JP2001201181A

JP2001201181A - 貯湯式加熱装置

Info

Publication number: JP2001201181A
Application number: JP2000005030A
Authority: JP
Inventors: Toru Tsuruta; 透鶴田
Original assignee: Toto Ltd; Nihon Yupro Corp
Current assignee: Toto Ltd; Nihon Yupro Corp
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】貯湯式加熱装置設置後の貯湯タンクの満水作
業を、自動でしかも短時間で、さらには、最小限の水を
使用するだけで実施することのできる貯湯式加熱装置を
提供する。【解決手段】試運転が指示されると（ステップＳ１）
湯はり電磁弁が開弁されて（ステップＳ２）給水源から
の水が貯湯タンクに供給され、貯湯タンクの満水が検知
されると（ステップＳ５）湯はり電磁弁が閉弁されて
（ステップＳ６）、試運転が完了したことを報知する
（ステップＳ７）ようにしたので、貯湯タンクを満水に
するための試運転を自動で行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水を加熱し貯湯す
るための貯湯タンクを備えた貯湯式加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、水を加熱し貯湯するための貯
湯タンクと、貯湯タンク内の高温水を供給するための高
温給湯管と、貯湯タンクをバイパスさせ水を供給するた
めのバイパス管と、高温給湯管とバイパス管の合流部に
設けられ高温水と水の混合比を調整する混合比調整弁
と、混合比調整弁により混合された混合水の供給／停止
を行うための遮断弁とを備えた貯湯式加熱装置があり、
遮断弁を開弁することで混合比調整弁で混合された混合
水を浴槽等へ供給していた。このものでは、貯湯式加熱
装置の設置後には加熱を開始する前に貯湯タンクを満水
にする必要があり、次の手順で貯湯タンクを満水にして
いた。まず、施工者が貯湯式加熱装置の入り口に備えら
れている止水栓を開栓する。この時点では貯湯式加熱装
置内にはほとんど水は流入せず、高温給湯管から分岐し
た経路の末端に具備される給湯栓を開栓することで、貯
湯式加熱装置内に継続的に水が流入するようになる。そ
の後、給湯栓から水が吐出されることをもって満水にな
ったことを判断し給湯栓を閉栓していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の貯湯式加熱装置では、次のような問題点があっ
た。（１）貯湯式加熱装置の設置後に貯湯タンクを満水にす
るためには、施工者が給湯栓の開弁／閉弁操作をし、満
水完了まで給湯栓を監視しておく必要があり、施工者は
満水完了までその場を離れることができなかった。（２）貯湯タンクを満水にするまでの間、バイパス管か
ら供給される水の通過量を減じるように混合比調整弁の
開度を制御していないため、給水源から供給される水の
一部が貯湯タンクを通過せずに、バイパス管を通じて給
湯栓へ直接供給され、貯湯タンクが満水になるまでの時
間が長くなったり、また、その分、余分な水を捨てなけ
ればならなかった。さらに貯湯タンクが満水になってい
ないにもかかわらず、バイパス管を経由した水が給湯栓
から吐出され、貯湯タンクが満水になったことが判りに
くかった。

【０００４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、本発明の目的は、貯湯式加熱装置設置後の貯
湯タンクの満水作業を、自動でしかも短時間で、さらに
は、最小限の水を使用するだけで実施することのできる
貯湯式加熱装置を提供することにある。

【０００５】

【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、水を加熱し貯湯す
るための貯湯タンクと、前記貯湯タンクから供給される
高温水を供給するための高温給湯管と、前記貯湯タンク
をバイパスさせ水を供給するためのバイパス管と、高温
水と水の混合比を調整する混合比調整弁と、前記混合比
調整弁により混合された混合水の供給／停止を行うため
の遮断弁と、前記混合比調整弁の開度および前記遮断弁
の開閉を制御する制御部とを備えた貯湯式加熱装置にお
いて、前記貯湯タンクを自動で満水にするための試運転
モード実施手段を前記制御部に備えた。よって、試運転
が指示されると試運転モード実施手段により、貯湯タン
クが満水になるように試運転を行うため、自動で貯湯タ
ンクを満水にすることができる。

【０００６】請求項２では、請求項１に記載の貯湯式加
熱装置において、前記試運転モード実施手段は、試運転
が指示されると前記遮断弁を開弁するように前記制御部
で制御する制御手段であることとした。よって、試運転
が指示されると遮断弁が開弁され、貯湯タンク内に給水
源からの水が流れ込み貯湯タンクを満水にすることがで
きる。

