JPH0331648A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は給湯装置に関する。

〔従来の技術］ 従来、ジスターンタンク等の利用により元給水圧の変動
等にかかわらず浴槽等への単位時間当たりの給水量を一
定に維持する定流量給水装置を設けることで、浴槽等へ
設定総量を給水するに要する時間を正確に把握しようと
したものがある（例えば、実開昭５６−１２７４２号公
報参照）。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、給水を加熱器により所定の温度に加熱して浴槽
等に供給する給湯装置では、上述従来技術の適用をもっ
て、浴槽等へ設定給湯総量を給湯するのに要する時間を
正確に把握できて・給湯総量が設定給湯総量に至った時
点で給湯を的確に停止させる等のことが可能となるもの
の、単位時間当たりの給水量が一定である条件下で、給
水温の季節変化等に対して給湯部を所定の温度に維持す
るためには、加熱器の加熱能力を給水温に応じて変化さ
せる必要があり、このために、夏場等で給水温が高いと
き、所定の設定給湯総量の給湯を更に迅速に行える加熱
能力を有するにもかかわらず、加熱能力を給水温に応じ
た能力値に制限した状態で加熱２３を加熱作動させると
いった無駄な能力余剰を生じたり、又、逆に、冬場等で
給水温が極端に低いとき、一定結水量を所定の温度まで
加熱するに要する加熱能力が加熱器の許容最大加熱能力
を上回ってしまって所定の温度が得られなくなったりす
る不都合を生じてしまう。

本発明の目的は、給湯装置において、上述の如き不都合
を回避しながら、浴槽等へ所定の温度で設定給湯総量を
給湯するのに要する時間を正確に把握できるようにする
点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による給湯装置の第１の特徴構成は、給湯用加熱
器の許容最大加熱能力、検出給水温、及び、設定給湯温
に基づき、前記給湯用加熱器の許容最大加熱能力での加
熱作用に対し、給湯部を設定給湯温とするに要する単位
時間当たりの給水量を算出して、単位時間当たりの給水
量をこの算出給水■に調整する給水量制御手段を設ける
と共に、この給水量制御手段による給水量調整値、及び
、設定給湯総量に基づき、給湯開始時からの給湯総量が
設定給湯総量となるに要する時間を算出する給湯時間算
出手段を設けたことにある。

又、本発明による給湯装置の第２の特徴構成は、上述の
第１の特徴構成に対する好適な付加構成を特定するもの
であり、 第１特徴構成に対し、給湯開始時からの経過時間が前記
給湯時間算出手段による算出時間に至ったとき給湯停止
指令を与えるタイマ手段を設けたことにある。

更に、本発明による給湯装置の第３の特徴構成は、上述
第１特徴構成ないし第２特徴構成を浴槽に対する湯張給
湯用に適用するに際して好適な構成を特定するものであ
り、第１特徴構成ないし第２特徴構成に対し、浴槽の残
湯量を検出する手段、及び、検出残湯量と前記浴槽に対
する設定湯張量との差として前記の設定給湯総量を算出
する手段を設けたことにある。

〔作　用］ 第１特徴構成の作用は次の通りである。

つまり、上述の給水量制御手段による単位時間当たり給
水量　（Ｑ）の調整により、給湯用加熱器の許容最大加
熱能力（Ｇｍ）での加熱作用に対して給湯部（【０）が
所定の温度（設定給湯温（ｔｘ）　）に調整維持される
。

そして、給水量制御手段により単位時間当たりの給水１
　（Ｑ）が給湯部（ｔｏ）を設定給湯温（ｔｘ）とする
ための算出給水量（Ｑｏ）に調整される故に、給水量制
御手段による給水量調整値（口０）、及び、設定給湯総
量（Ｖｏ）に基づいて給湯時間算出手段により算出され
る時間（Ｔｏ）　（給湯開始時からの給湯総量（ν）が
設定給湯総量（Ｖｏ）となるに要する時間、すなわち、
設定給湯総量（ν０）を給湯するに要する時間）は、実
際の単位時間当たり給水量（０）に即した正確な値とな
る。

