JP3834429B2

JP3834429B2 - 給湯装置

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Publication number: JP3834429B2
Application number: JP19106198A
Authority: JP
Inventors: 久恭渡辺; 寿久斎藤; 徹哉佐藤
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2018-06-22
Also published as: JP2000009344A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯装置に関する。
【０００２】
ガス給湯装置は、ガスバーナと、このガスバーナからの熱を受ける熱交換部と、熱交換部を貫く受熱管とを備えている。この受熱管の入口端に給水管が接続され、出口端に給湯管が接続されて、給湯系配管が構成されている。
上記構成の給湯装置では、給湯栓が開いて給湯系配管に水が流れた時に、ガスバーナでの燃焼を実行して、給湯を行う。給湯管には温度センサが設けられており、その検出温度が、燃焼制御や他の制御のために提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記給湯側温度センサは給湯時に高温の湯にさらされるため、故障の可能性が高くなる。通常のオープン故障やショート故障の時には、異常な検出値が出力されるので故障検出が容易である。しかし、オープンとショートの間の中間の抵抗値で故障した時には、故障検出がされず、この固定の中間値に基づいて制御を行うと、出湯温度が異常になることがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、（イ）熱発生部と、（ロ）上記熱発生部からの熱を受ける熱交換部と、（ハ）上記熱交換部を通る受熱管と、この受熱管の入口端に接続された給水管と、この受熱管の出口端に接続された給湯管と、バイパス路とを有し、このバイパス路を上記受熱管と並列をなして給水管と給湯管に接続してなる給湯系配管と、（ニ）上記給湯管において、上記バイパス路との接続点より上流側と下流側にそれぞれ設けられた熱交出口温度センサおよび出湯温度センサと、（ホ）上記給水管に設けられた給水温度センサと、（ヘ）上記熱交出口温度センサおよび出湯温度センサでの検出温度を含む情報に基づいて上記熱発生部を含む構成要素を制御する制御部と、を備えた給湯装置において、
上記制御部は、上記熱発生部を制御して給湯を実行している際に、上記熱交出口温度センサと出湯温度センサの一方での検出温度と、上記給水温度センサでの検出温度と、上記熱交換部からの湯と上記バイパス路からの水との混合比に基づいて、上記熱交出口温度センサと出湯温度センサの他方を通過する湯の温度を演算し、この演算値と当該他方の温度センサでの検出温度とを比較し、その差が閾値以上の場合には少なくとも一方の温度センサの故障であると判断することを特徴とする。
【０００６】
請求項２は、請求項１に記載の給湯装置において、さらに、上記給湯系配管にフローセンサを設け、上記制御部は、少なくとも一方の温度センサの故障であると判断した時には、さらに、熱発生部での発熱量と、フローセンサで検出される流量と、給水温度センサで検出される給水温度を含む情報に基づいて、熱交出口温度センサと出湯温度センサのいずれか一方を通過する湯の温度を演算し、この演算値を当該一方の温度センサでの検出温度と比較し、この演算値と検出温度の差が閾値以上の場合には当該一方の温度センサが故障であると判断し、この演算値と検出温度の差が閾値より小さい場合には、他方の温度センサが故障であると判断することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載の給湯装置において、上記制御部は、上記演算値と上記他方の温度センサでの検出温度の差が閾値以上の場合には、上記熱交出口温度センサが故障であると判断することを特徴とする。
【０００７】
請求項４の発明は、（イ）熱発生部と、（ロ）上記熱発生部からの熱を受ける熱交換部と、（ハ）上記熱交換部を通る受熱管と、この受熱管の入口端に接続された給水管と、この受熱管の出口端に接続された給湯管と、バイパス路とを有し、このバイパス路を上記受熱管と並列をなして給水管と給湯管に接続してなる給湯系配管と、（ニ）上記給湯管において、上記バイパス路との接続点より上流側と下流側にそれぞれ設けられた熱交出口温度センサおよび出湯温度センサと、（ホ）上記給水管に設けられた給水温度センサと、（ヘ）上記出湯温度センサでの検出温度に基づいて上記熱発生部をフィードバック制御することにより熱発生部を制御する制御部と、を備えた給湯装置において、
