特許 5791963 給湯装置、その給湯制御プログラムおよび給湯制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5791963

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】給湯装置、その給湯制御プログラムおよび給湯制御方法

(51)【国際特許分類】

   F24H 1/10 20060101AFI20150917BHJP

【ＦＩ】

   F24H1/10 302F

   F24H1/10 302D

【請求項の数】10

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2011-114028(P2011-114028)

(22)【出願日】2011年5月20日

(65)【公開番号】特開2012-242021(P2012-242021A)

(43)【公開日】2012年12月10日

【審査請求日】2014年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000170130

【氏名又は名称】パーパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083725

【弁理士】

【氏名又は名称】畝本 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100140349

【弁理士】

【氏名又は名称】畝本 継立

(74)【代理人】

【識別番号】100153305

【弁理士】

【氏名又は名称】畝本 卓弥

(72)【発明者】

【氏名】足利 誠

(72)【発明者】

【氏名】佐野 雅彦

【審査官】 渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−２４７９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０７１８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−００６６３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−３３７１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２８３３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９９１２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ １／００− １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

給水管からの給水を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段により加熱された温水を出湯する出湯管と、
前記給水管と前記出湯管との間に前記給水管及び前記出湯管を分岐して接続され、前記給水を前記出湯管に流して、前記加熱手段で加熱された前記温水と混合させるバイパス管と、
前記バイパス管の分岐点よりも上流側の前記給水管に設置されて、給水流量を検出する流量検出手段と、
前記バイパス管の分岐点より下流側の前記出湯管に設置されて、出湯温度を検出する温度検出手段と、
前記出湯温度が第１の基準温度と該第１の基準温度よりも低い第２の基準温度との間に設定されている場合、前記流量検出手段の検出流量が基準流量未満か否かを判定し、前記検出流量が前記基準流量未満であれば、前記出湯温度を前記第２の基準温度よりも低い所定温度に変更し、前記給水に前記加熱手段から加える熱量を低減させ、前記出湯温度を前記所定温度に制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする給湯装置。

【請求項2】

前記制御手段は、前記出湯温度として第１の設定温度、および該第１の設定温度より低い第２の設定温度とが設定され、前記検出流量が基準流量未満であれば、前記出湯温度を前記第２の設定温度に制御し、前記検出流量が基準流量以上であれば、前記出湯温度を前記第１の設定温度に制御することを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。

【請求項3】

前記加熱手段は、燃料ガスを燃焼する燃焼手段と、
前記燃料ガスの燃焼熱を前記給水に熱交換する熱交換器とを備え、
前記制御手段は、前記検出流量が前記基準流量未満であれば、前記燃焼手段に供給する前記燃料ガスの供給量を低減させ前記出湯温度を前記第２の基準温度よりも低い前記所定温度に制御することを特徴とする請求項１または２に記載の給湯装置。

【請求項4】

前記制御手段は、前記検出流量が前記基準流量未満であれば、前記出湯温度を前記第２の基準温度から所定温度だけ低い値に制御することを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載の給湯装置。

【請求項5】

前記制御手段は、前記出湯温度が前記第１の基準温度より高温度または前記第２の基準温度より低い低温度に設定されている場合、これら高温度または低温度に前記出湯温度を制御することを特徴とする請求項１、２、３または４のいずれかに記載の給湯装置。

【請求項6】

前記制御手段は、前記第２の基準温度よりも低い前記所定温度の出湯から前記検出流量が前記基準流量以上に移行させた後、前記検出流量が前記基準流量より低下しても、前記出湯温度は前記所定温度に維持し、または前記所定温度より高い温度に維持することを特徴とする請求項１、２、３、４または５のいずれかに記載の給湯装置。

【請求項7】

さらに、前記第２の基準温度よりも低い前記所定温度での出湯を表すメッセージを表示する表示手段を備え、
前記制御手段は、前記出湯温度を前記所定温度に制御している場合、前記所定温度での出湯を表す表示制御出力を生成することを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６のいずれかに記載の給湯装置。

【請求項8】

前記第２の基準温度よりも低い前記所定温度は、生体温以下の温度であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７のいずれかに記載の給湯装置。

【請求項9】

給湯装置に搭載され、または前記給湯装置に接続されたコンピュータに実行させる給湯制御プログラムであって、
給水管と出湯管との間に前記給水管及び前記出湯管を分岐して接続されたバイパス管の分岐点よりも上流側に設置され、給水流量を検出する流量検出手段から検出流量を取得する処理と、
前記バイパス管の分岐点より下流側の前記出湯管に設置されて出湯温度を検出する温度検出手段から検出温度を取得する処理と、
前記出湯温度が第１の基準温度と該第１の基準温度よりも低い第２の基準温度との間に設定されている場合、前記検出流量が基準流量未満か否かを判定し、前記検出流量が前記基準流量未満であれば、前記出湯温度を前記第２の基準温度よりも低い所定温度に変更し、前記給水に加熱手段から加える熱量を低減させ前記出湯温度を前記所定温度に制御する処理と、
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする給湯装置の給湯制御プログラム。

