貯湯式給湯器
【課題】蛇口やシャワー等から高温湯が出湯されてしまう原因を明確に特定する貯湯式給湯器を提供する。また、設定温度以上の高温湯が給湯されるのを防止する貯湯式給湯器を提供する。
【解決手段】流量センサ13の流量検知情報と、給水分岐管3に備えた給水温度センサ12からの給水温度情報とに基づいて、制御部10は、エラー(太陽光で加熱された高温の水が給水されている)を判別し、リモコン16に高温水供給エラーを表示するとともに、開閉弁18を閉制御して、高温の水が給水されるのを遮断する。
【解決手段】流量センサ13の流量検知情報と、給水分岐管3に備えた給水温度センサ12からの給水温度情報とに基づいて、制御部10は、エラー(太陽光で加熱された高温の水が給水されている)を判別し、リモコン16に高温水供給エラーを表示するとともに、開閉弁18を閉制御して、高温の水が給水されるのを遮断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、貯湯タンクを有する貯湯式給湯器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から給水管に給水温度センサを備えた貯湯式給湯器が知られている。この貯湯式給湯器は、給水温度センサが検知した給水温度と貯湯タンク内の湯の温度とから混合弁の必要開度を計算していた。すなわち、リモコン等の操作部からの指示に基づいて、水と湯との混合割合を計算し、指示された設定温度の混合湯を給湯していた(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2003−42553号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的に、従来の貯湯式給湯器では、給水管、減圧弁、給水分岐管(第2給水管)を経由した水と、貯湯タンク内の湯(例えば、60℃)とが混合弁によって混合されて、ユーザから指示された設定温度の混合湯が作られる。しかしながら、上記の貯湯式給湯器は、太陽光で加熱された温水(例えば、50℃)が給水管に供給された場合には、その温水が給水管、減圧弁、給水分岐管を経由し、混合弁によって湯と混合されてしまう。そうすると、その温水が給水側に供給されることになり、指示された給湯温度の混合湯(例えば、40℃)が作れず、蛇口からは指示された設定温度以上の高温の混合湯が給湯されてしまっていた。
【0005】
通常は、太陽光によって加熱された温水を給水管に供給すること自体が禁止されているので、給水管に温水が供給されるようなことはない。しかしながら、誤施工されたような場合には、給湯器側では、その高温湯が給湯される原因が、果たして、混合弁がロックしているのか、太陽光によって加熱された温水が給水管に供給されているのか判別できないという問題があった。また、40℃と設定したユーザにも予期しない高温の混合湯が給湯されて、怪我(火傷)をしてしまうという危険性があった。
【0006】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、蛇口やシャワー等から高温の混合湯が出湯されてしまう原因を明確に特定する貯湯式給湯器を提供することを目的とする。また、設定温度以上の高温の混合湯が給湯されるのを防止する貯湯式給湯器を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る貯湯式給湯器は、水を加熱して湯に沸き上げる加熱手段と、前記加熱手段で沸き上げられた湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクに給水する第1給水管と、前記貯湯タンクから給湯された湯に水を混合するための混合手段と、前記混合手段に給水する第2給水管と、前記混合手段で混合された混合湯の流量を計測するための流量計測手段と、前記第2給水管に設けた給水温度を検知するための給水温度検知手段と、前記湯量計測手段と前記給水温度検知手段との検知結果に基づいて給湯する混合湯の温度調節を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記流量計測手段が所定流量以上を検知し、かつ前記給水温度検知手段が所定温度以上を検知し、その状態が所定の設定時間継続したときに前記第2給水管に高温水が給水されていると判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る貯湯式給湯器によれば、水を加熱して湯に沸き上げる加熱手段と、前記加熱手段で沸き上げられた湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクに給水する第1給水管と、前記貯湯タンクから給湯された湯に水を混合するための混合手段と、前記混合手段に給水する第2給水管と、前記混合手段で混合された混合湯の流量を計測するための流量計測手段と、前記第2給水管に設けた給水温度を検知するための給水温度検知手段と、前記湯量計測手段と前記給水温度検知手段との検知結果に基づいて給湯する混合湯の温度調節を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記流量計測手段が所定流量以上を検知し、かつ前記給水温度検知手段が所定温度以上を検知し、その状態が所定の設定時間継続したときに前記第2給水管に高温水が給水されていると判断するので、高温の混合湯が給湯されてしまう原因を明確にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
