JP4905646B2 - 給湯器 - Google Patents

給湯器 Download PDF

Info

Publication number
JP4905646B2
JP4905646B2 JP2006028260A JP2006028260A JP4905646B2 JP 4905646 B2 JP4905646 B2 JP 4905646B2 JP 2006028260 A JP2006028260 A JP 2006028260A JP 2006028260 A JP2006028260 A JP 2006028260A JP 4905646 B2 JP4905646 B2 JP 4905646B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hot water
temperature
tank
storage tank
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006028260A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007205690A (ja
Inventor
敏宏 小林
Original Assignee
株式会社パロマ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社パロマ filed Critical 株式会社パロマ
Priority to JP2006028260A priority Critical patent/JP4905646B2/ja
Priority to US11/733,336 priority patent/US7810456B2/en
Publication of JP2007205690A publication Critical patent/JP2007205690A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4905646B2 publication Critical patent/JP4905646B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2035Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using fluid fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/156Reducing the quantity of energy consumed; Increasing efficiency
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/212Temperature of the water
    • F24H15/219Temperature of the water after heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/212Temperature of the water
    • F24H15/223Temperature of the water in the water storage tank
    • F24H15/225Temperature of the water in the water storage tank at different heights of the tank
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/281Input from user
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/305Control of valves
    • F24H15/31Control of valves of valves having only one inlet port and one outlet port, e.g. flow rate regulating valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/355Control of heat-generating means in heaters
    • F24H15/36Control of heat-generating means in heaters of burners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/395Information to users, e.g. alarms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/40Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
    • F24H15/414Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based

