(57)【要約】【課題】ガス供給路に、ガス電磁弁と水圧応動ガス弁とガス量調節弁とが介設された湯沸器であって、ガス電磁弁の開故障の有無を診断するために、止水弁の開弁後、ガス電磁弁を開弁せずに点火器を作動させる故障診断運転を行い、所定の診断時間ＴＭ中にバーナの火炎が検知されなかったときに、ガス電磁弁が開弁させて給湯運転を開始し、診断時間中にバーナの火炎が検知されたときは、止水弁を閉弁させるものにおいて、故障診断運転で使用者にかける不便をできるだけ軽減できるようにようにする。【解決手段】診断時間ＴＭを、ガス量調節弁の開度が大きくなるほど短くなるように、ガス量調節弁の開度に応じて可変する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナと、バーナで加熱される熱交換器とを備え、熱交換器への給水路に、止水弁と水ガバナとが介設され、バーナへのガス供給路に、ガス電磁弁と、給水路に通水されたときに水ガバナの動作により開弁される水圧応動ガス弁と、ガス量調節弁とが介設され、バーナを燃焼させた状態で熱交換器に給水して熱交換器の下流側の出湯路に温水を供給する給湯運転を行う湯沸器であって、
給湯運転開始前に、ガス電磁弁の開故障の有無を診断するために、給水路に通水すると共に、ガス電磁弁を開弁せずにバーナの点火器を作動させる故障診断運転を行い、故障診断運転を開始してから所定の診断時間中にバーナに付設した火炎検知素子でバーナの火炎が検知されなかったときに、ガス電磁弁を開弁させて給湯運転を開始し、診断時間中に火炎検知素子でバーナの火炎が検知されたときは、止水弁を閉弁させるようにし、
診断時間は、ガス量調節弁の開度が大きくなるほど短くなるように、ガス量調節弁の開度に応じて可変されることを特徴とする湯沸器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナと、バーナで加熱される熱交換器とを備え、熱交換器への給水路に、止水弁と水ガバナとが介設され、バーナへのガス供給路に、ガス電磁弁と、給水路に通水されたときに水ガバナの動作により開弁される水圧応動ガス弁と、ガス量調節弁とが介設された湯沸器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の湯沸器では、一般的に、バーナを燃焼させた状態で熱交換器に給水して、熱交換器の下流側の出湯路に温水を供給する給湯運転だけでなく、ガス電磁弁を閉弁させたままバーナを燃焼させずに熱交換器に給水して、出湯路に冷水を供給する給水運転を行うことができるようになっている。
【０００３】
ところで、ガス電磁弁がゴミ噛み等で開いたままになる開故障を生ずることがある。そこで、従来、特許文献１により、ガス電磁弁の開故障の有無を診断するために、給水運転時にバーナの点火器を作動させ、バーナに付設した火炎検知素子でバーナの火炎が検知されるか否かを判別するようにしたものが知られている。ここで、ガス電磁弁を開弁せずに止水弁を開弁して給水運転を開始すると、ガス電磁弁が開故障を生じている場合、水ガバナの動作で水圧応動ガス弁が開弁されたとき、バーナにガスが供給され、点火器の作動でバーナに点火されて、火炎検知素子が火炎を検知する。そして、給水運転中に火炎が検知されたときは、止水弁を閉弁させるようにしている。
【０００４】
然し、このものでは、本来点火器を作動させる必要がない給水運転時に点火器が作動して、スパーク音が発生するため、使用者に違和感を与える。また、湯沸器で給水運転を行うことは稀であり、ガス電磁弁の開故障を生じても、給水運転が実行されないまま時間が経過して、ガス電磁弁の開故障の発見が遅れてしまうこともある。
【０００５】
そこで、給湯運転開始前に、ガス電磁弁の開故障の有無を診断するために、給水路に通水すると共に、ガス電磁弁を開弁せずにバーナの点火器を作動させる故障診断運転を行い、故障診断運転を開始してから所定の診断時間中にバーナに付設した火炎検知素子でバーナの火炎が検知されなかったときに、給湯運転を開始し、診断時間中に火炎が検知されたときは、止水弁を閉弁させることも考えられる。
【０００６】