実施の形態1
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る貯湯式給湯器50の全体構成を示す概略図である。
【0010】
貯湯式給湯器50は、湯を貯えるための貯湯タンク4と、貯湯タンク4に給水する第1給水管1と、貯湯タンク4に給水する水を所定の圧力に減圧する減圧弁2と、貯湯タンク4と混合弁6とを繋ぐ給湯管5と、水が沸き上げられた際に発生する膨張水を貯湯タンク4外に逃すための逃し弁15と、湯と水とを所定の割合で混合する混合手段である混合弁6と、第1給水管1から分岐して混合弁6に給水する第2給水管3(給水分岐管)と、水の逆流を防止するために第2給水管3に備えられている逆止弁11と、混合弁6で混合された混合湯を蛇口17に給湯する混合給湯管7と、混合湯を出湯する蛇口17とで構成されている。
【0011】
また、貯湯式給湯器50は、図示省略のヒータやヒートポンプ等の加熱手段を備えている。なお、ここでは第2給水管3が第1給水管1から分岐している場合を例に示すが、第1給水管1と第2給水管3とはそれぞれ独立した別の流路として構成しても構わない。
【0012】
さらに、貯湯式給湯器50は、貯湯タンク4の上部の湯温を検知するタンク上部温度センサ8と、貯湯タンク4の下部の湯温を検知するタンク下部温度センサ9と、タンク上部温度センサ8とタンク下部温度センサ9とからの信号を受け取って混合弁6の開度を制御する制御手段である制御部10と、ユーザが貯湯式給湯器50の操作を行なう操作部及び貯湯式給湯器50の状態を表示する表示手段であるリモコン16と、混合給湯管7を流れる混合湯の流量を検知する流量計測手段である流量センサ13と、混合給湯管7を流れる混合湯の温度を検知する給湯温度センサ14と、混合弁6に給水される給水温度を検知するために第2給水管3に備えられている給水温度検知手段である給水温度センサ12とを備えている。
【0013】
貯湯タンク4は、第1給水管1から給水された水が図示省略の加熱手段で沸き上げられて貯えられるものであり、常に満水状態を維持するようになっている。第1給水管1は、貯湯タンク4に給水するものである。減圧弁2は、貯湯タンク4に給水される水を所定圧力に減圧するものである。給湯管5は、沸き上げられた湯を貯湯タンク4から混合弁6に供給するものである。第2給水管3は、第1給水管1から分岐し、水を混合弁6に供給するものである。
【0014】
混合弁6は、給湯管5と第2給水管3との間に設けられ、制御部10の指示に基づいて水と湯とを混合するものである。すなわち、混合弁6は、タンク上部温度センサ8やタンク下部温度センサ9等からの検知信号に基づいて給湯温度の調整を行なう制御部10により水と湯との割合を決定する必要開度の計算が行われ、その算出値の基づいて制御され、所定の混合湯を作るものである。混合弁6で作られた混同湯は、混合給湯管7を経て蛇口17から出湯されるようになっている。なお、ここでは蛇口17を例に示しているが、これに限定するものではなく、実際に混合湯が出湯されるものであればよく、シャワー等であっても構わない。
【0015】
逆止弁11は、第2給水管3に設けられており、水が混合弁6から第2給水管3に逆流しないようにするものである。逃し弁15は、水を沸き上げた際に発生する膨張水を貯湯タンク4外に逃すためのものである。タンク上部温度センサ8とタンク下部温度センサ9とは、貯湯タンク4内の湯の温度を検知するためのものである。これらのセンサで検知された温度情報は、制御部10に送られるようになっている。また、これらのセンサを複数備えていても構わない。
【0016】
制御部10は、リモコン16からの指示とタンク上部温度センサ8とタンク下部温度センサ9とに基づいて給湯温度を調整するものであり、マイクロコンピュータ等で構成するとよい。例えば、ユーザがリモコン16で所望温度を40℃に設定した場合、タンク上部温度センサ8とタンク下部温度センサ9とからの温度情報を基にして水と湯の混合割合を計算し、混合弁6の必要開度を制御するようになっている。また、制御部10は、流量センサ13と給湯温度センサ14とからの情報も受け取るようになっている。
【0017】
リモコン16は、貯湯式給湯器50の操作部であり、ユーザが所望の温度や沸き上げ等の各種設定を行なうものである。また、リモコン16は、貯湯式給湯器50の状態やユーザからの各種設定を表示するものである。このリモコン16は、貯湯式給湯器50に組み込まれていても構わない。ここでは、リモコン16に表示手段としての機能を併せ持たせた場合を例に示したが、表示手段をリモコン16とは別に設けても構わない。
【0018】
流量センサ13は、混合給湯管7を流れる混合湯の流量を検知するものである。給湯温度センサ14は、混合給湯管7を流れる混合湯の湯温を検知するものである。これらセンサの検知情報は、制御部10に送られるようになっている。給水温度センサ12は、第2給水管3に備えられており、第1給水管1から供給される水の温度を検知するものである。すなわち、第1給水管1に誤って太陽光によって加熱された温水(例えば、50℃)が供給されるような場合に備えて給水温度を検知するようになっている。
【0019】
次に、貯湯式給湯器50の動作について図1に基づいて説明する。
