(57)【要約】【課題】運転停止後に給湯を再開した場合に生じる給湯水の温度のオーバーシュートを抑制する。【解決手段】給湯機１が給湯運転終了直後である場合は、冷水温度センサ１３の検出温度Ｔ０、出口温度センサ１４の検出温度Ｔ１、及び制御目標温度Ｔｓに基づいて混合弁３の開度θを設定して給湯運転を再開し、追い焚き運転終了直後である場合は、冷水温度センサ１３の検出温度Ｔ０、中間温度センサ１６の検出温度Ｔ２、及び制御目標温度Ｔｓに基づいて混合弁３の開度θを設定して給湯運転を再開する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水管から供給される冷水を加温して送出する給湯水路と浴槽から抽出した浴槽水を加温して前記浴槽に還流する追い焚き水路を共通の缶体に収めて共通の熱源で加熱する一缶二水路式水加熱器と、
前記給水管から供給される冷水と前記給湯水路から送出される温水を混合し給湯水を調製する混合弁と、
前記混合弁に供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度検出手段と、
前記給湯水路の出口の温水の温度Ｔ１を検出する出口温度検出手段と、
前記給湯水路の入口と出口の中間の温水の温度Ｔ２を検出する中間温度検出手段と、
前記給湯水の制御目標温度Ｔｓを設定する制御目標温度設定手段と、
前記給湯水の温度が前記制御目標温度Ｔｓになるように前記混合弁の開度θを調整するとともに前記熱源の運転を制御する制御手段と
を備えるとともに、
前記制御手段は、
給湯運転終了直後に給湯運転を再開する場合には、温度Ｔ０，Ｔ１，Ｔｓに基づいて設定された開度θにて運転を再開し、
追い焚き運転終了直後に給湯運転を再開する場合には、温度Ｔ０，Ｔ２，Ｔｓに基づいて設定された開度θにて運転を再開することを特徴とする給湯器。
【請求項２】
給水管から供給される冷水を加温して送出する給湯水路と浴槽から抽出した浴槽水を加温して前記浴槽に還流する追い焚き水路を共通の缶体に収めて共通の熱源で加熱する一缶二水路式水加熱器と、
前記給水管から供給される冷水と前記給湯水路から送出される温水を混合して給湯水を調製する混合弁と、
前記混合弁に供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度検出手段と、
前記給湯水路の出口の温水の温度Ｔ１を検出する出口温度検出手段と、
前記給湯水路の入口と出口の中間の温水の温度Ｔ２を検出する中間温度検出手段と、
前記給湯水の制御目標温度Ｔｓを設定する給湯温度設定手段と、
前記給湯水の温度が前記制御目標温度Ｔｓになるように前記混合弁の開度θを調整するとともに前記熱源の運転を制御する制御手段と
を備えるとともに、
前記制御手段は、
温度Ｔ０，ｍａｘ（Ｔ１，Ｔ２），Ｔｓに基づいて設定された開度θにて給湯運転を開始することを特徴とする給湯器。
【請求項３】
給水管から供給される冷水を加温して送出する給湯水路と浴槽から抽出した浴槽水を加温して前記浴槽に還流する追い焚き水路を共通の缶体に収めて共通の熱源で加熱する一缶二水路式水加熱器と、
前記給水管から供給される冷水と前記給湯水路から送出される温水を混合して給湯水を調製する混合弁と、
前記混合弁に供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度検出手段と、
前記給湯水路の出口の温水の温度Ｔ１を検出する出口温度検出手段と、
前記給湯水路の入口と出口の中間の温水の温度Ｔ２を検出する中間温度検出手段と、
前記給湯水の制御目標温度Ｔｓを設定する給湯温度設定手段と、
を備えた給湯器の制御方法において、
給湯運転終了直後に給湯運転を再開する場合には、温度Ｔ０，Ｔ１，Ｔｓに基づいて設定された開度θにて運転を再開し、追い焚き運転終了直後に給湯運転を再開する場合には、温度Ｔ０，Ｔ２，Ｔｓに基づいて設定された開度θにて運転を再開すること特徴とする給湯器の制御方法。
【請求項４】
給水管から供給される冷水を加温して送出する給湯水路と浴槽から抽出した浴槽水を加温して前記浴槽に還流する追い焚き水路を共通の缶体に収めて共通の熱源で加熱する一缶二水路式水加熱器と、
前記給水管から供給される冷水と前記給湯水路から送出される温水を混合して給湯水を調製する混合弁と、
前記混合弁に供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度検出手段と、
前記給湯水路の出口の温水の温度Ｔ１を検出する出口温度検出手段と、
前記給湯水路の入口と出口の中間の温水の温度Ｔ２を検出する中間温度検出手段と、
前記給湯水の制御目標温度Ｔｓを設定する給湯温度設定手段と、