上記制御部は、熱発生部を制御して給湯を実行している際に、上記出湯温度センサでの検出温度が安定した状態で、この検出温度と設定温度とを比較し、両者の差が閾値を超えている場合に、この出湯温度センサが故障であると判断し、上記比較において上記出湯温度センサでの検出温度と設定温度の差が閾値以内である場合には、上記熱交出口温度センサでの検出温度と、上記給水温度センサでの検出温度と、熱交換部からの湯とバイパス路からの水の分配比に基づいて出湯温度センサを通過する湯の温度を演算し、この演算値と設定温度とを比較し、両者の差が閾値以上である場合には、熱交出口温度センサと出湯温度の少なくとも一方の故障と判断することを特徴とする。
【０００８】
請求項５の発明は、請求項４に記載の給湯装置において、上記給湯系配管にフローセンサを設け、上記制御部は、フローセンサで検出される流量と、給水温度センサで検出される給水温度と、設定温度に基づいて、フィードフォワード出力分を演算し、上記出湯温度センサで検出される出湯温度と設定温度との差に基づいてフィードバック出力分を演算し、両者を加算した制御値に基づいて上記熱発生部を制御し、しかも、上記制御部は、上記演算値と設定温度が閾値以上相違している場合に、上記制御値とフィードフォワード出力分の差が閾値より大きいか否かを判断し、小さい場合には出湯温度センサが正常で熱交出口温度センサが故障と判断し、大きい場合には出湯温度センサが故障で熱交出口温度センサが正常であると判断することを特徴とする。
【０００９】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の給湯装置において、上記給湯系配管において、上記パイパス路と、バイパス路と並列をなす回路の少なくとも一方に流量制御弁を設け、上記制御部は、給湯初期に上記熱交出口温度センサでの検出温度を含む情報に基づいて上記流量制御弁を制御することにより、熱交換部からの湯とバイパス路からの水を混合するミキシング制御を行い、その後で上記出湯温度センサでの検出温度を含む情報に基づいて通常の給湯制御を行い、この通常の給湯制御において、上記故障検出を実行することを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６記載の給湯装置において、上記制御部は、上記熱交出口温度センサの故障と判断した場合、上記出湯温度センサでの検出温度に基づいてミキシング制御を実行することを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項６または７に記載の給湯装置において、上記制御部は、上記出湯温度センサが故障であると判断した場合に、通常の給湯制御において、熱交出口温度センサでの検出温度に基づいて出湯温度センサを通過する湯の温度を演算し、この演算値に基づいて熱発生部を制御することを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項７または８に記載の給湯装置において、上記制御部での故障検出を記憶する記憶部と、表示部と、表示指令部とを有し、この表示指令部での操作に応答して、上記表示部が上記記憶部に記憶された故障検出の履歴を表示することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、ガス給湯装置を示す。この給湯装置は、缶（図示しない）の下部にガスバーナ１（燃焼部，熱発生部）を収納し、上部に熱交換部２を収納することにより、構成されている。缶の底部には、燃焼空気を供給するためのファン（図示しない）が設けられている。上記バーナ１へガスを供給する手段は、ガス管３と、このガス管３に設けられた電磁開閉弁４と電磁比例弁５とを有している。バーナ１の近傍には点火機構（図示しない）が配置されている。
【００１１】
上記熱交換部２に受熱管１１が貫通している。この受熱管１１の入口端には、給水管１２が接続され、出口端には給湯管１３が接続されており、これにより、給湯系配管１０が構成されている。給湯管１３の末端には給湯栓１４が設けられている。これら給水管１２と給湯管１３との間には、受熱管１１と並列をなす２本のバイパス管１５，１６（バイパス路）が接続されている。図において、バイパス管１５と給水管１２，給湯管１３との接続点を符号Ｐ１，Ｐ２で表し、バイパス管１６と給水管１２，給湯管１３との接続点を符号Ｐ３，Ｐ４で表わす。
熱交換部２に近い方のバイパス管１５は、弁等を装備せず、接続点Ｐ１を通過した水は、所定の割り合いで受熱管１１とバイパス管１５に別れ、接続点Ｐ２で再び合流するようになっている。
