(57)【要約】【課題】運転「切」の状態で給湯側に通水したとき、熱交換器内で発生する結露に起因した腐食による機器の劣化を防止すること。【解決手段】燃焼部１２と、燃焼部１２で発生した燃焼ガスと給水側からの水を熱交換する熱交換器１３と、給水側からの通水を確認する流量センサー１１と、熱交換器１３を通過した水量を制御するとともに閉止機能を有した水量制御装置１４と、機器の運転指示を行う操作部１６と、操作部１６の指示に基づき運転制御を行う制御部１５とを備え、制御部１５は操作部１６から運転停止の指示がでたとき、通水状態に関係なく水量制御装置１４を閉止側に駆動させ出湯側通路を閉め切るように構成している。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼部と、前記燃焼部で発生した燃焼ガスと給水側からの水を熱交換する熱交換器と、給水側からの通水を確認する流量センサーと、前記熱交換器を通過した水量を制御するとともに閉止機能を有した水量制御装置と、機器の運転指示を行う操作部と、前記操作部の指示に基づき運転制御を行う制御部とを備え、前記制御部は操作部から運転停止の指示がでたとき、通水状態に関係なく前記水量制御装置を閉止側に駆動させ出湯側通路を閉め切るようにした給湯機。
【請求項２】
制御部は操作部から運転停止の指示がでて、かつ流量センサーが通水状態を検知したとき、水量制御装置を閉止側に駆動させ出湯側通路を閉め切るようにした請求項１記載の給湯機。
【請求項３】
制御部は操作部から運転停止の指示がでて、水量制御装置により出湯側通路の閉止動作を行ったとき、表示あるいは音により結露防止の報知を行うようにした請求項１または２記載の給湯機。
【請求項４】
制御部は操作部から運転停止の指示がでて、水量制御装置により出湯側通路の閉止動作を行う前に、表示あるいは音により結露防止の報知を行い、その後、所定時間内に操作部からの運転指示あるいは通水センサーからの通水信号がなくならない場合、水量制御装置を閉止側に駆動させ出湯側通路を閉め切るようにした請求項１または２記載の給湯機。
【請求項５】
制御部は操作部から運転停止の指示がでて、水量制御装置により出湯側通路の閉止動作を行ったとき、表示あるいは音により結露防止の報知を行うとともに、所定時間毎に前記水量制御装置を開方向に駆動し、流量センサーが通水を検知した場合は再度出湯側通路の閉止動作を行い、結露防止の報知を継続し、流量センサーが通水を検知しない場合は、水量制御装置を開放状態として結露防止の報知を解除するようにした請求項１、２または３記載の給湯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器の結露による耐久性劣化を防止した主として家庭用の給湯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の給湯機は図７に示すようになっていた。図７において、１は給水側からの通水を確認する流量センサー、２は燃焼部、３は燃焼部２で発生した燃焼ガスと給水側からの水を熱交換する熱交換器、４は機器の運転制御を行う制御部、５は機器の運転指示を行う操作部、６は湯水を混合するカラン、７は給水配管、８は給湯配管、９は熱交換器３の出口温度を測定をする給湯サーミスタである。上記構成において、操作部５から運転「入」の指示が出されると、燃焼部２で燃焼が開始し、給水側からの水を前記燃焼部２で発生した燃焼ガスと熱交換器３で熱交換させ、操作部５で設定された温度になるように給湯サーミスタ９で温度検出し、制御部４で燃焼制御する。そして給湯配管８を介して設定温度の給湯がカラン６へ供給されていた。また、給水のみを使用する場合は、操作部５の運転を「切」の状態にし、燃焼を開始しないようにしてカラン６を開いて熱交換器３内に水を通して使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、使用者が給湯を行う意志がなくても、湯水を混合するカラン６を使用した場合、使用者が給水側の水だけを使用するようレバーを切り替えない限りは給湯側の水が流れてしまう。そのとき、操作部５の運転が「切」状態で、熱交換器３内の温度が燃焼部２の熱で温度が高い場合、熱交換器３と燃焼ガスの接触する部分で結露が発生する。
【０００４】