【０００７】請求項３では、請求項１に記載の貯湯式加
熱装置において、前記貯湯タンクの満水を検出するため
の満水検出手段を備え、前記試運転モード実施手段は、
試運転が指示されると前記遮断弁を開弁し、前記満水検
出手段が前記貯湯タンクの満水を検出した後に前記遮断
弁を閉弁するように前記制御部で制御する制御手段であ
ることとした。よって、試運転が指示されると遮断弁が
開弁され、貯湯タンク内に給水源からの水が流れ込む。
その後、貯湯タンクが満水になると遮断弁が閉弁され、
試運転を自動で終了することができる。

【０００８】請求項４では、水を加熱し貯湯するための
貯湯タンクと、前記貯湯タンクから供給される高温水を
供給するための高温給湯管と、前記貯湯タンクをバイパ
スさせ水を供給するためのバイパス管と、前記高温給湯
管に備えられ前記高温水の供給／停止を行うための第一
の遮断弁と、前記バイパス管に備えられ前記バイパス管
からの水の供給／停止を行うための第二の遮断弁と、高
温水と水の混合比を調整する混合比調整弁と、前記混合
比調整弁の開度および前記第一、第二の遮断弁の開閉を
制御する制御部とを備えた貯湯式加熱装置において、前
記貯湯タンクを自動で満水にするための試運転モード実
施手段を前記制御部に備えた。よって、試運転が指示さ
れると試運転モード実施手段により、貯湯タンクが満水
になるように試運転を行うため、自動で貯湯タンクを満
水にすることができる。

【０００９】請求項５では、請求項４に記載の貯湯式加
熱装置において、前記試運転モード実施手段は、試運転
が指示されると前記第一の遮断弁を開弁するように前記
制御部で制御する制御手段であることとした。よって、
試運転が指示されると第一の遮断弁が開弁され、貯湯タ
ンク内に給水源からの水が流れ込み貯湯タンクを満水に
することができる。

【００１０】請求項６では、請求項４に記載の貯湯式加
熱装置において、前記貯湯タンクの満水を検出するため
の満水検出手段を備え、前記試運転モード実施手段は、
試運転が指示されると前記第一の遮断弁を開弁し、前記
満水検出手段が前記貯湯タンクの満水を検出した後に前
記第一の遮断弁を閉弁するように前記制御部で制御する
制御手段であることとした。よって、試運転が指示され
ると第一の遮断弁が開弁され、貯湯タンク内に給水源か
らの水が流れ込む。その後、貯湯タンクが満水になると
第一の遮断弁が閉弁され、試運転を自動で終了すること
ができる。

【００１１】請求項７では、請求項２、３、５、６のい
ずれかに記載の貯湯式加熱装置において、前記試運転モ
ード実施手段は、試運転が指示されると前記バイパス管
から供給される水の通過量を減じるように前記混合比調
整弁の開度を前記制御部で制御する制御手段であること
とした。よって、試運転時は、給水源からバイパス管を
通じて浴槽へ直接供給されてしまう余分な水を減らすこ
とができる。このため、貯湯タンクが満水になるまでの
時間を短くすることができ、さらには貯湯タンクを満水
にするのに要する水量を少なくすることができる。

【００１２】請求項８では、請求項２、３、５、６のい
ずれかに記載の貯湯式加熱装置において、前記試運転モ
ード実施手段は、試運転が指示されると前記バイパス管
から供給される水の通過量が最小になるように前記混合
比調整弁の開度を前記制御部で制御する制御手段である
こととした。よって、試運転時は、給水源からバイパス
管を通じて浴槽へ直接供給されてしまう余分な水を最小
にすることができる。このため、貯湯タンクが満水にな
るまでの時間を最短にすることができ、さらには貯湯タ
ンクを満水にするのに要する水量を最小限にすることが
できる。

【００１３】請求項９では、請求項３、６、７、８のい
ずれかに記載の貯湯式加熱装置において、前記混合比調
整弁により混合された混合水の水量を検出するための流
量センサーを備え、前記満水検出手段は、前記流量セン
サーの検出する積算水量があらかじめ記憶されている水
量になると満水と判断する判断手段であることとした。
よって、事前に実験により確認し定められた値などをあ
らかじめ記憶しておき、積算水量がこの水量を超えた場
合に満水と判断することにより、貯湯タンクの満水を確
実に検出することができる。

