JP2002098406A

JP2002098406A - 給湯機器

Info

Publication number: JP2002098406A
Application number: JP2000290294A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Takemura; 文宏竹村
Original assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Current assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】単位時間当たりの燃料量を簡単な構成で求める
ことができて、オイルタンク内の燃料の残量管理を容易
かつ適正に行い得、かつ施工性の向上やメンテナンス費
用の低減を図り得る給湯機器を提供する。【解決手段】オイルタンクから供給される燃料を燃焼さ
せて熱交換器内の水を加熱するバーナと、該バーナで燃
焼させる単位時間当たりの燃料量を演算すると共に該演
算した燃料量に基づいてバーナを制御する制御手段と、
該制御手段で得られる前記燃料量に関する情報を表示す
る情報表示手段と、を具備することを特徴とする。前記
制御手段は、例えば単位時間当たりの燃料量を演算する
演算手段と該演算手段で演算した燃料量を積算する積算
手段を有し、また入力手段で入力されて記憶手段に記憶
した給油量と積算手段で積算した燃料量の積算値とを比
較し、その比較結果を情報表示手段に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭や施設等で用
いられる石油式のバーナを有する給湯機器に係わり、特
に、オイルタンク内の燃料の残量管理が可能な給湯機器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、石油式のバーナを有する給湯
機器は、オイルタンクから供給される灯油等の燃料をバ
ーナで燃焼させて熱交換器内の水を加熱することによ
り、所定温度の湯を得るように構成されている。そし
て、従来、この給湯機器においては、オイルタンク内の
燃料の残量を管理するために、オイルタンク内にフロー
トスイッチ等の残量検出手段を配置して燃料があるか否
かを管理しているのが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな燃料の残量管理にあっては、オイルタンク内に配置
したフロートスイッチ等の残量検出手段によって、オイ
ルタンク内に燃料があるか否かを管理することはできる
ものの、オイルタンク内の燃料の残量で、給湯機器があ
と何日間使用できるか等を判断することはできないとい
う問題点があった。

【０００４】また、オイルタンク内にフロートスイッチ
等の残量検出手段を配置する構成であるため、残量検出
手段の配線作業が必要になって、給湯機器の施工性が劣
ると共に、残量検出手段の保守や点検作業も面倒になっ
て、メンテナンス費用がかかり易いという問題点もあっ
た。

【０００５】本発明は、制御手段として使用されるマイ
コンの電磁ポンプへの駆動信号等のバーナに対する指令
値が、オイルタンク内の燃料の消費量に直結することか
ら、この指令値を適正に処理することにより、バーナで
消費される単位時間当たりの燃料量（以下、燃費とい
う）を演算し得る点に着目してなされたものである。そ
して、本発明の目的は、燃費を簡単な構成で求めること
ができて、オイルタンク内の燃料の残量管理を容易かつ
適正に行い得、かつ施工性の向上やメンテナンス費用の
低減を図り得る給湯機器を提供することにある。また、
本発明の他の目的は、前記目的に加え、制御手段の構成
の簡略化を図ったり、各種情報を的確に表示してその使
い勝手の向上を図り得る給湯機器を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明のうち請求項１記載の発明は、オイルタンク
から供給される燃料を燃焼させて熱交換器内の水を加熱
するバーナと、該バーナで燃焼させる単位時間当たりの
燃料量を演算すると共に該演算した燃料量に基づいてバ
ーナを制御する制御手段と、該制御手段で得られる前記
燃料量に関する情報を表示する情報表示手段と、を具備
することを特徴とする。

【０００７】このように構成することにより、オイルタ
ンク内の燃料はバーナの燃焼によって消費され、その
際、制御手段で単位時間当たりの燃料量（燃費）を演算
すると共に、この演算結果に基づいてバーナの燃焼を制
御する。そして、制御手段で得られる前記燃費に関する
情報を情報表示手段で表示する。これにより、例えばマ
イコンからなる制御手段で燃費を簡単に演算でき、この
燃費に基づくオイルタンク内の燃料の残量管理が可能に
なる。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、制御手段
が、燃費を演算する演算手段と、該演算手段で演算した
燃費を積算する積算手段を有することを特徴とする。こ
のように構成することにより、演算手段で演算した燃費
を積算手段で積算することにより、燃費に関する各種情
報が得られることから、制御手段として例えばマイコン
を使用できて、その構成が簡略化される。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、制御手段
が、入力手段で入力されて記憶手段に記憶した給油量と
積算手段で積算した燃費の積算値とを比較し、その比較
結果を情報表示手段に出力することを特徴とする。この
ように構成することにより、入力手段でオイルタンクに
給油される給油量が入力されると、これを記憶手段に記
憶して積算手段で積算した積算値と比較し、この比較結
果に基づいて例えば残量に関する各種情報を情報表示手
段に表示する。これにより、給油量の入力操作だけで残
量等を自動表示できて使用者が容易に把握できる等、給
湯機器の使い勝手が向上する。