まず、水源から第1給水管1に供給された水は、減圧弁2で減圧される。減圧された水は、貯湯タンク4に流入する。そして、貯湯タンク4内は常に満水状態を維持するようになっている。貯湯タンク4に貯えられた水は、例えば、深夜電力等を利用して、ヒータやヒートポンプ等の加熱手段により、90℃の湯に沸き上げられるようになっている。この沸き上げ制御は、貯湯タンク4の備えられているタンク上部温度センサ8とタンク下部温度センサ9とからの温度検知情報に基づいて、制御部10が行なうとよい。なお、沸き上げによって膨張した湯は、逃し弁15から排出されるようになっている。
【0020】
蛇口17が開かれて出湯するときは、混合弁6で温度調整された混合湯が蛇口17に給湯される。リモコン16からの指示を受けた制御部10は、設定された温度となるように水と湯との適切な混合割合を計算し、混合弁6の必要開度を調整するようになっている。すなわち、制御部10は、給湯温度センサ14の検知温度に基づいて、リモコン16により設定された温度になるように、水と湯との混合割合を調整している。このとき、流量センサ13は、混合給湯管7に混同湯が流れているかどうかを検出し、その検出情報を制御部10に送るようになっている。すなわち、制御部10は、流量センサ13からの混合湯の流れ(例えば、1.5L/min)の検出流量と、給湯温度センサ14からの検知温度とに基づいて、混合弁6の開度調整をフィードバック制御するようになっている。
【0021】
図3は、実施の形態1に係る貯湯式給湯器50の制御動作の流れを示すフローチャートである。図3に基づいて、貯湯式給湯器50の制御動作を詳細に説明する。
給湯を行なっていないときは、貯湯式給湯器50は待機状態である。このとき混合弁6は、水側全開状態(第2給水管3側の開度を全開にしている状態)で待機している。給湯を開始すると(ステップS101)、制御部10は、流量センサ13の検出値L1に基づいて所定の流量(例えば、1.5L/min)以上かどうかを判断する(ステップS102)。
【0022】
制御部10が所定の流量以上でない(水が流れていない)と判断した場合には、貯湯式給湯器50は待機状態のままである(ステップS102;No)。制御部10が所定の流量以上であると判断した場合には(ステップS102;Yes)、制御部10は給水温度センサ12の検知温度Twが予め設定されている温度(例えば、45℃)以上であるか判断する(ステップS103)。検知温度Twが45℃以上でない場合には(ステップS103;No)、制御部10はリモコン16で設定された設定温度Tsと検知温度Twとを比較する(ステップS104)。
【0023】
設定温度Tsが検知温度Twより高い場合には(ステップS104;Yes)、制御部10は、混合弁6の起動開度を計算する(ステップS105)。ここで、混合弁6の起動開度(KO)は、係数をα、タンク上部温度センサ8の検知温度をThとすると、以下の式で表すことができる。
KO=α÷(Th−Tw)×(Ts−Tw)
【0024】
αは、水と湯との混合湯の温度が最大時の開度から水と湯との混合湯の温度が最小時の開度を引いた値として表される。制御部10は、この計算によって混合弁6の起動開度を算出し、この算出値に基づいて混合弁6を駆動する(ステップS106)。なお、第2給水管3に45℃未満の温度の温水(例えば、検知温度Twが43℃)が給水されており、かつ設定温度Ts(例えば、40℃)より高い場合は(ステップS104;No)、混合弁6の起動開度の計算値はマイナスとなってしまう。この場合には、混合弁6にマイナス開度は存在しないので、マイナスはゼロとみなし、必要以上に混合弁6の開度を駆動させないようにするとよい。そうすれば、設定温度Ts以上の混合湯が給湯されることはない。
【0025】
検知温度Twが45℃以上であると制御部10が判断した場合には(ステップS103;Yes)、制御部10はその状態が所定の設定時間(例えば、5秒間)継続するかどうか判断する(ステップS107)。その状態が5秒間継続すると(ステップS107;Yes)、制御部10は太陽光で加熱された温水が第1給水管1に給水されていると判断する。そして、第1給水管1に高温水が供給されている異常(太陽熱温水供給エラー)であると特定することが可能になる。異常を特定した制御部10は、この異常をユーザに知らせるためにリモコン16にその情報を表示する(ステップS108)。
【0026】
以上のように制御する貯湯式給湯器50によれば、万が一、第1給水管1に高温水が連続して供給されていても、給水温度センサ12の検知温度Twに基づいて太陽光によって加熱された高温水が供給されていることが判断可能となる。また、ここでは所定の設定時間を5秒間である場合を例に示したがこれに限定するものではなく、例えば、0秒であっても5秒以上であっても構わない。
【0027】
実施の形態2
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態2について説明する。
図2は、本発明の実施の形態2に係る貯湯式給湯器50aの全体構成を示す概略図である。図1と同一部分については説明を省略し、追加部分のみ説明する。
【0028】
貯湯式給湯器50aは、上記実施の形態1に係る貯湯式給湯器50の構成に加え、混合弁6への給水を停止するための開閉弁18が第1給水管1に設けられている。貯湯式給湯器50では、万が一、第1給水管1に高温水が連続して通水されていることを給水温度センサ12が検知すれば太陽光によって過熱された高温水が供給されていると判別することが可能となっている。それに加えて、貯湯式給湯器50aでは、第1給水管1の経路内に設けられている開閉弁18を閉じることで、給水を遮断可能になっている。すなわち、ユーザが使用する蛇口17から高温の混合湯が出湯しないので、ユーザが不意に出る高温水で怪我(火傷)をするという危険性がより回避できることになる。