【００１４】請求項１０では、請求項９に記載の貯湯式
加熱装置において、前記あらかじめ記憶されている水量
は、前記貯湯タンクのタンク容量とした。給水源からの
水が全て貯湯タンクへ流入するように混合比調整弁の開
度を制御できる場合には、バイパス管からの水の流出を
なくすことができるため、貯湯タンクのタンク容量を、
あらかじめ記憶されている水量として用いることができ
る。この場合、事前の確認実験の手間を省くことができ
る。

【００１５】請求項１１では、請求項３、６、７、８の
いずれかに記載の貯湯式加熱装置において、前記混合比
調整弁により混合された混合水の水量を検出するための
流量センサーを備え、前記満水検出手段は、前記流量セ
ンサーの単位時間あたりの検出値が増加する側に変化し
た時に満水と判断する判断手段であることとした。試運
転を開始してから貯湯タンクが満水になるまでは、貯湯
タンク内に残っている空気が流量センサーに流れるた
め、流量センサーの単位時間当たりの検出値は少なめに
なっている。その後、貯湯タンクが満水になると単位時
間当たりの検出値は多めに変化し、この変化を検出する
ことで貯湯タンクの満水を確実に検出することができ
る。

【００１６】請求項１２では、請求項１０に記載の貯湯
式加熱装置において、前記貯湯式加熱装置の運転を指示
するためのリモコンを備え、前記タンク容量を設定する
ための容量設定部を前記制御部または前記リモコンに設
けた。よって、容量設定部により貯湯タンクの容量を簡
単に切り替えることができ、貯湯タンクの容量が異なる
複数の種類の貯湯式加熱装置に対して、同一の制御部を
使用して試運転を実施することができる。

【００１７】請求項１３では、請求項９ないし請求項１
１に記載の貯湯式加熱装置において、試運転時の前記流
量センサーの流量検出特性と、前記貯湯タンクが満水に
なった後の通常運転モードでの流量検出特性とを異なら
しめるように前記制御部で制御することとした。試運転
を開始してから貯湯タンクが満水になるまでは、貯湯タ
ンク内に残っている空気が流量センサーに流れるため、
流量センサーの単位時間当たりの検出値は少なめであ
り、その後、貯湯タンクが満水になると、水が流量セン
サーに流れるため、単位時間当たりの検出値は多めにな
る。そこで、貯湯タンクが満水になる前後でそれぞれ異
なる流量検出特性によって水量を求めるように制御する
ことで、試運転時およびその後の通常運転時における水
量検出をそれぞれ正確に行なうことができる。

【００１８】請求項１４では、請求項１ないし請求項１
３に記載の貯湯式加熱装置において、前記貯湯式加熱装
置の運転を指示するためのリモコンを備え、前記試運転
モード実施手段による試運転の開始は前記リモコンによ
り指示されることとした。よって、リモコンのスイッチ
操作を行えば簡単に試運転を開始することができる。

【００１９】請求項１５では、請求項１ないし請求項１
４に記載の貯湯式加熱装置において、前記貯湯式加熱装
置の運転を指示するためのリモコンを備え、試運転が実
施中であることを前記リモコンにより報知することとし
た。よって、試運転モード中はリモコンにより試運転中
であることが報知されるため、施工者はリモコンを確認
するだけで試運転が実施されていることを認識できる。

【００２０】請求項１６では、請求項１ないし請求項１
５に記載の貯湯式加熱装置において、前記貯湯式加熱装
置の運転を指示するためのリモコンを備え、試運転が完
了したことを前記リモコンにより報知することとした。
よって、試運転が完了するとリモコンにより試運転が完
了したことが報知されるため、施工者はリモコンを確認
するだけで試運転が完了したことを認識することができ
る。

【００２１】請求項１７では、請求項１ないし請求項１
６に記載の貯湯式加熱装置において、前記貯湯式加熱装
置の運転を指示するためのリモコンを備え、試運転完了
後に前記リモコンの操作が行われた場合に通常運転モー
ドに復帰するように前記制御部で制御することとした。
よって、試運転完了後にリモコンのスイッチが操作され
ると試運転完了報知を終了し通常運転モードに自動で復
帰するため、試運転モードから通常運転モードへの切替
の必要がなく、試運転完了後に通常運転を確実に実施す
ることができる。

【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係わる加熱
装置１００を電気温水器に適用した構成図である。

