JP3531263B2 - 給湯器 - Google Patents
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Landscapes
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入水を熱交換器で加熱
して得られる湯をカランやシャワー等に給湯する給湯器
に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の給湯器、たとえばガス給湯器にお
いては、次の構成を備えたものがある。 【０００３】すなわち、ガス給湯器を構成する熱交換器
の入水側には、入水温ＴCを検出する入水温センサ、お
よび入水量ＱCを検出する入水量センサが、また、熱交
換器の出湯側には、カランやシャワー等に給湯される湯
温ＴHを検出する湯温センサがそれぞれ配置されてお
り、また、熱交換器に対しては、これを加熱するガス比
例弁を有するガスバーナが設けられている。 【０００４】そして、入水温センサで検出された入水温
ＴC、入水量センサで検出された入水量ＱCに基づいて、
熱交換器で加熱して得られる湯温が、リモコンなどで予
め設定された設定温度ＴSになるように、ガス比例弁の
開度を調整してガス燃焼量をフィードフォワード制御す
る。 【０００５】また、湯温センサで検出される湯温ＴHと
上記の設定温度ＴSとが不一致である場合には、両者
ＴH，ＴSの偏差に基づいて、湯温ＴHが設定温度ＴSに一
致するようにガス比例弁の開度を調整してガス燃焼量を
フィードバック制御する。 【０００６】このように、フィードフォワード制御とフ
ィードバック制御とを組み合わせた制御機構を有するガ
ス給湯器では、入水温ＴCや入水量ＱCが変化した場合で
も、これに即応して、所望の設定温度ＴSに合致した温
度の湯が供給されるという利点を有する。 【０００７】なお、従来、フィードバック制御において
は、その制御量が一定値を越えないように制限が設けら
れている。その理由は、たとえば、カランやシャワー等
に給湯される湯温を検出する湯温センサの故障に起因し
て、その湯温センサで読み取られる湯温ＴHが、実際に
給湯される湯温よりも低く固定して読み取られる場合に
は、設定温度ＴSとの偏差が大きいので、フィードバッ
ク制御量は際限なく大きくなり、その結果、湯が異常に
昇温されることになるので、このような事態が生じない
ようにするためである。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種の給湯器においては、ガス比例弁の故障やガス種別の
初期設定誤りなどがそれぞれ生じることがある。 【０００９】そして、このような故障や錯誤等が生じた
場合には、カラン等に給湯される湯温が設定温度よりも
非常に高くなることが危惧される。 【００１０】たとえば、最大ガス圧設定用の二次圧設定
スイッチが熔着するなどのガス比例弁の故障が生じた場
合には、ガス比例弁は全開状態となり、このときのガス
燃焼量は最大値のままに保持されるため、入水量の多少
にもよるが、特に入水量が少ない場合には、カラン等に
給湯される湯温は設定温度ＴSを越えて高温となる。 【００１１】また、都市ガスや天然ガスなどのガス種別
の初期設定誤りをしたりすると、ガス比例弁の開度が同
じ場合でも、ガス燃焼時の発熱量が異なってくるので、
この場合も給湯される湯温が設定温度ＴSを越えて高温
となる事態が起こる。 【００１２】すなわち、ガス比例弁の開度を調整してガ
ス燃焼量をフィードフォワード制御する場合に、ガス種
別の設定が誤っていると、ガス比例別の開度が同じでも
ガスの発熱量が異なるために、カラン等に給湯される湯
温が設定温度ＴSになるように制御するのが難くなって
誤差が生じる。したがって、この場合には、湯温センサ
で検出される湯温ＴHが設定温度ＴSになるようにフィー
ドバック制御されるが、このフィードバック制御量にも
上述のように一定の制限があるために、その制限を越え
たときには、フィードバック制御量も一定値に固定され
たものとなる。その結果、カラン等に給湯される湯温も
設定温度ＴSを越えて高温のまま一定値に保持される。 【００１３】そして、このような高温の湯がそのままカ
ランやシャワーから出湯されると火傷などして危険であ
るから、このような異常事態が生じないように未然に防
止することが重要となる。 【００１４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、装置の制御範囲を越えて高温出湯に陥
ったと判断される場合には、即座にこの高温出湯状態か
ら脱却して安全動作に移行するようにし、危険発生を未
然に防止することを課題とする。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、カランやシャワー等に給湯される湯温を
検出する湯温検出手段を備えた給湯器において、次の構
成を採る。 【００１６】すなわち、本発明では、設定温度が４８℃
以下の場合には、予め設定された複数の判定温度を順次
変更するとともに、変更した各判定温度ごとに前記湯温
検出手段で検出される湯温が各判定温度を越えて継続し
て給湯される時間を計測し、この計測時間が各判定温度
の下で予め設定された各基準時間を超えた場合には危険
信号を発生する危険検知手段と、この危険検知信号から
の危険信号に応答して給湯を強制的に停止する給湯停止
