JPH1026410A - 給湯装置 - Google Patents
給湯装置Info
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- JPH1026410A JPH1026410A JP8184568A JP18456896A JPH1026410A JP H1026410 A JPH1026410 A JP H1026410A JP 8184568 A JP8184568 A JP 8184568A JP 18456896 A JP18456896 A JP 18456896A JP H1026410 A JPH1026410 A JP H1026410A
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- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
ることのできる給湯装置を提供する。 【解決手段】 給水管11と給湯管12が接続された熱
交換器10を加熱するガスバーナ36と、ガス比例弁3
7と、タイマー15と、湯温検出器18と、湯温設定器
34と、水の流動を検出する流動検出器13を備え、こ
の流動検出器13で水の流動を検出している時は湯温設
定器34に従って通常の給湯装置の制御を行うととも
に、水量検出器13で水の流動を検出していない時は、
湯温検出器18の温度が下限値以下になったらガスバー
ナ36で加熱を行い、上限値以上になったら加熱を止
め、常時熱交換器10の温度を高く保つ。
Description
く湯を供給することのできる瞬間式の給湯装置に関する
ものである。
ようなものがあった(例えば特公平4−9972号公
報)。
口2と瞬間給湯機1は給湯管3で結ばれている。給湯口
2の手前には給湯弁4が設けられており、給湯管3の給
湯弁4の上流側から排水管5が分岐しており、この排水
管5には排水弁6が設けられている。また、排水管5の
給湯管3からの分岐部には温度検出部7が設けられてい
て、温度設定器8の設定温度とこの温度検出部7の温度
を比較して給湯制御部9が給湯弁4と排水弁6を制御し
ている。
検出された湯水の温度が温度設定器8の設定温度の許容
範囲の場合、給湯弁4を開き給湯口2に給湯配管3内の
湯水を供給するとともに、許容範囲外の場合、排水弁6
を開き給湯管3内の湯水を排水管5を経て排水口から捨
て、常に許容範囲内の温度の湯水を給湯口2から供給す
るというものである。
ような従来の給湯装置では、給湯弁4、排水管5、排水
弁6、温度検出部7などを現場で配管工事や配線工事を
行って取り付ける必要があり、設置が大変であるととも
に、通常の給湯装置では必要ない給湯弁4、排水管5、
排水弁6、温度検出部7等の部材を必要とするという課
題があった。
外の場合、排水弁6を開き給湯管3内の湯水を排水口か
ら捨てる動作をするため、給湯口2から湯が供給される
迄の時間は大幅に改善されることができないという課題
を有していた。
り、給湯装置自身の改善により、給湯の開始時に早く湯
を供給できる給湯装置を提供するものである。
を解決するものであり、熱交換器と、熱交換器を加熱す
る加熱手段と、この加熱手段の加熱量を調節する加熱調
節手段と、熱交換器の温度あるいは熱交換器近傍の温度
を検出する温度検出手段と、熱交換器を経た湯の温度を
設定する湯温設定手段と、熱交換器への水の流動を検出
する流動検出手段と、加熱手段の加熱時間を設定するタ
イマー手段と、停止時制御部を有する制御器を備え、水
の流動を流動検出手段で検出し湯温設定手段の温度に従
って加熱調節手段を制御するとともに、停止時制御部で
流動検出手段が水の流動を検出していない時は、温度検
出手段で検出される温度が所定温度以下になったら加熱
調節手段を制御して加熱手段による熱交換器の加熱を開
始し、タイマー手段の設定された時間に達したら加熱を
停止して、給湯の停止時に熱交換器が冷却されることを
防止し、再給湯時に熱交換器内の保有水を加熱する時間
