JPH08210700A

JPH08210700A - 給湯器

Info

Publication number: JPH08210700A
Application number: JP7036286A
Authority: JP
Inventors: Masa Ishimoto; 雅石本
Original assignee: Gastar Co Ltd
Current assignee: Gastar Co Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-20
Anticipated expiration: 2019-12-15
Also published as: JP3602882B2

Abstract

(57)【要約】【目的】入水温度が高くなっていて、最小燃焼能力で
燃焼しても設定温度よりも遙かに高い高温の湯が出ると
予想される場合はこれを報知し、適切な措置を講じるこ
とができる給湯器を提供する。【構成】制御不能検知部26は出湯予想温度と設定温度
を比較し、最小燃焼能力で燃焼させた状態にあっても、
出湯温度が設定温度に対し、予め設定した判定温度範囲
内に収まらないと予想されたときには、出湯温度が制御
不能状態と判断して制御不能検知信号を出力する。この
制御不能検知信号を受けて燃焼停止部30はガス弁12を閉
じて燃焼運転を強制的に停止する。その一方で、制御不
能報知手段27は出湯温度が制御不能の状態であることを
報知して使用者に知らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般家庭等で使用され
る給湯器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３には、給湯器のシステム構成が示さ
れている。同図において、給湯熱交換器２の入口側には
給水通路の給水管３が接続されており、この給水管３に
は入水温を検出するサーミスタ等の入水温度センサ10
と、入水量（給湯熱交換器の通水量）を検出する流量セ
ンサ９とが設けられている。給湯熱交換器２の出口側に
は給湯通路の給湯管４が接続され、この給湯管４の出口
側には給湯栓１が設けられている。さらに、給湯管４に
は水量制御弁16と、出湯温を検出するサーミスタ等の出
湯温度センサ11とが設けられている。

【０００３】給湯熱交換器２の下方にはバーナ７、バー
ナ７の点火を行うイグナイタ電極18、着火を検知するフ
レームロッド電極19、および給排気を行う燃焼ファン５
が配設されており、バーナ７のガス導入口にはガスノズ
ル６が対向配置され、このガスノズル６に通じるガス管
８にはガス供給量を開弁量によって制御する比例制御弁
13と、ガス管路の開閉を行うガス弁としての元電磁弁12
とが介設されている。なお、電磁弁20ａ，20ｂはバーナ
燃焼面を切り換えるためのものである。

【０００４】この種の給湯器には制御装置14が備えられ
ており、この制御装置14にはリモコン15が接続され、こ
のリモコン15には図２に示すように運転ボタン21や給湯
温度を設定するボタン22や給湯設定温度の設定温度表示
部23が設けられている。制御装置14はシーケンスプログ
ラムを用いて給湯器の給湯動作を制御しており、図３の
給湯栓１が開けられると流量センサ９が入水量を検出し
て、その入水量がある一定以上（最低作動流量以上）に
なったときに流量センサ９からの信号を受けて制御装置
14は燃焼ファン５を回転させる。そして、燃焼ファン５
の回転が所定の回転領域に入ったときに元電磁弁12、電
磁弁20ａ（又は20ａ，20ｂ）および比例制御弁13を開け
てバーナ７へガスの供給を行い、イグナイタ電極18によ
る点火動作を行う。

【０００５】点火から着火にかけての出湯湯温が不安定
な区間では、バーナの燃焼熱量がフィードフォワード演
算による制御によって行われ、出湯温度が設定温度に近
づいた以降は、フィードフォワードとフィードバックの
演算による比例制御によって燃焼熱量が制御されてい
る。バーナ７の燃焼制御は、図４に示すように、燃焼制
御部24と風量制御部25の制御動作によって行われる。

【０００６】燃焼制御部24には燃焼熱量（燃焼能力）と
比例制御弁13の開弁駆動電流（ガス供給量）との関係デ
ータが予め与えられており、燃焼制御部24は、入水温度
センサ10で検出される入水温度と、出湯温度センサ11で
検出される出湯温度と、流量センサ９で検出される流水
流量と、リモコンで設定される設定温度との情報を受け
て、入水温度を設定温度に高めるのに要する熱量、つま
り、出湯温度を設定温度に一致させる燃焼熱量を演算に
より求め、その燃焼熱量が得られるように比例制御弁13
に開弁駆動電流を供給して比例制御弁13の開弁量を可変
し、バーナ７へのガス供給量を制御する。