手段とを備えるとともに、設定温度が４８℃よりも高い
場合には、上記危険検知手段による判定を行わない。 【００１７】 【作用】上記構成において、設定温度が４８℃以下の場
合には、危険検知手段は、予め設定された複数の判定温
度を順次変更するとともに、変更した各判定温度ごとに
前記湯温検出手段で検出される湯温が各判定温度を越え
て継続して給湯される時間を計測し、この計測時間が各
判定温度の下で予め設定された各基準時間を超えた場合
には危険信号を発生し、設定温度が４８℃よりも高い場
合には、上記危険検知手段による判定を行わない。 【００１８】この危険検知手段からの危険信号が発生さ
れると、給湯停止手段は、この危険信号に応答して給湯
を強制的に停止する。 【００１９】このため、装置の故障等に起因して、カラ
ン等に給湯される湯温が設定温度よりも非常に高くなっ
て異常が生じた場合には、即座にこの高温出湯状態から
脱却して安全動作に移行するため、危険発生を未然に防
止することができる。 【００２０】特に、本発明では、各々の判定温度とその
温度の下で出湯が継続される時間との兼ね合いによっ
て、湯温の異常の有無を判断するから、カランを絞るな
どの給湯量の変化に対応した過渡的な温度制御の途中で
不意に安全動作に移行してしまい、正常な温度制御動作
が阻害されるといった不都合が生じることがない。 【００２１】 【実施例】図１は本発明の実施例に係るガス給湯器のシ
ステム構成図、図２は図１のガス給湯器の動作説明に供
するフローチャートである。 【００２２】この実施例のガス給湯器１は、加熱機構部
２、コントローラ部３、およびリモコン部４を備える。 【００２３】加熱機構部２は、熱交換器６の上流側に入
水路８が、下流側に出湯路１０がそれぞれ接続されてお
り、入水路８の途中には入水温ＴCを検出する入水温セ
ンサ１２、および入水量ＱCを検出する入水量センサ１
４が、また、出湯路１０の途中には、カラン１６や図示
しないシャワー等に給湯される湯温ＴHを検出する湯温
検出手段としての湯温センサ１８が配置され、また、熱
交換器６に対しては、これを加熱するガスバーナ２０が
配置され、このガスバーナ２０に接続されたガス配管２
２の途中には、ガス比例弁２４と電磁弁２６とが設けら
れて構成されている。 【００２４】一方、コントローラ部３は、マイクロコン
ピュータなどで構成されるもので、シーケンス制御手段
３０、危険検知手段３２、および給湯停止手段３４を含
む。 【００２５】シーケンス制御手段３０は、入水温センサ
１２で検出された入水温ＴC、入水量センサ１４で検出
された入水量ＱCに基づいて、熱交換器６で加熱して得
られる湯温が、リモコン部４で予め設定された設定温度
ＴSになるように、ガス比例弁２４の開度を調整してガ
スバーナ２０のガス燃焼量をフィードフォワード制御す
るとともに、湯温センサ１８で検出される湯温ＴHと上
記の設定温度ＴSとが不一致である場合には、両者ＴH，
ＴSの偏差に基づいて、湯温ＴHが設定温度ＴSに一致す
るようにガス比例弁２４の開度を調整してガス燃焼量を
フィードバック制御するように構成されている。 【００２６】また、危険検知手段３２は、給湯される湯
の設定温度Ｔ S が、湯水の混合を行なうことなく給湯器
から出る湯がそのまま利用される温度以下の場合には、
予め設定された複数の判定温度を順次変更するととも
に、変更した各判定温度ごとに各判定温度を越えて継続
して給湯される時間を計測し、この計測時間が各判定温
度の下で予め設定された各基準時間を越えた場合には危
険信号を発生するものである。 【００２７】ここで、危険検知手段３２において設定さ
れている複数の判定温度、ならびに各判定温度の下で設
定される各基準時間としては、たとえば、次の表１にお
ける，の条件が選定される。 【００２８】 【表１】 【００２９】表１において、の条件を選定しているの
は、ガス給湯器１の設定温度ＴSは、沸騰防止の観点か
ら、通常、その上限は８０℃であり、９０℃以上の高温
が出湯されるのは明らかに異常であって極めて危険だか
らである。 【００３０】また、の条件を選定しているのは、設定
温度ＴSが４８℃以下ということは、人が直接に手で触
れることができる程度の湯温であって、このような温度
ＴSが設定されたことは、カラン１６において湯水の混
合を行なうことなく、ガス給湯器１から出る湯がそのま
ま利用されると判断できる。そして、このように比較的
低い温度ＴSが設定されているにもかかわらず、不意に
高温の湯が出ると、直接に人体に触れたときには極めて
危険となるからである。特に、の条件として、判定温
度の高低に応じて基準時間を変えているのは、高温にな
る程、短時間の内に火傷等をする危険性が高くなるから
である。なお、設定温度ＴSが４８℃を越えている場合
には、カラン１６において湯水の混合が行なわれると想
定されるので危険性は低いと見なし得る。 【００３１】次に、給湯停止手段３４は、危険検知手段
３２からの危険信号に応答して電磁弁２６を閉じること
でガスバーナ２０の燃焼を停止して給湯を強制的に終了
するものである。 【００３２】さらに、リモコン部４は、給湯運転モード
を設定する運転スイッチや給湯すべき所望の温度ＴSを
設定するための設定スイッチ(いずれも図示省略)等が設
けられおり、各スイッチ操作に応じた指令信号がコント
ローラ部３に与えられるようになっている。 【００３３】上記構成のガス給湯器１における動作、特
に、給湯される湯温が設定温度よりも非常に高くなって