【請求項10】

給水管と出湯管との間に前記給水管及び前記出湯管を分岐して接続されたバイパス管の分岐点よりも上流側の前記給水管にて、給水の流量を検出するステップと、
給水を加熱手段により加熱するステップと、
前記バイパス管の分岐点より下流側の前記出湯管にて出湯温度を検出するステップと、
前記出湯温度が第１の基準温度と該第１の基準温度よりも低い第２の基準温度との間に設定されている場合、検出流量が基準流量未満か否かを判定し、前記検出流量が前記基準流量未満であれば、前記出湯温度を前記第２の基準温度よりも低い所定温度に変更し、前記加熱手段から前記給水に加える熱量を低減させ前記出湯温度を前記所定温度に制御するステップと、
を含むことを特徴とする給湯装置の給湯制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給水量に応じて出湯温度が切り替えられる給湯装置、その給湯制御プログラムおよび給湯制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

熱源に燃料ガスの燃焼熱を用いるガス給湯機や、熱源に電熱を用いる電熱給湯機などの給湯装置が知られている。たとえば、ガス給湯機では給湯栓を開弁し、給水流量が基準流量に到達した後、出湯温度を設定温度（高温度）に迅速に到達させる出湯制御が行われている。

【0003】

このような出湯制御に関し、特許文献１では、出湯時、出湯温度を速やかに設定温度に近づけることが記載され、また、特許文献２では給水管路の圧力に影響されることなく円滑な出湯温制御を行うことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−２３２５１５号公報

【特許文献2】特開平０９−４２４９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、給湯装置では、出湯温度を浴室や台所にあるリモコン装置で設定し、給湯時、給水量が変動しても設定されている一定温度で出湯する制御が行われている。

【0006】

一般家庭における給湯は、風呂、シャワー、キッチン、洗面などであり、これらの使用頻度は風呂注湯、シャワー給湯が最も高く、温度設定はその使用頻度に合わせている。つまり、出湯温度を設定すると、その設定温度で洗面やキッチンの給湯を行い、一旦、設定した出湯温度は通常、変更しない。

【0007】

出湯温度がたとえば、５０〔℃〕に設定されていれば、手洗いなど、必要な給湯量が少ない場合でも、設定温度での給湯が行われる。使用目的や使用箇所で個別に設定温度を変更することは面倒であるし、通常、使用目的に応じてミキシングバルブで上水のミキシング量を加減すれば所望の出湯温度にできるので、設定温度までは変更する必要はない。

【0008】

しかしながら、通常、ミキシングバルブの操作は出湯中に行われ、出湯中のミキシング操作は出湯量が無駄となる。つまり、出湯温度を手で確認しながらのミキシング操作が無駄な出湯となる。

【0009】

出湯温度をたとえば、４０〔℃〕程度に低下させても、手洗いに用いれば、皮膚からの油脂分の流出は避けられず、手荒れの原因となり、また、余分な熱エネルギーの消費となる。手荒れなどを回避するには出湯温度を体温以下に低下させる必要がある。また、手荒れ防止を優先して温度設定することは、用途を限定することになり、却って給水量や給水時間が長くなるといった弊害にもなり、結果的に不経済である。

【0010】

そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、出湯開始時など、給水量の少ない場合には、出湯温度を変更することにより、利便性の高い給湯を実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するため、本発明の給湯装置は、給水管からの給水を加熱する加熱手段と、前記加熱手段により加熱された温水を出湯する出湯管と、前記給水管と前記出湯管との間に前記給水管及び前記出湯管を分岐して接続され、前記給水を前記出湯管に流して、前記加熱手段で加熱された前記温水と混合させるバイパス管と、前記バイパス管の分岐点よりも上流側の前記給水管に設置されて、給水流量を検出する流量検出手段と、前記バイパス管の分岐点より下流側の前記出湯管に設置されて、出湯温度を検出する温度検出手段と、前記出湯温度が第１の基準温度と該第１の基準温度よりも低い第２の基準温度との間に設定されている場合、前記流量検出手段の検出流量が基準流量未満か否かを判定し、前記検出流量が前記基準流量未満であれば、前記出湯温度を前記第２の基準温度よりも低い所定温度に変更し、前記給水に前記加熱手段から加える熱量を低減させ、前記出湯温度を前記所定温度に制御する制御手段とを備える。

【0012】

上記目的を達成するため、本発明の給湯装置の給湯制御プログラムは、給湯装置に搭載され、または前記給湯装置に接続されたコンピュータに実行させる給湯制御プログラムであって、給水管と出湯管との間に前記給水管及び前記出湯管を分岐して接続されたバイパス管の分岐点よりも上流側に設置され、給水流量を検出する流量検出手段から検出流量を取得する処理と、前記バイパス管の分岐点より下流側の前記出湯管に設置されて出湯温度を検出する温度検出手段から検出温度を取得する処理と、前記出湯温度が第１の基準温度と該第１の基準温度よりも低い第２の基準温度との間に設定されている場合、前記検出流量が基準流量未満か否かを判定し、前記検出流量が前記基準流量未満であれば、前記出湯温度を前記第２の基準温度よりも低い所定温度に変更し、前記給水に加熱手段から加える熱量を低減させ前記出湯温度を前記所定温度に制御する処理とを前記コンピュータに実行させる。

【0013】

上記目的を達成するため、本発明の給湯装置の給湯制御方法は、給水管と出湯管との間に前記給水管及び前記出湯管を分岐して接続されたバイパス管の分岐点よりも上流側の前記給水管にて、給水の流量を検出するステップと、給水を加熱手段により加熱するステップと、前記バイパス管の分岐点より下流側の前記出湯管にて出湯温度を検出するステップと、前記出湯温度が第１の基準温度と該第１の基準温度よりも低い第２の基準温度との間に設定されている場合、検出流量が基準流量未満か否かを判定し、前記検出流量が前記基準流量未満であれば、前記出湯温度を前記第２の基準温度よりも低い所定温度に変更し、前記加熱手段から前記給水に加える熱量を低減させ前記出湯温度を前記所定温度に制御するステップとを含んでいる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の給湯装置、その給湯制御プログラムおよび給湯制御方法によれば、つぎのいずれかの効果が得られる。

