(57)【要約】【課題】ファン電流の変化で検知できない低能力で運転している場合でも排気経路の不具合を検知して改善運転を実行可能とする。【解決手段】コントローラは、Ｓ１で、ファンモータから検出信号をフィードバックしてファンの回転数を演算し、Ｓ２で、演算して得た回転数に応じてファンモータを制御するＰＷＭ値を出力する。次に、Ｓ３で、最小能力での運転が一定時間以上継続しているか否かを判別する。ここで最小能力での運転継続を確認すれば、Ｓ４で、各種センサの出力値が安定しているか否かを判別する。ここで各種センサの安定を確認すれば、Ｓ５で、Ｓ２で出力したファンモータへのＰＷＭ値が、単位時間当たりで所定値以上低下したか否かを判別する。ここで所定値以上の低下を確認すれば、Ｓ６で、排気筒への送風あり（排気抵抗増加）として、ファン回転数を増加させる等して空燃比を変更する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナと、
前記バーナの燃焼排気と熱交換する熱交換器と、
熱交換された前記燃焼排気を排出する排気筒と、
前記熱交換器に接続される給水管と、
前記熱交換器に接続される出湯管と、
ファンモータを備えて前記バーナへ燃焼用空気を供給するファンと、
前記ファンモータと前記バーナの燃焼とを制御する制御手段と、を含み、
前記制御手段が、前記バーナへの燃料ガス量と前記ファンの回転数とを制御して所定の空燃比を維持する空燃比制御を行う給湯器であって、
前記制御手段は、前記ファンの回転数をフィードバックして前記ファンモータをパルス幅変調制御方式で制御すると共に、前記ファンが所定の回転数以下で所定時間以上継続して回転している状態で、前記ファンモータへ出力されるＰＷＭ値が所定値以上低下した場合、前記空燃比を変化させることを特徴とする給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナへ燃焼用空気を供給するファンを備えた給湯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯器は、給水管及び出湯管が接続される熱交換器と、熱交換器を流れる水と燃焼排気とを熱交換させるバーナとを備えると共に、バーナへ燃焼用空気を供給するためのファンを備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。特にこの給湯器では、排気筒の閉塞や送風による排気抵抗の増加といった排気経路の不具合を検知するために、ファンモータの電流値と回転数とを検出し、所定回転数での電流値が所定値以下となった場合に、回転数を増加して空燃比を変化させる制御を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この給湯器においては、ファンが例えば２０００ｒｐｍ程度の低い回転数で運転している際には、排気経路の不具合によるファンモータの電流値の変化が微小となってしまい、検出ができずに運転が継続され、空気量が不足してバーナが消火したり、燃焼排気が悪化したりするおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、ファン電流の変化で検知できない低能力で運転している場合でも排気経路の不具合を検知でき、改善運転が実行可能となる給湯器を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、バーナと、バーナの燃焼排気と熱交換する熱交換器と、熱交換された燃焼排気を排出する排気筒と、熱交換器に接続される給水管と、熱交換器に接続される出湯管と、ファンモータを備えてバーナへ燃焼用空気を供給するファンと、ファンモータとバーナの燃焼とを制御する制御手段と、を含み、制御手段が、バーナへの燃料ガス量とファンの回転数とを制御して所定の空燃比を維持する空燃比制御を行う給湯器であって、
制御手段は、ファンの回転数をフィードバックしてファンモータをパルス幅変調制御方式で制御すると共に、ファンが所定の回転数以下で所定時間以上継続して回転している状態で、ファンモータへ出力されるＰＷＭ値が所定値以上低下した場合、空燃比を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、制御手段は、ファンが所定の回転数以下で所定時間以上継続して回転している状態で、ファンモータへ出力されるＰＷＭ値が所定値以上低下した場合、空燃比を変化させるので、ファン電流の変化で検知できない低能力で運転している場合でも、ファン電流よりも変化幅の大きいＰＷＭ値を指標として排気経路の不具合を検知できる。よって、バーナが消火したり燃焼排気が悪化したりする前に改善運転が実行可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】給湯器の概略図である。
【図２】送風検知制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、給湯器の一例を示す概略図で、給湯器１の筐体２内には、下方から、３つのバーナユニット４，４・・、熱交換器５、屋外に突出する排気筒６を備えた燃焼室３が設置されている。筐体２の底面には、外部のガス配管が接続されるガス接続口７と、外部の給水配管が接続される給水接続口８と、外部の給湯配管１０が接続される給湯接続口９とが設けられている。
バーナユニット４，４・・は、互いに本数が異なる複数のバーナからなり、ガス接続口７には、元電磁弁１２及び比例制御弁１３を備えたガス管１１が接続されて、ガス管１１から分岐された分岐管１４，１４・・にそれぞれバーナユニット４が、開閉弁１５を介して接続されている。燃焼室３の下部には、バーナユニット４へ燃焼用空気を供給するためのファン１６と、ファン１６を回転させるファンモータ１７とが設けられている。
