JP3234400B2 - 燃焼器具およびその異常診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器や風呂釜等の燃
焼器具と、その異常を自動的に診断検査する燃焼器具の
異常診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、燃焼器具を燃焼運転している過
程で、異常が生じると、リモコン等の表示部に記号等に
よってエラー表示がされる。このエラー表示が出された
ときには、その連絡を受けて作業員がエラーの原因を調
べ、不良部品の修理や交換を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近の
燃焼器具は、高度化し、装置構成も複雑化しているた
め、例えば、点火系統の故障表示がされても、点火系統
を構成する部品は数多くあり、これらの各部品が相互に
関連しているため、その故障箇所を探し出すことは非常
に困難であり、修理作業員に高度な技術力が要求され、
人手による故障診断では対応ができなくなりつつある。

【０００４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、燃焼器具に異常が生じたと
きには、その異常箇所を人手によらず、自動的に診断す
ることができる燃焼器具と、その異常診断装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明の燃焼器具は、燃焼器具の各構成要素の動作をコマ
ンドとした指令を受けて、指令の対象となる構成要素を
動作指令に従って動作制御する燃焼制御部を備え、この
燃焼制御部には各制御対象要素毎の駆動制御回路が設け
られ、各駆動制御回路には同回路側に流れる電流と制御
対象要素に流れる電流を区別する分流回路が設けられ、
この分流回路の駆動制御側に流れる電流経路には同駆動
制御回路の正常時に流れる電流値を設定する抵抗素子が
接続されていることを特徴として構成されている。

【０００６】また、本発明の異常診断装置は、前記発明
の燃焼器具の燃焼制御部に信号接続される診断制御部を
有し、この診断制御部には、燃焼制御部の通常の燃焼制
御の運転プログラムとは別個に燃焼器具の各構成要素を
対象にして異常診断の動作指令を出力する動作指令出力
部と；この動作指令に対する燃焼制御部側からの応答情
報と、燃焼器具の各制御対象要素の駆動時における制御
対象要素およびその駆動制御回路の電気的負荷を区別検
出する負荷検出センサのセンサ検出情報とを受けて燃焼
器具の構成要素の動作異常の診断を行う異常診断部と；
を備えたことを特徴として構成されている。

【０００７】さらに、前記診断制御部は燃焼器具の制御
装置内に燃焼制御部と共に形成されていることや、前記
診断制御部は燃焼器具の制御装置とは別体の装置に形成
されていることも本発明の特徴とするところである。

【０００８】

【作用】上記構成の本発明において、例えば、燃焼器具
の運転中にエラーが表示されたときには、このエラー表
示の燃焼器具に本発明の異常診断装置を接続する。そし
て、異常診断装置の診断制御部側から燃焼器具の燃焼制
御部側に診断の動作指令を出力し、この動作指令の応じ
た動作を行わせる。

【０００９】そして、診断制御部側からの動作指令に対
する燃焼制御部側からの応答情報と、燃焼器具の例えば
燃焼ファン、イグナイタ、ガス電磁弁等の各制御対象要
素の駆動時における電気的負荷およびその制御対象要素
の駆動制御回路側の電気的負荷のセンサ検出情報とを受
けて、燃焼器具の構成要素の動作異常の診断を自動的に
行う。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本実施例の燃焼器具の異常診断装置は、燃焼器具
を構成する各要素の異常診断を自動的に行うものであ
る。以下、本実施例の説明を理解し易くするために検査
診断の対象となる燃焼器具のモデル例を図８に示す。同
図の（ａ）は、能力切り換え式の給湯器を示すもので、
給水管１から入水する水はバーナ２の燃焼火力でもっ
て、給湯熱交換器３を通るときに加熱されて湯にされ、
この湯は、給湯管４を通して台所等の所望の給湯場所に
導かれるものである。

【００１１】制御装置５は流量センサ６から入水信号を
受けたときに燃焼ファン７を回転し、ガス供給通路19の
主電磁弁８ａと副電磁弁８ｂと比例弁10と能力切り換え
弁11ａ，11ｂのうち少なくとも一方の11ａを開けて、イ
グナイタ98をオンして発生する高電圧をイグナイタ電極
12から放電して点着火を行い、フレームロッド電極13で
炎を検知した以降に、サーミスタ等の出湯温度センサ15
で検出される出湯温度がリモコン14で設定される設定温
度となるように比例弁10の開弁量を制御し、併せて、燃
焼量に応じて燃焼ファン７の回転制御を行い、給湯運転
を制御する。この給湯運転の制御に際し、制御装置５
は、要求熱量に応じ、能力切り換え弁11ａ，11ｂを切り
換え制御する。

【００１２】要求熱量が小さいときは能力切り換え弁11
ａのみを開けてバーナ２のＡ面の１面燃焼を行い、要求
熱量が大きいときにはさらに能力切り換え弁11ｂを開け
てＡ面とＢ面の多面燃焼を行う。なお、図中９は燃焼フ
ァンのファン回転検出センサ、16は入水温度センサ、17
は水量調整を行う水量制御弁、69はガス流量を検出する
ガス流量センサを示している。

【００１３】図８の（ｂ）は風呂釜を示すもので、前記
同図の（ａ）に示す給湯器と同一の名称部分には同一符
号を付してある。この種の風呂釜は、リモコン14等で、
追い焚き運転が指令されると、制御装置５は、追い焚き
循環管路18の循環ポンプ20を回転させて、浴槽21内の湯
水を追い焚き循環管路18を介して循環させる。流水スイ
ッチ22が湯水の流れを検知したときに、制御装置５は燃
焼ファン７を回転し、電磁弁８ａ，８ｂを開き、点着火
によりバーナ２を燃焼させて追い焚き熱交換器23を通る
循環湯水を加熱して浴槽21内の湯水の追い焚きを行う。
そして、サーミスタ等の風呂温度センサ24で検出される
風呂温度がリモコン14によって設定される風呂設定温度
に達したときに追い焚き運転を停止する。

