JPH11182930A - 保温機能付き給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザーが予約した時刻になって、すぐに好
ましい給湯使用を行うことのできる保温機能付き給湯器
を提供することを課題とする。 【解決手段】 入水管路１と、出湯管路２と、熱交換器
５とバーナ機構６とを含む缶体４と、前記熱交換器５内
の水温を検出するための温度センサ１４とを少なくとも
備えた保温機能付き給湯器であって、予め時刻を予約し
て保温運転を行う予約保温運転の制御を行うにあたり、
ユーザーが設定した予約時刻に対して、保温運転によっ
て上記熱交換器５内の水温が一定の保温状態になるまで
の時間を考慮して、予約時刻以前に実際に保温運転が開
始されるよう制御する制御部１６を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯待機中に保温
燃焼を行って熱交換器内やその周囲の水温を適当に上げ
ておき、給湯時にはその初期であっても冷水が流れ出な
いようにした保温機能付き給湯器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より給湯待機中、即ち給湯していな
い場合であっても、バーナを燃焼させて給湯性能を向上
させる保温機能を備えた瞬間湯沸器等の保温機能付き給
湯器が提供されている。これは給湯器の保温機能によっ
てコールドスタート時及び再給湯待機中に予め保温燃焼
を行って熱交換器内やその周りの水温を上げておき、コ
ールドスタートにおける給湯立ち上がり時及び再給湯時
ににおいて冷水が出るのを抑制すると共に、速やかに設
定温度が得られるようにするものである。

【０００３】図５は従来の保温機能付き給湯器の概略構
成図であり、以下、その構成を同図を参照しながら説明
する。給湯器は少なくとも入水管路２１と、出湯管路２
２及び給湯管路２３と、熱交換器２５とバーナ２６等か
らなる缶体２４と、入水管路２１から缶体２４を経由す
ることなくダイレクトに給湯管路２３へ至るバイパス管
路２７とを備えている。また入水管路２１には入水温度
センサ２８及び水量センサ２９が、出湯管路２２には出
湯温度センサ３０が、給湯管路２３には給湯温度センサ
３１がそれぞれ設けられている。さらに缶体４の外部に
は外気温度を検出するための外気温センサ３２が設けら
れている。なお、３３は上記給湯器の保温運転動作につ
いての制御を行い、その他、装置各部の動作を制御する
ための制御部である。

【０００４】そして、上記制御部３３には上記出湯温度
センサ３０で検出した管路内の水温が保温燃焼開始温度
を下回れば保温燃焼を開始し、上記管路内の水温が保温
燃焼停止温度を上回れば保温燃焼を停止するように制御
する等の保温運転用のソフトウエアが内蔵されており、
特に予約保温機能を搭載した予約保温運転を可能とした
ものでは、ユーザーが予め予約設定しておいた保温開始
時刻に保温運転が開始されるようなソフトウエアが内蔵
されている。しかして上記従来の給湯器における保温燃
焼機能は、制御部３３に内蔵されたソフトウエアの手順
に従い、コールドスタート時及び給湯待機中において、
予め保温燃焼を行って熱交換器内の水温を上げておき、
給湯立ち上がり時及び再給湯時に冷水が出るのを減らす
と共に、速やかに設定温度になるように制御される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の保
温機能付き給湯器において予約保温運転を可能としたも
のでは、ユーザーが予め設定した時刻に達した後、すぐ
に給湯使用した場合には、やはり給湯栓からはしばらく
の間は水が出てしまう傾向となり、ある程度の湯温に達
するまでには時間がかかるという不具合があり、特に冬
季等の寒い朝等において不具合が大きかった。このよう
な不具合が上記給湯器の予約保温運転の際に生じるの
は、保温運転を開始してから現実に一定の好ましい給湯
特性が得られるまでには、多少の時間がかかるからであ
る。