【０００７】その一方で、風量制御部25は、前記燃焼制
御部24で求められた燃焼熱量に見合う燃焼空気をバーナ
７に供給すべく、燃焼ファン５の回転制御を行う。この
ように、燃焼制御部24の燃焼制御と風量制御部25による
風量制御とがマッチングして行われ、安定した設定温度
の湯が給湯熱交換器２から給湯管４を経て所望の給湯場
所に供給される。

【０００８】湯の使用が終了して、給湯栓１が閉められ
ると、流量センサ９により通水停止が検出され、この通
水停止の検出信号を受けて、制御装置14は元電磁弁12を
遮断してバーナ７の燃焼を停止する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】給湯器の燃焼運転動作
は、流量センサ９により、給水管３から給湯熱交換器２
への通水検出流量が最低作動流量（通常、２リットル／
ｍｉｎ）以上になったときに開始し、燃焼制御部24に設
定されている最小燃焼能力と最大燃焼能力の燃焼制御範
囲内で燃焼熱量を演算して燃焼運転が行われる。

【００１０】周知のように、給湯器の燃焼制御範囲の最
小燃焼能力は零ではなく、一般的には2.5 号（１号とは
１リットル／ｍｉｎの流量を25℃高める能力をいう）の
値が与えられており、このため、入水温度が例えば30℃
という如く高いと、給湯器を燃焼運転して、例えば、35
℃の湯を出湯しようとしても、給湯器の最小燃焼能力が
2.5 号に設定されているため、この最小燃焼能力の熱量
は、入水温の30℃を設定温度の35℃に高めるのに必要な
熱量を遙かに越えた大きな熱量であるために、設定温度
よりもかなり高い湯が出湯し、給湯栓１を絞った状態で
湯の使用が行われると、通水流量が少ないために、益々
出湯湯温が上昇する状態となり、設定温度よりも掛け離
れた高温の湯が出るため、湯の使用者は不快な思いを
し、極端な場合には、火傷をするという危険があった。

【００１１】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、入水温度が高くなっ
ていて、設定温度を遙かに越えた高温の湯が出湯する場
合には、直ちに燃焼を停止して安全を図ることができる
給湯器を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、バーナと、このバーナによって加熱される給湯
熱交換器と、給湯熱交換器の通水流量を検出する流量セ
ンサと、給湯熱交換器に入る水の入水温度を検出する入
水温度センサと、出湯温度を設定温度に一致させるよう
に燃焼能力の範囲内でバーナ燃焼量を制御する制御装置
とを有する給湯器において、流量センサで検出される通
水流量から、最小燃焼能力のバーナ燃焼での出湯予想温
度が設定温度をこえてさらに予め定めた判定温度範囲を
越えて上昇すると予定された場合に出湯温度の制御不能
状態と判断して制御不能検知信号を出力する制御不能検
知部を備えたことを特徴として構成されている。

【００１３】また、前記制御不能検知部から出力される
制御不能検知信号により、出湯温度の制御不能状態を報
知する制御不能報知手段を有すること、前記制御不能検
知部から出力される制御不能検知信号を受け、バーナへ
の燃料供給を遮断してバーナ燃焼を停止する燃焼停止部
を有すること、給水通路から給湯熱交換器を経て給湯通
路にかけての水通路に、該水通路の開閉を行う開閉制御
弁を設け、制御不能検知信号を受けて前記開閉制御弁を
強制閉する給水通路遮断部を設けたこと、燃焼制御運転
が可能な水通路の最低作動流量と、入水検出温度とのデ
ータに基づいて最低作動流量の水を最小燃焼能力の燃焼
熱量で加熱したときの出湯推定温度を算出し、この出湯
推定温度が設定温度に対する判定温度範囲に収まるとき
に燃焼停止のロック状態をリセット解除する運転回復手
段が設けられていること、燃焼制御運転が可能な水通路
の最低作動流量と、入水検出温度とのデータに基づいて
最低作動流量の水を最小燃焼能力の燃焼熱量で加熱した
ときの出湯推定温度を算出し、この出湯推定温度が設定
温度に対する判定温度範囲に収まるときに燃焼停止のロ
ック状態と給水通路遮断部による開閉制御弁の閉弁のロ
ック状態をリセット解除する運転回復手段が設けられて
いることもそれぞれ本発明の特徴的な構成とするところ
である。