を備えた給湯器の制御方法において、
温度Ｔ０，ｍａｘ（Ｔ１，Ｔ２），Ｔｓに基づいて設定された開度θにて給湯運転を開始することを特徴とする給湯器の制御方法。
【請求項５】
給水管から供給される冷水を加温して送出する給湯水路と浴槽から抽出した浴槽水を加温して前記浴槽に還流する追い焚き水路を共通の缶体に収めて共通の熱源で加熱する一缶二水路式水加熱器と、
前記給水管から供給される冷水と前記給湯水路から送出される温水を混合して給湯水を調製する混合弁と、
前記混合弁に供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度検出手段と、
前記給湯水路の出口の温水の温度Ｔ１を検出する出口温度検出手段と、
前記給湯水路の入口と出口の中間の温水の温度Ｔ２を検出する中間温度検出手段と、
前記給湯水の制御目標温度Ｔｓを設定する制御目標温度設定手段と、
前記熱源の運転及び前記混合弁の開度θを制御するコンピュータ
を備えた給湯器を制御するプログラムであって、
前記コンピュータ上で実行することにより前記コンピュータを請求項１又は２に記載の給湯器における制御手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯水路と追い焚き水路を有する一缶二水路式水加熱器と、前記給湯水路から送出される温水と給水管から供給される冷水を適宜の割合で混合して所望の温度に調整する混合弁を備える給湯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
給水管から供給される冷水を加熱して温水にして送出する給湯水路及び浴槽から流入する浴槽水を加熱して浴槽に還流する追い焚き水路を有する一缶二水路式水加熱器と、前記給湯水路から送出される温水と前記給水管から供給される冷水を適宜の割合で混合して所望の温度の混合水を調製する混合弁を備えた給湯器が知られている（特許文献１〜特許文献３）。
【０００３】
前記混合弁の開度は、前記混合弁から送出される給湯水の温度Ｔｍを検出する給湯水温度センサを備えて、ユーザが設定する制御目標温度Ｔｓと前記給湯水温度センサが検出する給湯水温度Ｔｍの差異に基づいてフィードバック制御されるが、給湯停止から時間が経過すると、給湯水温度Ｔｍは放熱により低下して、制御目標温度Ｔｓとの乖離が大きくなるので、前記混合弁は温水の混合比率を大きくする方向に動く。温水の混合比率を大きくした状態で給湯を再開すると、前記給湯水路で加熱された高温の温水が前記混合弁に流入するので、制御目標温度Ｔｓを超える高温の給湯水が前記混合弁から送出され、その後に前記混合弁は温水の混合比率を小さくする方向に動く。
【０００４】
そこで、特許文献１等に記載の給湯器では、給水管から供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度センサと、給湯水路の出口における温水の温度Ｔ１を検出する温水温度センサを備えて、給湯開始時の混合弁の混合比（＝冷水流量／給湯水流量）ｒを下記の式（１）によって算出して、混合弁の開度θを混合比ｒに対応する値に設定して、給湯を開始している。
【０００５】
ｒ＝（Ｔ１−Ｔｓ）／（Ｔ１−Ｔ０）                        （１）
【０００６】
【特許文献１】特開平７−９１７３９号公報
【特許文献２】特開平７−９１７４０号公報
【特許文献３】特開２００２−７１２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一缶二水路式水加熱器では給湯水路と追い焚き水路を共通の熱源で加熱しているため、給湯停止中に追い焚きだけを行っている場合でも、給湯水路は加熱される。そのため、給湯水路内に滞留する温水が加熱され、熱源に近い給湯水路の中間部分の温度Ｔ２が、熱源から遠い給湯水路の出口部分の温度Ｔ１よりも高くなる。そして、この温水温度Ｔ１に基づいて設定した混合弁の開度で給湯運転を再開すると、給湯水路の中間部分にあった高温の温水が混合弁に流入したときに給湯水の温度が急激に上昇し、給湯水の温度のオーバーシュートが発生する。
【０００８】