【0015】

(1) 給水流量が基準流量に到達していなければ、基準流量時の出湯温度より低い温度で出湯するので、給水を加熱する熱量を抑制でき、省エネルギ化を図ることができる。

【0016】

(2) 予め設定された低温度または高温度の出湯温度を給水流量の操作で変更でき、ユーザの用途や必要給水量に応じて出湯温度を変更でき、ユーザの希望する低温出湯や高温出湯を選択することができる。低温出湯を選択し、低温出湯の出湯温度をたとえば、３２〔℃〕に設定すれば、手洗いによる手荒れを防止できる。

【0017】

(3) 給水流量が基準流量に到達していない場合に過剰な加熱を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１の実施の形態に係る給湯装置の一例を示す図である。

【図2】給湯制御の処理手順を示すフローチャートである。

【図3】出湯特性を示す図である。

【図4】第２の実施の形態に係る給湯装置の一例を示す図である。

【図5】給湯制御装置の一例を示す図である。

【図6】リモコン装置およびメッセージ表示の一例を示す図である。

【図7】給湯制御の処理手順を示すフローチャートである。

【図8】給湯制御の処理手順を示すフローチャートである。

【図9】第３の実施の形態に係る出湯特性および出湯パターンを示す図である。

【図10】第４の実施の形態に係る給湯制御の処理手順を示すフローチャートである。

【図11】出湯特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

〔第１の実施の形態〕

【0020】

第１の実施の形態は、設定温度が使用頻度などにより決定された高温度の設定温度（第１の設定温度）、または使用する給水量が少ない場合には設定温度より低い低温度（第２の設定温度）でのエコ温度給湯を行って給湯の省エネ化を図り、利便性を高めた構成である。ここで、設定温度はユーザが出湯を希望する温度であって、給湯装置に設定される出湯希望温度である。この実施の形態では、通常の温度設定を設定温度とし、低温度給湯の際の温度を低温度として説明している。

【0021】

この給湯装置について、図１を参照する。図１は給湯装置の一例を示している。図１に示す構成は一例であって、係る構成に本発明が限定されるものではない。

【0022】

この給湯装置２−１には図１に示すようにバーナ４および熱交換器６が備えられ、これらバーナ４および熱交換器６は給水Ｗを加熱する加熱手段の一例である。バーナ４には、燃料ガスＧがガス管８を通じて供給され、燃料ガスＧを燃焼して燃焼排気ＥＧを生じさせる。この燃焼排気ＥＧは熱交換器６に供給される。この熱交換器６は、燃焼排気ＥＧの熱（燃焼熱）を給水Ｗに熱交換する。つまり、給水管１０から熱交換器６に流れる給水Ｗは燃焼排気ＥＧとの熱交換によって加熱され、温水ＨＷが出湯管１２から出湯される。

【0023】

給水管１０と出湯管１２との間には、それぞれを分岐したバイパス管１４が接続されている。このバイパス管１４にはバイパス弁１６が設置されている。このバイパス弁１６の開度に応じて、給水Ｗの一部が出湯管１２側に流れ込み、混合部１８で給水Ｗと混合した温水ＨＷが出湯管１２から出湯される。

【0024】

そして、ガス管８には給湯制御部２０によって制御される燃料比例弁２２が設置され、この燃料比例弁２２の開度によりバーナ４への燃料ガスＧの供給量が決定される。給水管１０には流量センサである給水量センサ２４が設置され、この給水量センサ２４で給水流量〔リットル／ｍｉｎ〕を検出する。出湯管１２には第１の温度センサとして出湯温センサ２６が設置され、この出湯温センサ２６で温水ＨＷの温度（すなわち、出湯温度）を検出する。これら検出流量をＱ、検出温度をＴとすれば、これら検出流量Ｑ、検出温度Ｔは、給湯制御部２０で制御される出湯温度の制御情報であり、給湯制御部２０に加えられている。

【0025】

給湯制御部２０は低温度たとえば、３２〔℃〕の給湯を行う低温給湯モード（エコ運転モード）で出湯温度を低温度に制御する制御手段の一例であり、コンピュータが搭載されている。この給湯制御部２０にはリモコン装置３０が接続されている。このリモコン装置３０は、温度設定手段の一例であり、所望の出湯温度を設定することができる。この設定温度Ｔset に対し、給湯制御部２０には第１の基準温度としてたとえば、５０〔℃〕、第２の基準温度として３８〔℃〕（固定値）がデフォルト値として設定されている。この給湯制御部２０は、設定温度Ｔset の判定を行い、設定温度Ｔset が所定の温度範囲（つまり第１の基準温度未満、第２の基準温度以上）にあれば、検出流量Ｑを取り込み、検出流量Ｑを判定する。その判定結果に応じてバーナ４の燃料ガスＧの燃焼量、つまり給水Ｗに熱交換される熱量を制御する。この制御動作は次の通りである。

【0026】

(1) 設定温度Ｔset が所定の温度範囲であるか否かを判定する。設定温度Ｔset が低温度設定（たとえば、３８〔℃〕以下）ないし高温度設定（たとえば、５０〔℃〕以上）の範囲で設定温度Ｔset の給湯を行う。

