JP3454995B2 - Water heater with fin blockage detection device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、熱交換器のフィン閉塞を
検出するフィン閉塞検出装置を備えた給湯器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water heater provided with a fin blockage detecting device for detecting fin blockage of a heat exchanger.

【０００２】[0002]

【従来の技術】バーナの燃焼熱をフィンチューブ型熱交
換器により給水に伝達してこれを高温湯にする給湯器に
おいては、フィンの温度が低温時には燃焼ガス中の硫黄
等の腐食成分を含む水分が熱交換器に付着してフィンを
酸化腐食させ酸化物をフィン壁に堆積させる。また、給
湯器のフィンの温度が高温となる燃焼時においては、燃
焼ガスとフィンとの反応によりフィン壁に高温生成酸化
物が生成される。そして、給湯器の長期の使用により、
フィンへのこれら金属酸化物の堆積が著しくなり、フィ
ン間の燃焼ガスの流れが阻害されるフィン閉塞状態が発
生する。その結果、排気の通過が妨げられて酸欠燃焼状
態になったり、さらにはガス不燃分がアフターファイヤ
ーして火炎がフード外にまで洩れ出るというようなおそ
れがあった。2. Description of the Related Art In a water heater for transferring combustion heat of a burner to a hot water by a fin tube type heat exchanger to turn it into high temperature hot water, when a fin temperature is low, a corrosive component such as sulfur in a combustion gas is contained. Moisture adheres to the heat exchanger and oxidizes and corrodes the fins, depositing oxides on the fin walls. Further, at the time of combustion when the temperature of the fins of the water heater becomes high, a reaction gas between the combustion gas and the fins produces high-temperature generated oxides on the fin walls. And with the long-term use of the water heater,
The deposition of these metal oxides on the fins becomes significant, and a fin blockage occurs in which the flow of combustion gas between the fins is obstructed. As a result, there is a risk that the passage of exhaust gas may be hindered and an oxygen-deficient combustion state may occur, and further, gas incombustibles may be after-fired and flame may leak out of the hood.

【０００３】従来、この種の給湯器のフィン閉塞検出装
置としては、例えば特開昭６３ー１２３９５１号公報に
示すように、熱交換器を介装した給湯管に装着された水
量センサの出力と、熱交換器の入口側の給湯管に設けら
れた入口側温度センサと、出口側の給湯管に設けられた
出口側温度センサの出力に基づいて熱交換器の伝熱量を
算出し、能力切り替えつまみ等により設定した加熱量と
を比較していた。そして、伝熱量が加熱量より異常に低
くなったとき、すなわち熱交換器の伝熱効率が低くなっ
たときをもって、熱交換器のフィン閉塞を判定してい
た。Conventionally, as a fin blockage detecting device of this type of water heater, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-123951, the output of a water amount sensor attached to a hot water pipe having a heat exchanger is used. , The heat transfer amount of the heat exchanger is calculated based on the outputs of the inlet side temperature sensor provided in the inlet side hot water supply pipe of the heat exchanger and the outlet side temperature sensor provided in the outlet side hot water supply pipe, and the capacity is switched. The amount of heat set by knobs and the like was compared. The fin blockage of the heat exchanger is determined when the heat transfer amount becomes abnormally lower than the heating amount, that is, when the heat transfer efficiency of the heat exchanger becomes low.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記フィン閉
塞検出装置は、フィン閉塞の判定に水量センサと入口側
温度センサ及び出口側温度センサを必要とし、構成が複
雑であると共に検出コストが高価になるという問題があ
る。本発明は、上記した問題を解決しようとするもの
で、簡易な構成により安価に熱交換器のフィン閉塞異常
を検出できるフィン閉塞検出装置を備えた給湯器を提供
することを目的とする。However, the fin blockage detecting device requires a water amount sensor, an inlet side temperature sensor, and an outlet side temperature sensor for the fin blockage determination, which makes the structure complicated and the detection cost expensive. There is a problem of becoming. The present invention is intended to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a water heater provided with a fin blockage detection device that can detect a fin blockage abnormality of a heat exchanger at a low cost with a simple configuration.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するために上記請求項１に係る発明の構成上の特
徴は、給水管および給湯管を備えたフィンチューブ型熱
交換器と、この熱交換器を加熱するガスバーナとを備え
た給湯器において、給湯管に設けた温度検出手段と、時
間経過を計測する計時手段と、温度検出手段の検出結果
に基づいて、検出温度の上昇速度を演算する加熱速度演
算手段と、所定の基準加熱速度値を設定する基準加熱速
度設定手段と、加熱速度演算手段による算出値と基準加
熱速度値とを比較してフィン閉塞状態であるか否かを判
定する判定手段と、判定手段によるフィン閉塞であると
の判定を受けて警告を発するフィン閉塞警告手段、又は
給湯器の燃焼状態を停止させる燃焼停止制御手段の少な
くとも何れか１つを設けたことにある。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In order to achieve the above-mentioned object, the structural feature of the invention according to claim 1 is a fin tube type heat exchanger provided with a water supply pipe and a hot water supply pipe, In a water heater provided with a gas burner for heating this heat exchanger, a temperature detecting means provided in a hot water supply pipe, a time measuring means for measuring a lapse of time, and a rising speed of the detected temperature based on a detection result of the temperature detecting means. Whether or not the fin is closed by comparing the calculated value by the heating rate calculation means for calculating the heating rate calculation means with the reference heating rate setting means for setting a predetermined reference heating rate value and the reference heating rate value. At least one of a determination means that determines whether the fin is closed, a fin blocking warning means that issues a warning when the determination means determines that the fin is closed, or a combustion stop control means that stops the combustion state of the water heater. There to be provided.

