JP3931728B2 - 貯湯式給湯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも暖房機能を有する貯湯式給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、暖房機能を有する貯湯式給湯装置においては、操作部に運転スイッチの他に暖房スイッチが設けられており、運転スイッチのオン・オフに係わらず、暖房スイッチがオン状態であれば、貯湯タンクと任意数の暖房端末装置との間で熱媒体を循環させるための暖房ポンプが運転状態となる。そして、いずれの暖房端末装置も使用されていないときには、暖房ポンプによって熱媒体が所定の循環流路を循環する。
【０００３】
一方、運転スイッチと暖房スイッチとのうちの少なくとも一方がオン状態であれば、たとえ暖房機能や給湯機能などを使用していなくても、貯湯タンク内の熱媒体を所定温度範囲内に維持するために、加熱燃焼装置が間欠的に動作する。
【０００４】
したがって使用者は、暖房機能の非使用時に誤って暖房スイッチをオンさせた場合、加熱燃焼装置の運転状況から暖房スイッチがオン状態であることを認識することは無い。
【０００５】
もちろん、操作部近傍の表示部には、暖房スイッチがオン状態である旨の表示がなされるのであるが、近年の多機能化した貯湯式給湯装置においては、表示項目が多く、暖房スイッチがオン状態である旨の表示は小さくなりがちである。また、暖房スイッチがオン状態である旨の表示が所定時間だけ表示される機種も存在する。さらには、表示部の開閉蓋を開けなければ暖房スイッチがオン状態である旨の表示が視認できない機種も存在する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来の貯湯式給湯装置では、使用者が誤って暖房スイッチをオンしても、その誤りに気付き難く、不必要な暖房ポンプの運転などによるエネルギの無駄使いと同時に、暖房ポンプの耐久性にも悪影響を及ぼすという課題があった。
【０００７】
場合によっては、暖房シーズン以外の期間中、暖房ポンプが常時運転されてしまうという事態を招くこともあり、このような場合、上記エネルギの無駄使いや暖房ポンプの耐久性に与える悪影響は極めて重大である。
【０００８】
【発明の開示】
本発明は上記の点に鑑みて提案されたものであって、不必要に暖房スイッチのオン状態が継続することに起因する、エネルギの無駄使いや暖房ポンプの劣化を良好に防止し得る貯湯式給湯装置を提供することを、その目的としている。
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本発明の第１の側面によれば、液体状の熱媒体を貯湯する貯湯タンクと、熱媒体を加熱して所定温度範囲内に維持する加熱燃焼装置と、貯湯タンクと任意数の暖房端末装置との間で熱媒体を循環させる暖房ポンプと、使用者により操作されて暖房ポンプを起動する暖房スイッチとを有する貯湯式給湯装置であって、暖房スイッチの状態がオンであるときに、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する判断手段を備えたことを特徴とする、貯湯式給湯装置が提供される。
【００１１】
好ましい実施の形態によれば、判断手段は、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であることに加えて、その１周期における燃焼オン時間が予め決められた第２の所定時間以下であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する。
【００１２】
他の好ましい実施の形態によれば、判断手段は、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であることに加えてその１周期における燃焼オン時間が予め決められた第２の所定時間以下であるという状態が、予め決められた２以上の所定回数連続すれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する。
【００１３】
他の好ましい実施の形態によれば、判断手段は、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期に関係なく、予め決められた第３の所定時間内における加熱燃焼装置の燃焼オン時間が予め決められた第４の所定時間以下であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する。
【００１４】
他の好ましい実施の形態によれば、判断手段は、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期に関係なく、予め決められた第５の所定時間内における加熱燃焼装置の燃焼積算号数が所定値以下であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する。
【００１５】
他の好ましい実施の形態によれば、判断手段により前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断されたときに、暖房スイッチの状態をオフにする暖房スイッチ強制制御手段を有する。
【００１６】
他の好ましい実施の形態によれば、判断手段により前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断されたときに、その旨を報知する報知手段を有する。
【００１７】
他の好ましい実施の形態によれば、報知手段は、使用者の視覚および／または聴覚により認識可能な報知を行なう。
【００１８】
なお、暖房スイッチの状態とは、単に機械的な暖房スイッチの接点のオン・オフの状態を言うだけではなく、暖房スイッチの押圧操作をトリガとしてメモリなどに記憶されているオン・オフの状態が反転されるような場合には、その記憶内容を言う。
【００１９】
本発明によれば、暖房スイッチの状態がオンであるときに、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する判断手段を備えたので、いずれの暖房端末装置も運転中でないことを自動的に判断できることから、不必要に暖房スイッチのオン状態が継続することに起因する、エネルギの無駄使いや暖房ポンプの劣化を良好に防止し得る。
