(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通水される水を燃料ガスの燃焼熱により加熱するバーナと、
上記バーナへのガス供給路を開閉する開閉弁
を備えた給湯器において、
上記バーナへのガス供給路の開度を調整するガス量調整弁と、
出湯温度を設定温度に近づけるように上記ガス量調整弁の制御量を演算して該ガス量調整弁を駆動制御する弁制御手段と、
上記制御量に対応した値或は制御結果に対応した値を積算することでガス供給量を計量するガス計量手段と、
使用可能なガス量に対応した残量データが予め記憶された記憶媒体から該残量データを読込むと共に、上記ガス計量手段により計量したガス供給量に基づいて該残量データを減算して書き換える読み書き手段と、
上記残量データが所定値以上でない場合には、上記開閉弁を閉じて上記バーナへのガスの供給を禁止する供給禁止手段とを備え、
上記読み書き手段を、上記バーナを備える器具本体とは独立に設けるとともに、該読み書き手段を上記器具本体から着脱可能とし、該器具本体に読み込み手段が一度も接続されたことがない場合には上記供給禁止手段によるガスの供給禁止を行わないことを特徴とする給湯器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通水される水をガスの燃焼熱により加熱する給湯器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、プリペイドカードが挿入されることによりプロパンガス等の燃料ガスの供給を可能にするといったガス供給制御装置が考えられている。このようなガス供給制御装置は、ガス供給路を遮断する遮断弁と使用ガス量を計量する計量部とを備え、プリペイドカードが挿入されることにより残量がある間はガス供給路を開いてガスの使用を可能とし、ガス使用量を計量して残量を減算していく。その後、残量が０となった時点で遮断弁によりガス供給路を遮断してガスを使用不可能とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各家庭のガス引込口に遮断弁と計量部とを備えたガス供給制御装置を設置しなければならないため設置費用が高くなるといった問題があった。特にガス器具として給湯器のみを使用している場合に、わざわざガス供給制御装置を設けるのも過剰設備となり、好ましくない。
本発明の給湯器は上記課題を解決し、ガス供給制御装置の設置費用を安くすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の給湯器は、
通水される水を燃料ガスの燃焼熱により加熱するバーナと、
上記バーナへのガス供給路を開閉する開閉弁
を備えた給湯器において、
上記バーナへのガス供給路の開度を調整するガス量調整弁と、
出湯温度を設定温度に近づけるように上記ガス量調整弁の制御量を演算して該ガス量調整弁を駆動制御する弁制御手段と、
上記制御量に対応した値或は制御結果に対応した値を積算することでガス供給量を計量するガス計量手段と、
使用可能なガス量に対応した残量データが予め記憶された記憶媒体から該残量データを読込むと共に、上記ガス計量手段により計量したガス供給量に基づいて該残量データを減算して書き換える読み書き手段と、
上記残量データが所定値以上でない場合には、上記開閉弁を閉じて上記バーナへのガスの供給を禁止する供給禁止手段とを備え、
上記読み書き手段を、上記バーナを備える器具本体とは独立に設けるとともに、該読み書き手段を上記器具本体から着脱可能とし、該器具本体に読み込み手段が一度も接続されたことがない場合には上記供給禁止手段によるガスの供給禁止を行わないことを要旨とする。
【００１１】
第１発明によれば、記憶媒体から予め記憶された使用可能なガス量に対応した残量データを読込む。ここで、使用可能なガス量に対応した残量データとは、特定の単位に限定されるものではなく、例えばガスの体積や重量，プリペイド金額，或はガス量に対応した度数等を意味する。
