JP2007113889A - Water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワンレバー水栓利用に好適な給湯器に係り、利用者の意図しない出湯を減らすことができ、利便性、省エネ性の向上を可能とする給湯器に関する。 The present invention relates to a water heater suitable for use with a one-lever faucet, and relates to a water heater that can reduce hot water unintended by a user and can improve convenience and energy saving.
近年、給湯システムにおいてワンレバー(シングルレバー)式水栓が普及している。これは蛇口でお湯、水の混合比を自由に調節できるものであり、レバー位置の調整により所望の温度のお湯を得ることができる。また、レバー位置を固定すれば常に同一温度のお湯を得ることもできる。 In recent years, one-lever (single lever) faucets have become popular in hot water supply systems. This can freely adjust the mixing ratio of hot water and water at the faucet, and hot water at a desired temperature can be obtained by adjusting the lever position. Moreover, if the lever position is fixed, hot water having the same temperature can always be obtained.
しかし、少量の水使用(例えば、歯ブラシに水をつける、ちょっと手を洗う、口をゆすぐ)のときに、水だけを出したいときにはワンレバーの位置を水側に移動させてから開栓する必要がある。これを行わずに開栓した場合、ワンレバーの待機位置によっては意図しない(必要としない)出湯が行われることになる。 However, when using a small amount of water (for example, watering a toothbrush, washing your hands a little, rinsing your mouth), you need to move the position of the one lever to the water side before opening the plug. is there. If the plug is opened without this, unintentional (not required) hot water discharge is performed depending on the standby position of the one lever.
一方、出願人によるロードサーベイによれば、一日の給湯使用において10秒以下の使用回数が累計約40%、30秒以下数が累計70%というデータが得られている。このような短時間使用の場合、利用者は水を使いたいと考えていることが多いと考えられるが、最低作動水量以上の開栓を行えば、自動的に給湯器側で加熱もしくは出湯が開始されてしまうことになり、省エネルギーの観点から問題となる。
なお、少量給湯に関する開示技術としては例えば特許文献1がある。これは、リモコンに最低作動水量が異なる複数のモードスイッチを設けて、モードスイッチの選択によって流量調整弁を作動させることにより流量調整するものである。これによれば、水栓で流量調整する煩雑さをなくすことができる。しかし、この技術では少量の水使用に関しては開示されていない。
On the other hand, according to the load survey by the applicant, data indicating that the number of times of use for 10 seconds or less is about 40% in total and the number of times of 30 seconds or less is 70% in total is used according to the daily hot water use. In such a short-time use, it is likely that the user wants to use water, but if the cap is opened more than the minimum amount of working water, heating or hot water will not automatically occur on the hot water supply side. It will be started, and it becomes a problem from a viewpoint of energy saving.
In addition, there exists patent document 1 as an indication technique regarding a small amount of hot water supply, for example. In this method, a plurality of mode switches having different minimum operating water amounts are provided in the remote controller, and the flow rate is adjusted by operating the flow rate adjusting valve by selecting the mode switch. According to this, the complexity of adjusting the flow rate with the water tap can be eliminated. However, this technique does not disclose the use of a small amount of water.
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、利用者が意図していない場合の出湯を減らすことにより利便性、省エネ性の向上を可能とする給湯器に関する技術を提供するものである。 This invention is for solving such a problem, and provides the technique regarding the hot water heater which can improve the convenience and energy-saving property by reducing the hot water when the user does not intend. Is.
本発明は、以下の内容を要旨とする。すなわち、
請求項1の発明は、給湯水栓からの通水を検出したときに給湯開始する給湯器において、給湯使用条件に対応して給湯開始の有無又は給湯開始までの時間を判定し、必要に応じて変更する手段を備えて成ることを特徴とする給湯器。
ここに、「給湯使用条件」とは、入水温等の給水条件、気温等の周囲環境条件、給湯水栓条件等、種々の条件をいう。また、給湯使用条件は単一条件のみに限らず、複数の条件が重複する場合を含む概念である。
本発明によれば、給湯使用条件に対応して、直ちに給湯を開始する「即湯モード」、又は給水のみ継続又は給湯開始までの時間を延長する「省エネモード」が選択されることになる。なお、モードが自動で選択される場合のみならず、リモコン等を用いて任意にモードを選択する場合も含む。
本発明において、「給湯器」はガス・電気等の熱源を問わず、また、瞬間式に限らず貯湯式を含む。
The gist of the present invention is as follows. That is,
The invention of claim 1 is a hot water heater that starts hot water supply when water flow from a hot water tap is detected, determines whether or not to start hot water supply or the time to start hot water supply in accordance with hot water use conditions, and if necessary A water heater characterized by comprising means for changing.
