JPH01200149A - 給湯装置の湯量制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、貯湯槽の有する加熱体を制御することによ
って、常に一定の温度の湯を供給する貯湯式の給湯装置
の湯量制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の給湯装置を示す構成図であり、図におい
て、１は常に一定量の湯を蓄えている貯湯槽、２はこの
貯湯槽１に水を供給する給水栓、３はこの給水栓２に取
り付けられ、前記貯湯槽１内の水位を一定にするための
ポールタップ、４はこのポールタップ３の異常等で水位
が一定値に保てなくなった場合に、余分な湯を排出して
貯湯槽１の溢九を防止するオーバフロー管、５はＪ？？
湯槽１内の底部に配置された加熱体としての電気ヒータ
、６はその電気ヒータ５に直列に接続された温度ヒユー
ズ、７は前記給水栓２からの水を貯湯槽１内の電気ヒー
タ５の近傍に導く導水管、８は例えば温度によって抵抗
値が変化するサーミスタ等を用い、貯湯槽１内の湯の温
度に対応する電気信号を出力する温度センサ、９は貯湯
槽１内の湯を必要に応じて取り出す給湯栓、１０は前記
温度センサ８の出力信号を基準値と比較して、前記電気
ヒータ５の発熱を制御するための情報を生成する温度制
御手段、１１は電気ヒータに供給される電源、１２は前
記温度制御手段１０の出力情報に従って動作するリレー
回路よりなり、前記電気ヒータ５に供給される電源１１
のオン・オフを制御する出力回路である。

次に動作について説明する。まず、給水栓２のコックが
開かれて貯湯槽１内に水が満たされる。

その場合、貯湯槽１内の水位が上昇してポールタップ３
が所定の位置に達すると、その作用によって給水栓２か
らの給水は停止する。何等かの原因で、所定の水位を越
えても給水が停止されない場合でも、余分な水はオーバ
ーフロー管４より排出され、貯湯槽１より溢れだすこと
はない。ここで、温度制御手段１０による温度制御を開
始すると、貯湯槽１内はまだ水であるため、温度センサ
８からの電気信号は基準値よりははるかに低く、温度制
御手段１０は出力回路１２のリレーをオンさせる情報を
出力している。従って、電源１１はこの出力回路１２を
介して電気ヒータ５へ供給され、電気ヒータは貯湯槽ｌ
内の水を沸かす。肘湯槽１内の湯の温度が上昇すると温
度センサ８の出力する電気信号のレベルも上昇し、湯温
か所定値まで上昇すると温度センサ８の出力信号のレベ
ルも基準値に達する。温度制御手段１０は温度センサ８
の出力信号が基準値に達したことを検出すると、出力回
路１２へそのリレーをオフさせる情報を出力する。従っ
て、電気ヒータ５にはこの出力回路１２を介して供給さ
れていた電源１１が断たれ、電気ヒータ５は発熱を停止
する。

ここで、給湯栓９のコックが開かれて湯が使われると、
貯湯槽１の水位が低下してポールタップ３が所定位置よ
り下降し、その作用によって給水栓２からの給水が開始
される。この供給された水は温度が低いため貯湯槽１内
に蓄えられた湯の温度を低下させ、従って、温度センサ
８の出力する電気信号のレベルも低下する。温度センサ
８の出力信号のレベルが基準値より低くなったことを検
出すると、温度制御手段１０はリレーをオンさせる情報
を出力し、出力回路１２はこの出力情報に基づいて電気
ヒータ５への電源１１の供給を再開する。この時、給水
栓２からの水は導水管７によって貯湯槽１の底部の電気
ヒータ５の近傍へ導かれ、効率よく加熱される。この電
気ヒータ５への電源１１の供給は、前述の場合と同様に
、貯湯槽１内の湯温が所定値に達し、温度センサ８の出
力信号のレベルが基準値に達するまで継続する。また、
貯湯槽１内の湯が使われなくとも、長時間経過して湯が
冷めた場合にも前述の場合と同様の処理が進行し、貯湯
槽１内の湯温が所定値に保たれる。また、電気ヒータ５
には温度ヒユーズ６が直列に接続されており、出力回路
１２のリレー接点の溶着等により電気ヒータ５が異常に
過熱すると溶断して事故の発生を防止している。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の給湯装置は以上のように構成されているので、−
旦運転が開始されると運転の停止が指示されるまでは、
貯湯槽１を満水にしながら温度制御が自動的に実行され
、停止時点では貯湯槽１内に満水の湯が残る。この湯は
次の使用開始時点まで無駄に放熱されるので、その湯量
に与えた熱エネルギが浪費されることになる。

