JP3912241B2 - 貯湯式給湯器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、貯湯タンク外部で、貯湯水と外部液体との間で熱交換する貯湯式給湯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の浴槽追焚き機能を備えた貯湯式給湯器においては、浴槽の追焚き時に、循環ポンプを運転して貯湯タンクの上部より循環回路に高温水を取り出し、熱交換器で浴槽水と熱交換させ、浴槽水の温度を検出しながら浴槽水の追焚きを行っている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１０８２９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の構成では、浴槽水温度を検出する温度センサが故障した場合には、追焚き加熱の制御ができなくなり、浴槽水の温度が設定温度に到達しても追焚き運転が停止せず、浴槽水の温度が設定温度よりも上昇してしまうという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、外部液体との熱交換運転の開始時に温度センサの異常の有無を判定して、無駄がなく、確実に正常な熱交換運転ができる貯湯式給湯器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る貯湯式給湯器は、下部から給水され、上部から出湯される貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部から取り出した貯湯水を前記貯湯タンクへ戻す貯湯水循環回路と、この貯湯水循環回路に貯湯タンクから取り出した貯湯水を循環させる循環ポンプと、外部液体を循環する外部液体循環回路と、前記貯湯水循環回路を循環する貯湯水と前記外部液体循環回路を循環する外部液体との間で熱交換する熱交換器と、前記外部液体循環回路に外部液体を循環させる循環ポンプと、前記熱交換器の入口側と出口側の外部液体の温度を検出する温度検出手段と、給湯器の運転を制御する制御部とを備えた貯湯式給湯器において、
前記貯湯水循環回路に循環流量を調整する循環流量調整弁を設け、前記制御部は、前記貯湯水と外部液体との熱交換運転の開始時に、前記循環流量調整弁を全閉にして前記外部液体循環回路の循環ポンプを所定時間運転し、前記温度検出手段で検出した熱交換器の入口側と出口側の外部液体の温度差に基づいて前記温度検出手段の異常の有無を判定し、その判定結果により前記貯湯水と外部液体との熱交換運転の継続又は禁止を行うものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯器の構成図であり、図２は浴槽追焚き制御のフローチャートである。
図１において、給湯器本体１内に貯湯タンク２が配設され、貯湯水を加熱する発熱体４が貯湯タンク２に取付けてある。この貯湯タンク２の下部には給水管３が接続されている。この給水管３に減圧弁３ａが設けられ、前記貯湯タンク２の上部に給湯管５が接続されている。この給湯管５に逃し弁５ａが設けられ、貯湯タンク２の上下部で貯湯水循環回路６が接続されている。この貯湯水循環回路６は貯湯タンク２内に貯湯されたお湯と浴槽１０（外部熱負荷）内のお湯を熱交換する熱交換器７、貯湯タンク２内のお湯を貯湯水循環回路６に循環させる循環ポンプ８、貯湯水循環回路６を通るお湯の循環流量を調整する循環流量調整弁９で構成されている。浴槽１０には浴槽水（外部液体）循環回路１１が接続され、この浴槽水循環回路１１は浴槽水往き循環回路１１ａと浴槽水を循環させる循環ポンプ１２と前記熱交換器７と浴槽水戻り循環回路１１ｂで構成されている。
【０００８】
貯湯タンク２の外側面には内部の湯の温度を検出する温度センサ１４ａ，１４ｂが所定間隔を有して取り付けられている。貯湯水循環回路６には熱交換器７への貯湯水の入口温度を検出する温度センサ１５ａと熱交換器７からの貯湯水の出口温度を検出する温度センサ１５ｂが取り付けられている。また、浴槽水循環回路１１には熱交換器７への浴槽水の入口温度を検出する温度センサ１５ｃと熱交換器７からの浴槽水の出口温度を検出する温度センサ１５ｄが取り付けられている。制御部５０は前記各温度センサ１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの検出値を読込み、操作部６０の設定に基づいて発熱体４，循環ポンプ８，１２、循環流量調整弁９を制御し，給湯器の運転を制御する。
【０００９】
