JP2001124405A

JP2001124405A - 加熱装置

Info

Publication number: JP2001124405A
Application number: JP30533599A
Authority: JP
Inventors: Toru Tsuruta; 透鶴田
Original assignee: Toto Ltd; Nihon Yupro Corp
Current assignee: Toto Ltd; Nihon Yupro Corp
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2001-05-11
Anticipated expiration: 2019-10-27
Also published as: JP3861531B2

Abstract

(57)【要約】【課題】部品点数を削減しつつ、高温水、水、湯水混
合水をそれぞれ供給部へ供給／停止することができ、高
温差し湯時や差し水時に入浴者が不快に感じず、ウォー
ターハンマーによる配管振動音の発生をも抑えることの
できる加熱装置を提供する。【解決手段】第一電磁弁２２を備えた高温給湯管５と
第二電磁弁２３を備えたバイパス管７との合流部に湯は
り湯水混合弁４６Ｂを設け、湯はり時、高温差し湯時、
差し水時にそれぞれ、各電磁弁の開閉タイミングや湯温
・流量の制御を行なうようにしたので、不快に感じる給
湯／給水や、配管振動音の発生を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水を加熱し浴槽へ
供給する機能を備えた加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平４−２４０３１９号に見ら
れるように、加熱部からの高温水の供給を停止するため
の電磁弁と、水の供給を停止するための電磁弁と、湯水
混合弁の下流に設けられ湯水混合水の供給を停止するた
めの電磁弁を備えた加熱装置がある。

【０００３】図９はこの従来の加熱装置を電気温水器に
適用した構成図であり、以下に詳述する。

【０００４】給水源からの水は減圧弁１で減圧され、減
圧弁１の下流で給水管２と加熱部３１を迂回するバイパ
ス管３とに分岐される。給水管２は加熱部３１に通じて
おり、加熱部３１は貯湯タンク３２、下部ヒーター３
３、上部ヒーター３４から構成されている。貯湯タンク
３２内の水は、下部ヒーター３３、上部ヒーター３４に
より高温（例えば８５℃）に加熱される。さらに、貯湯
タンク３２の下部には排水バルブ３６を備える。また、
貯湯タンク３２の上部には貯湯タンク３２内の水の加熱
時に発生する膨張水を逃すための安全弁３５を備える。

【０００５】ステッピングモーターにより駆動される湯
水混合弁４６では、バイパス管３からの水と高温給湯管
４からの高温水を混合し、適温の湯が第三電磁弁２１を
介して、混合水供給管６へ供給される。さらに高温給湯
管４からの高温水は第一電磁弁２２を介して、高温給湯
管５へ供給される。さらに、バイパス管３からの水は第
二電磁弁２３を介して、バイパス管７へ供給される。高
温給湯管５、混合水供給管６、バイパス管７は第一電磁
弁２２、第三電磁弁２１、第二電磁弁２３の下流で合流
し、共用出湯管８を通じて水栓等の供給部へ導かれてい
る。高温給湯管４には高温水の温度を検出するための高
温水温度センサー４２、バイパス３には水の温度を検出
するための給水温度センサー４１、共用出湯管８には供
給部へ供給される湯水の温度を検出するめの給湯温度セ
ンサー４３を備えている。高温水、水、湯水混合水（＝
適温の湯）を供給部へ供給／停止する際には、第一電磁
弁２２、第二電磁弁２３、第三電磁弁２１をそれぞれ開
閉するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
加熱装置では、次のような問題点があった。

【０００７】（１）加熱部からの高温水の供給を停止す
るための電磁弁と、水の供給を停止するための電磁弁
と、湯水混合弁の下流に設けられ湯水混合水の供給を停
止するための電磁弁がそれぞれ必要であり、部品点数が
多かった。

【０００８】（２）供給部を浴槽に適用した場合に給水
圧力が高いと浴槽への高温差し湯時（＝浴槽への高温水
供給時）に浴槽へ供給される高温水の流量が多くなり、
入浴者が熱さを感じてしまう。また、給水圧力が高いと
差し水時（＝浴槽への水供給時）に浴槽へ供給される水
の流量も多くなり、逆に入浴者が冷たさを感じてしまう
ことがあった。また、これを防止するには高温給湯管５
またはバイパス管７に差し湯または差し水の流量を制限
するための専用の流量制御弁が必要であった。

【０００９】（３）減圧弁の設定給水圧力が高い場合
に、高温水、水、湯水混合水の供給開始時（＝電磁弁開
時）に給水圧力が一挙に供給配管にかかるため、ウォー
ターハンマーによる配管振動音が発生する。また、高温
水、水、湯水混合水の供給停止時（＝電磁弁閉時）にも
給水圧力が一挙に高まるため、ウォーターハンマーによ
る配管振動音が発生する。また、このウォーターハンマ
ーを防止するには、ウォーターハンマーを防止するため
の機構をさらに追加する必要があった。

