JP2002147851A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価な部品構成で熱交換器の凍結を防止でき、
発熱体やその電線の断線を検出可能とする給湯装置を提
供すること。 【解決手段】水を加熱し、お湯を得る給湯機の熱交換器
と、前記熱交換器の水管の凍結を防止する発熱体と、前
記熱交換器の雰囲気温度を検出する温度検知器と、前記
温度検知器の信号を元に前記発熱体の作動を制御する制
御装置を有した給湯装置において、前記温度検知器を前
記熱交換器の水管表面に取付けた給湯装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図２及び図３に従来の熱交換器の凍結防
止方法の作動原理図を示す。図２において熱交換器５の
外胴８の蛇管６に発熱体７を取付け、発熱体７は温度検
知器１０と直列に接続される。温度検知器１０は熱交換
器５の雰囲気温度を検出し、低温を検出すると接点が閉
接し、発熱体７に通電され蛇管６を加温し、熱交換器５
の凍結を防止する。温度検知器１０はバイメタルスイッ
チが用いられ、給湯機に用いる場合５℃で閉接し、７℃
で開接するのが一般的である。図３においては熱交換器
５の外胴８の蛇管６に発熱体７を取付け、発熱体７は制
御装置２に接続され、制御装置２にてその作動を制御す
る。制御装置２には熱交換器５の雰囲気温度を検知する
温度検知器４が接続され、温度検知器４が低温を検出す
ると発熱体７に通電し、熱交換器５の凍結を防止する。
温度検知器４はサーミスタが用いられ、制御装置２が予
め設定された温度以下を検出した場合、その検知温度に
対応するように設定された通信時間で発熱体７を通電制
御する。

【０００３】以上のように、従来の熱交換器の凍結を防
止する発熱体の通電制御は開ループ制御である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】雰囲気温度を検出して
熱交換器を加温する凍結防止方法は、発熱体内部、もし
くは各発熱体を接続した電線が何らかの原因で断線して
いた場合、発熱体に通電されず熱交換器を加温すること
が不可能なため、熱交換器を凍結破損してしまうという
問題がある。しかし、その通電状態を検出する方法とし
て、制御装置内に電流検出回路または電流検出素子を設
け、通電の有無を検出する方法が考えられるが、それら
は制御回路が複雑となり、専用素子を設けるにしても高
価なものになってしまう。また、給湯温度や給水温度を
検出する方法と同様に、熱交換器の蛇管の水温を検出す
る方法も考えられるが、水温を検出する温度検知器はス
テンレスまたは銅素材の保護管を必要とするため、雰囲
気温度を検出する温度検知器より構造的に複雑で高価な
ものとなってしまう。また、その取付けは水密を必要と
するため、取付け構造も複雑で高価なものとなってしま
う。

【０００５】本発明は、安価な部品構成で熱交換器の凍
結を防止でき、発熱体やその電線の断線を検出可能とす
る給湯装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のことを
特徴とする。 （１）水を加熱し、お湯を得る給湯機の熱交換器と、前
記熱交換器の水管の凍結を防止する発熱体と、前記熱交
換器の雰囲気温度を検出する温度検知器と、前記温度検
知器の信号を元に前記発熱体の作動を制御する制御装置
を有した給湯装置において、前記温度検知器を前記熱交
換器の水管表面に取付けた給湯装置。 （２）前記発熱体が加温状態において、前記熱交換器の
水管表面に取付けた温度検知が所定時間以内に所定値以
上の温度上昇を検出しない場合、異常を報知する手段を
有する（１）に記載の給湯装置。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例である熱
交換器の凍結防止方法の作動原理図を示す。雰囲気温度
を検出する温度検知器４の内部には、サーミスタ素子が
好適に用いられる。サーミスタ素子は温度により抵抗値
が変化するものであり、エポキシ樹脂でコーティングし
絶縁されているのが一般的である。発熱体７は内部に抵
抗体を有し、抵抗体はセラミックのケースにセメントに
て封止し絶縁されている。発熱体は通電することにより
抵抗体が発熱し、セラミックのケースに伝熱してケース
を発熱させる。発熱体の消費電力は１個当たり１６Ｗ程
度を使用し、熱交換器１個当たり２個使用する。

