前記制御手段の少なくとも一方が有する識別データとを照合する。
【００１６】
さらに、前記照合された識別データが互いに異なるとき、前記検出手段及び前記制御手段の少なくとも一方が有する識別データが前記第一の記憶手段に記憶される。
【００１７】
また、前記第一の記憶手段に前記識別データが記憶されていないとき、前記検出手段及び前記制御手段の少なくとも一方が有する識別データが前記第一の記憶手段に記憶される。
【００１８】
そして、上述のように、前記検出手段及び前記制御手段の少なくとも一方が有する識別データが前記第一の記憶手段に記憶されたとき、前記検出手段のゼロ点値が前記検出手段又は前記制御手段に設けられた第二の記憶手段に記憶されるゼロ点値補正が行われ、このゼロ点値補正が行われるまで、燃焼が許可されない。このゼロ点値は、所定の範囲が設定され、該所定範囲内のゼロ点値が前記第二の記憶手段に記憶される。
【００１９】
一方、前記照合された識別データが一致したとき又は前記ゼロ点値補正が行われたときは、燃焼が許可され、さらに、燃焼を許可することを告知するＣＯセンサーランプのような告知手段が設けられても良い。
【００２０】
さらに、燃焼中でない所定時間における前記検出手段のゼロ点値と前記第二の記憶手段に記憶されているゼロ点値が所定値以上異なるとき、前記第二の記憶手段に記憶されているゼロ点値は、前記燃焼中でない所定時間における前記検出手段のゼロ点値に更新され、これにより、常に正確なＣＯ濃度を取得することが可能となる。
【００２１】
ここで、前記識別データは、例えば、個々のＣＯセンサーそれぞれに付けられるＩＤ番号や製造番号のようなものであってもよく、その識別データを識別する識別手段は、例えば、前記検出手段と前記制御手段をインターフェースを介して接続する通信回線、及び前記検出手段又は前記制御手段内に設けられたマイクロコンピュータのＣＰＵ及びメモリである。
【００２２】
また、前記検出手段は、例えば、ＣＯセンサーであり、前記記憶手段は、例えば、Ｅ²ＰＲＯＭのような書き換え可能な不揮発性メモリである。
【００２３】
さらに、本発明の目的は、燃焼装置の制御用メモリに記憶されたセンサーのゼロ点値又は所定の基準値が、前記燃焼装置に取り付けられているセンサーのゼロ点値又は所定の基準値であることの確認を行い、該確認がされない場合は、該ゼロ点値又は所定の基準値を前記メモリに記憶させ、該ゼロ点値又は所定の基準値が前記メモリに記憶されるまで燃焼を許可しない制御手段を有することを特徴とする燃焼装置を提供することによって達成される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲がこの実施の形態に限定されるものではない。
【００２５】
図１はＣＯセンサー４０の制御ブロック図を示す。ＣＯセンサー４０の出力値はＣＯセンサー４０を制御するＣＯセンサー基板７０にアナログ値として送られる。ＣＯセンサー基板７０において、上記出力値は増幅回路７１で増幅される。Ｅ²ＰＲＯＭからなるメモリ７３には所定の出力値に対応するＣＯ濃度の値のテーブルが記憶されており、前記出力値からＣＯ濃度の値をＣＰＵ７２で換算し求める。
【００２６】
求められたＣＯ濃度の値はインターフェイス７４を介して燃焼装置の制御基板である本体基板８０に送られ、本体基板８０に設けられたＥ²ＰＲＯＭのような書き換え可能な不揮発性メモリ８３に記憶される。ＣＯ濃度が人体に危険な設定許容範囲を越えているときは、本体基板８０は必要なアクチュエータ９４を作動させ、燃焼を停止させる。
【００２７】
本発明の実施の形態によれば、燃焼が行われていないときのＣＯセンサー４０の出力値を基準値則ちゼロ点値として本体基板８０のメモリ８３に記憶させる。そして、このゼロ点値を、例えば、燃焼装置の電源投入時及び燃焼終了後の一定時間経過後のような適当な時刻に測定し、測定値が本体基板８０のメモリ８３に記憶されているゼロ点値と異なる場合は適宜ゼロ点値を書き換えるゼロ点補正を行う。これによって、本体基板８０のＣＰＵ８２により燃焼中のＣＯセンサー４０からの出力値とこの補正されたゼロ点値との差分を計算することにより正確なＣＯ濃度を取得することができる。これにより、ＣＯセンサー４０の感度の経年変化に対応することができ、正確なＣＯ濃度を得ることができる。
【００２８】
ここで、ＣＯセンサー４０の出力値は、例えば、８ビットのデジタル値として本体基板に記憶される。通常、ゼロ点値は、ＣＯがほとんど存在しない非燃焼状態におけるＣＯセンサーの出力値であり、経年変化によるずれを考慮してもその出力値の範囲はある程度限られる。そこで、ゼロ点値に関するデジタル値は、所定の上下幅の範囲が与えられている。
【００２９】
工場からの出荷時のような初期状態においては、最初のゼロ点値測定によって、通常この初期値が本体基板８０のメモリ８３に書き込まれ、その後のゼロ点値測定によって、この初期値と例えば２デジット以上乖離した場合に本体基板８０のメモリに記憶されたゼロ点値は書き換えられる。また、１デジットの乖離では大きな誤差でないので書き換えは行われない。
【００３０】
