JP2004169978A

JP2004169978A - 給湯機

Info

Publication number: JP2004169978A
Application number: JP2002335415A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kimura; 洋一木村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】燃焼ファンは回転していても燃焼空気を供給できない状態で点火動作を繰り返すことで爆発的着火を起こし、給湯機が破損するのを防止する。
【解決手段】バ−ナ８とバ−ナ８に供給されるガス回路を開閉する電磁弁９とバ−ナ８に燃焼用の空気を供給する燃焼ファン５とバーナ８に供給されたガスを点火する点火装置７とバーナ８の着火を検知する着火検知装置１１と燃焼ファン５の回転を検知する回転検知装置６と燃焼ファン出力監視装置１４とを備え、バーナ８が不着火の時に電磁弁９を閉じると共に燃焼ファン５を一定時間強回転させ回転中の燃焼ファン出力が予め設定されたしきい値以下の場合は給湯機の再使用時に点火シーケンスの進行を禁止する燃焼禁止制御手段１５を設けた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス及び石油を気化させたガスを燃焼する給湯機に関し、特にその安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の開放式小型給湯機として、バ−ナと、バ−ナに供給されるガス回路を開閉する電磁弁と、バ−ナに燃焼用の空気を供給する燃焼ファンと、バーナに供給されたガスを点火する点火装置と、バーナの着火を検知する着火検知装置と、燃焼ファンの回転を検知する回転検知装置と、燃焼ファン出力監視装置とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この種の開放式小型給湯機における制御動作を、図８に示すフローチャートを参照して説明する。使用者が電源を「ＯＮ」し、運転スイッチを「入」にし、給湯栓を「開」にして水量検出装置が「ＯＮ」すると、点火シーケンスが進行してマイコンが給湯機の各アクチュエーターの初期チェックを行う。チェック結果が正常でなければ、次に進まず水がそのまま出てしまうため、使用者が一旦給湯栓を「閉」にすると、水量検出装置の「ＯＦＦ」を確認した後、給湯栓が「開」されるまでそのまま待機する。チェック結果が正常であれば、燃焼ファンを所定の回転数で回転させ、燃焼ファンの回転を検知する回転検知装置で回転数を確認する。所定回転数未満であれば、燃焼ファンを「ＯＦＦ」にして次に進まず水がそのまま出てしまうため、使用者が一旦給湯栓を「閉」にすると、水量検出装置の「ＯＦＦ」を確認した後、給湯栓が「開」されるまでそのまま待機する。所定回転数以上であれば、点火装置が「ＯＮ」して連続火花放電が始まり、次にバ−ナに供給されるガス回路を開閉する電磁弁及び比例弁を「開」にしてバ−ナにガスを供給して点火する。
【０００４】
次に、着火検知装置でバーナが点火したか否かを検知し、例えば７秒程度の一定時間経過した後にも着火しなかった場合は、電磁弁、比例弁を「ＯＦＦ」にしてガスの供給を停止してガスの流出を防止し、点火装置及び燃焼ファンを「ＯＦＦ」にして、次に進まない。そのため、水がそのまま出てしまうので、使用者が一旦給湯栓を「閉」にすると、水量検出装置の「ＯＦＦ」を確認して、次に給湯栓が「開」されるまでそのまま待機する。
【０００５】
点火を確認すると、点火装置を「ＯＦＦ」し、それ以降使用者が給湯栓を「閉」にするまで燃焼を継続する。その燃焼継続中に、着火検知装置が「ＮＧ」になったり、安全装置が作動した場合には、電磁弁、比例弁及び燃焼ファンを「ＯＦＦ」にする。そのため、水がそのまま出てしまうので、使用者が一旦給湯栓を「閉」にすると、水量検出装置の「ＯＦＦ」を確認して、次に給湯栓が「開」されるまでそのまま待機する。また、水量検出装置が「ＯＦＦ」した場合には、電磁弁、比例弁を「ＯＦＦ」にし、燃焼ファンを所定時間「ＯＮ」にして停止するため、使用者が一旦給湯栓を「閉」にすると、次に給湯栓が「開」されるまでそのまま待機する。
【０００６】