【００２０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態における貯湯式給湯装置の配管系統図である。この貯湯式給湯装置は、灯油を燃料とし、給湯、風呂追い焚き、暖房の各機能を有している。
【００２３】
液体状の熱媒体としての不凍液を貯湯する貯湯タンク１は、下部に燃焼室２を有し、上部に排ガス集合室３を有している。燃焼室２と排ガス集合室３とは、複数本の煙管４を介して互いに連通している。バーナ５は、送風機６を備え、ノズル７から燃料としての灯油を噴霧して燃焼室２内で燃焼させる。燃焼室２で発生した高温の排気ガスが煙管４を通って排ガス集合室３に導かれ、貯湯式給湯装置外に排出される。貯湯タンク１内の不凍液は、煙管４を通る排気ガスによっても加熱される。
【００２４】
貯湯タンク１には、暖房用回路として暖房往き管１１と暖房戻り管１２とが接続されている。暖房往き管１１は、所定箇所に暖房ポンプ１３が設けられており、暖房ポンプ１３よりも下流側の箇所にバイパス管１４の一端が接続されている。バイパス管１４の他端は、貯湯タンク１に接続されている。燃焼室２内の燃焼により加熱された不凍液は、暖房ポンプ１３により暖房往き管１１を通って任意数の暖房端末装置１５に供給され、暖房戻り管１２を通って貯湯タンク１に戻る。暖房端末装置１５の運転状況に応じて、暖房往き管１１の不凍液の一部または全部はバイパス管１４を通って貯湯タンク１に戻る。
【００２５】
貯湯タンク１の内部には、給湯コイル２１および風呂コイル２２が設置されている。
【００２６】
給湯コイル２１は、入水管２３、出湯管２４、および給湯管２５とともに給湯用回路を構成している。入水管２３からの水は、給湯コイル２１を通過する間に貯湯タンク１内の不凍液によって加熱されて出湯管２４を通って出湯され、更に湯水混合器２６によって入水管２３の分岐管２７を通って供給される水と必要に応じて混合されて、給湯管２５を介して給湯カラン等から給湯され、あるいは湯張り管２８などを経て浴槽に給湯される。
【００２７】
風呂コイル２２は、風呂往き管３１および風呂戻り管３２とともに風呂追い焚き用回路を構成している。風呂ポンプ３３によって浴槽から風呂戻り管３２に流入した湯水は、風呂コイル２２を通過する間に貯湯タンク１内の不凍液によって加熱され、風呂往き管３１を通って浴槽に戻る。
【００２８】
図２は、リモートコントローラの正面図である。このリモートコントローラ４１は、台所などに設置されており、使用者が貯湯式給湯装置を遠隔操作するためのものである。
【００２９】
リモートコントローラ４１には、液晶ディスプレイなどの表示装置４２が設置されており、その周囲には、運転スイッチ４３、暖房スイッチ４４、風呂自動スイッチ４５、設定スイッチ４６、および選択スイッチ４７，４８が配置されている。
【００３０】
図３は、貯湯式給湯装置の制御部の回路ブロック図である。制御部５１は、たとえばワンチップのマイクロコンピュータなどにより実現されており、リモートコントローラ４１からの指令や、貯湯式給湯装置の各種のセンサからの検出信号などに基づいて、貯湯式給湯装置の動作を制御する。制御部５１は、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４、ＥＥＰＲＯＭ５５、およびインターフェイス回路５６を備えている。インターフェイス回路５６には、暖房ポンプ駆動回路６１、風呂ポンプ駆動回路６２、送風機駆動回路６３、および通信回路６４などが接続されている。暖房ポンプ駆動回路６１には、暖房ポンプ１３が接続されている。風呂ポンプ駆動回路６２には、風呂ポンプ３３が接続されている。送風機駆動回路６３には、送風機６が接続されている。通信回路６４は、リモートコントローラ４１に接続されている。なおインターフェイス回路５６には、上記の他に、各部の湯水の温度を検出する多数のサーミスタや、各部において湯水の流路を切り替えるための多数の切換弁などをそれぞれ駆動する駆動回路などが接続されているが、これらは本発明とは直接関係しないので省略する。
【００３１】
次に動作の要点を説明する。
【００３２】
運転スイッチ４３がオン状態であると、給湯機能、風呂追い焚き機能、および暖房機能のいずれも使用されていないときでも、貯湯タンク１内の不凍液の温度を所定範囲内に維持するため、バーナ５による燃焼室２内の燃焼が適宜行なわれる。
【００３３】
使用者によりリモートコントローラ４１の暖房スイッチ４４が押圧操作されると、図４に示すように、リモートコントローラ４１の表示装置４２の表示画面に、「暖房」の文字７１と、その左側の長方形の図形７２とが所定時間表示される。また、制御部５１のＣＰＵ５２により暖房ポンプ駆動回路６１が制御され、暖房ポンプ駆動回路６１により暖房ポンプ１３が駆動される。このとき、任意数の暖房端末装置１５が運転中であれば、その暖房端末装置１５に貯湯タンク１からの不凍液が供給され、不凍液の熱を利用した暖房が行なわれる。何れの暖房端末装置１５も運転中でなければ、貯湯タンク１からの不凍液はバイパス管１４を通って貯湯タンク１に戻される。
【００３４】
いずれかの暖房端末装置１５が運転中であるか否かに係わらず、不凍液の温度を所定範囲内に維持するため、燃焼室２内の燃焼が適宜行なわれるのであるが、いずれかの暖房端末装置１５が運転中であれば、暖房のために不凍液の熱が利用されることから、燃焼室２内の燃焼の頻度が高くなる。したがって、使用者が誤って暖房スイッチ４４を押圧操作した場合のように、いずれの暖房端末装置１５も運転中でないのに暖房スイッチ４４のオン状態が継続しているという状況は、燃焼室２内の燃焼の頻度を監視することにより、正確に判断可能である。
【００３５】
たとえば、いずれかの暖房端末装置１５が運転中であって、その暖房必要能力が２０００Ｋｃａｌ／ｈの場合、６分間に一度、１分間の１０号燃焼が燃焼室２で行なわれる。これに対し、いずれの暖房端末装置１５も運転中でない場合、１〜２時間に一度、１分間の１０号燃焼が燃焼室２で行なわれる。なお、「号」は熱量の大きさを表しており、１リットルの水を１分間に摂氏２５度上昇させる熱量が１号に相当する。
