JP2013024544A - 給湯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】運転オフ状態においては水量調整弁22が一定以上の通水を許す状態で待機し、この状態で水量調整弁22が所定水量を検知した場合には水量調整弁22は通水量を絞る方向に動作し、水量調整弁22が通水量を絞った状態においても給水口51と出湯口52の間で規定の水量以上の通水が可能であり、水量調整弁22が通水量を絞った状態において水量センサ18が実質的に通水を検知しなくなった場合には水量調整弁22を一定以上の通水を許す状態に戻して待機させる。
【選択図】図1
Description
また、このような給湯装置には、熱交換器を流れる湯水を燃焼装置で生成された高温の燃焼ガスの熱エネルギーで加熱する構成を備えたものがある。そして、この種の給湯装置では、リモコンの運転スイッチが入っている状態(以下、運転オン状態ともいう)でカラン等が操作されて、所定の条件になると、燃焼装置が燃焼する。即ち、運転オン状態で、給湯装置内の通水が生じれば、燃焼装置に点火される。一方、運転オフ状態であるならば、給湯装置内に通水が生じても、燃焼装置は燃焼しない。
ここでカランの一形態として、一つの調整レバーによって湯水の混合割合と、総吐出量とを調整するものがある(所謂シングルレバー)(特許文献2)。
この種のカランは、例えば調整レバーを右に回動させれば湯の混合割合が増大してカランから出湯される湯水の温度が上昇し、調整レバーを左に回動させれば水の混合割合が増大してカランから出湯される湯水の温度が下がる。
また調整レバーの自由端側を上昇させると、湯水の総量が増加し、調整レバーの自由端側を下げると、湯水の総量が減少する。
即ち、従来技術の給湯装置では、運転オフ状態であり、燃焼がなされない状態であっても、給湯装置内に通水が生じる場合がある。
それ故に、運転オフ状態では、熱交換器内に温度の低い水が流れて、熱交換器の表面温度が低下し、熱交換器の表面や燃焼部の内壁に結露水が付着することがあった。そのため、漏電や燃焼不良等の不具合が発生するおそれがあった。
例えば、通水量を少量になるように制御することによって、例え使用者が運転オフ状態でカランの給湯栓を開き、湯水を出した場合(湯を要求する状態)であっても、出湯口の開放量に対して、カランに設けられた蛇口から流れる水量が少なくなる。そのため、使用者は異常に気づきやすい。即ち、使用者は、運転オフ状態であることを認識することが可能である。その結果、使用者は、「カランの給湯栓を閉鎖するか」、「運転オン状態に変更する」ことが予想される。そして、使用者が、もしカランの給湯栓を閉鎖したのであれば、給湯装置の出湯口が閉鎖される。それ故に、熱交換器に一時的にしか水が流れず、熱交換器の表面温度があまり低下しない。即ち、熱交換器の表面や燃焼部の内壁での結露水の発生を抑制することが可能である。一方、使用者が、運転オン状態に変更したのであれば、使用者が給湯栓を開栓すると、燃焼装置の燃焼が始まる。そのため、熱交換器の表面温度が低下しない。即ち、熱交換器の表面や燃焼部の内壁での結露水の発生を抑制することが可能である。
また、本発明によれば、水量制御手段が通水量を絞った状態において通水検知手段が実質的に通水を検知しなくなった場合には前記水量制御手段を一定以上の通水を許す状態に戻して待機させる。
例えば、水量制御手段が弁であるならば、全開状態を許す状態に戻す。そうすると、使用者が、手動で運転オン状態に切り替え、さらにカランの給湯栓を開栓したとしても、出湯口が開放されてから、即座に、燃焼可能最低水量を検知することが可能である。
給湯装置1は、図1に示すように、一缶二水路型の加熱装置2が内蔵され、その加熱装置2に接続された異なる2系統の流路5,6と、制御手段3を有している。
なお、2系統の流路5,6の内の1つは、給湯流路5であり、他方は、風呂追い焚き流路6である。