【０００６】上記のように請求項１に係る発明を構成し
たことにより、フィン閉塞状態になると、給湯器として
の効率が低下する。そのため、湯の加熱速度が低下し、
加熱速度演算手段の演算結果も基準加熱速度値より小さ
くなり、フィン閉塞状態と判定される。そして、フィン
閉塞警告手段によりフィン閉塞状態の警告が発せられる
か、燃焼停止制御手段により給湯器の燃焼状態が停止さ
れフィン閉塞に伴う不具合の発生が未然に防止されるか
の少なくとも一方の措置が取られる。その結果、熱交換
器のフィン閉塞状態に確実に対処することができる。ま
た、このフィン閉塞検出装置は、使用するセンサ類が温
度検出手段１個のみであり、従来に較べて非常に簡易な
構成となっている。そのため、安価に熱交換器のフィン
閉塞状態を検出することができる。With the above construction of the invention according to claim 1, when the fin is closed, the efficiency of the water heater decreases. Therefore, the heating rate of hot water decreases,
The calculation result of the heating rate calculation means also becomes smaller than the reference heating rate value, and it is determined that the fin is closed. Then, at least one of the following measures is taken: the fin blockage warning means gives a warning of the fin blockage state, or the combustion stop control means stops the combustion state of the water heater to prevent the occurrence of a malfunction due to the fin blockage. Taken. As a result, it is possible to reliably deal with the fin closed state of the heat exchanger. Further, this fin blockage detection device uses only one temperature detection means and has a very simple structure as compared with the conventional one. Therefore, the fin blockage state of the heat exchanger can be detected at low cost.

【０００７】また、上記請求項２に係る発明の構成上の
特徴は、上記請求項１に記載の給湯器において、加熱速
度として、一定温度上昇に要する時間を用いたことにあ
る。上記のように請求項２に係る発明を構成したことに
より、上記請求項１に係る発明の効果に加え、加熱速度
演算手段による演算内容を簡単にすることができ、制御
コストを安価にすることができる。Further, the structural feature of the invention according to claim 2 is that, in the water heater according to claim 1, the time required for a constant temperature rise is used as the heating rate. By configuring the invention according to claim 2 as described above, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the contents of calculation by the heating rate calculation means can be simplified and the control cost can be reduced. You can

【０００８】また、上記請求項３に係る発明の構成上の
特徴は、上記請求項１に記載の給湯器において、加熱速
度として、一定時間間隔における上昇温度を用いたこと
にある。上記のように請求項３に係る発明を構成したこ
とにより、上記請求項１に係る発明の効果に加え、加熱
速度演算手段による演算内容を簡単にすることができ、
制御コストを安価にすることができる。Further, the structural feature of the invention according to claim 3 is that in the water heater according to claim 1, the temperature rising rate at a constant time interval is used as the heating rate. By configuring the invention according to claim 3 as described above, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the contents of calculation by the heating rate calculation means can be simplified,
The control cost can be reduced.

【０００９】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明すると、図１は、第１の実施形態に係る給
湯器を概略的に示したものである。給湯器１０は、筒形
の燃焼室１１を有している。燃焼室１１は、上端が開放
され、下端が閉鎖されると共に、下端の一部が後述する
送風器１６に接続されている。燃焼室１１内の上部に
は、周囲に多数の金属製フィン１２ａを有するフィンチ
ューブ型熱交換器１２が設けられている。熱交換器１２
の入口側には、給水管Ｐ1 が接続されており、出口側に
は給湯管Ｐ2 が接続されている。給水管Ｐ1 及び給湯管
Ｐ2 は、図１に示すように、燃焼室１１を貫通して下方
に導かれ、給水管Ｐ1 は水道等の給水源（図示しない）
に接続され、給湯管Ｐ2 の先端には給湯栓２１が接続さ
れている。そして、燃焼室１１近傍の給水管Ｐ1 内には
水の流れの有無を検出する水流スイッチ２２が設けられ
ている。また、燃焼室１１近傍の給湯管Ｐ2 内には、湯
温を検出するサーミスタ２３が設けられている。なお、
サーミスタ２３以外の温度センサ例えばサーモカップル
等を用いてもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a water heater according to the first embodiment. The water heater 10 has a cylindrical combustion chamber 11. The combustion chamber 11 has an upper end opened and a lower end closed, and a part of the lower end is connected to a blower 16 described later. A fin-tube heat exchanger 12 having a large number of metal fins 12a around it is provided in the upper part of the combustion chamber 11. Heat exchanger 12
A water supply pipe P1 is connected to the inlet side of the and the hot water supply pipe P2 is connected to the outlet side. As shown in FIG. 1, the water supply pipe P1 and the hot water supply pipe P2 are guided downward through the combustion chamber 11, and the water supply pipe P1 is a water supply source (not shown) such as a tap water.
And a hot water supply plug 21 is connected to the tip of the hot water supply pipe P2. A water flow switch 22 for detecting the presence / absence of water flow is provided in the water supply pipe P1 near the combustion chamber 11. A thermistor 23 for detecting the hot water temperature is provided inside the hot water supply pipe P2 near the combustion chamber 11. In addition,
A temperature sensor other than the thermistor 23, such as a thermocouple, may be used.