【００３６】
そこで制御部５１のＣＰＵ５２は、暖房スイッチ４４がオン状態のときに、燃焼室２内の燃焼状況を監視し、燃焼の１周期、すなわち燃焼の開始から次の燃焼の開始までの時間がたとえば３０分程度の第１の所定時間以上で、かつその期間における燃焼時間、すなわち燃焼の開始から終了までの時間がたとえば２分程度の第２の所定時間以下であれば、いずれの暖房端末装置１５も運転中でないと判断し、暖房スイッチ４４の状態をオフにする。
【００３７】
このようなＣＰＵ５２による異常処理の手順を、図５のフローチャートを参照しながら説明する。先ずＣＰＵ５２が、暖房スイッチ４４がオン状態であるか否かを判断する（Ｓ１）。ここで、暖房スイッチ４４はキースイッチにより構成されており、暖房スイッチ４４がオン状態であるかオフ状態であるかは、実際にはＣＰＵ５２によりＲＡＭ５４の所定領域に格納されている。たとえば、ユーザにより暖房スイッチ４４が押圧操作されると、ＣＰＵ５２はＲＡＭ５４の所定領域の内容を読み取り、それがオン状態に対応するものであればオフ状態に書き替え、逆にオフ状態に対応するものであればオン状態に書き替える。
【００３８】
暖房スイッチ４４がオン状態であれば（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２が、燃焼室２内の燃焼の周期が３０分以上であるか否かを判断する（Ｓ２）。具体的には、ＣＰＵ５２が、燃焼の開始毎に図外の時計回路の時刻を読み取り、その時刻をＲＡＭ５４の所定領域に記憶させるとともに、前回の燃焼の開始時からの時間を演算して、その演算結果をＲＡＭ５４の所定領域に記憶させる。そしてこのルーチンのステップＳ２において、ＲＡＭ５４の所定領域に記憶されている演算結果を読み出し、それが３０分以上であるかどうかを調べる。もちろん、時計回路の時刻の代わりに、クロック信号をカウントするタイマのカウント値を利用してもよい。
【００３９】
燃焼の周期が３０分以上であれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２が、その１周期における燃焼の継続時間が２分以下であるか否かを判断する（Ｓ３）。具体的には、ＣＰＵ５２が、燃焼の開始毎に図外の時計回路の時刻を読み取り、その時刻をＲＡＭ５４の所定領域に記憶させるとともに、その燃焼の終了時に時計回路の時刻を読み取って、燃焼の開始から終了までの時間を演算し、その演算結果をＲＡＭ５４の所定領域に記憶させる。そしてこのルーチンのステップＳ３において、ＲＡＭ５４の所定領域に記憶されている演算結果を読み出し、それが２分以下であるかどうかを調べる。もちろん、時計回路の時刻の代わりに、クロック信号をカウントするタイマのカウント値を利用してもよい。
【００４０】
燃焼の継続時間が２分以下であれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２が、暖房スイッチ４４をオフ状態にして（Ｓ４）、このルーチンを終了する。具体的には、ＣＰＵ５２が、ＲＡＭ５４の所定領域に記憶されている暖房スイッチ４４の状態を、オン状態からオフ状態に書き替える。
【００４１】
ステップＳ３において、燃焼の継続時間が２分以下でなければ（Ｓ３：ＮＯ）、このルーチンを終了する。
【００４２】
ステップＳ２において、燃焼の周期が３０分以上でなければ（Ｓ２：ＮＯ）、このルーチンを終了する。
【００４３】
ステップＳ１において、暖房スイッチ４４がオン状態でなければ（Ｓ１：ＮＯ）、このルーチンを終了する。
【００４４】
このように、いずれの暖房端末装置１５も使用されていないときに、暖房スイッチ４４のオン状態が継続していれば、自動的に暖房スイッチ４４がオフ状態にされるので、暖房ポンプ１３が長期にわたって不必要に連続運転されるようなことがない。また、運転スイッチ４３がオフ状態であるにも係わらず、燃焼室２内の燃焼が長期にわたって不必要に断続的に実行されるようなこともない。これらのことから、たとえば使用者が誤って暖房スイッチ４４を押圧操作した場合のように、不必要に暖房スイッチ４４のオン状態が継続することに起因する、エネルギの無駄使いや暖房ポンプ１３の劣化を良好に防止し得る。
【００４５】
たとえば、冬期以外の時期に誤って暖房スイッチ４４が押され、しかも暖房端末装置１５への循環路の開閉弁が閉じられている場合に、不凍液はバイパス管１４によって循環するため、不凍液の循環状態のみでは制御部５１により循環異常を判断できず、しかも暖房端末装置１５によって温かくならないので使用者は誤って暖房スイッチ４４が入っているのを気付き難いのであるが、本実施形態によれば、このような問題を確実に解消できる。
【００４６】
なお、上記実施形態においては、燃焼室２内の燃焼の状況が１周期だけ所定の状況になれば、暖房スイッチ４４をオフ状態にしたが、複数の所定周期にわたって所定の状況が連続したときに、暖房スイッチ４４をオフ状態にしてもよい。すなわち、図６のフローチャートのように、ステップＳ１１でカウンタの内容に１を加算し、ステップＳ１２でカウンタの内容がたとえば１０以上であるか否かを判断する。またステップＳ１３でカウンタの内容を０に戻す。なお図６において、ステップＳ１〜Ｓ４は図５のステップＳ１〜Ｓ４と同様の処理である。このようにすれば、暖房スイッチ４４オン時の貯湯タンク１から暖房端末装置１５への不凍液の循環異常をより慎重に判断でき、誤動作を減少できる。
【００４７】
また、給湯機能や風呂追い焚き機能が使用されている場合には、その使用が終了してから、燃焼室２内の燃焼が１周期終了した後に、燃焼室２内の燃焼状況から循環状態が異常であるか否かを判断してもよい。すなわち、図７のフローチャートのように、ステップＳ２１で給湯運転中または風呂追い焚き運転中であるか否かを判断し、ステップＳ２２で給湯運転または風呂追い焚き運転の終了時点から燃焼室２内の燃焼の１周期が経過したか否かを判断する。なお図７において、ステップＳ１〜Ｓ４は図５のステップＳ１〜Ｓ４と同様の処理である。このようにすれば、循環状態が異常であるか否かの判断において、給湯運転や風呂追い焚き運転の影響を良好に排除でき、誤動作を減少できる。
