JP2020204439A - 給湯装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発熱部の発熱量が所定の発熱量を下回る場合に発熱部を間欠動作させる構成とされた場合に、発熱部の動作に係る表示が、間欠動作時にユーザに違和感を与えづらいよう適正に行われ得る給湯装置を提供する。【解決手段】給湯装置10は、水を加熱するための熱を発するとともに、その発熱量が調節可能な燃焼器103と、燃焼器103が動作しているときには点灯し、燃焼器103が停止しているときには消灯する燃焼ランプ204と、制御部121と、を備える。制御部121は、所定の温度の湯を得るために要求される要求熱量に基づいて燃焼器103の発熱量を調節し、燃焼器103の発熱量が所定の発熱量を下回らない場合は、燃焼器103を連続動作させ、燃焼器103の発熱量が所定の発熱量を下回る場合は、燃焼器103を間欠動作させ、当該間欠動作時には、燃焼器103が停止しているときにも燃焼ランプ204を点灯させる。【選択図】図1
Description
本発明は、給湯装置に関する。
熱交換器と、熱交換器を加熱するバーナーとを備え、熱交換器を加熱するために要求される要求熱量が、バーナーが有する最低の燃焼能力に対応した最低熱量以下である場合に、間欠運転(間欠動作)を行うようにバーナーが制御される給湯装置が、たとえば、特許文献1に記載されている。この給湯装置では、要求熱量が最低熱量より大きい場合に、比例制御による燃焼運転、即ち連続運転(連続動作)が行われる。
従来、給湯装置では、燃焼表示が行われている。たとえば、給湯装置には、リモートコントローラにLED等からなる燃焼ランプが設けられ、バーナーの燃焼および燃焼停止に同期して燃焼ランプが点灯および消灯する。なお、液晶パネル等の表示部に、バーナーが燃焼すると燃焼マークが表示され、バーナーの燃焼が停止すると、その燃焼マークが消えるような構成とされる場合もある。
上記のように、要求熱量が最低熱量以下である場合にバーナーの間欠運転を行う構成では、要求熱量によっては、間欠運転の周期が短くなることが想定される。よって、この構成において、上記の燃焼表示が行われた場合、間欠運転の周期が短くなると、たとえば、燃焼ランプが短い周期で点滅を繰り返すことになり、ユーザが、故障が生じたのではないかなどの違和感を覚える虞がある。
かかる課題に鑑み、本発明は、発熱部の発熱量が所定の発熱量を下回る場合に発熱部を間欠動作させる構成とされた場合に、発熱部の動作に係る表示が、間欠動作時にユーザに違和感を与えづらいよう適正に行われ得る給湯装置を提供することを目的とする。
本発明の主たる態様に係る給湯装置は、水を加熱するための熱を発するとともに、その発熱量が調節可能な発熱部と、前記発熱部が動作しているときには動作中を示す表示を行い、前記発熱部が停止しているときには前記動作中を示す表示を停止する表示部と、前記発熱部および前記表示部を制御する制御部と、を備える。ここで、前記制御部は、所定の温度の湯を得るために要求される要求熱量に基づいて前記発熱部の発熱量を調節し、前記発熱部の発熱量が所定の発熱量を下回らない場合は、前記発熱部を連続動作させ、前記発熱部の発熱量が前記所定の発熱量を下回る場合は、前記発熱部を間欠動作させる。さらに、前記制御部は、前記発熱部の間欠動作時には、前記発熱部が停止しているときにも前記動作中を示す表示が継続されるように前記表示部を制御する。
ここで、「所定の発熱量」は、たとえば、発熱部が調節可能な最低の発熱量、または、最低の発熱量よりも少し高い発熱量とすることができる。
また、たとえば、前記発熱部は、燃焼によって熱を発する燃焼器とすることができる。
上記の構成によれば、要求熱量が小さいことにより発熱部が間欠動作したとき、その間欠動作時において、発熱部の動作が停止しているときにも、表示部では動作中を示す表示が継続される。これにより、表示部が表示と非表示とを短い周期で繰り返すことを防止でき、ユーザが違和感を覚えてしまうことを防止できる。
本態様に係る給湯装置において、前記制御部は、前記間欠動作時、前記発熱部が動作する時間が所定時間よりも長い場合は、その動作が停止したときに前記動作中を示す表示を停止するよう、前記表示部を制御するような構成とされ得る。
上記の構成によれば、発熱部が動作する期間が長いために間欠動作の周期が長くなり、表示部による表示と非表示の繰り返し周期が長くなるときには、発熱部の動作および動作停止に同期して動作中を示す表示とその表示の停止とが行われる。このため、ユーザが違和感を覚えることを防止しつつ、ユーザが間欠動作時の実際の発熱部の動作状態を確認することが可能となる。
本態様に係る給湯装置において、前記制御部は、前記間欠動作時には、前記発熱部の連続動作時の表示態様と異なる表示態様で前記動作中を示す表示が行われるように前記表示部を制御するような構成とされ得る。
上記の構成によれば、ユーザは、発熱部が間欠動作していることを、表示部による動作中を示す表示の表示態様の違いにより把握することができる。
以上のとおり、本発明によれば、発熱部の発熱量が所定の発熱量を下回る場合に発熱部を間欠動作させる構成とされた場合に、発熱部の動作に係る表示が、間欠動作時にユーザに違和感を与えづらいよう適正に行われ得る給湯装置を提供できる。
