JP3912239B2 - 貯湯式給湯器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯湯タンクから取り出した貯湯水と外部熱負荷から取り出した外部液体との間で熱交換する熱交換器を備えた貯湯式給湯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の浴槽追焚き機能を備えた貯湯式給湯器においては、浴槽水の追焚き時に、循環ポンプを運転して貯湯タンクの上部より循環回路に貯湯水を取り出し、風呂用熱交換器で浴槽水と熱交換させ、浴槽水の温度検出をしながら浴槽水の追焚きを行っている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１０８２９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の構成では、浴槽水の温度を検出する温度センサが故障した場合、あるいは制御部のマイクロコンピュータが暴走した場合には追焚き運転が停止せず、浴槽水の温度が設定温度よりも異常に上昇してしまうという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、浴槽水の温度が設定温度より上昇した場合には確実に運転を停止できる貯湯式給湯器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る貯湯式給湯器は、下部から給水され、上部から出湯される貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部から取り出した貯湯水を前記貯湯タンクへ戻す貯湯水循環回路と、この貯湯水循環回路に貯湯タンクから取り出した貯湯水を循環させる循環ポンプと、貯湯タンクから取り出した貯湯水と外部液体との間で熱交換する熱交換器と、前記外部液体を循環する外部液体循環回路と、この外部液体循環回路に外部液体を循環させる循環ポンプと、外部液体の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段で検出した外部液体温度に応じて前記各循環ポンプの運転を制御する制御部と、前記温度検出手段で検出した外部液体温度が前記制御部で循環ポンプの運転を停止する異常判断温度より高い所定温度以上のときに、前記制御部と無関係に循環ポンプの運転を強制停止する安全制御装置とを備え、前記安全制御装置は、外部液体循環回路において、熱交換器から離れて外部液体往き循環回路に取り付けたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯器の構成図、図２は主要部品の電源回路図である。
図１において、給湯器本体１内に貯湯タンク２が配設され、貯湯水を加熱する発熱体４が貯湯タンク２に取り付けてある。この貯湯タンク２の下部には給水管３が接続されている。この給水管３に減圧弁３ａが設けられ、前記貯湯タンク２の上部に給湯管５が接続されている。この給湯管５に逃し弁５ａが設けられ、貯湯タンク２の上下部で貯湯水循環回路６が接続されている。この貯湯水循環回路６は貯湯タンク２内に貯湯されたお湯と外部熱負荷である浴槽１０内のお湯との間で熱交換する熱交換器７、貯湯タンク２内のお湯を貯湯水循環回路６に循環させる循環ポンプ８、貯湯水循環回路６を通るお湯の循環流量を調整する循環流量調整弁９で構成されている。浴槽１０に浴槽水循環回路１１が接続され、この浴槽水循環回路１１は浴槽水戻り循環回路１１ａと浴槽水を循環させる循環ポンプ１２と前記熱交換器７と浴槽水往き循環回路１１ｂで構成されており、浴槽水戻り循環回路１１ａには安全制御装置としての温度過昇防止器１７が取り付けられている。
【００１１】
前記温度過昇防止器１７は異常時に動作することから手動で動作復帰するタイプであり、この温度過昇防止器１７が動作すると、循環ポンプ８、１２への電源供給が遮断されるように構成される。
また、給湯器本体１と浴槽１０は浴槽水戻り配管口１８ａと浴槽水往き配管口１８ｂで接続される。
ここで、温度過昇防止器１７の浴槽水戻り循環回路１１ａ上の取り付けは熱交換器７の熱影響を受けづらい位置、すなわち熱交換器７から遠く離れた浴槽水戻り配管口１８ａの近傍に取り付ける方が誤動作の可能性は少ない。
【００１２】
