(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナと、バーナで加熱される熱交換器と、熱交換器への通水流量を検出する水量センサと、バーナの燃焼を制御する制御手段とを備え、水量センサの検出流量が空焚き防止のために設定される所定の下限流量未満のときは、制御手段によりバーナの燃焼を禁止する給湯器において、
制御手段は、水量センサの検出流量が下限流量より大きく設定される所定の給湯要求判別量未満のときは、水量センサの検出流量の積算値が所定値に達するまでバーナの燃焼を禁止し、積算値が所定値以上になったところでバーナに点火して給湯運転を開始し、水量センサの検出流量が給湯要求判別量以上のときは、直ちにバーナに点火して給湯運転を開始する制御を行うように構成されることを特徴とする給湯器。
【請求項２】
前記制御手段は、前回の給湯運転終了時点から所定の設定時間が経過するまでは、前記水量センサの検出流量が前記下限流量以上になったところで、直ちに前記バーナに点火して給湯運転を開始する制御を行うように構成されることを特徴とする請求項１記載の給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナと、バーナで加熱される熱交換器と、熱交換器への通水流量を検出する水量センサと、バーナの燃焼を制御する制御手段とを備える給湯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の給湯器においては、水量センサの検出流量が空焚き防止のために設定される所定の下限流量未満のときは、制御手段によりバーナの燃焼を禁止し、空焚きによる熱交換器の損傷を防止している。
【０００３】
ところで、近年、台所や洗面所に設置する出湯栓として、給湯器からの湯と水との混合比をレバー位置に応じて可変するワンレバー式の湯水混合栓が普及している。この湯水混合栓は、レバー位置の調節で所望の温度の温水を出湯できる利点がある。然し、歯ブラシに水を付ける等の少量の水を使用する場合にも、レバー位置を湯側にしたまま開栓してしまうことが多くある。この場合には、湯水混合栓の開栓により給湯器での給湯運転が開始され、配管途中に湯が達したところで閉栓されてしまうため、省エネルギー化の要請に反することになる。
【０００４】
そこで、従来、省エネルギー性を向上させた給湯器として、特許文献１に記載のものが知られている。この給湯器は、制御手段に備えるカレンダー機能に基づいて、現在時期が冬季であるか否かを判別し、冬季であれば、水量センサの検出流量が下限流量にほぼ等しく設定される所定の最低作動流量（例えば、３Ｌ／分）以上になってから比較的短く設定される第１設定時間（例えば、１秒）経過後にバーナに点火して給湯運転を開始し、冬季以外であれば、水量センサの検出流量が最低作動流量以上になってから比較的長く設定される第２設定時間（例えば、３０秒）経過後にバーナに点火して給湯運転を開始するようにしている。
【０００５】
然し、このものでは、冬季には、湯水混合栓を開栓してから短時間で給湯運転が開始されるため、少量の水を使用する場合にも給湯運転が行われて、エネルギーの無駄を生ずる不具合がある。また、夏季等にシャワーを使う場合、シャワーの使用開始から第２設定時間が経過するまでは、給湯運転が開始されないため、シャワーから湯が出るまでに時間がかかり、使用者に不快な思いをさせると共に、多量の水を無駄にすることになり、水資源の浪費となって環境保全の要請に反する不具合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１１３８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑み、使用者に不快な思いをさせることや水の浪費を可及的に回避して、且つ、省エネルギー化も図ることができるようにした給湯器を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、バーナと、バーナで加熱される熱交換器と、熱交換器への通水流量を検出する水量センサと、バーナの燃焼を制御する制御手段とを備え、水量センサの検出流量が空焚き防止のために設定される所定の下限流量未満のときは、制御手段によりバーナの燃焼を禁止する給湯器において、制御手段は、水量センサの検出流量が下限流量より大きく設定される所定の給湯要求判別量未満のときは、水量センサの検出流量の積算値が所定値に達するまでバーナの燃焼を禁止し、積算値が所定値以上になったところでバーナに点火して給湯運転を開始し、水量センサの検出流量が給湯要求判別量以上のときは、直ちにバーナに点火して給湯運転を開始する制御を行うように構成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、給湯要求判別量を例えばシャワー使用時の湯量に応じて設定しておくことにより、シャワーの使用開始で直ちに給湯要求と判断されて給湯運転が開始されることになり、使用者に不快な思いをさせることや水の浪費を回避できる。