(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンク内の水を加熱する加熱器と、前記貯湯タンク内の水位を検出する水位検出器と、この水位検出器の出力が所定値以下のときに前記加熱器の加熱動作を停止する制御部とを備えた給湯装置において、給湯流量を検出する流量検出器を設け、前記制御部はこの流量検出器からの出力が通常の給湯時の所定範囲内にあるときは加熱器の加熱動作を行い、通常の給湯時の所定範囲外にあるときは水位検出器からの出力に基づいて貯湯タンク内の水位を判定し、加熱器の加熱動作を行うようにしたことを特徴とする給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、温水の沸き上げ動作を行う給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来の給湯装置のシステム構成図、図３は給湯装置の制御系のブロック図、図４は沸き上げ動作のフローチャート図である。図２において、１は給湯装置本体、２はその本体１内に配設される貯湯タンクであり、そのタンク２の下部に位置する給水入り口部に配管を介して減圧弁３および圧力検出器４が設けられる。また、貯湯タンク２の上部に位置する給湯出口部に配管を介して逃し弁５が設けられる。前述の減圧弁や逃し弁５は貯湯タンク２内の圧力を一定に保つために設けられる。６は貯湯タンク２内に配設されて水を昇温する発熱体、７は貯湯タンク２の外壁部に取り付けられて水の温度を検出する温度検出器である。８は貯湯タンク２内の温水の沸き上げ温度を制御する制御部、９は制御部８からの出力に基づいてアラームを表示するアラーム表示装置である。
【０００３】
次に、給湯装置の沸き上げ動作について、図３に示すブロック図および図４に示すフローチャート図を併用して説明する。通電制御を開始した場合に（ステップＳ１００）、圧力検出器４は貯湯タンク２内の水の水頭圧即ち水位を検出する（Ｓ１０１）。そして、制御部８は圧力検出器４の検出値が所定値Ｐ１以上であるかどうかを判断する（ステップＳ１０２）。ここで、仮にＹＥＳ即ち前述の検出値が所定値Ｐ１以上であると判定された場合に、制御部８は貯湯タンク２内に所定水位Ｈ１以上の水が有ると判断して発熱体６への通電を開始する（ステップＳ１０３）。なお、前述の所定値Ｐ１は貯湯タンク２内に所定水位の水が有るかどうかを見極める水頭圧の閾値である。
【０００４】
この後で、制御部８は温度検出器７の検出値から貯湯タンク２内の温水の温度が例えば沸き上げ温度９０℃以上であるかどうかを判断する（ステップＳ１０４）。ここで、仮にＮＯ即ち前述の検出値が９０℃以下であると判定された場合に、発熱体６への通電を続行する。また、仮にＹＥＳ即ち前述の検出値が９０℃以上であると判定された場合に発熱体６への通電を停止し（ステップＳ１０５）、通電制御を終了する（ステップＳ１０６）。
【０００５】
また、前述の圧力検出器４からの検出値が所定値Ｐ１以上であるかどうかを判断する（ステップＳ１０２）過程で、ＮＯ即ち検出値が所定値Ｐ１以下であると判定された場合に、貯湯タンク２内の水位が所定水位Ｈ１を下回っていると判断し、アラーム表示装置９によりアラームを発する（ステップＳ１０７）。その直後に、発熱体６への通電を禁止して（ステップＳ１０８）、通電制御を終了する（ステップＳ１０６）。
こうした、フローチャートの動作内容により例えば貯湯タンク２を新たに据え付けたり又は貯湯タンク２内の清掃作業のために貯留水を全部排出させ、その後で空状態にある貯湯タンク２内に水を供給する過程で所定通りの水位になったことを確認して沸き上げ動作を開始する。これに伴い、発熱体６による空焚きを防止することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の給湯装置は、前述のように制御部は圧力検出器の検出値即ち水頭圧の大きさに基づいて貯湯タンク内に所定水位の水が有るかどうかを判断し、沸き上げ動作を実行している。しかし、貯湯タンクが例えば高層マンションなどの屋上に設置されて階下で浴槽、台所、シャーワなどの同時給湯が起こった場合に、給水量よりも給湯量の方が著しく多くなる。これにより、貯湯タンクの給水部と給湯部とに圧力差が生じることで、そのタンク内は負圧状態となって水頭圧が低い状態となる。したがって、制御部は貯湯タンク内に所定水位以上の水が有るにも係わらず、水が殆ど無いと誤判断してしまう。このために、通電制御を開始した場合に発熱体への通電が禁止されて沸き上げ動作が行われないという問題があった。なお、給水入り口部に設けられる減圧弁の内部に水中の塵等が堆積した場合に給水量が非常に少なくなり、前述の同時給湯が起こったときは貯湯タンク内の負圧度は益々高くなって水無しの誤判断が顕著に現れる。
