JP2013092314A - 給湯器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ファン11、ファン11から空気が供給される燃焼部12、燃焼部12に可燃燃料を供給する供給量調節手段13及び点火手段13aを備えたバーナー装置21と、バーナー装置21によって湯が沸き上げられる貯湯タンク14と、商用電源15から電力を供給されて充電される二次電池16とを有する給湯器10であって、バーナー装置21は、通常時、商用電源15から電力を供給されて作動し貯湯タンク14の湯の沸き上げを行い、停電時、二次電池16から電力を供給されて作動し貯湯タンク14の湯の沸き上げを行い、しかも、一回の停電につき行われる貯湯タンク14の湯の沸き上げ回数には、上限値が設けられる。
【選択図】図1
Description
給湯器は、商用電源からの電力によって、これらの電動機器を作動させ、給湯栓に対して所定温度の湯を供給する。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、二次電池を備え、停電時には二次電池に蓄えられた電力を用いて作動し湯を供給する給湯器を提供することを目的とする。
また、一回の停電につき行われる貯湯タンクの湯の沸き上げ回数には、上限値が設けられるので、停電時は、貯湯タンクの湯の沸き上げ回数が制限され、二次電池内の電力の消耗を抑制可能である。
図1、図2に示すように、本発明の一実施の形態に係る給湯器10は、ファン11、ファン11から空気が供給される燃焼部12、燃焼部12に送られる液体燃料(可燃燃料の一例)の流量を調整するポンプ(供給量調節手段の一例)13及びイグナイター(点火手段の一例)13aを備えたバーナー装置21と、バーナー装置21によって湯が沸き上げられる貯湯タンク14と、商用電源15から電力を供給されて充電される二次電池16とを有している。以下、詳細に説明する。
燃焼室19には、バーナー装置21の燃焼部12が設けられ、燃焼部12は液体燃料(本実施の形態では灯油)を燃焼することによって発生する燃焼ガスを燃焼室19に供給して、貯湯タンク14内の湯を加熱する。なお、燃焼室19は、燃焼ガスを排出する図示しない排気機構を備えている。
貯湯タンク14には貯湯タンク14内の湯の温度を計測する温度センサ20が設けられ、通常時(即ち、商用電源15から電力が出力されている時)、バーナー装置21は、温度センサ20の計測温度が所定温度以下になったときに作動して燃焼部12を燃焼させ、貯湯タンク14内の湯を、後述のリモコン(給湯リモコン45又は浴室リモコン46)で設定された温度より少し高めの温度範囲で保つ。
また、バーナー装置21には、イグナイター13a(図2参照)が設けられ、本実施の形態では、燃焼部12、ポンプ13、ファン11及びイグナイター13aが一体となったバーナー装置21が用いられている。なお、図1ではイグナイター13aの記載を省略している。
給湯流路24には、貯湯タンク14から送られてきた湯に水を混合する混合弁29と給湯流路24を流れる湯の流量を調整する比例弁30が設けられている。
貯湯タンク14からの湯が設定温度を超えている場合、混合弁29で貯湯タンク14からの湯に水が混合され、蛇口22やシャワー23に供給される湯の温度を下げる。比例弁30は、開度を変えて給湯流路24を流れる湯の流量を調整する。
また、給湯流路24には、混合弁29から出た湯の温度を計測する温度センサ33が設けられ、蛇口22やシャワー23に供給される湯の温度が設定温度であるか否かは、この温度センサ33の計測温度によって検知することができる。混合弁29における湯と水の混合比は、温度センサ31、32、33の各計測温度を基にして決定される。
そして、浴槽25への湯張りが終了すると、開閉弁34は閉じられる。
なお、湯張り流路26には、開閉弁34の下流側に、断水時に浴槽25の湯が逆流するのを防止する図示しない逆流防止手段が設けられている。
制御装置35は、商用電源15と電動機器を電気的に接続する電力供給回路36及び各種プログラムが搭載されたマイクロコンピュータ37(演算器の一例)を備えている。電力供給回路36及びマイクロコンピュータ37もそれぞれ電動機器である。
マイクロコンピュータ37は、図2に示すように、ポンプ13、ファン11、イグナイター13a、開閉弁34、混合弁29、比例弁30及び温度センサ20、31〜33に信号接続され、指令信号を送信することによって、これらの電動機器を作動させることができる。