【００１４】図８の（ｃ）は追い焚き機能を備えた複合
給湯器を示すもので、給湯熱交換器３側では同図の
（ａ）に示すものと同様の動作を行って給湯運転を行
い、また、追い焚き熱交換器23側では同図の（ｂ）に示
す風呂釜と同様な動作を行って浴槽21内の湯水の追い焚
きを行う。この給湯と追い焚きの運転は制御装置５によ
って行われるが、この装置は、電磁弁等の注湯弁25を開
けることにより、給湯熱交換器３側で作り出した湯を追
い焚き循環管路18を介して浴槽21内に落とし込んで湯張
りを行う機能を備えており、圧力センサ等を用いた水位
センサ26により湯張りの水位がリモコン14等で設定され
る設定水位に達したときに注湯弁25が閉じられて湯張り
の停止が行われ、次に循環ポンプ20を起動して追い焚き
運転が行われるものである。

【００１５】図１には本実施例の燃焼器具とその異常診
断装置の要部ブロック構成が示されている。同図におい
て、27はモデル例に示した給湯器や風呂釜等の燃焼器具
を示しており、28はマイクロコンピュータやパソコン等
で構成される異常診断装置を示している。本実施例の異
常診断装置28には診断制御部60が設けられている。この
診断制御部60は燃焼器具27の燃焼制御部30に燃焼器具の
検査診断のための指令を与える機能を持つもので、診断
指令出力部31と、データ読み取り書き込み部32と、デー
タ出力部33と、インターフェース34と、モード切り換え
スイッチ35と、異常診断部36と、データ判定補正部37
と、外部指令・駆動部38と、外部応答検出部39と、報知
部40と、データ入力部42と、診断データ蓄積部49と、Ａ
／Ｄ変換部29とを有して構成されている。

【００１６】診断指令出力部31は、メモリ44と、動作指
令出力部46とを有している。メモリ44には燃焼器具を構
成している各種構成要素の検査診断を行う診断動作指令
出力用のプログラムが格納されている。本実施例では、
診断動作指令はパスワードと１つ以上のコマンドの集合
体によって形成されている。

【００１７】パスワードは、動作指令の開始を知らせる
信号であり、コマンドは、燃焼器具の各構成要素、例え
ば、図８に示す燃焼器具の流量センサ６、ファン回転検
出センサ９、フレームロッド電極13、出湯温度センサ1
5、入水温度センサ16、流水スイッチ22、風呂温度セン
サ24、水位センサ26、ガス流量センサ69等の各種のセン
サや、燃焼ファン７、電磁弁８ａ，８ｂ、比例弁10、能
力切り換え弁11ａ，11ｂ、イグナイタ98、水量制御弁1
7、循環ポンプ20、注湯弁25等のアクチエータを構成要
素として、各構成要素の動作指令を符号化して識別した
ものであり、本実施例では、コマンドを次の５つの種類
に分類している。

【００１８】その１つの種類のコマンドは、給湯器や風
呂釜や追い焚き機能付き複合給湯器等のリモコンの運転
スイッチのオンオフ動作を指令するもので、例えば、給
湯器のリモコンのオン動作指令に対してはＣＭ０１のコ
マンドとして与え、給湯運転のスイッチオフ動作指令は
ＣＭ００で与え、風呂釜リモコンの追い焚きスイッチオ
ン動作指令はＣＭ１１で与え、同じくオフ動作はＣＭ１
０で与えるという如く、リモコンのスイッチのオン・オ
フ動作指令が符号化されたコマンドとして与えられる。

【００１９】コマンドの第２の種類は、燃焼器具の運転
動作を行うシーケンスプログラム（運転プログラム）の
うちの所望の構成要素のステップ動作をキャンセルする
もので、このコマンドを発することにより、燃焼器具の
燃焼運転の指定のプログラム動作がキャンセルされるこ
ととなり、燃焼運転のプログラムに従って燃焼器具の動
作点検等を行う場合には、不要なプログラム動作が省略
されて短時間で検査を終了させることができることにな
る。

【００２０】第３の種類のコマンドは、燃焼器具の強制
動作を指令するもので、例えば水量制御弁17や、注湯弁
25等のアクチエータを強制的に動作させたり、給湯、追
い焚き、湯張り等の運転モードを強制的に選択動作させ
る指令を行うものである。コマンドの第４の種類のもの
は、制御条件の数値等を設定する動作指令のもので、こ
のコマンドにより、例えば、給湯温度を設定したり、比
例弁の最大と最小の開弁駆動電流を設定したり、湯張り
の設定水位を変更したり、タイマの時間設定等が行われ
るものである。最後の第５の種類のコマンドは、器具に
設置されているセンサ47や、外部センサ43や、負荷検出
センサ70等の検出データの読み出しや、アクチエータ
等、各構成要素の動作状態の読み出し（状態モニタ指
令）を行うものであり、例えばこのコマンドにより、出
湯温度センサ15や流水スイッチ22等のセンサの信号の読
み取りが行われたり、リモコンスイッチがオン状態にあ
るかオフ状態にあるか、あるいはバーナが燃焼状態にあ
るか燃焼停止状態にあるか等の状態モニタが行われる。

【００２１】本実施例ではパスワードとこれら各種のコ
マンドの１つ以上が集合して診断動作指令が作成される
もので、前記診断指令出力部31のメモリ44に格納される
プログラムは、パスワードを先頭にして１つ以上のコマ
ンドの集合体を用いて時系列的にコマンドを配列するこ
とにより作成されており、本実施例ではこのプログラム
は、燃焼器具の検査診断を専用に行う診断プログラムと
して機能している。動作指令出力部46は診断プログラム
に与えられている診断動作指令をパスワードの後に整理
配列してデータ出力部33に加える。

