上記従来構成においては、前記リセットスイッチを操作することによりリセット指令を指令すれば燃焼装置を初期使用状態に復帰させることができるものであるから、本来、メンテナンス作業を行うべき適正なメンテナンス作業員とは異なる人がリセットスイッチを操作してしまうことがあり、この点で改善が望まれるものであった。
例えば、以前にメンテナンス作業員が行った作業内容を見ることによりリセットスイッチの操作方法を知っている一般使用者が、前記燃焼禁止制御が行われたときにメンテナンス作業員に連絡する前にあるいは連絡せずにリセットスイッチを操作するような場合があり、又、メンテナンス作業を行うべき適正なメンテナンス作業員ではないが、燃焼装置について知識を有している不適正な作業者がメンテナンス作業を行わずにリセットスイッチを操作するおそれもある。
しかし、適正にメンテナンス作業が行われていない状態で、リセットスイッチを操作することで燃焼装置を初期使用状態に復帰すると、燃焼状態の異常の発生原因が除去されていない状態で燃焼装置が使用されることになり、燃焼装置の使用を開始したのちに短時間の使用で再度、燃焼禁止制御を実行するおそれがあり使い勝手が悪いものとなるので、この点で改善が望まれていた。
本発明の目的は、適正なメンテナンス作業が行われたときにだけ燃焼禁止制御の実行を停止して燃焼装置を初期状態に復帰させることが可能となる燃焼装置を提供する点にある。
本発明に係る燃焼装置は、バーナの燃焼開始及び燃焼停止を指令する燃焼指令手段と、前記バーナの燃焼を制御する制御手段と、燃焼状態の異常を検出する異常状態検出手段とが備えられ、前記制御手段が、前記燃焼指令手段による燃焼開始の指令に基づいて前記バーナの燃焼を開始しかつ前記燃焼指令手段による燃焼停止の指令に基づいて前記バーナの燃焼を停止する燃焼制御、前記異常状態検出手段の検出情報に基づいて燃焼状態が異常であることを判別するに伴って前記バーナの燃焼を停止する非常停止制御、及び、前記非常停止制御を実行した回数が燃焼禁止判定用回数以上になると前記燃焼指令手段による燃焼開始の指令にかかわらず前記バーナの燃焼を禁止する燃焼禁止制御を実行するように構成され、且つ、前記燃焼禁止制御の実行中にリセット指令手段によりリセット指令が指令されると前記燃焼禁止制御の実行を停止しかつ前記非常停止制御を実行した回数を初期化するように構成されているものであって、その第1特徴構成は、
前記リセット指令手段が、
リセット用解除コードを手動入力可能で、且つ、前記リセット指令として前記リセット用解除コードを含むリセット用指令情報を前記制御手段に伝達可能に構成され、
前記制御手段が、
前記リセット指令手段により伝達された前記リセット用指令情報に含まれる前記リセット用解除コードが自己に割り当てられた判別用のリセット用解除コードと一致すると、前記燃焼禁止制御の実行を停止しかつ前記非常停止制御を実行した回数を初期化するように構成され、
外部の管理センターに、前記リセット指令手段にて手動入力する前記リセット用解除コードを記憶して管理する管理用制御部と、その管理用制御部に制御用情報を指令する手動式の指令手段とが備えられ、
前記管理用制御部が、燃焼装置を識別するための固有識別情報と関連付けて前記リセット用解除コードを記憶し、且つ、前記手動式の指令手段にて対象となる燃焼装置に対応する前記固有識別情報と出力許可指令とが指令されると、前記対象となる燃焼装置に対応する前記リセット用解除コードを、前記対象となる燃焼装置をメンテナンスするメンテナンス作業員の携帯端末に出力するように構成されている点にある。
第1特徴構成によれば、制御手段が燃焼禁止制御を実行しているときに、その燃焼禁止制御の実行を停止して非常停止制御を実行した回数を初期化するには、リセット指令手段にリセット用解除コードを手動にて入力して、そのリセット用解除コードを含むリセット用指令情報を前記制御手段に伝達することになる。そして、制御手段は、リセット指令手段により伝達されたリセット用指令情報に含まれるリセット用解除コードが自己に割り当てられた判別用のリセット用解除コードと一致すると、燃焼禁止制御の実行を停止しかつ非常停止制御を実行した回数を初期化する。しかし、リセット用解除コードが判別用のリセット用解除コードと一致しなければ、燃焼禁止制御の実行を停止しかつ非常停止制御を実行した回数を初期化することはない。
このリセット用解除コードとしては、例えば制御手段としてコンピュータを用いるものであれば、コンピュータが読み取り可能な多数桁の文字あるいは数字を示すデータ列(パスワード)を用いる構成のほか、制御手段に対する接続部を複数の入力端子を備える構成としてそれら複数の入力端子における入力信号のハイレベルとローレベルとの組み合わせを予め定めた順序にて入力する等、種々の構成がある。
そして、本来、メンテナンス作業を行うべき適正なメンテナンス作業員であれば、燃焼装置についての種々の情報を入手することが可能であり、判別用のリセット用解除コードと一致するリセット用解除コードを容易に入手することが可能である。例えば、外部の管理センターに問い合わせて入手する等の方法により入手することが可能である。しかし、本来、メンテナンス作業を行うべきでない不適正な作業者はこの判別用のリセット用解除コードと一致するリセット用解除コードを容易に入手することができないので、燃焼禁止制御の実行を停止しかつ非常停止制御を実行した回数を初期化することはできない。
その結果、適正なメンテナンス作業員により適正なメンテナンス作業が行われたときには燃焼禁止制御の実行を停止させることが可能であるが、不適正な作業者は判別用のリセット用解除コードと一致するリセット用解除コードを入手することが難しいので、燃焼禁止制御の実行を停止しかつ非常停止制御を実行した回数を初期化することができない。
