開放型燃焼暖房機器
【課題】 ＣＯセンサやＯ２センサなどのガスセンサによって異常検知を行う開放型燃焼暖房機器において、室内への外気の流入に起因する誤検知を防止する技術を提供する。
【解決手段】 本発明の開放型燃焼暖房機器は、バーナで燃料を燃焼させて室内を暖房する。その開放型燃焼暖房機器は、室内の空気のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、室内の空気の温度を検出する室温センサと、バーナの燃焼中に、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えると、バーナの燃焼を終了させるバーナ制御手段を備えている。そのバーナ制御手段は、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下した場合には、バーナの燃焼を継続させる。
【解決手段】 本発明の開放型燃焼暖房機器は、バーナで燃料を燃焼させて室内を暖房する。その開放型燃焼暖房機器は、室内の空気のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、室内の空気の温度を検出する室温センサと、バーナの燃焼中に、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えると、バーナの燃焼を終了させるバーナ制御手段を備えている。そのバーナ制御手段は、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下した場合には、バーナの燃焼を継続させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開放型燃焼暖房機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＣＯセンサを備える開放型燃焼暖房機器が開示されている。その開放型燃焼暖房機器では、ＣＯセンサによってＣＯ濃度の上昇が検知されると、バーナの燃焼を自動的に終了させ、ＣＯ濃度が再び低い水準に低下するまでバーナの燃焼を禁止する。特許文献１の技術によれば、バーナが不完全燃焼を起こした場合でも、自動的に開放型燃焼暖房機器の運転を停止し、使用者の安全を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６４２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
開放型燃焼暖房機器の使用中に扉や窓を開けると、屋外から室内に外気が入り込む。外気には自動車の排気ガスや煙草の煙などに起因する微量のＣＯが含まれていることがあり、屋外からの外気の流入によってＣＯセンサがＣＯ濃度の上昇を検知する場合がある。特に、開放型燃焼暖房機器を扉や窓の近くに配置している場合には、屋外から流入した外気が室内の空気とほとんど混合せずにＣＯセンサに接触して、一時的に高濃度のＣＯを検出する場合がある。このような場合にまで開放型燃焼暖房機器の運転を停止してしまうと、使用者の快適性を損なってしまう。
【０００５】
バーナの不完全燃焼を検知するために、ＣＯセンサの代わりにＯ２センサを用いる場合にも、同様の問題を生じる。一般的に、室内の換気が十分でなく、室内の空気中におけるＯ２濃度が全体的に減少すると、バーナが不完全燃焼を起こすおそれが生じる。このため、使用者の安全を確保するためには、Ｏ２センサによってＯ２濃度の減少が検出された場合に、開放型燃焼暖房機器の運転を停止することが好ましい。しかしながら、屋外から室内に自動車の排気ガスや煙草の煙によって汚染された外気が入り込んで、流入した外気がＯ２センサに接触すると、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が減少する場合がある。このような場合にまで開放型燃焼暖房機器の運転を停止してしまうと、使用者の快適性を損なってしまう。
【０００６】
本発明は、上述した実情に鑑みて創作されたものであり、ＣＯセンサやＯ２センサなどのガスセンサによって異常検知を行う開放型燃焼暖房機器において、室内への外気の流入に起因する誤検知を防止する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の開放型燃焼暖房機器は、バーナで燃料を燃焼させて室内を暖房する。その開放型燃焼暖房機器は、室内の空気のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、室内の空気の温度を検出する室温センサと、バーナの燃焼中に、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えると、バーナの燃焼を終了させるバーナ制御手段を備えている。そのバーナ制御手段は、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下した場合には、バーナの燃焼を継続させることを特徴とする。
【０００８】
開放型燃焼暖房機器が室内を暖房している間は、外部から寒冷な空気が流入しない限り、室内の空気の温度はあまり低下することがない。仮にバーナが不完全燃焼を起こした場合も同様である。しかしながら、屋外から室内に寒冷な空気が流入すると、室内の空気の温度は低下する。上記の開放型燃焼暖房機器では、室温センサで検出される温度が低下していない状況で、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えた場合には、バーナが不完全燃焼を起こしているおそれがあるため、バーナの燃焼を自動的に終了させる。このような構成とすることで、バーナが不完全燃焼を起こした場合であっても、使用者の安全を確保することができる。また、上記の開放型燃焼暖房機器では、室温センサで検出される温度が低下している状況で、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えた場合には、屋外からＣＯを含む外気が流入したと考えられるので、バーナの燃焼をそのまま継続させる。このような構成とすることで、扉や窓を開けて屋外から室内へ外気が流入し、外気中の自動車の排気ガスや煙草の煙に含まれるＣＯをＣＯセンサが検出した場合については、バーナの燃焼を終了させずに室内の暖房を継続することができる。使用者の快適性を確保することができる。
【０００９】
上記の開放型燃焼暖房機器は、バーナ制御手段が、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第２ＣＯ濃度しきい値を超えると、バーナの燃焼を終了させることが好ましい。
【００１０】
ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度の上昇が、屋外からの外気の流入に起因するものであった場合でも、かなり高いＣＯ濃度が検出される場合には、使用者の安全を考えてバーナの燃焼を停止させた方がよい。上記の開放型燃焼暖房機器によれば、使用者の安全性をより高度に確保することができる。
【００１１】
上記の開放型燃焼暖房機器は、バーナ制御手段が、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が、第１ＣＯ濃度しきい値を超えてから所定時間が経過しても低下しない場合に、バーナの燃焼を終了させることが好ましい。
【００１２】
ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度の上昇が、屋外からの外気の流入に起因するものであった場合でも、長時間に亘って高いＣＯ濃度が検出される場合には、使用者の安全を考えてバーナの燃焼を停止させた方がよい。上記の開放型燃焼暖房機器によれば、使用者の安全性をより高度に確保することができる。
【００１３】
ＣＯセンサの代わりにＯ２センサを用いてバーナの不完全燃焼を検知する場合についても、同様の考え方に基づいて、室内への外気の流入に起因する誤検知を防止することができる。本発明の他の開放型燃焼暖房機器は、バーナで燃料を燃焼させて室内を暖房する。その開放型燃焼暖房機器は、室内の空気のＯ２濃度を検出するＯ２センサと、室内の空気の温度を検出する温度センサと、バーナの燃焼中に、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回ると、バーナの燃焼を終了させるバーナ制御手段を備えている。そのバーナ制御手段は、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下した場合には、バーナの燃焼を継続させることを特徴とする。
【００１４】
上記の開放型燃焼暖房機器は、バーナ制御手段が、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第２Ｏ２濃度しきい値を下回ると、バーナの燃焼を終了させることが好ましい。
【００１５】