Here, the “hot water use condition” refers to various conditions such as a water supply condition such as an incoming water temperature, an ambient environment condition such as an air temperature, and a hot water tap condition. In addition, the hot water use condition is a concept including not only a single condition but also a case where a plurality of conditions overlap.
According to the present invention, the “immediate hot water mode” in which hot water supply is immediately started or the “energy saving mode” in which only the water supply is continued or the time until the hot water supply is started is selected in accordance with the hot water use condition. Note that this includes not only the case where the mode is automatically selected, but also the case where the mode is arbitrarily selected using a remote controller or the like.
In the present invention, the “hot water heater” is not limited to a heat source such as gas and electricity, and includes not only the instantaneous type but also a hot water storage type.
請求項2の発明は、上記給湯器において、所定の最低作動水量以上の通水量を検出したときに給湯加熱手段を作動させ、かつ、前記給湯使用条件に対応して最低作動水量を変更する手段を、さらに備えて成ることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the water heater, a means for operating the hot water supply heating means when detecting a flow rate equal to or greater than a predetermined minimum working water amount and changing the minimum working water amount corresponding to the hot water use condition Is further provided.
請求項3の発明は、上記給湯器において、給湯使用条件には、前回給湯使用終了からの経過時間を含むことを特徴とする。
請求項4の発明は、上記各給湯器において、前記給湯使用条件には、入水温を含むことを特徴とする。
請求項5の発明は、上記各給湯器において、前記給湯使用条件には、外気温を含むことを特徴とする。
請求項6の発明は、上記各給湯器において、前記給湯使用条件には、季節条件を含むことを特徴とする。
「季節条件」とは、利用者の少量使用時のお湯必要性を季節(例えばカレンダー月)によって判定するための条件をいう。例えば11月〜3月は少量使用であってもお湯を必要とすると判定し、最低作動水量を小さく設定する、又は開栓から加熱作動開始までの時間を短時間に設定する、等である。
The invention of
The invention of claim 4 is characterized in that, in each of the hot water heaters, the hot water use condition includes an incoming water temperature.
The invention of claim 5 is characterized in that, in each of the water heaters, the hot water use condition includes an outside air temperature.
The invention of
“Seasonal conditions” refer to conditions for determining the necessity of hot water when a user uses a small amount according to the season (for example, calendar month). For example, from November to March, it is determined that hot water is required even if it is used in a small amount, and the minimum amount of working water is set small, or the time from opening to the start of heating operation is set to a short time.
請求項7の発明は、上記各給湯器において、前記給湯使用条件には給湯水栓の開度又はレバー回転角度を含むことを特徴とする。
利用者の少量使用時のお湯必要性を、給湯水栓開度又はレバー回転角度から推測するものである。開度又は回転角度を検知するセンサを給湯水栓に取り付け、その情報を給湯器に送信することにより本発明を実現することが可能となる。
The invention of
The necessity of hot water when the user uses a small amount is estimated from the hot water tap opening or the lever rotation angle. The present invention can be realized by attaching a sensor for detecting an opening degree or a rotation angle to a hot water faucet and transmitting the information to the water heater.