但し、この場合には、使用者が給湯運転の開始操作を行っても、診断時間中は出湯路に冷水が供給され、出湯運転開始まで診断時間分だけ待たされることになる。ここで、ガス量調節弁の開度が小さくなると、ガス電磁弁の開故障を生じていても、故障診断運転を開始してからバーナに点火されるまでに時間がかかる。そのため、ガス量調節弁の開度が小さくても、ガス電磁弁の開故障を確実に検出できるように、診断時間を長く設定することが必要になる。その結果、給湯運転開始までの待ち時間が長くなり、使用者に不便をかける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２４８８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、給湯運転開始前の故障診断運転で使用者にかける不便をできるだけ軽減できるようにした湯沸器を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、バーナと、バーナで加熱される熱交換器とを備え、熱交換器への給水路に、止水弁と水ガバナとが介設され、バーナへのガス供給路に、ガス電磁弁と、給水路に通水されたときに水ガバナの動作により開弁される水圧応動ガス弁と、ガス量調節弁とが介設され、バーナを燃焼させた状態で熱交換器に給水して熱交換器の下流側の出湯路に温水を供給する給湯運転を行う湯沸器であって、給湯運転開始前に、ガス電磁弁の開故障の有無を診断するために、給水路に通水すると共に、ガス電磁弁を開弁せずにバーナの点火器を作動させる故障診断運転を行い、故障診断運転を開始してから所定の診断時間中にバーナに付設した火炎検知素子でバーナの火炎が検知されなかったときに、ガス電磁弁を開弁させて給湯運転を開始し、診断時間中に火炎検知素子でバーナの火炎が検知されたときは、止水弁を閉弁させるようにし、診断時間は、ガス量調節弁の開度が大きくなるほど短くなるように、ガス量調節弁の開度に応じて可変されることを特徴とする。
【００１０】
ここで、ガス電磁弁の開故障を生じた場合、故障診断運転の開始からバーナに点火されるまでにかかる時間は、ガス量調節弁の開度が大きくなるほど短くなる。従って、本発明の如くガス量調節弁の開度が大きくなるほど診断時間を短くしても、ガス電磁弁の開故障を生じたときは、診断時間中にバーナに点火されて火炎が検知され、開故障が発生したと診断できる。そして、診断時間を短縮することで、給湯運転開始までの待ち時間を短縮でき、使用者にかける不便を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の湯沸器の正面図。
【図２】実施形態の湯沸器の構造を示す説明図。
【図３】実施形態の湯沸器のコントローラが行う制御内容を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照して、１は、本発明の実施形態の湯沸器の器体を示している。この器体１の前面には、操作ボタン２と、能力切換レバー３と、警告ランプ４とが配置されている。器体１内には、図２に示す如く、バーナ５と、バーナ５で加熱される熱交換器６と、コントローラ７とが配置されている。
【００１３】
操作ボタン２は、１度目の押し操作で押し込み位置に係止され、２度目の押し操作で非押し込み位置に復帰するものであり、操作ボタン２の押し込み位置でオンする運転スイッチ２ａがコントローラ７に接続されている。また、操作ボタン２は、「低」と「高」との間の所定の湯温調節範囲とそこから外れた「水」位置とに回動自在であって、湯温調範囲ではオンし、「水」位置ではオフする選択スイッチ２ｂがコントローラ７に接続されている。
【００１４】
熱交換器６への給水路６ａには、上流側から順に、モータ８ａにより開閉される電動式の止水弁８と、水圧を一定に調圧する水ガバナ９と、操作ボタン２の回動に連動して開度が変化する水量調節弁１０とが介設されている。熱交換器６の下流側には、出湯路６ｂを介して出湯ヘッド６ｃが接続されている。
【００１５】