【００１０】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、本発明の第一の目的は、部品点数を削減しつ
つ、高温水、水、湯水混合水をそれぞれ供給部へ供給／
停止することができる加熱装置を提供することである。

【００１１】本発明の第二の目的は、給水圧力が高くて
も浴槽への高温差し湯時（＝浴槽への高温水供給時）に
入浴者が熱さを感じてしまうことがなく、また、差し水
時（＝浴槽への水供給時）に入浴者が冷たさを感じてし
まうことがなく、快適に入浴することのできる加熱装置
を提供することである。

【００１２】本発明の第三の目的は、新たな機構を追加
することなく、給水圧力が高い場合に、高温水、水、湯
水混合水の供給開始／停止時（＝電磁弁開閉時）のウォ
ーターハンマーによる配管振動音の発生を抑えることの
できる加熱装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段及びその作用・効果】上記
目的を達成するために請求項１では、水を加熱する加熱
部と、加熱部から供給される高温水を浴槽につながる出
湯管に供給する高温給湯管と、加熱部をバイパスさせ水
を前記出湯管に供給するバイパス管とを備えた加熱装置
において、前記高温水の供給を停止するための第一の遮
断弁を前記高温給湯管に備え、前記バイパス路からの水
の供給を停止するための第二の遮断弁を前記バイパス管
に備え、前記高温給湯管と前記バイパス管の合流部に湯
水混合弁を備えたこととした。よって、２つの遮断弁を
それぞれ開閉することで、高温さし湯、差し水、適温の
湯を出湯管に供給することができる。

【００１４】請求項２では、浴槽へ高温水を供給する場
合には前記第一の遮断弁を開成し、浴槽へ水を供給する
場合には前記第二の遮断弁を開成し、浴槽へ湯水混合水
を供給する場合には前記第一の遮断弁と第二の遮断弁を
開成することとした。よって、高温差し湯を行うときに
は第一の遮断弁を開弁し、差し水を行うときには第二の
遮断弁を開弁し、適温の湯はりを行うときには第一と第
二の両方の遮断弁を開弁する。このように、２つの遮断
弁をそれぞれ開閉することで、高温さし湯、差し水、適
温の湯を出湯管に供給することができる。さらに、高温
差し湯時には第二の遮断弁は閉弁しているため、バイパ
ス管からの水の侵入を確実に遮断でき高温差し湯の温度
が低下することがない。また、差し水時には第一の遮断
弁は閉弁しているため、高温給湯管からの高温水の侵入
を確実に遮断でき差し水の温度が上昇することがない。

【００１５】請求項３では、浴槽に給湯する湯の目標温
度を設定する湯はり温度設定部と、浴槽につながる出湯
管に浴槽へ供給される湯水の温度を検知する湯はり温度
センサーとを備え、浴槽へ高温水を供給する場合には前
記湯水混合弁を第一の所定開度に固定し、浴槽へ水を供
給する場合には前記湯水混合弁を第二の所定開度に固定
し、浴槽へ湯水混合水を供給する場合には前記湯水混合
弁を前記湯はり温度センサーの検出温度と前記湯はり温
度設定部の設定値の偏差が小さくなるように温度制御す
ることとした。よって、高温差し湯時に高温水の流量が
制限されるため入浴者が熱さを感じることがない。ま
た、差し水時にも水の流量が制限されるため入浴者が冷
たさを感じることがない。さらに、湯水混合弁を用いて
高温水と水の流量制限を行うため、専用の流量制御弁を
備える必要がなく、安価な構成とすることができる。

【００１６】請求項４では、浴槽に給湯する湯の目標温
度を設定する湯はり温度設定部と、浴槽につながる出湯
管に浴槽へ供給される湯水の温度を検知する湯はり温度
センサーと浴槽へ供給される湯水の水量を検出する湯は
り流量センサーを備え、浴槽へ高温水を供給する場合に
は前記湯水混合弁を前記湯はり流量センサーの検出値が
所定の目標流量になるように流量制御し、浴槽へ水を供
給する場合には前記湯水混合弁を前記湯はり流量センサ
ーの検出値が所定の目標流量になるように流量制御し、
浴槽へ湯水混合水を供給する場合には前記湯水混合弁を
前記湯はり温度センサーの検出温度と前記湯はり温度設
定部の設定値の偏差が小さくなるように温度制御するこ
ととした。よって、高温差し湯時に高温水の流量が、例
えば８l／minに制御されるため入浴者が熱さを感じるこ
とがない。また、差し水時にも水の流量が、例えば１０
l／minに制御されるため入浴者が冷たさを感じることが
ない。さらに、湯水混合弁を用いて高温水と水の流量制
限を行うため、専用の流量制御弁を備える必要がなく、
安価な構成とすることができる。

