JP5273966B2

JP5273966B2 - 給湯器

Info

Publication number: JP5273966B2
Application number: JP2007206430A
Authority: JP
Inventors: 昌弘安達
Original assignee: 株式会社パロマ
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2027-08-08
Also published as: JP2009041826A

Description

本発明は、給湯器に関し、詳しくは、室内の換気不良又は熱交換器のフィンの目詰まり等に起因して不完全燃焼を起こす前に、ガス通路を遮断してバーナを消火する給湯器に関する。

従来より、燃焼に必要な空気を室内から取り込むとともに、バーナの燃焼排気をそのまま室内に排出する元止め式給湯器が利用されている。この給湯器では、室内の換気が不十分な場合や、熱交換器が汚れてフィンの目詰まりを起こした場合等では、燃焼に必要な空気が器具内に取り込まれ難くなる。そして何れの場合にも不完全燃焼につながるため、事故の原因となるおそれがある。そこでこのような給湯器には、不完全燃焼防止装置が取り付けられているのが一般的である。この不完全燃焼防止装置によって危険な状態になる前にガスが遮断されるようになっている。

例えば、熱交換器の側壁に設けた開口に熱交換器外より臨ませた熱電対と、ガスバーナの燃焼熱を受ける位置に設けた熱電対との合成出力（合成起電力）の変動によって、燃料弁を制御する制御部とを備えたガス湯沸器の安全装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このタイプの給湯器では、例えば、バーナに設けられた一次熱電対と、熱交換器に設けられた二次熱電対とが起電力のプラス・マイナスの極性が逆向きになるように直列に接続されている。そして一次熱電対で発生した起電力から、二次熱電対で発生した起電力を差し引いた合成起電力がマグネット式の燃料弁を保持する力となる。例えば、室内の酸素濃度が低下してきた場合、バーナの炎がリフトするので、一次熱電対の起電力が低下する。すると、合成起電力が低下して燃料弁を保持できなくなるので、ガスの供給が遮断される。また、長年の使用により熱交換器のフィンが詰まってきた場合、二次熱電対の起電力が燃焼排気熱によって高くなる。これにより、前記同様に合成起電力が低下して燃料弁が閉じられるので、ガスの供給が遮断される。
実開昭６１−１８３５８号公報

しかしながら、このタイプの給湯器では、酸素濃度が低下してきた場合でも、熱交換器のフィンが詰まってきた場合でも合成起電力は低下する。そのため、何れの現象が原因で合成起電力が低下したかが分からないという問題点があった。即ち、合成起電力の低下の原因を修理者自ら給湯器を解体して究明しなければならなかった。そのような問題を解決するために、例えば、一次熱電対と、二次熱電対とを並列に設け、それぞれの起電力を監視することで不完全燃焼の発生原因を特定する方法等が考えられる。しかしながらこの方法では、熱電対から出力された起電力を増幅する増幅器や、起電力が正常か異常かを判定するための判定器等を熱電対の数に応じて新たに設けなければならない。そのため、従来の構造に比べて構成要素が増加して複雑になるため、修理がし難く、コスト的にも好ましくなかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡単な構造で、２つの熱電対の合成起電力の低下を検出できると共に、その低下原因を特定して記憶できる給湯器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の給湯器は、バーナと、当該バーナへの燃料供給を制御する電磁弁と、当該電磁弁を駆動する駆動手段と、前記バーナの燃焼排気熱を利用して伝熱管の通水を加熱する熱交換器と、前記バーナの炎の立ち消え及び酸欠を検知する一次熱電対と、前記熱交換器のフィンの詰まりに起因する燃焼排気熱の温度上昇を検知する二次熱電対と、当該二次熱電対に接続され、前記二次熱電対から出力される第２起電力を増幅する増幅器と、前記一次熱電対及び前記二次熱電対に接続され、前記一次熱電対から出力される第１起電力と、前記二次熱電対から出力される前記第２起電力との差分を増幅して合成起電力を出力する差動増幅器と、当該差動増幅器から出力された合成起電力が、第１基準値よりも低いか否かを判断する判断手段と、当該判断手段によって、前記合成起電力が前記第１基準値よりも低いと判断された場合に、前記電磁弁を閉塞するように前記駆動手段に指示する弁閉塞指示手段と、前記判断手段によって、前記合成起電力が前記第１基準値よりも低いと判断された場合に、前記合成起電力に対して、前記増幅器から出力された前記第２起電力を加算して、前記第１起電力を演算する演算手段と、前記合成起電力の低下の原因が、前記演算手段によって演算された前記第１起電力の低下であるか、又は前記第２起電力の上昇であるかを判断する原因判断手段と、当該原因判断手段の判断結果を記憶する記憶手段と、前記差動増幅器に接続され、前記差動増幅器から出力された前記合成起電力が前記第１基準値よりも高いか否かを判断し、前記第１基準値よりも高い場合に、前記電磁弁を開放させることを指示する開放信号を出力する第１比較器とを備え、前記駆動手段は、前記弁閉塞指示手段による閉塞の指示が無く、前記第１比較器から前記開放信号が出力された場合のみ、前記電磁弁を開くことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明の給湯器は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記増幅器に接続され、前記増幅器から出力された前記第２起電力が第２基準値よりも高いか否かを判断し、前記第２基準値よりも高い場合に、前記電磁弁を閉塞させることを指示する閉塞信号を出力する第２比較器を備え、当該第２比較器から前記閉塞信号が出力された場合、前記弁閉塞指示手段は、前記電磁弁を閉塞するように前記駆動手段に指示することを特徴とする。

