特開 2023-40432 直圧式給湯機

(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】P2023040432

(43)【公開日】2023-03-23

(54)【発明の名称】直圧式給湯機

(51)【国際特許分類】

   F24H 15/212 20220101AFI20230315BHJP

   F24H 15/355 20220101ALI20230315BHJP

【ＦＩ】

F24H1/10 302Z

F24H1/10 301C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021147380

(22)【出願日】2021-09-10

(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】竹原 正貴

(72)【発明者】

【氏名】村山 成樹

(72)【発明者】

【氏名】阿部 進

(57)【要約】

【課題】夏季のお湯が不要な場合に燃料の無駄な使用を抑えることのできる直圧式給湯機を提供する。
【解決手段】流量センサ３０の検出値に基づいて熱要求があったか否かを判断する着火判断手段５０を備え、着火判断手段５０が熱要求ありと判断したとき、バーナ部２を着火開始させる直圧式給湯機１において、制御部３５は、予め定めた第１流量値Ａと、第１流量値Ａより流量が多い第２流量値Ｂとを有し、夏季と夏季以外の季節を判定する季節判定手段５２を備え、着火判断手段５０は、季節判定手段５２が夏季と判断した場合は、流量センサ３０の検出値が第２流量値Ｂ以上で熱要求ありと判断し、夏季以外の季節であると判定した場合は、第１流量値Ａ以上で熱要求ありと判断する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バーナ部と、
前記バーナ部によって給水管から供給される水を加熱して給湯管へ送出する熱交換器と、
前記熱交換器内の流量を検出する流量センサと、
前記給水管を流通する水の水温を検出する給水温度センサと、
前記バーナ部の燃焼制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記流量センサの検出値に基づいて熱要求があったか否かを判断する着火判断手段を備え、
前記着火判断手段が熱要求ありと判断したとき、前記バーナ部を着火開始させる直圧式給湯機において、
前記制御部は、予め定めた第１流量値と、前記第１流量値より流量が多い第２流量値とを有し、
夏季と夏季以外の季節を判定する季節判定手段を備え、
前記着火判断手段は、
前記季節判定手段が夏季と判定した場合は、前記流量センサの検出値が前記第２流量値以上で熱要求ありと判断し、
前記季節判定手段が夏季以外の季節であると判定した場合は、前記流量センサの検出値が前記第１流量値以上で熱要求ありと判断する
ことを特徴とする直圧式給湯機。

【請求項2】

前記制御部は、前記流量センサの検出値に基づいて熱要求がないか否かを判断する消火判断手段を備え、
前記消火判断手段が熱要求なしと判断したとき、前記バーナ部を消火させる直圧式給湯機において、
前記制御部は、前記第１流量値より流量が少ない第３流量値を有し、
前記消火判断手段は、
前記季節判定手段の判定結果によらず、前記流量センサの検出値が前記第３流量値以下で熱要求なしと判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の直圧式給湯機。

【請求項3】

前記季節判定手段は、外気温度、給水温度、カレンダー機能のいずれかによって夏季と夏季以外の季節を判定するようにした
ことを特徴とする請求項１または２に記載の直圧式給湯機。

【請求項4】

前記季節判定手段は、
前記給水温度センサの検出値が所定温度以上では夏季であると判定し、
前記給水温度センサの検出値が前記所定温度未満では夏季以外の季節であると判定する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の直圧式給湯機。

【請求項5】

切替スイッチを備え、前記切替スイッチがオフのとき、
前記着火判断手段は、前記季節判定手段の判定結果によらず、前記第１流量値以上で熱要求ありと判断する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の直圧式給湯機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給湯機に関し、特に水道直圧式の給湯機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ガス、石油を燃料とする直圧式給湯機では、熱交換器の受熱管を流れる水の流量を流量センサで検出しており、給湯栓が開栓され流量センサの検出値が所定値以上の流量になると、バーナ部の着火動作を開始し、前記熱交換器にて加熱され、給湯栓より出湯される。従来より、この種のものにおいては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。