従って、第1特徴構成によれば、適正なメンテナンス作業が行われたときにだけ燃焼禁止制御の実行を停止して燃焼装置を初期状態に復帰させることが可能となる燃焼装置を提供できるに至った。
又、第1特徴構成によれば、適正なメンテナンス作業員は、メンテナンスの対象となる燃焼装置における配線基板等に記載された製造ロット番号等からなる固有識別情報を入手して、メンテナンス作業が終了したのちに管理センターにその固有識別情報を連絡する。この固有識別情報を入手した管理センター側の作業員は、管理用制御部に対して手動式の指令手段を操作して前記固有識別情報と出力許可指令とを指令する。そして、前記固有識別情報と前記出力許可指令とが指令されると、管理用制御部が対象となる燃焼装置に対応する燃焼装置のリセット用解除コードを出力する。その結果、メンテナンス作業員は判別用のリセット用解除コードと一致するリセット用解除コードを入手することができる。
これに対して、メンテナンス作業を行うべきでない不適正な作業者は、前記リセット用解除コードを入手する際に管理センターに連絡するという手順を知らないから、判別用のリセット用解除コードと一致するリセット用解除コードを入手することはできない。
従って、第1特徴構成によれば、適正なメンテナンス作業が行われたときにだけ燃焼装置を初期状態に復帰させることをより一層的確に行わせることが可能な燃焼装置を提供できるに至った。
本発明の第2特徴構成は、第1特徴構成に加えて、前記管理用制御部が、前記固有識別情報と前記出力許可指令とが指令されて前記リセット用解除コードを出力したときに、前記固有識別情報と関連付けて記憶する前記リセット用解除コードを新たなリセット用解除コードに更新するように構成され、
前記制御手段が、前記リセット指令手段により伝達された前記リセット用指令情報に含まれる前記リセット用解除コードが前記判別用のリセット用解除コードと一致して前記燃焼禁止制御の実行を停止しかつ前記非常停止制御を実行した回数を初期化すると、前記管理用制御部が、前記固有識別情報と前記出力許可指令とが指令されて前記リセット用解除コードを出力したときに前記固有識別情報と関連付けて記憶する前記リセット用解除コードを更新するときの更新ルールと同じ更新ルールに従って、前記判別用のリセット用解除コードを新たな判別用のリセット用解除コードに更新するように構成されている点にある。
第2特徴構成によれば、制御手段は、リセット用解除コードが判別用のリセット用解除コードと一致して燃焼禁止制御の実行を停止しかつ非常停止制御を実行した回数を初期化すると、リセット用解除コードを所定の更新ルールに従って更新する。一方、外部の管理センターに備えられる管理用制御部は出力許可指令が指令されてリセット用解除コードを出力すると、所定の更新ルールに従って新たなリセット用解除コードに更新する。そして、管理用制御部側の更新ルールと制御手段における更新ルールとは同じ更新ルールになっており、更新が行われたのちに再度、燃焼禁止制御が行われたときに、出力許可指令が指令されることにより管理用制御部が出力するリセット用解除コードと、制御手段における判別用のリセット用解除コードとが一致することになる。
つまり、一旦、リセット指令に基づいて燃焼禁止制御の実行を停止したのちには、前回と同じリセット用解除コードを使用することはできないが、メンテナンス作業を行ったのちにメンテナンス作業員が管理センターに連絡することで新たなリセット用解除コードを入手することにより燃焼装置を初期状態に復帰させることができる。
このように、前記燃焼禁止制御を複数回実行するような場合には、メンテナンス作業を実行する度に新たなリセット用解除コードを入手する必要があり、例えば、メンテナンス作業を行うべきでない不適正な作業者が、前回の燃焼禁止制御に対してメンテナンス作業員が入手したリセット用解除コードを知っていても、その前回のリセット用解除コードによって燃焼装置を初期状態に復帰させることはできない。
従って、第2特徴構成によれば、前記燃焼禁止制御を複数回実行するような場合であっても、適正なメンテナンス作業が行われたときにだけ燃焼装置を初期状態に復帰させることが可能な燃焼装置を提供できるに至った。
本発明の第3特徴構成は、第1又は第2特徴構成に加えて、電源供給が遮断されても記憶情報を保持する不揮発性の記憶手段が備えられ、前記制御手段が、前記非常停止制御を実行した回数及び前記判別用のリセット用解除コードを前記記憶手段に記憶するように構成されている点にある。
第3特徴構成によれば、前記制御手段が、前記非常停止制御を実行した回数及び前記リセット用解除コードを記憶手段に記憶するが、この記憶手段は電源供給が遮断されても記憶情報を保持することになる。電源供給が遮断される状況としては、停電が発生したり、あるいは、電池駆動式の燃焼装置であれば電池の交換や取り外し等によって起こることがあるが、このように電源供給が遮断されることがあっても上記したような各種の記憶情報を保持して予め設定された適切な動作条件に従って燃焼禁止制御を実行することができる。
従って、電源供給が遮断されることがあっても、適切な動作条件に従って燃焼禁止制御を実行することができ、使用上の安全性を確保することが可能な燃焼装置を提供できるに至った。
本発明の第4特徴構成は、第1特徴構成〜第3特徴構成のいずれかに加えて、前記異常状態検出手段として、前記バーナにて加熱される熱交換器を内部に備える燃焼室の温度を検出する燃焼室温度検出手段が設けられ、前記リセット指令手段として、前記リセット用指令情報を前記制御手段に伝達可能な排気異常用リセット指令手段が備えられ、前記制御手段が、前記燃焼室内の排気異常であることを判別するに伴って前記バーナの燃焼を停止する非常停止制御を実行した回数が前記燃焼禁止判定用回数以上になると排気異常用の燃焼禁止制御を実行するように構成され、且つ、前記排気異常用の燃焼禁止制御の実行中に前記排気異常用リセット指令手段により前記リセット用指令情報が伝達されて前記リセット用指令情報に含まれる前記リセット用解除コードが前記判別用のリセット用解除コードと一致すると、前記排気異常用の燃焼禁止制御の実行を停止しかつ前記燃焼室内の排気異常であることを判別するに伴って前記非常停止制御を実行した回数を初期化するように構成されている点にある。
