特開 2022-117577 貯湯式給湯機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022117577

(43)【公開日】2022-08-12

(54)【発明の名称】貯湯式給湯機

(51)【国際特許分類】

   F24H 15/196 20220101AFI20220804BHJP

【ＦＩ】

F24H1/00 602M

F24H1/00 602Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021014146

(22)【出願日】2021-02-01

(71)【出願人】

【識別番号】000000538

【氏名又は名称】株式会社コロナ

(72)【発明者】

【氏名】大塚 栄明

(72)【発明者】

【氏名】綿貫 順也

(72)【発明者】

【氏名】中村 浩二

【テーマコード（参考）】

3L024

【Ｆターム（参考）】

3L024CC30

3L024DD05

3L024DD36

3L024EE02

3L024GG18

3L024HH12

(57)【要約】

【課題】貯湯式給湯機で湯張りのオートストップ機能を持ち、湯張り以外の出湯を快適に使用できる貯湯式給湯機を提供する。
【解決手段】湯水を貯湯する缶体１０と、第１出湯管３１と、これと連通する第１分岐路４１と、第１分岐路４１の一方に第２出湯管３２を、他方に第３出湯管３３を接続し、第２出湯管３２と第３出湯管３３が連通する第２分岐路４２と、第２分岐路４２の下流側に接続した給湯管３４と、第３出湯管３３に設けた流量センサ５０と、第３出湯管を開閉する開閉弁４３とを備え、第１分岐路４１と第２分岐路４２のいずれかは第２出湯管３２と第３出湯管３３を切り替える三方弁であり、定量落込運転スイッチ９１がオンの場合、三方弁は第１出湯管３１と第３出湯管３３を繋ぎ、開閉弁４３を開き、積算流量が設定湯量に達したら開閉弁４３を閉止し、オフの場合は三方弁は第１出湯管３１と第２出湯管３２を繋ぐ。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

湯水を貯湯する缶体と、
この缶体へ水を供給する給水管と、
前記給水管の途中に設けられた減圧弁と、
前記缶体から湯水を出湯する第１出湯管と、
前記第１出湯管と連通する第１分岐路と、
前記第１分岐路の二つの出口のうちの一方に接続された第２出湯管と、
前記第１分岐路の二つの出口のうちの他方に接続された第３出湯管と、
前記第２出湯管と前記第３出湯管が連通する第２分岐路と、
前記第２分岐路の下流側に接続され、給湯栓が接続される給湯管と、
前記第３出湯管の途中に設けられた流量センサと、
前記第３出湯管を開閉する開閉弁と、
を備え、
前記第１分岐路と前記第２分岐路のいずれか一方は、前記第２出湯管と前記第３出湯管への流路を切り替えることができる三方弁であり、
さらに、前記開閉弁と前記三方弁を制御する制御部と、
前記制御部と通信可能に接続されたリモコンと、
を備え、
前記制御部は、予め前記リモコンで設定した設定湯量の湯水を浴槽に湯張りする定量落込運転を制御する定量落込運転制御手段を設け、
前記定量落込運転制御手段は、
前記リモコンに備えた定量落込運転スイッチがオンの場合、
前記三方弁は前記第１出湯管と前記第３出湯管を繋ぎ、前記開閉弁を開き、前記定量落込運転を開始して、
前記流量センサで検出した前記定量落込運転の開始からの積算流量が前記設定湯量に達したら前記開閉弁を閉止して前記定量落込運転を終了させ、
前記定量落込運転スイッチがオフの場合、前記三方弁は前記第１出湯管と前記第２出湯管を繋ぐ
ことを特徴とする貯湯式給湯機。

【請求項2】

前記定量落込運転制御手段は、前記定量落込運転スイッチがオンとなったことを確認すると、
使用者に前記給湯管に接続した給湯栓を開栓するように促す報知を行う
ことを特徴とした請求項１に記載の貯湯式給湯機。