二次電池16は、通常時に商用電源15からの電力供給によって充電される。二次電池16としては、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池等を採用することができる。
二次電池16の電力出力側には、インバータ39が設けられている。インバータ39は、停電時に二次電池16から電力を供給されて作動し、二次電池16から出力される直流電力を交流電力に変換する。インバータ39から出力される交流電力は電力供給回路36に供給される。
通常時、インバータ39には電力が供給されず、インバータ39は停止状態となっている。
スイッチ40は、商用電源15から供給されていた電源が遮断されると、インバータ39と電力供給回路36を電気的に接続する。そして、スイッチ40は、インバータ39と電力供給回路36を電気的に接続している状態で商用電源15からの電力供給が再開されると、商用電源15と電力供給回路36を電気的に接続する。スイッチ40をこのように切り替えることによって、通常時、商用電源15からの電力が電力供給回路36に供給され、停電時に、二次電池16からの電力がインバータ39を介して電力供給回路36に供給されるようにする。
なお、二次電池16、コンバータ38及びインバータ39は、制御装置35、バーナー装置21等と共に筐体42内に配置されている。
二次電池16には、電力供給回路36に電気的に接続された温度センサ44が取付けられている。温度センサ44はマイクロコンピュータ37に信号接続された電動機器の1つであり、商用電源15から電力を供給されて作動し、二次電池16の表面温度を計測する。
従って、二次電池16は、高温状態が継続するのを抑制されている。
二次電池は一般的に高温状態が継続すると短命になるので、このファン11による空冷は、二次電池16の寿命を長くするのに有効である。
本実施の形態では、停電時に、二次電池16から温度センサ44に対して電力が供給されず(即ち、二次電池16の表面温度は計測されない)、ファン11の作動はバーナー装置21が液体燃料を燃焼しているときのみに限定され、二次電池16に充電された電力の消費を抑制する設計となっている。
給湯器10の使用者は、給湯リモコン45又は浴室リモコン46を操作して、浴槽25の湯張り温度や、蛇口22及びシャワー23に供給する湯の温度を設定することができる。給湯リモコン45及び浴室リモコン46は、入力された温度等を表示する表示部及び入力操作が行われる入力ボタンを有している。
なお、給湯リモコン45及び浴室リモコン46も、図1に示すように、電力供給回路36に電気的に接続された電動機器であり、通常時は、商用電源15から電力を供給され、停電時には、二次電池16から電力を供給されて作動する。
停電時、浴槽25への湯張りは禁止され、シャワー23及び蛇口22への給湯のみが可能な状態となる。具体的には、停電時、浴槽25への湯張りを行う際に用いられる開閉弁34には、二次電池16からの電力が供給されず、シャワー23及び蛇口22に給湯を行う際に用いられる電動機器には、必要に応じて、二次電池16から電力が供給される。これは、停電時に、シャワー23及び蛇口22への給湯を優先するという設計思想によるものである。
一回の停電につき行われる貯湯タンク14の湯の沸き上げ回数には、予め設定される上限値(本実施の形態では、1〜3回)が設けられている。このため、一回の停電中に行われた貯湯タンク14の湯の沸き上げが上限値に達すると、その停電が終わるまで、原則として新たな貯湯タンク14の湯の沸き上げは行われない。これは、バーナー装置21、即ち、ファン11、ポンプ13及びイグナイター13aの作動が、二次電池16の電力消費を伴うので、この貯湯タンク14の湯の沸き上げが制限無く行われるのを回避するためである。
特定の作動スイッチとは、給湯リモコン45及び浴室リモコン46にそれぞれ設けられた特定の入力ボタンであり、給湯器10の使用者は、この特定の入力ボタンを操作することによって、貯湯タンク14の湯の沸き上げが行われる状態にすることが可能である。これは、上限値を超えて貯湯タンク14の湯の沸き上げを行う際には、その旨を使用者に認識させるためのものである。
貯湯タンク14内の湯の温度が所定値以下の場合、貯湯タンク14の湯の沸き上げは、停電時に貯湯タンク14内の湯の温度を基準にして行われる。
