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即湯機能付き給湯器及び即湯機能付き給湯器の異常検出方法 - 株式会社ノーリツ
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発明の名称 即湯機能付き給湯器及び即湯機能付き給湯器の異常検出方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−124357(P2001−124357A)
公開日 平成13年5月11日(2001.5.11)
出願番号 特願平11−307834
出願日 平成11年10月28日(1999.10.28)
代理人 【識別番号】100094019
【弁理士】
【氏名又は名称】中野 雅房
【テーマコード(参考)】
3L073
【Fターム(参考)】
3L073 AA02 AA13 AA15 AA18 AB07 AC01 AC07 AC10 AD02 AD06 AE04 
発明者 松田 和俊 / 梁田 晃宏 / 片岡 寿人 / 辻 栄一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 循環ポンプと加熱手段を含む循環通路を設け、循環通路内の湯水を循環加熱できるようにした即湯機能付き給湯器において、前記循環ポンプの吸い込み側と吐出側とで前記循環通路に配置され、少なくとも一方の検出値が前記加熱手段を制御するための基準となる流量センサと、前記流量センサのそれぞれの検出値の差に基づいて流量センサの異常を検出する異常検出手段とを備えた即湯機能付き給湯器。
【請求項2】 循環ポンプと加熱手段を含む循環通路を設け、循環通路内の湯水を循環加熱できるようにした即湯機能付き給湯器において、前記循環ポンプの吸い込み側と吐出側とで前記循環通路にそれぞれ流量センサを設け、この流量センサのうち循環流量検出用の流量センサの検出値が第1の基準流量以上であるにもかかわらず、前記加熱手段に流れる流量を検出するための流量センサの検出値が第2の基準流量以下である場合には、いずれかの流量センサが異常であると判断して異常検出時の処理を行うことを特徴とする即湯機能付き給湯器の異常検出方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、即湯機能、すなわちカラン等の出湯端末を開いたときに直ちに温水を出湯できるようにする機能を備えた即湯機能付き給湯器とその異常検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】給湯器においては、燃焼ガスとの熱交換により水を加熱する熱交換器とカラン等の出湯端末との間に配管距離が存在するため、出湯停止後、時間が経過すると、熱交換器と出湯端末との間の配管に滞留している温水が放熱により冷えて水に戻る。そのため、出湯停止後、時間が経過して出湯端末が開かれると、出湯開始時には熱交換器と出湯端末との間に滞留していた冷水が出湯され、出湯端末等の使用感が良くない。
【0003】そこで、出湯停止時も出湯端末と熱交換器との間に形成した循環通路に温水を循環させると共にこの温水を適宜加熱して温水温度をほぼ一定温度に保つことにより、出湯端末が開かれたとき、直ちに温水が出湯されるようにした即湯(即出湯)機能付きの給湯器が提供されている。
【0004】このような即湯機能付きの給湯器においては、カラン等の出湯端末と熱交換器との間に循環通路を形成し、この循環通路に温水を強制循環させるための循環ポンプや出湯温度センサを設け、循環ポンプの吸い込み側に循環流量を検出するための循環流量センサを設け、循環ポンプの吐出側に熱交換器内を流れる流量を検出するための缶体流量センサを設けている。
【0005】図1はこのような即湯機能付き給湯器の構造を示す概略図である。缶体1の下部にはバーナー2が設置され、バーナー2の上方には熱交換器11が配置されている。バーナー2には、元電磁弁5及びガス比例弁4を経てガス供給管3から燃料ガスが供給されており、バーナー2の燃焼能力はガス比例弁4により制御される。また、缶体1の底面には、バーナー2に燃焼用空気を供給するための給気用ファン6が設けられており、缶体1の上部には燃焼ガスを外部へ排出するための排気筒7が設けられている。給気用ファン6は、最適な空燃比でバーナー2を燃焼させるように回転数を制御される。
【0006】熱交換器11と入水口10との間には入水管12が配管され、熱交換器11と吐出管接続口14との間には出湯管13が配管されており、さらに給湯器外部において吐出管接続口14には吐出管15が接続され、吐出管15の先端にはカラン等の出湯端末16が取り付けられている。入水管12には缶体流量センサ17及び入水温度センサ18が設けられており、出湯管13には缶体水量調整弁19、缶体出湯温度センサ20、温水混合装置21、出湯温度センサ22が設けられている。さらに、入水管12の入水口10近傍からはバイパス管23が分岐しており、バイパス管23の先端はバイパス水量調整弁24を経て温水混合装置21に接続されている。
