(57)【要約】【課題】本発明は排気ガスによって、ＣＯセンサを急速に加熱することにより、ＣＯセンサ反応値と実ＣＯ排出値とを短時間に近づけ、燃焼機器が不完全燃焼を発生した場合に、正確にＣＯ排出値を測定することを提供すること。【解決手段】ＣＯセンサボックス５内に排気ガスを大量に導入しても、排気ガス整流板８でＣＯセンサ４に直接排気ガスが流入することを防止し、流速を抑えながらＣＯセンサボックス５内全体の温度を急速に上昇させることができ、これによって、ＣＯセンサの温度も急速に上昇し、排気ガス温度との差が小さくなり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値にずれを解消することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼部と、排気集合部と、前記排気集合部に設けたＣＯ濃度検出手段と、前記ＣＯ濃度検出手段で検出されたＣＯ濃度を演算し、前記燃焼部を燃焼改善させる制御手段とを備え、前記ＣＯ濃度検出手段は、ＣＯセンサと、ＣＯセンサボックスと、排気ガス導入パイプと、排気ガス排出パイプと、排気ガス整流板とで構成され、前記排気ガス整流板は前記排気ガス導入パイプから流入する排気ガスが前記ＣＯセンサに直接当たらないように配置したことを特徴とする不完全燃焼検出装置。
【請求項２】
ＣＯ濃度検出手段は、ＣＯセンサと、ＣＯセンサボックスと、排気ガス導入パイプと、排気ガス排出パイプとで構成され、前記ＣＯセンサに接するようにヒータを配置したことを特徴とする請求項１記載の不完全燃焼検出装置。
【請求項３】
ＣＯ濃度検出手段は、ＣＯセンサボックスと、排気ガスの流れを主流とＣＯセンサ側に分離するＣＯセンサボックスＢを有する請求項１記載の不完全燃焼検出装置。
【請求項４】
ＣＯセンサボックスＢと、ＣＯセンサボックスＢに設けられた排気ガス導入板を有する請求項３に記載の不完全燃焼検出装置。
【請求項５】
ＣＯ濃度検出手段は、ＣＯセンサとＣＯセンサボックスと、排気ガス導入パイプと、排気ガス排出パイプとで構成され、前記ＣＯセンサボックスは、排気集合部の内部に突出するよう配置した請求項１に記載の不完全燃焼検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼機器の不完全燃焼検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の不完全燃焼検出装置に使用されるＣＯセンサ４は、使用される環境（高温、多湿）などの理由から接触燃焼方式のＣＯセンサ４を用いる。接触燃焼方式のＣＯセンサ４は、次のような特性を有している。第一に排気ガスの温度とＣＯセンサ４の表面温度の差が大きいとＣＯセンサ４が排気ガス中のＣＯに反応するのに時間を要する。第二にＣＯセンサ４部の排気ガスの通過流速が限定されている（２ｍ／ｓｅｃ以内）。
【０００３】
また、ＣＯセンサ４を取付けるＣＯセンサボックス５は、排気集合部に隣接して構成するものであった（特許文献１参照）。
【０００４】
図８は前記文献に記載された従来の不完全燃焼検出装置の構成を示す断面図である。図８において、排気集合部２を通過する排気ガスを、排気ガス導入パイプ６から流入させ、ＣＯセンサボックス５に取付けられたＣＯセンサ４を通過し、排気ガス排出パイプ７より排気集合部２に排出される。この際、ＣＯセンサボックス５内に導入される排気ガス量は、流速を抑えるため、排気ガス導入パイプ６もしくは、排気ガス排出パイプ７によって、制限されている。
【０００５】
図９、図１０、図１１はＣＯセンサの動作を示すグラフである。図９は排気ガス温度が比較的低い（１００℃未満）場合のＣＯセンサ４の動作を示す。上段のチャートは、ＣＯセンサ表面温度と排気ガス温度の時間経過を示し、下段は実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値の時間経過を示す。図１０は排気ガス温度が高い場合（１００℃から２５０℃）のＣＯセンサ４の動作を示す。図１１は、排気ガス温度が高い場合（１００℃から２５０℃）で、しかもＣＯセンサ表面温度が初期から高い場合（再燃焼時の場合が考えられる）のＣＯセンサ４の動作を示す。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１８４６２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、ＣＯセンサボックス内に導入できる排気ガス量が限定されているため、排気ガスによってＣＯセンサを急速に加熱することができず、図１０に示すように、ＣＯセンサ表面温度と排気ガス温度の差が大きい場合、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値にずれが生じ、燃焼機器が不完全燃焼を生じた場合に、正確にＣＯ排出値を測定することができないという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ＣＯセンサを急速に加熱することにより、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値にずれが生じないようにした不完全燃焼検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の不完全燃焼検出装置は、ＣＯセンサボックス内に排気ガスを大量に導入しても、排気ガス整流板でＣＯセンサに直接排気ガスが流入することを防止し、流速を抑えながらＣＯセンサボックス内全体の温度を急速に上昇させることができる。