JPH11237123A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リセット処理中に高温の湯が供給されることを
確実に防止することのできる給湯装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】給水路１からバイパス路５により水を分岐
し、この水と熱交換器２で生じた湯とを給湯路４におい
て混合させて給湯温度を調節する給湯制御部１９を設け
る。また、ステッピングモータ１５を駆動してバイパス
弁１６によりバイパス路５を全閉状態とし、この全閉状
態におけるステッピングモータ１５の位置を基準位置と
して決定するリセット処理を行う基準位置決定部２０を
設ける。かかる給湯装置に、リセット処理の間は流量調
節弁９を閉弁する通水制御部２１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は浴槽や台所等に給湯
を行う給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、バーナにより加熱され、給水路か
ら供給される水を昇温させる熱交換器と、該熱交換器か
ら給湯路に供給される湯に給水路からの水の一部を混入
するバイパス路と、モータに駆動され該バイパス路の開
度を調節する開度調節手段と、混合後の湯水の温度を検
出する給湯温度センサと、流水の有無を検出する流水セ
ンサとを備え、所定温度の湯水が供給されるようにコン
トローラにより制御される給湯装置が知られている。

【０００３】使用者の操作により、給湯路の先端に接続
されたカランが開かれると、給水路から熱交換器へと水
が流れ始める。流水センサによりこの水の流れを検出し
たコントローラがバーナを作動開始させ、熱交換器を通
過する水の加熱が開始される。そして、給湯温度センサ
の検出温度が所定の給湯温度に一致させるべく、コント
ローラによりバーナへのガス供給量が調節される。ま
た、開度調節手段は設定されたバイパス比（熱交換器か
らの出湯流量に対するバイパス路からの給水量の比率）
になるように制御される。具体的には、熱交換器の出口
側の温度を設定温度が変化しても変わらない所定温度に
なるように給水温度に基づいて制御される。

【０００４】バイパス路の開度はコントローラがモータ
に駆動信号を送ることにより行われる。駆動信号１つあ
たりのモータの回転量は設定され、また、モータの位置
と開度調節手段の弁体の位置とは予め対応づけられてい
る。このため、駆動信号を受け始めるときのモータの基
準位置が不定であるとバイパス路の開度調節を正確に行
うことができない。例えば、停電等により給湯中に給湯
装置への通電が一旦停止されると、モータはそのときの
位置にとどまる。このときのモータの位置はかかる通電
停止により不定となるので、給湯装置への通電を再開し
たときにモータの回転量とバイパス路の開度との対応が
不定となり、熱交換器の温度が非常に高温になったり逆
に非常に低温となるおそれがある。

【０００５】そこで、このような場合に給湯装置への通
電再開時にコントローラによりバイパス路を一旦全閉状
態とし、該全閉状態におけるモータの位置を基準位置と
して決定するリセット処理が行われる。このリセット処
理によりモータの基準位置はバイパス路の全閉状態に対
応して決定されるので、バイパス路の開度調節を正確に
行うことができる。

【０００６】給湯装置においてごく稀な現象ではある
が、停電等により給湯中に給湯装置への通電が一旦停止
されたり、開度調節手段に異常が発生したときに、熱交
換器の余熱により給湯停止状態の給湯路に高温の湯が生
じる場合がある。かかる状態から給湯装置への通電を再
開させ、出湯の指示を行うと、リセット処理のためバイ
パス路が全閉状態のまま熱交換器への給水が開始され
る。このため、高温の湯はリセット処理中はバイパス路
を通過してきた水と混合されず、温度を下げられずにそ
のまま供給されて使用者が不快に感じるおそれがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消して、リセット処理中に高温の湯が供給されるこ
とを確実に防止することのできる給湯装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の給湯装置は、水が供給される給水路と、該給
水路に設けられ加熱手段により加熱される熱交換器と、
該熱交換器から湯が供給される給湯路と、該給水路から
水を分岐して該給湯路に混入させるバイパス路と、モー
タにより駆動されることで該バイパス路の開度を調節す
る開度調節手段と、前記給湯路と前記バイパス路との合
流位置より下流の水温を検出する給湯温度センサと、流
水の有無を検出する流水センサと、前記流水センサによ
り流水が検出されているときに前記給湯温度センサの検
出温度が所定の給湯温度と一致するように前記加熱手段
の加熱量を調節する給湯制御手段と、前記モータを駆動
して前記開度調節手段により前記バイパス路を全閉状態
とし、該全閉状態における該モータの位置を基準位置と
して決定するリセット処理を行う基準位置決定手段とを
有する給湯装置において、前記熱交換器への給水を開始
・停止する止水弁を設け、前記給湯制御手段がリセット
処理を行っている間は該止水弁を閉弁する通水制御手段
を設けたことを特徴とする。