【0003】

一方、給湯栓のうちシングルレバー式給湯栓は、１本のレバーを左右方向に調整することで、水と給湯機からの湯との混合割合を決めることができ、レバーを上下方向に調整することで、吐出量を決めることができるものである。この種のシングルレバー式給湯栓は、レバーの左右方向の位置に応じて、水だけが出てくる位置と、湯だけが出てくる位置と、水と湯が混合されて出てくる位置とがあり、レバーの左右方向の位置でユーザーの好みの湯温に調整できるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６８３６４５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、この従来の直圧式給湯機とシングルレバー式給湯栓とを組み合わせて使用している場合、シングルレバー式給湯栓のレバーの左右方向の位置が、湯だけが出てくる位置と、水と湯が混合されて出てくる位置とにある場合に、レバーを吐出される角度に上下方向に動かしてしまうと、給湯機の流量センサの検出値が所定値以上の流量となった場合に、夏季のお湯が不要な場合であっても、着火動作が開始され、無駄に燃料を消費してしまうものであった。
この場合、ユーザーは無駄な燃料の消費を直ちに回避するため、レバーの上下方向の角度を戻して止水し、給湯機の着火動作を停止したのち、レバー位置を水だけが出てくる左右方向の位置に調整しなおす必要があった。

【0006】

本発明はかかる背景を鑑みてなされたものであり、夏季のお湯が不要な場合に燃料の無駄な使用を抑えることのできる直圧式給湯機を提供することを目的とするものである。

【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、バーナ部と、前記バーナ部によって給水管から供給される水を加熱して給湯管へ送出する熱交換器と、前記熱交換器内の流量を検出する流量センサと、前記給水管を流通する水の水温を検出する給水温度センサと、前記バーナ部の燃焼制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記流量センサの検出値に基づいて熱要求があったか否かを判断する着火判断手段を備え、前記着火判断手段が熱要求ありと判断したとき、前記バーナ部を着火開始させる直圧式給湯機において、前記制御部は、予め定めた第１流量値と、前記第１流量値より流量が多い第２流量値とを有し、夏季と夏季以外の季節を判定する季節判定手段を備え、前記着火判断手段は、前記季節判定手段が夏季と判定した場合は、前記流量センサの検出値が前記第２流量値以上で熱要求ありと判断し、前記季節判定手段が夏季以外の季節であると判定した場合は、前記流量センサの検出値が前記第１流量値以上で熱要求ありと判断することを特徴とした。

【0008】

請求項２では、前記制御部は、前記流量センサの検出値に基づいて熱要求がないか否かを判断する消火判断手段を備え、前記消火判断手段が熱要求なしと判断したとき、前記バーナ部を消火させる直圧式給湯機において、前記制御部は、前記第１流量値より流量が少ない第３流量値を有し、前記消火判断手段は、前記季節判定手段の判定結果によらず、前記流量センサの検出値が前記第３流量値以下で熱要求なしと判断することを特徴とした。

【0009】

請求項３では、前記季節判定手段は、外気温度、給水温度、カレンダー機能のいずれかによって夏季と夏季以外の季節を判定するようにしたことを特徴とした。

【0010】

請求項４では、前記季節判定手段は、前記給水温度センサの検出値が所定温度以上では夏季であると判定し、前記給水温度センサの検出値が前記所定温度未満では夏季以外の季節であると判定することを特徴とした。

【0011】

請求項５では、切替スイッチを備え、前記切替スイッチがオフのとき、前記着火判断手段は、前記季節判定手段の判定結果によらず、前記第１流量値以上で熱要求ありと判断することを特徴とした。

【発明の効果】

【0012】

本発明の請求項１によれば、前記制御部は、流量センサの検出値に基づいて熱要求があったか否かを判断する着火判断手段を備え、前記着火判断手段が熱要求ありと判断したとき、前記バーナ部を着火開始させる直圧式給湯機において、前記制御部は、予め定めた第１流量値と、前記第１流量値より流量が多い第２流量値とを有し、夏季と夏季以外の季節を判定する季節判定手段を備え、前記着火判断手段は、前記季節判定手段が夏季と判定した場合は、前記流量センサの検出値が前記第２流量値以上で熱要求ありと判断し、前記季節判定手段が夏季以外の季節であると判定した場合は、前記流量センサの検出値が前記第１流量値以上で熱要求ありと判断するので、本発明の直圧式給湯機と前記シングルレバー式給湯栓とを組み合わせて使用している場合に、季節判定手段が夏季と判定した場合は、前記第１流量値より流量が多い第２流量値以上で熱要求ありと判断されるので、夏季以外の季節に比べ相対的に夏季は着火動作に入りにくくなり、無駄に燃料を消費することがなくなるものである。一方、前記給水温度センサが前記所定温度未満で夏季以外の季節と判定した場合は、前記第１流量値以上で熱要求ありと判断するので、夏季に比べ相対的に夏季以外の季節は着火動作に入りやすくなり、必要な温度の湯を直ちに得られるものである。