請求項１に係る発明の給湯器では、二次熱電対から出力される起電力が増幅器によって増幅される。一方、一次熱電対から出力される第１起電力は差動増幅器に入力される。差動増幅器では、第１起電力と第２起電力との差分が増幅されて合成起電力が出力される。次いで、判断手段は、その合成起電力が第１基準値よりも低いか否かを判断する。合成起電力が第１基準値よりも低い場合、第１起電力が低下したか、又は第２起電力が上昇していると推測される。この状況を放置すると、バーナの不完全燃焼が起きる可能性が高い。そこで、弁閉塞指示手段は電磁弁を閉塞するように駆動手段に指示する。これにより、不完全燃焼が起きる前にガスの供給を速やかに遮断できる。さらに合成起電力が第１基準値よりも低い場合は、その原因を特定する必要がある。そこで演算手段が、合成起電力に対して増幅器から出力された第２起電力を加算することによって、第１起電力を演算する。そして原因判断手段は、演算された第１起電力と、増幅器によって増幅された第２起電力とを元にして、合成起電力の低下の原因を分析して特定する。つまり、合成起電力の低下の原因が、第１起電力の低下であるか、又は第２起電力の上昇であるかを判断できる。さらにこの判断結果は記憶手段に記憶される。これにより給湯器の修理の際に、記憶手段に記憶された判断結果を読み出すことで、迅速な対応が可能となる。
また、差動増幅器から出力された合成起電力が第１基準値よりも低いか否かを第１比較器によっても判断することができる。そして駆動手段では、弁閉塞指示手段による閉塞の指示が無く、さらに第１比較器から開放信号の出力があった場合にのみ電磁弁を開く。例えば、合成起電力が低下しているにも関わらず、弁閉塞指示手段から電磁弁に対して閉塞の指示が無い場合は、第１比較器から開放信号が出力されないので、電磁弁を遮断することができる。したがってより安全な給湯器を提供することができる。

また、請求項２に係る発明の給湯器では、請求項１に記載の発明の効果に加え、増幅器から出力された起電力が第２基準値よりも高いか否かを第２比較器が判断する。そしてその第２比較器から閉塞信号が出力された場合は、弁閉塞指示手段は電磁弁を閉塞するように駆動手段に指示する。例えば、増幅器から出力された第２起電力が、弁閉塞指示手段に正常に入力されなかった場合でも、第２比較器から閉塞信号が出力されれば、弁閉塞指示手段は電磁弁を閉塞するように駆動手段に指示をする。したがってより安全な給湯器を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態である給湯器１について、図面を参照して説明する。図１は、給湯器１の断面図であり、図２は、給湯器１の電気的構成を示すブロック図であり、図３は、制御基板６２の構成を示すブロック図であり、図４は、電磁弁駆動回路８１の回路図であり、図５は、ＣＰＵ７１によるガス電磁弁３６の制御動作を示すフローチャートである。なお、図１に示す給湯器１は、給水管１６の元に設けられた給止水栓２０を開くことによって給湯する元止め式の給湯器である。