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、ガス式の給湯装置に本発明を適用したものである。
図1は、給湯装置10の構成を示す図である。
図1に示すように、給湯装置10は、給湯器100とリモートコントローラ200とを備えている。給湯器100は、屋外または屋内に設置され、リモートコントローラ200は、屋内に設置される。
給湯器100は、外装ケース101を備える。この外装ケース101によって給湯器100の外殻が構成される。外装ケース101には、外気を導入するための吸気口101aが設けられている。ファン113が駆動されると、外装ケース101の内部が負圧となるため、吸気路R2を介して、空気が外装ケース101内に導入される。
外装ケース101の内部に缶体102が配置されている。缶体102内に、燃焼器103と、1次熱交換器104および2次熱交換器105が収容されている。燃焼器103には、点火を行うためのイグナイタ103aが含まれる。イグナイタ103aは、回路基板120の制御部121によって制御される。
燃焼器103には、配管106によって燃料ガスが供給される。配管106には、配管106を開閉するための電磁弁107と、燃料ガスの供給量を調節するための比例弁108が設けられている。比例弁108の開度が調節されることにより、燃料ガスの供給量が調節され、この結果、燃焼器103の発熱量が調節される。電磁弁107および比例弁108は、回路基板120の制御部121によって制御される。
1次熱交換器104および2次熱交換器105には、配管109が接続されている。配管109の入口に水が供給され、配管109の出口から湯が放出される。配管109を流れる水が1次熱交換器104および2次熱交換器105の流路を通る間に、燃焼器103の燃焼により生じた熱が1次熱交換器104および2次熱交換器105を介して水に伝達される。これにより、水が温められる。
なお、配管109の入口が水栓に繋がる場合と、外部装置に繋がる場合とがある。外部装置は、燃料電池の発電時の排熱を利用して予熱した水をタンクに蓄え、その予熱水を給湯装置10に供給する装置である。外部装置は、太陽熱を利用して予熱した水をタンクに蓄え、その予熱水を給湯装置10に供給する装置であってもよい。
1次熱交換器104は、顕熱回収式の熱交換器であり、2次熱交換器105は、潜熱回収式の熱交換器である。1次熱交換器104の流路部は銅からなっており、2次熱交換器105の流路部はステンレス鋼(SUS:Steel Use Stainless)からなっている。2次熱交換器105は、1次熱交換器104に対して排気路R1側に設けられている。配管109を流れる水は、2次熱交換器105を通る際に温められた後、さらに、1次熱交換器104を通る際に温められる。
配管109には、湯の放出量すなわち給湯量を調節するための出湯弁110が設けられている。出湯弁110は、ステッピングモータによって駆動される。出湯弁110の開度は、ステッピングモータのステップ数に従って変化する。ステッピングモータは、回路基板120の制御部121によって制御される。
さらに、配管109の入口側と出口側が配管111によってバイパスされている。配管109の入口側における配管111への分岐位置には、分配弁112が設けられている。分配弁112は、配管111への分流を制御するためのものである。分配弁112は、ステッピングモータによって駆動される。分配弁112の開度は、ステッピングモータのステップ数に従って変化する。分配弁112の開度により、配管111への分流の割合が調節される。配管109の出口へと向かう湯に配管111から水が混入され、これにより、配管109の出口から放出される湯の温度が調節される。ステッピングモータは、回路基板120の制御部121によって制御される。
缶体102の給気口102aにファン113が連結されている。また、缶体102の排気口102bは、外装ケース101の側面に形成された孔を介して、外装ケース101の外部に延び出している。ファン113は、モータ(図示せず)が駆動されることにより、燃焼器103に燃焼用の空気を供給する。ファン113は、所定の空燃比で燃焼器103に空気が供給されるよう、制御部121により所定の回転数に制御される。
給湯器100は、さらに、回路基板120と、3つの温度センサ131、132、133と、流量センサ134と、フレームロッド135を備えている。回路基板120には、制御部121の他、給湯器100を駆動するための回路部が実装されている。
制御部121は、たとえば、マイクロコンピュータと、マイクロコンピュータの制御プログラムを格納したメモリとからなっている。メモリは、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等を含む。メモリは、マイクロコンピュータのワーク領域としても用いられる。
