JP3530553B2

JP3530553B2 - 給湯装置

Info

Publication number: JP3530553B2
Application number: JP18948493A
Authority: JP
Inventors: 純中村; 謙治豊山
Original assignee: 株式会社ハーマンプロ
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 2004-05-24
Anticipated expiration: 2019-05-24
Also published as: JPH0743019A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーナの燃焼ガスによ
り加熱される熱交換器と、メンテナンスの必要があるこ
とを検出するメンテナンス検出手段と、そのメンテナン
ス検出手段の検出結果に基づいて、メンテナンスの必要
を報知する報知手段とが設けられた給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の給湯装置において、メン
テナンスの必要を報知する報知手段は、メンテナンス検
出手段にてメンテナンスの必要があることが検出される
に伴って、例えば、給湯運転を停止するなどして、一律
に、且つ、最終的な手段をもって、報知を実行するよう
に構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、給湯装置の使用者は、報知手段により
報知が実行されるに伴って、給湯装置がいきなり使用不
可能な状態になるので、不便や困惑を感じる不都合があ
った。

【０００４】また、メンテナンス検出手段の検出情報の
種類や度合いにかかわらず、報知手段による報知が一律
に行われるので、メンテナンスの補修者にとっても、不
具合の種類や進行の度合いを理解し難い不都合があっ
た。

【０００５】本発明の目的は、上記従来欠点を解消する
点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による給湯装置の
第一の特徴構成は、前記メンテナンス検出手段が、メン
テナンスの緩急度合を検出するように構成され、前記報
知手段が、前記メンテナンスの緩急度合に応じて異なる
形態の報知を実行するように構成され、前記バーナの燃
焼量を調節する燃焼量調節手段を、目標温度設定手段に
て設定された目標給湯温度になるように調節する給湯制
御手段が設けられ、前記給湯制御手段は、前記報知手段
がメンテナンスの必要を報知する際に、前記バーナの燃
焼量を設定量低下させるように構成されている点にあ
る。

【０００７】本発明による給湯装置の第二の特徴構成
は、第一の特徴構成を実施する際の好適な具体構成を特
定するもので、前記燃焼量調節手段を、前記目標温度設
定手段にて設定された目標給湯温度になるように調節
し、且つ、前記バーナに燃焼用空気を通風するファン
を、前記バーナの燃焼量に基づいて設定される目標駆動
状態に駆動する前記給湯制御手段と、前記目標駆動状態
における前記ファンの目標通風量の低下を検出する風量
低下検出手段と、その風量低下検出手段の検出情報に基
づいて、前記目標通風量に近づけるように前記目標駆動
状態を補正する補正手段とが設けられ、前記メンテナン
ス検出手段が、前記補正手段による補正量が設定限度以
上になるに伴って、その後の経過時間に基づいて、メン
テナンスの緩急度合いを判別するように構成されている
点にある。

【０００８】

【作用】本発明の第一の特徴構成によれば、報知手段
が、メンテナンスの緩急度合に応じて異なる形態の報知
を実行するように構成されているので、給湯運転を停止
するなどの、最終的手段による報知を実行する前に、段
階的な報知を実行することができる。しかも、給湯制御
手段は、報知手段がメンテナンスの必要を報知する際
に、バーナの燃焼量を設定量低下させるように構成され
ているので、メンテナンスの必要を報知するとともに、
目標温度設定手段にて設定された目標給湯温度と異なる
給湯温度の給湯を行うことができる。

【０００９】第二の特徴構成によれば、メンテナンス検
出手段が、ファンの通風量を目標通風量に近づけるよう
に補正する補正手段による補正量が、設定限度以上にな
るに伴って、その後の経過時間に基づいてメンテナンス
の緩急度合いを判別するように構成されているから、従
来の給湯装置に既存の手段を利用して、メンテナンス検
出手段を構成することができる。