異常が生じた場合の制御動作を主体に、図２に示すフロ
ーチャートを参照して説明する。 【００３４】まず、リモコン部４が操作されて運転モー
ドが設定されていると、コントローラ部３のシーケンス
制御手段３０は、入水量センサ１４からの検出信号に基
づいて通水の有無を判断し(ステップ１)、通水があれば
カラン１６等が開栓されたものと判断して、給湯燃焼を
開始する(ステップ２)。 【００３５】この給湯燃焼では、入水温センサ１２で検
出された入水温ＴC、入水量センサ１４で検出された入
水量ＱCに基づいて、湯温センサで検出される湯温ＴHが
リモコン部４で予め設定された設定温度ＴSになるよう
に、ガス比例弁２４の開度を調整してガスバーナ２０の
ガス燃焼量をフィードフォワード制御する。 【００３６】また、湯温センサ１８で検出される湯温Ｔ
Hと上記の設定温度ＴSとが不一致である場合には、両者
ＴH，ＴSの偏差に基づいて、湯温ＴHが設定温度ＴSに一
致するようにガス比例弁２４の開度を調整してガス燃焼
量をフィードバック制御する。 【００３７】一方、危険検知手段３２は、湯温センサ１
８で検出される湯温ＴHが判定温度である９０℃を越え
て継続して給湯される時間を計測し、この計測時間が基
準時間である２秒を越えるか否かを判断する(ステップ
３)。 【００３８】そして、９０℃以上の高温が２秒以上継続
して出湯された場合には、明らかに異常であって極めて
危険であるから、その場合に危険信号を発生する。 【００３９】給湯停止手段３４は、危険検知手段３２か
ら危険信号が発生されると、これに応答して安全動作に
移行し(ステップ１０)、電磁弁２６を閉じてガスバーナ
２０による給湯燃焼を停止する(ステップ１１)。 【００４０】また、ステップ３において、９０℃以上の
高温が２秒以上継続して出湯されない場合、次に、危険
検知手段３２は、設定温度ＴSが４８℃以下か否かを判
断する(ステップ４)。 【００４１】設定温度ＴSが４８℃を越えている場合に
は、カラン１６において湯水の混合が行なわれると想定
されるので危険性は低いと見なし得る。したがって、危
険検知手段３２からは危険信号が出力されない。 【００４２】このため、給湯停止手段３４は動作するこ
となく、シーケンス制御手段３０が次に、入水量センサ
１４の検出出力に基づいて通水が停止されたか否かを判
断する(ステップ８)。そして、通水が継続されておれ
ば、ステップ２に戻って給湯燃焼を継続する。 【００４３】一方、ステップ４において、設定温度ＴS
が４８℃以下の場合には、カラン１６において湯水の混
合を行なうことなく、ガス給湯器１から出る湯がそのま
ま利用されると想定されるので、その湯が不意に高温に
なったときには危険であるから、危険検知手段３２は、
次に、湯温センサ１８で検出される湯温ＴHが判定温度
である６０℃を越えて継続して給湯される時間を計測
し、この計測時間が基準時間である５秒を越えるか否か
を判断する(ステップ５)。 【００４４】そして、６０℃以上の高温が５秒以上継続
して出湯された場合には、危険であるから、その場合に
危険信号を発生する。 【００４５】給湯停止手段３４は、危険検知手段３２か
ら危険信号が発生されると、これに応答して安全動作に
移行し(ステップ１０)、電磁弁２６を閉じてガスバーナ
２０による給湯燃焼を停止する(ステップ１１)。 【００４６】また、ステップ５において、６０℃以上の
高温が５秒以上継続して出湯されない場合には、危険検
知手段３２は、次に、湯温センサ１８で検出される湯温
ＴHが判定温度である５５℃を越えて継続して給湯され
る時間を計測し、この計測時間が基準時間である２０秒
を越えるか否かを判断する(ステップ６)。 【００４７】そして、５５℃以上の高温が２０秒以上継
続して出湯された場合には、危険であるから、その場合
に危険信号を発生する。 【００４８】この場合も、給湯停止手段３４は、危険検
知手段３２から危険信号が発生されると、これに応答し
て安全動作に移行し(ステップ１０)、電磁弁２６を閉じ
てガスバーナ２０による給湯燃焼を停止する(ステップ
１１)。 【００４９】さらに、ステップ６において、５５℃以上
の高温が２０秒以上継続して出湯されない場合には、危
険検知手段３２は、次に、湯温センサ１８で検出される
湯温ＴHが判定温度である５０℃を越えて継続して給湯
される時間を計測し、この計測時間が基準時間である２
分を越えるか否かを判断する(ステップ７)。 【００５０】そして、５０℃以上の高温が２分以上継続
して出湯された場合には、危険であるから、その場合に
も危険信号を発生する。 【００５１】給湯停止手段３４は、危険検知手段３２か
ら危険信号が発生されると、これに応答して安全動作に
移行し(ステップ１０)、電磁弁２６を閉じてガスバーナ
２０による給湯燃焼を停止する(ステップ１１)。 【００５２】ステップ５〜ステップ７の判断のいずれに
も該当しない場合には、給湯される湯温の異常は発生し
ていないものと判断されるため、給湯停止手段３４は動
作することなく、シーケンス制御手段３０は、次に、入
水量センサ１４の検出出力に基づいて通水が継続されて
おれば、ステップ２に戻って給湯燃焼を継続する一方、
通水が停止しておれば、給湯燃焼を終了する(ステップ
９)。 【００５３】このように、本例では、表１に示したよう
に、複数の判定温度とその判定温度の下で継続して給湯
される時間との兼ね合いによって、湯温の異常の有無を
