JP3897680B2

JP3897680B2 - 給湯機器

Info

Publication number: JP3897680B2
Application number: JP2002313956A
Authority: JP
Inventors: 文宏竹村
Original assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Current assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2022-10-29
Also published as: JP2004150655A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石油式のバーナ等を有する給湯機器に係わり、特に、故障履歴等を把握可能な給湯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、石油式のバーナを有する給湯機器は、特許文献１に示すように、燃料タンクから供給される灯油等の燃料をバーナで燃焼させて缶体内の水を加熱することにより、所定温度の湯を得るように構成されている。そして、この給湯機器において異常が発生した場合は、各種センサからの異常検知信号に基づき、リモコン等の表示部に異常に対応した番号を表示させることで、異常の発生現象が把握できるように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−９８４０６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような給湯機器にあっては、リモコンの表示部に表示される番号等により、例えばバーナ異常、給水異常等のように異常の発生現象は把握できるものの、例えばバーナ異常の場合に、バーナのどの部位が異常かを、すなわち故障部位を即座に特定することが難しい。そのため、修理時に、バーナ異常に係わる部位である電磁ポンプやバーナ本体等を全て検査する必要性も生じ、修理に時間がかかる等、異常発生時の対応を素早く的確に行うことが難しいという問題点を有している。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、各種センシングデータ等を所定時間毎に保存できて、機器の異常発生時等に故障部位を簡単に特定しその対応を的確に行い得る給湯機器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、給水配管及び給湯配管が接続された缶体と、該缶体を加熱するバーナと、該バーナ運転時の指令値及び又は各種センサの検知信号からなるデータを取得するデータ取得手段と、リモコンを有して前記バーナを所定の運転状態にするために各種アクチュエータを制御する制御手段と、を備えた給湯機器であって、前記制御手段は、データ取得手段で取得されたデータを所定時間毎に保存データとしてその記憶部に記憶すると共に、前記データ取得手段の検知信号によって機器の異常が検知された時点で、発生した異常に対応する番号と前記記憶部に記憶されている最新の保存データを前記リモコンの表示部に表示することを特徴とする。
【０００７】
このように構成することにより、給水配管の水温や流量等の各種センサによる検知信号あるいはバーナの電磁ポンプのオン・オフやフレームロッドの電流値等の指令値がデータとしてデータ取得手段で逐次取得され、この取得されたデータは、制御手段によって所定時間毎に保存データとして記憶部に記憶される。そして、例えばバーナの着火ミス等の機器の異常が発生した場合には、該異常発生に対応した番号と異常発生前に記憶されている最新の保存データが読み出されてリモコンの表示部に表示される。この表示によって、異常発生時の各部位の履歴等を把握できるので、専用の測定器等を使用することなく、故障部位を容易かつ高い精度で特定することができる。
【０００９】