【0027】

(2) 設定温度Ｔset が所定の温度範囲であれば、検出流量Ｑが基準流量Ｑref の判定を行う。検出流量Ｑが基準流量Ｑref 未満であれば（Ｑ＜Ｑref ）、エコ温度給湯を行う。このエコ温度給湯では出湯温度をエコ温度ＴＬに制御する。このエコ温度ＴＬは、通常出湯温度である設定温度Ｔset ＝ＴＨより低い値（ＴＬ＜ＴＨ）である。このエコ温度ＴＬは、生体温より低い値、たとえば、エコ温度ＴＬ＝３２〔℃〕に設定してもよい。

【0028】

(3) 検出流量Ｑが基準流量Ｑref 以上であれば（Ｑ≧Ｑref ）、設定温度Ｔset 給湯を行う。つまり、この設定温度Ｔset 給湯では温水ＨＷの出湯温度を設定温度Ｔset に制御する。この設定温度Ｔset がたとえば、Ｔset ＝４２〔℃〕であれば、出湯温度が設定温度Ｔset ＝４２〔℃〕に制御される。

【0029】

また、給水管１０に第２の温度センサとして給水温センサ２８を設置して給水温度Ｔｉを求め、給水温度Ｔｉが所定温度Ｔref としてたとえば、３０〔℃〕以上であれば、エコ運転モードを解除し、加熱することなく給水Ｗで給湯する構成としてもよい。

【0030】

このエコ運転モードを含む給湯制御について、図２および図３を参照する。図２および図３は給湯制御の一例を示している。図２および図３に示す処理は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。

【0031】

この処理手順は、本発明の給湯装置の給湯制御プログラムおよび給湯制御方法の一例であって、給湯制御部２０に搭載されたコンピュータを実行主体とするプログラムの処理を含んでいる。

【0032】

この処理手順では、図２に示すように、給水量センサ２４の検出流量Ｑの取込みを行い（ステップＳ１１）、この検出流量Ｑの判定を行う（ステップＳ１２）。

【0033】

この検出流量Ｑの判定では検出流量Ｑが第１の基準流量Ｑref1以上であるかを判定する（ステップＳ１３）。この判定は給水があるか否かの通水検出である。基準流量Ｑref1としてたとえば、３〔リットル／ｍｉｎ〕とする。検出流量Ｑが基準流量Ｑref1以上であれば（ステップＳ１３のＹｅｓ）、その検出流量Ｑが第２の基準流量Ｑref2（＝Ｑref ）以上であるかを判定する（ステップＳ１４）。

【0034】

検出流量Ｑ≧Ｑref2であれば（ステップＳ１４のＹｅｓ）、設定温度Ｔset に出湯温度を制御し、設定温度Ｔset の出湯を行う（ステップＳ１５）。この設定温度Ｔset 出湯では、設定温度Ｔset である４２〔℃〕に出湯温度を制御する。

【0035】

検出流量Ｑが基準流量Ｑref2未満であれば（ステップＳ１４のＮｏ）、低温度（たとえば、ＴＬ＝３２〔℃〕）の給湯を行う（ステップＳ１６）。

【0036】

また、ステップＳ１３において、検出流量Ｑ＜Ｑref1であれば（ステップＳ１３のＮｏ）、加熱停止に制御する。この場合、非加熱給湯となる。

【0037】

このように、検出流量Ｑが基準流量Ｑref2を分水嶺として低温度ＴＬまたは設定温度Ｔset の出湯に制御され、この給湯制御では図３に示す出湯特性が得られる。この出湯特性では、たとえば、給水流量が基準流量Ｑref2未満で低温度給湯が行われ、基準流量Ｑref2以上で設定温度Ｔset の給湯（高温度ＴＨ給湯）が行われる。設定温度Ｔset 給湯から流量が基準流量Ｑref2以下に低下した場合、低温度ＴＬの給湯が行われる。給水流量が上昇する場合と、低下する場合に切り換えられる出湯温度の値を破線で示すように異ならせているのはハンチング防止である。

【0038】

この給湯制御には、次のような効果や特徴がある。

【0039】

(1) 給水流量（検出流量Ｑ）が基準流量Ｑref2未満であれば、基準流量Ｑref 以上の出湯温度（設定温度Ｔset ）より低い低温度ＴＬ（既述の第２の設定温度）に出湯温度を制御して出湯するので、給水Ｗを加熱する熱量を抑制でき、つまり燃料ガスＧを削減でき、省エネルギ化が図られる。

【0040】

(2) 低温度出湯として出湯温度をたとえば、３２〔℃〕に設定すれば、手洗いによる手荒れを防止できる。

【0041】

(3) 給水流量が基準流量Ｑref 未満の場合には過剰な加熱を抑制でき、経済的な給湯が行える。

【0042】

(4) 設定温度Ｔset を変更することなく、給水流量の操作で出湯温度を低温度ＴＬまたは設定温度Ｔset に切り替えることができる。つまり、用途や必要給水量に応じて出湯温度を変更でき、ユーザの希望する低温出湯や高温出湯を選択できる。

【0043】

〔第２の実施の形態〕

【0044】

第２の実施の形態は、第１の実施の形態の給湯制御に加え、エコ運転モードの設定またはその解除、基準温度を超える設定温度Ｔset の場合のエコ運転モード指定の無効化、エコ運転モードのメッセージ表示、給水温度が高い場合に非加熱給湯などにより、給湯の省エネルギ化とともに利便性を高めた構成である。この実施の形態においても、通常の温度設定の温度を設定温度、これに対し低温度給湯の温度を低温度として説明している。