尚、給水量制御手段におりる給水量算出の基本算出式は
下記（ｉ）式で代表され、又、給湯時間算出手段におけ
る時間算出の基本算出式は下記（ｉｉ）式で代表される
。

Ｇｏ＝Ｇｍ／　（Ｌｘ　−ｔｉ）　　　（ｉ　）Ｔｏ＝
Ｖｏ／Ｑｏ　　　　　　　（ｉｉ　）又、第２特徴構成
の作用としては、タイマ手段により給湯停止指令が与え
られることにより、設定給湯縁ｆｆｉ　（Ｖｏ）の給湯
の完了に対して的確に給湯停止を行うことができる。

更に、第３特徴構成の作用としては、残湯のある状態か
ら浴槽の湯量を設定湯張量にまで回復するのに要する補
充湯量が設定給湯縁ｆｆｉ　（ＶＯ）として算出され、
その結果、この補充給湯に要する時間が給湯時間算出手
段により正確に算出されることになる。

［発明の効果］ 本発明の第１の特徴構成によれば、給湯時間算出手段に
よる時間算出によって、浴槽等への設定給湯総量の給湯
に要する時間を正確に把握できるものでありながら、給
水量制御手段による給水量調整によって、設定給湯総量
の給湯を、給水温の季節変化等にかかわらず給湯用加熱
器を常にその許容最大加熱能力で無駄なく加熱作用させ
ながら、極力迅速に能率良く、又、給湯温を設定結湯温
に過不足なく維持した状態で実施できる優れた給湯装置
を得ることができる。

又、本発明の第２の特徴構成によれば、設定給湯総量を
超える不必要で無駄な給湯を確実に防止し得る利点があ
る。

更に、本発明の第３の特徴構成によれば、残湯のある状
態から浴槽の湯量を設定湯張量まで回復させる浴槽に対
する補充給湯上で便利な給湯装置とすることができる利
点がある。

〔実施例］ 次に実施例を説明する。

第１図は給湯装置の全体構成を示し、（１）は給湯用加
熱器としてのバーナ、（２）は　フィンチューブ型の水
加熱用熱交換器、（３）は熱交換器（２）に対する給水
路、（４）は浴槽（５）に接続した給湯路である。

又、（６）は運転制御を司る制御器、（７）はリモート
コントローラである。

（８）は給湯路（４）を開閉する給湯断続弁、（９）は
給湯Ｍ（換言すれば給水量）を調整する水比側弁、（１
０）は燃料ガス供給を断続するガス弁、（１１）は燃料
ガス供給量を調整するガス比例弁である。

制御器（６）は、第２図に示すように、給湯発停部（６
八）、湯温調整部（６Ｂ）、給水量算出部（６Ｃ）、給
水量調整部（６Ｄ）、給湯時間算出部（６Ｅ）、並びに
、タイマ部（６Ｆ）を備え、リモートコントローラ（７
）における湯張スイッチ（１２）がＯＮ操作された湯張
給湯モードでは各部（６Ａ〜６Ｆ）は次の如く制御動作
する。

給湯発停部（６八）は、湯張スイッチ（１２）がＯＮ操
作されると給湯断続弁（８）を開弁し、又、水量センナ
（１３）により水流が検知されると、ガス弁（１０）を
開弁すると共に点火プラグ（Ｐ）を点火作動させてバー
ナ（１）を着火さける（給湯開始制御）。

一方、湯張スインチ（１２）がＯＦＦ操作されるか、あ
るいは、タイマ部（６Ｆ）から給湯停止指令が与えられ
ると給湯断続弁（８）を閉弁し、又、水量センサ（１３
）が水流非検知となると、ガス弁（１０）を閉弁してバ
ーナ（１）を消火させる（給湯停止制御）。

湯温調整部（６Ｂ）は、バーナ着火状態において、給湯
温センサ（１４）の検出給湯温（ｔｏ）とリモートコン
トローラ（７）における湯温設定具（１５）により設定
された設定結湯温（ｔｘ）との偏差に応じてガス比例弁
（１１）を調整（バーナ加熱能力（Ｇ）の調整）して給
湯温（ｔｏ）を設・定結湯温（ｔｘ）に調整部・持する
。

給水量算出部（６Ｃ）は、下記（ｉ）式に示される各個
の相関関係を基本として、バーナ（１）の許容最大加熱
能力（Ｇｍ）、給水温センサ（１６）による検出給水温
（ｔｉ）、及び、設定結湯温（Ｌｘ）に基づき、バーナ
（１）の許容最大加熱能力（Ｇｍ）での燃焼運転に対し
、給湯温（ｔｏ）を設定結湯温（ｔｘ）とするに要する
単位時間当たりの給水！ｔ（Ｑｏ）を算出する。