また、前記制御手段は、請求項２に記載の発明のように、揮発性記憶素子と不揮発性記憶素子を有し、前記保存データを揮発性記憶素子に記憶すると共に、該記憶した保存データを前記機器の異常が検知された時点に不揮発性記憶素子に転送して記憶することが好ましい。このように構成することにより、保存データの一時的な記憶が揮発性記憶素子で行われ、表示される保存データの記憶が不揮発性記憶素子で行われることから、両記憶素子の有効利用が図れると共に例えば機器の異常発生時の保存データが不揮発性記憶素子に長期に亘り確実に保存される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明に係わる給湯機器の一実施形態を示し、図１がその概略構成図、図２がそのブロック図、図３がリモコンの正面図、図４及び図５が動作の一例を示すフローチャートである。
【００１２】
図１において、給湯機器１は、湯を蓄える缶体２と、この缶体２を加熱するバーナ３を有している。缶体２には、三方弁６を有し缶体２に水を供給する給水配管４と、三方弁７を有し図示しない水栓等に缶体２内の湯を供給する給湯配管５が連結されている。また、缶体２には、湯の温度を検出する温水センサ８と缶体２の温度を検出する缶体センサ９が配置され、前記給水配管４には、該配管４内の水の温度を検出する水温センサ１０と、給水配管４内の圧力を検出する圧力センサ１１（図２参照）及び流量を検出する流量センサ１２等が配置されている。
【００１３】
前記温水センサ８、缶体センサ９及び水温センサ１０は、例えばサーミスタ式の温度センサで形成され、前記圧力センサ１１はダイヤフラム式の圧力センサで、また流量センサ１２は例えばフロート式の流量センサで形成されている。そして、これらの各センサ８〜１２はマイコン１３の入力側に接続され、このマイコン１３の出力側には、前記三方弁６、７が接続されると共に、前記バーナ３の電磁ポンプ１４等が接続されている。なお、電磁ポンプ１４には、例えば給湯機器１とは別体で配置された燃料タンク１５が給油管１６によって連結されている。
【００１４】
この給湯機器１は、図２のブロック図に示すように、前記マイコン１３と、このマイコン１３に有線（もしくは無線）で接続されたリモコン１７等によって形成された制御手段１８を有し、マイコン１３内には、入出力部１９と演算部２０及び記憶部としての揮発性記憶素子２１が設けられている。また、マイコン１３の入出力部１９と揮発性記憶素子２１間には、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク（ＨＤＤ）あるいはメモリーカード等からなる不揮発性記憶素子２２が接続されており、演算部２０の指令により、揮発性記憶素子２１の保存データが不揮発性記憶素子２２に転送記憶されるようになっている。
【００１５】
また、前記入出力部１９の入力側には、前記各センサ８〜１２等からなるセンサ群２３が接続され、入出力部１９の出力側には、前記バーナ３の電磁ポンプ１４及びそのファンモータ２４、前記三方弁６、７等からなるアクチュエータ群２５が接続されている。そして、アクチュエータ群２５が、センサ群２３から入力される検知信号に基づき制御手段１７によって制御されるようになっており、センサ群２３とマイコン１３によって、検知信号と指令値を取得するデータ取得手段が構成されている。
【００１６】
前記リモコン１７は、操作部２６と表示部２７を有して、例えば図３に示すように形成されている。すなわち、操作部２６は、台所のブザーを鳴らす呼び出しスイッチ２８、所定温度ずつ追いだきするランプ付きのおいだきスイッチ２９、浴室リモコン１７以外での浴室温度の設定を可能にするランプ付きの優先スイッチ３０、及び予約自動運転を可能にするランプ付きの自動スイッチ３１が設けられている。また、操作部２６には、蓋３２で覆われた状態で、給湯する湯の温度を設定する給湯温度調節スイッチ３３、浴槽に湯はりする水位を設定するふろ水位設定スイッチ３４、浴槽内の湯の温度を設定するふろ温度調節スイッチ３５、及び運転・停止を行うための運転スイッチ３６等が設けられている。
【００１７】
また、表示部２７は、例えば蛍光表示管で形成され、給湯の目安値温度を表示する横方向に並んだ多数の表示器からなる給湯温度表示部３７、時刻を表示する時刻表示部３８、設定されている給湯の沸き上がり温度をデジタル表示するフロ温度設定表示部３９、追いだき状態を表示する複数の表示器からなる追いだき表示部４０、及び優先時やバーナ３燃焼時、あるいは予約時等に点灯する各種表示灯が設けられている。なお、このような操作部２６と表示部２７を有するリモコン１７は、浴室の入口ドア外側の壁パネルに取り付けられて浴室外リモコンとして使用されるか、あるいは浴室内の浴槽近傍の壁パネルに取り付けられて浴室内リモコンとして使用される。