そして、出湯温度を設定温度に近づけるように比例弁の制御量を演算して比例弁を駆動制御するとともに、バーナに供給されるガス量を計算する。ここで、バーナに供給されるガス流量は、比例弁の制御量によって決まるため、制御量に対応した値或は制御結果に対応した値を積算することでバーナに供給されるガス量を計量することができる。尚、制御量に対応した値或は制御結果に対応した値とは、制御量から導き出すことができる値、或は制御量を導き出すことができる値、或は制御量それ自体を意味する。例えば、バーナへのガス流量やバーナの燃焼量，水に与えた熱量，比例弁への出力値等がある。
次いで、計量したガス量に基づいて残量データを減算して書き換える。この際、
残量データが所定値以上でない場合には、開閉弁を閉じてバーナへのガスの供給を禁止する。そのため、所定値を例えば０として設定すれば、ガスの使用を残量データの範囲に制限することができる。また残量データが所定値以上ある場合にのみガス供給を可能とするため、残量データが読み込めない状況でも使用を禁止することができる。しかもこのようなガス供給制御を給湯器で行うことができるため、新たにガス供給制御装置を設ける必要がない。
【００１２】
また、上記給湯器は、読み書き手段をバーナを備える器具本体と独立に設けることで、器具本体を屋外に設置した場合にも、読み書き手段を屋内に設置することができる。さらに、読み書き手段を器具本体から着脱可能とし、器具本体に読み書き手段が一度も接続されたことがない場合には供給禁止手段によるガスの供給禁止を行なわないようにされている。そのため、供給禁止手段によるガスの供給禁止機能が不要なケースでは、読み書き手段を接続しなければそのまま自由にガスを使うことができ、他方ガスの供給禁止機能が必要なケースでは、読み書き手段を一度接続すればその機能を維持する。従って、同じ器具をケース分けして使うことができる。しかも、ガスの供給禁止を行なわないのは読み書き手段が一度も接続されたことがない場合であり、ガスの供給禁止機能が必要なケースで使用されている場合には読み書き手段を外しても自由にガスを使用することができないため、不正使用を防止することができる。
【００１４】
なお、請求項１記載の給湯器に、上記残量データが上記所定値より大きく設定される第２所定値まで下降した場合にその旨を報知する報知手段を設けることも可能である。この場合、残量データが所定値より大きく設定される第２所定値まで下降した場合にその旨を報知するため、残量データが所定値を下回る前に、使用者に残量データが少なくなったことを知らせることができる。
【００１５】
また、使用可能な記憶媒体の例としては、メモリ内蔵で器具から挿抜可能なカードや、磁気カードが挙げられる。特にメモリ内蔵のカードを用いた場合には、メモリの記憶するデータを書き換えることで同一のカードを継続して使用できるため、カードの発行コストを低減させることができる。更に、残量データの書き換えの際に外へ持出す場合に携帯しやすい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の給湯器の好適な実施例について説明する。
図１は、本発明の一実施例としての給湯器の概略構成図である。この給湯器は大別して、屋外に設置される給湯器本体１０と、屋内に設置されるカード挿入口付リモコン３０とからなる。
【００１９】
給湯器本体１０は、給水路１１と出湯路１２とが接続される熱交換器１３と、熱交換器１３を流れる水を加熱するためのバーナ１４と、燃焼制御を司る本体制御部１５とを備え、給水路１１には入水流量を検出する流量センサ１６と入水温度を検出する入水温度センサ１７とが、出湯路１２には出湯温度を検出する出湯温度センサ１８が設けられる。またバーナ１４にガスを供給するガス供給路１９には、流路を開閉するメイン電磁弁２０，元電磁弁２１と、通電量に応じて開度を変化してガス供給量を調節する比例弁２２とが設けられる。
【００２０】