上記のような経年変化によりＣＯセンサー４０のゼロ点値が書き換えられている場合に、例えばメンテナンスなどのサービスによりＣＯセンサーがＣＯセンサー基板７０と共に交換されるときがある。このとき、交換された新しいＣＯセンサー４０のゼロ点値は補正前の初期値である。一方、本体基板８０のメモリに記憶されたゼロ点値は交換前の古いＣＯセンサーの補正値のままである。そこで、本体基板８０に設けられた図示しないクリアスイッチを交換時に押すことにより、本体基板８０に記憶されたゼロ点値は一旦クリアされ、燃焼が行われる前に新たに測定されたゼロ点値が、再度上記メモリに記憶されていた。
【００３１】
しかし、前記クリアスイッチが押されなかった場合、上述のゼロ点補正が行われるまで、古いＣＯセンサーのゼロ点値が本体基板８０のメモリに記憶されたままである。従って、このゼロ点値の下で燃焼が行われると、不正確なＣＯ濃度が測定される可能性がある。
【００３２】
そこで、本発明の別の実施の形態によれば、以下のような手段が提供される。まず、図１におけるＣＯセンサー基板７０のメモリ７３に個々のＣＯセンサーを判別するための例えばＩＤ番号を書き込む。そして、本体基板８０は、そのＩＤ番号を通信回線９０によって読み込み、本体基板８０のＥ²ＰＲＯＭのような書き換え可能な不揮発性メモリ８３に記憶させる。
【００３３】
さらに、ＣＯセンサー４０を作動させる際には、本体基板８０が、まず最初にＣＯセンサー基板７０のメモリ７３に記憶されているＩＤ番号を読み込み、そのＩＤ番号が本体基板８０のメモリ８３に記憶されているＩＤ番号と一致するか否かを確認する。異なっている場合は、燃焼を開始する前にゼロ点の補正を強制的に行うことにより、ＣＯセンサーが交換された場合であっても、正確なＣＯ濃度を測定することができる。さらに、本体基板８０が取り替えられたときもＩＤ番号が一致しないので、ゼロ点補正が行われる。
【００３４】
また、ＣＯセンサー基板７０が本体基板８０のメモリ８３に記憶されているＩＤ番号を読み込み、そのＩＤ番号がＣＯセンサー基板７０のメモリ７３に記憶されているＩＤ番号と一致するか否かを確認し、上述同様なゼロ点補正が行われても良い。
【００３５】
図２は、本実施の形態を示すフローチャートである。これを図５のブロック図を参照しつつ説明する。
【００３６】
まず、燃焼装置の電源のスイッチが入り、ＣＯセンサー４０に通電されると（ステップＳ１）、本体基板８０に、ＣＯセンサー基板７０のメモリ７３に記憶されているＣＯセンサー４０のＩＤ番号がインターフェース７４、通信回線９０及びインターフェース８１を介して送られる。そして、本体基板８０のメモリ８３に以前に測定されたゼロ点の値が記憶されているかどうかを確認する（ステップＳ２）。ゼロ点の有無はメモリ８３にゼロ点フラグが立っているかどうかにより判断される。ゼロ点値がないときは、後述するステップＳ４において、ゼロ点値を取得する。また、ゼロ点値がある場合は、次に、本体基板８０のメモリ８３に記憶されているＣＯセンサー４０のＩＤ番号と上記送られたＩＤ番号とが比較される（ステップＳ３）。また、本体基板８０とＣＯセンサー基板７０の通信手段として無線通信が用いられても良い。
【００３７】
これらのＩＤ番号が一致する場合は、燃焼装置に備えられたＣＯセンサーランプを点灯させ、燃焼可能状態であることを示す（ステップＳ５）。
【００３８】
ＩＤ番号が一致しない場合及び前述のゼロ点の値が記憶されていない場合は、ステップＳ４において、強制的にＣＯセンサー４０のＣＯ濃度がゼロの時（非燃焼時）のＣＯセンサー基板７０からの出力値をゼロ点値として取得し、本体基板８０内のメモリ８３にそのゼロ点値を記憶させる。また、ＩＤ番号が不一致の場合は、ゼロ点値の記憶と共にＣＯセンサ基板７０内のＣＯセンサーのＩＤ番号を取得して、本体基板８０内のメモリ８３に記憶させる。
【００３９】
これらステップＳ３、４及び５を経ることによりＣＯセンサー４０又は本体基板８０が交換された場合にあっても、両者のゼロ点値は必ず一致していることが保証されるので、正確なＣＯ濃度を測定することができる。
【００４０】
図３は、ステップＳ４で行われるゼロ点値の補正のフローチャートである。ＣＯセンサー４０への通電状態が安定するまでの例えば２０秒間のような所定時間経過後（ステップＳ４１）、ＣＯセンサーからの出力値を測定する（ステップＳ４２）。ＣＯセンサーからの出力値は例えば０．１秒ごとに検出され、ＣＯセンサー基板７０でデジタル化されたゼロ点値が本体基板８０に送られ、ＲＡＭのような図示しないメモリに一旦保存され、ＣＰＵ８２によって１０秒間の測定の平均値が計算される。平均を求めるのは、ＣＯセンサーからの出力のばらつきをならすためである。
【００４１】
上述したように、ＣＯセンサーは経年変化により劣化するので、ゼロ点値がある適切な範囲から外れたときは、ＣＯセンサー自体の不良と判断する必要がある。従って、ゼロ点値の適切な範囲を、例えば、初期値から上下４０デジットの範囲とあらかじめ設定しておく。もし、測定されたゼロ点値が、その設定許容範囲内であれば、そのゼロ点は有効な値と判断し（ステップＳ４３）、そのゼロ点値をメモリ８３に記憶させる（ステップＳ４４）。
【００４２】
一方、測定されたゼロ点値が、ＣＯセンサー４０又はＣＯセンサー基板７０の異常により設定許容範囲外であれば、そのゼロ点値は無効な値と判断し、念のため再度１０秒間のＣＯセンサー４０の出力の平均値を計算させ、その値の有効性を判断する（ステップＳ４５）。有効であれば、その値をメモリ８３に記憶させ、無効であれば、エラー信号を発生させ（ステップＳ４６）、燃焼を許可しない。