【0045】

この給湯装置について、図４を参照する。図４は給湯装置の一例を示している。図４に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図４に示す給湯装置２−２において、図１と同一部分には同一符号を付してある。

【0046】

この給湯装置２−２には直方体状の筐体３１が用いられ、この筐体３１には燃料ガスＧを燃焼させて燃焼排気ＥＧを生成する燃焼室３２が設置されている。この燃焼室３２の低部にはバーナ４が設置されている。この実施の形態では、バーナ４にはバーナ群４１、４２、４３が備えられ、各バーナ群４１、４２、４３には個別に燃料ガスＧが供給され、ガス供給量が加減可能である。ガス管８には主燃料弁３４および燃料比例弁２２が設置され、このガス管８に対し、切替弁３６、３８、４０を介してガス管８１、８２、８３が分岐され、バーナ群４１、４２、４３に対する燃料ガスＧが供給される。つまり、主燃料弁３４を開けばガス供給が可能となり、切替弁３６、３８、４０の開閉でガス供給されるバーナ群４１、４２、４３が選択され、燃料比例弁２２によって燃料ガスＧの供給量すなわち、燃焼ガス量が加減される。

【0047】

バーナ４の火炎口にはイグナイタロッド４４やフレームロッド４６が設置され、イグナイタロッド４４にはイグナイタ４８が接続されている。これらにより、バーナ４に供給された燃料ガスＧへの着火や着火検知が行われる。

【0048】

燃焼室３２の下側には給気ファン５０が配置され、この給気ファン５０は筐体３１内から燃焼室３２に空気を取り込み、バーナ４の上流側に燃焼用空気を供給する。

【0049】

バーナ４の上側、すなわち、燃焼排気ＥＧの下流側には熱交換器６が設置されている。この熱交換器６は、給水Ｗの加熱手段の一例であり、燃焼排気ＥＧの顕熱や潜熱を給水Ｗに熱交換する。熱交換後の燃焼排気ＥＧは、燃焼室３２から排気筒５２に流れ、筐体３１から外気に開放される。

【0050】

熱交換器６の入側には給水管１０が接続され、この給水管１０には既述の給水量センサ２４および給水温センサ２８が設置されている。熱交換器６の出側には出湯管１２が接続され、この出湯管１２には熱交温センサ５４およびハイリミットセンサ５６が設置されている。熱交温センサ５４は熱交換器６の出側の温水温度を検出し、ハイリミットセンサ５６は熱交換器６の異常過熱を検出して開閉する。

【0051】

給水管１０と出湯管１２との間にはバイパス管１４が設けられ、バイパス管１４にバイパス弁１６が設置され、熱交換器６の出側の温水ＨＷに給水Ｗを混合する構成は第１の実施の形態と同様である。出湯管１２の出口側には混合温度を検出する出湯温センサ２６が設置され、この出湯温センサ２６はこの給湯装置２−２の出湯温度Ｔを検出する。

【0052】

給気ファン５０の近傍には給湯制御部２０（図５）を搭載した制御基板５８が設置され、この制御基板５８には電源部６０が接続されている。電源部６０は、商用交流電源６２を変圧、整流、平滑により、安定化直流出力を生成し、制御基板５８に給電する。

【0053】

給水管１０には上水管６４が接続され、給湯管１２には給湯配管６６が接続されている。給湯配管６６には給湯栓６８やシャワー栓７０が接続されている。

【0054】

この給湯装置２−２の給湯制御について、図５を参照する。図５は給湯制御装置の一例を示している。図５に示す構成は一例であって、本発明は斯かる構成に限定されるものではない。図５において、図４と同一部分には同一符号を付してある。

【0055】

図５に示す給湯制御装置７２は、既述の制御基板５８に搭載される給湯制御部２０と、この給湯制御部２０に有線または無線で接続されるリモコン装置３０を備えている。

【0056】

給湯制御部２０は低温給湯を含む給湯制御を行う制御手段の一例であり、コンピュータで構成されている。この給湯制御部２０には、プロセッサ７８、ＲＯＭ（Read-Only Memory）７９、ＲＡＭ（Random-Access Memory）８０および通信部８５を備えている。プロセッサ７８は、ＲＯＭ７９に格納されたＯＳ（Operating System）に基づいて給湯制御プログラムやリモコン装置３０との連携処理を実行する。ＲＯＭ７９は、フラッシュメモリなどの記録媒体で構成され、ＯＳや給湯制御プログラムなどが格納されている。ＲＡＭ８０は検出温度、検出水量などの検出データ、給湯制御プログラムの実行途上のデータ、通信データなどを格納する。通信部８５は、プロセッサ７８により制御され、リモコン装置３０との通信を行う。

【0057】

この給湯制御部２０には給水温センサ２８、出湯温センサ２６、熱交温センサ５４および給水量センサ２４の各検出出力が加えられる。給湯制御部２０に得られる制御出力はイグナイタ４８、主燃料弁３４、燃料比例弁２２、切替弁３６、３８、４０、給気ファン５０に加えられ、出力情報がリモコン装置３０に提供される。

【0058】

リモコン装置３０は、給湯制御部２０を遠隔操作する操作手段であるとともに、入力情報や給湯制御部２０の出力情報を表示する。このリモコン装置３０には、操作部８８、制御部９０および表示部９２が備えられている。