Description

本発明は給湯器に関し、詳しくは貯湯槽を備えた給湯器に関する。
従来、湯を貯留するための貯湯槽を備えた給湯器が知られている。このような給湯器では、たとえば図3に示すように、中空の円筒形本体101内の上下に、貯湯室102と燃焼室103とが備えられている。貯湯室102には、中心部よりも下方に、温度検知器300が設けられている。燃焼室103には、内部に空気を供給する給気口104が設けられるとともに、貯湯室102の軸心位置を貫通して円筒形本体101上部に開口し燃焼室103内の燃焼ガスを外部に排出する排気通路105が設けられている。また、円筒形本体101には、下端を閉鎖する底板部107と、上端を閉鎖する上方にわずかに膨らんだ球面上の上鏡板108が備えられ、上鏡板108には、貯湯室102内に垂下した給水管109および給湯管110が貫通して設けられている。このような貯湯槽を備えた給湯器では、燃焼室103内に設けられたガスバーナ113で燃焼した高温の排気ガスが、排気通路105を通過する際に貯湯室102内に供給された水との熱交換により水を加熱する。そして、所定温度で貯蔵された湯は、給湯管110により適宜外部に給湯されるようになっている。
この貯湯式給湯器は、大容量の貯湯をするため、一度に多くの湯を使用することが可能である。また、構造が比較的簡単であるため、安価に製造をすることができるという利点があった。
特開2001−304691
しかしながら、上記のような給湯器は、貯湯室102内の湯温が高い場合には、排気通路105を通過する排気ガス温度と貯湯室102内湯温の温度差が小さくなることから、熱効率が減少してしまうという問題点があった。また、ガスバーナ113を燃焼していない待機時には、排気通路105内の温度が貯湯室102内の湯温よりも低くなってしまうことから、排気通路105を介して、貯湯室102内から外部に放熱してしまい、貯湯室102内温度が無駄に低下してしまうという問題点もあった。さらに、温度検知器300と給水管出口119との距離が離れていることから、給水管109より貯湯室102内に給水が行われ、貯湯室102内湯温が低下した場合であっても、温度検知器300が、貯湯室102内湯温の低下を検知するまでに時間がかかるという問題があった。また、貯湯槽外部に加熱手段を設けた給湯器についても知られているが、貯湯槽内に給水された水道水を効率よく加熱手段に導入するには至っておらず、熱効率を向上させる余地があるとともに、貯湯槽内に水道水が供給された場合には、貯湯槽内湯温が低下してから温度検知器が水温の低下を検知するまでに時間がかかるという問題点があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、貯湯式給湯器の熱効率を向上させるとともに、バーナーを燃焼していない待機時の熱損失を低減させることを目的とする。さらに、貯湯槽内に水道水が供給された場合には、貯湯室内湯温が低下しきってしまう前に適温まで沸かし上げる使い勝手のよい給湯器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明の給湯器では、湯を貯留する貯湯槽と、前記貯湯槽内に水を供給する給水管と、前記貯湯槽外部に設けられ、前記貯湯槽内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯槽内から湯水を抜き出し、前記加熱手段に導入する導入管と、前記加熱手段により加熱された温水を前記貯湯槽内に導出する導出管と、前記貯湯槽内に貯えられた湯を出湯する出湯管と、前記貯湯槽内の湯温を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段によって検知された湯温に基づき、前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記導入管の入口は、前記貯湯槽の底部に位置するとともに、前記給水管の出口下方に位置し、前記給水管の出口は下向きに開口され、前記導入管の入口は上向きに開口され、前記給水管の出口と前記導入管の入口とは同軸上に互いに対向しかつ前記貯湯槽の中心軸上に位置し、前記温度検知手段は前記給水管の出口と前記導入管の入口との間に設けられている
また、請求項に係る発明の給湯器では、請求項に記載の発明の構成に加え、前記導入管の入口は、端部が広がった形状に形成されていることを特徴とする。
請求項1に係る発明の給湯器では、貯湯槽外部に加熱手段を設け、貯湯槽内の湯水を導入管により加熱装置に導入する構造としたため、貯湯槽内部に燃焼室を設けていた従来の給湯器のように、貯湯槽内に排気通路を設けなくても良い。そのため、排気通路の温度が貯湯槽内の湯温よりも低くなる待機時であっても、排気通路を介して貯湯槽内から外部に放熱することがなく、待機時の無駄な放熱を低減することができる。また、貯湯槽内から加熱手段に湯水を導く導入管の入口は、貯湯槽の底部に位置しているため、貯湯槽下部の密度の高い低温水から選択的に加熱手段に導入され、加熱効率を向上させることができる。さらに、給水管より水道水が供給された場合には、水道水は貯湯槽内にあらかじめ貯湯された温水よりも温度が低く密度が高いため、給水管出口よりも下方に滞留するが、本発明では、導入管が給水管出口下方に位置することから、給水管出口よりも下方に滞留した低温の水道水を選択的に加熱手段に導くことができる。これにより、貯湯槽内に水道水が供給された場合の加熱効率を向上させることができる。また、貯湯槽内に供給される水道水は、給水管の出口から給水管の出口と同軸上に対向して設けられた導入管の入口に向かって吐出されるため、水道水が供給された場合には、水道水から優先的に加熱手段に導入される。つまり、貯湯槽内にあらかじめ貯湯された温水よりも温度の低い水道水から優先的に加熱されることになり、より加熱効率を向上させることができる。また、貯湯槽内に供給される水道水は、下向きに開口された給水管の出口から下向きに吐出されるとともに、貯湯槽内にあらかじめ貯湯された温水よりも密度が高いため、給水管出口よりも下方に滞留する。