JPH1089771A - 給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】出湯する湯の温度が予想外に高温であるときに
出湯する湯量を減少させることによって火傷の危険を抑
制した給湯器を提供する。 【解決手段】熱交換器２２は外部より導入された水を加
熱し、加熱された湯は出湯温度検出器２７で温度が検出
され、出湯口１２から送出される。熱交換器２２での加
熱量は、出湯温度検出器２７で検出される温度が温度設
定部３２で設定された温度に保たれるように制御され
る。出湯口１２の近傍には出湯制御弁２８が設けられ、
出湯温度検出器２７による検出温度が温度設定部３２に
よる設定温度に対して所定値以上高くなると出湯制御弁
２８が閉止される。したがって、異常に高温になった湯
が出湯口１２から送出されるのを防止することができ
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、キッチン用、風呂
用、床暖房用などに用いられる給湯器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、給湯器としては、所定温度に
加熱した湯を蓄えておく貯湯式のものと、給湯開始と同
時にガスバーナによる加熱を開始する瞬間式のものとが
知られている。貯湯式の給湯器はできるだけ高温の湯を
タンクに蓄え、使用に際して混合栓などを用いてタンク
からの湯に水を混合することにより湯の温度を調節する
ようになっている。また、瞬間式の給湯器ではあらかじ
め設定した温度の湯が出湯されるように熱交換器の加熱
量を調節したり熱交換器で加熱した湯に水を混合したり
するものが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、何らかの原
因で給湯器が故障すると、高温の湯が出湯することがあ
り、火傷する可能性を否めない。貯湯式の給湯器では一
般には混合栓などを用いているから出湯する湯の温度が
急激に上昇することは比較的少ないが、瞬間式の給湯器
では故障によって加熱量が急激に変化する可能性がない
とは言えない。とくに、シャワー用に給湯器を用いてい
るときには高温の湯を全身に浴びる危険があるから、こ
のような危険は回避しなければならない。

【０００４】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、出湯する湯の温度が予想外に高温で
あるときに出湯する湯量を減少させることによって火傷
の危険を抑制した給湯器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、外部より導入された水を加熱す
る熱交換器と、熱交換器で加熱された湯を含んで外部に
送出される湯の温度を検出する出湯温度検出器と、外部
に送出される上記湯の温度を設定する温度設定手段と、
外部に送出される上記湯の温度が温度設定手段により設
定された温度になるように熱交換器での水の加熱量を制
御する第１の制御手段と、外部に送出される湯量を調節
可能な出湯制御弁と、上記出湯温度検出器による検出温
度が上記温度設定手段による設定温度に対して所定値以
上高くなると外部に送出される湯量を減少させるように
上記出湯制御弁を制御する第２の制御手段とを備えるの
である。

【０００６】上記構成によれば、出湯する湯の温度を出
湯温度検出器により検出し、温度設定手段により設定し
た設定温度に対して出湯温度検出器により検出した検出
温度が所定値以上高くなると異常が生じているものとみ
なし、第２の制御手段が出湯制御弁を制御して外部に送
出する湯量を減少させるから、予想外に高温である湯が
出湯されようとすれば湯量が減少するのであって、結果
的に高温の湯が使用者に触れる量を減少させることがで
き、大量の高温の湯に触れる場合に比較すると火傷を抑
えることができる。また、湯量の減少によって使用者は
給湯器の異常を知ることになる。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第２の制御手段が、上記検出温度と上記設定温
度との差が所定値以上になると上記出湯制御弁を全閉状
態に制御するものである。この構成では、高温の湯が出
湯されようとすれば出湯を停止するから、使用者が高温
の湯に触れることがなく火傷の危険を回避することがで
きる。とくに、全身に湯を浴びるシャワーにおいては、
高温の湯を浴びると非常に危険であるが、請求項２の構
成によって安全を確保することができる。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、上記熱交換器を含む配管系を収納し
た給湯器本体と、上記温度設定手段を設けたリモコン装
置とを備え、上記検出温度と上記設定温度との差が所定
値以上になると警報を報知する報知手段をリモコン装置
に設けたものである。この構成では、給湯器の異常をリ
モコン装置の報知手段によって知ることができるから、
この報知に従って給湯器を修理するなどの対応が可能に
なる。

