JPH04208321A - 自動給湯装置 - 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、湯と水を混合して所望する温度と流量の混合
湯を得る自動給湯装置に関する。

従来の技術 近年、湯と水を混合してＹ昆合湯を供給する自動給湯装
置は、混合湯の温度、流量が広い範囲にわたって安全に
供給できることが求められている。

従来のこの種の自動給湯装置は、たとえば、実開開６１
−１８４２４号公報に記載されているものがある。

以下、その構成について第５図を参照しながら説明する
。

図に示すように、水道１は二系統に分岐され、給湯１！
２を経た給湯管路３と、給水管路４とが定温給湯装置５
に接続されている。定温給湯装置５の内部では給湯管路
３に湯量弁６が接続されており、また給水管路４に水量
弁７が接続されており混合比を調節している。混合管路
８には混合湯温を検出するサーミスタ９が設けられてお
り、このサーミスタ９の信号と混合湯温を任意に調節す
るコントローラ１０の信号に基づき、制御装置１１によ
り湯量弁６と水量弁７が制御される。混合湯は混合管路
８の端末に設けた蛇口１２を経て、給湯対象である浴槽
１３に供給される。湯量弁６と水量弁７は制御装置１１
より制御される湯量弁モータ１４と水量弁モータ１５に
よりそれぞれ駆動され、サーミスタ９の信号でフィート
ハ、り制御する。

発明が解決しようとする課題 このような従来の自動給湯装置では、給湯機２の沸き上
げ設定温度は使用者が意識的に変更しない限り、ある設
定された一定温度のままであり、特に出湯温度が熱湯ま
で必要とされる場合は給湯＠２の沸き上げ設定温度は最
高温度に設定されたままであり、出湯量が少ない場合や
出湯温度が低い場合は、湯側の流量が低下して給湯１！
２を流れる流量が最低点火流量を下回ると、給湯機２の
燃焼が停止するため、定温給湯装Ｗ５への供給湯温が低
下し、所望された出湯温度が得られなくなるという問題
を有していた。また、混合湯温の低下をサーミスタ９が
検出し湯量弁６の弁開度を増加するように制御すると、
再び湯側流量が増加し、給湯８！２を流れる流量が最低
点火流量を上回ると給湯＠２が点火する。このとき、供
給湯温の立ち上がりが早く、湯量弁６の弁開度がほぼ全
開の状態から、混合湯温か設定温度を越えたのをサーミ
スタ９が検出してから弁開度を修正し始めるため、大き
なオーバーシユートが生して危険であり、その状態が周
期的に発生するため、使い勝手が悪いという問題を有し
ていた。

また、低流量設定出湯時や低温設定出湯時は、給湯機２
を流れる水量が減少するため給湯機２の熱交換効率が低
下し、熱ロスが大きくなりエネルギーの無駄になるとい
う問題を有じていた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、出湯設定
状態量と給水温度に応して給湯機の沸き上げ湯温の設定
を規定された条件の下で自動的に設定変更して給湯機を
流れる水量を最低点火流量以上に保ち給湯機が連続して
燃焼するようにし、低流量設定や低温設定の出湯時でも
常ユニ安定した温度の混合湯を供給するとともに、操作
性のよい快適な自動給湯装置を提供することを目的とし
ている。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、瞬間式給湯機と、
前記瞬間式給湯機に接続した給湯管の湯と給水管の水と
を混合して所望する温度の混合湯を得る混合弁と、前記
混合弁を駆動する混合弁駆動装置と、前記給水管の途中
に設けた水温検出器と、混合湯温度を検出する温度検出
器と、前記混合弁の下流に設け混合湯の出湯、停止およ
び流量を制御する流量制御弁と、前記流量制御弁を駆動
する流量制御弁駆動装置と、混合湯の流量を検出する流
量検出器と、所望する湯の状態量を設定する設定器と、
前記設定器から入力された状態量と前記温度検出器およ
び前記流量検出器の信号とを比較し前記混合弁と前記流
量制御弁の駆動を制御する制御器とを備え、前記制御器
は前記設定器から入力された状態量と前記水温検出器の
検出温度から設定された状態量を出湯するのに適合する
最適供給湯温を算出巳、前記瞬間式給湯機の沸き上げ設
定温度を自動的に設定制御するようにしたことを課題解
決手段としている。