【0029】
図4は、実施の形態2に係る貯湯式給湯器50aの制御動作の流れを示すフローチャートである。図4に基づいて、貯湯式給湯器50aの制御動作を詳細に説明する。
給湯を行なっていないときは、貯湯式給湯器50aは待機状態である。このとき混合弁6は、水側全開状態で待機している。給湯を開始すると(ステップS201)、制御部10は、流量センサ13の検出値L1に基づいて所定の流量(例えば、1.5L/min)以上かどうかを判断する(ステップS202)。
【0030】
制御部10が所定の流量以上でないと判断した場合には、貯湯式給湯器50aは待機状態のままである(ステップS202;No)。制御部10が所定の流量以上であると判断した場合には(ステップS202;Yes)、制御部10は給水温度センサ12の検知温度Twが予め設定されている温度以上であるか判断する(ステップS203)。検知温度Twが予め設定されている温度以上でない場合には(ステップS203;No)、制御部10はリモコン16で設定された設定温度Tsと検知温度Twとを比較する(ステップS204)。
【0031】
設定温度Tsが検知温度Twより高い場合には(ステップS204;Yes)、制御部10は、混合弁6の起動開度を計算する(ステップS205)。計算は、実施の形態1と同様の式に基づいて行われる。そして、この計算に基づいて混合弁6を駆動する(ステップS206)。検知温度Twが予め設定されている温度以上であると制御部10が判断した場合には(ステップS203;Yes)、制御部10はその状態が所定の設定時間継続するかどうか判断する(ステップS207)。
【0032】
その状態が設定時間継続すると(ステップS207;Yes)、制御部10は太陽光で加熱された温水が第1給水管1に繋がっていると判断する。そして、第1給水管1に高温水が供給されている異常であると特定することが可能になる。制御部10は、この異常をユーザに知らせるためにリモコン16にその情報を表示する(ステップS208)。そして制御部10は、エラー表示を行なうとともに、開閉弁18を閉制御して第2給水管への給水を停止する(ステップS209)。なお、ここでは開閉弁18を第1給水管1に備えた場合を例に示したが、第2給水管3に備えるようにしても構わない。例えば、第1給水管1と第2給水管3とをそれぞれ独立した流路とした場合には、そのいずかに備えるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】実施の形態1に係る貯湯式給湯器の全体構成を示す概略図である。
【図2】実施の形態2に係る貯湯式給湯器の全体構成を示す概略図である。
【図3】実施の形態1に係る貯湯式給湯器の制御動作の流れを示すフローチャートである。
【図4】実施の形態2に係る貯湯式給湯器の制御動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0034】
1 第1給水管、2 減圧弁、3 第2給水管、4 貯湯タンク、5 給湯管、6 混合弁、7 混合給湯管、8 タンク上部温度センサ、9 タンク下部温度センサ、10 制御部、11 逆止弁、12 給水温度センサ、13 流量センサ、14 給湯温度センサ、15 逃し弁、16 リモコン、17 開閉弁、18 蛇口。
【技術分野】
【0001】
本発明は、貯湯タンクを有する貯湯式給湯器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から給水管に給水温度センサを備えた貯湯式給湯器が知られている。この貯湯式給湯器は、給水温度センサが検知した給水温度と貯湯タンク内の湯の温度とから混合弁の必要開度を計算していた。すなわち、リモコン等の操作部からの指示に基づいて、水と湯との混合割合を計算し、指示された設定温度の混合湯を給湯していた(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2003−42553号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的に、従来の貯湯式給湯器では、給水管、減圧弁、給水分岐管(第2給水管)を経由した水と、貯湯タンク内の湯(例えば、60℃)とが混合弁によって混合されて、ユーザから指示された設定温度の混合湯が作られる。しかしながら、上記の貯湯式給湯器は、太陽光で加熱された温水(例えば、50℃)が給水管に供給された場合には、その温水が給水管、減圧弁、給水分岐管を経由し、混合弁によって湯と混合されてしまう。そうすると、その温水が給水側に供給されることになり、指示された給湯温度の混合湯(例えば、40℃)が作れず、蛇口からは指示された設定温度以上の高温の混合湯が給湯されてしまっていた。
【0005】
通常は、太陽光によって加熱された温水を給水管に供給すること自体が禁止されているので、給水管に温水が供給されるようなことはない。しかしながら、誤施工されたような場合には、給湯器側では、その高温湯が給湯される原因が、果たして、混合弁がロックしているのか、太陽光によって加熱された温水が給水管に供給されているのか判別できないという問題があった。また、40℃と設定したユーザにも予期しない高温の混合湯が給湯されて、怪我(火傷)をしてしまうという危険性があった。
