(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機器の排気側に排気ガス中のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサが設けられ、このＣＯセンサによって検出されるＣＯ検出濃度の情報に基づいてＣＯ安全動作が行われる燃焼機器において、排気ガスを外部へ導いて排出する排気管と外部の空気をバーナ側へ導くための給気管の一方側の管が他方側の管内に収容されて二重管状になっている二重管給排気構造と、前記排気管と給気管が別個に分離されて外部へ延出されている二本管給排気構造とを給排気構造の形態に応じて切り替え設定する給排気構造切り替え設定手段と；排気ガスが室内に洩れたと仮定したときに室内に居る人がＣＯ中毒の危険状態に達するものと推定してＣＯ安全動作を行わせるＣＯ安全動作の開始条件データが前記二重管と二本管の給排気構造の違いに応じて区別されて与えられているデータ格納メモリと；バーナ燃焼開始後に前記ＣＯセンサによって検出される排気ガス中のＣＯ濃度の情報を取り込み、燃焼開始後、このＣＯ濃度の検出情報と前記給排気構造切り替え手段によって切り替え設定されている給排気構造に対応したＣＯ安全動作の開始条件データとに基き求められる危険到達時間に達したときにＣＯ安全動作を行うＣＯ安全動作部と；を有し、前記データ格納メモリに与えられる二重管給排気構造のＣＯ安全動作の開始条件データは排気ガスが室内に洩れたと仮定したときに室内に居る人がＣＯ中毒の危険状態に達すると推定される危険到達時間を排気ガスの各ＣＯ濃度に対応させて燃焼能力ごとに分けて与えられており、二本管給排気構造のＣＯ安全動作の開始条件データは排気ガスが室内に洩れたと仮定したときに室内に居る人がＣＯ中毒の危険状態に達すると推定される危険到達時間を排気ガスの各ＣＯ濃度に対応させて給排気のファン風量ごとに分けて与えられており、ＣＯ安全動作部は、給排気構造切り替え設定手段が二重管給排気構造を設定しているときは、燃焼開始後前記ＣＯセンサによって検出されるＣＯ濃度に対応し、かつ、燃焼能力に対応した危険到達時間に達したときにＣＯ安全動作を行い、前記給排気構造切り替え設定手段が二本管給排気構造を設定しているときは、燃焼開始後前記ＣＯセンサによって検出されるＣＯ濃度に対応し、かつ、ファン風量に対応した危険到達時間に達したときにＣＯ安全動作を行うようにしたことを特徴とする燃焼機器。
【請求項２】
燃焼開始後に予め与えられるサンプリング時間ｔＳＰを単位として前記ＣＯセンサによって検出される排気ガス中のＣＯ濃度を取り込む排気ガスＣＯ濃度サンプリング部と、この排気ガスＣＯ濃度サンプリング部によってサンプリングされた排気ガスＣＯ濃度およびそのサンプリング時間ｔＳＰの燃焼稼動能力又はファン風量に対応する危険到達時間Ｔを給排気構造切り替え設定手段によって設定される給排気構造に対応するＣＯ安全動作の開始条件データにより求めてｔＳＰ／Ｔの値を各サンプリング毎に算出して各サンプリング毎に求めたｔＳＰ／Ｔの値を積算するｔＳＰ／Ｔ算出積算部と、を備え、ＣＯ安全動作部はこのｔＳＰ／Ｔ算出積算部によるｔＳＰ／Ｔの積算値が予め定めた設定値になったときにＣＯガスに対する安全動作を行う構成とした請求項１記載の燃焼機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＯ安全機能を備えた屋内設置型給湯器等の燃焼機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
給湯器等の屋内設置型燃焼機器には、室内のＣＯ中毒の危険防止を図るために、ＣＯ安全装置が装備されている。
【０００３】
この種の燃焼機器の排気側には一酸化炭素ガス（以下、ＣＯガスという）の濃度を検出するＣＯセンサが設置され、このＣＯセンサで検出される排気ＣＯ濃度の検出値を取り込んで演算処理を行い、その演算値が予め与えられるＣＯ中毒の危険値に達したときに、燃焼停止等のＣＯ安全動作が行われるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置は、燃焼機器の排気形態を全く考慮せずに全ての排気形態の器具を同一に扱ってＣＯ中毒に対する危険判断確定の基準データを与えているために、ＣＯ安全動作の信頼性の上で問題があった。
【０００５】
図５および図６は本出願人が開発している排気形態（排気構造）の異なる燃焼機器の給湯器を示す。これらの各給湯器は、アダプタ３に異なる種類の給排気ユニット４を接続している。