【００１０】

【発明の効果】本発明の特徴構成によれば、給湯運転を
停止するなどの最終的手段による報知を実行する前に、
段階的な報知を実行することができるから、給湯装置が
いきなり使用不可能な状態になって、使用者が不便や困
惑を感じる不都合や、報知が一律に実行されて、補修者
が不具合の種類や進行の度合いを理解し難い不都合が解
消された給湯装置を提供することができる。しかも、メ
ンテナンスの必要を報知するとともに、目標温度設定手
段にて設定された目標給湯温度と異なる給湯温度の給湯
を行うことができるから、使用者が、目標温度設定手段
にて設定された目標給湯温度と異なる給湯温度の給湯を
受ける不便さを感じて、メンテナンスの必要性を認識し
易いものとなる。

【００１１】第二の特徴構成によれば、従来の給湯装置
に既存の手段を利用して、メンテナンス検出手段を構成
することができるから、大幅な改造や製作コストを上昇
することなく、段階的な報知を実行することができる給
湯装置を提供することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には、給湯器本体Ａと、給湯器本体Ａに対し
て運転の開始、停止、及び、目標給湯温度Ｔｓ等を指令
するリモコン装置Ｒとから成る、給湯装置が示されてい
る。給湯器本体Ａは、バーナ１と、バーナ１の燃焼ガス
により加熱される熱交換器２と、バーナ１に燃焼用空気
を通風する送風形式のファン３と、給湯装置の各種動作
を制御するコントローラＨとを主要部として構成され、
リモコン装置Ｒは、コントローラＨに接続されている。

【００１３】熱交換器２には、加熱用の水を熱交換器２
に給水する給水路Ｗ１と、熱交換器２にて加熱された湯
を給湯栓４に供給する給湯路Ｗ２とが接続されている。
給水路Ｗ１には、給水量Ｑを検出する給水量センサＳ１
と、給水温度Ｔｉを検出する給水温センサＳ２とが設け
られ、給湯路Ｗ２には、給湯温度Ｔｏを検出する給湯温
センサＳ３が設けられている。

【００１４】バーナ１への燃料ガス供給路Ｇ１には、バ
ーナ１の燃焼量としての燃料供給量Ｉｐを調節する燃焼
量調節手段としての燃料ガス調整弁５及び断続弁６が設
けられている。

【００１５】ファン３には、その回転数Ｎを検出するエ
ンコーダＳ４が備えられている。

【００１６】バーナ１には、バーナ１を点火するイグナ
イター７、及び、バーナ１の着火を検出するフレーム・
ロッド８が備えられている。

【００１７】給水量センサＳ１、給水温センサＳ２、給
湯温センサＳ３、エンコーダＳ４、ファン３、燃料ガス
調整弁５、及び、断続弁６は、コントローラＨに接続さ
れている。

【００１８】リモコン装置Ｒには、運転スイッチ９と、
目標給湯温度Ｔｓを表示する温度表示部１０と、目標給
湯温度Ｔｓの設定変更を行う設定変更スイッチ１１ｕ，
１１ｄと、運転ランプ１２と、後述する、メンテナンス
の必要を報知する報知手段としての第一報知ランプ１３
ａ、第二報知ランプ１３ｂ、第三報知ランプ１３ｃ、エ
ラー表示ランプ１３ｄ及び報知スピーカー１４とが備え
られている。

【００１９】コントローラＨは、マイクロ・コンピュー
タを主要部として構成され、内蔵されるソフト・ウェア
によって、給湯装置の各種動作を制御できるように構成
されている。コントローラＨには、バーナ１の燃焼及び
ファン３の送風を制御する給湯制御手段１０１が構成さ
れている。