【００４３】
図２に戻ると、ステップＳ５において、ＣＯセンサーが正しいゼロ点値を取得すると、本体基板８０やそれを操作するためのリモコンなどに設けられたＣＯセンサーランプのような表示部が点灯して、燃焼可能状態になり、燃焼指令の待機状態に入る。燃焼可能状態になった後は、電源投入後２時間の間はゼロ点値の検出を続け、燃焼指令がなければ、２時間経過後ゼロ点値の検出を終了し、必要があればゼロ点値を書き換える。燃焼指令があったときは、燃焼開始直前のゼロ点値を本体基板８０に取り込んで、燃焼を開始する。さらに、燃焼終了後においては、燃焼終了３０分経過後から１時間３０分の間、ゼロ点値の検出を続け、燃焼指令がないときは、１時間３０分経過後ゼロ点値の検出を終了し、必要があればゼロ点値を書き換える。
【００４４】
図２のステップ６において、燃焼指令の有無が判断され、燃焼指令がない場合は、電源投入後２時間、ＣＯセンサーは通電状態にあり、その間、ＣＯセンサーは出力を出し続ける（ステップＳ７）。２時間燃焼指令がない場合は（ステップＳ８、９）、ステップＳ１０において、メモリ８３に記憶されているゼロ点を書き換えるか否かの判断が行われる。
【００４５】
図４に、ゼロ点値の書き換えのフローチャートを示す。２時間経過直前の最後の１０秒間のＣＯセンサー出力値の平均を計算し、上述のステップ４３同様に上記設定許容範囲内にあるかどうかの有効性を判断する（ステップＳ１０１）。有効な値でない場合は、再度１０秒間の出力値を計算し、再度有効性を判断する（ステップＳ１０２）。さらに、その値が無効であれば、上述同様にエラー信号を発生させる（ステップＳ１０３）。
【００４６】
一方、ステップＳ１０１又はステップＳ１０２において、有効なゼロ点値が得られた場合は、その値が、メモリ８３に記憶されているゼロ点値と比較され（ステップＳ１０４）、例えばデジタル値として２デジット以上乖離しているならば、メモリ８３に記憶されているゼロ点値を新たなゼロ点値に書き換える（ステップＳ１０５）。また、１デジットの乖離は許容誤差と判断され、書き換えは行われない。
【００４７】
図２に戻り、ステップＳ１０の工程が終了すると、ゼロ点値を検出しない燃焼待機状態に入り（ステップＳ１８）、燃焼指令が出されると、後述するステップＳ１１へ進む。
【００４８】
ステップＳ８において、２時間経過前に燃焼指令が出された場合は、そのときに前記ステップＳ１０の工程が行われ、最新のＣＯセンサーのゼロ点値に基づいて燃焼が開始される。
【００４９】
ＣＯセンサーランプ点灯する前に、燃焼指令が出されている場合は、ＣＯセンサーランプ点灯と同時に燃焼が開始する（ステップＳ１１）。燃焼が終了すると（ステップＳ１２）、上述の燃焼指令がない場合と同様に、例えば２時間のような一定時間ＣＯセンサーを通電状態に保つ。この間、ＣＯセンサーからの出力はあるが、燃焼停止後の例えば３０分のような一定時間はＣＯセンサーからの出力が安定しないので、ゼロ点補正の値として使用しない。従って、３０分経過前に、再度燃焼指令が出された場合は（ステップＳ１３）上記ステップＳ１０のような工程は行わずに燃焼を開始する。
【００５０】
また、燃焼停止後３０分経過した後に（ステップＳ１４）、燃焼指令が出された場合（ステップＳ１６）、または、燃焼停止後１時間３０分経過した場合（ステップＳ１７）は、ＣＯセンサー４０からの出力も安定しているので、上述同様に前記ステップＳ１０の工程が行われ、ゼロ点の補正が行われる。そして、上述同様にステップＳ１０の作業が終了すると、ゼロ点値を検出しない燃焼待機状態に入る（ステップＳ１８）。
【００５１】
本発明においては、ＩＤ番号が一致しない場合及び前述のゼロ点の値が記憶されていない場合は、上述したフローチャートのステップＳ４におけるゼロ点値補正のフローを行わず、ＣＯ濃度が大きくなるような安全サイドから決められた所定のゼロ点初期値を与えても良い。これにより、即燃焼可能状態入ることができ、正確なゼロ点値は、燃焼終了後に行われる上記ステップＳ１０におけるゼロ点書き換えフローによって与えられる。
【００５２】
また、上記本発明の実施の形態においては、ＣＯセンサーについての実施の形態を説明したが、本発明は、ＣＯセンサーのみならず、例えば、ＮＯ_xセンサーなどのガスセンサー及び風量、風速センサーなどの様々なセンサーに用いることが可能である。
【００５３】
また、ゼロ点値補正は、ゼロ点以外の所定の基準値であってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、ＣＯセンサー基板にＩＤ番号のような識別データを書き込み、その識別データを本体基板のＥ²ＰＲＯＭのような書き換え可能な不揮発性メモリに記憶させる。これにより、本体基板のメモリにＣＯセンサーのゼロ点値が記憶されている場合であっても、本体基板が読み込んだ識別データがメモリに記憶されているデータと異なるデータならば、ＣＯセンサーのゼロ点値の補正が行われる。従って、ＣＯセンサーの交換の際にマニュアルで行わなければならなかったゼロ点値をクリアするクリアスイッチの操作の必要がなくなり、また、万が一クリアされない場合であっても、正確なＣＯ濃度を取得することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＯセンサーの制御ブロック図である。
