JP3265334B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被供給部へ水又は湯を
供給する経路の途中に、水又は湯と給湯バーナの排気と
を接触させる気液接触部が設けられ、前記経路の前記気
液接触部より下流側に、水又は湯が溜まっているときに
前記経路における前記気液接触部から前記被供給部に至
る経路部分を水封する水溜まり部が設けられ、前記被供
給部への給湯運転を制御する給湯制御手段が設けられて
いる給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の給湯装置において、水溜
まり部には、水溜まり部の封水の水位を検出する封水検
出センサーが設けられ、給湯制御手段は、封水検出セン
サーにて所定水位以上の封水が検出される場合には、給
湯装置の運転を許可し、所定水位の封水が検出されない
場合には、給湯装置の運転を行わないように構成されて
いた。

【０００３】ここで、気液接触部とは、被供給部へ供給
される水又は湯と給湯バーナの排気とを接触させて、給
湯バーナの排気中に含まれる二酸化炭素（炭酸ガス）を
水又は湯に溶かし込ませる装置であり、気液接触部を通
過させた水又は湯を、被供給部として、例えば浴槽など
に供給すれば、炭酸風呂とできるものである。

【０００４】水溜まり部は、水又は湯を供給する経路に
おいて、被供給部に対して気液接触部を水封するもので
あり、浴槽などの被供給部に、気液接触部から、給湯バ
ーナの排気ガスが誤って通流されることを防止するため
に設けられるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、給湯制御手段は、封水検出センサーに
故障が生じている場合でも、常に、封水検出センサーの
検出結果に基づいて給湯運転を制御するように構成され
ていたから、封水検出センサーの検出結果と実際の封水
の水位とが一致しない場合には、給湯運転が不必要に停
止されたり、又、給湯バーナの排気ガスが誤って被供給
部に通流されて、給湯装置を利用する者に不快感や危険
を生じたりする不都合があった。本発明の目的は、上記
従来欠点を解消する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による給湯装置の
第一の特徴構成は、前記水溜まり部の封水の水位を検出
する封水検出手段が設けられ、前記封水の水位を変化さ
せるに伴って前記封水検出手段の検出結果を検査して、
前記封水検出手段の異常を判別する異常判別手段が設け
られ、前記給湯制御手段が、前記異常判別手段にて異常
が判別されるに伴って、給湯運転を行わないように構成
されている点にある。

【０００７】本発明による給湯装置の第二の特徴構成
は、第一の特徴構成を実施する際の好適な具体構成を特
定するもので、前記異常判別手段が、前記被供給部への
給湯運転が終了するときに、前記封水の水位を変化させ
て前記封水検出手段の異常を判別するように構成されて
いる点にある。

【０００８】

【作用】本発明の第一の特徴構成によれば、封水の水位
を変化させるに伴って封水検出手段の検出結果を検査し
て、封水検出手段の異常を判別する異常判別手段が設け
られているから、封水検出手段の検出結果と実際の封水
の水位とを比較して、封水検出手段の異常を判別するこ
とができ、給湯制御手段は、異常が判別されるに伴って
給湯運転を禁止することができる。

【０００９】第二の特徴構成によれば、被供給部への給
湯運転が終了するときに封水の水位を変化させて封水検
出手段の異常を判別するように構成されているから、給
湯運転終了直後の水溜まり部の満水状態を利用して、満
水状態から封水を排出することによって、封水の水位を
変化させて封水検出手段の検出結果を検査することがで
きる。

【００１０】

【発明の効果】本発明の第一の特徴構成によれば、封水
検出手段の検出結果と実際の封水の水位とを比較して封
水検出手段の異常を判別し、給湯制御手段は異常が判別
されるに伴って給湯運転を禁止することができるから、
故障した封水検出手段の誤った検出結果に基づいて、給
湯運転が不必要に停止されたり、給湯バーナの排気ガス
が誤って被供給部に通流されて、給湯装置を利用する者
に不快感や危険を生じたりする不都合を解消した給湯装
置を提供することができる。

