JPH08247547A

JPH08247547A - 給湯装置

Info

Publication number: JPH08247547A
Application number: JP5260495A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Yanada; 晃宏梁田; Hisato Kataoka; 寿人片岡; Eiichi Tsuji; 栄一辻
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】ガス等を熱源とする給湯器と、他熱源の温水
器とを組み合わせてなる給湯装置において、給湯器の熱
交換器内での沸騰防止の観点から設定された基準温度よ
りも低い場合でも、給湯運転を開始すれば高温出湯が起
こると想定される場合には、給湯運転を停止して危険発
生を未然に防止する。【構成】給湯器２の熱交換器１２の上流側に配置され
た各検出手段２４，２６からの入水温度Ｔ_Cと入水量Ｑ_C
とに基づいて、最小能力で熱交換器１２を加熱した場合
の出湯温度Ｔ_H-MINを演算する出湯温度演算手段４２
と、この出湯温度演算手段４２で演算された出湯温度Ｔ
_H-MINが、予め設定された規定温度以上となる場合に
は、給湯運転を強制的に終了する給湯運転終了手段４４
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス給湯器などの熱交
換器の入水路側に、太陽熱温水器などの他熱源の温水器
の出湯路が接続される構成の給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、太陽熱温水器等の他熱源による
温水器から直接にカランやシャワー等に給湯する場合に
は、給湯量が多くなると湯温が低下して、所望の湯温を
確保することが困難になる場合が多い。

【０００３】そこで、従来は、たとえば、ガス給湯器を
構成する熱交換器の入水路側に、他熱源の温水器の出湯
路側を接続して、温水器からの湯水の温度が低くなった
場合には、ガス給湯器側でこれを再加熱して給湯するこ
とにより、常に所望の湯温および給湯量を確保するとと
もに、ガス給湯器側のガス燃焼量を節約するようにした
構成の給湯装置が提供されている(たとえば、特開平１
−１１８０６６号公報参照)。

【０００４】ところで、夏場などでは、太陽熱温水器等
の他熱源による温水器からの湯温が高くなり、たとえば
５０℃を越えることがある。

【０００５】そして、温水器からこのような比較的高温
の湯がそのままガス給湯器側に出湯されると、ガス給湯
器側で給湯燃焼を開始した途端に、熱交換器内で湯が沸
騰してしまい、極めて危険な状態となる。

【０００６】そのため、従来技術では、他熱源の温水器
からの湯水の温度が予め設定された基準温度(たとえば
５０℃)以上となる場合には、上記の沸騰防止の観点か
ら、給湯燃焼を開始させないようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、太陽熱
温水器等の他熱源による温水器からの湯温が、上述の基
準温度(上記の例では５０℃)未満の温度(たとえば４０
℃程度)であっても、温水器からガス給湯器側に流れ込
む湯水の量が比較的少ないときには、ガス給湯器側で給
湯燃焼を開始すると、熱交換器からの出湯温度が高くな
り、たとえば６０℃を越えることが起こり得る。

【０００８】次に、その一例を示す。

【０００９】いま、ガス給湯器への入水温度をＴ_C、入
水量をＱ_C、給湯能力(号数)の最低値をＧ_MINとすると、
熱交換器からの出湯温度Ｔ_H-MINは、次式で与えられ
る。

【００１０】Ｔ_H-MIN＝{Ｇ_MIN×２５／Ｑ_C}＋Ｔ_C (１) したがって、Ｔ_C＝４０℃、Ｑ_C＝２.５l／分、Ｇ_MIN＝
２.５号のときには、出湯温度は、(１)式から、Ｔ_H-MIN＝{２.５×２５／２.５}＋４０＝６５℃ となる。

【００１１】ここで、予め所望の湯温を得るために設定
される設定温度Ｔ_Sがたとえば４０℃とした場合、これ
は人が直接に手で触れることができる程度の湯温であ
る。そして、このような温度Ｔ_Sが設定されたことは、
ガス給湯器から供給される湯がカランやシャワーなどに
おいて湯水混合されることなく、そのまま出湯されると
想定される。

【００１２】ところが、このように比較的低い温度Ｔ
_S(＝４０℃)が設定されているにもかかわらず、ガス給
湯器からカラン等に向けて高温(上記の例では６５℃)の
湯が不意に出湯されると、直接に人体に触れたときには
火傷をするなどの恐れがあり、危険である。

