JP5846848B2 - 給湯器 - Google Patents

Description

本発明は、水を加熱して湯を供給する給湯器に関する。

バーナーの熱を利用して水を加熱し、給湯栓（蛇口やシャワー）に湯を供給する給湯器は、バーナーに空気を供給するファンや、操作用のリモコン等、電力が供給されて作動する電動機器を多く備えている（例えば、特許文献１参照）。
給湯器は、商用電源からの電力によって、これらの電動機器を作動させ、給湯栓に対して所定温度の湯を供給する。

特開２０１１−１６３７１１号公報

しかしながら、商用電源からの電力供給は、災害、事故等によって停止することがあり、従来の給湯器では、商用電源からの電力供給が停止した際に、給湯栓に湯を供給することができないという問題があった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、二次電池を備え、停電時には二次電池に蓄えられた電力を用いて作動し湯を供給する給湯器を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る給湯器は、商用電源からの電力供給によって充電される二次電池と操作用リモコンとを有し、通常時は前記商用電源からの電力供給によって作動し、停電時には前記二次電池の電力を使用して作動する給湯器であって、停電時に前記操作用リモコンの表示部の発光輝度を変え、前記二次電池に蓄えられている電力によって給湯可能な湯量を、前記表示部に表示する。

本発明に係る給湯器において、停電時には、前記表示部の発光輝度を下げるのが好ましい。

本発明に係る給湯器において、停電時には、前記表示部の発光輝度を上げるのが好ましい。

本発明に係る給湯器において、前記商用電源からの電力供給が遮断されたのを検知して、前記表示部に停電表示を行うのが好ましい。

本発明に係る給湯器において、前記表示部に前記二次電池に蓄えられている電力量を表示するのが好ましい。

本発明に係る給湯器において、前記二次電池に蓄えられている電力によって給湯運転可能な時間を、前記表示部に表示するのが好ましい。

本発明に係る給湯器は、商用電源からの電力供給によって充電される二次電池を有し、通常時は商用電源からの電力供給によって作動し、停電時には二次電池の電力を使用して作動するので、停電時には二次電池に蓄えられた電力を用いて湯の供給を行うことが可能である。
また、停電時に操作用リモコンの表示部の発光輝度を変えるので、給湯器を設置する現場の運用に合わせて停電時の操作用リモコンの表示部の発光輝度を調整可能である。
更に、二次電池に蓄えられている電力によって給湯可能な湯量を、表示部に表示するので、給湯器の使用者は、停電時に、給湯器の使用限度を確認でき、使用限度を知らずに二次電池内の電力を使い切ることを防ぐことが可能である。

本発明に係る給湯器において、停電時には、表示部の発光輝度を下げる場合、停電時に操作用リモコンの表示部で消費される電力量を低減し、二次電池の電力消費を抑制可能である。
また、停電時には、表示部の発光輝度を上げる場合、夜間の停電の際に、操作用リモコンの表示部を照明として利用することが可能である。

本発明に係る給湯器において、商用電源からの電力供給が遮断されたのを検知して、表示部に停電表示を行う場合、給湯器の使用者は、停電が生じたことを容易に知ることができる。

本発明に係る給湯器において、表示部に二次電池に蓄えられている電力量を表示する場合、又は、二次電池に蓄えられている電力によって給湯運転可能な時間を、表示部に表示する場合、給湯器の使用者は、停電時に、給湯器の使用限度を確認でき、使用限度を知らずに二次電池内の電力を使い切ることを防ぐことが可能である。

本発明の一実施の形態に係る給湯器の説明図である。 マイクロコンピュータの信号接続を示すブロック図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る給湯器１０は、商用電源１１からの電力供給によって充電される二次電池１２と操作用リモコンの一例である給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０とを有し、通常時は商用電源１１からの電力供給によって作動し、停電時には二次電池１２の電力を使用して作動する。以下、詳細に説明する。