【０００９】かかる給湯装置によれば、リセット処理が
行われている間は通水制御手段により止水弁が閉弁され
ており、給水路から熱交換器への通水は停止されてい
る。このため、給湯路に高温の湯が残っている状態にお
いてリセット処理が行われても、このリセット処理中に
熱交換器からの出湯はなく、使用者は高温の湯に不快に
感じることがない。

【００１０】リセット処理によりモータの基準位置がバ
イパス路の全閉状態に対応して決定された上で開度調節
手段の駆動制御が行われる。このため、リセット処理後
に止水弁が開弁されて給湯が開始されたとき、バイパス
路の開度を正確に調節することができるため、熱交換器
の異常高温や異常低温による熱交換器の劣化を防止する
ことができる。

【００１１】給湯中の停電により給湯装置への通電が停
止された後再度通電が開始されたときにリセット処理が
行われるようにするのが好ましい。また、開度調節手段
の作動異常を検出する異常検出手段を設け、該異常検出
手段が該開度調節手段の異常を検出したときにリセット
処理が行われるようにするのが好ましい。これらの場合
には給湯路に高温の湯が残っている可能性があるので、
リセット処理中に止水弁を閉弁することによって予期せ
ぬ温度の湯水が供給されることを有効に防止できる。

【００１２】前記止水弁として前記給水路からの供給水
量を調節する流量調節弁を用いてもよい。この流量調節
弁は、加熱手段の加熱能力を最大にしても水を所定温度
まで昇温できないときに、給水量を減少させてこの水を
該所定温度まで昇温させるためのもので、給湯装置に一
般に備えられている。従って、これら一般の給湯装置に
おいては流量調節弁を止水弁として利用することによ
り、新たに止水弁を設けることを省略できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の給湯装置の実施形
態について図面を用いて説明する。図１は第１及び第２
実施形態の給湯装置の説明的構成図であり、図２は第１
実施形態の給湯装置の作動を説明するフローチャートで
あり、図３は第２実施形態の給湯装置の作動を説明する
フローチャートである。

【００１４】図１に示した給湯装置において、１は水が
供給される給水路、２はバーナ３により加熱されて給水
路１からの水を昇温させる熱交換器、４は熱交換器２か
ら湯水が供給される給湯路、５は給水路１から水を分岐
して給湯路４に混入させるバイパス路、６はバーナ３に
ガスを供給するガス供給路、７は通電されて給湯装置の
制御を行うコントローラである。

【００１５】給水路１にはバイパス路５との分岐位置よ
り上流に給水量センサ（流水センサ）８と、流量調節弁
９と、給水温度センサ１０とが設けられている。給水量
センサ８は給水量を検出することにより流水を検出す
る。流量調節弁９はコントローラ７からの制御信号を受
けることにより給水路１の開度を調節して給水量を調節
する。給水温度センサ１０は給水路１の水の温度を検出
する。

【００１６】給湯路４にはバイパス路５との合流位置よ
り上流に出湯温度センサ１１が設けられ、該合流位置よ
り下流には給湯温度センサ１２と給湯栓１３とが設けら
れている。また、給湯路４の下流端には湯水をシャワー
状にして供給するシャワーヘッド１４が設けられてい
る。出湯温度センサ１１は熱交換器２を通過して給湯路
４に流れてきた湯水の温度を検出し、給湯温度センサ１
２は給湯路４とバイパス路５との合流位置より下流に流
れてくる湯水の温度を検出する。給湯栓１３は使用者に
より操作されて、給湯路４の開閉を行う。

【００１７】バイパス路５には給水路１との合流位置に
ステッピングモータ１５により弁体が駆動されるバイパ
ス弁（開度調節手段）１６が設けられている。ステッピ
ングモータ１５はコントローラ７から送られるパルス信
号に応じて回転し、パルス信号１つあたりの回転量が予
め設定されている。バイパス弁１６は、熱交換器２への
給水量に対するバイパス路５への給水量の比であるバイ
パス比を調節する。

【００１８】ガス供給路６には電磁弁１７と、ガス量調
節弁１８とが設けられている。ガス量調節弁１８はコン
トローラ７からの制御信号を受けることによりガス供給
路６の開度を調節してバーナ３への供給ガス量を調節す
る。