上記の開放型燃焼暖房機器は、バーナ制御手段が、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が、第１Ｏ２濃度しきい値を下回ってから所定時間が経過しても上昇しない場合に、バーナの燃焼を終了させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の開放型燃焼暖房機器によれば、ＣＯセンサやＯ２センサなどのガスセンサによって異常検知を行う際に、室内への外気の流入に起因する誤検知を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１，２のガスファンヒータ２，５０の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施例１のガスファンヒータ２の制御ブロック図である。
【図３】実施例１のガスファンヒータ２の制御動作を示すフローチャートである。
【図４】実施例２のガスファンヒータ５０の制御ブロック図である。
【図５】実施例２のガスファンヒータ５０の制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施例１）
図１を参照しながら、開放型燃焼暖房機器の一実施形態に係るガスファンヒータ２について説明する。ガスファンヒータ２は、背面の給気口４を通して空気を吸い込み、吸い込んだ空気を燃焼用空気として燃料ガスを燃焼させ、燃料ガスの燃焼によって加熱された空気を前面の吹出口６から吹出すことで、室内を暖房する。
【００１９】
ガスファンヒータ２は、燃料ガスを供給するガス供給管８と、ガス供給管８からの燃料ガスを燃焼させるバーナ１０と、給気口４から室内の空気を吸込み、加熱された空気を吹出口６から室内に吹出す送風ファン１２と、ガスファンヒータ２の運転を制御する制御部１４と、使用者がガスファンヒータ２の運転を操作する操作部１６と、これらを収容するケーシング１８を備えている。
【００２０】
給気口４はケーシング１８の背面の上方側に形成されており、吹出口６はケーシング１８の前面の下方側に形成されている。ケーシング１８の内部には、給気口４から流入した空気の一部をバーナ１０に燃焼用空気として供給し、残りをバーナ１０の燃焼ガスと混合させた状態で吹出口６に導く内部空気通路２０が形成されている。送風ファン１２は、内部空気通路２０内の吹出口６の近傍に配置されている。なお、給気口４には、塵埃等の侵入を抑制するエアフィルタ２２が設けられている。
【００２１】
ガス供給管８には、ガス供給管８を開閉する電磁式の開閉弁２４と、ガス供給管８を流れるガスの流量を調整する比例弁２６が設けられている。ガス供給管８には、ガスファンヒータ２の外部から都市ガス（例えば１３Ａなどの、メタンガス（ＣＨ４）を主成分とするガス）が供給される。バーナ１０には、その炎口の上方にイグナイタ２８が設けられている。
【００２２】
ケーシング１８の背面には、室温センサ３０とＣＯセンサ３２が設けられている。室温センサ３０は給気口４からケーシング１８内に吸い込まれる室内の空気の温度を検出する。室温センサ３０としては、熱電対やサーミスタなどの各種形式のものを用いることができる。
【００２３】
ＣＯセンサ３２は、給気口４からケーシング１８内に吸い込まれる室内の空気中のＣＯ濃度を検出する。ＣＯセンサ３２としては、例えば半導体式、接触燃焼式、電気化学式などの各種形式のものを用いることができる。
【００２４】
図２に示すように、操作部１６は、使用者がガスファンヒータ２の運転開始および運転停止を指示する運転スイッチ３４、使用者に異常の発生を報知する異常報知ブザー３６、暖房目標温度を設定する温度設定部３８、暖房目標温度、室内温度等の各種情報を表示する表示部４０などを備えている。運転スイッチ３４は、押し操作が繰り返される毎に、制御部１４に対して運転開始と運転停止が交互に指示されるように構成されている。
【００２５】
制御部１４は、送風ファン１２、開閉弁２４、比例弁２６、イグナイタ２８などの動作を制御する。使用者が運転スイッチ３４を操作して、ガスファンヒータ２の運転開始が指示されると、制御部１４は、送風ファン１２を回転させて、バーナ１０に燃焼用空気を供給する。さらに、制御部１４は、開閉弁２４を開いてガス供給管８からバーナ１０にガスを供給し、イグナイタ２８で着火することで、バーナ１０の燃焼を開始させる。バーナ１０の燃焼中は、室温センサ３０で検出される室内の空気の温度が温度設定部３８で設定された暖房目標温度に速やかに近づくように、制御部１４が比例弁２６の開度と送風ファン１２の回転数を調整する。ガスファンヒータ２の運転中に使用者が運転スイッチ３４を操作して、ガスファンヒータ２の運転停止が指示されると、制御部１４は、開閉弁２４を閉じてガス供給管８からバーナ１０へのガスの供給を遮断することで、バーナ１０の燃焼を終了させる。また、制御部１４は送風ファン１２の回転を停止させる。
【００２６】
制御部１４は、ガスファンヒータ２が運転を開始すると、図３に示すＣＯ濃度の異常検知処理を行う。制御部１４は、後述するＣＯ濃度の異常検知処理のために、メモリ４２と、タイマ４４を備えている。
【００２７】
ステップＳ３０２では、室温のサンプリングを開始する。本実施例のガスファンヒータ２では、１５秒毎に室温センサ３０の検出値を取り込み、過去２分間の室温の時系列をメモリ４２に記憶しておく。
【００２８】
ステップＳ３０４では、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度Ｃｘが、第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１を超えるか否かを判断する。第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１は、通常室内で検出されるＣＯ濃度よりも高い値（例えば５ｐｐｍ）に設定されている。ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度Ｃｘが第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１以下の場合（ステップＳ３０４でＮＯの場合）には、室内の空気中のＣＯ濃度が低く、異常は無いと考えられるので、処理をステップＳ３０６以降へ進めることなく、ステップＳ３０４でＣＯ濃度Ｃｘの監視を継続する。ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度Ｃｘが第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１を超える場合（ステップＳ３０４でＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ３０６へ進む。
【００２９】
ステップＳ３０６では、室温が急低下したか否かを判断する。一般に、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度は、バーナ１０が不完全燃焼を起こした場合だけでなく、ＣＯを含む外気が室内に流入した場合にも上昇する。バーナ１０が不完全燃焼を起こした場合には、ＣＯ濃度は上昇するものの、室温には大きな変動が生じない。これに対して、ＣＯを含む外気が室内に流入した場合には、暖房中の室内の空気に寒冷な外気が混入して、ＣＯ濃度の上昇とともに室温は急低下する。そこで、本実施例のガスファンヒータ２では、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇し、かつ室温センサ３０で検出される室温が急低下した場合には、バーナ１０が不完全燃焼を起こしたのではなく、ＣＯを含む外気が室内に流入したと判断して、異常検知による運転停止をすぐには行わずに、そのまま運転を継続する。ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇し、かつ室温センサ３０で検出される室温が急低下していない場合には、バーナ１０が不完全燃焼を起こしているおそれがあるため、ガスファンヒータ２は異常検知による運転停止を行う。
【００３０】
ステップＳ３０６における室温が急低下したか否かの判断は、メモリ４２に記憶されている室温の時系列に基づいて行う。本実施例では、メモリ４２に記憶されている最新の室温Ｔ１が、その２分前の室温Ｔ０から所定の温度幅（例えば２℃）を引いた温度よりも低い場合に、室温が急低下したと判断する。言い換えると、室温の時間に対する変化率が、所定の温度変化率を下回る場合に、室温が急低下したと判断する。ステップＳ３０６で室温が急低下していないと判断した場合（ＮＯの場合）には、処理はステップＳ３１８へ進んで、ＣＯ濃度の異常検知による運転停止を行う。ステップＳ３０６で室温が急低下したと判断した場合（ＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ３０８へ進む。
【００３１】