【００１０】
熱交換器５は、厚み方向に所定間隔をおいて並設された複数のフィンを蛇行状に貫通する伝熱管を備えたフィンチューブ式で、伝熱管の入側端部には、給水接続口８と接続される給水管１８が接続され、伝熱管の出側端部には、給湯接続口９と接続される出湯管１９が接続されている。給水管１８と出湯管１９との間には、熱交換器５をバイパスするバイパス管２０が接続されている。
また、給水管１８におけるバイパス管２０の接続部より上流側には、入水温を検出するサーミスタ等の入水温センサ２１と、水量を検出する水量センサ２２とが設けられている。さらに、出湯管１９におけるバイパス管２０の接続部より上流側には、熱交換器５からの出口温度を検出するサーミスタ等の出口温センサ２３が設けられ、当該接続部より下流側には、出湯温度を検出するサーミスタ等の出湯温センサ２４が設けられている。
【００１１】
そして、給湯配管１０には、給湯栓３０，３０・・が接続され、給湯栓３０の１つは浴槽３１に設けられている。
また、筐体２内には、各センサの検出信号が入力され、バーナユニット４の燃焼及びファンモータ１７を制御するコントローラ３２が設けられている。コントローラ３２には、湯はりや出湯温度等の指示を行うリモコン３３が接続されている。
【００１２】
以上の如く構成された給湯器１においては、給湯栓３０を開栓して器具内に通水させると、水量センサ２２でこれを検知したコントローラ３２は、元電磁弁１２及び開閉弁１５を開弁させてバーナユニット４へ燃料ガスを供給させると共に、ファン１６を回転させて点火制御を行い、バーナユニット４を燃焼させる。そして、コントローラ３２は、コントローラ３２又はリモコン３３で設定された設定温度となるように比例制御弁１３の開度を制御すると共に、ファン１６の回転数をファンモータ１７を介して制御して、所定の空燃比を維持する。ここでのファンモータ１７の制御は、周知のパルス幅変調制御方式（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation））で行われている。
【００１３】
ここでのコントローラ３２は、排気筒６への送風の有無を検知して空燃比を制御する送風検知制御を実行可能となっている。この送風検知制御を、図２のフローチャートに基づいて説明する。
まず、Ｓ（ステップ）１で、ファンモータ１７から電流値等の検出信号をフィードバックしてファン１６の回転数を演算し、Ｓ２で、演算して得た回転数に応じてファンモータ１７を制御するＰＷＭ値を出力する。
次に、Ｓ３で、最小能力（例えば２０００ｒｐｍ）での運転が一定時間以上継続しているか否かを判別する。ここで最小能力での運転継続を確認すれば、Ｓ４で、サーミスタやバーナユニット４に設けたフレームロッド等の各種センサの出力値が安定（例えば変動幅が所定範囲内にある場合等）しているか否かを判別する。ここで各種センサの安定を確認すれば、Ｓ５で、Ｓ２でＦＢ制御により出力したファンモータ１７へのＰＷＭ値が、単位時間当たりで所定値以上低下したか否かを判別する。ここで所定値以上の低下を確認すれば、Ｓ６で、排気筒６への送風あり（排気抵抗増加）と判定して、ファン１６の回転数を増加させる等して空燃比を変更し、Ｓ１からの処理を継続する。
【００１４】
一方、Ｓ３の判別で最小能力での運転継続が確認されない、或いはＳ４で各種センサの安定が確認されない、或いはＳ５でＰＷＭ値の所定値以上の低下が確認されない場合は、Ｓ７で排気筒６への送風なしと判定して、Ｓ１からの処理を継続する。
【００１５】
このように、上記形態の給湯器１によれば、コントローラ３２（制御手段）は、ファン１６の回転数をフィードバックしてファンモータ１７をパルス幅変調制御方式で制御すると共に、ファン１６が所定の回転数以下で所定時間以上継続して回転している状態で、ファンモータ１７へ出力されるＰＷＭ値が所定値以上低下した場合、空燃比を変化させることで、ファン電流の変化で検知できない低能力で運転している場合でも、ファン電流よりも変化幅の大きいＰＷＭ値を指標として排気経路の不具合を検知できる。よって、バーナユニット４が消火したり燃焼排気が悪化したりする前に改善運転が実行可能となる。
【００１６】
なお、上記形態の送風検知制御では、各種センサの安定を送風ありの判定要件としているが、一部のセンサのみの安定を判断してもよいし、センサの安定を判定要件から外してもよい。Ｓ３での最小能力やその継続時間、Ｓ５での単位時間や所定値は器具の号数やファンの能力等に応じて適宜選択できる。
また、給湯器の構成も上記形態に限らず、例えばバーナユニットの数の増減やバイパス管の有無等は適宜選択可能である。さらに、熱交換器として潜熱を回収する二次熱交換器を設けた形態や、バーナを備えた風呂回路を並設して給湯回路と風呂回路とのバーナに１つのファンで燃焼用空気を供給する形態等であっても本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００１７】
１・・給湯器、２・・筐体、３・・燃焼室、４・・バーナユニット、５・・熱交換器、６・・排気筒、７・・ガス接続口、８・・給水接続口、９・・給湯接続口、１０・・給湯配管、１１・・ガス管、１６・・ファン、１７・・ファンモータ、１８・・給水管、１９・・出湯管、２１・・入水温センサ、２２・・水量センサ、２３・・出口温センサ、２４・・出湯温センサ、３０・・給湯栓、３１・・浴槽、３２・・コントローラ、３３・・リモコン。
【図１】
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【図２】
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