【００１４】

【作用】上記構成の本発明において、給湯器の点火前に
流量センサで検出された通水流量から給湯器の最小燃焼
能力での燃焼にもかかわらず、出湯予想温度が設定温度
に対して与えられる判定温度範囲を越えて上昇すると予
想されたときには、制御不能検知部により出湯温度の制
御不能状態と判断され、その旨の報知や、燃焼停止が行
われる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一の
名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略す
る。本実施例の給湯器のシステム構成は、図３に示す従
来例のシステムとほぼ同様であり、本実施例が従来例と
異なる特徴的なことは、制御装置14に、給湯温度の制御
不能状態を判断して安全処理を行う特有な回路を構成し
たことと、給湯管４に給湯通路の開閉を行う開閉制御弁
としての水電磁弁17を介設したことと、リモコン15に出
湯温度の制御不能状態を報知する報知手段を設けたこと
であり、それ以外の構成は従来例と同様である。

【００１６】図１は本実施例における給湯器の燃焼制御
装置14のブロック構成を示すもので、制御装置14は、燃
焼制御部24と、風量制御部25と、制御不能検知部26と、
制御不能報知手段27と、通水通路遮断部28と、燃焼停止
部30と、運転回復手段31とを有して構成されている。燃
焼制御部24と風量制御部25の制御動作は従来例と同様で
あるのでその説明は省略する。

【００１７】制御不能検知部26は、温度比較部32とオー
バー温度検知部33とを有して構成され、温度比較部32
は、流量センサで検出した流量から給湯器が最小燃焼能
力で燃焼した時に出湯される予想出湯温度と、リモコン
等で設定される設定温度とを比較し、その比較結果をオ
ーバー温度検知部33に加える。オーバー温度検知部33に
は予め出湯温度の制御不可能状態を判断するための判定
温度範囲が与えられており、オーバー温度検知部33は、
温度比較部32の比較結果に基づき、出湯予想温度が設定
温度に対して判定温度範囲を越えて上昇することが予想
されたときに、出湯温度の制御不能状態と判断し、制御
不能検知信号を制御不能報知手段27と、給水通路遮断部
28と、燃焼停止部30にそれぞれ加える。

【００１８】制御不能報知手段27は、前記制御不能検知
部26から制御不能検知信号を受けて、出湯温度を設定温
度に制御することが不能であることを報知する。この報
知形態は様々な態様を採り得るもので、例えば、図２に
示すようなリモコン15にＬＥＤ等を用いて発光部34を設
け、この発光部34を連続発光させるか、あるいは点滅発
光する等して報知したり、設定温度表示部23に表示され
ている設定温度の表示を消す（消灯する）ことによって
出湯温度の制御不能状態を報知したり、あるいは、設定
温度表示部23に設定温度と現在の出湯温度を交互に表示
したり、さらには、設定温度表示部23の他に現在温度表
示部35を設け、この現在温度表示部35に現在の温度（制
御不可能な現在の出湯温度）を表示することによって出
湯温度の制御不可能状態を報知する構成とすることがで
きる。

【００１９】さらには、リモコン15に液晶画面の表示部
36を設け、この表示部36に文字や符号を用いて出湯温度
が制御不可能状態であることを表示したり、さらには、
その制御不可能状態である旨をメッセージ表示により報
知する構成としてもよく、さらには、リモコン15に音声
報知部37を設け、例えば、ブザー音により、あるいは人
工合成音を用いて出湯温度が制御不可能状態である旨を
音声により報知する構成としてもよく、制御不能報知手
段27の具体的な構成は仕様に応じ適宜の形態で構成され
る。

【００２０】給水通路遮断部28は、前記制御不能検知部
26から制御不能検知信号を受けて、水電磁弁17を強制的
に閉じ、その閉弁状態をロックする。

【００２１】燃焼停止部30は前記制御不能検知部26から
制御不能検知信号を受けて元電磁弁12を遮断し、バーナ
７へのガス供給を停止して給湯運転を停止し、その停止
状態をロックする。