【００１０】燃焼室１１内の熱交換器１２の下側には、
ガスノズル１３ａを有するバーナ１３が設けられてい
る。ガスノズル１３ａは、ガス量調整用の比例制御弁１
４ａとガス流路を開閉する電磁弁１４ｂが介装されたガ
ス供給管ＰG に接続されており、ガス供給源（図示しな
い）からガスをバーナ１３へ供給するようになってい
る。また、バーナ１３の上部近傍には、供給ガスに着火
させるイグナイタ１３ｂの高圧側端子に接続されるスパ
ーク電極１３ｃが設けられている。そして、バーナ１３
の着火によるガスの燃焼により熱交換器１２が加熱さ
れ、この熱が熱交換器１２内を通過する水に伝達され、
湯となって給湯管Ｐ2 に排出されるようになっている。Below the heat exchanger 12 in the combustion chamber 11,
A burner 13 having a gas nozzle 13a is provided. The gas nozzle 13a is a proportional control valve 1 for adjusting the gas amount.
4a and a solenoid valve 14b for opening and closing the gas flow path are connected to a gas supply pipe PG, and gas is supplied from a gas supply source (not shown) to the burner 13. A spark electrode 13c connected to the high-voltage side terminal of the igniter 13b for igniting the supply gas is provided near the upper portion of the burner 13. And burner 13
The heat exchanger 12 is heated by the combustion of gas due to the ignition of the heat, and this heat is transferred to the water passing through the heat exchanger 12,
It becomes hot water and is discharged to the hot water supply pipe P2.

【００１１】燃焼室１１内の熱交換器１２の下流側に
は、排気ガスを外部に排出する排気フード１５が設けら
れている。燃焼室１１内の底部に設けた送風器１６は、
ファンケース内にシロッコファン（以下、単にファンと
記す）１６ａを回転自在に支持し、その回転軸に電動モ
ータ１６ｂを連結している。An exhaust hood 15 for discharging exhaust gas to the outside is provided on the downstream side of the heat exchanger 12 in the combustion chamber 11. The blower 16 provided at the bottom of the combustion chamber 11 is
A sirocco fan (hereinafter, simply referred to as a fan) 16a is rotatably supported in a fan case, and an electric motor 16b is connected to its rotation shaft.

【００１２】つぎに、上記のように構成した給湯器の動
作を電気的に制御するための電気制御装置３０について
図面を用いて説明する。この電気制御装置３０は、図２
に示すように、制御回路３１を設けている。制御回路３
１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ等からなるマイ
クロコンピュータにより構成されており、図３及び図４
に示すフローチャートに対応した「湯沸制御プログラム
Ｉ」を実行する。制御回路３１は、給湯器の燃焼前のサ
ーミスタ２３による給湯管Ｐ2 内の湯の初期温度Ｔ0 に
対する、給湯器の燃焼時の給湯管Ｐ2 内における第１の
温度上昇分及び第２の温度上昇分を示す温度定数α，β
（α＜β）を記憶する。制御回路３１には、基準時間ｔ
B と給湯器の燃焼時の湯温がＴ＋αからＴ＋βになるま
での時間ｔとを比較する時間判定回路が含まれている。
ここで、基準時間ｔB は、給湯器が最初に使用されると
きの、燃焼時の湯温がＴ＋αからＴ＋βになるまでの基
準時間を示すもので、実際の測定により定められる場合
と、給湯器の性能に基づいて予め理論的及び実験的に定
められる場合とがある。Next, an electric control device 30 for electrically controlling the operation of the water heater constructed as described above will be described with reference to the drawings. This electric control unit 30 is shown in FIG.
A control circuit 31 is provided as shown in FIG. Control circuit 3
Reference numeral 1 denotes a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, I / O, etc.
The "water heating control program I" corresponding to the flowchart shown in is executed. The control circuit 31 controls the first temperature increase amount and the second temperature increase amount in the hot water supply pipe P2 when the hot water supply device burns with respect to the initial temperature T0 of the hot water in the hot water supply pipe P2 by the thermistor 23 before combustion of the hot water supply device. Indicating temperature constants α, β
Memorize (α <β). The control circuit 31 has a reference time t
A time determination circuit for comparing B with the time t from when the hot water temperature at the time of combustion of the water heater changes from T + α to T + β is included.
Here, the reference time tB indicates the reference time for the hot water temperature during combustion to change from T + α to T + β when the water heater is first used. The reference time tB is determined by actual measurement and the water heater. It may be determined theoretically and experimentally in advance based on the performance of the.