【００１１】第二の特徴構成によれば、給湯運転終了直
後の水溜まり部の満水状態を利用して、満水状態から封
水を排出することによって封水の水位を変化させて封水
検出手段の検出結果を検査することができるから、例え
ば排水弁などの排水手段を設ける程度の簡単な構造で、
且つ、簡単な制御動作で、随時、封水検出手段の検出結
果を検査することができる給湯装置を提供することがで
きる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には、被供給部としての浴槽Ｂへ水又は湯を
供給する給湯装置が示されている。給湯装置は、給水路
Ｗ１にて供給される水道水を加熱して浴槽Ｂ及び給湯栓
Ｋに対して給湯する給湯部Ａと、浴槽Ｂの浴槽水の追焚
を行う追焚部Ｃと、水又は湯と給湯バーナ２の排気とを
接触させる気液接触部Ｇと、気液接触部Ｇから浴槽Ｂに
至る経路部分を水封する水溜まり部Ｆと、給湯装置の動
作を制御する制御部Ｈとから構成されている。

【００１３】給湯部Ａには、給水路Ｗ１にて水道水が給
水される給湯用熱交換器１と、給湯用熱交換器１を加熱
する給湯バーナ２と、給湯バーナ２の燃焼用空気を送風
する送風ファン３とが備えられている。給湯バーナ２に
は、給湯バーナ２への燃料供給量を調節する燃料調節バ
ルブ４と、燃料断続バルブ５とが備えられている。送風
ファン３の回転数は、給湯バーナ２の燃焼状態が最適に
なるような送風量になるように、燃料供給量に応じて一
義的に定められた値に制御されている。

【００１４】追焚部Ｃは、浴槽Ｂの浴槽水を循環する循
環路Ｗ５に備えられた追焚用熱交換器６と、追焚用熱交
換器６を加熱する追焚バーナ７と、追焚バーナ７の燃焼
用空気を送風する送風ファン８とから構成されている。
循環路Ｗ５には、循環ポンプ９が備えられている。追焚
バーナ７には、追焚バーナ７への燃料供給量を調節する
燃料調節バルブ１０と、燃料断続バルブ１１とが備えら
れている。送風ファン８は、追焚バーナ７に応じて、送
風ファン３と同様に制御される。

【００１５】気液接触部Ｇには、給湯部Ａの排気ダクト
１２が接続されて、給湯バーナー２の排気が通過するよ
うに構成されると共に、給湯用熱交換器１からの湯を気
液接触部Ｇに導く給湯路Ｗ２と、給水路Ｗ１からの水を
気液接触部Ｇに導く給水路Ｗ３と、気液接触部Ｇから水
溜まり部Ｆに至る経路部分を構成する連絡管２２とが接
続されて、給湯部Ａから浴槽Ｂに対する湯水の供給を行
う経路を中継するように構成されている。

【００１６】水溜まり部Ｆは、連絡管２２と、水溜まり
部Ｆを通過した湯を浴槽Ｂに導く給湯路Ｗ４とが接続さ
れて、気液接触部Ｇから浴槽Ｂに対して湯水の供給を行
う経路を中継するように構成されている。

【００１７】浴槽Ｂには、浴槽水の水位を検出する浴槽
水位センサーＳ８が備えられている。浴槽水位センサー
Ｓ８は、浴槽水の水圧によって、浴槽水位を検出するよ
うに構成されている。

【００１８】給湯装置には、まず、給水路Ｗ１と、給湯
用熱交換器１と、給湯路Ｗ２と、連絡管２２と、水溜ま
り部Ｆと、給湯路Ｗ４とによって、給湯バーナ２によっ
て沸かされた湯が浴槽Ｂに対して適宜供給される、湯張
り給湯が行われる経路が構成されている。

