JPH0756626A

JPH0756626A - 制御機器

Info

Publication number: JPH0756626A
Application number: JP5199324A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Fujimoto; 藤本　　善夫; Akihiko Yasuda; 明彦安田
Original assignee: Harman Co Ltd
Current assignee: Harman Co Ltd
Priority date: 1993-08-11
Filing date: 1993-08-11
Publication date: 1995-03-03
Anticipated expiration: 2018-01-08
Also published as: JP3364513B2

Abstract

(57)【要約】【構成】運転動作の異常を検出する異常検出手段２０
１，２０２と、異常検出手段２０１，２０２に異常が検
出されるに伴って検出手段Ｓの検出情報Ｊを記憶する記
憶手段Ｍと、通常運転モードとメンテナンス運転モード
との切り換えを制御手段１００に指示するモード指示手
段１４とが設けられ、制御手段１００が、メンテナンス
運転モードのときに、記憶手段Ｍの記憶情報に基づいて
動作部Ｄの動作を制御するように構成されている制御機
器。【効果】異常が検出されたときの制御機器の運転状態
などを再現することができるから、メンテナンス時にお
いて、異常の原因や故障箇所などの推定や探究が容易に
行える制御機器を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動作部と、前記動作部
自体の状態又は前記動作部の夫々によって制御される対
象物の状態を検出する検出手段と、その検出手段の検出
情報及び運転動作情報に基づいて前記動作部の動作を制
御する制御手段とが設けられている制御機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の制御機器において、運転
中に運転動作の異常が発生した場合には、異常が検出さ
れるに伴って、記憶手段などに前記検出手段の検出情報
が記憶され、メンテナンス時において、前記記憶手段の
記憶情報が参照できるように構成されていた（例えば、
特開平５−９９４３２号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、メンテナンス時においては、前記検出
手段の異常が検出されたときの検出情報を参照できるの
みであるので、異常が発生したときの制御機器の運転状
態などを想定し難く、異常の原因や故障箇所などの推定
や探究が困難になる不都合があった。本発明の目的は、
上記従来欠点を解消する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による制御機器の
第一の特徴構成は、運転動作の異常を検出する異常検出
手段と、前記異常検出手段にて異常が検出されるに伴っ
て前記検出手段の検出情報を記憶する記憶手段と、通常
運転モードとメンテナンス運転モードとの切り換えを前
記制御手段に指示するモード指示手段とが設けられ、前
記制御手段が、前記メンテナンス運転モードのときに、
前記記憶手段の記憶情報に基づいて前記動作部の動作を
制御するように構成されている点にある。

【０００５】本発明による制御機器の第二及び第三の特
徴構成は、第一の特徴構成を実施する際の好適な具体構
成を特定するもので、

【０００６】第二の特徴構成は、前記記憶手段の記憶情
報を、前記メンテナンス運転モードのときに表示する表
示手段が設けられている点にある。

【０００７】第三の特徴構成は、前記動作部が、バー
ナ、及び、そのバーナに燃焼用空気を通風するファンを
備える燃焼装置である点にある。

【０００８】

【作用】本発明の第一の特徴構成によれば、異常検出手
段に異常が検出されるに伴って検出手段の検出情報を記
憶する記憶手段が設けられ、制御手段が、メンテナンス
運転モードのときに、記憶手段の記憶情報に基づいて動
作部の動作を制御するように構成されているから、メン
テナンス時において、異常が発生したときの制御機器の
運転状態などを再現することができる。

【０００９】第二の特徴構成によれば、記憶手段の記憶
情報をメンテナンス運転モードのときに表示する表示手
段が設けられているから、異常が検出されたときの検出
手段の検出情報を参照しながら、再現された制御機器の
運転状態を観察することができる。

【００１０】第三の特徴構成によれば、動作部が、バー
ナ、及び、そのバーナに燃焼用空気を通風するファンを
備える燃焼装置であるから、燃料供給量やファンの回転
数などからは、なかなか想定し難い、バーナの燃焼状態
や燃焼用空気の通風状態などを、異常が検出されたとき
の状態に再現することができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明の第一の特徴構成によれば、異常
が検出されたときの制御機器の運転状態などを再現する
ことができるから、メンテナンス時において、異常の原
因や故障箇所などの推定や探究が容易に行える制御機器
を提供することができる。