【０００６】
図５に示す器具は、給排気ユニット４を給気管１と排気管２を二重管状に形成したもので、この給排気ユニット４の給・排気管１，２は、例えば建物の天井裏を這わせて外部へ導かれている。
【０００７】
図６に示す給湯器の給排気ユニット４は給気管１と排気管２が個別に分離形成されている二本管給排気構造のものである。これら給・排気構造を二重管給排気構造のものにするか、あるいは二本管給排気構造のものにするかは給湯器の設置施工現場の状況等によって定まり、図５、図６の給湯器は、そのどちらの給排気構造にも対応できるように、アダプタ３を器具側に設けておき、このアダプタ３に二重管給排気構造の給排気ユニット４と二本管給排気構造の給排気ユニット４を着脱交換自在に取り付けられるようにしてある。
【０００８】
なお、これら図５、図６の給湯器は、燃焼ファン５の回転によって外部の空気を給気管１を介してバーナ６に送り込み、ガス管７を通してバーナ６に供給される燃料ガスを燃焼して給湯熱交換器８を加熱し、給水管10からこの給湯熱交換器８に供給される水を湯にし、給湯熱交換器８の出側に接続される給湯管11を介して台所等の所望の場所に給湯を行うものである。この給湯器の燃焼運転は制御装置12により行われ、この制御装置12にはリモコン13が接続されている。
【０００９】
なお、図中、14はガス管７の通路開閉を行うガス電磁弁、15はガスの供給量を開弁量によって制御する比例弁、16は排気ガスのＣＯ濃度を検出するＣＯセンサをそれぞれ示している。
【００１０】
本発明者は、これら二重管給排気構造と二本管給排気構造の違いにより、排気ガスが排気管２の継ぎ目の隙間や外れ部分（給気管１や排気管２は筒体を繋ぎ合わせて外部へ配管される）等の欠陥部から室内に洩れたときの室内のＣＯ汚染の状況を実験により求めた、その結果の一例を図７および図８に示す。
【００１１】
図７は給排気構造が二重管給排気構造の場合であり、この二重管給排気構造の排気管２から室内に排気ガスが洩れる場合は、給気管１も排気管２と同一の場所で破損等により洩れが生じていると考えられる。このような状態においては、室内の空気が給気管１を介してバーナ６側へ供給されることになるが、排気ガスが室内に洩れるに従い、室内の酸素濃度が減少していき、この酸素欠乏の空気が再びバーナ６側へ供給されることになるので、時間の経過に伴い室内の酸素濃度が急激に減少していき、これに伴い、バーナ６側に供給される空気の酸欠により燃焼状態が益々悪化し、ＣＯガスの発生が大きくなり、室内のＣＯ汚染は急激に進行する。
【００１２】
図７の（ａ）は室内の酸素濃度の経時変化を示し、同図の（ｂ）は排気ガス中のＣＯ濃度の経時変化を示し、同図の（ｃ）は室内ＣＯ濃度の経時変化をそれぞれ示している。なお、この図の実線は燃焼能力が40000 Kcal／ｈの場合であり、破線は燃焼能力が30000 Kcal／ｈの場合であり、一点鎖線は燃焼能力が10000 Kcal／ｈの場合をそれぞれ示している。
【００１３】
この図から明らかなように、燃焼能力が大きくなるほど、室内の酸素濃度の低下の割合が大きくなっており、また、排気ＣＯ濃度は、燃焼能力が大きいほどバーナ６に供給される空気の酸素濃度が低下するため燃焼能力が低い場合より排気ＣＯ濃度の立ち上がりが早くなっており、また、室内ＣＯ濃度は、燃焼能力が大きいほど排気ガスの単位時間当たりの流量が大きくなり、その大量の排気ガスが室内に導入される結果、室内のＣＯ濃度も燃焼能力が大きいほど室内汚染の立ち上がりが早くなっている。
【００１４】
これに対し、給排気構造が二本管給排気構造の場合は、排気管１と給気管２が別個独立に分離されているため、排気管１と給気管２が同時に同一場所から破損することは殆ど生じることはなく、排気管１の欠陥部から排気ガスが室内に洩れている状態にあっても、給気管２からは外部のきれいな空気がバーナ６に供給され続ける結果となるので、図８の（ａ）に示すように、排気ガスのＣＯ濃度はほぼ一定の濃度で発生する状態となり、前記二重管給排気構造の場合とは全くＣＯガスの発生メカニズムが異なっている。
【００１５】
二重管給排気構造の場合は排気ガスが室内に洩れることによる室内のＯ2 濃度の欠乏が室内ＣＯ汚染に大きく影響し、この室内Ｏ2 濃度は燃焼能力に大きく左右されることから、燃焼能力を考慮して室内ＣＯ汚染の度合いを評価することが望ましい。
【００１６】