【００１３】制御回路３１の入力側には、上記水流スイ
ッチ２２及びサーミスタ２３が接続されている。制御回
路３１の出力側には、上記イグナイタ１３ｂ、比例制御
弁１４ａ、電磁弁１４ｂ、ファン１６ａ駆動用の電動モ
ータ１６ｂが駆動回路３２ａ〜３２ｄを介して接続され
ている。また、制御回路３１の出力側には、温度上昇時
間が基準温度ｔB 以上になったときに点灯表示する給湯
器１０の前面に設けたフィン閉塞表示ランプ１７（図１
には示さない）が駆動回路３２ｅを介して接続されてい
る。駆動回路３２ａ〜３２ｅは、制御回路３１からの信
号を受けてイグナイタ１３ｂ、比例制御弁１４ａ、電磁
弁１４ｂ、電動モータ１６ｂ及びフィン閉塞表示ランプ
１７への通電を制御する。The water flow switch 22 and the thermistor 23 are connected to the input side of the control circuit 31. The igniter 13b, the proportional control valve 14a, the solenoid valve 14b, and the electric motor 16b for driving the fan 16a are connected to the output side of the control circuit 31 via drive circuits 32a to 32d. Further, on the output side of the control circuit 31, a fin blockage indicator lamp 17 (FIG. 1) provided on the front surface of the water heater 10 is lit and displayed when the temperature rise time exceeds the reference temperature tB.
(Not shown in FIG. 2) are connected via the drive circuit 32e. The drive circuits 32a to 32e receive signals from the control circuit 31 and control energization of the igniter 13b, the proportional control valve 14a, the solenoid valve 14b, the electric motor 16b, and the fin blockage indicator lamp 17.

【００１４】次に、上記のように構成した第１の実施形
態の動作について説明する。第１の実施形態において
は、給湯器の初期使用時に、給湯器の運転により上記基
準時間ｔB が規定され、この基準時間ｔB に基づいて、
以後の熱交換器のフィンの閉塞状態が検出されるように
なっている。Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. In the first embodiment, when the water heater is initially used, the reference time tB is defined by the operation of the water heater, and based on this reference time tB,
Subsequent blockages of the fins of the heat exchanger are detected.

【００１５】給湯器のコードが電源（図示しない）に接
続されると、制御回路３１は、「湯沸制御プログラム
Ｉ」の実行を図３に示すステップ４０にて開始し、ステ
ップ４１にて通水の有無が判定される。給湯栓２１を開
放することにより給水管Ｐ1 内に通水が開始されると、
水流スイッチ２２がオンになる。これに応じて、制御回
路３１はステップ４１にて「ＹＥＳ」との判定の基にプ
ログラムをステップ４２に移行させ、サーミスタ２３か
らの入力により給湯管Ｐ2 内の水温の初期値Ｔ0を検知
しこれを記憶する。そして、制御回路３１は、ステップ
４３にて上記初期値Ｔ0 に制御回路３１に記憶されたα
値をプラスしてＴ0 ＋αを算出すると共に初期値Ｔ0 に
制御回路３１に記憶されたβ値をプラスしてＴ0 ＋βを
算出し、この値を記憶する。When the cord of the water heater is connected to the power source (not shown), the control circuit 31 starts executing the "hot water control program I" at step 40 shown in FIG. The presence or absence of water is determined. When water supply is started in the water supply pipe P1 by opening the hot water tap 21,
The water flow switch 22 is turned on. In response to this, the control circuit 31 shifts the program to step 42 based on the judgment of "YES" in step 41, and detects the initial value T0 of the water temperature in the hot water supply pipe P2 by the input from the thermistor 23. Memorize Then, in step 43, the control circuit 31 sets α stored in the control circuit 31 to the initial value T0.
The value is added to calculate T0 + α, and the β value stored in the control circuit 31 is added to the initial value T0 to calculate T0 + β, and this value is stored.