【００２４】給水源からの水は加熱装置１００の上流に
ある止水栓１０１を経由した後、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は下流の給湯混合比調整弁４６Ａ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。

【００２５】ステッピングモーターにより駆動される給
湯混合比調整弁４６Ａでは、バイパス管３からの水と高
温給湯管４の下流の高温給湯管４Ａ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は
図示しない水栓等につながっている。また、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４３
Ａ、給湯管８Ａへ供給される湯の水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。

【００２６】高温給湯管４はさらに下流の高温給湯管５
を介して、湯はり混合比調整弁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を介して、湯はり混合比調整弁４
６Ｂに通じている。

【００２７】ステッピングモーターにより駆動される湯
はり混合比調整弁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、浴槽６２への湯はりの開始／停止を行う
ための湯はり電磁弁２１（本実施例では遮断弁を電磁弁
として説明する）、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
水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５２，５３を備えている。湯はり給湯管９はさらに
浴槽６２の壁面に取り付けられたアダプター６１に通じ
ている。

【００２８】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、給湯混合比調整弁４６Ａ、湯は
り混合比調整弁４６Ｂ、湯はり電磁弁２１等を制御する
ための本体制御部７０を備えている。

【００２９】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。

【００３０】図３は、本発明に係わる給湯混合比調整弁
４６Ａ（または湯はり混合比調整弁４６Ｂ）の構造図で
ある。給湯混合比調整弁４６Ａ（または湯はり混合比調
整弁４６Ｂ）は、ステッピングモータ２０１、ボディ２
０２、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２
０１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。

【００３１】図４は、本発明に係わる給湯混合比調整弁
４６Ａ（または湯はり混合比調整弁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は混合比調整弁に流入する高温水
量（Ｑh）と高温水量と水の総量（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、水側全閉位置（θ＝０ｄｅ
ｇ）では混合比Ｒは１．０、湯側全閉位置（θ＝１５０
ｄｅｇ）では混合比Ｒは０．０となっている。

【００３２】給湯混合比調整弁４６Ａは、貯湯タンク３
２が満水になった後、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４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混合比調整弁の弁体
２０３を駆動させる。

【００３３】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。

【００３４】湯はり混合比調整弁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
Ｔfs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）

【００３５】図５は、試運転モード実施手段を図１に示
す電気温水器に適用した場合の作動フローである。ま
ず、湯はりスイッチ８２が連続で５秒間押されたかどう
かを確認する（ステップＳ１）。ここでは、使用者が容
易に操作できないように連続で５秒押すことで試運転モ
ードとなり、試運転がスタートするようにしている。連
続で５秒間押された場合は湯はり電磁弁２１を開弁し
（ステップＳ２）、リモコン７１の表示部８１に試運転
中であることを表示する（ステップＳ３）。この時、同
時にリモコン７１のスピーカー８８により試運転が開始
されたことを音声により報知してもよい。湯はり電磁弁
２１を開弁することにより、給水源からの水は、給水管
２やバイパス管３へ流入を始める。

【００３６】次に、湯はり混合比調整弁４６Ｂを湯側開
方向に駆動する（ステップＳ４）。これにより、バイパ
ス管３及びバイパス管７を通して湯はり給湯管９へ供給
される水は減り、給水源からの水は、給水管２から貯湯
タンク３２へ流入するようになる。このようにバイパス
管からの水の流出を抑えることにより、貯湯タンク３２
を満水にするために要する時間を短縮することができ
る。さらには湯はり混合比調整弁４６Ｂを湯側全開位置
（＝水側全閉位置（θ＝０ｄｅｇ））に駆動すれば、給
水源からの水は全て貯湯タンク３２へ流入するようにな
るため、貯湯タンク３２を満水にするために要する時間
を最短にすることができる。

【００３７】本実施例では、湯はり電磁弁２１を開弁し
た（ステップＳ２）後に湯はり混合比調整弁４６Ｂを湯
側開方向に駆動した（ステップＳ４）が、ステップＳ２
とステップＳ４を入れ替えて、湯はり混合比調整弁４６
Ｂを湯側開方向に駆動した（ステップＳ４）後に、湯は
り電磁弁２１を開弁（ステップＳ２）してもよい。この
場合、あらかじめバイパス管からの水の流出を抑えるよ
うに湯はり混合比調整弁４６Ｂを駆動した後に給水が始
まるので、無駄な水の流出をさらに抑えることができ
る。