一方、二本管給排気構造の場合は、排気ガスが室内に洩れている状態においても、きれいな空気がバーナに供給され続けることになり、室内のＣＯ汚染の度合いは室内に流れ込む単位時間当りの排気流量に大きく左右されることから、ファン風量を考慮して室内ＣＯ汚染の度合いを評価することが望ましい。
【００１７】
前記の如く、排気ガスが室内に洩れる場合、給湯器の給排気構造によって室内のＣＯ汚染のメカニズムが異なることになり、従来例の如く、給排気構造を全く考慮せずに、給排気構造の如何にかかわらず一定の条件のもとで室内ＣＯ汚染の状況を評価する方式では、正確な室内ＣＯ汚染の評価を行うことは困難であり、必然的にＣＯ安全動作の信頼性も失われるという問題がある。
【００１８】
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、燃焼機器の給排気構造を考慮し、実際の給排気構造に即したデータに基づきＣＯ安全動作を的確に行うことができるＣＯ安全に対する信頼性が高い燃焼機器を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。すなわち、第１の発明は、燃焼機器の排気側に排気ガス中のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサが設けられ、このＣＯセンサによって検出されるＣＯ検出濃度の情報に基づいてＣＯ安全動作が行われる燃焼機器において、排気ガスを外部へ導いて排出する排気管と外部の空気をバーナ側へ導くための給気管の一方側の管が他方側の管内に収容されて二重管状になっている二重管給排気構造と、前記排気管と給気管が別個に分離されて外部へ延出されている二本管給排気構造とを給排気構造の形態に応じて切り替え設定する給排気構造切り替え設定手段と；排気ガスが室内に洩れたと仮定したときに室内に居る人がＣＯ中毒の危険状態に達するものと推定してＣＯ安全動作を行わせるＣＯ安全動作の開始条件データが前記二重管と二本管の給排気構造の違いに応じて区別されて与えられているデータ格納メモリと；バーナ燃焼開始後に前記ＣＯセンサによって検出される排気ガス中のＣＯ濃度の情報を取り込み、燃焼開始後、このＣＯ濃度の検出情報と前記給排気構造切り替え手段によって切り替え設定されている給排気構造に対応したＣＯ安全動作の開始条件データとに基き求められる危険到達時間に達したときにＣＯ安全動作を行うＣＯ安全動作部と；を有し、前記データ格納メモリに与えられる二重管給排気構造のＣＯ安全動作の開始条件データは排気ガスが室内に洩れたと仮定したときに室内に居る人がＣＯ中毒の危険状態に達すると推定される危険到達時間を排気ガスの各ＣＯ濃度に対応させて燃焼能力ごとに分けて与えられており、二本管給排気構造のＣＯ安全動作の開始条件データは排気ガスが室内に洩れたと仮定したときに室内に居る人がＣＯ中毒の危険状態に達すると推定される危険到達時間を排気ガスの各ＣＯ濃度に対応させて給排気のファン風量ごとに分けて与えられており、ＣＯ安全動作部は、給排気構造切り替え設定手段が二重管給排気構造を設定しているときは、燃焼開始後前記ＣＯセンサによって検出されるＣＯ濃度に対応し、かつ、燃焼能力に対応した危険到達時間に達したときにＣＯ安全動作を行い、前記給排気構造切り替え設定手段が二本管給排気構造を設定しているときは、燃焼開始後前記ＣＯセンサによって検出されるＣＯ濃度に対応し、かつ、ファン風量に対応した危険到達時間に達したときにＣＯ安全動作を行う構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２１】
さらに、第２の発明は、前記第１の発明の構成を備えたものにおいて、燃焼開始後に予め与えられるサンプリング時間ｔＳＰを単位として前記ＣＯセンサによって検出される排気ガス中のＣＯ濃度を取り込む排気ガスＣＯ濃度サンプリング部と、この排気ガスＣＯ濃度サンプリング部によってサンプリングされた排気ガスＣＯ濃度およびそのサンプリング時間ｔＳＰの燃焼稼動能力又はファン風量に対応する危険到達時間Ｔを給排気構造切り替え設定手段によって設定される給排気構造に対応するＣＯ安全動作の開始条件データにより求めてｔＳＰ／Ｔの値を各サンプリング毎に算出して各サンプリング毎に求めたｔＳＰ／Ｔの値を積算するｔＳＰ／Ｔ算出積算部と、を備え、ＣＯ安全動作部はこのｔＳＰ／Ｔ算出積算部によるｔＳＰ／Ｔの積算値が予め定めた設定値になったときにＣＯガスに対する安全動作を行う構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００２２】