ステップＳ３０８では、タイマ４４にカウントを開始させる。本実施例では、タイマ４４によるカウント時間は２分間に設定されている。
【００３２】
ステップＳ３１０では、使用者に対して高濃度のＣＯが検出された旨の報知を行う。制御部１４は、表示部４０に高濃度のＣＯが検出されたことを示す表示をさせ、異常報知ブザー３６に高濃度のＣＯが検出されたことを示す音を出力させる。なお、ステップＳ３１０では、使用者に高濃度のＣＯが検出されたことを報知するのみであり、ガスファンヒータ２の運転はそのまま継続する。
【００３３】
ステップＳ３１２では、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度Ｃｘが、第２ＣＯ濃度しきい値Ｃ２を超えるか否かを判断する。第２ＣＯ濃度しきい値Ｃ２は、第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１よりも高い値（例えば５０ｐｐｍ）に設定されている。ＣＯ濃度Ｃｘが第２ＣＯ濃度しきい値Ｃ２を超える場合（ＹＥＳの場合）には、使用者の安全を確保するために、ステップＳ３１８へ進んで、ＣＯ濃度の異常検知による運転停止を行う。ＣＯ濃度が第２ＣＯ濃度しきい値Ｃ２以下の場合（ステップＳ３１２でＮＯの場合）には、処理はステップＳ３１４へ進む。
【００３４】
ステップＳ３１４では、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度Ｃｘが、第３ＣＯ濃度しきい値Ｃ３を下回ったか否かを判断する。第３ＣＯ濃度しきい値Ｃ３は、第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１よりも低い値（例えば３ｐｐｍ）に設定されている。ＣＯ濃度Ｃｘが第３ＣＯ濃度しきい値Ｃ３を下回る場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ３０４で一旦高いＣＯ濃度が検出されたものの、その後にＣＯ濃度が再び低い水準に戻っているため、使用者の安全が確保されていると判断して、ステップＳ３０４へ戻る。ＣＯ濃度Ｃｘが第３ＣＯ濃度しきい値Ｃ３以上の場合（ステップＳ３１４でＮＯの場合）には、処理はステップＳ３１６へ進む。
【００３５】
ステップＳ３１６では、タイマ４４のカウントが終了したか否かを判断する。ステップＳ３１６でタイマ４４のカウントが終了したと判断されるのは、ＣＯ濃度Ｃｘが第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１を超えてから、ＣＯ濃度Ｃｘが第３ＣＯ濃度しきい値Ｃ３を下回ることなく、タイマ４４に設定されたカウント時間（本実施例では２分間）が経過した場合である。タイマ４４のカウントが終了していない場合（ステップＳ３１６でＮＯの場合）には、処理はステップＳ３１２へ戻る。ステップＳ３１６でタイマ４４のカウントが終了した場合（ＹＥＳの場合）には、使用者の安全を確保するため、ステップＳ３１８へ進んで、ＣＯ濃度の異常検知による運転停止を行う。
【００３６】
ステップＳ３１８では、ＣＯ濃度の異常検知による運転停止処理を行う。制御部１４は、開閉弁２４を閉じてバーナ１０の燃焼を終了させ、送風ファン１２の回転を停止する。また、制御部１４は、表示部４０にＣＯ濃度の異常検知により運転を停止したことを示す表示をさせ、異常報知ブザー３６にＣＯ濃度の異常検知により運転を停止したことを示す音を出力させる。
【００３７】
本実施例のガスファンヒータ２によれば、室温センサ３０で検出される室温が急低下していない状況で、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇した場合に、使用者にＣＯ濃度の異常検知を報知して、バーナ１０の燃焼を自動的に終了させて、ガスファンヒータ２の運転を自動的に停止する。このような構成とすることで、バーナ１０が不完全燃焼を起こした場合であっても、使用者の安全を確保することができる。
【００３８】
本実施例のガスファンヒータ２によれば、室温センサ３０で検出される室温が急低下している状況で、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇した場合には、使用者に高濃度のＣＯが検出されたことを報知するものの、ガスファンヒータ２の運転はそのまま継続する。このような構成とすることで、扉や窓を開けて屋外から室内へ外気が流入し、外気中の自動車の排気ガスや煙草の煙に含まれるＣＯをＣＯセンサ３２が検出した場合については、ガスファンヒータ２の運転を停止せずに室内の暖房を継続することができる。使用者の快適性を確保することができる。
【００３９】
本実施例のガスファンヒータ２によれば、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇し、かつ室温センサ３０で検出される室温が急低下しており、ガスファンヒータ２の運転を停止せずにそのまま継続した場合に、所定時間が経過してもＣＯ濃度が低下しなかった場合には、使用者にＣＯ濃度の異常検知を報知して、バーナ１０の燃焼を自動的に終了させて、ガスファンヒータ２の運転を自動的に停止する。このような構成とすることで、使用者の安全を確保することができる。
【００４０】
本実施例のガスファンヒータ２によれば、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇し、かつ室温センサ３０で検出される室温が急低下しており、ガスファンヒータ２の運転を停止せずにそのまま継続した場合でも、第２ＣＯ濃度しきい値Ｃ２を超える非常に高い濃度のＣＯが検出された場合には、使用者にＣＯ濃度の異常検知を報知して、バーナ１０の燃焼を自動的に終了させて、ガスファンヒータ２の運転を自動的に停止する。このような構成とすることで、使用者の安全を確保することができる。
【００４１】
なお、ステップＳ３０６における室温が急低下したか否かの判断は、他の手法によって判断することもできる。例えば、ガスファンヒータ２が運転を開始してある程度の時間が経過した後は、室内の空気は暖房目標温度まで暖められている。従って、ガスファンヒータ２が運転を開始してある程度の時間が経過した後は、ステップＳ３０６において、メモリ４２に記憶されている最新の室温Ｔ１（あるいは、ステップＳ３０６の時点において室温センサ３０で検出される室温）が、温度設定部３８で設定された暖房目標温度から所定の温度幅（例えば２℃）を引いた温度よりも低い場合に、室温が急低下したと判断するように、制御部１４を構成してもよい。あるいは、ガスファンヒータ２が運転を開始した時点での室温（すなわち、まだ暖房がされておらず、屋外と同程度に寒冷な室内の空気の温度）を室温センサ３０で検出してメモリ４２に記憶しておき、室温センサ３０で検出される室温がガスファンヒータ２の運転開始時の室温に所定の温度幅（例えば２℃）を加えた温度よりも低い場合に、室温が急低下したと判断するように、制御部１４を構成してもよい。
【００４２】
（実施例２）
本実施例のガスファンヒータ５０は、図１に示す実施例１のガスファンヒータ２とほぼ同様の構成を備えている。ガスファンヒータ５０は、実施例１のガスファンヒータ２におけるＣＯセンサ３２の代わりに、Ｏ２センサ５２を備えている。
【００４３】
Ｏ２センサ５２は、ケーシング１８の背面に設けられており、給気口４からケーシング１８内に吸い込まれる室内の空気中のＯ２濃度を検出する。Ｏ２センサ５２としては、例えばガルバニセル型、ポーラロセル型、拡散電流型などの各種形式のものを用いることができる。
【００４４】
制御部１４は、ガスファンヒータ２が運転を開始すると、Ｏ２濃度の異常検知処理を行う。以下では図５を参照しながら、Ｏ２濃度の異常検知処理について説明する。
【００４５】
ステップＳ５０２では、室温のサンプリングを開始する。本実施例のガスファンヒータ５０では、１５秒毎に室温センサ３０の検出値を取り込み、過去２分間の室温の時系列をメモリ４２に記憶しておく。
【００４６】
ステップＳ５０４では、Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度Ｄｘが、第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１を下回るか否かを判断する。第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１は、通常室内で検出されるＯ２濃度よりも低い値（例えば１８％）に設定されている。Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度Ｄｘが第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１以上の場合（ステップＳ５０４でＮＯの場合）には、室内の空気中のＯ２濃度に異常は無いと考えられるので、処理をステップＳ５０６以降へ進めることなく、ステップＳ５０４でＯ２濃度Ｄｘの監視を継続する。Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度Ｄｘが第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１を下回る場合（ステップＳ５０４でＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ５０６へ進む。