はじめに、給湯器１の全体構造について説明する。図１に示すように、給湯器１は、金属製のケース状の器具（図示外）を備える。この器具内の中段よりやや上側には、ガスを燃焼させるメインバーナ１４が設けられている。このメインバーナ１４には、連続スパークによってメインバーナ１４に点火する点火電極４４が設けられ、その点火電極４４にはイグナイタ４３（図２参照）が接続されている。また点火電極４４の隣りには、メインバーナ１４の炎を検知するためのフレームロッド４５が設けられている。そしてメインバーナ１４の上方には、メインバーナ１４の燃焼排気熱によって伝熱管１２ａの通水を加熱する熱交換器１２が設けられている。また器具の正面下部には操作パネル（図示外）が設けられ、その操作パネルには操作ボタン５４が設けられている。

また、器具には、ガスが流入するガス口２１と、水が流入する水入口２５と、湯が流出する出湯口２８とが各々設けられている。そしてガス口２１とメインバーナ１４との間にはガス管２２が接続され、水入口２５と熱交換器１２の入口との間には給水管１６が接続され、出湯口と熱交換器１２の出口との間には出湯管１８が接続されている。

さらに、給水管１６の元には給止水栓２０が設けられている。この給止水栓２０には、水栓パイロットバルブ２６が設けられている。さらに水栓パイロットバルブ２６と操作ボタン５４との間には、操作ボタン５４の操作によって動く連動レバー３０，３２が介設されている。つまり操作ボタン５４が押下されると、連動レバー３０，３２は水栓パイロットバルブ２６を開くように作用する。これにより給水管１６に水が流れるようになっている。

他方、ガス管２２の元には給ガス栓２４が設けられている。この給ガス栓２４には、給水管１６に水が流れると連動して開く水圧応動弁３４と、点火トラブル等を未然に防止するためのマグネット式のガス電磁弁３６と、そのガス電磁弁３６を開閉するマグネット開弁機構３７と、給ガス栓２４内の給ガス流路を操作ボタン５４の操作によって開閉するための器具栓３８とが各々設けられている。そして水栓パイロットバルブ２６と水圧応動弁３４とは、突棒４０を介して連結されている。この突棒４０には、突棒４０の移動に伴ってオン／オフ信号を出力する水圧スイッチ５０，５１が各々設けられている。さらに給ガス栓２４の下流側には、供給ガス圧の変動を調整するガスガバナ２９が設けられている。

また、図１，図２に示すように、メインバーナ１４には、メインバーナ１４の立ち消え又は酸欠を検知する一次熱電対５８が設けられている。例えば、酸欠によりメインバーナ１４の炎がリフト現象を起こしている場合、一次熱電対５８から炎が遠ざかるので、一次熱電対５８から出力される起電力（ｖ１）は低下する。つまり室内が酸欠状態であることがわかる。なお、一次熱電対５８には、センシングバーナ５３が併設されている。これにより一次熱電対５８は、センシングバーナ５３の炎により直接加熱される。

さらに、熱交換器１２には、フィン１２ｂの目詰まりを検知する二次熱電対６０が設けられている。二次熱電対６０は、熱交換器１２の側壁に設けられた開口（図示外）に臨む位置に配置されている。例えば、熱交換器１２のフィン１２ｂにススや異物が詰まると、側壁の開口から燃焼排気熱が流出する。この場合、二次熱電対６０から出力される起電力（ｖ２）は上昇する。つまり熱交換器１２のフィン１２ｂが詰まっていることがわかる。このような判断は、後述する制御基板６２に設けられたＣＰＵ７１によってなされる。

そして、上記構造を備えた器具内には、給湯器１の動作を制御するための制御基板６２（図２参照）が設けられている。この制御基板６２には、一次熱電対５８、二次熱電対６０、水圧スイッチ５０，５１、イグナイタ４３、フレームロッド４５、ガス電磁弁３６等が各々接続されている。つまり一次熱電対５８、二次熱電対６０、水圧スイッチ５０，５１、フレームロッド４５の各出力信号に基づいて、イグナイタ４３及びガス電磁弁３６の駆動が制御される。

次に、制御基板６２の構成について説明する。図３に示すように、制御基板６２には、中央演算処理装置としてのＣＰＵ７１が設けられている。さらに制御基板６２には、各種制御プログラム、各種データの初期値等を記憶したＲＯＭ７２と、ＣＰＵ７１の演算処理中に発生するデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ７３と、一次熱電対５８及び二次熱電対６０の合成起電力の低下原因等を書き込む不揮発性のフラッシュメモリ７４と、メインバーナ１４の燃焼時間を計測するためのタイマ７５とが各々設けられている。これらは何れもＣＰＵ７１に接続されている。