【００１８】
次に、前記給湯機器１の動作の一例を図４及び図５のフローチャート等に基づいて説明する。なお、各フローチャートは、マイコン１７に予め記憶してあるプログラムにしたがって自動的に実行される。先ず、図４に示すように、給湯機器１の前記運転スイッチ３６をオンするとプログラムが開始（Ｓ１００）されて、バーナ３の燃焼演算ルーチン（Ｓ１０１）に入り、前記センサ群２３のデータがマイコン１３の入出力部１９に読み込まれ（Ｓ１０２）、この読み込んだデータに基づいてマイコン１３の演算部２０で燃費が演算（Ｓ１０３）される。
【００１９】
ステップＳ１０３で燃費が演算されると、この燃費が得られるように前記電磁ポンプ１４やファンモータ２４等のアクチュエータ群２５に指令信号が出力（Ｓ１０４）されて、バーナ３が所定状態で燃焼する。そして、予め設定したセンサ群２３からの各種検知信号やバーナ３を構成する各アクチュエータへの指令値（以下、これらを保存データという）の保存タイミングか否かが判断（Ｓ１０５）される。この保存タイミングとしては一定時間が採用され、マイコン１３の揮発性記憶素子２１に保存データが仮保存されることから、不揮発性記憶素子２２の常時書き込みによる信頼性の低下が防止されるようになっている。
【００２０】
また、保存データの検知信号としては、流量センサ１２で検知される流量、温水センサ８、缶体センサ９、水温センサ１０あるいは図示しない追いだき温度センサ、空気温度センサ等の各センサのサーミスタ抵抗値、前記圧力センサ１１の出力電圧が使用されたり、いずれも図示しない凍結防止スイッチの状態、圧力スイッチの状態、感震器の状態、バーナハイリミットの状態、燃料タンク１５のオイルセンサやフロートスイッチの状態等が必要に応じて使用される。また、前記保存データの特性値としては、バーナ３の図示しないフレームロッドの電流値、ファンモータ２４の回転数、マイコン１３からの燃費指令値やファンモータ回転数指令値等が使用される。
【００２１】
そして、判断Ｓ１０５で「ＹＥＳ」の場合、すなわちマイコン１３内の揮発性記憶素子２１に保存データを保存するタイミングとなった場合は、この保存データを揮発性記憶素子２１に記憶（Ｓ１０６）させる。一方、判断Ｓ１０５で「ＮＯ」の場合かステップＳ１０６が実行されると、保存データの転送タイミングか否かが判断（Ｓ１０７）される。この転送タイミングとしては、後述するように異常発生時や所定のスイッチ操作による手動操作時、あるいは感震器の作動や落雷による主電源の停電等の電源遮断時等が採用される。
【００２２】
判断Ｓ１０７で「ＹＥＳ」の場合、すなわちマイコン１３内の揮発性記憶素子２１に予め設定した所定時間の保存データが保存された場合には、この保存データを不揮発性記憶素子２２に転送して該不揮発性記憶素子２２に記憶（Ｓ１０８）させる。また、判断Ｓ１０７で「ＮＯ」の場合、すなわち揮発性記憶素子２１に所定時間の保存データが保存されておらず該保存データを転送する必要がない場合、及び前記ステップＳ１０８で不揮発性記憶素子２２に保存データが転送・記憶された場合は、前記運転スイッチ３６がオフされて燃焼演算ルーチンが終了したか否かが判断（Ｓ１０９）される。この判断Ｓ１０９で「ＮＯ」の場合は、ステップＳ１０１にリターンし、判断Ｓ１０９で「ＹＥＳ」の場合は、一連のプログラムが終了（Ｓ１１０）する。
【００２３】
図５は、このように所定時間毎に保存された保存データの表示ルーチンを示すフローチャートである。この表示ルーチンは、プログラムが開始（Ｓ２００）され表示ルーチンに入ると（Ｓ２０１）と、先ず、前記センサ群２３が異常検知したか否かが判断（Ｓ２０２）される。この判断Ｓ２０２で「ＹＥＳ」の場合、すなわち、例えばバーナ３に着火ミスの異常が生じた場合は、当該異常に応じた異常信号がマイコン１３に入力され、マイコン１３により例えば電磁ポンプ１４の作動を停止させると共に所定時間後にファンモータ２４を停止させる等の停止処理（Ｓ２０３）を実行する。