貯湯槽下部に滞留した水道水は、給水管出口よりも下方において上向きに開口した導入管の入口より加熱手段に導入されることから、加熱効率を向上させることができる。特に、給水管の出口と導入管の入口とが同軸にかつ、上下に対向して設けられているので、水道水は、給水管出口から導入間入口にスムーズに引き込まれる。この場合には、さらに熱効率を向上させることができる。また、貯湯槽の中心軸上に位置した給水管の出口より水道水が貯湯槽内に送り込まれるとともに、貯湯槽の中心軸上底部の導入管の入口より貯湯槽内下部の湯を引き抜くため、貯湯槽内部に供給された水道水が長時間滞留することがない。そのため、給湯器全体の熱効率を向上させることができる。また、給水管出口から低温の水道水が貯湯槽内に供給されると、給水管出口と導入管入口との間に設置された温度検知手段により、ただちに湯温の低下が検知される。制御手段は、加熱手段を制御することにより貯湯槽内湯水の加熱を開始する。これにより、貯湯槽内湯温が低下しきってしまう前に、加熱手段による加熱を開始できるので、貯湯槽内湯温を適温に保たつことができる。
また、請求項に係る発明の給湯器では、請求項に記載の発明の効果に加え、以下のような効果を奏する。すなわち、まず、導入管の入口が上向きに広がった形状で開口されている場合には、密度の高い低温水は面積の広い入口開口部から導入管内部に向かってスムーズに下方に流れ込む。そのため、加熱手段には低温水が導入され、加熱効率が向上する。特に、給水管出口と導入管入口とが同軸上に対向して設けられている場合には、導入管入口の抵抗が少なくなることから、給水管出口から吐出された水道水の流れが乱れることなく導入管に引き込まれる。これにより、貯湯槽内部の温水の混入を低減させることができ、いっそう加熱効率を向上させることができる。
以下、本発明の実施形態である給湯器1について、図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態である給湯器1の概略構成図であり、図2は、本実施形態におけるコントローラ32の制御動作を示すフローチャートである。
はじめに、給湯器1について概略的に説明する。図1に示すように、給湯器1は、湯を貯留するための貯湯槽10と、該貯湯槽10に貯留された湯を循環しながら加熱する循環加熱部50と、給湯器1の動作を制御するコントローラ32とを主体に構成されている。
まず、貯湯槽10について説明する。図1に示すように、貯湯槽10は、側面が円筒形の金属製または樹脂製タンクである。貯湯槽10には下端を閉鎖する下方に膨らんだ球面状の下鏡板13と上端を閉鎖する上方に膨らんだ球面状の上鏡板12とが設けられる。金属製のタンクの場合、この貯湯槽10の内表面はホーロー処理がなされ、外表面はポリウレタン樹脂製等の保温材(図示外)でカバーされている。また、貯湯槽10の底部の四隅には、脚部21が各々設けられ、これら4本の脚部21(図1では2本のみ図示)が、設置場所の床面に設置されることで、貯湯槽10が配置される。
上鏡板12には、水道水を外部から貯湯槽10内に流入させるための給水管14および貯湯槽10内の湯を外部に流出させるための出湯管16が、ともに貫通して設けられる。給水管14は貯湯槽10の中心軸上に垂下して設けられ、その下流側端部(以下、給水管出口)15は貯湯槽10の下部まで延設されている。
下鏡板13には、貯湯槽10内の湯水を後述するガス加熱器51に導入する導入管18が設けられる。この導入管18の上流側端部(以下、導入管入口)19は、貯湯槽10底部において、給水管出口15と同軸上に互いに対向して設けられている。つまり本実施形態では、貯湯槽10の中心軸上に、上向きに開口して設けられている。また導入管入口19の開口部は上方に向かって徐々に広がるように形成されている。
給水管出口15と導入管入口19との間には、貯湯槽10に貯留された湯の温度を検出するための槽内湯温検出センサ30が、側壁を略水平に貫通するとともに、貯湯槽10内に突出して設けられている。この槽内湯温検出センサ30は、配線31を介してコントローラ32に電気的に接続されている。
このような構成を備える貯湯槽10では、給水管14から常に給水圧がかかっている。よって、開栓されれば、給水管14から水道水が貯湯槽10内に流入し、貯湯槽10内の湯が押し出されて出湯することになる。したがって、貯湯槽10内は常に一定量の湯で満たされた状態となっている。
次に、循環加熱部50について説明する。図1に示すように、循環加熱部50は、貯湯槽10内の湯水を加熱するためのガス加熱器51と、貯湯槽10内の湯水をガス加熱器51に導入する導入管18と、ガス加熱器51で加熱された湯を貯湯槽10内部に戻す接続管53と、導入管18途中に設置された循環ポンプ61とからなる。
接続管53の下流側端部20は、貯湯槽10の中心よりも上方の側面に備えられ、接続管53の上流側には、ガス加熱器51で加熱された湯の温度を検出する加熱後湯温検出センサ38が備えられている。この加熱後湯温検出センサ38は、配線39を介して、コントローラ32に接続されている。
循環ポンプ61は、貯湯槽10内の湯をガス加熱器51に送出するためのポンプである。この循環ポンプ61は、配線37を介して、コントローラ32に電気的に接続されている。なお、本実施形態の循環加熱部50は、循環ポンプ61を備える強制循環式であるが、循環ポンプ61を備えない自然循環式の循環加熱部としてもよい。
一方、ガス加熱器51は、燃料ガスを燃焼するガスバーナ57と、ガスバーナ57から生成される燃焼ガスを利用して通水を加熱する熱交換部56とを備えている。ガスバーナ57には、該ガスバーナ57に燃料ガスを供給するためのガス供給管58が接続され、該ガス供給管58の管路途中には、主電磁弁60及びガス比例弁59が各々設けられている。それら主電磁弁60及びガス比例弁59は、配線36,35を介して、コントローラ32に電気的に接続されている。なお、図1に示すガス加熱器51が、「加熱手段」に相当する。
