JP2014031925A

JP2014031925A - 給湯システム

Info

Publication number: JP2014031925A
Application number: JP2012171834A
Authority: JP
Inventors: Akinori Suzuki; 彰徳鈴木
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2014-02-20

Abstract

【課題】給湯器と各水栓をネットワーク化することにより、給湯短時間使用に伴うお湯の配管内残留を可能な限り減少させる制御技術を提供する。
【解決手段】いずれかの水栓の開栓を検知した場合、最初に台所水栓４の単独使用か否かが判定される。これと並行して給湯器燃焼シーケンスのチェックが開始される。台所水栓４の単独使用と判定した場合には開栓状態経過時間のカウントが行われる。そして開栓状態が１０ｓｅｃ以上継続した場合には、燃焼シーケンスの結果判定のステップに移行する。燃焼シーケンスにおいて正常判定の場合には、給湯器の燃焼が開始され、水栓４にお湯が供給される。燃焼シーケンスにおいて異常判定の場合には、異常終了となりリモコンの異常ランプが点灯される。
【選択図】図２

Description

本発明は給湯システムに係り、給湯器と各水栓をネットワーク化することにより、使用快適性を損なうことなく省エネ性を確保可能な給湯システムに関する。

従来、給湯器と一又は複数の水栓を配管で結んでお湯を供給する給湯システムにおいては、給湯使用開始から水栓にお湯が到達するまでに一定時間を要する。例えば、給湯器配管１５Ａ、配管長５ｍの場合、給湯使用量５Ｌ/minとすれば、到達時間は約１１秒となる。さらに、給湯器が通水を検知してから燃焼開始までに一定時間を要するため、到達時間はさらに伸びることになる。

一方、ＪＩＳＳ２０７１：２００８（「家庭用ガス温水機器・石油温水機器の標準使用条件及び標準加速モード並びにその試験条件」）には、ロードサーベイに基づいて家庭用の１日の標準給湯使用モードが規定されている。これによれば１日の給湯使用回数は５１回、そのうち使用時間１０秒以下の短時間使用（いわゆる「ちょい使い」）の回数が２８回と１／２以上を占めている。

このような短時間使用では、水栓到達前に使用が終了してしまうため、給湯器から出湯されたお湯は配管内に残留したまま、使用されることなく冷却してしまい、好ましくない。このため、特に短時間使用の比率が高い台所や洗面室等の水栓を特定して、何らかの対策を講じることが省エネの見地から望まれる。

一方、末端側の温水使用機器（水栓等）を特定する技術として、例えば特許文献１の技術が提案されている。この技術は、給湯機と温水使用機器との間でお互いの設定温度や水量データなどの運転データを送受信する。給湯機は受信した温水使用機器の水量データと自身の水量データとから温水使用機器の単独使用か、他機器との同時使用か判断し、単独使用であれば給湯機の設定温度を温水使用機器の設定温度に変更する。温水使用機器は給湯機から他機器との同時使用であるというデータを受信した場合には、温水の供給を停止するものである。

特開２００３−０９０６０５号公報

文献１の技術によれば単独使用又は同時使用の判別は可能となるが、同文献には給湯短時間使用に伴うお湯の配管内残留問題の解決技術に関しては、開示がない。

本発明は、給湯短時間使用に伴うお湯の配管内残留を可能な限り減少させる制御技術を提供するものである。
本発明は、以下の内容を要旨とする。すなわち、本発明に係る給湯システムは、
（１）器内への通水を検知して燃料燃焼によりお湯を作る給湯器と、配管を介して給湯器から給湯供給を受ける１以上の水栓と、を備えた給湯システムであって、
各水栓からの出湯を検知する水栓出湯検知手段と、
予め特定した水栓の単独使用を検知したときは、開栓から所定時間（Ｔｘ）経過するまでは、給湯器の燃焼開始を遅延させる手段と、を、さらに備えて成ることを特徴とする。