作用 本発明は上記した課題解決手段によ゛す、低流量設定時
、低温設定時、または給水温が高い場合の出湯において
も瞬間式給湯機の燃焼を停止させることなく常に瞬間式
給湯機から最適湯温のお湯を供給し、所望される設定状
態量の混合湯をすばやく安定して出湯することができる
。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

図に示すように、能力可変型の瞬間式給湯＠１６に給湯
管１７を接続し、この給湯管１７と給水管１８を混合ユ
ニン目９に接続している。この混合ユニット１９内で所
望する温度に混合された混合湯は混合湯管２０を通して
流量制御ユニノ）２１に流入し、流量制御ユニット２１
内でハスタブ給湯用吐出口２２とシャワー２３などの洗
い場給湯用吐出口２４への選択的切り替えと吐出量の調
節を行う。混合ユニ、ト１９は、湯側、水側それぞれに
設けた逆止弁２５と、その下流に設けた湯水の圧力を等
しくする等圧化弁２６と、水側の逆止弁２５と等圧化弁
２６との間に設けた水温検出器２７と、等圧化弁２６の
下流の混合弁２８と、この混合弁２日により調節された
混合湯が流出する混合湯管２０と、この混合湯管２０に
設けた混合湯の温度を検出する温度検出器２９と、混合
弁２８を電気的に駆動する混合弁駆動装置３０とから成
り立っている。流量制御ユニット２１は、混合ユニ。

ト１９で所望する温度に調節された混合湯の流量を検出
する流を検出器３１と、混合湯の出先をハスタブ給湯用
吐出口２２と洗い場給湯用吐出口２４へ選択的に切り替
えると同時に、それぞれの吐出量を制御する流量制御弁
３２と、この流量制御弁３２を電気的に駆動する流量制
御弁駆動装置３３とから構成している。制御器３４は浴
室内に設けた設定器３５で設定された混合湯の温度、流
量などの状態量に応して混合弁駆動装置３０と流量制御
弁駆動装置３３を制御するとともに瞬間式給湯１！１６
の沸き上げ設定温度を自動的に制御する。

つぎに、上記構成において第２図を参照しながら動作を
説明する。

設定器３５で所望される混合湯の温度、流量などの状態
量および出湯開始が設定されると、設定器３５から制御
器３４へ設定信号が伝送され、制御器３４によって水温
検出器２７の検出温度と設定された状態量と規定された
供給湯温から、次式６二よＱ瞬間式給湯［６が供給する
流量Ｑ、を算出する。

（以下余白） ＱＳ　　（Ｔｓ　　−Ｔｃ　） ただし、Ｑ、；混合湯の流量 Ｔ、；混合湯の温度 Ｔ、；ｉＡ間式給湯機１６の沸き上げ湯温Ｔ、；水温 この流量Ｑ、が瞬間式給湯機１６の最低点火流量以上に
なると判断した場合は、瞬間式給湯機１６の沸き上げ湯
温設定を規定温度（たとえば安全で通常頻繁乙こ使用す
る最高温度）とし、沸き上げ湯温を制御する。一方、制
御器３４によって湯側を流れる流量が瞬間式給湯機１６
の最低点火流量以下になると判断した場合は、瞬間式給
湯機１６を流れる流量が最低点火流量以上になるように
瞬間式給湯機１６の沸き上げ湯ａＴ、を次式により算出
し、自動的に設定するとともに沸き上げ湯温を制御する
。

