JPH06100367B2 - 自動給湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、入水を加熱する給湯水路系と、この給湯水路
系から浴槽へ給湯された供給水を循環、加熱する循環水
路系とを有する自動給湯装置に係り、特には、上記循環
水路系に異常が発生した場合に給湯水路系から循環水路
系を経由して浴槽へ給湯する給湯シーケンスを自動的に
停止できるようにした自動給湯装置に関する。

（ロ）従来技術とその問題点 従来の自動給湯装置には、入水を加熱する給湯水路系
と、この給湯水路系からの供給水を浴槽へ導くととも
に、浴槽に給湯された水を循環、加熱する循環水路系と
を備え、給湯水路系には給湯熱交換器と入水量を検出す
る水量センサとを設ける一方、循環水路系には水路切換
弁、循環ポンプおよび風呂釜熱交換器をそれぞれ設け、
また、給湯水路系と循環水路系との接続部に給湯水路系
からの供給水を貯溜するホッパとこのホッパの貯溜水量
を調整するボールタップ式の水量調節器とを配置すると
ともに、給湯水路系からの供給水を循環水路系を経由し
て浴槽へ導くためのシーケンス（以下、給湯シヘケンス
という）を含む各種のシーケンスを実行するシーケンス
コントローラを設けたものがある。

この従来装置において、浴槽へ給湯する上記の給湯シー
ケンスを実行する場合には、給湯熱交換器を制御して給
湯温度を調整する一方、給湯熱交換器で加熱された供給
水をホッパに一旦貯溜し、ホッパの貯溜水量が一定値に
達したならば、水路切換弁を循環側から給湯側に切り換
えるとともに、循環ポンプを動作させて給湯水路系から
の供給水をホッパ、循環水路系を順次経由して浴槽に送
出する。

ところで、このような従来装置において、循環水路系を
構成する水路切換弁、循環ポンプ等が故障した場合に
は、ホッパの貯溜水を浴槽へ導くことができないのでホ
ッパの水位が上がる。すると、オーバフロー防止のため
に水量調節器が動作してホッパへの給水が停止される。
この場合、水量センサは専ら給湯温度のフィードフォワ
ード制御用としてのみ利用されており、しかも、上記の
水量調節器の給水停止動作は信号制御系と切り離されて
純機械的に行なわれるものであるから、シーケンスコン
トローラは給湯停止を認識することができなかった。そ
のため、シーケンスコントローラは、故障が発生したに
もかかわらず循環ポンプに駆動信号を出力し続けるな
ど、給湯シーケンスが持続されたままとなり、電源をリ
セットしない限り他のシーケンスに移行させる事ができ
ないという不具合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、循環水路系に異常が発生した場合には、給湯シーケ
ンスを停止させて、他の制御シーケンスに自動的に移行
できるようにすることを目的とする。

（ハ）問題点を解決するための手段 本発明は、入水を加熱する給湯水路系と、この給湯水路
系への入水量を検出して入水量に対応した水量検出信号
を出力する水量センサと、浴槽に貯溜される湯水を取り
出すとともに加熱して還流する循環水路系と、前記給湯
水路系から供給される湯水を所要量貯溜する一方、貯溜
された湯水を前記循環水路系へ供給する大気開放の貯溜
手段と、この貯溜手段と前記循環水路系との接続部に設
けられてこれら両者を接続する状態と遮断する状態とに
選択的に切り換える水路切換弁と、前記貯溜手段に貯溜
される湯水を前記循環水路系を経由して浴槽へ導く給湯
シーケンスや、浴槽に貯溜される湯水を循環水路系に取
り出して加熱して浴槽へ還流する追い焚きシーケンスを
実行させるシーケンスコントローラとを備え、かつ、前
記循環水路系には、浴槽内の湯水を取り出して浴槽へ還
流させる他、貯溜手段から供給される湯水を浴槽へ供給
するための循環ポンプが設けられている自動給湯装置に
おいて、前記シーケンスコントローラは、前記水量セン
サから出力される水量検出信号を基準値と比較し、水量
検出信号が基準値以下の場合にはタイマセット信号を、
基準値以上の場合にはタイマクリア信号をそれぞれ出力
する比較手段と、この比較手段からの前記タイマセット
信号により計測時間がセットされ、このセットされた時
間経過後にタイムアップ信号を出力するとともに、比較
手段からの前記タイマクリア信号により計測時間がクリ
アされるタイマ手段と、このタイマ手段からのタイマア
ップ信号の有無を判別してタイムアップ信号が検出され
た場合には前記給湯シーケンスを停止する信号を出力す
る判別手段とを含む。