この結露は、燃焼排ガス中の酸性ガスと結合し、特に、燃料に灯油を使用した機器については灯油に含まれている硫黄分が燃焼することによって硫酸ガスとなり結露水と化合し希硫酸となり、銅製の熱交換器３を腐食させるという可能性がある。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するもので、熱交換器内での結露を防止し、熱交換器の耐久性向上を図ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の給湯機は、燃焼部と、前記燃焼部で発生した燃焼ガスと給水側からの水を熱交換する熱交換器と、給水側からの通水を確認する流量センサーと、前記熱交換器を通過した水量を制御するとともに閉止機能を有した水量制御装置と、機器の運転指示を行う操作部と、前記操作部の指示に基づき運転制御を行う制御部とを備え、前記制御部は操作部から運転停止の指示がでたとき、通水状態に関係なく前記水量制御装置を閉止側に駆動させ出湯側通路を閉め切るようにしたものである。
【０００７】
上記構成によって、運転停止時には出湯側通路に設けた水量制御装置により必ず出湯側通路を閉め切ることができるため、運転停止後の燃焼部及び熱交換器が熱い状態で給水側より供給される水が熱交換器内を流れることがなくなり、結露の発生を防止することができる。よって、使用者が運転停止後に給水のみを使用する目的で湯水混合のカランを開けた場合でも出湯側に水が流れるのを防止して、給水側の水だけを流すことが可能となり、熱交換器での結露が発生せず、熱交換器の腐食を防止することができ、耐久性の向上と、使い勝手の向上を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、燃焼部と、前記燃焼部で発生した燃焼ガスと給水側からの水を熱交換する熱交換器と、給水側からの通水を確認する流量センサーと、前記熱交換器を通過した水量を制御するとともに閉止機能を有した水量制御装置と、機器の運転指示を行う操作部と、前記操作部の指示に基づき運転制御を行う制御部とを備え、前記制御部は操作部から運転停止の指示がでたとき、通水状態に関係なく前記水量制御装置を閉止側に駆動させ出湯側通路を閉め切るようにしたものである。
【０００９】
そして、運転停止時には出湯側通路に設けた水量制御装置により必ず出湯側通路を閉め切ることができるため、運転停止後の燃焼部及び熱交換器が熱い状態で給水側より供給される水が熱交換器内を流れることがなくなり、結露の発生を防止することができる。よって、使用者が運転停止後に給水のみを使用する目的で湯水混合のカランを開けた場合でも出湯側に水が流れるのを防止して、給水側の水だけを流すことが可能となり、熱交換器での結露が発生せず、熱交換器の腐食を防止することができ、耐久性の向上と、使い勝手の向上を図ることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、操作部から運転停止の指示がでて、かつ流量センサーが通水状態を検知したとき、水量制御装置を閉止側に駆動させ出湯側通路を閉め切るようにしている。
【００１１】
そして、請求項１の運転停止後の水量制御装置の閉止動作条件をより限定したものであり、請求項１の場合、給湯側のカランを開放にしてもすでに閉止機能を備えた水量制御装置が閉めきられており、水量制御が作動して閉めきられているか否かの確認ができないが、請求項２は、操作部の運転を「切」の状態で通水を行った場合、流量センサーで通水を検知し、閉止機能を備えた水量制御装置を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行うため、その動作が確認でき、給湯運転を行うか、給水のみで使用するか選択をする判断がつけられる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、操作部の運転を「切」の状態で通水を行った場合、流量センサで通水を検知し、閉止機能を備えた水量制御装置を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行う前に、操作部より、結露防止のための警告表示、または警告ブザーまたは音声信号等による警告の告知を行う構成としている。
【００１３】
そして、運転を「切」の状態で通水を行った場合、流量センサーで通水を検知し、閉止機能を備えた水量制御装置を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行うまえに、操作部より、結露防止のための警告表示、または警告ブザーまたは音声信号等による警告の告知を行うため、その動作が確認でき、給湯運転を行うか、給水のみで使用するか選択をする判断がつけられ、使い勝手が向上する。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、操作部の運転を「切」の状態で通水を行った場合、流量センサーで通水を検知し、閉止機能を備えた水量制御装置を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行う前に、操作部より、結露防止のための警告表示、または警告ブザーまたは音声信号による警告等の告知を行い、所定時間内に、給湯機使用者が操作部の運転を入りの状態にする操作を行わなかった場合、または給湯側の通水を止める操作を行わなかった場合、水量制御装置を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行う構成としている。