【0059】

操作部８８には運転スイッチ９３、温度設定スイッチ９４およびエコ運転モード切替スイッチ９５が備えられている。運転開始または運転停止は、運転スイッチ９３により行う。温度設定スイッチ９４は、出湯温度を増減させる入力手段の一例であり、給湯装置２−２に設定された所定温度Ｔref （たとえば、５０〔℃〕）に対し、ユーザが希望する出湯温度である。つまり、設定温度Ｔset として５０〔℃〕未満の出湯温度や、５０〔℃〕以上の出湯温度を設定することができる。所望の出湯温度が設定された場合、給水流量、給水温度などの制御情報により、設定温度Ｔset である出湯温度に制御する給湯制御が行われる。また、エコ運転モードの設定またはその解除は、エコ運転モード切替スイッチ９５により行う。

【0060】

制御部９０は給湯制御部２０とともに制御手段を構成し、給湯制御部２０に対する指示入力、その入力情報や給湯制御部２０からの制御情報の表示を行う手段であって、コンピュータで構成されている。制御部９０には給湯制御部２０と同様にプロセッサ９６、ＲＯＭ９８、ＲＡＭ１００および通信部１０２を備えている。プロセッサ９６は、ＲＯＭ９８に格納されたＯＳに基づいて既述の給湯制御プログラムや給湯制御部２０との連携処理を実行する。ＲＯＭ９８は、フラッシュメモリなどの記録媒体で構成され、ＯＳや給湯制御プログラムなどが格納されている。ＲＡＭ１００は入力データ、表示データ、通信データなどを格納する。通信部１０２は、プロセッサ９６により制御され、給湯制御部２０との通信を行う。

【0061】

エコ運転モード切替スイッチ９５を備えたリモコン装置３０およびメッセージ表示について、図６を参照する。図６はリモコン装置３０およびそのメッセージ表示の一例を示している。図６において、図４および図５と同一部分には同一符号を付してある。

【0062】

リモコン装置３０は、図６の（Ａ）に示すように、パネル部１０４に運転スイッチ９３、温度設定スイッチ９４およびエコ運転モード切替スイッチ９５が備えられているとともに、表示部９２の画面表示部１０６が備えられている。エコ運転モード切替スイッチ９５の押下とモード切替えの関係は、エコ運転中でなければ、その押下によりエコ運転モードに切り替えられ、エコ運転中であれば、その押下によりエコ運転モードが解除される。

【0063】

エコ運転モード（低温度出湯中）の実行中には、図６の（Ｂ）に示すように、エコ運転モードの実行を表すメッセージ表示１０８が画像によって表示される。これにより、低温度給湯であることを告知することができる。この、メッセージ表示として記号（マーク）などを表示してもよい。

【0064】

エコ運転モードを含む給湯制御について、図７、図８および図９を参照する。図７ないし図９は給湯制御の一例を示している。図７、図８および図９に示す処理は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。

【0065】

各処理手順は、本発明の給湯装置の給湯制御プログラムおよび給湯制御方法の一例であって、給湯制御部２０に搭載されたコンピュータを実行主体とするプログラムの処理を含んでいる。

【0066】

(1) 給湯制御：設定温度Ｔset ＝３８〔℃〕ないし５０〔℃〕が有効である場合の給湯

【0067】

この処理手順では、図７に示すように、運転スイッチ９３が押下されたか否かを判定し（ステップＳ２１）、運転ＯＦＦであれば（ステップＳ２１のＮｏ）であれば、給湯を終了する。給湯中、運転ＯＦＦとすれば、非加熱給湯、すなわち、給水温度での給湯となる。

【0068】

運転を開始すると、給水流量の検出流量の取り込みを行い（ステップＳ２２）、検出流量の判定を行う（ステップＳ２４）。

【0069】

検出流量Ｑが基準流量Ｑref1以上であるかを判定し、通水検出を行う（ステップＳ２４）。検出流量Ｑ≧Ｑref1であれば（ステップＳ２４のＹｅｓ）、エコ運転モードの判定を行う（ステップＳ２５）。

【0070】

このエコ運転モードの判定は、エコ運転モード切替スイッチ９５の押下を検出し、エコ運転の解除状態からエコ運転モード切替スイッチ９５が押下された場合には（ステップＳ２６のＹｅｓ）、エコ運転モードとなる。

【0071】

このエコ運転モードにおいて、設定温度Ｔset を判定をする（ステップＳ２７）。この判定では、設定温度Ｔset が下限基準温度ＴsetLの一例である３８〔℃〕を超え、上限基準温度ＴsetHの一例である５０〔℃〕未満か、すなわち、３８〔℃〕＜設定温度Ｔset ＜５０〔℃〕であるか否かを判定する。つまり、設定温度Ｔset が下限基準温度３８〔℃〕を超え、上限基準温度５０〔℃〕未満の範囲にあるか否かを判定する。

【0072】

３８〔℃〕＜設定温度Ｔset ＜５０〔℃〕であれば（ステップＳ２７のＹｅｓ）、検出流量Ｑを判定する（ステップＳ２８）。この判定では、検出流量Ｑ≧基準流量Ｑref2以上であるか否かを判定する。基準流量Ｑref2は、既述した６〔リットル／ｍｉｎ〕である。