を節約して、給湯装置本体だけで端末への湯の供給を早
く行えるようにしているものである。
湯管が接続された熱交換器と、前記熱交換器を加熱する
加熱手段と、前記加熱手段の加熱量を調節する加熱調節
手段と、前記熱交換器の温度あるいは前記熱交換器近傍
の温度を検出する温度検出手段と、熱交換器を経た湯の
温度を設定する湯温設定手段と、前記熱交換器への水の
流動を検出する流動検出手段と、前記加熱手段の加熱時
間を設定するタイマー手段と、水の流動を前記流動検出
手段で検出し前記湯温設定手段の温度に従って前記加熱
調節手段を制御するとともに、前記流動検出手段で水の
流動を検出していない時は前記温度検出手段で検出され
る温度が所定温度以下になったら記加熱調節手段を制御
して前記加熱手段による前記熱交換器の加熱を開始し前
記タイマー手段の設定された時間に達したら加熱を停止
する停止時制御部を有する制御器を備えて構成するもの
である。
流動が停止していることを流動検出手段で検出して、温
度検出手段で検出される温度が所定温度以下になったら
加熱調節手段を制御して加熱手段による熱交換器の加熱
を開始しタイマー手段の設定された時間に達したら加熱
を停止することにより、給湯の停止時に熱交換器が冷却
されることを防止し、再給湯時に熱交換器内の保有水を
加熱する時間を節約して、給湯装置本体だけで給湯時の
端末における湯の供給を早く行えるようにするととも
に、タイマー手段により加熱を調節することにより、熱
容量を有する熱交換器の温度上昇遅れに対応し、過剰加
熱を防止するものである。
制御器は、タイマー手段による加熱時間を給水温度検出
手段で検出される給水温度に関連させて調節して構成す
るものである。そして、季節によって変わる給水温度に
応じて加熱時間を調節し、熱交換器の温度を調節するこ
とにより、給湯開始時の供給湯温のオーバーシュートを
調節し、給湯温度の立ち上がりを早くするものである。
る温度が不安全温度として設定した上限温度に達した
ら、前記加熱手段による前記熱交換器の加熱を強制的に
停止させて構成するものである。そして、万が一のタイ
マー手段の故障時や異常燃焼時に加熱を強制的に停止
し、事故を未然に防ぐものである。
手段にて水の流動していない時の加熱手段の最大加熱能
力を水の流動時の最大加熱能力よりも低く押さえて構成
するものである。そして、負荷が小さく、かつ温度検出
手段への温度伝達も遅くなる水の流動していない時の加
熱量を低く押さえることにより、局部の異常な加熱や湯
温のオーバーシュートを防止し、制御の容易化と一層の
安全化を図っているものである。
止時制御部は、加熱調節手段にて水の流動していない時
の加熱手段の加熱開始時燃焼量を水の流動時の加熱開始
時燃焼量と略同一にして構成するものである。そして、
バーナの着火時の燃焼量を略同一することにより、流動
停止時においても確実な点火を実現するものである。
よる熱交換器の加熱を選択する選択手段を設け、制御器
はこの選択手段で選択がなされた場合のみ水の非流動時
の制御を行って構成するものである。そして、水の非流
動時に於ける熱交換器の加熱を必要な時のみ使用者が選
択できるようにし、エネルギー消費の低減を図っている
ものである。
基づいて説明する。
の系統図である。図1において、熱交換器10には、給
水管11と給湯管12が接続されている。給水管11に
は、熱交換器10への水の流入を検出する流動検出手段
である水量検出器13、水温を検出する給水温度検出手
段である水温検出器14、熱交換器10の温度を検出す
る熱交温度検出器15が設けられている。また、熱交換
器10を迂回し給水管11と給湯管12を連絡するバイ
パス管16が設けられ、このバイパス管16には、熱交
換器10からの湯とバイパス管16からの水の混合比を
調節する水比例弁17が設けられている。この水比例弁
17は、ソレノイドへの電流の調節によって水圧に対し
てバランスを取った弁がバイパス管16の開度を調節
し、通過する水量を調節するもので、電流の停止により
