(57)【要約】【課題】定期的なメンテナンス等に際して制御装置が正常稼働できる状態か否かを推測できるような情報を収集する機能を備えた制御装置を提供する。【解決手段】給湯器１のコントローラ２は、基板上にＩＣ等の部品（パーツ）を搭載して構成され、稼働時に発熱する発熱部品２３の温度を第１サーミスタ２４により検知し、この部品温度情報をマイクロコンピュータ２１が３０分おきに収集し、メモリ２２に時系列に記録して行き、記録された温度情報を含むデータは、外部情報出力端子２５を介して接続されたデータ読取装置３によって読み取ることが可能で、データ読取装置３によって読み出した発熱部品２３の温度情報を活用して、発熱部品２３の寿命を推定したり、同等製品開発時の高温耐久試験の適切なパラメータ設定を行ったりする。【選択図】図１
2009168301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制御機器に対する動作制御を行い、制御の実行時に発熱する発熱部品を備える制御装置において、
予め定めた発熱部品の温度を検知する発熱部品温度検知手段と、
前記発熱部品温度検知手段の検知した部品温度情報を定期的に取得する計測情報制御手段と、
前記計測情報制御手段により取得された部品温度情報を時系列に記憶可能な記憶手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記計測情報制御手段は、予め定めた過去データ整理条件が成立することに基づき、整理対象グループに含まれる全ての部品温度情報から平均温度を算出し、この平均温度を整理対象グループの整理情報として記憶手段に記憶させると共に、整理対象グループにおける個別の部品温度情報を削除するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記計測情報性手段は、記憶手段に記憶させる整理対象グループの整理情報として、当該グループ内の最高温度を含ませるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
周囲温度を検知可能な周囲温度検知手段を備え、
前記計測情報制御手段は、発熱部品温度検知手段と周囲温度検知手段が各々検知した周囲温度情報を定期的に取得して、記憶手段に記憶させるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅設備における給湯器のコントローラなど、被制御機器に対する動作制御を行い、制御の実行時に発熱する発熱部品を備える制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術より、給湯器などの住宅設備機器には、制御対象である燃焼室などの異常な温度上昇を監視し、予め設定しておいた温度を超えると、製品の故障を防止するために動作を停止したり、エラー報知動作を行って、ユーザーに知らせたりするものがあった（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、被制御機器の異常に対する安全制御は行えるものの、被制御機器の安全制御を行うコントローラ（制御装置）自身の破損や故障に対する安全策は採られていない。すなわち、制御装置が被制御機器に対する適切な制御を行えなくなると、装置の暴走や損壊といった深刻な障害が発生する可能性があるにもかかわらず、制御装置に対する動作保証は、製品開発段階で実施する高温耐久試験で取得した情報に依拠しており、必ずしも十分な動作保証がなされているとは言えなかった。
【０００５】
例えば、製品試験は実際の使用環境よりも厳しい条件下で加速耐久として行うが、実際のところ、その製品が市場でどのような環境下で使用されているかを把握できていないと、加速耐久試験が市場に備え付けられた製品の何年使用相当になるのかを適切に判断できず、加速耐久の対使用年数を誤って短く判断していた場合は、結果的に、信頼性試験としては不十分な試験条件となり、本来の正常稼働期間よりも長い期間の動作保証をしてしまう可能性もあり、大変危険である。
【０００６】