【００１３】したがって、このような高温の湯がそのま
まカラン等から出湯される事態が生じないように未然に
防止することが重要となる。

【００１４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、他熱源の温水器からの湯水の温度が予
め設定された基準温度以上となる場合には、沸騰防止の
観点から、給湯運転を開始しないのは勿論のこと、基準
温度よりも低い場合でも、給湯運転を開始すれば高温出
湯が起こると想定される場合には、給湯運転を停止して
危険発生を未然に防止することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、ガス等を熱源とする給湯器と、他熱源の
温水器とを組み合わせてなるものであって、前記給湯器
の入水側と前記温水器の出湯側とが接続されるととも
に、給湯器を構成する熱交換器への入水量および入水温
度をそれぞれ検出する検出手段が設けられている給湯装
置において、次の構成を採る。

【００１６】すなわち、本発明では、各検出手段からの
入水温度と入水量とに基づいて、最小能力で熱交換器を
加熱した場合の出湯温度を演算する出湯温度演算手段
と、この出湯温度演算手段で演算された出湯温度が、予
め設定された規定温度以上となる場合には、給湯運転を
強制的に終了する給湯運転終了手段とを備えている。

【００１７】

【作用】上記構成において、出湯温度演算手段は、各検
出手段からの入水温度と入水量とに基づいて、最小能力
で熱交換器を加熱した場合の出湯温度を常に演算する。

【００１８】その際、他熱源の温水器側からの入水温度
が沸騰防止の観点から設定された基準温度よりも低い場
合であっても、湯水の量が比較的少ないときには、給湯
器側で最小能力で熱交換器を加熱しても、熱交換器から
は高温の湯が出湯されるおそれがある。

【００１９】そこで、給湯運転終了手段は、出湯温度演
算手段で演算される出湯温度が、予め設定された規定温
度以上となる場合には、給湯運転を強制的に終了する。

【００２０】このため、火傷などの危険発生を未然にか
つ確実に防止することができる。

【００２１】

【実施例】図１は本発明の実施例に係る給湯装置のシス
テム構成図である。

【００２２】この実施例の給湯装置１は、ガスを熱源と
するガス給湯器２と太陽熱を熱源とする太陽熱温水器４
とを組み合わせて構成されている。

【００２３】ガス給湯器２は、加熱機構部６、コントロ
ーラ部８、およびリモコン部１０を備える。

【００２４】加熱機構部６は、熱交換器１２の上流側に
入水路１４が、下流側に出湯路１６がそれぞれ接続され
ており、この入水路１４が水路切替弁１８を介して太陽
熱温水器４の出湯側に接続される一方、出湯路１６がカ
ラン２０や図示しないシャワー等に接続されている。な
お、水路切替弁１８には、さらに上水道２２が接続され
ている。

【００２５】上記の入水路１４の途中には、入水温Ｔ_C
を検出する入水温度センサ２４、および入水量Ｑ_Cを検
出する入水量センサ２６が、また、出湯路１６の途中に
は熱交換器１２からの出湯温度を検出する出湯温度セン
サ２８がそれぞれ設けられている。

【００２６】さらに、上記の熱交換器１２に対しては、
これを加熱するガスバーナ３０が配置され、このガスバ
ーナ３０に接続されたガス配管３２の途中には、ガス比
例弁３４と電磁弁３６とが設けられている。

【００２７】一方、コントローラ部８は、マイクロコン
ピュータなどで構成されるもので、シーケンス制御手段
４０、出湯温度演算手段４２、および給湯運転終了手段
４４を含む。

【００２８】シーケンス制御手段４０は、入水温度セン
サ２４で検出された入水温度Ｔ_C、入水量センサ２６で
検出された入水量Ｑ_Cに基づいて、熱交換器１２で加熱
して得られる湯温が、リモコン部１０で予め設定された
設定温度Ｔ_Sになるように、ガス比例弁３４の開度を調
整してガスバーナ３０のガス燃焼量をフィードフォワー
ド制御するとともに、出湯温度センサ２８で検出される
出湯温度Ｔ_Hと上記の設定温度Ｔ_Sとが不一致である場合
には、両者Ｔ_H，Ｔ_Sの偏差に基づいて、出湯温度Ｔ_Hが
設定温度Ｔ_Sに一致するようにガス比例弁３４の開度を
調整してガス燃焼量をフィードバック制御するように構
成されている。

【００２９】また、シーケンス制御部４０は、入水温度
センサ２４で検出される太陽熱温水器４からの湯水の温
度が、予め設定された基準温度(ここでは５０℃)以上と
なる場合には、給湯運転を開始しないように構成されて
いる。