【図２】本発明の実施の態様を示すフローチャートである。
【図３】ゼロ点値補正のフローチャートである。
【図４】ゼロ点値の書き換えのフローチャートである。
【図５】燃焼装置の一例である給湯器の構成を示す図である。
【符号の説明】
４０ＣＯセンサー
７０ＣＯセンサー基板
７３メモリ
８０本体基板
８３メモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion apparatus such as a water heater or a bath tub, and more specifically, safety detection in a combustion apparatus equipped with a carbon monoxide gas sensor (hereinafter referred to as a CO sensor) that detects a carbon monoxide gas concentration exceeding a predetermined concentration. It relates to means.
[0002]
[Prior art]
In general, various safety devices for safety measures are attached to a combustion device such as a water heater. For example, when the flame of the burner disappears or lifts, the safety device detects when the flame rod stops and stops the combustion instantaneously. An overheat prevention device that closes the gas solenoid valve with a thermal fuse and shuts off the gas when it becomes clogged, etc., and an overpressure relief device that releases the pressure by operating the blow valve when the pressure in the heat exchanger rises abnormally In addition, when the CO sensor detects that the carbon monoxide (CO) concentration in the exhaust gas has reached a set value or more due to incomplete combustion, control such as stopping the combustion is performed.
[0003]
The operation of the water heater 1 having the above safety device will be described with reference to FIG. When a hot water tap (not shown) is opened, the water passes through the water amount sensor 12 and is branched into the hot water supply heat exchanger 16 and the bypass passage 14. The hot water heated by the hot water supply heat exchanger 16 and the water passed through the bypass passage 14 are mixed to reach a set temperature and flow to the hot water tap.
[0004]
First, when the amount of water reaches a certain level, the water amount sensor 12 senses the flow rate. Then, the combustion fan 24 that sucks air from the air supply passage 50 and exhausts the exhaust gas after combustion from the exhaust passage 52 rotates, and pre-purge starts. In the present embodiment, the combustion fan 24 is installed in the exhaust passage 52. This is because the exhaust gas is uniformly dispersed in the exhaust passage and the CO sensor described later is operated accurately.
