JPH11248242A - 給湯機付風呂釜の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給湯機能と浴槽水の加熱機能を合わせ持つ給
湯機において、部品の異常を検出して安全作動を行なう
制御機構に関する。 【解決手段】 追焚熱交換器５に接続されたが二本の循
環パイプ４をバイパス路６によって追焚熱交換機５の付
近で連結し、循環パイプ４の流路には循環パイプ４の水
流を追焚熱交換機５とバイパス路６に切換える三方弁９
と、水流を作る循環ポンプ８と、水流の温度を測定する
温度センサー７とを設け、三方弁９によってバイパス路
６に通水して温度測定を行なって、高温時は追焚運転を
開始せず、低温時は三方弁９を切換えて給湯機バーナを
運転しながら、追焚熱交換器５に給水して追焚を行な
う。循環パイプ４に取付けた水流検出手段１１と、水流
検出手段１１の出力で作動する水流変動検出手段１３と
を設け、水流検出手段１１が水流不検出時に循環ポンプ
８故障と判断し、水流変動検出手段１３が三方弁切換え
時の水流変動不検出時に三方弁９故障と判断し、いずれ
の故障時にも安全作動を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は給湯機能と浴槽水の加
熱機能を合わせ持つ給湯機において、部品の異常を検出
して安全作動を行なう制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の給湯機は台所や洗面や浴室などに
温水を供給する機能だけでなく、浴槽水を加熱して追焚
を行ない保温する機能がついたものが要求されている。
そして、循環パイプには循環ポンプと温度センサーを取
付けて、給湯機バーナを運転しながら浴槽の水を追焚熱
交換器へ強制循環することによって追焚運転を行なうも
のである。

【０００３】即ち、浴槽水を追焚をする時に、追焚スイ
ッチの起動を受けて追焚制御手段が作動状態になると、
循環ポンプが運転して浴槽の水は温度センサー付近を通
過し、検出温度と湯温設定手段の温度との比較を行な
い、湯温が低下している時には、循環ポンプの運転を継
続したまま給湯機バーナの運転を開始するものである。
そして、浴槽水は追焚熱交換器で熱交換を行なって設定
温度に沸き上げられ、温度センサーの検出温度と湯温設
定手段の温度とが一致するまで、給湯機バーナと循環ポ
ンプを運転し、その後は保温状態となる。

【０００４】この保温中は間欠タイマーによって１５分
から２０分毎に追焚スイッチの起動を行なって、浴槽の
湯温を検出する動作を行ない、湯温の低下がない時には
循環ポンプの運転を停止し、給湯機バーナは運転しない
ようにしている。また、湯温の低下を検出した時にはそ
のまま追焚運転に移行するものである。

【０００５】一方、給湯機バーナは追焚運転だけではな
く、夫々の蛇口に温水を供給する給湯運転時にも作動す
るから、この時に追焚熱交換器も加熱されるものであ
る。この為、浴槽水の測温時に浴槽水が追焚熱交換器を
通過すれば、高温度を維持している浴槽水の温度を更に
上昇させる場合があるから、追焚熱交換器に接続する二
本の循環パイプの間にバイパス路を設け、測温中は三方
弁をバイパス路に切換えて、追焚熱交換器を不通過にし
て、追焚をする時は三方弁を切換えて追焚熱交換器に浴
槽水を流して追焚をするものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような追焚運転を
する時に、循環ポンプなどが壊れて不作動になると、追
焚運転が全くできなくなり、この状態で給湯機バーナを
作動すると、各部が異常加熱して重大なトラブルになる
ことがある。この為、従来では循環ポンプの故障に対応
する為に、循環パイプに水流検出手段を設け、循環ポン
プ運転時に水流が検出できない時には追焚運転を中止す
る構造にしたものがあるが、三方弁の不作動による追焚
運転不能の時の対策は、全くできておらず、何らかの対
応が必要であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決する為に、給水パイプ１が給水側に接続され、給湯パ
イプ２が吐出側に接続された給湯熱交換器３と、両端が
循環パイプ４によって浴槽に接続された追焚熱交換器５
と、二本の循環パイプ４を追焚熱交換機５の付近で連結
して追焚熱交換機５を通過しない水流を構成するバイパ
ス路６とを設け、循環パイプ４の流路には湯温センサー
７と循環ポンプ８と循環パイプ４の水流を追焚熱交換機
５とバイパス路６に切換える三方弁９とを取付け、追焚
運転の起動時に循環ポンプ８はバイパス路６に通水して
温度測定を行ない、三方弁９を切換えて追焚熱交換機５
に通水して追焚する追焚制御手段１０を設けると共に、
循環パイプ４には水流検出手段１１を取付け、循環ポン
プ８の操作時に水流検出手段１１が水流不検出を出力す
る時、循環ポンプ８の故障と判断する異常判定手段１２
を設けた給湯機付風呂釜において、水流検出手段１１の
出力データを入力する水流変動検出手段１３を設け、該
水流変動検出手段１３が温度測定から追焚開始の間で水
流変動を検出しない時に、異常判定手段１２は三方弁９
の動作不良と判断する安全装置を構成している。