【００１５】
そして、もし給湯単独でのカランであれば、操作部の運転を「切」の状態で出湯した場合、すぐに給湯経路を閉め切ると使用者の使い勝手を阻害することとなるため、使用者にあらかじめ視覚的または聴覚的に使用者に操作部の運転を入りの状態にしないと給湯が行えないことを予告し、使用者の運転スイッチの入れ忘れなどの操作忘れかどうかの判断の確認後、水量制御での閉め切り動作を行うことができ、使い勝手が向上する。
【００１６】
また、請求項５に記載した発明は、操作部の運転を「切」の状態で通水を行った場合、流量センサーで通水を検知し、閉止機能を備えた水量制御装置を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行い、出湯通路を閉め切ったことを告知する表示を操作部に表示させるとともに、所定時間ごとに水量制御装置を開方向に駆動させ、通水を確認する流量センサーが通水を検知した場合、直ちに閉め切り方向へ駆動し再度告知を行い、通水を検知しない場合は水量制御装置を開放させ、操作部の閉め切り告知表示を消去させる操作を行う構成としている。
【００１７】
そして、使用者が給湯を行う意志がなく、給湯の通水を継続させた場合、水量制御装置により自動的に給湯側を閉め切ることとなるが、次に使用する際に今度は給湯を行う意志がある場合、水量制御を閉め切っていることで、給湯が通水できないという課題と、カランが開放のまま水量制御で閉め切りを行った場合、給湯カランが複数個の場合、カランが開放になっているか否かの判断ができないという課題に対して、定期的に給湯カランが閉めきられているか否かを判断するために短時間水量制御を開放にし、カランが閉めきられている場合は、警告表示を消し、水量制御を開放にして使用者の安全性および利便性を向上させている。
【００１８】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１〜５における給湯機の構成図、図２は水量制御装置の詳細図、図３は実施例１における閉止機能付き水量制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００２０】
図１において、１１は給水側からの通水を確認する流量センサー、１２は燃焼部、１３は燃焼部１２で発生した燃焼ガスと給水側からの水を熱交換させる熱交換器、１４は熱交換器１３を通過した水量を制御するとともに閉止機能を有した水量制御装置、１５は機器の運転を制御するための制御部、１６は給湯運転の「入」・「切」等を指示する操作部、１７は湯水を混合するカランであり、１８は給水配管、１９は給湯配管である。２０は熱交換器１３の出口温度を測定をするための熱交サーミスタである。操作部１６には運転スイッチ２１があり、運転が「切」の状態、もしくは運転を「切」の状態で通水を行った場合、給湯機の熱交換器１３に水が流れ結露してしまうのを防止するため、水量制御装置１４を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る構成としている。水量制御装置１４の詳細は図２に示すように、駆動用ステッピングモータ２４と弁体２７を旋回しながら上下に摺動させるためのシャフト２５を備え、弁体２７には完全の閉止させるためのＯリング２６を設ける。本来の水量制御装置１４の目的は給湯流量の調整であるが、運転「切」時に、駆動用ステッピングモータ２４を全閉位置まで駆動し、弁体２７のＯリング２６と水量制御装置１４のボディが接触する位置まで下げていき、給湯側に水が流れない、閉止機能を有した構成としてある。
【００２１】
図３はその動作を示すフローチャートであり、運転スイッチの「入」判定３０により水量制御装置１４の開閉を３１、２で制御する。
【００２２】
よって、運転が「切」の状態、もしくは運転を「切」の状態で通水を行った場合、給湯機の熱交換器に水が流れ結露してしまうのを防止するため、水量制御装置１４を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る構成としているため、給湯機側の水が流れるのを抑えるため、給湯側の経路を閉じ、給水側の水だけをカラン１７流すことが可能であり、熱交換器１３での結露が発生せず、熱交換器１３の腐食を防止することができ、耐久性の向上が図れる。