次に、コントローラ32について説明する。このコントローラ32は、中央演算処理装置としてのCPU32A、該CPU32Aを中心に相互に接続されたROM32B、RAM32C及びI/Oインタフェイス32Dを備えている。RAM32Cは、実行中のプログラムを一時的に記憶したり各種データなどを記憶する読み出し・書き込み可能なメモリであり、ROM32Bは内蔵されている各種プログラムなどを記憶する読み出し専用のメモリである。そして、給湯器1の動作の制御は、コントローラ32のCPU32Aが行っている。このような構造を備えたコントローラ32には、槽内湯温検出センサ30、循環ポンプ61、主電磁弁60、ガス比例弁59等が、配線31、37、36、35を介してそれぞれ接続されている。
また、コントローラ32には、設定部34が配線33を介して接続されている。この設定部34は、図示外の操作スイッチ、貯湯槽10内の湯温等を表示するための画面表示部
貯湯槽10内の湯温の目標温度等を設定するための図示しないテンキー等が設けられている。設定部34で設定された設定値は設定信号に変換され、コントローラ32に出力されるようになっている。
ここで、貯湯槽10の湯温を制御するために設定される基準温度について説明する。本実施形態では、貯湯槽10内に貯留された湯の温度を所定温度付近に維持するため、3つの基準温度がコントローラ32内のROM32Bに記憶される。この3つの基準温度とは、貯湯槽10内の湯を沸かし上げる際に目標とされる目標温度(t0)、ガス加熱器51による加熱を開始させる目安となる第1基準温度(t1)、ガス加熱器51による加熱を停止させる目安となる第2基準温度(t2)である。なお、本実施形態では、この基準温度の一例として、目標温度t0を60℃、第1基準温度t1を50℃、第2基準温度t2を65℃にそれぞれ設定する。
次に、コントローラ32のCPU32Aによる給湯器1の制御動作について、図2のフローチャートを参照して説明する。はじめに、設定部34の操作スイッチがオンされると、槽内湯温検出センサ30により、貯湯槽内湯温TAが検出され、その貯湯槽内湯温TAが、第1基準温度t1(50℃)未満であるか否かが判断される(S32)。ここで、貯湯槽内湯温TAが第1基準温度t1(50℃)以上である場合は(S32:NO)、目標温度t0である60℃に近い温度であるので、加熱する必要がない。よって、ガス加熱器51及び循環ポンプ61の何れも運転させないで、そのまま待機状態とされる(S40)。この場合にはS32に戻り、処理が繰り返される。
一方、槽内湯温検出センサ30により検出された貯湯槽内湯温TAが第1基準温度t1(50℃)未満である場合(S32:YES)には、貯湯槽10内湯温が低下しているので、ガス加熱器51による貯湯槽10内湯水の加熱が開始される。この場合には、まず循環ポンプ61の稼動が開始され(S33)、貯湯槽10内湯水が貯湯槽10底部から導入管18を介して引き抜かれてガス加熱器51に導かれる。その後、ガス供給管58の主電磁弁60およびガス比例弁59がともに開かれ、ガスバーナ57に燃料ガスが供給されるとともに、図示しないイグナイタによって、ガスバーナ57の点火作業が行われる(S34)。この際、ガス比例弁59は全開されており、ガスバーナ57の出力は最大となっている。
ガス加熱器51に導かれた湯水は、熱交換部56において、ガスバーナ57の燃焼熱によって加熱された後、接続管53を介して、貯湯槽10側面から上部に引き戻される。この際、熱交換部56の出口に設置された加熱後湯温検出センサ38が、加熱直後の湯温TBを検出し(S35)、加熱直後の湯温TBが第2基準温度t2(65℃)以上である場合(S35:YES)には、ガスバーナ57の出力が最小となるまでガスバーナ57の出力を下げていく(S36:NO、S45)。このガスバーナ57の出力はガス比例弁59を制御することにより、ガスバーナ57に供給するガス量を変化させて行う。ガスバーナ57の出力が最小である場合(S36:YES)には、槽内湯温検出センサ30により貯湯槽内湯温TAが、目標温度t0(60℃)に達しているか否かが判定される(S41)。
また、S35において加熱後湯温検出センサ38が検出した加熱直後の湯温TBが、第2基準温度t2(65℃)よりも低い場合(S35:NO)には、ガスバーナ57の出力を変更することなく、さらに槽内湯温検出センサ30により貯湯槽10内温度を検出する (S41)。
そして、貯湯槽内湯温TAを検出(S41)した際に、貯湯槽内湯温TAが目標温度t0(60℃)に達していた場合(S41:YES)には、ガス加熱器51による加熱を停止(S38)する。加熱の停止は、主電磁弁60およびガス比例弁59をともに閉じ、ガスバーナ57へのガスの供給を停止させ、ガスバーナ57を消火することによって行われる。その後、循環ポンプ61を停止させる(S39)ことにより湯水の循環を停止させ、待機状態とする(S40)。
一方、S41において、貯湯槽内湯温TAが目標温度t0(60℃)よりも低い場合(S41:NO)は、一旦ガスバーナ57による加熱を停止(S42)した後、循環ポンプ61による強制循環をし、給湯器1内湯水の温度を均等にした後、再度、貯湯槽内湯温TAを測定する(S43)。そして、再測定した貯湯槽内湯温TAが目標温度t0(60℃)に達している場合(S43:YES)には、循環ポンプ61を停止し(S39)、待機状態とする(S40)。
また、S43において貯湯槽内湯温TAが目標温度t0(60℃)に達していない場合には(S43:NO)、さらに貯湯槽内湯温TAが加熱開始の判断基準となる第1基準温度t1(50℃)に達しているか否かを判定する(S44)。そして、貯湯槽内湯温TAが第1基準温度t1(50℃)に達している場合(S44:YES)には、循環ポンプ61を停止し(S39)、待機状態とする(S40)が、達していなければ(S44:NO)、ガスバーナ57出力最大での加熱を再開し(S34)引き続き循環加熱器50での循環加熱を継続させる。