【００２０】給湯制御手段１０１は、給湯栓４が開栓さ
れ、給水量センサＳ１にて設定量以上の給水量Ｑが検出
されるに伴って、ファン３をプレパージ用の設定回転数
Ｎにて設定時間駆動し、その後、断続弁６を開栓し、イ
グナイター７にてバーナ１を点火し、以後、給水量セン
サＳ１の検出給水量Ｑと、給水温センサＳ２の検出給水
温度Ｔｉと、給湯温センサＳ３にて検出される検出給湯
温度Ｔｏと、リモコン装置Ｒの設定目標給湯温度Ｔｓと
に基づいて、検出給湯温度Ｔｏが設定目標給湯温度Ｔｓ
になるように燃料ガス調整弁５を調節し、且つ、後述す
るファン制御手段１０２によって、ファン３の回転数Ｎ
を、燃料供給量Ｉｐに基づいて設定される目標駆動状態
に駆動するように構成されている。

【００２１】また、給湯栓４が閉栓され、給水量センサ
Ｓ１にて設定量未満の給水量Ｑが検出されるに伴って、
断続弁６を閉栓し、ファン３をポストパージ用の設定回
転数Ｎにて設定時間駆動するように構成されている。

【００２２】ファン制御手段１０２は、いわゆるデュー
ティー制御によって、ファン３の回転数Ｎを制御する。
図２には、ファン制御手段１０２の制御形態が示されて
いる。デューティー制御では、まず、給水量Ｑと給水温
度Ｔｉと設定目標給湯温度Ｔｓとによって求められる燃
料供給量Ｉｐと、コントローラＨの内部に記憶されてい
る設定関数Ｆ１とに基づいて、燃料供給量Ｉｐに基づい
て設定されるファン３の目標駆動状態としての目標回転
数Ｎを求める。設定関数Ｆ１は、ファン３による燃焼用
空気の送風量がバーナ１の燃焼状態が適正な空燃比状態
になるように、燃料供給量Ｉｐに対応して予め設定され
た関数である。

【００２３】次に、目標回転数Ｎと、設定関数Ｆ２とに
基づいて、所望のファン回転数Ｎを得るべく予め定めら
れているファン印加電圧Ｖを求め、そして、求めたファ
ン印加電圧Ｖにてファン３を駆動する。ここで、ファン
３の実際の回転数Ｎ（検出値）は、エンコーダＳ４にて
検出されている。

【００２４】最後に、目標回転数Ｎ（後述する補正され
たＮ）と実際の回転数Ｎ（検出値）との偏差ΔＮと、設
定関数Ｆ３とに基づいてファン印加電圧Ｖの電圧補正量
ΔＶを求め、電圧補正量ΔＶにて補正されたファン印加
電圧Ｖ（補正値）にてファン３を駆動する、いわゆるフ
ィード・バック補正制御を行う。

【００２５】具体的制御形態は、下記式に基づく。Ｖ（補正値）＝Ｖ（設定関数Ｆ２に基づく決定値）＋
ΔＶただし、ΔＶは、電圧補正量で、ΔＮと設定関数Ｆ３と
に基づく決定値。ΔＮは、下記式に基づく。 ΔＮ＝Ｎ（目標回転数Ｎの後述する補正値）−Ｎ
（検出値）

【００２６】しかしながら、ファン３やファン３のフィ
ルター部、及び、給気路や排気路などにほこりづまりや
通風障害などが発生している場合には、目標回転数Ｎに
て回転されているファン３の実際の送風量は、前記目標
送風量よりも少なくなる。この場合には、ファン３の仕
事量は、送風量が減少する分だけ少なくなるのであり、
上記制御によれば、ファン３が目標回転数Ｎになったと
きのファン印加電圧Ｖ（補正値）は、ファン印加電圧Ｖ
（設定関数Ｆ２に基づく決定値）よりも減少することが
確認されている。また、ほこりづまりや通風障害の度合
いがひどくなるほど、電圧補正量ΔＶが増大すること
も、確認されている。