さらに、制御基板６２には、二次熱電対６０から出力される起電力（ｖ２）を増幅して、増幅起電力（Ｖ２）を出力する増幅器７７と、一次熱電対５８の起電力（ｖ１）から二次熱電対６０の起電力（ｖ２）を差し引いた差分起電力（ｖ１−ｖ２）を増幅して、合成起電力（Ｖ_１−２）を出力する差動増幅器７８と、その差動増幅器７８から出力された合成起電力（Ｖ_１−２）と基準値（Ｖｓ）とを比較し、その比較結果に応じてデジタル信号を出力する比較器７９と、ＣＰＵ７１及び比較器７９の各出力信号に応じて、ガス電磁弁３６を開閉する電磁弁駆動回路８１と、その電磁弁駆動回路８１に所定の電圧を印加する電源８２とが各々設けられている。

具体的に説明すると、図３に示すように、二次熱電対６０は、１本の配線で制御基板６２に接続され、制御基板６２上で分岐して増幅器７７の入力側と、差動増幅器７８の片方の入力側との両方に接続されている。一次熱電対５８は、差動増幅器７８の他方の入力側にのみ接続されている。よって、二次熱電対６０から出力される起電力（ｖ１）は、増幅器７７と差動増幅器７８との両方に入力され、一次熱電対５８から出力される起電力（ｖ２）は、差動増幅器７８にのみ入力される。

また、増幅器７７はＣＰＵ７１に接続されている。差動増幅器７８は、ＣＰＵ７１と、比較器７９の入力側との両方に接続されている。よって、増幅器７７から出力される増幅起電力（Ｖ２）は、ＣＰＵ７１にのみ入力される。さらに差動増幅器７８から出力される合成起電力（Ｖ_１−２）は、ＣＰＵ７１と、比較器７９の入力側との両方に入力される。

また、比較器７９は、ＣＰＵ７１と、電磁弁駆動回路８１との両方に接続されている。よって、比較器７９から出力される信号は、ＣＰＵ７１と、電磁弁駆動回路８１との両方に入力される。

また、電磁弁駆動回路８１には、ＣＰＵ７１と、比較器７９とが各々接続されている。さらに電磁弁駆動回路８１には、ガス電磁弁３６に駆動電流を供給する電源８２と、ガス電磁弁３６とが接続されている。つまりＣＰＵ７１から出力される信号と、比較器７９から出力される信号とによって、ガス電磁弁３６の駆動が制御されるようになっている。

次に、比較器７９について説明する。図３に示す比較器７９は、コンパレータとも呼ばれ、２つのアナログ入力と、１つのデジタル出力とを有する周知の回路である。この比較器７９では、アナログ入力の一方を基準とし、他方のアナログ入力がその基準よりも大きいか小さいかが判別される。そしてその判別結果はデジタル信号に変換されて出力される。本実施形態では、差動増幅器７８から出力される合成起電力（Ｖ_１−２）の基準値（Ｖｓ）が設定される。そして差動増幅器７８から出力された合成起電力（Ｖ_１−２）が、基準値（Ｖｓ）以上か未満かが判別され、その判別結果に応じたデジタル信号がＣＰＵ７１と電磁弁駆動回路８１とに各々出力されるようになっている。

次に、電磁弁駆動回路８１について説明する。図４に示すように、電磁弁駆動回路８１は、２つのトランジスタ９１，９２が直列に接続された回路である。具体的には、トランジスタ９１のコレクタ側には電源８２が接続され、ベース側にはＣＰＵ７１が接続され、エミッタ側にはトランジスタ９２のコレクタ側が接続されている。さらにトランジスタ９２のベース側には比較器７９が接続され、エミッタ側にはガス電磁弁３６が接続されている。

このような電磁弁駆動回路８１では、トランジスタ９１，９２の両方に電流が流れなければ、ガス電磁弁３６に電流が流れず、ガス流路を開放できないようになっている。即ち、ＣＰＵ７１からトランジスタ９１のベース電極に向かって、ガス電磁弁３６の駆動を指示する駆動信号が出力されてトランジスタ９１がオンとなり、比較器７９からトランジスタ９２のベース電極に向かって、ガス電磁弁３６の開放を指示するデジタル信号が出力されてトランジスタ９２がオンとなり、電源８２からガス電磁弁３６へ電流が流れることが、ガス電磁弁３６を開放保持させる必須条件となる。このような電磁弁駆動回路８１を設けることによって、ＣＰＵ７１の判断に誤りがあった場合でも、比較器７９からガス電磁弁３６の開放を指示するデジタル信号が出力されなければ、ガス電磁弁３６は強制的に閉じられるので、より安全性の高い給湯器を提供することができる。