【0006】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、蛇口やシャワー等から高温の混合湯が出湯されてしまう原因を明確に特定する貯湯式給湯器を提供することを目的とする。また、設定温度以上の高温の混合湯が給湯されるのを防止する貯湯式給湯器を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る貯湯式給湯器は、水を加熱して湯に沸き上げる加熱手段と、前記加熱手段で沸き上げられた湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクに給水する第1給水管と、前記貯湯タンクから給湯された湯に水を混合するための混合手段と、前記混合手段に給水する第2給水管と、前記混合手段で混合された混合湯の流量を計測するための流量計測手段と、前記第2給水管に設けた給水温度を検知するための給水温度検知手段と、前記湯量計測手段と前記給水温度検知手段との検知結果に基づいて給湯する混合湯の温度調節を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記流量計測手段が所定流量以上を検知し、かつ前記給水温度検知手段が所定温度以上を検知し、その状態が所定の設定時間継続したときに前記第2給水管に高温水が給水されていると判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る貯湯式給湯器によれば、水を加熱して湯に沸き上げる加熱手段と、前記加熱手段で沸き上げられた湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクに給水する第1給水管と、前記貯湯タンクから給湯された湯に水を混合するための混合手段と、前記混合手段に給水する第2給水管と、前記混合手段で混合された混合湯の流量を計測するための流量計測手段と、前記第2給水管に設けた給水温度を検知するための給水温度検知手段と、前記湯量計測手段と前記給水温度検知手段との検知結果に基づいて給湯する混合湯の温度調節を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記流量計測手段が所定流量以上を検知し、かつ前記給水温度検知手段が所定温度以上を検知し、その状態が所定の設定時間継続したときに前記第2給水管に高温水が給水されていると判断するので、高温の混合湯が給湯されてしまう原因を明確にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
実施の形態1
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る貯湯式給湯器50の全体構成を示す概略図である。
【0010】
貯湯式給湯器50は、湯を貯えるための貯湯タンク4と、貯湯タンク4に給水する第1給水管1と、貯湯タンク4に給水する水を所定の圧力に減圧する減圧弁2と、貯湯タンク4と混合弁6とを繋ぐ給湯管5と、水が沸き上げられた際に発生する膨張水を貯湯タンク4外に逃すための逃し弁15と、湯と水とを所定の割合で混合する混合手段である混合弁6と、第1給水管1から分岐して混合弁6に給水する第2給水管3(給水分岐管)と、水の逆流を防止するために第2給水管3に備えられている逆止弁11と、混合弁6で混合された混合湯を蛇口17に給湯する混合給湯管7と、混合湯を出湯する蛇口17とで構成されている。
【0011】
また、貯湯式給湯器50は、図示省略のヒータやヒートポンプ等の加熱手段を備えている。なお、ここでは第2給水管3が第1給水管1から分岐している場合を例に示すが、第1給水管1と第2給水管3とはそれぞれ独立した別の流路として構成しても構わない。
【0012】
さらに、貯湯式給湯器50は、貯湯タンク4の上部の湯温を検知するタンク上部温度センサ8と、貯湯タンク4の下部の湯温を検知するタンク下部温度センサ9と、タンク上部温度センサ8とタンク下部温度センサ9とからの信号を受け取って混合弁6の開度を制御する制御手段である制御部10と、ユーザが貯湯式給湯器50の操作を行なう操作部及び貯湯式給湯器50の状態を表示する表示手段であるリモコン16と、混合給湯管7を流れる混合湯の流量を検知する流量計測手段である流量センサ13と、混合給湯管7を流れる混合湯の温度を検知する給湯温度センサ14と、混合弁6に給水される給水温度を検知するために第2給水管3に備えられている給水温度検知手段である給水温度センサ12とを備えている。
【0013】
貯湯タンク4は、第1給水管1から給水された水が図示省略の加熱手段で沸き上げられて貯えられるものであり、常に満水状態を維持するようになっている。第1給水管1は、貯湯タンク4に給水するものである。減圧弁2は、貯湯タンク4に給水される水を所定圧力に減圧するものである。給湯管5は、沸き上げられた湯を貯湯タンク4から混合弁6に供給するものである。第2給水管3は、第1給水管1から分岐し、水を混合弁6に供給するものである。
【0014】
混合弁6は、給湯管5と第2給水管3との間に設けられ、制御部10の指示に基づいて水と湯とを混合するものである。すなわち、混合弁6は、タンク上部温度センサ8やタンク下部温度センサ9等からの検知信号に基づいて給湯温度の調整を行なう制御部10により水と湯との割合を決定する必要開度の計算が行われ、その算出値の基づいて制御され、所定の混合湯を作るものである。混合弁6で作られた混同湯は、混合給湯管7を経て蛇口17から出湯されるようになっている。なお、ここでは蛇口17を例に示しているが、これに限定するものではなく、実際に混合湯が出湯されるものであればよく、シャワー等であっても構わない。