ここで、循環流量調整弁９の調節次第で、貯湯水循環回路６の循環量は増減し、浴槽１０を加熱する加熱能力が変化する。循環流量調整弁９が全開時は加熱能力が最大で、貯湯水循環回路６の循環量を少なくした場合、加熱能力は低下するが、浴槽１０に戻る湯温も低くできる。
【００１０】
次に、本実施の形態１における貯湯式給湯器の動作について説明する。
給湯器本体１に電源が投入されるまでは、循環流量調整弁９は全開になっており、給水管３から給水された水は所定圧に減圧弁３で減圧され貯湯タンク２に給水され、貯湯タンク２と貯湯水循環回路６に水が満たされる。
【００１１】
給湯器本体１に電源が投入されると、貯湯タンク２に取付けてある発熱体４で貯湯水を操作部６０で設定された温度（例えば９０℃）まで沸き上げる。沸き上げ温度は貯湯タンク２に取付けてある温度センサ１４ａ，１４ｂで検出する。
この時、沸き上げ開始直後、又は、沸き上げを開始してから所定時間（例えば１時間）経過後、又は、温度センサ１４ａ、１４ｂで所定温度（例えば４５℃）を検出後に循環流量調整弁９を全閉にしても貯湯タンク２と貯湯水循環回路６に水が満たされているので、第１回目の追焚き運転は正常にできる。
【００１２】
以降、循環流量調整弁９が全閉されているので、貯湯水循環回路６は遮断され、貯湯タンク２の湯が貯湯水循環回路６に対流しないので、熱交換器７が熱くならずに、浴槽水の追焚き運転開始時に浴槽１０に熱い湯は出ない。
なお、沸き上げ時の貯湯タンク２の膨張水は逃し弁５ａより排出される。
また、一般の蛇口などに給湯する場合は、蛇口を開くことによって、給湯管５を通して水源水圧の力で給湯され、給水管３より貯湯タンク２下部に水が供給される。
【００１３】
次に、実施の形態１における浴槽水の追焚き制御動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。
ここで、以下の説明の為、熱交換器７の貯湯水入口側の温度センサ１５ａの検出温度である入力値をＴｈｉ、貯湯水出口側の温度センサ１５ｂの検出温度である入力値をＴｈｏ、浴槽水入口側の温度センサ１５ｃの検出温度である入力値をＴｃｉ、浴槽水出口側の温度センサ１５ｄの検出温度である入力値をＴｃｏと定義する。
【００１４】
貯湯タンク２内の貯湯水が所定温度（例えば９０℃）に沸き上がり、操作部６０の操作により追焚き制御が開始されるが、この時、循環流量調整弁９が全閉されているので、貯湯水循環回路６は遮断され、貯湯タンク２の湯が貯湯水循環回路６に対流しないので、熱交換器７が熱くならず、給湯器本体１内の温度（例えば４０℃）とほぼ同じ温度になっている。
【００１５】
図２において、操作部６０の操作により追焚き制御が開始されると（Ｓ１）、まず、循環ポンプ１２が運転されて浴槽１０内のお湯が浴槽水循環回路１１に導かれ、熱交換器７を通って浴槽１０内に戻される（Ｓ２）。循環ポンプ１２を動作させて所定時間（例えば６０秒）経過後（Ｓ３）、浴槽水入口側の温度センサ１５ｃの検出温度である入力値Ｔｃｉと浴槽水出口側の温度センサ１５ｄの検出温度である入力値Ｔｃｏとの差を比較する（Ｓ４）。熱交換器７は給湯器本体１内温度（例えば４０℃）になっているので、ＴｃｉとＴｃｏは浴槽水温度になり、浴槽水入口側の温度センサ１５ｃと浴槽水出口側の温度センサ１５ｄが正常品であれば、ＴｃｉとＴｃｏで温度差はほとんどない。
【００１６】
したがって、ＴｃｉとＴｃｏの温度差が所定温度（例えば１０℃）以内かどうかを比較し（Ｓ４）、ＴｃｉとＴｃｏの温度差が所定温度（例えば１０℃）以内であれば、温度センサ１５ｃ，１５ｄはともに正常であると判定し（Ｓ５）、追焚き加熱動作を継続する。ＴｃｉとＴｃｏの温度差が所定温度（例えば１０℃）以上であれば、浴槽水入口側の温度センサ１５ｃか、又は浴槽水出口側の温度センサ１５ｄのいずれかに異常（不具合を起こしている）ありと判定し（Ｓ１０）、以降の追焚き加熱動作を禁止する。（Ｓ１１）
【００１７】
ステップＳ５で、浴槽水入口側の温度センサ１５ｃと浴槽水出口側の温度センサ１５ｄが正常と判定したときは、循環流量調整弁９は全閉から全開に切り換えられ、循環ポンプ８も運転を開始して、貯湯タンク２の上部より高温の貯湯水が貯湯水循環回路６に導かれ、熱交換器７を通って貯湯タンク２の下部に戻され、追焚き加熱動作を開始する（Ｓ６）。この時、熱交換器７は、貯湯タンク２内に貯湯された高温の貯湯水から低温の浴槽水に熱交換（伝熱）することで、浴槽水を入浴に適した温度に加熱昇温させることができる。
【００１８】
ここで、熱交換器７の近傍には、貯湯水入口側の温度センサ１５ａ、貯湯水出口側の温度センサ１５ｂ、浴槽水入口側の温度センサ１５ｃ、浴槽水出口側の温度センサ１５ｄが設けており、これらの温度センサで各部分の温度を検出し、この温度に基いて制御部５０が循環流量調整弁９を調整して追焚き加熱が行なわれる。