【００３８】次に、満水検出手段により貯湯タンク３２
の満水が検出されたかどうかを確認する（ステップＳ
５）。満水検出手段については、図９の説明以降に詳述
する。満水検出手段により貯湯タンク３２の満水が検出
されると、湯はり電磁弁２１を閉弁し（ステップＳ
６）、リモコン７１の表示部８１に貯湯タンク３２が満
水になったことを試運転完了表示として表示する（ステ
ップＳ７）。この時、同時にリモコン７１のスピーカー
８８により貯湯タンク３２が満水になり試運転が完了し
たことをメロディや音声により報知してもよい。

【００３９】次に、リモコン７１のスイッチが操作され
たかどうかを確認し（ステップＳ８）、操作された場合
は試運転完了表示を終了し（ステップＳ９）、通常運転
モードに復帰する。このように、使用者がリモコン７１
の任意のスイッチを操作すれば、試運転モードから通常
の運転モードに簡単に復帰することができ、試運転モー
ドを切り忘れて通常運転ができなくなるという問題点を
なくすことができる。また、ステップＳ７では、ステッ
プＳ８でリモコン７１のスイッチが操作されるまでは試
運転完了表示を続けるため、施工者は試運転が完了した
ことを確実に認知することができる。

【００４０】本実施例では、リモコン７１の任意のスイ
ッチを操作すれば、試運転モードから通常の運転モード
に復帰するようにしたが、給湯栓が開栓され給湯流量セ
ンサー４４が水流を検出したことをもって試運転モード
から通常の運転モードに復帰するようにしても同様の効
果を得ることができる。

【００４１】また、前述のステップＳ５、Ｓ６では貯湯
タンク３２の満水が検出されると湯はり電磁弁２１を閉
弁したが、さらに湯はり量設定スイッチ８７で設定され
ている湯はり量を浴槽６２に供給した後で湯はり電磁弁
２１を閉弁するようにしてもよい。

【００４２】図２は、本発明の一実施形態に係わる加熱
装置１００を電気温水器に適用した別の実施例における
構成図である。図１との違いは、湯はり電磁弁２１の代
わりに、高温給湯管５に高温水の供給を開始／停止する
ための第一電磁弁２２（本実施例では遮断弁を電磁弁と
して説明する）を備え、一方、バイパス管７には水の供
給を開始／停止するための第二電磁弁２３を備えている
点と、さらに、本体制御部７０Ａが、図１の本体制御部
７０に対して湯はり電磁弁２１の代わりに、第一電磁弁
２２、第二電磁弁２３等を制御するようになっている点
のみで、それ以外は同じ構成である。

【００４３】図６は、試運転モード実施手段を図２に示
す電気温水器に適用した場合の作動フローである。図５
との違いはステップＳ２がステップＳ２Ａに、ステップ
Ｓ６がステップＳ６Ａに置き換わっている点のみでそれ
以外は同じである。つまり、ステップＳ２Ａでは、湯は
りスイッチ８２が５秒連続で操作されると試運転が開始
され、第一電磁弁２２が開弁される。ステップＳ６Ａで
は、満水検出手段により貯湯タンク３２の満水が検出さ
れると第一電磁弁２２を閉弁するようにしている。これ
により、給水源からの水は全て貯湯タンク３２へ流入す
るようになるため、貯湯タンク３２を満水にするために
要する時間を最短にすることができる。

【００４４】また、ステップＳ５、Ｓ６Ａでは貯湯タン
ク３２の満水が検出されると第一電磁弁２２を閉弁した
が、さらに湯はり量設定スイッチ８７で設定されている
湯はり量を浴槽６２に供給した後で第一電磁弁２１を閉
弁するようにしてもよい。

【００４５】図７は、湯はり流量センサー４５の断面図
である。湯はり流量センサー４５はホールＩＣ３０６を
外周の一部に備えたケース３０１、静翼である渦流羽根
３０２、マグネット３０５を備えた羽根車３０３、羽根
車３０３のシャフト３０４から構成される。湯はり混合
比調整弁４６Ｂで混合された湯は、湯はり流量センサー
４５のＩＮ側から流入し、渦流羽根３０２により旋回流
となり、羽根車３０３を回転させる。これにより、羽根
車３０３に備えられたマグネットがケース３０１の外周
部に備えられたホールＩＣ３０６に近づくごとにホール
ＩＣ３０６が導通状態となる。ホールＩＣ３０６には本
体制御部７０または本体制御部７０Ａから直流電圧が印
加されておりホールＩＣ３０６の導通回数を検出するこ
とで湯はり流量センサー４５を通過する湯の水量を検出
することができる。なお、給湯流量センサー４４も同様
の構造となっている。