【０００９】

【発明の実施の形態】基本的な構成を図１に示す。以下
に示す給湯器は、ガスバーナ２１を熱源とする熱交換器
２２を用いた瞬間式のガス給湯器であり、通水によって
ガスバーナ２１が自動的に点火するようにしてある。給
湯器本体２には市水などにより供給された水を導入する
ための給水口１１と、給湯器本体２内で加熱した湯を送
出するための出湯口１２とが設けられ、また燃料ガスを
導入するためのガス導入口１３が設けられる。

【００１０】給湯器本体２には、給水口１１を通して導
入された水をガスバーナ２１により加熱する熱交換器２
２が収納され、給水口１１から熱交換器２２に至る流路
上には、給水口１１から流入する全水量を計測する流量
センサ２３と、外部から導入された水の温度を検出する
ためのサーミスタよりなる給水温度検出器２４とが配置
される。また、熱交換器２２から出湯口１２に至る流路
上には、給湯器本体２の内部の配管系の内部圧力が所定
値以上になると開放されて配管系を大気に連通させる逃
し弁２５と、熱交換器２２で加熱された湯の温度を検出
するためのサーミスタよりなる加熱温度検出器２６と、
出湯口１２から送出する湯の温度を検出するためのサー
ミスタよりなる出湯温度検出器２７と、後述するマイク
ロコンピュータ２０からの制御信号により湯の送出流量
を調節する可変流量弁よりなる出湯制御弁２８とが配設
される。

【００１１】さらに、流量センサ２３と出湯温度検出器
２７との間はバイパス管１４によっても接続され、バイ
パス管１４にはバイパス弁２９が配置される。出湯制御
弁２８は複数段階の流量調節が可能な電磁弁または連続
的に流量調節が可能な電動弁であり、バイパス弁２９に
は流路の開閉のみを行なう電磁弁が用いられる。ガスバ
ーナ２１への燃料ガスの供給経路には、後述するマイク
ロコンピュータ２０からの制御信号によって燃料ガスの
供給と遮断とを選択する電磁弁よりなるガス開閉弁１５
と、後述するマイクロコンピュータ２０からの制御信号
によって燃料ガスの流量を複数段階に調節する電磁弁ま
たは連続的に調節する電動弁よりなるガス可変流量弁１
６とが設けられる。また、図示していないがガス開閉弁
１５が開放されるとガスバーナ２１を点火させる点火装
置が始動される。

【００１２】図２に示すように、出湯制御弁２８とバイ
パス弁２９とガス開閉弁１５とガス可変流量弁１６とは
給湯器本体２の中に収納された制御手段としてのマイク
ロコンピュータ２０により制御される。このマイクロコ
ンピュータ２０には接続線３５を介してリモコン装置３
０が接続される。リモコン装置３０は、給湯器１の運転
を指示する運転スイッチ３１と、送出する湯の温度を設
定する温度設定手段としての温度設定部３２と、警報手
段としての表示ランプ３３およびブザー３４を備え、流
量センサ２３による検出流量、および給水温度検出器２
４、加熱温度検出器２６、出湯温度検出器２７での検出
温度に基づいて、送出する湯の温度が温度設定部３２で
設定された給湯温度に近付くようにガス開閉弁１５、ガ
ス可変流量弁１６、出湯制御弁２８、バイパス弁２９を
制御する。

【００１３】ここで、本発明の要旨は、出湯温度検出器
２７で検出した温度に基づいて出湯制御弁２８を制御す
る点であって、マイクロコンピュータ２０は温度設定部
３２で設定された設定温度と、出湯温度検出器２７で検
出した検出温度とを比較し、設定温度に対して検出温度
が所定温度（たとえば１５℃）以上高いときには、出湯
制御弁２８の開量を小さくして出湯口１２から送出する
湯量を減少させる。給湯器１の利用用途にもよるが、と
くにシャワーのように送出した湯に使用者が直接触れる
ような用途では、出湯制御弁２８を全閉状態にするのが
望ましい。ただし、水撃現象を抑制するためには、全閉
状態にするよりも流量を小さくするような制御が望まし
いから、用途に応じて出湯制御弁２８の制御形態を選択
する。このようにして、何らかの原因で設定温度よりも
大幅に高い温度の湯が出湯口１２から送出されようとす
るときには、送出する湯量を絞って火傷の危険を抑制す
ることができるのである。また、このときに表示ランプ
３３を点灯させるとともにブザー３４を鳴動させて給湯
器１に異常が生じたことを報知する。以上の説明から明
らかなように、第１の制御手段および第２の制御手段は
マイクロコンピュータ２０により実現されている。