第4特徴構成によれば、制御手段は、燃焼室温度検出手段の検出情報に基づいて燃焼状態の異常として燃焼室内の排気異常であることを判別するとバーナの燃焼を停止する非常停止制御を実行する。そして、非常停止制御を実行した回数が燃焼禁止判定用回数以上になるに伴って排気異常用の燃焼禁止制御を実行することになる。
前記燃焼室内の排気異常というのは、バーナの燃焼ガスにて加熱される熱交換器に燃焼ガス中の燃焼生成物や塵埃が付着して熱交換器の燃焼ガス通路が狭くなり、燃焼ガスが燃焼室内に滞留する量が増加して燃焼室内の周囲温度が異常に上昇するという燃焼状態の異常であり、このような燃焼状態の異常が発生している場合には、燃焼状態の異常が繰り返し発生するおそれが大きいものであり、燃焼ガス通路の清掃や熱交換器の交換等のメンテナンス作業を行うことが必要である。
そこで、前記排気異常用の燃焼禁止制御の実行中にリセット用指令情報が伝達されてリセット用指令情報に含まれるリセット用解除コードが判別用のリセット用解除コードと一致すると、前記排気異常用の燃焼禁止制御の実行を停止しかつ前記燃焼室内排気異常であることを判別するに伴って前記非常停止制御を実行した回数を初期化することになる。
つまり、燃焼ガス通路の清掃や熱交換器の交換等のメンテナンス作業が必要な燃焼室内の排気異常である場合には、適正なメンテナンス作業が行われたときにだけ燃焼禁止制御の実行を停止して燃焼装置を初期状態に復帰させることが可能となる。
従って、第5特徴構成によれば、燃焼室内の排気異常である場合には、適正なメンテナンス作業が行われたときにだけ燃焼装置を初期状態に復帰させることが可能となるものであるから、使用上の安全性を確保することが可能な燃焼装置を提供できるに至った。
本発明の第5特徴構成は、第4特徴構成に加えて、前記異常状態検出手段として、前記バーナの燃焼炎の温度を検出する燃焼炎温度検出手段が備えられ、前記リセット指令手段として、前記バーナの燃焼異常に対応する燃焼異常用のリセット指令を指令する燃焼異常用リセット指令手段が備えられ、前記制御手段が、前記バーナの燃焼異常であることを判別するに伴って前記非常停止制御を実行した回数が前記燃焼禁止判定用回数以上になると燃焼異常用の燃焼禁止制御を実行するように構成され、且つ、前記燃焼異常用の燃焼禁止制御の実行中に前記燃焼異常用リセット指令手段にてリセット指令が指令されると、前記燃焼異常用の燃焼禁止制御の実行を停止しかつ前記バーナの燃焼異常であることを判別するに伴って前記非常停止制御を実行した回数を初期化するように構成されている点にある。
第5特徴構成によれば、前記制御手段は、前記燃焼炎温度検出手段の検出情報に基づいてバーナの燃焼異常であることを判別するとバーナの燃焼を停止する非常停止制御を実行する。そして、非常停止制御を実行した回数が前記燃焼禁止判定用回数以上になるに伴って燃焼異常用の燃焼禁止制御を実行することになる。
前記バーナの燃焼異常というのは、燃焼装置が設置される設置空間の換気状態が良好でなくバーナへの燃焼用一次空気の供給量が少なくなって燃焼炎が不安定になる等の異常であり、このような燃焼状態の異常が発生している場合には、設置空間の換気を行ったのちに使用者に対して換気を促す等のメンテナンス作業を行うことになる。そして、このような燃焼状態の異常は、設置空間における使用環境を改善することで発生原因が解消されることになるので、その後燃焼状態の異常が再度発生するおそれは少ないことが想定される。
そこで、制御手段は、前記燃焼異常用の燃焼禁止制御の実行中に前記燃焼異常用リセット指令手段にてリセット指令が指令されると、前記燃焼異常用の燃焼禁止制御の実行を停止しかつ前記バーナの燃焼異常であることを判別するに伴って前記非常停止制御を実行した回数を初期化するようにしている。前記燃焼異常用リセット指令手段は、例えばスイッチ操作を行うだけのもの等、前記リセット用解除コードを入手しなくても対応可能な簡易な構成のものでもよく、煩わしさの少ない状態で燃焼装置を初期状態に復帰させることが可能となり、使い勝手のよいものとなる。
従って、第5特徴構成によれば、燃焼室内の排気異常であるときは、適正なメンテナンス作業が行われたときにだけ燃焼装置を初期状態に復帰させることが可能となるものであるものでありながら、バーナの燃焼異常であるときは、煩わしさの少ない状態で燃焼装置を初期状態に復帰させることが可能であり使い勝手を低下させるおそれが少ない燃焼装置を提供できるに至った。
以下、本発明にかかる燃焼装置の実施形態を給湯装置に適用した場合について図面に基づいて説明する。
先ず、図1に基づいて、給湯装置の全体構成について説明する。
筒胴1の内部の上端部にフィンチューブ型の水加熱用の熱交換器2を設け、筒胴1の下方に熱交換器2を加熱するバーナ3を設け、筒胴1の内部にバーナ3の燃焼室Rを形成してある。熱交換器2への給水路Wiには、止水弁4、水圧変化に応動して給水量を調整する水ガバナ5、及び、分流弁6を介装してあり、熱交換器2からの出湯路Woは、フレキシブル管7を介して出湯具8に接続してある。
バーナ3へのガス供給路Gには、遮断弁9、連動杆10aを介しての水ガバナ5との連動により給水状態でのみ開く水圧応動弁10、燃料ガス供給の元圧変化に応動してバーナ3への燃料ガス供給圧を適正圧に保つガスガバナ11、及び、燃料ガス供給量を調整する調整弁12を介装してある。分流弁6は、熱交換器2への給水量と、バイパス路Wbを介して給水路Wiから出湯路Woへ分流供給するバイパス水量を調整する。又、給湯装置の各種制御を司るマイクロコンピュータを備えて構成される制御手段としてのコントローラCを設けてある。