【0007】しかして、出湯端末16が開かれると、入水口10から入水管12内に流入した水(上水道)は、熱交換器11側とバイパス管23とに分岐し、熱交換器11側へ流れた水は熱交換器11でバーナー2の燃焼ガスと熱交換することによって加熱され、熱交換器11で加熱された湯とバイパス管23を通過した水とは温水混合装置21で混合され、出湯管13及び吐出管15を経て出湯端末16から出湯される。このときガス比例弁4や缶体水量調整弁19、バイパス水量調整弁24は、缶体流量センサ17で検出された入水流量や入水温度センサ18で検出された入水温度、缶体出湯温度センサ20及び出湯温度センサ22の検出温度などに基づき、出湯端末16から設定温度の湯が出湯されるように制御される。
【0008】また、缶体流量センサ17、入水温度センサ18よりも上流位置で入水管12から分岐した内部戻り管26の先端には戻り管接続口27が設けられ、戻り管接続口27には、給湯器外部で吐出管15から分岐した外部戻り管25が接続されている。出湯管13、外部戻り管25、内部戻り管26、入水管12の一部及び熱交換器11によって即湯運転のための循環通路が形成されており、内部戻り管26には循環流量センサ28及び循環ポンプ29が設けられている。
【0009】しかして、従来の即湯機能付き給湯器では、出湯停止中においては、制御装置30が図2に示すようなフロー図に従って即湯運転を行っていた。すなわち、即湯スイッチがオンになっていると(ステップS1)、出湯温度センサ22によって循環通路内の湯温を監視し(ステップS2)、出湯温度センサ22の検知温度が即湯循環燃焼を開始すべき温度(即湯運転スタート温度)よりも低くなると、循環ポンプ29の運転を開始する(ステップS3)。このとき出湯端末16は閉じられているから、循環ポンプ29が運転を開始すると、循環通路内の温水が循環通路内において循環する。
【0010】ついで、循環流量センサ28により循環通路内を循環している温水の流量を検出し、循環ポンプ29が正常に作動しているかどうかの判断を、循環流量が所定時間t秒(=25秒)以内に所定流量Qc(=2.0リットル/min)を超えるかどうかによって行う(ステップS4、S5)。
【0011】ここで、循環ポンプ29が運転を開始してt秒経過しても循環流量センサ28の検出値が所定流量Qcを超えない場合には、循環ポンプ29の故障であると判断し、循環ポンプ29を停止すると共にリモートコントローラ等に循環ポンプ29の故障表示をし、以後即湯循環燃焼に入ろうとしない等の故障時の処理を行う(ステップS6)。
【0012】これに対し、循環ポンプ29の運転開始からt秒経過するまでに、循環流量がQcを超えた場合には、缶体流量センサ17によって熱交換器11に流れている缶体流量を検出し、この缶体流量が最低作動流量Qk(=1.7リットル/min<Qc)を超えたか否かを監視する(ステップS7)。缶体流量が最低作動流量Qkを超えるのを待って、制御装置30はバーナー2を燃焼させて即湯循環燃焼を開始し(ステップS8)、循環通路内を循環する温水を熱交換器11で加熱する。
【0013】こうして次第に循環通路内の温水温度が上昇し、循環通路内の湯温が即湯循環燃焼を停止すべき温度を超えると(ステップS9)、バーナー2を消火して即湯循環燃焼運転を停止し(ステップS10)、循環ポンプ29を停止させる(ステップS11)。
【0014】また、即湯循環燃焼停止後、時間が経過して循環通路内の温水温度が下がると、再びステップ2以降の処理が繰り返されるので、循環通路内の温水温度は所定温度(即湯運転スタート温度)以上の温度に保たれ、出湯端末16が開かれた時に冷水が吐出されることがない。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】従来の即湯機能付き給湯器では、上記のように即湯運転中(出湯停止時)に循環通路内の水の温度が低下した場合には、循環ポンプ29を動作させることにより循環通路内の水を循環させ、循環通路に設けた缶体流量センサ17が最低作動流量以上の流量を検出するとバーナー2に着火して即湯循環燃焼を行って循環通路内の水の温度を上昇させ、循環通路内の水温を設定温度に保つように循環ポンプ29の動作及び即湯循環燃焼のオン、オフを繰り返している。
【0016】しかしながら、従来の即湯機能を備えた給湯器では、循環通路の缶体流量センサ17が故障した場合には、循環ポンプ29が正常に稼働し、循環流量も正常であっても、缶体流量センサ17が最低作動流量以上の流量を検出できないため、いつまで経っても即湯循環燃焼に入らず、温度が上がらないために、循環ポンプ29が回り続ける。こうして循環ポンプ29が回り続けると、循環ポンプ29の運転音が騒音となり、循環ポンプ29の耐久性の上でも問題となっていた。