上記発明において、燃焼機器の出荷時あるいは燃焼機器の設置施工時に、燃焼機器の排気側に取り付けられる給排気構造に応じ、給排気構造切り替え手段によって、給排気構造が二重管給排気構造であるか二本管給排気構造であるかが設定される。
【００２３】
燃焼機器の燃焼運転時には、前記給排気構造切り替え手段によって設定された給排気構造に応じたＣＯ安全動作の開始条件データがデータ格納メモリから読み出される。そして、燃焼開始後ＣＯセンサによって検出されるＣＯ濃度に基づき求められるＣＯ危険値が前記ＣＯ安全動作の開始条件データの値に達したときに、ＣＯ安全動作がＣＯ安全動作部により行われる。
【００２４】
この発明では、燃焼機器の給排気構造の違いに応じてＣＯ安全動作の開始条件データがそれぞれ与えられており、燃焼運転に際しては、燃焼機器の実際の給排気構造に対応するＣＯ安全動作の開始条件データが選択されてＣＯ安全動作が行われるため、燃焼機器の実際の給排気構造の実情に即したＣＯ安全動作が行われることになり、これにより、ＣＯ安全動作の信頼性がアップし、本発明の目的とする課題解決が達成される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態例における燃焼機器のシステムは、前記図５および図６に示すものと同様であり、これらの燃焼機器の各部構成部分の重複説明は省略する。図１は本発明の第１実施形態例の基本構成を示すブロック図であり、データメモリ17と、燃焼時間計測手段18と、ＣＯ安全動作部20と、給排気構造切り替え設定手段21とを有して構成されている。前記給排気構造切り替え設定手段21は、給湯器の排気側の給排気構造を設定するものである。この給排気構造切り替え設定手段21は、例えば、制御装置12の制御基板にスイッチを設け、そのスイッチを一方側に倒すことにより、図５に示すような二重管給排気構造を設定し、スイッチを他方側に倒すことにより図６に示すような二本管給排気構造を設定するという如く、スイッチ操作により二重管と二本管の給排気構造を切り替え設定するようになっている。そして、この給排気構造切り替え設定手段21によって設定された給排気構造の情報はＣＯ安全動作部20に加えられている。
【００２６】
データメモリ17には図３に示すような二重管給排気構造に対応したＣＯ安全動作の開始条件データと、図４に示すような二本管給排気構造に対応したＣＯ安全動作の開始条件データがそれぞれ区別して与えられている。
【００２７】
この図３のグラフデータの横軸は排気ガスのＣＯ濃度を示しており、縦軸は排気ガスが室内に洩れて室内のＣＯ濃度がＣＯ中毒の危険状態の判断基準値である、危険判断基準値（危険値）の300 ppm に達する危険到達時間を示している。グラフ中の曲線Ａは燃焼機器の燃焼能力が40000 Kcal／ｈの運転状態を示し、曲線Ｂは燃焼能力が29500 Kcal／ｈ、曲線Ｃは燃焼能力が19500 Kcal／ｈの運転状態をそれぞれ示している。
【００２８】
このグラフのように、排気ガス中のＣＯ濃度が同じであっても、室内のＣＯ濃度が危険判断基準値である300 ppm に達するまでの時間は異なる。本実施形態例では、室内のＣＯ濃度の危険判断基準値を300 ppm とし、各ＣＯ濃度の排気ガスが室内に洩れたと仮定したときに室内のＣＯ濃度が危険判断基準値に達する危険到達時間を燃焼機器の燃焼能力ごとに分けて二重管給排気構造のＣＯ安全動作開始条件データとしてデータメモリ17に与えている。なお、この排気ＣＯ濃度と危険到達時間との関係を示すデータはグラフデータ以外に、表データ、演算式データ等で与えることはもとより可能である。
【００２９】
図４に示すグラフデータの横軸は図３の場合と同様に排気ガスのＣＯ濃度を示しており、縦軸は排気ガスが室内に洩れて室内のＣＯ濃度がＣＯ中毒の危険状態の危険判断基準値（危険値）である300 ppm に達する危険到達時間を示している。グラフ中の曲線Ｅは燃焼ファン５の回転速度が6000rpm の動作状態のデータであり、曲線Ｆはファン回転速度が5500rpm の動作状態であり、曲線Ｇはファン回転速度が5000rpm の動作状態をそれぞれ示している。このように、排気ＣＯ濃度と危険到達時間Ｔとの関係を示すデータを各ファン風量毎に分けて与え、このようなデータが二本管給排気構造のＣＯ安全動作開始条件データとしてグラフデータ、表データ、演算式データ等の適宜の形態でデータメモリ17に格納される。
【００３０】