前記コントローラCは、燃焼指令手段による燃焼開始の指令に基づいてバーナ3の燃焼を開始し且つ燃焼指令手段による燃焼停止の指令に基づいてバーナ3の燃焼を停止する燃焼制御を実行する。
具体的な構成について説明を加えると、使用者が押しボタン式の出湯操作具13を押すと、操作マイクロスイッチ14がオンし、同時に、出湯操作具13の押し操作に連動して止水弁4が開弁され、水が水ガバナ5に入り、水圧により連動杆10aが水圧応動弁10を開弁する方向に応動して水圧マイクロスイッチ15がオンする。操作マイクロスイッチ14及び水圧マイクロスイッチ15がオンすると、コントローラCは、点火プラグ16をスパークさせるともに、遮断弁9のコイル9aに吸着電流を流すので、遮断弁9が開弁される。
従って、燃料ガスは、遮断弁9、水圧により応動した連動杆10aにより開弁された水圧応動弁10、ガスガバナ11及び調整弁12を通過してバーナ3に供給され、点火プラグ16のスパークにより点火されて燃焼する。バーナ3の燃焼炎に接触させる状態でバーナ3の燃焼炎の温度を検出する燃焼炎温度検出手段としての第1熱電対17を設けてあり、バーナ3の燃焼炎により加熱された第1熱電対17の起電力により、コントローラCから遮断弁9のコイル9aに吸着電流が流れ続けて、遮断弁9の開弁が継続する。又、バーナ3にて加熱される熱交換器2を内部に備える燃焼室Rの温度を検出する燃焼室温度検出手段としての第2熱電対21を設けてある。そして、前記第1熱電対17及び第2熱電対21の検出情報がコントローラCに入力され、後で詳述するが非常停止制御を実行するようになっている。
一方、水は、止水弁4、水ガバナ5及び分流弁6を通過して熱交換器2に流れると同時に、バイパス路Wbを通じて出湯路Woへ流れる。そして、熱交換器2からの湯とバイパス路Wbからの水とが混合されて適温となった湯が出湯具8から出湯される。
出湯具8から湯が出湯されている出湯状態において出湯操作具13を押すと、その押し操作に連動して止水弁4が閉弁して給水が停止され、水ガバナ5は水圧差がなくなるので、連動杆10aが水圧応動弁10を閉弁する方向に応動して、水圧応動弁10が閉弁されて、バーナ3への燃料ガス供給が断たれてバーナ3の燃焼が停止される。又、上述の出湯状態での出湯操作具13の押し操作に伴って、操作マイクロスイッチ14及び水圧マイクロスイッチ15がオフすると、コントローラCは、コイル9aへ吸着電流を流すのを停止するので、遮断弁9が閉弁される。
従って、前記出湯操作具13の押し操作に伴って操作マイクロスイッチ14及び水圧マイクロスイッチ15が共にオンする操作が燃焼開始指令に相当する。又、出湯操作具13の再度の押し操作に伴って操作マイクロスイッチ14及び水圧マイクロスイッチ15が共にオフする操作が燃焼停止指令に相当する。つまり、操作マイクロスイッチ14と水圧マイクロスイッチ15とにより燃焼指令手段が構成される。
バーナ3の燃焼炎の温度に応じた起電力を出力する燃焼炎温度検出手段としての上述の第1熱電対17、燃焼室Rの温度に応じて第1熱電対17とは逆極性となるような起電力を出力する燃焼室温度検出手段としての第2熱電対21、ガスノズル18の近傍の温度が異常高温になることに基づいて溶断するノズル近傍用温度ヒューズ19、及び、筒胴1の外周近傍の温度が異常高温になることに基づいて溶断する筒胴用温度ヒューズ20を設けてあり、第1熱電対17及び第2熱電対21が前記異常状態検出手段Kに対応する。
第1熱電対17は、金属性の熱電対取付板を用いて感熱部が正常燃焼状態の燃焼炎の内部に位置するように、且つ、そのプラス側が熱電対取付板と電気的に接続するように設けてある。第2熱電対21は、その感熱部が筒胴1に形成した測温用開口1aに臨む状態で設けてある。
又、第1熱電対17及び第2熱電対21以外にも、ガスノズル18の近傍の温度が異常高温になることに基づいて溶断するノズル近傍用温度ヒューズ19、及び、筒胴1の外周近傍の温度が異常高温になることに基づいて溶断する筒胴用温度ヒューズ20を設けてある。ノズル近傍用温度ヒューズ19及び筒胴用温度ヒューズ20は夫々同様の構成であり、図示はしないが、両端夫々にリード線を接続したヒューズ素子を、可撓性及び耐熱性を有するチューブ内に挿入するとともに、チューブの外周の2箇所を支持具により束縛してチューブ内に固定する構成となっている。ノズル近傍用温度ヒューズ19は、バーナ3に対応するガスノズル18の下方近傍に位置するように配置してあり、筒胴用温度ヒューズ20は、筒胴1の外周部の背面側(給湯装置を壁面に設置する場合は、壁面側)近傍に配置してある。
前記第1熱電対17、前記第2熱電対21、及び、前記各温度ヒューズ19,20は、夫々、リード線を介してコントローラCに電気的に接続してあり、前記第1熱電対17と第2熱電対21とは、互いに逆極性の起電力がコントローラCに入力されるように接続してある。つまり、図2に示すように、第1熱電対17のマイナス端子と第2熱電対21のマイナス端子とを接続し、上述したように第1熱電対17のプラス端子を、熱電対取付板に接続して電気的に接地すると共にリード線22を介してコントローラCの入力端子aに接続してあり、第2熱電対21のプラス端子をリード線23を介してコントローラCの入力端子bに接続してある。又、第1熱電対17と第2熱電対21との間の中間接続箇所をリード線24を介してコントローラCの入力端子cに接続している。
従って、第1熱電対17と第2熱電対21とを、それらが互いに逆方向の起電力を発生する状態で直列接続して、それらの両端部がコントローラCに電気的に接続されて各熱電対における起電力の出力の合計値が、前記各入力端子a,b間に入力されるように構成している。又、第1熱電対17の起電力の出力値がコントローラCの入力端子cに入力されるように構成している。