一方、給湯運転が行われた場合、給湯水路内の水温は給湯水路の入口から出口にかけて高くなるから、給湯水路の出口部分の温度Ｔ１は給湯水路の中間部分の温度Ｔ２よりも高くなる。したがって、給湯運転が終了した後に追い焚きが行われなかった場合に温水温度Ｔ２に基づいて設定した混合弁の開度で給湯運転を再開すると、給湯水路の出口部分にあった高温の温水が混合弁に流入するので、高温の給湯水が出湯する。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、給湯運転や追い焚き運転の停止後に給湯を再開した場合に生じる給湯水の温度のオーバーシュートを抑制することのできる一缶二水路式の給湯器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る給湯器の第１の構成は、給水管から供給される冷水を加温して送出する給湯水路と浴槽から抽出した浴槽水を加温して前記浴槽に還流する追い焚き水路を共通の缶体に収めて共通の熱源で加熱する一缶二水路式水加熱器と、前記給水管から供給される冷水と前記給湯水路から送出される温水を混合し給湯水を調製する混合弁と、前記混合弁に供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度検出手段と、前記給湯水路の出口の温水の温度Ｔ１を検出する出口温度検出手段と、前記給湯水路の入口と出口の中間の温水の温度Ｔ２を検出する中間温度検出手段と、前記給湯水の制御目標温度Ｔｓを設定する制御目標温度設定手段と、前記給湯水の温度が前記制御目標温度Ｔｓになるように前記混合弁の開度θを調整するとともに前記熱源の運転を制御する制御手段とを備えるとともに、前記制御手段は、給湯運転終了直後に給湯運転を再開する場合には、温度Ｔ０，Ｔ１，Ｔｓに基づいて設定された開度θにて運転を再開し、追い焚き運転終了直後に給湯運転を再開する場合には、温度Ｔ０，Ｔ２，Ｔｓに基づいて設定された開度θにて運転を再開することを特徴とする。
【００１１】
給湯運転中には給湯水路は通水しているため、給湯水路中間の温水温度Ｔ２よりも給湯水路出口の温度Ｔ１のほうが高い状態にある。そこで、給湯運転の停止直後に給湯運転を再開する場合、給湯水路中間の温水温度Ｔ２よりも高温の給湯水路出口の温度Ｔ１を基準に混合弁の開度θを決定し、その開度θで給湯運転を再開する。これにより、給湯水の温度のオーバーシュートは抑えられ、制御目標温度を大きく超える高温の給湯水の吐出が防止される。
【００１２】
なお、ここで「給湯運転終了直後」の「直後」とは、経過時間が短いことを意味するのではなく、事象を時系列に配列した時に、第１の事象と第２の事象の間に第３の事象が存在しないことを意味する。つまり、「給湯運転終了直後」とは、「給湯運転終了」と「給湯運転の再開」の間に「追い焚き運転」が行われていないことを意味する。
【００１３】
一方、追い焚き運転中には給湯水路は通水していない。従って、追い焚き運転中は、給湯水路出口よりも給湯水路中間のほうが熱源に近いため、給湯水路出口の温度Ｔ１よりも給湯水路中間の温水温度Ｔ２のほうが高い状態にある。そこで、追い焚き運転の停止直後に給湯運転を再開する場合、給湯水路中間の温水温度Ｔ２を基準に混合弁の開度θを決定し、その開度θで給湯運転を再開する。これにより、給湯開始直後に給湯水路内に滞留していた高温の温水が混合弁に流入しても、給湯水の温度のオーバーシュートは抑えられ、制御目標温度を大きく超える高温の給湯水の吐出が防止される。
【００１４】
ここで、「追い焚き運転終了直後」とは、「追い焚き運転終了」と「給湯運転の再開」の間に「給湯運転」が行われていないことを意味する。
【００１５】
本発明に係る給湯器の第２の構成は、給水管から供給される冷水を加温して送出する給湯水路と浴槽から抽出した浴槽水を加温して前記浴槽に還流する追い焚き水路を共通の缶体に収めて共通の熱源で加熱する一缶二水路式水加熱器と、前記給水管から供給される冷水と前記給湯水路から送出される温水を混合して給湯水を調製する混合弁と、前記混合弁に供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度検出手段と、前記給湯水路の出口の温水の温度Ｔ１を検出する出口温度検出手段と、前記給湯水路の入口と出口の中間の温水の温度Ｔ２を検出する中間温度検出手段と、前記給湯水の制御目標温度Ｔｓを設定する給湯温度設定手段と、前記給湯水の温度が前記制御目標温度Ｔｓになるように前記混合弁の開度θを調整するとともに前記熱源の運転を制御する制御手段とを備えるとともに、前記制御手段は、温度Ｔ０，ｍａｘ（Ｔ１，Ｔ２），Ｔｓに基づいて設定された開度θにて給湯運転を開始することを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、給湯器の給湯運転又は追い焚き運転の停止後に給湯運転を再開する場合、前記給湯水路出口における温水の温度Ｔ１と給湯水路中間の温水の温度Ｔ２のいずれか小さくない値ｍａｘ（Ｔ１，Ｔ２）を基準に混合弁の開度θが決定され、その開度で運転が再開される。これにより、給湯水の温度のオーバーシュートは抑えられ、制御目標温度を大きく超える高温の給湯水の吐出が防止される。