燃焼装置8は、加熱装置2の燃焼室7の上端側に取り付けられており、この下方に給湯用の湯水を加熱するための給湯用熱交換器10と浴槽30内の湯水を追い焚きするための追い焚き用熱交換器11が設けられている。そして、燃焼装置8は、給湯用熱交換器10と追い焚き用熱交換器11に熱を供給する熱源として使用される。即ち、燃焼装置8は、下方に配された給湯用熱交換器10と追い焚き用熱交換器11に向けて火炎を発生させ、これにより発生した燃焼熱を給湯用熱交換器10と追い焚き用熱交換器11に供給することができる。
即ち、燃焼装置8は、図2のように、液体燃料を気化して燃料ガスを生成するための気化部41と、気化部41において発生した燃料ガスを燃焼する燃焼部48とを備え、気化部41に通電により発熱するヒータ43が設けられている。
燃焼装置8では、リモコン36に設けられた運転スイッチ34を運転オンにすると、ヒータ43に通電されて所定時間予熱が行われ、予熱が完了すると、報知手段38から予熱完了したことが報知され、燃焼指令の待機状態となる。この燃焼待機期間では、ヒータ43は通電されて待機予熱温度に維持されており、燃焼指令に応じていつでも着火、燃焼可能な状態を維持しつつ待機している。
従って、運転スイッチ34を運転オンにして予熱が完了すると、いつでも給湯などを開始することができ、使い勝手を向上させている。
制御手段3はタイマ機能を有しており、使用者が給湯装置1を使用しない時間帯に感知して自動的に運転オフ状態にする機能を有している。即ち、一定時間の間、給湯要求がない場合に運転スイッチ34をオフにすることができる。なお、使用者がリモコンで給湯装置1を使用しない時間帯を入力し、当該時間帯に自動的に運転オフ状態にする設定も可能である。
運転スイッチ34は、給湯装置1の状態を運転オン状態と運転オフ状態とを切り替えるスイッチである。
なお、ここでいう「運転オン状態」とは、制御装置35の一部又は全部が機能し、流量センサ18がMOQ(燃焼装置8を作動することができる最低限の単位時間当たりの流量)以上の水流を検知すれば燃焼動作が開始される状態を表す。一方、ここでいう「運転オフ状態」とは、制御装置35の一部又は全部は機能しているが、流量センサ18がMOQ以上の水流を検知しても燃焼動作を開始しない状態を表す。
即ち、報知手段38は、音声出力部49と表示部50を有している。
報知手段38は、現在の時点の設定温度の情報、現在の時点で燃焼装置8が運転しているかどうかの情報、リモコン36の運転スイッチ34がオフとなっているかどうかの情報、リモコン36の運転スイッチ34がオフの時に給湯流路5内に通水があったことの情報、等を報知してこれらの情報を使用者に伝達することができる。
また、報知手段38による情報の伝達の時期は、いつ行っても良い。表示部50に表示する場合、常に報知を行っても良い。また、表示部50に表示する場合や音声出力部49から音声を発する場合には、所定の条件の場合にのみ報知することも可能である。具体的には、リモコン36が使用者によって操作されたときに、報知手段38による情報の報知を行うようにすることができる。また、使用者が、手動で給湯装置1の出湯口52に接続されたカランの給湯栓12を操作することにより、水量センサ18によって湯の利用を検知して、この検知により報知手段38を操作するようにすることもできる。
また、報知手段38は、リモコン36の運転スイッチ34がオフの時に給湯流路5内に通水があった際と、リモコン36の運転スイッチ34がオンの時に給湯流路5内に通水があった際とで、音声出力部49から異なる音声情報を報知したり、音声情報の音質や発生の間隔を変えたりして行うことができる。
まず、本発明の特徴的な動作の説明に先立ち、リモコン36の運転スイッチ34がオンになっている際の動作(運転オン状態の動作)について説明する。