3つの温度センサ131、132、133は、たとえば、サーミスタにより構成される。温度センサ131は、配管109における分配弁112よりも下流であって2次熱交換器105よりも上流に配置され、2次熱交換器105に入る前、即ち、2次熱交換器105および1次熱交換器104で加熱される前の配管109を流れる水の温度(以下、「入水温度」と称する)を検知する。温度センサ132は、配管109における1次熱交換器104よりも下流であって配管111よりも上流に配置され、1次熱交換器104から出た、即ち、2次熱交換器105および1次熱交換器104で加熱された後の配管109を流れる湯の温度(以下、「缶体温度」と称する)を検知する。温度センサ133は、配管109における配管111よりも下流であって出湯弁110よりも上流に配置され、配管111からの水が混合された後の配管109を流れる湯の温度(以下、「給湯温度」と称する)を検知する。温度センサ131、132、133からは、検知温度に対応する温度信号が制御部121へ出力される。
流量センサ134は、たとえば、羽根車式流量センサにより構成される。流量センサ134は、2次熱交換器105および1次熱交換器104を流れる水の流量(以下「缶体流量」と称する)を検知する。流量センサ134からは、検知流量に対応する流量信号が制御部121へ出力される。
フレームロッド135は、燃焼器103に設けられ、燃焼器103が燃焼しているか否かを検知する。燃焼器103が燃焼しているとき、フレームロッド135から制御部121へフレームロッド信号が出力される。燃焼器103の燃焼が停止すると、フレームロッド信号が停止する。
リモートコントローラ200は、たとえば、キッチンやリビングルーム等に設置され、給湯温度の設定や、種々の情報の表示のために用いられる。リモートコントローラ200は、制御部201と、操作部202と、表示部203と、燃焼ランプ204とを備えている。
制御部201は、たとえば、マイクロコンピュータと、マイクロコンピュータの制御プログラムを格納したメモリとからなっている。メモリは、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等を含む。メモリは、マイクロコンピュータのワーク領域としても用いられる。
操作部202には、給湯装置10を給湯が可能な動作状態に設定するための運転ボタン、給湯温度を設定するための設定ボタンなどの各種ボタンが設けられている。表示部203は、たとえば、液晶パネルであり、設定された給湯温度など、各種の情報が含まれる画面を表示する。燃焼ランプ204は、たとえば、単色または複数色の光を発光可能なLEDにより構成され、燃焼器103が燃焼(動作)しているときには点灯し、燃焼器103の燃焼(動作)が停止しているときには消灯する。表示部203および燃焼ランプ204は、制御部201により制御される。
給湯器100の回路基板120は、2芯通信線Sにより、リモートコントローラ200と接続されている。2芯通信線Sは、給湯器100からリモートコントローラ200に対する電源供給にも用いられる。電源電圧に通信信号が重畳されることにより、回路基板120の制御部121とリモートコントローラ200の制御部201との間で通信が行われる。たとえば、後述する燃焼制御において、制御部121から制御部201へ給湯信号、燃焼信号などが送信される。制御部121は、制御部201へ燃焼信号を送信することにより、制御部201を介して燃焼ランプ204を制御する。
次に、給湯装置10における燃焼器103の燃焼制御について説明する。
なお、本実施形態では、燃焼器103の燃焼制御に用いられる熱量が号数により表される。1号は、1L/minの流量の下で水温(湯温)を25℃上昇させるために必要な熱量である。よって、1号=25kcal/minとなる。
図2は、燃焼制御に係る処理を示すフローチャートである。燃焼制御に係る処理は、給湯器100の制御部121により、給湯装置10が動作状態にある間、繰り返し実行される。
図2を参照し、制御部121は、流量センサ134により検知された缶体流量が、最低作動流量(以下、「MOQ」と称する)以上であるか否かを判定する(S101)。給湯器100に接続されたカランの蛇口がユーザにより開かれると、水栓や外部装置からの水が給湯器100に供給されて配管109を流れ、缶体流量がMOQ以上となる。
制御部121は、缶体流量がMOQ以上であると判定すると(S101:YES)、ファン113を駆動するとともに、電磁弁107および比例弁108を開放し、イグナイタ103aにより点火を行い、燃焼器103の燃焼を開始する(S102)。そして、制御部121は、要求熱量に応じて燃焼器103の発熱量を調節する発熱量調節処理を、缶体流量がMOQ以上である間(S104:NO)、所定の実行周期[n]で繰り返し行う(S103)。
カランの蛇口がユーザにより閉じられ、水栓や外部装置からの水の供給が停止すると、缶体流量がMOQより小さくなる。制御部121は、缶体流量がMOQより小さくなったと判定すると(S104:YES)、電磁弁107および比例弁108を閉鎖して燃焼器103の燃焼を停止する(S105)。この際、制御部121は、ファン113を、燃焼器103の燃焼が停止してから所定時間、たとえば、10秒が経過した後に停止させる。
なお、ハンチング防止のため、MOQにヒステリシスを持たしてもよい。この場合、燃焼を開始させるための判定(S101)に用いるMOQの値が燃焼を停止させるための判定(S104)に用いるMOQの値よりも大きくされる。