【０００８】また、異常判定手段１２には追焚運転の起
動後から追焚運転の開始を含む所定時間をカウントする
タイマー１４を設け、水流変動検出手段１３の水流変動
出力によってタイマー１４のカウントを中止すると共
に、追焚制御手段１０は追焚継続中の異常判定手段１２
からのタイマーカウントアップ信号で追焚運転を停止す
る構成としたから、異常状態の判定が行ない易くなった
ものである。

【０００９】更に、三方弁９は切換動作の途中に流量停
止部を設け、水流検出手段１１は循環ポンプ８の吐出側
に取付けた圧力スイッチで構成し、水流変動検出手段１
３は二つの圧力検出レベルを持ち、第一の検出レベルで
循環ポンプ８の異常検出、第一の検出レベルよりも高い
第二の検出レベルで三方弁３の正常検出を行なう構成と
したから、部品の選定とコントローラの機能構成の追加
で実施でき、大幅な改造は必要ないものである。

【００１０】

【作用】この発明では循環パイプ４に取付けた水流検出
手段１１は、循環パイプ４の水流を異常判定手段１２に
入力するだけでなく、水流の流速や圧力などの変動を検
出する水流変動検出手段１３を設け、三方弁９の切換時
に水流はバイパス路６から追焚熱交換器５に変わり、こ
の時は水の流れ易さが変わるから、この変化を水流変動
手段１３が検出できるようにしたものである。この為、
三方弁９の切換操作の前と後に水流の変化が認められな
い時には、異常判定手段１２は三方弁９が切換わらない
と判断するものであり、はじめて、三方弁９の故障が検
出できたものである。

【００１１】

【実施例】実施例を示す図によってこの構成を説明する
と、１は給湯機の給水側に接続された給水パイプ、２は
給湯機の吐出側に接続された給湯パイプ、３は給水パイ
プ１と給湯パイプ２に接続されて給湯機の主要部を構成
する給湯熱交換器であり、給湯パイプ２の先端には図示
せざる蛇口が取り付けられ、蛇口を開くことで給水パイ
プ１から給湯熱交換器３と給湯パイプ２を経て水を流す
ことができる。

【００１２】１５は給水パイプ１もしくは給湯パイプ２
の途中に設置した水流センサー、１６は給湯熱交換器３
付近の給湯パイプ２に取付けた温度センサー、１７は給
湯熱交換器３を加熱する給湯機バーナであり、蛇口を開
くことで発生する水の流れを水流センサー１５が検出し
て給湯機バーナ１７を作動し、温度センサー１６があら
かじめ設定した温度を検出するように、給湯機バーナ１
７の燃焼量を変化しながら給湯熱交換器３を加熱してい
る。

