(57)【要約】【課題】給湯湯温特性に優れ、かつ、簡易的なお湯張り機能を備えたコンパクト、低イニシャルコストの給湯機を実現する。【解決手段】熱交換器３の下流側に閉止機能を有する水量制御弁５、湯温検出器６、熱交換器３の上流側と下流側を結ぶ水バイパス制御弁８、熱交換器３の上流側に水量センサ２、水温検出器１とその上流側に過圧逃がし弁７を設け、リモコン３１と、制御手段３２から構成され、給湯温度特性を満足すると共に簡単な構成で内圧上昇を逃がし、また、お湯張り終了時には消火水量以下で一定時間待機後閉弁する構成により、耐久性を向上させ、お湯張りを簡易的に自動で行える閉止機能を有する給湯機を実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器と、前記熱交換器を加熱する加熱手段と、前記熱交換器の給湯回路の出口に連結された閉止機能を付加した水量制御弁と、前記熱交換器の上流側と下流側を連通するバイパス回路に配設した水バイパス制御弁と、湯量を計測する水量計測手段と、前記水量制御弁の下流側に設けた湯温検出手段と、前記水量制御弁の開閉を行う開閉手段と、お湯張り動作を指示するお湯張りスイッチと、給湯湯温の設定を行う湯温設定スイッチと、お湯張り湯量を設定する湯量設定スイッチとを備え、前記お湯張りスイッチを「入」にすると浴槽へのお湯張り動作を開始すると共に、前記湯量設定スイッチで設定されたお湯張り量に達した時に消火水量以下で所定時間通水させた後、前記水量制御弁を閉弁させる水量弁制御手段を設けた給湯機。
【請求項２】
お湯張り終了後、その旨を報知する報知手段および表示手段を有する請求項１記載の給湯機。
【請求項３】
お湯張りスイッチを「入」操作した後、湯量設定スイッチを押すことで、通常給湯／シャワーの湯温設定を行う上昇スイッチまたは下降スイッチを操作することによりお湯張り湯量を設定できる請求項１記載の給湯機。
【請求項４】
過圧逃し弁を分離型とした請求項１記載の給湯機。
【請求項５】
水量制御弁の駆動速度を複数段有し、水量制御弁の動作時には水量検出手段の信号に応じた駆動速度で閉弁動作する制御手段を設けた請求項１記載の給湯機。
【請求項６】
水温検出手段の信号により、一時的に加熱手段をを停止させる温度検出値と、解除手段を実施しないとリセットできない温度検出値とを有する制御手段を設けた請求項１記載の給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湯張り機能を有する給湯機の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の給湯機は、熱交換器の上流側に水電磁弁を有し、設定水量になると水電磁弁を閉じる構成としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１１は、前記特許文献１に記載された従来の閉止機能を有する給湯機を示すものである。図８に示すように、水量制御機能を有する閉止機能付きの断続弁１１２が熱交換器１０３の上流側に設けて構成され、設定されたお湯張り湯量に達すると断続弁１１２が閉じて給湯を停止し、その後、浴槽の給湯栓を閉じてお湯張りスイッチをＯＦＦにするという、停止状態の解除動作を行うことにより通常の給湯使用状態に戻るように構成している。
【特許文献１】特開平８−１２１８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の閉止機能付き給湯装置では、熱交換器の上流側に水量制御弁を兼ねる断続弁を有しているため、給湯の断続使用時の給湯温度制御をより精度よく行うためには水と湯を混合させる必要があるため、構成的に不具合があった。また、熱交換器の下流側に水量制御弁を兼ねる断続弁を配置した場合、閉止後の内圧上昇を抑えるため構成が複雑になるという課題がある。また、閉止後の内圧を押える手段を有していないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、熱交換器と、前記熱交換器を加熱する加熱手段と、前記熱交換器の給湯回路の出口に連結された閉止機能を付加した水量制御弁と、前記熱交換器の上流側と下流側を連通するバイパス回路に配設した水バイパス制御弁と、湯量を計測する水量計測手段と、前記水量制御弁の下流側に設けた湯温検出手段と、前記水量制御弁の開閉を行う開閉手段と、お湯張り動作を指示するお湯張りスイッチと、給湯湯温の設定を行う湯温設定スイッチと、お湯張り湯量を設定する湯量設定スイッチとを備え、前記お湯張りスイッチを「入」にすると浴槽へのお湯張り動作を開始すると共に、前記湯量設定スイッチで設定されたお湯張り量に達した時に消火水量以下で所定時間通水させた後、前記水量制御弁を閉弁させる水量弁制御手段を設けたものであり、お湯張りを簡易的に自動で行える閉止機能を有する給湯機を実現できる