【００４６】図８は、湯はり流量センサー４５の流量検
出特性を示す図である。縦軸には加熱装置１００内に流
入してくる水量を示し、横軸にはその時の湯はり流量セ
ンサー４５のホールＩＣ３０６の単位時間当たりの導通
回数を示している。直線Ａは貯湯タンク３２が満水にな
っている状態で湯はり流量センサー４５に湯水が流れた
場合の流量検出特性を示している。一方、直線Ｂは貯湯
タンク３２が満水になる前の状態で、給水源から貯湯タ
ンク３２内に流入する水により押し出された貯湯タンク
３２内に残っている空気が湯はり流量センサー４５に流
れた場合の特性を示している。直線Ｂ、すなわち空気が
流入する場合の特性について説明すると、加熱装置１０
０内に流入してくる水量が少ない場合、つまり、湯はり
流量センサー４５を通過する空気量が少ない場合は、湯
はり流量センサー４５の羽根車３０３が回転できないた
め、湯はり流量センサー４５のホールＩＣ３０６の単位
時間当たりの導通回数はゼロである。そして、加熱装置
１００内に流入してくる水量が一定量を超えると湯はり
流量センサー４５を通過する空気量が増えて導通が認め
られるようになり、その後は水量に比例して単位時間当
たりの導通回数が増加する。

【００４７】試運転開始後、満水検出手段により貯湯タ
ンク３２の満水が検出されるまで（つまり、貯湯タンク
３２内に残っている空気が湯はり流量センサー４５に流
れた場合）は、測定された前記導通回数を元に、直線Ｂ
に従って貯湯タンク３２内に流入する水量を求めるよう
に制御する。そして、満水検出手段により貯湯タンク３
２の満水が検出された後（つまり、湯はり流量センサー
４５に湯水が流れた場合）は、測定された前記導通回数
を元に、直線Ａに従って貯湯タンク３２内に流入する水
量を求めるように制御する。これにより、試運転時およ
びその後の通常運転時における水量検出をそれぞれ正確
に行なうことができる。

【００４８】図９は、貯湯タンク３２が空の状態で試運
転を開始し、満水になるまでの湯はり流量センサー４５
のホールＩＣ３０６の単位時間当たりの導通回数の変化
を示した図である。試運転を開始してからは、貯湯タン
ク３２内に残っている空気が湯はり流量センサー４５に
流れているため、単位時間当たりの導通回数は図８の直
線Ｂに基づき少なめになっている。その後、貯湯タンク
３２が満水になると湯はり流量センサー４５に水が流れ
るため、単位時間当たりの導通回数は図８の直線Ａに基
づき多めになっている。満水直前は空気と水が混合され
た状態で流れるため変動が大きくなっている。

【００４９】加熱装置１００内に流入してくる水量が少
ない場合、つまり、湯はり流量センサー４５を通過する
空気量が少ない場合は、湯はり流量センサー４５の羽根
車３０３が回転できないため、貯湯タンク３２が満水に
なるまでは湯はり流量センサー４５のホールＩＣ３０６
の単位時間当たりの導通回数がゼロであるケースもあ
る。その後、貯湯タンク３２が満水になると湯はり流量
センサー４５に水が流れるため、導通が認められるよう
になる。

【００５０】上記いずれの場合においても、貯湯タンク
３２が満水になると湯はり流量センサー４５のホールＩ
Ｃ３０６の単位時間当たりの導通回数が増加する側に変
化する。これらの変化を検出し、単位時間当たりの導通
回数が増加したことをもって貯湯タンク３２が満水にな
ったと判断することができる。本実施例においては、こ
れを満水検出手段としている。

【００５１】満水検出手段の別の実施例として、満水検
出手段を、湯はり流量センサー４５の検出する積算水量
があらかじめ記憶されている水量を超えた場合に満水と
判断する判断手段としてもよい。この場合、事前に実験
により確認し定められた値などをあらかじめ本体制御部
７０（または本体制御部７０Ａ）に記憶しておき、積算
水量がこの水量を超えた場合に満水と判断することによ
り、貯湯タンク３２の満水を確実に検出することができ
る。ここで、湯はり混合比調整弁４６Ｂを湯側全開位置
に駆動できる場合には、バイパス管からの水の流出をな
くすことができ、給水源からの水は全て貯湯タンク３２
へ流入するため、貯湯タンク３２のタンク容量を、あら
かじめ記憶されている水量として用いてもよい。この場
合、事前の確認実験の手間を省くことができる。

