JP2016166711A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱効率の向上を図りながら給水温度の高温域及び低温域でも安定した給湯を得ることが出来る給湯装置を提供する。
【解決手段】制御手段３１は、給水温度検出手段６により検出される給水温度が第１所定温度以上或いは、第２所定温度未満の時は、出口温度検出手段１０の検出する給湯熱交換器８の出口温度が第１固定温度になるように加熱器１７を制御すると共に、給水温度検出手段６により検出される給水温度が第１所定温度未満で第２所定温度以上の範囲内の時は、出口温度検出手段１０の検出する給湯熱交換器８の出口温度が給湯設定温度＋第２固定温度、但し、第１固定温度より低温の第３固定温度≦給湯設定温度＋第２固定温度≧第１固定温度の関係となるように制御するものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、熱を無駄をなくし熱効率の良い給湯を行う給湯装置に関するものである。

従来よりこの種のものに於いては、出湯初期で熱交換器の出口の温水温度が一定値以下の場合或いは、燃焼停止から一定時間を超えたことが計時された場合に、熱交換器の出口の温水温度が、所定の目標温度より高い目標温度となるように加熱器を制御するものであり、逆に言えば、通常使用時は低い目標温度で維持され、熱の無駄な供給や放熱がなく、熱効率が良い給湯装置を得ることが出来るものであった。（特許文献１参照）

特開２０１２−１５９２７８号公報

ところでこの従来のものでは、熱交換器の出口の目標温度を低く設定することで、熱交換器からの放熱量が減少して熱効率が向上するものであるが、給水温度が低いと再出湯時の湯温の落ち込みが大きくなり、又給水温度が高いとオンオフ燃焼時の温度ムラが大きくなり、出湯特性が悪化すると言う課題を有するものであった。

この発明はこの点に着目し上記課題を解決するために、特にその構成を、加熱器と、前記加熱器によって加熱され流水を温水とする給湯熱交換器と、前記給湯熱交換器の出口の温水温度を検出する出口温度検出手段と、前記給湯熱交換器に供給される給水温度を検出する給水温度検出手段と、前記給湯熱交換器からの温水と給水管から分岐した給水バイパス管からの給水とを混合する給湯混合弁と、前記給湯混合弁で混合された後の給湯温度を検出する給湯温度検出手段と、前記給湯温度検出手段で検出する給湯温度がリモコンで任意に設定可能な給湯設定温度になるように給湯混合弁を制御する制御手段とを備えたものに於いて、前記制御手段は、給水温度検出手段により検出される給水温度が第１所定温度以上或いは、第２所定温度未満の時は、出口温度検出手段の検出する給湯熱交換器の出口温度が第１固定温度になるように加熱器を制御すると共に、給水温度検出手段により検出される給水温度が第１所定温度未満で第２所定温度以上の範囲内の時は、出口温度検出手段の検出する給湯熱交換器の出口温度が給湯設定温度＋第２固定温度、但し、第１固定温度より低温の第３固定温度≦給湯設定温度＋第２固定温度≧第１固定温度の関係となるように制御するものである。

又請求項２では、前記給水温度による制御情報を記憶する記憶手段を備え、制御手段による前記制御は、次回の給湯開始から行うようにしたものである。

以上のようにこの発明によれば、給水温度が高い場合や低い場合は、給湯熱交換器を加熱して高い温度を維持させることで、再出湯時の湯温の落ち込みを小さくすると共に、オンオフ燃焼時の温度ムラも小さくなり、出湯特性も安定するものであり、更に給水温度が中間の安定した温度帯では、給湯熱交換器の温度を給湯設定温度＋第２固定温度ここでは１０℃とし、但し、第１固定温度より低温の第３固定温度≦給湯設定温度＋第２固定温度≧第１固定温度の関係となる温度に限定したものであり、実際には５０℃〜５７℃の温度となるものであり、給湯設定温度が低い程低温となるもので、給湯熱交換器を比較的に低温に維持することが出来、熱の放熱が防止され、熱効率を向上させることが出来るものである。

請求項２によれば、その給湯中に変更することで生じる大きな温度変動を確実に防止することが出来、次の給湯からとしたことで、熱効率の良い給湯をスムーズに開始することが出来、常に安定した給湯を維持することが出来るものである。

この発明の一実施形態を示す給湯装置の概略構成図。 同一実施形態の要部フローチャート。 他のの一実施形態を示す給湯装置の概略構成図。

次にこの発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は給湯装置で、大別して給湯回路２、風呂循環回路３、湯張り回路４より構成されるものである。