全開状態で保持されるノーマルオープン型でとなってい
る。熱交換器10の近傍の給湯管12には温度検出手段
として湯温検出器18が設けられ、また、バイパス管1
6の合流点以降に水量制御弁19、混合水温検出器20
が設けられている。給湯管12は更に給湯装置本体21
外の給湯配管22に接続され、端末に設けた湯水混合栓
23、24に連通している。端末側には給湯装置本体2
1のリモコン25が設けられている。このリモコン25
はワイヤレス型であり、電源スイッチ26や給湯装置本
体21から出湯される給湯温度のアップスイッチ27、
ダウンスイッチ28、表示部29の他、湯水混合栓23
や24が使用されていない時に、使用されて熱交換器1
0に水が流れている状態と異なった条件での制御を選択
する加熱スイッチ30が選択手段として設けられてい
る。本体側の制御器31にはタイマー手段であるタイマ
ー32を有しており、商用電源からの電力が供給され受
信器33で受けたリモコン25の信号や各種センサーの
信号が取り込まれ、また各種アクチュエータへの信号や
操作出力が出力されている。そして、制御器31にはボ
リュームで構成された湯温設定手段である湯温設定器3
4や停止時制御部35が設けられている。
ナ36で加熱され、このガスバーナ36へのガス量を調
節する加熱調節手段の一部としてガス比例弁37が設け
られている。また、ガスのオン、オフは加熱調節手段の
一部を構成する元電磁弁38により行われ、また燃焼前
後や燃焼中においては送風ファン39から風が送られ
る。
ついては、図2のフローチャートにその要部を示してい
る。
作され(S1)、加熱スイッチ30がオン操作されてい
ると(S2)、給湯の停止時において熱交換器10を加
熱できるモードに入る。水量検出器13で検出される水
の流量が所定値(例えば2/min)を越えると、端末の
湯水混合栓が開けられたと判断して通常の給湯モードに
入り(S3)、リモコン25のアップスイッチ27、ダ
ウンスイッチ28等を操作して設定された温度の湯を供
給するべく、混合水温検出器20で検出される混合水温
度と設定温度が比較される。また、湯温検出器18で検
出される出湯温度と湯温設定器34の温度が比較され、
水温検出器14の水温と水量検出器13の値が取り込ま
れ、水比例弁17と水量制御弁19、ガス比例弁37が
調節され、所望の温度の湯が給湯配管22から供給され
る(S4)。
定値(例えば2l/min)以下の場合は(S3)、給湯停
止時の熱交換器10への加熱モードが可能となる。湯温
検出器18で検出される温度が所定温度として定めた下
限値を下回り(S5)、熱交温度検出器15で検出され
る温度が所定温度として定めた下限値を下回ると(S
6)、給湯装置全体が冷えていると停止時制御部35が
判断して流動停止時に於ける加熱モードを進める。
温設定器34の設定値から10℃を引いた値に設定され
ている。湯温検出器18で検出される温度がこの下限値
以下であると、流動停止時に於ける加熱モードの次のス
テップに進む(S5)。また、熱交温度検出器15と比
較される下限値も、湯温設定器34で設定された温度か
ら10℃を引いた値に設定されている。熱交温度検出器
15で検出される温度がこの下限値以下であると、加熱
モードの次のステップに進む(S6)。なお、下限値の
設定は一例であり、他の方法としては湯温設定器34の
設定に関係付けない方法や、固定値を用いる方法等各種
の方法がある。
出される温度が下限値をいずれも下回ったら、まず、タ
イマー32の設定された加熱時間を読み込む(S7)。
次に給湯条件を読み込む(S8)。この給湯条件とは、
前回給湯を行った時のメモリーされた混合水温度あるい
は、あるいはリモコン25の設定温度、その後変更があ
った場合は現在の設定温度である。これは、混合水の温
度が何度であるかを判断し、加熱を開始する温度を補正
するためであり、混合水温度あるいは設定温度が高い場
合は高目に、低い場合は低目になるように熱交換器10