【００５２】さらに、満水検出手段の別の実施例とし
て、貯湯タンク３２の上部にフロートスイッチを設け、
フロートスイッチがＯＮすることで満水になったことを
検出してもよいし、貯湯タンク３２の上部に電極を設
け、電極とアース間に貯湯タンク３２内の水を介して電
流が流れることを検出して満水になったことを検出して
もよい。

【００５３】

【表１】図１０は、貯湯タンク３２の容量を設定するために本体
制御部７０（または本体制御部７０Ａ）に設けられた容
量設定部を示した図である。容量設定部にはディップス
イッチを採用しており、ＳＷ１、２のＯＮ／ＯＦＦを切
り替えることで表１のように貯湯タンク３２の容量を切
替えることができる。例えば、ＳＷ１がＯＮ、ＳＷ２が
ＯＦＦの時は貯湯タンク３２の容量は２００リットルと
なる。このようにすることで貯湯タンク３２の容量が異
なっても同じ本体制御部７０（または本体制御部７０
Ａ）を使用することができる。また、ここで設定された
容量を、満水検出手段に使用するタンク容量としてもよ
い。

【００５４】容量設定の別の実施例として、リモコン７
１のスイッチ操作により貯湯タンク３２の容量を設定で
きるようにしてもよい。例えば、リモコン７１の２つの
湯はり量設定スイッチ８７を同時に５秒間押し続けると
容量設定モードとなり、湯はり量設定スイッチ８７によ
り、容量の設定値を変更できるようにする。このように
すれば、本体制御部７０（または本体制御部７０Ａ）に
ディップスイッチを設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

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

【図２】本発明の一実施形態に係わる加熱装置１００
を電気温水器に適用した別の実施例における構成図

【図３】本発明に係わる給湯混合比調整弁４６Ａ（ま
たは湯はり混合比調整弁４６Ｂ）の構造図

【図４】本発明に係わる給湯混合比調整弁４６Ａ（ま
たは湯はり混合比調整弁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