【００１９】コントローラ７は、給湯制御部１９と、基
準位置決定部２０と、通水制御部２１と、異常検出部２
２とを備え、操作スイッチ２３をＯＮにすることにより
作動可能な状態となる。給湯制御部１９は、給水量セン
サ８により所定水量以上の流水が検出されているときに
給湯温度センサ１２の測定温度が使用者により設定され
た給湯温度と一致するように、バーナ３への供給ガス量
を調節する。また、給湯制御部１９は、出湯温度センサ
１１による検出温度を所定温度（例えば給水温度＋５５
℃）になるように、給水温度センサ１０による検出温度
に基づいてバイパス弁１８の開度を調節する。基準位置
決定部２０は、給湯装置への通電再開時にバイパス弁１
６の弁体をバイパス比が０となる閉位置に駆動し、該閉
位置に対応させてステッピングモータ１５の基準位置を
決定するリセット処理を行う。通水制御部２１は、制御
信号を送って流量調節弁９の開度を調節する。異常検出
部２２はステッピングモータ１５へ送られたパルス信号
数と、バイパス弁１６の弁体位置との対応関係からバイ
パス弁１６の作動が正常か否かを判断する。

【００２０】第１実施形態の給湯装置の作動について、
図１及び図２を用いて説明する。停電により給湯中にコ
ントローラ７への通電が停止された後、通電が再開され
ると（ＳＴＥＰ１）、通水制御部２１から給湯制御部１
９を介して制御信号が送られて流量調節弁９が閉弁され
る（ＳＴＥＰ２）。基準位置決定部２０から給湯制御部
１９を介してパルス信号が送られてステッピングモータ
１５が駆動され、バイパス弁１６の弁体を閉位置に向か
って駆動する（ＳＴＥＰ３）。基準位置決定部２４はバ
イパス弁１６の弁体が閉位置に至ったか否かを、パルス
信号数が所定数以上になったか否かにより判断する（Ｓ
ＴＥＰ４）。つまり、バイパス弁１６の開度に対応した
パルス信号数以上のパルス信号をステッピングモータ１
５に送ることにより、パルス信号を送る前にバイパス弁
１６の弁体がどのような位置にあっても確実に該弁体を
閉位置に駆動することができる。そして、所定数以上の
パルス信号が発せられたとき、基準位置決定部２０が給
湯制御部１９からのパルス信号を停止させてステッピン
グモータ１５の駆動を停止させる。そして、基準位置決
定部２０はこのときのステッピングモータ１５の位置を
基準位置として決定し、リセット処理が終了する。な
お、給湯装置の図示しないコンセントがプラグに接続さ
れてコントローラ７への通電が開始されるときにも、同
様にリセット処理が行われる。

【００２１】リセット処理が終了した旨の信号を基準位
置決定部２０から受けた通水制御部２１が、給湯制御部
１９を介して駆動信号を送ることにより流量調節弁９を
開弁させる（ＳＴＥＰ５）。このとき、給湯栓１３が開
けられていれば給水路１に水が流れ、給水量センサ８が
所定水量以上の流水を検出すると、この検出信号を受け
た給湯制御部１９が電磁弁１７及びガス量調節弁１８を
開弁させ、図示しないイグナイタによりバーナ３に点火
する。これにより熱交換器２が加熱されて該熱交換器２
を通過する水が昇温され始め、給湯が開始される（ＳＴ
ＥＰ６）。

【００２２】給水量センサ８、給水温度センサ１０、給
湯温度センサ１２の検出量及び設定された給湯目標温度
に基づいて給湯制御部１９によりバーナ３へのガス供給
量が調節されるフィードフォワード制御、フィードバッ
ク制御が行われる。リセット処理により、ステッピング
モータ１５の基準位置はバイパス路５の全閉状態に対応
して決定される。従って、ステッピングモータ１５を駆
動することでバイパス弁１６によりバイパス路５の開度
が正確に調節され、出湯温度センサ１１による検出温度
を所定温度にすることができる。これにより、熱交換器
２の劣化を防止することができる。

【００２３】また、給湯装置への通電再開からリセット
処理が終了するまでの間、流量調節弁９が閉弁されてい
る。このため、通電再開前に給湯路４内に高温の湯が残
っており、給湯栓１５が開けられた場合にも、リセット
処理の間に高温の湯が供給されることはないので、使用
者は不快を感じることがない。

【００２４】給湯中に異常検出部２２がバイパス弁１６
の作動が正常か否かを判断し（ＳＴＥＰ７）、正常であ
ると判断した場合には給湯が継続して行われる（ＳＴＥ
Ｐ８）。使用者が給湯栓１３を閉じることで給湯が停止
される（ＳＴＥＰ９）。