【００１７】
本発明に係る給湯器の制御方法の第１の構成は、給水管から供給される冷水を加温して送出する給湯水路と浴槽から抽出した浴槽水を加温して前記浴槽に還流する追い焚き水路を共通の缶体に収めて共通の熱源で加熱する一缶二水路式水加熱器と、前記給水管から供給される冷水と前記給湯水路から送出される温水を混合して給湯水を調製する混合弁と、
前記混合弁に供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度検出手段と、前記給湯水路の出口の温水の温度Ｔ１を検出する出口温度検出手段と、前記給湯水路の入口と出口の中間の温水の温度Ｔ２を検出する中間温度検出手段と、前記給湯水の制御目標温度Ｔｓを設定する給湯温度設定手段とを備えた給湯器の制御方法において、給湯運転終了直後に給湯運転を再開する場合には、温度Ｔ０，Ｔ１，Ｔｓに基づいて設定された開度θにて運転を再開し、追い焚き運転終了直後に給湯運転を再開する場合には、温度Ｔ０，Ｔ２，Ｔｓに基づいて設定された開度θにて運転を再開すること特徴とする。
【００１８】
本発明に係る給湯器の制御方法の第２の構成は、給水管から供給される冷水を加温して送出する給湯水路と浴槽から抽出した浴槽水を加温して前記浴槽に還流する追い焚き水路を共通の缶体に収めて共通の熱源で加熱する一缶二水路式水加熱器と、前記給水管から供給される冷水と前記給湯水路から送出される温水を混合して給湯水を調製する混合弁と、
前記混合弁に供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度検出手段と、前記給湯水路の出口の温水の温度Ｔ１を検出する出口温度検出手段と、前記給湯水路の入口と出口の中間の温水の温度Ｔ２を検出する中間温度検出手段と、前記給湯水の制御目標温度Ｔｓを設定する給湯温度設定手段とを備えた給湯器の制御方法において、温度Ｔ０，ｍａｘ（Ｔ１，Ｔ２），Ｔｓに基づいて設定された前記混合弁の開度θにて給湯運転を開始することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係るプログラムは、給水管から供給される冷水を加温して送出する給湯水路と浴槽から抽出した浴槽水を加温して前記浴槽に還流する追い焚き水路を共通の缶体に収めて共通の熱源で加熱する一缶二水路式水加熱器と、前記給水管から供給される冷水と前記給湯水路から送出される温水を混合して給湯水を調製する混合弁と、前記混合弁に供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度検出手段と、前記給湯水路の出口の温水の温度Ｔ１を検出する出口温度検出手段と、前記給湯水路の入口と出口の中間の温水の温度Ｔ２を検出する中間温度検出手段と、前記給湯水の制御目標温度Ｔｓを設定する制御目標温度設定手段と、前記熱源の運転及び前記混合弁の開度θを制御するコンピュータを備えた給湯器を制御するプログラムであって、前記コンピュータ上で実行することにより前記コンピュータを請求項１又は２に記載の給湯器における制御手段として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、給湯運転又は追い焚き運転の直後に給湯運転を再開した場合に生じる給湯水温度のオーバーシュートを防止できるので、安全性の高い給湯器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は本発明の実施例を示す給湯器の概略構成図である。図１に示すように給湯器１は、一缶二水路式水加熱器２と混合弁３及び後述するその他の要素から構成されている。一缶二水路式水加熱器２は、給湯水路４と追い焚き水路５を備えた缶体６の下部に燃焼機７を備えている。給湯水路４には給水管８から冷水が供給され、前記冷水は給湯水路４内で加熱されて温水になって混合弁３に送出される。混合弁３は前記温水と給水管８から供給される冷水を適宜の比率で混合して給湯管９に送出する。なお、混合弁３における前記温水と前記冷水の混合比率は制御手段１０によって制御される。追い焚き水路５には浴槽１１から浴槽水がポンプ１２によって圧送され、追い焚き水路５内で加熱されて、浴槽１１に還流する。また、１３は給水管８から供給される冷水の温度Ｔ０を検出する冷水温度センサ、１４は給湯水路４の出口における温水の温度Ｔ１を検出する出口温度センサ、１５は混合弁３から送出される給湯水の温度Ｔｍを検出する給湯水温度センサ、１６は給湯水路４の中間にあって、給湯水路４の入口と出口の中間の温水の温度Ｔ２を検出する中間温度センサである。また、１７は給湯管９の先端に備えられた給湯栓である。
