JP3454995B2 - フィン閉塞検出装置を備えた給湯器 - Google Patents
フィン閉塞検出装置を備えた給湯器Info
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Description
【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。
検出するフィン閉塞検出装置を備えた給湯器に関する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
す模式図である。
【図２】同給湯器の電気制御装置を示すブロック図であ
る。
る。
【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。
ログラムＩ」のフローチャートの一部である。
【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。
ログラムＩ」のフローチャートの一部である。
【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。
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。
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。
…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。
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
Claims (3)
- 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33415095A JP3454995B2 (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | フィン閉塞検出装置を備えた給湯器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33415095A JP3454995B2 (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | フィン閉塞検出装置を備えた給湯器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09152128A JPH09152128A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3454995B2 true JP3454995B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=18274096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33415095A Expired - Fee Related JP3454995B2 (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | フィン閉塞検出装置を備えた給湯器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3454995B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5334283B2 (ja) * | 2008-03-06 | 2013-11-06 | パナソニック株式会社 | 器具監視装置 |
-
1995
- 1995-11-28 JP JP33415095A patent/JP3454995B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09152128A (ja) | 1997-06-10 |
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