（ニ）作用 本発明の自動給湯装置では、給湯シーケンスを実行する
場合に、循環水路系に設けられる循環ポンプや、循環水
路系と給湯水路系との間に設けられる水路切換弁等が故
障していると、給湯水路系の流れが停止するので、これ
が水量センサで検出される。比較手段は水量センサから
出力される水量検出信号を基準値と比較し、水量検出信
号が基準値以下の場合にはタイマセット信号を、基準値
以上の場合にはタイマクリア信号をそれぞれ出力する。
循環水路系が故障していると、水量検出信号が基準値以
下となるため、比較手段からはタイマセット信号が出力
される。これにより、タイマ手段には所定の計測時間が
セットされ、その計測時間内に比較手段からタイマクリ
ア信号が与えられない限り、タイマ手段はセットされた
時間経過後にタイムアップ信号を出力する。判別手段
は、タイマ手段からタイムアップ信号が与えられると、
これに応答して給湯シーケンスを停止する信号を出力す
る。これによってシーケンスコントローラは循環水路系
に異常が発生したことを認識でき、この給湯シーケンス
を停止させて他のシーケンスに移行することができる。

（ホ）実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本発明の実施例に係る自動給湯装置の全体構
成図である。同図において、符号１は自動給湯装置の全
体を示し、２は入水を加熱する給湯水路系である。この
給湯水路系２は、給湯パイプ４が配管されるとともに、
給湯熱交換器６、この給湯熱交換器６のバーナ８および
入水量を検出する水量センサ10とを設けて構成される。
上記の水量センサ10は、本例の場合いわゆるタービン式
水量計が適用され、水流で羽車が回転することによって
入水量に対応したパルス周期をもつ水量検出信号を出力
する。

12は給湯水路系２からの供給水を浴槽14に導くとともに
浴槽14に給湯された供給水を循環、加熱する循環水路系
である。この循環水路系12は、浴槽14に循環行きパイプ
16と循環戻りパイプ18とが接続されるとともに、水路切
換弁20、この水路切り換え弁20の駆動手段22、循環ポン
プ24、風呂釜熱交換器26およびこの風呂釜熱交換器26の
バーナ28をそれぞれ設けて構成される。なお、上記の水
路切換弁20は、本例では三方弁が適用される。

一方、給湯水路系２と循環水路系12との接続部には給湯
水路系２からの供給水を一時的に貯溜する大気開放のホ
ッパ30、電磁弁32およびホッパ30の貯溜水量を調整する
ボールタップ式の水量調節器34が配置されている。この
ホッパ30が請求の範囲の貯溜手段に相当する。

また、36は浴槽14の水位を検出する浴槽水位センサ、38
は循環水路系12で循環される湯温を検出する温度セン
サ、40はホッパ30の貯溜水位を検出するホッパ水位セン
サ、42は自動給湯の条件設定を行なう設定スイッチであ
る。

