| 【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 |
| 【発明者】 |
【氏名】松田 和俊
【氏名】梁田 晃宏
【氏名】片岡 寿人
【氏名】辻 栄一
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| 【要約】 |
【課題】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可能にする。
【解決手段】温水を保温するための循環通路に循環ポンプを設け、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に流れる缶体流量を検出するための缶体流量センサを設ける。循環ポンプを運転した後（Ｓ２３）、循環流量センサの検出値が所定時間ｔ１秒以内に所定流量Ｑc以上になれば（Ｓ２４、２５）、循環ポンプが正常に作動していると判断し、ついで缶体流量センサの検出値が所定時間ｔ２内にＭＯＱ流量Ｑkを超えなければ（Ｓ２７、２８）、いずれかの流量センサが異常ないし故障であると判断する（Ｓ２９）。 |
【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。
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【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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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４７０９
【氏名又は名称】株式会社ノーリツ
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| 【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
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| 【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 |
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