【００１７】請求項５では、浴槽へ高温水の供給を開始
する場合には、前記湯水混合弁を湯側閉位置とした後に
前記第一の遮断弁を開成し、その後前記湯水混合弁を湯
側開方向へ制御し、浴槽へ水の供給を開始する場合に
は、前記湯水混合弁を水側閉位置とした後に前記第二の
遮断弁を開成し、その後前記湯水混合弁を水側開方向へ
制御することとした。よって、高温差し湯開始時には湯
水混合弁を湯側閉位置とした後に第一の遮断弁を開弁す
るため、ウォーターハンマーによる配管振動音を抑える
ことができる。また、差し水開始時には湯水混合弁を水
側閉位置とした後に第二の遮断弁を開弁するため、ウォ
ーターハンマーによる配管振動音を抑えることができ
る。さらに、湯水混合弁を用いてこのような遮断弁開弁
時のウォーターハンマー防止動作を行うため、専用の流
量制御弁を備える必要がなく、安価な構成とすることが
できる。

【００１８】請求項６では、浴槽へ高温水の供給を停止
する場合には、前記湯水混合弁を湯側閉位置とした後に
前記第一の遮断弁を閉止し、浴槽へ水の供給を停止する
場合には、前記湯水混合弁を水側閉位置とした後に前記
第二の遮断弁を閉止するように制御することとした。よ
って、高温差し湯終了時には湯水混合弁を湯側閉位置と
した後に第一の遮断弁を閉弁するため、ウォーターハン
マーによる配管振動音を抑えることができる。また、差
し水終了時には湯水混合弁を水側閉位置とした後に第二
の遮断弁を閉弁するため、ウォーターハンマーによる配
管振動音を抑えることができる。さらに、湯水混合弁を
用いてこのような遮断弁閉弁時のウォーターハンマー防
止動作を行うため、専用の流量制御弁を備える必要がな
く、安価な構成とすることができる。

【００１９】請求項７では、浴槽へ湯水混合水の供給を
開始する場合には前記第一の遮断弁と前記第二の遮断弁
の開成タイミングをずらすこととした。よって、適温の
湯はりを開始する時に、第一の遮断弁と第二の遮断弁の
開弁タイミングをずらしているために、給水圧力が一挙
に出湯管にかかることがなく、ウォーターハンマーによ
る配管振動音を抑えることができる。

【００２０】請求項８では、浴槽へ湯水混合水の供給を
停止する場合には前記第一の遮断弁と前記第二の遮断弁
の閉止タイミングをずらすこととした。よって、適温の
湯はりを終了する時に、第一の遮断弁と第二の遮断弁の
閉弁タイミングをずらしているために、給水圧力が一挙
に高まることがなく、ウォーターハンマーによる配管振
動音を抑えることができる。

【００２１】請求項９では、浴槽へ湯水混合水の供給を
開始する場合には前記第二の遮断弁を開成した後に前記
第一の遮断弁を開成し、浴槽へ湯水混合水の供給を停止
する場合には前記第一の遮断弁を閉止した後に前記第二
の遮断弁を閉止することとした。よって、適温の湯はり
開始時には第二電磁弁を先に開弁するので、出湯管に高
温の湯が流れず安全である。また、適温の湯はり終了時
には第一電磁弁を先に閉弁するので、出湯管に高温の湯
が流れず安全である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。

【００２３】図１は、本発明の一実施形態に於ける加熱
装置１００を電気温水器に適用した構成図である。前述
の図９に示す従来の加熱装置と同じ役割の部位は同じ符
号で示している。まず、給水源からの水は減圧弁１で減
圧され、減圧弁１の下流で給水管２とバイパス管３とに
分岐される。バイパス管３は下流の給湯湯水混合弁４６
Ａに通じており、給水温度を検出する給水温度センサー
４１、断水時など配管内に負圧が生じた際に負圧をキャ
ンセルするためのバキュームブレーカー５１を備えてい
る。給水管２は加熱部３１に通じており、加熱部３１は
貯湯タンク３２、下部ヒーター３３、上部ヒーター３４
から構成されている。貯湯タンク３２内の水は、下部ヒ
ーター３３、上部ヒーター３４によりタンク下部温度セ
ンサー３７、タンク上部温度センサー３８の検出温度が
高温（例えば８５℃）になるように加熱される。さら
に、貯湯タンク３２の下部には排水バルブ３６を備え
る。また、貯湯タンク３２の上部には貯湯タンク３２内
の水の加熱時に発生する膨張水を逃すための安全弁３５
を備える。

【００２４】ステッピングモーターにより駆動される給
湯湯水混合弁４６Ａでは、バイパス管３からの水と高温
給湯管４からの高温水を混合し、適温の湯が給湯管８Ａ
へ供給される。給湯管８Ａには給湯温度を検出するため
の給湯温度センサー４３Ａ、給湯管８Ａへ供給される湯
の流量を検出するための給湯流量センサー４４を備えて
いる。さらに高温給湯管４には加熱部３１から供給され
る高温の湯の温度を検出するための高温水温度センサー
４２を備えている。

