(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
止水状態でバーナの燃焼による熱交換器の加熱を、器具の放熱状態によって所定温度まで低下した場合に行い、器具内の水温を所定温度範囲に維持可能とした保温機能付給湯器であって、
前記熱交換器を含む下流側に、前記器具内の水温を検出する水温検出手段を、前記熱交換器より上流側に、前記器具への入水温度を検出する入水温検出手段を夫々備え、前記バーナの燃焼終了後の所定時間経過後で次回の燃焼前に、前記水温検出手段による前記器具内の水温と、前記入水温検出手段による前記入水温度とを比較し、前記器具内の水温と前記入水温度との差が所定値以下の場合は前記器具内の水の微少漏れと判断することを特徴とする保温機能付給湯器。
【請求項２】
器具内の水温と入水温度との差が所定値以下の場合が連続して複数回発生した場合に微少漏れと判断する請求項１に記載の保温機能付給湯器。
【請求項３】
水温検出手段を、熱交換器におけるバーナに最も近い吸熱管の近傍に配置した請求項１又は２に記載の保温機能付給湯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、止水状態でバーナの燃焼による熱交換器の加熱を器具の放熱状態によって所定温度まで低下した場合に行い、器具内の水温を所定温度範囲に維持可能とした保温機能付給湯器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、給湯器は、器具の出湯側に設けられた蛇口を開栓することで器具内に通水され、これを水量センサが検知すると、バーナが点火されて熱交換器を通過する水を加熱して所定温度の湯を供給し、蛇口が閉栓されて器具内の通水が停止し、これを水量センサが検知すると、バーナが消火されて器具の運転が停止する構成となっている。
そして、このような給湯器は、使用開始時に器具内に貯留していた水が送出され、出湯温度の立上りに時間がかかることから、給湯器を使わない止水状態でバーナを所定の加熱量で燃焼させて、器具内の水温を所定温度範囲に維持しておき、給湯器を使用する際には迅速な立上りで設定温度での出湯を得て使い勝手を向上させる保温機能を付与したものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、出湯側の蛇口の閉栓が不十分であると、器具内の水が微少漏れを起こす。これが水量センサが検知できる範囲外の漏れであると、器具も運転されず、ユーザーが気づかない間は水が無駄に排出されることになる。特に、上記保温機能付給湯器において微少漏れが生じると、水の無駄は勿論、保温後の放熱時間が短く、即ち温度低下が速くなることで、保温燃焼の間隔が短くなると共に、バーナの点火回数も増加する。よって、内胴の劣化が促進されて寿命の短縮化に繋がり、燃料ガスの無駄にもなってしまう。
【０００４】
そこで、請求項１に記載の発明は、保温機能の実行の際にこのような微少漏れを確実に検知して、水や燃料ガスの無駄、器具の劣化等を効果的に防止できる保温機能付給湯器を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、前記熱交換器を含む下流側に、前記器具内の水温を検出する水温検出手段を、前記熱交換器より上流側に、前記器具への入水温度を検出する入水温検出手段を夫々備え、前記バーナの燃焼終了後の所定時間経過後で次回の燃焼前に、前記水温検出手段による前記器具内の水温と、前記入水温検出手段による前記入水温度とを比較し、前記器具内の水温と前記入水温度との差が所定値以下の場合は前記器具内の水の微少漏れと判断することを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、より確実に微少漏れの判断を行うために、器具内の水温と入水温度との差が所定値以下の場合が連続して複数回発生した場合に微少漏れと判断するものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の目的に加えて、精度の高い器具内水温の検出を可能として微少漏れの判断に伴う入水温度との差を正確に得るために、水温検出手段を、熱交換器におけるバーナに最も近い吸熱管の近傍に配置したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、保温機能付給湯器（以下「給湯器」と略称する）の概略図で、給湯器１は、内部に燃焼室を形成する内胴２内に、接続された給水管３からの水をバーナ４の燃焼熱で加熱する熱交換器５を備え、熱交換器５には、加熱された湯を送り出す出湯管６が接続される。給水管３には、給水管３を通る水の温度を検出する入水温検出手段としての入水温センサ７、水の流量を検出する水量センサ８とが設けられる一方、出湯管６には、出湯管６を通る水の温度を検出する出湯温センサ９が設けられ、各センサの検出信号はコントローラ１０に入力される。又、バーナ４へのガス流路には、上流側から、元電磁弁１１、比例制御弁１２、メイン電磁弁１３が夫々設けられ、これらの弁もコントローラ１０によって開閉制御される。更に、コントローラ１０には、運転スイッチや設定温度の調整ボタン、保温制御用の保温スイッチ１５等を備えたリモコン１４の他、バーナ４点火用の点火電極１６，炎検知用のフレームロッド１７が夫々接続されている。
【０００７】
よって、この給湯器１においては、出湯管６に接続された図示しない蛇口の開栓により、器具内に通水して水量センサ８がこれを検知すると、コントローラ１０は、元電磁弁１１とメイン電磁弁１３とを夫々開弁させ、図示しないイグナイタを作動させて点火電極１６を連続スパークさせると共に、比例制御弁１２を所定の開度で開弁させてバーナ４へ点火する。その後、コントローラ１０は、リモコン１４の調整ボタンで設定された設定温度で出湯されるように、入水温センサ７から得られる初期水温から必要な加熱量を演算して、比例制御弁１２の開度を調整すると共に、出湯温センサ９から得られる検出温度を基に、出湯温度が設定温度と一致するように比例制御弁１２の開度を補正制御する。