本体制御部１５は、図示しない周知の算術論理演算回路を構成するＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭと、各種センサからの信号を入力する入力インタフェースと、各種アクチュエータに駆動信号を出力する出力インタフェース等から構成される。また出湯動作中は、カード挿入口付リモコン３０で設定された設定温度と入水温度センサ１７の検出温度と流量センサ１６の検出流量とに基づいて出湯温度を設定温度にするために必要な熱量を演算・制御するフィードフォワード制御（以下、ＦＦ制御と呼ぶ）と、出湯温度センサ１８の検出温度と設定温度との偏差に基づいてそのＦＦ制御量を補正するフィードバック制御（以下、ＦＢ制御と呼ぶ）とにより比例弁２２の開度を調節し、出湯温制御を行なう。
【００２１】
カード挿入口付リモコン３０は、挿入されたＩＣカード４０からの情報の読込み及びＩＣカード４０への情報の書込みを行なうためのカードリーダ／ライタ３１と、設定温度及び残量度数を表示するための表示部３２と、設定温度の設定等の外部操作を行なうための操作部３３と、これらを制御するリモコン制御部３４とからなる。本体制御部１５とリモコン制御部３４とはケーブル３５により接続されており、データの通信が可能となっている。
【００２２】
ＩＣカード４０は、ガスの単価，プリペイド額（残高），氏名及び部屋番号といった情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）を内蔵し、カード表面にはカードリーダ／ライタ３１と電気的に接触するための端子４１を備える。また、暗号コードの設定によりセキュリティを維持しており、情報の読出しや偽造が困難になっている。
【００２３】
カードリーダ／ライタ３１は、手動により挿し込まれたＩＣカード４０を定位置で保持した状態で情報の読み書きを行なう。そのため、磁気カードの読み書き装置のようにモータや磁気ヘッドといった部品が必要なく、コンパクトにしてリモコンと一体化することができる。
【００２４】
リモコン制御部３４は、ＩＣカード４０が挿入されるとカードリーダ／ライタ３１によりＥＥＰＲＯＭが記憶している情報を読込む。そして、記憶されたプリペイド額とガスの単価とから使用可能なガス量を算出する。
尚、給湯器本体１０は、カード挿入口付リモコン３０を接続しない場合やカードリーダ／ライタ３１をもたない通常のリモコンを接続した場合には、使用可能なガス量に基づいた制限のない通常の給湯器として使用することができる。そのため、ガス量を制限する必要のない状況でも使用することができ、異なる使用状況で共通の給湯器本体１０を使用させることができる。しかし、給湯器本体１０にカード挿入口付リモコン３０を一度でも接続すると、本体制御部１５によりその情報を記憶して、その後は使用可能なガス量の残量がある場合にのみ運転を可能とする。そのため、制限が必要な使用状況でありながら、カード挿入口付リモコン３０を接続せずにガスを制限なく使用するといった不正使用を防止することができる。
【００２５】
表示部３２は、２桁の７セグメントＬＥＤと、７セグメントＬＥＤの表示内容を示すための「℃」ランプ，「度数」ランプとを備える。ＩＣカード４０が挿入されると、７セグメントＬＥＤにより使用可能なガス量の残量度数を２桁の数字で表示すると共に、「度数」ランプを点灯させる。また、操作部の温度設定スイッチにより設定温度の変更操作がされた場合には、７セグメントＬＥＤの表示内容を設定温度表示に切替え、「度数」ランプを消灯させて「℃」ランプを点灯させ、一定時間経過後には再び残量度数表示に切替える。このように７セグメントＬＥＤでは通常は残量度数を表示するが、設定温度の変更操作時や、操作部の表示切替えスイッチにより表示切替操作がなされた場合には、設定温度表示に切替える。また使用可能なガス量が残り少なくなった場合には、「度数」ランプを点滅させると共にブザーにて報知する。
【００２６】
次に、この給湯器の行なう制御処理について図２のフローチャートを用いて説明する。このルーチンは、ＩＣカード４０が挿入されて使用可能なガス量の残量があると判断した場合に起動する。