バーナ５へのガス供給路５ａには、上流側から順に、ガス電磁弁１１と、給水路６ａに通水されたときに水ガバナ９の動作により開弁される水圧応動ガス弁１２と、ガス圧を一定に調圧するガスガバナ１３と、能力切換レバー３の揺動に連動して開度が変化するガス量調節弁１４とが介設されている。また、水圧応動ガス弁１２の開弁でオンする水流スイッチ１５がコントローラ７に接続されている。更に、ガス量調節弁１４の開度を把握するため、能力切換レバー３の操作位置を検出するポジションセンサ３ａがコントローラ７に接続されている。
【００１６】
バーナ５には、コントローラ７で制御されるイグナイタから成る点火器１６の作動でスパークを発生する点火電極１６ａと、火炎検知素子たるフレームロッド１７とが付設されている。
【００１７】
コントローラ７は、運転スイッチ２ａがオンされたとき、選択スイッチ２ｂがオンされていれば、給湯運転制御を行い、選択スイッチ２ｂがオフされていれば、給水運転制御を行う。給湯運転制御では、先ず、止水弁８を開弁させて給水路６ａに通水する。この際、水ガバナ９の動作で水圧応動ガス弁１２が開弁すると共に、水流スイッチ１５がオンする。そして、水流スイッチ１５がオンしたときに、点火器１６を作動させると共に、ガス電磁弁１１を開弁させて、バーナ５に点火する。これにより、バーナ５を燃焼させた状態で熱交換器６に給水されることになり、出湯路６ｂに温水を供給する給湯運転が行われることになる。一方、給水運転制御では、止水弁８を開弁させるだけで、水流スイッチ１５がオンしても、点火器１６は作動させず、ガス電磁弁１１も開弁させない。そのため、バーナ５を燃焼させずに熱交換器６に給水され、出湯路６ｂに冷水を供給する給水運転が行われることになる。
【００１８】
更に、本実施形態では、給湯運転開始前に、ガス電磁弁１１の開故障の有無を診断するために、止水弁８を開弁させて給水路６ａに通水すると共に、ガス電磁弁１１を開弁せずに点火器１６を作動させる故障診断運転を行う。ここで、ガス電磁弁１１の開故障を生ずると、止水弁８の開弁により水ガバナ９の動作で水圧応動ガス弁１２が開弁したときバーナ５にガスが供給され、点火器１６の作動でバーナ５に点火される。そして、故障診断運転を開始してから所定の診断時間中にフレームロッド１７でバーナ５の火炎が検知されなかったときに、ガス電磁弁１１を開弁させて給湯運転を開始し、診断時間中にフレームロッド１７でバーナ５の火炎が検知されたときは、止水弁８を閉弁させるようにしている。
【００１９】
以下、図３を参照して、故障診断運転を含む制御について詳述する。先ず、ＳＴＥＰ１で運転スイッチ２ａがオンされたか否かを判別し、オンされたときにＳＴＥＰ２で止水弁８を開弁させ、次に、ＳＴＥＰ３で選択スイッチ２ｂがオンされているか否かを判別する。選択スイッチ２ｂがオフされていれば、点火器１６を作動させたりガス電磁弁１１を開弁させたりすることなくＳＴＥＰ４に進み、運転スイッチ２ａがオフされたか否かを判別する。そして、運転スイッチ２ａにオフされたとき、ＳＴＥＰ５で止水弁８を閉弁させて、１回の給水運転制御を終了する。
【００２０】
選択スイッチ２ｂがオンされているときは、ＳＴＥＰ６に進み、水圧応動ガス弁１２が開弁して水流スイッチ１５がオンされたか否かを判別し、オンされたときにＳＴＥＰ７で点火器１６を作動させ、故障診断運転を開始する。次に、ＳＴＥＰ８に進み、能力切換レバー３のポジションセンサ３ａの信号を基にガス量調節弁１１の開度を判別する。そして、ガス量調節弁１１の開度が所定の小開度範囲に入っている場合は、ＳＴＥＰ９に進んで診断時間ＴＭを比較的長い第１設定時間ＴＭ１（例えば、１．５秒）に設定し、ガス量調節弁１１の開度が所定の中開度範囲に入っている場合は、ＳＴＥＰ１０に進んで診断時間ＴＭを中程度の第２設定時間ＴＭ２（例えば、１．０秒）に設定し、ガス量調節弁１１の開度が所定の大開度範囲に入っている場合は、ＳＴＥＰ１１に進んで診断時間ＴＭを比較的短い第３設定時間ＴＭ３（例えば、０．５秒）に設定する。
【００２１】
次に、ＳＴＥＰ１２に進んでフレームロッド１７によりバーナ５の火炎が検知されたか否かを判別し、火炎が検知されなければ、ＳＴＥＰ１３に進んで、故障診断運転を開始してから診断時間ＴＭが経過したか否かを判別し、経過するまでＳＴＥＰ１２に戻ることを繰り返す。そして、診断時間ＴＭ中に火炎が検知されなかったときは、ＳＴＥＰ１４でガス電磁弁１１を開弁させる。この場合、点火器１６が作動したままであるから、ガス電磁弁１１の開弁によるバーナ５へのガス供給で点火され、給湯運転が開始されることになる。