【０００７】
この発明は、前述のような問題点を解決するためになされたもので、給湯量が多くなることによる貯湯タンク内の負圧状態に制約されることがなく、貯湯タンクの据え付け時などにおいて空状態の貯湯タンク内に水を供給する過程で、常に水位を正確に判断して沸き上げ動作を行うと共に発熱体による空焚きを未然に防止することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る給湯装置は、貯湯タンク内の水を加熱する加熱器と、貯湯タンク内の水位を検出する水位検出器と、水位検出器の出力が所定値以下のときに加熱器の加熱動作を停止する制御部とを備えた給湯装置において、給湯流量を検出する流量検出器を設け、制御部は流量検出器からの出力が通常の給湯時の所定範囲内にあるときは加熱器の加熱動作を行い、通常の給湯時の所定範囲外にあるときは水位検出器からの出力に基づいて貯湯タンク内の水位を判定し、加熱器の加熱動作を行うようにしたものである。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、この発明の給湯装置に係る実施の形態１における沸き上げ動作のフローチャート図である。なお、この実施の形態１の給湯装置のシステム構成図および制御系のブロック図は従来例と殆ど同じであるが、この発明によれば図２に示す従来のシステム構成図において貯湯タンク２の給湯出口部に接続した配管に流量検出器１０を設けている。
【００１６】
次に、給湯装置の沸き上げ動作について図１に示すフローチャート図を併用して説明する。通電制御を開始した場合に（ステップＳ１００）、貯湯タンク２の給湯出口部に設けられた流量検出器１０は水の流量を検出し（ステップＳ１０１）、この後で制御部８は水流量が所定値Ｆ１例えば２Ｌ／ｍｉｎ以上であるかどうかを判断する（ステップＳ１０２）。なお、前述の所定値Ｆ１は貯湯タンク２内に所定水位以上の水が有るかどうかを見極める流量の閾値である。ここで、仮にＮＯ即ち流量検出器１０からの検出値が所定値Ｆ１以上でない場合に、制御部８は貯湯タンク２内の水位が所定以下であると判断する。そして、この後で水位の判断精度を高める目的により、圧力検出器４で貯湯タンク２内の水頭圧を検出する（ステップＳ１０３）。次に、制御部８は圧力検出器４からの検出値が所定値Ｐ１以上であるかどうかを判断する（ステップＳ１０４）。これ以降のフロー（ステップＳ１０６〜ステップＳ１１１）の動作内容は従来例のステップＳ１０３〜ステップＳ１０６と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００１７】
また、制御部８は水の流量が所定値Ｆ１以上であるかどうかを判断する（ステップＳ１０２）過程で、ＹＥＳ即ち流量検出器１０からの検出値が所定値Ｆ１以上の場合に、制御部８はさらに水の流量が所定値Ｆ２例えば２５Ｌ／ｍｉｎ以下であるかどうかを判断する（ステップＳ１０５）。なお、前述の所定値Ｆ２を新たな判断基準値として設定した理由は、給湯装置本体を据え付けて貯湯タンク２内が空状態の時点で給水を開始した直後に、流量検出器１０が空気の流量を検出してしまう。これにより、流量検出器１０は通常の水の流量例えば２５Ｌ／ｍｉｎよりも高い値を出力するので、制御部８は貯湯タンク２内の水位が所定以下であるにも係わらず、所定水位以上の水が有ると誤判断する。したがって、発熱体６による空焚きを起こすことになり、これを未然に防止する目的で所定値Ｆ２を判断基準値としたものである。
【００１８】