【００３０】出湯温度演算手段４２は、入水温度センサ
２４で検出された入水温度Ｔ_Cおよび入水量センサ２６
で検出された入水量Ｑ_Cに基づいて、最小能力で熱交換
器１２を加熱した場合の出湯温度Ｔ_H-MINを演算するも
のである。この場合の出湯温度Ｔ_H-MINの演算には、た
とえば、前述の(１)式が適用される。

【００３１】給湯運転終了手段４４は、出湯温度演算手
段４２で演算された出湯温度が、予め設定された規定温
度以上となる場合には、出湯運転を強制的に停止するも
のである。

【００３２】ここに、上記の規定温度としては、設定温
度Ｔsが触手温度Ｔ_J(本例で４８℃)以下では、一定温度
Ｔ_K(本例では５５℃)に設定される。また、設定温度Ｔ_S
が触手温度Ｔ_J(＝４８℃)よりも高い場合には、Ｔ_S＋α
(αは定数で、たとえば５℃)に設定されるさらに、リモ
コン部１０は、給湯運転モードを設定する運転スイッチ
や給湯すべき所望の温度Ｔ_Sを設定するための設定スイ
ッチ(いずれも図示省略)等が設けられおり、各スイッチ
操作に応じた指令信号がコントローラ部８に与えられる
ようになっている。

【００３３】次に、上記構成の給湯装置１における動
作、特に、出湯温度が設定温度よりも非常に高くなって
危険が生じた場合の制御動作を主体に、図２に示すフロ
ーチャートを参照して説明する。

【００３４】まず、リモコン部４が操作されて太陽熱温
水器４を併用する運転モードが設定されると、コントロ
ーラ部８のシーケンス制御手段４０は、太陽熱温水器４
からの湯水がガス給湯器２の入水路１４に連通されるよ
うに、水路切替弁１８を切り替える。そして、入水温度
センサ２４で検出される入水温度Ｔ_Cが予め設定された
基準温度(ここでは５０℃)以上か否かを判別する(ステ
ップ１)。

【００３５】入水温度Ｔ_Cが基準温度である５０℃以上
となる場合には、太陽熱温水器４からの湯温は十分と考
えられ、このような比較的高温の湯がそのままガス給湯
器２側に入って給湯燃焼を開始すると、熱交換器１２内
で湯が沸騰してしまい、極めて危険な状態となる。した
がって、この場合には、安全モードに移行し(ステップ
１１)、給湯燃焼を開始することなく終了する(ステップ
１２)。

【００３６】これに対して、入水温度Ｔ_Cが基準温度で
ある５０℃未満である場合には、熱交換器１２での沸騰
の恐れがないので、次に、シーケンス制御手段４０は、
入水量センサ２６からの検出信号に基づいて通水の有無
を判断し(ステップ２)、通水があればカラン２０等が開
栓されたものと判断して、給湯燃焼を開始する(ステッ
プ３)。

【００３７】この給湯燃焼では、入水温度センサ２４で
検出された入水温Ｔ_C、入水量センサ２６で検出された
入水量Ｑ_Cに基づいて、出湯温度センサ２８で検出され
る出湯温度Ｔ_Hがリモコン部１０で予め設定された設定
温度Ｔ_Sになるように、ガス比例弁３４の開度を調整し
てガスバーナ３０のガス燃焼量をフィードフォワード制
御する。

【００３８】また、出湯温度センサ２８で検出される出
湯温度Ｔ_Hと上記の設定温度Ｔ_Sとが不一致である場合に
は、両者Ｔ_H，Ｔ_Sの偏差に基づいて、出湯温度Ｔ_Hが設
定温度Ｔ_Sに一致するようにガス比例弁３４の開度を調
整してガス燃焼量をフィードバック制御する。

【００３９】さらに、シーケンス制御手段４０は、リモ
コン部１０で予め設定された設定温度Ｔ_Sが触手温度Ｔ_J
である４８℃以下か否かを判断する(ステップ４)。

【００４０】設定温度Ｔ_Sが触手温度Ｔ_Jの４８℃以下
(Ｔ_J≧Ｔs)の場合には、カラン２０等において湯水の混
合を行なうことなく、ガス給湯器２から出る湯がそのま
ま利用されると想定される。

【００４１】そこで、出湯温度演算手段４２は、入水温
度センサ２４で検出された入水温度Ｔ_Cおよび入水量セ
ンサ２６で検出された入水量Ｑ_Cに基づいて、最小能力
で熱交換器１２を加熱した場合の出湯温度Ｔ_H-MINを、
前述の(１)式に基づいて演算する(ステップ５)。