流量センサ１６による検出流量Ｑが所定の通水流量Ｑｓを越えると（Ｓ１：ＹＥＳ）、通水ありと判断してメイン電磁弁２０，元電磁弁２１を開弁してバーナ１４にガスを供給すると共に、図示しない点火装置により点火する（Ｓ２）。そして、各センサの検出値から必要な熱量を演算して制御するＦＦ制御と、ＦＦ制御を補正するＦＢ制御とにより比例弁２２の開度を調節して出湯温制御を行なう（Ｓ３）。その際、算出した必要熱量をガスの発熱量で割ることによりバーナに供給されるガス流量を算出し、更に算出したガス流量を単位時間毎に積算していくことで使用ガス量を計量して（Ｓ４）、使用可能なガス量Ｅから減算していく（Ｓ５）。そして、使用可能なガス量Ｅが残り少なくなり所定値Ｅｎを下回ると（Ｓ６：ＮＯ）、表示部３２の「度数」ランプを点滅させ、ブザーにより報知する（Ｓ８）。この所定値Ｅｎは、通常使用で一週間程度ガスが使用できる量に設定されている。その後、流量センサ１６による検出流量Ｑが所定の止水流量Ｑｅを下回ることで通水なしと判断するか（Ｓ９：ＮＯ）、使用可能なガス量Ｅが０となった時点で（Ｓ７：ＮＯ）メイン電磁弁２０，元電磁弁２１を閉弁してガスの供給を遮断する（Ｓ１０）。
【００２７】
以上説明したように、本実施例の給湯器によれば、使用ガス量の計量を比例弁２２により共用させ、またガス供給の遮断を電磁弁２０，２１により共用させることで、ガス供給制御装置を別に設ける場合に比べ部品コストを低減できる。しかもガス供給制御装置を新たに設ける場合にはガス引込口に遮断弁や計量装置を設ける必要があり設置コストが高くなってしまうが、給湯器本体１０にてガスの計量や遮断を行なうため、設置コストを低減することができる。特に最近では、ワンルームマンション等の一人暮らしに適した集合住宅において、ガスを給湯器のみに使用しキッチンには電気コンロを設けるといったケースが増えてきており、例えば管理人がマンション全体のガス料金をガス供給業者に一括して支払い、住人が管理人から残量データを前払いで購入するシステムにすれば、ガス料金を確実に徴収することができる。またこのようなシステムでは、検針用のガスメータはマンション全体のガス供給量を計量するために１つ設ければ各住人用にそれぞれ設ける必要がなく、ガスメータは高価であるため新築時における設置コストを大幅に低減することができる。しかもこの給湯器本体１０は、カード挿入口付リモコン３０を一度も接続していなければ使用可能なガス量に基づいた制限を行なわないため、制限が必要な状況と必要でない状況とで給湯器本体１０を共用化して製造コストを抑えることができる。また、カード挿入口付リモコン３０を一度でも接続すると、その後は常に使用可能なガス量に基づいた制限を行なうため、制限が必要な使用状況でありながら通常のリモコンを接続して制限を受けずにガスを使用するといった不正使用を防止することができると共に、例えば器具の初期取付時に動作をテストする場合にはＩＣカード４０を挿入する必要がないため便利である。更に、表示部３２の７セグメントＬＥＤは通常使用時には使用可能なガス量の残量度数を表示し、設定温度の変更操作や表示切替操作があった場合には設定温度表示に切替えることにより、残量度数表示と設定温度表示とにそれぞれ独立して表示部を設ける必要がないためコストアップを少なくでき、「度数」ランプと「℃」ランプとによりどちらが表示されているかを容易に把握することができるため使い勝手がよい。また、残量が少なくなった場合には「度数」ランプを点滅させてブザーにて報知することで、使用者が気付かない間に使用可能なガス量が無くなってガスが突然使用できなくなってしまうといった不具合を防ぐことができる。加えて、カードリーダ／ライタ３１を器具本体とは別に設けることで、器具本体を屋外に設置してもＩＣカード４０の挿抜を屋内でできるため、使い勝手がよい。
【００２８】
また、記憶媒体にＩＣカード４０を用いてカードリーダ／ライタ３１を手動による挿込み方式とすることで、コンパクトにしてリモコンと一体化することができる。更に、ＩＣカード４０に内蔵したＥＥＰＲＯＭに記憶させることで、磁気カードに比べて繰り返しの使用に強く、カードの残量データが少なくなった場合には発行者にもっていきデータを書き換えることにより同一のカードを繰り返し使用できるため発行コストを低減することができ、また携帯にも便利である。