44は給湯シーケンスを含む各種の制御シーケンスを実行
させるシーケンスコントローラである。この実施例のシ
ーケンスコントローラ44は、第２図に示すように、水量
センサ10から出力される水量検出信号のパルス周期を基
準値（本例では最低作動水量に対応する）を与える基準
信号のパルス周期と比較し、水量検出信号のパルス周期
が基準パルスのそれよりも長い場合にはタイマセット信
号を、短い場合にはタイマクリア信号をそれぞれ出力す
る比較手段46と、この比較手段46からの上記タイマセッ
ト信号により計測時間がセットされ、このセットされた
時間経過後にタイムアップ信号を出力するとともに、比
較手段46からの上記タイマクリア信号により計測時間が
クリアされるタイマ手段48と、このタイマ手段48からの
タイムアップ信号および浴槽水位センサ36からの水位検
出信号の有無を判別してタイムアップ信号あるいは水位
検出信号が出力された場合には給湯シーケンスを停止す
る信号を出力する判別手段52とを備える。なお、上記の
比較手段46はF/Vコンバータとコンパレータとの組み合
わせにより、また、タイマ手段48はプリセッタブルカウ
ンタにより、さらに、判別手段52はデジタルスイッチに
よりそれぞれ構成できるが、その他、マイクロコンピュ
ータを適用することもできる。

次に、本発明の自動給湯装置１において、給湯シーケン
スを実行する際の制御動作について、第３図のフローチ
ャートを参照して説明する。

（ｉ）循環水路系12が正常動作状態にある場合 この場合は、まず、設定スイッチ42を操作して給湯シー
ケンスに設定すると、シーケンスコントローラ44は、こ
れに応答して給湯熱交換器６のバーナ８を点火するとと
もに、電磁弁32を開く（ステップ）。これにより、給
湯熱交換器６で加熱された温水が給湯パイプ４から電磁
弁32、水量調節器34を介してホッパ30内に落し込まれ
る。ホッパ30内の貯溜水が所定水位に達するとホッパ水
位センサ40からホッパ水位の検出信号がシーケンスコン
トローラ44に出力される（ステップ）。シーケンスコ
ントローラ44は、この検出信号に応答して、駆動手段22
と循環ポンプ24にそれぞれ駆動信号を与えて水路切換弁
20を循環側から給湯側に切り換え、ホッパ30と循環行き
パイプ16とを連通させるとともに、循環ポンプ24を起動
する（ステップ）。これにより、ホッパ30に貯溜され
た温水が水路切換弁20、循環ポンプ24を順次経由して浴
槽14に給湯される。

一方、水量センサ10からの水量検出信号はシーケンスコ
ントローラ44の比較手段46に入力される。比較手段46
は、水量センサ10からの水量検出信号のパルス周期を基
準値を与える基準信号のパルス周期と比較する（ステッ
プ）。正常動作状態では、水量検出信号のパルス周期
が基準信号のパルス周期よりも短かいので、比較手段46
からはタイマクリア信号が出力される。このため、タイ
マ手段48からはタイムアップ信号は出力されない。した
がって、シーケンスコントローラ44は、浴槽水位センサ
36から検出信号が出力されない間はステップに戻り、
給湯シーケンスを継続する。浴槽14内に温水が貯溜され
て所定水量に達すると、浴槽水位センサ36から水位検出
信号が出力され、この検出信号がシーケンスコントロー
ラ44の判別手段52に入力される。判別手段52はこの水位
検出信号に応答してシーケンス停止信号を出力する（ス
テップ）。これにより、給湯シーケンスが停止される
（ステップ）。

なお、上記の給湯シーケンスに引き続いて追い焚きのシ
ーケンスに移行する場合には、シーケンスコントローラ
44から駆動手段22に駆動信号を与えて水路切換弁20を循
環側に切り換え、循環行きパイプ16と循環戻りパイプ18
とを連通させるとともに、電磁弁32を閉じる。そして、
温度センサ38で検出された浴槽14内の水温が設定値以下
であると、循環ポンプ24の駆動を継続するとともに、風
呂釜熱交換器26のバーナ28を点火して循環水を加熱す
る。