（２）上記発明において、前記所定時間（Ｔｘ）を季節ごとに異なる数値に設定して、前記特定水栓の開栓から適温出湯までの時間を一定化するように構成したことを特徴とする。
本発明は、季節ごとに開栓から給湯器燃焼開始までの時間（燃焼開始遅延時間）を変化させる態様に関するものである。
図４を参照して、一般に燃焼開始（同図Ｂ点）から適温（例えば４０℃）のお湯が水栓に到達（同図Ｃ点）するまでの時間（Ｔｙ）は、水温、気温条件により大きく異なる。本発明は、水栓の開栓検出（同図Ａ点）から適温のお湯到達までの時間（Ｔ０）を一定にするように、燃焼開始遅延時間（Ｔｘ）を制御するものである。
このような制御により、季節に関わらず利用者の給湯使用感を一定に維持することができる。

各発明によれば、短時間使用に伴う未利用のお湯の配管内残留回数を極力減らすことができ、省エネ性の向上を図ることができるという効果がある。
また、季節に対応して燃焼開始遅延時間を変化させる発明にあっては、利用者の給湯使用感を季節に関わらず一定に維持することができる。

本発明の第一の実施形態に係る給湯システム１の構成を示す図である。第一の実施形態における燃焼開始時間遅延制御フローを示す図である。第二の実施形態における燃焼開始時間遅延制御フローを示す図である。季節に関わらず、開栓から適温出湯までの時間を一定化する作用を示す図である。

以下、本発明に係る給湯システムの各実施形態について、図１、２を参照してさらに詳細に説明する。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。

＜第一の実施形態＞
図１を参照して本実施形態に係る給湯システム１は、給湯器２、給水配管Ｗ１の分岐部Ｐ１で分岐して給湯器２に給水する給水配管Ｗ２、給湯器２で加熱されたお湯を水栓３側に供給するための給湯配管Ｈ１、給水配管Ｗ１及び給湯配管Ｈ１から分岐する端末側に水栓３、４、５を備えている。このうち、水栓３は浴室内に配置されるシャワー付き混合水栓、水栓４は台所に配置される混合水栓、水栓５は洗面室に配置される単水栓である。

給湯器２は筐体２ａ内部にバーナ２ｂ，熱交換器２ｃを備えている。給水配管Ｗ２は器内配管Ｗ２’に連なり、さらに熱交換器２ｃ入側に接続している。また、熱交換器２ｃ出側は器内配管Ｈ１’を経由して給湯配管Ｈ１と接続している。給水管Ｗ２’と給湯管Ｈ１’間にはバイパス管Ｗ２”が設けられており、給水が熱交換器２ｃをバイパスするように構成されている。バイパス管Ｗ２”経路内には流量制御弁２ｄが介装されている。
バーナ２ｂには都市ガス配管２ｆを介して燃料として都市ガスが供給される。都市ガス配管２ｆ経路中には電磁弁２ｇ、比例制御弁２ｈが介装されている。

給水管Ｗ２’経路内には水量センサＳ１、入水温度センサＳ２が介装されている。器内配管部Ｈ１’には出湯温度センサＳ３、流量制御弁２ｅが介装されている。また、水栓３、４、５の給湯管側にはそれぞれ流量センサＳ４乃至Ｓ６が介装されており、開栓検知を可能に構成されている。

次に、給湯システム１の制御系統は、給湯器２内に搭載され本システムの運転制御及び出湯温度制御を司る制御部６、台所等に設置されるリモコン６ｂ、及び、上述の各センサＳ１乃至Ｓ７により構成されている。
リモコン６ｂには運転ＳＷ、給湯温度設定等の通常の給湯制御に必要な操作・表示手段に加えて、燃焼開始遅延対象の水栓（ここでは台所水栓４）を選択・設定可能とする操作ボタン６ｃ、表示パネル６ｄが設けられている。

なお、制御部６はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を主要構成とするマイコン、記憶部、Ｉ／Ｆ部等（いずれも不図示）を備えており、各センサから送られる検出値及びリモコン６ｂ側からの要求に基づいて、流量制御弁２ｄ、流量制御弁２ｅの開度調整及びバーナ２ｂの燃焼量調整により、出湯量、給湯温度を任意に制御し、さらに電磁弁２ｇ、比例制御弁２ｈの開弁開始時間の調整により、以下の燃焼開始遅延制御を可能に構成されている。