【0013】

請求項２によれば、前記制御部は、流量センサの検出値に基づいて熱要求がないか否かを判断する消火判断手段を備え、前記消火判断手段が熱要求なしと判断したとき、前記バーナ部を消火させる直圧式給湯機において、前記制御部は、前記第１流量値より流量が少ない第３流量値を有し、前記消火判断手段は、前記季節判定手段の判定結果によらず、前記流量センサの検出値が前記第３流量値以下で熱要求なしと判断するので、夏季においては、夏季以外の季節と同じく、止水位置から湯が吐出された位置に動かした前記シングルレバー式給湯栓を、第３流量値を超える程度の流量に絞っても、バーナ部は消火されないため、台所で皿を洗う等の低流量でも吐出量を確保しながら湯が必要な場合に対応できるものである。

【0014】

請求項３によれば、前記季節判定手段は、外気温度、給水温度、カレンダー機能のいずれかによって夏季と夏季以外の季節を判定するようにしたので、ユーザーによる季節情報の事前の入力作業の煩わしさがなく、かつ安価に前記直圧式給湯機が構成できる。

【0015】

請求項４によれば、前記季節判定手段は、前記給水温度センサの検出値が所定温度以上では夏季であるとし、前記給水温度センサの検出値が前記所定温度未満では夏季以外の季節であると判定するので、前記給水管を流通する水の水温に基づいて夏季と夏季以外の季節を判定でき、新たに温度センサを追加する必要がなく安価に前記直圧式給湯機が構成できる。

【0016】

請求項５によれば、切替スイッチを備え、前記切替スイッチがオフのとき、前記着火判断手段は、前記季節判定手段の判定結果によらず、前記第１流量値以上で熱要求ありと判断したので、夏季において、切替スイッチをオフにすることで、第１流量値で熱要求ありと判断され、前記切替スイッチをオンにした場合に比べ相対的に低流量で、直ちに湯が必要な場合に対応できるものである。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１の実施形態における直圧式給湯機の概略構成図

【図2】本発明の第１の実施形態における直圧式給湯機のブロック図

【図3】本発明の第１の実施形態における直圧式給湯機のフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明にかかる空気調和機の第１の実施形態を図を参照して説明する。なお、各図において、共通する構成要素や同種の構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を適宜省略する。

【0019】

図１～図２に示すように、１は本実施形態の直圧式給湯機、２は灯油等を燃料とし燃料を燃焼させて火炎を発生させる燃焼手段としてのバーナ部、３は台所や洗面所等に設けられたシングルレバー式給湯栓、４は直圧式給湯機１を遠隔操作する操作手段としてのリモコンである。

【0020】

５は燃料としての燃油を気化する気化器、６は気化器５に備えられ燃油を気化可能な温度まで加熱する気化ヒータ、７は気化器５の温度を検出する気化温度センサ、８は気化器５と連通し気化器５で気化された気化ガスと一次空気とを予混合する混合室、９は混合室８底部に設けられ混合室８を加熱する混合室ヒータ、１０は混合室８の温度を検出する混合室温度センサ、１１は混合室８と連通し混合室８で予混合された予混合ガスを燃焼させる燃焼部、１２は気化器５の背面で燃焼部１１上に突出された複数個の吸熱フィンで、燃焼熱を気化器５にフィードバックして、気化ヒータ６および混合室ヒータ９の通電量を極力抑えるものである。

【0021】

１３は気化器５に燃油を噴霧するノズル、１４はノズル１３に送油管１５を介して燃油を圧送する電磁ポンプ、１６は燃焼ファンで送風路１７を介して気化器５の入口および燃焼部１１とカバー枠１８との間の空気室１９とに連通し、吸込口２０より吸引した燃焼空気を気化器５には予混合用の一次空気として供給し、空気室１９には気化器５側方を通り混合室８の下方から燃焼部１１で燃焼される二次空気として供給するものである。

【0022】

２１は燃焼室２２内に収容されたフィンアンドチューブ式の熱交換器で、この熱交換器２１において、バーナ部２の燃焼により発生した燃焼ガスによって受熱管２３を流通する水が加熱されるものである。なお、熱交換器２１を通過した燃焼ガスは排気口２４より直圧式給湯機１外に排気されるものである。

【0023】

２５は給水源から供給される水を熱交換器２１に流通させる給水管、２６は熱交換器２１で加熱された湯を流通させ、シングルレバー式給湯栓３に湯を供給する給湯管、２７は給水管２５から分岐したバイパス管としての給水バイパス管であり、給水管２５および給湯管２６は熱交換器２１の受熱管２３と接続され、受熱管２３と給水管２５と給湯管２６と給水バイパス管２７とで水が流通する給湯回路を構成するものである。