【００１９】給水路Ｗ１には、給水路Ｗ１における給水
温度Ｔｉを検出するサーミスターＳ１と、給水路Ｗ１か
らの給水量Ｑを検出する水量センサーＳ２とが設けられ
ている。給湯路Ｗ２には、断続バルブ１３が備えられ、
給湯用熱交換器１からの湯の浴槽Ｂへの供給が制御され
るように構成されている。連絡管２２には、浴槽Ｂに対
する実際の給湯温度Ｔｘを検出するサーミスターＳ３が
備えられている。

【００２０】尚、給湯路Ｗ２には、分岐する給湯路Ｗ６
が設けられ、給湯バーナ２によって沸かされた湯を給湯
栓Ｋに対して適宜供給する一般給湯が行えるように構成
されている。給湯路Ｗ６には、給湯栓Ｋの開栓を検出す
る水量センサーＳ４が備えられている。

【００２１】又、給湯装置には、給水路Ｗ１と、給水路
Ｗ３と、気液接触部Ｇと、連絡管２２と、水溜まり部Ｆ
と、給湯路Ｗ４とによって、気液接触部Ｇを通過される
ことによって給湯バーナ２の排気中に含まれる二酸化炭
素が溶かし込まれ且つ高温の排気によって加熱された湯
が、浴槽Ｂに対して適宜供給される炭酸給湯が行われる
経路が構成されている。

【００２２】給水路Ｗ３には、断続バルブ１４が備えら
れ、気液接触部Ｇに対する炭酸給湯用の給水が制御され
るように構成されている。尚、炭酸給湯が行われる場合
には、前述の湯張り給湯が行われる経路からも同時に給
湯が行われ、気液接触部Ｇの下部において両経路の湯が
混合されてから、浴槽Ｂに対して供給されるように構成
されている。

【００２３】制御部Ｈは、マイクロコンピュータを主要
部として構成され、サーミスターＳ１，Ｓ３、水量セン
サーＳ２，Ｓ４、及び、浴槽水位センサーＳ８が接続さ
れて、それらセンサーの検出情報が入力されると共に、
燃料調節バルブ４，１０、燃料断続バルブ５，１１、送
風ファン３，８、循環ポンプ９、断続バルブ１３，１
４、及び、コントローラー１５が接続され、もって、浴
槽Ｂへの給湯運転を制御する給湯制御手段１０１が構成
されている。

【００２４】コントローラー１５には、湯張り給湯スイ
ッチ１５ａ、炭酸給湯スイッチ１５ｂ、目標給湯温度Ｔ
ｓを設定する目標給湯温度設定スイッチ１５ｃ、及び、
追焚給湯スイッチ１５ｄなどが備えられている。

【００２５】図２には、本実施例における気液接触部Ｇ
及び水溜まり部Ｆが示されている。気液接触部Ｇには、
金属製のケーシング内に、給水路Ｗ３から供給される水
を下方に向かって噴出する噴出ノズル１６と、ステンレ
ス線を立体格子状に編組形成した充填層１７とが備えら
れ、給湯部Ａの排気ダクト１２を接続する排気導入口１
２ａが、充填層１７より上側に位置するように設けら
れ、前記排気を排出する排気排出口１８が、充填層１７
より下側に位置するように設けられている。

【００２６】従って、気液接触部Ｇは、給湯バーナー２
からの高温の排気が排気導入口１２ａからケーシング内
に導入され、前記排気が排気排出口１８に向かって下降
する際に、充填層１７を通り抜けて充填層１７を高温に
加熱し、且つ、噴出ノズル１６から下方に向かって噴出
される水と接触して、前記水に対する排気中の二酸化炭
素の溶かし込み、及び、排熱の回収による熱交換が行わ
れるように構成されている。

【００２７】ケーシングにおける充填層１７の近くに
は、気液接触部Ｇの温度を検出する温度センサーＳ５が
備えられている。温度センサーＳ５も、制御部Ｈに接続
されている。