【００２５】高温給湯管４はさらに下流の高温給湯管５
と、高温水の供給を開始／停止するための第一電磁弁２
２（本実施例では遮断弁を電磁弁として説明する）を介
して、湯はり湯水混合弁４６Ｂに通じている。一方、バ
イパス管３はバキュームブレーカー５１の下流で分岐
し、バイパス管７と、水の供給を開始／停止するための
第二電磁弁２３を介して、湯はり湯水混合弁４６Ｂに通
じている。

【００２６】ステッピングモーターにより駆動される湯
はり湯水混合弁４６Ｂでは、バイパス管７からの水と高
温給湯管５からの高温水を混合し、高温水、水、適温の
湯のいずれかが湯はり給湯管９へ供給される。湯はり給
湯管９には湯はり温度を検出するための湯はり温度セン
サー４３Ｂ、湯はり給湯管９へ供給される湯の流量を検
出するための湯はり流量センサー４５および逆止弁５
２，５３を備えている。湯はり給湯管９はさらに浴槽６
２の壁面に取り付けられたアダプター６１に通じてい
る。

【００２７】さらに、加熱装置１００は、タンク下部温
度センサー３７、タンク上部温度センサー３８、給水温
度センサー４１、高温水温度センサー４２、給湯温度セ
ンサー４３Ａ、給湯流量センサー４４、湯はり温度セン
サー４３Ｂ、湯はり流量センサー４５等の検出信号およ
びリモコン７１からの指示に基づき、下部ヒーター３
３、上部ヒーター３４、給湯湯水混合弁４６Ａ、湯はり
湯水混合弁４６Ｂ、第一電磁弁２２、第二電磁弁２３等
を制御するための本体制御部７０を備えている。

【００２８】リモコン７１には、給湯管８Ａから供給さ
れる湯の設定温度Ｔsを設定する給湯温度設定スイッチ
８５、浴槽６２へ湯張りする湯の設定温度Ｔfsを設定す
る湯はり温度設定スイッチ８６、浴槽６２へ湯はりする
湯量を設定する湯はり量設定スイッチ８７、浴槽６２へ
湯張りする際にオン操作する湯はりスイッチ８２、浴槽
６２内に高温水を供給する際にオン操作する高温差し湯
スイッチ８３、浴槽６２内に水を供給する際にオン操作
する差し水スイッチ８４、給湯設定温度Ｔs、湯はり設
定温度Ｔfs等や加熱装置の運転情報などを文字表示する
表示部８１、音声により加熱装置の運転情報を報知する
スピーカー８８を備える。また、リモコン７１と本体制
御部７０は通信線７２で結ばれており、運転指示情報や
運転情報を相互通信している。

【００２９】図２は、本発明に係わる給湯湯水混合弁４
６Ａ（または湯はり湯水混合弁４６Ｂ）の構造図であ
る。給湯湯水混合弁４６Ａ（または湯はり湯水混合弁４
６Ｂ）は、ステッピングモータ２０１、ボディ２０２、
弁体２０３、シール部２０５、軸受け２０４から構成さ
れている。弁体２０３はステッピングモーター２０１に
より回転駆動し、湯水の混合比を調整している。時計回
り（湯側閉方向）に回転すると給水量が増加、高温水量
が減少し、逆に反時計回り（水側閉方向）に回転すると
給水量が減少、高温水量が増加する。

【００３０】図３は本発明に係わる給湯湯水混合弁４６
Ａ（または湯はり湯水混合弁４６Ｂ）の湯水の混合比Ｒ
と弁体２０３の回転角度θとの関係を示す図である。こ
こで、混合比Ｒは湯水混合弁に流入する湯量（Ｑh）と
湯と水の総量（Ｑ）との比（Ｑh ／Ｑ）を示している。
弁体２０３がステッピングモーター２０１により回転駆
動し、水側閉位置（θ＝０ｄｅｇ）では混合比Ｒは０．
９、湯側閉位置（θ＝１５０ｄｅｇ）では混合比Ｒは
０．１となっている。一般的に、湯水混合弁は水側閉位
置（θ＝０ｄｅｇ）でも水側からの漏れがあるため混合
比Ｒは０．９となっている。また、湯側閉位置（θ＝１
５０ｄｅｇ）でも湯側からの漏れがあるため混合比Ｒは
０．１となっている。

【００３１】給湯湯水混合弁４６Ａは、給湯流量センサ
ー４４が水流を検出している時に次のように給湯設定温
度Ｔsと給湯温度Ｔm（給湯温度センサー４３Ａの検出温
度）とが一致するように温度制御を行う。まず、目標回
転角度θtは式（１）により算出される。 θt＝ｆ{Ｒt}…式（１）式（１）においてＲtは目標混合比、ｆ{Ｒt}は、目標混
合比Ｒtから、図３に示す混合比Ｒに対する弁体２０３
の回転角度θとの関係により目標回転角度θtを算出す
る関数を示している。混合比Ｒに対する弁体２０３の回
転角度θの関係は、変換テーブルとして予めＲＯＭ等メ
モリに記憶させておき、目標混合比Ｒtが決定されると
目標回転角度θtが設定され、目標回転角度θtに基づい
てステッピングモータが駆動されて湯水混合弁の弁体２
０３を駆動させる。