【００２７】電圧補正量ΔＶは、ΔＶの値が正（＋）の
ときには、ファン３の回転数Ｎを目標回転数Ｎに維持す
るのに電圧が不足していることを表し、一方、ΔＶの値
が負（−）のときには、回転数Ｎを目標回転数Ｎに維持
するのに電圧が過多なことを表している。ほこりづまり
や通風障害が発生している場合には、電圧が過多、すな
わち、ΔＶの値は負（−）の方向に増大する傾向とな
る。

【００２８】従って、エンコーダＳ４及び設定関数Ｆ３
により電圧補正量ΔＶを求める部分によって、目標回転
数Ｎにおけるファン３の目標通風量の低下を検出する風
量低下検出手段１０３が構成されている。

【００２９】そこで、電圧補正量ΔＶに基づいて、ファ
ン３の通風量を前記目標通風量に近づけるように目標回
転数Ｎを補正する補正手段１０４が設けられている。補
正手段１０４は、電圧補正量ΔＶと、設定関数Ｆ４とに
基づいて、電圧補正量ΔＶに対応する回転数補正量Ｎc
を決定し、目標回転数Ｎを回転数補正量Ｎcだけ増加さ
せる補正制御を行うように構成されている。設定関数Ｆ
４は、所定の電圧補正量ΔＶが検出されたときに所望の
目標通風量が得られるように、例えば実験などにより、
予め求められた回転数補正量Ｎc を規定するように設定
されている。これにより、リンティングや通風障害の発
生にかかわらず、ファン３の通風量を、目標通風量に調
節することが可能となる。

【００３０】具体的補正形態は、下記式に基づく。Ｎ（補正値）＝Ｎ（設定関数Ｆ１に基づく決定値）＋
Ｎc ただし、Ｎc は、電圧補正量ΔＶと設定関数Ｆ４とに基
づく決定値。

【００３１】具体的数値の一例を示すと、調整開度Ｉｐ
と設定関数Ｆ１とに基づいて決定された目標回転数Ｎが
３０００r.p.m.のときに、目標回転数Ｎと設定関数Ｆ２
とに基づいて決定されたファン印加電圧Ｖが２０Ｖで、
ファン印加電圧Ｖの補正値が１８Ｖ、すなわち、電圧補
正量ΔＶが２Ｖである場合には、電圧補正量ΔＶと設定
関数Ｆ４とによって回転数補正量Ｎc を２００r.p.m.に
決定し、目標回転数Ｎを３０００r.p.m.から３２００r.
p.m.に補正して、再び同じ制御を繰り返す。

【００３２】そして、コントローラＨには、メンテナン
スの必要があることを検出するメンテナンス検出手段１
０５が構成されている。メンテナンス検出手段１０５
は、補正手段１０４による回転数補正量Ｎc が、設定限
度としての設定値ｎ以上になるに伴って、メンテナンス
の必要があることを最初に検出するように構成され、且
つ、コントローラＨに内蔵されているタイマーによっ
て、その後の経過時間Ｔに基づいて、以後、メンテナン
スの緩急度合を検出するように構成されている。

【００３３】図３には、メンテナンス検出手段１０５、
及び、メンテナンスの緩急度合に応じて異なる形態の報
知を実行する報知手段としてのリモコン装置Ｒの第一報
知ランプ１３ａ、第二報知ランプ１３ｂ、第三報知ラン
プ１３ｃ、エラー表示ランプ１３ｄ及び報知スピーカー
１４の制御形態が、フロー・チャートによって示されて
いる。

【００３４】メンテナンス検出手段１０５は、ステップ
１に示すように、通常の給湯運転状態において、常に補
正手段１０４による回転数補正量Ｎc の値を検査し、回
転数補正量Ｎc が設定値ｎ以上になるに伴って、ステッ
プ２に示すように、タイマーのカウントをスタートさせ
る。本実施例において、設定値ｎは、７００r.p.m.であ
る。