【００１２】第二の特徴構成によれば、異常が検出され
たときの検出手段の検出情報を参照しながら、再現され
た制御機器の運転状態を観察することができるから、異
常の原因や故障箇所などの推定や探究が、更に容易に行
える制御機器を提供することができる。

【００１３】第三の特徴構成によれば、燃料供給量やフ
ァンの回転数などからはなかなか想定し難いバーナの燃
焼状態や燃焼用空気の通風状態などを、異常が検出され
たときの状態に再現することができるから、メンテナン
ス時において、異常の原因や故障箇所などの推定や探究
が容易に行える燃焼装置を提供することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には、制御機器の一例としての給湯装置が示
されている。給湯装置は、給湯栓Ｋに給湯を行う給湯装
置本体Ａと、リモコン装置Ｒとから構成されている。

【００１５】給湯器本体Ａは、バーナ１と、バーナ１の
燃焼ガスにより加熱される熱交換器２と、バーナ１に燃
焼用空気を通風する送風形式のファン３と、給湯装置の
各種動作を制御するコントローラＨとを主要部とする燃
焼装置で構成されている。

【００１６】バーナ１には、バーナ１を点火するイグナ
イター４、及び、バーナ１の着火を検出するフレーム・
ロッド５が備えられている。バーナ１の燃料ガス供給路
Ｇ１には、バーナ１への燃料供給量Ｉｐを調節するガス
量調整弁６及び断続弁７が設けられている。

【００１７】熱交換器２には、加熱用の水道水を熱交換
器２に給水する給水路Ｗ１と、熱交換器２にて加熱され
た湯を給湯栓Ｋに給湯する給湯路Ｗ２とが接続されてい
る。給水路Ｗ１には、給湯量Ｑを検出する給水量センサ
Ｓ１と、水温によって通水量を自動調節する水温補正バ
ルブ８と、給水温度Ｔｉを検出する給水温度センサＳ２
とが設けられている。給湯路Ｗ２には、出湯温度Ｔｏを
検出する出湯温度センサＳ３と、給水路Ｗ１の分岐路Ｗ
３からの水を混合する混合弁９と、給湯栓Ｋへの給湯温
度Ｔｘを検出する給湯温度センサＳ４とが設けられてい
る。

【００１８】給湯量Ｑは、給湯栓Ｋによって調節され
る。熱交換器２への通水量は、水温補正バルブ８及び混
合弁９によって調節される。

【００１９】ファン３には、ファン３の回転数Ｎを検出
するエンコーダＳ５が備えられている。

【００２０】給水量センサＳ１、給水温度センサＳ２、
出湯温度センサＳ３、給湯温度センサＳ４、エンコーダ
Ｓ５、フレーム・ロッド５、ファン３、イグナイター
４、ガス量調整弁６、断続弁７及び混合弁９は、コント
ローラＨに接続されている。コントローラＨには、リモ
コン装置Ｒが接続されている。

【００２１】リモコン装置Ｒには、運転スイッチ１０
と、運転ランプ１１と、目標給湯温度Ｔｓなどの制御情
報を表示する表示部１２と、目標給湯温度Ｔｓの設定及
び変更を行うアップスイッチ１３ｕ及びダウンスイッチ
１３ｄと、通常運転モードと、後述するメンテナンス運
転モードとの切り換えをコントローラＨに指示するモー
ド切り換え手段としてのメンテナンススイッチ１４と、
後述する再現運転を行う再現運転ボタン１５とが設けら
れている。

【００２２】コントローラＨは、マイクロ・コンピュー
タを主要部として構成され、内蔵されるソフト・ウェア
によって、給湯装置の各種動作を制御できるように構成
されている。つまり、コントローラＨにて、通常運転モ
ードにおいて、検出手段Ｓの検出情報及び運転動作情報
に基づいて、通常運転用の複数の動作を設定順序に沿っ
て実行するように動作部Ｄの動作を制御し、且つ、メン
テナンス運転モードにおいて、後述する記憶手段Ｍの記
憶情報Ｊに基づいて動作部Ｄの動作を制御する制御手段
１００が構成されている。

【００２３】本実施例において、動作部Ｄは、バーナ
１、ファン３、イグナイター４、ガス量調整弁６、断続
弁７及び混合弁９である。検出手段Ｓは、動作部Ｄ自体
の状態又は動作部Ｄの夫々によって制御される対象物の
状態を検出するように構成されている。本実施例におい
て、検出手段Ｓは、前記対象物の状態としての給水量
Ｑ、給水温度Ｔｉ、出湯温度Ｔｏ、給湯温度Ｔｘ、及
び、各種動作部Ｄの動作状態を検出する給水量センサＳ
１、給水温度センサＳ２、出湯温度センサＳ３、給湯温
度センサＳ４、及び、コントローラＨ自体である。