【0015】
逆止弁11は、第2給水管3に設けられており、水が混合弁6から第2給水管3に逆流しないようにするものである。逃し弁15は、水を沸き上げた際に発生する膨張水を貯湯タンク4外に逃すためのものである。タンク上部温度センサ8とタンク下部温度センサ9とは、貯湯タンク4内の湯の温度を検知するためのものである。これらのセンサで検知された温度情報は、制御部10に送られるようになっている。また、これらのセンサを複数備えていても構わない。
【0016】
制御部10は、リモコン16からの指示とタンク上部温度センサ8とタンク下部温度センサ9とに基づいて給湯温度を調整するものであり、マイクロコンピュータ等で構成するとよい。例えば、ユーザがリモコン16で所望温度を40℃に設定した場合、タンク上部温度センサ8とタンク下部温度センサ9とからの温度情報を基にして水と湯の混合割合を計算し、混合弁6の必要開度を制御するようになっている。また、制御部10は、流量センサ13と給湯温度センサ14とからの情報も受け取るようになっている。
【0017】
リモコン16は、貯湯式給湯器50の操作部であり、ユーザが所望の温度や沸き上げ等の各種設定を行なうものである。また、リモコン16は、貯湯式給湯器50の状態やユーザからの各種設定を表示するものである。このリモコン16は、貯湯式給湯器50に組み込まれていても構わない。ここでは、リモコン16に表示手段としての機能を併せ持たせた場合を例に示したが、表示手段をリモコン16とは別に設けても構わない。
【0018】
流量センサ13は、混合給湯管7を流れる混合湯の流量を検知するものである。給湯温度センサ14は、混合給湯管7を流れる混合湯の湯温を検知するものである。これらセンサの検知情報は、制御部10に送られるようになっている。給水温度センサ12は、第2給水管3に備えられており、第1給水管1から供給される水の温度を検知するものである。すなわち、第1給水管1に誤って太陽光によって加熱された温水(例えば、50℃)が供給されるような場合に備えて給水温度を検知するようになっている。
【0019】
次に、貯湯式給湯器50の動作について図1に基づいて説明する。
まず、水源から第1給水管1に供給された水は、減圧弁2で減圧される。減圧された水は、貯湯タンク4に流入する。そして、貯湯タンク4内は常に満水状態を維持するようになっている。貯湯タンク4に貯えられた水は、例えば、深夜電力等を利用して、ヒータやヒートポンプ等の加熱手段により、90℃の湯に沸き上げられるようになっている。この沸き上げ制御は、貯湯タンク4の備えられているタンク上部温度センサ8とタンク下部温度センサ9とからの温度検知情報に基づいて、制御部10が行なうとよい。なお、沸き上げによって膨張した湯は、逃し弁15から排出されるようになっている。
【0020】
蛇口17が開かれて出湯するときは、混合弁6で温度調整された混合湯が蛇口17に給湯される。リモコン16からの指示を受けた制御部10は、設定された温度となるように水と湯との適切な混合割合を計算し、混合弁6の必要開度を調整するようになっている。すなわち、制御部10は、給湯温度センサ14の検知温度に基づいて、リモコン16により設定された温度になるように、水と湯との混合割合を調整している。このとき、流量センサ13は、混合給湯管7に混同湯が流れているかどうかを検出し、その検出情報を制御部10に送るようになっている。すなわち、制御部10は、流量センサ13からの混合湯の流れ(例えば、1.5L/min)の検出流量と、給湯温度センサ14からの検知温度とに基づいて、混合弁6の開度調整をフィードバック制御するようになっている。
【0021】
図3は、実施の形態1に係る貯湯式給湯器50の制御動作の流れを示すフローチャートである。図3に基づいて、貯湯式給湯器50の制御動作を詳細に説明する。
給湯を行なっていないときは、貯湯式給湯器50は待機状態である。このとき混合弁6は、水側全開状態(第2給水管3側の開度を全開にしている状態)で待機している。給湯を開始すると(ステップS101)、制御部10は、流量センサ13の検出値L1に基づいて所定の流量(例えば、1.5L/min)以上かどうかを判断する(ステップS102)。
【0022】
制御部10が所定の流量以上でない(水が流れていない)と判断した場合には、貯湯式給湯器50は待機状態のままである(ステップS102;No)。制御部10が所定の流量以上であると判断した場合には(ステップS102;Yes)、制御部10は給水温度センサ12の検知温度Twが予め設定されている温度(例えば、45℃)以上であるか判断する(ステップS103)。検知温度Twが45℃以上でない場合には(ステップS103;No)、制御部10はリモコン16で設定された設定温度Tsと検知温度Twとを比較する(ステップS104)。
【0023】
設定温度Tsが検知温度Twより高い場合には(ステップS104;Yes)、制御部10は、混合弁6の起動開度を計算する(ステップS105)。ここで、混合弁6の起動開度(KO)は、係数をα、タンク上部温度センサ8の検知温度をThとすると、以下の式で表すことができる。
KO=α÷(Th−Tw)×(Ts−Tw)
【0024】