給湯器１０は、図１に示すように、バーナー１３と、給水管１４に接続された熱交換器１５を有し、給水管１４から熱交換器１５に供給された水をバーナー１３によって加熱する。
バーナー１３は、バーナー１３に接続されたポンプ１６によって液体燃料（本実施の形態では灯油）が供給され、液体燃料を燃焼して発生させた燃焼ガスによって熱交換器１５を通過する水を加熱する。バーナー１３の火力は、ポンプ１６によって供給される液体燃料の流量によって調整されるので、ポンプ１６の運転レベルを調節することによって、熱交換器１５を通過する水の加熱量を変えることができる。
バーナー１３の近傍には、バーナー１３に空気を送るファン１７が設けられ、バーナー１３の使用時は、ファン１７が作動しバーナー１３に空気を供給する。なお、バーナー１３には、点火装置の一例である、図示しないイグナイターが設けられている。また、本実施の形態では、バーナー１３、ポンプ１６及びファン１７が一体となったバーナー装置１７ａが用いられている。

熱交換器１５の湯の出側は、蛇口２０及びシャワー２１に湯を供給する給湯流路２２が連結され、給湯流路２２には、浴槽１８に湯を供給する湯張り流路１９が連結されている。
給湯流路２２には、熱交換器１５から送られてきた湯に水を混合する混合弁２４と熱交換器１５から流れ出た湯の流量を調整する比例弁２５が設けられている。
熱交換器１５からの湯が設定温度を超えている場合、混合弁２４で熱交換器１５からの湯に水が混合され、蛇口２０やシャワー２１に供給される湯の温度を下げる。比例弁２５は、給湯流路２２を流れる湯の流量を調整することによって、浴槽１８への湯張り開始時等に蛇口２０やシャワー２１に供給される湯の温度が揺らぐのを抑制する。

給水管１４には、熱交換器１５や混合弁２４に供給される水の温度を計測する温度センサ２６が設けられ、熱交換器１５の下流側には、熱交換器１５から流れ出る湯の温度を計測する温度センサ２７が設けられている。
給湯流路２２には、混合弁２４から出た湯の温度を計測する温度センサ２８が設けられ、蛇口２０やシャワー２１に供給される湯の温度が設定温度であるか否かは、この温度センサ２８の計測温度によって検知することができる。そして、混合弁２４における湯と水の混合比は、温度センサ２６、２７、２８の各計測温度を基にして決定される。

湯張り流路１９には、開閉弁２３が設けられ、開閉弁２３は、浴槽１８への湯張りを行う際に開かれ、湯張り流路１９を介して浴槽１８に湯が供給されるようにする。
湯張り流路１９は、温度センサ２８の下流側で給湯流路２２に連結され、浴槽１８への湯張りが行われている間、浴槽１８に送られる湯の温度は、温度センサ２８によって計測される。バーナー１３の燃焼レベルは、温度センサ２７、２８の計測温度を基に調整され、浴槽１８に所定温度の湯が張られるようにする。
そして、浴槽１８への湯張りが終了すると、開閉弁２３は閉じられる。
なお、開閉弁２３の下流側には、断水時に浴槽１８の湯が逆流するのを防止する図示しない逆流防止手段が設けられている。

給湯器１０には、バーナー１３、ポンプ１６、ファン１７、開閉弁２３、混合弁２４、比例弁２５及び温度センサ２６〜２８をはじめとする多くの電動機器（電力を供給されて作動する機器）が設けられ、これらの電動機器には制御装置２９が接続されている。
制御装置２９は、商用電源１１と電動機器を電気的に接続する電力供給回路３０及び各種プログラムが搭載されたマイクロコンピュータ３１（演算器の一例）を備え、通常時、即ち商用電源１１が電力を供給可能な状態の時、電動機器には、電力供給回路３０を介して商用電源１１から電力が供給される。