【0073】

検出流量Ｑ≧基準流量Ｑref2であれば（ステップＳ２８のＹｅｓ）、設定温度Ｔset の給湯を行う（ステップＳ２９）。

【0074】

検出流量Ｑが基準流量Ｑref2未満すなわち、Ｑ＜Ｑref2であれば（ステップＳ２８のＮｏ）、低温度ＴＬ（たとえば、３２〔℃〕）の給湯を行う（ステップＳ３０）。

【0075】

また、ステップＳ２４において、検出流量Ｑ＜Ｑref1であれば（ステップＳ２４のＮｏ）、加熱停止に制御する。この場合、非加熱給湯または給湯停止となる。

【0076】

このように、検出流量Ｑが基準流量Ｑref2を分水嶺として低温度ＴＬ（＝３２〔℃〕：エコ温度出湯）給湯または設定温度Ｔset 出湯が制御され、この給湯制御では既述の図３に示す出湯特性が得られる。

【0077】

(2) 給湯制御：設定温度Ｔset ＝３８〔℃〕ないし５０〔℃〕が有効で、給水温度がたとえば、３０〔℃〕で低温度給湯

【0078】

この処理手順では、図８に示すように、運転スイッチ９３の押下判定（ステップＳ４１）を行い、運転ＯＦＦであれば（ステップＳ４１のＮｏ）であれば、給湯を終了する。給湯中、運転ＯＦＦとすれば、非加熱給湯、すなわち、給水温度での給湯となる。

【0079】

運転を開始すると（ステップＳ４１のＹｅｓ）、給水流量の検出流量Ｑの取り込みを行い（ステップＳ４２）、検出流量Ｑの判定を行い（ステップＳ４３）、検出流量Ｑが基準流量Ｑref1以上であるかを判定し、通水検出を行う（ステップＳ４４）。検出流量Ｑ≧Ｑref1であれば（ステップＳ４４のＹｅｓ）、エコ運転モードの判定を行う（ステップＳ４５）。

【0080】

このエコ運転モードの判定は、既述のとおり、エコ運転モード切替スイッチ９５の押下を検出し、エコ運転の解除状態からエコ運転モード切替スイッチ９５が押下された場合には（ステップＳ４６のＹｅｓ）、エコ運転モードとなる。

【0081】

このエコ運転モードにおいて、設定温度Ｔset を判定をする（ステップＳ４７）。この判定では、設定温度Ｔset が既述のとおり、下限基準温度の一例である３８〔℃〕を超え、上限基準温度の一例である５０〔℃〕未満か、すなわち、３８〔℃〕＜設定温度Ｔset ＜５０〔℃〕であるか否かを判定する。つまり、設定温度Ｔset が下限基準温度３８〔℃〕を超え、上限基準温度５０〔℃〕未満の範囲にあるか否かを判定する。

【0082】

３８〔℃〕＜設定温度Ｔset ＜５０〔℃〕であれば（ステップＳ４７のＹｅｓ）、検出流量Ｑを判定する（ステップＳ４８）。この判定では、検出流量Ｑ≧基準流量Ｑref2以上であるか否かを判定する（ステップＳ４８）。基準流量Ｑref2は、既述した６〔リットル／ｍｉｎ〕である。

【0083】

検出流量Ｑ≧基準流量Ｑref2であれば（ステップＳ４８のＹｅｓ）、設定温度Ｔset の給湯を行う（ステップＳ４９）。

【0084】

検出流量Ｑが基準流量Ｑref2未満すなわち、Ｑ＜Ｑref2であれば（ステップＳ４８のＮｏ）、給水温度が基準温度たとえば、３０〔℃〕未満であるか否かを判定する（ステップＳ５０）。給水温度が基準温度３０〔℃〕未満であれば（ステップＳ５０のＹｅｓ）、低温度ＴＬ（たとえば、３２〔℃〕）の給湯を行う（ステップＳ５１）。

【0085】

また、給水温度が基準温度３０〔℃〕以上であれば（ステップＳ５０のＮｏ）、給水を加熱することなく、給水温度で給湯を行う（ステップＳ５２）。この場合、非加熱給湯となる。

【0086】

また、ステップＳ４４において、検出流量Ｑ＜Ｑref1であれば（ステップＳ４４のＮｏ）、加熱停止に制御する（ステップＳ５３）。この場合、非加熱給湯または出湯停止となる。

【0087】

また、エコ運転が選択されていない場合（ステップＳ４６のＮｏ）、３８〔℃〕＜Ｔset ＜５０〔℃〕でない場合（ステップＳ４７のＮｏ）には、設定温度Ｔset の給湯を行う（ステップＳ４９）。

【0088】

このように、検出流量Ｑが基準流量Ｑref2を分水嶺として低温度ＴＬ（＝３２〔℃〕：エコ温度出湯）給湯（または非加熱給湯）か設定温度Ｔset （Ｔset ）出湯かに制御され、斯かる給湯でも既述の図３に示す出湯特性が得られる。

【0089】

この第２の実施の形態の給湯制御には、次のような効果や特徴がある。

【0090】

(1) 第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

【0091】

(2) この給湯装置２−２では給水流量が一定値以上であれば、通常給湯つまり、高温の設定温度Ｔset での出湯を行い、給水量が一定量未満の場合には設定温度Ｔset よりも低い温度つまり、低温度（エコ温度）での出湯を行うことができる。つまり、給湯の際に、エコ温度または設定温度Ｔset の２種類の出湯が可能であり、リモコン装置３０の設定を変更することなくエコ温度出湯か設定温度Ｔset の出湯かを選択でき、利便性が高い。