【００３５】次に、ステップ３に示すように、タイマー
のタイムＴを検査し、タイムＴが所定値Ｔ１以下であれ
ば、ステップ４に示すように、第一報知ランプ１３ａを
点灯させ、且つ、ステップ５に示すように、燃料供給量
Ｉｐを、強制的に２０パーセント低下させた補正値Ｉ
ｐ’に補正する。本実施例において、所定値Ｔ１は、３
０時間である。その後、ステップ６に示すように、もう
一度、回転数補正量Ｎc を検査し、回転数補正量Ｎc が
設定値ｎ以上であれば、ステップ３からステップ６の制
御動作を繰り返す。

【００３６】一方、ステップ３において、タイムＴが所
定値Ｔ１以上であれば、ステップ７に示すように、タイ
ムＴを検査し、タイムＴが所定値Ｔ２以下であれば、ス
テップ８に示すように、第二報知ランプ１３ｂを点灯さ
せ、ステップ９に示すように、燃料供給量Ｉｐを補正値
Ｉｐ’に補正し、ステップ１０に示すように、リモコン
装置Ｒの設定目標給湯温度Ｔｓが５０℃以上であれば、
ステップ１１に示すように、設定目標給湯温度Ｔｓを強
制的に５０℃に設定変更する。本実施例において、所定
値Ｔ２は、６０時間である。その後、ステップ１２に示
すように、もう一度、回転数補正量Ｎc を検査し、回転
数補正量Ｎc が設定値ｎ以上であれば、ステップ７から
ステップ１２の制御動作を繰り返す。

【００３７】一方、ステップ７において、タイムＴが所
定値Ｔ２以上であれば、ステップ１３に示すように、タ
イムＴを検査し、タイムＴが所定値Ｔ３以下であれば、
ステップ１４に示すように、第三報知ランプ１３ｃを点
灯させ、ステップ１５に示すように、燃料供給量Ｉｐを
補正値Ｉｐ’に補正し、ステップ１６に示すように、リ
モコン装置Ｒの報知スピーカー１４を、例えばブザー音
などの警告音で鳴動させる。本実施例において、所定値
Ｔ３は、１００時間である。その後、ステップ１７に示
すように、もう一度、回転数補正量Ｎc を検査し、回転
数補正量Ｎc が設定値ｎ以上であれば、ステップ１３か
らステップ１７の制御動作を繰り返す。

【００３８】そして、ステップ１３において、タイムＴ
が所定値Ｔ３以上であれば、ステップ１８に示すよう
に、エラー表示ランプ１３ｄを点灯させ、ステップ１９
に示すように、給湯運転を緊急停止する。このようにし
て、報知手段としてのリモコン装置Ｒの第一報知ランプ
１３ａ、第二報知ランプ１３ｂ、第三報知ランプ１３
ｃ、エラー表示ランプ１３ｄ及び報知スピーカー１４に
て、メンテナンスの緩急度合に応じて異なる形態の報知
を実行するように構成されている。しかも、給湯制御手
段１０１は、報知手段としてのリモコン装置Ｒの第一報
知ランプ１３ａ、第二報知ランプ１３ｂ及び第三報知ラ
ンプ１３ｃにてメンテナンスの必要を報知する際に、バ
ーナ１の燃焼量としての燃料供給量Ｉｐを、例えば、２
０パーセント低下させて、設定量低下させるように構成
されている。

【００３９】〔別実施例〕メンテナンス検出手段及びメ
ンテナンスの必要性を検出する対象は、上述の補正手段
１０４及びタイマーによってファン３のメンテナンス必
要性を検出するものに限らず、適宜変更できる。例え
ば、バーナ１の排気中に含まれる燃料ガスの未燃成分の
濃度を検出するセンサーなどが設けられ、未燃成分の濃
度が設定値に達するに伴って、ファン３のメンテナンス
の必要性を検出し、未燃成分の濃度の増加によって、メ
ンテナンス必要性の緩急度合を検出するように構成され
ても良い。また、給湯装置の運転時間を計測し、運転時
間が設定時間に達するに伴って、バーナ１や熱交換器２
などの加熱部分の耐久限界を検出し、その後も運転時間
によって、メンテナンス必要性の緩急度合を検出するよ
うに構成されても良い。