また、水の流量が所定値Ｆ２以下であるかどうかを判断する過程で（ステップＳ１０５）、仮にＮＯ即ち流量検出器１０からの検出値が所定値Ｆ２以下でない場合に、制御部８は流量検出器１０が空気量を検出したと判断する。そして、貯湯タンク２内の水位を正確に判断する目的により圧力検出器４で水頭圧を検出する（ステップＳ１０３）。次に、制御部８は圧力検出器４からの検出値が所定値Ｐ１例えば３５ｋｐａ以上であるかどうかを判断する（ステップＳ１０４）。なお、前述の所定値Ｐ１は従来例と同様に貯湯タンク２内に所定水位以上の水が有るかどうかを見極める水頭圧の閾値である。ここで、仮にＹＥＳ即ち圧力検出器４からの検出値が所定値Ｐ１以上の場合に、制御部８は貯湯タンク２内に所定水位以上の水が有ると判断して最初の判断結果即ち流量検出器１０に基づいた判断結果を更新処理する。こうした現象は、流量検出器１０が何らかの理由で誤動作を発生した場合に起こるものと推測する。これ以降のフロー（ステップＳ１０６〜ステップＳ１０９）の動作内容は従来例のステップＳ１０３〜ステップＳ１０６と同様であるので、ここでは説明を省略する。
また、仮にＮＯ即ち圧力検出器４からの検出値が所定値Ｐ１以上でない場合に、制御部８は貯湯タンク２内の水位が所定以下であると最終判断し、この状態をアラーム表示装置９によりアラーム発生させる（ステップＳ１１０）。そして、その直後に発熱体６への通電を禁止して（ステップＳ１１１）、通電制御を終了する（ステップＳ１０９）。なお、水が所定以下である状態をアラーム表示させることがなく、発熱体６への通電を禁止して通電制御を終了しても良い。
【００１９】
また、ここで仮にＹＥＳ即ち流量検出器１０からの検出量が所定値Ｆ２以下の場合に、制御部８は流量検出器１０が空気量を検出せず、水の流量のみを検出したと判断する。そして、貯湯タンク２内に所定水位以上の水が有ると判断し、発熱体６への通電を開始する（ステップＳ１０６）。これ以降のフロー（ステップＳ１０７〜ステップＳ１０９）の動作内容については、従来例のステップＳ１０４〜ステップＳ１０６と同様であるので説明を省略する。
【００２０】
なお、実施の形態１において、貯湯タンク２内に所定水位以上の水が有るかどうかを正確に判断するために、前述のように圧力検出器４と流量検出器１０とを用いる他に、流量検出器１０と水位検出器との組み合わせで目的を達成しても良い。また、貯湯タンク２内の水を昇温する加熱手段は発熱体６の他に、例えばヒートポンプ式の熱交換器を用いても良い。
【００２１】
以上のように、こうした構成を有する給湯装置は貯湯タンク２の据え付け時などにおいて、貯湯タンク２内が空状態の時点で給水を開始した直後に通電制御を開始した場合でも、発熱体６への通電を禁止して空焚きを防止すると共に、所定水位以上の水が有ることを正確に判断した上で沸き上げ動作を行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されるので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２３】
この発明に係る給湯装置は、貯湯タンク内の水を加熱する加熱器と、貯湯タンク内の水位を検出する水位検出器と、水位検出器の出力が所定値以下のときに加熱器の加熱動作を停止する制御部とを備えた給湯装置において、貯湯タンク内の水を加熱する加熱器と、貯湯タンク内の水位を検出する水位検出器と、水位検出器の出力が所定値以下のときに加熱器の加熱動作を停止する制御部とを備えた給湯装置において、給湯流量を検出する流量検出器を設け、制御部は流量検出器からの出力が通常の給湯時の所定範囲内にあるときは加熱器の加熱動作を行い、通常の給湯時の所定範囲外にあるときは水位検出器からの出力に基づいて貯湯タンク内の水位を判定し、加熱器の加熱動作を行うようにしたので、貯湯タンクの据え付け時などにおいて空状態のタンク内に水を供給する過程で所定水位以上の水が有るかどうかを正確に判断して沸き上げ動作を行い、かつ発熱体による空焚きを防止する給湯装置を得ることができる。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の給湯装置に係る実施の形態１の沸き上げ動作処理を示すフローチャート図である。
【図２】  従来の給湯装置を示すシステム構成図である。
【図３】  従来の給湯装置の制御系ブロック図である。
【図４】  従来の沸き上げ動作処理を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１  給湯装置本体、２  貯湯タンク、３  減圧弁、４  圧力検出器、５  逃がし弁、６  発熱体、７  温度検出器、８  制御部、９  アラーム表示装置、１０  流量検出器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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