【００１２】
給湯管１３には、接続点Ｐ２，Ｐ４間において流量制御弁ＧＭ１が設けられている。また、熱交換部１５から遠い方のバイパス管１６にも流量制御弁ＧＭ２が設けられている。
上記給湯系配管１０には２つのフローセンサＱ１，Ｑ２が装備されている。フローセンサＱ１は、給水管１２において接続点Ｐ１，Ｐ３間に設けられている。フローセンサＱ２は、給湯管１３において接続点Ｐ４と給湯栓１４との間に設けられている。
【００１３】
上記給湯系配管１０には、給水温度センサＴ_IN，熱交出口温度センサＴ_OUT，出湯温度センサＴ_MIXが設けられている。給水温度センサＴ_INは、接続点Ｐ３より上流側の給水管１２に設けられている。熱交出口温度センサＴ_OUT（給湯側温度センサ）は、受熱管１１（熱交換部２）の出口端近傍（給湯管１３において接続点Ｐ２より上流側）に設けられている。出湯温度センサＴ_MIX（給湯側温度センサ）は、接続点Ｐ４の下流側の給湯管１３に設けられている。
【００１４】
給湯装置は、制御部５０と、記憶部５５と、リモートコントローラ６０とを備えている。この制御部５０は、ガス供給手段の電磁開閉弁４，電磁比例弁５と、点火機構と、ファンと、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２とを制御するものである。この制御部５０には、種々の検出手段からの検出信号が入力される。検出手段としては、前述した温度センサＴ_IN，Ｔ_OUT，Ｔ_MIXや、フローセンサＱ１，Ｑ２がある。以下の説明において、これらセンサの検出値には、センサの符号と同番号を付すことにする。記憶部５５は、後述する故障検出の履歴（エラーコード）を記憶する。
リモートコントローラ６０は、設定温度を入力する温度入力部６１と、設定温度やエラーコード等を表示する表示部６２と、エラーコード表示を指令するための表示指令部６３とを有している。
【００１５】
上記構成の給湯装置において、制御部５０で実行される給湯制御について説明する。給湯栓１４を開くと、給水管１２，受熱管１１，給湯管１３の順に水が流れる。給水管１２に設けられたフローセンサＱ１がこの水流を検出し、この検出信号に応答して制御部５０が、電磁開閉弁４を開くとともに点火動作を行うことにより、バーナ１での燃焼が開始される。その結果、熱交換部２が加熱され、ひいては受熱管１１を通る水が加熱され、湯となって給湯栓１４から吐出される。
【００１６】
通常の給湯制御では、流量制御弁ＧＭ２は全閉となっている。制御部５０は、フローセンサＱ１で検出された流量と、給水温度センサＴ_INで検出された給水温度と、リモートコントローラ６０で設定された設定温度Ｔ_Sとに基づいてフィードフォワード制御成分を演算し、出湯温度センサＴ_MIXで検出された出湯温度と上記設定温度Ｔ_Sに基づいてフィードバック制御成分を演算する。そして、このフィードフォワード制御成分にフィードバック制御成分を加算した制御値に基づいて、電磁比例弁５の開度を制御し、燃焼熱量（発熱量）を制御する。これにより、給湯栓１４から吐出される湯の温度すなわち出湯温度を、高精度で設定温度Ｔ_Sにすることができる。
【００１７】
なお、流量制御弁ＧＭ１は基本的には全開位置にある。しかし、設定温度が高く給湯栓１４の開度が大きい場合には、器具の最大能力をオーバーすることがあり、この場合には、出湯温度を設定温度にするために、流量制御弁ＧＭ１の開度を小さくして流量を絞ることもある。
上記通常の給湯制御では、バイパス管１６からの水は遮断されているが、受熱管１１からの湯は、バイパス管１５からの水と混合されて出湯されるので、受熱管１１内の湯の温度を設定温度Ｔ_Sより高くした状態で燃焼制御を行うことができる。
【００１８】
上記給湯制御は、給湯栓１４が閉められて、フローセンサＱ１で水流が検出されなくなった時点で終了する。給湯制御の終了後、熱交換部２に蓄えられた熱により、給湯系配管１０の受熱管１１の滞留水が非常に高い温度まで上昇する。そのため、給湯の初期には、バイパス管１５からの水を混合しただけでは、設定温度Ｔ_Sを遥かに越える温度が出湯されることがある。そこで、上記通常の給湯制御に先立って、ミキシング制御をする必要がある。
【００１９】
上記ミキシング制御では、流量制御弁ＧＭ２を開いてバイパス管１６の水をも混合し、出湯温度を設定温度まで下げる。すなわち、熱交出口温度センサＴ_OUTで検出された温度に基づいて、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度を調節して適切な湯水混合比を得、これにより出湯温度を設定温度Ｔ_Sにする。