これによって、ＣＯセンサの温度も急速に上昇し、排気ガス温度との差が小さくなり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値にずれを解消することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、燃焼部と、排気集合部と、前記排気集合部に設けたＣＯ濃度検出手段と、前記ＣＯ濃度検出手段で検出されたＣＯ濃度を演算し、前記燃焼部の燃焼改善させる制御手段とを備え、前記ＣＯ濃度検出手段は、ＣＯセンサとＣＯセンサボックスと、排気ガス導入パイプと、排気ガス排出パイプと、排気ガス整流板とで構成され、前期排気ガス導入パイプから、流入する排気ガスが、前期ＣＯセンサに直接当たらないように配置したことにより、ＣＯセンサボックス内に排気ガスを大量に導入しても、排気ガス整流板でＣＯセンサに直接排気ガスが流入することを防止し、流速を抑えながらＣＯセンサボックス内全体の温度を急速に上昇させることができる。これによって、ＣＯセンサの温度も急速に上昇し、排気ガス温度との差が小さくなり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値にずれを解消することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、特に請求項１に記載のＣＯセンサに接するように配置したヒータを有することにより、ＣＯセンサの表面温度を急速に上昇させ、排気ガス温度との差を急速に小さくすることができ、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値にずれを解消することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、特に請求項１に記載のＣＯ濃度検出手段は、ＣＯセンサボックスと、排気ガスの流れを主流とＣＯセンサ側に分離するＣＯセンサボックスＢを有することにより、ＣＯセンサ部の排気ガスの流速と、ＣＯセンサの外周を通過する排気ガスの通路を分離したことにより、大量の排気ガスをＣＯセンサ表面に流すことができるため、ＣＯセンサの表面温度を急速に上昇させ、排気ガス温度との差を急速に小さくすることができ、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値にずれを解消することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、特に請求項３に記載のＣＯセンサボックスＢと、ＣＯセンサボックスＢに設けられた排気ガス導入板を有することにより、ＣＯセンサ側と分離された主流側により大量の排気ガスを導くことになり、ＣＯセンサの表面温度をより急速に上昇させ、排気ガス温度との差を急速に小さくすることができ、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値にずれを解消することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、特に請求項１記載のＣＯ濃度検出手段は、ＣＯセンサとＣＯセンサボックスと、排気ガス導入パイプと、排気ガス排出パイプとで構成され、前期ＣＯセンサボックスは、排気集合部の内部に突出するよう配置したことにより、排気集合部の高温な排気ガスの主流によってＣＯセンサボックスが直接加熱され、センサボックス内全体の温度を急速に上昇させることができる。これによって、ＣＯセンサの温度も急速に上昇し、排気ガス温度との差が小さくなり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値にずれを解消することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例における不完全燃焼検出装置の構成を示すブロック図であり、図２はＣＯ濃度検出手段の断面図である。図３はＣＯセンサの動作を示すグラフである。
【００１７】
図１において、燃焼部１で発生した排気ガスは排気集合部２を通り、機器外に排出される。排気集合部２には、ＣＯ濃度検出手段３が設けてあり、排気集合部２を通過する排気ガスの一部を導き、排気ガス中のＣＯ濃度を測定するよう構成されている。図２はＣＯ濃度検出手段３の断面図であり、詳細構造を示す。排気集合部２に設けられたＣＯセンサボックス５は、ＣＯセンサ４を配し、排気ガスをＣＯセンサボックス５内に導入するために排気ガス導入パイプ６と排気ガス排出パイプ７とで排気集合部２と連通している。排気ガスがＣＯセンサボックス５内に流入する対面には排気ガス整流板８が設けてあり、ＣＯセンサボックス内に流入した排気ガスが直接ＣＯセンサ４に当たらないよう構成している。
