JP5335660B2

JP5335660B2 - 貯湯式給湯装置

Info

Publication number: JP5335660B2
Application number: JP2009291614A
Authority: JP
Inventors: 隆志眞柄; 慎一吉野
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-12-24
Also published as: JP2011133144A

Description

この発明は、貯湯タンクに貯湯された高温水を用いて給湯を行う貯湯式給湯装置に関するものである。

従来よりこの種のものに於いては、過圧逃がし弁の排水管に温度センサを設け、この温度センサにより過圧逃がし弁から湯水が流出しているか否かを検知して、過圧逃がし弁の故障等の異常を判断するものであった。（特許文献１参照）

又給湯管に備えられた給湯流量カウンタの他に、給水管にも流量カウンタを設け、この両流量カウンタのカウント値を比較することで、どちらかの流量カウンタが故障中であることを表示して使用者に知らせるものであった。（特許文献２参照）

特開平７−２１７９９２号公報特開２００６−５７８９０号公報

ところでこの従来のものでは、温度センサや給水管に流量カウンタなどの新たな部品を追加する必要があり、コスト高となったり、組み付け工数のアップや制御面の構成の再構築などの問題が発生し、何とか今ある部品を利用して、過圧逃がし弁や給湯管の給湯流量カウンタの故障を検知するかを課題としたものである。

この発明は上記課題を解決するために、特にその構成を、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱して沸き上げる加熱手段と、貯湯タンク底部に接続された給水管に備えられ給水温度を検知する給水サーミスタと、貯湯タンク上部に接続された出湯管の先端に備えられ該貯湯タンク内の過圧を逃がす過圧逃がし弁と、前記出湯管から分岐し高温水と給水とを混合して設定温度の給湯とする給湯混合弁を備えた給湯管と、前記給湯管の給湯混合弁下流側で給湯温度を検知して給湯設定温度になるように給湯混合弁を制御する給湯サーミスタと、給湯量をカウントする給湯流量カウンタとを備えたものに於いて、前記給水サーミスタの検知温度が待機状態で平均給水温度迄低下することで、前記給湯サーミスタの検知温度を確認し、給湯設定温度未満の時は過圧逃がし弁の故障を報知し、給湯設定温度の時は給湯流量カウンタを確認して、不作動の時には給湯流量カウンタの故障を報知するようにしたものである。

この発明によれば、通常待機状態では貯湯タンクや給水管、給湯管からの熱伝導や放熱を受けて給水サーミスタは、平均給水温度よりは遙かに高温状態であることを利用して、この給水サーミスタが平均給水温度迄低下することで、先ず異常状態であることを認識し、そして、過圧逃がし弁の故障か、給湯流量カウンタの故障かを判断して報知するようにしたので、異常検知の為の特別なセンサが不用で、コスト高となったり、組み付け工数のアップや制御面の構成の再構築などの問題が発生することがなく、安価でありながら確実に過圧逃がし弁の故障や給湯流量カウンタの故障を報知することが出来、常に安心して使用することが出来るものである。

この発明の一実施形態を示す貯湯式給湯装置の概略構成図。同異常検知状態を説明するフローチャート。

次に、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
１は湯水を貯湯する貯湯タンク２を備えた貯湯タンクユニットであり、３は貯湯タンク２内に貯湯された湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、４は台所や洗面所等に設けられた給湯栓、５は前記貯湯式給湯装置を遠隔操作するリモコン、６は浴槽である。

前記貯湯タンクユニット１内にある貯湯タンク２は、上端に高温水を出湯する出湯管７と、下端に水道水を給水する給水管８とが接続されている。また、貯湯タンク２下部からヒートポンプユニット３を配管で繋ぐヒーポン往き管９と、ヒートポンプユニット３から貯湯タンク２上部を配管で繋ぐヒーポン戻り管１０とが接続されている。

前記ヒートポンプユニット３内には、圧縮機１１、凝縮器としての冷媒水熱交換器１２、電子膨張弁１３、強制空冷式の蒸発器１４で構成されたヒートポンプサイクル１５が設置されており、貯湯タンク２内の湯水を前記ヒーポン往き管９からヒートポンプユニット３へ搬送して、冷媒水熱交換器１２で加熱されヒーポン戻り管１０から貯湯タンク２へ搬送するヒーポン循環ポンプ１６がヒーポン往き管９途中に設置されており、その駆動を制御するヒーポン制御部１７が備えられている。