【００４０】報知手段は、上述のリモコン装置Ｒの報知
ランプ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ及び報知スピー
カー１４に限らず、適宜変更できる。例えば、メッセー
ジ表示器などにより、ユーザーに対して、メンテナンス
の必要があることを通知するメッセージ、及び、メンテ
ナンス必要性の緩急度合を表すメッセージを表示しても
良い。また、メンテナンス必要性の緩急度合は、上述の
ごとく段階的なものに限らず、いわゆるアナログ的に表
現される報知手段であっても良い。

【００４１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置の全体構成を示す構成図

【図２】ファン制御手段の制御形態を示すブロック図

【図３】メンテナンス検出報知制御の制御形態を示すフ
ローチャート

【符号の説明】

Ｉｐ燃焼量Ｎ目標駆動状態Ｎｃ補正量Ｒ目標温度設定手段Ｔ経過時間Ｔｓ目標給湯温度ｎ設定限度 ΔＶ検出情報１バーナ３ファン５燃焼量調節手段１３ａ報知手段１３ｂ報知手段１３ｃ報知手段１３ｄ報知手段１４報知手段１０１給湯制御手段１０３風量低下検出手段１０４補正手段１０５メンテナンス検出手段

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−294420（ＪＰ，Ａ) 特開平５−118531（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−80395（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−142540（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/10 301 F23N 5/18 101 F23N 5/26 101 G05D 23/19

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】バーナ（１）の燃焼ガスにより加熱され
る熱交換器（２）と、メンテナンスの必要があることを
検出するメンテナンス検出手段（１０５）と、そのメン
テナンス検出手段（１０５）の検出結果に基づいて、メ
ンテナンスの必要を報知する報知手段（１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１４）とが設けられた給湯装置で
あって、前記メンテナンス検出手段（１０５）が、メンテナンス
の緩急度合を検出するように構成され、前記報知手段（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１
４）が、前記メンテナンスの緩急度合に応じて異なる形
態の報知を実行するように構成され、前記バーナ（１）の燃焼量を調節する燃焼量調節手段
（５）を、目標温度設定手段（Ｒ）にて設定された目標
給湯温度になるように調節する給湯制御手段（１０１）
が設けられ、前記給湯制御手段（１０１）は、前記報知手段（１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１４）がメンテナンスの
必要を報知する際に、前記バーナ（１）の燃焼量を設定
量低下させるように構成されている給湯装置。
【請求項２】前記燃焼量調節手段（５）を、前記目標
温度設定手段（Ｒ）にて設定された目標給湯温度（Ｔ
ｓ）になるように調節し、且つ、前記バーナ（１）に燃
焼用空気を通風するファン（３）を、前記バーナ（１）
の燃焼量（Ｉｐ）に基づいて設定される目標駆動状態
（Ｎ）に駆動する前記給湯制御手段（１０１）と、前記
目標駆動状態（Ｎ）における前記ファン（３）の目標通
風量の低下を検出する風量低下検出手段（１０２）と、
その風量低下検出手段（１０２）の検出情報（ΔＶ）に
基づいて、前記目標通風量に近づけるように前記目標駆
動状態（Ｎ）を補正する補正手段（１０４）とが設けら
れ、前記メンテナンス検出手段（１０５）が、前記補正手段
（１０４）による補正量（Ｎｃ）が設定限度（ｎ）以上
になるに伴って、その後の経過時間（Ｔ）に基づいて、
メンテナンスの緩急度合いを判別するように構成されて
いる請求項１記載の給湯装置。