詳述すると、温度センサＴ_INで検出される給水温度と、熱交出口温度センサＴ_OUTで検出される熱交換部２の出口温度と、リモートコントローラ６０で設定された設定温度Ｔ_Sに基づいて、接続点Ｐ４に向かう給湯管１３からの湯とバイパス管１６からの水の目標混合比すなわち目標流量比を演算し、この目標流量比が得られるように、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度を制御する。なお、この目標流量比は、上記熱交換部２の出口温度Ｔ_OUTの情報だけに基づいて求めてもよい。
【００２０】
上記開度制御は、フローセンサＱ１，Ｑ２からの検出流量Ｑ１，Ｑ２に基づいて行う。接続点Ｐ４に向かう給湯管１３からの湯の流量は、Ｑ１で表すことができる。また、バイパス管１６からの水の流量は、（Ｑ２−Ｑ１）で表すことができる。制御部５０は、フローセンサＱ１，Ｑ２の検出流量から次式に基づいて演算された実際の流量比Ｒｒを、上記目標流量比に一致させるように、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の開度を制御する。
Ｒｒ＝（Ｑ２−Ｑ１）／Ｑ１・・・（１）
例えば、実際の流量比Ｒｒが目標流量比より小さい場合には、バイパス側の流量（Ｑ２−Ｑ１）を増やすべく流量制御弁ＧＭ２の開度を大きくし、熱交換部２からの流量Ｑ１を減少させるべく流量制御弁ＧＭ１の開度を小さくする。これとは逆に、実際の流量比Ｒｒが目標流量比より大きい場合には、バイパス側の流量を減少させるべく流量制御弁ＧＭ２の開度を小さくし、熱交換部２からの流量を増やすべく流量制御弁ＧＭ１の開度を大きくする。
【００２１】
上記のような給湯初期のミキシング制御により、湯と水の混合を適切に行い、受熱管１１の滞留湯に起因した出湯温度のオーバーシュートや、バイパス管１６側の水を過剰に混合することに起因したアンダーシュートを抑制して、出湯温度を設定温度にすることができる。
また、このミキシング制御に際しては、バイパス側の流量制御弁ＧＭ２の開度制御のみならず、これと平行して熱交換部２側の流量制御弁ＧＭ１を逆方向に開度制御することにより、湯と水の混合比を迅速に適切な比にすることができ、より一層確実にオーバーシュートやアンダーシュートを抑制できる。
【００２２】
上記ミキシング制御は、所定時間経過または出湯温度の安定確認により終了し、上述した通常の給湯制御に移行する。
なお、上記ミキシング制御は、給湯初期において、受熱管１１に設けた温度センサ（図示しない）での検出温度または温度センサＴ_OUTでの検出温度が、所定温度例えば５５°Ｃ以上である場合にのみ実行する。
【００２３】
次に、上記制御部５０による温度センサＴ_OUT，Ｔ_MIX，Ｔ_INの故障検出，特に熱交出口温度センサＴ_OUTについて、図２を参照して説明する。上記給湯開始時点で、温度センサＴ_OUT，Ｔ_MIX，Ｔ_INの出力をチェックし、そのオープン故障とショート故障の有無をチェックする（ステップ１０１）。次に、前述のミキシング制御を行なった後で（１０２）、通常の給湯制御（１０３）に移行する。
【００２４】
上記通常の給湯制御の最中に、熱交出口温度センサＴ_OUTが故障して、固定の中間値を出力したままの状態になっているか否かを判断する。詳述すると、出湯温度センサＴ_MIXと給水温度センサＴ_INの検出温度を次式に代入して、熱交出口温度センサＴ_OUTを通過する湯の温度Ｔ_OUT’を演算する（ステップ１０４）。
Ｔ_OUT’＝（Ｔ_MIX−Ｔ_IN・Ｘ_BP）／Ｘ_HE ・・・（２）
ここで、Ｘ_HE，Ｘ_BPは、接続点Ｐ４より下流側の湯の流量を１とした時の、熱交換部２を流れる流量と、熱交換部２を迂回する流量（バイパス管１５を流れる流量）とを、それぞれ表し、ともに固定値である。すなわちＸ_HE：Ｘ_BPが接続点Ｐ２での混合比である。なお、通常の給湯制御では、流量制御弁ＧＭ２が閉じているので、バイパス管１６を流れる水による混合の影響は考慮しなくてよい。
【００２５】
次に、熱交出口温度センサＴ_OUTで検出された温度と、上記演算値Ｔ_OUT’とを比較し（ステップ１０５）、両者の差が閾値αより小さい場合には、両者が一致すると判断し、閾値α以上の場合には、両者が相違すると判断する。両者が相違すると判断した時には、熱交出口温度センサＴ_OUTの故障に対応するエラーコードを記憶部５５に書き込む（ステップ１０６）。
【００２６】