次に、ＣＰＵ７１によるガス電磁弁３６の制御動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。まず、ユーザによって操作ボタン５４が押下されると、連動レバー３０，３２を介して水栓パイロットバルブ２６が開かれる。すると、給水管１６に水が流れ、その水圧によって突棒４０が押されて、水圧応動弁３４が開かれる。さらに突棒４０に係止されたマグネット開弁機構３７によって、ガス電磁弁３６が開かれる。これと同時に水圧スイッチ５０がオンされ、マグネット保持電流が流れて励磁されることによってガス電磁弁３６が開放状態に保持される（Ｓ１）。

他方、器具栓３８は操作ボタン５４が押されることによって開かれる。これによって給ガス栓２４内の給ガス流路が完全に開かれ、メインバーナ１４にガスが供給される。そして突棒４０が押されると同時に水圧スイッチ５１がオンされる。そこでイグナイタ４３を駆動させ、点火電極４４を連続スパークさせることによってメインバーナ１４及びセンシングバーナ５３を点火する（Ｓ２）。このときメインバーナ１４の燃焼時間を計測するタイマカウンタをリセットし、同時にカウントを開始する。

次いで、フレームロッド４５がメインバーナ１４の炎を検知したか否かを判断する（Ｓ３）。例えば、メインバーナ１４の点火の際に失火を起こした場合は（Ｓ３：ＮＯ）、ガス漏れ防止のために、ガス電磁弁３６を閉じ（Ｓ１０）、処理を終了する。これとは逆にメインバーナ１４の点火に成功した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、次いで差動増幅器７８から出力された合成起電力（Ｖ_１−２）が基準値（Ｖｓ）よりも高いか否かを判断する（Ｓ４）。

例えば、室内が酸欠状態で、メインバーナ１４の炎がリフト現象を起こしている場合、一次熱電対５８の起電力は低下するので、合成起電力（Ｖ_１−２）は低下する。また、熱交換器１２のフィン１２ｂに目詰まりを生じている場合、二次熱電対６０の起電力は上昇するので、合成起電力（Ｖ_１−２）は低下する。そして合成起電力（Ｖ_１−２）が基準値（Ｖｓ）よりも低くなった場合（Ｓ４：ＮＯ）、その合成起電力（Ｖ_１−２）の低下原因を分析するために、合成起電力（Ｖ_１−２）に増幅起電力（Ｖ２）を加算することによって、一次熱電対５８の増幅器電力（Ｖ１）を演算する（Ｓ７）。そして増幅起電力（Ｖ１，Ｖ２）は、ＲＡＭ７３に随時記憶されるが、経時的に変化する各増幅起電力（Ｖ１，Ｖ２）の勾配から、合成起電力（Ｖ_１−２）の低下原因を特定することができる。そして一次熱電対５８の起電力（ｖ１）が低下したか、又は二次熱電対６０の起電力（ｖ２）が上昇したかを判断する（Ｓ８）。

ここで、合成起電力（Ｖ_１−２）の低下原因が、一次熱電対５８の起電力（ｖ１）の低下であると判断した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、メインバーナ１４の炎にリフト現象が生じたことをフラッシュメモリ７４に記憶する（Ｓ９）。これとは逆に、合成起電力（Ｖ_１−２）の低下原因が、二次熱電対６０の起電力（ｖ２）の上昇であると判断した場合（Ｓ８：ＮＯ）、熱交換器１２のフィン１２ｂに目詰まりが生じたことをフラッシュメモリ７４に記憶する（Ｓ１０）。そしてこの状態を放置しておけば、メインバーナ１４の不完全燃焼が起きる危険性があるので、ガス電磁弁３６を強制的に閉じ（Ｓ１１）、メインバーナ１４を消火して処理を終了する。