【００２４】制御手段１００は、給湯栓Ｋが開栓され、
給水量センサＳ１にて設定量以上の給水量Ｑが検出され
るに伴って、ファン３をプレパージ用の設定回転数Ｎに
て設定時間駆動し、その後、断続弁７を開栓し、イグナ
イター４にてバーナ１を点火し、以後、給水量センサＳ
１の検出給湯量Ｑと、給水温度センサＳ２の検出給水温
度Ｔｉとに基づいて、出湯温度センサＳ３にて検出され
る検出出湯温度Ｔｏが所定の高温度Ｔｏｈ（例えば８０
℃）になるようにガス調整弁５を調節し、且つ、給水温
度Ｔｉとリモコン装置Ｒの設定目標給湯温度Ｔｓとに基
づいて、給湯温度センサＳ４にて検出される検出給湯温
度Ｔｘが設定目標給湯温度Ｔｓになるように混合弁９を
調節し、同時に、ファン３の回転数Ｎを、燃料供給量Ｉ
ｐに基づいて設定される目標駆動状態に駆動するように
構成されている。

【００２５】また、給湯栓Ｋが閉栓され、給水量センサ
Ｓ１にて設定量未満の給湯量Ｑが検出されるに伴って、
断続弁７を閉栓し、ファン３をポストパージ用の設定回
転数Ｎにて設定時間駆動するように構成されている。

【００２６】制御手段１００は、いわゆるデューティー
制御によって、ファン３の回転数Ｎを制御する。図２に
は、ファン制御の制御形態が示されている。デューティ
ー制御では、まず、給湯量Ｑと給水温度Ｔｉと所定の出
湯温度Ｔｏｈとによって求められる燃料供給量Ｉｐと、
コントローラＨの内部に記憶されている設定関数Ｆ１と
に基づいて、燃料供給量Ｉｐに基づいて設定されるファ
ン３の目標駆動状態としての目標回転数Ｎを求める。設
定関数Ｆ１は、ファン３による燃焼用空気の送風量がバ
ーナ１の燃焼状態が適正な空燃比状態になるように、燃
料供給量Ｉｐに対応して予め設定された関数である。

【００２７】次に、目標回転数Ｎと、設定関数Ｆ２とに
基づいて、所望のファン回転数Ｎを得るべく予め定めら
れているファン印加電圧Ｖを求め、そして、求めたファ
ン印加電圧Ｖにてファン３を駆動する。ここで、ファン
３の実際の回転数Ｎ（検出値）は、エンコーダＳ５にて
検出されている。

【００２８】最後に、目標回転数Ｎ（後述する補正され
たＮ）と実際の回転数Ｎ（検出値）との偏差ΔＮと、設
定関数Ｆ３とに基づいてファン印加電圧Ｖの電圧補正量
ΔＶを求め、電圧補正量ΔＶにて補正されたファン印加
電圧Ｖ（補正値）にてファン３を駆動する、いわゆるフ
ィード・バック補正制御を行う。

【００２９】具体的制御形態は、下記式に基づく。Ｖ（補正値）＝Ｖ（設定関数Ｆ２に基づく決定値）＋
ΔＶただし、ΔＶは、電圧補正量で、ΔＮと設定関数Ｆ３と
に基づく決定値。ΔＮは、下記式に基づく。 ΔＮ＝Ｎ（目標回転数Ｎの後述する補正値）−Ｎ
（検出値）

【００３０】しかしながら、ファン３やファン３のフィ
ルター部、及び、給気路や排気路などにほこりづまりや
通風障害などが発生している場合には、目標回転数Ｎに
て回転されているファン３の実際の送風量は、前記目標
送風量よりも少なくなる。この場合には、ファン３の仕
事量は、送風量が減少する分だけ少なくなるのであり、
上記制御によれば、ファン３が目標回転数Ｎになったと
きのファン印加電圧Ｖ（補正値）は、ファン印加電圧Ｖ
（設定関数Ｆ２に基づく決定値）よりも減少することが
確認されている。また、ほこりづまりや通風障害の度合
いがひどくなるほど、電圧補正量ΔＶが増大すること
も、確認されている。