図5は本発明の作用を示し、レバー回転角度に基づいて給湯開始条件の判定を行うものである。同図はワンレバー水栓20を上方から見た図であり、給湯配管22、給水配管23からそれぞれお湯、水が供給される。従来のワンレバー水栓においては、一般にレバー位置が第3象限(レバー21の支点を中心点としてX−Y座標を考える)にある状態で開栓すると、湯・水が混合されて供給される。しかし、本発明においては、レバー21がBの範囲、すなわちY軸に対して所定の角度Θ側に至るまでは、「省エネモード」が適用される。「即湯モード」が適用されるのはAの範囲にあるときに限られることになる。従って、角度Θを適切に定めることにより、前回使用時のレバー待機位置に関わらず「省エネモード」の適用回数が増し、利用者が意図しない(必要としない)出湯を回避することができ、省エネ性の向上を図ることが可能となる。
FIG. 5 shows the operation of the present invention, and the hot water supply start condition is determined based on the lever rotation angle. This figure is a view of the one lever faucet 20 as viewed from above, and hot water and water are supplied from a hot
請求項8の発明は、上記各給湯器は風呂追焚機能をさらに備え、かつ、前記給湯使用条件には風呂保温状態又は風呂湯張り状態か否かを含むことを特徴とする。
風呂保温状態又は風呂湯張り状態のときは風呂利用している確率が高いため、このような判定を行って「即湯モード」を適用することにより、利便性・快適性の向上を図ることができる。
The invention of claim 8 is characterized in that each of the water heaters further includes a bath chasing function, and the hot water use condition includes whether or not the bath is kept warm or is filled with bath water.
Since there is a high probability of using the bath when the bath is warm or hot, it is possible to improve convenience and comfort by applying such a determination and applying the “instant water mode”. it can.
請求項9の発明は、上記各給湯器において、前記給湯加熱手段が熱交換器を備えた瞬間式加熱手段であることを特徴とする。
瞬間式給湯器の場合、開栓から最初にお湯が到達するまでの時間が貯湯式と比較すると長く掛かるため、本発明の効果が特に顕著となる。
さらに、瞬間式給湯器は給湯初期に給水に熱を与える熱交換器を暖めることにエネルギーが消費されるため、省エネ効果が顕著である。
The invention of
In the case of an instantaneous water heater, since the time until the hot water reaches first after opening is longer than that of the hot water storage type, the effect of the present invention is particularly remarkable.
Furthermore, since the instantaneous water heater consumes energy to warm the heat exchanger that gives heat to the water supply in the initial stage of hot water supply, the energy saving effect is remarkable.
請求項10の発明は、上記各給湯器において、前記熱交換器が、潜熱回収型熱交換器を含むことを特徴とする。
潜熱回収型熱交換器を持つ給湯器は、通常の給湯器と比較して熱交換器の熱容量が大きいため、省エネ効果が顕著となる
The invention of claim 10 is characterized in that, in each of the hot water heaters, the heat exchanger includes a latent heat recovery type heat exchanger.
A water heater with a latent heat recovery type heat exchanger has a significant heat-saving effect because the heat capacity of the heat exchanger is larger than that of a normal water heater.
請求項11の発明は、上記各給湯器において、前記最低作動水量と前記給湯加熱手段の作動開始までの時間の少なくとも一方を変更可能なリモコンを、さらに備えて成ることを特徴とする。
水栓の近傍に設置するリモコンに最低作動水量、加熱作動開始時間等を設定可能なスイッチを付設することにより、利用者が簡易にこれらの設定を行うことができる。
The invention of claim 11 is characterized in that each of the hot water heaters further comprises a remote controller capable of changing at least one of the minimum amount of operating water and the time until the hot water supply heating means starts operating.
By attaching a switch capable of setting the minimum amount of working water, the heating operation start time, etc. to the remote controller installed in the vicinity of the faucet, the user can easily make these settings.
請求項12の発明は、上記各給湯器は給湯優先機能を備え、かつ、前記給湯使用条件には、給湯優先が風呂側に設定されているか否かを含むことを特徴とする。
給湯優先が風呂側に設定されているときは、風呂利用している確率が高い。本発明によれば、このような場合に「即湯モード」を適用することができ、利便性・快適性のさらなる向上を図ることができる。
The invention of claim 12 is characterized in that each of the water heaters has a hot water supply priority function, and the hot water use condition includes whether or not the hot water supply priority is set to the bath side.