また、１回の上記点火動作では着火せず、使用者が点火動作を繰り返した場合でも、燃焼ファンが回転していればバーナに供給されたガスは空気と共に給湯機外に放出されるので、爆発的着火を起こすことはなく安全性は確保されるものとしていた。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−５４１１８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の方法では、燃焼ファンの羽根車が破損・破断したり、モータシャフトと羽根車が外れた時に、燃焼ファンモータは回転しているがバ−ナに燃焼用の空気が供給できない状態で使用者が点火動作を繰り返す場合が生じ、その場合にはガスがバーナ部に充満してその濃度が点火範囲内に入った時点で爆発的着火を起こして給湯機の破損を引き起こす可能性があるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題に鑑み、バーナが不着火の時に燃焼ファンが正常にバーナへ空気を供給しているかどうかを判断して、空気が供給できていなければ使用者が点火動作を繰り返しても給湯機の点火シーケンスの進行を禁止してガスの供給を行わないようにし、爆発的着火の防止を図れる給湯機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の給湯機は、バ−ナと、バ−ナに供給されるガス回路を開閉する電磁弁と、バ−ナに燃焼用の空気を供給する燃焼ファンと、バーナに供給されたガスを点火する点火装置と、バーナの着火を検知する着火検知装置と、燃焼ファンの回転を検知する回転検知装置と、燃焼ファンの出力を監視する燃焼ファン出力監視装と、点火シーケンスの進行を禁止する燃焼禁止制御手段とを備え、バーナが不着火の時に電磁弁を閉じると共に燃焼ファンを一定時間強回転させ、回転中の燃焼ファン出力が予め設定されたしきい値以下の場合に給湯機の再使用時に点火シーケンスの進行を禁止するものである。
【００１１】
この構成によれば、燃焼ファンモータは回転しているが燃焼ファンの異常でバ−ナに燃焼用の空気が供給できない状態では燃焼ファンの出力が低下することを利用し、バーナが不着火の時に燃焼ファンを一定時間強回転させ、回転中の燃焼ファン出力電圧が予め設定されたしきい値以下の場合は、給湯機の再使用時に点火シーケンスの進行を禁止することで、使用者が点火動作を繰り返してもガスがバーナ部に充満することはなく爆発的着火の防止でき安全性を向上することができる。
【００１２】
また、燃焼ファン出力監視装置を、燃焼ファンの駆動回路の電流を検知するものとすると、圧力センサーや風量センサーを搭載することなく燃焼ファンの出力を監視できるので給湯機の製造コストが低減できる。
【００１３】
また、燃焼ファン出力監視装置を、燃焼ファンの駆動回路のデューティを検知するものとしても、圧力センサーや風量センサーを搭載することなく燃焼ファンの出力を監視できるので給湯機の製造コストが低減できる。
【００１４】
また、点火シーケンスの進行を禁止する燃焼禁止制御手段が作動した場合に警告表示を行う表示手段を設けると、燃焼ファンの羽根車が破損・破断したり、モータシャフトと羽根車が外れた場合に、使用者にその状態を知らせることができ不安全な状態をメンテすることができるので安全性・サービス性を向上することができる。
【００１５】
また、点火シーケンスの進行を禁止する燃焼禁止制御手段の作動を解除するリセット装置を設けると、燃焼ファンを修理・交換した場合に給湯機の再使用を可能にすると共に、専門知識を備えたサービスマンでなければ解除できないようにすることで、安全性・サービス性を向上することができる。
【００１６】
また、リセット装置を作動させた後の初回の使用時のみ、点火シーケンスの最初に燃焼ファンを一定時間強回転させ回転中の燃焼ファン出力が予め設定されたしきい値以上の場合に点火シーケンスを進行する初期チェックシーケンスを設けると、燃焼ファンによる空気の供給が正常になったことを確認した後にガスを供給して点火するので安全性・サービス性を向上することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の給湯機の各実施形態について、図１〜図７を参照しながら説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の給湯機について、図１の構成図と、図２の制御動作のフローチャートを参照して説明する。