また、メンテナンス時の故障原因調査の手助けとするために、装置の稼働中に発生したエラー情報をメモリに保存しておくこともできるが、制御装置自身が正常稼働していなければ、エラー情報の信頼性も低い。特に、ＩＣなどの発熱部品を含む制御装置は、被制御機器に対する動作制御中に発熱部品が異常温度に達して、パーツ寿命が短くなることもあり、発熱部品の状態を知ることが重要であるにもかかわらず、発熱部品が異常温度に至るまでにどの程度の期間を要したのか、異常温度に至るまでに部品の温度はどのように変化していくのか、制御装置を含む装置本体がどのような温度環境下に置かれていたのか、といった情報の収集も行われていない。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、定期的なメンテナンス時に制御装置が正常稼働できる状態か否かを推測できるような情報を収集する機能を備えた制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、被制御機器に対する動作制御を行い、制御の実行時に発熱する発熱部品を備える制御装置において、予め定めた発熱部品の温度を検知する発熱部品温度検知手段と、前記発熱部品温度検知手段の検知した部品温度情報を定期的に取得する計測情報制御手段と、前記計測情報制御手段により取得された部品温度情報を時系列に記憶可能な記憶手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、前記請求項１に記載の制御装置において、前記計測情報制御手段は、予め定めた過去データ整理条件が成立することに基づき、整理対象グループに含まれる全ての部品温度情報から平均温度を算出し、この平均温度を整理対象グループの整理情報として記憶手段に記憶させると共に、整理対象グループにおける個別の部品温度情報を削除するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、前記請求項２に記載の制御装置において、前記計測情報性手段は、記憶手段に記憶させる整理対象グループの整理情報として、当該グループ内の最高温度を含ませるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、前記請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の制御装置において、周囲温度を検知可能な周囲温度検知手段を備え、前記計測情報制御手段は、発熱部品温度検知手段と周囲温度検知手段が各々検知した周囲温度情報を定期的に取得して、記憶手段に記憶させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る制御装置によれば、予め定めた発熱部品の温度を検知する発熱部品温度検知手段と、前記発熱部品温度検知手段の検知した部品温度情報を定期的に取得する計測情報制御手段と、前記計測情報制御手段により取得された部品温度情報を時系列に記憶可能な記憶手段と、を備えるので、発熱部品の時系列な温度変化を記録しておくことが可能となる。この記録情報を、メンテナンス時に取り出して分析することにより、部品の寿命をより正しく推測することができる。また、今後同等の製品を開発する際には、より妥当な高温耐久試験の条件を設定するための有用な情報として利用できる。
【００１３】
また、請求項２に係る制御装置によれば、前記計測情報制御手段は、予め定めた過去データ整理条件が成立することに基づき、整理対象グループに含まれる全ての部品温度情報から平均温度を算出し、この平均温度を整理対象グループの整理情報として記憶手段に記憶させると共に、整理対象グループにおける個別の部品温度情報を削除するようにしたので、消費するデータ容量を抑制しつつ、有用な部品温度情報を長期間に亘って記録することが出来る。
【００１４】
また、請求項３に係る制御装置によれば、前記計測情報性手段は、記憶手段に記憶させる整理対象グループの整理情報として、当該グループ内の最高温度を含ませるようにしたので、整理対象グループの整理情報として算出された平均温度に異常が見られない場合でも、瞬時的な異常高温が生じていたか否かを確認できるので、整理情報を一層有効に活用できる。
【００１５】
また、請求項４に係る制御装置は、周囲温度を検知可能な周囲温度検知手段を備え、前記計測情報制御手段は、発熱部品温度検知手段と周囲温度検知手段が各々検知した周囲温度情報を定期的に取得して、記憶手段に記憶させるようにしたので、制御装置を含む装置全体が設置された環境の周囲温度を部品温度情報と併せて分析することにより、市場における製品の設置環境を加味した妥当な高温耐久試験の条件を設定することが可能となる。また、発熱部品の温度を、周囲温度に対する相対温度として分析することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る制御装置を給湯器のコントローラに適用した概略構成図である。
【００１７】