次に図２を参照して、水栓３乃至５開栓時における燃焼開始遅延制御フローについて説明する。初期状態においてリモコン６ｂの選択操作ボタン６ｃの操作により、台所水栓４が燃焼開始遅延制御対象に設定されているものとする（Ｓ１００）。
この状態から、いずれかの水栓の開栓を検知した場合（Ｓ１０１）、最初に台所水栓４の単独使用か否かが判定される（Ｓ１０２）。これと並行して給湯器燃焼シーケンスのチェックが開始される（Ｓ１０５）。具体的には、燃焼ファンＯＮ（プリパージ）、点火装置ＯＮ、ガス電磁弁・比例弁開等、及びこれら一連の作動が正常か否かの判定である。

Ｓ１０２においてＹＥＳ、台所水栓４の単独使用と判定した場合には開栓状態経過時間のカウントを行う（Ｓ１０３）。そして開栓状態が１０ｓｅｃ以上継続した場合には（Ｓ１０４においてＹＥＳ）、燃焼シーケンスの結果判定のステップに移行する（Ｓ１０７）。なお、開栓から１０ｓｅｃ経過以内に水栓が閉止された場合には（Ｓ１０４においてＮＯ，かつ、Ｓ１０８においてＹＥＳ）、燃焼シーケンスの結果判定前に本制御終了となる。

Ｓ１０６においてＹＥＳ、すなわち燃焼シーケンスにおいて正常判定の場合には、給湯器の燃焼が開始され（Ｓ１０７）、水栓４にお湯が供給される。燃焼シーケンスにおいて異常判定の場合には（Ｓ１０６においてＮＯ）、異常終了となりリモコンの異常ランプが点灯される。
以上の制御が、いずれかの水栓開栓の都度、繰り返される。

なお、本実施形態では遅延時間を１０ｓｅｃに設定する例を示したが、利用者の要求、配管延長等に対応して任意な時間に設定することができる。
また、台所水栓について遅延時間設定する例を示したが、これに限らず他の水栓を設定対象にすることができる。
さらに、出湯量に関わらず遅延時間設定する例を示したが、出湯量が所定流量以下の場合のみ対象とすることもできる。

＜第二の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、季節に対応して燃焼開始遅延時間を変化させる態様に関するものである。本実施形態の構成は第一の実施形態と同様であるので、重複説明を省略する。

次に図３を参照して、本実施形態における水栓３開栓時の燃焼開始遅延制御フローについて説明する。
同図の各フローにおいて、第一の実施形態の図２の各フローと異なる点は、Ｓ２０４である。すなわち、図２のＳ１０４では燃焼遅延時間を１０ｓｅｃ（一定）としているのに対して、図３では燃焼遅延時間をＴｘ（可変）としている。
ここにＴｘは、表１に示すように季節ごとに異なる値に設定している。これにより、上述の図４に示すように、水栓の開栓検出から適温のお湯到達までの時間（Ｔ０）を一定（２５ｓｅｃ）にすることができる。
なお、表１のＴｘ、Ｔｙ、Ｔ０の数値、及び季節と対象月の対応は例示であって、設置環境等により適切な値を選択することができる。

本発明は、エネルギー源、加熱方式（瞬間式、貯湯式）を問わず、燃焼方式の給湯器を用いて給湯配管を介してお湯を供給するシステムに広く利用可能である。

１・・・・・給湯システム
２・・・・・給湯器
２ｂ・・・・バーナ
２ｄ,２ｅ・・・・流量制御弁
２ｇ・・・・電磁弁
２ｈ・・・・比例制御弁
３、４、５・・・・・水栓
６・・・・・制御部
６ｂ・・・・リモコン
Ｓ１・・・・水量センサ
Ｓ２・・・・入水温度センサ
Ｓ３・・・・出湯温度センサ
Ｓ４〜Ｓ６・・・・流量センサ

Claims

器内への通水を検知して燃料燃焼によりお湯を作る給湯器と、配管を介して給湯器から給湯供給を受ける１以上の水栓と、を備えた給湯システムであって、
各水栓からの出湯を検知する水栓出湯検知手段と、
予め特定した水栓の単独使用を検知したときは、開栓から所定時間（Ｔｘ）経過するまでは、給湯器の燃焼開始を遅延させる手段と、
を、さらに備えて成ることを特徴とする給湯システム。
前記所定時間（Ｔｘ）を季節ごとに異なる数値に設定して、前記特定水栓の開栓から適温出湯までの時間を一定化するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。