Ｇｏ＝Ｇｍ／　（Ｌｘ　−ｔｉ）　　　　（ｉ　）給水
量調整部（６Ｄ）は、水量センサ（１３）による検出給
水量（０）と給水量算出部（６ｃ）による算出給水量（
Ｑｏ）との偏差に応じ水比側弁（９）を調整して、単位
時間当たりの給水量（ロ）を算出給水量（Ｑｏ）に調整
維持する。

給湯時間算出部（６Ｅ）は、給湯開始時において給水量
算出部（６Ｃ）、及び、給水量調整部（６Ｄ）による給
水量制御が安定すると、下記（ｉｉ）に示される各個の
相“量関係を基本として、給水量制御による給水量調整
値（Ｑｏ）・とリモートコントローラ（７）における湯
量設定具（１７）により設定された給湯総量（Ｖｏ）と
に基づき、給湯開始時からの給湯総ｆｆ１（Ｖ）が設定
給湯総量（Ｖｏ）となるに要する時間（Ｔｏ）　（すな
わち、浴槽（５）に対して設定給湯総量（ν０）を給湯
するに要する時間）を算出する。

Ｔｏ＝Ｖｏ／Ｑｏ　　　　　　　（ｉｉ　）タイマ部（
６Ｆ）は、給湯開始時から経過時間（Ｔ）を計測して、
この経過時間（Ｔ）が給湯時間算出部（６Ｅ）による算
出時間（Ｔｏ）に至ったとき、給湯発停部（６八）に対
して給湯停止指令を与える。

以」二の構成により、湯張給湯モードでの浴槽（５）に
対する湯張給湯は次の如〈実施される。

湯張スイッチ（Ｉ２）がＯＮ操作されることに応答して
、給湯断続弁（８）が開弁されると共に、この開弁に伴
い生じる水流を水量センサ（工３）が検知することに応
答してバーナ（１）が着火され、もって、浴槽（５）に
対する給湯が開始される。

一方、湯温調整部（６Ｂ）が給湯温（ｔｏ）を設定結湯
温（Ｌｘ）とするようにバーナ（１）の加熱能力（Ｇ）
を調整することに並行して、給水量算出部（６Ｃ）、及
び、給水量調整部（６Ｄ）により単位時間当たりの給水
量（Ｑ）が、許容最大加熱能力（Ｇｍ）での燃焼運転に
対し給湯温（ｔｏ）を設定結湯温（ｔｘ）とする算出給
水、１（Ｑｏ）に調整されることで、結果的に給湯状態
は、バーナ（１）の加熱能力（Ｇ）が許容最大加熱能力
（Ｇｍ）に調整された状態での設定結湯温（ｔｘ）の給
湯となる。

そして、給湯途中における湯張スイッチ（１２）のＯＦ
Ｆ操作がない場合、上述の状態で湯張給湯が継続され、
その後、給湯開始時からの経過時間（Ｔ）が給湯時間算
出部（６Ｅ）による算出時間（Ｔｏ）に達すると、すな
わち、浴槽（５）に対する設定結湯温（ｔｘ）での設定
給湯総１（Ｖｏ）の給湯が完了すると、タイマ部（６Ｆ
）からの給湯停止指令付与により、給湯断続弁（８）が
閉弁されると共に、この閉弁による水流停止で水量セン
サ（１３）が水流非検知となることに応答してバーナ（
１）が消火され、もちで、湯張給湯が自動停止される。

尚、リモートコントローラ（７）における追焚スイッチ
（１８）がＯＮ操作された場合には、前述の設定結湯温
（ｔｘ）に代えて、装置内部で固定的に設定された追焚
給湯温（ｔｙ）　（例えば、９３゛ｃといった高温）で
の給湯（追焚給？ＩＪ）を開始し、この追焚給湯を追焚
スイッチ（１８）がＯＦ　Ｆ　ｔ’ｐ作されるまで、又
は、設定給湯総量に基づき計算される時間を計時するタ
イマ部が作動するまで維続する構成となっている。