【００２４】
なお、判断Ｓ２０２でバーナ３の着火ミスが検知された場合は、フレーム電流値、ファンモータ回転数指令値、ファンモータ回転数、燃費指令値等を時系列時に保存データとして保存することで、着火ミスの原因を容易に特定することができる。また、全自動系の異常発生時の場合は、圧力センサ１１の出力を時系列的に検証することで故障部位を特定することができる。
【００２５】
前記停止処理Ｓ２０３によって、バーナ３は停止状態とされて安全性が確保されると共に、この停止処理の後もしくは停止処理と平行して、異常信号が入力された時点に不揮発性記憶素子２２に記憶されている最新の保存データを読み出し（Ｓ２０４）、この読み出した保存データをリモコン１７の表示部２７に表示（Ｓ２０５）させ、その後プログラムを終了（Ｓ２０６）する。
【００２６】
このステップＳ２０５における表示としては、例えば図３に示すように、リモコン１７の表示部２７の給湯温度表示部３７に、その複数のＬＥＤの表示位置によって、表示されている保存データが転送前のどのくらいの時間のデータかを表示させる。つまり、例えば横方向に並んだ給湯温度表示部３７の左端の表示器が点灯している場合は、転送１分前のデータが表示されていることを示し、給湯温度表示部３７の右端が表示されている場合は転送前７分前のデータが表示されていることを示すようにする。
【００２７】
また、表示部２７の追いだき表示部４０には、その複数の表示器によって、データのオン・オフ状態が表示され、表示部２７のふろ温度設定表示部３９には、各種データの値を１６進数または１０進数で表示させる。なお、これらの表示は、リモコン１７の表示用スイッチである例えば自動スイッチ３１の２回連続操作（１回操作の場合は通常の自動運転機能）によって表示されるが、例えば専用の操作スイッチを設けることも勿論可能であるし、自動スイッチ３１の操作によって、表示データの時刻を進ませたり遡らせて表示することもできる。
【００２８】
一方、前記判断Ｓ２０２で「ＮＯ」の場合、すなわちセンサ群２３で異常が検知されない場合は、表示用の操作スイッチがオン（この例では自動スイッチ３１の２回連続操作）したか否かが判断（Ｓ２０６）される。この判断Ｓ２０６で「ＹＥＳ」の場合、すなわち保存データ読み出し用の所定の操作スイッチがオン操作された場合は、前記ステップＳ２０４、Ｓ２０５と同様に、不揮発性記憶素子２１に記憶されている最新の保存データを読み出し（Ｓ２０７）、この読み出した保存データを前述したと同様にリモコン１７の表示部２７の所定位置に表示（Ｓ２０８）させる。その後、運転スイッチ３６がオフしたか否かが判断（Ｓ２０９）され、この判断Ｓ２０９で「ＹＥＳ」になった時点でプログラムを終了（Ｓ２１０）する。
【００２９】
ところで、前記判断Ｓ２０６における手動操作が使用される場合としては、例えば異常が検出されない不具合の場合が上げられる。すなわち、例えば給湯温度が設定温度よりぬるい場合は異常検知はされないが、このような場合、前記操作スイッチを手動でオンさせると、不揮発性記憶素子２２に転送記憶されたセンサ群２３のサーミスタ抵抗値、流量センサ１２の状態、ファンモータ回転数指令値、燃費指令値等を時系列的に検証することで不具合部位が特定される。
【００３０】
なお、このフローチャートにおいては、不揮発性記憶素子２２からの保存データの読み出し及び表示を、異常検知時と操作スイッチの操作時（手動操作時）に行う場合について説明したが、例えば異常検知の場合にのみ読み出して表示を行うフローとすることもできるし、何らかの原因で電源が遮断された場合に読み出して表示を行うフローとすることもできる。この電源遮断時の保存データの読み出し・表示は、例えばバックアップ電源によって行われる。
【００３１】
このように、上記実施形態の給湯機器１にあっては、制御手段１８が、所定時間毎に保存データが保存される揮発性記憶素子２１と、この揮発性記憶素子２１に仮記憶された保存データが転送されて保存される不揮発性記憶素子２２を有し、不揮発性記憶素子２２に記憶されている保存データのうち、最新の保存データが例えば異常発生時等に読み出されて表示されるため、この表示によって、給湯機器１の故障部位を容易に特定することができ、例えば修理作業時間を短くすることができる等、修理作業の効率化を図ることが可能になる。