また、−度沸かした湯は、冷水時に含まれていたクロー
ルカルキ（石灰）が抜けるので、湯温の低下に従い雑菌
が発生する等の問題点があった。

この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、運転日のある時刻を過ぎると、貯湯槽への給
水を停止して、以後、貯湯槽の残湯を使用する給湯装置
の湯量制御方法を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る給湯装置の湯量制御力°法は、時を刻み
、日時、曜日等の情報を出力するカレンダ機能部の出力
情報または外部がらの六方情報に基づく設定時刻に運転
制御機能部から給水弁の閉じ信号を出力させ、この閉じ
信号で給水弁を閉じてｙＩＰＪｈ槽への給水を停止させ
るものである。

〔作用〕

この発明における運転制御機能部は、カレンダ機能部の
出力情報または外部からの入力情報に基づいて、運転日
のある設定時刻になると、給水弁を閉じて、給水を停止
し、以後、貯湯槽内の残湯を使用することにより、運転
停止時における残湯を少なくしてエネルギの浪費を少な
くするとともに雑菌の発生を軽減する。

〔実施例〕

以下、この発明の湯量制御方法を一実施する給湯装置の
一実施例を図について説明する。第１図において、１は
貯湯槽、２は給水栓、３はポールタップ、４はオーバフ
ロー管、５は電気ヒータ、６は温度ヒユーズ、７は導水
管、８は温度センサ、９は給湯栓、１２は出力回路であ
り、第４図に同一符号を付した従来のそれらと同一、あ
るいは相当部分であるため詳細な説明は省略しており、
さらに、この第１図においては温度センサ８の付帯回路
、電気ヒータ５に供給する電源１１等は図示も省略して
いる。

１３は前記貯湯槽１内に蓄えられている湯の量を検出す
る湯量センサ、１４は蓄えられている湯を全て排出する
ために貯湯槽１の底部に設けられた排水管、１５はこの
排水管１４に取り付けられてその排水／停止の制御を行
う熱動弁、１６は前記給水栓２にコックに代えて取り付
けられてその給水／停止の制御を行う熱動弁であり、前
記出力回路１２は電気ヒータ５の通電制御の外にこれら
熱動弁１５，１６の制御をも行う点で従来のものとは多
少異なっている。

また５１７は前記温度センサ８の出力信号に基づいて、
加熱体と°しての前記電気ヒータ５の発熱を制御するた
めの情報を生成する温度制御機能部、１８は時を刻みな
がら、その時の日付、時刻、曜日等の情報を出力するカ
レンダ機能部、１９は第２図にその詳細を示すように当
該給湯装置の利用形態が予め設定された第１及び第２の
スケジュールテーブル３０．３１を有し、これら両スケ
ジュールテーブルに設定された情報を参照しながら前記
カレンダ機能部１８の出力する情報を用いて前記温度制
御機能部１７の動作／停止を制御するとともに設定時刻
になると、熱動弁１６の閉じ信号を出力する。運転制御
機能部、２１はこれら温度制御機能部１７．カレンダ機
能部１８、運転制御機能部１９を実現するマイクロコン
ピュータ（以下マイコンという）、２２．２３は前記温
度センサ８及び湯量センサ１３の出力信号を前記マイコ
ン２１が処理可能な情報に変換する入力回路、２４は使
用者がこのマイコン２１へ情報を入力し。