【請求項3】

前記定量落込運転制御手段は、前記定量落込運転が終了すると、
使用者に前記給湯管に接続した給湯栓を閉止するよう促す報知を行った後、
前記三方弁は前記第１出湯管と前記第２出湯管を繋ぐ
ことを特徴とした請求項１または２に記載の貯湯式給湯機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は家庭用の給湯機に関し、特に貯湯式給湯機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、浴槽への湯張り運転で、予め設定した湯量を出湯すると、自動で停止するオート機能付きの給湯機がある。
中でも、風呂釜を持たない給湯専用の給湯機で、浴槽の給湯栓を開いたのち、予め設定した湯量の出湯を開始すると、設定した湯量を出湯後に、自動で出湯を停止するオートストップ機能をもった給湯機が知られている。
オートストップ機能は、使用者が浴槽の給湯栓を開栓した状態で、リモコンで湯張り開始の指示をすると、給湯回路の流量センサにより流量の累積値をカウント開始し、予め設定した流量の累積値に達すると給湯回路の開閉弁を閉止し、湯張りを停止するとともに、リモコンに給湯栓の閉止を使用者へ促す報知を行って開閉弁による止水を解除するものである。
このため、浴槽への湯の貯め過ぎや浴槽から湯が溢れる心配がなく、使用者にとって使い勝手がよいものである。

【0003】

ところで、給湯機は大別すると、水道の圧力をそのまま給湯する水道直圧式給湯機と、缶体内部にお湯を貯めて給湯する貯湯式給湯機の２つに分かれる。
水道直圧式給湯機は、水道の圧力そのままで給湯するので、シャワーや２階に設置した給湯栓で快適に使用できるメリットがあり、貯湯式給湯機は、給湯栓を開栓し出湯操作をすることで直ちに出湯される点や、温度変化の少ない出湯が行えるなどのメリットがある。
貯湯式給湯機で、オートストップ機能を実施したものとして、例えば特許文献１があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６４７５６０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、従来技術の貯湯式給湯機では、缶体からの温水を給湯栓へ供給する給湯管に、オートストップ機能を実現するために流量センサと電磁弁を設置する必要があったため、この流量センサと電磁弁による圧力損失によって、湯張り以外の使用時の例えばシャワーや２階に設置した給湯栓での出湯時に快適性が損なわれる可能性があった。

【0006】

本発明はかかる背景を鑑みてなされたものであり、貯湯式給湯機で湯張りのオートストップ機能を持ちつつ、湯張り以外の出湯を快適に使用できる商品を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、請求項１では、湯水を貯湯する缶体と、この缶体へ水を供給する給水管と、前記給水管の途中に設けられた減圧弁と、前記缶体から湯水を出湯する第１出湯管と、前記第１出湯管と連通する第１分岐路と、前記第１分岐路の二つの出口のうちの一方に接続された第２出湯管と、前記第１分岐路の二つの出口のうちの他方に接続された第３出湯管と、前記第２出湯管と前記第３出湯管が連通する第２分岐路と、前記第２分岐路の下流側に接続され、給湯栓が接続される給湯管と、前記第３出湯管の途中に設けられた流量センサと、前記第３出湯管を開閉する開閉弁と、を備え、前記第１分岐路と前記第２分岐路のいずれか一方は、前記第２出湯管と前記第３出湯管への流路を切り替えることができる三方弁であり、さらに、前記開閉弁と前記三方弁を制御する制御部と、前記制御部と通信可能に接続されたリモコンと、を備え、前記制御部は、予め前記リモコンで設定した設定湯量の湯水を浴槽に湯張りする定量落込運転を制御する定量落込運転制御手段を設け、前記定量落込運転制御手段は、前記リモコンに備えた定量落込運転スイッチがオンの場合、前記三方弁は前記第１出湯管と前記第３出湯管を繋ぎ、前記開閉弁を開き、前記定量落込運転を開始して、前記流量センサで検出した前記定量落込運転の開始からの積算流量が前記設定湯量に達したら前記開閉弁を閉止して前記定量落込運転を終了させ、前記定量落込運転スイッチがオフの場合、前記三方弁は前記第１出湯管と前記第２出湯管を繋ぐことを特徴とした。

【0008】

請求項２では、前記定量落込運転制御手段は、前記定量落込運転スイッチがオンとなったことを確認すると、使用者に前記給湯管に接続した給湯栓を開栓するように促す報知を行うことを特徴とした。