[0005]
Subsequently, when the ignition plug 18 is ignited, the original gas solenoid valve 28 and the gas solenoid valve 30 are opened, and gas flows through the gas proportional valve 32.
[0006]
Next, when the burner 22 is ignited, the flame rod 20 detects a fire and starts combustion. When ignition does not occur within a predetermined time, the safety circuit is activated, the original gas solenoid valve 28 and the gas solenoid valve 30 are shut off, and the discharge is also stopped. If the hot water temperature changes due to changes in the amount of hot water, the amount of water, the water pressure, etc. while using hot water, the incoming thermistor 34, outgoing hot water thermistor 36, and the water amount sensor 12 will detect and calculate the set temperature difference with the outgoing hot water temperature, incoming water temperature, and the amount of water. Then, the deviation value is transmitted to the gas proportional valve 32 and the water amount control valve 38 to hold the set temperature.
[0007]
The combustion fan 24 is provided with a Hall IC 26 that detects the rotational speed of the fan, and the rotation of the combustion fan 24 sends an optimal air volume to the burner 22 so as to cause complete combustion in accordance with the amount of gas supplied. Is controlled.
[0008]
The CO sensor 40 is installed in the exhaust passage 52. When the CO gas concentration is detected above the allowable value, first, the rotational speed of the combustion fan 24 increases, and the rotational speed of the combustion fan is controlled so that complete combustion is performed by increasing the amount of air sent into the combustion chamber. . However, even if the air volume is increased, the combustion is stopped when the CO gas concentration does not decrease and reaches a predetermined concentration or more.
[0009]
This CO sensor 40 is composed of a platinum resistor having a specific catalyst that chemically reacts with CO gas. The catalyst causes a chemical reaction with the CO gas, so that the temperature of the catalyst rises and responds to the temperature change. Thus, the changed resistance value of the platinum resistance is output. The output value of the CO sensor is converted into a CO concentration by a CO sensor substrate described later.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Since the output value from the CO sensor 40 changes over time, the output value varies even at the same CO concentration. Therefore, the output value from the CO sensor 40 where combustion is not performed is periodically measured in advance as a reference value, for example, a zero point value, and the measured value is stored in, for example, a memory provided in a microcomputer of the main body substrate that controls the combustion apparatus. An accurate CO concentration is obtained by storing and comparing the output value from the CO sensor 40 during combustion with this zero point value.
[0011]
However, for example, when the CO sensor is replaced by periodic inspection or the like, the zero point value of the replaced CO sensor may not match the zero point value stored in the memory, and an accurate CO concentration cannot be obtained. There is a case.
[0012]
In this way, when various detection means including the CO sensor are exchanged, an incorrect detection value may be detected thereby.
[0013]
Therefore, an object of the present invention is to provide means capable of measuring an accurate detection value even when a detection means such as a CO sensor is replaced.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is provided with detection means for detecting data used for operation of a combustion apparatus, and control means for controlling the combustion apparatus based on data from the detection means, and the control means and the detection means At least one has identification data to be identified from the other, and the other is achieved by providing a combustion apparatus comprising identification means for identifying the identification data.
[0015]
And the said identification means has the 1st memory | storage means to memorize | store the said identification data, The identification data which at least one of the said detection means and the said control means has memorize | stored in the said 1st memory | storage means, Is matched.
[0016]
Further, when the collated identification data are different from each other, identification data possessed by at least one of the detection means and the control means is stored in the first storage means.
[0017]
In addition, when the identification data is not stored in the first storage unit, the identification data included in at least one of the detection unit and the control unit is stored in the first storage unit.
[0018]
As described above, when the identification data of at least one of the detection unit and the control unit is stored in the first storage unit, the zero point value of the detection unit is stored in the detection unit or the control unit. The zero point value correction stored in the provided second storage means is performed, and combustion is not permitted until this zero point value correction is performed. A predetermined range is set as the zero point value, and the zero point value within the predetermined range is stored in the second storage means.
[0019]
On the other hand, when the collated identification data match or when the zero point value correction is performed, the combustion is permitted, and further a notification means such as a CO sensor lamp for notifying that the combustion is permitted is provided. May be.
[0020]
Further, the zero point stored in the second storage means when the zero point value of the detection means and the zero point value stored in the second storage means are different from each other by a predetermined value or more during a predetermined time during which combustion is not in progress. The value is updated to the zero point value of the detection means at a predetermined time when the combustion is not in progress, thereby making it possible to always obtain an accurate CO concentration.
[0021]
Here, the identification data may be, for example, an ID number or a manufacturing number assigned to each CO sensor, and the identification means for identifying the identification data is, for example, the detection means and the A communication line connecting the control means via an interface, and a CPU and a memory of a microcomputer provided in the detection means or the control means.
[0022]
The detection means is, for example, a CO sensor, and the storage means is a rewritable nonvolatile memory such as, for example, E ² PROM.