【００２８】気液接触部Ｇの下部は、噴出ノズル１６か
ら噴出される水、及び、給湯路Ｗ２から供給される湯を
集水して連絡管２２に導くように構成されている。

【００２９】水溜まり部Ｆは、ケーシングの底部に給湯
路Ｗ４が接続され、ケーシングの底部よりも高い位置に
給湯路Ｗ４への出水口１９が設けられて、出水口１９か
ら出水される際にはケーシング内に水又は湯が溜まるよ
うに構成され、且つ、封水板２０によって、水又は湯が
溜まっているときにはケーシング内において出水口１９
が隔絶されるように構成され、もって、炭酸給湯を行う
経路における気液接触部Ｇから浴槽Ｂに至る経路部分を
水封するように構成されている。

【００３０】水溜まり部Ｆのケーシングの上部には、オ
ーバーフロー２１が設けられている。オーバーフロー２
１は、気液接触部Ｇにおいて排気排出口１８が接続され
ている位置よりも低い位置に位置するように設けられて
いる。

【００３１】又、水溜まり部Ｆには、封水の水位を検出
する封水検出手段としての上側水位センサーＳ６及び下
側水位センサーＳ７と、封水を排出する排水路Ｗ７と排
出バルブ２３とが設けられている。上側水位センサーＳ
６は、出水口１９が設けられている高さに備えられてい
る。下側水位センサーＳ７は、水溜まり部Ｆの底近くに
備えられている。上側水位センサーＳ６、下側水位セン
サーＳ７、及び、排出バルブ２３も、制御部Ｈに接続さ
れている。

【００３２】給湯制御手段１０１は、次の４種類の給湯
モードを実行するように構成されている。第一の給湯モ
ードは、給湯用熱交換器１からの湯のみを、浴槽Ｂに対
して供給する湯張り給湯モード。第二の給湯モードは、
給湯用熱交換器１からの湯と気液接触部Ｇを通した湯と
を混合して、浴槽Ｂに対して供給する炭酸給湯モード。
第三の給湯モードは、給湯用熱交換器１からの湯を給湯
栓Ｋのみに供給する一般給湯モード。第四の給湯モード
は、追焚部Ｃによる、追焚給湯モードである。

【００３３】尚、本実施例においては、浴槽Ｂに対する
給湯と給湯栓Ｋに対する給湯とが同時に給湯される給湯
モードは設けられておらず、湯張り給湯モード又は炭酸
給湯モードが実行されている最中に給湯栓Ｋが開栓され
た場合には、湯張り給湯モード又は炭酸給湯モードを中
止して、一般給湯モードを実行するように構成されてい
る。

【００３４】湯張り給湯モードは、コントローラー１５
の湯張り給湯スイッチ１５ａの操作によって実行され
る。給湯スイッチ１５ａが操作されると、送風ファン３
が駆動され、給湯バーナ２が点火され、サーミスターＳ
１，Ｓ３及び水量センサーＳ２の検出結果に基づいて、
サーミスターＳ３にて検出される給湯温度Ｔｘが目標給
湯温度設定スイッチ１５ｃにて設定される目標給湯温度
Ｔｓに近づくように、燃料調節バルブ４及び燃料断続バ
ルブ５が制御され、それに追随して送風ファン３の回転
数が制御され、湯張り給湯運転が実行される。給湯制御
手段１０１は、浴槽水位センサーＳ８を監視しており、
所定水位の浴槽水位が検出されるにともなって、湯張り
給湯運転が終了される。