【0009】

請求項３では、前記定量落込運転制御手段は、前記定量落込運転が終了すると、使用者に前記給湯管に接続した給湯栓を閉止するよう促す報知を行った後、前記三方弁は前記第１出湯管と前記第２出湯管を繋ぐことを特徴とした。

【発明の効果】

【0010】

本発明の請求項１によれば、前記第１分岐路と前記第２分岐路のいずれか一方は、前記第２出湯管と前記第３出湯管への流路を切り替えることができる三方弁であり、前記リモコンに備えた定量落込運転スイッチがオンの場合、前記三方弁は前記第１出湯管と前記第３出湯管を繋ぎ、前記開閉弁を開くので、前記第２出湯管に湯水が流れず前記第３出湯管に湯水が流れ、前記第３出湯管の途中に設けられた流量センサにより流量が計測できるため、前記定量落込運転を開始でき、前記第３出湯管を開閉する開閉弁を設けたので、前記流量センサで検出した前記定量落込運転の開始からの積算流量が前記設定湯量に達したら前記開閉弁を閉止して前記定量落込運転を終了させることができるので、予めリモコンで設定した設定湯量の湯水を浴槽に湯張りする定量落込運転を行うオートストップ機能を実現できる。

【0011】

また、前記定量落込運転スイッチがオフの場合、前記三方弁は前記第１出湯管と前記第２出湯管を繋ぐようにしたので、前記第３出湯管に湯水が流れず前記第２出湯管に湯水が流れ、第２出湯管には流量センサの設置がなく、第１出湯管から第２出湯管を経て給湯管に至る流路で圧力損失が発生しないので、シャワーや２階に設置した給湯栓など湯張り以外の出湯において、出湯の水圧が低下することがなく、快適に使用することができる。

【0012】

請求項２によれば、前記定量落込運転スイッチがオンとなったら、使用者に前記給湯管に接続した給湯栓を開栓するように促す報知を行うので、浴槽に湯張りを行おうとする使用者が、前記定量落込運転スイッチをオンしたのみで、前記給湯管に接続した給湯栓を開栓し忘れることなく、確実に浴槽に湯張りを開始でき、使い勝手がよい。

【0013】

請求項３によれば、前記定量落込運転が終了すると、使用者に前記給湯管に接続した給湯栓を閉止するよう促す報知を行った後、前記三方弁は前記第１出湯管と前記第２出湯管を繋ぐので、前記定量落込運転が終了して湯張りが完了し、入浴してシャワーなどの浴槽の給湯栓以外の給湯栓から給湯可能であることが報知されるので、使用者が前記給湯管に接続した給湯栓を閉止し忘れることなく、また、前記浴槽の給湯栓以外の給湯栓から快適に給湯できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１の実施形態を説明する概略構成図

【図2】本発明の第１の実施形態を説明する要部ブロック図

【図3】本発明の第１の実施形態の動作を示すフローチャート

【図4】本発明の第２の実施形態を説明する概略構成図

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１と図２を参照して、本発明にかかる貯湯式給湯機の第１の実施形態を説明する。

【0016】

図１に示すように、１は貯湯式給湯機で、内部に一定量の湯水が貯湯され、送風ファン１４からの燃焼用空気の供給を受けて燃料（灯油またはガス）を燃焼させる燃焼機器としてのバーナ１３と、バーナ１３の燃焼により発生した燃焼ガスから熱回収し前記湯水を加熱する熱交換器２０と、熱交換器２０の上方に設置され熱交換器２０を通過した後の燃焼ガスを集合させる排気室１７と、排気室１７を通過した後の燃焼ガスを機外に排出する排気筒１８を有しているものである。

【0017】

熱交換器２０は、内部に一定量の湯水を貯留する円筒状の缶体１０と、缶体１０の下部内側に形成されバーナ１３の燃焼が行われる燃焼室１５と、燃焼室１５と排気室１７を連通し、バーナ１３の燃焼により発生した燃焼ガスを通過させる複数本の煙管１６とで構成されている。
なお、２１は、缶体１０内の湯水の温度を検出する缶体温度センサである。