マイクロコンピュータ３１は、電力供給回路３０を介して商用電源１１からの電力が供給される。
マイクロコンピュータ３１は、図２に示すように、バーナー１３、ポンプ１６、ファン１７、開閉弁２３、混合弁２４、比例弁２５及び温度センサ２６〜２８に信号接続され、指令信号を送信することによって、これらの電動機器を作動させることができる。

給湯器１０には、図１に示すように、二次電池１２が設けられ、停電時、即ち商用電源１１からの電力供給が停止した時、電動機器及びマイクロコンピュータ３１に対して二次電池１２から電力が供給される。
二次電池１２は、通常時に商用電源１１からの電力供給によって充電される。二次電池１２としては、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池等を採用することができる。

商用電源１１と二次電池１２の間には、商用電源１１からの交流電力を直流電力に変換するコンバータ３２が設けられ、二次電池１２には、コンバータ３２から直流電力が出力される。
二次電池１２の電力出力側には、インバータ３３が設けられている。インバータ３３は、停電時に二次電池１２から電力を供給されて作動し、二次電池１２から出力される直流電力を交流電力に変換する。インバータ３３から出力される交流電力は電力供給回路３０に供給される。
通常時、インバータ３３には電力が供給されず、インバータ３３は停止状態となっている。

インバータ３３と制御装置２９の間には、電力供給回路３０への電力の送り元を切り替えるスイッチ３４が配置されている。
スイッチ３４は、商用電源１１から供給されていた電源が遮断されると、インバータ３３と電力供給回路３０を電気的に接続する。そして、スイッチ３４は、インバータ３３と電力供給回路３０を電気的に接続している状態で商用電源１１からの電力供給が再開されると、商用電源１１と電力供給回路３０を電気的に接続する。スイッチ３４をこのように切り替えることによって、通常時、商用電源１１からの電力が電力供給回路３０に供給され、停電時に、二次電池１２からの電力がインバータ３３を介して電力供給回路３０に供給されるようにする。

また、二次電池１２は、図１に示すように、インバータ３３を介してサービス用コンセント３５に電気的に接続されている。給湯器１０は、停電時に、二次電池１２からの直流電力をインバータ３３で交流電力に変換し、その変換した交流電力をサービス用コンセント３５を介して外部の機器に供給することができる。
なお、二次電池１２、コンバータ３２及びインバータ３３は、制御装置２９、バーナー１３、ファン１７等と共に筐体３６内に配置されている。

筐体３６内には、ファン１７の作動によって外部から空気が取り込まれる給気路３７が形成され、二次電池１２は、この給気路３７においてファン１７の上流側に配置されている。そのため、二次電池１２は、ファン１７が作動中に給気路３７を流れる空気によって空冷される。
二次電池１２には、電力供給回路３０に電気的に接続された温度センサ３８が取付けられている。温度センサ３８はマイクロコンピュータ３１に信号接続された電動機器の１つであり、商用電源１１から電力を供給されて作動し、二次電池１２の表面温度を計測する。

マイクロコンピュータ３１は、通常時、温度センサ３８から得た二次電池１２の表面温度が所定温度（例えば４０℃以上で予め定められた温度）以上であった際に、バーナー１３が不使用時であっても、ファン１７を作動して二次電池１２を空冷する。
従って、二次電池１２は、高温状態が継続するのを抑制されている。
二次電池は一般的に高温状態が継続すると短命になるので、このファン１７による空冷は、二次電池１２の寿命を長くするのに有効である。
本実施の形態では、停電時に、二次電池１２から温度センサ３８に対して電力が供給されず（即ち、二次電池１２の表面温度は計測されない）、ファン１７の作動はバーナー１３を使用しているときのみに限定され、二次電池１２に充電された電力の消費を抑制する設計となっている。