【００１０】また、請求項４記載の発明は、制御手段
が、所定サイクル毎の前記燃費の平均値を演算すると共
に該平均値に基づいてオイルタンク内の燃料の残量を演
算し、その結果を情報表示手段に出力することを特徴と
する。このように構成することにより、オイルタンク内
の残量を例えば１日、１ヶ月等の所定サイクル毎の平均
値に基づいて演算して表示し得ることから、残量を的確
に演算及び表示できて、給湯機器の使い勝手がより向上
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１〜図４は、本発明に係
わる給湯機器の一実施例を示し、図１がその基本ブロッ
ク図、図２がその概略構成図、図３〜図５がその動作の
一例を示すフローチャート、図６及び図７がその説明図
である。

【００１２】図１において、給湯機器１は、基本的に、
演算手段３、積算手段４、記憶手段５及び比較手段６を
有する制御手段２と、この制御手段２の入力側に接続し
た検出手段７及び入力手段８と、制御手段２の出力側に
接続した表示手段９等で構成されている。なお、制御手
段２は、例えばマイクロコンピュータ（マイコン）で形
成され、その記憶手段としては、マイコン内の記憶部あ
るいはマイコンとは別体で設けたＲＡＭ、ＲＯＭ等の記
憶装置が使用される。

【００１３】そして、具体的には、図２に示すように、
給湯機本体１１と、オイルタンク１２及び前記入力手段
８と表示手段９を形成するリモコン１３とで形成されて
いる。給湯機本体１１内には、前記制御手段２を形成す
るマイコン１４と、このマイコン１４からの指令値で制
御されつつ燃料を燃焼させるバーナ１５と、このバーナ
１５の燃焼によってその内部の水を所定温度まで加熱す
る熱交換器１６と、マイコン１４の出力側に接続されて
その駆動が制御される電磁ポンプ１０と、該ポンプ１０
に一体的に設けられると共にオイルタンク１２に接続し
たオイルレベラー１７（定油面器）等が配設されてい
る。

【００１４】また、給湯機本体１１には、前記検出手段
６としての、熱交換器１６に給水配管２２で供給される
水の流量を検出する流量センサ１８、該水の水温を検出
する水温センサ１９、熱交換器１６の温度を検出する熱
交換器センサ２０、及び熱交換器１６で加熱した給湯配
管２３内の湯の温度を検出する給湯センサ２１等が配置
されている。なお、水温センサ１９、熱交換器センサ２
０及び給湯センサ２１としては、例えば構成簡易で安価
なサーミスタ式のセンサが使用される。

【００１５】また、前記リモコン１３は、入力手段８と
しての各種キーからなる入力部１３ａと、表示手段９と
しての例えば液晶表示器からなる表示部１３ｂを有し、
有線もしくは無線で給湯機本体１１のマイコン１４に接
続されている。そして、前記マイコン１４は、各種セン
サ１８〜２１から入力される検出データやリモコン１３
の入力部１３ａから入力される入力データを、後述する
ように適宜に処理し、電磁ポンプ１０の駆動を制御する
と共に、リモコン１３の表示部１３ｂに所定の表示をす
る如く構成されている。

【００１６】次に、前記給湯機器１の動作の一例を図３
〜図５のフローチャートに基づいて説明する。なお、こ
のフローチャートは、マイコン１４内（もしくは別体で
設けられたＲＯＭ等）の記憶手段５に予め記憶してある
プログラムにしたがって自動的に実行される。給湯機器
１の電源スイッチ（図示せず）をオンするとプログラム
がスタート（Ｓ１００）し、先ず、リモコン１３の入力
部１３ａでオイルタンク１２への給油量を入力し、これ
をマイコン１４の前記記憶手段５に記憶設定（Ｓ１０
１）する。なお、燃費の積算タイミング、後述する式１
の効率及び補正係数、係数ｋ等は、予めプログラムに設
定する。

【００１７】給油量を設定すると、各種センサ１８〜２
１の検出データを読み込み（Ｓ１０１）、この検出デー
タに基づいて燃費を演算する燃費演算ルーチン（Ｓ１０
３）を実行する。この燃費演算ルーチンＳ１０３は、図
４に示すように、下記式１に基づいて燃費Ｑｉを演算
（Ｓ２０１）し、この演算した燃費Ｑｉが最低燃費Ｑｍ
ｉｎ以上か否かを判断（Ｓ２０２）する。