【００３２】また、目標混合比Ｒtは式（２）により算
出される。Ｒt＝Ｒff＋Ｒfb…式（２）ここで、Ｒffはフィードフォワード量であり、式（３）
により算出される。Ｒff＝Ｑh／Ｑ＝（Ｔs−Ｔc）／（Ｔh−Ｔc）…式（３）ここで、Ｔsは給湯設定温度、Ｔcは給水温度（＝給水温
度センサー４１の検出温度）、Ｔhは高温水温度（高温
水温度センサー４２の検出温度）である。また、Ｒfbは
フィードバック量であり、式（４）により、給湯設定温
度Ｔsと給湯温度Ｔm（給湯温度センサー４３Ａの検出温
度）の偏差から算出される。Ｒfb＝ｆpid{Ｋ×（Ｔs−Ｔm）}…式（４）ここでｆpid関数は、フィードバック演算を行う関数で
あり、比例、積分、微分演算により給湯温度Ｔmを給湯
設定温度Ｔsに一致させるるためのフィードバック量を
算出する。また、定数Ｋはフィードバックゲインであ
る。

【００３３】湯はり湯水混合弁４６Ｂは、湯はり流量セ
ンサー４５が水流を検出している時に湯はり設定温度Ｔ
fsと湯はり温度Ｔf（湯はり温度センサー４３Ｂの検出
温度）とが一致するように温度制御を行い、フィードフ
ォワード量Ｒffは、式（５）により算出される。Ｒff＝Ｑh／Ｑ＝（Ｔfs−Ｔc）／（Ｔh−Ｔc）…式（５）フィードバック量Ｒfbは、式（６）により、湯はり設定
温度Ｔfsと湯はり温度Ｔf（湯はり温度センサー４３Ｂ
の検出温度）の偏差から算出される。Ｒfb＝ｆpid{Ｋ×（Ｔfs−Ｔf）}…式（６）

【００３４】図４は、本発明の一実施形態における高温
差し湯運転の第一の制御フローである。高温差し湯スイ
ッチ８３がＯＮされると（ステップＳ１）、湯はり湯水
混合弁４６Ｂが湯側閉方向に駆動される（ステップＳ
２）。湯側閉位置（θ＝１５０ｄｅｇ）を検出すると
（ステップＳ３）、第一電磁弁２２を開弁する（ステッ
プＳ４）。このように、第一電磁弁２２を開弁した時に
は、湯はり湯水混合弁４６Ｂが湯側閉位置（θ＝１５０
ｄｅｇ）となっているため、湯はり給湯管９に高温給湯
管５からの給水圧力が急激にかかることがなく、ウォー
ターハンマーによる配管振動を抑えることができる。

【００３５】ステップＳ４で第一電磁弁２２を開弁した
後、湯はり湯水混合弁４６Ｂを差し湯位置へ駆動する
（ステップＳ５）。差し湯位置は、湯はり流量センサー
４５で検出した差し湯量が８l／minになるように、あら
かじめ実験により確認した位置であり、本実施例では、
弁体２０３の回転角度θが５０ｄｅｇの位置としてい
る。このように、差し湯量を８l／minに制限しているた
めに入浴者は熱さを感じることがない。

【００３６】ステップＳ５で湯はり湯水混合弁４６Ｂを
差し湯位置に駆動した後、高温差し湯スイッチ８３がＯ
ＦＦされていないかを確認する（ステップＳ６）。高温
差し湯スイッチ８３がＯＦＦされている場合は、ステッ
プＳ９に移行し、高温差し湯運転終了処理を実施する。
ステップＳ６で、高温差し湯スイッチ８３がＯＦＦされ
ていない場合は、高温差し湯スイッチ８３がＯＮされて
から１０分経過したかをチェックし（ステップＳ７）、
経過していない場合は湯はり流量センサー４５で検出し
た積算流量が３０lになっているかを確認する（ステッ
プＳ８）。ステップＳ７で高温差し湯スイッチ８３がＯ
Ｎされてから１０分経過したかをチェックする理由は、
例えば、湯はり流量センサー４５が故障している場合や
断水した場合に高温差し湯運転が継続されないようにす
るためである。

【００３７】ステップＳ８で差し湯量が３０lになって
いる場合は、高温差し湯運転終了処理に移行し、湯はり
湯水混合弁４６Ｂが湯側閉方向に駆動される（ステップ
Ｓ９）。湯側閉位置（θ＝１５０ｄｅｇ）を検出すると
（ステップＳ１０）、第一電磁弁２２を閉弁し（ステッ
プＳ１１）、高温差し湯運転を終了する。このように、
第一電磁弁２２を閉弁した時には、湯はり湯水混合弁４
６Ｂが湯側閉位置（θ＝１５０ｄｅｇ）となっているた
め、急激に差し湯が遮断されることがなく、ウォーター
ハンマーによる配管振動を抑えることができる。