本実施形態では、上記熱交出口温度センサＴ_OUTが故障であると判断した場合でも、給湯を継続し、この給湯終了後の再給湯開始時には、記憶されたエラーコードに基づき、前述と異なるミキシング制御を行なう。すなわち、出湯温度センサＴ_MIXの検出温度をフィードバック情報として用い、この検出温度Ｔ_MIXが設定温度Ｔ_Sになるように、流量制御弁ＧＭＩ，ＧＭ２を制御するのである。このようなミキシング制御は、上述した熱交出口温度センサＴ_OUTの検出温度に基づく制御に比べて応答性が悪く、オーバーシュートが出る可能性があるが、ミキシング制御なしで給湯制御を行う場合に比べれば、応答性が良くオーバーシュートを抑制することができる。
なお、ステップ１０１でいずれかの温度センサの故障検出がなされた時には、給湯を停止してもよいし、他の情報で置き換えて給湯を継続してもよい。
【００２７】
上記熱交出口温度センサＴ_OUTの故障に対応するエラーコードは、表示部６２で常時表示せず、給湯開始時点のみ、または修理作業者が表示指令部６３を操作した時にのみ、表示する。すなわち、隠しエラーとする。修理作業者は、このエラーコードにしたがって、熱交出口温度センサＴ_OUTを交換する。なお、この故障検出から交換までの間は、上述のように通常給湯やミキシング制御を行うので、不便が生じない。
なお、上記熱交出口温度センサＴ_OUTの故障が検出された時には、リモートコントローラ６０の表示部６２にエラーコードを表示させ、給湯（すなわち燃焼）を停止し、再び給湯栓１４を開いた時でもミキシング制御を禁じるようにしてもよい。
【００２８】
上記実施形態では、熱交出口温度センサＴ_OUTが出湯温度センサＴ_MIXよりも高い温度の湯にさらされるため、式（２）で求めた演算値Ｔ_OUT’と検出温度Ｔ_OUTが相違した時に、熱交出口温度センサＴ_OUTの故障と判断したのであるが、出湯温度センサＴ_MIXの故障の可能性も残されている。そこで、上記相違があった時には、熱交出口温度センサＴ_OUTの故障と特定せず、熱交出口温度センサＴ_OUT，出湯温度センサＴ_MIXのいずれか一方または両方の故障として、それに対応するエラーコードを記憶するようにしてもよい。
【００２９】
また、式（２）で求めた演算値Ｔ_OUT’と検出温度Ｔ_OUTが相違した時に、すなわちステップ１０５で否定判断した時に、図３に示すように、他の情報に基づいて熱交出口温度センサＴ_OUTと出湯温度センサＴ_MIXのいずれが故障したのかを特定してもよい。すなわち、給水温度センサＴ_INの検出温度と、フローセンサＱ１の検出流量と、熱交換部２での吸収熱量Ｈとを次式に代入して、熱交出口温度センサＴ_OUTを通過する湯の温度Ｔ_OUT”を演算する（ステップ１０７）。
Ｔ_OUT”＝Ｈ／（Ｑ１・Ｘ_HE）＋Ｔ_IN ・・・（３）
ここで吸収熱量Ｈは、比例弁５への供給電流値Ｉによって決定される燃焼熱量に、熱効率を乗じることにより得られるものであり、供給電流値Ｉに基づいてＲＯＭ上の号数マップから求める。また、（Ｑ１・Ｘ_HE）は、熱交換部２での流量である。
この演算値Ｔ_OUT”と検出温度Ｔ_OUTとを比較し（ステップ１０８）、相違する時にはこの熱交出口温度センサＴ_OUTの故障と特定し、一致する場合には出湯温度センサＴ_MIXの故障と特定し、それぞれに対応するエラーコードを記憶するのである（ステップ１０９，１１０）。
【００３０】
さらに、式（３）で求めた演算値Ｔ_OUT”と検出温度Ｔ_OUTの比較だけ（図３のステップ１０８参照）で、熱交出口温度センサＴOUTの故障を検出してもよい。
上述のように、熱交出口温度センサＴ_OUTの故障を式（３）で求めた演算値Ｔ_OUT”と検出温度Ｔ_OUTの比較だけで、検出する場合、出湯温度センサＴ_MIXの故障検出を独立して実行してもよい。詳述すると、出湯温度センサＴ_MIXを通過する湯の温度Ｔ_MIX”は次式（４）で表すことができる。
Ｔ_MIX”＝Ｔ _OUT ”・Ｘ_HE＋Ｔ_IN・Ｘ_BP ・・・（４）
式（４）に式（３）を代入すると次式になる．
Ｔ_MIX”＝（Ｈ／Ｑ１＋Ｔ_IN・Ｘ_HE）＋Ｔ_IN・Ｘ_BP ・・・（５）
式（４）または（５）で求めた演算値Ｔ_MIX”と検出温度Ｔ_MIXとを比較して、相違する時にはこの出湯温度センサＴ_MIXの故障と判断するのである。
【００３１】
上記温度センサＴ_MIX，Ｔ_OUTの相互監視の他の態様として、図４に示すような故障検出を行ってもよい。詳述すると、次式に基づいて、出湯温度センサＴ_OUTを通過する湯の温度Ｔ_MIX’を演算する（ステップ１０４Ａ）。
Ｔ_MIX’＝Ｔ_OUT・Ｘ_HE＋Ｔ_IN・Ｘ_BP ・・・（６）