図3は、発熱量調節処理を示すフローチャートである。
図3を参照し、制御部121は、要求熱量である要求号数QRを算出する(S201)。要求号数QRは、1次熱交換器104および2次熱交換器105での加熱により缶体設定温度の湯を得るために要求される熱量であり、缶体設定温度TT、入水温度Tinおよび缶体流量Qを用いて、次の(式1)により算出される。
QR=(TT−Tin)×Q×0.04・・・(式1)
QR=(TT−Tin)×Q×0.04・・・(式1)
ここで、缶体設定温度TTは、ユーザにより設定される給湯設定温度Trよりも所定温度α(たとえば、15℃)高い温度、即ちTr+αに設定される。給湯設定温度Trは給湯温度の目標値であり、リモートコントローラ200において、ユーザの操作により設定される。
上述のとおり、燃焼器103は、比例弁108の開度、即ち燃料ガスの供給量を調節することにより、その燃焼による発熱量の調節が可能である。比例弁108の開度、即ち燃料ガスの供給量が最大であるとき、燃焼器103の発熱量は最高となり、比例弁108の開度、即ち燃料ガスの供給量が、燃焼器103の安定的な燃焼状態を確保できる下限値であるとき、燃焼器103の発熱量は最低となる。
制御部121のメモリには、燃焼器103の発熱量が調節可能な範囲において、要求熱量、即ち要求号数に対応付けられて比例弁108の開度が設定されたテーブルが記憶されている。
制御部121は、算出された要求号数が、燃焼器103の最低の発熱量である最低号数以上であるか否かを判定する(S202)。給湯器100に供給される水の温度が低い場合や流量が大きい場合は、要求号数が大きくなるので、最低号数以上となりやすい。
要求号数が最低号数以上である場合(S202:YES)、制御部121は、メモリに記憶されたテーブルを参照して、要求号数に対応する比例弁108の開度を今回の開度に決定し(S203)、決定した開度となるように比例弁108の開度を調節する(S204)。
こうして、制御部121は、要求号数が最低号数を下回らない、即ち、燃焼器103の発熱量が調節可能な最低の発熱量を下回らない限り、実行周期[n]で、S201〜S204の処理を繰り返し、燃焼器103の発熱量を要求号数となるように調節しながら燃焼器103を連続動作、即ち連続燃焼させる。
このような燃焼制御によって燃焼器103の発熱量が調節されることにより、1次熱交換器104および2次熱交換器105により加熱された後の湯の温度、即ち缶体温度を、缶体設定温度TTに近い温度に維持することができる。なお、缶体設定温度TTに加熱された湯は、配管111からの水が混合されて給湯設定温度Trまで温度が下げられた後に、配管109の出口から放出され、カラン等へ供給される。
一方、給湯器100に供給される水の温度が高い場合や流量が小さい場合は、要求号数が小さくなるので、最低号数を下回りやすい。特に、給湯装置10が、水の予熱を行う外部装置に接続されている場合には、供給される水の温度が高くなるので、要求号数が最低号数を下回りやすくなる。
要求号数が最低号数を下回る場合(S202:NO)、制御部121は、仮想号数を算出する(S205)。仮想号数は、燃焼器103の燃焼によって要求号数に相当する発熱量(以下、「実入力号数」と称する)が実際に1次熱交換器104へ入力されたときに、1次熱交換器104により出力されると予測される発熱量である。実行周期[n]の仮想号数y[n]は、実入力号数x[n]と給湯器100が有する応答遅れの時定数Lとを用いて、指数移動平均に従う以下の(式2)により算出することができる。
y[n]=((L×y[n−1])+x[n])/(L+1)・・・(式2)
y[n]=((L×y[n−1])+x[n])/(L+1)・・・(式2)
ここで、y[n]は、今回の実行周期[n]での仮想号数であり、y[n−1]は、前回の実行周期[n−1]での仮想号数である。x[n]は、今回の実行周期[n]での実入力号数であり、燃焼器103の燃焼が停止しているときには0号となり、燃焼器103が燃焼しているときには最低号数となる。
制御部121は、算出された仮想号数が要求号数を超える場合(S206:YES)、燃焼器103の燃焼を停止する(S207)。一方、制御部121は、算出された仮想号数が要求号数以下である場合(S206:NO)、燃焼時の発熱量が最低号数となるように燃焼器103を燃焼させる(S208)。
こうして、制御部121は、要求号数が最低号数を下回る限り、実行周期[n]で、S201、S202、S205〜S208の処理を繰り返し、仮想号数が要求号数以下となる期間、最低号数で燃焼し、仮想号数が要求号数を超える期間、燃焼が停止するように、燃焼器103を間欠動作、即ち間欠燃焼させる。
要求号数が最低号数を下回る場合、燃焼器103の発熱量を最低号数となるように調節して燃焼器103を連続動作させても、缶体温度は、缶体設定温度TTよりも高くなって缶体設定温度TTに近い温度に維持できない。しかしながら、このような場合には、燃焼器103を間欠動作させることにより、間欠動作による平均的な発熱量が、最低号数より低い要求号数に近くなるようにできるので、缶体温度を、缶体設定温度TTに近い温度に維持することができる。