【０００６】本発明は上記不具合に鑑みて発明されたも
のであって、ユーザーが予約した時刻になって、すぐに
給湯使用をしても好ましい給湯使用を行うことのできる
保温機能付き給湯器を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明の保温機能付き給湯器は、入水管路と、出湯
管路と、熱交換器とバーナ機構とを含む缶体と、前記熱
交換器内の水温を検出するための温度センサとを少なく
とも備え、給湯を行っていない場合においても前記バー
ナ機構を燃焼させて保温運転を行うことができるように
した保温機能付き給湯器であって、予め時刻を予約して
保温運転を行う予約保温運転の制御を行うにあたり、ユ
ーザーが設定した予約時刻に対して、保温運転によって
上記熱交換器内の水温が一定の保温状態になるまでの時
間を考慮して、予約時刻以前に実際に保温運転が開始さ
れるよう制御する制御部を設けたことを第１の特徴とし
ている。また本発明の保温機能付き給湯器は、入水管路
と、出湯管路と、熱交換器とバーナ機構とを含む缶体
と、前記熱交換器内の水温を検出するための温度センサ
と、入水管路に設けられた入水温度センサ或いは外気温
度を検出するための外気温センサの少なくとも何れかを
備え、給湯を行っていない場合においても前記バーナ機
構を燃焼させて保温運転を行うことができるようにした
保温機能付き給湯器であって、予め時刻を予約して保温
運転を行う予約保温運転の制御を行うにあたり、ユーザ
ーが設定した予約時刻に対して、保温運転によって上記
熱交換器内の水温が一定の保温状態になるまでの所要時
間を算出し、該所要時間を上記ユーザーが設定した予約
時刻から差し引いた時刻に実際に保温運転が開始される
よう制御する制御部を設けたことを第２の特徴としてい
る。さらに本発明の保温機能付き給湯器は、上記第２の
特徴に加え、保温運転によって熱交換器内の水温が一定
の保温状態になるまでの所要時間を算出するにあたっ
て、入水温度センサにより検出した入水温度或いは外気
温センサにより検出した外気温度の高低の影響を考慮し
て、入水温度或いは外気温度が高い場合には上記所要時
間を短めに算出し、入水温度或いは外気温度が低い場合
には上記所要時間を長めに算出することを第３の特徴と
している。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１ないし第３の
実施の形態による保温機能付き給湯器について図面を参
照して説明する。図１は本発明の第１ないし第３の実施
の形態例に共通する保温機能付き給湯器の構成図、図２
は本発明の第１の実施の形態例による保温機能付き給湯
器における予約保温運転を説明するためのフローチャー
ト、図３は本発明の第２の実施の形態例による保温機能
付き給湯器における予約保温運転を説明するためのフロ
ーチャート、図４は本発明の第３の実施の形態例による
保温機能付き給湯器における予約保温運転を説明するた
めのフローチャートである。

【０００９】まず、本発明の第１の実施の形態例にかか
る保温機能付き給湯器の構成を図１を参照しながら説明
する。この給湯器は、入水管路１と、出湯管路２及び給
湯管路３と、熱交換器５とバーナ機構６とファン７等か
らなる缶体４と、入水管路１から缶体４を経由すること
なくダイレクトに給湯管路３へ至るバイパス管８及び該
バイパス管８に配されたバイパス水量調整弁９と、上記
入水管路１に設けられた入水温度センサ１０及び水量セ
ンサ１１と、上記出湯管路２に設けられた過流出防止調
整弁１２と、上記給湯管路３に設けられた給湯温度セン
サ１３と、上記熱交換器５を構成する熱交換パイプの両
側部のベンド部等の熱交換器５近傍に設けられ、該熱交
換器５内の水温（以下、缶体内水温とする）を検出する
ための温度センサ１４と、上記缶体４の外部に設けら
れ、外気温度を検出するための外気温センサ１５とから
構成されている。また制御部１６は、保温燃焼開始・停
止条件やサイクル燃焼による保温燃焼の各サイクル燃焼
間のインターバル時間等の設定を自動的に行い、その
他、装置各部の制御を行う。なお上記ベンド部とは缶体
４内の熱交換器５の水管の屈曲部を意味し、望ましくは
缶体４の外側にある熱交換器５の水管の屈曲部であっ
て、燃焼炎が直接当たらない位置とする。