αは、水と湯との混合湯の温度が最大時の開度から水と湯との混合湯の温度が最小時の開度を引いた値として表される。制御部10は、この計算によって混合弁6の起動開度を算出し、この算出値に基づいて混合弁6を駆動する(ステップS106)。なお、第2給水管3に45℃未満の温度の温水(例えば、検知温度Twが43℃)が給水されており、かつ設定温度Ts(例えば、40℃)より高い場合は(ステップS104;No)、混合弁6の起動開度の計算値はマイナスとなってしまう。この場合には、混合弁6にマイナス開度は存在しないので、マイナスはゼロとみなし、必要以上に混合弁6の開度を駆動させないようにするとよい。そうすれば、設定温度Ts以上の混合湯が給湯されることはない。
【0025】
検知温度Twが45℃以上であると制御部10が判断した場合には(ステップS103;Yes)、制御部10はその状態が所定の設定時間(例えば、5秒間)継続するかどうか判断する(ステップS107)。その状態が5秒間継続すると(ステップS107;Yes)、制御部10は太陽光で加熱された温水が第1給水管1に給水されていると判断する。そして、第1給水管1に高温水が供給されている異常(太陽熱温水供給エラー)であると特定することが可能になる。異常を特定した制御部10は、この異常をユーザに知らせるためにリモコン16にその情報を表示する(ステップS108)。
【0026】
以上のように制御する貯湯式給湯器50によれば、万が一、第1給水管1に高温水が連続して供給されていても、給水温度センサ12の検知温度Twに基づいて太陽光によって加熱された高温水が供給されていることが判断可能となる。また、ここでは所定の設定時間を5秒間である場合を例に示したがこれに限定するものではなく、例えば、0秒であっても5秒以上であっても構わない。
【0027】
実施の形態2
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態2について説明する。
図2は、本発明の実施の形態2に係る貯湯式給湯器50aの全体構成を示す概略図である。図1と同一部分については説明を省略し、追加部分のみ説明する。
【0028】
貯湯式給湯器50aは、上記実施の形態1に係る貯湯式給湯器50の構成に加え、混合弁6への給水を停止するための開閉弁18が第1給水管1に設けられている。貯湯式給湯器50では、万が一、第1給水管1に高温水が連続して通水されていることを給水温度センサ12が検知すれば太陽光によって過熱された高温水が供給されていると判別することが可能となっている。それに加えて、貯湯式給湯器50aでは、第1給水管1の経路内に設けられている開閉弁18を閉じることで、給水を遮断可能になっている。すなわち、ユーザが使用する蛇口17から高温の混合湯が出湯しないので、ユーザが不意に出る高温水で怪我(火傷)をするという危険性がより回避できることになる。
【0029】
図4は、実施の形態2に係る貯湯式給湯器50aの制御動作の流れを示すフローチャートである。図4に基づいて、貯湯式給湯器50aの制御動作を詳細に説明する。
給湯を行なっていないときは、貯湯式給湯器50aは待機状態である。このとき混合弁6は、水側全開状態で待機している。給湯を開始すると(ステップS201)、制御部10は、流量センサ13の検出値L1に基づいて所定の流量(例えば、1.5L/min)以上かどうかを判断する(ステップS202)。
【0030】
制御部10が所定の流量以上でないと判断した場合には、貯湯式給湯器50aは待機状態のままである(ステップS202;No)。制御部10が所定の流量以上であると判断した場合には(ステップS202;Yes)、制御部10は給水温度センサ12の検知温度Twが予め設定されている温度以上であるか判断する(ステップS203)。検知温度Twが予め設定されている温度以上でない場合には(ステップS203;No)、制御部10はリモコン16で設定された設定温度Tsと検知温度Twとを比較する(ステップS204)。
【0031】
設定温度Tsが検知温度Twより高い場合には(ステップS204;Yes)、制御部10は、混合弁6の起動開度を計算する(ステップS205)。計算は、実施の形態1と同様の式に基づいて行われる。そして、この計算に基づいて混合弁6を駆動する(ステップS206)。検知温度Twが予め設定されている温度以上であると制御部10が判断した場合には(ステップS203;Yes)、制御部10はその状態が所定の設定時間継続するかどうか判断する(ステップS207)。
【0032】
その状態が設定時間継続すると(ステップS207;Yes)、制御部10は太陽光で加熱された温水が第1給水管1に繋がっていると判断する。そして、第1給水管1に高温水が供給されている異常であると特定することが可能になる。制御部10は、この異常をユーザに知らせるためにリモコン16にその情報を表示する(ステップS208)。そして制御部10は、エラー表示を行なうとともに、開閉弁18を閉制御して第2給水管への給水を停止する(ステップS209)。なお、ここでは開閉弁18を第1給水管1に備えた場合を例に示したが、第2給水管3に備えるようにしても構わない。例えば、第1給水管1と第2給水管3とをそれぞれ独立した流路とした場合には、そのいずかに備えるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】実施の形態1に係る貯湯式給湯器の全体構成を示す概略図である。
【図2】実施の形態2に係る貯湯式給湯器の全体構成を示す概略図である。
【図3】実施の形態1に係る貯湯式給湯器の制御動作の流れを示すフローチャートである。
