JPH1073315A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、高温出湯異常あるいは残火検出異
常の安全処理中に、利用者が不用意に水栓を開けた場合
でも高い温度の湯の出湯を防止する給湯器の提供を目的
とする。 【解決手段】 上記目的を達成するために本発明は、熱
交換器２と、熱交換器２に接続された入水路６及び出湯
路８と、熱交換器２をバイパスして入水路６と出湯路８
を連通させるバイパス路１０と、前記バイパス路１０に
設けられバイパス流量を調整する流量調整弁１２と、前
記出湯路に設けられた缶体側制御弁２２とを有する給湯
器１において、給湯器１の異常を検出する異常検出手段
３１と、前記異常検出手段３１が高温出湯異常（あるい
は残火検出異常）を検出した場合には、前記流量調整弁
１２及び缶体側制御弁２２を全閉とする安全処理手段３
２とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は給湯装置に関し、特
に安全動作時の高温出湯を防止した給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の給湯装置としては、加熱
器に対して入水路と出湯路とをそれぞれ接続し、出湯側
には缶体側制御弁を設け、また入水路と出湯路との間は
バイパス路で短絡し、このバイパス路に流量調整弁を設
けた構成のものがある。そして、出湯時にはガスバーナ
が点火されてバイパス路とともに加熱側にも通水され、
加熱器で加熱された湯とバイパス路を流れる水とが混合
され所望の湯が出湯される。

【０００３】また、このような給湯装置において異常が
発生した場合には、燃焼を停止すると共に缶体側制御弁
及びバイパス路の流量調整弁を全開にしたり、あるいは
所定の初期位置とするようにしている。これは異常停止
時であっても水栓が開けられたときには多量の水を流し
て低い温度の湯水は供給可能とするためである。

【０００４】

【発明が解決するための課題】従来このような給湯装置
があるものの、次のような問題が生じることが考えられ
る。給湯動作の際に高温出湯異常を検出して、安全動作
により給湯動作を停止したときには、水栓に至る出湯路
には高温の湯が入っており、従来のように弁を開として
いたのでは水栓を開けたときには、初めに出湯路に残留
している高温の湯が出湯され、その後ゆるい湯水が供給
されることとなり、安全動作中にもかかわらず利用者が
不用意に水栓を開けた場合には高い温度の湯が出てしま
う。

【０００５】また、給湯装置においては、水流スイッチ
がオン位置で固着して動きにくくなったり、あるいは流
量センサを用いたものでは、流量センサからのパルス信
号に類似したノイズが制御装置へ飛込んだり、あるいは
制御装置内のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）が部分的
に暴走するなどして、実際には水流がないにもかかわら
ず、最低作動流量（ＭＯＱ）以上の流量があると誤認
し、燃焼すること（これを残火という。）がある。

【０００６】残火により安全動作した場合にも、水栓に
至る出湯路には高温の湯が入っており、上述の場合と同
様の問題がある。

【０００７】そこで本発明は上述の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、安全動作中であるにもかかわらず利
用者が不用意に水栓を開けた場合であっても高い湯の出
湯することを防止した給湯装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、熱交換器と、熱交換器に接
続された入水路及び出湯路と、熱交換器をバイパスして
入水路と出湯路を連通させるバイパス路と、前記バイパ
ス路に設けられバイパス流量を調整する流量調整弁と、
前記出湯路に設けられた缶体側制御弁とを有する給湯器
において、給湯器の異常を検出する異常検出手段と、前
記異常検出手段が高温出湯異常（あるいは残火検出異
常）を検出した場合には、前記流量調整弁及び缶体側制
御弁を全閉とする安全処理手段とから構成される。

【０００９】請求項１記載の発明によれば、高温出湯異
常（あるいは残火検出）した場合には、缶体側制御弁及
びバイパス路の流量調整弁を完全に全閉してしまうた
め、仮に水栓を開けた場合でも高い温度の湯が出湯され
ず安心である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図１ないし
図３に示す実施の形態に基づいて説明する。図１および
図２は本発明の給湯装置の概略構成図、図３は動作説明
用のフローチャートである。