を加熱開始する温度を補正する。そして、再出湯時に給
湯管12を経て極力、リモコン25で設定された設定温
度に近い温度の湯を供給することに役立てている。
た水温検出器14で検出された水温と現在の水温を読み
込む(S9)。これは、給水温度が何度であるかを判断
し加熱時間や加熱開始温度を補正するためであり、水温
が高い場合は時間は短目に温度は低目に、水温が低い場
合は時間は長目に温度は高目になるように熱交換器10
を加熱する条件を補正する(S10)。そして、再出湯
時に給湯管12を経て極力、リモコン25の設定温度に
近い温度の湯を供給することに役立てている。次に、送
風ファン39を回転させ残っているガスの排出を行い
(S11)、元電磁弁38を開け(S12)、同時にタ
イマー32が計時を開始し(S13)、ガス比例弁37
の開度を点火し易い開度1の状態にまで開けて点火を行
う(S14)。この開度1の状態は、通常の給湯を行っ
ている時のガス比例弁37の全開開度に比べ小さく設定
されており、水の流動が停止している状態で過度に熱交
換器10を加熱してしまわないように、またガスバーナ
36に確実に着火するように工夫されている。
度2の状態にまで絞る(S15)。この開度は、通常の
給湯が行われている状態での最小の開度に相当してお
り、この最小開度で加熱しても負荷が小さいため、熱交
換器10の温度は、次第に上昇して行く。
低く取れる場合は、湯温検出器18で検出される温度を
一定に保つ方法も可能である。
5で検出される温度が異常な変化勾配を示す時は、熱交
換器10へのエア噛みと判断して加熱を停止する(S1
6)。
例として図3に示すようにようになっている。出湯温度
は湯温設定器34で60℃(=TO)に設定されている
ものとする。従って加熱の開始を判断する所定値である
下限値は、T1=60℃−10℃=50℃である。そし
て上限値T2=60℃+10℃=70℃に定めている。
加熱時間は標準状態(水温15℃、混合水温40℃)で
5秒間となっており、前述のように、水温とリモコン2
5の設定温度に応じて補正がされている。
の補正値)を越えたら、タイムアップと見なし、停止動
作に入る(S17)。万が一タイマー32が故障した
り、ガスバーナ36の能力制御が故障して、湯温検出器
18で検出される温度が上限値(70℃)を越えた場合
は、直ちに温度優先で元電磁弁38を閉成する停止動作
に入る(S18)。また、熱交温度検出器15で検出さ
れる温度が上限値として定めた75℃を越えた場合も、
直ちに温度優先で元電磁弁38を閉成する停止動作に入
る(S19)。
閉じられ(S20)、さらに送風ファン39が所定時間
回転して排気ガスを完全に排出し、そして停止される
(S21)。また、水比例弁17は所定時間バイパス経
路を絞った後、全開にされる(S22)。これは、まだ
熱交換器10内の温度が高い場合は、本来水が満たされ
ているべきバイパス管16にに湯が回ることを防止し、
再給湯時のオーバーシュートを低減するとともに、ある
程度冷えて来たら、自然循環によってバイパス管16も
暖め、再給湯時の立ち上がりを早めるためである。な
お、ノーマルオープン型の水比例弁17が全開となって
いることにより、万が一故障により、熱交換器10内に
高温の湯が溜まっていても、再給湯時に水の割合が大き
くなるため安全である。
に示すように、後沸きにより湯温検出器18周辺の温度
は若干上昇する。また、熱交温度検出器15周辺の温度
はもっと上昇し、停止前と停止後の両者の温度の上下関
係は逆転する。
8、熱交温度検出器15で検出される温度が所定温度で
ある下限値以下になる迄は燃焼は停止している。
給湯装置を想定すると、従来の給湯装置では配管長が5
m程度のシステムで、端末の蛇口をひねってから約15
秒位かかって湯が供給されることが普通であったもの
が、5秒程度に短縮可能である。 従来の給湯装置は、
保有水量等に起因する給湯装置自身の立ち上がりの時間
が10秒程度、また配管の保有水量を押し出す時間が5
秒程度かかっていたが、給湯装置自身の立ち上がりの時