【００４８】
また、比較的長い所定時間内における燃焼室２内の燃焼時間の積算値が所定値以下であるときに、循環状態が異常であると判断してもよい。すなわち、図８のフローチャートのように、ステップＳ３１で現時点から６時間前以降における燃焼室２内の燃焼時間の積算値が１０分以下であるか否かを判断する。なお図８において、ステップＳ１，Ｓ４は図５のステップＳ１，Ｓ４と同様の処理である。
【００４９】
また、比較的長い所定時間内における燃焼室２内の燃焼号数の積算値が所定値以下であるときに、循環状態が異常であると判断してもよい。すなわち、図９のフローチャートのように、ステップＳ４１で現時点から６時間前以降における燃焼室２内の燃焼号数の積算値が１．７号以下であるか否かを判断する。なお図９において、ステップＳ１，Ｓ４は図５のステップＳ１，Ｓ４と同様の処理である。
【００５０】
また、上記実施形態においては、循環状態が異常であると判断したときに、暖房スイッチ４４をオフ状態にしたが、暖房スイッチ４４の状態を切り替えることなく、リモートコントローラ４１の表示装置４２の表示画面に、暖房スイッチ４４がオン状態である旨を大きく表示してもよい。さらには、その表示に代えて、あるいはその表示とともに、リモートコントローラ４１に備えられたスピーカから暖房スイッチ４４がオン状態である旨を音声により報知してもよい。
【００５１】
また、上記実施形態においては、液体状の熱媒体として不凍液を用いたが、不凍液の代わりに湯水を用いてもよい。さらには、燃焼室２内の燃焼の燃料として灯油を用いたが、ガスなどの他の燃料を用いてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態においては、暖房機能の他に給湯機能や風呂追い焚き機能を有する貯湯式給湯装置について説明したが、暖房単機能の貯湯式給湯装置にももちろん本発明を適用できる。
【００５３】
また、燃焼室２内の燃焼状況の推移を監視する代わりに、暖房往き管１１および暖房戻り管１２にそれぞれサーミスタなどの検温手段を配置し、暖房スイッチ４４がオン状態のときに、それらの検温手段による検出温度の差が所定時間にわたって所定値以下であることを検出したときに、循環状態が異常であると判断してもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、暖房スイッチの状態がオンであるときに、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する判断手段を備えたので、いずれの暖房端末装置も運転中でないことを自動的に判断できることから、不必要に暖房スイッチのオン状態が継続することに起因する、エネルギの無駄使いや暖房ポンプの劣化を良好に防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における貯湯式給湯装置の配管系統図である。
【図２】リモートコントローラの正面図である。
【図３】貯湯式給湯装置の制御部の回路ブロック図である。
【図４】リモートコントローラの表示画面の表示内容の説明図である。
【図５】異常処理の手順を説明するフローチャートである。
【図６】他の実施形態における異常処理の手順を説明するフローチャートである。
【図７】さらに他の実施形態における異常処理の手順を説明するフローチャートである。
【図８】さらに他の実施形態における異常処理の手順を説明するフローチャートである。
【図９】さらに他の実施形態における異常処理の手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 貯湯タンク
２ 燃焼室
５ バーナ
７ ノズル
１１ 暖房往き管
１２ 暖房戻り管
１３ 暖房ポンプ
１４ バイパス管
４１ リモートコントローラ
４２ 表示装置
４３ 運転スイッチ
４４ 暖房スイッチ
５１ 制御部
５２ ＣＰＵ
５３ ＲＯＭ
５４ ＲＡＭ
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも暖房機能を有する貯湯式給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、暖房機能を有する貯湯式給湯装置においては、操作部に運転スイッチの他に暖房スイッチが設けられており、運転スイッチのオン・オフに係わらず、暖房スイッチがオン状態であれば、貯湯タンクと任意数の暖房端末装置との間で熱媒体を循環させるための暖房ポンプが運転状態となる。そして、いずれの暖房端末装置も使用されていないときには、暖房ポンプによって熱媒体が所定の循環流路を循環する。
【０００３】
一方、運転スイッチと暖房スイッチとのうちの少なくとも一方がオン状態であれば、たとえ暖房機能や給湯機能などを使用していなくても、貯湯タンク内の熱媒体を所定温度範囲内に維持するために、加熱燃焼装置が間欠的に動作する。
【０００４】
したがって使用者は、暖房機能の非使用時に誤って暖房スイッチをオンさせた場合、加熱燃焼装置の運転状況から暖房スイッチがオン状態であることを認識することは無い。
【０００５】
もちろん、操作部近傍の表示部には、暖房スイッチがオン状態である旨の表示がなされるのであるが、近年の多機能化した貯湯式給湯装置においては、表示項目が多く、暖房スイッチがオン状態である旨の表示は小さくなりがちである。また、暖房スイッチがオン状態である旨の表示が所定時間だけ表示される機種も存在する。さらには、表示部の開閉蓋を開けなければ暖房スイッチがオン状態である旨の表示が視認できない機種も存在する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来の貯湯式給湯装置では、使用者が誤って暖房スイッチをオンしても、その誤りに気付き難く、不必要な暖房ポンプの運転などによるエネルギの無駄使いと同時に、暖房ポンプの耐久性にも悪影響を及ぼすという課題があった。
【０００７】
場合によっては、暖房シーズン以外の期間中、暖房ポンプが常時運転されてしまうという事態を招くこともあり、このような場合、上記エネルギの無駄使いや暖房ポンプの耐久性に与える悪影響は極めて重大である。