１８は前記浴槽６の湯水を加熱するためのステンレス製の蛇管よりなる風呂熱交換器であり、貯湯タンク２内の上部に配置されており、この風呂熱交換器１８には風呂往き管１９及び浴槽水を搬送するための風呂循環ポンプ２０を備えた風呂戻り管２１よりなる風呂循環回路２２が接続され、浴槽６内の湯水が貯湯タンク２内の高温水によって加熱されて保温あるいは追い焚きが行われる。

２３は風呂戻り管２１から風呂熱交換器１８に流入する浴槽水の温度を検出する風呂戻り管温度センサであり、２４は風呂熱交換器１８から流出して風呂戻り管１９から浴槽６へ流れ込む浴槽水の温度を検出する風呂往き管温度センサである。

２５は風呂戻り管２１の風呂戻り管温度センサ２３と風呂熱交換器１８の間に設置された風呂三方弁であり、２６は風呂三方弁２５の弁開度を変えることで風呂往き管１９の風呂往き温度センサ２４と風呂熱交換器１８の間の配管に湯水が流入するように接続された風呂循環バイパス管である。

２７は出湯管７で搬送されてきた高温水と給水管８から分岐した給水バイパス管２８内の低温水を混合する給湯混合弁であり、その下流に接続された給湯管２９に設けられた給湯サーミスタ３０で検出した温度がリモコン５で使用者が設定した給湯温度になるよう弁開度を調節するものであり、３１は給湯する湯水の量をカウントする給湯流量カウンタである。

３２は給湯管２９から分岐されて風呂戻り管２１に連通された湯張り管で、この湯張り管３２には浴槽６への湯張り開始と停止を行う湯張り弁３３と、浴槽６への湯張り量をカウントする風呂流量カウンタ３４と、浴槽６内の湯水が給湯管２９に逆流するのを防止する逆止弁３５とが設けられており、貯湯タンク２内の高温水を浴槽６に直接差し湯して追い焚きを行う際にもこの湯張り管３２を介して行われる。

３６は貯湯タンク２の上下方向に複数個配置された貯湯温度センサであり、貯湯タンク２の上方向から順に３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅとし、この貯湯温度センサ３６が検出する温度情報によって貯湯タンク２内の残熱量を検知し、そして貯湯タンク２の上下方向の温度分布を検知するものである。

前記リモコン５には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ３７と、風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ３８とがそれぞれ設けられていると共に、浴槽６へ風呂設定温度の湯をリモコン５の湯張り量設定スイッチ（図示せず）で設定された湯張り量だけ湯張りする風呂自動スイッチ３９と、浴槽水を追い焚きさせる追い焚きスイッチ４０とが設け。

４１は貯湯タンクユニット１内に設置された各センサの入力を受け各アクチュエーターの駆動を制御すると共に、保温運転時の計時タイマー機能も有したマイコンから成る制御部を構成する給湯制御部である。この給湯制御部４１に前記リモコン５が無線もしくは有線によって接続され、使用者が所望の給湯設定温度及び風呂設定温度を設定可能としている。

４２は貯湯タンク２内の圧力が所定値を超えた際に作動する過圧逃がし弁であり、出湯管７の先端に備えられ過圧で開弁して、過圧分の高温水を排水管４３を介して排水して圧力を調整し閉弁するものであり、４４は給水バイパス管２８の分岐部分より上流側の給水管８に備えられた給水サーミスタで、給湯制御部４１に接続し給水温度を検知してヒートポンプユニット３の加熱能力を制御するものであり、又この給水サーミスタ４４の待機時の検知温度を給湯制御部４１が常時検知し、この温度が算出された平均給水温度（秋口春先１６℃、夏季２４℃、冬季９℃）迄低下すると、過圧がし弁４２と給湯流量カウンタ３１の異常確認を行うようにしたものである。４５は水道水を貯湯タンク２内に一定の圧力で給水するように調節された給水栓であり、４６は給水バイパス管２８の分岐部分より貯湯タンク２側に備えられ該貯湯タンク２側から給水バイパス管２８側に逆流する湯水を阻止する逆止弁である。

次にこの一実施形態の作動を説明する。
まず、深夜電力時間帯（例えば２３時から翌日の７時までの間）になって貯湯温度センサ３６が貯湯タンク２内に翌日に必要な湯量が足りないことを検出すると、給湯制御部４１はヒーポン制御部１７に対して湯水の沸き上げ開始指令を出す。指令を受けたヒーポン制御部１７はヒーポン循環ポンプ１５を駆動させヒーポン往き管９内を流れる貯湯タンク２内の低温水を冷媒水熱交換器１２で加熱してヒーポン戻り管１０から貯湯タンク２の上部に戻して、貯湯タンク２の上部から順次積層して高温水を貯湯していく。貯湯温度センサ３６が必要な熱量が貯湯されたことを検知すると、給湯制御部４１はヒーポン制御部１７に対して沸き上げ停止指令を出し、ヒーポン制御部１７はヒーポン循環ポンプ１５の駆動を止めて沸き上げを終了させる。