貯湯タンク２には内部の湯の温度を検出する温度センサ１４ａ，１４ｂが所定間隔を有して取り付けられている。貯湯水循環回路６には熱交換器７への貯湯水の入口温度を検出する貯湯水入口温度センサ１５ａと熱交換器７からの貯湯水の出口温度を検出する貯湯水出口温度センサ１５ｂが取り付けられている。また、浴槽水循環回路１１には熱交換器７への浴槽水の入口温度を検出する浴槽水入口温度センサ１５ｃと熱交換器７からの浴槽水の出口温度を検出する浴槽水出口温度センサ１５ｄが取り付けられている。制御部５０は前記各温度センサ１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの検出値を読込み、操作部６０の設定に基づいて発熱体４，循環ポンプ８，１２、循環流量調整弁９を制御する。
【００１３】
ここで、循環流量調整弁９の調節次第で、貯湯水循環回路６の循環量は増減し、浴槽１０の加熱能力が変化する。循環流量調整弁９が全開時は加熱能力が最大で、貯湯水循環回路６の循環量を少なくした場合、加熱能力は低下するが、浴槽１０に戻る湯温も低くできる。
また、温度過昇防止器１７の動作温度は、温度センサ１５ｃで検出した温度が前記制御部５０で循環ポンプ８及び１２の運転を停止する異常判断温度より高い所定温度以上のときに動作するように、また、浴槽１０内の浴槽水で瞬間火傷をしないように、本例では６０℃に設定している。
【００１４】
図２において、電源１９と温度過昇防止器１７と循環ポンプ８及び１２との電路を示している。温度過昇防止器１７が動作すると、循環ポンプ８及び１２の電路が遮断されて、前記制御部５０と無関係に循環ポンプ８及び１２の運転が強制停止されて、追焚き運転が強制停止されるように構成している。
【００１５】
次に、本実施の形態１における貯湯式給湯器の動作について説明する。
まず、給水管３から給水された水は所定圧に減圧弁３で減圧され貯湯タンク２に給水される。貯湯タンク２に取り付けてある発熱体４で貯湯水を操作部６０で設定された温度まで沸き上げる。なお、沸き上げ時の貯湯タンク２の膨張水は逃し弁５ａより排出される。
一般の蛇口などに給湯する場合は、蛇口を開くことによって、給湯管５を通して水源水圧の力で給湯され、貯湯タンク２下部に水が供給される。
【００１６】
次に、浴槽水の追焚き動作について説明する。
操作部６０により、浴槽１０の追焚き開始の指示を受けると、追焚き動作が開始される。追焚き動作が開始されると、まず循環ポンプ１２が動作して浴槽１０内のお湯が浴槽水循環回路１１に取り出され、熱交換器７を通って浴槽１０内に戻される。一方、循環ポンプ８も動作して貯湯タンク２の上部より高温の貯湯水が貯湯水循環回路６に取り出され、熱交換器７を通って貯湯タンク２の下部に戻される。この時、熱交換器７は、貯湯タンク２内に貯湯された高温の貯湯水から低温の浴槽水に熱交換（伝熱）することで、浴槽水を入浴に適した温度に加熱昇温させることができる。
【００１７】
熱交換器７の近傍には、貯湯水入口温度センサ１５ａ、貯湯水出口温度センサ１５ｂ、浴槽水入口温度センサ１５ｃ、浴槽水出口温度センサ１５ｄが設けられており、これらの温度センサで各部分の温度を検出し、この温度により、循環流量調整弁９を調整して追焚き制御を行なう。
【００１８】
ここで、以下の説明の為、熱交換器７の貯湯水入口温度センサ１５ａの検出温度である入力値をＴｈｉ、貯湯水出口温度センサ１５ｂの検出温度である入力値をＴｈｏ、浴槽水入口温度センサ１５ｃの検出温度である入力値をＴｃｉ、浴槽水出口温度センサ１５ｄの検出温度である入力値をＴｃｏと定義する。
熱交換器７の浴槽水入口温度センサ１５ｃの入力値Ｔｃｉが、操作部６０などであらかじめ設定されている浴槽の設定温度以上か否かを確認する。Ｔｃｉが設定温度以上ならば、循環ポンプ８をＯＦＦ、循環ポンプ１２をＯＦＦにして、浴槽１０内の追焚きを終了する。Ｔｃｉが設定温度未満であれば、追焚きを継続する。
【００１９】
ここで、循環流量調整弁９を調節し、貯湯水循環回路６の流量を制限しているので、追焚き加熱能力は制限され、Ｔｃｏを一定温度以下に抑えることができ、浴槽１０に高温水が供給されることがなく、さらに、熱交換器７の浴槽水入口温度センサ１５ｃが故障してＴｃｉを正確に検出できない場合、また、制御部５０のマイコンが不具合を発生した場合に、追焚き運転が停止せず、浴槽１０内の浴槽水の温度が操作部６０で設定された温度より上昇しても温度過昇防止器１７で追焚き運転を停止できる。
【００２０】
このように、実施の形態１によれば、温度センサ１５ｃで検出した温度が前記制御部５０で循環ポンプ８及び１２の運転を停止する異常判断温度より高い所定温度以上のときに動作するように設定された温度過昇防止器１７を熱交換器７から離して浴槽水戻り循環回路１１ａに取り付けたことで、温度センサ１５ｃの不具合あるいは制御部５０の暴走等で風呂の追焚き運転を制御できない場合でも、追焚き運転を強制停止できる。