【００２９】
尚、本実施例ではＩＣカード４０に記憶されたプリペイド額とガスの単価とから使用可能なガス量を算出したが、これに限ったものではなく、予めガス量をデータとして記憶していてもよい。
また、本実施例では記憶媒体にＩＣカード４０を用いたがこれに限ったものではなく、例えば磁気カードを用いてもよい。
また、本実施例では通常動作時には表示部３２の７セグメントＬＥＤに使用可能なガス量の残量度数を表示したが、これに限ったものではなく、例えば通常動作時には設定温度を表示し、ＩＣカード４０の挿抜時や表示切替操作時，残量度数が残り少なくなった場合等に残量度数表示に切替えるといった表示方法であってもよい。また、残量度数表示と設定温度表示との表示部をそれぞれ独立して設けてもよい。また、設定温度の設定機能を無くし、残量度数の制御のみを行なうようにしてもよい。
また、温度設定用リモコンとカードリーダ／ライタ３１とを別体で設けてもよい。
また、本実施例では必要な熱量をガスの発熱量で割ることでバーナに供給されるガス流量を算出したが、これに限ったものではなく、例えば比例弁電流値からガス流量を算出してもよい。
【００３０】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００３１】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の給湯器によれば、ガスの供給を禁止するために開閉弁を共用させるといった構成により、ガス供給制御装置を別に設ける場合に比べ部品コストを低減できる。しかもガス供給制御装置を新たに設ける場合にはガス引込口に遮断弁や計量装置を設ける必要があり設置コストが高くなってしまうが、請求項１記載の給湯器によれば、ガス量調整弁の制御量に対応した値を積算してバーナに供給されるガス量を計算し、また、給湯器にてガスの遮断を行うため、設置コストを低減することができる。特に最近では、ワンルームマンション等の一人暮らしに適した集合住宅において、ガスを給湯器のみに使用しキッチンには電気コンロを設けるといったケースが増えてきており、例えば管理人がマンション全体のガス料金をガス供給業者に一括して支払い、住人が管理人から残量データを前払いで購入するシステムにすれば、ガス料金を確実に徴収することができる。しかもこのようなシステムでは、検針用のガスメータはマンション全体のガス供給量を計量するために１つ設ければ各住人用にそれぞれ設ける必要がない。このガスメータは高価であるため新築時における設置コストを大幅に低減することができる。
【００３５】
また、請求項１記載の給湯器によれば、読み書き手段を上記バーナを備える器具本体と独立に設けたため、器具本体を屋外に設置しても読み書き手段を屋内に設置することができ、カードの挿抜を容易に行なうことができるため、使い勝手がよい。
【００３６】
加えて、上記読み書き手段を上記器具本体から着脱可能とし、該器具本体に該読み書き手段が一度も接続されたことがない場合には上記供給禁止手段によるガスの供給禁止を行なわないようにされているため、器具本体の製造時にガスの供給禁止機能を備える器具と備えない器具とをつくり分ける必要がなく共用することができるため、製造コストを低減することができる。また、ガスの供給制限が必要な状況で制限なくガスを使用するといった不正使用を防ぐことで、ガス料金を確実に徴収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例としての給湯器の概略構成図である。
【図２】給湯器の行なう制御処理を表わすフローチャートである。
【符号の説明】
１０…給湯器本外、１４…バーナ、１５…本外制御部、
１６…流量センサ、１７…温度センサ、１８…ガス供給路、
１９…メイン電磁弁、２０…元電磁弁、２２…比例弁、
３０…カード挿入口付リモコン、３１…カードリーダ／ライタ、
３２…表示部、３３…操作部、３４…リモコン制御部、３５…ケーブル
【図１】
0003809881.tif 000002
【図２】
0003809881.tif 000003