【００１８】

【式１】

【００１９】なお、式１の、給湯目標温度はリモコン１
３の入力部１３ａで入力設定した値、水温は水温センサ
１９で検出した検出データ、流量は流量センサ１８で検
出した検出データ、効率は熱交換器１６の効率で例えば
０．９（９０％）、補正係数は実験によって求めた値で
ある。また、マイコン１４からバーナ１５に対する指令
値（すなわち、電磁ポンプ１０の駆動信号）は、給湯目
標温度と水温とで決定され、前記最低燃費Ｑｍｉｎは、
給湯機器１の前記バーナ１５の性能によって決定される
値である。

【００２０】そして、判断Ｓ２０２で「ＹＥＳ」の場
合、すなわち演算した燃費Ｑｉが最低燃費Ｑｍｉｎ以上
の場合には、ステップＳ２０１で得た燃費Ｑｉのままで
バーナ１５を連続燃焼させる燃料指令信号Ｓ１を出力
（Ｓ１０４１）する。一方、判断Ｓ２０２で「ＮＯ」の
場合、すなわち演算した燃費Ｑｉが最低燃費Ｑｍｉｎ未
満の場合には、最低燃費Ｑｍｉｎでバーナ１５をオン・
オフ燃焼させる燃料指令信号Ｓ２を出力（Ｓ１０４２）
する。つまり、ステップＳ２０２とステップＳ１０４
１、Ｓ１０４２によって、バーナ１５を少なくとも最低
燃費Ｑｍｉｎで燃焼させるように、電磁ポンプ１０の駆
動信号（周波数やデューティ比等）が制御されて、目標
の給湯温度が得られることになる。

【００２１】そして、図３に示すように、ステップＳ１
０４で燃料指令信号Ｓ１、Ｓ２を出力すると、積算タイ
ミングか否かを判断（Ｓ１０５）する。この判断Ｓ１０
５で「ＮＯ」の場合、すなわち予め設定してある積算タ
イミングに達していない場合には、ステップＳ１０２に
戻る。一方、判断Ｓ１０５で「ＹＥＳ」の場合、すなわ
ち、設定してある所定の積算タイミングに達した場合に
は、燃費積算ルーチン（Ｓ１０６）を実行する。

【００２２】この燃費積算ルーチンＳ１０６は、図５に
示すように、下記式２で燃費Ｑｉを積算（Ｋ３０１）す
ることによって実行する。つまり、図６に示すように、
一定間隔Δｔ毎に、ステップＳ１０３で演算した燃費Ｑ
ｉを積算することによって例えば曲線Ａが得られ、この
曲線Ａをバーナ１５への実際の指令値（電磁ポンプ１０
への駆動信号）として使用する。なお、一定間隔Δｔ
は、プログラムの実行サイクルより十分に長く、かつ燃
費Ｑｉの演算精度に悪影響を与えない程度に短く設定さ
れており、これにより、マイコン１４への負荷が軽減さ
れている。

【００２３】

【式２】

【００２４】そして、燃費Ｑｉを積算すると情報処理ル
ーチン（Ｓ１０７）を実行する。この情報処理ルーチン
は、例えばオイルタンク１２内の燃料である灯油の各サ
イクル毎の使用量ＱT、ＱS、ＱD、ＱM、ＱY、燃料単価
Ｐ、タンク容量Ｔ及び内部タイマーによる経過時間Ｌに
より、下記表１に示す各情報Ｊ１〜Ｊ５を対応する式に
基づいて演算することで実行する。なお、各灯油の使用
量ＱD、ＱS、ＱM、ＱYは、図７に示すように、現在を基
準として、過去に遡及して一定の燃費が指令されていた
ものとして処理される。

【００２５】

【表１】

【００２６】ステップＳ１０７で各種情報Ｊ１〜Ｊ５を
得ると、この情報Ｊ１〜Ｊ５を更新してリモコン１３の
表示部１３ｂに表示（Ｓ１０８）する。この表示のう
ち、使用可能日数情報Ｊ４は灯油の使用と共に徐々に減
少し、燃料代情報Ｊ５は灯油の使用と共に増大すること
になる。また、所定サイクル毎の複数の平均燃費情報Ｊ
３を表示することにより、燃費の推移が使用者に容易に
把握される。そして、ステップＳ１０８で更新した情報
Ｊ１〜Ｊ５を表示すると、この情報Ｊ１〜Ｊ５のうち灯
油切れアラーム値設定情報Ｊ２に基づいて、アラーム条
件か否かを判断（Ｓ１０９）する。