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の給湯装置は、熱交換器の給湯回路の出口側に連結された閉止機能を有する水量制御弁がお湯張りを終了して閉じた場合に生じる内圧上昇を水温検出手段の上流側に設けた過圧逃し弁によって逃がすことが可能な給湯機を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、熱交換器と、前記熱交換器を加熱する加熱手段と、前記熱交換器の給湯回路の出口に連結された閉止機能を付加した水量制御弁と、熱交換器の上流側と下流側を結ぶ水バイパス制御弁と、湯量を計測する水量計測手段と、過熱防止装置と、前記水量制御弁の下流側に設けた湯温検出手段と、前記水量制御弁の開閉を行う開閉手段と、お湯張り動作を制御するお湯はりスイッチと、給湯湯温の設定を行う上昇スイッチおよび下降スイッチで構成した湯温設定スイッチと、お湯張り湯量を設定する湯量設定スイッチと、水温検出手段の上流側に過圧逃し弁を設けた構成とする。
【０００８】
これによって、熱交換器の給湯回路の出口側に連結された閉止機能を有する水量制御弁がお湯張りを終了して閉じた場合に生じる内圧上昇を水温検出手段の上流側に設けた過圧逃し弁によって逃がすことが可能な給湯機を実現できる。
【０００９】
また、お湯張り時にはお湯張り終了後は一旦消火水量以下で所定時間通水状態を維持するため、余熱による内圧上昇を抑えることができる。
【００１０】
第２の発明は、お湯張り完了を知らせる報知手段および表示手段を有する給湯機を実現できるものである。
【００１１】
第３の発明は、お湯張り湯量の設定をお湯はり動作を制御するお湯はりスイッチを「入」にし、湯量設定スイッチを「入」にすると給湯湯温の設定を行う上昇スイッチおよび下降スイッチがお湯張り湯量の設定スイッチに切り替わり、操作スイッチの数を減少させることにより、操作性に優れた給湯機を実現できるものである。
【００１２】
第４の発明は、水量検出手段の信号に応じて流量が多い時は全速で、ある程度多い時は中速で、かなり流量が少ない時は最低速度でと水量検出手段の信号に応じた駆動速度で閉弁動作する制御手段を設けた物で請求項１に記載の給湯機において、水量制御弁５が閉弁時に消火水量を通りすぎて閉止してしまうことを防止し、内圧の上昇を低減させ、給湯機の耐久性を向上させ、を逃がす設定圧を容易に実現できるものである。
【００１３】
第５の発明は、過圧逃し弁を取り外し可能な分離型とし、内圧を逃がす設定圧を容易に実現できるものである。
【００１４】
第６の発明は、入水温度検出器の検出する入水温度により異常を検出する値を複数有することにより、条件異常（水温異常など）か機器異常かを判断し、自動復帰する場合と、原因を除去しないと復帰できない場合とを自動的に選択する安全性に優れた給湯機を実現できるものである。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における給湯装置のシステム構成図である。
【００１７】
図１において、３は熱交換器、その上流側に水量センサ２、入水温度検出器１が設けられ、その上流側に過圧逃がし弁７が設けられている。熱交換器３の下流側には加熱防止器４、閉止機能を有する水量制御弁５が設けられ、その下流側には湯温検出器６が設けられている。さらに、熱交換器３の上流側と下流側を水バイパス制御弁８を介して連通させている。
【００１８】
前記熱交換器３を加熱するバーナ２４は、燃料の元弁１４から比例弁１５、切替弁１６を経由してガス等の燃料が供給され、同時にファン１７により燃焼空気が供給されて燃焼が行われる。この加熱手段であるバーナ２４で燃焼熱を発生し、熱交換器３で水を加熱して熱交換する。熱交換された水は熱交換器３の下流側に流れ、必要に応じて水バイパス制御弁８から水が供給され、湯温検出器６の信号を受け、比例制御弁１５が加熱量を自動調整し、また、加熱量の最大値を超えた場合は水量制御弁５で水量を絞って、リモコン３１で設定された給湯温度を維持する制御を制御手段３２で行う。
【００１９】
給湯の断続使用時には、熱交換器３の出口温度を温度検出器１１で検出し、水バイパス制御弁８の開度制御または、開時間の調整、または水量制御弁５の開度を給湯停止時に位置をずらし、また、徐々に開いていくなどの方法があるが、本実施の形態では説明を省略する。
【００２０】
お湯張り時の操作は、図２に示すリモコン３１のお湯張りスイッチ３１ｄを押し、湯温設定スイッチ３１ｂ、３１ｃにより湯温を設定し、次に、お湯張り湯量設定スイッチ３１ｅ、および３１ｆで湯量を設定し、浴槽１２の給湯栓１０ａを開けることにより、お湯張りが始まる。設定された湯量の供給が終了すると、自動的に閉止機能付の水量制御弁５が閉まり、給湯を停止する。
【００２１】