【０００８】
【発明の開示】
本発明は上記の点に鑑みて提案されたものであって、不必要に暖房スイッチのオン状態が継続することに起因する、エネルギの無駄使いや暖房ポンプの劣化を良好に防止し得る貯湯式給湯装置を提供することを、その目的としている。
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本発明の第１の側面によれば、液体状の熱媒体を貯湯する貯湯タンクと、熱媒体を加熱して所定温度範囲内に維持する加熱燃焼装置と、貯湯タンクと任意数の暖房端末装置との間で熱媒体を循環させる暖房ポンプと、使用者により操作されて暖房ポンプを起動する暖房スイッチとを有する貯湯式給湯装置であって、暖房スイッチの状態がオンであるときに、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する判断手段を備えたことを特徴とする、貯湯式給湯装置が提供される。
【００１１】
好ましい実施の形態によれば、判断手段は、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であることに加えて、その１周期における燃焼オン時間が予め決められた第２の所定時間以下であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する。
【００１２】
他の好ましい実施の形態によれば、判断手段は、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であることに加えてその１周期における燃焼オン時間が予め決められた第２の所定時間以下であるという状態が、予め決められた２以上の所定回数連続すれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する。
【００１３】
他の好ましい実施の形態によれば、判断手段は、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期に関係なく、予め決められた第３の所定時間内における加熱燃焼装置の燃焼オン時間が予め決められた第４の所定時間以下であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する。
【００１４】
他の好ましい実施の形態によれば、判断手段は、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期に関係なく、予め決められた第５の所定時間内における加熱燃焼装置の燃焼積算号数が所定値以下であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する。
【００１５】
他の好ましい実施の形態によれば、判断手段により前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断されたときに、暖房スイッチの状態をオフにする暖房スイッチ強制制御手段を有する。
【００１６】
他の好ましい実施の形態によれば、判断手段により前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断されたときに、その旨を報知する報知手段を有する。
【００１７】
他の好ましい実施の形態によれば、報知手段は、使用者の視覚および／または聴覚により認識可能な報知を行なう。
【００１８】
なお、暖房スイッチの状態とは、単に機械的な暖房スイッチの接点のオン・オフの状態を言うだけではなく、暖房スイッチの押圧操作をトリガとしてメモリなどに記憶されているオン・オフの状態が反転されるような場合には、その記憶内容を言う。
【００１９】
本発明によれば、暖房スイッチの状態がオンであるときに、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する判断手段を備えたので、いずれの暖房端末装置も運転中でないことを自動的に判断できることから、不必要に暖房スイッチのオン状態が継続することに起因する、エネルギの無駄使いや暖房ポンプの劣化を良好に防止し得る。
【００２０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態における貯湯式給湯装置の配管系統図である。この貯湯式給湯装置は、灯油を燃料とし、給湯、風呂追い焚き、暖房の各機能を有している。
【００２３】
液体状の熱媒体としての不凍液を貯湯する貯湯タンク１は、下部に燃焼室２を有し、上部に排ガス集合室３を有している。燃焼室２と排ガス集合室３とは、複数本の煙管４を介して互いに連通している。バーナ５は、送風機６を備え、ノズル７から燃料としての灯油を噴霧して燃焼室２内で燃焼させる。燃焼室２で発生した高温の排気ガスが煙管４を通って排ガス集合室３に導かれ、貯湯式給湯装置外に排出される。貯湯タンク１内の不凍液は、煙管４を通る排気ガスによっても加熱される。
【００２４】
貯湯タンク１には、暖房用回路として暖房往き管１１と暖房戻り管１２とが接続されている。暖房往き管１１は、所定箇所に暖房ポンプ１３が設けられており、暖房ポンプ１３よりも下流側の箇所にバイパス管１４の一端が接続されている。バイパス管１４の他端は、貯湯タンク１に接続されている。燃焼室２内の燃焼により加熱された不凍液は、暖房ポンプ１３により暖房往き管１１を通って任意数の暖房端末装置１５に供給され、暖房戻り管１２を通って貯湯タンク１に戻る。暖房端末装置１５の運転状況に応じて、暖房往き管１１の不凍液の一部または全部はバイパス管１４を通って貯湯タンク１に戻る。
【００２５】
貯湯タンク１の内部には、給湯コイル２１および風呂コイル２２が設置されている。
【００２６】
給湯コイル２１は、入水管２３、出湯管２４、および給湯管２５とともに給湯用回路を構成している。入水管２３からの水は、給湯コイル２１を通過する間に貯湯タンク１内の不凍液によって加熱されて出湯管２４を通って出湯され、更に湯水混合器２６によって入水管２３の分岐管２７を通って供給される水と必要に応じて混合されて、給湯管２５を介して給湯カラン等から給湯され、あるいは湯張り管２８などを経て浴槽に給湯される。
【００２７】