なお、図3のフローチャートには示されていないが、燃焼器103の間欠動作時において、燃焼器103が燃焼している期間が最小時間(たとえば、1秒)を超えない場合には、仮想号数が要求号数を超えても制御部121が燃焼器103の燃焼を停止させず、燃焼器103の燃焼が停止している期間が最小時間(たとえば、1秒)を超えない場合には、仮想号数が要求号数以下となっても制御部121が燃焼器103の燃焼を開始しないような構成が採られることが望ましい。また、S201で算出された要求号数が最低号数よりも低い所定号数を下回る場合には、制御部121が、燃焼器103の間欠動作を行わずに燃焼を停止させるような構成が採られることが望ましい。
さて、上記のような燃焼制御が行われた場合、要求号数によっては、燃焼器103の間欠動作の周期が短くなることが想定される。このような短い周期の間欠動作において、燃焼器103の燃焼および燃焼停止に同期してリモートコントローラ200の燃焼ランプ204が点灯および消灯すると、燃焼ランプ204が短い周期で点滅を繰り返すことになり、ユーザが、故障が生じたのではないかなどの違和感を覚える虞がある。そこで、本実施形態では、このような問題を回避できるように、燃焼ランプ204の燃焼表示が制御される。
図4は、給湯器100の制御部121により実行される燃焼ランプ204の燃焼表示の制御に係る処理を示すフローチャートである。図5は、リモートコントローラ200の制御部201により実行される燃焼ランプ204の燃焼表示の制御に係る処理を示すフローチャートである。図4および図5の制御処理は、給湯装置10が動作状態にある間、繰り返し実行される。
図4を参照し、制御部121は、フレームロッド信号がオンしたか(出力されたか)否かを監視する(S301)。燃焼器103が燃焼すると、フレームロッド信号がオンする(S301:YES)。これにより、制御部121は、リモートコントローラ200の制御部201へ燃焼信号を送信する(S302)。なお、フレームロッド信号が立ち上がると、立ち上がりからの経過時間の計測が開始される。
図5に示すように、制御部201は、燃焼信号を受信すると(S401:YES)、燃焼信号が受信されている間、燃焼ランプ204を点灯させる(S402)。つまり、実質的には、制御部121が燃焼ランプ204を制御し、燃焼信号によって燃焼ランプ204を点灯させることになる。
次に、制御部121は、フレームロッド信号がオフしたか(出力停止したか)否かを監視する(S303)。燃焼器103の燃焼が停止することにより、フレームロッド信号がオフすると(S303:YES)、制御部121は、給湯信号が停止しているか否かを判定する(S304)。
給湯信号は、給湯が行われているか否かをリモートコントローラ200へ通知する信号であり、カランの蛇口が開かれて、図2のS102で燃焼が開始され、給湯装置10による給湯が開始されると、制御部121からリモートコントローラ200の制御部201へ送信され、カランの蛇口が閉じられて、図2のS105で燃焼が停止され、給湯装置10による給湯が停止されると送信が停止される。リモートコントローラ200では、たとえば、給湯信号が受信されている時間がカウントされ、この時間を用いて給湯量が算出され、各給湯時の給湯量を積算した積算量が表示部203に表示される。
給湯信号が停止している場合は、燃焼器103が間欠動作において一時的に燃焼を停止したのではなく、給湯装置10による給湯が停止したことにより、連続動作または間欠動作していた燃焼器103が燃焼を停止したことを意味する。よって、制御部121は、給湯信号が停止していると判定すると(S304:YES)、燃焼信号の送信を停止する(S305)。図5に示すように、制御部201は、燃焼信号の受信が停止すると(S401:NO)、燃焼ランプ204を消灯させる(S403)。つまり、実質的には、制御部121が、燃焼信号の停止により燃焼ランプ204を消灯させることになる。
一方、給湯信号が停止していない場合は、燃焼器103が間欠動作において一時的に燃焼を停止したことを意味する。よって、制御部121は、給湯信号が停止していないと判定すると(S304:NO)、フレームロッド信号の立ち上がりから規定時間(たとえば、5秒)が経過しているか否かを判定する(S306)。
燃焼器103の間欠動作における燃焼時間が短く、規定時間が経過していない場合は、間欠動作の周期が短くなる虞がある。よって、この場合(S306:NO)、制御部121は、燃焼信号の送信を継続する。そして、制御部121は、フレームロッド信号がオンするか給湯信号が停止するかを待つ(S307、S308)。制御部121は、フレームロッド信号がオンすれば(S307:YES)、S303の処理へと戻ってフレームロッド信号のオフを監視する。一方、フレームロッド信号がオンする前に給湯信号が停止すれば(S308:YES)、制御部121は、S305の処理へ進んで、燃焼信号の送信を停止する。さらに、フレームロッド信号の立ち上がり、即ち燃焼器103の動作開始からの経過時間の計測は、規定時間が経過しない間はフレームロッド信号がオフしても継続される。よって、フレームロッド信号がオンする前に規定時間が経過した場合にも(S306:YES)、制御部121は、S305の処理へ進んで、燃焼信号の送信を停止する。