【００３８】図５は、本発明の一実施形態における差し
水運転の第一の制御フローである。差し水スイッチ８４
がＯＮされると（ステップＳ２１）、湯はり湯水混合弁
４６Ｂが水側閉方向に駆動される（ステップＳ２２）。
水側閉位置（θ＝０ｄｅｇ）を検出すると（ステップＳ
２３）、第二電磁弁２３を開弁する（ステップＳ２
４）。このように、第二電磁弁２３を開弁した時には、
湯はり湯水混合弁４６Ｂが水側閉位置（θ＝０ｄｅｇ）
となっているため、湯はり給湯管９にバイパス管７から
の給水圧力が急激にかかることがなく、ウォーターハン
マーによる配管振動を抑えることができる。

【００３９】ステップＳ２４で第二電磁弁２３を開弁し
た後、湯はり湯水混合弁４６Ｂを差し水位置へ駆動する
（ステップＳ２５）。差し水位置は、湯はり流量センサ
ー４５で検出した差し水量が１０l／minになるように、
あらかじめ実験により確認した位置であり、本実施例で
は、弁体２０３の回転角度θが１００ｄｅｇの位置とし
ている。差し水量を１０l／minに制限しているために入
浴者は冷たさを感じることがない。

【００４０】ステップＳ２５で湯はり湯水混合弁４６Ｂ
を差し水位置に駆動した後、差し水スイッチ８４がＯＦ
Ｆされていないかを確認する（ステップＳ２６）。差し
水スイッチ８４がＯＦＦされている場合は、ステップＳ
２９に移行し、差し水運転終了処理を実施する。ステッ
プＳ２６で、差し水スイッチ８４がＯＦＦされていない
場合は、差し水スイッチ８４がＯＮされてから１０分経
過したかをチェックし（ステップＳ２７）、経過してい
ない場合は湯はり流量センサー４５で検出した積算流量
が１０lになっているかを確認する（ステップＳ２
８）。ステップＳ２７で差し水スイッチ８４がＯＮされ
てから１０分経過したかをチェックする理由は、例え
ば、湯はり流量センサー４５が故障している場合や断水
した場合に差し水運転が継続されないようにするためで
ある。

【００４１】ステップＳ２８で差し水量が１０lになっ
ている場合は、差し水運転終了処理に移行し、湯はり湯
水混合弁４６Ｂが水側閉方向に駆動される（ステップＳ
２９）。水側閉位置（θ＝０ｄｅｇ）を検出すると（ス
テップＳ３０）、第二電磁弁２３を閉弁し（ステップＳ
３１）、差し水運転を終了する。このように、第二電磁
弁２３を閉弁した時には、湯はり湯水混合弁４６Ｂが水
側閉位置（θ＝０ｄｅｇ）となっているため、急激に差
し水が遮断されることがなく、ウォーターハンマーによ
る配管振動を抑えることができる。

【００４２】図６は、本発明の一実施形態における高温
差し湯運転の第二の制御フローである。図４との違い
は、図４のステップＳ５の部分が、図６ではステップＳ
４１〜ステップＳ４４となっている点のみで、それ以外
のステップは同じである。ステップＳ４１〜ステップＳ
４４では差し湯流量が７l／min〜９l／minになるように
湯はり湯水混合弁４６Ｂを流量制御する。ステップＳ４
で第一電磁弁２２を開弁すると湯はり流量センサー４５
の検出流量Ｑfが７l／min以上になっているかを確認す
る（ステップＳ４１）。７l／min未満の場合は湯はり湯
水混合弁４６Ｂを湯側開方向へ駆動し、差し湯流量を増
加させる（ステップＳ４２）。ステップＳ４１で湯はり
流量センサー４５の検出流量Ｑfが７l／min以上になっ
ている場合は、次のステップで湯はり流量センサー４５
の検出流量Ｑfが９l／min以下になっているかを確認す
る（ステップＳ４３）。９l／minを超えている場合は湯
はり湯水混合弁４６Ｂを湯側閉方向へ駆動し、差し湯流
量を減少させる（ステップＳ４４）。ステップＳ４３で
９l／min以下になっている場合は、ステップＳ６へ移行
する。