判断するようにしている。このため、たとえば、単一の
判定温度と単一の基準時間とを用いて、給湯される湯温
の異常発生の有無を画一的に判断する場合と比較して次
の利点がある。 【００５４】いま、単一の基準時間が短時間側に設定さ
れた場合には、給湯量を調節するためにカラン１６等を
一時的に絞るなどの水量変化が生じた結果、これに追従
するために燃焼制御によって湯温が一時的に増加したと
き、その湯温の継続が基準時間を容易に越えるために不
意に安全動作に移行してしまい、正常な給湯制御動作が
阻害されるおそれがある。 【００５５】また、これとは逆に、単一の基準時間が長
時間側に設定された場合には、実際に湯温の異常が生じ
ていても、その基準時間を越えるまで高温の湯がそのま
ま長時間にわたって継続して出湯されるから、危険度が
増してしまう。 【００５６】これに対して、本例のように、複数の判定
温度とその判定温度の下で継続して給湯される時間との
兼ね合いによって、湯温の異常の有無を判断するように
しておけば、判定温度が低い程、その判定温度に対応す
る基準時間が長くなるから、水量変化に追従するために
燃焼制御によって湯温が一時的に増加しても基準時間を
越える可能性が少なくなり、その分、不意に安全動作に
移行して正常な給湯制御動作が阻害されるおそれがなく
なる。 【００５７】しかも、実際に出湯される温度が高温にな
って危険性が増す程、その判定温度に対応する基準時間
が短くなるから、高温の湯がそのまま長時間にわたって
継続して出湯されるおそれはなく、危険性が未然に回避
できることになる。 【００５８】なお、上記の実施例において、表１に示し
た各判定温度とこれに対応する基準時間とはあくまで例
示であって、このような具体的な数値に限定されるもの
ではなく、危険性を未然に防ぐ上では、より細かく条件
を設定することもできる。 【００５９】また、本例では、熱交換器で加熱して得ら
れる湯を直接にカラン等に給湯するようにしているが、
熱交換器をバイパスするバイパス路を設けて、熱交換器
で加熱された湯とバイパス路を通過して水とを混合して
所望の湯温を得る、いわゆるバイパスミキシング方式の
ガス給湯器にも本発明を適用することができる。 【００６０】さらに、ガス給湯器の外に、石油給湯器な
どの給湯器にも本発明を広く適用することが可能であ
る。 【００６１】 【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。 【００６２】(１) 装置の故障等に起因して、カラン等
に給湯される湯温が設定温度よりも高くなって異常が生
じた場合には、即座にこの高温出湯状態から脱却して安
全動作に移行するため、危険発生を未然に防止すること
ができる。 【００６３】(２) また、複数の判定温度とその判定温
度の下で継続して給湯される時間との兼ね合いによっ
て、湯温の異常の有無を判断するので、危険発生を未然
に防止できることに加えて、カランを絞るなどの給湯量
の変化に対応した過渡的な温度制御の途中で不意に安全
動作に移行してしまい、正常な温度制御動作が阻害され
るといった不都合が生じることもない。
して得られる湯をカランやシャワー等に給湯する給湯器
に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の給湯器、たとえばガス給湯器にお
いては、次の構成を備えたものがある。 【０００３】すなわち、ガス給湯器を構成する熱交換器
の入水側には、入水温ＴCを検出する入水温センサ、お
よび入水量ＱCを検出する入水量センサが、また、熱交
換器の出湯側には、カランやシャワー等に給湯される湯
温ＴHを検出する湯温センサがそれぞれ配置されてお
り、また、熱交換器に対しては、これを加熱するガス比
例弁を有するガスバーナが設けられている。 【０００４】そして、入水温センサで検出された入水温
ＴC、入水量センサで検出された入水量ＱCに基づいて、
熱交換器で加熱して得られる湯温が、リモコンなどで予
め設定された設定温度ＴSになるように、ガス比例弁の
開度を調整してガス燃焼量をフィードフォワード制御す
る。 【０００５】また、湯温センサで検出される湯温ＴHと
上記の設定温度ＴSとが不一致である場合には、両者
ＴH，ＴSの偏差に基づいて、湯温ＴHが設定温度ＴSに一
致するようにガス比例弁の開度を調整してガス燃焼量を
フィードバック制御する。 【０００６】このように、フィードフォワード制御とフ
ィードバック制御とを組み合わせた制御機構を有するガ
ス給湯器では、入水温ＴCや入水量ＱCが変化した場合で
も、これに即応して、所望の設定温度ＴSに合致した温
度の湯が供給されるという利点を有する。 【０００７】なお、従来、フィードバック制御において
は、その制御量が一定値を越えないように制限が設けら
れている。その理由は、たとえば、カランやシャワー等
に給湯される湯温を検出する湯温センサの故障に起因し
て、その湯温センサで読み取られる湯温ＴHが、実際に
給湯される湯温よりも低く固定して読み取られる場合に
は、設定温度ＴSとの偏差が大きいので、フィードバッ
ク制御量は際限なく大きくなり、その結果、湯が異常に
昇温されることになるので、このような事態が生じない
ようにするためである。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種の給湯器においては、ガス比例弁の故障やガス種別の
初期設定誤りなどがそれぞれ生じることがある。 【０００９】そして、このような故障や錯誤等が生じた