【００４２】給湯運転終了手段４４は、この出湯温度演
算手段４２で算出される出湯温度Ｔ_H-MINが、予め設定
された規定温度Ｔ_K(ここでは５５℃)を越えるか否かを
判断する(ステップ６)。

【００４３】出湯温度演算手段４２で得られた出湯温度
Ｔ_H-MINが規定温度Ｔ_Kである５５℃以上の場合には、こ
の温度の湯がそのままカラン２０等に出湯されると、火
傷をする恐れがあり危険であるから、給湯運転終了手段
４４は安全動作に移行し(ステップ１１)、電磁弁３６を
閉じてガスバーナ３０による給湯燃焼を終了する(ステ
ップ１２)。

【００４４】また、出湯温度Ｔ_H-MINが規定温度Ｔ_Kであ
る５５℃未満の場合には、この湯がそのままカラン２０
等に出湯されても危険性は低いと考えられるので、出湯
運転終了手段４４は動作せず、シーケンス制御手段４０
が、入水量センサ１４の検出出力に基づいて通水が停止
されたか否かを判断する(ステップ７)。そして、通水が
継続されておれば、ステップ３に戻って給湯燃焼を継続
する。逆に、ステップ７で通水が停止されておれば、電
磁弁３６を閉じてガスバーナ３０による給湯燃焼を終了
する(ステップ８)。

【００４５】一方、ステップ４において、設定温度Ｔ_S
が触手温度Ｔ_Jの４８℃を越えている場合には、カラン
１６において湯水の混合が行なわれると想定され、湯水
を混合しない場合よりも危険性は少ないと考えられる。

【００４６】そこで、出湯温度演算手段４２は、入水温
度センサ２４で検出された入水温度Ｔ_Cおよび入水量セ
ンサ２６で検出された入水量Ｑ_Cに基づいて、最小能力
で熱交換器１２を加熱した場合の出湯温度Ｔ_H-MINを、
前述の(１)式に基づいて演算する(ステップ９)。

【００４７】そして、この演算される出湯温度Ｔ_H-MIN
が規定温度(Ｔ_S＋α)℃[αは出湯温度Ｔ_Hのばらつきの
余裕をみた一定値(たとえば５℃)]を越えるか否かを判
断する(ステップ１０)。

【００４８】演算して得られた出湯温度Ｔ_H-MINが規定
温度である(Ｔ_S＋α)℃未満の場合には、カラン１６に
おいて湯水の混合が行なわれると想定されることと相俟
って、危険性はより一層低いと見なし得る。したがっ
て、この場合には、給湯運転終了手段４４は動作せず、
シーケンス制御手段４０が、入水量センサ１４の検出出
力に基づいて通水が停止されたか否かを判断し(ステッ
プ７)、通水が継続されておれば、ステップ３に戻って
給湯燃焼を継続する。

【００４９】これに対して、ステップ１０で、出湯温度
演算手段４２で得られた出湯温度Ｔ_H-MINが規定温度で
ある(Ｔ_S＋α)℃以上の場合には、ガス給湯器２側にお
いて誤動作が発生したと考えられるので、給湯運転終了
手段４４は、安全動作に移行し(ステップ１１)、電磁弁
３６を閉じてガスバーナ３０による給湯燃焼を終了する
(ステップ１２)。

【００５０】このように、この実施例では、太陽熱温水
器４からガス給湯器２に入る湯水の温度が、沸騰防止の
観点から設定された基準温度(本例では５０℃)よりも低
い場合であっても、給湯燃焼を開始すれば高温出湯が起
こると想定される場合には、給湯燃焼を強制的に終了す
るので、危険発生を未然に防止することができる。

【００５１】

【変形例】上記の実施例では、ステップ４において、設
定温度Ｔ_Sが触手温度である４８℃を越えるか否かの判
断をすることで、カラン２０等において湯水の混合が行
われるかを想定し、危険性の高低の目安としているが、
この変形例では、画一的に前述の(Ｔ_S＋α)℃を規定温
度とし、常に(Ｔ_S＋α)℃以上の湯が出湯されないよう
にしたものである。

【００５２】すなわち、図３のフローチャートに示すよ
うに、ガス給湯器２の熱交換器１２での沸騰防止の観点
から、入水温度Ｔ_Cが基準温度である５０℃以上の場合
には給湯燃焼をしない点(ステップ１，８，９)、および
出湯温度演算手段４２によって(１)式を用いて、最小能
力で熱交換器１２を加熱した場合の出湯温度Ｔ_H-MINを
演算する点(ステップ１，２，３，４)は上述の実施例の
場合と同じである。