【００１９】
図１において、１は給湯栓、２は給湯栓１が開くことで流れる水量を検出する水量検出装置である。３は電装ユニットであり、各種アクチュエータの初期チェック及び動作制御を行うマイコン４を内蔵している。５は燃焼用エアをバーナ８に供給する燃焼ファン、６はその回転検知装置である。７は、バーナ８に点火する点火装置である。９は、バーナ８にガスを供給する電磁弁、１０は出湯量と入水温度と設定された出湯温度に応じてガスの流量を制御する比例弁である。１１はバーナ８での着火を検知する着火検知装置である。
【００２０】
１２はバーナ８での燃焼熱によって加熱される熱交換器で、元栓から供給された水がこの熱交換器１２で所定温度に加熱されて給湯栓１から出湯する。熱交換器で熱交換された燃焼排ガスは、排気口１３から給湯機外に排出される。
【００２１】
本実施形態では、電装ユニット３に燃焼ファン５の出力を監視する燃焼ファン出力監視装置１４と、点火シーケンスの進行を禁止する燃焼禁止制御手段１５が配設されている。１６はリモコンである。
【００２２】
次に、本実施形態における点火制御動作を、図２を参照して説明する。使用者が電源を「ＯＮ」し、運転スイッチを「入」にし、給湯栓１を「開」にし、水量検出装置が「ＯＮ」すると、マイコン４にて点火シーケンスが進行して給湯機の各アクチュエーターの初期チェックを行う。チェック結果が正常であれば、次に燃焼禁止制御手段１５が「ＯＦＦ」となっているかのチェックを行う。初期チェックが正常でなかったり、燃焼禁止制御手段１５が「ＯＦＦ」でない場合は、次に進まず、水がそのまま出て出湯しない。そこで、使用者が一旦給湯栓１を「閉」にすると、水量検出装置２の「ＯＦＦ」が確認された後、給湯栓１が「開」されるまでそのまま待機する。
【００２３】
初期チェック結果が正常で、燃焼禁止制御手段１５が「ＯＦＦ」であれば、燃焼ファン５を所定の点火回転数で回転させ、燃焼ファン５の回転を検知する回転検知装置６で回転数を確認する。所定回転数未満であれば、燃焼ファン５を「ＯＦＦ」にして次に進まず、水がそのまま出て出湯しない。そこで、使用者が一旦給湯栓１を「閉」にすると、水量検出装置２の「ＯＦＦ」が確認された後、給湯栓１が「開」されるまでそのまま待機する。
【００２４】
燃焼ファン５の回転数が所定の回転数以上であれば、点火装置７が「ＯＮ」して連続火花放電が始まり、次にバ−ナ８に供給されるガス回路を開閉する電磁弁９を「開」にするとともに点火に必要なガス量を供給するように比例弁１０を「開」にしてバ−ナ８にガスを供給して点火する。
【００２５】
次に、着火検知装置１１でバーナ８が着火したか否かを検知し、例えば７秒程度の一定時間経過した後にも着火しなかった場合は、電磁弁９、比例弁１０を「ＯＦＦ」にしてガスの供給を停止し、点火装置７を「ＯＦＦ」にする。さらに、次いで燃焼ファン５を強回転数で回転するとともに燃焼ファン出力監視装置１４で回転中の燃焼ファン５の出力電圧を計測して出力電圧がしきい値以下であるか否か、即ち燃焼ファン５の羽根車が破損・破断したり、モータシャフトと羽根車が外れて燃焼ファン５のモータは回転していてもバ−ナ８に燃焼用の空気を供給できない状態であるか否かをチェックする。しきい値以下でない場合は、燃焼ファン５は正常であると判定して燃焼ファンを「ＯＦＦ」にし、しきい値以下の場合には燃焼禁止制御手段１５を「ＯＮ」してから燃焼ファンを「ＯＦＦ」にして次に進まず、水がそのまま出て出湯しない。そこで、使用者が一旦給湯栓１を「閉」にすると、水量検出装置２の「ＯＦＦ」が確認された後、給湯栓１が「開」されるまでそのまま待機する。
【００２６】
着火検知装置１１で着火を確認すると、点火装置７を「ＯＦＦ」し、それ以降使用者が給湯栓１を「閉」にするまで燃焼を継続する。使用者が給湯栓１を「閉」にすると水の流れが停止して水量検出装置２が「ＯＦＦ」するので、電磁弁９、比例弁１０を「閉」にしてガスの供給を停止してバ−ナ８が消火する。また、燃焼継続中に、着火検知装置１１が「ＮＧ」になったり、安全装置が作動した場合には、電磁弁９、比例弁１０及び燃焼ファン５を「ＯＦＦ」にするため、水がそのまま出て出湯しない。そこで、使用者が一旦給湯栓１を「閉」にすると、水量検出装置２の「ＯＦＦ」が確認された後、給湯栓１が「開」されるまでそのまま待機する。また、水量検出装置２が「ＯＦＦ」した場合には、電磁弁９、比例弁１０を「ＯＦＦ」にし、燃焼ファン５を所定時間だけ「ＯＮ」にする。使用者は出湯しないため、一旦給湯栓１を「閉」にし、次に給湯栓１が「開」されるまでそのまま待機する。