間が短縮できるため、配管の滞留水の押し出し時間だけ
で済む結果となる。
2により加熱を調節することにより、温度により加熱を
調節する方式と比較して、熱容量を有する熱交換器10
の温度上昇遅れに対応でき、過剰加熱を防止することが
できる。また、加熱時間を水温検出器14で検出される
給水温度に関連させて調節することにより、季節によっ
て変わる給水温度に応じて加熱時間を調節することによ
り給湯開始時の湯温変動の低減と加熱回数の適正化が図
れ、また回数給湯温度の立ち上がりを早くできる。ま
た、湯温検出器18や熱交温度検出器15で検出される
温度が不安全温度として設定した上限温度に達したら、
加熱手段による熱交換器の加熱を強制的に停止させるこ
とにより、万が一のタイマー32の故障時や異常燃焼時
に加熱を強制的に停止し、事故を未然に防ぐことができ
る。また、停止時制御部35で、水の流動していない時
の最大加熱能力を水の流動時の最大加熱能力よりも低く
押さえることにより、負荷が小さく、かつ温度検出手段
への温度伝達も遅くなる水の流動していない時の加熱量
を低く押さえ、熱交換器10の局部の異常な加熱や温度
オーバーシュートを防止し、制御の容易化と安全化が図
れる。また、ガスバーナ36で、水の流動していない時
の加熱手段の加熱開始時燃焼量を水の流動時の加熱開始
時燃焼量と略同一略同一することにより、水の流動停止
時においても火移りを容易とし確実な点火を実現でき
る。また、加熱スイッチ30により、水の流動していな
い時のガスバーナ36による加熱を選択できるため、水
の非流動時に於ける熱交換器の加熱を必要な時のみ使用
者が選択できるようになり、エネルギー消費の低減と、
非常時に加熱スイッチ30をオフにすることにより、直
ちにガスバーナ36の燃焼停止を行うことができる。
ナ36による加熱を例にとったが、石油バーナや電気的
に加熱する任意の手段であってもよい。
と元電磁弁38を例にとったが、これら以外のガス量調
節手段であったり、各加熱手段に対応した各種の加熱調
節手段であってもよい。
傍の温度を検出する温度検出手段としては、湯温検出器
18を例に取ったが、熱交温度検出器15を用いてもよ
く、また湯温を直接検出しても、配管や熱交換器の外側
の温度を検出してもよい。
に設けたボリュームで出湯温度が調節できる湯温設定器
34を例にとったが、制御器31のマイコンに予め設定
温度が書き込んであったり、リモコン25で温度設定が
できるものであってもよい。
る水量検出器13を例にとったが、給湯の開始、停止の
操作スイッチと連動する間接的なものや、直接的なもの
と間接的なものの複合する形式であってもよい。
を例にとったが、タイマー機能は制御器のマイコン部で
もよく、また別回路として設けてもよい。
出器14を例に取ったが、湯温を直接検出しても、配管
や熱交換器の外側の温度を検出してもよい。
し、熱交換器10から供給される湯とバイパス管16か
らの水を水比例弁17で調節してリモコン25で設定し
た温度の湯を得る給湯装置を例にとったが、バイパス管
や水比例弁を有しない給湯装置であってもよい。この場
合、湯温設定手段の設定値は、リモコン25で設定され
る給湯温度の設定値に一致してくる。また、湯水混合手
段として水側だけを調節する水比例弁17を例にとった
が、湯側、水側を双方調節するものや、モータで駆動す
るの、またワックスサーモや形状記憶合金等を利用した
ものや、これらと電気的制御との組合せ等であってもよ
い。
次のような効果が得られる。
動が停止していることを流動検出手段で検出して、温度
検出手段で検出される温度が所定温度以下に下がったら
加熱調節手段を制御して加熱手段による熱交換器の加熱
を開始しタイマー手段の設定された時間に達したら加熱
を停止することにより、給湯の停止時に熱交換器が冷却
されることを防止し、再給湯時に熱交換器内の保有水を
加熱する時間を節約して、給湯装置本体だけで給湯時の
端末における湯の供給を早く行えるようにするととも