【0018】

缶体１０の側周面には、給水管１１が接続され、給水管１１の途中に減圧弁１２が設けられている。

【0019】

さらに、缶体１０の側周面には、缶体１０内に貯湯されている湯水を給湯するための第１出湯管３１が接続され、第１出湯管３１はさらに第１分岐路４１と接続されている。
第１分岐路４１の二つの出口のうちの一方には第２出湯管３２が接続され、他方には第３出湯管３３が接続されている。
さらに、第２出湯管３２と第３出湯管３３とを連通する第２分岐路４２が接続され、第２分岐路４２の下流側と、浴槽１００に給湯できる給湯栓３５ａが接続された給湯管３４とが接続されている。

【0020】

なお、給湯管３４には、浴槽１００に給湯できる給湯栓３５ａ以外の給湯栓３５ｂが接続されている。

【0021】

また、第３出湯管３３の途中に、第３出湯管３３を流れる湯水の流量を測定する流量センサ５０と、第３出湯管３３を開閉する開閉弁４３が設けられている。

【0022】

第１分岐路４１は、後述するリモコン９０に設置された定量落込運転スイッチ９１がオンのとき、定量落込運転制御手段８１により第１出湯管３１と第３出湯管３３を連通させ、定量落込運転スイッチ９１がオフのとき、定量落込運転制御手段８１により第１出湯管３１と第２出湯管３２を連通させる三方弁の機能を持つ。
一方、第２分岐路４２は弁機能のないＴ字の分岐路である。

【0023】

図２に示すように、８０はマイコンからなる制御部で、入力側には缶体温度センサ２１、流量センサ５０、予めリモコン９０で設定した設定湯量の湯水を浴槽１００に湯張りする定量落込運転を制御する定量落込運転制御手段８１がそれぞれ接続され、出力側にはバーナ１３、送風ファン１４、三方弁の機能を持つ第１分岐路４１、開閉弁４３がそれぞれ接続されており、給湯運転、定量落込運転、バーナ１３の燃焼制御を行うものである。

【0024】

制御部８０は、缶体１０内の湯水を加熱する加熱制御（燃焼制御）として、缶体１０内の湯水の温度が所定の缶体目標温度になるように、缶体温度センサ２１で検出される缶体１０内の湯水の温度に基づき、バーナ１３の燃焼をオンオフ制御するものである。

【0025】

より詳細には、缶体目標温度が設定されると、それに応じてバーナ１３による加熱を開始する加熱開始温度（燃焼オン温度）及びバーナ１３による加熱を停止する加熱停止温度（燃焼オフ温度）が設定され、制御部８０は、缶体温度センサ２１の検出する温度が前記加熱開始温度（燃焼オン温度）に達したら、バーナ１３の燃焼加熱を開始し、缶体温度センサ２１の検出する温度が前記加熱停止温度（燃焼オフ温度）に達したら、バーナ１３の燃焼加熱を停止する制御を行って、缶体１０内の熱媒体の温度が設定された缶体目標温度になるように制御するものである。

【0026】

９０は制御部８０と通信可能に接続されたリモコンであり、リモコン９０には定量落込運転制御手段８１をオンオフさせる定量落込運転スイッチ９１、画面表示を行う表示部９２、アナウンスを行うスピーカ９３とが備えられている。

【0027】

次に、本発明の第１の実施形態の作用について図３に基づいて説明する。
定量落込運転制御手段８１は、ステップＳ１にてリモコン９０に備えられた定量落込運転スイッチ９１のオン状態を確認すると、ステップＳ２へ遷移して第１出湯管３１と第３出湯管３３を繋ぎ、オフ状態を確認するとＳ１０へ遷移する。

【0028】

ステップＳ３にて開閉弁４３を開弁し、ステップＳ４にて浴槽１００に給湯できる給湯栓３５ａを開栓するよう、リモコン９０の表示部９２またはスピーカ９３にて報知する。

【0029】

使用者によって給湯栓３５ａが開栓されると、缶体１０内の湯水は第１出湯管３１、第１分岐路４１（三方弁）、第３出湯管３３、第２分岐路４２、給湯管３４の経路をへて、給湯栓３５ａから出湯が開始される。

【0030】

ステップＳ５にて流量センサ５０の積算流量をリセットする。
ステップＳ６にて前記積算流量がリモコン９０で予め設定した設定湯量に達したら、ステップＳ７にて開閉弁４３を閉止する。
これにより、予めリモコン９０で設定した設定湯量の湯水を浴槽１００に湯張りする定量落込運転を行うオートストップ機能を実現できる。

