JPH03194328A - 給湯機の制御装置 - 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 本発明は、浴槽等へ自動的にお湯はりを行う給湯機の制
御装置　に関するものである。

従来の技術 従来、この種の給湯機付風呂釜は、たとえば第６図に記
載されるような構成を採っていた。

その詳細を説明すると、１は給湯機付風呂釜であり、給
湯用熱交換給器２と風呂追いだき用熱交換器１８が内蔵
され各々台所やシャワーへの給湯と風呂の追いださに使
用される。まず給水側から説明する。水道管に接続され
る給水管３によって給湯機付風呂釜ｌに水が導びかれる
と、分岐されて一方は水量センサー４と給湯用熱交換給
器２へ導びかれ、他方はバイパス弁２６へ導びかれた後
、給湯用熱交換給器２で加熱された湯と合流されて給湯
管６を流れ、その先に設けられた水量比例弁５に至る。

そして、湯は自動給湯用電磁弁７に接続される給湯管Ｂ
・８と台所等に設置される給湯栓９に導びかれる給湯管
Ａ・１０に分岐部１】で分岐されている。

給湯管Ｂ・８の先には自動給湯用電磁弁７があり、第１
逆止弁２７、バキュームブレーカ−２８を介し、第２逆
止弁２９を通ってから風呂回路分岐部３６にて分岐して
、一方に二方弁３１が接続されている。二方弁３１は内
部にボールバルブ（図示せず）があり、ボールバルブは
モータ３２によって回転するようにしである。二方弁３
１はボールバルブの回転ムこよって、１間」　「閉」が
できる。

今、浴槽２Ｉへ給湯しようとすると、二方弁３１のバル
ブを「閉」としておくと、お湯はフロースイッチ３０と
風呂用熱交換器１８を介して風呂往き管１９を通り風呂
アダプター２０を介して浴槽２１へ導びかれる。

３４は給湯機付風呂釜１の制御器で、後述する自動給油
シーケンスを有し、リモコン３２とともにシーケンスを
実行する。３５は給湯機付風呂釜ｌを自動制御する自動
給湯スイッチである。３７は運転スイッチである。３８
は電源コンセントである。

自動給湯シーケンスを第６図、第７図、第８図。

第９図を基に説明する。ここで、水量センサー４とフロ
ースイッチ３０がともに「ＯＮ」　Ｌ、水が流れている
ことを確認すると次のシーケンスへ移行する。しかし、
ここで自動給湯用電磁弁７が「開」になって所定時間Ｔ
、（たとえば１０秒）以内に上記水量センサー４とフロ
ースイッチ３０が「ＯＮ」　ｌ。

ない場合はリモコン３２（たとえば風呂リモコン）等に
数字（たとえば５３）等でエラー表示３３を行い、且つ
、自動給湯用の電磁弁７を「閉」にして、風呂往き管１
９が凍結により閉塞していた場合の異常を検出する風呂
往き管閉塞判定部４０が設けである。

続いて、風呂往き管１９等の閉塞がないことを確認する
と、風呂往き管１９での自動給湯はそのまま継続する。

この時、二方弁３１が閉じているきで、水位センサー２
３により、浴槽２１内の水位検出ができる。

浴槽２１内の水位が風呂アダプター２０の風呂戻り管２
２の所に来ると水位センサー２３の出力が上昇しはじめ
るので、たとえば１０ビツト（水位で約２．５ｃ＋ｅ）
上昇した所を変曲点とする浴槽水変曲点判定部４２を設
けている。

さらに、追加落し込みを１０ビツト（水位で約２．５ｃ
ｍ）をした後、所定時間Ｔｓ（たとえば３０秒間）二方
弁３１を開いて、風呂往き管１９と風呂戻り管２２の両
管で再度搬送し、管内の空気を抜くようにする。

この後、自動給湯用を磁弁７を「閉」にしてから、循環
ポンプ１７をｒＯＮ、して、循環水チエツクを行い、管
内の空気を完全に抜くようにする。

この時は、フロースイッチ３０が「ＯＮ」する。こノ後
、二方弁３１を「閉」にしながら、循環ポンプ１７をｒ
ＯＦＦＪにしてから、再度、自動給湯用電磁弁７を「Ｏ
Ｎ」　Ｌ、所定時間Ｔ、（たとえば２０秒間）後の水位
を基準値とする浴槽水水位基準点判定部４３を設けであ
る。この基準点は浴槽水水位基準点記憶部４５によって
記憶される。