【００４３】図７は、本発明の一実施形態における差し
水運転の第二の制御フローである。図５との違いは、図
５のステップＳ２５の部分が、図７ではステップＳ５１
〜ステップＳ５４となっている点のみで、それ以外のス
テップは同じである。ステップＳ５１〜ステップＳ５４
では差し水流量が９l／min〜１１l／minになるように湯
はり湯水混合弁４６Ｂを流量制御する。ステップＳ２４
で第二電磁弁２３を開弁すると湯はり流量センサー４５
の検出流量Ｑfが９l／min以上になっているかを確認す
る（ステップＳ５１）。９l／min未満の場合は湯はり湯
水混合弁４６Ｂを水側開方向へ駆動し、差し水流量を増
加させる（ステップＳ５２）。ステップＳ５１で湯はり
流量センサー４５の検出流量Ｑfが９l／min以上になっ
ている場合は、次のステップで湯はり流量センサー４５
の検出流量Ｑfが１１l／min以下になっているかを確認
する（ステップＳ５３）。１１l／minを超えている場合
は湯はり湯水混合弁４６Ｂを水側閉方向へ駆動し、差し
水流量を減少させる（ステップＳ５４）。ステップＳ５
３で１１l／min以下になっている場合は、ステップＳ２
６へ移行する。

【００４４】図８は、本発明の一実施形態における湯は
り運転の制御フローである。湯はりスイッチ８２がＯＮ
されると（ステップＳ６１）、湯はり湯水混合弁４６Ｂ
が水側閉方向に駆動される（ステップＳ２２）。水側閉
位置（θ＝０ｄｅｇ）を検出すると（ステップＳ２
３）、第二電磁弁２３を開弁する（ステップＳ２４）。
このように、第二電磁弁２３を開弁した時には、湯はり
湯水混合弁４６Ｂが水側閉位置（θ＝０ｄｅｇ）となっ
ているため、湯はり給湯管９にバイパス管７からの給水
圧力が急激にかかることがなく、ウォーターハンマーに
よる配管振動を抑えることができる。

【００４５】ステップＳ２４で第二電磁弁２３を開弁し
た後、５秒経過すると（ステップＳ６５）、第一電磁弁
２２を開弁し（ステップＳ６６）、その後、湯はり湯水
混合弁４６Ｂを温度制御する（ステップＳ６７）。ここ
で、第二電磁弁２３と第一電磁弁２２の開弁タイミング
をずらしているため、さらにウォーターハンマーによる
配管振動を抑えることができる。また、第二電磁弁を先
に開弁するので、湯はり開始時に湯はり給湯管９に高温
の湯が流れず安全である。

【００４６】ステップＳ６８では、湯はりスイッチ８２
がＯＦＦされていないかを確認する。湯はりスイッチ８
２がＯＦＦされている場合は、ステップＳ９に移行し、
湯はり運転終了処理を実施する。ステップＳ６８で、湯
はりスイッチ８２がＯＦＦされていない場合は、湯はり
流量センサー４５で検出した積算流量がリモコン７１で
設定された湯はり設定量になっているかを確認する（ス
テップＳ６９）。ステップＳ６９で湯はり量が湯はり設
定量になっている場合は、湯はり運転終了処理に移行
し、湯はり湯水混合弁４６Ｂが湯側閉方向に駆動される
（ステップＳ９）。

【００４７】湯側閉位置（θ＝１５０ｄｅｇ）を検出す
ると（ステップＳ１０）、第一電磁弁２３を閉弁し（ス
テップＳ１１）、５秒経過すると（ステップＳ７０）、
第二電磁弁２３を閉弁し（ステップＳ３１）、湯はり運
転を終了する。このように、第一電磁弁２２を閉弁した
時には、湯はり湯水混合弁４６Ｂが湯側閉位置（θ＝１
５０ｄｅｇ）となっているため、急激に湯はりが遮断さ
れることがなく、ウォーターハンマーによる配管振動が
抑えられる。また、第一電磁弁２２と第二電磁弁２３の
閉弁タイミングをずらしているため、さらにウォーター
ハンマーによる配管振動を抑えることができる。また、
第一電磁弁を先に閉弁するので、湯はり時終了時に湯は
り給湯管９に高温の湯が流れず安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に於ける加熱装置１００
を電気温水器に適用した構成図