【００２７】
以上のように、燃焼ファン５のモータは回転しているがバ−ナ８に燃焼用の空気が供給できない状態となった場合に、本実施形態では、燃焼ファン５の出力電圧が低下し、計測した燃焼ファン５の出力電圧が予め設定されたしきい値以下となることに基づいてマイコン４内の燃焼禁止制御手段１５を「ＯＮ」にするようにしたことにより、使用者が給湯栓１が一旦「閉」にした後再度「開」にしたとき、給湯機に水が流れ、水量検出装置２が「ＯＮ」しても、マイコン４内の燃焼禁止制御手段１５が作動して、点火シーケンスの進行を停止して初期状態に戻すので、電磁弁９、比例弁１０が「ＯＮ」にならず、使用者が点火動作を繰り返してもガスがバーナ８に充満することはなく、爆発的着火の防止でき安全性を向上することができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の給湯機について説明する。なお、以下の実施形態の説明において、先行する実施形態と共通の構成部分については説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００２９】
本実施形態では、燃焼ファン出力監視装置１４として、燃焼ファン５の駆動回路の電流を検知するものとしている。このような構成によれば、圧力センサーや風量センサーを搭載することなく燃焼ファンの出力を監視できるので給湯機の製造コストが低減できる。
【００３０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態の給湯機について説明する。本実施形態では、燃焼ファン出力監視装置１４として燃焼ファン５の駆動回路のデューティを検知するものとしている。このような構成によれば、第２の実施形態と同様に給湯機の製造コストが低減できる。
【００３１】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態の給湯機について、図３、図４を参照して説明する。
【００３２】
本実施形態においては、図３に示すように、点火シーケンスの進行を禁止する燃焼禁止制御手段１５が作動した場合に、警告表示を行うように別設のリモコン１６に警告表示用の表示手段１７を設けている。そして、図４に示すように、給湯栓１が「開」の状態で、燃焼禁止制御手段１５が「ＯＮ」された時、及びその後に給湯栓１が再度「開」されたが、燃焼禁止制御手段１５が「ＯＮ」されているため、燃焼ファン５及び点火装置７を「ＯＮ」しない場合に、１０秒間表示手段１７が「ＯＮ」するように構成されている。なお、給湯栓１が「閉」の状態で表示手段１７は「ＯＦＦ」する。
【００３３】
このような構成によれば、燃焼ファン５の羽根車が破損・破断したり、モータシャフトと羽根車が外れた場合に、リモコン１６の表示手段１７にて使用者にその状態を知らせることができ、不安全な状態をメンテすることができるので安全性・サービス性を向上することができる。
【００３４】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態の給湯機について、図５、図６を参照して説明する。
【００３５】
本実施形態においては、図５に示すように、点火シーケンスの進行を禁止する燃焼禁止制御手段１５の作動を解除するリセット装置１８を電装ユニット３に設けている。そして、図６に示すように、給湯栓１が一旦「閉」された後、リセット装置１８が「ＯＮ」されているかどうか判定し、「ＯＮ」されている時は、燃焼禁止制御手段１５を「ＯＦＦ」し、次に給湯栓１が「開」されるまでそのまま待機する。
【００３６】
このような構成によれば、燃焼ファン５を修理・交換した場合に給湯機の再使用を可能にすると共に、専門知識を備えたサービスマンでなければ解除できないので安全性・サービス性を向上することができる。
【００３７】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態の給湯機について、図７を参照して説明する。