場合には、カラン等に給湯される湯温が設定温度よりも
非常に高くなることが危惧される。 【００１０】たとえば、最大ガス圧設定用の二次圧設定
スイッチが熔着するなどのガス比例弁の故障が生じた場
合には、ガス比例弁は全開状態となり、このときのガス
燃焼量は最大値のままに保持されるため、入水量の多少
にもよるが、特に入水量が少ない場合には、カラン等に
給湯される湯温は設定温度ＴSを越えて高温となる。 【００１１】また、都市ガスや天然ガスなどのガス種別
の初期設定誤りをしたりすると、ガス比例弁の開度が同
じ場合でも、ガス燃焼時の発熱量が異なってくるので、
この場合も給湯される湯温が設定温度ＴSを越えて高温
となる事態が起こる。 【００１２】すなわち、ガス比例弁の開度を調整してガ
ス燃焼量をフィードフォワード制御する場合に、ガス種
別の設定が誤っていると、ガス比例別の開度が同じでも
ガスの発熱量が異なるために、カラン等に給湯される湯
温が設定温度ＴSになるように制御するのが難くなって
誤差が生じる。したがって、この場合には、湯温センサ
で検出される湯温ＴHが設定温度ＴSになるようにフィー
ドバック制御されるが、このフィードバック制御量にも
上述のように一定の制限があるために、その制限を越え
たときには、フィードバック制御量も一定値に固定され
たものとなる。その結果、カラン等に給湯される湯温も
設定温度ＴSを越えて高温のまま一定値に保持される。 【００１３】そして、このような高温の湯がそのままカ
ランやシャワーから出湯されると火傷などして危険であ
るから、このような異常事態が生じないように未然に防
止することが重要となる。 【００１４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、装置の制御範囲を越えて高温出湯に陥
ったと判断される場合には、即座にこの高温出湯状態か
ら脱却して安全動作に移行するようにし、危険発生を未
然に防止することを課題とする。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、カランやシャワー等に給湯される湯温を
検出する湯温検出手段を備えた給湯器において、次の構
成を採る。 【００１６】すなわち、本発明では、設定温度が４８℃
以下の場合には、予め設定された複数の判定温度を順次
変更するとともに、変更した各判定温度ごとに前記湯温
検出手段で検出される湯温が各判定温度を越えて継続し
て給湯される時間を計測し、この計測時間が各判定温度
の下で予め設定された各基準時間を超えた場合には危険
信号を発生する危険検知手段と、この危険検知信号から
の危険信号に応答して給湯を強制的に停止する給湯停止
手段とを備えるとともに、設定温度が４８℃よりも高い
場合には、上記危険検知手段による判定を行わない。 【００１７】 【作用】上記構成において、設定温度が４８℃以下の場
合には、危険検知手段は、予め設定された複数の判定温
度を順次変更するとともに、変更した各判定温度ごとに
前記湯温検出手段で検出される湯温が各判定温度を越え
て継続して給湯される時間を計測し、この計測時間が各
判定温度の下で予め設定された各基準時間を超えた場合
には危険信号を発生し、設定温度が４８℃よりも高い場
合には、上記危険検知手段による判定を行わない。 【００１８】この危険検知手段からの危険信号が発生さ
れると、給湯停止手段は、この危険信号に応答して給湯
を強制的に停止する。 【００１９】このため、装置の故障等に起因して、カラ
ン等に給湯される湯温が設定温度よりも非常に高くなっ
て異常が生じた場合には、即座にこの高温出湯状態から
脱却して安全動作に移行するため、危険発生を未然に防
止することができる。 【００２０】特に、本発明では、各々の判定温度とその
温度の下で出湯が継続される時間との兼ね合いによっ
て、湯温の異常の有無を判断するから、カランを絞るな
どの給湯量の変化に対応した過渡的な温度制御の途中で
不意に安全動作に移行してしまい、正常な温度制御動作
が阻害されるといった不都合が生じることがない。 【００２１】 【実施例】図１は本発明の実施例に係るガス給湯器のシ
ステム構成図、図２は図１のガス給湯器の動作説明に供
するフローチャートである。 【００２２】この実施例のガス給湯器１は、加熱機構部
２、コントローラ部３、およびリモコン部４を備える。 【００２３】加熱機構部２は、熱交換器６の上流側に入
水路８が、下流側に出湯路１０がそれぞれ接続されてお
り、入水路８の途中には入水温ＴCを検出する入水温セ
ンサ１２、および入水量ＱCを検出する入水量センサ１
４が、また、出湯路１０の途中には、カラン１６や図示
しないシャワー等に給湯される湯温ＴHを検出する湯温
検出手段としての湯温センサ１８が配置され、また、熱
交換器６に対しては、これを加熱するガスバーナ２０が
配置され、このガスバーナ２０に接続されたガス配管２
２の途中には、ガス比例弁２４と電磁弁２６とが設けら
れて構成されている。 【００２４】一方、コントローラ部３は、マイクロコン
ピュータなどで構成されるもので、シーケンス制御手段
３０、危険検知手段３２、および給湯停止手段３４を含
む。 【００２５】シーケンス制御手段３０は、入水温センサ
１２で検出された入水温ＴC、入水量センサ１４で検出
された入水量ＱCに基づいて、熱交換器６で加熱して得
られる湯温が、リモコン部４で予め設定された設定温度
ＴSになるように、ガス比例弁２４の開度を調整してガ