【００１０】そして上記制御部１６には、上記温度セン
サ１４で検出した缶体内水温が保温燃焼開始温度を下回
れば保温燃焼を開始し、上記缶体内水温が保温燃焼停止
温度を上回れば保温燃焼を停止するように制御する通常
の保温運転制御動作の他に、予めタイマ設定した時刻に
保温運転が開始される予約保温運転の制御を行うにあた
り、ユーザーが設定予約時刻に対して、保温運転によっ
て上記缶体内水温が一定の保温状態になるまでの所要時
間を算出し、該所要時間をユーザーが設定した予約時刻
から差し引いた時刻に実際に保温運転が開始されるよう
に制御する予約保温運転のための制御手段を備えてい
る。

【００１１】しかして上記保温機能付き給湯器によれ
ば、通常の保温運転には温度センサ１４で検出した缶体
内水温が保温燃焼開始温度を下回れば保温燃焼を開始
し、上記缶体内水温が保温燃焼停止温度を上回れば保温
燃焼を停止するという同様の手順を繰り返す。なお上記
保温運転における保温燃焼は、一定のインターバル時間
毎に短時間燃焼を繰り返すようにしたサイクル燃焼によ
るものとすることができる。一方、予めタイマ設定した
時刻に保温運転が開始される予約保温運転の制御におい
ては、保温運転が開始されることによって上記缶体内水
温が実際に一定の保温状態になるまでの所要時間を算出
し、該所要時間をユーザーによる予約時刻から差し引い
た時刻に実際に保温運転が開始され、上記ユーザーによ
る予約時刻には保温運転がそのまま継続されるように制
御動作するようになっている。

【００１２】ここで、上記した第１の実施の形態例にか
かる保温機能付き給湯器の予約保温運転のシーケンスを
図２により説明する。まず、保温運転スイッチがオンさ
れた状態で（ステップＳ１でイエス）、ユーザーにより
希望する保温運転開始の予約時刻がタイマ等で設定され
ると（ステップＳ２でイエス）、その保温運転の開始に
よって上記熱交換器５内の水温が一定の保温状態になる
までの所要時間が算出される（ステップＳ３）。そして
算出されるた所要時間が上記ユーザーによる予約時刻か
ら差し引かれて、実際の保温運転開始時刻が設定される
（ステップＳ４）。続いて、実際の保温運転開始時刻に
なったことが確認される（ステップＳ５でイエス）と、
予約保温運転が開始される。

【００１３】従って、ユーザーが予約保温運転を行うよ
うに一定の予約時刻をタイマ設定すると、実際にはタイ
マ設定の予約時刻前の実際の保温運転開始時刻に予約保
温運転が開始され、缶体内水温はユーザーによって設定
された予約時刻には既に一定の保温状態になっているの
で、すぐに給湯が行われても、初期に冷水が出るのを抑
制すると共に、速やかに設定温度の給湯を行うことがで
きる。

【００１４】次に、本発明の第２の実施の形態例にかか
る保温機能付き給湯器の構成について説明する。その基
本的構成は図１で示す第１の実施の形態例と同様であ
り、その詳しい説明は省略する。特に、第１の実施の形
態例によるものとの相違点は制御部１６に内蔵したソフ
トウエアにある。即ち、この第２の実施の形態例にかか
る保温機能付き給湯器では、予約保温運転を行う際の条
件として、外気温度を加味した。つまり、冬季等では外
気温度が低く、缶体内水温もその影響を受けて低くなる
傾向が強く、夏季等では外気温度が高く、缶体内水温も
その影響を受けて高くなる傾向がある。そこで、保温運
転によって上記缶体内水温が一定の保温状態になるまで
の所要時間を算出するにあたって、外気温センサにより
検出した外気温度の高低の影響を考慮して、外気温度が
高い場合には上記所要時間を短めに算出し、外気温度が
低い場合には上記所要時間を長めに算出するようにし、
実際の保温運転開始時刻を設定するようにしたソフトウ
エアを制御部１６に内蔵した。

