(57)【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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１２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２２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１６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１９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（ＳＴＥＰ４）。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１５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（ＳＴＥＰ６）。
【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（ＳＴＥＰ８）。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〜ＳＴＥＰ５）。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〜ＳＴＥＰ２０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（ＳＴＥＰ２１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）
【図１】
0003681532.tif 000002
【図２】
0003681532.tif 000003
【図３】
0003681532.tif 000004