【００１８】
以上のように構成された不完全燃焼検出装置について、以下その動作と作用を説明する。
【００１９】
ＣＯセンサボックス５内に排気ガス導入パイプ６によって大量に流入した排気ガスは、排気ガス整流板８によって、流速が減速し、ＣＯセンサ４部には直接流入した排気ガスが当たることなく、排気ガス排出パイプ７から、排気集合部２に排出される。その際、ＣＯセンサボックス５内に流入した排気ガスによって、ＣＯセンサボックス５や、ＣＯセンサ４は急激に加熱されることになる。図３は、急速に加熱されたＣＯセンサ４の動作を示す。ＣＯセンサ表面温度と排気ガス温度との差が小さくなり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値のずれを解消することができる。
【００２０】
以上のように、本実施例においてはＣＯセンサ４の表面温度を大量の排気ガスをＣＯセンサボックス５に導入することによって、急速にＣＯセンサ４の表面温度を上昇させることが可能となり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値のずれを解消することができ、燃焼機器の燃焼状態を正確に把握することが可能となる。
【００２１】
（実施例２）
図４は本発明の第２の実施例における不完全燃焼検出装置におけるＣＯ濃度検出手段の断面図である。
【００２２】
実施例１と構成を示すブロック図は同じであり、またＣＯ濃度検出手段の同一の動作、作用についても説明は省略する。
【００２３】
排気集合部２に設けられたＣＯセンサボックス５は、ＣＯセンサ４を配し、排気ガスをＣＯセンサボックス５内に導入するために排気ガス導入パイプ６と排気ガス排出パイプ７とで排気集合部２と連通している。ＣＯセンサ４の外周にヒータ９が設けてあり、ＣＯセンサーを加熱できるよう構成している。
【００２４】
以上のように構成された不完全燃焼検出装置について、実施例１と異なるその動作と作用について説明する。
【００２５】
ヒータ９によってＣＯセンサ４は急激に加熱され、ＣＯセンサ表面温度と排気ガス温度との差が小さくなり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値のずれを解消することができる。
【００２６】
以上のように、本実施例においてはＣＯセンサ４の表面温度をヒータ９によって表面温度を急速に上昇させることが可能となり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値のずれを解消することができ、燃焼機器の燃焼状態を正確に把握することが可能となる。
【００２７】
（実施例３）
図５は本発明の第３の実施例における不完全燃焼検出装置におけるＣＯ濃度検出手段の断面図である。
【００２８】
実施例１と構成を示すブロック図は同じであり、またＣＯ濃度検出手段の同一の動作、作用についても説明は省略する。
【００２９】
図５はＣＯ濃度検出手段３の断面図であり、詳細構造を示す。排気集合部２に設けられたＣＯセンサボックス５は、ＣＯセンサボックスＢ１０により、二重構造となっており、排気集合部２からの排気ガスの主流は、ＣＯセンサボックス５とＣＯセンサボックスＢ１０間を通り、ＣＯセンサ４は排気ガスによって急速に加熱される。また、ＣＯセンサ４のＣＯ検地部が露出しているＣＯセンサボックスＢ１０内に排気ガスを導入するために排気ガス導入パイプ６と排気ガス排出パイプ７が排気集合部２と連通して構成している。
【００３０】
以上のように構成された不完全燃焼検出装置について、以下その動作と作用を説明する。
【００３１】
ＣＯセンサボックス５とＣＯセンサボックスＢ１０との間に露出しているＣＯセンサ４部の側壁に大量に流れ、ＣＯセンサ４は急激に加熱されることになり、急速にＣＯセンサ表面温度と排気ガス温度との差が小さくなり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値のずれを解消することができる。
【００３２】
以上のように、本実施例においてはＣＯセンサボックス５とＣＯセンサボックスＢの間に露出したＣＯセンサ４の側壁を大量の排気ガスで加熱することにより、急速にＣＯセンサ４の表面温度を上昇させることが可能となり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値のずれを解消することができ、燃焼機器の燃焼状態を正確に把握することが可能となる。
【００３３】
（実施例４）
図６は本発明の第４の実施例における不完全燃焼検出装置におけるＣＯ濃度検出手段の断面図である。
【００３４】
実施例１と構成を示すブロック図は同じであり、また実施例３のＣＯ濃度検出手段と同一の動作、作用についても説明は省略する。
【００３５】
図６はＣＯ濃度検出手段３の断面図であり、詳細構造を示す。排気集合部２に設けられたＣＯセンサボックス５は、ＣＯセンサボックスＢ１０により、二重構造となっている。ＣＯセンサボックスＢ１０には、排気集合部２に向かって、排気ガス導入板１１が設けてあり、ＣＯセンサボックス５とＣＯセンサボックスＢ１０の隙間のスペースが小さい場合においても、大量の排気ガスをＣＯセンサボックス５とＣＯセンサボックスＢ１０間に流すことができ、排気集合部２から排気ガス導入板１１によって導入された排気ガスにより、ＣＯセンサ４は急速に加熱されよう構成している。