次に、式（６）で求めた演算値Ｔ_MIX’すなわち熱交出口温度センサＴ_OUTでの検出温度に基づく演算値と、出湯温度センサＴ_MIXでの検出温度を比較し（ステップ１０５Ａ）、相違している場合には、上述の式（４）または（５）により演算値Ｔ_MIX”を求め（ステップ１０７Ａ）、この演算値Ｔ_MIX”と検出温度Ｔ_MIXとを比較し（ステップ１０８Ａ）、相違している場合には出湯温度センサＴ_MIXの故障と判断して対応するエラーコードを書き込み（ステップ１０９Ａ）、一致している場合には熱交温度センサＴ_OUTの故障と判断して対応するエラーコードを書き込む（ステップ１１０Ａ）。
【００３２】
なお、図３において、ステップ１０８の代わりに図４のステップ１０８Ａを実行してもよいし、図４においてステップ１０８Ａの代わりに図３のステップ１０８を実行してもよい。
なお、図４において、ステップ１０５Ａの否定判断の後、ステップ１０７Ａ，１０８Ａ〜１１０Ａの代わりに、熱交出口温度センサＴ_OUTと出湯温度センサＴ_MIXのいずれかまたは両方の故障であることを示すエラーコード書き込みを行ってもよい。
【００３３】
特殊な要因により、熱交出口温度センサＴ_OUTに比べて出湯温度センサＴ_MIXの方が故障の可能性が遥かに高い場合には、ステップ１０５，１０５Ａでの否定判断の後、出湯温度センサＴ_MIXの故障を表すエラーコードの書き込みを行ってもよい。
【００３４】
出湯温度センサＴ_MIXが故障と判断した時には、式（６）に、検出された熱交換部２の出口温度Ｔ_OUTを代入して、演算による出湯温度Ｔ_MIX’を求め、この出湯温度Ｔ_MIX’が設定温度Ｔ_Sになるようにフィードバック出力分を演算し、このフィードバック出力分を前述と同様にフィードフォワード出力分に加算して、通常の給湯制御を実行する。なお、この場合にも、熱交出口温度センサＴ_OUTの故障時と同様に隠しエラーとする。
【００３５】
さらに、他の故障検出の実施形態について図５を参照しながら説明する。この実施形態では、設定温度Ｔ_Sの情報を用いる。
詳述すると、出湯温度センサＴ_MIXが安定か否かを判断し（ステップ１２０）、肯定判断の場合、検出温度Ｔ_MIXと設定温度Ｔ_Sの差が閾値ｘ以内か否かを判断する（ステップ１２１）。ここで閾値ｘを越えるなら、出湯温度センサＴ_MIXの故障と判断し、対応するエラーコードを書き込む（ステップ１２６）。すなわち、通常制御では、出湯温度センサＴ_MIXの安定は、前述したフィードバック演算によりこの出湯温度センサＴ_MIXを通る湯の温度が設定温度Ｔ_Sにほぼ一致したことを意味している。したがって、検出温度Ｔ_MIXがこの設定温度Ｔ_Sと比較して一致していない場合には、出湯温度センサＴ_MIXが故障であると即断できるわけである。
【００３６】
上記ステップ１２１で肯定判断となるのは、出湯温度センサＴ_MIXが正常で安定したフィードバック制御の結果、その検出温度Ｔ_MIXが設定温度Ｔ_Sと一致する場合と、出湯温度センサＴ_MIXが偶然にも設定温度Ｔ_Sと実質的に同じ抵抗値で故障している場合とが考えられる。そこで、次に式（６）により熱交出口温度センサＴ_OUTでの検出温度を用いて、出湯温度センサＴ_MIXを通過する温度の演算値Ｔ_MIX’を求め、これを設定温度Ｔ_Sと比較する（ステップ１２３）。両者が一致する場合には、出湯温度センサＴ_MIXが正常（勿論熱交出口温度センサＴ_OUTも正常）と判断し、通常の給湯制御（ステップ１０３）に戻る。
【００３７】
ステップ１２３で相違していると判断するのは、出湯温度センサＴ_MIXが偶然にも設定温度Ｔ_Sで一致した抵抗値で故障している場合か、熱交出口温度センサＴ_OUTが故障している場合かのいずれかである。そこで、比例弁５への供給電流値Ｈとそのフィードフォワード出力分ＦＦを比較し（ステップ１２４）、そのずれが小さい場合には、出湯温度センサＴ_MIXが正常で熱交出口温度センサＴ_OUTの故障であると判断し、この熱交出口温度センサＴ_OUT故障のエラーコードを書き込む（ステップ１２５）。また、そのずれが大きい場合には、これとは逆の判断を行い、出湯温度センサＴ_MIX故障のエラーコードを書き込む（ステップ１２６）。
【００３８】
なお、上記実施形態において、出湯温度センサＴ_MIX故障の時には、熱交出口温度センサＴ_OUTの検出温度を用いて通常の給湯制御を行い、熱交出口温度センサＴ_OUT故障の時には、出湯温度センサＴ_MIXの検出温度を用いてミキシング制御を行うことができる点が、前述の実施形態と同様である。
図５の実施形態において、ステップ１２３を省いてもよい。この場合、ステップ１２４での肯定判断は熱交出口温度センサの故障を意味しない。
【００３９】
本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用することができる。例えば、バイパス管１５は省いてもよい。