【図２】本発明に係わる給湯湯水混合弁４６Ａ（また
は湯はり湯水混合弁４６Ｂ）の構造図

【図３】本発明に係わる給湯湯水混合弁４６Ａ（また
は湯はり湯水混合弁４６Ｂ）の湯水の混合比Ｒと弁体２
０３の回転角度θとの関係を示す図

【図４】本発明の一実施形態における高温差し湯運転
の第一の制御フロー

【図５】本発明の一実施形態における差し水運転の第
一の制御フロー

【図６】本発明の一実施形態における高温差し湯運転
の第二の制御フロー

【図７】本発明の一実施形態における差し水運転の第
二の制御フロー

【図８】本発明の一実施形態における湯はり運転の制
御フロー

【図９】従来の加熱装置を電気温水器に適用した構成
図

【符号の説明】

１…減圧弁２…給水管３…バイパス管４…高温給湯管５…高温給湯管６…混合水供給管７…バイパス管８…混合出湯管８Ａ…給湯管９…湯はり給湯管２１…第三電磁弁２２…第一電磁弁２３…第二電磁弁３１…加熱部３２…貯湯タンク３３…下部ヒーター３４…上部ヒーター３５…安全弁３６…排水バルブ３７…タンク下部温度センサー３８…タンク上部温度センサー４１…給水温度センサー４２…高温水温度センサー４３…給湯温度センサー４３Ａ…給湯温度センサー４３Ｂ…湯はり温度センサー４４…給湯流量センサー４５…湯はり流量センサー４６…湯水混合弁４６Ａ…給湯湯水混合弁４６Ｂ…湯はり湯水混合弁５１…バキュームブレーカー５２…逆止弁５３…逆止弁６１…アダプター６２…浴槽７０…本体制御部７１…リモコン７２…通信線８１…表示部８２…湯はりスイッチ８３…高温差し湯スイッチ８４…差し水スイッチ８５…給湯温度設定スイッチ８６…湯はり温度設定スイッチ８７…湯はり量設定スイッチ８８…スピーカー１００…加熱装置２０１…ステッピングモータ２０２…ボディ２０３…弁体２０４…軸受け２０５…シール部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水を加熱する加熱部と、加熱部から供給さ
れる高温水を浴槽につながる出湯管に供給する高温給湯
管と、加熱部をバイパスさせ水を前記出湯管に供給する
バイパス管とを備えた加熱装置において、前記高温水の
供給を停止するための第一の遮断弁を前記高温給湯管に
備え、前記バイパス路からの水の供給を停止するための
第二の遮断弁を前記バイパス管に備え、前記高温給湯管
と前記バイパス管の合流部に湯水混合弁を備えたことを
特徴とした加熱装置。
【請求項２】浴槽へ高温水を供給する場合には前記第一
の遮断弁を開成し、浴槽へ水を供給する場合には前記第
二の遮断弁を開成し、浴槽へ湯水混合水を供給する場合
には前記第一の遮断弁と第二の遮断弁を開成することを
特徴とした請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】浴槽に給湯する湯の目標温度を設定する湯
はり温度設定部と、浴槽につながる出湯管に浴槽へ供給
される湯水の温度を検知する湯はり温度センサーとを備
え、浴槽へ高温水を供給する場合には前記湯水混合弁を
第一の所定開度に固定し、浴槽へ水を供給する場合には
前記湯水混合弁を第二の所定開度に固定し、浴槽へ湯水
混合水を供給する場合には前記湯水混合弁を前記湯はり
温度センサーの検出温度と前記湯はり温度設定部の設定
値の偏差が小さくなるように温度制御することを特徴と
した請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】浴槽に給湯する湯の目標温度を設定する湯
はり温度設定部と、浴槽につながる出湯管に浴槽へ供給
される湯水の温度を検知する湯はり温度センサーと浴槽
へ供給される湯水の水量を検出する湯はり流量センサー
を備え、浴槽へ高温水を供給する場合には前記湯水混合
弁を前記湯はり流量センサーの検出値が所定の目標流量
になるように流量制御し、浴槽へ水を供給する場合には
前記湯水混合弁を前記湯はり流量センサーの検出値が所
定の目標流量になるように流量制御し、浴槽へ湯水混合
水を供給する場合には前記湯水混合弁を前記湯はり温度
センサーの検出温度と前記湯はり温度設定部の設定値の
偏差が小さくなるように温度制御することを特徴とした
請求項２に記載の加熱装置。
【請求項５】浴槽へ高温水の供給を開始する場合には、
前記湯水混合弁を湯側閉位置とした後に前記第一の遮断
弁を開成し、その後前記湯水混合弁を湯側開方向へ制御
し、浴槽へ水の供給を開始する場合には、前記湯水混合
弁を水側閉位置とした後に前記第二の遮断弁を開成し、
その後前記湯水混合弁を水側開方向へ制御することを特
徴とした請求項２ないし請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】浴槽へ高温水の供給を停止する場合には、
前記湯水混合弁を湯側閉位置とした後に前記第一の遮断
弁を閉止し、浴槽へ水の供給を停止する場合には、前記
湯水混合弁を水側閉位置とした後に前記第二の遮断弁を
閉止するように制御することを特徴とした請求項２ない
し請求項５に記載の加熱装置。
【請求項７】浴槽へ湯水混合水の供給を開始する場合に
は前記第一の遮断弁と前記第二の遮断弁の開成タイミン
グをずらしたことを特徴とした請求項２ないし請求項６
に記載の加熱装置。
【請求項８】浴槽へ湯水混合水の供給を停止する場合に
は前記第一の遮断弁と前記第二の遮断弁の閉止タイミン
グをずらしたことを特徴とした請求項２ないし請求項７
に記載の加熱装置。
【請求項９】浴槽へ湯水混合水の供給を開始する場合に
は前記第二の遮断弁を開成した後に前記第一の遮断弁を
開成し、浴槽へ湯水混合水の供給を停止する場合には前
記第一の遮断弁を閉止した後に前記第二の遮断弁を閉止
することを特徴とした請求項７若しくは請求項８に記載
の加熱装置。