[0023]
Further, an object of the present invention is that the zero point value or the predetermined reference value of the sensor stored in the control memory of the combustion device is the zero point value or the predetermined reference value of the sensor attached to the combustion device. If the confirmation is not made, the zero point value or the predetermined reference value is stored in the memory, and combustion is not permitted until the zero point value or the predetermined reference value is stored in the memory. This is achieved by providing a combustion device characterized by having control means.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to this embodiment.
[0025]
FIG. 1 shows a control block diagram of the CO sensor 40. The output value of the CO sensor 40 is sent as an analog value to the CO sensor substrate 70 that controls the CO sensor 40. In the CO sensor substrate 70, the output value is amplified by the amplifier circuit 71. A memory 73 composed of E ² PROM stores a table of CO concentration values corresponding to predetermined output values. The CPU 72 converts the CO concentration values from the output values and obtains them.
[0026]
The obtained CO concentration value is sent to the main body substrate 80 which is the control board of the combustion apparatus via the interface 74 and stored in a rewritable nonvolatile memory 83 such as an E ² PROM provided on the main body substrate 80. The When the CO concentration exceeds the set allowable range that is dangerous to the human body, the main body substrate 80 operates the necessary actuator 94 to stop the combustion.
[0027]
According to the embodiment of the present invention, the output value of the CO sensor 40 when combustion is not performed is stored in the memory 83 of the main body substrate 80 as a reference value, that is, a zero point value. Then, this zero point value is measured at an appropriate time such as when a certain time elapses after the combustion apparatus is turned on and after the combustion ends, and the measured value is stored in the memory 83 of the main body substrate 80. If it is different from the point value, zero point correction is performed to rewrite the zero point value as appropriate. As a result, the CPU 82 of the main body substrate 80 can obtain an accurate CO concentration by calculating the difference between the output value from the CO sensor 40 during combustion and the corrected zero point value. Thereby, it is possible to cope with the secular change of the sensitivity of the CO sensor 40 and to obtain an accurate CO concentration.
[0028]
Here, the output value of the CO sensor 40 is stored in the main body substrate as an 8-bit digital value, for example. Usually, the zero point value is an output value of the CO sensor in a non-combustion state in which almost no CO exists, and the range of the output value is limited to some extent even when a deviation due to secular change is taken into consideration. Therefore, the digital value related to the zero point value is given a range of a predetermined vertical width.
[0029]
In an initial state such as when shipped from the factory, this initial value is normally written into the memory 83 of the main board 80 by the first zero point value measurement, and this initial value and, for example, 2 are measured by the subsequent zero point value measurement. The zero point value stored in the memory of the main board 80 is rewritten when the digits deviate more than one digit. In addition, rewriting is not performed because there is no large error at a one-digit deviation.
[0030]
When the zero point value of the CO sensor 40 is rewritten due to aging as described above, the CO sensor may be exchanged together with the CO sensor substrate 70 by a service such as maintenance. At this time, the zero point value of the replaced new CO sensor 40 is an initial value before correction. On the other hand, the zero point value stored in the memory of the main board 80 remains the correction value of the old CO sensor before replacement. Therefore, by pressing a clear switch (not shown) provided on the main body substrate 80 at the time of replacement, the zero point value stored in the main body substrate 80 is once cleared, and the zero point value newly measured before combustion is performed. It was stored in the memory again.
[0031]
However, if the clear switch is not pressed, the zero point value of the old CO sensor remains stored in the memory of the main board 80 until the above-described zero point correction is performed. Therefore, if combustion is performed below this zero point value, an inaccurate CO concentration may be measured.
[0032]
Therefore, according to another embodiment of the present invention, the following means are provided. First, for example, an ID number for identifying each CO sensor is written in the memory 73 of the CO sensor substrate 70 in FIG. Then, the main board 80 reads the ID number through the communication line 90 and stores it in a rewritable nonvolatile memory 83 such as an E ² PROM of the main board 80.
[0033]
Further, when operating the CO sensor 40, the main body substrate 80 first reads the ID number stored in the memory 73 of the CO sensor substrate 70, and the ID number is stored in the memory 83 of the main body substrate 80. It is confirmed whether or not the ID number matches. If they are different, by forcing a zero correction before starting combustion, an accurate CO concentration can be measured even when the CO sensor is replaced. Further, since the ID numbers do not match even when the main board 80 is replaced, zero point correction is performed.
[0034]
Also, the CO sensor board 70 reads the ID number stored in the memory 83 of the main board 80, and confirms whether the ID number matches the ID number stored in the memory 73 of the CO sensor board 70. A zero point correction similar to that described above may be performed.
[0035]
FIG. 2 is a flowchart showing this embodiment. This will be described with reference to the block diagram of FIG.