【００１４】次に、図３を用いて運転時の動作を説明す
る。運転を開始すると、まずリモコン装置３０により設
定された給湯温度を読み込むとともに（Ｓ１）、流量セ
ンサ２３で検出されている通過流量を読み込む（Ｓ
２）。通過流量が所定値以下であれば（Ｓ３）、ガス開
閉弁１５を閉止状態に保つ。一方、流量センサ２３で検
出した流量が所定値以上のときには、ガス開閉弁１５を
開放するとともにガスバーナ２１を点火させ（Ｓ４）、
給水温度検出部２３での検出温度とリモコン装置３０で
設定した給湯温度との差および流量センサ２３での検出
流量に基づいてガスバーナ２１の熱量を決定し、その熱
量が得られるようにガス可変流量弁１６の開量を調節す
る（Ｓ５）。このとき、ガスバーナ２１の熱量は加熱温
度検出器２６で検出される湯の温度が給湯温度よりも高
くなるように設定され、バイパス弁２９が開放されるこ
とによって熱交換器２２から吐出された湯と給水口１１
を通して導入された水とが混合されたときに所望の湯温
が得られるようにしてある。ガス可変流量弁１６を調節
しただけでは送出する湯の温度が給湯温度に一致しない
ことがあるから、出湯温度検出器２７で検出した温度と
給湯温度とを一致させるようにガス可変流量弁１６の開
量を補正する（Ｓ７）。さらに、ガス可変流量弁１６だ
けで対応しきれない場合には、出湯制御弁２８により出
湯量を制御することになる。その後も流量センサ２３に
よる通過流量を検出し（Ｓ８）、通過流量が減少すれば
（Ｓ９）、ガスバーナ２１を消火する（Ｓ１０）。

【００１５】ただし、出湯温度検出器２７での検出温度
が温度設定部３２での設定温度に対して所定温度以上高
いときには（Ｓ６）、出湯制御弁２８の開量を減少ない
し０にする（Ｓ１１）。また同時に、給湯器１に異常が
生じたことを表示ランプ３３やブザー３４により報知し
（Ｓ１２）、ガスバーナ２１を消火する（Ｓ１０）。上
述の動作により、給湯器１に異常が生じると出湯制御弁
２８の開量は減少ないし０になるから、出湯量の減少に
よって使用者は異常を知ることができる。このような異
常の解除には給湯器１の修理が必要になるから、視覚的
表示によって修理を促すようにしてもよい。

【００１６】ところで、この種の給湯器１では出湯口１
２から５ｍ先で４０℃の湯を１分間当たり１０リットル
吐出させた後に湯の吐出を停止させたとき、停止から５
分以内はリモコン装置３０で設定した給湯温度に対して
±３℃以内に保たれるようにすることが望まれている。
たとえば、食器を洗うような場合には、湯の使用を一旦
止めて短時間の後に湯を再使用することが多く、このよ
うな使用形態では吐出される湯の温度が変動するから、
湯の再使用の際の温度変化を小さくしておかなければ、
温水と冷水とが交互に吐出されるいわゆるサンドイッチ
現象が生じて使用者に不快感を与えることになる。

【００１７】そこで、このようなサンドイッチ現象を抑
制するために、本実施形態ではガスバーナ２１の点火か
らバイパス弁２９の開放までの時間を、加熱温度検出器
２６で検出した温度に応じて調節するようにしている。
すなわち、熱交換器２２の内部の水温は時間経過に伴っ
て低下するから、出湯口１２から送出される湯の温度の
低下を抑制するには、バイパス管１４を通して混合され
る冷水の量を減少させればよいことになる。そこで、ガ
スバーナ２１の点火からバイパス弁２９を開放するまで
のタイミングを調節することにより、出湯口１２から送
出される湯の温度の変化を低減するのである。また、こ
のとき同時に出湯制御弁２８も制御され、出湯口１２か
ら送出する湯の量を絞りつつガス可変流量弁１６によっ
て湯の温度の低下を抑制する。このような制御によっ
て、出湯と停止とを繰り返しても出湯口１２から送出さ
れる湯の温度の変動を少なくすることができるのであ
る。