ＣＯ安全動作部20はＣＯセンサ16から排気ガスのＣＯ濃度の検出情報を取り込むと共に、燃焼能力情報とファン風量情報を取り込む。前記燃焼能力情報は、制御装置12内の燃焼制御部から取り込む。
【００３１】
図９に示すように、バーナ６のガス通路７にはガス通路の開閉を行う電磁弁14と開弁量によってガス供給量を制御する比例弁15が介設されており、比例弁15の開弁量は燃焼制御部23によって制御されている。すなわち、燃焼制御部23は、例えば給湯器の燃焼運転に際しては、給湯熱交換器８の出側の温度がリモコン13により設定された設定温度となるように燃焼能力を演算により求め、この燃焼能力が得られるように比例弁15に加える開弁駆動電流の大きさを制御する。つまり、燃焼制御部23から比例弁15に加えられる開弁駆動電流の大きさは比例弁15の開弁量の大きさ、換言すれば、ガス供給量の大きさに相当し、これは燃焼制御部23が演算により求めた燃焼能力に対応する。このことから、本実施形態例では燃焼能力情報として開弁駆動電流の検出データを取り込んでいる。
【００３２】
また、ファン風量情報は、例えば、図５および図６に示す如くファン５のファン回転を検出するホールＩＣ等のファン回転検出センサ24を設け、このファン回転検出センサ24のファン回転検出情報を風量データとして取り込んでいる。
【００３３】
ＣＯ安全動作部20は、前記給排気構造切り替え設定手段21で設定された給排気構造が二重管給排気構造の場合は、ＣＯ安全動作開始条件データとして、図３に示すデータを選択し、給排気構造が二本管給排気構造の場合は、ＣＯ安全動作開始条件データとして、図４に示すデータを選択する。そして、二重管給排気構造の場合は、燃焼能力情報と、ＣＯセンサ16で検出される排気ガスのＣＯ濃度の情報に基づき、燃焼能力に対応する曲線から、ＣＯ検出濃度に対応する危険到達時間Ｔを読み取る。そして、燃焼時間計測手段18を用いて燃焼開始時からの燃焼経過時間をモニタし、燃焼時間が危険到達時間Ｔになったときに室内のＣＯ濃度は危険判断基準値（危険値）に達したものと判断して燃焼運転停止等の安全動作を行う。
【００３４】
一方、給排気構造切り替え設定手段21が二本管給排気構造を設定しているときには、図４のデータを選択する。そして、ＣＯセンサ16で検出される排気ガスのＣＯ濃度の情報とファン風量情報を取り込み、そのファン風量情報に対応する風量の曲線のグラフデータから排気ガスのＣＯ検出濃度に対応する危険到達時間Ｔを読み取り、燃焼開始時からの燃焼時間が危険到達時間Ｔになったときに室内のＣＯ濃度は危険判断基準値（危険値）に達したものと判断して同様に燃焼運転停止等の安全動作を行う。
【００３５】
この実施形態例によれば、給湯器の給排気構造が二重管給排気構造であるか、二本管給排気構造であるかを区別判断し、給湯器の実際の給排気構造に即してＣＯ安全動作開始条件データを選択し、その実際の給排気構造専用のデータを用いてＣＯ安全動作を行うものであるから、実際の給排気構造の実情に即したＣＯ安全動作が的確に行われることとなり、これにより、ＣＯ安全動作の精度および信頼性を向上させることが可能である。
【００３６】
なお、この第１実施形態例では、燃焼能力情報として、比例弁15への開弁駆動電流のデータを用いたが、これに代えてガス供給量のデータや燃焼制御部23で演算される燃焼能力の演算値のデータを用いてもよく、この場合も同様な結果を得ることができる。なお、燃焼能力情報のデータとしてガス供給量のデータを用いる場合には、ガス供給通路７にガス流量センサ等を設け、このセンサによるガス供給量の検出信号をＣＯ安全動作部20に取り込むようにする。
【００３７】
また、ファン風量のデータとして、ファン回転のデータを用いたが、給気側から排気側にかけての通風路に風量を直接的あるいは間接的に検出する風量センサや風速センサを設けておき、これらの検出データをファン風量データとして用いることも可能である。またファン駆動電力をファン風量データとして用いることもできる。
【００３８】
図２には本発明の第2 実施形態例のブロック構成が示されている。この図２に示す実施形態例は、排気ガスのＣＯ濃度サンプリング部25と、ｔSP／Ｔ算出積算部27と、時計機構26と、データメモリ17と、ＣＯ安全動作部20と、給排気構造切り替え設定手段21とを有して構成されている。ＣＯ濃度サンプリング部25は、予め与えられる所定の単位サンプリング時間ｔSPを単位として燃焼開始後ＣＯセンサ16からの排気ガス中のＣＯ濃度ＣEXT をサンプリングする。具体的には、サンプリング時間を例えば10秒に設定し、１秒毎にＣＯセンサ16の検出情報を取り込み、その平均値を求めて単位サンプリング時間当たりの排気ガス中のＣＯ濃度の値として確定する。なお、このサンプリングのタイミングはタイマやクロック等によって構成される時計機構26の信号に基づき行う。