【図4】実施の形態2に係る貯湯式給湯器の制御動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0034】
1 第1給水管、2 減圧弁、3 第2給水管、4 貯湯タンク、5 給湯管、6 混合弁、7 混合給湯管、8 タンク上部温度センサ、9 タンク下部温度センサ、10 制御部、11 逆止弁、12 給水温度センサ、13 流量センサ、14 給湯温度センサ、15 逃し弁、16 リモコン、17 開閉弁、18 蛇口。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水を加熱して湯に沸き上げる加熱手段と、
前記加熱手段で沸き上げられた湯を貯える貯湯タンクと、
前記貯湯タンクに給水する第1給水管と、
前記貯湯タンクから給湯された湯に水を混合するための混合手段と、
前記混合手段に給水する第2給水管と、
前記混合手段で混合された混合湯の流量を計測するための流量計測手段と、
前記第2給水管に設けた給水温度を検知するための給水温度検知手段と、
前記湯量計測手段と前記給水温度検知手段との検知結果に基づいて給湯する混合湯の温度調節を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記流量計測手段が所定流量以上を検知し、かつ前記給水温度検知手段が所定温度以上を検知し、その状態が所定の設定時間継続したときに前記第2給水管に高温水が給水されていると判断する
ことを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項2】
前記第2給水管は、
前記第1給水管から分岐したものである
ことを特徴とする請求項1に記載の貯湯式給湯器。
【請求項3】
前記第2給水管への給水を停止するための開閉弁を前記第1給水管に備え、
前記制御手段は、
高温水が給水されていると判断すると前記開閉弁を閉制御する
ことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の貯湯式給湯器。
【請求項4】
貯湯式給湯器の状態を表示する表示手段を備え、
前記制御手段は、
高温水が給水されていると判断すると前記表示手段にエラー表示を行なう
ことを特徴とする請求項1、2または3のいずれかに記載の貯湯式給湯器。
【請求項5】
貯湯式給湯器の運転操作を行なうリモコンを備え、
前記制御手段は、
前記リモコンにエラー表示を行なう
ことを特徴とする請求項1、2、3または4のいずれかに記載の貯湯式給湯器。
【請求項1】
水を加熱して湯に沸き上げる加熱手段と、
前記加熱手段で沸き上げられた湯を貯える貯湯タンクと、
前記貯湯タンクに給水する第1給水管と、
前記貯湯タンクから給湯された湯に水を混合するための混合手段と、
前記混合手段に給水する第2給水管と、
前記混合手段で混合された混合湯の流量を計測するための流量計測手段と、
前記第2給水管に設けた給水温度を検知するための給水温度検知手段と、
前記湯量計測手段と前記給水温度検知手段との検知結果に基づいて給湯する混合湯の温度調節を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記流量計測手段が所定流量以上を検知し、かつ前記給水温度検知手段が所定温度以上を検知し、その状態が所定の設定時間継続したときに前記第2給水管に高温水が給水されていると判断する
ことを特徴とする貯湯式給湯器。
【請求項2】
前記第2給水管は、
前記第1給水管から分岐したものである
ことを特徴とする請求項1に記載の貯湯式給湯器。
【請求項3】
前記第2給水管への給水を停止するための開閉弁を前記第1給水管に備え、
前記制御手段は、
高温水が給水されていると判断すると前記開閉弁を閉制御する
ことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の貯湯式給湯器。
【請求項4】
貯湯式給湯器の状態を表示する表示手段を備え、
前記制御手段は、
高温水が給水されていると判断すると前記表示手段にエラー表示を行なう
ことを特徴とする請求項1、2または3のいずれかに記載の貯湯式給湯器。
【請求項5】
貯湯式給湯器の運転操作を行なうリモコンを備え、
前記制御手段は、
前記リモコンにエラー表示を行なう
ことを特徴とする請求項1、2、3または4のいずれかに記載の貯湯式給湯器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図2】
【図3】
【図4】
【公開番号】特開2006−200787(P2006−200787A)
【公開日】平成18年8月3日(2006.8.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−11230(P2005−11230)
【出願日】平成17年1月19日(2005.1.19)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年8月3日(2006.8.3)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年1月19日(2005.1.19)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
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