待機状態(S40)においては、貯湯槽10内の湯は加熱されない一方、外部に放熱してしまうので、貯湯槽10内の湯温は貯湯槽10の下方から徐々に低下する。そして、槽内湯温検出センサ30が検出する貯湯槽内湯温TAが第1基準温度t1(50℃)以下になる(S32:YES)と、再び循環ポンプ61が稼動し(S33)、ガスバーナ57により加熱が開始される(S34)。このように、貯湯槽10内の湯温の急激な温度変化がない場合には、循環加熱状態と待機状態とが交互に繰り返され、結果的に貯湯槽10内温度は50℃から60℃付近に保温される。
この際、貯湯槽10内の湯水は貯湯槽10底部に位置した導入管18を介して、低温の湯水からガス加熱器51に導入され、熱交換部56で加熱されたあとには、接続管53を介して貯湯槽10内の中段よりも上側に戻されるため、温度の低い湯が優先して循環加熱部50に引き抜かれて加熱される。また、導入管入口19は上向きに広がった形状で開口されているため、密度の高い低温水は面積の広い導入管入口19から導入管18内部に向かってスムーズに下方に流れ込む。しかも、導入管入口19は貯湯槽10の中心軸上底部に備えられているため、貯湯槽10内低温水が無駄に貯湯槽10内に滞留することなく導入管18に引き込まれる。このように、貯湯槽10内の急激な温度変化がなく循環加熱状態と待機状態が交互に繰り返されている場合、給湯器1は、貯湯槽10内の低温水から優先的にガス加熱器51に導入される構造となっており、高い加熱効率を得ることができる。
一方、水道水が貯湯槽10内に供給された場合には、水道水は給水管出口15から導入管入口19に向かって吐出されるが、導入管入口19がロート状に形成されていることから、水道水の流れが乱れることなく導入管18に引き込まれる。このように、水道水が供給された場合には、貯湯槽10内の湯水が混ざることなく、ガス加熱器51に貯湯槽10内湯水よりも温度の低い水道水が優先的に導入される構造となっており、水道水が貯湯槽10内に供給された場合にも高い熱効率を得ることができる。
しかも、水道水が貯湯槽10内に供給された場合には、水道水は、貯湯槽10内で槽内湯温検出センサ30に向かって吐出されるため、貯湯槽10内に水道水が供給されると直ちに槽内湯温検出センサ30によって、貯湯槽10内の湯温低下が検出さる.そのため、貯湯槽10内湯温が低下してしまう前にガス加熱器51による加熱を開始させることができる。これにより、ユーザーは、常に適温の温水を使用することができる。
以上説明したように、本実施形態の給湯器1は、貯湯槽10内の温度が第1基準温度t1(50℃)よりも低い場合には、貯湯槽10内の湯水は貯湯槽10底部に位置した導入管18を介して、低温の湯水からガス加熱器51に導入される。そして、熱交換部56で加熱されたあと、接続管53を介して、貯湯槽10内の中段よりも上側に戻される。このように、貯湯槽10内では、加熱されて温度の高い湯は上方へ、温度の低い湯は下方へ移動するので、温度の低い湯が優先して循環加熱部50に引き抜かれて加熱される。これにより、ガス加熱器51による熱効率を向上することができる.
また、導入管入口19は貯湯槽10の中心軸上底部に備えられているため、貯湯槽10内湯水が無駄に貯湯槽10内に滞留することなく導入管18に引き込まれる。つまり、低温の湯水を貯湯槽10内に無駄に滞留させることなくガス加熱器51に導入することができ、熱効率を向上させることができる。
さらに、給水管出口15と導入管入口19とが同軸上に対向して設けられているため、水道水が貯湯槽10内に供給された場合には、水道水は給水管14から導入管入口19に向かって吐出される。これにより、水道水が優先的に導入管入口19より導入管18に導入される。つまり、貯湯槽10にあらかじめ貯留されている湯水よりも低温の水道水から優先的に加熱されることになり、より熱効率を向上させることができる。
しかも、導入管入口19は上向きに広がった形状で開口されているため、密度の高い低温水は面積の広い導入管入口19から導入管18内部に向かってスムーズに下方に流れ込む。また、給水管出口15から導入管入口19に向かって水道水が供給された場合には、導入管入口19付近の抵抗が少ないことから、水道水の流れが乱れることなく導入管18に引き込まれる。つまり、流れの乱れによる貯湯槽10内湯水の混入を軽減し、水道水を優先的にガス加熱器51に導入させることができるため、いっそう熱効率を向上させることができる。
加えて、槽内湯温検出センサ30が給水管出口15と導入管入口19との間に備えられているため、給水管出口15から水道水が供給されると、直ちに貯湯槽10内湯温の低下が検知され、ガス加熱器51により加熱が開始される。つまり、貯湯槽10内湯温が低下しきってしまう前に加熱が開始され、貯湯槽10内湯温は適温に保たれる。これにより、給湯器1の使い勝手を向上させることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、様々な変形が可能であることは言うまでもない。例えば、本実施形態では、導入管18の途中に循環ポンプ61を設けた強制循環式としたが、循環ポンプ61を設けずに、循環加熱器50内の温度差を利用して循環させる自然循環式としてもよい。また、本実施形態では接続管53の下流側端部20を貯湯槽10側面に設置したが、下流側端部20を貯湯槽10底面に設置してもよい。この場合には、ガスバーナ57による加熱を行っていない待機時において、循環加熱器50内の湯水が冷却して貯湯槽10内に逆流する弊害を防止することができる。
本発明は、貯湯槽を備えた給湯器に適用可能である。
本実施形態である給湯器1の概略構成図である。 本実施形態におけるコントローラ32の制御動作を示すフローチャートである。 従来例である貯湯式給湯器を概略的に示す正面断面図である。
1 給湯器
10 貯湯槽
14 給水管
15 給水管出口
16 出湯管
18 導入管
19 導入管入口
30 槽内湯温検出センサ
32 コントローラ
50 循環加熱部
51 ガス加熱器
56 熱交換部
57 ガスバーナ
61 循環ポンプ