【００３６】
以上のように構成された不完全燃焼検出装置について、以下その動作と作用を説明する。
【００３７】
ＣＯセンサボックス５とＣＯセンサボックスＢ１０との間に露出しているＣＯセンサ４部の側壁に、排気集合部２から排気ガス導入板１１によって導入された大量の排気ガスによって、ＣＯセンサ４は急激に加熱されることになり、急速にＣＯセンサ表面温度と排気ガス温度との差が小さくなり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値のずれを解消することができる。
【００３８】
以上のように、本実施例においてはＣＯセンサボックス５とＣＯセンサボックスＢの間に露出したＣＯセンサ４の側壁を、排気集合部２から排気ガス導入板１１によって導入された大量の排気ガスで加熱することにより、急速にＣＯセンサ４の表面温度を上昇させることが可能となり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値のずれを解消することができ、燃焼機器の燃焼状態を正確に把握することが可能となる。
【００３９】
（実施例５）
図７は本発明の第５の実施例における不完全燃焼検出装置におけるＣＯ濃度検出手段の断面図である。
【００４０】
実施例１と構成を示すブロック図は同じであり、またＣＯ濃度検出手段の同一の動作、作用についても説明は省略する。
【００４１】
図７はＣＯ濃度検出手段３の断面図であり、詳細構造を示す。ＣＯセンサボックス５は、排気集合部２に突出しており、排気集合部２を流れる排気ガスの主流によってＣＯセンサボックス５とＣＯセンサ４は、急速に加熱されよう構成されている。
【００４２】
以上のように構成された不完全燃焼検出装置について、以下その動作と作用を説明する。
【００４３】
ＣＯセンサボックス５は排気集合部２に突出しているため、ＣＯセンサ４と共に排気ガスによって急激に過熱され、ＣＯセンサ表面温度は排気ガス温度との差急速に小さくなり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値のずれを解消することができる。
【００４４】
以上のように、本実施例においてはＣＯセンサボックス５が排気集合部２に突出することにより、排気集合部２を流れる排気ガスによって、急速にＣＯセンサ４の表面温度を上昇させることが可能となり、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値のずれを解消することができ、燃焼機器の燃焼状態を正確に把握することが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜５に記載の発明によれば、ＣＯセンサを急速に加熱することによって、実ＣＯ排出値とＣＯセンサ反応値のずれを解消することができ、燃焼機器の燃焼状態を正確に把握することが可能となり、適切な機器燃焼状態の改善が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における不完全燃焼検出装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施例１におけるＣＯ濃度検出手段の断面図
【図３】本発明の実施例２における不完全燃焼装置のＣＯセンサの動作を示すグラフ
【図４】本発明の実施例２におけるＣＯ濃度検出手段の断面図
【図５】本発明の実施例３におけるＣＯ濃度検出手段の断面図
【図６】本発明の実施例４におけるＣＯ濃度検出手段の断面図
【図７】本発明の実施例５におけるＣＯ濃度検出手段の断面図
【図８】従来の不完全燃焼装置のＣＯ濃度検出手段の断面図
【図９】従来の不完全燃焼装置の排気ガス温度が比較的低い（１００℃未満）場合のＣＯセンサの動作を示すグラフ
【図１０】従来の不完全燃焼装置の排気ガス温度が高い場合（１００℃から２５０℃）のＣＯセンサの動作を示すグラフ
【図１１】従来の不完全燃焼装置の排気ガス温度が高い場合（１００℃から２５０℃）で、しかもＣＯセンサ表面温度が初期から高い場合（再燃焼時の場合が考えられる）のＣＯセンサの動作を示すグラフ
【符号の説明】
１  燃焼部
２  排気集合部
３  ＣＯ濃度検出手段
４  ＣＯセンサ
５  ＣＯセンサボックス
６  排気ガス導入パイプ
７  排気ガス排出パイプ
８  排気ガス整流板
９  ヒータ
１０  ＣＯセンサボックスＢ
１１  排気ガス導入板
【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】
2004360994.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004360994.tif 000011
【図１０】
2004360994.tif 000012
【図１１】
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