更に、水量センサの検出流量が下限流量以上、給湯要求判別量未満の場合は、検出流量の積算値が所定値以上になったところで給湯運転が開始されるため、検出流量が大きいほど給湯運転開始までの待ち時間が短くなり、使用者に不快な思いをさせることや水の浪費を可及的に回避できる。逆に、検出流量が小さい場合は、給湯運転開始までの待ち時間が長くなるため、歯ブラシに水を付ける等の少量の水を使用するときには、給湯運転が開始されない確率が高くなり、省エネルギー化を図ることができる。
【００１０】
ところで、給湯運転終了時には、湯水混合栓等からなる出湯栓と熱交換器との間の配管及び熱交換器に熱交換器で加熱された湯が残留する。そして、この湯が冷える前に出湯栓を開栓した場合に、給湯運転の開始を遅らせたのでは、冷水の通水で配管及び熱交換器から熱が奪われて、エネルギーロスを生じ、給湯運転開始当初に温調制御でバーナの燃焼量が増加してしまい、省エネルギー化の要請に反することになってしまう。
【００１１】
そのため、制御手段は、前回の給湯運転終了時点から所定の設定時間が経過するまでは、水量センサの検出流量が下限流量以上になったところで、直ちにバーナに点火して給湯運転を開始する制御を行うように構成されることが望ましい。これによれば、短時間で出湯栓の開栓と閉栓を繰り返す場合、水量センサの検出流量が給湯要求判別量未満であっても、給湯要求と判断されて、出湯栓の開栓で直ちに給湯運転が開始されるため、冷水の通水で配管及び熱交換器から熱が奪われてエネルギーロスを生ずることを抑制でき、省エネルギー化に寄与する。更に、洗顔等で比較的少量の出湯を繰り返す場合、出湯栓の開栓で遅れなく湯が出湯されることになり、使用者に不快な思いをさせることを一層有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の給湯器の構成を示す説明図。
【図２】実施形態の給湯器で実行する省エネルギーモードの制御内容を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照して、１は給湯器本体であり、この本体１には燃焼筐２が内蔵されている。燃焼筐２内には、下部のバーナ３と、バーナ３で加熱される上部の熱交換器４とが収納されている。バーナ３に燃料ガスを供給するガス供給路５には、電磁開閉弁６と電磁比例弁７とが介設されている。また、燃焼筐２の下端には、燃焼用空気を供給する燃焼ファン８が接続され、燃焼筐２の上端には排気筒２ａが接続されている。
【００１４】
熱交換器４には、上流側の給水路４ａと下流側の出湯路４ｂとが接続されている。給水路４ａには、熱交換器４への通水流量を検出する水量センサ９と、水量調節弁１０とが介設されている。また、出湯路４ｂには、湯温センサ１１が設けられている。尚、出湯路４ｂは、図示省略するが、台所、洗面所及び浴室に設置する湯水混合栓等の出湯栓に接続される。
【００１５】
水量センサ９及び湯温センサ１１の検出信号は、給湯器本体１内に設けた制御手段たるコントローラ１２に入力される。コントローラ１２は、水量センサ９の検出流量や湯温センサ１１の検出温度に基づいて、電磁開閉弁６、電磁比例弁７、燃焼ファン８及び水量調節弁１０を制御する。
【００１６】
ここで、コントローラ１２は、通常モードでの制御と省エネルギーモードでの制御とを行うことができるようになっており、何れのモードでの制御を行うかは図示省略したリモコンで選択するようにしている。
【００１７】