【０００８】図４は、本発明の一実施例である制御装置
の回路図を示す。温度検知器６は、抵抗Ｒ１とＲ２で分
圧されマイコン入力し、マイコンはトランジスタＴＲ１
を介してリレーＲＹ１に接続され、マイコンがＨｉｇｈ
出力をするとリレーの接点が閉接することにより抵抗体
７にＡＣ１００Ｖが印加される。温度検知器４からの検
知電圧は、マイコンでＡ／Ｄ変換され雰囲気温度データ
としてマイコンが認識し、５℃以下を検出した場合に発
熱体７に通電し、熱交換器５の蛇管６を加温する。発熱
体７に通電を開始する温度は、水が凍結する温度以上で
あり１℃から７℃の間で器具により適宜設定される。発
熱体７の通電制御は、ＯＮ／ＯＦＦ制御するのが一般的
であり、検知温度により通電時間を可変し、低温ほど長
時間加温する。熱交換器５の蛇管６は、一般的に熱伝導
性に優れている銅素材が用いられ、発熱体からの熱が伝
わり易く、かつ蛇管の正面温度と内部の水温は略同一と
なる。温度検知器６の取付け位置は、発熱体近傍の蛇管
の表面とし、発熱体に通電してから１０秒以内に２℃以
上の温度上昇が得られる距離に取付け、また、給湯機が
風を受けた場合その影響を受けない位置とする。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例について、図１にて説明す
る。温度検知器６は、給湯機１の給気口近傍の熱交換器
の蛇管６表面に取付けられている。取付けは固定金具も
しくは粘着テープ等により蛇管表面に密着させる。温度
検知器４は、制御装置２に接続され、制御装置２はＡＣ
１００Ｖと遠隔制御器３に接続されている。発熱体７は
熱交換器蛇管６の２個所に金具にて取付けられ、制御装
置２に接続されている。給湯機１が非通水状態におい
て、温度検知器４にて５℃以下を検出すると制御装置２
にて発熱体７を通電し、熱交換器蛇管６を加温する。加
温時間制御は、温度検知器の検知温度Ｔｏにより発熱体
の通電時間Ｔｏｎと非通電時間Ｔｏｆｆは下式となる。

【００１０】Ｔｏｎ＝１５−Ｔｏ（秒）、Ｔｏｆｆ＝４
５＋Ｔｏ（秒） 以上により発熱体の通電周期は、１周期６０秒で通電時
間を可変し制御する。Ｔｏｆｆの時間が経過したら再度
Ｔｏを検出し、５℃以下の場合に上式で通電を再開す
る。また、Ｔｏは給湯機１が設置される雰囲気温度であ
り−２０℃を最低温度と想定する。このとき温度検知器
４にて発熱体７への通電直前の検知温度から２℃の温度
上昇が１０秒以内にあった場合、マイコンが発熱体は正
常状態と判定し、温度上昇がない場合は異常状態と判定
する。異常状態と判定した場合、制御装置からＩ／Ｆ回
路を介して遠隔制御器３に信号を送出し、ブザー報知ま
たはＬＥＤを点滅表示させる。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、安価な部品構成に
より発熱体の断線状態が検出可能となり、また、その異
常を報知する手段を有することにより、迅速に発熱体の
交換作業を促すことが可能で、破損部品の交換費用の使
用者負担を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である熱交換器の凍結防止方
法の作動原理図を示す。

【図２】従来の一実施例である熱交換器の凍結防止方法
の作動原理図を示す。

【図３】従来の一実施例である熱交換器の凍結防止方法
の作動原理図を示す。

【図４】本発明の一実施例である制御装置の回路図を示
す。

【符号の説明】

１．給湯機 ２．制御装置 ３．遠隔制御器 ４．温度検知
器 ５．熱交換器 ６．蛇管 ７．発熱体 ８．熱交換器
外胴 １０．温度検知器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水を加熱し、お湯を得る給湯機の熱交換器
   と、前記熱交換器の水管の凍結を防止する発熱体と、前
   記熱交換器の雰囲気温度を検出する温度検知器と、前記
   温度検知器の信号を元に前記発熱体の作動を制御する制
   御装置を有した給湯装置において、前記温度検知器を前
   記熱交換器の水管表面に取付けた給湯装置。
2. 【請求項２】前記発熱体が加温状態において、前記熱交
   換器の水管表面に取付けた温度検知が所定時間以内に所
   定値以上の温度上昇を検出しない場合、異常を報知する
   手段を有する請求項１に記載の給湯装置。