【０００８】
又、図２は、熱交換器５における吸熱管の通水順路を示す説明図で、ここでは、バーナ４に最も近い真上の吸熱管Ｂの下流側近傍に、水温検出手段としてサーミスタ等の温度センサ１８を配置しており、コントローラ１０は、リモコン１４に設けた保温スイッチ１５がＯＮされると、温度センサ１８から得られる検出温度を監視して、器具内の水温が所定温度まで低下すると、止水状態で器具内に水を貯留させたまま、バーナ４を所定のインプットで数秒間燃焼させ、これを器具の放熱による温度低下の状況に応じて行い、器具内の水温を一定の温度に保持させる保温制御を実行可能としているが、その保温制御中に、蛇口の不十分な閉栓による水の微少漏れがある場合にはこれを検知して、ユーザーへの報知を行う微少漏れ検知制御を実行している。以下、この微少漏れ検知制御を図３のフローチャートに従って説明する。
まず、Ｓ１の判別で前回の保温燃焼の実行が確認される。先に保温燃焼が実行されないと、微少漏れ検知に伴う器具内水温の放熱状態の監視が行えないからである。よって、ここで保温燃焼がされていなければ、Ｓ２で保温燃焼が実行される。次に、Ｓ３の判別で、保温燃焼の終了から５分以上（外気温度が低い場合、点火間隔に制限がないと連続的に点火を行い、内胴の劣化が進行しやすいので、最低５分以上の点火間隔をあけるようにしている）の経過が確認されると、Ｓ４で温度センサ１８からの検出温度、即ち器具内水温が保温開始温度以下まで低下したか否かを判別する。温度低下を確認すれば、Ｓ１に戻るが、前回の保温燃焼の実行は確認できるから、Ｓ５へ移り、ここで温度センサ１８からの器具内水温と入水温センサ７からの入水温度との差が、２deg 以下（マイナス温度も含む）か否かを判別する。
【０００９】
これは、保温燃焼後の器具内水温が短時間で入水温度と略等しくなるまで低下していた場合、微少漏れにより器具内の水が置換されたと判断できるからで（例えば、器具の保有水量が７００ｍｌとして、０．１４リットル／min 以上の微少漏れがあると、燃焼終了後５分で器具内の水が全て置換される）、ここで２deg 以下でなければ、Ｓ２で次回の保温燃焼が実行される。
次に、Ｓ５の判別で入水温度との差が２deg 以下であれば、次のＳ６で、この２deg 以下の状態が複数のｘ回連続して現れるか否かを判別する。このように複数回の確認を行うのは微少漏れ判断の確実を期すためで、ここでｘ回に達すれば、微少漏れ有りと判断して、Ｓ７でその後の保温制御を中止し、Ｓ８でブザーや停止表示等による報知を行う。尚、Ｓ６の判別でｘ回に達しない場合は、Ｓ２で次回の保温燃焼が実行されることになる。
【００１０】
このように上記実施の形態では、保温制御中に微少漏れを確実に検知して、保温制御の中止や報知といった対処が可能となるため、水や燃料ガスの無駄がなくなって料金の節約に繋がり、経済的な効果が得られる。又、保温燃焼の間隔や回数が適正となるため、器具の劣化の進行を防止して寿命の短縮化を抑制することもできる。
又、器具内の水温検出手段として、熱交換器５における吸熱管Ｂの下流側近傍に設けた温度センサ１８を利用しているから、バーナ４の加熱による温度変化を敏感に検知して、器具内の水温を正確に検出可能となり、微少漏れ判断に伴う入水温度との差を正確に得ることができる。
【００１１】
尚、微少漏れ判断に伴う器具内水温と入水温度との差（所定値）は、２deg 以下に限らず、器具の保有水量等に応じて適宜増減可能であるが、この所定値を大きくすれば、少ない微少漏れに伴う器具内水温の低下に対応でき、より好ましい形態となる。又、ここでは水温検出手段として熱交換器５内の温度センサ１８を利用しているが、温度センサ１８を省略し、出湯温センサ９から得られる検出温度をそのまま器具内水温として微少漏れ検知制御に利用することができる。この場合、温度センサ１８に比べて器具内の水温把握の正確性は若干低下するものの、部品の兼用による構成の合理化とコストダウンとを達成することができる。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、保温制御中に微少漏れを確実に検知して、保温制御の中止や報知といった対処が可能となるため、水や燃料ガスの無駄がなくなって料金の節約に繋がり、経済的な効果が得られる。又、保温燃焼の間隔や回数が適正となるため、器具の劣化の進行を防止して寿命の短縮化を抑制することもできる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、器具内の水温と入水温度との差が所定値以下の場合が連続して複数回発生した場合に微少漏れと判断することで、より確実に微少漏れの判断を行うことができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、水温検出手段を、熱交換器におけるバーナに最も近い吸熱管の近傍に配置したことで、精度の高い器具内水温の検出を可能として微少漏れの判断に伴う入水温度との差を正確に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】保温機能付給湯器の概略図である。
【図２】熱交換器における吸熱管の通水順路を示す説明図である。
【図３】微少漏れ検知制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１・・保温機能付給湯器、２・・内胴、３・・給水管、４・・バーナ、５・・熱交換器、６・・出湯管、７・・入水温センサ、１０・・コントローラ、１４・・リモコン、１５・・保温スイッチ、１８・・温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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