マイクロコンピュータ３１には、図２に示すように、リビングやキッチンに配置される給湯リモコン３９及び浴室内に配置される浴室リモコン４０が信号接続されている。給湯器１０の使用者は、給湯リモコン３９又は浴室リモコン４０を操作して、浴槽１８の湯張り温度や、蛇口２０及びシャワー２１に供給する湯の温度を設定することができる。給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０はそれぞれ、入力された温度等を表示する表示部及び操作入力が行われる入力ボタンを有している。表示部としては液晶画面やＬＥＤ表示の画面を採用することができる。
なお、給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０も、図１に示すように、電力供給回路３０に電気的に接続された電動機器であり、通常時は、商用電源１１から電力を供給され、停電時には、二次電池１２から電力を供給されて作動する。

通常時、シャワー２１及び蛇口２０への給湯と浴槽１８への湯張りは、それぞれ所定の操作によって開始され、電動機器は、適宜、マイクロコンピュータ３１とデータ通信を行いながら、あるいは図示しない制御回路を介して作動する。
停電時、浴槽１８への湯張りは禁止され、シャワー２１及び蛇口２０への給湯のみが可能な状態となる。具体的には、停電時、浴槽１８への湯張りを行う際に用いられる開閉弁２３には、二次電池１２からの電力が供給されず、シャワー２１及び蛇口２０に給湯を行う際に用いられる電動機器には、必要に応じて、二次電池１２から電力が供給される。これは、停電時に、シャワー２１及び蛇口２０への給湯を優先するという設計思想によるものである。

本実施の形態において、停電時、二次電池１２から電力が供給される電動機器は、バーナー１３、ポンプ１６、ファン１７、混合弁２４、比例弁２５、温度センサ２６〜２８、給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０（以下、これらをまとめて「所定の電動機器」ともいう）である。
この所定の電動機器に対しては、停電時、給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０にそれぞれ設けられた特定の入力ボタンを操作することによって、二次電池１２からの電力供給が開始される。

制御装置２９には、停電時、二次電池１２から電力が常時供給されている。電力供給回路３０には、インバータ３３から出力される交流電力がスイッチ３４を介して供給され、マイクロコンピュータ３１には、二次電池１２からの交流電力がスイッチ３４及び電力供給回路３０を介して供給される。
マイクロコンピュータ３１は、給湯リモコン３９又は浴室リモコン４０において特定の入力ボタンが操作されたことを検出すると、電力供給回路３０の電力供給状態を切り替え、所定の電動機器に二次電池１２からの電力を供給する。

また、マイクロコンピュータ３１は、タイマー機能を有し、所定の電動機器に二次電池１２の電力を供給し始めてからの時間を計測可能である。マイクロコンピュータ３１によって計測されている時間が予め定められた時間に達すると、二次電池１２から所定の電動機器に対して行われていた電力供給は遮断され、蛇口２０及びシャワー２１への給湯が停止される。
給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０は、二次電池１２から所定の電動機器に対して行われていた電力供給が遮断される際、事前にアラーム音を発し、使用者に対して間もなく給湯が停止される旨を知らせる。

また、給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０は、それぞれ表示部の発光輝度を、通常時と停電時で変えることができる。
停電時の発光輝度の設定は、給湯リモコン３９が給湯リモコン３９の入力ボタン操作によって行われ、浴室リモコン４０が浴室リモコン４０の入力ボタン操作によって行われる。
本実施の形態では、停電時の給湯リモコン３９の表示部及び浴室リモコン４０の表示部の発光輝度が通常時より下げられており、停電時に給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０の表示部で消費される電力量を抑制するようにしている。
停電時の給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０の表示部の発光輝度は、通常時より上げることもでき、この場合、給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０の各表示部は、夜間の停電で暗くなっている室内を照らす照明として利用可能である。

マイクロコンピュータ３１は、図２に示すように、スイッチ３４に信号接続され、商用電源１１からの電力供給が遮断されたのを検知可能である。マイクロコンピュータ３１は、商用電源１１からの電力供給が遮断されたのを検知すると、給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０に指令信号を送信し、給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０に停電表示を行わせる。
使用者は、給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０の表示部を目視することによって、停電が発生していることを容易に知ることができる。