【００１３】５は給湯用の給湯熱交換器３と一緒に配置
した追焚熱交換器、４は浴槽と追焚熱交換器５とを連結
する二本の循環パイプ、６は追焚熱交換器５の付近で二
本の循環パイプ４を分岐して設置したバイパス路、９は
循環パイプ４とバイパス路６との分岐部分に設けた三方
弁であり、該三方弁９の否導通状態では浴槽の水をバイ
パス路６に流すことができ、三方弁９の導通状態では浴
槽の水を追焚熱交換器５に流すことができる。

【００１４】７は循環パイプ４とバイパス路６との分岐
部分よりも浴槽に向かう吸込側の循環パイプ４に取付け
た温度センサー、８は循環パイプ４とバイパス路６との
分岐部よりも浴槽側の循環パイプ４の途中に取付けた循
環ポンプ、１８は希望する浴槽の湯温をセットする湯温
設定手段、１９は浴槽水の温度を湯温設定手段１８でセ
ットした湯温に高める為に追焚運転を開始する追焚スイ
ッチ、１０は追焚スイッチ１９の信号で動作を開始し、
温度センサー７と湯温設定手段１８のデータに基づいて
循環ポンプ８・三方弁９・給湯機バーナ１７をコントロ
ールする追焚制御手段である。

【００１５】入浴する為に取扱者が図示せざる運転スイ
ッチを閉路にすると、追焚スイッチ１９は間欠タイマー
によって例えば１５分毎に閉路となり、該追焚スイッチ
１９の信号を受けて追焚制御手段１０は循環ポンプ８を
作動する。そして、温度センサー７は循環する浴槽水の
温度を検出し、湯温設定手段１８でセットした温度と比
較して、もし、検出した湯温が高温度であれば循環ポン
プ８を停止して保温運転となる。

【００１６】また、検出した温度が低い時には三方弁９
に通電して流路をバイパス路６から追焚熱交換器５に切
換え、給湯機バーナ１７を作動するから、浴槽水は追焚
熱交換器５で加熱する。やがて、温度センサー７で検出
した温度が湯温設定手段１８でセットした温度よりも高
くなれば、追焚運転を停止して保温運転となる。

【００１７】上記の構成において、循環ポンプ８の故障
が発生した時には、追焚制御手段１０が循環ポンプ８に
通電して浴槽水の測温を行なおうとしても、浴槽水が流
れないから温度センサー７は低温を検出したままであ
り、三方弁８を切換えて給湯機バーナ１７を作動する追
焚運転を行なうことになる。しかし、追焚熱交換器５に
は浴槽水が循環しないから異常加熱となり、給湯機の故
障を引き起こす恐れがある。

【００１８】この対策として、１１は循環パイプ４の途
中に取付けた水流検出手段、１２は水流検出手段１１の
出力データに基づき水流の異常を検出する異常判定手
段、２０は異常判定手段１２によって作動するブザーな
どで構成した警報手段であり、水流検出手段１１が循環
パイプ４の水流を検出できない時に、異常判定手段１２
は警報手段２０を作動すると共に、追焚制御手段１０へ
異常データを出力して追焚運転を中止する安全動作を行
なっている。

【００１９】しかし、追焚熱交換器５に浴槽水が送られ
ない時は、循環ポンプ８の故障だけでなく、三方弁９が
故障した時も同様であるが、この対策は従来の市販品に
は実施されていない。一般的な対応としては循環ポンプ
８の故障のように三方弁９から追焚熱交換器５の間に新
たな水流検出器を取付けて、循環ポンプ８の安全装置と
並設することであるが、大きなコストアップは避けるこ
とができず、三方弁９故障に対応した市販品はない。

【００２０】この発明は循環ポンプ８の故障の為の安全
装置をそのまま使って三方弁９の故障にも対応しようと
するもので、１３は水流検出手段１１が検出する水流デ
ータに基づいて水流の変動を検出する水流変動検出手段
であり、該水流変動検出手段１３は循環ポンプ８の作動
直後の水流データと現在の水流データとを比較してお
り、水流の変化を検出した時には異常判定手段１２に水
流変化ありの信号を出力する。