【0017】本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、即湯機能付きの給湯器において、循環通路に設けられている流量センサの故障ないし異常を検出できるようにすることにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の即湯機能付き給湯器は、循環ポンプと加熱手段を含む循環通路を出湯領域の近傍に設け、循環通路内の湯水を循環加熱できるようにした即湯機能付き給湯器において、前記循環ポンプの吸い込み側と吐出側とで前記循環通路に配置され、少なくとも一方の検出値が前記加熱手段の加熱運転のための基準となる各流量センサと、前記流量センサのそれぞれの検出値の差に基づいて流量センサの異常を検出する異常検出手段とを備えたことを特徴としている。
【0019】請求項2に記載の即湯機能付き給湯器の異常検出方法は、循環ポンプと加熱手段を含む循環通路を出湯領域の近傍に設け、循環通路内の湯水を循環加熱できるようにした即湯機能付き給湯器において、前記循環ポンプの吸い込み側と吐出側とで前記循環通路にそれぞれ流量センサを設け、この流量センサのうち循環流量検出用の流量センサの検出値が第1の基準流量以上であるにもかかわらず、前記加熱手段に流れる流量を検出するための流量センサの検出値が第2の基準流量以下である場合には、いずれかの流量センサが異常であると判断して異常検出時の処理を行うことを特徴としている。
【0020】
【作用】循環ポンプの吸い込み側と吐出側の流量センサがいずれも正常であれば、両流量センサの検出値はほぼ等しいから、請求項1に記載した即湯機能付き給湯器においては、両流量センサの検出値の差に基づいて流量センサの異常を検出することができる。流量センサの異常を検出した場合には、故障時処理を実行する。故障時処理としては、例えば循環ポンプを停止させ、リモートコントローラからブザーやエラーメッセージにより異常の発生していることを報知するようにしたり、即湯運転を行えないようにしたりすればよい。
【0021】ここで、異常を検出する条件としては、吸い込み側の流量センサの検出値と吐出側の流量センサの検出値との差が一定値以上であることとしてもよく、吐出側の流量センサの検出値と吸い込み側の流量センサの検出値との差が一定値以上であることとしてもよく、吸い込み側の流量センサの検出値と吐出側の流量センサの検出値との差の絶対値が一定値以上であることとしてもよい。
【0022】従って、請求項1に記載した即湯機能付き給湯器によれば、流量センサの異常により加熱手段が燃焼しないままで循環ポンプの運転が続くのを防止することができる。
【0023】請求項2に記載の即湯機能付き給湯器の異常検出方法にあっては、循環流量検出用の流量センサの検出値が第1の基準流量以上であることによって循環ポンプの作動に異常がないことを確認した後、加熱手段に流れる流量を検出するための流量センサの検出値が第2の基準流量以下であった場合には、いずれかの流量センサが異常であると判断して異常検出時の処理を行うようにしているから、流量センサの異常により加熱手段が燃焼しないままで循環ポンプの運転が続くのを防止することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態による即湯機能付きの給湯器を説明する。ここで説明する実施形態による即湯機能付き給湯器の構造は、図1に示したものと同じ構造を有しているので、再度図示することは省略し、図1で用いた符号を引用して説明する。ただし、即湯運転時における制御装置30の働きは従来例のものとは異なっており、即湯運転時には、図3に示すフロー図に従って即湯運転を行う。以下、即湯運転時における制御装置30の動作を図3のフロー図に従って説明する。
【0025】即湯スイッチがオンになっていると(ステップS21)、出湯温度センサ22によって循環通路内の湯温を監視し(ステップS22)、出湯温度センサ22の検知温度が即湯循環燃焼を開始すべき温度(即湯運転スタート温度)よりも低くなると、循環ポンプ29の運転を開始する(ステップS23)。このとき出湯端末16は閉じられているから、循環ポンプ29が運転を開始すると、循環通路内の温水が循環通路内において循環する。
【0026】ついで、循環ポンプ29の吸い込み側に位置している循環流量センサ28により循環通路内を循環している温水の流量を検出し、循環ポンプ29が正常に作動しているかどうかの判断を、循環流量が所定時間t1秒(例えば、25秒)以内に所定流量Qc(例えば、2.0リットル/min)を超えるかどうかによって行う(ステップS24、S25)。
【0027】ここで、循環ポンプ29が運転を開始してt1秒経過しても循環流量センサ28の検出値が所定流量Qcを超えない場合には、循環ポンプ29の故障であると判断し、循環ポンプ29を停止すると共にリモートコントローラ等に循環ポンプ29の故障表示をし、以後即湯循環燃焼に入ろうとしない等の故障時の処理を行う(ステップS26)。