Claims (2)

  1. 湯を貯留する貯湯槽と、
    前記貯湯槽内に水を供給する給水管と、
    前記貯湯槽外部に設けられ、前記貯湯槽内の湯水を加熱する加熱手段と、
    前記貯湯槽内から湯水を抜き出し、前記加熱手段に導入する導入管と、
    前記加熱手段により加熱された温水を前記貯湯槽内に導出する導出管と、
    前記貯湯槽内に貯えられた湯を出湯する出湯管と
    前記貯湯槽内の湯温を検知する温度検知手段と、
    前記温度検知手段によって検知された湯温に基づき、前記加熱手段を制御する制御手段と
    を備え、
    前記導入管の入口は、前記貯湯槽の底部に位置するとともに、前記給水管の出口下方に位置し、
    前記給水管の出口は下向きに開口され、前記導入管の入口は上向きに開口され、
    前記給水管の出口と前記導入管の入口とは同軸上に互いに対向しかつ前記貯湯槽の中心軸上に位置し、
    前記温度検知手段は前記給水管の出口と前記導入管の入口との間に設けられていることを特徴とする給湯器。
  2. 前記導入管の入口は、端部が広がった形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の給湯器。
JP2006028260A 2006-02-06 2006-02-06 給湯器 Expired - Fee Related JP4905646B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006028260A JP4905646B2 (ja) 2006-02-06 2006-02-06 給湯器
US11/733,336 US7810456B2 (en) 2006-02-06 2007-04-10 Storage water heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006028260A JP4905646B2 (ja) 2006-02-06 2006-02-06 給湯器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007205690A JP2007205690A (ja) 2007-08-16
JP4905646B2 true JP4905646B2 (ja) 2012-03-28