なお、経過時間の計測は、規定時間が経過する前にS307でフレームロッド信号がオンしたと判定された場合に、リセットされた後に再開される。
一方、燃焼器103の間欠動作における燃焼時間が長く、規定時間が経過している場合は、間欠動作の周期が短くなりにくい。よって、この場合(S306:YES)、制御部121は、燃焼信号の送信を停止する(S305)。
図6(a)は、燃焼器103の間欠動作の周期が短いときの燃焼ランプ204による燃焼表示について説明するための図であり、図6(b)は、燃焼器103の間欠動作の周期が短くないときの燃焼ランプ204による燃焼表示について説明するための図である。
図6(a)に示すように、燃焼器103の間欠動作の周期が短いときは、燃焼期間が規定時間を超えないため、燃焼器103の燃焼が停止しても燃焼ランプ204が消灯しない。即ち、間欠動作の間、燃焼ランプ204が点灯し続ける。よって、燃焼ランプ204が短い周期で点滅を繰り返すことを回避できるので、ユーザが違和感を覚えにくい。
これに対し、図6(b)に示すように、燃焼器103の間欠動作の周期が長いときは、燃焼期間が規定時間を超えるため、燃焼器103の燃焼が停止すると燃焼ランプ204が消灯する。即ち、間欠動作の間、燃焼および燃焼停止に同期して燃焼ランプ204が点灯および消灯する。よって、ユーザは、実際の燃焼器103の動作状態を確認できる。しかも、燃焼ランプ204は、長い周期で点滅を繰り返すことになるので、ユーザが違和感を覚えにくい。
<実施形態の効果>
本実施形態によれば、以下の効果が奏され得る。
本実施形態によれば、以下の効果が奏され得る。
要求号数に基づいて燃焼器103の発熱量が調節される場合に、その発熱量が調節可能な最低の発熱量を下回るときには、燃焼器103が間欠動作を行う。これにより、要求号数が低くなるような場合でも、1次熱交換器104および2次熱交換器105により加熱された後の湯の温度を、予め設定された缶体設定温度TTに近い温度に維持でき、温度が安定した給湯を行うことができる。
しかも、燃焼器103の間欠動作時には、燃焼器103の燃焼が停止しているときにも点灯が継続されるように燃焼ランプ204が制御されるので、燃焼ランプ204が短い周期で点滅を繰り返すことを防止でき、ユーザが違和感を覚えてしまうことを防止できる。また、燃焼信号の送信と停止が頻発することにより2芯通信線Sで通信混線が生じて、給湯器100からリモートコントローラ200へ他の信号が適切なタイミングで送信できなくなる、ということを防止できる。
また、間欠動作時、燃焼器103が燃焼する期間が所定時間よりも長い場合は、その燃焼が停止したときに燃焼ランプ204が消灯する。即ち、燃焼器103が燃焼する期間が長いために間欠動作の周期が長くなり、燃焼ランプ204が短い周期で点滅しないときには、燃焼および燃焼停止に同期して燃焼ランプ204が点灯および消灯する。このため、ユーザが違和感を覚えることを防止しつつ、ユーザが間欠動作時の実際の燃焼器103の動作状態を確認することが可能となる。
また、燃焼器103が燃焼を開始してからの経過時間の計測が燃焼の停止した後も継続し、経過時間が規定時間に到達した場合に燃焼ランプ204が消灯するので、間欠動作時に、動作と停止とが、双方の時間が長くなる周期で繰り返された場合に、停止時間が長いにもかかわらずいつまでも燃焼ランプ204が点灯し続ける、といった状態を回避でき、ユーザが違和感を覚えることを防止できる。
<変更例>
本発明に係る給湯装置は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
本発明に係る給湯装置は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
図7は、変更例に係る、給湯器100の制御部121により実行される燃焼ランプ204の燃焼表示の制御に係る処理を示すフローチャートである。図8は、変更例に係る、リモートコントローラ200の制御部201により実行される燃焼ランプ204の燃焼表示の制御に係る処理を示すフローチャートである。
上記実施形態では、燃焼器103の間欠動作時において燃焼ランプ204が点灯するときの表示態様、即ち発光色が、燃焼器103の連続動作時において燃焼ランプ204が点灯するときの表示態様、即ち発光色と同じとされた。これに対し、本変更例では、間欠動作時に燃焼ランプ204が点灯するときの表示態様、即ち発光色が、連続動作時に燃焼ランプ204が点灯するときの表示態様、即ち発光色と異なるようにされる。
図7を参照し、制御部121は、フレームロッド信号がオンすると(S501:YES)、燃焼器103が間欠動作中であるか否かを判定する(S502)。そして、燃焼器103が間欠動作中であれば(S502:YES)、制御部121は、リモートコントローラ200の制御部201へ間欠状態燃焼信号を送信する(S503)。
次に、制御部121は、フレームロッド信号がオフすると(S504:YES)、給湯信号が停止しているか否かを判定する(S505)。給湯信号が停止している場合(S505:YES)、給湯装置10による給湯が停止したことにより、間欠動作していた燃焼器103が燃焼を停止したと見做せるので、制御部121は、間欠状態燃焼信号の送信を停止する(S506)。