【００３８】
本実施形態では、図７の制御動作のフローチャートに示すように、リセット装置１８を作動させた後の初回の使用時のみ、点火シーケンスの最初に燃焼ファン５を一定時間強回転させ回転中の燃焼ファン出力が予め設定されたしきい値以上の場合に点火シーケンスの進行する初期チェックシーケンスを設けたもので、燃焼ファン出力が予め設定されたしきい値以下の場合にはマイコン４内の燃焼禁止制御手段１５が作動してが点火シーケンスの進行を停止して初期状態に戻すので、電磁弁９、比例弁１０が「開」にならず、そのため使用者が点火動作を繰り返してもガスがバーナ部に充満することはなく爆発的着火の防止でき安全性を向上することができる。
【００３９】
このような構成によれば、燃焼ファン５による空気の供給が正常になったことを確認した後にガスを供給して点火することになるので、安全性・サービス性を向上することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の給湯機によれば、次の効果が得られる。
【００４１】
１）燃焼ファンモータは回転しているが燃焼ファンの異常でバ−ナに燃焼用の空気が供給できない状態になった時には給湯機の再使用時に点火シーケンスの進行を禁止してガスの供給を行わないようにして爆発的着火の防止を防止できるので安全性を向上することができる。
【００４２】
２）燃焼ファン出力監視装置に燃焼ファンの駆動回路の電流やデューティを検知するものとしたので給湯機の製造コストが低減できる。
【００４３】
３）燃焼ファンの羽根車が破損・破断したりモータシャフトと羽根車が外れた場合に使用者にその状態を知らせることができ不安全な状態をメンテすることができるので安全性・サービス性を向上することができる。
【００４４】
４）燃焼ファンを修理・交換した場合に給湯機の再使用を可能にすると共に、専門知識を備えたサービスマンでなければ解除できないので安全性・サービス性を向上することができる。
【００４５】
５）リセット装置を作動させた後の初回の使用時に、点火シーケンスの最初に燃焼ファン出力監視装置により燃焼ファンの異常を検知するので安全性・サービス性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成図。
【図２】同実施形態の制御動作のフローチャート。
【図３】本発明の第４の実施形態の構成図。
【図４】同実施形態の制御動作のフローチャート。
【図５】本発明の第５の実施形態の構成図。
【図６】同実施形態の制御動作のフローチャート。
【図７】本発明の第６の実施形態の制御動作のフローチャート。
【図８】従来例の給湯機の制御動作のフローチャート。
【符号の説明】
５燃焼ファン
６回転検知装置
８バーナ
９電磁弁
１１着火検知装置
１４燃焼ファン出力監視装置
１５燃焼禁止制御手段
１６リモコン
１７表示手段
１８リセット装置

Claims

バ−ナと、バ−ナに供給されるガス回路を開閉する電磁弁と、バ−ナに燃焼用の空気を供給する燃焼ファンと、バーナに供給されたガスを点火する点火装置と、バーナの着火を検知する着火検知装置と、燃焼ファンの回転を検知する回転検知装置と、燃焼ファンの出力を監視する燃焼ファン出力監視装と、点火シーケンスの進行を禁止する燃焼禁止制御手段とを備え、バーナが不着火の時に電磁弁を閉じると共に燃焼ファンを一定時間強回転させ、回転中の燃焼ファン出力が予め設定されたしきい値以下の場合に給湯機の再使用時に点火シーケンスの進行を禁止する給湯機。
燃焼ファン出力監視装置は、燃焼ファンの駆動回路の電流を検知するものとした請求項１記載の給湯機。
燃焼ファン出力監視装置は、燃焼ファンの駆動回路のデューティを検知するものとした請求項１記載の給湯機。
点火シーケンスの進行を禁止する燃焼禁止制御手段が作動した場合に警告表示を行う表示手段を設けた請求項１記載の給湯機。
点火シーケンスの進行を禁止する燃焼禁止制御手段の作動を解除するリセット装置を設けた請求項１記載の給湯機。
リセット装置を作動させた後の初回の使用時のみ、点火シーケンスの最初に燃焼ファンを一定時間強回転させ回転中の燃焼ファン出力が予め設定されたしきい値以上の場合に点火シーケンスを進行する初期チェックシーケンスを設けた請求項５記載の給湯機。