【００３９】
データメモリ17には前記第１実施形態例と同様に図３および図４に示すような給排気構造ごとに分けたＣＯ安全動作開始条件データが与えられている。また、給排気構造切り替え設定手段21は、前記第１実施形態例と同様に、給湯器の給排気構造が二重管給排気構造であるか、二本管給排気構造であるかを切り替え設定するものである。
【００４０】
ｔSP／Ｔ算出積算部27はまず、ＣＯ濃度サンプリング部27から加えられる単位サンプリング時間ｔSPを単位として検出された排気ガス中のＣＯ濃度の値を取り込み、ｔSP／Ｔの値を算出する。ここで、危険到達時間Ｔはデータメモリ17に格納されている図３又は図４に示すデータを用いて求められるが、図３のデータを用いるか図４に示すデータを用いるかは、給排気構造切り替え設定手段21の給排気設定情報により決定する。つまり、給排気構造が二重管給排気構造の場合は図３のデータを、二本管給排気構造の場合は図４のデータを選択する。そして、図３に示すデータが選択された場合に、この図３に示される各曲線のグラフデータのうちのどのデータを使用するかは前記第１実施形態例と同様に取り込まれる燃焼能力情報に基づいて選択される。例えば、燃焼能力情報が29500 Kcal／ｈを示している場合には、曲線Ｂのデータが選択され、このデータに基づき危険到達時間Ｔが求められる。
【００４１】
一方、ＣＯ安全動作開始条件データとして、図４に示すデータが選択された場合には、その図４に示される各曲線のグラフデータのうちのどのデータを使用するかは、前記第１実施形態例と同様に取り込まれるファン風量情報に対応するデータを選択する。例えば、ファン風量情報が6000rpm であるときには、曲線Ｅのデータが選択されて排気ＣＯ濃度に対応する危険到達時間Ｔが求められる。
【００４２】
危険到達時間Ｔは、前述した如く、ＣＯセンサ16によって検出されるＣＯ濃度ＣEXT の排気ガスが室内に洩れたと仮定したときに、室内のＣＯ濃度が例えば300 ppm の危険判断基準値（危険値）Ｃthに達する時間であり、サンプリング時間ｔSPをこの危険判断基準値に達する時間Ｔで割ることにより、その時間Ｔに対するサンプリング時間ｔSPの割合が求められる。このｔSP／Ｔの値は、安全な時間ＴのうちｔSP／Ｔの割合が費やされ、安全な割合が（１−ｔSP／Ｔ）しか残されていないことを意味する。換言すれば、室内のＣＯ濃度が危険判断基準値に達する時間Ｔのうち、ｔSPが費やされたこととなり、残りの安全の時間はＴ−ｔSPの時間しか残されていないことを意味する。
【００４３】
ｔSP／Ｔ算出積算部27は、まず最初のサンプリング時間において、ｔSP／Ｔを求め、次のサンプリング時間のときにも、排気ガス中のＣＯ濃度の検出データによって求まるｔSP／Ｔを算出すると共に、この算出値を前回のサンプリング時に求めたｔSP／Ｔに加算して積算値を求める。このようにして、ｔSP／Ｔ算出積算部27は各サンプリング時間ｔSPにおいて求められるｔSP／Ｔの値を各サンプリング時間毎に次々に積算していく。例えば、図３のグラフデータで、第１回目のサンプリング時に排気ＣＯ濃度ＣEXT1に対するＴ1 により、ｔSP／Ｔ1 が求められた場合、次のサンプリング時間で排気ＣＯ濃度ＣEXT2に対するＴ2 により、ｔSP／Ｔ2 が求められ、積算値としてｔSP／Ｔ1 ＋ｔSP／Ｔ2 の値が求められる。また、第３回目のサンプリング時間において排気ＣＯ濃度ＣEXT3に対するＴ3 により、ｔSP／Ｔ3 が求められたときには、積算値はｔSP（１／Ｔ1 ＋１／Ｔ2 ＋１／Ｔ3 ）となる。このように、ｔSP／Ｔ算出積算部27は各サンプリング時毎に求められるｔSP／Ｔの値を積算していき、その積算結果をＣＯ安全動作部20に加える。なお、図４のグラフデータが選択された場合も同様にｔSP／Ｔの積算値が求められる。
【００４４】
ＣＯ安全動作部20はｔSP／Ｔ算出積算部27から加えられる積算結果を監視し、その積算値が予め定めた設定値の例えば1.0 に達したときに室内ＣＯ濃度ＣROOMは予め設定した危険判断基準値Ｃthに達したものと判断し、バーナ６へのガス遮断を行う等のＣＯ安全動作を行う。
【００４５】