【００１６】つぎに、ステップ４４にて、電動モータ１
６ｂに通電してファン１６ａを回転させバーナ１３に燃
焼用の空気を供給し、同時に電磁弁１４ｂをオンさせて
ガスをバーナ１３に供給し、かつイグナイタ１３ｂを作
動させてガスに着火させて、燃焼制御が開始される。こ
れにより、熱交換器１２が加熱され、その熱が給水管Ｐ
1 から流入した水に伝えられて湯沸かしが行われ、給湯
管Ｐ2 に供給される。ステップ４５にてサーミスタ２３
からの検出温度ＴとＴ0 ＋αの大小が判定される。給湯
管Ｐ2 内の湯温が、Ｔ0 ＋α以上になると、ステップ４
５にて「ＹＥＳ」との判定の基に、プログラムはステッ
プ４６に移され、制御回路３１に内蔵されたタイマがリ
セットスタートする。そして、給湯管Ｐ2 内の湯温が、
さらに上昇してＴ0 ＋β以上になると、ステップ４７に
て「ＹＥＳ」との判定の基に、プログラムはステップ４
８に移され、タイマの計時ｔB が読み込まれる。すなわ
ち、湯温度が、Ｔ0 ＋αからＴ0 ＋βに上昇するまでの
基準時間ｔB が求められる。基準時間ｔB は、ステップ
４９にて制御回路３１に記憶される。そして、給湯栓２
１が閉じられて給湯器の使用が終わると、燃焼制御も終
了し、ステップ５０にて「ＹＥＳ」との判定の基にプロ
グラムはステップ５１に移され、つぎの給湯器の使用に
よる燃焼制御が待たれる。Next, at step 44, the electric motor 1
6b is energized to rotate the fan 16a to supply combustion air to the burner 13, simultaneously turn on the solenoid valve 14b to supply gas to the burner 13, and activate the igniter 13b to ignite the gas, Combustion control is started. As a result, the heat exchanger 12 is heated and its heat is supplied to the water supply pipe P.
It is transmitted to the water flowing in from 1 to be boiled and supplied to the hot water supply pipe P2. Thermistor 23 in step 45
The detected temperatures T and T0 + α are determined. When the temperature of the hot water in the hot water supply pipe P2 exceeds T0 + α, step 4
Based on the judgment of "YES" in 5, the program is moved to step 46, and the timer built in the control circuit 31 is reset and started. And the temperature of the hot water in the hot water supply pipe P2 is
When it further rises to T0 + β or more, the program proceeds to step 4 based on the determination of “YES” at step 47.
Then, the time tB of the timer is read. That is, the reference time tB until the hot water temperature rises from T0 + α to T0 + β is obtained. The reference time tB is stored in the control circuit 31 in step 49. And hot water tap 2
When 1 is closed and the use of the water heater is finished, the combustion control is also ended, and the program is moved to step 51 based on the determination of “YES” in step 50, and the combustion control by the next use of the water heater is performed. I can wait.

【００１７】給湯栓２１を開放することにより給湯器の
使用が開始され、給水管Ｐ1 内に通水が開始されて水流
スイッチ２２がオンになる。これに応じて、制御回路３
１はステップ５１にて「ＹＥＳ」との判定の基にプログ
ラムをステップ５２に移行させ、サーミスタ２３からの
入力により給湯管Ｐ2 内の水温の初期値Ｔ0 を検知しこ
れを記憶する。つぎに、ステップ５３にて検知された初
期値Ｔ0 に各々α値及びβ値がプラスされ、Ｔ0 ＋α及
びＴ0 ＋βが算出され、制御回路３１に記憶される。つ
ぎに、ステップ５４にて、燃焼制御が開始される。これ
により、熱交換器１２が加熱され、その熱が給水管Ｐ1
から流入した水に伝えられて湯沸かしが行われ、給湯管
Ｐ2 に湯が供給される。When the hot water supply tap 21 is opened, use of the hot water supply device is started, water is started to flow through the water supply pipe P1, and the water flow switch 22 is turned on. In response to this, the control circuit 3
In step 51, the program shifts to step 52 based on the judgment of "YES" in step 51, and the initial value T0 of the water temperature in the hot water supply pipe P2 is detected by the input from the thermistor 23 and stored. Next, the α value and the β value are respectively added to the initial value T0 detected in step 53, and T0 + α and T0 + β are calculated and stored in the control circuit 31. Next, at step 54, combustion control is started. As a result, the heat exchanger 12 is heated and its heat is supplied to the water supply pipe P1.
It is transmitted to the water flowing in from the inside to perform boiling water, and the hot water is supplied to the hot water supply pipe P2.