本実施形態の給湯装置1は、リモコン36の運転スイッチ34がオンになっている際に、給湯動作、追い焚き動作が可能であるが、特に給湯動作における出湯時の動作が本発明の特徴的な動作に関係するため、以下においては、給湯動作に注目して説明する。
なお、追い焚き動作は、出湯動作自体がなく、公知の動作と同様であるため、説明を省略する。
給湯装置1は、運転オン状態で、使用者によってカランの給湯栓12が操作されると、給水口51から水が供給され、熱交往き配管55を介して給湯用熱交換器10に導入される。このとき、温度センサ20や水量センサ18によって、給湯用熱交換器10に導入される湯水の入水温度が検知されると共に、単位時間当たりの流量が検知される。そして、水量センサ18による検知流量がMOQ(燃焼装置を作動することができる最低限の単位時間当たりの流量)以上であることが確認されると、燃焼量が演算されて燃焼装置8の燃焼動作が開始される。
そして、燃焼装置8では、その燃焼量で燃焼が行われる(フィードフォワード制御)。
即ち、出湯温度Toの検知後においては、出湯温度Toを加味した燃焼量に補正されて燃焼が行われる(フィードバック制御)。以後、フィードフォワード制御及びフィードバック制御の組み合わせ制御によって、燃焼量が制御され、設定温度Tsに調整された湯が安定的に出湯される。
また、給湯装置1は、運転オン状態においては、原則的に水量調整弁22は全開状態で待機している。
以上が、リモコン36の運転オン状態における給湯動作の説明である。
以下、図1の作動原理図と図5のフローチャートを用いて説明する。
その後、水量調整弁22を給湯配管16内に一定以上の通水を許す状態にする。ここでいう「一定以上の通水を許す状態」とは、一定以上の通水(例えば、MOQ以上の通水)が可能な状態を表し、全開も含む。本実施形態では水量調整弁22を全開状態にする(ステップ2)。
具体的には、報知手段38を介して、「運転スイッチがオンになっていないので、湯は使えません」などを、運転スイッチ34の切り替えやカランの給湯栓12を閉鎖状態への変更を促すメッセージを合わせて、使用者に伝達することができる。また、音声を発する周期(時間当たりの回数)については任意に変更してもよい。
本実施形態では、給湯配管16内の流量がMOQ以上の流量になるように制御するため、使用者が給湯栓12を閉鎖したかどうか検知できる。
具体的には、カランが、上記した一つの調整レバーによって湯水の混合割合と、総吐出量とを調整するものである場合、即ち、シングルレバーの場合、カランの調整レバーを右に回動させて調整レバーの自由端側を上昇させた状態(給湯栓開状態)から、調整レバーの自由端側を上昇させた状態を維持しつつ、左に回動させて給水栓を開状態に変更するか、給湯栓開状態を維持しつつ、運転オン状態に変更する。
そして、流量センサ18が給水流路5内の流水を検知し(ステップ6)、流量センサ18が実質的に通水を検知しなくなることで(MOQ以下になることで)、使用者が給湯栓12を開放していないことを確認する。使用者による給湯栓12の閉鎖を確認後(ステップ7)、水量調整弁22を所定の開度(全開も含む)まで開方向に自動的に開く。本実施形態では、制御装置35の指令によって、水量調整弁22を全開状態に開く(ステップ8)。即ち、使用者が手動でカランの給湯栓12を開放していないことが確認できたので、水量調整弁22を開く。
また、後者の場合、即ち、使用者が、リモコン36の運転スイッチ34をオンに切り替えると、流量センサ18が給水流路5内の流水を検知する(ステップ6)。そして、流量センサ18が再び流水を検知すると、ステップ9に移り、水量調整弁22を任意の開度にする。即ち、燃焼装置8が燃焼可能となるので、水量調整弁22を開く。
その後、制御装置35からの指令により自動的に水量調整弁22が全開状態とする(ステップ9)。そして、使用者が給湯栓12を開くと、流量センサ18によって、給水流路15内にMOQ以上の水が通過したことを検知し(流量を検知し)(ステップ10)、使用者に所定の情報が報知される(ステップ11)。その後、上述した燃焼動作が行われる。