スバーナ２０のガス燃焼量をフィードフォワード制御す
るとともに、湯温センサ１８で検出される湯温ＴHと上
記の設定温度ＴSとが不一致である場合には、両者ＴH，
ＴSの偏差に基づいて、湯温ＴHが設定温度ＴSに一致す
るようにガス比例弁２４の開度を調整してガス燃焼量を
フィードバック制御するように構成されている。 【００２６】また、危険検知手段３２は、給湯される湯
の設定温度Ｔ S が、湯水の混合を行なうことなく給湯器
から出る湯がそのまま利用される温度以下の場合には、
予め設定された複数の判定温度を順次変更するととも
に、変更した各判定温度ごとに各判定温度を越えて継続
して給湯される時間を計測し、この計測時間が各判定温
度の下で予め設定された各基準時間を越えた場合には危
険信号を発生するものである。 【００２７】ここで、危険検知手段３２において設定さ
れている複数の判定温度、ならびに各判定温度の下で設
定される各基準時間としては、たとえば、次の表１にお
ける，の条件が選定される。 【００２８】 【表１】 【００２９】表１において、の条件を選定しているの
は、ガス給湯器１の設定温度ＴSは、沸騰防止の観点か
ら、通常、その上限は８０℃であり、９０℃以上の高温
が出湯されるのは明らかに異常であって極めて危険だか
らである。 【００３０】また、の条件を選定しているのは、設定
温度ＴSが４８℃以下ということは、人が直接に手で触
れることができる程度の湯温であって、このような温度
ＴSが設定されたことは、カラン１６において湯水の混
合を行なうことなく、ガス給湯器１から出る湯がそのま
ま利用されると判断できる。そして、このように比較的
低い温度ＴSが設定されているにもかかわらず、不意に
高温の湯が出ると、直接に人体に触れたときには極めて
危険となるからである。特に、の条件として、判定温
度の高低に応じて基準時間を変えているのは、高温にな
る程、短時間の内に火傷等をする危険性が高くなるから
である。なお、設定温度ＴSが４８℃を越えている場合
には、カラン１６において湯水の混合が行なわれると想
定されるので危険性は低いと見なし得る。 【００３１】次に、給湯停止手段３４は、危険検知手段
３２からの危険信号に応答して電磁弁２６を閉じること
でガスバーナ２０の燃焼を停止して給湯を強制的に終了
するものである。 【００３２】さらに、リモコン部４は、給湯運転モード
を設定する運転スイッチや給湯すべき所望の温度ＴSを
設定するための設定スイッチ(いずれも図示省略)等が設
けられおり、各スイッチ操作に応じた指令信号がコント
ローラ部３に与えられるようになっている。 【００３３】上記構成のガス給湯器１における動作、特
に、給湯される湯温が設定温度よりも非常に高くなって
異常が生じた場合の制御動作を主体に、図２に示すフロ
ーチャートを参照して説明する。 【００３４】まず、リモコン部４が操作されて運転モー
ドが設定されていると、コントローラ部３のシーケンス
制御手段３０は、入水量センサ１４からの検出信号に基
づいて通水の有無を判断し(ステップ１)、通水があれば
カラン１６等が開栓されたものと判断して、給湯燃焼を
開始する(ステップ２)。 【００３５】この給湯燃焼では、入水温センサ１２で検
出された入水温ＴC、入水量センサ１４で検出された入
水量ＱCに基づいて、湯温センサで検出される湯温ＴHが
リモコン部４で予め設定された設定温度ＴSになるよう
に、ガス比例弁２４の開度を調整してガスバーナ２０の
ガス燃焼量をフィードフォワード制御する。 【００３６】また、湯温センサ１８で検出される湯温Ｔ
Hと上記の設定温度ＴSとが不一致である場合には、両者
ＴH，ＴSの偏差に基づいて、湯温ＴHが設定温度ＴSに一
致するようにガス比例弁２４の開度を調整してガス燃焼
量をフィードバック制御する。 【００３７】一方、危険検知手段３２は、湯温センサ１
８で検出される湯温ＴHが判定温度である９０℃を越え
て継続して給湯される時間を計測し、この計測時間が基
準時間である２秒を越えるか否かを判断する(ステップ
３)。 【００３８】そして、９０℃以上の高温が２秒以上継続
して出湯された場合には、明らかに異常であって極めて
危険であるから、その場合に危険信号を発生する。 【００３９】給湯停止手段３４は、危険検知手段３２か
ら危険信号が発生されると、これに応答して安全動作に
移行し(ステップ１０)、電磁弁２６を閉じてガスバーナ
２０による給湯燃焼を停止する(ステップ１１)。 【００４０】また、ステップ３において、９０℃以上の
高温が２秒以上継続して出湯されない場合、次に、危険
検知手段３２は、設定温度ＴSが４８℃以下か否かを判
断する(ステップ４)。 【００４１】設定温度ＴSが４８℃を越えている場合に
は、カラン１６において湯水の混合が行なわれると想定
されるので危険性は低いと見なし得る。したがって、危
険検知手段３２からは危険信号が出力されない。 【００４２】このため、給湯停止手段３４は動作するこ
となく、シーケンス制御手段３０が次に、入水量センサ
１４の検出出力に基づいて通水が停止されたか否かを判
断する(ステップ８)。そして、通水が継続されておれ
ば、ステップ２に戻って給湯燃焼を継続する。 【００４３】一方、ステップ４において、設定温度ＴS
が４８℃以下の場合には、カラン１６において湯水の混
合を行なうことなく、ガス給湯器１から出る湯がそのま
ま利用されると想定されるので、その湯が不意に高温に
なったときには危険であるから、危険検知手段３２は、