給湯器１は、燃焼室等の被制御機器を統括的に制御するコントローラ２を備え、このコントローラ２は、基板上にＩＣ等の部品（パーツ）を搭載して構成されるものである。コントローラ２には、種々の制御を行うマイクロコンピュータ２１、電源断によっても記憶内容が失われない不揮発性のメモリ２２、コントローラ２内の発熱部品２３の温度を検知する第１サーミスタ２４を備える。無論、給湯器１としての動作を実現するための制御機能がコントローラ２に搭載されているが、これらについては省略した。
【００１８】
給湯器１の電源が投入され、コントローラ２が作動すると、発熱部品２３の温度が上昇し、この温度上昇に伴う第１サーミスタ２４の抵抗変化を温度情報としてマイクロコンピュータ２１が取り込み、メモリ２２に書き込む。マイクロコンピュータ２１は、例えば、３０分おきに第１サーミスタ２４から温度情報を取り込み、発熱部品２３の温度データとして部品温度情報をメモリ２２に書き込む。この部品温度情報は、メモリ２２内で上書きされることなく、時系列に記憶されてゆく。
【００１９】
すなわち、第１サーミスタ２４は「予め定めた発熱部品の温度を検知する発熱部品温度検知手段」として機能し、マイクロコンピュータ２１は「発熱部品温度検知手段の検知した部品温度情報を定期的に取得する計測情報制御手段」として機能し、メモリ２２は「計測情報制御手段により取得された部品温度情報を時系列に記憶可能な記憶手段」として機能するので、これらを備えるコントローラ２は、発熱部品２３の時系列な温度変化を記録しておくことができる。
【００２０】
また、コントローラ２には、外部情報出力端子２５を設けてあり、この外部情報出力端子２５を介してデータ読取装置３を接続することにより、メモリ２２に記録された情報を読み出すことができる。例えば、この記録情報を、メンテナンス時に取り出して分析すれば、コントローラ２の正常稼働を危うくする発熱部品２３の劣化状況（部品の寿命）をより正しく推測することができる。そして、実稼働した給湯器１におけるコントローラ２の発熱部品２３が劣化するまでに要した期間と、開発時の高温耐久試験の結果とを対比すれば、今後同等の製品を開発する際に適用する高温耐久試験の条件を適切に設定できるのである。すなわち、発熱部品２３の時系列な温度情報は、製品開発へのフィードバックに活かせる有用な情報として利用できる。
【００２１】
さらに、このようにして実稼働させた給湯器１のコントローラ２より取得した部品温度情報が蓄積されると、給湯器１のメンテナンス時にコントローラ２より取り出した部品温度情報から発熱部品２３の劣化状態（部品寿命）を推定することも可能となり、給湯器１の安全な運用にも資することができる。
【００２２】
なお、コントローラ２に搭載するメモリ２２の記憶容量は無限ではなく、設置された給湯器１が寿命を迎えるまでの期間、３０分ごとの部品温度情報を全て記憶し続けるのに十分な記憶容量が確保できない場合、直近の情報は詳細に残し、過去のデータは整理して粗い情報として残すように、データ整理を行うことが有効である。また、データ読込装置３によってコントローラ２から取り出したデータを分析するに際しても、古いデータは整理されていた方が効率の良い解析を行えるというメリットもある。そこで、以下に、過去データ整理の一具体例を説明する。
【００２３】
図２（ａ１）に示すように、当日の部品温度情報として、０時０分から２３時３０分まで３０分毎に部品温度ｄ01，ｄ02，ｄ03，…ｄ47，ｄ48が記録され、前日の部品温度情報として、０時０分から２３時３０分まで３０分毎に部品温度ｃ01，ｃ02，ｃ03，…ｃ47，ｃ48が記録されているが、前々日（２日前）は、計測時間毎の部品温度全てを保存するのではなく、１日分の部品温度ｂ01〜ｂ48の平均を演算した平均温度Ｂ１と、部品温度ｂ01〜ｂ48の最高値Ｂ２に整理し、整理情報としてＢ１，Ｂ２のみを記録してある。３日前も同様に、１日分の部品温度ａ01〜ａ48の平均を演算した平均温度Ａ１と、部品温度ａ01〜ａ48の最高値である最高温度Ａ２とからなる整理情報のみを記録してある。
【００２４】
そして、当日の０時０分から２３時３０分までの温度情報が全て記録されると、図２（ａ２）に示すように、当日の全ての部品温度情報ｄ01〜ｄ48は前日分として記録され、前日の部品温度情報ｃ01〜ｃ48は整理情報Ｃ１，Ｃ２に整理されて前々日分として記録され、前々日の整理情報Ｂ１，Ｂ２は３日前の整理情報として記録され、３日前の整理情報Ａ１，Ａ２は４日前の整理情報として記録され、空いた当日には、部品温度情報として０時０分から２３時３０分まで３０分毎に部品温度ｅ01，ｅ02，ｅ03，…ｅ47，ｅ48が記録されてゆく。
【００２５】
このように、２日分の温度情報が揃うことを第１の過去データ整理条件とし、古い日（一日前）の温度情報群（４８回分の計測データ）を第１の整理対象グループとして整理すれば、最大２日分の詳細なデータを残しつつ、全体としての記憶容量を抑制でき、有用な部品温度情報を長期間に亘って記録することが出来る。