【0028】これに対し、循環ポンプ29の運転開始からt1秒経過するまでに、循環流量がQcを超えた場合には、循環ポンプ29が正常に作動していると判断する。そして、循環ポンプ29の吐出側に位置している缶体流量センサ17によって熱交換器11に流れている缶体流量を検出し、この缶体流量が所定時間t2秒(例えば、25秒)以内に最低作動流量Qk(例えば、1.7リットル/min)を超えたか否かを監視する(ステップS27,S28)。ここで、流量QcとQkとはほぼ等しい値で、Qk<Qcとなるようにしているから、Qcは最低作動流量Qkよりも少し大きめの値となっている。
【0029】出湯端末16から出湯されておらず、循環通路を温水が循環している場合には、両流量QcとQkは理論的には等しいはずであり、循環ポンプ29が正常に作動していることはステップS24で確認しているので、所定時間t2秒を経過しても缶体流量センサ17で計測されている缶体流量が最低作動流量Qkを超えなければ、缶体流量センサ17の異常ないし故障であると判断することができる。しかし、ステップS24における判断が循環流量センサ28の異常ないし故障による誤りであって、缶体流量センサ17もステップS27における判定も正しい可能性もあり得る。したがって、ステップS27において所定時間t2秒を経過しても缶体流量センサ17で計測されている缶体流量が最低作動流量Qkを超えなければ、缶体流量センサ17又は循環流量センサ28のいずれかの異常ないし故障であると判断し、循環ポンプ29を停止すると共にリモートコントローラ等に流量センサの故障表示をし、以後即湯循環燃焼に入ろうとしない等の故障時の処理を行う(ステップS29)。
【0030】一方、所定時間t2が経過するまでに、缶体流量がQkを超えた場合には、制御装置30はバーナー2を燃焼させて即湯循環燃焼を開始し(ステップS30)、循環通路内を循環する温水を熱交換器11で加熱する。
【0031】こうして次第に循環通路内の温水温度が上昇し、循環通路内の湯温が即湯循環燃焼を停止すべき温度を超えると(ステップS31)、バーナー2を消火して即湯循環燃焼運転を停止し(ステップS32)、循環ポンプ29を停止させる(ステップS33)。
【0032】また、即湯循環燃焼停止後、時間が経過して循環通路内の温水温度が下がると、再びステップ22以降の処理が繰り返されるので、循環通路内の温水温度は所定温度(即湯運転スタート温度)以上の温度に保たれ、出湯端末16が開かれた時に冷水が吐出されることがない。
【0033】従来の即湯機能付き給湯器では、流量センサが故障していて最低作動流量を検出できない場合には、即湯循環燃焼に入ることができないため、循環通路内の湯温が即湯運転ストップ温度に達することがなく、循環ポンプは停止することなく運転し続けていた。これに対し、本発明の即湯機能付き給湯器では、循環流量センサ28の検出値と缶体流量センサ17の検出値を所定値と比較することで、循環ポンプ29が正常であるのに缶体流量が最低作動流量以下であるという状況が一定時間持続していることを検出し、このとき流量センサの故障の可能性が最も大きいと判断して循環ポンプを停止させ、故障表示及び故障時の処理をすることで、循環ポンプの回りっ放しをごく短時間に抑えることができる。さらに、使用者に異常があったことを知らせることができ、修理依頼等の適切な処置を促すことができる。
【0034】この結果、即湯運転スイッチを常時オンにしている場合や、たまたま即湯運転スイッチをオンにした時に流量センサが故障した場合、気づかずに長時間循環ポンプが回り続け、循環ポンプの故障の原因になったり、夜間等に騒音問題を起こしてしまうことを未然に防止できる。また、故障が発生したとき、従来は流量センサの故障が容易に分からなかったが、流量センサの故障表示を出すことで知らせることができ、修理作業を容易にすることができる。
【0035】なお、ここで説明した実施形態では、循環流量センサの検出値と缶体流量センサの検出値を所定値Qc、Qkと比較することによって流量センサの異常や故障を発見しているが、両流量センサの検出値の差が所定値よりも大きくなったか否かによって流量センサの異常や故障を発見するようにしても良い。
【0036】
【発明の効果】本発明の即湯機能付き給湯器及び即湯機能付き給湯器の異常検出方法にあっては、流量センサの異常や故障が発生した場合には、これを検知することができるので、流量センサの異常を検知した場合には速やかに循環ポンプ等を停止させることができる。よって、流量センサの異常によって循環ポンプ等がいつまでも運転状態に保たれて騒音源となったり、循環ポンプ等に過大な負荷が掛かって耐久性を低下させたりすることを防止できる。




 

 


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