【００２１】該異常判定手段１２は浴槽水の測温が終わ
って三方弁９を作動するタイミングが過ぎても、水流変
化ありの信号がこなければ、三方弁９の故障で循環水の
流路が変更されていないと判断して、循環ポンプ８の故
障と同様に警報手段２０を作動し、追焚制御手段１０に
働きかけて追焚運転を中止する安全作動を行なうもので
ある。

【００２２】循環ポンプ８によって浴槽水が流れる時、
追焚熱交換器５とバイパス路６とでは流路抵抗が異なる
から当然流れ易さが異なっており、三方弁９を切換れば
流速や流量が異なるから、水流検出手段１１の出力デー
タで三方弁９の異常が検出できるものである。また、最
近の給湯機のコントローラはマイクロコンピュータを内
装しているから、このマイコンを使う時には水流検出手
段１３も、異常判定手段１２や追焚制御手段１０と同様
に、マイコンの中に組み込めるから、実質的なコストア
ップはほとんどなく実施できるものである。

【００２３】１４は異常判定手段１２の構成を簡単にす
る為に付属したタイマー１４であり、該タイマー１４は
追焚運転の起動後からカウントを始め、水流変動検出手
段１３の水流変動ありの信号によってカウントを中止す
るものである。そして、タイマー１４のカウントアップ
は三方弁９の切換タイミングの後に設定したから、も
し、タイマー１４がカウントアップすれば三方弁９が故
障して流路の切換ができない時であるから、簡単な構成
で三方弁９異常が判断できるようになった。

【００２４】また、センサー部分を構成する水流検出手
段１１として一般的なものは水流で回転するプロペラを
使っているが、かなり高価格でありこの種の安全装置の
コストアップの要因となっている。この発明は三方弁９
の構成として切換途中に流量停止部のあるものを選択
し、水流検出手段１１は循環ポンプ８の吐出側に取付け
た圧力スイッチで構成し、かつ、水流変動検出手段１３
は二つの圧力検出レベルを設けたものである。この為、
追焚運転の起動後の圧力がゼロ付近を維持している時は
循環ポンプ８の故障が考えられ、また、三方弁９を切換
る時には一度流路が閉止するから、循環ポンプ８の吐出
側の圧力は大きく上昇するものである。この圧力上昇を
第二の検出レベルで検出することによって、三方弁９の
故障も判断できるようになった。

【００２５】切換時の途中で閉止する三方弁９は特殊品
ではなく市販品があり、圧力センサーも安価なものが市
販されている。また、二つの検出レベルを持った水流変
動検出手段１３は、コントローラにマイコンを使えばほ
とんどコストアップもなく実現できるから、循環ポンプ
８の故障判断に加えて三方弁９の故障判断を加えても大
幅な改造は不要であり、コストアップもなく実施できる
ものである。

【００２６】

【発明の効果】従来の追焚運転が可能な給湯機付風呂釜
では、循環ポンプ８が故障して、追焚熱交換器５に浴槽
水が流れない状態で給湯機バーナを作動すると、異常加
熱によって給湯機本体が壊れることがあり、これを防ぐ
為に水流検出手段１１を設け、水流が確認できない時に
は異常と判断して安全作動をさせている。しかし、この
問題はバイパス路６を持つものにおいて、三方弁９が故
障した時にも発生しているが、これに対する対策はまだ
できていない。

【００２７】上記の問題を解決するこの発明では循環ポ
ンプ８の故障を検出する為に循環パイプ４に取付けた水
流検出手段１１によって、水流の有る無しを検出するだ
けではなく、水流の流速や圧力などの変動を検出可能に
するもので、三方弁９によってバイパス路６から追焚熱
交換器５に水流が変われば、この変化を水流変動手段１
３が検出し、もし、三方弁９の切換操作時に水流の変化
がない時は三方弁９の異常と判断して、三方弁９の故障
が検出できたものである。