【００４７】
ステップＳ５０６では、メモリ４２に記憶されている室温の時系列に基づいて、室温が急低下したか否かを判断する。ステップＳ５０６で室温が急低下していないと判断した場合（ＮＯの場合）には、処理はステップＳ５１８へ進んで、Ｏ２濃度の異常検知による運転停止を行う。ステップＳ５０６で室温が急低下したと判断した場合（ＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ５０８へ進む。
【００４８】
ステップＳ５０８では、タイマ４４にカウントを開始させる。本実施例では、タイマ４４によるカウント時間は２分間に設定されている。
【００４９】
ステップＳ５１０では、使用者に対してＯ２濃度の低下が検出された旨の報知を行う。制御部１４は、表示部４０にＯ２濃度の低下が検出されたことを示す表示をさせ、異常報知ブザー３６にＯ２濃度の低下が検出されたことを示す音を出力させる。なお、ステップＳ５１０では、使用者にＯ２濃度の低下が検出されたことを報知するのみであり、ガスファンヒータ２の運転はそのまま継続する。
【００５０】
ステップＳ５１２では、Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度Ｄｘが、第２Ｏ２濃度しきい値Ｄ２を下回るか否かを判断する。第２Ｏ２濃度しきい値Ｄ２は、第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１よりも低い値（例えば１７．５％）に設定されている。Ｏ２濃度Ｄｘが第２Ｏ２濃度しきい値Ｄ２を下回る場合（ＹＥＳの場合）には、使用者の安全を確保するために、ステップＳ５１８へ進んで、Ｏ２濃度の異常検知による運転停止を行う。Ｏ２濃度が第２Ｏ２濃度しきい値Ｄ２以上の場合（ステップＳ５１２でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５１４へ進む。
【００５１】
ステップＳ５１４では、Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度Ｄｘが、第３Ｏ２濃度しきい値Ｄ３を上回ったか否かを判断する。第３Ｏ２濃度しきい値Ｄ３は、第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１よりも高い値（例えば１８．５％）に設定されている。Ｏ２濃度Ｄｘが第３Ｏ２濃度しきい値Ｄ３を上回る場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ５０４で一旦低いＯ２濃度が検出されたものの、その後にＯ２濃度が再び高い水準に戻っているため、使用者の安全が確保されていると判断して、ステップＳ５０４へ戻る。Ｏ２濃度Ｄｘが第３Ｏ２濃度しきい値Ｄ３以下の場合（ステップＳ５１４でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５１６へ進む。
【００５２】
ステップＳ５１６では、タイマ４４のカウントが終了したか否かを判断する。ステップＳ５１６でタイマ４４のカウントが終了したと判断されるのは、Ｏ２濃度Ｄｘが第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１を超えてから、Ｏ２濃度Ｄｘが第３Ｏ２濃度しきい値Ｄ３を下回ることなく、タイマ４４に設定されたカウント時間（本実施例では２分間）が経過した場合である。タイマ４４のカウントが終了していない場合（ステップＳ５１６でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５１２へ戻る。ステップＳ５１６でタイマ４４のカウントが終了した場合（ＹＥＳの場合）には、使用者の安全を確保するため、ステップＳ５１８へ進んで、Ｏ２濃度の異常検知による運転停止を行う。
【００５３】
ステップＳ５１８では、Ｏ２濃度の異常検知による運転停止処理を行う。制御部１４は、開閉弁２４を閉じてバーナ１０の燃焼を終了させ、送風ファン１２の回転を停止する。また、制御部１４は、表示部４０にＯ２濃度の異常検知により運転を停止したことを示す表示をさせ、異常報知ブザー３６にＯ２濃度の異常検知により運転を停止したことを示す音を出力させる。
【００５４】
本実施例のガスファンヒータ５０によれば、室温センサ３０で検出される室温が急低下していない状況で、Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度が低下した場合に、使用者にＯ２濃度の異常検知を報知して、バーナ１０の燃焼を自動的に終了させて、ガスファンヒータ２の運転を自動的に停止する。このような構成とすることで、バーナ１０が不完全燃焼を起こした場合であっても、使用者の安全を確保することができる。
【００５５】
本実施例のガスファンヒータ２によれば、室温センサ３０で検出される室温が急低下している状況で、Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度が低下した場合には、使用者にＯ２濃度の低下が検出されたことを報知するものの、ガスファンヒータ２の運転はそのまま継続する。このような構成とすることで、屋外から室内に自動車の排気ガスや煙草の煙によって汚染された外気が入り込んで、流入した外気がＯ２センサに接触してＯ２濃度の低下が検出された場合については、ガスファンヒータ２の運転を停止せずに室内の暖房を継続することができる。使用者の快適性を確保することができる。
【００５６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
【００５７】
例えば、上記の実施例では開放型燃焼暖房機器の一実施形態としてガスファンヒータを例示して説明したが、本発明の開放型燃焼暖房機器としては、石油ファンヒータ、ガスストーブ、石油ストーブなどであってもよい。
【００５８】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５９】
２，５０ ガスファンヒータ；４ 給気口；６ 吹出口；８ ガス供給管；１０ バーナ；１２ 送風ファン；１４ 制御部；１６ 操作部；１８ ケーシング；２０ 内部空気通路；２２ エアフィルタ；２４ 開閉弁；２６ 比例弁；２８ イグナイタ；３０ 室温センサ；３２ ＣＯセンサ；３４ 運転スイッチ；３６ 異常報知ブザー；３８ 温度設定部；４０ 表示部；４２ メモリ；４４ タイマ；５２ Ｏ２センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開放型燃焼暖房機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＣＯセンサを備える開放型燃焼暖房機器が開示されている。その開放型燃焼暖房機器では、ＣＯセンサによってＣＯ濃度の上昇が検知されると、バーナの燃焼を自動的に終了させ、ＣＯ濃度が再び低い水準に低下するまでバーナの燃焼を禁止する。特許文献１の技術によれば、バーナが不完全燃焼を起こした場合でも、自動的に開放型燃焼暖房機器の運転を停止し、使用者の安全を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６４２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
開放型燃焼暖房機器の使用中に扉や窓を開けると、屋外から室内に外気が入り込む。外気には自動車の排気ガスや煙草の煙などに起因する微量のＣＯが含まれていることがあり、屋外からの外気の流入によってＣＯセンサがＣＯ濃度の上昇を検知する場合がある。特に、開放型燃焼暖房機器を扉や窓の近くに配置している場合には、屋外から流入した外気が室内の空気とほとんど混合せずにＣＯセンサに接触して、一時的に高濃度のＣＯを検出する場合がある。このような場合にまで開放型燃焼暖房機器の運転を停止してしまうと、使用者の快適性を損なってしまう。
【０００５】
バーナの不完全燃焼を検知するために、ＣＯセンサの代わりにＯ２センサを用いる場合にも、同様の問題を生じる。一般的に、室内の換気が十分でなく、室内の空気中におけるＯ２濃度が全体的に減少すると、バーナが不完全燃焼を起こすおそれが生じる。このため、使用者の安全を確保するためには、Ｏ２センサによってＯ２濃度の減少が検出された場合に、開放型燃焼暖房機器の運転を停止することが好ましい。しかしながら、屋外から室内に自動車の排気ガスや煙草の煙によって汚染された外気が入り込んで、流入した外気がＯ２センサに接触すると、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が減少する場合がある。このような場合にまで開放型燃焼暖房機器の運転を停止してしまうと、使用者の快適性を損なってしまう。