【００２２】データ読み取り書き込み部32は診断対象の
燃焼器具の固有データ（ＩＤデータ）を読み取る。この
ＩＤデータは例えば、製品の種類、型式、給湯能力、排
気バリエーション、ガス種、検査診断規格値、検査診断
項目および診断基準とその公差等の仕様データ等からな
り、このＩＤデータはＩＤデータ入力部41により、キー
ボードのキー操作により、あるいはバーコード入力によ
り、又はメモリカード等のカード入力により入力され、
その入力データがデータ読み取り書き込み部32で読み取
られ、この読み取りデータは前記診断指令出力部31に加
えられている。データ出力部33は前記診断指令出力部31
から加えられる診断動作指令をインターフェース34を介
して通信手段である通信ケーブル61を介して燃焼器具27
の燃焼制御部30へ加えている。

【００２３】図２はこの診断制御部60側と燃焼器具27の
燃焼制御部30側のケーブル接続の詳細を示したものであ
る。この実施例では、通信ケーブルとして、６芯の信号
線を用いており、この６芯のうち第１芯の信号線はグラ
ンド（ＧＮＤ）の線であり、第２芯の線はクロック信号
の線であり、第３芯の線は、動作指令のコマンド送信の
信号線ＴｘＤであり、第４芯の線は、燃焼制御部30側か
ら診断制御部60側に送られるコマンドに対する応答の信
号線ＲｘＤの線であり、第５芯と第６芯の線はモード切
り換えスイッチ35を介したループ経路の線であり、本実
施例では、モード切り換えスイッチ35はリレーにより構
成されており、リレーオンのコマンド指令により、モー
ド切り換えスイッチ35がオンし、ループ経路が閉じるよ
うに構成されている。

【００２４】そして、このモード切り換えスイッチ35が
オンしたとき、つまり、ループ経路がショートしたと
き、燃焼制御部30側では、燃焼制御の運転プログラムの
動作による運転モードから診断動作指令によって動作す
る診断モードへ切り換わり、リレーオフ指令コマンドに
よりループの経路が開いてオープンとなったときに診断
モードから運転モードへ切り換わるように構成されてい
る。

【００２５】図１に示す外部センサ43は燃焼器具内に使
用されているセンサの検査やその補正（較正）を行うた
めの基準のセンサであり、この外部センサ43は燃焼器具
内のセンサ47と同一対象を検出する位置に設けられる。
また、負荷検出センサ70は燃焼器具27内の燃焼ファン
７、電磁弁８ａ，８ｂ、イグナイタ98、比例弁10等の制
御対象要素自身の駆動時における電気的負荷、例えば、
電流、電圧、電力等の電気的負荷と、各制御対象要素の
駆動制御回路の電気的負荷とを検出するものである。

【００２６】図３にはこの負荷検出センサ70の配置形態
が示されている。同図において、イグナイタ98と、主電
磁弁８ａと、副電磁弁８ｂと、燃焼ファン７と、比例弁
10はそれぞれイグナイタ駆動制御回路71、主ガス電磁弁
駆動制御回路72、副ガス電磁弁駆動制御回路73、ファン
駆動制御回路74、比例弁駆動制御回路75の対応する回路
によって駆動制御されており、これらの各回路71〜75の
出力側には各回路71〜75側に電流が流れる経路と各制御
対象要素に電流が流れる経路との分流回路が形成されて
おり、この分流回路の各駆動制御回路側に流れる電流経
路にはそれぞれ各駆動制御回路が正常の時に流れる電流
Ｉ_R1〜Ｉ_R5を既知の値に設定するための抵抗素子として
の抵抗器Ｒ₁ 〜Ｒ₅ が接続されている。

【００２７】この結果、イグナイタ98の正常駆動時に
は、イグナイタ98の電流経路にＩ₁ が流れ、駆動制御回
路側の電流経路にはＩ_R1の電流が流れる。同様に、主電
磁弁８ａの正常駆動時には電磁弁側の電流経路にはＩ₂
が、回路側の電流経路にはＩ_R2が、副電磁弁８ｂの正常
駆動時には副電磁弁側の電流経路にＩ₃ が、回路側の電
流経路にはＩ_R3が、燃焼ファン７の正常駆動時にはファ
ン側の電流経路にＩ₄ が、回路側の電流経路にＩ_R4が、
比例弁10の正常駆動時には比例弁側の電流経路にＩ
₅ が、回路側の電流経路にＩ_R5がそれぞれ流れるように
なっている。

【００２８】これら各制御対象要素の駆動電源には燃焼
器具のＡＣ100 Ｖの電源76が使用されており、この電源
電圧はトランス77により二次側が降圧されており、イグ
ナイタ98と電磁弁８ａ，８ｂと燃焼ファン７はトランス
77の一次側のＡＣ100 Ｖの電源により駆動され、比例弁
10はトランス77の二次側の直流あるいは交流の24Ｖの電
源電圧により駆動されている。

【００２９】そして、電源76のハーネス配線78には負荷
検出センサとしての第１の電流検出プローブ79が着脱自
在に装着されており、また、トランス77の二次側の比例
弁10の駆動側ハーネス配線80には負荷検出センサとして
の第２の電流検出プローブ81が同様に着脱自在に装着さ
れている。この電流検出プローブ79，81は図４に示すよ
うに、開閉自在の挟み口82を有している。一方、ハーネ
ス配線78，80には電流検出プローブ79，81が装着し易い
ように、かつ、プローブの装着位置を分かり易くするた
めに線を引き出しバンド90で止めて略ループ状にしたル
ープ部83が形成されており、このループ部83に電流検出
プローブ79，81の挟み口82で挟み装着することにより、
挟み口82のコア84に巻いたコイル（図示せず）にハーネ
ス配線78，80に流れる電流の大きさに応じた電流が発生
し、この電流はＡ／Ｄ変換部29により、アナログ信号か
らデジタル信号に変換されて前記診断制御部60の異常診
断部36に加えられるようになっている。なお、図３中、
85はヒューズである。