ところで、メインバーナ１４の炎が正常であって、熱交換器１２のフィン１２ｂにも目詰まりがない場合は、一次熱電対５８及び二次熱電対６０の合成起電力（Ｖ_１−２）は所定レベルに維持される。そして合成起電力（Ｖ_１−２）が基準値（Ｖｓ）以上に維持されている場合は（Ｓ４：ＹＥＳ）、差動増幅器７８から出力された合成起電力（Ｖ_１−２）と、比較器７９から出力されたデジタル信号との間に矛盾がないか否かを判断する（Ｓ５）。上記したように、比較器７９から出力されるデジタル信号は、合成起電力（Ｖ_１−２）と基準値（Ｖｓ）とを比較した結果を示すものである。つまり、差動増幅器７８から出力された合成起電力（Ｖ_１−２）が基準値（Ｖｓ）以上であると判断した場合、比較器７９からもその判断結果と同じ結果を示すデジタル信号が出力されるはずである。ここで、比較器７９からその判断結果と異なる結果を示すデジタル信号が出力された場合（Ｓ５：ＮＯ）、差動増幅器７８からＣＰＵ７１への合成起電力（Ｖ_１−２）の入力に異常がある可能性が高い。この場合、安全を確保するために、ガス電磁弁３６を閉じ（Ｓ１１）、メインバーナ１４を消火して処理を終了する。

また、差動増幅器７８から出力された合成起電力（Ｖ_１−２）と、比較器７９から出力されたデジタル信号との間に矛盾がないと判断した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、メインバーナ１４の燃焼時間が連続して１２分未満か否かを判断する（Ｓ６）。タイマカウンタの値から燃焼時間が１２分未満の場合は（Ｓ６：ＹＥＳ）、Ｓ３に戻って失火の有無を検知するとともに、合成起電力（Ｖ_１−２）を監視する。これとは逆に、メインバーナ１４の燃焼時間が１２分以上であった場合（Ｓ６：ＮＯ）、メインバーナ１４の消し忘れ防止のために、ガス電磁弁３６を閉じ（Ｓ１１）、メインバーナ１４を消火して処理を終了する。

このように合成起電力（Ｖ_１−２）の低下を検知して、ガス電磁弁３６を強制的に閉じる安全機能に加え、その合成起電力の低下原因を特定し、フラッシュメモリ７４に記憶させることができる。これにより異常のあった給湯器１のフラッシュメモリ７４に記憶された内容を読み出すことによって、合成起電力の低下原因を迅速かつ容易に把握することができる。

以上の説明において、図３に示す電磁弁駆動回路８１が本発明の「駆動手段」に相当し、フラッシュメモリ７４が本発明の「記憶手段」に相当する。また、図５に示すＳ４の判断処理を実行するＣＰＵ７１が本発明の「判断手段」に相当し、Ｓ１１の処理を実行するＣＰＵ７１が本発明の「弁閉塞指示手段」に相当し、Ｓ７の演算処理を実行するＣＰＵ７１が本発明の「演算手段」に相当し、Ｓ８の判断処理を実行するＣＰＵ７１が本発明の「原因判断手段」に相当する。

なお、以上説明したように、本実施形態の給湯器１は、メインバーナ１４の立ち消えや酸欠状態を検知する一次熱電対５８と、熱交換器１２のフィン１２ｂの目詰まりを検知する二次熱電対６０とを備える。これらの合成起電力を監視することによって、メインバーナ１４の不完全燃焼を未然に防止することができる。そして一次熱電対５８及び二次熱電対６０は、ＣＰＵ７１を備える制御基板６２に接続されている。制御基板６２では、増幅器７７によって二次熱電対６０の起電力が増幅される。さらに差動増幅器７８によって、一次熱電対５８及び二次熱電対６０の合成起電力が得られる。そして合成起電力と二次熱電対６０の増幅起電力（Ｖ２）とによって、一次熱電対５８の増幅起電力（Ｖ１）を演算することができる。よって合成起電力の低下原因が、一次熱電対５８の起電力の低下であるか、二次熱電対６０の起電力の上昇かであるかを特定することができる。さらに特定された原因はフラッシュメモリ７４に記録されるので、修理時にそれらを読み出すことによって、迅速な対応が可能となる。

そして、一次熱電対５８及び二次熱電対６０を直列に接続する従来の方式に対して、それぞれの熱電対を並列に配置している。これにより各熱電対から起電力を個別に出力させると共に、差動増幅器７８を利用することで、合成起電力（Ｖ_１−２）のみならず、各熱電対の増幅起電力（Ｖ１，Ｖ２）を得ることができる。また制御基板６２上で各回路の接続を実現したので、個別の起電力を把握できなかった従来方式と比較しても、構造が簡単でコスト的にも好ましい。