【００２２】
尚、ガス電磁弁１１の開弁後は、ＳＴＥＰ１５で火炎が検知されたか否かを判別し、検知されたときに、ＳＴＥＰ１６で点火器１６の作動を停止させる。その後、ＳＴＥＰ１７に進んで運転スイッチ２ａがオフされたか否かを判別し、オフされたとき、ＳＴＥＰ１８で止水弁８を閉弁させると共に、ガス電磁弁１１を閉弁させて、１回の給湯運転制御を終了する。
【００２３】
また、診断時間ＴＭ中に火炎が検知されたときは、ガス電磁弁１１の開故障を生じたと判断し、ＳＴＥＰ１９に進んで止水弁８を閉弁させると共に、点火器１５の作動を停止させ、更に、ＳＴＥＰ２０に進んで警告ランプ４を点灯させ、使用者に修理を促す。この場合、修理が完了するまでは、運転スイッチ２ａがオンしても止水弁８を開弁させず、湯沸器を使用不能にする。
【００２４】
ところで、ガス電磁弁１１の開故障を生ずると、故障診断運転でバーナ５に点火されて火炎が検知されるが、故障診断運転を開始してからバーナ５に点火されるまでにかかる時間は、ガス量調節弁１４の開度が大きくなるほどガス流量が多くなってバーナ５へのガスの到達が早くなるため、短くなる。従って、本実施形態の如くガス量調節弁１４の開度が大きくなるほど診断時間ＴＭを短くしても、ガス電磁弁１１の開故障を生じたときは、診断時間ＴＭ中にバーナ５に点火されて火炎が検知され、開故障が発生したと診断できる。そして、ガス量調節弁１４の開度が大きいときに診断時間ＴＭを短縮することで、給湯運転開始までの待ち時間を短縮でき、使用者にかける不便を軽減できる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、火炎検知素子としてフレームロッド１７を用いているが、熱電対を用いることも可能である。但し、熱電対を用いる場合は、バーナ５への点火後、熱起電力が所定の火炎検知レベルに上昇するまでに要する時間を加味して診断時間ＴＭを設定することが必要になる。これに対し、フレームロッド１７を用いる場合は、バーナ５への点火で火炎を直ちに検知できるため、熱電対を用いる場合よりも診断時間ＴＭを短く設定でき有利である。
【００２６】
また、上記実施形態では、ガス量調節弁１４を能力切換レバー３で操作される手動式のものとし、能力切換レバー３のポジションセンサ３ａでガス量調節弁１４の開度を把握しているが、電動式のガス量調節弁を用いて、その開度をエンコーダ等のセンサで検出することも可能である。更に、上記実施形態では、ガス量調節弁１４の開度に応じて診断時間ＴＭを段階的に変化させているが、診断時間ＴＭをガス量調節弁１４の開度に応じて比例的に変化させることも可能である。
【００２７】
また、上記実施形態では、給湯運転の開始前に毎回故障診断運転を行っているが、毎回ではなく、所定回数目の給湯運転の開始前に故障診断運転を行うようにしてもよい。更に、故障診断運転を給湯運転の開始前だけでなく、給水運転時にも実行するようにしてもよい。
【００２８】
また、上記実施形態は、給水路６ａへの通水と停止とを止水弁８の開閉で行う元止め式湯沸器に本発明を適用したものであるが、出湯路６ｂの下流端に出湯栓を取付けて、元止め式湯沸器を先止め式に改造し、止水弁８を開弁させたまま、出湯栓の開閉で給水路６ａへの通水と停止とを行うようにしたものにも同様に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００２９】
５…バーナ、５ａ…ガス供給路、６…熱交換器、６ａ…給水路、６ｂ…出湯路、８…止水弁、９…水ガバナ、１１…ガス電磁弁、１２…水圧応動ガス弁、１４…ガス量調節弁、１６…点火器、１７…フレームロッド（火炎検知素子）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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