なお、本発明は、上記実施の形態１では、外部液体として浴槽水を例に説明したが、外部液体として温水暖房機等の温水でもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る貯湯式給湯器によれば、外部液体温度を検出する温度検出手段が故障した場合、あるいは制御部のマイコンが暴走して制御不能な状態になった場合にも、制御部で循環ポンプの運転を停止する異常判断温度より高い所定温度以上になると、安全制御装置が動作して確実に追焚き運転を停止させることができる。また、前記安全制御装置は、外部液体循環回路において、熱交換器から離れて外部液体戻り循環回路に取り付けているので、熱交換器の熱影響を受けづらく、誤動作の可能性は少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯器の構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態１を示す主要部品の電気回路図である。
【符号の説明】
１ 給湯器本体
２ 貯湯タンク
６ 浴槽水循環回路
７ 熱交換器
８ 循環ポンプ
１０ 浴槽（外部熱負荷）
１１ 浴槽水（外部液体）循環回路
１１ａ 浴槽水（外部液体）戻り循環回路
１１ｂ 浴槽水（外部液体）往き循環回路
１２ 循環ポンプ
１５ａ 貯湯水入口温度センサ
１５ｂ 貯湯水出口温度センサ
１５ｃ 浴槽水（外部液体）入口温度センサ
１５ｄ 浴槽水（外部液体）出口温度センサ
１７ 温度過昇防止器（安全制御装置）
１８ａ 浴槽水（外部液体）戻り配管口
１８ｂ 浴槽水（外部液体）往き配管口
１９ 電源
５０ 制御部
６０ 操作部
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯湯タンクから取り出した貯湯水と外部熱負荷から取り出した外部液体との間で熱交換する熱交換器を備えた貯湯式給湯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の浴槽追焚き機能を備えた貯湯式給湯器においては、浴槽水の追焚き時に、循環ポンプを運転して貯湯タンクの上部より循環回路に貯湯水を取り出し、風呂用熱交換器で浴槽水と熱交換させ、浴槽水の温度検出をしながら浴槽水の追焚きを行っている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１０８２９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の構成では、浴槽水の温度を検出する温度センサが故障した場合、あるいは制御部のマイクロコンピュータが暴走した場合には追焚き運転が停止せず、浴槽水の温度が設定温度よりも異常に上昇してしまうという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、浴槽水の温度が設定温度より上昇した場合には確実に運転を停止できる貯湯式給湯器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る貯湯式給湯器は、下部から給水され、上部から出湯される貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部から取り出した貯湯水を前記貯湯タンクへ戻す貯湯水循環回路と、この貯湯水循環回路に貯湯タンクから取り出した貯湯水を循環させる循環ポンプと、貯湯タンクから取り出した貯湯水と外部液体との間で熱交換する熱交換器と、前記外部液体を循環する外部液体循環回路と、この外部液体循環回路に外部液体を循環させる循環ポンプと、外部液体の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段で検出した外部液体温度に応じて前記各循環ポンプの運転を制御する制御部と、前記温度検出手段で検出した外部液体温度が前記制御部で循環ポンプの運転を停止する異常判断温度より高い所定温度以上のときに、前記制御部と無関係に循環ポンプの運転を強制停止する安全制御装置とを備え、前記安全制御装置は、外部液体循環回路において、熱交換器から離れて外部液体往き循環回路に取り付けたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯器の構成図、図２は主要部品の電源回路図である。