【００２３】
（実施例２）
図４は実施例２の動作を示すフローチャートである。実施例１で述べた部分と同じ部分は同一番号を付記して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００２４】
シーケンス３３で操作部１６の運転状態を判別し、運転が「切」の場合、シーケンス３４で通水の有無を判別する。流量センサ１１で通水を検知した場合、閉止機能を備えた水量制御装置１４を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行う構成としている。
【００２５】
実施例１の場合、給湯側のカランを開放にしてもすでに閉止機能を備えた水量制御装置が閉めきられており、水量制御が作動して閉めきられているか否かの確認ができない。また、燃焼直後の熱交換器１３内部が加熱された状態で運転を「切」の状態にして水量制御装置１４を締め切ると、逆に熱交換器１３内の内圧上昇を起こし機器を破損する恐れがある。
【００２６】
本実施例２は、操作部１６の運転を「切」の状態で通水を行った場合、流量センサ１１で通水を検知し、閉止機能を備えた水量制御装置１４を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行うため、その動作が確認でき、給湯運転を行うか、給水のみで使用するか使用者が選択をする判断がつけられる。また、熱交換器１３が高温になっている状態で閉め切らず、熱交換器１３内を水と置換させ、結露を起こす前に給湯側を閉め切るようにするため、熱交換器１３内の内圧上昇と結露防止の両方に効果がある。
【００２７】
（実施例３）
図５は実施例３および実施例４の動作を示すフローチャートである。実施例１で述べた部分と同じ部分は同一番号を付記して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００２８】
実施例３は、操作部１６で運転を「切」の状態で通水を行った場合、閉止機能を備えた水量制御装置１４を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行うと同時に、操作部１６より、結露防止のための警告表示、または警告ブザーまたは音声による警告を有する構成としている。
【００２９】
たとえば、警告表示の場合―「給湯側閉」、「運転スイッチ切」等の表示を操作部１６に表示させる。音声による警告―「運転スイッチが入っていません」、「給湯側を締め切ります。給湯を使用する場合は運転スイッチを入れて下さい。」等の音声をながす。
【００３０】
上記構成によって、使用者は給湯側の経路が閉め切られたことを視覚または聴覚で確認でき、給湯運転を行うか、給水のみで使用するか選択をする判断がつけられ、使用者が操作方法について混乱を招くことがなくなる。
【００３１】
（実施例４）
実施例４は、操作部１６で運転を「切」の状態で通水を行った場合、流量センサー１１で通水を検知し、閉止機能を備えた水量制御装置１４を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行う前に、操作部１６より、結露防止のための警告表示、または警告ブザーまたは音声信号による警告のうちどれか１つ以上の告知を行い、所定時間内に、給湯機使用者が操作部１６の運転を「入」の状態にする操作を行わなかった場合、または給湯側の通水を止める操作を行わなかった場合、水量制御装置１４を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行う構成としている。
【００３２】
本実施例３および４の動作を図５で説明すると、シーケンス３６で操作部１６の運転状態を判別し、運転を「切」の状態の場合シーケンス３７で通水の有無を判別する。流量センサー１１で通水を検知した場合、結露防止のための警告表示、または警告ブザーまたは音声信号による警告のうちどれか１つ以上の告知を行い、実施例４の場合は同時に閉止機能を備えた水量制御装置１４を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行う。閉止機能を備えた水量制御装置１４を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行うが、実施例４の場合、シーケンス３８でタイマーを設け、一定時間中に給湯側の使用をやめるか、運転を「入」にするかの操作を行わない場合に閉止機能を備えた水量制御装置１４を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行う。ただし、上記一定時間とは熱交換器１３が結露の生成を開始するまでの時間を設定する。