に、タイマー手段により加熱を調節することにより、熱
容量を有する熱交換器の温度上昇遅れに対応し、過剰加
熱を防止することができる。
温度検出手段で検出される給水温度に関連させて調節す
ることにより、季節によって変わる給水温度に応じて加
熱時間が調節でき、給湯開始時の湯温変動の低減と加熱
回数の適正化が図れ、また回数給湯温度の立ち上がりを
早くできる。
安全温度として設定した上限温度に達したら加熱手段に
よる熱交換器の加熱を強制的に停止させることにより、
万が一のタイマー手段の故障時や異常燃焼時に加熱を強
制的に停止し、事故を未然に防ぐことができる。
水の流動していない時の加熱手段の最大加熱能力を水の
流動時の最大加熱能力よりも低く押さえることにより、
負荷が小さく、かつ温度検出手段への温度伝達も遅くな
る水の流動していない時の加熱量を低く押さえることに
より、局部の異常な加熱や温度オーバーシュートを防止
し、制御の容易化と安全化が図れる。
時制御部は加熱調節手段にて水の流動していない時の加
熱手段の加熱開始時燃焼量を水の流動時の加熱開始時燃
焼量と略同一にして構成することにより、バーナの着火
時の燃焼量を略同一にでき、水の流動停止時においても
確実な点火を実現できる。
加熱を選択し、選択がなされた場合のみ加熱を行うこと
により、水の非流動時に於ける熱交換器の加熱を必要な
時のみ使用者が選択できるようになり、エネルギー消費
の低減が図れるとともに、非常時において選択手段の操
作により直ちに加熱を停止できる。
Claims (6)
- 【請求項1】給水管と給湯管が接続された熱交換器と、
前記熱交換器を加熱する加熱手段と、前記加熱手段の加
熱量を調節する加熱調節手段と、前記熱交換器の温度あ
るいは前記熱交換器近傍の温度を検出する温度検出手段
と、熱交換器を経た湯の温度を設定する湯温設定手段
と、前記熱交換器への水の流動を検出する流動検出手段
と、前記加熱手段の加熱時間を設定するタイマー手段
と、水の流動を前記流動検出手段で検出し前記湯温設定
手段の温度に従って前記加熱調節手段を制御するととも
に、前記流動検出手段で水の流動を検出していない時は
前記温度検出手段で検出される温度が所定温度以下にな
ったら前記加熱調節手段を制御して前記加熱手段による
前記熱交換器の加熱を開始し前記タイマー手段の設定さ
れた時間に達したら加熱を停止する停止時制御部を有す
る制御器を備えた給湯装置。 - 【請求項2】給水管に給水温度検出手段を設け、制御器
はタイマー手段による加熱時間を給水温度検出手段で検
出される給水温度に関連させて調節した請求項1記載の
給湯装置。 - 【請求項3】制御器は、温度検出手段で検出される温度
が不安全温度として設定した上限温度に達したら前記加
熱手段による前記熱交換器の加熱を強制的に停止した請
求項1記載の給湯装置。 - 【請求項4】制御器の停止時制御部は、加熱調節手段に
て水の流動していない時の加熱手段の最大加熱能力を水
の流動時の最大加熱能力よりも低く押さえた請求項1記
載の給湯装置。 - 【請求項5】加熱手段はバーナとし、制御器の停止時制
御部は加熱調節手段にて水の流動していない時の加熱手
段の加熱開始時燃焼量を水の流動時の加熱開始時燃焼量
と略同一にした請求項1記載の給湯装置。 - 【請求項6】水の流動していない時の加熱手段による熱
交換器の加熱を選択する選択手段を設け、制御器はこの
選択手段で選択がなされた場合のみ水の非流動時の制御
を行った請求項1記載の給湯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18456896A JP3811998B2 (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | 給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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