【００１８】つぎに、ステップ５５にてサーミスタ２３
からの検出温度ＴとＴ0 ＋αの大小が判定される。給湯
管Ｐ2 内の湯温が、Ｔ0 ＋α以上になると、ステップ５
５にて「ＹＥＳ」との判定の基に、プログラムはステッ
プ５６に移され、制御回路３１に内蔵されたタイマがリ
セットスタートする。そして、給湯管Ｐ2 内の湯温が、
さらに上昇してＴ0 ＋β以上になると、ステップ５７に
て「ＹＥＳ」との判定の基に、プログラムはステップ５
８に移され、タイマの計時ｔ1 が読み込まれる。すなわ
ち、湯温度が、Ｔ0 ＋αからＴ0 ＋βに上昇するまでの
時間ｔ1 が求められる。そして、ステップ５９にて時間
ｔ1 と基準時間ｔB との大小が比較される。給湯器の使
用期間が短くて、熱交換器のフィン閉塞が軽度なうち
は、時間ｔ1 と基準時間ｔB とは等しいので、ステップ
５９にて「ＮＯ」との判定の基にプログラムはステップ
６０に移され、比例制御弁による、比例制御が開始され
る。そして、給湯栓２１が閉じられて給湯器の使用が終
わると、燃焼制御も終了し、ステップ５０にて「ＹＥ
Ｓ」との判定の基にプログラムはステップ５１に移さ
れ、つぎの給湯器の使用による燃焼制御が待たれる。Next, at step 55, the thermistor 23.
The detected temperatures T and T0 + α are determined. When the temperature of the hot water in the hot water supply pipe P2 exceeds T0 + α, step 5
Based on the determination of "YES" in 5, the program is moved to step 56, and the timer built in the control circuit 31 is reset and started. And the temperature of the hot water in the hot water supply pipe P2 is
When it further rises to become T0 + β or more, the program proceeds to step 5 based on the determination of “YES” at step 57.
8 and the time t1 of the timer is read. That is, the time t1 required for the hot water temperature to rise from T0 + α to T0 + β is obtained. Then, in step 59, the time t1 is compared with the reference time tB. As long as the water heater is used for a short period and the fins of the heat exchanger are lightly closed, the time t1 is equal to the reference time tB. Therefore, the program proceeds to step 60 based on the judgment of "NO" at step 59. Then, the proportional control is started by the proportional control valve. Then, when the hot water tap 21 is closed and the use of the hot water supply device is finished, the combustion control is also finished, and in step 50, "YE
Based on the determination of "S", the program is moved to step 51, and the combustion control by the next use of the water heater is awaited.

【００１９】そして、上記給湯器１０の長期間の使用に
より、フィン１２ａがしだいに酸化腐食し、フィン１２
ａに金属酸化物が蓄積することにより、フィン間隔が狭
くなるいわゆるフィン閉塞状態になる。フィン閉塞状態
になると、熱交換器１２の熱交換量が少なくなり、その
結果、給湯管Ｐ2 に供給される湯温度の上昇速度も遅く
なる。As the water heater 10 is used for a long time, the fins 12a are gradually oxidized and corroded, and the fins 12a
The accumulation of metal oxides in a leads to a so-called fin closed state in which the fin spacing is narrowed. When the fins are closed, the heat exchange amount of the heat exchanger 12 decreases, and as a result, the rising rate of the temperature of the hot water supplied to the hot water supply pipe P2 becomes slow.

【００２０】かかるフィン閉塞状態になり、湯温度がＴ
0 ＋αからＴ0 ＋βに上昇するまでの時間ｔ1 が基準時
間ｔB より長くなると、ステップ５９にて「ＹＥＳ」と
の判定の基に、プログラムはステップ６１に移されフィ
ン閉塞表示信号が出力される。これに応じて、駆動回路
３２ｅはフィン閉塞表示ランプ１７にフィン閉塞を点灯
表示させる。さらに、制御回路３１は、ステッ６２にて
「燃焼制御」を停止し、ステップ６３にてプログラムの
実行を終了する。When the fins are closed, the temperature of the hot water becomes T
When the time t1 required to rise from 0 + α to T0 + β becomes longer than the reference time tB, the program is moved to step 61 based on the judgment of "YES" in step 59, and the fin closing display signal is output. In response to this, the drive circuit 32e causes the fin blockage display lamp 17 to light up and display the fin blockage. Further, the control circuit 31 stops the "combustion control" at step 62, and ends the program execution at step 63.

【００２１】以上に説明したように、上記第１の実施形
態によれば、フィン閉塞状態になると、燃焼に必要な空
気が足りなくなり、ガスバーナの燃焼効率が低下し、そ
のため、湯の加熱速度が低下し、湯温度がＴ0 ＋αから
Ｔ0 ＋βに上昇するまでの計測時間ｔ1 が基準時間ｔB
より長くなることを利用し、給湯器のフィン閉塞状態を
確実に知ることができる。また、フィン閉塞状態の検知
に応じて給湯器の燃焼状態を停止させることにより、フ
ィン閉塞に伴う不具合の発生を未然に防止することがで
きる。さらに、このフィン閉塞検出では、使用するセン
サがサーミスタ１個のみであり、従来に較べて非常に簡
易な構成となっているため、安価に熱交換器のフィン閉
塞状態を検出することができる。As described above, according to the first embodiment, when the fins are closed, the air required for combustion is insufficient, and the combustion efficiency of the gas burner is reduced. Therefore, the heating rate of hot water is increased. The reference time tB is the measurement time t1 until the temperature of the hot water decreases and the temperature of the hot water rises from T0 + α to T0 + β.
By taking advantage of the longer length, it is possible to reliably know the fin closed state of the water heater. Further, by stopping the combustion state of the water heater in response to the detection of the fin closed state, it is possible to prevent the occurrence of a problem due to the fin closed state. Further, in this fin blockage detection, since the sensor used is only one thermistor and has a much simpler structure than the conventional one, it is possible to detect the fin blockage state of the heat exchanger at low cost.