【００３５】炭酸給湯モードは、炭酸給湯スイッチ１５
ｂの操作によって実行される。炭酸給湯スイッチ１５ｂ
が操作されると、給湯バーナ２が点火される前に、ま
ず、温度センサーＳ５によって気液接触部Ｇの温度がチ
ェックされ、所定温度以上に過熱している場合には、送
風ファン３を駆動することによって気液接触部Ｇの冷却
が行われる。気液接触部Ｇが所定温度以上に過熱してい
る状態において、いきなり噴出ノズル１６から水が噴出
されると、シャーッといった異常音を発生して水が激し
く蒸発すると共に排気口１８などから大量の水蒸気が排
出されて、給湯装置の使用上好ましくないからである。
次に、所定時間経過後において、気液接触部Ｇが所定温
度以下であれば、断続バルブ１３及び１４が開かれ、給
湯バーナ２が点火され、サーミスターＳ１，Ｓ３及び水
量センサーＳ２の検出結果に基づいて、サーミスターＳ
３にて検出される給湯温度Ｔｘが目標給湯温度設定スイ
ッチ１５ｃにて設定される目標給湯温度Ｔｓに近づくよ
うに、燃料調節バルブ４及び燃料断続バルブ５が制御さ
れ、それに追随して送風ファン３の回転数が制御され、
炭酸給湯運転が実行される。給湯制御手段１０１は、浴
槽水位センサーＳ８を監視しており、所定水位の浴槽水
位が検出されるにともなって、炭酸給湯運転が終了され
る。

【００３６】一般給湯モードは、給湯栓Ｋが開栓される
に伴って実行される。給湯栓Ｋが開栓されると、断続バ
ルブ１３及び断続バルブ１４が閉じられ、サーミスター
Ｓ１及び水量センサーＳ２の検出結果に基づいて、給湯
栓Ｋに給湯される湯の温度が所定の湯温になるように、
燃料調節バルブ４及び燃料断続バルブ５が制御され、そ
れに追随して送風ファン３の回転数が制御される。

【００３７】追焚給湯モードは、追焚給湯スイッチ１５
ｄの操作に伴って実行される。追焚給湯スイッチ１５ｄ
が操作されると、循環ポンプ９が作動され、送風ファン
８が駆動され、追焚バーナ７が点火されて、追焚給湯が
行われる。なお、追焚バーナ７の燃焼量は、比較的火力
の強い一定の強さに制御される。

【００３８】又、制御部Ｈには、上側水位センサーＳ
６、下側水位センサーＳ７、断続バルブ１３、及び、排
出バルブ２３が接続され、封水の水位を変化させるに伴
って上側水位センサーＳ６及び下側水位センサーＳ７の
検出結果を検査して、上側水位センサーＳ６及び下側水
位センサーＳ７の異常を判別する異常判別手段１０２が
構成されている。異常判別手段１０２は、湯張り給湯運
転及び炭酸給湯運転が終了する度に、図３に示すよう
な、制御動作を実行するように構成されている。以後、
上側水位センサーＳ６又は下側水位センサーＳ７が、封
水の存在を検出している状態をＯＮ状態、封水の存在を
検出しない状態をＯＦＦ状態と呼ぶ。それぞれのセンサ
ーには、常にＯＮ状態しか出力しないＯＮ故障と、常に
ＯＦＦ状態しか出力しないＯＦＦ故障とがある。

【００３９】湯張り給湯又は炭酸給湯が終了し、断続バ
ルブ１３及び断続バルブ１４が閉じられ、給湯バーナー
２が消化され、給湯運転の終了が確認されるに伴って、
異常判別手段１０２は、上側水位センサーＳ６及び下側
水位センサーＳ７の検出結果を検査し、ＯＦＦ状態を出
力しているセンサーがあれば、上側水位センサーＳ６又
は下側水位センサーＳ７のＯＦＦ故障による異常が発生
していると判別する。異常が判別されなければ、排出バ
ルブ２３を開き、封水を排出する。封水が排出され、下
側水位センサーＳ７にＯＦＦ状態が検出されるに伴っ
て、上側水位センサーＳ６の検出結果を検査し、上側水
位センサーＳ６がＯＮ状態を出力している場合には、上
側水位センサーＳ６のＯＮ故障による異常が発生してい
ると判別する。又、排出バルブ２３が開かれてから、封
水を排出するに十分な所定時間経過しても、下側水位セ
ンサーＳ７がＯＮ状態を出力している場合には、下側水
位センサーＳ７のＯＮ故障による異常が発生していると
判別する。

【００４０】異常が判別されない場合には、排出バルブ
２３を閉じ、断続バルブ１３を開いて給湯路Ｗ２を使っ
て再び封水を注水し、上側水位センサーＳ６にて所定の
水位が検出されるに伴って断続バルブ１３を閉じて注水
を終了する。