【００３０】データ判定補正部37は外部応答検出部39か
ら得られる外部センサ43の検出信号と、その検出対象と
同じ燃焼器具27内のセンサ47のセンサ検出信号とを外部
センサ43を基準のセンサとして比較し、燃焼器具27に使
用されているセンサ47が正常か否かを判定する。燃焼器
具27に使用されているセンサ47の検出値と外部センサ43
の検出値との差あるいは２点の検出値を結ぶ特性直線
が、基準センサによって得られる検出値や２点間を結ぶ
特性直線に対して予め与えた許容範囲内の差であれば正
常（合格）と判定し、許容範囲を越えて外れているとき
には不良（不合格）と判定する。

【００３１】そして、データ判定補正部37は診断指令出
力部31から出される動作指令のコマンドがデータの補正
を要求している場合には、外部センサ43の検出値と燃焼
器具27に使用されているセンサ47の検出値との差を求
め、外部センサ43に対する燃焼器具のセンサ47のずれの
補正量を演算により求めて算出し、この算出補正値はデ
ータ出力部33を介して燃焼器具27側の燃焼制御部30へ供
給される。この補正値は、燃焼制御部30側の設定データ
メモリ54に書き込まれ、燃焼制御部側の補正演算部（図
示せず）によってセンサ47の検出値が補正され、この補
正されたセンサ信号に基づき燃焼運転が制御される。

【００３２】異常診断部36は診断指令出力部31側から燃
焼制御部30側に加えられる動作指令に対する燃焼制御部
30側からデータ入力部42を介して加えられる応答情報
と、前記負荷検出センサ70からＡ／Ｄ変換部29を介して
加えられる制御対象要素56の負荷検出信号とを受けて、
メモリ44に格納されている診断プログラムの動作に従っ
て燃焼器具27の各構成要素の異常診断を行う。

【００３３】診断データ蓄積部49は電気信号によって書
き込みと消去が可能なＥＥＰＲＯＭ等のメモリによって
構成されており、この診断データ蓄積部49は前記異常診
断部36の診断結果を格納蓄積する。そして、動作指令の
コマンドがその診断データの蓄積結果の報知を要求して
いる場合には、その蓄積診断データが液晶画面等を備え
た報知部40の表示部に表示される。この報知部40の報知
は画面表示に限られず、必要に応じ、ブザーやランプ等
の他の形態での報知が併せて行われる。また、検査診断
の終了時には、コマンドの要求に応じ、診断データ蓄積
部49で蓄積した診断データは、データ読み取り書き込み
部32を介してＩＤデータ入力部41に差し込まれる検査診
断対象のメモリカードに書き込まれる。なお、報知部40
は診断装置と一体とは限らず、また、数も１つとは限ら
ない。

【００３４】燃焼器具27側の燃焼制御部30は、データ入
力部48と、メイン動作制御部50と、指令・駆動部51と、
データ出力部52と、メモリクリア指令部53と、設定デー
タメモリ54と、モニタ信号入出力部55とを有している。
データ入力部48は前記診断制御部60側からインターフェ
ース34を介して送られてくる診断動作指令を受け、コマ
ンドの要求に従い、メイン動作制御部50と設定データメ
モリ54へ加える。

【００３５】メイン動作制御部50は燃焼器具27の通常の
燃焼運転を行わせる運転プログラムを内蔵しており、通
常はこの運転プログラムに従って燃焼運転を制御する。

【００３６】メイン動作制御部50内には変換テーブル45
があり、この変換テーブル45は前記診断動作指令のコマ
ンドの符号を燃焼器具の構成要素の実働の動作指令信号
に翻訳変換する。例えば、動作指令中のコマンドの符号
が燃焼ファンの回転数読み出し指令のＲＤ４０であった
ときには、この符号ＲＤ４０を燃焼ファンの回転数検出
の実働の動作指令信号に翻訳するものである。変換テー
ブル45は、診断指令出力部31側から加えられる各コマン
ドの符号とこれに対応する実働の動作指令信号（実働の
動作指令のコマンド）との関係を示すテーブルデータ
（表データ）を持っており、診断プログラムの進行に従
って与えられるコマンドの符号を表データを参照して直
ちに実働の動作指令信号に翻訳する。この変換テーブル
45のテーブルデータはメイン動作制御部50の運転プログ
ラムが与えられているメモリのアドレス構成や器具に使
用されているアクチエータ等の制御対象要素の構成等に
対応させたデータとして与えられており、診断動作指令
（コマンド）を、それぞれの器具に適応した形の実働の
動作指令に変換する。なお、本明細書で動作指令信号と
は、例えば開弁指令のように構成要素の駆動を伴う指令
の場合と、データの読み出し指令のように駆動を伴わな
い指令の場合とがある。

【００３７】ところで、従来の燃焼器具の運転プログラ
ムでは、プログラムの各ステップの動作指令はメモリの
番地をアドレスとして与えられ、例えば、燃焼ファンの
回転起動指令はメモリの10番地に、イグナイタ電極によ
る点火指令はメモリの15番地という如く、番地をアドレ
スとして与えられている。ところが、メモリの番地をア
ドレス単位とする方式では、器具の型式等が異なるとプ
ログラムの内容が異なるため、器具の型式が異なる毎に
同じ構成要素の動作指令が異なる番地に与えられる結果
になる。例えば、ある型式の器具では燃焼ファンの回転
起動指令がメモリの10番地に与えられているのに対し、
他の型式の器具では11番地に与えられているという如
く、型式や機種によって指令のメモリ格納位置が異な
り、このため、器具の検査診断を行う診断プログラムを
作成しようとする場合には器具の型式や機種が異なる毎
に別々のプログラムを作成しなければならないという問
題がある。

【００３８】本実施例では、このような問題を解決する
ために、燃焼器具を構成する各要素の動作をコマンドと
して動作指令出力用の割り込み診断プログラムを作成し
ている。したがって、本実施例の動作指令出力用の割り
込み診断プログラムによれば、燃焼器具の診断を行う場
合、１つの診断プログラムを用意すれば型式等が異なる
器具に対しても同じ検査診断が可能となり、また、診断
制御部60側から燃焼制御部30側に同じコマンド指令を行
うことにより、同じコマンドの応答動作をさせることが
できることになるのである。