ミキシング制御を必要とする場合において、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２のいずれか一方を省いてもよい。
ミキシング制御が不要の場合には、バイパス管１５を残し、バイパス管１６，流量制御弁ＧＭ２を省いてもよい。この場合、熱交出口温度センサＴ_OUTは、給湯制御において熱交換部２からの異常高温を監視するために用いる。
本発明は、給湯と他用途（追焚等）の２つの機能を有する１缶２水路型（複機能型）の給湯装置にも適用できる。この場合には、ガスバーナと熱交換部が共通であるので、追焚を単独実行している際に、給湯系配管の受熱管の滞留水が非常に高い温度になり、給湯初期のミキシング制御を必要とする。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、給湯管に設けられた熱交出口温度センサと出湯温度センサの検出温度に基づき、少なくとも一方の故障を検出できる。
請求項２の発明によれば、発熱量等に基づき、熱交出口温度センサと出湯温度センサのいずれが故障したかを特定することができる。
請求項３の発明によれば、故障の可能性を考慮し、他の演算を要せずに、熱交出口温度センサの方を優先して故障と特定できる。
請求項４の発明によれば、設定温度との比較により、出湯温度センサの故障を即座に検出できる。また、出湯温度センサの検出温度が設定温度と一致した状態で故障しても、熱交出口温度センサでの検出温度等に基づく演算値と設定温度との比較により、いずれかの温度センサの故障として検出できる。
請求項５の発明によれば、制御値とフィードフォワード出力分との比較により、出湯温度センサと熱交出口温度センサのいずれの故障かを特定できる。
請求項６の発明によれば、ミキシング制御でなく通常の給湯制御の際に故障検出を行うので、安定した状態で正確に故障検出をすることができる。
請求項７の発明によれば、熱交出口温度センサの故障検出があっても出湯温度センサの検出温度に基づいてミキシングを行うことができ、熱交出口温度センサの修理や交換までの期間も、不便が生じない。
請求項８の発明によれば、出湯温度センサの故障検出があっても熱交出口温度センサの検出温度に基づいて給湯制御を行うことができ、出湯温度センサの修理や交換までの期間も、不便が生じない。
請求項９の発明によれば、故障検出を常時表示せず、表示指令部の操作に応答して表示するので、ユーザーに不安を与えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる給湯装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】温度センサ故障検出の態様の一つを示すフローチャートである。
【図３】温度センサ故障検出の他の態様を示すフローチャートである。
【図４】温度センサ故障検出のさらに他の態様を示すフローチャートである。
【図５】温度センサ故障検出のさらに他の態様を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ガスバーナ（熱発生部）
２熱交換部
１０給湯系配管
１１受熱管
１２給水管
１３給湯管
１５，１６バイパス管
５０制御部
５５記憶部
６０リモートコントローラ
６１温度入力部
６２表示部
６３表示指令部
ＧＭ１，ＧＭ２流量制御弁
Ｔ_IN 給水温度センサ
Ｔ_OUT 熱交出口温度センサ（給湯側温度センサ）
Ｔ_MIX 出湯温度センサ（給湯側温度センサ）
Ｑ１，Ｑ２フローセンサ

Claims

（イ）熱発生部と、
（ロ）上記熱発生部からの熱を受ける熱交換部と、
（ハ）上記熱交換部を通る受熱管と、この受熱管の入口端に接続された給水管と、この受熱管の出口端に接続された給湯管と、バイパス路とを有し、このバイパス路を上記受熱管と並列をなして給水管と給湯管に接続してなる給湯系配管と、
（ニ）上記給湯管において、上記バイパス路との接続点より上流側と下流側にそれぞれ設けられた熱交出口温度センサおよび出湯温度センサと、
（ホ）上記給水管に設けられた給水温度センサと、
（ヘ）上記熱交出口温度センサおよび出湯温度センサでの検出温度を含む情報に基づいて上記熱発生部を含む構成要素を制御する制御部と、
を備えた給湯装置において、
上記制御部は、上記熱発生部を制御して給湯を実行している際に、上記熱交出口温度センサと出湯温度センサの一方での検出温度と、上記給水温度センサでの検出温度と、上記熱交換部からの湯と上記バイパス路からの水との混合比に基づいて、上記熱交出口温度センサと出湯温度センサの他方を通過する湯の温度を演算し、