先ず、給湯回路２について説明すると、５は給水管、６は給水の温度を検出する給水サーミスタから成る給水温度検出手段、７は給水量を検出する給水流量センサ、８は給湯熱交換器、９は出湯管、１０は給湯熱交換器８の出口側の温水温度を検出するサーミスタからなる出口温度検出手段、１１は給水管５から給湯熱交換器８をバイパスして出湯管９に接続する給水バイパス管、１２は出湯管９からの高温の湯と給水バイパス管１１からの低温の水とを混合して適温に制御する給湯混合弁、１３は給湯管、１４は給湯混合弁１２で混合された温水の温度を検出するサーミスタからなる給湯温度検出手段、１５は過流出を防止する水比例弁、１６は給湯管１３の端部に設けられた蛇口、１７は給湯熱交換器８を加熱するバーナ部からなる加熱器である。

次に、風呂循環回路３について説明すると、１８は浴槽、１９は風呂戻り管、２０は風呂往き管、２１は前記加熱器１７により給湯熱交換器８と共に加熱されるように同一フィンで一体とされた風呂熱交換器、２２は浴槽１８内の湯水を強制循環させる自吸式の循環ポンプ、２３は循環する浴槽水の温度を検出する風呂サーミスタ、２４は浴槽水の循環の有無を検出する風呂フローセンサ、２５は浴槽１８内の水位を圧力によって検出する圧力センサからなる水位センサ、２６は後述する湯張り回路４と風呂循環回路３を接続する湯張り三方弁である。

次に、湯張り回路４について説明すると、２７は前記給湯回路２の給湯管１３下流側より分岐され、前記風呂循環回路３の湯張り三方弁２６に接続された湯張り管、２８は湯張り管２７を開閉する湯張り電磁弁、２９は湯張り管２７を通過する流量を検出する湯張りフローセンサ、３０は浴槽水の給湯回路２への逆流を防止するために二重に設けられた逆止弁で、予め設定された設定湯張り量の湯を浴槽１８へ湯張りするものである。

３１はマイクロコンピュータより構成されこの給湯装置１の制御を行う制御手段である。３２は前記制御手段３１に接続されて給湯装置１の動作指示を行うリモコンで、自動運転スイッチ３３や任意に給湯温度を３７℃〜５０℃まで１℃刻み５０℃〜７０℃までは５℃刻みで設定可能な給湯温度設定スイッチ３４、風呂温度設定スイッチ３５、保温スイッチ３６などの各種操作スイッチと表示器３７とが設けられているものである。

前記制御手段３１は、前記給湯温度検出手段１４で検出する給湯温度がリモコン３２で任意に設定された給湯設定温度になるように給湯混合弁１２を制御するものであり、更にこの制御手段３１は、給水温度検出手段６により検出される給水温度が第１所定温度以上ここでは２２℃以上或いは、第２所定温度未満ここでは９℃未満の時は、出口温度検出手段１０の検出する給湯熱交換器８の出口温度が第１固定温度ここでは５７℃になるように加熱器１７を制御すると共に、給水温度検出手段６により検出される給水温度が第１所定温度未満ここでは２２℃未満で第２所定温度以上ここでは９℃以上の範囲内の時は、出口温度検出手段１０の検出する給湯熱交換器８の出口温度が給湯設定温度＋第２固定温度ここでは１０℃、但し、第１固定温度ここでは５７℃より低温の第３固定温度ここでは５０℃≦給湯設定温度＋第２固定温度ここでは１０℃≧第１固定温度ここでは５７℃の関係となるように制御するものである。

前記制御手段１４による前記制御は、次回の給湯開始から行うようにしたものであり、又給湯熱交換器８の出口温度が給湯設定温度＋第２固定温度ここでは１０℃の制御状態或いは、第１固定温度ここでは５７℃より低温の第３固定温度ここでは５０℃≦給湯設定温度＋第２固定温度の１０℃≧第１固定温度ここでは５７℃の関係の制御状態、すなわち、給湯熱交換器８の出口温度が５７℃未満の制御状態で、浴槽１８の保温や沸き上げのための追い焚き運転が指示された場合は、低温状態では能力不足となるので、無条件に給湯熱交換器８の出口温度を５７℃に戻すものである。

次に熱効率を向上させるための給湯熱交換器８の出口温度の制御状態を図２のフローチャートで説明すれば、ステップ３８で給水温度検出手段６で検出する給水温度が第１所定温度以上か、すなわち２２℃以上かを判断し、ＹＥＳではステップ３９に進み給湯熱交換器８の出口の温水温度を第１固定温度である５７℃になるように制御手段１４を介して加熱器１７を制御するようにしたものであり、又ステップ３８でＮＯではステップ４０に進み給水温度検出手段６で検出する給水温度が第２所定温度未満か、すなわち９℃未満かを判断し、ＹＥＳではステップ３９に進み第１所定温度以上と同じく、給湯熱交換器８の出口の温水温度を第１固定温度である５７℃になるように制御手段１４を介して加熱器１７を制御するようにしたものである。