When hot water supply priority is set on the bath side, the probability of using the bath is high. According to the present invention, the “instant water mode” can be applied in such a case, and the convenience and comfort can be further improved.
請求項13の発明は、上記各給湯器は給湯開始の有無又は給湯開始までの時間の変更に伴うエネルギー節約度を演算する手段と、エネルギー節約度又はその積算値のいずれか一方又は両方を表示する手段と、を、さらに備えて成ることを特徴とする。
例えば、リモコンにこのような表示を行うことにより、本発明による給湯器が省エネに貢献していることを利用者に認識してもらうことができる。
According to the invention of claim 13, each of the hot water heaters displays means for calculating the energy saving degree associated with the presence or absence of the hot water supply start or the change in time until the hot water supply start, and either or both of the energy saving degree and the integrated value thereof. And means for further comprising.
For example, by performing such a display on the remote controller, the user can recognize that the water heater according to the present invention contributes to energy saving.
上記各発明により、利用者の意図しない出湯を減らすことができ、省エネ化を実現できるという効果がある。また、本発明をワンレバー水栓に適用した場合、レバー待機位置を考慮することなく給湯利用を制限(意図しない出湯を防止)できるため、利便性を損なうことなく省エネ化を図ることが可能となる。
熱交換器を有する給湯器においては、従来の給湯制御では給湯初期の加熱が熱交換器の昇温のみに用いられるため熱ロスが多いが、本発明によれば不必要な熱交換器加熱を減らすことができるため省エネに資するという効果がある。特に、熱容量の大きな潜熱回収型熱交換器を持つ給湯器の場合、さらに大きな省エネ効果を得ることができる。
According to each of the above inventions, there is an effect that it is possible to reduce hot water unintended by the user and realize energy saving. In addition, when the present invention is applied to a one-lever faucet, it is possible to limit the use of hot water supply without considering the lever standby position (prevent unintentional hot water discharge), so that it is possible to achieve energy saving without impairing convenience. .
In a water heater having a heat exchanger, in the conventional hot water control, heating at the initial stage of hot water supply is used only for raising the temperature of the heat exchanger, so there is a lot of heat loss. However, according to the present invention, unnecessary heat exchanger heating is performed. Since it can be reduced, it has the effect of contributing to energy saving. In particular, in the case of a water heater having a latent heat recovery type heat exchanger having a large heat capacity, an even greater energy saving effect can be obtained.
以下、本発明に係る給湯器の実施形態について、図1乃至4を参照してさらに詳細に説明する。なお、重複を避けるため、各図において同一構成には同一符号を用いて示している。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。 Hereinafter, an embodiment of a water heater according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. In addition, in order to avoid duplication, in each figure, the same structure is shown using the same code | symbol. Needless to say, the scope of the present invention is described in the claims and is not limited to the following embodiments.
(第一の実施形態)
本実施形態は、入水温に対応して最低作動水量を変更可能とするものであり、主として請求項4に関する。図1は、本実施形態に係る給湯システム1の構成を示す図である。図2は、給湯器2の詳細構成を示す図である。図3は、給湯器2の制御部において行われる制御フローを示す図である。
(First embodiment)
The present embodiment can change the minimum amount of working water corresponding to the incoming water temperature, and mainly relates to claim 4. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a hot water supply system 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the