【００２２】運転回復手段31は設定温度の情報と、給湯
器の燃焼運転が可能な通水の最低作動流量と、入水温度
センサ10で検出される入水検出温度との情報に基づき、
内蔵する加熱湯温演算部により、給湯器が最小燃焼能力
の熱量でもって、入水検出温度の水を加熱したと仮定し
たときの加熱温度を演算により求め、この加熱推定温度
が設定温度に対する前記判定温度範囲に収まるときに
は、出湯温度の制御不能状態が解消されたものと判断
し、前記給水通路遮断部28と燃焼停止部30にリセット解
除信号を送出する。

【００２３】このリセット解除信号を受けて、給水通路
遮断部28は水電磁弁17の閉弁ロック状態を解除し、燃焼
停止部30は元電磁弁12の閉弁ロック状態を解除する結
果、給湯燃焼運転が可能状態に回復される。

【００２４】本実施例によれば、給湯器への入水温が高
く、給湯器を最小燃焼能力で運転させても、出湯温度が
設定温度よりも高くなりすぎ、出湯温度の制御が不可能
な状態になると予想されたときには、制御不能検知部か
ら制御不能検知信号を出力するようにしたので、この制
御不能検知信号を利用して、様々な措置を講じることが
可能となる。制御不能検知信号を利用して制御不能報知
手段27により、制御不能状態を報知することにより、給
湯器の使用者は、その報知により出湯温度の制御不能状
態を知ることができ、給湯器から設定温度を遙かに越え
た高温の湯が出たのは、給湯器の故障ではなく、入水温
度が高すぎるためと理解でき、給湯器が故障でないこと
を知って安心することができる。

【００２５】また、制御不能検知信号により、燃焼停止
部30によりバーナ燃焼が直ちに停止されるので、設定温
度よりも遙かに高い高温に触れて不快な思いをしたり、
火傷をする等の危険を回避することができる。

【００２６】さらに、本実施例では、制御不能検知信号
によって、水電磁弁17を閉弁して水通路を遮断するよう
にしたので、燃焼停止部30により元電磁弁12が閉じられ
て給湯燃焼運転が停止したままの状態で水が給湯栓１か
ら流れたままの状態で放置されるということがなくな
る。

【００２７】さらに、本実施例では、運転回復手段31を
設けたことで、入水の温度が下がって、設定温度に対す
る判定温度範囲に収まる温度の湯が出湯できる状態とな
ったときには、水電磁弁17の閉弁ロック状態と、元電磁
弁12の閉弁ロック状態がともに解除されるので、直ちに
給湯燃焼運転が可能な状態に自動的に回復されることと
なり、使用勝手上非常に好都合である。

【００２８】一般に、夏季の暑い日には、入水温度が30
℃というような高い温度になる場合があり、このような
場合には、設定温度を、例えば、35℃という如く、入水
温度に近い温度で設定すると、出湯温度が制御不能の状
態になるが、給水管３側の管路に溜まっている暖かい水
が、例えば、台所等の水の使用によって流出し、給水管
３側の水が温度の低い水に入れ換わったときには、前記
運転回復手段31により給湯運転が可能状態に回復される
こととなり、また、例えば、給水管３側にソーラーシス
テムの管路が接続されて太陽熱で加熱された水温の高い
水が給水管３側に導入されるような場合にも、入水温度
が高くなるために、出湯温度の制御不能状態となるが、
ソーラーシステムの温度の高い水が台所等で使い切られ
たときや、給水管３がソーラーシステムの管路から水道
の管路に切り換えられたような場合には、給湯器への入
水温度が低くなるので、このような場合にも運転回復手
段31により、給湯器の運転が可能状態に自動的に回復さ
れることとなる。

【００２９】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、制御不能検知部26からの制御不能検知信号
を受けて水電磁弁17の閉弁と、元電磁弁12の閉弁とをと
もに行うようにしたが、元電磁弁12の閉弁のみを行うよ
うにしてもよい。この場合には、給水通路遮断部28およ
び水電磁弁17を省略できる。

【００３０】また、本実施例では制御不能検知部26から
制御不能検知信号が出されたときに、その制御不能状態
の報知と、燃焼停止をともに行うようにしたが、その一
方のみを行うようにすることも可能である。

【００３１】さらに、本実施例では運転回復手段31を設
けて、入水の温度が低下して設定温度に対する判定温度
範囲内の湯が出湯できる状態となったときには自動的に
給湯器を運転可能状態に回復するようにしたが、この運
転回復手段31を省略することも可能である。