〔別実施例］ 次に別実施例を列記する。

［Ａ］給湯用加熱器（１）は、ガスバーナの他、電気ヒ
ータや液体燃料バーナ等々、種々の形式のものを適用で
きる。

［Ｂ］給湯時間算出手段（６ε）での算出に用いる、給
水量制御手段（６Ｃ）　、　（６Ｄ）による給水量調整
値（Ｑｏ）は、給水量制御手段（６Ｃ）　、　（６Ｄ）
での算出値（Ω０）そのものであっても良（、又、給水
量制御手段（６Ｃ）　、　（６Ｄ）による給水量調整が
安定した状態で水量セン・す（１３）により検出される
検出値（Ｑ＝Ｇｏ）であっても良い。

［Ｃ］タイマ手段（６Ｆ）により付与する給湯停止指令
は、自動給湯停止のためのものであっても良く、又、単
に使用者に対し給湯停止操作を促す報知作動のため等の
ものであっても良い。

［Ｄ］給湯時間算出手段（６Ｅ）による算出時間（１’
ｏ）や、この算出時間（Ｔｏ）から求められる湯張完了
予定時刻を表示する手段を設けても良い。

一方、タイマ手段（６Ｆ）は省略しても良い。

［Ｅ］付加構成として、浴槽（５）の残湯量を検出する
手段、及び、検出残湯量と浴槽（５）に対する所望の設
定湯張量との差として前記の設定給湯総量（ν０）を算
出する手段を設け、もって、残湯のある状態から浴槽（
５）の湯量を設定湯張量まで回復させる補充給湯上での
利便性の向上を図っても良い。

［Ｆ］加熱器（１）は、給湯時間算出手段（６Ｅ）によ
る時間算出の対象である給湯のための加熱と、それとは
別目的の加熱を並行実施するものであっても良いが、こ
の場合、本発明における許容最大加熱能力（Ｇｍ）とは
、時間算出の対象である給湯のための加熱に対して加熱
器（１）に発揮させ得る最大加熱能力を指すものである
。

尚、本発明を実施するにあたり具体的には、許容最大加
熱能力（Ｇｍ）として、例えば加熱器（１）の定格加熱
能力を採用したり、真の最大加熱能力を採用したりする
等のことが考えられる。

［Ｇ］前述実施例における水量センサ（１３）は熱交換
器（２）からの給湯路（４）側に付設しても良い。

［１１］タイマ手段（６Ｆ）により付与される給湯停止
指令に応答して報知作動させる場合、その報知を、給湯
箇所から離れたところで実施させる構成（例えば、浴槽
（５）への給湯であるのに対して報知を台所で実施する
等）としても良い。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図、及び、第２図は本発明の実施例を示し、第１図
は装置の全体構成図、第２図は制御構成の説明図である
。 （１）・・・・・・給湯用加熱器、（６Ｃ）　、　（６
Ｄ）・・・・・・給水量制御手段、（６Ｅ）・・・・・
・給湯時間算出手段、（６Ｆ）・・・・・・タイマ手段
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、給湯用加熱器（１）の許容最大加熱能力（Ｇｍ）、
   検出給水温（ｔｉ）、及び、設定給湯温（ｔｘ）に基づ
   き、前記給湯用加熱器（１）の許容最大加熱能力（Ｇｍ
   ）での加熱作用に対し、給湯温（ｔｏ）を設定給湯温（
   ｔｘ）とするに要する単位時間当たりの給水量（Ｑｏ）
   を算出して、単位時間当たりの給水量（Ｑ）をこの算出
   給水量（Ｑｏ）に調整する給水量制御手段（６Ｃ）、（
   ６Ｄ）を設けると共に、この給水量制御手段（６Ｃ）、
   （６Ｄ）による給水量調整値（Ｑｏ）、及び、設定給湯
   総量（Ｖｏ）に基づき、給湯開始時からの給湯総量（Ｖ
   ）が設定給湯総量（Ｖｏ）となるに要する時間（Ｔｏ）
   を算出する給湯時間算出手段（６Ｅ）を設けた給湯装置
   。 ２、給湯開始時からの経過時間（Ｔ）が前記給湯時間算
   出手段（６Ｅ）による算出時間（Ｔｏ）に至ったとき給
   湯停止指令を与えるタイマ手段（６Ｆ）を設けた請求項
   １記載の給湯装置。 ３、浴槽（５）の残湯量を検出する手段、及び、検出残
   湯量と前記浴槽（５）に対する設定湯張量との差として
   前記の設定給湯総量（Ｖｏ）を算出する手段を設けた請
   求項１又は２記載の給湯装置。