【００３９】前記メイン動作制御部50は、前記モード切
り換えスイッチ35からモード切り換え信号、つまり、図
２に示すモード切り換えスイッチ35がオンしてループ経
路がショートしたときに、運転プログラムによる運転モ
ードから診断動作指令によって動作する診断モードへの
切り換えが行われる。このモード切り換えによってメイ
ン動作制御部50は診断動作指令のコマンドの要求に従っ
た動作制御を行う。その一方で、メイン動作制御部50は
診断モードでの動作を行っているときに、モード切り換
えスイッチ35からスイッチオフ信号が加えられたとき
に、動作モードを診断モードから運転モードへ切り換え
る。

【００４０】メモリクリア指令部53はモード切り換えス
イッチ35からスイッチオフ信号が加えられたときに、つ
まり、メイン動作制御部の動作モードが診断モードから
運転モードへ切り換わったとき、設定データメモリ54へ
メモリクリア指令を出力する。

【００４１】設定データメモリ54はＥＥＰＲＯＭ等の電
気信号による書き込みと消去が可能な不揮発性メモリに
よって構成されており、この設定データメモリ54は、診
断モードの運転時に、診断動作指令に含むコマンドのデ
ータ設定指令によって、消去しないで残しておきたい設
定データや、検査診断のために一時的に記憶されるデー
タを記憶する。そして、メモリクリア指令部53からメモ
リクリア指令が加えられたときに、記憶保持する必要の
ないデータを消去する。

【００４２】制御対象要素56は燃焼器具27を構成してい
る、例えば、図８に示す装置の燃焼ファン７、電磁弁８
ａ，８ｂ、比例弁10、能力切り換え弁11ａ，11ｂ、イグ
ナイタ98、水量制御弁17、循環ポンプ20等のアクチエー
タを意味している。指令・駆動部51は診断動作指令のコ
マンドが制御対象要素の駆動動作を指令しているときに
は、その制御対象要素56をコマンドの要求に従って駆動
する。例えば、動作指令のコマンドが水量制御弁17の開
駆動を要求しているときには、この要求に従って水量制
御弁17を要求量だけ開駆動を行う。

【００４３】モニタ信号入出力部55は動作指令に含むコ
マンドの状態モニタ指令に基づき、そのモニタ対象のセ
ンサ47の検出値や制御対象要素56の動作状態を読み出
し、この読み出し信号をコマンドの要求に応じて、デー
タ出力部52へ供給したり、設定データメモリ54へ格納す
る。データ出力部52はモニタ信号入出力部55から加えら
れたモニタ信号を通信手段である前記通信ケーブル61を
通して診断制御部60側に送信する。このデータは異常診
断部36による燃焼器具の構成要素の検査診断のデータと
して利用され、また、コマンドの要求に応じてデータ判
定補正部37によってセンサ検出値のデータ補正が行われ
る。

【００４４】本実施例は上記のように構成されており、
次に、図５〜図７のフローチャートに基づき、異常診断
の動作例を説明する。まず、図５において、燃焼器具の
燃焼運転時に、リモコン等にエラー表示がされたときに
は、このエラー表示を確認して、異常診断装置28と燃焼
器具27とを通信ケーブル61を用いて接続する。本実施例
では、このケーブル接続はコネクタを用いて行われる。
この通信ケーブル61の接続と同時に図３に示す如く、第
１の電流検出プローブ79と第２の電流検出プローブ81を
それぞれ所定の位置に装着し、各電流検出プローブ79，
81の出力側を例えばプラグ差し込み等により異常診断装
置28に接続する。この状態で、診断指令出力部31側から
リレーオンのコマンドを出力してモード切り換えスイッ
チ35をオンし、燃焼器具27の動作モードを運転モードか
ら診断モードへ切り換える。そして、燃焼ファン系統診
断とガス点火系統診断とイグナイタ系統診断の全部が、
あるいはコマンドにより指定された系統の診断が行われ
る。

【００４５】燃焼ファン系統の診断では、まず、ステッ
プ101 で燃焼ファン７の回転起動が行われ、ステップ10
2 で燃焼ファン７をオン起動し、そのオン起動の前後で
図３に示す第１の電流検出プローブ79で検出される電流
値に変化が生じたか否かを判断する。イグナイタ98と電
磁弁８ａ，８ｂがオフ状態であれば、燃焼ファン７が回
転起動されることにより、燃焼ファン７が正常に動作す
れば、第１の電流検出プローブ79の検出電流Ｉ_T はトラ
ンス77の一次コイルに流れる電流Ｉ₀ と、ファン駆動制
御回路に流れる電流Ｉ_R4と、燃焼ファンに流れる電流Ｉ
₄ との和の電流のＩ_T （Ｉ_T ＝Ｔ₀ ＋Ｉ_R4＋Ｉ₄ ）の電
流が検出されるはずであり、燃焼ファン７の回転起動前
の検出電流Ｉ₀ に対し、Ｉ_R4＋Ｉ₄ の電流増加が検出さ
れるはずである。この電流変化が検出されないときに
は、ファン駆動制御回路74が故障と診断する。電流変化
が検出されたときには、その電流変化がＩ_T の定格範囲
内か否か、つまり、Ｉ_T に対して予め与えられる許容範
囲内か否かがステップ104 で判断される。電流変化が定
格範囲内に入らないときには、燃焼ファンのコイル異常
が生じたか、あるいは燃焼ファンのリード線に断線が生
じたか、あるいは燃焼ファンの電気配線のコネクタの接
触不良が生じたものと診断する。

【００４６】前記ステップ104 で電流変化が定格範囲内
であると判断されたときには、次のステップ106 で燃焼
ファン７のファン回転検出センサ９から検出信号が出力
されているか否かを判断する。ファン回転検出信号が出
力されていないときには、ファン回転検出センサ９のフ
ァン回転検出部の故障と診断する。ファン回転検出信号
が出力されているときには、燃焼ファン７は正常である
と診断し、エラーが出されたのは例えば燃焼器具の排気
側に一次的に強い逆風が当たる等の外乱によりエラーが
生じたものと推定し、コマンドの要求に応じ、他系統の
診断を行う。