図1を参照して、給湯システム1は給湯器2、給水配管W1の分岐部P1で分岐して給湯器2に給水する給水配管W4、水栓側に水道水を直接供給する給水配管W2、給湯器2で加熱されたお湯を水栓3側に供給するための給湯配管W3、給湯器2に燃料である都市ガスを供給するガス供給管G1、給水配管W2及び給湯配管W3の末端に設けられているワンレバー水栓3を備えている。水栓3にはレバーが取り付けられており、レバー位置を左右に回転させることによりお湯、水の混合比を自由に調節でき、所望の温度のお湯を得ることができる。ワンレバー水栓3の近傍には給湯器リモコン4が設置されている。
Referring to FIG. 1, a hot water supply system 1 includes a
図2を参照して、給湯器2は筐体2a内部にバーナ9b,燃焼ファン9c、熱交換部9a、排気部9dを主要構成要素とする燃焼部9を備えている。給水配管W2は内部給水管W4に連なり、さらに熱交換器9a入側に接続している。また、熱交換器9a出側は内部給湯管W5を経由して給湯配管W3と接続している。給水管W4と給湯管W5間にはバイパス管W6が設けられており、給水が熱交換器9aをバイパスするように構成されている。給水管W4の分岐部P2上流側には、水量センサ7、入水温度センサ6が介入されている。また、給水管W5の分岐部P3下流側には流量制御弁V1が介入されている。また、バイパス管W6には流量制御弁V2が介入されている。ガス供給管G1は、内部ガス配管G2に接続され、さらにバーナ9bに導かれている。ガス配管G2途中にはガス比例弁V2が介入されている。
Referring to FIG. 2, the
次に、給湯器2の制御系統は以下の通りに構成されている。制御部5はCPU、ROM、RAM等を主要構成とするマイコン、記憶部、I/F部等(いずれも不図示)を備えており、各センサから送られる検出値及びリモコン4側からの要求に基づいてアクチュエータ(各制御弁等)を作動させて、利用者の所望する給湯供給を行うように構成されている。なお、リモコン4には不図示の省エネモード設定SWが設けられており、利用者が省エネモードを選択することにより以下の省エネモード制御が行われるものとする。
Next, the control system of the
以上の構成により、水栓3の開栓に伴い所定の最低作動流量以上の通水量のときはガス比例弁V2が開となりガスが供給される。さらに不図示の点火装置によりバーナ9bが点火される。これにより、熱交換器9aを通過する水は加熱されてお湯となり、給湯配管W3を経由して水栓3に供給される。このとき、熱交換器9a出側に設けられた温度センサ(図示せず)により給湯温度が計測され、流量制御弁V2の開度が調節される。これにより、熱交換器9aを通過したお湯とバイパス管W6を通過した水とが合流部P3で合流して設定給湯温度により水栓側に給湯される。
With the above configuration, the gas proportional valve V2 is opened and gas is supplied when the
給湯システム1は以上のように構成されており、次に図3をも参照して、本実施形態における水栓3開栓時の給湯制御フローについて説明する。なお、以下の各制御においては、リモコン4が省エネモードに設定されているものとする。利用者が水栓3を開栓すると(ステップS101)、給水管W4を経由して給湯器2に水道水が供給される。これに伴い、水量センサ7で通水量、入水温度センサ6で入水温が計測され、その検出値はそれぞれ制御部5に送られる。制御部5では、給水温が所定の温度(ここでは10℃)以上であるか否かが判定される(ステップS102)。10℃以上のときは、次に水量センサ7における検知水量が第一最低作動流量(ここでは5L/min(リッター/分))以上であるか否かが判定される(ステップS103)。当該条件に適合するときはバーナ9aに点火されて燃焼が開始され、給湯供給が行われる(ステップS105)。通水量が5L/min未満のときは(ステップS103においてNO)、燃焼が開始されることなく通水が継続される。これに伴い、水栓3では給水配管W2、給湯配管W3の双方から水が供給されることになる。その後、給湯栓閉栓(ステップS106)により本制御は終了する。
The hot water supply system 1 is configured as described above. Next, a hot water supply control flow when the
給水温が10℃未満のときは(ステップS102においてNO)、次に水量センサ7における検知水量が第二最低作動流量(ここでは3L/min)以上であるか否かが判定される(ステップS104)。当該条件に適合するときはバーナ9aに点火されて燃焼が開始され、給湯供給が行われる(ステップS105)。通水量が3L/min未満のときは(ステップS104においてNO)、燃焼が開始されることなく通水が継続され、水栓3では給水配管W2、給湯配管W3の双方から水が供給されることになる。その後、給湯栓閉栓(ステップS106)により本制御は終了する。給湯栓開栓状態(ステップS106においてNO)のときはさらにステップS102に戻り、上述の出湯制御が繰り返し行われることになる。
When the feed water temperature is less than 10 ° C. (NO in step S102), it is next determined whether or not the amount of water detected by the
本実施形態で示した最低作動流量、入水温等の値は例示であって、適宜最適の値を取り得ることはいうまでもない。
また、最低作動流量を二段階に設定する例を示したが、これに限らず、さらに多段階の最低作動流量を設定することも可能である。
また、本実施形態では入水温に基づいて最低作動流量を変化させる形態としたが、入水温に替えて外気温を用いる形態とすることも可能である。
また、本実施形態では入水温に基づいて自動的に最低作動流量を変化させる形態としたが、これに替えてリモコンに最低作動流量切替スイッチを設け、利用者が使用条件に合わせて切替スイッチを操作することにより、最低作動流量を選択する形態とすることも可能である。
The values such as the minimum operating flow rate and the incoming water temperature shown in this embodiment are examples, and it goes without saying that optimum values can be taken as appropriate.