【００２５】異常検出部２２がバイパス弁１６の作動が
異常であると判断したときも、そのまま給湯が継続され
る（ＳＴＥＰ１０）。そして、給湯栓１３が閉じられた
ときは（ＳＴＥＰ１１）流量調節弁９の閉弁・開弁を伴
うリセット処理が行われる（ＳＴＥＰ２〜ＳＴＥＰ
５）。これにより、給湯路４に高温の湯が残留している
ときに給湯栓１３が開けられた場合にも、リセット処理
の間に高温の湯が供給されることはないので、使用者は
不快を感じることはない。

【００２６】第２実施形態の給湯装置の作動について、
図１及び図３を用いて説明する。ＳＴＥＰ１２〜ＳＴＥ
Ｐ２０については、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ９と同様であ
るので説明を省略する。本実施形態が前記実施形態と異
なるのは、バイパス弁１６の作動異常が検出された場合
であり、これについて説明する。

【００２７】異常検出が１回目の場合には（ＳＴＥＰ２
１でＹＥＳ）、流量調節弁９の閉弁・開弁を伴うリセッ
ト処理がなされた後で給湯が再開される（ＳＴＥＰ１３
〜ＳＴＥＰ１７）。バイパス弁１６の作動異常が軽度で
あり、１回のリセット処理により正常に戻る場合には、
その後は通常に給湯が継続されるのは第１実施形態と同
様である（ＳＴＥＰ１８〜ＳＴＥＰ２０）。異常検出が
１回目でなければ（ＳＴＥＰ２１でＮＯ）、流量調節弁
９を閉弁させて給湯を停止させる（ＳＴＥＰ２２）。

【００２８】なお、前記２つの実施形態においては、バ
イパス弁１６の開度の範囲に対応した所定数以上のパル
ス信号をステッピングモータ１５に加えることにより弁
体が閉位置にあるとみなした。他の実施形態として、バ
イパス弁１６の弁体位置を検出する位置検出手段を設
け、この位置検出手段が弁体が閉位置にあると検出した
ときにステッピングモータ１５の駆動を停止してリセッ
ト処理を行うようにしてもよい。

【００２９】流量調節弁９の代わりに止水弁を用いても
よい。この場合もリセット処理中に止水弁を閉弁させて
熱交換器２への給水を停止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１及び第２実施形態の給湯装置の説明的構成
図

【図２】第１実施形態の給湯装置の作動を説明するフロ
ーチャート

【図３】第２実施形態の給湯装置の作動を説明するフロ
ーチャート

【符号の説明】

１‥給水路、２‥熱交換器、３‥バーナ（加熱手段）、
４‥給湯路、５‥バイパス路、８‥給水量センサ（流水
センサ）、９‥流量調節弁（止水弁）、１２‥給湯温度
センサ、１５‥ステッピングモータ（モータ）、１６‥
バイパス弁（開度調節手段）、１９‥給湯制御部（給湯
制御手段）、２０‥基準位置決定部（基準位置決定手
段）、２１‥通水制御部（通水制御手段）、２２‥異常
検出部（異常検出手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水が供給される給水路と、該給水路に設け
   られ加熱手段により加熱される熱交換器と、該熱交換器
   から湯が供給される給湯路と、該給水路から水を分岐し
   て該給湯路に混入させるバイパス路と、モータにより駆
   動されることで該バイパス路の開度を調節する開度調節
   手段と、前記給湯路と前記バイパス路との合流位置より
   下流の水温を検出する給湯温度センサと、流水の有無を
   検出する流水センサと、前記流水センサにより流水が検
   出されているときに前記給湯温度センサの検出温度が所
   定の給湯温度と一致するように前記加熱手段の加熱量を
   調節する給湯制御手段と、前記モータを駆動して前記開
   度調節手段により前記バイパス路を全閉状態とし、該全
   閉状態における該モータの位置を基準位置として決定す
   るリセット処理を行う基準位置決定手段とを有する給湯
   装置において、 前記熱交換器への給水を開始・停止する止水弁を設け、
   前記給湯制御手段がリセット処理を行っている間は該止
   水弁を閉弁する通水制御手段を設けたことを特徴とする
   給湯装置。
2. 【請求項２】給湯中の停電により給湯装置への通電が停
   止された後再度通電が開始されたときに前記リセット処
   理が行われることを特徴とする請求項１記載の給湯装
   置。
3. 【請求項３】前記開度調節手段の作動異常を検出する異
   常検出手段を設け、該異常検出手段が該開度調節手段の
   異常を検出したときに前記リセット処理が行われること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給湯装置。
4. 【請求項４】前記止水弁として、前記給水路からの給水
   量を調節する流量調節弁を用いたことを特徴とする請求
   項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の給湯装置。