【０００６】
本発明は、上述した実情に鑑みて創作されたものであり、ＣＯセンサやＯ２センサなどのガスセンサによって異常検知を行う開放型燃焼暖房機器において、室内への外気の流入に起因する誤検知を防止する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の開放型燃焼暖房機器は、バーナで燃料を燃焼させて室内を暖房する。その開放型燃焼暖房機器は、室内の空気のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、室内の空気の温度を検出する室温センサと、バーナの燃焼中に、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えると、バーナの燃焼を終了させるバーナ制御手段を備えている。そのバーナ制御手段は、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下した場合には、バーナの燃焼を継続させることを特徴とする。
【０００８】
開放型燃焼暖房機器が室内を暖房している間は、外部から寒冷な空気が流入しない限り、室内の空気の温度はあまり低下することがない。仮にバーナが不完全燃焼を起こした場合も同様である。しかしながら、屋外から室内に寒冷な空気が流入すると、室内の空気の温度は低下する。上記の開放型燃焼暖房機器では、室温センサで検出される温度が低下していない状況で、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えた場合には、バーナが不完全燃焼を起こしているおそれがあるため、バーナの燃焼を自動的に終了させる。このような構成とすることで、バーナが不完全燃焼を起こした場合であっても、使用者の安全を確保することができる。また、上記の開放型燃焼暖房機器では、室温センサで検出される温度が低下している状況で、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えた場合には、屋外からＣＯを含む外気が流入したと考えられるので、バーナの燃焼をそのまま継続させる。このような構成とすることで、扉や窓を開けて屋外から室内へ外気が流入し、外気中の自動車の排気ガスや煙草の煙に含まれるＣＯをＣＯセンサが検出した場合については、バーナの燃焼を終了させずに室内の暖房を継続することができる。使用者の快適性を確保することができる。
【０００９】
上記の開放型燃焼暖房機器は、バーナ制御手段が、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第２ＣＯ濃度しきい値を超えると、バーナの燃焼を終了させることが好ましい。
【００１０】
ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度の上昇が、屋外からの外気の流入に起因するものであった場合でも、かなり高いＣＯ濃度が検出される場合には、使用者の安全を考えてバーナの燃焼を停止させた方がよい。上記の開放型燃焼暖房機器によれば、使用者の安全性をより高度に確保することができる。
【００１１】
上記の開放型燃焼暖房機器は、バーナ制御手段が、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が、第１ＣＯ濃度しきい値を超えてから所定時間が経過しても低下しない場合に、バーナの燃焼を終了させることが好ましい。
【００１２】
ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度の上昇が、屋外からの外気の流入に起因するものであった場合でも、長時間に亘って高いＣＯ濃度が検出される場合には、使用者の安全を考えてバーナの燃焼を停止させた方がよい。上記の開放型燃焼暖房機器によれば、使用者の安全性をより高度に確保することができる。
【００１３】
ＣＯセンサの代わりにＯ２センサを用いてバーナの不完全燃焼を検知する場合についても、同様の考え方に基づいて、室内への外気の流入に起因する誤検知を防止することができる。本発明の他の開放型燃焼暖房機器は、バーナで燃料を燃焼させて室内を暖房する。その開放型燃焼暖房機器は、室内の空気のＯ２濃度を検出するＯ２センサと、室内の空気の温度を検出する温度センサと、バーナの燃焼中に、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回ると、バーナの燃焼を終了させるバーナ制御手段を備えている。そのバーナ制御手段は、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下した場合には、バーナの燃焼を継続させることを特徴とする。
【００１４】
上記の開放型燃焼暖房機器は、バーナ制御手段が、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第２Ｏ２濃度しきい値を下回ると、バーナの燃焼を終了させることが好ましい。
【００１５】
上記の開放型燃焼暖房機器は、バーナ制御手段が、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が、第１Ｏ２濃度しきい値を下回ってから所定時間が経過しても上昇しない場合に、バーナの燃焼を終了させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の開放型燃焼暖房機器によれば、ＣＯセンサやＯ２センサなどのガスセンサによって異常検知を行う際に、室内への外気の流入に起因する誤検知を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１，２のガスファンヒータ２，５０の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施例１のガスファンヒータ２の制御ブロック図である。
【図３】実施例１のガスファンヒータ２の制御動作を示すフローチャートである。
【図４】実施例２のガスファンヒータ５０の制御ブロック図である。
【図５】実施例２のガスファンヒータ５０の制御動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施例１）
図１を参照しながら、開放型燃焼暖房機器の一実施形態に係るガスファンヒータ２について説明する。ガスファンヒータ２は、背面の給気口４を通して空気を吸い込み、吸い込んだ空気を燃焼用空気として燃料ガスを燃焼させ、燃料ガスの燃焼によって加熱された空気を前面の吹出口６から吹出すことで、室内を暖房する。
【００１９】
ガスファンヒータ２は、燃料ガスを供給するガス供給管８と、ガス供給管８からの燃料ガスを燃焼させるバーナ１０と、給気口４から室内の空気を吸込み、加熱された空気を吹出口６から室内に吹出す送風ファン１２と、ガスファンヒータ２の運転を制御する制御部１４と、使用者がガスファンヒータ２の運転を操作する操作部１６と、これらを収容するケーシング１８を備えている。
【００２０】
給気口４はケーシング１８の背面の上方側に形成されており、吹出口６はケーシング１８の前面の下方側に形成されている。ケーシング１８の内部には、給気口４から流入した空気の一部をバーナ１０に燃焼用空気として供給し、残りをバーナ１０の燃焼ガスと混合させた状態で吹出口６に導く内部空気通路２０が形成されている。送風ファン１２は、内部空気通路２０内の吹出口６の近傍に配置されている。なお、給気口４には、塵埃等の侵入を抑制するエアフィルタ２２が設けられている。
【００２１】
ガス供給管８には、ガス供給管８を開閉する電磁式の開閉弁２４と、ガス供給管８を流れるガスの流量を調整する比例弁２６が設けられている。ガス供給管８には、ガスファンヒータ２の外部から都市ガス（例えば１３Ａなどの、メタンガス（ＣＨ４）を主成分とするガス）が供給される。バーナ１０には、その炎口の上方にイグナイタ２８が設けられている。
【００２２】
ケーシング１８の背面には、室温センサ３０とＣＯセンサ３２が設けられている。室温センサ３０は給気口４からケーシング１８内に吸い込まれる室内の空気の温度を検出する。室温センサ３０としては、熱電対やサーミスタなどの各種形式のものを用いることができる。
【００２３】
ＣＯセンサ３２は、給気口４からケーシング１８内に吸い込まれる室内の空気中のＣＯ濃度を検出する。ＣＯセンサ３２としては、例えば半導体式、接触燃焼式、電気化学式などの各種形式のものを用いることができる。
【００２４】
図２に示すように、操作部１６は、使用者がガスファンヒータ２の運転開始および運転停止を指示する運転スイッチ３４、使用者に異常の発生を報知する異常報知ブザー３６、暖房目標温度を設定する温度設定部３８、暖房目標温度、室内温度等の各種情報を表示する表示部４０などを備えている。運転スイッチ３４は、押し操作が繰り返される毎に、制御部１４に対して運転開始と運転停止が交互に指示されるように構成されている。