【００２７】この判断Ｓ１０９で「ＮＯ」の場合、すな
わちオイルタンク１２内の灯油の残量が所定量以上あ
り、アラーム条件に達していない場合には、ステップＳ
１０２に戻る。一方、判断Ｓ１０９で「ＹＥＳ」の場
合、すなわちオイルタンク１２内の灯油の残量が所定量
未満になった場合には、警報信号Ｓ３を出力（Ｓ１１
０）してステップＳ１０１に戻る。

【００２８】この警報信号Ｓ３としては、例えばリモコ
ン１３の表示部１３ｂにアラーム表示させたり、リモコ
ン１３や給湯機本体１１に設けた図示しない表示灯を点
灯（点滅）させたりブザーを作動させることによって行
われる。この警報信号Ｓ３による表示等を使用者が視認
すること等により、オイルタンク１２内に灯油が少なく
なったことを容易に把握でき、この状態においてオイル
タンク１２内に給油され、その給油量をリモコン１３で
入力することにより、ステップＳ１０２以降が再び繰り
返される。

【００２９】つまり、オイルタンク１２への給油時に、
その給油量をリモコン１３の入力部１３ａから入力する
ことにより、オイルタンク１２のタンク容量Ｔと、マイ
コン１４の指令値に基づいて演算した燃費による前回の
給油から現在までの灯油使用量Ｑsとで、タンク内残量
（Ｔ−ＱS）を演算する。そして、このタンク内残量が
所定量未満の場合に警報信号Ｓ３が発せられることか
ら、オイルタンク１２内の灯油切れを使用者に未然に確
実に感化させることができる。

【００３０】このように、上記実施例の給湯機器１にあ
っては、各種センサ１８〜２１で検出した検出データや
リモコン１３の入力部１３ａで入力した入力データ等に
基づいて、マイコン１４で一定間隔毎に燃費を演算する
と共に、この燃費の積算値から、燃費や燃料に関する各
種情報Ｊ１〜Ｊ５をリモコン１３の表示部１３ｂに表示
するため、時々刻々変化する燃料の消費量等を容易に得
ることができると共に、燃費の積算値と予め設定した設
定値とを比較すること等により、例えばオイルタンク１
２内の残量が所定量未満になった際に警報を発すること
ができる等、残量管理を自動的に行うことができる。

【００３１】特に、各種センサ１８〜２１で検出した検
出データや設定値等を、予め設定したプログラムにした
がってマイコン１４で処理することで各種情報Ｊ１〜Ｊ
５をリアルタイムで（積算タイミング毎に）更新表示す
るため、例えばオイルタンク１２内の残量管理を、オイ
ルタンク１２にフロートスイッチや流量センサ等を別途
設けることなく容易にかつ確実に行うことができて、そ
の構成の簡略化とコストダウンを図ることができると共
に、残量検出手段の配線作業等が不要となって給湯機器
１の施工性が向上したり、給湯機器１の保守・点検作業
の容易化を図ることができる。

【００３２】さらに、燃費の積算をマイコン１４の実行
サイクルより長くかつ燃費の演算精度に悪影響のない短
い一定間隔Δｔ毎に行うため、マイコン１４への負荷を
軽減させることができて、例えばプログラムのより簡素
化を図ることができる。また、検出データ等から演算し
た燃費に基づいて所定の燃料指令信号Ｓ１、Ｓ２を出力
してバーナ１５の燃焼を制御するため、バーナ１５を少
なくともその最低燃費Ｑｍｉｎで確実に燃料させること
ができて、バーナ１５の効率的な運転を行うことができ
る。

【００３３】さらにまた、燃費の積算値等から灯油切れ
アラーム値設定情報Ｊ２が得られ、この情報Ｊ２に基づ
いて、リモコン１３の表示部１３ｂ等に灯油切れの警報
信号Ｓ３を事前に発することができるため、オイルタン
ク１２の灯油切れを使用者に確実に感化させることがで
きて、灯油切れを未然に防止することができる。また、
所定サイクル毎の平均燃費を演算すると共に、平均燃費
と給油量から使用可能日数情報Ｊ４が得られ、これをリ
モコン１３の表示部１３ｂに表示するため、例えば使用
可能日数を一目で明瞭に把握できる等、使い勝手に優れ
た給湯機器１が得られる。