図１において、給湯器本体１内に貯湯タンク２が配設され、貯湯水を加熱する発熱体４が貯湯タンク２に取り付けてある。この貯湯タンク２の下部には給水管３が接続されている。この給水管３に減圧弁３ａが設けられ、前記貯湯タンク２の上部に給湯管５が接続されている。この給湯管５に逃し弁５ａが設けられ、貯湯タンク２の上下部で貯湯水循環回路６が接続されている。この貯湯水循環回路６は貯湯タンク２内に貯湯されたお湯と外部熱負荷である浴槽１０内のお湯との間で熱交換する熱交換器７、貯湯タンク２内のお湯を貯湯水循環回路６に循環させる循環ポンプ８、貯湯水循環回路６を通るお湯の循環流量を調整する循環流量調整弁９で構成されている。浴槽１０に浴槽水循環回路１１が接続され、この浴槽水循環回路１１は浴槽水戻り循環回路１１ａと浴槽水を循環させる循環ポンプ１２と前記熱交換器７と浴槽水往き循環回路１１ｂで構成されており、浴槽水戻り循環回路１１ａには安全制御装置としての温度過昇防止器１７が取り付けられている。
【００１１】
前記温度過昇防止器１７は異常時に動作することから手動で動作復帰するタイプであり、この温度過昇防止器１７が動作すると、循環ポンプ８、１２への電源供給が遮断されるように構成される。
また、給湯器本体１と浴槽１０は浴槽水戻り配管口１８ａと浴槽水往き配管口１８ｂで接続される。
ここで、温度過昇防止器１７の浴槽水戻り循環回路１１ａ上の取り付けは熱交換器７の熱影響を受けづらい位置、すなわち熱交換器７から遠く離れた浴槽水戻り配管口１８ａの近傍に取り付ける方が誤動作の可能性は少ない。
【００１２】
貯湯タンク２には内部の湯の温度を検出する温度センサ１４ａ，１４ｂが所定間隔を有して取り付けられている。貯湯水循環回路６には熱交換器７への貯湯水の入口温度を検出する貯湯水入口温度センサ１５ａと熱交換器７からの貯湯水の出口温度を検出する貯湯水出口温度センサ１５ｂが取り付けられている。また、浴槽水循環回路１１には熱交換器７への浴槽水の入口温度を検出する浴槽水入口温度センサ１５ｃと熱交換器７からの浴槽水の出口温度を検出する浴槽水出口温度センサ１５ｄが取り付けられている。制御部５０は前記各温度センサ１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの検出値を読込み、操作部６０の設定に基づいて発熱体４，循環ポンプ８，１２、循環流量調整弁９を制御する。
【００１３】
ここで、循環流量調整弁９の調節次第で、貯湯水循環回路６の循環量は増減し、浴槽１０の加熱能力が変化する。循環流量調整弁９が全開時は加熱能力が最大で、貯湯水循環回路６の循環量を少なくした場合、加熱能力は低下するが、浴槽１０に戻る湯温も低くできる。
また、温度過昇防止器１７の動作温度は、温度センサ１５ｃで検出した温度が前記制御部５０で循環ポンプ８及び１２の運転を停止する異常判断温度より高い所定温度以上のときに動作するように、また、浴槽１０内の浴槽水で瞬間火傷をしないように、本例では６０℃に設定している。
【００１４】
図２において、電源１９と温度過昇防止器１７と循環ポンプ８及び１２との電路を示している。温度過昇防止器１７が動作すると、循環ポンプ８及び１２の電路が遮断されて、前記制御部５０と無関係に循環ポンプ８及び１２の運転が強制停止されて、追焚き運転が強制停止されるように構成している。
【００１５】
次に、本実施の形態１における貯湯式給湯器の動作について説明する。
まず、給水管３から給水された水は所定圧に減圧弁３で減圧され貯湯タンク２に給水される。貯湯タンク２に取り付けてある発熱体４で貯湯水を操作部６０で設定された温度まで沸き上げる。なお、沸き上げ時の貯湯タンク２の膨張水は逃し弁５ａより排出される。
一般の蛇口などに給湯する場合は、蛇口を開くことによって、給湯管５を通して水源水圧の力で給湯され、貯湯タンク２下部に水が供給される。
【００１６】
次に、浴槽水の追焚き動作について説明する。
操作部６０により、浴槽１０の追焚き開始の指示を受けると、追焚き動作が開始される。追焚き動作が開始されると、まず循環ポンプ１２が動作して浴槽１０内のお湯が浴槽水循環回路１１に取り出され、熱交換器７を通って浴槽１０内に戻される。一方、循環ポンプ８も動作して貯湯タンク２の上部より高温の貯湯水が貯湯水循環回路６に取り出され、熱交換器７を通って貯湯タンク２の下部に戻される。この時、熱交換器７は、貯湯タンク２内に貯湯された高温の貯湯水から低温の浴槽水に熱交換（伝熱）することで、浴槽水を入浴に適した温度に加熱昇温させることができる。
【００１７】
熱交換器７の近傍には、貯湯水入口温度センサ１５ａ、貯湯水出口温度センサ１５ｂ、浴槽水入口温度センサ１５ｃ、浴槽水出口温度センサ１５ｄが設けられており、これらの温度センサで各部分の温度を検出し、この温度により、循環流量調整弁９を調整して追焚き制御を行なう。
【００１８】