【００１１】図例の給湯装置１において、２は熱交換
器、３は燃焼検出センサ、４は熱交換器２を加熱するガ
スバーナなどの加熱器、６は図示しない水道管等に連通
される入水路、８は台所、洗面所、シャワー等の端末栓
５に連通される出湯路、１０は入水路６と出湯路８との
間で熱交換器２をバイパスするためのバイパス路、１２
はバイパス路１０に設けられてバイパス水量を調整する
流量調整弁、１４は流量調整弁１２の弁体（図示省略）
を駆動するステッピングモータ、１５はバイパス路１０
を流れる流量を検出する流量センサ、１６は入水温度Ｔ
ｃを検出する入水温度センサ、１８は熱交換器２で加熱
された湯の出湯温度Ｔｈを検出する出湯温度センサ、２
０は熱交換器２で加熱された湯とバイパス路１０を通過
した水とが混合された後の給湯温度Ｔｍを検出する給湯
温度センサ、２１は熱交換器２への入水量Ｑｈを検出す
る入水量センサ、２２は熱交換器２への通水量が最大加
熱能力を越えた場合に湯水の吐出水量を制御する缶体側
制御弁、２３は加熱器４の加熱量を調節する比例弁、２
４は給湯動作に関連して前記各構成要素を制御するコン
トローラ、２６は目標給湯温度Ｔｓを設定する操作部で
ある。

【００１２】次に、コントローラ２４について図２を参
照して説明する。コントローラ２４は、各種センサ１
５、１６等の検出情報に基づいて、流量調整弁１２、缶
体側制御弁２２、比例弁２３等を制御したりするもので
あり、特に給湯制御手段３０、異常検出手段３１、安全
処理手段３２、及びその他の制御手段３３とを有してい
る。給湯制御手段３０は通常の給湯動作の際に各動作部
を制御する手段であり、入水量センサ２１で検出する入
水量Ｑｈに基づいて給湯要求の有無を認識し、給湯動作
時に下記フィードフォワード制御、フィードバック制御
を行う。フィードフォワード制御は、熱交換器１での目
標焚き上げ温度ＫＴｓを低温腐食域や沸騰域から外れる
適正範囲となるように設定温度Ｔｓに所要の一定値β
（例えば２５℃）を加算して算出して、この目標焚き上
げ温度ＫＴｓに出湯温度センサ１８で検出する出湯温度
Ｔｈを一致させるように、加熱器４のガス量Ｇを（ＫＴ
ｓ−Ｔｃ）・ＱＨにより算出して設定するとともに、目
標分配比率ＢｐＦＦを（ＫＴｓ−Ｔｃ）／（Ｔｓ−Ｔ
ｃ）＝β／（Ｔｓ−Ｔｃ）により算出し、この目標分配
比率ＢｐＦＦに基づいてステッピングモータ１４のステ
ップ数と湯水分配比率との関係に基づいて目標ステップ
数（目標値）ＳＦＦを算出するものである。また、フィ
ードバック制御は、入水温度Ｔｃ、熱交換器２からの出
湯温度Ｔｈ、および湯水混合後の実際の給湯温度Ｔｍに
基づいて、実際の湯水の分配比率ＢｐＡを算出し、この
実際分配比率ＢｐＡと前記目標分配比率ＢｐＦＦとの偏
差量△Ｂｐ（＝ＢｐＡ−ＢｐＦＦ）を所定のサンプリン
グ周期△ｔごとに求め、この偏差量△Ｂｐに基づいて補
正分配比率ＢｐＦＢを算出するものである。そして、こ
れらフィードフォワード制御、フィードバック制御ある
いはフィードフォワード＋フィードバック制御を制御状
態において適宜利用して最適な制御を行っている。

【００１３】異常検出手段３１は、異常の発生の有無、
その内容を検出する手段である。

【００１４】安全処理手段３２は、異常が発生した場合
の安全動作を処理する手段である。特に、安全処理手段
３２は利用者が意図しないときに高温の湯が出湯するの
を防止するように考慮されている。その他の制御手段３
３は、上述以外の制御動作を行っている手段であり、各
種センサ１５、１６等の検出動作を制御したり、操作部
２６とのデータの伝送制御を行ったりしている。