し ただし、Ｑｙ＞最低点火流量Ｑ。

また設定器３５から設定されたハスタブ給湯用吐出口２
２、ノヤワー２３または洗い場給湯用吐出口２４のいず
れかを開くように流量制御弁駆動装置３３−・駆動信号
を伝送し、ｆ、量制御弁３２を切り換え開弁する。瞬間
式給湯機１６から供給された湯は給湯管１７をＪｌ　’
Ｑ、混合ユニ＞ト１９へ流入する。給湯管１７からの湯
と給水管１８を流れてきた水とは設定器３５に設定され
た設定温度と温度検出器２９の検出温度が等しくなるよ
うに偏差量乙二応じて混合弁駆動装置３０に信号を伝送
して混合弁２８の湯側、水側の弁開度を調節することに
よって混合される。？見合ユニノ目９で混合された混合
湯は、流量制御ユニ。

１−２１内へ流入し、流量検出器３１で流量を検出され
る。流量検出器３１で検出された流量は、制御囲器３５
によって、設定器３５で設定された流量値と比Ｉ；Ｌ、
偏差量に応して流量制御弁駆動装置３３に信号を伝送し
て流量制御弁３２の弁開度を調整し、吐出流量を制御す
る。

このようにして、設定器３５４こおける設定が瞬間式給
湯ｇｇ１６の燃焼を停止する条件以外あ場合は、すばや
く設定温度の変更に追従して使い勝手を向上し、低温出
湯設定や低流量出湯設定され、瞬間式給湯１１１６の燃
焼を停止する条件になった場合には、制御器３４によっ
て瞬間式給湯ｌ！１６の沸き上げ湯温を低（変更するこ
とにより湯側流量が増大し、瞬間式給湯ｌｌＡｌ６を流
れる水量を最低点火流量以上に保てる。よって、常に供
給される湯の温度を設定温度以上に保つことができ、設
定器３５の設定に関わりなく常に設定された状態量の混
合湯を出湯することができる。すなわち、供給湯温を設
定状態蓋ｌこ合わせて変更すること番こよって、混合湯
温の安定性および安全性を向上できる。第３図に設定温
度と出湯量と最低点火流量との関係の一例として水温３
０°Ｃの場合を示している。第３図において、直＆ＩＡ
より右側が瞬間式給湯Ｉｓ！１６の沸き上げ湯温を可変
した場合に制御できる領域で、曲線Ｂより右側が規定温
度（６０°Ｃ）で制御できる領域で、沸き上げ湯温を可
変すること６二より制御できる領域を広げることができ
る。

また、通常は瞬間式給湯機１６の沸き上げ温度設定を設
定器３５の設定温度の最高温度程度の規定温度とし、設
定状態量の必要に応して熱湯から低温まで出湯できるよ
うに瞬間式給湯機１６の沸き上げ温度設定が自動的に変
更されるため、配管中に死水が存在している場合の出湯
でも、出湯後瞬間式給湯［１１６が点火して湯が供給さ
れ、湯側の弁開度がほぼ全開状態から制御し始めても、
供給湯温が設定温度に対して、極端に高い温度ではない
ため、大きなオーバーシュートを発生することがなく安
全性が向上する。

つぎに、本発明の他の実施例を第４日に基づいて説明す
る。

図に示すように、瞬間式給湯Ｉ！１６と制御器３４以外
の構成要素を複数設けた他は上記実施例と同しである。

制御器３３は、各設定器３５で設定された温度と流量の
うち、温度については高温設定側の温度と各設定器３５
０入力を合計した流量と水温検出器２７の検出温度と規
定された供給湯温から湯側を流れる流量が瞬間式給湯機
１６の最低点火流量以上になるかどうかを判別し、最低
点火ｉｔ以上になると判断した場合は、瞬間式給湯機１
６の沸き上げ湯温設定を規定温度として沸き上げ湯温制
御する。

一方、最低点火流量以下になると判断じた場合：よ、湯
側を流れる流量が最低点火流量以上になるように、各設
定器３５で設定され１こ温度と流量のうち、高温設定側
の温度と各設定器３５０人力を合計した流量と水温検出
器２７の検出温度とから瞬間式給湯機１６の沸き上げ湯
温を算出し、自動設定変更するとともに沸き上げ湯温制
御する。また、一方の設定器３５のみによる出湯操作の
場合は操作された設定器３５の設定値のみによって判断
、および算出制御−する。混合ユニット１９および流量
制御ユニ、ト２１の動作は上記実施例の動作と同しであ
る。