また、前記基準価から設定水位までの積算記憶流量に１
より小さい係数（たとえば０．８）を掛けた流量を風呂
往き管と風呂戻り管の両方で搬送させることにより、搬
送量の増加した分だけ自動給湯時間を短縮させることが
できる９通常、風呂往き管で１６．８１　／ｓｔｎ流れ
ているときに、風呂戻り管でも搬送して両方で搬送させ
ると２４１　／ｓ＋ｉｎ流れるの４ で−＃１．４３となる。すなわち、４３％流量が１６．
８ ｕｐした分だけ、自動給湯時間は短縮されることになる
。

ここで言う積算記憶流量は、試運転時に前記基準点から
設定水位まで浴槽に落し込んだ量を水量センサー４によ
って積算したものである。従来例において、バイパス弁
２６を流れる流量：水量センサーを流れる流量＝４：６
と設定したとすると、前記の浴槽に落し込んだ量は次式
で示される。

この基準点らから設定水位まで浴槽に落し込んだ量を、
落し込み積算量記憶部４４で記憶させである。

さらに、基準値から設定水位までの、たとえば、８０％
を風呂往き管と風呂戻り管の両方で搬送した後、風呂往
き管のみで設定水位まで給湯し、その間は風呂戻り管に
設けた水位センサーで水位を確認しながら設定水位まで
自動給湯させるものである。なお、設定水位になると、
自動給湯用電磁弁７を「閉」にして、二方弁３１を１間
」にしながら、循環ポンプ１７をｒＯＮ」して、循環水
チエツクを行ったのち、設定温度より浴槽水が低い場合
は、追いたき（風呂用熱交換器１８−風呂往き管１９−
浴槽２１−風呂戻り管２２−水位センサー２３−循環ボ
ンプ１７−二方弁３１−風呂用熱交換器１８と浴槽水を
循環させて加温する。）を行い、設定温度まで沸き」二
げる。

発明が解決しようとする課題 近年、住宅の二世帯住宅化や浴槽の大型化、さらには給
湯シャワーの普及によって、給湯機付風呂釜の特に給湯
用熱交換給器およびバーナの大能力化が進み、従来の１
６号と通称される２４０００ｋｃａｌ／ｈの出力の機器
から２４号と通称される３６０００ｋｃａｌ／ｈの出力
の機器へと大型化が進んでいる。そして、この傾向は、
さらに進行中である。

一方、宅地の高膣によって、浴槽の近くに給湯機付風呂
釜を設置するスペースのない住宅が多くなり、必然的に
給湯機付風呂釜においても、従来例のように循環ポンプ
を内蔵し、遠くの浴槽まで循環ポンプによりお湯を搬送
する遠隔式のタイプが近年ますます普及してきた。

ところが、給湯機付風呂釜と浴槽を接続する風呂往き管
と風呂往り管のバイブの径は、工事の施工性等の面から
内径φ１１．５閣のものが多く使われている。

ここで、台所やシャワーにはたしかに大能力化は有利で
あるが、大能力のままで自動給湯に使用すると、風呂往
き管の流速過大による流れ腐蝕（エロージョンコロ−ジ
ョン）の恐れがあることから、出来るだけ管内流速を低
くすることが望まれる。さらには、従来例に示すように
、風呂往き管と風呂戻り管の両方で自動給湯するモード
のあるものでも、その時にたとえば風呂戻り管のみが使
用中閉塞されることや、凍結等により閉塞される時の安
全性は確保しておかなくてはならない。

上記のように、風呂戻り管が閉塞された時において、水
位センサーや循環ポンプや二方弁のポール部が耐圧的に
保障された圧力以下しか印加されないようにすることが
大切である。

本発明は上記従来の技術の課題を解消するもので、配管
の流体流れによる腐蝕防止と流体流れに異常が生じた場
合でも配管回路に設けた各種部品の圧力面での安全性を
確保することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明の第１技術的手段は水量制御弁の全開での流量を
二段以上に切替制御する水量制御切替手段を設けたもの
である。

また、本発明の水量制御切替手段は、他栓スイッチのみ
「ＯＮ」の場合、及び他栓スイッチと自動給湯１ｔｍ弁
の両方が「ＯＮ」の場合に水量制御弁での全開流量を高
流量（たとえば２４　Ｎ　／＋＋＋ｉｎ）に水量制御を
切替えるようにしたものである。

さらに本発明の水量制御切替手段は、自動給湯電磁弁の
み「ＯＮ」の場合には、水量制御弁の全開での流量を（
たとえば＋８１　／５ｉｎ）に水量制御を切替えるよう
にしたものである。

作用 （１）水量制御切替手段は水量制御弁の全開での流量を
二段以上に切替制御する。

（２）また水量制御切替手段は台所やシャワー使用時に
作動する他栓スイッチのみ「ＯＮ」する場合、及び他栓
スイッチと自動給湯用ｉｔｔ＆ｆｉ弁の両方が「ＯＮ」
の場合に水量制御弁での全開での流量を高流量（たとえ
ば２４　ｊ！　／５ｉｎ）に切替制御する。