この演算値と当該他方の温度センサでの検出温度とを比較し、その差が閾値以上の場合には少なくとも一方の温度センサの故障であると判断することを特徴とする給湯装置。
さらに、上記給湯系配管にフローセンサを設け、
上記制御部は、少なくとも一方の温度センサの故障であると判断した時には、さらに、熱発生部での発熱量と、フローセンサで検出される流量と、給水温度センサで検出される給水温度を含む情報に基づいて、熱交出口温度センサと出湯温度センサのいずれか一方を通過する湯の温度を演算し、
この演算値を当該一方の温度センサでの検出温度と比較し、この演算値と検出温度の差が閾値以上の場合には当該一方の温度センサが故障であると判断し、この演算値と検出温度の差が閾値より小さい場合には、他方の温度センサが故障であると判断することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
上記制御部は、上記演算値と上記他方の温度センサでの検出温度の差が閾値以上の場合には、上記熱交出口温度センサが故障であると判断することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
（イ）熱発生部と、
（ロ）上記熱発生部からの熱を受ける熱交換部と、
（ハ）上記熱交換部を通る受熱管と、この受熱管の入口端に接続された給水管と、この受熱管の出口端に接続された給湯管と、バイパス路とを有し、このバイパス路を上記受熱管と並列をなして給水管と給湯管に接続してなる給湯系配管と、
（ニ）上記給湯管において、上記バイパス路との接続点より上流側と下流側にそれぞれ設けられた熱交出口温度センサおよび出湯温度センサと、
（ホ）上記給水管に設けられた給水温度センサと、
（ヘ）上記出湯温度センサでの検出温度に基づいて上記熱発生部をフィードバック制御することにより熱発生部を制御する制御部と、
を備えた給湯装置において、
上記制御部は、熱発生部を制御して給湯を実行している際に、上記出湯温度センサでの検出温度が安定した状態で、この検出温度と設定温度とを比較し、両者の差が閾値を超えている場合に、この出湯温度センサが故障であると判断し、
上記比較において上記出湯温度センサでの検出温度と設定温度の差が閾値以内である場合には、上記熱交出口温度センサでの検出温度と、上記給水温度センサでの検出温度と、熱交換部からの湯とバイパス路からの水の分配比に基づいて出湯温度センサを通過する湯の温度を演算し、この演算値と設定温度とを比較し、両者の差が閾値以上である場合には、熱交出口温度センサと出湯温度の少なくとも一方の故障と判断することを特徴とする給湯装置。
上記給湯系配管にフローセンサを設け、上記制御部は、フローセンサで検出される流量と、給水温度センサで検出される給水温度と、設定温度に基づいて、フィードフォワード出力分を演算し、上記出湯温度センサで検出される出湯温度と設定温度との差に基づいてフィードバック出力分を演算し、両者を加算した制御値に基づいて上記熱発生部を制御し、
しかも、上記制御部は、上記演算値と設定温度が閾値以上相違している場合に、上記制御値とフィードフォワード出力分の差が閾値より大きいか否かを判断し、小さい場合には出湯温度センサが正常で熱交出口温度センサが故障と判断し、大きい場合には出湯温度センサが故障で熱交出口温度センサが正常であると判断することを特徴とする請求項４に記載の給湯装置。
上記給湯系配管において、上記パイパス路と、バイパス路と並列をなす回路の少なくとも一方に流量制御弁を設け、
上記制御部は、給湯初期に上記熱交出口温度センサでの検出温度を含む情報に基づいて上記流量制御弁を制御することにより、熱交換部からの湯とバイパス路からの水を混合するミキシング制御を行い、その後で上記出湯温度センサでの検出温度を含む情報に基づいて通常の給湯制御を行い、この通常の給湯制御において、上記故障検出を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の給湯装置。
上記制御部は、上記熱交出口温度センサの故障と判断した場合、上記出湯温度センサでの検出温度に基づいてミキシング制御を実行することを特徴とする請求項６に記載の給湯装置。
上記制御部は、上記出湯温度センサが故障であると判断した場合に、通常の給湯制御において、熱交出口温度センサでの検出温度に基づいて出湯温度センサを通過する湯の温度を演算し、この演算値に基づいて熱発生部を制御することを特徴とする請求項６または７に記載の給湯装置。
上記制御部での故障検出を記憶する記憶部と、表示部と、表示指令部とを有し、この表示指令部での操作に応答して、上記表示部が上記記憶部に記憶された故障検出の履歴を表示することを特徴とする請求項７または８に記載の給湯装置。