【0031】

ステップＳ８にて、使用者に給湯栓３５ａを閉止するよう報知し、ステップＳ９にて定量落込運転スイッチ９１のオフ状態を確認すると、ステップＳ１０へ遷移し第１分岐路４１（三方弁）の第１出湯管３１と第２出湯管３２を繋ぐ。
これにより、定量落込運転の実現のための流量センサ５０などの部品を介さずに出湯でき、シャワーや２階に設置した給湯栓など湯張り以外の出湯において、出湯の水圧が低下することがなく、快適に使用することができる。

【0032】

なお、第１分岐路４１が三方弁の機能を有し、第２分岐路４２がＴ字の分岐路を有した回路で説明したが、第１分岐路４１がＴ字の分岐路で第２分岐路４２が三方弁の機能を有した回路でもよい。

【0033】

なお、開閉弁４３を第３出湯管３３の途中に設けた回路で説明したが、開閉弁４３に替えて第１分岐路４１または第２分岐路４２のいずれかに開閉弁と三方弁の機能を兼ね備えた閉止機能付き三方弁を使用してもよい。
例えば、第１分岐路４１が閉止機能付き三方弁である場合は、定量落込運転スイッチ９１がオンのとき、定量落込運転制御手段８１により第１出湯管３１と第３出湯管３３を連通させ、定量落込運転スイッチ９１がオフのとき、定量落込運転制御手段８１により第１出湯管３１と第２出湯管３２を連通させる。そして、前記積算流量がリモコン９０で予め設定した設定湯量に達したら、第１分岐路４１の流入側である第１出湯管３１側を閉止するか、流出側である第２出湯管３２側と第３出湯管３３側の２方向を閉止する。

【0034】

これにより、予めリモコン９０で設定した設定湯量の湯水を浴槽１００に湯張りする定量落込運転を行うオートストップ機能を実現できるうえ、定量落込運転の実現のための流量センサ５０などの部品を介さずに出湯でき、シャワーや２階に設置した給湯栓など湯張り以外の出湯において、出湯の水圧が低下することがなく、快適に使用することができるほか、第１出湯管３１から給湯管３４の回路を閉止機能付き三方弁で閉止でき、電磁弁を用いた急速な閉止によるウオーターハンマーの発生を防止できるメリットがある。

【0035】

次に、本発明の第２の実施形態について図４に基づいて説明する。
第１の実施形態をベースにして、第３出湯管３３に水比例弁３７と、給水管１１に給水温度センサ２２とを備えている。これにより、給湯温度が給湯設定温度以下になると水比例弁３７にて給湯流量を絞ることにより、能力オーバー時においても給湯温度が下がることなく給湯温度優先の給湯運転が行え、一方で、給湯温度優先の給湯運転を行わない場合には、第２出湯管３２を経由して出湯されるので、給湯温度優先のための水比例弁３７による圧力損失によって湯張り以外の使用時の例えばシャワーや２階に設置した給湯栓での出湯時に快適性が損なわれることなく給湯が行えるものである。
なお、水比例弁３７は給水管１１に備えてもよいものである。

【0036】

なお、本発明の第２の実施形態をベースにして、給水温度センサ２２を廃し、水比例弁３７に替えて水ガバナを備えてもよい。

【0037】

なお、この実施形態では上向きに取り付けられたバーナを構成する燃焼機器で説明したが、これに限定されることなく、例えば横向きに取り付けたガンタイプバーナを構成する燃焼機器でもよい。

【0038】

なお、本実施形態で用いたその他の構成は一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しておらず、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0039】

１ 貯湯式給湯機
１０ 缶体
１１ 給水管
１２ 減圧弁
３１ 第１出湯管
３２ 第２出湯管
３３ 第３出湯管
３４ 給湯管
３５ａ、３５ｂ 給湯栓
４１ 第１分岐路（三方弁）
４２ 第２分岐路
４３ 開閉弁
５０ 流量センサ
８０ 制御部
８１ 定量落込運転制御手段
９０ リモコン
９１ 定量落込運転スイッチ
９２ 表示部
９３ スピーカ
１００ 浴槽

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】