[0036]
First, when the power source of the combustion device is switched on and the CO sensor 40 is energized (step S1), the ID number of the CO sensor 40 stored in the memory 73 of the CO sensor substrate 70 is displayed on the main body substrate 80. And sent via the communication line 90 and the interface 81. Then, it is confirmed whether or not the previously measured zero point value is stored in the memory 83 of the main board 80 (step S2). The presence or absence of the zero point is determined by whether or not the zero point flag is set in the memory 83. When there is no zero point value, the zero point value is acquired in step S4 described later. If there is a zero point value, the ID number of the CO sensor 40 stored in the memory 83 of the main board 80 is compared with the sent ID number (step S3). Further, wireless communication may be used as a communication unit between the main body substrate 80 and the CO sensor substrate 70.
[0037]
If these ID numbers match, the CO sensor lamp provided in the combustion device is turned on to indicate that combustion is possible (step S5).
[0038]
If the ID numbers do not match or if the above-mentioned zero point value is not stored, in step S4, the CO sensor 40 from the CO sensor substrate 70 when the CO concentration of the CO sensor 40 is forcibly zero (non-combustion) is determined. The output value is acquired as a zero point value, and the zero point value is stored in the memory 83 in the main body substrate 80. If the ID numbers do not match, the zero point value is stored and the ID number of the CO sensor in the CO sensor substrate 70 is acquired and stored in the memory 83 in the main body substrate 80.
[0039]
Even if the CO sensor 40 or the main body substrate 80 is exchanged through these steps S3, S4, and S5, it is guaranteed that the zero point values of both coincide with each other. Can be measured.
[0040]
FIG. 3 is a flowchart of the zero point value correction performed in step S4. After elapse of a predetermined time such as 20 seconds until the energized state of the CO sensor 40 is stabilized (step S41), the output value from the CO sensor is measured (step S42). The output value from the CO sensor is detected, for example, every 0.1 second, and the zero point value digitized by the CO sensor substrate 70 is sent to the main body substrate 80, temporarily stored in a memory (not shown) such as a RAM, and the CPU 82. The average value of the measurements for 10 seconds is calculated. The reason for obtaining the average is to smooth out variations in the output from the CO sensor.
[0041]
As described above, since the CO sensor deteriorates due to aging, it is necessary to determine that the CO sensor itself is defective when the zero point value is out of an appropriate range. Therefore, an appropriate range of the zero point value is set in advance as, for example, a range of 40 digits above and below the initial value. If the measured zero point value is within the set allowable range, the zero point is determined to be a valid value (step S43), and the zero point value is stored in the memory 83 (step S44).
[0042]
On the other hand, if the measured zero point value is out of the allowable setting range due to an abnormality in the CO sensor 40 or the CO sensor substrate 70, the zero point value is determined to be an invalid value. The average value of 40 outputs is calculated, and the validity of the value is judged (step S45). If valid, the value is stored in the memory 83, and if invalid, an error signal is generated (step S46), and combustion is not permitted.
[0043]
Returning to FIG. 2, when the CO sensor obtains a correct zero point value in step S5, a display unit such as a CO sensor lamp provided on the main board 80 or a remote controller for operating the same is turned on. Combustion is enabled and the combustion command standby state is entered. After the combustion becomes possible, the zero point value is continuously detected for 2 hours after the power is turned on. If there is no combustion command, the zero point value is detected after 2 hours, and if necessary, the zero point value is detected. Rewrite the value. When there is a combustion command, the zero point value immediately before the start of combustion is taken into the main body substrate 80 and combustion is started. Furthermore, after the end of combustion, detection of the zero point value continues for 1 hour and 30 minutes after the end of combustion for 30 minutes, and when there is no combustion command, detection of the zero point value ends after the elapse of 1 hour and 30 minutes. If necessary, rewrite the zero point value.
[0044]
In step 6 of FIG. 2, the presence or absence of a combustion command is determined. If there is no combustion command, the CO sensor is in an energized state for 2 hours after the power is turned on, and the CO sensor continues to output during that time (step S7). If there is no 2-hour combustion command (steps S8, 9), in step S10, it is determined whether or not to rewrite the zero point stored in the memory 83.
[0045]
FIG. 4 shows a flowchart for rewriting the zero point value. The average of the CO sensor output values for the last 10 seconds immediately before the elapse of 2 hours is calculated, and the validity of whether or not the value is within the set allowable range is determined in the same manner as in step 43 described above (step S101). If it is not an effective value, the output value for 10 seconds is calculated again, and the validity is judged again (step S102). If the value is invalid, an error signal is generated as described above (step S103).
[0046]
On the other hand, when a valid zero point value is obtained in step S101 or step S102, the value is compared with the zero point value stored in the memory 83 (step S104). For example, the digital value is 2 digits or more. If there is a divergence, the zero point value stored in the memory 83 is rewritten to a new zero point value (step S105). In addition, a deviation of 1 digit is determined as an allowable error, and rewriting is not performed.