次に給湯運転について説明すると、給湯栓４を開くことで給水管８から水道水が貯湯タンク２内に流入する。そして、貯湯タンク２に貯められた高温水が出湯管７内を流通して給湯混合弁２７に流入し、給湯設定温度になるよう給湯制御部４１で給湯混合弁２７の弁開度を調節して給水バイパス管２８内の低温水と混合させることで出湯される。また、給湯栓４を閉じることで給湯が終了するものである。

次に浴槽６への湯張り運転について説明すると、リモコン５の風呂自動スイッチ３９が操作されると、給湯制御部４１が湯張り弁３３を開弁する。そして、給湯混合弁２７によって風呂設定温度に調節された湯水が湯張り管３２から風呂戻り管２１を介して浴槽６に流入して湯張りが行われ、湯張り管３２途中に設けられた風呂流量カウンタ３４が所定の流量をカウントし終えたら給湯制御部４１が湯張り弁３３を閉弁させて湯張り運転が終了する。

次に給湯運転や風呂運転が停止した待機時の異常検知について図２のフローチャートに従って説明すれば、常に貯湯タンク２や給水管８、給湯管２９からの熱伝導や放熱を受けて、平均給水温度よりは高い温度を検知している給水サーミスタ４４が、ステップ４７で給水サーミスタ４４の検知温度が平均給水温度以下に低下するかを給湯制御部４１で見ていて、平均給水温度以下に低下すると、ＹＥＳでステップ４８に進んで今度は給湯サーミスタ３０の検知温度を見て、給湯設定温度かを判断して給湯設定温度未満では、給湯が行われていないが貯湯タンク２内の湯水が流出しているとして、ＮＯでステップ４９に進み過圧逃がし弁４２の故障を報知するものである。

又ステップ４８で給湯サーミスタ３０が給湯設定温度を検知すれば、給湯が行われているので過圧逃がし弁４２は正常動作しており、ＹＥＳでステップ５０に進み給湯流量カウンタ３１の不作動状態かをチェックし、不作動状態であればＹＥＳでステップ５１に進んで給湯流量カウンタ３１の故障を報知するものであり、ステップ５０で給湯流量カウンタ３１が正常状態であれば、ＮＯでステップ５２に進み給湯動作を継続させるものである。

このように給水サーミスタ４４の温度変化を利用して、先ず異常状態であることを認識し、そして、過圧逃がし弁４２の故障か、給湯流量カウンタ３１の故障かを判断して報知するようにしたので、異常検知の為の特別なセンサが不用で、コスト高となったり、組み付け工数のアップや制御面の構成の再構築などの問題が発生することがなく、安価でありながら確実に過圧逃がし弁４２の故障や給湯流量カウンタ３１の故障を報知することが出来、常に安心して使用することが出来るものである。

２貯湯タンク
３ヒートポンプユニット（加熱手段）
８給水管
２９給湯管
３０給湯サーミスタ
３１給湯流量カウンタ
４１給湯制御部
４２過圧逃がし弁
４４給水サーミスタ

Claims

湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱して沸き上げる加熱手段と、貯湯タンク底部に接続された給水管に備えられ給水温度を検知する給水サーミスタと、貯湯タンク上部に接続された出湯管の先端に備えられ該貯湯タンク内の過圧を逃がす過圧逃がし弁と、前記出湯管から分岐し高温水と給水とを混合して設定温度の給湯とする給湯混合弁を備えた給湯管と、前記給湯管の給湯混合弁下流側で給湯温度を検知して給湯設定温度になるように給湯混合弁を制御する給湯サーミスタと、給湯量をカウントする給湯流量カウンタとを備えたものに於いて、前記給水サーミスタの検知温度が待機状態で平均給水温度迄低下することで、前記給湯サーミスタの検知温度を確認し、給湯設定温度未満の時は過圧逃がし弁の故障を報知し、給湯設定温度の時は給湯流量カウンタを確認して、不作動の時には給湯流量カウンタの故障を報知するようにした事を特徴とする貯湯式給湯装置。