【００２５】
制御部１４は、送風ファン１２、開閉弁２４、比例弁２６、イグナイタ２８などの動作を制御する。使用者が運転スイッチ３４を操作して、ガスファンヒータ２の運転開始が指示されると、制御部１４は、送風ファン１２を回転させて、バーナ１０に燃焼用空気を供給する。さらに、制御部１４は、開閉弁２４を開いてガス供給管８からバーナ１０にガスを供給し、イグナイタ２８で着火することで、バーナ１０の燃焼を開始させる。バーナ１０の燃焼中は、室温センサ３０で検出される室内の空気の温度が温度設定部３８で設定された暖房目標温度に速やかに近づくように、制御部１４が比例弁２６の開度と送風ファン１２の回転数を調整する。ガスファンヒータ２の運転中に使用者が運転スイッチ３４を操作して、ガスファンヒータ２の運転停止が指示されると、制御部１４は、開閉弁２４を閉じてガス供給管８からバーナ１０へのガスの供給を遮断することで、バーナ１０の燃焼を終了させる。また、制御部１４は送風ファン１２の回転を停止させる。
【００２６】
制御部１４は、ガスファンヒータ２が運転を開始すると、図３に示すＣＯ濃度の異常検知処理を行う。制御部１４は、後述するＣＯ濃度の異常検知処理のために、メモリ４２と、タイマ４４を備えている。
【００２７】
ステップＳ３０２では、室温のサンプリングを開始する。本実施例のガスファンヒータ２では、１５秒毎に室温センサ３０の検出値を取り込み、過去２分間の室温の時系列をメモリ４２に記憶しておく。
【００２８】
ステップＳ３０４では、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度Ｃｘが、第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１を超えるか否かを判断する。第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１は、通常室内で検出されるＣＯ濃度よりも高い値（例えば５ｐｐｍ）に設定されている。ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度Ｃｘが第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１以下の場合（ステップＳ３０４でＮＯの場合）には、室内の空気中のＣＯ濃度が低く、異常は無いと考えられるので、処理をステップＳ３０６以降へ進めることなく、ステップＳ３０４でＣＯ濃度Ｃｘの監視を継続する。ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度Ｃｘが第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１を超える場合（ステップＳ３０４でＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ３０６へ進む。
【００２９】
ステップＳ３０６では、室温が急低下したか否かを判断する。一般に、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度は、バーナ１０が不完全燃焼を起こした場合だけでなく、ＣＯを含む外気が室内に流入した場合にも上昇する。バーナ１０が不完全燃焼を起こした場合には、ＣＯ濃度は上昇するものの、室温には大きな変動が生じない。これに対して、ＣＯを含む外気が室内に流入した場合には、暖房中の室内の空気に寒冷な外気が混入して、ＣＯ濃度の上昇とともに室温は急低下する。そこで、本実施例のガスファンヒータ２では、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇し、かつ室温センサ３０で検出される室温が急低下した場合には、バーナ１０が不完全燃焼を起こしたのではなく、ＣＯを含む外気が室内に流入したと判断して、異常検知による運転停止をすぐには行わずに、そのまま運転を継続する。ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇し、かつ室温センサ３０で検出される室温が急低下していない場合には、バーナ１０が不完全燃焼を起こしているおそれがあるため、ガスファンヒータ２は異常検知による運転停止を行う。
【００３０】
ステップＳ３０６における室温が急低下したか否かの判断は、メモリ４２に記憶されている室温の時系列に基づいて行う。本実施例では、メモリ４２に記憶されている最新の室温Ｔ１が、その２分前の室温Ｔ０から所定の温度幅（例えば２℃）を引いた温度よりも低い場合に、室温が急低下したと判断する。言い換えると、室温の時間に対する変化率が、所定の温度変化率を下回る場合に、室温が急低下したと判断する。ステップＳ３０６で室温が急低下していないと判断した場合（ＮＯの場合）には、処理はステップＳ３１８へ進んで、ＣＯ濃度の異常検知による運転停止を行う。ステップＳ３０６で室温が急低下したと判断した場合（ＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ３０８へ進む。
【００３１】
ステップＳ３０８では、タイマ４４にカウントを開始させる。本実施例では、タイマ４４によるカウント時間は２分間に設定されている。
【００３２】
ステップＳ３１０では、使用者に対して高濃度のＣＯが検出された旨の報知を行う。制御部１４は、表示部４０に高濃度のＣＯが検出されたことを示す表示をさせ、異常報知ブザー３６に高濃度のＣＯが検出されたことを示す音を出力させる。なお、ステップＳ３１０では、使用者に高濃度のＣＯが検出されたことを報知するのみであり、ガスファンヒータ２の運転はそのまま継続する。
【００３３】
ステップＳ３１２では、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度Ｃｘが、第２ＣＯ濃度しきい値Ｃ２を超えるか否かを判断する。第２ＣＯ濃度しきい値Ｃ２は、第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１よりも高い値（例えば５０ｐｐｍ）に設定されている。ＣＯ濃度Ｃｘが第２ＣＯ濃度しきい値Ｃ２を超える場合（ＹＥＳの場合）には、使用者の安全を確保するために、ステップＳ３１８へ進んで、ＣＯ濃度の異常検知による運転停止を行う。ＣＯ濃度が第２ＣＯ濃度しきい値Ｃ２以下の場合（ステップＳ３１２でＮＯの場合）には、処理はステップＳ３１４へ進む。
【００３４】
ステップＳ３１４では、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度Ｃｘが、第３ＣＯ濃度しきい値Ｃ３を下回ったか否かを判断する。第３ＣＯ濃度しきい値Ｃ３は、第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１よりも低い値（例えば３ｐｐｍ）に設定されている。ＣＯ濃度Ｃｘが第３ＣＯ濃度しきい値Ｃ３を下回る場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ３０４で一旦高いＣＯ濃度が検出されたものの、その後にＣＯ濃度が再び低い水準に戻っているため、使用者の安全が確保されていると判断して、ステップＳ３０４へ戻る。ＣＯ濃度Ｃｘが第３ＣＯ濃度しきい値Ｃ３以上の場合（ステップＳ３１４でＮＯの場合）には、処理はステップＳ３１６へ進む。
【００３５】
ステップＳ３１６では、タイマ４４のカウントが終了したか否かを判断する。ステップＳ３１６でタイマ４４のカウントが終了したと判断されるのは、ＣＯ濃度Ｃｘが第１ＣＯ濃度しきい値Ｃ１を超えてから、ＣＯ濃度Ｃｘが第３ＣＯ濃度しきい値Ｃ３を下回ることなく、タイマ４４に設定されたカウント時間（本実施例では２分間）が経過した場合である。タイマ４４のカウントが終了していない場合（ステップＳ３１６でＮＯの場合）には、処理はステップＳ３１２へ戻る。ステップＳ３１６でタイマ４４のカウントが終了した場合（ＹＥＳの場合）には、使用者の安全を確保するため、ステップＳ３１８へ進んで、ＣＯ濃度の異常検知による運転停止を行う。
【００３６】
ステップＳ３１８では、ＣＯ濃度の異常検知による運転停止処理を行う。制御部１４は、開閉弁２４を閉じてバーナ１０の燃焼を終了させ、送風ファン１２の回転を停止する。また、制御部１４は、表示部４０にＣＯ濃度の異常検知により運転を停止したことを示す表示をさせ、異常報知ブザー３６にＣＯ濃度の異常検知により運転を停止したことを示す音を出力させる。
【００３７】
本実施例のガスファンヒータ２によれば、室温センサ３０で検出される室温が急低下していない状況で、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇した場合に、使用者にＣＯ濃度の異常検知を報知して、バーナ１０の燃焼を自動的に終了させて、ガスファンヒータ２の運転を自動的に停止する。このような構成とすることで、バーナ１０が不完全燃焼を起こした場合であっても、使用者の安全を確保することができる。