【００１５】次に、本発明の安全動作について図３のフ
ローチャートを参照して説明する。まず、異常検出手段
３１が異常の有無を検出して安全処理手段３２が安全動
作が必要か否かを判断する（ステップＳ１）。その判断
としては燃焼動作を行ったにもかかわらず燃焼が検出さ
れない場合、残火異常が検出された場合、給湯動作を行
ったにもかかわらず設定温度より高い高温出湯となって
しまったり、あるいは設定温度よりも低い低温出湯とな
ってしまった場合等、種々の異常動作をした場合であ
る。ステップＳ１において、安全動作の必要がなければ
通常の制御動作を実行継続する（ステップＳ２）。

【００１６】ステップＳ１において安全動作が必要であ
れば次に異常原因が所望の温度よりも高い温度の湯が出
湯される高温出湯異常による安全動作か否かを判断する
（ステップＳ３）。高温出湯異常でなければ缶体制御弁
２２及びバイパス路の流量調整弁１２を全開（あるいは
初期位置リセット）を行う（ステップＳ４）。高温出湯
異常であれば缶体側制御弁２２及びバイパス路の流量調
整弁１２を全閉とする（ステップＳ５）。ステップＳ４
のように弁１２、２２の開動作を行うのは、双方の弁１
２、２２を全閉としてしまえば燃焼を必要としない水の
供給もできなくなってしまうため、できるだけ弁は開け
ておく方が望ましい。また、この場合には全開等で多量
の水を流してゆるい湯水としている。その一方で、高温
出湯異常の場合には、一旦給湯動作停止後も端末栓５ま
での出湯路８には高温の湯が満たされているため、利用
者が不用意に端末栓５を開けても高温の湯が出湯される
のを防ぐ方が利用者に対してより利用し易くなる。そし
て、その際バイパス路の流量調整弁１２及び缶体側制御
弁２２の双方を完全に全閉にしてしまえば、他に端末栓
５を開けても上流側が完全に密閉されているため端末栓
５からは出湯路８内の高温の湯が流れ出ない。仮に微少
の湯が漏れ出たとしても少量であるため心配はない。ま
た、別途端末栓５の付近に開閉用の電磁弁を設ける必要
もなく実現できる。

【００１７】次に、他の実施例について説明する。上記
実施例では高温出湯検出による安全動作のときに、缶体
側制御弁２２及びバイパス路の流量調整弁１２を全閉に
するようにしたているが、更に残火異常を検出した場合
にも、図２のステップＳ５のように缶体側制御弁２２及
びバイパス路の流量調整弁１２の双方を全閉するように
する。残火がある場合には残火によって出湯路８内の湯
が更に加熱され高目の温度となっている。このとき利用
者が不用意に端末栓５を開けても所望の温度より高い温
度の湯が出湯されることはない。ここで残火の異常検出
は、例えばコントローラ２４から燃焼指令が出ていない
にもかかわらず燃焼検出センサ３が燃焼を検出すること
により行うことができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では高温出
湯異常あるいは残火検出した場合には、缶体側制御弁２
２及びバイパス路の流量調整弁１２を完全に全閉してし
まうため、仮に端末栓５を開けた場合でも利用者の所望
の温度より高い温度の湯が出湯されず安心である効果が
ある。また、そのような場合以外の安全動作の際には開
いているため、温水の供給はでき利用し易く便利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯装置の構成の説明図である。

【図２】コントローラの説明図である。

【図３】本発明の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 給湯装置 ２ 熱交換器 ３ 燃焼検出センサ（残火検出手段） ４ 加熱器 ６ 入水路 ８ 出湯路 １０ バイパス路 １２ 流量調整弁 ２２ 缶体側制御弁 ２４ コントローラ ２６ 操作部 ３０ 給湯制御手段 ３１ 異常検出手段 ３２ 安全処理手段

フロントページの続き (72)発明者 辻 栄一 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノ−リツ内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器と、熱交換器に接続された入水
   路及び出湯路と、熱交換器をバイパスして入水路と出湯
   路を連通させるバイパス路と、前記バイパス路に設けら
   れバイパス流量を調整する流量調整弁と、前記出湯路に
   設けられた缶体側制御弁とを有する給湯器において、 給湯器の異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出
   手段が高温出湯異常（あるいは残火検出異常）を検出し
   た場合には、前記流量調整弁及び缶体側制御弁を全閉と
   する安全処理手段と、 を具備したことを特徴とする給湯器。