通常モードでは、水量センサ９の検出流量Ｗが空焚き防止のために設定される所定の下限流量ＹＷ１（例えば、２．７Ｌ／分）以上になったときに、電磁開閉弁６を開弁させると共に図外の点火器を作動させてバーナ３に点火し、更に燃焼ファン８作動させて、給湯運転を開始する。そして、バーナ３に点火後、湯温センサ１１の検出水温がリモコンで設定される設定湯温になるように、電磁比例弁７を介してバーナ３の燃焼量をフィードバック制御する温調制御を行う。尚、バーナ３の燃焼量を最大にしても湯温センサ１１の検出水温が設定湯温に達しないときは、水量調節弁１０で熱交換器４への通水流量を減少させる。また、水量センサ９の検出流量Ｗが下限流量ＹＷ１未満になったときは、電磁開閉弁６の閉弁でバーナ３を消火し、給湯運転を終了する。
【００１８】
次に、省エネルギーモードについて、図２を参照して説明する。省エネルギーモードでは、先ず、ＳＴＥＰ１で水量センサ９の検出流量Ｗが下限流量ＹＷ１以上であるか否かを判別する。Ｗ≧ＹＷ１であれば、ＳＴＥＰ２に進み、前回の給湯運転終了時点から所定の設定時間（例えば、３０分）が経過したか否かを判別する。
【００１９】
設定時間経過していれば、ＳＴＥＰ３に進み、水量センサ９の検出流量Ｗが下限流量ＹＷ１より大きく設定される所定の給湯要求判別量ＹＷ２以上であるか否かを判別する。この給湯要求判別量ＹＷ２は、シャワー使用時の平均的な湯量よりも若干少ない量、例えば６Ｌ／分に設定される。
【００２０】
Ｗ＜ＹＷ２であれば、ＳＴＥＰ４に進み、水量センサ９の検出流量Ｗの積算値ΣＷ（正確には、Ｗ≧ＹＷ１になってからの積算値）が所定値ＹΣＷ（例えば、３Ｌ）以上になったか否かを判別する。そして、ΣＷ≧ＹΣＷになったとき、ＳＴＥＰ５に進み、バーナ３に点火して給湯運転を開始する。
【００２１】
また、ＳＴＥＰ３でＷ≧ＹＷであると判別されたときは、ＳＴＥＰ５に直接進んで給湯運転を開始する。また、ＳＴＥＰ２で前回の給湯運転終了時点から設定時間経過していないと判別されたときも、ＳＴＥＰ５に直接進んで給湯運転を開始する。尚、図示しないが、給湯運転開始後は通常モードと同様に温調制御を行う。
【００２２】
このように、省エネルギーモードでは、水量センサ９の検出流量Ｗが下限流量ＹＷ１以上、給湯要求判別量ＹＷ２未満の場合、検出流量Ｗの積算値ΣＷが所定値ＹΣＷ以上になったところで給湯運転が開始されるため、検出流量Ｗが小さい場合は、給湯運転開始までの待ち時間が長くなる。従って、歯ブラシに水を付ける等の少量の水を使用する場合は、給湯運転が開始されない確率が高くなり、省エネルギー化を図ることができる。
【００２３】
また、水量センサ９の検出流量Ｗが下限流量ＹＷ１以上、給湯要求判別量ＹＷ２未満であっても、検出流量Ｗが多いほど給湯運転開始までの待ち時間が短くなる。更に、シャワー使用等で検出流量Ｗが給湯要求判別量ＹＷ２以上になったときは、直ちに給湯運転が開始される。従って、使用者に不快な思いをさせることや、待ち時間中に無駄に水を流してしまうことによる水の浪費を可及的に回避できる。
【００２４】
ところで、給湯運転終了時には、出湯路４ｂ及び熱交換器４に熱交換器４で加熱された湯が残留する。そして、この湯が冷える前に出湯栓を開栓した場合に、給湯運転の開始を遅らせたのでは、冷水の通水で出湯路４ｂ及び熱交換器４から熱が奪われて、エネルギーロスを生じ、給湯運転開始当初に温調制御でバーナ３の燃焼量が増加してしまい、省エネルギー化の要請に反することになってしまう。
【００２５】
これに対し、本実施形態では、短時間で出湯栓の開栓と閉栓を繰り返す場合、水量センサ９の検出流量Ｗが給湯要求判別量ＹＷ２未満であっても、出湯栓の開栓で直ちに給湯運転が開始されるため、冷水の通水で出湯路４ｂ及び熱交換器４から熱が奪われてエネルギーロスを生ずることを抑制でき、省エネルギー化に寄与する。更に、洗顔等で一度に比較的少量の出湯を繰り返す場合、出湯栓の開栓で遅れなく湯が出湯されることになり、使用者に不快な思いをさせることを一層有効に防止できる。
【００２６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、制御モードとして通常モードと省エネルギーモードとを選択できるようにしているが、省エネルギーモードでの制御のみを行うようにしてもよい。また、ＳＴＥＰ２での判別基準となる上記設定時間を、給水温や外気温が低くなるほど短くなるように、給水温や外気温に応じて可変することも可能である。
【符号の説明】
【００２７】
３…バーナ、４…熱交換器、９…水量センサ、１２…コントローラ（制御手段）。
【図１】
0005410934.tif 000002
【図２】
0005410934.tif 000003