【００２２】つぎに、第２の実施形態について図面によ
り説明する。本実施形態に係る給湯器においては、第１
の実施形態と異なり、給湯器の燃焼時の湯温がＴ＋αか
らＴ＋βになるまでの基準時間として、給湯器の性能に
ついての理論的あるいは実験的考察に基づいて予め決定
された値ｔK 用いるようにしたものである。このように
決定された基準時間ｔK は、給湯器毎に実測して得られ
た上記基準時間ｔB に較べると、わずかにばらつきがあ
るが、簡易な決定手段として有効である。そして、この
基準時間ｔK が、予め制御回路３１に記憶され、制御プ
ログラムは、図５に示すように、「湯沸制御プログラム
ＩＩ」に変更される。その他の構成は、上記第１の実施
形態と同様である。Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. In the water heater according to the present embodiment, the first
Unlike the embodiment described above, as a reference time until the hot water temperature during combustion of the water heater changes from T + α to T + β, a value tK determined in advance based on theoretical or experimental consideration of the water heater performance is used. It was done. The reference time tK determined in this manner is slightly different from the reference time tB obtained by actually measuring each water heater, but it is effective as a simple determination means. Then, the reference time tK is stored in the control circuit 31 in advance, and the control program is changed to the "boiling control program II" as shown in FIG. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

【００２３】以上のように構成した第２の実施形態にお
いては、ステップ７１にて予め決定され制御回路３１に
記憶された基準時間ｔK が読み出され、上記第１の実施
形態と同様に、燃焼制御時にステップ８０にて時間計測
値ｔ1 と基準時間ｔK との大小が比較され、時間ｔ1 が
基準時間ｔK より大きくなったときに、フィン閉塞であ
ると判定される。すなわち、第２の実施形態によって
も、上記第１の実施形態と同様に、湯の加熱速度によ
り、給湯器のフィン閉塞状態を確実に知ることができ
る。なお、第２の実施形態においては、上記のように基
準時間ｔK の設定方法が第１の実施形態と異なるため、
給湯器の種類によってわずかにばらつきが生じるが、フ
ィン閉塞検出において問題になることはない。また、基
準時間ｔK の決定が簡単になるので、プログラム設計を
安価に行うことができる。In the second embodiment configured as described above, the reference time tK previously determined in step 71 and stored in the control circuit 31 is read out, and the combustion is performed as in the first embodiment. At the time of control, the time measurement value t1 is compared with the reference time tK in step 80, and when the time t1 is longer than the reference time tK, it is determined that the fin is closed. That is, also in the second embodiment, as in the first embodiment, the fin closing state of the water heater can be reliably known from the heating rate of the hot water. In the second embodiment, as described above, the method of setting the reference time tK is different from that of the first embodiment.
Although there are slight variations depending on the type of water heater, this does not pose a problem in detecting fin blockage. Further, since the reference time tK can be easily determined, the program can be designed at low cost.

【００２４】なお、上記各実施形態においては、湯温の
加熱速度を、一定温度上昇に要する時間の変化により表
しているが、これに代えて、一定時間内に上昇する湯温
の変化により表すようにしてもよい。また、演算の手間
が増えるが、温度と時間により加熱速度を算出するよう
にしてもよい。In each of the above-mentioned embodiments, the heating rate of the hot water temperature is represented by the change in the time required to raise the constant temperature, but instead of this, it is represented by the change in the hot water temperature that rises within the constant time. You may do it. In addition, the heating rate may be calculated based on the temperature and the time, although the calculation time and labor is increased.

【００２５】また、上記各実施形態においては、基準時
間を予め定めているが、燃焼時毎の湯温がＴ＋αからＴ
＋βになるまでの時間計測値ｔ1 を記憶し、比較する基
準時間として、時間計測時の一定時間前の時間計測値ｔ
1 を用いるようにしてもよい。これにより、フィン閉塞
を検出することができ、また予め基準値を設定する手間
を省くことができる。Further, in each of the above embodiments, the reference time is set in advance, but the hot water temperature at each combustion is from T + α to T
The time measurement value t1 up to + β is stored and used as a reference time for comparison, which is a time measurement value t before a predetermined time at the time measurement.
1 may be used. As a result, the fin blockage can be detected, and the trouble of setting the reference value in advance can be omitted.

【００２６】さらに、上記各実施形態においては、フィ
ン閉塞時に、警報の発生と給湯器の燃焼状態の停止の両
方を行っているが、いずれか一方をのみを行うようにす
ることもできる。また、上記各実施形態においては、フ
ィン閉塞時に、給湯器の燃焼状態を停止させるようにし
ているが、燃焼状態は停止させないで、例えば最大能力
を制限（２０号から１６号等）して安全に使用できるよ
うにすることもできる。また、フィン閉塞状態の表示手
段としては、ランプに限らずブザー等の音響表示手段を
用いることができる。なお、上記各実施例に示した給湯
器のフィン閉塞検出装置は、台所や洗面所の給湯器に用
いられるものであるが、その他風呂釜用の給湯器等にも
用いることができる。Further, in each of the above-mentioned embodiments, when the fins are closed, both the alarm is issued and the combustion state of the water heater is stopped, but it is also possible to perform only one of them. Further, in each of the above embodiments, the combustion state of the water heater is stopped when the fins are closed, but the combustion state is not stopped, for example, the maximum capacity is limited (No. 20 to 16 etc.) to ensure safety. It can also be used for. Further, as the fin closed state display means, not only a lamp but also an acoustic display means such as a buzzer can be used. The fin blockage detecting device for the water heater shown in each of the above-described embodiments is used for a water heater in a kitchen or a washroom, but can also be used for a water heater for a bathtub or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１実施例に係る給湯器を概略的に示
す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a water heater according to a first embodiment of the present invention.