そして、コントローラCは、第1熱電対17による起電力の検出情報、及び、前記第2熱電対21による起電力の検出情報を夫々各別に求めて、それらの検出情報に基づいて動作異常を判別する構成となっている。
つまり、コントローラCは、前記各入力端子a,b間に入力される前記合計値と、入力端子cに入力される第1熱電対17の起電力の出力値とに基づいて、第2熱電対21の起電力の出力値を演算にて求めるようになっており、各別に求められる第1熱電対17による起電力及び第2熱電対21による起電力に基づいて動作異常であると判断すると、遮断弁9のコイル9aへ吸着電流を流すのを停止して、遮断弁9を閉弁してバーナ3の燃焼を停止させるように構成してある。
すなわち、受入口32から吸入される燃焼用一次空気の量が異常に少なくなったり、その燃焼用一次空気中の酸素濃度が異常に低下すると、バーナ3は不完全燃焼を起こして燃焼炎が長くなったり、燃焼炎が不測に立ち消えたりすることがある。バーナ3が燃焼異常としての不完全燃焼を起こして、燃焼炎が長くなったり、燃焼炎が不測に立ち消えたりする、つまり、バーナの燃焼異常により、第1熱電対17の起電力V1が低下すると、それに伴って図3(a)に示すように、その起電力V1が低下してそれがバーナ用判別値Vs1を下回ると、後述するように、コントローラCは、遮断弁9を閉弁してバーナ3への燃料ガス供給を断ってバーナ3の燃焼を停止させる。
又、熱交換器2に燃焼ガス中の燃焼生成物や塵埃が付着して、熱交換器2の燃焼ガス通路が狭くなると、燃焼ガスが燃焼室R内に滞留する量が増加して、燃焼室R内の温度が上昇する。このような熱交換器閉塞によって燃焼室R内の周囲温度が高くなるほど、図3(b)に示すように、第2熱電対21の起電力V2は大になるが、燃焼室R内の周囲温度が異常高温になること、すなわち、燃焼室内排気異常が発生することにより、この起電力V2が燃焼室用判別レベルVs2を超えると、同様にして、コントローラCは遮断弁9を閉弁してバーナ3の燃焼を停止させる。
尚、熱交換器2に燃焼ガス中の燃焼生成物や塵埃が付着することに起因して、燃焼室R内の温度が異常に上昇して筒胴1の外周近傍の温度が異常高温になると、筒胴用温度ヒューズ20が溶断する。又、バーナ3の受入口32に蜘蛛の巣が張られたり、塵埃が溜まったりして、ガスノズル18から噴出した燃料ガスの一部が受入口32の外に漏洩して、その漏洩ガスがバーナ3の燃焼炎により引火して燃焼する等して、ガスノズル18近傍の温度が異常高温になると、ノズル近傍用温度ヒューズ19が溶断する。そして、このように筒胴用温度ヒューズ20が溶断したり、ノズル近傍用温度ヒューズ19が溶断したりすると、コントローラCは、遮断弁9を閉弁してバーナ3の燃焼を停止させるようになっている。このようにして、動作異常が発生したときには、上記したようにバーナ3の燃焼を停止させる非常停止制御を実行することにより使用上の安全性を向上させている。
そして、この給湯装置では、前記コントローラCが、前記非常停止制御を実行した回数が燃焼禁止判定用回数以上になると燃焼開始の指令にかかわらずバーナ3の燃焼を禁止する燃焼禁止制御を実行するように構成され、且つ、前記燃焼禁止制御の実行中にリセット指令手段によりリセット指令が指令されると前記燃焼禁止制御の実行を停止しかつ前記非常停止制御を実行した回数を初期化する構成となっている。
又、前記リセット指令手段は、リセット用解除コードを手動入力可能で、且つ、前記リセット指令として前記リセット用解除コードを含むリセット用指令情報をコントローラCに伝達可能な構成となっており、コントローラCが、リセット指令手段により伝達されたリセット用指令情報に含まれる前記リセット用解除コードが自己に割り当てられた判別用のリセット用解除コードと一致すると、前記燃焼禁止制御の実行を停止しかつ前記非常停止制御を実行した回数を初期化するような構成となっている。
そして、給湯装置の製造者が管理するサービスセンター等からなる外部の管理センター100に、前記リセット用解除コードを管理する管理用制御部101と、その管理用制御部101に制御用情報を指令する手動式の指令手段としての入力操作部102とが備えられ、前記管理用制御部101が、燃焼装置を識別するための固有識別情報と関連付けて前記リセット用解除コードを管理し、且つ、入力操作部102にて対象となる燃焼装置に対応する前記固有識別情報と出力許可指令とが指令されると、該当する燃焼装置に対応する前記リセット用解除コードを外部装置としての携帯端末104に出力するように構成されている。
コントローラCは、前記リセット用解除コードが前記判別用のリセット用解除コードと一致して前記燃焼禁止制御の実行を停止しかつ前記非常停止制御を実行した回数を初期化すると、前記外部の管理センター100に備えられる前記管理用制御部101が前記出力許可指令が指令されて前記リセット用指令情報を出力したときに前記固有識別情報と関連付けて管理する前記リセット用解除コードを更新するときの更新ルールと同じ更新ルールに従って、前記判別用のリセット用解除コードを新たなリセット用解除コードに更新する構成となっている。
説明を加えると、前記リセット指令手段として、前記燃焼室内の排気異常を解消するためのメンテナンス作業が行われたことに対応するリセット指令としての前記リセット用指令情報をコントローラCに伝達可能な排気異常用リセット指令手段が備えられ、コントローラCが、燃焼室内の排気異常であることを判別するに伴ってバーナ3の燃焼を停止する非常停止制御を実行した回数が燃焼禁止判定用回数以上になると排気異常用の燃焼禁止制御を実行するように構成され、且つ、前記排気異常用の燃焼禁止制御の実行中に前記リセット用指令情報が伝達されて前記リセット用指令情報に含まれる前記リセット用解除コードが前記判別用のリセット用解除コードと一致すると、前記排気異常用の燃焼禁止制御の実行を停止しかつ前記燃焼室内の排気異常であることを判別するに伴って前記非常停止制御を実行した回数を初期化する構成となっている。
さらに、バーナ3の燃焼異常を解消するためのメンテナンス作業が行われたことに対応する燃焼異常用のリセット指令を指令する燃焼異常用リセット手段としてのリセットスイッチ31が備えられ、コントローラCが、バーナ3の燃焼異常であることを判別するに伴って非常停止制御を実行した回数が燃焼禁止判定用回数以上になると燃焼異常用の燃焼禁止制御を実行するように構成され、且つ、前記燃焼異常用の燃焼禁止制御の実行中にリセットスイッチ31にてリセット指令が指令されると、前記燃焼異常用の燃焼禁止制御の実行を停止しかつバーナ3の燃焼異常であることを判別するに伴って前記非常停止制御を実行した回数を初期化する構成となっている。
又、電源供給が遮断されても記憶情報を保持する不揮発性の記憶手段としての不揮発性メモリ30が備えられ、コントローラCは、前記非常停止制御を実行した回数及び前記リセット用解除コードを不揮発性メモリ30に記憶するようになっている。
以下、燃焼禁止制御をリセットするための具体的な構成について説明する。
図2に示すように、前記リセットスイッチ31は、詳述はしないが、通常の使用状態では操作できないように給湯装置のケーシングの内部に設けてあり、ケーシングの前側部を取り外した状態でメンテナンス作業員が操作することになる。
前記排気異常用リセット指令手段は、コントローラCの入力端子dを介してコントローラCに着脱可能に接続される着脱型の手動操作式入力手段である外部入力装置35にて構成してある。この外部入力装置35は、メンテナンス処理が終了したのちに操作することを目的としてメンテナンス作業員が所有する専用の入力装置であり、給湯装置の使用者は操作することができないようになっている。この外部入力装置35をコントローラCに接続するときは、装置のケーシングの前側部を取り外した状態で前記入力端子dに接続することになる。この外部入力装置35は、詳述はしないが、画像表示部及びキー入力部等を備えた一般的なパーソナルコンピュータ等にて構成される。
メンテナンス作業としては、熱交換器2に付着した燃焼生成物や塵埃を除去する清掃作業あるいは老朽化した熱交換器2を新たな熱交換器2に交換する交換作業等を伴うメンテナンス作業と、上記したような燃焼ガス通路の清掃や熱交換器の交換等を行うことなく、給湯装置が設置される設置空間の換気を行うメンテナンス作業等がある。
そして、メンテナンス作業員は、燃焼ガス通路の清掃や熱交換器2の交換等を行うメンテナンス作業を実行したときは、給湯装置のケーシングの前側部を取り外して入力端子dを介して外部入力装置35をコントローラCに接続してその外部入力装置35を操作して、当該給湯装置について予め設定されているリセット用解除コードを含むリセット用指令情報を手動操作にて入力する。
このリセット用解除コードは、コンピュータが読み取り可能な多数桁の文字又は数字等のデータ列からなり、給湯装置が製造される段階で予め不揮発性メモリ30に書き込み記憶されているが、それとは別に、給湯装置の製造者が管理するサービスセンター等からなる管理センター100にて、給湯装置の固有識別情報と対応付けた状態で管理されることになる。この管理センター100は、図6に示すように、給湯装置を識別するための固有識別情報と関連付けてそのリセット用解除コードを管理し且つ出力許可指令が指令されると前記リセット用解除コードを出力自在な管理用コンピュータ等からなる管理用制御部101、その管理用制御部101に出力許可指令を指令する例えばキー入力装置等からなる入力操作部102、各種の情報を表示する表示部103等を備えて構成される。
前記固有識別情報は、コントローラCが装着される配線基板上に予め印字されている製造ロット番号が対応する。又、前記リセット用解除コードは給湯装置1台毎に固有のものとして割り当てられるものであり、管理用制御部101が、このリセット用解除コードを製造ロット番号と対応付けた状態で管理するようになっている。具体的には、給湯装置の製造時に付与される製造ロット番号と、その給湯装置におけるリセット用解除コードとを対応付けた状態でデータベース化して管理するようにしておき、入力操作部102の操作に基づいて適宜出力させることができるようになっている。
又、管理用制御部101は、出力許可指令が指令されて出力処理を実行すると、予め設定されている所定の更新ルールに従って新たなリセット用解除コードに更新するようになっている。すなわち、当該給湯装置にて前記リセット用解除コードとして使用されるデータ列を予め複数用意して記憶しており、出力許可指令が指令されて出力処理を実行する毎に、複数のデータ列を予め定めた順番で変更させて新たなリセット用解除コードとして設定することになる。
前記リセット用解除コードは、メンテナンス作業員がメンテナンス作業前から予め分かっているものではなく、メンテナンス作業が終了したのちに管理センター100との間で通信を行うことにより入手することになる。又、そのとき、メンテナンス作業が適正に終了したことの証拠として、メンテナンス作業を開始する前と作業終了した後の夫々における給湯装置の異常発生要因と考えられる箇所の写真の情報(画像データ)と、その給湯装置における製造ロット番号とを共に、例えば携帯電話や通信機能付きパーソナルコンピュータ等の携帯端末104を用いてインターネット等の通信手段105を介して電子メール等により管理センター100に送信する。管理センター100側では、携帯端末104から送信された画像データとその給湯装置における製造ロット番号とを表示部103に表示し、管理センター側の作業員は、その表示内容を目視してメンテナンス作業が適正であることが確認されると、入力操作部102を操作してリセット用解除コードを電子メールにて携帯端末104に送信することになる。
一方、燃焼ガス通路の清掃や熱交換器2の交換等を行うことなく設置空間の換気を行うメンテナンス作業を実行したときは、前記リセットスイッチ31をオン操作することでリセット指令を指令することになる。
以下、コントローラCの制御動作について図4及び図5に示すフローチャートに基づいて具体的に説明する。
後述するような燃焼禁止状態になっていない状態で、且つ、バーナ3が燃焼中でないときに、前記出湯操作具13の押し操作に伴って操作マイクロスイッチ14及び水圧マイクロスイッチ15が共にオンして燃焼開始指令が指令されると、バーナ3の燃焼を開始させる(ステップ1、2、3、4)。つまり、バーナ3への点火処理と遮断弁9の開弁維持処理とを実行することによりバーナ3を燃焼させる。バーナ3の燃焼を開始した後、後述するような燃焼状態の異常が判別されていない状態で燃焼停止指令が指令されると遮断弁9を閉弁させてバーナ3の燃焼を停止させる(ステップ7、11、1、2、5、6)。尚、ステップ6にて遮断弁9を閉弁させてバーナ3の燃焼を停止させた後は、燃焼開始指令が指令されるまで運転を待機することになる(ステップ1〜3)。
バーナ3の燃焼を開始した時点から燃焼確認時間1、すなわち第1熱電対用の燃焼確認時間(5秒間)以上経過している状態で第1熱電対17の起電力V1がバーナ用判別値Vs1を下回っていれば遮断弁9を閉弁させてバーナ3の燃焼を停止させる(ステップ7、8)。そして、このように第1熱電対17の起電力V1がバーナ用判別値Vs1を下回ることによりバーナ3の燃焼を停止させた回数、すなわち、バーナ3の燃焼異常であることを判別するに伴って前記非常停止制御を実行した回数をカウントする第1カウンタをカウントアップ(+1)して、そのカウント値N1を不揮発性メモリ30に書き込み記憶する(ステップ9、10)。
バーナ3の燃焼を開始した時点から燃焼確認時間2、すなわち第2熱電対用の燃焼確認時間(12秒間)以上経過している状態で第2熱電対21の起電力V2が燃焼室用判別値Vs2を超えていれば遮断弁9を閉弁させてバーナ3の燃焼を停止させる(ステップ11、12)。そして、このように第2熱電対21の起電力V2が燃焼室用判別値Vs2を超えることによりバーナ3の燃焼を停止させた回数、すなわち、前記燃焼室内排気異常であることを判別するに伴って前記バーナ3の燃焼を停止する非常停止制御を実行した回数N2をカウントする第2カウンタをカウントアップ(+1)して、そのカウント値N2を不揮発性メモリ30に書き込み記憶する(ステップ13、14)。ステップ7、8、11、12の処理が前記非常停止制御に対応する。
そして、第1カウンタのカウント値N1が燃焼禁止判定用回数としての3回以上であるか否かを判別して、3回以上であれば燃焼禁止フラグ1を「1」にセットする(ステップ15、17)。第1カウンタのカウント値N1が3回未満であれば、次に第2カウンタのカウント値N2が燃焼禁止判定用回数としての3回以上であるか否かを判別して、3回以上であれば燃焼禁止フラグ2を「1」にセットする(ステップ16、18)。第1カウンタのカウント値N1が3回未満であり、且つ、第2カウンタのカウント値N2が3回未満であれば、ステップ1にリターンして燃焼開始指令が指令されるまで運転を待機することになる(ステップ1〜3)。
燃焼禁止フラグ1又は燃焼禁止フラグ2のいずれかが「1」にセットされて燃焼禁止状態に設定されていると、その燃焼禁止状態になったこと(履歴)を不揮発性メモリ30に記憶して、後述するリセット指令が指令されるまではバーナ3の燃焼を禁止する(ステップ1、19、20、24)。このようにバーナ3の燃焼を禁止している間は、出湯操作具13の押し操作に伴って操作マイクロスイッチ14及び水圧マイクロスイッチ15が共にオンして燃焼開始指令が指令されることがあっても、その燃焼開始指令にかかわらずバーナ3の燃焼が禁止されることになる。この処理が燃焼禁止制御に対応する。このとき、給湯装置の使用ができない状態になるので、使用者は燃焼状態の異常を解消すべくメンテナンス作業員に連絡することになる。
そして、コントローラCがこの燃焼禁止制御を実行しているときにメンテナンス作業員が燃焼状態の異常を解消するためのメンテナンス作業を実行し、そのメンテナンス作業が終了したのちにリセット指令を指令することになるが、そのとき、燃焼禁止フラグ2が「1」にセットされて燃焼禁止状態に設定されているとき、すなわち、排気異常用の燃焼禁止制御を実行しているときには、メンテナンス作業員は、メンテナンス作業を行う前と作業を行った後の夫々における給湯装置の異常発生要因と考えられる箇所の写真の情報(画像データ)と、その給湯装置の製造ロット番号とを共に、例えば携帯電話や通信機能付きパーソナルコンピュータ等の携帯端末104を用いて電子メール等により管理センター100に送信する。
管理センター100では、携帯端末104から送信された情報を管理用制御部101が受信すると表示部103にその情報が表示される。そして、例えば、管理作業員がそれらの情報によりメンテナンス作業が適正に行われたか否かを判断し、メンテナンス作業が適正であれば、入力操作部102を操作して管理用制御部101に出力許可指令を指令する。そうすると、管理用制御部101は、送信された製造ロット番号に対応するリセット用解除コードを携帯端末104に送信する。
リセット用解除コードを入手すると、メンテナンス作業員は外部入力装置35をコントローラCの入力端子dに接続して、リセット用解除コードを含むリセット用指令情報をキー入力装置により入力して例えばリターンキーの操作により通信開始を指令すると、リセット用指令情報がコントローラCに伝達される。
コントローラCは、外部入力装置35から伝達されるリセット用指令情報を受け入れて、外部入力装置35から入力されたリセット用解除コードが予め設定しているリセット用解除コードと一致すると、第2リセット指令が指令されたものと判別し、外部入力装置35から入力されたデータ列が予め設定しているリセット用解除コードと一致しなければ、第2リセット指令が指令されていないと判別する。そして、第2リセット指令が指令されたものと判別すると、燃焼禁止フラグ2を「0」にリセットし、且つ、第2カウンタのカウント値N2を零にリセットする(ステップ20、21、22)。つまり、前記燃焼室R内の排気異常であることを判別するに伴ってバーナ3の燃焼を停止する非常停止制御を実行した回数を初期化する。
そして、このようにリセット用解除コードの入力によりリセット処理が行われたのちは、リセット用解除コードを、次回に燃焼禁止フラグ2が「1」にセットされることにより燃焼禁止状態になったときに使用するための新たなリセット用解除コードに更新する(ステップ23)。このときの更新ルールは、管理センター100における管理用制御部101による更新ルールと同じである。
すなわち、コントローラCは、自己に割り当てられた複数のデータ列群を予め記憶しており、そのうちのいずれか1つを判別用のリセット用解除コードとして設定するのであるが、第2リセット指令によりリセットが行われる毎に所定の更新ルールに従って、言い換えると、複数のデータ列を予め定めた順番で変更させて新たな判別用のリセット用解除コードとして設定するのである。
燃焼禁止フラグ1が「1」にセットされて燃焼禁止状態に設定されているとき、すなわち、燃焼異常用の燃焼禁止制御を実行しているときには、メンテナンス作業員は、リセットスイッチ31をオン操作することによりリセット指令を指令することになる。コントローラCは、リセットスイッチ31のオン操作によりリセット指令が指令されると、燃焼禁止フラグ1を「0」にリセットし、且つ、第1カウンタのカウント値N1を零にリセットする(ステップ24、25、26)。つまり、バーナ3の燃焼異常であることを判別するに伴って前記非常停止制御を実行した回数を初期化する。
又、前記非常停止制御を実行した回数N及び前記リセット用解除コードは不揮発性メモリ30に書き込み記憶されるので、コントローラCに電力供給する乾電池を一旦取り外したのち再度セットする等、電源供給が遮断されることがあっても、リセット指令が指令されるまでは各種の情報は保持されるので、電源供給を再開すると、記憶されている情報に基づいてその後の制御が行われることになる。
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
(1)上記実施形態では、メンテナンス作業を開始する前と作業終了した後の夫々における給湯装置における異常発生の要因と考えられる箇所の写真の情報(画像データ)とその給湯装置の固有識別情報とを共に管理センターに送信すると前記リセット用解除コードを入手できるようにしたが、このような構成に代えて、例えば、熱交換器を交換するメンテナンス作業を行った場合には、新たに装着される補修用の部品である熱交換器に添付されている製造用管理番号(シリアル番号)と給湯装置の固有識別情報(製造ロット番号)とを共に管理センターに送信する構成としてもよく、又、これ以外にも、メンテナンス作業の確認ができるものであればどのような手法で確認を行ってもよい。
(2)上記実施形態では、前記リセット用解除コードをコンピュータが読み取り可能な多数桁の数字又は文字のデータ列にて構成したが、このような構成に代えて、例えば、制御手段に対する接続部を複数の入力端子を備える構成としてそれら複数の入力端子における信号レベル(ハイレベル又はローレベル)の組み合わせを予め定めた並び順にて入力する等、種々の構成で実施することが可能である。
(3)上記実施形態では、前記燃焼室内排気異常であることを判別するに伴って前記バーナの燃焼を停止する非常停止制御を実行した回数に対応する前記燃焼禁止判定用回数と、前記バーナの燃焼異常であることを判別するに伴って前記非常停止制御を実行した回数に対応する前記燃焼禁止判定用回数とが同じ回数になるものと例示したが、それらを互いに異なる値に設定してもよい。
(4)上記実施形態では、前記バーナの燃焼異常に伴って燃焼禁止制御を実行したときには、リセットスイッチを操作することで燃焼禁止制御の実行を停止する構成としたが、前記燃焼室内排気異常に伴って燃焼禁止制御を実行したときと同様に、前記リセット用解除コードが指令されると燃焼禁止制御の実行を停止する構成にしてもよい。
(5)上記実施形態では、前記第1熱電対17と前記第2熱電対21とを直列接続して、それらの両端部と、中間接続箇所とをコントローラC(制御手段)に電気的に接続して、各熱電対における起電力の出力の合計値と、第1熱電対17の起電力の出力値が入力されるようにしたが、このような構成に代えて、例えば、図7に示すように、第1熱電対17及び第2熱電対21をコントローラC(制御手段)に対して、夫々単独で各別に起電力を検出可能なように電気的に並列接続して、コントローラCは、第1熱電対17による起電力、及び、第2熱電対21による起電力を夫々各別に求めるように構成してもよい。
(6)上記実施形態では、前記非常停止制御を前記燃焼禁止判定用回数に対応する回数実行すると前記燃焼禁止制御を実行するようにしたが、予め設定された所要時間内に前記非常停止制御を前記燃焼禁止判定用回数に対応する回数実行すると前記燃焼禁止制御を実行するようにしたり、バーナが適正に燃焼することなく連続して前記燃焼禁止判定用回数以上前記非常停止制御を実行すると前記燃焼禁止制御を実行するようにしてよい。
(7)上記実施形態では、前記異常状態検出手段として、バーナの燃焼炎の温度を検出する燃焼炎温度検出手段、燃焼室の温度を検出する燃焼室温度検出手段を備える構成としたが、異常状態検出手段としては、例えば、筒胴内の空気の一酸化炭素(CO)の濃度を検出するCOセンサ等の他の検出手段を設けるものでもよい。
(8)上記実施形態では、本発明を適用する燃焼装置の具体構成が給湯装置である場合について例示したが、燃焼装置の具体構成は種々変更可能であり、例えば、暖房装置でも良い。