【００４７】ガス点火系統の診断に際しては、図５のス
テップ201 で入水温度センサ16と出湯温度センサ15でそ
れぞれ検出される入水温度と出湯温度が等しいか否かを
判断する。出湯温度が入水温度よりも高い状態でエラー
表示がされている場合には、フレームロッド電極系統が
故障であるか、フレームロッド系の回路が故障であるか
を診断する。入水温度と出湯温度が等しい場合には、ス
テップ203 でバーナにガスが供給されているか否かを判
断する。この判断は、ガス流量センサ69からガス流量の
検出信号が得られているかどうか、あるいはガス供給通
路19のガス圧を検出することにより判断される。ガスが
出ていると判断されたときには、ガス流量が正常か否か
が判断される。ガス流量が正常の場合には、ガス点火系
統の異常はないものと診断され、イグナイタ系の診断に
移る。

【００４８】前記ステップ215 でガス流量が正常でない
ものと判断されたときには、比例弁10をオン起動し、ス
テップ218 で電流変化が生じたか否かを判断する。この
電流変化の判断は、第２の電流検出プローブ81の電流検
出信号によって行われる。比例弁10が正常であれば、比
例弁10に流れる電流Ｉ₅ と比例弁駆動制御回路75に流れ
る電流Ｉ_R5が流れるはずであり、この電流の変化が検出
されるはずである。従って、この電流変化が検出されな
いときには、比例弁駆動制御回路75の故障と診断する。
電流変化が認められたときには、次のステップ220 でそ
の電流変化が定格範囲内か否かが判断される。定格範囲
内でないときには比例弁のコイル異常、比例弁のリード
線の断線、比例弁のかみこみ、比例弁の電気配線コネク
タの接触不良のいずれかが生じているものと診断する。
また、ステップ220 で電流変化が定格範囲内と判断され
たときには、比例弁とその駆動制御回路には正常に電流
が流れているにも拘らずエラーが生じたことから、比例
弁、あるいは主、副電磁弁８ａ，８ｂのメカ故障か、ガ
ス元圧に異常が生じたかのいずれかの故障が生じている
ものと診断する。

【００４９】前記ステップ203 でガスが出ていないもの
と判断されたときには、主電磁弁８ａに通電を行う。そ
して、ステップ206 でこの主電磁弁の通電による電流変
化が生じたか否かがステップ206 で判断される。この電
流変化の判断は第１の電流検出プローブ79の電流検出値
によって行われる。主電磁弁８ａがオン起動されること
により、主電磁弁にＩ₂ の電流が流れ、その駆動制御回
路72側にはＩ_R2の電流が流れることから、主電磁弁およ
びその回路が正常であるならば、Ｉ₂ ＋Ｉ_R2の電流変化
が生じるはずであり、電流変化が生じないときには主ガ
ス電磁弁駆動制御回路72の故障と診断する。電流変化が
認められたときには、その電流変化が定格範囲内か否か
がステップ207 で判断される。定格範囲内でないときに
は主電磁弁８ａのコイル異常か、電気配線の断線か、電
気配線のコネクタの接触不良かあるいは主電磁弁にかみ
こみが発生しているかのいずれかの故障が生じたものと
診断する。

【００５０】ステップ207 で電流変化が定格範囲内と判
断されたときには、主電磁弁は正常と診断し、主電磁弁
８ａをオフした後、次に副電磁弁８ｂの診断をステップ
209〜210 にかけて同様に行う。そして、ステップ210
で副電磁弁８ｂをオンすることによる電流変化が定格範
囲内と判断されたときには副電磁弁８ｂも正常と診断さ
れ、副電磁弁８ｂをオフし、前記ステップ214 で示され
る故障があるものと診断する。

【００５１】イグナイタ系統の診断に際しては、図７に
示すように、ステップ301 でイグナイタ98がオン駆動さ
れる。そして、ステップ302 で前記の場合と同様に第１
の電流検出プローブ79の電流検出信号に基づき、電流変
化が生じたか否かが判断される。電流変化が生じないと
きにはイグナイタ駆動制御回路71の故障と診断する。電
流変化が認められたときには、次のステップ303 でその
電流変化が定格範囲であるか否かが判断される。定格範
囲内でないときにはステップ306 でイグナイタ98に故障
が生じたか、イグナイタ駆動制御回路71からイグナイタ
98に接続されているリード線に異常が生じたか、あるい
はイグナイタ98の電気配線の接続コネクタに故障が生じ
たかいずれかの故障が生じたものと診断する。

【００５２】ステップ303 で電流変化が定格範囲内と判
断されたときには、イグナイタ98をオフする。そして、
イグナイタ98の高電圧出力部が不良であるか、又はイグ
ナイタ98からイグナイタ電極12までを配線しているイグ
ナイタ電線に不良が生じたものと診断する。上記のよう
にして、燃焼器具のリモコン等にエラーが表示されたと
きには、そのエラーの原因が前記診断動作により自動的
に、かつ、確実に診断され、これらの診断結果は診断デ
ータ蓄積部49に蓄積されると共に、報知部40に報知され
ることとなり、この報知部40の表示画面を見ることによ
り、作業員は容易にその故障に対する正しい措置を的
確、かつ、迅速に行うことが可能となり、高度化し、か
つ、複雑化した最近の燃焼器具においても、その精度の
高い故障診断が得られ、ユーザの要求に十分応え得るも
のとなる。

【００５３】また、本実施例では、各制御対象要素の駆
動制御回路に流れる正常動作時の電流を所定の既知の値
に設定するための抵抗器Ｒ₁ 〜Ｒ₅ を設けているので、
電流検出プローブ79，81を利用して制御対象要素とこれ
を駆動制御する回路のいずれに異常が生じたかを詳細に
診断することができる。例えば、イグナイタ98をオン駆
動させたとき、Ｉ_R1とＩ₁ の電流増加が検出されたとき
にはイグナイタ98とイグナイタ駆動制御回路71が共に正
常であると判断でき、さらに、Ｉ₁ が検出されずＩ_R1が
検出される場合にはイグナイタ98は異常であり、イグナ
イタ駆動制御回路71は正常であると診断可能となる。