お湯張り動作の解除は、浴槽の給湯栓１０を閉め、リモコン３１のお湯張りスイッチ３１ｄを押して「切」にする。給湯栓１０ａを閉めずにお湯張りスイッチ３１ｄを「切」にすると、水量制御弁５の閉止弁が開き始めて水量センサ２の信号があるかないかを判断し、ある場合は給湯栓１０ａが閉じられていないと判断し、再び、水量制御弁５の閉止弁が閉じ、給湯を停止する。水量センサ２の信号がない場合は給湯栓１０ａが閉じられたと判断し、お湯張り動作を終了する。
【００２２】
以上のように構成した給湯機において、給湯機の給水側に接続される給水配管１３には通常給水元栓９が取付けられる。この給水元栓９には逆止機能が付加されたものがある。お湯張りが終了し、水量制御弁５の閉止弁が閉じられると余熱により機器内部の圧力が上昇する。
【００２３】
機器の安全値を超えないよう、また、逆止機能を持たない給水配管への影響を与えないよう、図４に示す過圧逃がし弁７により、一定値以上の内圧になる弁ゴム７ａがスプリング７ｂの荷重を上回り開き、圧力を外部に逃がす構成としている。
【００２４】
また、過圧逃がし弁７の下流側に水温検出器１を備え、万が一残火等の不具合が生じた場合は過熱防止装置４が作動し、燃料の元弁２０を停止させる構成となっているが、水温検出器１を経由して過圧逃がし弁７より圧力を外部に逃がす構成とし、通常考えられる以外の温度を検知した場合は即時に信号を送信し、燃料の元弁２０を停止し、安全を確保する。
【００２５】
また、図８に水量制御弁５の構成図を示しているが、お湯張り終了時点で水量弁５ｂをすぐに閉弁せずに、一旦、消火水量付近で一定時間停止後（２〜８秒程度）に弁座５ｄまで移動させ、水量弁５ｂに結合されたパッキン５ｃで水通路を閉弁させることにより、機器の内圧上昇を低減できる。
【００２６】
以上のように構成した給湯機において湯温特性が優れ、かつ、簡単な構成の過圧逃がし弁と水温検出器の位置関係でお湯はりができ、機器の耐久性に効果もあるコンパクト、低イニシャルコストの給湯機を提供できるものである。
【００２７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における給湯機のリモコンの表示説明図である。リモコン３１にお湯張り完了の表示を設け終了時点で表示させると共にブザー等で、知らせることができ使い勝手をより向上させる構成とした点である。
【００２８】
例えば、表示部３１ｆにお湯張り終了時は「ＯＦＦ」表示とし、更に点滅させることにより、お湯張りが完了したことを視覚的に知らせることができる。また、ブザーを鳴らすことにより聴覚でも知らせることができる。ブザーは一定時間経過するまで鳴らすことにより給湯栓の締め忘れの注意喚起を行う。
【００２９】
以上のように構成した給湯機において、湯温特性が優れ、かつ、簡単な構成の過圧逃がし弁と水温検出器の位置関係でお湯はりができ、使い勝手のよいコンパクト、低イニシャルコストの給湯機を提供できるものである。
【００３０】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３におけるリモコンの構成図である。図６において、実施の形態１における図２のリモコンの構成と異なるところは、湯量設定スイッチ３１ｅ、３１ｆがなく、お湯張りスイッチ３１ｄを押した後、湯量設定スイッチ３１ｊを押すと湯温設定スイッチ３１ｂ、３１ｄにより湯量の設定ができるようにしたものである。
【００３１】
図７の表示部３１ｇ詳細図で示すように表示３１ｋ、３１ｌの表示を「ＯＮ」「ＯＦＦ」することにより、どちらの設定をしているのか表示させる。通常お湯張り湯量の設定は頻繁に行われないため、誤操作を防止するためおよび操作スイッチの数を減少させて、操作性、視認性を向上できる。また、図６では示していないが、スイッチの数を減少させることにより、表示部３１ｇを大きくすることも可能であり、より視認性を向上させることが可能である。
【００３２】
以上のように構成した給湯機において、湯温特性が優れ、かつ、簡単な構成の過圧逃がし弁と水温検出器の位置関係でお湯はりができ、操作性、視認性の優れたリモコンによるコンパクト、低イニシャルコストの給湯機を提供できるものである。
【００３３】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における過圧逃がし弁の構成図である。図５において、実施の形態１の構成と異なるところは、過圧逃がし弁７’を分離型とし、逃し弁の作動圧力設定を７’単独で設定できる構成とした点である。
【００３４】
以上のように構成した給湯機において、湯温特性が優れ、かつ、簡単な構成と生産性に優れた過圧逃がし弁と水温検出器の位置関係でお湯はりができるコンパクト、低イニシャルコストの給湯機を提供できるものである。
【００３５】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５の水量制御弁５の構成図、図９は水量制御弁５の流量―パルス特性を示す。
【００３６】