風呂コイル２２は、風呂往き管３１および風呂戻り管３２とともに風呂追い焚き用回路を構成している。風呂ポンプ３３によって浴槽から風呂戻り管３２に流入した湯水は、風呂コイル２２を通過する間に貯湯タンク１内の不凍液によって加熱され、風呂往き管３１を通って浴槽に戻る。
【００２８】
図２は、リモートコントローラの正面図である。このリモートコントローラ４１は、台所などに設置されており、使用者が貯湯式給湯装置を遠隔操作するためのものである。
【００２９】
リモートコントローラ４１には、液晶ディスプレイなどの表示装置４２が設置されており、その周囲には、運転スイッチ４３、暖房スイッチ４４、風呂自動スイッチ４５、設定スイッチ４６、および選択スイッチ４７，４８が配置されている。
【００３０】
図３は、貯湯式給湯装置の制御部の回路ブロック図である。制御部５１は、たとえばワンチップのマイクロコンピュータなどにより実現されており、リモートコントローラ４１からの指令や、貯湯式給湯装置の各種のセンサからの検出信号などに基づいて、貯湯式給湯装置の動作を制御する。制御部５１は、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４、ＥＥＰＲＯＭ５５、およびインターフェイス回路５６を備えている。インターフェイス回路５６には、暖房ポンプ駆動回路６１、風呂ポンプ駆動回路６２、送風機駆動回路６３、および通信回路６４などが接続されている。暖房ポンプ駆動回路６１には、暖房ポンプ１３が接続されている。風呂ポンプ駆動回路６２には、風呂ポンプ３３が接続されている。送風機駆動回路６３には、送風機６が接続されている。通信回路６４は、リモートコントローラ４１に接続されている。なおインターフェイス回路５６には、上記の他に、各部の湯水の温度を検出する多数のサーミスタや、各部において湯水の流路を切り替えるための多数の切換弁などをそれぞれ駆動する駆動回路などが接続されているが、これらは本発明とは直接関係しないので省略する。
【００３１】
次に動作の要点を説明する。
【００３２】
運転スイッチ４３がオン状態であると、給湯機能、風呂追い焚き機能、および暖房機能のいずれも使用されていないときでも、貯湯タンク１内の不凍液の温度を所定範囲内に維持するため、バーナ５による燃焼室２内の燃焼が適宜行なわれる。
【００３３】
使用者によりリモートコントローラ４１の暖房スイッチ４４が押圧操作されると、図４に示すように、リモートコントローラ４１の表示装置４２の表示画面に、「暖房」の文字７１と、その左側の長方形の図形７２とが所定時間表示される。また、制御部５１のＣＰＵ５２により暖房ポンプ駆動回路６１が制御され、暖房ポンプ駆動回路６１により暖房ポンプ１３が駆動される。このとき、任意数の暖房端末装置１５が運転中であれば、その暖房端末装置１５に貯湯タンク１からの不凍液が供給され、不凍液の熱を利用した暖房が行なわれる。何れの暖房端末装置１５も運転中でなければ、貯湯タンク１からの不凍液はバイパス管１４を通って貯湯タンク１に戻される。
【００３４】
いずれかの暖房端末装置１５が運転中であるか否かに係わらず、不凍液の温度を所定範囲内に維持するため、燃焼室２内の燃焼が適宜行なわれるのであるが、いずれかの暖房端末装置１５が運転中であれば、暖房のために不凍液の熱が利用されることから、燃焼室２内の燃焼の頻度が高くなる。したがって、使用者が誤って暖房スイッチ４４を押圧操作した場合のように、いずれの暖房端末装置１５も運転中でないのに暖房スイッチ４４のオン状態が継続しているという状況は、燃焼室２内の燃焼の頻度を監視することにより、正確に判断可能である。
【００３５】
たとえば、いずれかの暖房端末装置１５が運転中であって、その暖房必要能力が２０００Ｋｃａｌ／ｈの場合、６分間に一度、１分間の１０号燃焼が燃焼室２で行なわれる。これに対し、いずれの暖房端末装置１５も運転中でない場合、１〜２時間に一度、１分間の１０号燃焼が燃焼室２で行なわれる。なお、「号」は熱量の大きさを表しており、１リットルの水を１分間に摂氏２５度上昇させる熱量が１号に相当する。
【００３６】
そこで制御部５１のＣＰＵ５２は、暖房スイッチ４４がオン状態のときに、燃焼室２内の燃焼状況を監視し、燃焼の１周期、すなわち燃焼の開始から次の燃焼の開始までの時間がたとえば３０分程度の第１の所定時間以上で、かつその期間における燃焼時間、すなわち燃焼の開始から終了までの時間がたとえば２分程度の第２の所定時間以下であれば、いずれの暖房端末装置１５も運転中でないと判断し、暖房スイッチ４４の状態をオフにする。
【００３７】
このようなＣＰＵ５２による異常処理の手順を、図５のフローチャートを参照しながら説明する。先ずＣＰＵ５２が、暖房スイッチ４４がオン状態であるか否かを判断する（Ｓ１）。ここで、暖房スイッチ４４はキースイッチにより構成されており、暖房スイッチ４４がオン状態であるかオフ状態であるかは、実際にはＣＰＵ５２によりＲＡＭ５４の所定領域に格納されている。たとえば、ユーザにより暖房スイッチ４４が押圧操作されると、ＣＰＵ５２はＲＡＭ５４の所定領域の内容を読み取り、それがオン状態に対応するものであればオフ状態に書き替え、逆にオフ状態に対応するものであればオン状態に書き替える。
【００３８】
暖房スイッチ４４がオン状態であれば（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２が、燃焼室２内の燃焼の周期が３０分以上であるか否かを判断する（Ｓ２）。具体的には、ＣＰＵ５２が、燃焼の開始毎に図外の時計回路の時刻を読み取り、その時刻をＲＡＭ５４の所定領域に記憶させるとともに、前回の燃焼の開始時からの時間を演算して、その演算結果をＲＡＭ５４の所定領域に記憶させる。そしてこのルーチンのステップＳ２において、ＲＡＭ５４の所定領域に記憶されている演算結果を読み出し、それが３０分以上であるかどうかを調べる。もちろん、時計回路の時刻の代わりに、クロック信号をカウントするタイマのカウント値を利用してもよい。
【００３９】