【００１８】なお、上述の実施形態では、表示ランプ３
３とブザー３４とにより異常を報知しているが、光学的
報知、音響的報知のいずれか一方でもよく、また、その
報知形態も表示ランプやブザーに限定されるものではな
い。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の発明は、外部より導入された
水を加熱する熱交換器と、熱交換器で加熱された湯を含
んで外部に送出される湯の温度を検出する出湯温度検出
器と、外部に送出される上記湯の温度を設定する温度設
定手段と、外部に送出される上記湯の温度が温度設定手
段により設定された温度になるように熱交換器での水の
加熱量を制御する第１の制御手段と、外部に送出される
湯量を調節可能な出湯制御弁と、上記出湯温度検出器に
よる検出温度が上記温度設定手段による設定温度に対し
て所定値以上高くなると外部に送出される湯量を減少さ
せるように上記出湯制御弁を制御する第２の制御手段と
を備えるものであり、出湯する湯の温度を出湯温度検出
器により検出し、温度設定手段により設定した設定温度
に対して出湯温度検出器により検出した検出温度が所定
値以上高くなると異常が生じているものとみなし、第２
の制御手段が出湯制御弁を制御して外部に送出する湯量
を減少させるから、予想外に高温である湯が出湯されよ
うとすれば湯量が減少するのであって、結果的に高温の
湯が使用者に触れる量を減少させることができ、大量の
高温の湯に触れる場合に比較すると火傷を抑えることが
できるという利点がある。しかも、湯量の減少によって
使用者は給湯器の異常を知ることになる。

【００２０】請求項２の発明のように、検出温度と設定
温度との差が所定値以上になると第２の制御手段が出湯
制御弁を全閉状態に制御するものでは、高温の湯が出湯
されようとすれば出湯を停止するから、使用者が高温の
湯に触れることがなく火傷の危険を回避することができ
るという利点がある。とくに、全身に湯を浴びるシャワ
ーにおいては、高温の湯を浴びると非常に危険である
が、この構成によって安全を確保することができる。

【００２１】請求項３の発明のように、熱交換器を含む
配管系を収納した給湯器本体と、温度設定手段を設けた
リモコン装置とを備え、検出温度と設定温度との差が所
定値以上になると警報を報知する報知手段をリモコン装
置に設けたものでは、給湯器の異常をリモコン装置の報
知手段によって知ることができるから、この報知に従っ
て給湯器を修理するなどの対応が可能になるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。

【図２】同上の要部ブロック図である。

【図３】同上の動作説明図である。

【符号の説明】

２ 給湯器本体 ２０ マイクロコンピュータ ２２ 熱交換器 ２７ 出湯温度検出器 ２８ 出湯制御弁 ３０ リモコン装置 ３２ 温度設定部 ３３ 表示ランプ ３４ ブザー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部より導入された水を加熱する熱交換
   器と、熱交換器で加熱された湯を含んで外部に送出され
   る湯の温度を検出する出湯温度検出器と、外部に送出さ
   れる上記湯の温度を設定する温度設定手段と、外部に送
   出される上記湯の温度が温度設定手段により設定された
   温度になるように熱交換器での水の加熱量を制御する第
   １の制御手段と、外部に送出される湯量を調節可能な出
   湯制御弁と、上記出湯温度検出器による検出温度が上記
   温度設定手段による設定温度に対して所定値以上高くな
   ると外部に送出される湯量を減少させるように上記出湯
   制御弁を制御する第２の制御手段とを備えることを特徴
   とする給湯器。
2. 【請求項２】 上記第２の制御手段は、上記検出温度と
   上記設定温度との差が所定値以上になると上記出湯制御
   弁を全閉状態に制御することを特徴とする請求項１記載
   の給湯器。
3. 【請求項３】 上記熱交換器を含む配管系を収納した給
   湯器本体と、上記温度設定手段を設けたリモコン装置と
   を備え、上記検出温度と上記設定温度との差が所定値以
   上になると警報を報知する報知手段をリモコン装置に設
   けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の給
   湯器。