一方、給湯信号が停止していない場合は(S505:NO)、燃焼器103が間欠動作において一時的に燃焼を停止したと見做せるので、制御部121は、間欠状態燃焼信号の送信を継続したまま、フレームロッド信号がオンしたか否かを判定する(S507)。そして、給湯信号が停止するかフレームロッド信号がオンするまで、S505とS507の処理を繰り返す。そして、制御部121は、フレームロッド信号がオンすれば(S507:YES)、S504の処理に戻って、フレームロッド信号のオフを監視し、給湯信号が停止すれば(S505:YES)、S506の処理に進み、間欠状態燃焼信号の送信を停止する。
一方、S501でフレームロッド信号のオンを検出したときに、燃焼器103が連続動作中であれば(S502:NO)、制御部121は、リモートコントローラ200の制御部201へ燃焼信号を送信する(S508)。そして、フレームロッド信号がオフすると(S509:YES)、制御部121は、燃焼信号の送信を停止する(S510)。
なお、図7のフローチャートには示されていないが、間欠状態燃焼信号が送信されている間に、燃焼器103が間欠動作から連続動作に切り替わった場合、制御部121は、S508の処理に移行し、間欠状態燃焼信号に変えて燃焼信号を送信する。また、燃焼信号が送信されている間に、燃焼器103が連続動作から間欠動作に切り替わった場合、制御部121は、S503の処理に移行し、燃焼信号に変えて間欠状態燃焼信号を送信する。
図8を参照し、制御部201は、燃焼信号を受信すると(S601:YES)、燃焼信号が受信されている間、燃焼ランプ204を第1色、たとえば赤色の発光色で点灯させる(S602)。また、制御部201は、間欠状態燃焼信号を受信すると(S603:YES)、間欠状態燃焼信号が受信されている間、燃焼ランプ204を第2色、たとえば黄色の発光色で点灯させる(S604)。そして、制御部201は、燃焼信号または間欠状態燃焼信号の受信が停止すると(S601:NO→S603:NO)、燃焼ランプ204を消灯させる(S605)。
このように、制御部121は、燃焼器103の間欠動作時には、燃焼器103が停止しているときにも燃焼ランプ204を点灯させる。これにより、燃焼ランプ204が短い周期で点滅を繰り返すことを防止でき、ユーザが違和感を覚えてしまうことを防止できる。
さらに、制御部121は、燃焼器103の間欠動作時には、燃焼ランプ204を、燃焼器103の連続動作時の発光色とは異なる発光色で点灯させる。これにより、ユーザは、燃焼器103が間欠動作していることを、燃焼ランプ204の点灯形態(発光色)の違いにより把握することができる。
なお、本変更例においても、上記実施形態と同様に、間欠動作時において、燃焼器103が燃焼する期間が規定時間よりも長い場合は、その燃焼が停止したときに燃焼ランプ204が消灯するような構成が採られてよい。
<その他の変更例>
上記実施形態では、要求熱量である要求号数が、(式1)による演算により取得された。しかしながら、これに限られず、たとえば、入水温度Tinと缶体流量Qに対応付けられて要求号数QRが設定されたテーブルが制御部121のメモリに用意され、このテーブルを参照することにより、要求号数が取得されるようにしてもよい。
上記実施形態では、要求熱量である要求号数が、(式1)による演算により取得された。しかしながら、これに限られず、たとえば、入水温度Tinと缶体流量Qに対応付けられて要求号数QRが設定されたテーブルが制御部121のメモリに用意され、このテーブルを参照することにより、要求号数が取得されるようにしてもよい。
また、上記実施形態および上記変更例では、燃焼器103の燃焼表示が燃焼ランプ204により行われた。しかしながら、たとえば、燃焼器103の燃焼表示が表示部203により行われてもよい。この場合、表示部203には、たとえば、燃焼器103が燃焼すると燃焼マークが表示される。そして、燃焼器103の燃焼が停止すると、燃焼マークが消される。また、上記変更例のように、燃焼器103が連続動作しているときと間欠動作しているときとで表示部203の表示態様を変える場合には、燃焼マークの色や形状を異なるようにするとよい。
さらに、上記実施形態では、給湯器100の制御部121は、リモートコントローラ200の制御部201を介して燃焼ランプ204を制御するような構成とされた。しかしながら、制御部121は、直接、燃焼ランプ204を制御するような構成とされてもよい。
さらに、上記実施形態では、フレームロッド信号の立ち上がりからの経過時間の計測が、フレームロッド信号がオフしても、規定時間が経過するか、再びフレームロッド信号がオンするかしなければ継続された。しかしながら、経過時間の計測は、フレームロッド信号がオフしたときに停止してもよい。この場合は、フレームロッド信号のオン時間、即ち燃焼器103の動作時間が規定時間より短ければ、燃焼器103の動作停止中、その停止時間の長さに関わらず、燃焼信号が停止せずに燃焼ランプ204は点灯したままとなる。
さらに、上記実施形態では、燃焼信号および給湯信号は、それら信号が存在する場合にリモートコントローラ200へ送信し続けるように構成されたが、これに代えて、信号状態が変化した場合(信号ON→OFF、信号OFF→ON)にのみ送信するようにしてもよい。このように構成されれば、通信量を抑制できる。