【００３２】さらに、本実施例では単機能の給湯器（給
湯機能のみの給湯器）について説明したが、本発明は給
湯機能と追い焚き機能をともに備えた複合給湯器におい
ても適用されるものである。

【００３３】

【発明の効果】本発明は入水温度が高くなって、設定温
度に対する判定温度範囲内の湯が出せない状態になった
ときには、その状態を制御不能検知部により検知し、制
御不能検知信号を出力するようにしたものであるから、
その制御不能検知信号を利用して様々な措置を講じるこ
とが可能となる。

【００３４】前記制御不能検知信号を利用して給湯燃焼
を停止するように構成したものにあっては、設定温度よ
りも遙かに高い高温の湯が出湯し、この高温の湯に触れ
て不快な思いをするのが防止され、また、極端な場合に
は、高温の湯に触れて火傷をする等の危険を回避するこ
とができる。

【００３５】さらに、前記制御不能検知信号を受けて出
湯温度の制御が不能な状態である旨を報知する構成とし
たものにあっては、給湯器の使用者は、その報知によ
り、出湯温度が高温になったのは給湯器の故障ではな
く、入水温度が高いために高温の湯が出たものと知るこ
とができ、給湯器が故障したと誤判断して、その対処に
苦慮するという手間隙から開放されることができる。

【００３６】さらに、制御不能検知信号を受けて開閉制
御弁を閉じ、水通路を遮断する構成としたものにあって
は、出湯温度が制御不能の状態で燃焼が停止された後
に、わざわざ出湯栓を閉めなくとも、自動的に水通路が
遮断されるので、出湯栓を閉める面倒を省略でき、ま
た、水の無駄な流出を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る給湯器の一実施例の要部構成を示
すブロック図である。

【図２】給湯器の制御装置に接続されるリモコンの構成
説明図である。

【図３】給湯器のシステム構成図である。

【図４】従来の給湯器の制御部の要部構成を示す説明図
である。

【符号の説明】

14 制御装置 15 リモコン 24 燃焼制御部 25 風量制御部 26 制御不能検知部 27 制御不能報知部 28 給水通路遮断部 30 燃焼停止部 31 運転回復手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バーナと、このバーナによって加熱され
る給湯熱交換器と、給湯熱交換器の通水流量を検出する
流量センサと、給湯熱交換器に入る水の入水温度を検出
する入水温度センサと、出湯温度を設定温度に一致させ
るように燃焼能力の範囲内でバーナ燃焼量を制御する制
御装置とを有する給湯器において、前記流量センサによ
って検出される通水流量から、最小燃焼能力のバーナ燃
焼時の出湯温度が設定温度に対して予め定めた判定温度
範囲を越えて上昇すると予定された時に出湯温度の制御
不能状態と判断して制御不能検知信号を出力する制御不
能検知部を備えたことを特徴とする給湯器。
【請求項２】制御不能検知部から出力される制御不能
検知信号により、出湯温度の制御不能状態を報知する制
御不能報知手段を有する請求項１記載の給湯器。
【請求項３】制御不能検知部から出力される制御不能
検知信号を受け、バーナへの燃料供給を遮断してバーナ
燃焼を停止する燃焼停止部を有する請求項１又は請求項
２記載の給湯器。
【請求項４】給水通路から給湯熱交換器を経て給湯通
路にかけての水通路に、該水通路の開閉を行う開閉制御
弁を設け、制御不能検知信号を受けて前記開閉制御弁を
強制閉する給水通路遮断部を設けたことを特徴とする請
求項３記載の給湯器。
【請求項５】燃焼制御運転が可能な水通路の最低作動
流量と、入水検出温度とのデータに基づいて最低作動流
量の水を最小燃焼能力の燃焼熱量で加熱したときの出湯
推定温度を算出し、この出湯推定温度が設定温度に対す
る判定温度範囲に収まるときに燃焼停止のロック状態を
リセット解除する運転回復手段が設けられている請求項
３記載の給湯器。
【請求項６】燃焼制御運転が可能な水通路の最低作動
流量と、入水検出温度とのデータに基づいて最低作動流
量の水を最小燃焼能力の燃焼熱量で加熱したときの出湯
推定温度を算出し、この出湯推定温度が設定温度に対す
る判定温度範囲に収まるときに燃焼停止のロック状態と
給水通路遮断部による開閉制御弁の閉弁のロック状態を
リセット解除する運転回復手段が設けられている請求項
４記載の給湯器。