【００３４】また、所定サイクル毎の燃費（積算値）を
演算すると共に各種情報Ｊ１〜Ｊ５が得られるため、こ
れらを記憶させて監視すること等によって、例えばバー
ナ１５や電磁ポンプ１０等の燃料系の異常や不具合によ
る燃費の異常な変化を捉えることができて、給湯機器１
の故障発生等の事前予知や故障原因の究明に役立てるこ
ともできる。

【００３５】なお、上記実施例においては、リモコン１
３に給油量や各種設定値を入力する入力部１３ａと、各
種情報Ｊ１〜Ｊ５を表示する表示部１３ｂを設ける場合
について説明したが、本発明はこれに何等限定されず、
例えば給湯機本体１１（もしくはオイルタンク１２）に
も表示器を設け、この表示器に各種情報Ｊ１〜Ｊ５（も
しくはその一部の情報）を表示してもよいし、給油量や
燃料代を入力する入力部を給湯機本体１１等に設け、給
油時の入力操作の容易化を図ることもできる。

【００３６】また、上記実施例における給湯機器１の構
成、各種センサ１８〜２１の構成や配置位置、その個
数、マイコン１４の処理で得られる情報の種類及びその
演算方法等も一例であって、本発明に係わる各発明の要
旨を逸脱しない範囲において、種々変更することができ
る。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の発
明によれば、制御手段によって燃費を演算すると共に、
この演算した燃費に関する情報を情報表示手段に表示す
るため、制御手段で簡単に演算し得る燃費に基づいて、
オイルタンク内の燃料の残量管理を容易かつ適正に行う
ことができる。

【００３８】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明の効果に加え、制御手段が、演算手段で
演算した燃費を積算手段で積算することによって、燃費
に関する各種情報を得ることできるため、制御手段をマ
イコン等で形成できて、その構成の簡略化を図ることが
できる。

【００３９】また、請求項３記載の発明によれば、請求
項２記載の発明の効果に加え、入力手段で入力した給油
量が記憶手段に記憶され、これと積算手段で積算した燃
費の積算値とを比較するため、給油量の入力操作により
残量等を自動的に演算して表示でき、オイルタンク内の
燃料の残量を使用者が容易に把握できる等、給湯機器の
使い勝手を向上させることができる。

【００４０】また、請求項４記載の発明によれば、請求
項１ないし３記載の発明の効果に加え、制御手段によ
り、例えば残量を所定サイクル毎の燃費の平均値に基づ
いて演算して表示するため、残量をより的確に演算及び
表示できて、給湯機器の使い勝手をより向上させること
ができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる給湯機器の一実施例を示す基本
ブロック図

【図２】同その概略構成図

【図３】同その動作の一例を示すフローチャート

【図４】同燃費演算ルーチンのフローチャート

【図５】同燃費積算ルーチンのフローチャート

【図６】同燃費の積算方法の説明図

【図７】同灯油使用量の演算方法の説明図

【符号の説明】１・・・給湯機器、２・・・制御手段、３・・・演算手
段、４・・・積算手段、５・・・記憶手段、６・・・比
較手段、７・・・検出手段、８・・・入力手段、９・・
・表示手段、１０・・・電磁ポンプ、１１・・・給湯機
本体、１２・・・オイルタンク、１３・・・リモコン、
１３ａ・・・入力部、１３ｂ・・・出力部、１４・・・
マイコン、１５・・・バーナ、１６・・・熱交換器、１
７・・・オイルレベラー、１８・・・流量センサ、１９
・・・水温センサ、２０・・・缶熱交換器センサ、２１
・・・給湯センサ、２２・・・給水配管、２３・・・給
湯配管。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オイルタンクから供給される燃料を燃焼さ
せて熱交換器内の水を加熱するバーナと、該バーナで燃
焼させる単位時間当たりの燃料量を演算すると共に該演
算した燃料量に基づいて前記バーナを制御する制御手段
と、該制御手段で得られる前記燃料量に関する情報を表
示する情報表示手段と、を具備することを特徴とする給
湯機器。
【請求項２】前記制御手段は、前記単位時間当たりの燃
料量を演算する演算手段と、該演算手段で演算した前記
燃料量を積算する積算手段を有することを特徴とする請
求項１記載の給湯機器。
【請求項３】前記制御手段は、入力手段で入力されて記
憶手段に記憶した給油量と前記積算手段で積算した前記
燃料量の積算値とを比較し、その比較結果を前記情報表
示手段に出力することを特徴とする請求項２記載の給湯
機器。
【請求項４】前記制御手段は、所定サイクル毎の前記単
位時間当たりの燃料量の平均値を演算すると共に該演算
した平均値に基づいてオイルタンク内の燃料の残量を演
算し、その結果を前記情報表示手段に出力することを特
徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の給湯機
器。