【００２６】
また、本実施形態においては、整理対象グループの整理情報として、平均温度と最高温度を併せて記録するものとしたので、整理対象グループの整理情報として算出された平均温度に異常が見られない場合でも、瞬時的な異常高温が生じていたか否かを確認できるので、整理情報を一層有効に活用できるという利点がある。
【００２７】
しかしながら、整理情報として何を残すかは特に限定されるものではなく、平均温度のみを残すようにしても良いし、その他の情報と併せて保存するようにしても良い。例えば、給湯器１が設置されている環境に左右される周囲温度を検知するための周囲温度検知手段である第２サーミスタ２６を設け（図１中、破線で示す）、コントローラ２の周囲温度をマイクロコンピュータ２１が取得できるようにすれば、部品温度情報と併せて周囲温度情報をメモリ２２に記録して行くことができる。なお、第２サーミスタ２６による周囲温度情報の収集を第１サーミスタ２４による部品温度情報の収集に同期して行う。
【００２８】
第２サーミスタ２６により取得してメモリ２２に記録する周囲温度情報は、周囲温度そのものに限らず、部品温度と周囲温度との差であっても良い。温度差のみを記録しておいても、部品温度と併せて分析すれば、実使用環境がどのような温度環境であるのか、環境温度が部品温度の上昇に影響を与えるのか、といった推測が可能となるので、有効な情報として活用できる。また、部品温度情報の過去データ整理条件に合わせて周囲温度情報も整理するようにすれば、部品温度情報の記憶容量を抑制できる。
【００２９】
上記のようにして、最先２日分の部品温度情報と、２日前より過去の整理情報は、図２（ｂ１）に示すように、当月分の情報Εとして１ヶ月分記録され、その前月は全て整理情報からなる情報Δとして記録され、前々月（２ヶ月前）は、全ての整理情報を保存するのではなく、１ヶ月分の整理情報の平均を演算した平均温度γ１と平均の最高温度γ２のみを再整理情報として記録してある。３ヶ月前と４ヶ月前も同様に、平均温度β１と平均の最高温度β２のみ、平均温度α１と平均の最高温度α２のみを各々再整理情報として記録してある。
【００３０】
そして、当月における１ヶ月分の情報（最先２日の部品温度情報とそれ以前の整理情報）が全て記録されると、図２（ｂ２）に示すように、当月の全ての情報Εは前月分として記録され、前月の全整理情報Δは再整理情報に整理されてδ１，δ２のみが前々月分として記録され、前々月の再整理情報γ１，γ２は３ヶ月前の再整理情報として記録され、３ヶ月前の整理情報β１，β２は４ヶ月前の再整理情報として記録され、４ヶ月前の整理情報α１，α２は５ヶ月前の再整理情報として記録され、空いた当月には、情報Ζとして最先２日分の部品温度情報とそれ以前の整理情報が記録されてゆく。
【００３１】
このように、１ヶ月分の情報が揃うことを第２の過去データ整理条件とし、古い月（１ヶ月前）の情報群（１ヶ月分の整理情報）を第２の整理対象グループとして再整理すれば、最大２ヶ月分の詳細なデータ（日々の整理情報と最先２日分の部品温度情報）を残しつつ、全体としての記憶容量を抑制でき、有用な部品温度情報を長期間に亘って記録することが出来る。
【００３２】
なお、第２の過去データ整理条件として用いる１ヶ月は、１月〜１２月の暦（例えば、マイクロコンピュータ２１が内蔵するカレンダ機能を利用）に応じた日数で定めても良いし、予め定めた日数（例えば３０日）経過を１ヶ月として扱うようにしても良い。
【００３３】
以上、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明したが、上述した過去データ整理条件と整理対象グループは、あくまでも例示であって、特に限定されるものではない。例えば、１週間、２週間といった期間でデータ整理を行うようにしても良いし、１年分の過去データが揃った時にもデータ整理を行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明を給湯器に適用した実施形態の概略構成図である。
【図２】過去データを整理する手法の説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    給湯器
２    コントローラ
２１  マイクロコンピュータ
２２  記憶装置
２３  発熱部品
２４  第１サーミスタ
２５  外部情報出力端子
２６  第２サーミスタ
３    データ読取装置
【図１】
2009168301.tif 000003
【図２】
2009168301.tif 000004