【0092】

(3) 出湯量すなわち、給水流量が６〔リットル／ｍｉｎ〕以上で通常の設定温度Ｔset を出湯し、出湯量が６〔リットル／ｍｉｎ〕未満の場合に別の設定温度Ｔset を出湯する。つまり、低温度出湯か非加熱出湯を行う。

【0093】

(4) また、この給湯装置２−２では、高温設定時（５０〔℃〕以上）および低温度設定時（３２〔℃〕以下）では、エコ運転モードへ移行させないので、通常給湯の利便性を損なうことがない。

【0094】

(5) リモコン装置３０の温度設定を変えなくても、使用目的に応じた温水が得られ、利便性が高い。洗面、野菜洗い、皿洗いなど、高温度を必要としない給湯では、エコ運転モードを活用でき、手荒れ防止や省エネルギ給湯を実現できる。

【0095】

(6) エコ運転モードでは、低温度出湯時、給水Ｗの検出温度が高く、たとえば、３０〔℃〕程度に上昇している場合には、バーナ燃焼を停止し、給水Ｗを加熱することなく、低温度給湯に利用する。この場合、不必要な加熱を防止できる。

【0096】

〔第３の実施の形態〕

【0097】

上記実施の形態では、低温度出湯の際に、出湯温度を低温度ＴＬに設定したが、この低温度ＴＬは固定値とする必要はなく、たとえば、図９の（Ａ）に示すように、設定温度Ｔset ＝ＴＨから所定温度ΔＴだけ低い温度を演算により求め、ＴＨ−ΔＴ＝ＴＬとしてもよい。つまり、設定温度Ｔset に応じて動的に低温度ＴＬを決定してもよい。

【0098】

斯かる構成とすれば、リモコン装置３０の温度設定を変更することなく、図９の（Ｂ）に示すように、給水量に応じた出湯温度を得ることができる。

【0099】

〔第４の実施の形態〕

【0100】

第４の実施の形態は、第１の実施の形態の給湯制御に加え、高温出湯に到達した場合には給水流量が低下しても設定温度Ｔset 出湯を維持することにより、利便性を高めた給湯装置である。

【0101】

この給湯制御について、図１０および図１１を参照する。図１０および図１１は設定温出湯後に給水量を低下させた際の給湯制御を示している。図１０において、図２と同一部分には同一符号を付してある。

【0102】

この実施の形態では、図１０に示すように、検出流量Ｑの取込み（ステップＳ１１）、検出流量Ｑ判定（ステップＳ１２、Ｓ１３）の後、設定温度Ｔset での出湯中であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。設定温度Ｔset の出湯中であれば（ステップＳ２０のＹｅｓ）、設定温度Ｔset での出湯を行い（ステップＳ１５）、検出流量Ｑが基準流量Ｑref 未満に低下しても、設定温度Ｔset での出湯を維持させてもよい。

【0103】

この場合の出湯特性は図１１に示すように、低温度出湯から設定温度Ｔset 出湯に移行した場合、給水流量を低下させても、燃焼を維持する給水流量ＱがＱref1＝３〔リットル／ｍｉｎ〕以上であれば、燃焼を継続し、設定温度Ｔset での出湯が得られる。したがって、エコ運転モードを併用しても、通常給湯動作を損なうことがなく、利便性の高い給湯を実現できる。

【0104】

〔他の実施の形態〕

【0105】

(1) 上記実施の形態では、ミキシングバルブを用いていない給湯システムを例示しているが、これに限定されない。本発明は、ミキシングバルブを用いた給湯システムに適用してもよい。

【0106】

(2) 上記実施の形態では、主として燃焼排気ＥＧの主として顕熱を熱交換する給湯装置を例示したが、これに限定されない。本発明は、下流側の燃焼排気から主として潜熱を回収する二次熱交換器を併用した給湯装置にも適用できる。

【0107】

(3) 上記実施の形態では、燃料ガスの燃焼熱を熱源に用いているがこれに限定されない。本発明は、電熱を熱源に用いた給湯装置であっても適用できる。

【0108】

(4) 上記実施の形態では、エコ運転モードが設定温度Ｔset に対する第１および第２の基準温度の範囲内で実行される制御形態について例示したが、給水流量が少ない場合には、常にエコ運転モードを実行させ、低温度での給湯を優先させてもよい。この場合、給湯流量を増加させれば設定温給湯に切り替えるので、通常給湯の利便性を損なうことはない。

【0109】

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0110】

本発明の給湯装置、その給湯制御プログラムおよび給湯制御方法は、使用する給水流量が少ない場合には設定温度以下の低い温度で給湯し、通常給湯機能を損なうことなく、手荒れ防止や省エネ給湯を実現し、給湯の利便性を高めている。

【符号の説明】

【0111】

２−１ 給湯装置
２−２ 給湯装置
４ バーナ
６ 熱交換器
Ｗ 給水
Ｇ 燃料ガス
ＥＧ 燃焼排気
１０ 給水管
ＨＷ 温水
１２ 出湯管
２０ 給湯制御部
２２ 燃料比例弁
２４ 給水量センサ
２６ 出湯温センサ
Ｑ 給水流量
Ｔ 検出温度
２８ 給水温センサ
３０ リモコン装置
７２ 給湯制御装置
７８ プロセッサ
８８ 操作部
９０ 制御部
９２ 表示部
９４ 温度設定スイッチ
９５ エコ運転モード切替スイッチ
９６ プロセッサ
１０６ 画面表示部
１０８ メッセージ表示

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】