なお、上記図３の例では各サンプリング時間において燃焼能力は変化しない場合で説明したが、例えば、第１回目のサンプリング時間での燃焼能力は図３の曲線Ａの能力であり、第２回目のサンプリング時間のときには曲線Ｂの能力に変化し、さらに第３回目のサンプリング時には曲線Ｃの燃焼能力に変化していたときには、第１回目のサンプリング時には曲線Ａのデータを用いてｔSP／Ｔの値を求め、第２回目のサンプリング時には曲線Ｂを用いてｔSP／Ｔの値を求め、さらに、第３回目のサンプリング時には曲線Ｃのデータを用いてｔSP／Ｔを求め、これら燃焼運転の経過に伴い、燃焼能力が可変するときには、その燃焼能力の変化に応じた燃焼能力のデータを用いてｔSP／Ｔを求め、これら、各サンプリング時に求めたｔSP／Ｔを積算し、その積算値が１になったときにＣＯ安全動作を行うことになる。
【００４６】
同様に、図４のデータが選択された場合においても、各サンプリング時間においてファン風量が変化した場合には、各サンプリング時間毎に、対応するファン風量のデータを用いてｔSP／Ｔを求め、各サンプリング時毎にファン風量に対応した曲線データから求めたｔSP／Ｔの値を各サンプリング時毎に積算し、その積算値が例えば１になったときにＣＯ安全動作を行うことになる。
【００４７】
この第２実施形態例は、ＣＯセンサ16で検出される排気ガス中のＣＯ濃度の値に応じてｔSP／Ｔがサンプリング時間ごとに演算されて次々に積算されていく構成としているので、燃焼運転の燃焼能力やファン風量の変化を考慮して室内のＣＯ濃度が危険判断基準値に達する危険到達時間を正確に確定することができ、これにより、給排気構造によってＣＯ安全動作開始条件データを区別することと相俟ってＣＯ安全動作の精度をより一層高めることが可能となる。
【００４８】
なお、本発明は上記各実施形態例に限定されることはなく様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記各実施形態例では室内に居る人がＣＯ中毒の危険状態になる判断基準値を室内ＣＯ濃度で規定したが、それ以外に、人の血中ヘモグロビンに取り込まれるＣＯの量、つまり血中ヘモグロビンＣＯ濃度の値によって規定してもよい。この場合は血中ヘモグロビンＣＯ濃度が危険判断基準値（例えば10％）に達するときにＣＯ中毒の危険状態になるものと推定し、血中ヘモグロビンＣＯ濃度が危険判断基準値に達する時間を危険到達時間Ｔとし、燃焼能力ごと、あるいはファン風量ごとに区分して各排気ＣＯ濃度に対応する危険到達時間Ｔの相関関係データを給排気構造毎に区別作成してデータメモリ17に与えればよい。
【００４９】
さらに上記実施形態例では、燃焼能力を考慮する場合には、図３に示すデータの如く、各燃焼能力ごとに排気ＣＯ濃度と危険到達時間Ｔの相関関係データを与えたが、これとは異なり、代表的な１つの燃焼能力についてのみ相関関係データを与えるようにしてもよい。この場合は、他の燃焼能力についての危険到達時間Ｔは代表の相関関係を用いて求めた危険到達時間Ｔに予め与えた補正係数を掛けることによって求めることができる。なお、補正係数は代表の燃焼能力と実際の運転状態の燃焼能力（入力される燃焼能力情報）との能力差に対応する単位時間当たりの排気流量の差又は比に応じた値として与えればよい。
【００５０】
同様に、図４に示すデータの如く、ファン風量を考慮する場合も、代表的な１つのファン風量についてのみ排気ＣＯ濃度と危険到達時間Ｔの相関関係データを与えておいてもよく、この場合、他のファン風量の排気ＣＯ濃度に対する危険到達時間Ｔは代表のファン風量の相関関係データに基づいて求めた危険到達時間Ｔに予め与えられる補正係数を掛けて求めることができる。この補正係数も、代表のファン風量と実際の運転状態のファン風量（入力されるファン風量情報）の差に対応する単位時間当たりの排気流量の差又は比に応じた値として与えればよい。
【００５１】
さらに、ＣＯ安全動作開始条件データの危険到達時間Ｔを排気ＣＯ濃度と燃焼能力（又はファン風量）によって求める危険到達時間Ｔを求めるデータは、燃料ガスのガス種毎に分けて与えてもよい。ガス種によって燃料ガスの成分が異なるので、ガス種によって単位時間当たりの排気流量が異なることになり、排気ガスのＣＯ濃度が同じ値であっても、その排気ガスが室内に洩れたときには、単位時間当たりの排気流量が大きくなるガス種ほど室内のＣＯ汚染の度合いが大きくなる。したがって、使用するガス種毎にＣＯ安全動作開始条件データを分けて与えておくことにより、より緻密で信頼性の高いＣＯ安全動作を行うことが可能となる。この場合、通常の給湯器等に設けられているガス種切り替えスイッチの情報を取り込み、使用されているガス種を判断し、そのガス種に対応するＣＯ安全動作開始条件データを用いて前記各実施形態例と同様にＣＯ安全動作を行うようにすればよい。