【００３２】
特に、リモコン１７の表示部２７に表示される異常発生時の番号と同時（もしくは交互）に保存データを表示することができるため、番号と保存データとを関連付けて故障部位を特定することができると共に、異常検出した時点で所定のデータが保存されるため、再現性の低いデータでも異常発生時に記憶されているセンシングデータで故障部位を特定することができる。
【００３３】
また、異常を検出しない状態の場合でも、手動によって不揮発性記憶素子２２に保存データを転送記憶させることができるため、センサ群２３で異常が検出されない不具合をも、保存データに基づいてその不具合箇所を特定することができる。さらに、マイコン１３のセンシングデータそのものを検証できるため、センサ群２３とマイコン１３間の通信異常等、従来の修理現場ではできなかった故障部位の特定を行うこともでき、これらのことから、異常発生や不具合発生時の故障部位等の特定を一層素早くかつ的確に行うことができる。
【００３４】
また、給湯機器１本体とは別体に設けられたリモコン１７の表示部２７に保存データを表示できるため、故障診断用の専用のテスター等を使用することなく、リモコン１７自体をテスター替わりに使用しつつ故障部位を特定できて、修理作業の作業性の向上が図れる等、修理や保守作業を一層効率的に行うことが可能になる。また、保存データの記憶が揮発性記憶素子２１で行われ、この揮発性記憶素子２１から転送され表示される保存データの記憶が不揮発性記憶素子２２で行われるため、安価になりつつある両記憶素子２１、２２の有効利用が図れると共に、例えば異常発生時の保存データを不揮発性記憶素子２２に長期に亘り安定して保存することができ、結果として、保守・修理コストの低減化を図ることが可能になる。
【００３５】
さらにまた、マイコン１３内の揮発性記憶素子２１に仮記憶される保存データの保存タイミングが、マイコン１３のプログラムの実行サイクルより十分に長く、保存データのデータ精度に影響しない（故障部位の特定に悪影響しない）長さに設定されているため、例えば保存データを実行サイクル毎に保存する必要がなくなり、マイコン１３に加わる負担を軽減させることができて、常時書き込みによる記憶素子２１、２２の信頼性低下を防止することができる。
【００３６】
図６及び図７は、前記リモコン１７のそれぞれ他の例を示す正面図であり、以下、上記例と同一部位には同一符号を付して説明する。先ず、図６に示すリモコン１７は、操作部２６に前記呼び出しスイッチ２８、ふろ温度調節スイッチ３５、給湯温度調節スイッチ３３、自動スイッチ３１、ふろ水位設定スイッチ３４、湯がぬるい時に所定温度暖めるあったかスイッチ４２等が設けられている。
【００３７】
また、リモコンの表示部２７は、ドットマトリクス表示器４３で形成され、例えば異常発生時に、図に示すように、燃費がグラフＧ１として、またフレームロッドの電流値がグラフＧ２として表示されると共に、バーナハイリミット、感震器、圧力スイッチ、フロートスイッチ等の状態が点灯表示されるようになっている。なお、ドットマトリクス表示器４３は、通常状態においては、図示しない運転オンスイッチ、運転オフスイッチ、モードスイッチ等のスイッチや、その状態を示す表示部等が設けられている。
【００３８】
このリモコン１７においても、例えば異常発生的にフレームロッドの電流値等を表示部２７にグラフ表示できて、上記実施形態のリモコン１７と同様に、故障部位の特定を容易に行うことができると共に、複数の保存データをグラフＧ１、Ｇ２として同時に表示できることから、時系列的な関連性を一目で把握できて、故障部位や故障原因の特定を一層的確に行うことができるという作用効果が得られる。
【００３９】