【００１５】しかして、上記保温機能付き給湯器によれ
ば、通常の保温運転は第１の実施の形態例と同様である
が、予約保温運転時には予約設定した時刻に保温運転が
開始される予約保温運転の制御を行うにあたり、保温運
転によって上記缶体内水温が一定の保温状態になるまで
の所要時間を算出する際、外気温センサにより検出した
外気温度の高低の影響を考慮して、外気温度が高い場合
には上記所要時間を短めに算出し、外気温度が低い場合
には上記所要時間を長めに算出し、該所要時間をユーザ
ーが設定した予約時刻から差し引いてなる実際の保温運
転開始時刻に保温運転が開始され、上記ユーザーによる
予約時刻には保温運転がそのまま継続されるように制御
動作するようになっている。

【００１６】ここで、上記した第２の実施の形態例にか
かる保温機能付き給湯器の予約保温運転のシーケンスを
図３により説明する。まず、保温運転スイッチをオンし
た後（ステップＳ１１でイエス）、ユーザーによって希
望する保温運転の予約時刻がタイマ等により設定される
と（ステップＳ１２でイエス）、制御部１６は外気温セ
ンサ１５による外気温度を入力する（ステップＳ１
３）。そして検出した外気温度の高低の影響を考慮し
て、外気温度が高い場合には上記所要時間が短めになる
ように、また外気温度が低い場合には上記所要時間が長
めになるように所要時間を算出する（ステップＳ１
４）。さらに算出された所要時間を上記ユーザーによる
予約時刻から差し引いてなる時刻を実際の保温運転開始
時刻として設定する（ステップＳ１５）。そして実際の
保温運転開始時刻になったことが確認されると（ステッ
プＳ１６でイエス）、予約保温運転が開始される。な
お、外気温度が高い場合に所要時間を標準よりどの程度
短く算出するようにするか、また外気温度が低い場合に
所要時間を標準よりどの程度長く算出するようにするか
は、外気温度に応じた演算式等を予め実験により定めて
おくことによって行うことができる。

【００１７】従って、予約保温運転を行うようにユーザ
ーが予約時刻を設定すると、外気温度に応じて、その予
約時刻前の時刻に保温運転が開始され、缶体内水温は予
約時刻には既に適当な保温状態になっているので、例え
外気温度が低い冬季等の寒い朝であっても何ら不具合な
く、すぐに給湯使用できる。

【００１８】次に、本発明の第３の実施の形態例にかか
る保温機能付き給湯器の構成について説明する。その基
本的構成は図１で示す第１及び第２の実施の形態例と同
様であり、その詳しい説明は省略する。特に、第１の実
施の形態例によるものとの相違点は制御部１６に内蔵し
たソフトウエアにある。即ち、この第３の実施の形態例
にかかる保温機能付き給湯器では、予約保温運転を行う
際の条件として、入水管路１を経て缶体４内に入る水の
温度（入水温度）を加味した。入水温度は冬季等では低
く、夏季等では高くなる傾向がある。そこで、保温運転
によって上記缶体内水温が一定の保温状態になるまでの
所要時間を算出するにあたって、入水温度センサ１０に
より検出した入水温度の高低の影響を考慮して、入水温
度が高い場合には上記所要時間を短めに算出し、入水温
度が低い場合には上記所要時間を長めに算出するように
し、実際の保温運転開始時刻を設定するようにしたソフ
トウエアを制御部１６に内蔵した。

【００１９】しかして、上記構成にかかる保温機能付き
給湯器によれば、通常の保温運転は第１の実施の形態例
と同様であるが、予約保温運転時には予約設定した時刻
に保温運転が開始される予約保温運転の制御を行うにあ
たり、保温運転によって上記缶体内水温が一定の保温状
態になるまでの所要時間を算出する際、入水温度センサ
により検出した入水温度の高低の影響を考慮して、入水
温度が高い場合には上記所要時間を短めに算出し、入水
温度が低い場合には上記所要時間を長めに算出し、該所
要時間をユーザーが設定した予約時刻から差し引いてな
る実際の保温運転開始時刻に保温運転が開始され、上記
ユーザーによる予約時刻には保温運転がそのまま継続さ
れるように制御動作するようになっている。