マイコン２１からの出力情報を表示するためのコンソー
ル等によるマン・マシンインターフェースである。

次に動作について説明する。ここで、第３図は運転制御
機能部１９の動作手順を示すフローチャートである。ま
ず、ステップＳＴ１にて今日が排水の指定日であるか否
かのチエツクを行う。即ち、運転制御機能部１９は第２
図（ａ）に示す第１のスケジュールテーブル３０を参照
して、カレンダ機能部１８から送られてくる曜日の情報
が、その排水の欄にフラグ１”が立てられた月曜日であ
るか否かを判別し、月曜日であれば、ステップＳＴ２に
て排水処理の開始時刻になったことを検出し、ステップ
ＳＴ３にて排水処理を実行する。即ち、ステップＳＴ２
’３’、カレンダ機能部１８から送られてくる時刻の情
報が第２図（ｂ）に示す第２のスケジュールテーブル３
１の排水の欄に設定された排水処理の開始時刻″４時３
０分″を過ぎたことを検出すると、ステップＳＴ３にて
、運転制御機能部１９より出力回路１２へ情報を出力し
てそのリレーを制御し、熱動弁１５を開き１６を閉じる
。これによって貯湯槽１内に残留していた湯（水）は排
水管１４より排出され、給水栓２からの水の供給はない
ため貯湯槽１は空となる。その後、運転制御機能部１９
は第２のスケジュールテーブル３１の排水の欄に設定さ
れた終了時刻“５時３０分”になると、このステップＳ
Ｔ３による排水処理を終了して出力回路１２に情報を送
り、熱動弁１５を閉じて１６を開く。従って、給水栓２
より給水が開始され、貯湯槽１にはポールタップ３が所
定の位置に達する水位まで水が満たされる。

次に、前記カレンダ機能部１８からの曜日情報が、第１
のスケジュールテーブル３０の臨時休業の欄にフラグ１
″が立てられた、祝祭日等の臨時休業の日に該当するか
のチエツクをステップＳＴ４にて行い、臨時休業の日で
あればステップＳＴ５にて前記第１のスケジュールテー
ブル３１の臨時休業の欄の該当フラグをｉｔ　Ｏ＃ｌに
クリアしてその日の運転を終了する。また、臨時休業の
日でなければステップＳＴ６にて、前記曜日情報に基づ
いて使用すべきタイマがタイマ■であるか否かのチエツ
クを第１のスケジュールテーブル３０を参照しながら行
い、そのタイマｉの欄に立てられたフラグ゛１′″に基
づいて、前記曜日情報が月曜〜金曜であればステップＳ
Ｔ７でタイマＩを選択して処理をステップ５ＴＩＯへ進
める。それ以外の場合にはステップＳＴ８にて使用タイ
マがタイマ■であるかのチエツクを行い、タイマ■の欄
に立てられたフラグ１”に基づいて、曜日情報が土曜で
あればステップＳＴ９でタイマ■を選択して処理をステ
ツブＳＴ１〇へ進め、日曜であればタイマの選択を行わ
ず、そのままその日の運転を終了する。ステップ５ＴＩ
Ｏでは運転開始時間の１時間前かのチエツクを行い、１
時間前であればステップ５ＴＩＩで熱動弁１６を開き、
ステップ５Ｔ１２に移行する。

ステップ５ＴＩ２では、カレンダ機能部１８から送られ
てくる時刻の情報が、第２のスケジュールテーブル３１
のタイマ■の欄、もしくはタイマ■の欄に設定された開
始時刻″６時３０分″になったか否かを監視しており、
前記開始時刻を過ぎたことを検出すると、運転制御機能
部１９はステップ５ＴＩ３にて、温度制御機能部１７に
温度制御の開始を指示する情報を出力し、その日の運転
を開始する。

この時点では貯湯槽１内はまだ水であるため、温度セン
サ８にて測定された湯温は設定湯温よりははるかに低く
、入力回路２２からの出力情報は基準値に達せず、温度
制御機能部１７は出力回路１２のリレーをオンさせる情
報を出力し、電気ヒータ５を駆動して貯湯槽１内の水を
沸かす。貯湯槽１内の湯の温度が上昇すると温度センサ
８の出力する電気信号のレベルも上昇し、入力回路２２
の出力情報が基準値に達すると、温度制御機能部１７は
出力回路１２へそのリレーをオフさせる情報を出力し、
電気ヒータ５は電源の供給を断たれた発熱を停止する。

温度センサ８の出力信号を変換した入力回路２２からの
情報により、貯湯槽１内に蓄えられた湯の温度が設定湯
温よりディファレンシャル幅以上低下したことを検知す
ると、温度制御機能部１７はリレーをオンさせる情報を
出力し、出力回路１２はこの出力情報に基づいて電気ヒ
ータ５への給電を再開する。この電気ヒータ５への給電
は貯湯槽１内の湯温が設定湯温に達すると、前述の場合
と同様に、温度制御機能部１７は出力回路１２に情報を
出力して電気ヒータ５への給電を停止する。このような
温度制御は、カレンダ機能部１８からの時刻情報が、タ
イマｌが選択された月曜日から金曜日までの間は、第２
のスケジュールテーブル３１のタイマ■の欄に設定され
た終了時刻″１８時３０分″になるまで、また、タイマ
■が選択された土曜日には第２のスケジュールテーブル
３１のタイマ■の欄に設定された終了時刻１１２時３０
分”になるまで継続される。