【００３１】電圧補正量ΔＶは、ΔＶの値が正（＋）の
ときには、ファン３の回転数Ｎを目標回転数Ｎに維持す
るのに電圧が不足していることを表し、一方、ΔＶの値
が負（−）のときには、回転数Ｎを目標回転数Ｎに維持
するのに電圧が過多なことを表している。ほこりづまり
や通風障害が発生している場合には、電圧が過多、すな
わち、ΔＶの値は負（−）の方向に増大する傾向とな
る。

【００３２】そこで、電圧補正量ΔＶと、設定関数Ｆ４
とに基づいて、電圧補正量ΔＶに対応する回転数補正量
Ｎc を決定し、設定関数Ｆ１によって求められた目標回
転数Ｎを、回転数補正量Ｎc だけ増加させる補正を行う
ように構成されている。設定関数Ｆ４は、所定の電圧補
正量ΔＶが検出されたときに所望の目標通風量が得られ
るように、例えば実験などにより、予め求められた回転
数補正量Ｎc を規定するように設定されている。これに
より、ほこりづまりや通風障害の発生にかかわらず、フ
ァン３の通風量を、目標通風量に調節することが可能と
なる。

【００３３】具体的補正形態は、下記式に基づく。Ｎ（補正値）＝Ｎ（設定関数Ｆ１に基づく決定値）＋
Ｎc ただし、Ｎc は、電圧補正量ΔＶと設定関数Ｆ４とに基
づく決定値。

【００３４】具体的数値の一例を示すと、調整開度Ｉｐ
と設定関数Ｆ１とに基づいて決定された目標回転数Ｎが
３０００r.p.m.のときに、目標回転数Ｎと設定関数Ｆ２
とに基づいて決定されたファン印加電圧Ｖが２０Ｖで、
ファン印加電圧Ｖの補正値が１８Ｖ、すなわち、電圧補
正量ΔＶが２Ｖである場合には、電圧補正量ΔＶと設定
関数Ｆ４とによって回転数補正量Ｎc を２００r.p.m.に
決定し、目標回転数Ｎを３０００r.p.m.から３２００r.
p.m.に補正して、再び同じ制御を繰り返す。

【００３５】そして、コントローラＨにて、回転数補正
量Ｎc が設定限度としての設定値ｎ以上になるに伴っ
て、運転動作の異常を検出する異常検出手段２０１と、
また、他の異常検出手段として、図１に示す給湯温度セ
ンサＳ４の検出給湯温度Ｔｘが、設定目標給湯温度Ｔｓ
に対して、設定値以上の偏差を、設定時間（数秒）以上
生じた場合に、運転動作の異常を検出する異常検出手段
２０２とが構成されている。

【００３６】制御手段１００は、異常検出手段２０１又
は２０２に異常が検出されるに伴って、給湯装置本体Ａ
の給湯運転を停止させ、且つ、記憶手段Ｍに、検出手段
Ｓの検出情報Ｊとしての給水量Ｑ、給水温度Ｔｉ、出湯
温度Ｔｏ、給湯温度Ｔｘ、混合弁９の弁開度ｊ５、ガス
量調整弁６の弁駆動出力ｊ６及びリモコン装置Ｒの設定
目標給湯温度Ｔｓを記憶させるように構成されている。
尚、給湯運転が自動停止された状態において、運転スイ
ッチ１０を切り操作したのち再び入り操作することによ
り、給湯運転を再開できる。異常の原因が一過性のもの
であれば給湯運転を継続でき、また、異常の原因が継続
していると、給湯運転が再び停止される。

【００３７】図３には、記憶手段Ｍの記憶情報が図示さ
れている。記憶手段Ｍは、不揮発性のメモリーで構成さ
れ、１０種類の情報を、６組記憶できるように構成され
ている。１０種類の情報は、異常検出の回数を表す検出
回数ｊ１、異常の種類を表すエラー番号ｊ２、給水量
Ｑ、演算により求められる熱交換器２の通水量ｊ３、給
水温度Ｔｉ、出湯温度Ｔｏ、給湯温度Ｔｘ、混合弁９の
弁開度ｊ５、ガス量調整弁６の弁駆動出力ｊ６及び設定
目標給湯温度Ｔｓで構成されている。６組の記憶情報
は、それぞれ、アドレス１０からアドレス６０の記憶領
域に格納される。