燃焼の周期が３０分以上であれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２が、その１周期における燃焼の継続時間が２分以下であるか否かを判断する（Ｓ３）。具体的には、ＣＰＵ５２が、燃焼の開始毎に図外の時計回路の時刻を読み取り、その時刻をＲＡＭ５４の所定領域に記憶させるとともに、その燃焼の終了時に時計回路の時刻を読み取って、燃焼の開始から終了までの時間を演算し、その演算結果をＲＡＭ５４の所定領域に記憶させる。そしてこのルーチンのステップＳ３において、ＲＡＭ５４の所定領域に記憶されている演算結果を読み出し、それが２分以下であるかどうかを調べる。もちろん、時計回路の時刻の代わりに、クロック信号をカウントするタイマのカウント値を利用してもよい。
【００４０】
燃焼の継続時間が２分以下であれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２が、暖房スイッチ４４をオフ状態にして（Ｓ４）、このルーチンを終了する。具体的には、ＣＰＵ５２が、ＲＡＭ５４の所定領域に記憶されている暖房スイッチ４４の状態を、オン状態からオフ状態に書き替える。
【００４１】
ステップＳ３において、燃焼の継続時間が２分以下でなければ（Ｓ３：ＮＯ）、このルーチンを終了する。
【００４２】
ステップＳ２において、燃焼の周期が３０分以上でなければ（Ｓ２：ＮＯ）、このルーチンを終了する。
【００４３】
ステップＳ１において、暖房スイッチ４４がオン状態でなければ（Ｓ１：ＮＯ）、このルーチンを終了する。
【００４４】
このように、いずれの暖房端末装置１５も使用されていないときに、暖房スイッチ４４のオン状態が継続していれば、自動的に暖房スイッチ４４がオフ状態にされるので、暖房ポンプ１３が長期にわたって不必要に連続運転されるようなことがない。また、運転スイッチ４３がオフ状態であるにも係わらず、燃焼室２内の燃焼が長期にわたって不必要に断続的に実行されるようなこともない。これらのことから、たとえば使用者が誤って暖房スイッチ４４を押圧操作した場合のように、不必要に暖房スイッチ４４のオン状態が継続することに起因する、エネルギの無駄使いや暖房ポンプ１３の劣化を良好に防止し得る。
【００４５】
たとえば、冬期以外の時期に誤って暖房スイッチ４４が押され、しかも暖房端末装置１５への循環路の開閉弁が閉じられている場合に、不凍液はバイパス管１４によって循環するため、不凍液の循環状態のみでは制御部５１により循環異常を判断できず、しかも暖房端末装置１５によって温かくならないので使用者は誤って暖房スイッチ４４が入っているのを気付き難いのであるが、本実施形態によれば、このような問題を確実に解消できる。
【００４６】
なお、上記実施形態においては、燃焼室２内の燃焼の状況が１周期だけ所定の状況になれば、暖房スイッチ４４をオフ状態にしたが、複数の所定周期にわたって所定の状況が連続したときに、暖房スイッチ４４をオフ状態にしてもよい。すなわち、図６のフローチャートのように、ステップＳ１１でカウンタの内容に１を加算し、ステップＳ１２でカウンタの内容がたとえば１０以上であるか否かを判断する。またステップＳ１３でカウンタの内容を０に戻す。なお図６において、ステップＳ１〜Ｓ４は図５のステップＳ１〜Ｓ４と同様の処理である。このようにすれば、暖房スイッチ４４オン時の貯湯タンク１から暖房端末装置１５への不凍液の循環異常をより慎重に判断でき、誤動作を減少できる。
【００４７】
また、給湯機能や風呂追い焚き機能が使用されている場合には、その使用が終了してから、燃焼室２内の燃焼が１周期終了した後に、燃焼室２内の燃焼状況から循環状態が異常であるか否かを判断してもよい。すなわち、図７のフローチャートのように、ステップＳ２１で給湯運転中または風呂追い焚き運転中であるか否かを判断し、ステップＳ２２で給湯運転または風呂追い焚き運転の終了時点から燃焼室２内の燃焼の１周期が経過したか否かを判断する。なお図７において、ステップＳ１〜Ｓ４は図５のステップＳ１〜Ｓ４と同様の処理である。このようにすれば、循環状態が異常であるか否かの判断において、給湯運転や風呂追い焚き運転の影響を良好に排除でき、誤動作を減少できる。
【００４８】
また、比較的長い所定時間内における燃焼室２内の燃焼時間の積算値が所定値以下であるときに、循環状態が異常であると判断してもよい。すなわち、図８のフローチャートのように、ステップＳ３１で現時点から６時間前以降における燃焼室２内の燃焼時間の積算値が１０分以下であるか否かを判断する。なお図８において、ステップＳ１，Ｓ４は図５のステップＳ１，Ｓ４と同様の処理である。
【００４９】
また、比較的長い所定時間内における燃焼室２内の燃焼号数の積算値が所定値以下であるときに、循環状態が異常であると判断してもよい。すなわち、図９のフローチャートのように、ステップＳ４１で現時点から６時間前以降における燃焼室２内の燃焼号数の積算値が１．７号以下であるか否かを判断する。なお図９において、ステップＳ１，Ｓ４は図５のステップＳ１，Ｓ４と同様の処理である。
【００５０】
また、上記実施形態においては、循環状態が異常であると判断したときに、暖房スイッチ４４をオフ状態にしたが、暖房スイッチ４４の状態を切り替えることなく、リモートコントローラ４１の表示装置４２の表示画面に、暖房スイッチ４４がオン状態である旨を大きく表示してもよい。さらには、その表示に代えて、あるいはその表示とともに、リモートコントローラ４１に備えられたスピーカから暖房スイッチ４４がオン状態である旨を音声により報知してもよい。
【００５１】
また、上記実施形態においては、液体状の熱媒体として不凍液を用いたが、不凍液の代わりに湯水を用いてもよい。さらには、燃焼室２内の燃焼の燃料として灯油を用いたが、ガスなどの他の燃料を用いてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態においては、暖房機能の他に給湯機能や風呂追い焚き機能を有する貯湯式給湯装置について説明したが、暖房単機能の貯湯式給湯装置にももちろん本発明を適用できる。
【００５３】