【００４１】異常が判別された場合には、異常判別手段
１０２は、給湯装置の操作部分に異常が発生している旨
の警報を表示させ、且つ、給湯制御手段１０１は、以後
の給湯運転を行わないように構成されている。

【００４２】〔別実施例〕上述の実施例において、下側
水位センサーＳ７のＯＮ故障は、排出バルブ２３が開か
れてから所定時間経過後に判別されていたが、浴槽水の
水位が下側水位センサーＳ７が備えられている位置より
も高くなる状態で、浴槽Ｂと水溜まり部Ｆとが設けられ
ている給湯装置においては、浴槽水位センサーＳ８が、
下側水位センサーＳ７よりも低い位置になるように浴槽
Ｂに設けられ、且つ、図４に示すように、浴槽Ｂにおい
て浴槽水の排水が行われたときに、浴槽水位センサーＳ
８にて、浴槽水の水位が下側水位センサーＳ７が備えら
れている位置よりも低くなったことが検出されるに伴っ
て下側水位センサーＳ７の検出結果が検査され、下側水
位センサーＳ７がＯＮ状態を出力している場合には、下
側水位センサーＳ７のＯＮ故障による異常が発生してい
ると判別するように構成されても良い。

【００４３】又、異常判別手段１０２は、異常を判別す
る制御動作を、湯張り給湯運転及び炭酸給湯運転の終了
に伴って、毎回、実行するように構成されても良いし、
任意の終了回数ごとに実行するように構成されても良
い。又、異常を判別する制御動作の実行を指示するスイ
ッチなどが設けられて、給湯装置を利用する者の動作指
示に従って、湯張り給湯運転及び炭酸給湯運転の終了に
伴って異常を判別する制御動作を実行するように構成さ
れても良い。

【００４４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置の全体構成を示す構成図

【図２】気液接触部と水溜まり部とを示す断面図

【図３】異常判別手段の動作を示すフローチャート

【図４】別実施例の異常判別手段の動作を示すフローチ
ャート

【符号の説明】

Ｂ 被供給部 Ｆ 水溜まり部 Ｇ 気液接触部 Ｓ６ 封水検出手段 Ｓ７ 封水検出手段 ２ 給湯バーナ １０１ 給湯制御手段 １０２ 異常判別手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 善久 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 井上 健策 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (56)参考文献 特開 平６−129628（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/00 602

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被供給部（Ｂ）へ水又は湯を供給する経
   路の途中に、水又は湯と給湯バーナ（２）の排気とを接
   触させる気液接触部（Ｇ）が設けられ、前記経路の前記
   気液接触部（Ｇ）より下流側に、水又は湯が溜まってい
   るときに前記経路における前記気液接触部（Ｇ）から前
   記被供給部（Ｂ）に至る経路部分を水封する水溜まり部
   （Ｆ）が設けられ、前記被供給部（Ｂ）への給湯運転を
   制御する給湯制御手段（１０１）が設けられている給湯
   装置であって、 前記水溜まり部（Ｆ）の封水の水位を検出する封水検出
   手段（Ｓ６，Ｓ７）が設けられ、前記封水の水位を変化
   させるに伴って前記封水検出手段（Ｓ６，Ｓ７）の検出
   結果を検査して、前記封水検出手段（Ｓ６，Ｓ７）の異
   常を判別する異常判別手段（１０２）が設けられ、 前記給湯制御手段（１０１）が、前記異常判別手段（１
   ０２）にて異常が判別されるに伴って、給湯運転を行わ
   ないように構成されている給湯装置。
2. 【請求項２】 前記異常判別手段（１０２）が、前記被
   供給部（Ｂ）への給湯運転が終了するときに、前記封水
   の水位を変化させて前記封水検出手段（Ｓ６，Ｓ７）の
   異常を判別するように構成されている請求項１記載の給
   湯装置。