【００２０】ここで、上記した第３の実施の形態例にか
かる保温機能付き給湯器の予約保温運転のシーケンスを
図４により説明する。まず、保温運転スイッチをオンし
た後（ステップＳ２１でイエス）、ユーザーによって希
望する保温運転の予約時刻がタイマ等により設定される
と（ステップＳ２２でイエス）、制御部１６は入水温度
センサ１０による入水温度を入力する（ステップＳ２
３）。そして予め検出した入水温度の高低の影響を考慮
して、入水温度が高い場合には上記所要時間か短めにな
るように、入水温度が低い場合には上記所要時間が長め
になるように所要時間を算出する（ステップＳ２４）。
さらに算出された所要時間を上記ユーザーによる予約時
刻から差し引いてなる時刻を実際の保温運転開始時刻と
して設定する（ステップＳ２５）。そして実際の保温運
転開始時刻になったことが確認されると（ステップＳ２
６でイエス）、保温運転が開始される。なお、入水温度
が高い場合に所要時間が短く算出され、入水温度が低い
場合に所要時間が長く算出されるための演算式等は、予
め実験により定めておくことにより行うことができる。

【００２１】従って、予約保温運転を行うようにユーザ
ーが予約時刻を設定すると、入水温度に応じて、予約時
刻前の時刻に保温運転が開始され、缶体内水温は予約時
刻には既に適当な保温状態になっているので、例え入水
温度が低い冬季等の寒い朝であっても何ら不具合なく、
すぐに給湯使用できる。

【００２２】なお上記における説明では、演算される所
要時間は、入水温度や外気温度の高低に応じて、適当な
時間が演算されるようにしたが、それ以外の要因に基づ
いて所要時間を演算するようにしてもよい。さらに所要
時間は、入水温度や外気温度等に基づくこと無く、予め
実験等によって熱交換器内の水温が一定の保温状態とな
るまでの時間を定め、この予め定めた一定時間だけ、予
約時刻よりも早い時刻に実際の保温運転を開始するよう
にすることもできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され、請求項
１に記載の保温機能付き給湯器によれば、入水管路と、
出湯管路と、熱交換器とバーナ機構とを含む缶体と、前
記熱交換器内の水温を検出するための温度センサとを少
なくとも備え、給湯を行っていない場合においても前記
バーナ機構を燃焼させて保温運転を行うことができるよ
うにした保温機能付き給湯器であって、予め時刻を予約
して保温運転を行う予約保温運転の制御を行うにあた
り、ユーザーが設定した予約時刻に対して、保温運転に
よって上記熱交換器内の水温が一定の保温状態になるま
での時間を考慮して、予約時刻以前に実際に保温運転が
開始されるよう制御する制御部を設けたので、ユーザー
が保温運転の予約時刻を設定すると、予約時刻よりも適
当な時間だけ前の時刻に保温運転を開始することがで
き、よってユーザーが設定した予約時刻には熱交換器内
の水温を既に適当な保温状態になった状態とすることが
でき、よってユーザーが設定した予約時刻においては、
すぐに給湯使用を開始した場合であっても冷水が出るの
を抑制し、適当な温水を当初から給湯することができ
る。また請求項２に記載の保温機能付き給湯器によれ
ば、入水管路と、出湯管路と、熱交換器とバーナ機構と
を含む缶体と、前記熱交換器内の水温を検出するための
温度センサと、入水管路に設けられた入水温度センサ或
いは外気温度を検出するための外気温センサの少なくと
も何れかを備え、給湯を行っていない場合においても前
記バーナ機構を燃焼させて保温運転を行うことができる
ようにした保温機能付き給湯器であって、予め時刻を予
約して保温運転を行う予約保温運転の制御を行うにあた
り、ユーザーが設定した予約時刻に対して、保温運転に
よって上記熱交換器内の水温が一定の保温状態になるま
での所要時間を算出し、該所要時間を上記ユーザーが設
定した予約時刻から差し引いた時刻に実際に保温運転が
開始されるよう制御する制御部を設けたので、ユーザー
が保温運転の予約時刻を設定すると、その予約時刻には
熱交換器内の水温が適当な保温状態となるような所要時
間を算出することができ、ユーザーの設定した予約時刻
よりも所要時間だけ前の時刻に実際の保温運転を開始す
ることができ、よってユーザーが希望した予約時刻に
は、熱交換器内の水温を適当な保温状態にまで上げてお
くことができ、予約時刻の到来と共にすぐに給湯使用し
ても冷水が出るのを抑制し、且つ適当な給湯設定温度の
温水を速やかに給湯することができる。また請求項３に
記載の保温機能付き給湯器によれば、上記請求項２に記
載の構成による効果に加え、保温運転によって熱交換器
内の水温が一定の保温状態になるまでの所要時間を算出
するにあたって、入水温度センサにより検出した入水温
度或いは外気温センサにより検出した外気温度の高低の
影響を考慮して、入水温度或いは外気温度が高い場合に
は上記所要時間を短めに算出し、入水温度或いは外気温
度が低い場合には上記所要時間を長めに算出するように
したので、ユーザーが保温運転の予約時刻を設定する
と、入水温度或いは外気温度に応じた所要時間を算出
し、その算出した所要時間だけ予約時刻よりも前の時刻
に保温運転を開始することができる。よって外気温度や
入水温度に応じて、熱交換器内の水温をユーザーが設定
した予約時刻には丁度保温状態となっているようにする
ことができるので、例えば冬場の朝一番の使用等の入水
温度或いは外気温度が低い朝であっても何ら不具合な
く、ユーザーが設定した予約時刻になるとすぐに適当な
保温状態から給湯を行うことが可能となり、入水温度或
いは外気温度の高低に左右されない予約保温運転が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１ないし第３の実施の形態例に共通
する保温機能付き給湯器の構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態例による保温機能付
き給湯器における予約保温運転を説明するためのフロー
チャートである。