Family

ID=38485309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006028260A Expired - Fee Related JP4905646B2 (ja) 2006-02-06 2006-02-06 給湯器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7810456B2 (ja)
JP (1) JP4905646B2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2503056A1 (fr) * 2005-04-07 2006-10-07 Louis Cloutier Chaudiere avec anti-chambre et echangeur helicoidal
US20080216770A1 (en) * 2007-03-05 2008-09-11 Rinnai America Corporation, A Corporation Of Georgia Water heating system
AU2009224115B2 (en) * 2008-03-10 2014-09-04 Hot Water Ip Limited Heat pump water heater
JP4757907B2 (ja) * 2008-11-17 2011-08-24 リンナイ株式会社 貯湯式給湯装置
US20120164592A1 (en) * 2009-09-16 2012-06-28 Israel Maoz Water Heating System
US9068767B2 (en) * 2010-09-21 2015-06-30 Claude Lesage Gas-fired water heater with separable heat exchanger or detachably connected external water heater
US8381689B2 (en) * 2010-11-24 2013-02-26 Grand Mate Co., Ltd Method for examining water heater safety
JP6213206B2 (ja) * 2013-12-17 2017-10-18 三菱電機株式会社 貯湯式給湯機
CN107300253B (zh) * 2017-05-23 2023-03-28 蚌埠学院 一种恒温燃气热水装置
US10753644B2 (en) 2017-08-04 2020-08-25 A. O. Smith Corporation Water heater
US11867429B2 (en) * 2019-08-26 2024-01-09 Rinnai America Corporation Tankless water heater with integrated variable speed pump
CN114659265A (zh) * 2020-12-23 2022-06-24 扬州华大锅炉有限公司 一种卧式多功能节能常压热水炉