さらに、上記実施形態では、図2のS101のMOQ以上か否かの判定およびS104のMOQ未満か否かの判定に、缶体流量が用いられた。しかしながら、これに代えてあるいはこれとともに、トータル流量(缶体流量+バイパス流量(配管111の流量))が用いられてもよい。トータル流量は、流量センサ134の検知流量および分配弁112の開度(制御位置)によって求められる。トータル流量を用いて判定される場合のMOQは、缶体流量を用いて判定される場合のMOQとは異なる値となる。
さらに、上記実施形態では、要求号数QRが最低号数を下回る場合に、燃焼器103の間欠動作が行われる。しかしながら、要求号数QRが最低号数よりも少し高い所定号数を下回る場合に、燃焼器103の間欠動作が行われるようにされてもよい。
さらに、上記実施形態では、燃焼器103の発熱量が、比例弁108の開度、即ち、燃料ガスの供給量により調節された。しかしながら、燃焼器103が複数のバーナーを備える場合には、燃焼器103の発熱量が、比例弁108の開度と点火されるバーナーの個数により調節されてもよい。
さらに、給湯器100の構成は、図1に示した構成に限られるものではなく、適宜変更可能である。
さらに、上記実施形態では、給湯のみが可能な給湯装置10が例示されたが、給湯とともに風呂の追い焚きが可能な給湯装置10に本発明が適用されてもよい。本発明は、給湯とともに温水暖房が可能な給湯装置に適用されてもよい。また、ガス式に限らず、オイル式等の他の燃焼方式の給湯装置に本発明が適用されてもよい。さらに、燃焼方式の給湯装置でなく、発熱部が電気ヒータ等である電気方式の給湯装置に本発明が適用されてもよい。
この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載の範囲で適宜種々の変更可能である。
10 給湯装置
103 燃焼器(発熱部)
121 制御部
204 燃焼ランプ(表示部)
103 燃焼器(発熱部)
121 制御部
204 燃焼ランプ(表示部)
Claims (4)
- 水を加熱するための熱を発するとともに、その発熱量が調節可能な発熱部と、
前記発熱部が動作しているときには動作中を示す表示を行い、前記発熱部が停止しているときには前記動作中を示す表示を停止する表示部と、
前記発熱部および前記表示部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
所定の温度の湯を得るために要求される要求熱量に基づいて前記発熱部の発熱量を調節し、
前記発熱部の発熱量が所定の発熱量を下回らない場合は、前記発熱部を連続動作させ、
前記発熱部の発熱量が前記所定の発熱量を下回る場合は、前記発熱部を間欠動作させ、
前記発熱部の間欠動作時には、前記発熱部が停止しているときにも前記動作中を示す表示が継続されるように前記表示部を制御する、
ことを特徴とする給湯装置。 - 請求項1に記載の給湯装置において、
前記制御部は、前記間欠動作時、前記発熱部が動作する時間が所定時間よりも長い場合は、その動作が停止したときに前記動作中を示す表示を停止するよう、前記表示部を制御する、
ことを特徴とする給湯装置。 - 請求項1または2に記載の給湯装置において、
前記制御部は、前記間欠動作時には、前記発熱部の連続動作時の表示態様と異なる表示態様で前記動作中を示す表示が行われるように前記表示部を制御する、
ことを特徴とする給湯装置。 - 請求項1ないし3の何れか一項に記載の給湯装置において、
前記発熱部は、燃焼によって熱を発する燃焼器である、
ことを特徴とする給湯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019113235A JP2020204439A (ja) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | 給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=73837893
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06249502A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-06 | Toto Ltd | 給湯装置 |
JPH10300205A (ja) * | 1997-04-30 | 1998-11-13 | Gastar Corp | 燃焼装置 |
-
2019
- 2019-06-18 JP JP2019113235A patent/JP2020204439A/ja active Pending
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JPH06249502A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-09-06 | Toto Ltd | 給湯装置 |
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