また、マイクロコンピュータ３１は、二次電池１２に信号接続され、二次電池１２に蓄えられている電力量を検出することができる。マイクロコンピュータ３１は、二次電池１２が保有する電力量を給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０の表示部に表示させることができる。従って、使用者は、停電時、二次電池１２内にある電力量を容易に確認可能である。また、使用者は、通常時に、二次電池１２に蓄えられている電力量が低いレベルを維持している場合、二次電池１２の取替え時期であることを知ることができる。

マイクロコンピュータ３１は、蛇口２０及びシャワー２１に給湯される湯の設定温度と二次電池１２に蓄えられている電力量から、二次電池１２に蓄えられている電力によって給湯運転可能な時間を算出可能である。マイクロコンピュータ３１によって算出された給湯運転可能時間は、給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０の表示部に表示される。従って、使用者は、停電時に湯を使用可能な時間を容易に知ることができる。
二次電池１２の電力によって給湯運転可能な時間を算出する上で、設定温度を考慮するのは、蛇口２０及びシャワー２１に給湯される湯の温度によって単位時間あたりにポンプ１６で消費される電力量が異なるためである。

更に、マイクロコンピュータ３１は、蛇口２０及びシャワー２１に給湯される湯の設定温度と二次電池１２に蓄えられている電力量とから、二次電池１２の電力によって給湯可能な湯量を算出可能である。マイクロコンピュータ３１が算出した給湯可能な湯量は、給湯リモコン３９及び浴室リモコン４０の表示部に表示されるので、停電時、使用者は、給湯可能な湯量を確認しながら蛇口２０やシャワー２１から出湯させる湯を使用することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、バーナーは、ガス燃料式のものであってもよい。
また、浴槽内の湯を加熱する追焚き回路を設けてもよく、この場合、追焚き回路に設けられる電動機器については、停電時に電力供給がされないようにし、蛇口及びシャワーへの給湯を優先させることができる。

１０：給湯器、１１：商用電源、１２：二次電池、１３：バーナー、１４：給水管、１５：熱交換器、１６：ポンプ、１７：ファン、１７ａ：バーナー装置、１８：浴槽、１９：湯張り流路、２０：蛇口、２１：シャワー、２２：給湯流路、２３：開閉弁、２４：混合弁、２５：比例弁、２６〜２８：温度センサ、２９：制御装置、３０：電力供給回路、３１：マイクロコンピュータ、３２：コンバータ、３３：インバータ、３４：スイッチ、３５：サービス用コンセント、３６：筐体、３７：給気路、３８：温度センサ、３９：給湯リモコン、４０：浴室リモコン

Claims (6)

1. 商用電源からの電力供給によって充電される二次電池と操作用リモコンとを有し、通常時は前記商用電源からの電力供給によって作動し、停電時には前記二次電池の電力を使用して作動する給湯器であって、
   停電時に前記操作用リモコンの表示部の発光輝度を変え、前記二次電池に蓄えられている電力によって給湯可能な湯量を、前記表示部に表示することを特徴とする給湯器。
2. 請求項１記載の給湯器において、停電時には、前記表示部の発光輝度を下げることを特徴とする給湯器。
3. 請求項１記載の給湯器において、停電時には、前記表示部の発光輝度を上げることを特徴とする給湯器。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の給湯器において、前記商用電源からの電力供給が遮断されたのを検知して、前記表示部に停電表示を行うことを特徴とする給湯器。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の給湯器において、前記表示部に前記二次電池に蓄えられている電力量を表示することを特徴とする給湯器。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の給湯器において、前記二次電池に蓄えられている電力によって給湯運転可能な時間を、前記表示部に表示することを特徴とする給湯器。

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