【００５４】このように、各制御対象要素に流れる電流
と、対応する駆動制御回路を流れる電流とを識別するこ
とが可能となることにより、これら各制御対象に流れる
電流の有無およびその大きさと、対応する駆動制御回路
に流れる電流の有無およびその大きさを判別することに
より、制御対象要素が故障であるのか、あるいはその駆
動制御回路が異常であるのかを容易に判別することがで
きることとなり、よりきめ細かな診断が可能となる。

【００５５】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、燃焼器具の電源76のハーネス配線78に第１
の電流検出プローブ79を配置してイグナイタ98と電磁弁
８ａ，８ｂと燃焼ファン７の電流負荷を検出したが、さ
らに風呂釜の場合には循環ポンプ20の電気的負荷を、ま
た、追い焚き機能付き給湯器の場合には、循環ポンプ20
や注湯弁25の電気的負荷を検出する等、他の様々な制御
対象要素の電気的負荷を検出して故障診断を行うことが
できる。

【００５６】また、本実施例では比例弁10の電気的負荷
はトランス77の二次側のハーネス配線80に設けた第２の
電流検出プローブ81によって検出するようにしたが、も
ちろん、この比例弁10の負荷も燃焼器具の電源76側の第
１の電流検出プローブ79により検出してもよい。比例弁
10の駆動を行うと、電流Ｉ₅ とＩ_R5が流れ、トランス77
の二次側の電流変化が生じ、この二次側の電流変化がト
ランス77の一次側の電流変化を引き起こし、比例弁10の
駆動に起因する電流変化を第１の電流検出プローブ79に
よって検出することができる。ただ、本実施例では、ト
ランス77の二次側は24Ｖに降圧しており、この二次側の
電流変化を一次側で検出するよりも二次側で検出する方
が高感度の下で検出することができるので、好ましく
は、本実施例のように、比例弁駆動の電流変化は二次側
で検出することが望ましい。

【００５７】さらに、本実施例ではトランス77の一次側
の電源76で駆動するイグナイタ98と電磁弁８ａ，８ｂと
燃焼ファン７の電気的負荷（この実施例では電流負荷）
を電源76側で１個の第１の電流検出プローブ79で検出し
ているが、もちろん、各駆動制御回路71〜74の入力側に
個別に電流検出プローブを設け、イグナイタ98と電磁弁
８ａ，８ｂと燃焼ファン７の電流負荷を独立の電流検出
プローブを用いて検出するようにしてもよい。ただ、本
実施例のように、燃焼器具の電源76側に第１の電流検出
プローブ79を設けることにより、イグナイタ98と電磁弁
８ａ，８ｂと燃焼ファン７の電気的負荷（電流負荷）を
１個の電流検出プローブ79のみで区別検出できるという
効果が得られる。

【００５８】つまり、イグナイタ98と電磁弁８ａ，８ｂ
と燃焼ファン７のうち、イグナイタ98のみが正常にオン
駆動されると、第１の電流検出プローブ79によりＩ₀ ＋
Ｉ₁＋Ｉ_R1の電流が検出されるが、この状態で更に主電
磁弁８ａがオン駆動されると、さらにＩ₂ ＋Ｉ_R2の電流
が増加検出され、さらにこの状態で副電磁弁８ｂがオン
駆動されると、さらにＩ₃ ＋Ｉ_R3の電流が増加検出さ
れ、さらにこの状態で燃焼ファン７がオン駆動される
と、Ｉ₄ ＋Ｉ_R4の電流が増加検出される。このように制
御対象要素がオンオフする毎に、その制御対象要素の駆
動に関する電流が増減することとなり、これにより、１
個の第１の電流検出プローブ79を燃焼器具27の電源側の
主幹配線部分に設けることにより、各制御対象要素の電
気的負荷を確実に区別検出することが可能となり、１個
の電流検出プローブを用いるだけでよいので、各制御対
象要素毎に電流検出プローブを設ける場合に比べ大幅な
コスト低減が可能となる。

【００５９】さらに、上記実施例では各制御対象要素の
電気的負荷を電流負荷によって検出したが、各制御対象
要素の抵抗器Ｒ₁ 〜Ｒ₅ の両端電圧を図３に示すターミ
ナル87の各端子Ａ₁ 〜Ａ₅ に導き、この各端子Ａ₁ 〜Ａ
₅ の電圧を、例えばスイッチ88のオンオフ切り換えによ
り取り込み、この取り込みアナログ電圧をデジタル値に
変換して異常診断部36に加えるようにしてもよい。

【００６０】さらに、上記実施例では、モード切り換え
スイッチ35がオンしたときに燃焼制御部30側のメイン動
作制御部の動作を運転モードから診断モードへ切り換わ
るようにしたが、モード切り換えスイッチ35がオンする
他に、診断動作指令の先頭のパスワードが加えられたと
きに運転モードから診断モードへ切り換わるようにして
もよい。

【００６１】さらに、上記実施例では燃焼器具27側と異
常診断装置28側とを通信ケーブル61で接続したが、これ
を、図１の破線で示すように、診断制御部60側と燃焼制
御部30側をリモコン57仲立ちとして接続し、このリモコ
ン57に通信ケーブル61の機能を持たせ、このリモコン57
を介して運転モードと診断モードのモード切り換えや、
制御部30，60間の通信を行って、検査診断の動作を行っ
てもよい。

【００６２】さらに、上記実施例では、診断制御部60側
と燃焼器具の燃焼制御部30側とを分離して別体の装置に
形成したが、診断制御部60を燃焼器具の燃焼制御部30と
同一の制御装置内に形成してもよい。この場合は、診断
装置を内蔵した燃焼器具の構成となり、通信ケーブルは
省略される。

【００６３】さらに、上記実施例では、診断の動作指令
をパスワードとコマンドとの集合体によって形成した
が、パスワードを省略し、燃焼器具の各構成要素を符号
化した１個以上のコマンドで動作指令を構成してもよ
い。