【００３３】
上記構成によって、もし給湯単独でのカランであれば、操作部１６の運転を「切」の状態で出湯した場合、すぐに給湯経路を閉め切ると使用者の使い勝手を阻害することとなるため、使用者にあらかじめ視覚的または聴覚的に使用者に操作部１６で運転を「入」の状態にしないと給湯が行えないことを予告し、使用者の運転スイッチ２１の入れ忘れなどの操作忘れかどうかの判断の確認後、水量制御装置１４での閉め切り動作を行うことができる。
【００３４】
（実施例５）
図６は実施例５の動作を示すフローチャートである。実施例１で述べた部分と同じ部分は同一番号を付記して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
【００３５】
実施例５では、操作部１６の運転を「切」の状態で通水を行った場合、流量センサー１１で通水を検知し、閉止機能を備えた水量制御装置１４を駆動させ給湯機側の出湯通路を閉め切る動作を行い、出湯通路を閉め切ったことを告知する表示を操作部１６に表示させる。例えば、操作部１６の表示部２２に「給湯側閉め切り中」等の表示を出し、使用者に給湯側が閉めきられていくことを告知する。
【００３６】
また、ある一定時間ごとに水量制御装置１４を開方向に駆動させ、通水を確認する流量センサ１１が通水を検知した場合直ちに閉め切り方向へ駆動し再度告知を行い、通水を検知しない場合は水量制御装置１４を開放させ、操作部の閉め切り告知表示を消去させる操作を行う構成としている。
【００３７】
その動作を図６で説明する。シーケンス４０で操作部１６の運転状態を判別し、運転が「切」状態の場合、シーケンス４１で通水の有無を判別する。流量センサー１１で通水を検知した場合、シーケンス４２でタイマーを設け、結露防止のための警告表示、または警告ブザーまたは音声信号による警告のうちどれか１つ以上の告知を行い、一定時間中に給湯側の使用をやめるか、運転を「入」にするかの操作を行わない場合に水量制御装置１４を閉めきる。その後シーケンス４３で「給湯側閉め切り中」等の表示を出し、使用者に給湯側が閉めきっていることを告知する。
【００３８】
その後、シーケンス４４で一定間隔で水量制御装置１４を開状態にして、シーケンス４５で流量センサー１１が通水検知すれば水量制御装置１４を閉め切り、給湯側カラン１７が閉めきられて通水検知しなければ「給湯側閉め切り中」の表示を消去して水量制御装置１４を開状態にする。
【００３９】
上記構成によって、使用者が給湯を行う意志がなく、給湯の通水を継続させた場合、水量制御装置１４により自動的に給湯側を閉め切ることとなるが、次に使用する際に今度は給湯を行う意志がある場合、水量制御装置１４を閉め切っていることで、給湯が通水できないという課題と、カラン１７が開放のまま水量制御装置１４で閉め切りを行った場合、給湯カラン１７が複数個の場合、カラン１７が開放になっているか否かの判断ができないという課題に対して、定期的に給湯カラン１７が閉めきられているか否かを判断するために短時間水量制御装置１４を開放にし、カラン１７が閉めきられている場合は、警告表示を消し、水量制御装置１４を開放にして使用者の安全性および利便性を向上させている。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、使用者が給湯を行う意志がないにもかかわらず、湯水混合のカランを開けた場合、給湯側の水が流れるのを抑えるため、給湯側の経路を閉じ、給水側の水だけを流すことが可能であり、熱交換器での結露が発生せず、熱交換器の腐食を防止することができ、耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における給湯機の構成図
【図２】同給湯機に用いる水量制御装置の詳細を示す図
【図３】同給湯機のフローチャート
【図４】本発明の実施例２における給湯機のフローチャート
【図５】本発明の実施例３および４における給湯機のフローチャート
【図６】本発明の実施例５における給湯機のフローチャート
【図７】従来の給湯機における構成図
【符号の説明】
１１　流量センサー
１２　燃焼部
１３　熱交換器
１４　水量制御装置
１５　制御部
１６　操作部
１８　給水配管
１９　給湯配管
【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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