また、図７に示すリモコン１７は、操作部２６に給湯温度調節スイッチ３３、給湯時間設定スイッチ４４及び運転スイッチ３６等が設けられると共に、表示部２７に給湯時間表示部４５、給湯温度表示部３７等が設けられている。この例のリモコン１７においても、例えば異常発生時に給湯時間表示部４５にデータを表示させ、給湯温度表示部３７に時刻等を表示できて、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができると共に、リモコン１７自体の構成を簡略化して安価に形成できるという作用効果が得られる。このようにリモコン１７の操作部２６及び表示部２７の構成は、上記各例に限定されるものではなく、異常発生時にその状態を表示し得る表示部２７を有する適宜のリモコン１７を使用できる。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、次のような変形例を包含するものである。すなわち、上記実施形態においては、異常発生の有無に係わらず一定時間毎に揮発性記憶素子２１に記憶されている保存データを不揮発性記憶素子２２に転送して保存したが、例えば異常を検知した場合にのみ、異常発生直前の所定時間（５分間位）の保存データのみを不揮発性記憶素子２２に転送して記憶するように構成することもできる。
【００４１】
また、保存データの表示を給湯機器１とは別体のリモコン１７の表示部２７に表示させるようにしたが、例えば給湯機器１に付属する操作盤等のリモコンの表示部に表示させて緊急時の処理に対応させることもできるし、異常発生時に制御手段１８の不揮発性記憶素子２２（電装基板）を取り出し、これに記憶されている保存データを専用のテスターで時系列的に表示させることもできる。また、保存データをリモコン１７とテスター等に同時に表示させることもできるし、通常運転中の保存データを実時間（リアルタイム）でリモコン１７等に表示する構成とすることもできる等、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、制御手段によって、機器の異常発生の前に、データ取得手段で取得され記憶部に記憶されている各種センサの検知信号やバーナ運転時等の指令値からなる保存データの最新データと、機器の異常に対応した番号がリモコンの表示部に表示されるため、専用の測定器等を使用することなく、表示部の表示により給湯機器の故障部位を容易に特定することができて、修理作業時間の短縮化等を図ることができる。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、保存データの記憶が揮発性記憶素子で行われ、この揮発性記憶素子から転送されて表示される保存データの記憶が不揮発性記憶素子で行われるため、両記憶素子の有効利用が図れると共に例えば機器の異常発生時の保存データを不揮発性記憶素子に長期に亘り確実に保存することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる給湯機器の一実施形態を示す概略構成図
【図２】同そのブロック図
【図３】同リモコンの正面図
【図４】同動作の一例を示すフローチャート
【図５】同他の動作を示すフローチャート
【図６】同リモコンの他の例の正面図
【図７】同リモコンのさらに他の例の正面図
【符号の説明】
１・・・給湯機器、２・・・缶体、３・・・バーナ、４・・・給水配管、５・・・給湯配管、１３・・・マイコン、１７・・・リモコン、１８・・・制御手段、１９・・・入出力部、２０・・・演算部、２１・・・揮発性記憶素子、２２・・・不揮発性記憶素子、２３・・・センサ群、２５・・・アクチュエータ群、２６・・・操作部、２７・・・表示部。

Claims

給水配管及び給湯配管が接続された缶体と、該缶体を加熱するバーナと、該バーナ運転時の指令値及び又は各種センサの検知信号からなるデータを取得するデータ取得手段と、リモコンを有して前記バーナを所定の運転状態にするために各種アクチュエータを制御する制御手段と、を備えた給湯機器であって、
前記制御手段は、データ取得手段で取得されたデータを所定時間毎に保存データとしてその記憶部に記憶すると共に、前記データ取得手段の検知信号によって機器の異常が検知された時点で、発生した異常に対応する番号と前記記憶部に記憶されている最新の保存データを前記リモコンの表示部に表示することを特徴とする給湯機器。
前記制御手段は、揮発性記憶素子と不揮発性記憶素子を有し、前記保存データを揮発性記憶素子に記憶すると共に、該記憶した保存データを前記機器の異常が発生した時点で不揮発性記憶素子に転送して記憶することを特徴とする請求項１に記載の給湯機器。