具体的には、ステップ11では、表示部50に炎のマークの表示などを行うことで、燃焼装置8が稼働していることを使用者に視認させることができる。
一方、使用者が、リモコン36の運転スイッチ34を操作し、運転オン状態に変更したのであれば、使用者が給湯栓12を開栓すると、燃焼装置8の燃焼が始まる。そのため、給湯用熱交換器10の表面温度が低下しない。即ち、給湯用熱交換器10の表面や燃焼室7の内壁での結露水の発生を抑制することが可能である。
また、給湯装置1は、水量調整弁22の開度を閉方向に絞り、給湯配管16に所定の流量以上が流れるように所定の開度に制御する。即ち、水量調整弁22を全閉にしていない。そして、上記したように給湯装置1の制御手段3は、タイマ機能を有しており、使用者が給湯装置1を使用しない時間帯に感知して自動的に切れる(運転オフ状態にする)機能を有している。
また、水量調整弁22を全閉と全開を繰り返すと、水量調整弁22が磨耗し水量調整弁22の耐久性が低下する。しかし、本発明では水量調整弁22を全閉にしていないため、水量調整弁22の磨耗が生じにくい。即ち、全閉の場合に比べて、耐久性が高い。
7 燃焼室(燃焼部)
8 燃焼装置
10 給湯用熱交換器
18 水量センサ(通水検知手段)
22 水量調整弁(水量制御手段)
34 運転スイッチ
35 制御装置
38 報知手段
41 気化部
51 給水口
52 出湯口
Claims (3)
- 燃焼装置と、燃焼装置によって湯水を加熱する熱交換器と、給水口及び出湯口と、給水口及び出湯口の間に設けられ通水の有無を検知する通水検知手段と、給水口及び出湯口の間に設けられ通水量を制限する水量制御手段とを有し、給水口から供給された水を前記熱交換器で加熱して出湯口から出湯させる給湯装置であって、
制御装置を有し、前記制御装置の一部又は全部は機能していて前記通水検知手段が燃焼可能最低水量を検知すれば燃焼が開始される運転オン状態と、制御装置の一部又は全部は機能しているが通水検知手段が燃焼可能最低水量を検知しても燃焼が開始されない運転オフ状態と、がある給湯装置において、
運転オフ状態においては前記水量制御手段が一定以上の通水を許す状態で待機し、この状態で水量制御手段が所定水量を検知した場合には前記水量制御手段は通水量を絞る方向に動作し、水量制御手段が通水量を絞った状態においても給水口と出湯口の間で規定の水量以上の通水が可能であり、
水量制御手段が通水量を絞った状態において通水検知手段が実質的に通水を検知しなくなった場合には前記水量制御手段を一定以上の通水を許す状態に戻して待機させることを特徴とする給湯装置。 - 運転オフ状態において水量制御手段が所定水量を検知した場合に、使用者に報知する報知手段を有することを特徴とする請求項1に記載の給湯装置。
- 燃焼装置は、液体燃料を加熱して気化させ、気化した燃料を燃焼させるものであり、燃料を気化する気化部を有し、運転オン状態においては前記気化部が予熱され、運転オフ状態においては前記気化部の予熱が解除されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の給湯装置。
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JPH08121867A (ja) * | 1994-10-19 | 1996-05-17 | Rinnai Corp | 給湯装置 |
JPH10300204A (ja) * | 1997-04-25 | 1998-11-13 | Noritz Corp | 給湯器のエロージョン対策装置 |
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