【００５３】しかし、この実施例では、ステップ５にお
いて、この演算された出湯温度Ｔ_H-MINが常に規定温度
(Ｔ_S＋α)(αはたとえば５℃)以上になるか否かを判断
している。そして、出湯温度Ｔ_H-MINが規定温度(Ｔ_S＋
α)以上になれば、給湯運転終了手段４４は、安全モー
ドに移行して、給湯燃焼を終了する(ステップ８，９)。

【００５４】この変形例の場合も、給湯燃焼を開始すれ
ば設定温度Ｔ_S以上の出湯が起こると想定される場合に
は、給湯燃焼を強制的に終了するので、危険発生を未然
に防止することができる。

【００５５】なお、上記の実施例および変形例において
用いた基準温度や規定温度はあくまで例示であって、こ
のような具体的な数値に限定されるものではない。ま
た、本例では、給湯器２の熱交換器１２で加熱して得ら
れる湯を直接にカラン２０等に給湯するようにしている
が、熱交換器１２をバイパスするバイパス路を設けて、
熱交換器１２で加熱された湯とバイパス路を通過して水
とを混合して所望の湯温を得る、いわゆるバイパスミキ
シング方式のガス給湯器を備えたものにも本発明を適用
することができる。

【００５６】さらに、ガス給湯器２の外に、石油給湯器
などの給湯器にも本発明を広く適用することが可能であ
る。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。

【００５８】(１) 請求項１記載の発明によれば、入水
温度と入水量とに基づいて、最小能力で熱交換器を加熱
した場合の出湯温度を常に演算し、その出湯温度が予め
設定された規定温度以上となる場合には、給湯運転を強
制的に終了するようにしているから、火傷などの危険発
生を未然にかつ確実に防止することができる。

【００５９】また、他熱源の温水器からの湯水の温度が
予め設定された基準温度以上となる場合には、給湯運転
を開始させないので、従来と同様に、給湯器の熱交換器
での沸騰防止を図ることができる。

【００６０】(２) 特に、請求項２記載の発明では、設
定温度Ｔ_Sが触手温度Ｔ_Jを越えるか否かの判断をするこ
とで、カラン２０等において湯水の混合が行われるかを
想定しているので、危険性の高低の目安がより明確とな
り、一層安全性を高めることができて都合がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る給湯装置のシステム構成
図である。

【図２】図１の給湯装置の動作説明に供するフローチャ
ートである。

【図３】図１の給湯装置の変形例の動作説明に供するフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…給湯装置、２…ガス給湯器、４…太陽熱温水器、６
…加熱機構部、８…コントローラ部、１０…リモコン
部、１２…熱交換器、１４…入水路、１６…出湯路、２
０…カラン、２４…入水温度センサ、２６…入水量セン
サ、２８…出湯温度センサ、３０…ガスバーナ、３４…
ガス比例弁、４０…シーケンス制御手段、４２…出湯温
度演算手段、４４…給湯運転終了手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス等を熱源とする給湯器と、他熱源の
温水器とを組み合わせてなるものであって、前記給湯器
の入水側と前記温水器の出湯側とが接続されるととも
に、給湯器を構成する熱交換器への入水量および入水温
度をそれぞれ検出する検出手段が設けられている給湯装
置において、前記各検出手段からの入水温度と入水量とに基づいて、
最小能力で熱交換器を加熱した場合の出湯温度を演算す
る出湯温度演算手段と、この出湯温度演算手段で演算された出湯温度が、規定温
度以上となる場合には、給湯運転を強制的に終了する給
湯運転終了手段と、を備えることを特徴とする給湯装置。
【請求項２】請求項１記載の給湯装置において、前記
規定温度は、設定温度Ｔsが触手温度Ｔ_J以下(Ｔ_J≧Ｔ_S)
では一定温度Ｔ_K(ただしＴ_K≧Ｔ_J)に設定され、また、
設定温度Ｔ_Sが触手温度Ｔ_Jよりも高い場合(Ｔ_S＞Ｔ_J)に
はＴ_S＋α(αは定数)に設定されていることを特徴とす
る給湯装置。
【請求項３】請求項１記載の給湯装置において、規定
温度は、常にＴs＋α(Ｔ_Sは設定温度、αは定数)に設定
されていることを特徴とする給湯装置。