【００５２】
さらに、上記各実施形態例では、給湯器の排気側にアダプタ３を設け、二重管と二本管の給排気ユニット４を着脱交換自在に取り付けるように構成したが、アダプタ３を省略し、給湯器の排気側に二重管と二本管のいずれかの給排気構造のものを取り付けるようにしてもよい。この場合も、データメモリ17に二重管用と二本管用のそれぞれのＣＯ安全動作開始条件データを与えておくことにより、給湯器の設置施工現場で、いずれの給排気構造のものが取り付けられても十分に対応できることになる。
【００５３】
さらに、上記各実施形態例では、燃焼ファン５が排気側に設けられている給い出し給排気タイプの給湯器を例にして説明したが、本発明は、図10に示すような燃焼ファンをバーナの下方側に設けた押し出し給排気方式の給湯器に対しても適用できるものである。
【００５４】
さらに、上記各実施形態例では、燃焼機器として、給湯単能器（給湯機能のみの給湯器）を例にして説明したが、本発明の燃焼機器は、風呂機能と給湯機能、暖房機能と給湯機能、冷房機能と給湯機能、冷暖房機能と給湯機能、風呂釜、暖房機、冷房機、冷暖房機等、屋内設置型の様々なタイプの燃焼機器に適用できるものである。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、排気ガスが室内に洩れたときの室内ＣＯ汚染のメカニズムを異にする二重管給排気構造と二本管給排気構造のいずれの構造が燃焼機器の排気側に実際に取り付けられているかを設定する給排気構造切り替え設定手段を設け、データメモリにはそれぞれの給排気構造に対応したＣＯ安全動作開始条件データを与えておき、燃焼機器の排気側に二重管と二本管のいずれの給排気構造のものが接続された場合にも実際の給排気構造に対応するＣＯ安全動作開始条件データを選択してＣＯ安全動作を行うようにしたので、ＣＯ安全動作の精度が格段にアップし、ＣＯ安全動作の信頼性を高めることが可能である。
【００５６】
また、室内ＣＯ汚染は排気ガスのＣＯ濃度が同じであっても、燃焼能力やファン風量によって異なるものとなるが、ＣＯ安全動作開始条件データをこれら燃焼能力やファン風量毎に分けて与えた構成とすることにより、ＣＯ安全動作をより確実に行うことが可能となる。
【００５７】
さらに、ｔSP／Ｔを各サンプリング毎に算出してその積算値を求めてＣＯ安全動作を行うようにした構成にあっては、各サンプリング毎の危険到達時間を、燃焼能力やファン風量がサンプリング時間毎に変化したとしても、その変化した燃焼能力やファン風量に応じた危険到達時間を用いてｔSP／Ｔを演算できるので、ＣＯ安全動作のより一層の精度アップが図れ、ＣＯ安全動作の格段の信頼性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例のブロック構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態例のブロック構成図である。
【図３】給排気構造が二重管給排気構造の場合に使用されるＣＯ安全動作開始条件データの一例を示すグラフである。
【図４】給排気構造が二本管給排気構造の場合に使用されるＣＯ安全動作開始条件データの一例を示すグラフである。
【図５】二重管給排気構造の給湯器の構成説明図である。
【図６】二本管給排気構造の給湯器の構成説明図である。
【図７】二重管給排気構造の給湯器の排気ガスが室内に洩れた場合の室内ＣＯ汚染状況の説明図である。
【図８】二本管給排気構造の給湯器の排気ガスが室内に洩れた場合の室内ＣＯ汚染状況の説明図である。
【図９】比例弁への開弁駆動電流を燃焼能力情報として採用する例の説明図である。
【図１０】燃焼ファンがバーナの下側に設けられる燃焼空気の押し込み供給タイプの給湯器の説明図である。
【符号の説明】
16  ＣＯセンサ
17  データメモリ
20  ＣＯ安全動作部
21  給排気構造切り替え設定手段
25  ＣＯ濃度サンプリング部
26  時計機構
27  ｔSP／Ｔ算出積算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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