[0047]
Returning to FIG. 2, when the process of step S10 is completed, a combustion standby state in which the zero point value is not detected is entered (step S18), and when a combustion command is issued, the process proceeds to step S11 described later.
[0048]
In step S8, if a combustion command is issued before the elapse of 2 hours, the process of step S10 is performed at that time, and combustion is started based on the latest zero point value of the CO sensor.
[0049]
If a combustion command is issued before the CO sensor lamp is lit, combustion starts simultaneously with the lighting of the CO sensor lamp (step S11). When the combustion is completed (step S12), the CO sensor is kept in the energized state for a certain period of time, for example, 2 hours, as in the case where there is no combustion command described above. During this time, there is output from the CO sensor, but the output from the CO sensor is not stable for a certain period of time, for example, 30 minutes after the combustion is stopped, so it is not used as a zero point correction value. Therefore, when a combustion command is issued again before 30 minutes have elapsed (step S13), combustion is started without performing the process as in step S10.
[0050]
Further, after 30 minutes have elapsed after stopping combustion (step S14), when a combustion command is issued (step S16), or when 1 hour 30 minutes have elapsed after stopping combustion (step S17), the CO sensor 40 Since the output is also stable, the step S10 is performed as described above, and the zero point is corrected. Then, when the operation of step S10 is completed as described above, a combustion standby state in which no zero point value is detected is entered (step S18).
[0051]
In the present invention, when the ID numbers do not match and when the above zero point value is not stored, the zero point value correction flow in step S4 of the above-described flowchart is not performed, and the CO concentration increases. A predetermined zero point initial value determined from the safety side may be given. As a result, an immediately combustible state can be entered, and an accurate zero point value is given by the zero point rewriting flow in step S10 performed after the end of combustion.
[0052]
In the above-described embodiment of the present invention, the embodiment of the CO sensor has been described. However, the present invention is not limited to the CO sensor, for example, a gas sensor such as a NO _x sensor, an air volume, a wind speed sensor, and the like. It can be used for various sensors.
[0053]
The zero point value correction may be a predetermined reference value other than the zero point.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, identification data such as an ID number is written on the CO sensor substrate, and the identification data is stored in a rewritable nonvolatile memory such as E ² PROM on the main body substrate. As a result, even if the zero point value of the CO sensor is stored in the memory of the main board, if the identification data read by the main board is different from the data stored in the memory, the zero of the CO sensor The point value is corrected. Therefore, there is no need to operate a clear switch for clearing the zero point value that had to be manually performed when replacing the CO sensor, and even if it is not cleared, an accurate CO concentration is obtained. It is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of a CO sensor.
FIG. 2 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of zero point value correction.
FIG. 4 is a flowchart of rewriting a zero point value.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a water heater as an example of a combustion apparatus.
[Explanation of symbols]
40 CO sensor 70 CO sensor substrate 73 Memory 80 Body substrate 83 Memory

Claims

Detection means for detecting data used for operation of the combustion device;
Control means for controlling the combustion device based on data from the detection means,
At least one of the control means and the detection means has identification data for identification from the other,
The other has first storage means for storing the identification data, and collates identification data stored in the first storage means with identification data possessed by at least one of the detection means and the control means. an identification means for identifying the identification data Te,
When the collated identification data are different from each other or when the identification data is not stored in the first storage means, the identification data included in at least one of the detection means and the control means is stored in the first storage means. And when the identification data is stored in the first storage means, a zero point value or a predetermined reference value of the detection means is obtained, and second storage means provided in the detection means or the control means A combustion apparatus that corrects a zero point value or a reference value stored in the engine.

Combustion apparatus according to claim 1, wherein the up correction of the zero point value or reference value is carried out, the combustion is not permitted.

When the the correction of collated when the identification data matches or the zero point value or the reference value is performed, a combustion apparatus according to claim 1, characterized in that the combustion is permitted.

When the zero point value or the predetermined reference value of the detecting means at a predetermined time not in combustion differs from the zero point value or the predetermined reference value stored in the second storage means by a predetermined value or more, the second storage zero values are stored or a predetermined reference value to means, according to claim 3, characterized in that it is updated to zero value or a predetermined reference value of said detecting means in a predetermined time the non-combustion Combustion device.

The zero point value or a predetermined reference value, the predetermined range is set, according to claim 1, zero value or a predetermined reference value within the predetermined range, characterized in that it is stored in the second storage means Or the combustion apparatus of 4 .

The combustion apparatus according to claim 1 or 4 , wherein the detection means is a carbon monoxide gas sensor.

Confirm that the zero point value or the predetermined reference value of the sensor stored in the control memory of the combustion device is the zero point value or the predetermined reference value of the sensor attached to the combustion device. If not, the control unit has control means for storing the zero point value or the predetermined reference value in the memory and not permitting combustion until the zero point value or the predetermined reference value is stored in the memory. Combustion device.