【００２３】
さて、制御手段１０は、運転履歴記憶部１０１、給湯温度設定部１０２、及び混合比制御部１０３を備えている。運転履歴記憶部１０１は、給湯の開始／停止および追い焚きの開始／停止履歴を記憶するロガーである。給湯温度設定部１０２は混合弁３から送出される混合水の制御目標温度Ｔｓを使用者が設定するインターフェイスである。混合比制御部１０３は制御目標温度Ｔｓ、冷水温度センサ１３で検出される温度Ｔ０、出口温度センサ１４で検出される温度Ｔ１、中間温度センサ１６で検出される温度Ｔ２及び給湯水温度センサ１５で検出される温度Ｔｍに基づいて、混合弁３の開度を決定して混合弁３に指令する制御モジュールである。
【００２４】
図２は、一缶二水路式水加熱器２の缶体６の外形図であり、図２（ａ）は全体斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ方向から見た部分斜視図である。図２において、１８は給湯水路４の入口継ぎ手であり、１９は給湯水路４の出口継ぎ手である。つまり、給水管８（図２では図示せず）から入口継ぎ手１８を通って、供給された冷水は給湯水路４内で加熱されて温水になって出口継ぎ手１９を通って混合弁３（図２では図示せず）に送出される。なお、２０は給湯水路４及び追い焚き水路５の伝熱面積を増大するために、給湯水路４及び追い焚き水路５に多数取り付けられた吸熱フィンである。また、２１は中間温度センサ１６（図２では図示せず）の取付フランジである。
【００２５】
図３は混合比制御部１０３において、給湯停止時の混合弁３の混合比ｒを決定する手順を示すフローチャートである。以下、図３に示したステップ番号を引用しながら、この手順を説明する。
【００２６】
（ステップ１）運転履歴記憶部１０１から追い焚き運転履歴を読み出し、前回の給湯運転の終了後に追い焚き運転が行われて終了していれば、ステップ２に進み、そうでなければステップ３に進む。
【００２７】
（ステップ２）温水温度Ｔｃに、中間温度センサ１６で検出される中間温水温度Ｔ２を代入し、ステップ４に進む。
【００２８】
（ステップ３）温水温度Ｔｃに、出口温度センサ１４で検出される出口温水温度Ｔ１を代入し、ステップ４に進む。
【００２９】
（ステップ４）下記の式（２）に従って、混合比ｒを算出して終了する。
【００３０】
ｒ＝（Ｔｃ−Ｔｓ）／（Ｔｃ−Ｔ０）
ただし、ｒ≦０ならば、ｒ＝０                                    （２）
【００３１】
図４は混合比制御部１０３において、給湯待機時の混合弁３の混合比ｒを決定する別の手順を示すフローチャートである。以下、図４に示したステップ番号を引用しながら、この手順を説明する。
【００３２】
（ステップ５）温水温度Ｔｃに、Ｍａｘ（Ｔ１，Ｔ２）すなわち、中間温度センサ１６で検出される中間温水温度Ｔ２あるいは出口温度センサ１４で検出される出口温水温度Ｔ１の何れか小さくない値を代入し、ステップ６に進む。
【００３３】
（ステップ６）前述の式（２）に従って、混合比ｒを算出して終了する。
【００３４】
なお、混合比制御部１０３内には混合比ｒと混合弁３の開度θの対応関係を示すテーブルを備えて、混合比制御部１０３は混合比ｒに対応する開度θを混合弁３に指令する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例を示す給湯器の概略構成図である。
【図２】一缶二水路式水加熱器の缶体の斜視図である。
【図３】給湯再開時の混合弁の混合比を決定する手順を示すフローチャートである。
【図４】給湯再開時の混合弁の混合比を決定する別の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１  給湯器
２  一缶二水路式水加熱器
３  混合弁
４  給湯水路
５  追い焚き水路
６  缶体
７  燃焼機
８  給水管
９  給湯管
１０  制御手段
１１  浴槽
１２  ポンプ
１３  冷水温度センサ
１４  出口温度センサ
１５  給湯水温度センサ
１６  中間温度センサ
１７  給湯栓
１８  入口継ぎ手
１９  出口継ぎ手
２０  吸熱フィン
２１  取付フランジ
１０１  運転履歴記憶部
１０２  給湯温度設定部
１０３  混合比制御部
【図１】
2007139280.tif 000003
【図２】
2007139280.tif 000004
【図３】
2007139280.tif 000005
【図４】
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