次に、湯温センサ１８で検出される湯温ＴHが判定温度
である６０℃を越えて継続して給湯される時間を計測
し、この計測時間が基準時間である５秒を越えるか否か
を判断する(ステップ５)。 【００４４】そして、６０℃以上の高温が５秒以上継続
して出湯された場合には、危険であるから、その場合に
危険信号を発生する。 【００４５】給湯停止手段３４は、危険検知手段３２か
ら危険信号が発生されると、これに応答して安全動作に
移行し(ステップ１０)、電磁弁２６を閉じてガスバーナ
２０による給湯燃焼を停止する(ステップ１１)。 【００４６】また、ステップ５において、６０℃以上の
高温が５秒以上継続して出湯されない場合には、危険検
知手段３２は、次に、湯温センサ１８で検出される湯温
ＴHが判定温度である５５℃を越えて継続して給湯され
る時間を計測し、この計測時間が基準時間である２０秒
を越えるか否かを判断する(ステップ６)。 【００４７】そして、５５℃以上の高温が２０秒以上継
続して出湯された場合には、危険であるから、その場合
に危険信号を発生する。 【００４８】この場合も、給湯停止手段３４は、危険検
知手段３２から危険信号が発生されると、これに応答し
て安全動作に移行し(ステップ１０)、電磁弁２６を閉じ
てガスバーナ２０による給湯燃焼を停止する(ステップ
１１)。 【００４９】さらに、ステップ６において、５５℃以上
の高温が２０秒以上継続して出湯されない場合には、危
険検知手段３２は、次に、湯温センサ１８で検出される
湯温ＴHが判定温度である５０℃を越えて継続して給湯
される時間を計測し、この計測時間が基準時間である２
分を越えるか否かを判断する(ステップ７)。 【００５０】そして、５０℃以上の高温が２分以上継続
して出湯された場合には、危険であるから、その場合に
も危険信号を発生する。 【００５１】給湯停止手段３４は、危険検知手段３２か
ら危険信号が発生されると、これに応答して安全動作に
移行し(ステップ１０)、電磁弁２６を閉じてガスバーナ
２０による給湯燃焼を停止する(ステップ１１)。 【００５２】ステップ５〜ステップ７の判断のいずれに
も該当しない場合には、給湯される湯温の異常は発生し
ていないものと判断されるため、給湯停止手段３４は動
作することなく、シーケンス制御手段３０は、次に、入
水量センサ１４の検出出力に基づいて通水が継続されて
おれば、ステップ２に戻って給湯燃焼を継続する一方、
通水が停止しておれば、給湯燃焼を終了する(ステップ
９)。 【００５３】このように、本例では、表１に示したよう
に、複数の判定温度とその判定温度の下で継続して給湯
される時間との兼ね合いによって、湯温の異常の有無を
判断するようにしている。このため、たとえば、単一の
判定温度と単一の基準時間とを用いて、給湯される湯温
の異常発生の有無を画一的に判断する場合と比較して次
の利点がある。 【００５４】いま、単一の基準時間が短時間側に設定さ
れた場合には、給湯量を調節するためにカラン１６等を
一時的に絞るなどの水量変化が生じた結果、これに追従
するために燃焼制御によって湯温が一時的に増加したと
き、その湯温の継続が基準時間を容易に越えるために不
意に安全動作に移行してしまい、正常な給湯制御動作が
阻害されるおそれがある。 【００５５】また、これとは逆に、単一の基準時間が長
時間側に設定された場合には、実際に湯温の異常が生じ
ていても、その基準時間を越えるまで高温の湯がそのま
ま長時間にわたって継続して出湯されるから、危険度が
増してしまう。 【００５６】これに対して、本例のように、複数の判定
温度とその判定温度の下で継続して給湯される時間との
兼ね合いによって、湯温の異常の有無を判断するように
しておけば、判定温度が低い程、その判定温度に対応す
る基準時間が長くなるから、水量変化に追従するために
燃焼制御によって湯温が一時的に増加しても基準時間を
越える可能性が少なくなり、その分、不意に安全動作に
移行して正常な給湯制御動作が阻害されるおそれがなく
なる。 【００５７】しかも、実際に出湯される温度が高温にな
って危険性が増す程、その判定温度に対応する基準時間
が短くなるから、高温の湯がそのまま長時間にわたって
継続して出湯されるおそれはなく、危険性が未然に回避
できることになる。 【００５８】なお、上記の実施例において、表１に示し
た各判定温度とこれに対応する基準時間とはあくまで例
示であって、このような具体的な数値に限定されるもの
ではなく、危険性を未然に防ぐ上では、より細かく条件
を設定することもできる。 【００５９】また、本例では、熱交換器で加熱して得ら
れる湯を直接にカラン等に給湯するようにしているが、
熱交換器をバイパスするバイパス路を設けて、熱交換器
で加熱された湯とバイパス路を通過して水とを混合して
所望の湯温を得る、いわゆるバイパスミキシング方式の
ガス給湯器にも本発明を適用することができる。 【００６０】さらに、ガス給湯器の外に、石油給湯器な
どの給湯器にも本発明を広く適用することが可能であ
る。 【００６１】 【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。 【００６２】(１) 装置の故障等に起因して、カラン等
に給湯される湯温が設定温度よりも高くなって異常が生
じた場合には、即座にこの高温出湯状態から脱却して安
全動作に移行するため、危険発生を未然に防止すること
ができる。 【００６３】(２) また、複数の判定温度とその判定温