【００２８】また、具体的な構成として異常判定手段１
２にはタイマー１４を付属させており、浴槽水の測温を
開始する追焚運転の開始からタイマー１４を作動させ、
このタイマー１４のカウントは水流変動検出手段１３の
変動ありの信号によって停止する構成としたから、異常
判定手段１２はタイマー１４のカウントアップがあれば
異常と判断すればよく、回路構成が簡単になるものであ
る。

【００２９】更に、三方弁９は切換途中に流量停止部を
設け、水流検出手段１１は循環ポンプ８の吐出側に設け
た圧力スイッチで構成すれば、水流変動検出手段１３は
水圧によって水流の変動を検出することができ、第一の
検出レベルで循環ポンプ８の異常、第二の検出レベルで
三方弁９の異常が検出できるものであり、給湯機付風呂
釜の制御部としてマイクロコンピュータを使う時には、
プログラムＲＯＭの変更で対応できるから、三方弁９の
異常判断を追加して実施しても大幅な改造は不要であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す給湯機付風呂釜のブロ
ック図である。

【図２】この発明の実施例を示す給湯機付風呂釜の断面
図である。

【符号の説明】

１ 給水パイプ ２ 給湯パイプ ３ 給湯熱交換器 ４ 循環パイプ ５ 追焚熱交換器 ６ バイパス路 ７ 湯温センサー ８ 循環ポンプ ９ 三方弁 １０ 追焚制御手段 １１ 水流検出手段 １２ 異常判定手段 １３ 水流変動検出手段 １４ タイマー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水パイプ１が給水側に接続され、給湯
   パイプ２が吐出側に接続された給湯熱交換器３と、両端
   が循環パイプ４によって浴槽に接続された追焚熱交換器
   ５と、二本の循環パイプ４を追焚熱交換機５の付近で連
   結して追焚熱交換機５を通過しない水流を構成するバイ
   パス路６とを設け、循環パイプ４の流路には湯温センサ
   ー７と循環ポンプ８と循環パイプ４の水流を追焚熱交換
   機５とバイパス路６に切換える三方弁９とを取付け、追
   焚運転の起動時に循環ポンプ８はバイパス路６に通水し
   て温度測定を行ない、三方弁９を切換えて追焚熱交換機
   ５に通水して追焚する追焚制御手段１０を設けると共
   に、循環パイプ４には水流検出手段１１を取付け、循環
   ポンプ８の操作時に水流検出手段１１が水流不検出を出
   力する時、循環ポンプ８の故障と判断する異常判定手段
   １２を設けた給湯機付風呂釜において、 水流検出手段１１の出力データを入力する水流変動検出
   手段１３を設け、該水流変動検出手段１３が温度測定か
   ら追焚開始の間で水流変動を検出しない時に、異常判定
   手段１２は三方弁９の動作不良と判断することを特徴と
   する給湯機付風呂釜の安全装置。
2. 【請求項２】 異常判定手段１２には追焚運転の起動後
   から追焚運転の開始を含む所定時間をカウントするタイ
   マー１４を設け、水流変動検出手段１３の水流変動出力
   によってタイマー１４のカウントを中止すると共に、追
   焚制御手段１０は追焚継続中の異常判定手段１２からの
   タイマーカウントアップ信号で追焚運転を停止する請求
   項１記載の給湯機付風呂釜の安全装置。
3. 【請求項３】 三方弁９は切換動作の途中に流量停止部
   を設け、水流検出手段１１は循環ポンプ８の吐出側に取
   付けた圧力スイッチで構成し、水流変動検出手段１３は
   二つの圧力検出レベルを持ち、第一の検出レベルで循環
   ポンプ８の異常検出、第一の検出レベルよりも高い第二
   の検出レベルで三方弁３の正常検出を行なう請求項１記
   載の給湯機付風呂釜の安全装置。