【００３８】
本実施例のガスファンヒータ２によれば、室温センサ３０で検出される室温が急低下している状況で、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇した場合には、使用者に高濃度のＣＯが検出されたことを報知するものの、ガスファンヒータ２の運転はそのまま継続する。このような構成とすることで、扉や窓を開けて屋外から室内へ外気が流入し、外気中の自動車の排気ガスや煙草の煙に含まれるＣＯをＣＯセンサ３２が検出した場合については、ガスファンヒータ２の運転を停止せずに室内の暖房を継続することができる。使用者の快適性を確保することができる。
【００３９】
本実施例のガスファンヒータ２によれば、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇し、かつ室温センサ３０で検出される室温が急低下しており、ガスファンヒータ２の運転を停止せずにそのまま継続した場合に、所定時間が経過してもＣＯ濃度が低下しなかった場合には、使用者にＣＯ濃度の異常検知を報知して、バーナ１０の燃焼を自動的に終了させて、ガスファンヒータ２の運転を自動的に停止する。このような構成とすることで、使用者の安全を確保することができる。
【００４０】
本実施例のガスファンヒータ２によれば、ＣＯセンサ３２で検出されるＣＯ濃度が上昇し、かつ室温センサ３０で検出される室温が急低下しており、ガスファンヒータ２の運転を停止せずにそのまま継続した場合でも、第２ＣＯ濃度しきい値Ｃ２を超える非常に高い濃度のＣＯが検出された場合には、使用者にＣＯ濃度の異常検知を報知して、バーナ１０の燃焼を自動的に終了させて、ガスファンヒータ２の運転を自動的に停止する。このような構成とすることで、使用者の安全を確保することができる。
【００４１】
なお、ステップＳ３０６における室温が急低下したか否かの判断は、他の手法によって判断することもできる。例えば、ガスファンヒータ２が運転を開始してある程度の時間が経過した後は、室内の空気は暖房目標温度まで暖められている。従って、ガスファンヒータ２が運転を開始してある程度の時間が経過した後は、ステップＳ３０６において、メモリ４２に記憶されている最新の室温Ｔ１（あるいは、ステップＳ３０６の時点において室温センサ３０で検出される室温）が、温度設定部３８で設定された暖房目標温度から所定の温度幅（例えば２℃）を引いた温度よりも低い場合に、室温が急低下したと判断するように、制御部１４を構成してもよい。あるいは、ガスファンヒータ２が運転を開始した時点での室温（すなわち、まだ暖房がされておらず、屋外と同程度に寒冷な室内の空気の温度）を室温センサ３０で検出してメモリ４２に記憶しておき、室温センサ３０で検出される室温がガスファンヒータ２の運転開始時の室温に所定の温度幅（例えば２℃）を加えた温度よりも低い場合に、室温が急低下したと判断するように、制御部１４を構成してもよい。
【００４２】
（実施例２）
本実施例のガスファンヒータ５０は、図１に示す実施例１のガスファンヒータ２とほぼ同様の構成を備えている。ガスファンヒータ５０は、実施例１のガスファンヒータ２におけるＣＯセンサ３２の代わりに、Ｏ２センサ５２を備えている。
【００４３】
Ｏ２センサ５２は、ケーシング１８の背面に設けられており、給気口４からケーシング１８内に吸い込まれる室内の空気中のＯ２濃度を検出する。Ｏ２センサ５２としては、例えばガルバニセル型、ポーラロセル型、拡散電流型などの各種形式のものを用いることができる。
【００４４】
制御部１４は、ガスファンヒータ２が運転を開始すると、Ｏ２濃度の異常検知処理を行う。以下では図５を参照しながら、Ｏ２濃度の異常検知処理について説明する。
【００４５】
ステップＳ５０２では、室温のサンプリングを開始する。本実施例のガスファンヒータ５０では、１５秒毎に室温センサ３０の検出値を取り込み、過去２分間の室温の時系列をメモリ４２に記憶しておく。
【００４６】
ステップＳ５０４では、Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度Ｄｘが、第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１を下回るか否かを判断する。第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１は、通常室内で検出されるＯ２濃度よりも低い値（例えば１８％）に設定されている。Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度Ｄｘが第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１以上の場合（ステップＳ５０４でＮＯの場合）には、室内の空気中のＯ２濃度に異常は無いと考えられるので、処理をステップＳ５０６以降へ進めることなく、ステップＳ５０４でＯ２濃度Ｄｘの監視を継続する。Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度Ｄｘが第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１を下回る場合（ステップＳ５０４でＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ５０６へ進む。
【００４７】
ステップＳ５０６では、メモリ４２に記憶されている室温の時系列に基づいて、室温が急低下したか否かを判断する。ステップＳ５０６で室温が急低下していないと判断した場合（ＮＯの場合）には、処理はステップＳ５１８へ進んで、Ｏ２濃度の異常検知による運転停止を行う。ステップＳ５０６で室温が急低下したと判断した場合（ＹＥＳの場合）には、処理はステップＳ５０８へ進む。
【００４８】
ステップＳ５０８では、タイマ４４にカウントを開始させる。本実施例では、タイマ４４によるカウント時間は２分間に設定されている。
【００４９】
ステップＳ５１０では、使用者に対してＯ２濃度の低下が検出された旨の報知を行う。制御部１４は、表示部４０にＯ２濃度の低下が検出されたことを示す表示をさせ、異常報知ブザー３６にＯ２濃度の低下が検出されたことを示す音を出力させる。なお、ステップＳ５１０では、使用者にＯ２濃度の低下が検出されたことを報知するのみであり、ガスファンヒータ２の運転はそのまま継続する。
【００５０】
ステップＳ５１２では、Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度Ｄｘが、第２Ｏ２濃度しきい値Ｄ２を下回るか否かを判断する。第２Ｏ２濃度しきい値Ｄ２は、第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１よりも低い値（例えば１７．５％）に設定されている。Ｏ２濃度Ｄｘが第２Ｏ２濃度しきい値Ｄ２を下回る場合（ＹＥＳの場合）には、使用者の安全を確保するために、ステップＳ５１８へ進んで、Ｏ２濃度の異常検知による運転停止を行う。Ｏ２濃度が第２Ｏ２濃度しきい値Ｄ２以上の場合（ステップＳ５１２でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５１４へ進む。
【００５１】
ステップＳ５１４では、Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度Ｄｘが、第３Ｏ２濃度しきい値Ｄ３を上回ったか否かを判断する。第３Ｏ２濃度しきい値Ｄ３は、第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１よりも高い値（例えば１８．５％）に設定されている。Ｏ２濃度Ｄｘが第３Ｏ２濃度しきい値Ｄ３を上回る場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ５０４で一旦低いＯ２濃度が検出されたものの、その後にＯ２濃度が再び高い水準に戻っているため、使用者の安全が確保されていると判断して、ステップＳ５０４へ戻る。Ｏ２濃度Ｄｘが第３Ｏ２濃度しきい値Ｄ３以下の場合（ステップＳ５１４でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５１６へ進む。
【００５２】
ステップＳ５１６では、タイマ４４のカウントが終了したか否かを判断する。ステップＳ５１６でタイマ４４のカウントが終了したと判断されるのは、Ｏ２濃度Ｄｘが第１Ｏ２濃度しきい値Ｄ１を超えてから、Ｏ２濃度Ｄｘが第３Ｏ２濃度しきい値Ｄ３を下回ることなく、タイマ４４に設定されたカウント時間（本実施例では２分間）が経過した場合である。タイマ４４のカウントが終了していない場合（ステップＳ５１６でＮＯの場合）には、処理はステップＳ５１２へ戻る。ステップＳ５１６でタイマ４４のカウントが終了した場合（ＹＥＳの場合）には、使用者の安全を確保するため、ステップＳ５１８へ進んで、Ｏ２濃度の異常検知による運転停止を行う。