度の下で継続して給湯される時間との兼ね合いによっ
て、湯温の異常の有無を判断するので、危険発生を未然
に防止できることに加えて、カランを絞るなどの給湯量
の変化に対応した過渡的な温度制御の途中で不意に安全
動作に移行してしまい、正常な温度制御動作が阻害され
るといった不都合が生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るガス給湯器のシステム構
成図である。 【図２】図１のガス給湯器の動作説明に供するフローチ
ャートである。 【符号の説明】 １…ガス給湯器、２…加熱機構部、３…コントローラ
部、４…リモコン部、６…熱交換器、８…入水路、１０
…出湯路、１２…入水温センサ、１４…入水量センサ、
１６…カラン、１８…湯温センサ(湯温検出手段)、２０
…ガスバーナ、２４…ガス比例弁、３０…シーケンス制
御手段、３２…計測手段、３４…給湯停止手段。
成図である。 【図２】図１のガス給湯器の動作説明に供するフローチ
ャートである。 【符号の説明】 １…ガス給湯器、２…加熱機構部、３…コントローラ
部、４…リモコン部、６…熱交換器、８…入水路、１０
…出湯路、１２…入水温センサ、１４…入水量センサ、
１６…カラン、１８…湯温センサ(湯温検出手段)、２０
…ガスバーナ、２４…ガス比例弁、３０…シーケンス制
御手段、３２…計測手段、３４…給湯停止手段。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−75246（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F24H 1/10 303
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 カランやシャワー等に給湯される湯温を
検出する湯温検出手段を備えた給湯器において、設定温度が４８℃ 以下の場合には、予め設定された複数
の判定温度を順次変更するとともに、変更した各判定温
度ごとに前記湯温検出手段で検出される湯温が各判定温
度を越えて継続して給湯される時間を計測し、この計測
時間が各判定温度の下で予め設定された各基準時間を超
えた場合には危険信号を発生する危険検知手段と、この
危険検知信号からの危険信号に応答して給湯を強制的に
停止する給湯停止手段とを備えるとともに、 設定温度が４８℃よりも高い場合には、上記危険検知手
段による判定を行わない ことを特徴とする給湯器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05260595A JP3531263B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 給湯器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05260595A JP3531263B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 給湯器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08247550A JPH08247550A (ja) | 1996-09-27 |
| JP3531263B2 true JP3531263B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=12919430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05260595A Expired - Fee Related JP3531263B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 給湯器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531263B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7506617B2 (en) | 2007-03-09 | 2009-03-24 | Lochinvar Corporation | Control system for modulating water heater |
| US8971694B2 (en) | 2009-02-03 | 2015-03-03 | Intellihot Green Technologies, Inc. | Control method for a hybrid tankless water heater |
| US8498523B2 (en) | 2009-02-03 | 2013-07-30 | Intellihot, Inc. | Apparatus and control method for a hybrid tankless water heater |
-
1995
- 1995-03-13 JP JP05260595A patent/JP3531263B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08247550A (ja) | 1996-09-27 |
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