（３）さらに水量制御切替手段は自動給湯用電磁弁のみ
「ＯＮ」の場合には水量制御弁の全開での流量を低流量
に切替制御する。

実施例 以下、その実施例を図面を基にして説明する。

なお、上記従来の技術と同一部分には同一符号を付して
詳細な説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。す
なわち、分岐部１１と給湯栓９との間に湯が流れるとＯ
Ｎ（閉成）し、停止するとＯＦＦ（開成）する信号を発
する他栓スイッチ４６が設けらている。他栓スイッチ４
６はたとえばバタフライスイッチ等の構成で０Ｎ−ＯＦ
Ｆを検出できるものであれば良く、通常ＯＮ流量は４１
！／ａＩｎ、ＯＦＦ流量は３１／ｍｔｎ程度の検出がで
きるようにしである。さらに５はバイパス弁２６と給湯
用熱交換給器２との合流点と分岐部１１の間に設けた水
量制御弁で、水量制御切替手段４７により二段以上に流
れる水量を制御される。水量制御切替手段４７は他栓ス
イッチ４６のＯＮ信号を第３図のように設けた場合、及
び他栓スイッチ４６と自動給湯電磁弁７の両方のＯＮ信
号を第３図のように設けた場合に水量制御弁５の全開流
量を高流量の例えば２４　Ｒ／讃ｉｎに切替える。

また水量制御切替手段４７は自動給湯電磁弁７のみＯＮ
信号をうけた場合には水量制御弁５の全開流量を低流量
の例えば１８　ｅ　／ｗｉｎに切替える。

ここで、水量制御弁５について、第４図をもとに詳述す
る。第４図において、水量＠御弁５は、本体１０１内に
圧入固定された弁受１０３と、弁受１０３との間隔を制
御するための弁１０２によって主に制御される。そして
、弁１０２は軸１０７に固定されており、且つ、本体１
０１と０リング１０４を介してシールされたスプリング
受１０５からスプリング１０６を介して、そのバネ１０
６により１０２は押されている。一方軸１０７は０リン
グ１１１を介して軸受１０９とネジ部１１４を介して、
図示の位置で、左右に移動ができる。

軸受１０９は０リング１１０を介して本体１０１とシー
ルされ、且つ、ビス１１５によってモータ受１０８を介
して本体１０１と固定されている。軸１０７はギヤ１１
２によって左右に移動ができるもので、ギヤ１１２はモ
ーフユニット１１３によって駆動されている。すなわち
弁受１０３と弁１０２の間隔によって水量は増減の調節
がなされるもので、その間隔はモータユニツ目１３によ
ってギヤ１１２を回転すると軸１０７が動くことによっ
て調節されるようになっている。制御の仕方は、水量セ
ンサー４によって流量がパルスに置きかえられ、そのパ
ルスを制御器３４に組込まれたマイコンにより換算され
て、規定流量より少い時は弁１０２と弁受１０３との間
を広くし、一方規定流量より多い時は弁１０２と弁受１
０３との間を狭くするようにしたものである。

以上の構成において、水量制御弁５の弁１０２と弁受１
０３との間隔を、全開の状態で二段以上に（例えば高流
量＝２４７！／＋ｉｎ、低流量＝１８ｆ／ｌ１ｉｎ）制
御するようにしである。

すなわち、他栓スイッチ４Ｇのみ「ＯＮ」の場合、及び
他栓スイッチ４６と自動給湯用電磁弁７の両方がｒＯＮ
、の場合に、水量制御弁５で全開の流量を高波Ｉ（例え
ば２４１　／＋＊ｉｎ）に制御し、たとえば２７２／ｓ
ｉｎ〜２４　Ｎ　／ｍｉｎの全域を使用状態に合せて水
量制御されている。

一方、自動給湯用電磁弁７のみ「ＯＮ」の場合には、水
量制御弁５で全開での流量を低流量（例えば１８　Ｎ　
／ｗｉｎ）に制御し、たとえば２　ｆｆｉ／５ｉｎ−１
８４２／ｗｉｎの全域を使用状態に合せて水量制御させ
ている。

第２図、第３図は水量制御が高流量（たとえば２４１　
／ｍｔｎ）と低流量（たとえば１８１／５ｉｎ）が各々
において全開流量である場合のフローチャートと制御ブ
ロック図を示している。