【００５３】
ステップＳ５１８では、Ｏ２濃度の異常検知による運転停止処理を行う。制御部１４は、開閉弁２４を閉じてバーナ１０の燃焼を終了させ、送風ファン１２の回転を停止する。また、制御部１４は、表示部４０にＯ２濃度の異常検知により運転を停止したことを示す表示をさせ、異常報知ブザー３６にＯ２濃度の異常検知により運転を停止したことを示す音を出力させる。
【００５４】
本実施例のガスファンヒータ５０によれば、室温センサ３０で検出される室温が急低下していない状況で、Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度が低下した場合に、使用者にＯ２濃度の異常検知を報知して、バーナ１０の燃焼を自動的に終了させて、ガスファンヒータ２の運転を自動的に停止する。このような構成とすることで、バーナ１０が不完全燃焼を起こした場合であっても、使用者の安全を確保することができる。
【００５５】
本実施例のガスファンヒータ２によれば、室温センサ３０で検出される室温が急低下している状況で、Ｏ２センサ５２で検出されるＯ２濃度が低下した場合には、使用者にＯ２濃度の低下が検出されたことを報知するものの、ガスファンヒータ２の運転はそのまま継続する。このような構成とすることで、屋外から室内に自動車の排気ガスや煙草の煙によって汚染された外気が入り込んで、流入した外気がＯ２センサに接触してＯ２濃度の低下が検出された場合については、ガスファンヒータ２の運転を停止せずに室内の暖房を継続することができる。使用者の快適性を確保することができる。
【００５６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
【００５７】
例えば、上記の実施例では開放型燃焼暖房機器の一実施形態としてガスファンヒータを例示して説明したが、本発明の開放型燃焼暖房機器としては、石油ファンヒータ、ガスストーブ、石油ストーブなどであってもよい。
【００５８】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５９】
２，５０ ガスファンヒータ；４ 給気口；６ 吹出口；８ ガス供給管；１０ バーナ；１２ 送風ファン；１４ 制御部；１６ 操作部；１８ ケーシング；２０ 内部空気通路；２２ エアフィルタ；２４ 開閉弁；２６ 比例弁；２８ イグナイタ；３０ 室温センサ；３２ ＣＯセンサ；３４ 運転スイッチ；３６ 異常報知ブザー；３８ 温度設定部；４０ 表示部；４２ メモリ；４４ タイマ；５２ Ｏ２センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナで燃料を燃焼させて室内を暖房する開放型燃焼暖房機器であって、
室内の空気のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、
室内の空気の温度を検出する室温センサと、
バーナの燃焼中に、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えると、バーナの燃焼を終了させるバーナ制御手段を備えており、
前記バーナ制御手段は、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下した場合には、バーナの燃焼を継続させることを特徴とする開放型燃焼暖房機器。
【請求項２】
前記バーナ制御手段が、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第２ＣＯ濃度しきい値を超えると、バーナの燃焼を終了させることを特徴とする請求項１の開放型燃焼暖房機器。
【請求項３】
前記バーナ制御手段が、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が、第１ＣＯ濃度しきい値を超えてから所定時間が経過しても低下しない場合に、バーナの燃焼を終了させることを特徴とする請求項１または２の開放型燃焼暖房機器。
【請求項４】
バーナで燃料を燃焼させて室内を暖房する開放型燃焼暖房機器であって、
室内の空気のＯ２濃度を検出するＯ２センサと、
室内の空気の温度を検出する温度センサと、
バーナの燃焼中に、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回ると、バーナの燃焼を終了させるバーナ制御手段を備えており、
前記バーナ制御手段は、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下した場合には、バーナの燃焼を継続させることを特徴とする開放型燃焼暖房機器。
【請求項５】
前記バーナ制御手段が、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第２Ｏ２濃度しきい値を下回ると、バーナの燃焼を終了させることを特徴とする請求項４の開放型燃焼暖房機器。
【請求項６】
前記バーナ制御手段が、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が、第１Ｏ２濃度しきい値を下回ってから所定時間が経過しても上昇しない場合に、バーナの燃焼を終了させることを特徴とする請求項４または５の開放型燃焼暖房機器。
【請求項１】
バーナで燃料を燃焼させて室内を暖房する開放型燃焼暖房機器であって、
室内の空気のＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、
室内の空気の温度を検出する室温センサと、
バーナの燃焼中に、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えると、バーナの燃焼を終了させるバーナ制御手段を備えており、
前記バーナ制御手段は、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下した場合には、バーナの燃焼を継続させることを特徴とする開放型燃焼暖房機器。
【請求項２】
前記バーナ制御手段が、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第２ＣＯ濃度しきい値を超えると、バーナの燃焼を終了させることを特徴とする請求項１の開放型燃焼暖房機器。
【請求項３】
前記バーナ制御手段が、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が第１ＣＯ濃度しきい値を超えて、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、ＣＯセンサで検出されるＣＯ濃度が、第１ＣＯ濃度しきい値を超えてから所定時間が経過しても低下しない場合に、バーナの燃焼を終了させることを特徴とする請求項１または２の開放型燃焼暖房機器。
【請求項４】
バーナで燃料を燃焼させて室内を暖房する開放型燃焼暖房機器であって、
室内の空気のＯ２濃度を検出するＯ２センサと、
室内の空気の温度を検出する温度センサと、
バーナの燃焼中に、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回ると、バーナの燃焼を終了させるバーナ制御手段を備えており、
前記バーナ制御手段は、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下した場合には、バーナの燃焼を継続させることを特徴とする開放型燃焼暖房機器。
【請求項５】
前記バーナ制御手段が、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第２Ｏ２濃度しきい値を下回ると、バーナの燃焼を終了させることを特徴とする請求項４の開放型燃焼暖房機器。
【請求項６】
前記バーナ制御手段が、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が第１Ｏ２濃度しきい値を下回って、かつ室温センサで検出される温度が低下して、バーナの燃焼を継続させている場合であっても、Ｏ２センサで検出されるＯ２濃度が、第１Ｏ２濃度しきい値を下回ってから所定時間が経過しても上昇しない場合に、バーナの燃焼を終了させることを特徴とする請求項４または５の開放型燃焼暖房機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１７７４９２（Ｐ２０１２−１７７４９２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３９６８４（Ｐ２０１１−３９６８４）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
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