また、燃焼室２内の燃焼状況の推移を監視する代わりに、暖房往き管１１および暖房戻り管１２にそれぞれサーミスタなどの検温手段を配置し、暖房スイッチ４４がオン状態のときに、それらの検温手段による検出温度の差が所定時間にわたって所定値以下であることを検出したときに、循環状態が異常であると判断してもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、暖房スイッチの状態がオンであるときに、加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらずいずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する判断手段を備えたので、いずれの暖房端末装置も運転中でないことを自動的に判断できることから、不必要に暖房スイッチのオン状態が継続することに起因する、エネルギの無駄使いや暖房ポンプの劣化を良好に防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における貯湯式給湯装置の配管系統図である。
【図２】リモートコントローラの正面図である。
【図３】貯湯式給湯装置の制御部の回路ブロック図である。
【図４】リモートコントローラの表示画面の表示内容の説明図である。
【図５】異常処理の手順を説明するフローチャートである。
【図６】他の実施形態における異常処理の手順を説明するフローチャートである。
【図７】さらに他の実施形態における異常処理の手順を説明するフローチャートである。
【図８】さらに他の実施形態における異常処理の手順を説明するフローチャートである。
【図９】さらに他の実施形態における異常処理の手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 貯湯タンク
２ 燃焼室
５ バーナ
７ ノズル
１１ 暖房往き管
１２ 暖房戻り管
１３ 暖房ポンプ
１４ バイパス管
４１ リモートコントローラ
４２ 表示装置
４３ 運転スイッチ
４４ 暖房スイッチ
５１ 制御部
５２ ＣＰＵ
５３ ＲＯＭ
５４ ＲＡＭ
Claims (8)
- 液体状の熱媒体を貯湯する貯湯タンクと、前記熱媒体を加熱して所定温度範囲内に維持する加熱燃焼装置と、前記貯湯タンクと任意数の暖房端末装置との間で前記熱媒体を循環させる暖房ポンプと、使用者により操作されて前記暖房ポンプを起動する暖房スイッチとを有する貯湯式給湯装置であって、
前記暖房スイッチの状態がオンであるときに、前記加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらず前記いずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する判断手段
を備えたことを特徴とする、貯湯式給湯装置。 - 前記判断手段は、
前記加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であることに加えて、その１周期における燃焼オン時間が予め決められた第２の所定時間以下であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらず前記いずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する、
請求項１に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記判断手段は、
前記加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期が予め決められた第１の所定時間以上であることに加えてその１周期における燃焼オン時間が予め決められた第２の所定時間以下であるという状態が、予め決められた２以上の所定回数連続すれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらず前記いずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する、
請求項１に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記判断手段は、
前記加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期に関係なく、予め決められた第３の所定時間内における前記加熱燃焼装置の燃焼オン時間が予め決められた第４の所定時間以下であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらず前記いずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する、
請求項１に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記判断手段は、
前記加熱燃焼装置の燃焼オン・オフの１周期に関係なく、予め決められた第５の所定時間内における前記加熱燃焼装置の燃焼積算号数が所定値以下であれば、前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらず前記いずれの暖房端末装置も運転中でないと判断する、
請求項１に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記判断手段により前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらず前記いずれの暖房端末装置も運転中でないと判断されたときに、前記暖房スイッチの状態をオフにする暖房スイッチ強制制御手段を有する、
請求項１ないし５のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。 - 前記判断手段により前記暖房スイッチがオン状態であるにもかかわらず前記いずれの暖房端末装置も運転中でないと判断されたときに、その旨を報知する報知手段を有する、
請求項１ないし６のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。 - 前記報知手段は、使用者の視覚および／または聴覚により認識可能な報知を行なう、
請求項７に記載の貯湯式給湯装置。
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