【００１９】
次に、浴槽水入口側の温度センサ１５ｃの入力値Ｔｃｉが操作部６０などであらかじめ設定されている浴槽水設定温度以上か否かを確認する（Ｓ７）。Ｔｃｉが設定温度以上ならば、循環ポンプ８をＯＦＦ、循環流量調整弁９を全閉にし、循環ポンプ１２をＯＦＦにして、浴槽１０内の追焚き加熱動作を停止し（Ｓ８）、追焚き制御を終了する（Ｓ９）。Ｔｃｉが設定温度未満ならば、追焚きを継続する。
【００２０】
このように、実施の形態１によれば、浴槽水の追焚き開始時に、貯湯水循環回路６の循環流量調整弁９を全閉にし、浴槽水循環回路１１の循環ポンプ１２を所定時間（６０秒）運転した後の浴槽水入口側の温度センサ１５ｃと浴槽水出口側の温度センサ１５ｄの検出温度の差に基づいて、温度センサ１５ｃ，１５ｄの異常の有無を判定し、追焚き動作の継続、禁止を行うので、確実に正常な追焚き運転ができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る貯湯式給湯器によれば、下部から給水され、上部から出湯される貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部から取り出した貯湯水を前記貯湯タンクへ戻す貯湯水循環回路と、この貯湯水循環回路に貯湯タンクから取り出した貯湯水を循環させる循環ポンプと、外部液体を循環する外部液体循環回路と、前記貯湯水循環回路を循環する貯湯水と前記外部液体循環回路を循環する外部液体との間で熱交換する熱交換器と、前記外部液体循環回路に外部液体を循環させる循環ポンプと、前記熱交換器の入口側と出口側の外部液体の温度を検出する温度検出手段と、給湯器の運転を制御する制御部とを備えた貯湯式給湯器において、
前記貯湯水循環回路に循環流量を調整する循環流量調整弁を設け、前記制御部は、前記貯湯水と外部液体との熱交換運転の開始時に、前記循環流量調整弁を全閉にして前記外部液体循環回路の循環ポンプを所定時間運転し、前記温度検出手段で検出した熱交換器の入口側と出口側の外部液体の温度差に基づいて前記温度検出手段の異常の有無を判定し、その判定結果により前記貯湯水と外部液体との熱交換運転の継続又は禁止を行うので、無駄がなく、確実に正常な熱交換運転ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯器の構成図である。
【図２】 本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯器の追焚き制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 給湯器本体
２ 貯湯タンク
６ 貯湯水循環回路
７ 熱交換器
８ 循環ポンプ
９ 循環流量調整弁
１０ 浴槽（外部熱負荷）
１１ 浴槽水（外部液体）循環回路
１２ 循環ポンプ
１５ｃ 浴槽水（外部液体）入口側の温度センサ
１５ｄ 浴槽水（外部液体）出口側の温度センサ
５０ 制御部
６０ 操作部
Claims (1)
- 下部から給水され、上部から出湯される貯湯タンクと、この貯湯タンクの上部から取り出した貯湯水を前記貯湯タンクへ戻す貯湯水循環回路と、この貯湯水循環回路に貯湯タンクから取り出した貯湯水を循環させる循環ポンプと、外部液体を循環する外部液体循環回路と、前記貯湯水循環回路を循環する貯湯水と前記外部液体循環回路を循環する外部液体との間で熱交換する熱交換器と、前記外部液体循環回路に外部液体を循環させる循環ポンプと、前記熱交換器の入口側と出口側の外部液体の温度を検出する温度検出手段と、給湯器の運転を制御する制御部とを備えた貯湯式給湯器において、
前記貯湯水循環回路に循環流量を調整する循環流量調整弁を設け、前記制御部は、前記貯湯水と外部液体との熱交換運転の開始時に、前記循環流量調整弁を全閉にして前記外部液体循環回路の循環ポンプを所定時間運転し、前記温度検出手段で検出した熱交換器の入口側と出口側の外部液体の温度差に基づいて前記温度検出手段の異常の有無を判定し、その判定結果により前記貯湯水と外部液体との熱交換運転の継続又は禁止を行うことを特徴とする貯湯式給湯器。
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| JP2002274521A JP3912241B2 (ja) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | 貯湯式給湯器 |
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