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2190382A (en) * 1937-07-09 1940-02-13 Robert E Moore Heating system
US2201406A (en) * 1938-10-24 1940-05-21 Allis Chalmers Mfg Co Hot water heating arrangement
US2878804A (en) * 1954-09-23 1959-03-24 Gaffney Gerald Apparatus for heating liquids
JPS58123041A (ja) * 1982-01-14 1983-07-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 貯湯式給湯機
US4492091A (en) * 1983-01-20 1985-01-08 Carrier Corporation Apparatus and method for controlling a heat pump water heater
JPS60144059A (ja) * 1984-01-06 1985-07-30 Nec Corp 発呼負荷制御方式
US4699091A (en) * 1986-05-08 1987-10-13 Waters Larry G Method and apparatus for utilizing waste heat in hot water heaters
EP0309198B1 (en) * 1987-09-21 1993-11-18 Chubu Electric Power Company Inc. Hot water boiling apparatus
JPH01144749A (ja) * 1987-11-30 1989-06-07 Omron Tateisi Electron Co 通信装置
JPH0337362A (ja) * 1989-06-30 1991-02-18 Mitsubishi Electric Corp 熱機関の油侵入防止装置
US5020721A (en) * 1989-09-19 1991-06-04 Gas Fired Products Rapid recovery gas hot water heater
JP2888676B2 (ja) * 1991-09-24 1999-05-10 積水化学工業株式会社 電気温水器
GB9122220D0 (en) * 1991-10-19 1991-12-04 Elia Paul Hot water storage system
JP3079874B2 (ja) * 1993-12-22 2000-08-21 松下電器産業株式会社 給湯器
US6283067B1 (en) * 1999-11-12 2001-09-04 Aos Holding Company Potable water temperature management system
JP4403235B2 (ja) * 2000-04-17 2010-01-27 パロマ工業株式会社 遮炎装置付給湯器

Also Published As

Publication number Publication date
US7810456B2 (en) 2010-10-12
JP2007205690A (ja) 2007-08-16
US20070257123A1 (en) 2007-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4905646B2 (ja) 給湯器
JP4023139B2 (ja) ハイブリッド給湯装置
US8662022B2 (en) Water heater
US8733297B2 (en) Water heater
US20070179678A1 (en) Water heater energy savings algorithm for reducing cold water complaints
CN106091356B (zh) 燃气热水器
US7849821B2 (en) Burner flashback detection and system shutdown apparatus
CN105299882A (zh) 燃气热水器及其控制方法
JP4776009B2 (ja) 給湯器
TWI544187B (zh) Horizontal electric water heater
JP5277194B2 (ja) 給湯システム
TWM547648U (zh) 節能儲熱式電熱水器的加熱控制裝置
CN111457597B (zh) 供水装置、供水系统、供水系统的控制方法以及热水器
CN217503999U (zh) 供水系统
JP3901307B2 (ja) 給湯器およびその制御方法
US20230288075A1 (en) Improved control system for hydronic heater and method of operating same
JPH11173671A (ja) 給湯装置
JP2002195659A (ja) 給湯装置
JP3727388B2 (ja) 複合給湯装置
JP2019095075A (ja) シャワー浴検知装置
JP2520591Y2 (ja) 自動風呂装置
TWM597373U (zh) 熱水器改良結構
JP2003074975A (ja) 給湯機の缶体構造
JP2023120091A (ja) 給湯システム
JP3727389B2 (ja) 複合給湯装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20080223

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090731

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20091113

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110614

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110810

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111206

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111227

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150120

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4905646

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees