JPH06257857A - 給湯器用水量制御弁の故障判定方法およびその方法を用いた給湯器の運転管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給湯器の水量制御弁が故障したときに、燃焼
運転が可能か否かを判定する故障判定方法と、その故障
判定方法を用いた給湯器の運転管理方法を提供する。 【構成】 給湯器が燃焼運転中に通水量が給湯器の最大
能力が発揮できる目標通水量になったか否かを判断し、
目標通水量に達しないときは水量制御弁にパワー供給を
行うが、パワー供給を行っても目標通水量に達しないと
きは、パワー供給を徐々に増加し、100 ％パワー供給さ
れたとき、この状態での継続時間が設定基準時間を経過
しても通水量が目標通水量の設定偏差範囲に入らないと
きには、メイン故障と判定しメイン故障信号を出力し、
メイン故障とそれ以外の付随的故障とを区別する。メイ
ン故障信号が出されると、水量制御弁へのパワー供給を
停止し、この状態で、通水量が給湯燃焼を行う上で最低
限必要な下限基準量以上のとき、および付随的故障のと
きは給湯器の燃焼運転を継続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器用水量制御弁の
故障判定方法およびその方法を用いた給湯器の運転管理
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５には、一般的に知られている給湯器
の基本構成が示されている。同図において、バーナ１の
上側には熱交換器２が設置され、バーナ１の下側には給
排気を行う燃焼ファン11が設けられている。前記バーナ
１に通じるガス供給通路17には主電磁弁25とガスの供給
量を開弁量によって制御する比例弁14が設けられてお
り、バーナ１の近傍には点火を行うイグナイタ電極18
と、着火を確認する炎検出センサとしてのフレームロッ
ド電極19が設けられている。また、熱交換器２の入口側
には給水管３が接続され、給水管３には給水温度を検出
するサーミスタ等の給水温度センサ４と給水水量を検出
する流量センサ５が設けられている。熱交換器２の出口
側には給湯管６が接続されており、この給湯管６は台所
や浴室等の所望の給湯場所に導かれている。給湯管６に
は熱交換器２から出る湯の温度を検出する出湯温度セン
サ７と給湯量（給水量）を制御する水量制御弁８および
この水量制御弁８の開閉量を調節するためのギヤモータ
10が設けられている。また、給湯管６の先端側には給湯
とその給湯停止を行う水栓９が設けられている。

【０００３】この種の給湯器の運転は制御装置12によっ
て制御されており、制御装置12にはリモコン13が接続さ
れている。この制御装置12は水栓９が開けられて流量セ
ンサ５により給水水流が検知されたときに、燃焼ファン
11を回転する。続いて、主電磁弁25と比例弁14を開け、
燃料ガスをバーナ１に供給してイグナイタ電極18を駆動
し、ガスの点火を行う。そして、フレームロッド電極19
から加えられる炎検知信号を受けて着火を確認し、給湯
器の燃焼運転を行っている。

【０００４】前記水量制御弁８は図４に示すようにギヤ
モータ（ＧＭ）10を有しており、このギヤモータ10を正
逆所望方向に回転駆動してシャフト16を矢印Ｅの方向に
進退移動させて、常に給湯器の最大燃焼能力が発揮でき
るように水量制御弁８の出湯流量を制御するものであ
る。また、水量制御弁８の全開量と全閉量を規制するた
めに近接スイッチ15やマイクロスイッチおよびマグネッ
トスイッチ等が設けられている。そして、この水量制御
弁８が故障した場合にはリモコンにエラー表示すると共
に給湯器の運転をストップする構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４の
水量制御弁８が故障すると、給湯器は自動的に運転をス
トップするので、湯の供給が止まるため、使用者はサー
ビスマンに故障箇所の修理を依頼することになるが、修
理完了するまで湯の使用ができないので、使用者にとっ
ては極めて不便であった。

【０００６】ところが、水量制御弁８の故障といって
も、故障の種類がいろいろあり、例えば、ギヤモータ10
の故障のようなメイン故障から、近接スイッチ15等の故
障の比較的程度の軽いサブ故障（付随的故障）等様々で
あり、故障の程度によっては必ずしも給湯器をストップ
しなくても安全に運転が可能の場合が考えられる。した
がって、水量制御弁８が故障しても、メイン故障以外の
付随的故障あるいはメイン故障の場合でも燃焼運転が可
能な状態と考えられる場合にはサービスマンが修理に来
るまでの間安全に給湯できれば好都合である。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、その第１の目的は、メイン故障とメイン故障以外の
付随的故障の区別を行うことが可能な給湯器用水量制御
弁の故障判定方法を提供するものであり、第２の目的
は、その故障判定方法を用いた給湯器の運転管理方法を
提供することにある。

【０００８】

【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
発明の給湯器用水量制御弁の故障判定方法は弁の開閉量
を制御駆動する弁駆動制御手段を備え、この弁駆動制御
手段の動作により弁の通水量を制御する給湯器用水量制
御弁の故障判定方法において、弁の通水量を流量センサ
によって検出し、弁駆動制御手段を動作して現在通水量
を目標通水量に変更制御したとき、制御出力が最大とな
り、この最大制御出力での継続制御時間が予め与えた設
定基準時間を経過したにもかかわらず通水量が目標通水
量の設定偏差範囲に入らないときにのみメイン故障と判
定してメイン故障信号を出力することを特徴として構成
されている。

【０００９】また、本発明の給湯器の運転管理方法は水
量制御弁の故障を請求項１記載の故障判定方法により判
定されるメイン故障とそれ以外の付随的故障とに区別
し、水量制御弁がメイン故障と判定されてメイン故障信
号が出力されたときに、水量制御弁への弁駆動のパワー
供給を停止し、このパワー供給の停止状態で水量制御弁
の通水量を検出し、この検出通水量が給湯燃焼を行う上
で最低限必要な下限基準量以上のときおよび水量制御弁
がメイン故障以外の付随的故障のときは給湯器の燃焼運
転を可能状態に維持することを特徴として構成されてい
る。

【００１０】

【作用】流量検出センサによって現在通水量を検出し、
弁駆動制御手段を駆動して目標通水量に変更制御して制
御出力が最大になったときに、この最大出力での継続時
間が設定基準時間を経過したにもかかわらず、通水量が
目標通水量の設定偏差範囲に入らないときにはメイン故
障と判定し、メイン故障以外の付随的故障とを区別す
る。そして、メイン故障と判定したときにはメイン故障
信号を出力する。

【００１１】また、メイン故障信号が出力したとき水量
制御弁への駆動のパワー供給を停止し、この状態で通水
量を検出し、通水量が給湯燃焼を行う上で最低限必要な
下限基準量以上のとき、および水量制御弁がメイン故障
以外の付随的故障のときには、給湯器の燃焼運転を可能
状態に維持する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例は従来の給湯器と基本的なシステ
ム構成は同じであり、従来例と同一の名称部分には同一
符号を付し、その詳細な重複説明は省略する。図１には
本実施例の給湯器用水量制御弁の故障判定方法を行うブ
ロック構成図が示されている。

【００１３】本実施例は、給湯器の運転中に給湯器用水
量制御弁８が故障したとき、重大故障としてのメイン故
障か、軽微故障としての付随的故障かを判定し、その判
定結果を用いて給湯器の運転管理を行うものである。

【００１４】本実施例の給湯器は図５に示される制御装
置12内に流量検出部20と、故障判定部21と、給湯器運転
可否判断部22と、弁駆動制御部23および給湯制御部24等
を有しており、流量検出部20は流量センサ５の検出信号
を受けて通水量を検出する。給湯制御部24は給湯器の燃
焼制御を行うもので、比例弁14の開弁量によってガスの
供給量を制御し、給湯器の燃焼エネルギーを制御する。
そして、燃焼運転中の時々刻々の燃焼エネルギーの値を
弁駆動制御部23に加える。弁駆動制御部23は、演算部と
メモリを有しており、メモリには予め、最大燃焼エネル
ギーのデータが記憶されており、この最大燃焼エネルギ
ーの値に対応して給湯器の最大能力が発揮できる目標通
水量を演算部で計算し、その計算結果に基づいて水量制
御弁８の開弁量を計算し、その開弁量になるように水量
制御弁８へのパワー出力を計算してそのパワー出力を水
量制御弁８のギヤモータ10に供給する。故障判定部21は
タイマを内蔵しており、水量制御弁８のメイン故障か、
メイン故障以外の付随的故障かを区別して判定する機能
を有している。

【００１５】すなわち、通水量が現在通水量から給湯器
の最大能力が発揮できる目標通水量に変更制御されたと
きに、目標通水量になるように水量制御弁８のギヤモー
タ10にパワー出力が弁駆動制御部23から供給されるが、
このパワー供給によっても通水量が目標通水量に達しな
い場合にはそのパワー出力は徐々に増加して行き、パワ
ー供給が最大となったとき、タイマをスタートする。こ
の最大のパワー供給の状態での継続時間が設定基準時間
（タイマ時間）を経過しても通水量が目標通水量の設定
偏差範囲に入らないときには、故障判定部21は水量制御
弁８のメイン故障と判定する。

【００１６】また、故障判定部21には近接スイッチ15等
からスイッチ信号が加えられ、例えば、図４に示される
水量制御弁８の全開位置や全閉位置を越えてシャフト16
が進退移動してもスイッチ信号が故障判定部21に加わら
ないときには、故障判定部21は近接スイッチ15等の故障
と判定し、この故障をメイン故障以外の付随的故障と判
定する。前記メイン故障としては、例えば、ギヤモータ
10の配線が断線したときや、水量制御弁８のシャフト16
の摺動部にごみ等の異物が噛む等してシャフト16が進退
移動しないとき、あるいはギヤモータ10自体が故障した
場合等が考えられる。そして、故障判定部21がメイン故
障と判定すると、故障判定部21は弁駆動制御部23にその
メイン故障信号を送り、弁駆動制御部23は水量制御弁８
へのパワー出力を停止する。

【００１７】故障判定部21がメイン故障と判定し、水量
制御弁８へのパワー供給を停止した状態で、流量検出部
20により検出された通水量が燃焼運転を行う上で最低限
必要な下限値に達しないときには、給湯器運転可否判断
部22はリモコンにエラー表示信号を送ると同時に、給湯
器運転可否判断部22は給湯制御部24に給湯器の運転停止
信号を送り、給湯燃焼運転を停止させる。

【００１８】また、水量制御弁８が故障判定部21により
メイン故障と判定され、水量制御弁８へのパワー供給が
停止された状態で、流量検出部20によって検出された通
水量が燃焼運転を行う上で最低限必要な量（下限基準
量）以上のときには、給湯器運転可否判断部22は燃焼運
転が可能と判断し、給湯制御部24にその信号を送り、給
湯制御部24は給湯器の燃焼運転が可能な状態を維持す
る。また、水量制御弁８が故障判定部21によってメイン
故障以外の付随的故障と判定したときも、給湯器運転可
否判断部22は運転可能と判断し、給湯制御部24によって
給湯器の燃焼運転を可能な状態に維持させる。

【００１９】なお、本実施例では、リモコンにエラー表
示を行う場合、故障判定部21により付随的故障およびメ
イン故障と判定されたときには、リモコン13にエラー信
号が加えられ、例えば、メイン故障の場合で運転可能の
ときはＭＥ、運転不可能のときはＭＮ、付随的故障のと
きはＳの文字等によってリモコン13の表示部に故障の各
態様を識別表示するようにしている。

【００２０】次に本実施例の動作を図２に基づいて説明
する。まず、ステップ201 で流量センサ（フローセン
サ）５の信号がオンしているかどうかを判断し、信号が
オフのときは燃焼運転が停止状態と判断して水栓９の開
栓まで待機する。水栓９が開けられて流量センサ５がオ
ンし、給湯燃焼運転が開始されるときに、ステップ202
でメイン故障信号が出力されているか否かを判断する。
そして、メイン故障信号が出力されていないと判断した
とき、すなわち、水量制御弁８が正常と判断したときに
は、ステップ205 で現在通水量が給湯器の最大能力を発
揮できる目標通水量になっているかどうかの比較判断を
行い、現在通水量が目標通水量より少いと判断したら、
ステップ207 で弁駆動制御部23は目標通水量まで増加さ
せるためにギヤモータ10を開の方向に駆動させ、現在通
水量が目標通水量よりも大のときは通水量を減らすため
にステップ206 でギヤモータ10を閉の方向へ駆動させ
る。また、目標通水量と現在通水量が同じと判断した
ら、ギヤモータ10によって通水量を増減調節する必要が
ないので、ステップ203 でギヤモータ10へのパワー出力
を停止し、その通水量を維持させる。そして、給湯制御
部24により燃焼運転を継続させる。

【００２１】前記ステップ206 および207 の動作の際
に、ステップ216 で、現在通水量を目標通水量に変更す
るために水量制御弁８のギヤモータ10に加えるパワー出
力を弁駆動制御23で計算し、その計算結果に基づいてギ
ヤモータ10にパワー供給を行う。そのパワー供給を行っ
ても通水量が目標通水量に達しないときには、パワー供
給を徐々にパワーアップし、最終的に100 ％パワー供給
とする。ステップ208 でパワー100 ％供給に達したと判
断したら、ステップ210 でタイマカウントを開始する。
この100 ％パワー供給の継続時間が予め与えられた設定
基準時間Ｘ秒を経過しても、流量検出部20による検出通
水量がステップ211 の目標通水量と現在通水量の差の絶
対値の偏差範囲△Ｑの範囲に入らない場合、例えば、図
３に示されるようにギヤモータ10への100 ％パワー供給
の継続時間が設定基準時間Ｘ秒を経過しても現在通水量
の推移のように通水量が目標通水量の偏差範囲△Ｑの範
囲に達しない場合には故障判定部21はメイン故障と判定
し、弁駆動制御部23にステップ213 でそのメイン故障信
号を加える。弁駆動制御部23はその信号を受けてステッ
プ214 で水量制御弁８のギヤモータ10へのパワー供給を
停止する。

【００２２】次いで、ステップ215 では、メイン故障信
号が出力されたとき、給湯器運転可否判断部22は給湯器
の燃焼運転が可能か否かを判断する。そのために、ま
ず、ギヤモータ10へのパワー供給停止状態で流量検出部
20によって通水量を検出し、その通水量が給湯燃焼を行
う上で最低限必要な下限基準量（エラー判定基準流量）
よりも少いときには、給湯器運転可否判断部22は燃焼運
転不可と判断して運転不可信号をリモコン13に送り、リ
モコン13はエラー表示ＭＮを表示する。同時に給湯制御
部24に燃焼運転を停止させる。

【００２３】また、ステップ215 で流量検出部20が検出
した通水量がエラー判定基準流量以上のときには給湯器
運転可否判断部22は燃焼運転可能と判断して、給湯制御
部24に燃焼運転を続行させる。

【００２４】また、前記ステップ208 で、ギヤモータ10
へのパワー供給が100 ％供給未満の状態で通水量が目標
通水量に達したとき、およびステップ211 で設定基準時
間（Ｘ秒）内で通水量が目標通水量の偏差範囲内に入っ
た場合にはステップ209 でタイマリセットし、燃焼運転
を継続させる。また、ステップ202 でメイン故障信号が
出力されていると判断したときには、前回燃焼運転の際
に既に水量制御弁８は故障していると判断するが、燃焼
運転が不可の状態ではなく、通水量が燃焼運転に最低限
必要な設定基準量以上を確保できる燃焼運転可能の状態
のときは水量制御弁８へのパワー供給を停止状態にして
燃焼運転を継続させる。

【００２５】本実施例によれば、水量制御弁８が故障
し、その故障がメイン故障のときはメイン故障信号を出
力する。このメイン故障信号を利用して様々な対策を講
じることができるし、また、メイン故障信号を利用した
様々な信号処理を態様に対応することが行うことができ
る。

【００２６】また、メイン故障のうち、給湯器の運転が
可能の場合と運転が不可能の場合とを区別してエラー表
示するので、使用者はそのエラー表示を識別し、運転が
可能のときには必要に応じて燃焼運転を行って給湯する
ことが可能となる。したがって、従来では、水量制御弁
８が故障すると、メイン故障のうち運転可能な場合や付
随的故障の場合においても、修理完了まで給湯できない
という不便さがあったが、本実施例ではその不便さを解
消することができる。

【００２７】さらに、本実施例では、水量制御弁８の故
障を種類別に識別して表示したので、使用者は識別表示
により故障の程度が直ちに判り、便利となる。

【００２８】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
では水量制御弁８の故障の識別表示を例えばメイン故障
で燃焼運転可能なときの表示はＭＥ、付随的故障をＳ、
運転不可故障をＭＮとしたが、これらの表示は例えば、
〇，×方式の表示でもよく、あるいは絵表示でもよく、
故障の識別が容易にできるものならばその表示方式は問
わない。また、３つの識別表示（ＭＮ，ＭＥ，Ｓ）を使
用したが、例えば、運転不可故障ＭＮのみを表示し、他
の表示は省略してもよく、その表示態様は任意に設定で
きる。

【００２９】また、上記実施例では図５に示す給湯シス
テムを例にして説明したが、本発明は図５の給湯システ
ム以外の様々な給湯システムに適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は水量制御弁が故障したときに、
その故障がメイン故障のときはメイン故障信号を出力す
るので、このメイン故障を利用して様々な対策を講じる
ことができる。

【００３１】また、メイン故障とメイン故障以外の付随
的故障を区別判断して、メイン故障のうち、給湯器の運
転が可能の場合、すなわち、通水量が燃焼運転に最低限
必要な下限基準値以上の場合や、付随的故障の場合には
給湯運転が可能状態に管理されるので、使用者は必要に
応じてサービスマンが修理に来るまでの間、燃焼運転を
行って給湯することが可能となる。したがって、従来で
は水量制御弁が故障すると、修理完了まで給湯できない
という不便さがあったが、本発明ではその不便さを解消
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の給湯器用水量制御弁の故障判定方法
を行うブロック構成図である。

【図２】本実施例の動作を示すフローチャートの説明図
である。

【図３】ギヤモータ（ＧＭ）に弁駆動の制御出力を100
％パワー供給したときに通水量が目標通水量に達しない
メイン故障の場合の説明図である。

【図４】給湯器用水量制御弁の要部構成の説明図であ
る。

【図５】一般的な給湯器の基本構成の説明図である。

【符号の説明】

１ バーナ ２ 熱交換器 ５ 流量センサ ８ 水量制御弁 10 ギヤモータ（ＧＭ） 13 リモコン 20 流量検出部 21 故障判定部 22 給湯器運転可否判断部 23 弁駆動制御部 24 給湯制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 均 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株式 会社ガスター内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁の開閉量を制御駆動する弁駆動制御手
   段を備え、この弁駆動制御手段の動作により弁の通水量
   を制御する給湯器用水量制御弁の故障判定方法におい
   て、弁の通水量を流量センサによって検出し、弁駆動制
   御手段を動作して現在通水量を目標通水量に変更制御し
   たとき、制御出力が最大となり、この最大制御出力での
   継続制御時間が予め与えた設定基準時間を経過したにも
   かかわらず通水量が目標通水量の設定偏差範囲に入らな
   いときにのみメイン故障と判定してメイン故障信号を出
   力することを特徴とする給湯器用水量制御弁の故障判定
   方法。
2. 【請求項２】 水量制御弁の故障を請求項１記載の故障
   判定方法により判定されるメイン故障とそれ以外の付随
   的故障とに区別し、水量制御弁がメイン故障と判定され
   てメイン故障信号が出力されたときに、水量制御弁への
   弁駆動のパワー供給を停止し、このパワー供給の停止状
   態で水量制御弁の通水量を検出し、この検出通水量が給
   湯燃焼を行う上で最低限必要な下限基準量以上のときお
   よび水量制御弁がメイン故障以外の付随的故障のときは
   給湯器の燃焼運転を可能状態に維持することを特徴とす
   る給湯器の運転管理方法。