【図５】試運転モード実施手段を図１に示す電気温水
器に適用した場合の作動フロー

【図６】試運転モード実施手段を図２に示す電気温水
器に適用した場合の作動フロー

【図７】湯はり流量センサー４５の断面図

【図８】湯はり流量センサー４５の流量検出特性を示
す図

【図９】試運転モード時における湯はり流量センサー
４５のホールＩＣ３０６の単位時間当たりの導通回数の
変化を示した図

【図１０】本体制御部７０（または本体制御部７０Ａ）
に設けられた容量設定部を示した図

【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４Ａ…高温給湯管５…高温給湯管７…バイパス管８Ａ…給湯管９…湯はり給湯管２１…湯はり電磁弁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４６Ａ…給湯混合比調整弁４６Ｂ…湯はり混合比調整弁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７０Ａ…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１０１…止水栓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３０１…ケース３０２…渦流羽根３０３…羽根車３０４…シャフト３０５…マグネット３０６…ホールＩＣ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水を加熱し貯湯するための貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから供給される高温水を供給するための
高温給湯管と、前記貯湯タンクをバイパスさせ水を供給
するためのバイパス管と、高温水と水の混合比を調整す
る混合比調整弁と、前記混合比調整弁により混合された
混合水の供給／停止を行うための遮断弁と、前記混合比
調整弁の開度および前記遮断弁の開閉を制御する制御部
とを備えた貯湯式加熱装置において、前記貯湯タンクを
自動で満水にするための試運転モード実施手段を前記制
御部に備えたことを特徴とした貯湯式加熱装置。
【請求項２】前記試運転モード実施手段は、試運転が指
示されると前記遮断弁を開弁するように前記制御部で制
御する制御手段であることを特徴とした請求項１に記載
の貯湯式加熱装置。
【請求項３】前記貯湯タンクの満水を検出するための満
水検出手段を備え、前記試運転モード実施手段は、試運
転が指示されると前記遮断弁を開弁し、前記満水検出手
段が前記貯湯タンクの満水を検出した後に前記遮断弁を
閉弁するように前記制御部で制御する制御手段であるこ
とを特徴とした請求項１に記載の貯湯式加熱装置。
【請求項４】水を加熱し貯湯するための貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから供給される高温水を供給するための
高温給湯管と、前記貯湯タンクをバイパスさせ水を供給
するためのバイパス管と、前記高温給湯管に備えられ前
記高温水の供給／停止を行うための第一の遮断弁と、前
記バイパス管に備えられ前記バイパス管からの水の供給
／停止を行うための第二の遮断弁と、高温水と水の混合
比を調整する混合比調整弁と、前記混合比調整弁の開度
および前記第一、第二の遮断弁の開閉を制御する制御部
とを備えた貯湯式加熱装置において、前記貯湯タンクを
自動で満水にするための試運転モード実施手段を前記制
御部に備えたことを特徴とした貯湯式加熱装置。
【請求項５】前記試運転モード実施手段は、試運転が指
示されると前記第一の遮断弁を開弁するように前記制御
部で制御する制御手段であることを特徴とした請求項４
に記載の貯湯式加熱装置。
【請求項６】前記貯湯タンクの満水を検出するための満
水検出手段を備え、前記試運転モード実施手段は、試運
転が指示されると前記第一の遮断弁を開弁し、前記満水
検出手段が前記貯湯タンクの満水を検出した後に前記第
一の遮断弁を閉弁するように前記制御部で制御する制御
手段であることを特徴とした請求項４に記載の貯湯式加
熱装置。
【請求項７】前記試運転モード実施手段は、試運転が指
示されると前記バイパス管から供給される水の通過量を
減じるように前記混合比調整弁の開度を前記制御部で制
御する制御手段であることを特徴とした請求項２、３、
５、６のいずれかに記載の貯湯式加熱装置。
【請求項８】前記試運転モード実施手段は、試運転が指
示されると前記バイパス管から供給される水の通過量が
最小になるように前記混合比調整弁の開度を前記制御部
で制御する制御手段であることを特徴とした請求項２、
３、５、６のいずれかに記載の貯湯式加熱装置。
【請求項９】前記混合比調整弁により混合された混合水
の水量を検出するための流量センサーを備え、前記満水
検出手段は、前記流量センサーの検出する積算水量があ
らかじめ記憶されている水量になると満水と判断する判
断手段であることを特徴とした請求項３、６、７、８の
いずれかに記載の貯湯式加熱装置。
【請求項１０】前記あらかじめ記憶されている水量は、
前記貯湯タンクのタンク容量としたことを特徴とした請
求項９に記載の貯湯式加熱装置。
【請求項１１】前記混合比調整弁により混合された混合
水の水量を検出するための流量センサーを備え、前記満
水検出手段は、前記流量センサーの単位時間あたりの検
出値が増加する側に変化した時に満水と判断する判断手
段であることを特徴とした請求項３、６、７、８のいず
れかに記載の貯湯式加熱装置。
【請求項１２】前記貯湯式加熱装置の運転を指示するた
めのリモコンを備え、前記タンク容量を設定するための
容量設定部を前記制御部または前記リモコンに設けたこ
とを特徴とした請求項１０に記載の貯湯式加熱装置。
【請求項１３】試運転時の前記流量センサーの流量検出
特性と、前記貯湯タンクが満水になった後の通常運転モ
ードでの流量検出特性とを異ならしめるように前記制御
部で制御することを特徴とした請求項９ないし請求項１
１に記載の貯湯式加熱装置。
【請求項１４】前記貯湯式加熱装置の運転を指示するた
めのリモコンを備え、前記試運転モード実施手段による
試運転の開始は前記リモコンにより指示されることを特
徴とした請求項１ないし請求項１３に記載の貯湯式加熱
装置。
【請求項１５】前記貯湯式加熱装置の運転を指示するた
めのリモコンを備え、試運転が実施中であることを前記
リモコンにより報知することを特徴とした請求項１ない
し請求項１４に記載の貯湯式加熱装置。
【請求項１６】前記貯湯式加熱装置の運転を指示するた
めのリモコンを備え、試運転が完了したことを前記リモ
コンにより報知することを特徴とした請求項１ないし請
求項１５に記載の貯湯式加熱装置。
【請求項１７】前記貯湯式加熱装置の運転を指示するた
めのリモコンを備え、試運転完了後に前記リモコンの操
作が行われた場合に通常運転モードに復帰するように前
記制御部で制御することを特徴とした請求項１ないし請
求項１６に記載の貯湯式加熱装置。