貯湯タンク14の湯の沸き上げを開始する基準となる貯湯タンク14内の湯の温度をT1とすると、マイクロコンピュータ37は、温度センサ20を介して貯湯タンク14内の温度を継続的に計測し、その計測された温度がT1以下になると、ファン11、ポンプ13及びイグナイター13aを作動して、貯湯タンク14内の湯の沸き上げを開始する。
このように、T2より低温のT1を、貯湯タンク14の湯の沸き上げを開始する温度として採用することによって、停電時は、通常時に比べて貯湯タンク14内の湯の沸き上げ回数を減少させることができ、結果として停電時の消費電力を抑制可能である。
そして、停電時の貯湯タンク14の湯の沸き上げは、貯湯タンク14内の湯がT1より5〜10℃高い温度に達した時点で終了する。
貯湯タンク14内の湯の温度が所定値を超えている場合、貯湯タンク14内の湯の沸き上げは、貯湯タンク14が出湯するタイミングに合わせて行われる。
マイクロコンピュータ37は、貯湯タンク14からの出湯を検出すると、貯湯タンク14内の湯の沸き上げを開始し、貯湯タンク14からの出湯が止まったのを検出すると、貯湯タンク14内の湯の沸き上げを停止する。
貯湯タンク14内の湯の沸き上げを開始する温度は、停電時が通常時に比べて低く、貯湯タンク14内の湯の沸き上げを終了する温度は、停電時と通常時で同じである。具体的な湧き上げ開始温度は、通常時が60〜70℃の範囲の温度で停電時が40〜50℃の範囲の温度である。
従って、停電時の貯湯タンク14の湯の沸き上げ回数は通常時より減少し、点火時のイグナイター13aの消費電力及び消火後のファン11のポストパージに要する消費電力分だけ、電力の消費が抑制されることになる。
例えば、バーナー装置は、ガス燃料式のものであってもよい。ガス燃料式のバーナー装置を採用する場合、供給量調節手段は、ガス管に設けられた比例弁であって、燃焼部に供給されるガス燃料の流量は、比例弁の開度調整によって変化する。
また、浴槽内の湯を加熱する追焚き回路を設けてもよく、この場合、追焚き回路に設けられる電動機器については、停電時に電力供給がされないようにし、蛇口及びシャワーへの給湯を優先させることができる。
Claims (6)
- ファン、該ファンから空気が供給される燃焼部、該燃焼部に送られる可燃燃料の流量を調整する供給量調節手段及び点火手段を備えたバーナー装置と、前記バーナー装置によって湯が沸き上げられる貯湯タンクと、商用電源から電力を供給されて充電される二次電池とを有する給湯器であって、
前記バーナー装置は、通常時、前記商用電源から電力を供給されて作動し前記貯湯タンクの湯の沸き上げを行い、停電時、前記二次電池から電力を供給されて作動し前記貯湯タンクの湯の沸き上げを行い、しかも、一回の停電につき行われる前記貯湯タンクの湯の沸き上げ回数には、上限値が設けられることを特徴とする給湯器。 - 請求項1記載の給湯器において、一回の停電につき行われた前記貯湯タンクの湯の沸き上げ回数が前記上限値に達した後であっても、特定の作動スイッチによって前記貯湯タンクの湯の沸き上げが行われる状態になることを特徴とする給湯器。
- 請求項1又は2記載の給湯器において、停電時の前記貯湯タンクの湯の沸き上げは、該貯湯タンク内の湯の温度が所定値以下の場合、該貯湯タンク内の湯の温度を基準にして行われ、該貯湯タンク内の湯の温度が前記所定値を超える場合、該貯湯タンクが出湯するタイミングに合わせて行われることを特徴とする給湯器。
- 請求項3記載の給湯器において、停電時に前記貯湯タンク内の湯の温度が前記所定値以下の場合、該貯湯タンクの湯の沸き上げを開始する温度に通常時より低い温度を設定して、該貯湯タンクの湯の沸き上げを行うことを特徴とする給湯器。
- 請求項1又は2記載の給湯器において、前記貯湯タンクの湯の沸き上げは、通常時及び停電時で共に、該貯湯タンク内の湯の温度を基準に開始され、該貯湯タンクの湯の沸き上げを開始する温度は、停電時が通常時に比べて低いことを特徴とする給湯器。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の給湯器において、前記可燃燃料は液体燃料であり、前記供給量調節手段はポンプであることを特徴とする給湯器。
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