第５図において、風呂往き管１９と風呂戻り管２２の両
方で自動給湯中に、風呂戻り管２２又は風呂往き管１９
が各々閉塞された時に水位センサー２３や循環ポンプ１
７や二方弁３１のボール部に印加される圧力（ｋｇ／ｃ
ｊ）を縦軸に、横軸に流量（１／■ｉｎ）を取って示し
たものである。たとえば水位センサー２３や循環ポンプ
１７や二方弁３１のボール部の耐圧が３ｋｇ／ｃｊｌ、
かない場合には、流量が２０１　／＋ｇｉｎ以下では安
全であるので、余裕を見て１８　ｊ！　／ｗｉｎに水量
を制御しておけば安全であることを示すや逆に言えば、
自動給湯電磁弁７が１ＯＮｊの時に２４１　／ｓｉｎも
流すと、風呂往き管１９と風呂戻り管２２の両方で搬送
中に、いずれかの管が閉塞されると、水位センサー２３
や循環ポンプ１７や二方弁３１のボール部の耐圧が３　
ｋｇ　／　ｃ−であるとすれば、耐圧以上の圧力がかか
ることになり水洩れ等が発生し、非常に危険な状態にな
ることを示している。二方弁３１のボール部のシールが
不完全になると、水位制御が不完全になるのは言うまで
も無い。

発明の効果 以上のように、本発明によれば水量制御弁の全開での流
量を二段以上に切替制御する水量制御切替手段を有する
ので、以下のような作用効果を期待できる。

（１）　　大量にお湯が必要な時には、水量制御弁の全
開をたとえば、２４　Ｎ　／ｓｉｎとし、また浴槽への
自動給湯時には例えば１８１　／ｗｉｎと制御させるこ
とができ、必要に応じた最適な給湯が可能になる。

（２）給湯側の出力がさらに大きくなれば前記２４１／
ｍｔｎをさらに３２Ｉ！／ｓｉＪ制御まで上げることも
可能である。

また、本発明は台所で給湯したことを検出する他栓スイ
ッチのみ「ＯＮ」の場合、および他栓スイッチと自動給
湯を磁弁の両方が「ＯＮ」の場合に水量制御弁の全開で
の流量を高流量に切替制御するので、同時使用時に湯量
が足りない等の苦情がなくなる。

さらに、本発明は自動給湯電磁弁のみ「ＯＮ」の場合に
は水量制御弁の全開での流量を低流量に切替制御するの
で、以下のような作用効果を期待できる。

（１）低流量をたとえば１８１　／ｓｉｎとすることに
よって、内径φ１１．５Ｊ／ｍのパイプ内での流速上限
を２．９−へ以下とし、エロージョンコロ−ジョン（流
れ腐蝕）を防止し、風呂往き管、風呂戻り管２２の耐久
性向上を図れる。

（２）例えば、風呂往き管と風呂戻り管の両方で湯をＶ
ｌｉ送している時に、風呂戻り管がいたずらや凍結で閉
塞しても、水位センサーや循環ポンプにかかる異常圧が
ある圧力以上がからないように防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明給湯機付風呂釜の第一実施例を示す構成
図、第２図は同自動給湯フローチャート、第３図は同制
御ブロック図、第４図は同水量制御弁構成図、第５図は
同自動給湯中の異常時の圧力上昇特性図、第６図は従来
例の構成図、第７図は従来例のフローチャート、第８図
は従来例の制御ブロック図、第９図は従来例のタイムチ
ャートである。 ２・・・・・・給湯用熱交換給器、７・・・・・・自動
給湯電磁弁、８・・・・・・給湯管Ｂ、１０・・・・・
・給湯管Ａ、　１１・・・・・・分岐部。 ２Ｉ・・・・・・浴槽、３４・・・・・・制御器、４６
・・・・・・他栓スイッチ、４７・・・・・・水量制御
切替手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）給湯用熱交換器と、この給湯用熱交換器で加熱さ
   れた湯を給湯先へ搬送する給湯管Ａおよび浴槽へ搬送す
   る給湯管Ｂと、前記給湯管Ａの途中に設け、湯が流れた
   時にＯＮ（閉成）信号を発する他栓スイッチと、前記給
   湯管Ｂの途中に設け、自動給湯時にＯＮ（開成）信号を
   発する自動給湯電磁弁と、前記給湯管ＡとＢの分岐部と
   前記給湯用熱交換給器の出口側との間に設け、流れる水
   量を前記他栓スイッチと自動給湯電磁弁の開閉信号によ
   り、前記水量制御弁の全開での流量を二段以上に切替制
   御する水量制御切替手段を備えた給湯機の制御装置。
2. （２）水量制御切替手段は他栓スイッチのみ「ＯＮ」の
   場合、及び他栓スイッチと自動給湯用電磁弁の両方が「
   ＯＮ」の場合に水量制御弁の全開での流量を高流量に切
   替制御する請求項１記載の給湯機の制御装置。
3. （３）水量制御切替手段は自動給湯用電磁弁のみ「ＯＮ
   」の場合には水量制御弁の全開での流量を低流量に切替
   制御する請求項１記載の給湯機の制御装置。