【００３８】新しい１組の検出情報Ｊは、必ずアドレス
１０の記憶領域に記憶され、その際、既に記憶されてい
る記憶情報は、一段づつ下の記憶領域に移行される。ア
ドレス６０に記憶されていた記憶情報は、消去される。

【００３９】リモコン装置Ｒのメンテナンススイッチ１
４が操作されると、メンテナンス運転モードに切り換え
られる。制御手段１００は、メンテナンス運転モードに
切り換えられるに伴って、表示手段としてのリモコン装
置の表示部１２の記憶情報表示部１２ａに、記憶手段Ｍ
に記憶されている記憶情報を表示する。表示する記憶情
報のアドレスは、アップスイッチ１３ｕによって、順
次、選択することができる。記憶情報表示部１２ａの表
示内容は、ダウンスイッチ１３ｄによって、順次、切り
換え表示することができる。

【００４０】また、その際、補助情報表示部１２ｂに
は、エラーの回数、運転モード、及び、記憶情報表示部
１２ａに表示される検出情報Ｊの検出センサのナンバー
などが、記憶情報表示部１２ａに連動して表示される。

【００４１】そして、制御手段１００は、メンテナンス
運転モードにおいてリモコン装置Ｒの再現運転スイッチ
１５が操作されるに伴って、上記アップスイッチ１３ｕ
によって選択されている記憶情報に基づいて、前記動作
部Ｄを動作させる。具体的には、給湯栓Ｋを開栓し、且
つ、給水量Ｑを異常検出時の給水量に合わせるに従っ
て、ファン３、イグナイター４、弁類が作動されて、異
常検出時と同じ状態となる。すなわち、給湯装置本体Ａ
は、異常が検出されたときと同じ状態で給湯運転される
ので、いわゆる再現運転を行うことができる。尚、再現
運転に際して、給水温度Ｔｉが異常検出時と大きく異な
るときには、ヒータや冷却装置を配管内に組込んで調達
する。

【００４２】〔別実施例〕異常検出手段は、上述の異常
検出手段２０１及び２０２に限らず、適宜追加できる。
例えば、上述の実施例において、各種のセンサＳ１から
Ｓ４が、予測される範囲外の検出情報を出力したとき
に、異常として検出させるようにしても良い。

【００４３】本発明は、燃焼装置を備えた給湯装置の
他、燃焼装置を備えた暖房装置や、燃焼装置を備えない
空調装置などの、各種の制御機器に適用できる。従っ
て、動作部Ｄや検出手段Ｓも、対象する制御機器に応じ
て各種変更されることになる。

【００４４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置の全体構成を示す構成図

【図２】ファン制御手段の制御形態を示すブロック図

【図３】記憶手段の記憶情報を示す摸式図

【符号の説明】

Ｄ動作部Ｊ検出情報Ｍ記憶手段Ｓ検出手段１バーナ３ファン１２表示手段１４モード指示手段１００制御手段２０１異常検出手段２０２異常検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動作部（Ｄ）と、前記動作部（Ｄ）自体
の状態又は前記動作部（Ｄ）の夫々によって制御される
対象物の状態を検出する検出手段（Ｓ）と、その検出手
段（Ｓ）の検出情報及び運転動作情報に基づいて前記動
作部（Ｄ）の動作を制御する制御手段（１００）とが設
けられている制御機器であって、運転動作の異常を検出する異常検出手段（２０１，２０
２）と、前記異常検出手段（２０１，２０２）にて異常
が検出されるに伴って前記検出手段（Ｓ）の検出情報
（Ｊ）を記憶する記憶手段（Ｍ）と、通常運転モードと
メンテナンス運転モードとの切り換えを前記制御手段
（１００）に指示するモード指示手段（１４）とが設け
られ、前記制御手段（１００）が、前記メンテナンス運転モー
ドのときに、前記記憶手段（Ｍ）の記憶情報に基づいて
前記動作部（Ｄ）の動作を制御するように構成されてい
る制御機器。
【請求項２】前記記憶手段（Ｍ）の記憶情報を、前記
メンテナンス運転モードのときに表示する表示手段（１
２）が設けられている請求項１記載の制御機器。
【請求項３】前記動作部（Ｄ）が、バーナ（１）、及
び、そのバーナ（１）に燃焼用空気を通風するファン
（３）を備える燃焼装置である請求項１又は２記載の制
御機器。