また、電磁弁駆動回路８１によって、ＣＰＵ７１からガス電磁弁３６の駆動を指示する駆動信号が出力されるのみならず、比較器７９からガス電磁弁３６の開放を指示するデジタル信号が出力されなければ、ガス電磁弁３６を開放保持できないようになっている。これによりＣＰＵ７１の判断に誤りがあった場合でも、比較器７９からガス電磁弁３６の開放を指示するデジタル信号が出力されなければ、ガス電磁弁３６は強制的に閉じられるので、より安全性の高い給湯器を提供することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。例えば、増幅器７７に比較器を接続してもよい。この場合、増幅器７７から出力される二次熱電対６０の増幅起電力（Ｖ２）を基準値と比較させ、その比較結果をＣＰＵ７１に出力させる。そしてＣＰＵ７１では、増幅器７７から直接出力された増幅起電力（Ｖ２）と、比較器から出力された比較結果に相当するデジタル信号との間に矛盾がないかを確認できる。これにより二次熱電対６０から増幅器７７への入力の異常を検知できるので、さらに安全性の高い給湯器を提供することができる。

本発明の給湯器は、不完全燃焼を防止するための熱電対を少なくとも２つ備える給湯器に適用可能である。

給湯器１の断面図である。給湯器１の電気的構成を示すブロック図である。制御基板６２の構成を示すブロック図である。電磁弁駆動回路８１の回路図である。ＣＰＵ７１によるガス電磁弁３６の制御動作を示すフローチャートである。

１給湯器
１２熱交換器
１２ａ伝熱管
１２ｂフィン
１４バーナ
３６ガス電磁弁
５８一次熱電対
６０二次熱電対
６２制御基板
７０増幅器
７４フラッシュメモリ
７７増幅器
７８差動増幅器
７９比較器
８１電磁弁駆動回路

Claims

バーナと、
当該バーナへの燃料供給を制御する電磁弁と、
当該電磁弁を駆動する駆動手段と、
前記バーナの燃焼排気熱を利用して伝熱管の通水を加熱する熱交換器と、
前記バーナの炎の立ち消え及び酸欠を検知する一次熱電対と、
前記熱交換器のフィンの詰まりに起因する燃焼排気熱の温度上昇を検知する二次熱電対と、
当該二次熱電対に接続され、前記二次熱電対から出力される第２起電力を増幅する増幅器と、
前記一次熱電対及び前記二次熱電対に接続され、前記一次熱電対から出力される第１起電力と、前記二次熱電対から出力される前記第２起電力との差分を増幅して合成起電力を出力する差動増幅器と、
当該差動増幅器から出力された合成起電力が、第１基準値よりも低いか否かを判断する判断手段と、
当該判断手段によって、前記合成起電力が前記第１基準値よりも低いと判断された場合に、前記電磁弁を閉塞するように前記駆動手段に指示する弁閉塞指示手段と、
前記判断手段によって、前記合成起電力が前記第１基準値よりも低いと判断された場合に、前記合成起電力に対して、前記増幅器から出力された前記第２起電力を加算して、前記第１起電力を演算する演算手段と、
前記合成起電力の低下の原因が、前記演算手段によって演算された前記第１起電力の低下であるか、又は前記第２起電力の上昇であるかを判断する原因判断手段と、
当該原因判断手段の判断結果を記憶する記憶手段と、
前記差動増幅器に接続され、前記差動増幅器から出力された前記合成起電力が前記第１基準値よりも高いか否かを判断し、前記第１基準値よりも高い場合に、前記電磁弁を開放させることを指示する開放信号を出力する第１比較器と
を備え、
前記駆動手段は、前記弁閉塞指示手段による閉塞の指示が無く、前記第１比較器から前記開放信号が出力された場合のみ、前記電磁弁を開くことを特徴とする給湯器。
前記増幅器に接続され、前記増幅器から出力された前記第２起電力が第２基準値よりも高いか否かを判断し、前記第２基準値よりも高い場合に、前記電磁弁を閉塞させることを指示する閉塞信号を出力する第２比較器を備え、
当該第２比較器から前記閉塞信号が出力された場合、前記弁閉塞指示手段は、前記電磁弁を閉塞するように前記駆動手段に指示することを特徴とする請求項１に記載の給湯器。