【図２】同給湯器の電気制御装置を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing an electric control device of the water heater.

【図３】図２の制御回路により実行される「湯沸制御プ
ログラムＩ」のフローチャートの一部である。FIG. 3 is a part of a flowchart of a “water boiling control program I” executed by the control circuit of FIG.

【図４】図２の制御回路により実行される「湯沸制御プ
ログラムＩ」のフローチャートの一部である。FIG. 4 is a part of a flowchart of a “boiling control program I” executed by the control circuit of FIG.

【図５】第２の実施形態において、図２の制御回路によ
り実行される「湯沸制御プログラムＩＩ」のフローチャ
ートである。FIG. 5 is a flowchart of a “hot water boiling control program II” executed by the control circuit of FIG. 2 in the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…給湯器、１１…燃焼室、１２…熱交換器、１２ａ
…フィン、１３…バーナ、１５…排気フード、１６…送
風器、１６ａ…ファン、１６ｂ…電動モータ、１７…フ
ィン閉塞表示ランプ、２１…給湯栓、２２…水流スイッ
チ、２３…サーミスタ、３０…電気制御装置、３１…制
御回路、Ｐ1…給水管、Ｐ2…給湯管。10 ... Water heater, 11 ... Combustion chamber, 12 ... Heat exchanger, 12a
... Fins, 13 ... Burners, 15 ... Exhaust hoods, 16 ... Blowers, 16a ... Fans, 16b ... Electric motors, 17 ... Fin blocking indicator lamps, 21 ... Hot water taps, 22 ... Water flow switches, 23 ... Thermistors, 30 ... Electricity Control device, 31 ... Control circuit, P1 ... Water supply pipe, P2 ... Hot water supply pipe.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−123951（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−269847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−9148（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−141417（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−12740（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 5/24 106 F24H 1/10 303 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-63-123951 (JP, A) JP-A-7-269847 (JP, A) JP-A-62-1948 (JP, A) JP-A-62-141417 (JP , A) Actual Kaihei 7-12740 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) F23N 5/24 106 F24H 1/10 303

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 給水管および給湯管を備えたフィンチュ
ーブ型熱交換器と、この熱交換器を加熱するガスバーナ
とを備えた給湯器において、 前記給湯管に設けた温度検出手段と、 時間経過を計測する計時手段と、 前記温度検出手段の検出結果及び前記計時手段による計
時経過に基づいて、検出温度の上昇速度を演算する加熱
速度演算手段と、 所定の基準加熱速度値を設定する基準加熱速度設定手段
と、 前記加熱速度演算手段による算出値と前記基準加熱速度
値とを比較してフィン閉塞状態であるか否かを判定する
判定手段と、 前記判定手段によるフィン閉塞であるとの判定を受けて
警告を発するフィン閉塞警告手段、又は給湯器の燃焼状
態を停止させる燃焼停止制御手段の少なくとも何れか１
つを設けたことを特徴とするフィン閉塞検出装置を備え
た給湯器。1. A water heater provided with a fin tube type heat exchanger having a water supply pipe and a hot water supply pipe, and a gas burner for heating the heat exchanger, comprising: a temperature detecting means provided in the hot water supply pipe; And a heating rate calculation means for calculating the rising speed of the detected temperature based on the detection result of the temperature detection means and the time elapsed by the time measurement means, and a reference heating for setting a predetermined reference heating speed value. Speed setting means, determination means for comparing the calculated value by the heating speed calculation means and the reference heating speed value to determine whether or not the fin is closed, and determination by the determination means that the fin is closed At least one of the fin blockage warning means for receiving a warning and the combustion stop control means for stopping the combustion state of the water heater.
A water heater equipped with a fin blockage detection device. 【請求項２】 上記請求項１に記載の給湯器において、 前記加熱速度として、一定温度上昇に要する時間を用い
たことを特徴とするフィン閉塞検出装置を備えた給湯
器。2. The water heater according to claim 1, wherein the heating rate is a time required to raise a constant temperature, and the fin blockage detection device is provided. 【請求項３】 上記請求項１に記載の給湯器において、 前記加熱速度として、一定時間間隔における上昇温度を
用いたことを特徴とするフィン閉塞検出装置を備えた給
湯器。3. The water heater according to claim 1, wherein a rising temperature at a constant time interval is used as the heating rate.