ここで、以下の説明の為、熱交換器７の貯湯水入口温度センサ１５ａの検出温度である入力値をＴｈｉ、貯湯水出口温度センサ１５ｂの検出温度である入力値をＴｈｏ、浴槽水入口温度センサ１５ｃの検出温度である入力値をＴｃｉ、浴槽水出口温度センサ１５ｄの検出温度である入力値をＴｃｏと定義する。
熱交換器７の浴槽水入口温度センサ１５ｃの入力値Ｔｃｉが、操作部６０などであらかじめ設定されている浴槽の設定温度以上か否かを確認する。Ｔｃｉが設定温度以上ならば、循環ポンプ８をＯＦＦ、循環ポンプ１２をＯＦＦにして、浴槽１０内の追焚きを終了する。Ｔｃｉが設定温度未満であれば、追焚きを継続する。
【００１９】
ここで、循環流量調整弁９を調節し、貯湯水循環回路６の流量を制限しているので、追焚き加熱能力は制限され、Ｔｃｏを一定温度以下に抑えることができ、浴槽１０に高温水が供給されることがなく、さらに、熱交換器７の浴槽水入口温度センサ１５ｃが故障してＴｃｉを正確に検出できない場合、また、制御部５０のマイコンが不具合を発生した場合に、追焚き運転が停止せず、浴槽１０内の浴槽水の温度が操作部６０で設定された温度より上昇しても温度過昇防止器１７で追焚き運転を停止できる。
【００２０】
このように、実施の形態１によれば、温度センサ１５ｃで検出した温度が前記制御部５０で循環ポンプ８及び１２の運転を停止する異常判断温度より高い所定温度以上のときに動作するように設定された温度過昇防止器１７を熱交換器７から離して浴槽水戻り循環回路１１ａに取り付けたことで、温度センサ１５ｃの不具合あるいは制御部５０の暴走等で風呂の追焚き運転を制御できない場合でも、追焚き運転を強制停止できる。
なお、本発明は、上記実施の形態１では、外部液体として浴槽水を例に説明したが、外部液体として温水暖房機等の温水でもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る貯湯式給湯器によれば、外部液体温度を検出する温度検出手段が故障した場合、あるいは制御部のマイコンが暴走して制御不能な状態になった場合にも、制御部で循環ポンプの運転を停止する異常判断温度より高い所定温度以上になると、安全制御装置が動作して確実に追焚き運転を停止させることができる。また、前記安全制御装置は、外部液体循環回路において、熱交換器から離れて外部液体戻り循環回路に取り付けているので、熱交換器の熱影響を受けづらく、誤動作の可能性は少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯器の構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態１を示す主要部品の電気回路図である。
【符号の説明】
１ 給湯器本体
２ 貯湯タンク
６ 浴槽水循環回路
７ 熱交換器
８ 循環ポンプ
１０ 浴槽（外部熱負荷）
１１ 浴槽水（外部液体）循環回路
１１ａ 浴槽水（外部液体）戻り循環回路
１１ｂ 浴槽水（外部液体）往き循環回路
１２ 循環ポンプ
１５ａ 貯湯水入口温度センサ
１５ｂ 貯湯水出口温度センサ
１５ｃ 浴槽水（外部液体）入口温度センサ
１５ｄ 浴槽水（外部液体）出口温度センサ
１７ 温度過昇防止器（安全制御装置）
１８ａ 浴槽水（外部液体）戻り配管口
１８ｂ 浴槽水（外部液体）往き配管口
１９ 電源
５０ 制御部
６０ 操作部
Claims (1)
- 下部から給水され、上部から出湯される貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部から取り出した貯湯水を前記貯湯タンクへ戻す貯湯水循環回路と、この貯湯水循環回路に貯湯タンクから取り出した貯湯水を循環させる循環ポンプと、貯湯タンクから取り出した貯湯水と外部液体との間で熱交換する熱交換器と、前記外部液体を循環する外部液体循環回路と、この外部液体循環回路に外部液体を循環させる循環ポンプと、外部液体の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段で検出した外部液体温度に応じて前記各循環ポンプの運転を制御する制御部と、前記温度検出手段で検出した外部液体温度が前記制御部で循環ポンプの運転を停止する異常判断温度より高い所定温度以上のときに、前記制御部と無関係に循環ポンプの運転を強制停止する安全制御装置とを備え、前記安全制御装置は、外部液体循環回路において、熱交換器から離れて外部液体戻り循環回路に取り付けたことを特徴とする貯湯式給湯器。
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