【図３】本発明の第２の実施の形態例による保温機能付
き給湯器における予約保温運転を説明するためのフロー
チャートである。

【図４】本発明の第３の実施の形態例による保温機能付
き給湯器における予約保温運転を説明するためのフロー
チャートである。

【図５】従来の保温機能付き給湯器の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 入水管路 ２ 出湯管路 ４ 缶体 ５ 熱交換器 ６ バーナ機構 １０ 入水温度センサ １４ 温度センサ １５ 外気温センサ １６ 制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入水管路と、出湯管路と、熱交換器とバ
   ーナ機構とを含む缶体と、前記熱交換器内の水温を検出
   するための温度センサとを少なくとも備え、給湯を行っ
   ていない場合においても前記バーナ機構を燃焼させて保
   温運転を行うことができるようにした保温機能付き給湯
   器であって、 予め時刻を予約して保温運転を行う予約保温運転の制御
   を行うにあたり、ユーザーが設定した予約時刻に対し
   て、保温運転によって上記熱交換器内の水温が一定の保
   温状態になるまでの時間を考慮して、予約時刻以前に実
   際に保温運転が開始されるよう制御する制御部を設けた
   ことを特徴とする保温機能付き給湯器。
2. 【請求項２】 入水管路と、出湯管路と、熱交換器とバ
   ーナ機構とを含む缶体と、前記熱交換器内の水温を検出
   するための温度センサと、入水管路に設けられた入水温
   度センサ或いは外気温度を検出するための外気温センサ
   の少なくとも何れかを備え、給湯を行っていない場合に
   おいても前記バーナ機構を燃焼させて保温運転を行うこ
   とができるようにした保温機能付き給湯器であって、 予め時刻を予約して保温運転を行う予約保温運転の制御
   を行うにあたり、ユーザーが設定した予約時刻に対し
   て、保温運転によって上記熱交換器内の水温が一定の保
   温状態になるまでの所要時間を算出し、該所要時間を上
   記ユーザーが設定した予約時刻から差し引いた時刻に実
   際に保温運転が開始されるよう制御する制御部を設けた
   ことを特徴とする保温機能付き給湯器。
3. 【請求項３】 保温運転によって熱交換器内の水温が一
   定の保温状態になるまでの所要時間を算出するにあたっ
   て、入水温度センサにより検出した入水温度或いは外気
   温センサにより検出した外気温度の高低の影響を考慮し
   て、入水温度或いは外気温度が高い場合には上記所要時
   間を短めに算出し、入水温度或いは外気温度が低い場合
   には上記所要時間を長めに算出する請求項２に記載の保
   温機能付き給湯器。