（ii）循環水路系が故障している場合 循環水路系を構成する水路切換弁20、循環ポンプ24等が
故障していると、ホッパ30の貯溜水を浴槽14に導くこと
ができないので、ホッパの水位が上がり、オーバフロー
を防止するため水量調節器34が動作してホッパ30への給
水が停止する。これに伴ない、電磁弁32は開いたままで
も、給湯水路系２の流れが停止する。すると、ステップ
において、比較手段46に入力される水量センサ10から
の水量検出信号のパルス周期が基準信号のパルス周期よ
りも長くなるので、比較手段46からはタイマセット信号
が出力される。これにより、タイマ手段48に所定の計測
時間がセットされる（ステップ）。タイマ手段48は、
セットされた計測時間内に比較手段46からタイマクリア
信号が与えられない限り、セットされた時間経過後にタ
イムアップ信号を出力する。このタイムアップ信号は、
次段の判別手段52に与えられるので、判別手段52は、こ
のタイムアップ信号に応答して給湯シーケンスを停止す
る信号を出力する。これによって循環水路系に異常が発
生したことが認識できるので、給湯シーケンスを停止さ
せて他の制御シーケンスに移行する。ところで、他のシ
ーケンスとは、一般給湯つまり上記浴槽給湯ではなくて
台所や洗面所などへの給湯いわゆる一般給湯が挙げられ
る。つまり、第１図の給湯水路系２の給湯パイプ４の左
端に、図示していないが台所や洗面所などに設置される
給湯栓が接続されるようになっており、この給湯栓が開
放されるなどして給湯が要求されたときにも、給湯水路
系２のバーナ８が点火されるようになる。このように、
給湯水路系２は、上記浴槽給湯だけでなく、前記一般給
湯にも利用されるようになっていて、上記浴槽給湯シー
ケンスが実行できないときでも、この一般給湯が実行で
きるようになっているのである。

（ヘ）効果 以上のように、本発明によれば、循環水路系に設けられ
る循環ポンプや、循環水路系と給湯水路系との間に設け
られる水路切換弁等が故障した場合には、給湯水路系か
ら循環水路系を介して浴槽へ給湯するシーケンスを停止
させて、他の制御シーケンスに自動的に移行できるよう
になる。したがって、自動給湯の各制御シーケンスをス
ムーズに実行できる等の効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は自動給湯装置の
全体構成図、第２図はシーケンスコントローラの詳細を
示すブロック図、第３図はシーケンスコントローラの動
作を説明するためのフローチャートである。 １……自動給湯装置、２……給湯水路系、10……水量セ
ンサ、12……循環水路系、14……浴槽、44……シーケン
スコントローラ、46……比較手段、48……タイマ手段、
52……判別手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入水を加熱する給湯水路系と、この給湯水
   路系への入水量を検出して入水量に対応した水量検出信
   号を出力する水量センサと、浴槽に貯溜される湯水を取
   り出すとともに加熱して還流する循環水路系と、前記給
   湯水路系から供給される湯水を所要量貯溜する一方、貯
   溜された湯水を前記循環水路系へ供給する大気開放の貯
   溜手段と、この貯溜手段と前記循環水路系との接続部に
   設けられてこれら両者を接続する状態と遮断する状態と
   に選択的に切り換える水路切換弁と、前記貯溜手段に貯
   溜される湯水を前記循環水路系を経由して浴槽へ導く給
   湯シーケンスや、浴槽に貯溜される湯水を循環水路系に
   取り出して加熱して浴槽へ還流する追い焚きシーケンス
   を実行させるシーケンスコントローラとを備え、かつ、
   前記循環水路系には、浴槽内の湯水を取り出して浴槽へ
   還流させる他、貯溜手段から供給される湯水を浴槽へ供
   給するための循環ポンプが設けられている自動給湯装置
   であって、 前記シーケンスコントローラは、前記水量センサから出
   力される水量検出信号を基準値と比較し、水量検出信号
   が基準値以下の場合にはタイマセット信号を、基準値以
   上の場合にはタイマクリア信号をそれぞれ出力する比較
   手段と、この比較手段からの前記タイマセット信号によ
   り計測時間がセットされ、このセットされた時間経過後
   にタイムアップ信号を出力するとともに、比較手段から
   の前記タイマクリア信号により計測時間がクリアされる
   タイマ手段と、このタイマ手段からのタイマアップ信号
   の有無を判別してタイムアップ信号が検出された場合に
   は前記給湯シーケンスを停止する信号を出力する判別手
   段とを含む、ことを特徴とする自動給湯装置。