【００６４】さらに、コマンドは必ずしも符号化して与
えなくともよく、最初から燃焼器具の構成要素の実働の
動作指令信号のコード形態で与えるようにしてもよい。
この場合には、コマンドの符号を実働の動作指令信号に
翻訳する必要がないので、コマンド変換テーブルを省略
することができる。ただ、コマンドを符号化した場合に
は、簡易な符号を使用できるので、外部入力手段63等に
よりコマンドを外部から入力するのが容易となる。

【００６５】さらに、上記実施例では、変換テーブル45
を燃焼制御部30側に設けたが、この変換テーブル45は診
断制御部60側に設けてもよい。

【００６６】さらに、上記実施例では、燃焼器具27に設
置されているセンサ47の補正機能を備えたものとした
が、この補正機能を省略して異常診断専用の装置として
もよい。この場合には、データ補正のためのデータ判定
補正部37や、データ補正に関連する外部センサ43、外部
応答検出部39等の構成部分を省略することができる。

【００６７】さらに、上記実施例では、燃焼器具の異常
診断を診断プログラムを用いて行うようにしたが、もち
ろん、外部入力手段63等から、単発的に診断の動作指令
を入力して燃焼器具27の各構成要素の動作を検査診断す
ることも可能である。

【００６８】さらに、上記実施例では、図８に示す燃焼
器具をモデルとして説明したが、本発明の検査診断の対
象となる燃焼器具は必ずしも図８に示すモデルの機種や
型式のものに限定されるものではないことはもちろんの
こと、燃焼式の暖房機、冷房機、空調機等、他の様々な
燃焼器具に適用されるものである。

【００６９】

【発明の効果】本発明は、燃焼器具の各構成要素の動作
を診断の動作指令として燃焼器具の燃焼制御部に出力
し、この診断指令に対する燃焼制御部からの応答情報と
各制御対象要素の駆動時における電気的負荷の検出情報
により燃焼器具の構成要素の動作異常の診断を自動的に
行うように構成したものであるから、燃焼器具の運転に
際してエラーが出されたときには、燃焼器具に本発明の
異常診断装置を接続するだけの操作で、異常の構成要素
を正確に、かつ迅速に突き止めることができ、エラーに
対する的確な措置を講じることができる。

【００７０】また、異常診断装置側から燃焼器具に発せ
られる診断の動作指令は燃焼器具の各構成要素の動作を
コマンドとしたものであるから、燃焼器具の形式や機種
が異なっても、異常診断装置側から同じ動作指令を出力
することにより、その指令の対象となる構成要素が存在
する限り、その構成要素に同じ動作を行わせることがで
きる結果、１つの診断プログラムを作成することによ
り、形式や機種の異なる様々な燃焼器具の異常診断を行
うことができるという今までにない画期的な効果を奏す
ることができる。

【００７１】さらに、本発明では、各制御対象要素の駆
動制御回路に流れる正常時の電流値を設定する抵抗素子
を設けているので、各制御対象要素側に流れる電流とそ
の駆動制御回路に流れる電流の大きさが既知となって区
別できることとなり、これにより、電気的負荷の負荷検
出センサの検出信号を解析することにより、制御対象要
素に故障が生じたか、あるいはその駆動制御回路側に故
障が生じたかの区別診断を行うことができ、燃焼器具の
異常診断をよりきめ細かく行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃焼器具とその異常診断装置の一
実施例を示すブロック構成図である。

【図２】燃焼器具と異常診断装置を接続する通信手段の
説明図である。

【図３】本実施例における電流プローブを用いた各制御
対象要素の電気的負荷の検出例を示す回路説明図であ
る。

【図４】電流検出プローブの着脱装着例の説明図であ
る。

【図５】本実施例の診断動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】図５のガス点火系統診断を具体的に示すフロー
チャートである。

【図７】図５のイグナイタ系統診断の動作を具体的に示
すフローチャートである。

【図８】本実施例の異常診断装置の異常診断の対象とな
る各種燃焼器具のモデル例を示す説明図である。

【符号の説明】

10 比例弁 12 イグナイタ電極 13 フレームロッド電極 27 燃焼器具 28 異常診断装置 30 燃焼制御部 36 異常診断部 60 診断制御部 79 第１の電流検出プローブ 81 第２の電流検出プローブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−310930（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−310929（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−324056（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−52412（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−114397（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 5/26 F24H 1/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼器具の各構成要素の動作をコマンド
   とした指令を受けて、指令の対象となる構成要素を動作
   指令に従って動作制御する燃焼制御部を備え、この燃焼
   制御部には各制御対象要素毎の駆動制御回路が設けら
   れ、各駆動制御回路には同回路側に流れる電流と制御対
   象要素に流れる電流を区別する分流回路が設けられ、こ
   の分流回路の駆動制御側に流れる電流経路には同駆動制
   御回路の正常時に流れる電流値を設定する抵抗素子が接
   続されている燃焼器具。
2. 【請求項２】 請求項１記載の燃焼器具の燃焼制御部に
   信号接続される診断制御部を有し、この診断制御部に
   は、燃焼制御部の通常の燃焼制御の運転プログラムとは
   別個に燃焼器具の各構成要素を対象にして異常診断の動
   作指令を出力する動作指令出力部と；この動作指令に対
   する燃焼制御部側からの応答情報と、燃焼器具の各制御
   対象要素の駆動時における制御対象要素およびその駆動
   制御回路の電気的負荷を区別検出する負荷検出センサの
   センサ検出情報とを受けて燃焼器具の構成要素の動作異
   常の診断を行う異常診断部と；を備えた燃焼器具の異常
   診断装置。
3. 【請求項３】 診断制御部は燃焼器具に形成されている
   請求項２記載の燃焼器具の異常診断装置。
4. 【請求項４】 診断制御部は燃焼器具とは別体の装置に
   形成されている請求項２記載の燃焼器具の異常診断装
   置。