水量制御弁５の駆動部であるスッテピングモータ５ｅにパルスを加え、シャフト５ａを回転させ水量弁５ｂを移動させ水量を制御する。水量弁５ｂにはパッキン５ｃが結合されてボディの弁座５ｄでシールされて閉止機能を得る構成としている。
【００３７】
図９に示すのは水量制御弁５の流量―パルス特性であり、水量弁５ｂの全開位置を「０」パルスとし、最終の閉止機能位置（水量が「０」となるパルス数が「２４００」の場合を示している。また、３本の特性曲線が記載されているが、水圧が、０．０５ＭＰａ、０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａの例を示している。
【００３８】
このグラフでわかるように、水圧およびパルス数により水量が異なる。また、閉止時の水量変化が大きいため、お湯張り終了後に一旦消火水量（図の例では３Ｌ／ｍｉｎ）以下で一定時間待機しようとしても、水量弁５ｂの応答速度により全閉位置まで動いてしまうことがある。この減少を解決しようとして水量弁５ｂの駆動速度を遅くすると設定流量に狂いが生じる。この課題を解決するために、水量センサ２の流量信号および水量制御弁５に現在与えれている流量パルス数とから、駆動速度を高速、中速、低速のいずれかを選択する制御手段を設けたものである。
【００３９】
本発明は、お湯張り終了時の水量制御弁５の駆動速度を水量センサ２の信号および水量制御弁５の位置をしることにより、適正に選択することにより、より精度よくお湯張り終了後に一旦消火水量以下で一定時間待機することにより、お湯張り終了後の内圧の上昇を押えられるものである。
【００４０】
以上のように構成した給湯機において、湯温特性が優れ、かつ、簡単な構成の過圧逃がし弁と水温検出器の位置関係でお湯はりができ、水圧の変化にも対応し、内圧上昇を押え、耐久性を向上できる経済性に優れた使い勝手のよいコンパクト、低イニシャルコストの給湯機を提供できるものである。
【００４１】
（実施の形態６）
図１０は、本発明の実施の形態６における給湯機のフローチャート図ある。図１０において、実施の形態１と異なる点は、入水温度検出器１の検出する温度により再度燃焼状態に戻る場合と、再度燃焼状態に入らない場合とを判別させる構成とした点である。
【００４２】
例えば、ソーラー機器と接続される場合は入水温度が６０℃から８０℃となる場合が考えられる。給湯機に上記の水が入ってきた場合は湯温を制御できないため燃焼を停止させる構成としている（図１０のフローチャート：Ａ）。その後、ソーラー機器からの供給温度が低下し、制御可能になると給湯機の燃焼を開始する構成としている。
【００４３】
また、検出する温度が残火などの異常状態の場合は１００℃を超える場合がある（図１０のフローチャート：Ｂ）。この温度を入水温度検出機が検知した場合は、即時に燃焼を停止すると共に、原因を除去しないと運転状態に入らないよう制御手段３２で判別する構成とした点である。
【００４４】
以上のように構成した給湯機において、入水温度が通常考えられる温度以外になると判定手段により燃焼を停止し、安全性を確保し、湯温特性が優れ、かつ、簡単な構成の過圧逃がし弁と水温検出器の位置関係でお湯はりができるコンパクト、低イニシャルコストの給湯機を提供できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる給湯機は、給湯特性に優れた性能と簡易的なお湯張りをでき、かつ、お湯張り時の内圧上昇を逃がすための構成を簡素化でき、給湯機の閉止機能を有する給湯機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１における給湯機のシステム構成図
【図２】同給湯機におけるリモコンの構成図
【図３】本発明の実施の形態２における給湯機のリモコンの表示部詳細図
【図４】本発明の実施の形態１における給湯機の過圧逃し弁の構成図
【図５】本発明の実施の形態４における給湯機の過圧逃し弁の構成図
【図６】本発明の実施の形態３における給湯機のリモコンの構成図
【図７】同給湯機におけるリモコンの表示部詳細図
【図８】本発明の実施の形態５における給湯機の水量制御弁の構成図
【図９】同給湯機における水量制御弁の特性図
【図１０】本発明の実施の形態６における給湯機のフローチャート
【図１１】従来の給湯機のシステム構成図
【符号の説明】
【００４７】
１  入水温度検出器
２  水量センサ
３  熱交換器
４  過熱防止装置
５  閉止機能付き水量制御弁
６  湯温検出器
７  過圧逃し弁
８  水バイパス制御弁
２４  加熱手段
３１  リモコン
３２  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006064231.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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