運転制御機能部１９はさらにカレンダ機能部１８からの
時刻情報を監視しており、それが第２のスケジュールテ
ーブル３１の使い切りの欄に設定された開始時刻“１５
時３０分″を過ぎたことをステップ５Ｔ１４で検出する
と、ステップ５Ｔ１５にて使い切りの処理を実行する。

即ち、運転制御機能部は出力回路１２へ給水弁の閉じ信
号を出力してリレーを制御し、給水弁としての熱動弁１
６を閉じて貯湯槽１への水の補給を停止する。

従って、貯湯槽１内の湯は使用とともに減少してゆき、
ステップ５Ｔ１６で運転終了時間がチエツクされて、そ
の日の運転を終了する頃までに貯湯槽１に貯留された湯
のほとんどは使い切られる。

この処理は第２のスケジュールテーブル３１の使い切り
欄に設定された終了時刻である翌日の゛′５時３時分０
分は終了して熱動弁１６が開かれ、その日の運転に間に
合うように給水栓２より給水が開始される。ここで、使
い切り処理実行後に予想以上の湯量が消費されて、空焚
きの危険性が生じるまでに水位が低下すると、それを検
出した湯量センサ１３の出力信号が入力回路２３にて所
定の情報に変換されて、運転制御機能１９へ送られる。

運転制御機能１９はそれに基づく情報を出力回路１２へ
送って熱動弁１６を開き、水の補充を行う。

ここで、第１及び第２のスケジュールテーブル３０．３
１の内容は、マン・マシンインタフェース２４のキーボ
ード等から、使用者による当該給湯装置の利用形態に合
わせて設定するものである。

なお、上記実施例では使い切り処理を毎日実行する場合
について示したが、第１のスケジュールテーブルに使い
切りのフラグを設定する欄を設けて、排水の処理と同様
に指定日のみに処理を実行するようにしてもよい。

上記使い切り処理の開始時刻は、貯湯槽の容量や給水能
力によって決定され、この開始時刻の設定はカレンダ機
能部の出力情報の他、キー人力情報により行ってもよい
。

また、上記実施例ではウォーターハンマ現象を防止する
ため熱動弁を用いているが、他の電磁弁で代替すること
も可能であり、さらに、加熱体として電気ヒータ以外の
ものを用いてもよく、いずれの場合にも上記実施例と同
様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、設定時刻になると給
水弁を閉じ、給水動作を停止させて、以後は貯湯槽内の
残湯を使用するようにしたので、運転停止時における残
湯を少なくしてエネルギの浪費を少なくするとともに雑
菌の発生を軽減することを可能とする。その結果、利用
者には常に「きれいなお湯」というイメージを与えるこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による給湯装置を示す構成
図、第２図はスケジュールテーブルを示す説明図、第３
図は運転制御機能の動作手順を示すフローチャート、第
４図は従来の給湯装置を示す構成図である。 １は貯湯槽、５は加熱体（電気ヒータ）、８は温度セン
サ、１２は出力回路、１７は温度制御機能部、１８はカ
レンダ機能部、１９は運転制御機能部。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人　　山武ハネウェル株式会社（ａ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱体を有して沸かした湯を槽内に蓄える貯湯槽と、前
   記貯湯槽内の湯の温度を測定する温度センサと、前記温
   度センサの出力信号に基づいて前記加熱体の発熱を制御
   するための情報を生成する温度制御機能部と、前記温度
   センサの出力信号を前記温度制御機能部が処理可能な情
   報に変換する入力回路と、前記温度制御機能部の出力情
   報に従って前記加熱体の発熱を制御する出力回路とを有
   する給湯装置において、時を刻み、日時、曜日等の情報
   を出力するカレンダ機能部の該情報を用いて、運転制御
   機能部で前記温度制御機能部の動作／停止を制御し、前
   記カレンダ機能部の出力情報または外部からの入力情報
   に基づく設定時刻に前記運転制御機能部から前記貯湯槽
   への給水を制御する給水弁の閉じ信号を出力させ、この
   閉じ信号で給水弁を閉じて貯湯槽への給水を停止させる
   ことを特徴とする給湯装置の湯量制御方法。