発明の効果 以上の実施例から明かなように本発明によれば、混合弁
と流量制御弁の駆動を制御する制御器は設定器から入力
された状態量と水温検出器の検出温度から、設定された
状Ｈ量を出湯するのに適合する最適供給？Ｉｎ温を算出
じ、瞬間式給湯機の沸き上げ設定温度を自動的に設定制
御するようにしたから、出湯設定状態量に応して瞬間式
給湯機の燃焼をコノトロールし、瞬間式給湯機を流れる
流量を制御でき、低流量設定や低温設定における出湯時
も瞬間式給湯機の燃焼の一時停止を防止でき、安定した
混合湯温を得ることができるとともに使い勝手を向上で
きる。

また、設定された出湯温度と流量に応して沸き上げ湯温
を低く制御し、瞬間式給湯機を流れる流量も多くできる
ため、放熱ロスの軽減と熱交換効率の向上を図ることが
でき、経済的である。

さらに、熱湯出湯時以外は供給湯温が常に出湯温度以上
にあり、設定温度が変更されてもすみやかに設定温度の
出湯が可能である。また供給湯温が極端に高温でなく、
設定温度以上近い温度であるため、死水が配管中に存在
する場合など急激な温度勾配の立上がりでも、オーバー
シュートを発生することがなく安全である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の自動給湯製置の構成図、第
２図は同自動給湯装置の制御フローチャート、第３図は
同自動給湯装置の温度保証領域図、第４図は本発明の他
の実施例の自動給湯装置の構成図、第５図は従来の自動
給湯装置の構成図である。 １６・・・・・・瞬間式給湯機、１７・・・・・・給湯
管、１８・・・・・・給水管、２７・・・・・・水温検
出器、２８・・・・・・混合弁、２９・・・・・・温度
検出器、３０・・・・・・混合弁駆動装置、３１・・・
・・・流量検出器、３２・・・・・・流量制御弁、３３
・・・・・・流量制御弁駆動装置、３４・・・・・・制
御器、３５・・・・・・設定器。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名ｉ＊　　
２　ｍ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）瞬間式給湯機と、前記瞬間式給湯機に接続した給
   湯管の湯と給水管の水とを混合して所望する温度の混合
   湯を得る混合弁と、前記混合弁を駆動する混合弁駆動装
   置と、前記給水管の途中に設けた水温検出器と、混合湯
   温度を検出する温度検出器と、前記混合弁の下流に設け
   混合湯の出湯、停止および流量を制御する流量制御弁と
   、前記流量制御弁を駆動する流量制御弁駆動装置と、混
   合湯の流量を検出する流量検出器と、所望する湯の状態
   量を設定する設定器と、前記設定器から入力された状態
   量と前記温度検出器および前記流量検出器の信号とを比
   較し前記混合弁と前記流量制御弁の駆動を制御する制御
   器とを備え、前記制御器は前記設定器から入力された状
   態量と前記水温検出器の検出温度から設定された状態量
   を出湯するのに適合する最適供給湯温を算出し、前記瞬
   間式給湯機の沸き上げ設定温度を自動的に設定制御する
   ようにしてなる自動給湯装置。
2. （２）制御器は、通常は瞬間式給湯機の沸き上げ湯温設
   定を予め規定された設定温度に設定しておき、水温検出
   器の信号と設定器に入力された設定温度と設定流量から
   前記瞬間式給湯機を流れる水量が前記瞬間式給湯機の最
   低点火流量以下になると判断したときのみ、湯側を流れ
   る流量が最低点火流量以上になるように前記瞬間式給湯
   機の沸き上げ設定温度を自動変更し、沸き上げ湯温を制
   御するようにしてなる請求項１記載の自動給湯装置。