Moreover, although the example which sets the minimum operating flow rate in two steps was shown, it is not limited to this, and it is also possible to set a multi-step minimum operating flow rate.
In the present embodiment, the minimum operating flow rate is changed based on the incoming water temperature. However, it is also possible to use an external air temperature instead of the incoming water temperature.
In this embodiment, the minimum operating flow rate is automatically changed based on the incoming water temperature. Instead, a minimum operating flow rate switch is provided on the remote controller, and the user sets the switch according to the usage conditions. It is also possible to adopt a form in which the minimum operating flow rate is selected by operation.
(第二の実施形態)
さらに、図5をも参照して本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、季節条件に対応してバーナ点火時期を調整する制御であり、主として請求項2、6に該当する。利用者が水栓3を開栓すると(ステップS201)、給水管W4を経由して給湯器2に水道水が供給される。これに伴い、水量センサ7で通水量が計測され、検出値は制御部5に送られる。制御部5では、水量センサ7の検知水量が所定の最低作動流量(3L/min)以上であるか否かが判定される(ステップS202)。通水量が3L/min未満のときは(ステップS202においてNO)、燃焼が開始されることなく通水が継続され、水栓3では給水配管W2、給湯配管W3の双方から水が供給されることになる。通水量が3L/min以上のときは(ステップS202においてYES)、次に制御部5が備えているカレンダー機能に基づいて、現在時期が冬季(11月〜3月)に該当するか否かが判定される(ステップS203)。これに該当するときは、次に水量センサ7が通水を検知後、1sec経過したか否かが判定される(ステップS204)。そして1sec経過後にバーナ9aに点火されて燃焼が開始され(ステップS206)、給湯供給が行われる。なお、1sec経過前(ステップS204においてNO)に閉栓されたときは(ステップS207)、そのまま本制御は終了となる。
(Second embodiment)
Furthermore, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is control for adjusting the burner ignition timing in accordance with seasonal conditions, and mainly corresponds to
現在時期が冬季以外のときは(ステップS203においてNO)、次に水量センサ7が通水を検知後30sec経過したか否かが判定される(ステップS205)。そして30sec経過後にバーナ9aに点火されて燃焼が開始され(ステップS206)、給湯供給が行われる。30sec経過前(ステップS204においてNO)に水栓3が閉栓されたときは(ステップS207)、そのまま本制御は終了となる。
When the current time is other than winter (NO in step S203), it is next determined whether or not 30 seconds have elapsed after the
本発明は、エネルギー源、加熱方式(瞬間式、貯湯式)を問わず、給湯配管を介してお湯を供給する給湯器に広く利用可能である。 The present invention is widely applicable to a water heater that supplies hot water via a hot water supply pipe regardless of an energy source or a heating method (instantaneous type, hot water storage type).
1 給湯システム
2 給湯器
3 ワンレバー水栓
4 給湯器リモコン
5 制御部
6 入水温度センサ
7 水量センサ
9 燃焼部
V1、V3 流量制御弁
V2 ガス比例弁
W1、W2、W4 給水配管
W3 給湯配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot
6
Claims (13)
Means for calculating an energy saving level associated with the presence or absence of the start of hot water supply or a change in time until the start of hot water supply, and a means for displaying either or both of the energy saving level and the integrated value thereof. The water heater according to any one of claims 1 to 12, characterized in that
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