そしてステップ４０でＮＯではステップ４１に進み、給水温度検出手段６で検出する給水温度が、第１所定温度未満である２２℃未満で第２所定温度以上である９℃以上の範囲内かを判断し、ＹＥＳではステップ４２に進み給湯熱交換器８の出口の温水温度を、リモコン３２による給湯設定温度＋第２固定温度の１０℃を加えた温度に制御するものであり、ステップ４３ではこの給湯設定温度＋第２固定温度の１０℃を加えた温度が、第３固定温度の５０℃≦給湯設定温度＋第２固定温度の１０℃を加えた温度≧第１固定温度の５７℃の関係となるかを判断し、ＹＥＳてはステップ４２に戻って給湯熱交換器８の出口の温水温度が、リモコン３２による給湯設定温度＋第２固定温度の１０℃を加えた温度になるように制御するものであり、ステップ４３でＮＯの場合、すなわち給湯設定温度＋第２固定温度の１０℃を加えた給湯熱交換器８の出口温度の設定が、５０℃〜５７℃の範囲に入っていない時は、ステップ４４に進んで第３固定温度の５０℃≦給湯熱交換器の出口温度≧第１固定温度の５７℃の関係となるように、この範囲で一番近い温度に設定するものである。

このように給水温度が高い場合や低い場合は、給湯熱交換器を加熱して高い温度を維持させることで、再出湯時の湯温の落ち込みを小さくすると共に、オンオフ燃焼時の温度ムラも小さくなり、出湯特性も安定するものであり、更に給水温度が中間の安定した温度帯では、給湯熱交換器の温度を給湯設定温度＋第２固定温度ここでは１０℃とし、但し、第１固定温度より低温の第３固定温度≦給湯設定温度＋第２固定温度≧第１固定温度の関係となる温度に限定したものであり、実際には５０℃〜５７℃の温度となるものであり、給湯設定温度が低い程低温となるもので、給湯熱交換器を比較的に低温に維持することが出来、熱の放熱が防止され、熱効率を向上させることが出来るものである。

次に他の実施形態を示す図３について説明するが、同一部品には同一符号を付し説明を省略し、相違点のみを説明すると、制御手段３１に記憶手段４５を追加したものであり、前記した給湯熱交換器８の出口温度の確定した制御情報を記憶し、次回の給湯からこの記憶手段４６に記憶されている各制御情報に従って給湯制御することで、給湯中に変更することで生じる大きな温度変動を確実に防止することが出来、次の給湯からとしたことで、熱効率の良い給湯をスムーズに開始することが出来、常に安定した給湯を維持することが出来るものである。

２ 給湯回路
３ 風呂循環回路
４ 湯張り回路
６ 給水温度検出手段
８ 給湯熱交換器
１０ 出口温度検出手段
１７ 加熱器
３１ 制御手段
３２ リモコン
４５ 記憶手段

Claims (2)

1. 加熱器と、前記加熱器によって加熱され流水を温水とする給湯熱交換器と、前記給湯熱交換器の出口の温水温度を検出する出口温度検出手段と、前記給湯熱交換器に供給される給水温度を検出する給水温度検出手段と、前記給湯熱交換器からの温水と給水管から分岐した給水バイパス管からの給水とを混合する給湯混合弁と、前記給湯混合弁で混合された後の給湯温度を検出する給湯温度検出手段と、前記給湯温度検出手段で検出する給湯温度がリモコンで任意に設定可能な給湯設定温度になるように給湯混合弁を制御する制御手段とを備えたものに於いて、前記制御手段は、給水温度検出手段により検出される給水温度が第１所定温度以上或いは、第２所定温度未満の時は、出口温度検出手段の検出する給湯熱交換器の出口温度が第１固定温度になるように加熱器を制御すると共に、給水温度検出手段により検出される給水温度が第１所定温度未満で第２所定温度以上の範囲内の時は、出口温度検出手段の検出する給湯熱交換器の出口温度が給湯設定温度＋第２固定温度、但し、第１固定温度より低温の第３固定温度≦給湯設定温度＋第２固定温度≧第１固定温度の関係となるように制御する事を特徴とする給湯装置。
2. 前記給水温度による制御情報を記憶する記憶手段を備え、制御手段による前記制御は、次回の給湯開始から行うようにした事を特徴とする請求項１記載の給湯装置。

Images