【0024】

２８は給湯管２６と給水バイパス管２７との接続部に設けられ、給湯管２６からの湯と給水バイパス管２７からの水とを混合し、その混合比を可変できる混合弁、２９は給水管２５に設けられ給水温度を検出する給水温度検出手段としての給水温度センサ、３０は給水管２５に設けられ熱交換器２１に流入する流量を検出する流量検出手段としての流量センサ、３１は給湯管２６と給水バイパス管２７の接続部よりも上流側の給湯管２６に設けられ熱交換器２１から流出する湯の温度を検出する熱交出口温度検出手段としての熱交出口温度センサ、３２は混合弁２８で混合された湯の温度を検出する出湯温度検出手段としての出湯温度センサである。

【0025】

なお、前記流量センサ３０は給水管２５と給水バイパス管２７との接続部よりも下流側の給水管２５に設けられ熱交換器２１に流入する給水の流量を検出しているが、流量センサ３０は給水管２５と給水バイパス管２７との接続部よりも上流側の給水管２５に設けられ熱交換器２１および給水バイパス管２７に流入する給水の総流量を検出するものであってもよい。

【0026】

４０は器具外に設けられ、給水源から供給される水をシングルレバー式給湯栓３に供給する給水配管である。

【0027】

また、前記リモコン４には、直圧式給湯機１の運転のオンオフを指示する運転スイッチ３３や、混合弁２８から出湯させシングルレバー式給湯栓３へ供給させる出湯設定温度を設定する出湯温度設定手段としての給湯温度設定スイッチ３４と、季節によって着火開始の流量を切り換えて燃料を節約するモードを実施するかしないかの切替スイッチ３９とを備えているものである。

【0028】

３５は前記リモコン４と無線または有線により接続され相互に通信すると共に、直圧式給湯機１の各センサからの信号やリモコン４からの信号を受け、バーナ部２の燃焼制御および電磁ポンプ１４や燃焼ファン１６等の各アクチュエータの駆動を制御する制御部３５で、この制御部３５は、流量センサ３０の検出値に基づいて熱要求があったか否かを判断する着火判断手段５０と、流量センサ３０の検出値に基づいて熱要求がないか否かを判断する消火判断手段５１と、夏季と夏季以外の季節を判定する季節判定手段５２とを有しているものである。

【0029】

着火判断手段５０は、給水温度センサ２９で検出される給水温度と、流量センサ３０で検出される熱交換器２１に流入する給水の流量の各信号を受けて、後述する季節判定手段５２の結果に基づいて熱要求があったと判断されたときは、バーナ部２を着火開始するものである。
より詳しくは、制御部３５は予め定めた第１流量値Ａ（例えば２Ｌ／分）と、第１流量値Ａより流量が多い第２流量値Ｂ（例えば３Ｌ／分）とを有し、着火判断手段５０は、季節判定手段５２が夏季と判断した場合は、流量センサ３０の検出値が第２流量値Ｂ以上で熱要求ありと判断し、季節判定手段５２が夏季以外の季節であると判定した場合は、流量センサ３０の検出値が第１流量値Ａ以上で熱要求ありと判断する。

【0030】

季節判定手段５２は、夏季と夏季以外の季節を判定するもので、給水温度センサ２９が所定温度Ｔ（℃）（例えば２５℃）以上で夏季と判定し、所定温度Ｔ（℃）未満で夏季以外の季節と判定する。
なお、給水温度センサ２９の検出値は、給水温度センサ２９の直近１週間の平均値、または、消火時における給水温度センサ２９の検出値であってもよいものである。
なお、この季節判定手段５２は、給水温度センサ２９で検出する給水温度以外にも、特定時刻（例えば正午）の外気温度、または、カレンダー機能の現在日付によって夏季と判定するようにしてもよいものである。

【0031】

これにより、本発明の直圧式給湯機１とシングルレバー式給湯栓３とを組み合わせて使用している場合に、給水温度センサ２９が所定温度Ｔ（℃）以上で夏季と判定した場合は、第１流量値Ａより流量が多い第２流量値Ｂ以上で熱要求ありと判断されるので、夏季以外の季節に比べ相対的に夏季は着火動作に入りにくくなり、無駄に燃料を消費することがなくなるものである。
一方、給水温度センサ２９が所定温度Ｔ（℃）未満で夏季以外の季節と判定した場合は、第１流量値Ａ以上で熱要求ありと判断するので、夏季に比べ相対的に夏季以外の季節は着火動作に入りやすくなり、必要な温度の湯を直ちに得られるものである。
また、季節判定手段５２は、給水温度センサ２９の検出値に基づいて夏季と夏季以外の季節を判定するようにしたので、ユーザーによる季節情報の事前の入力作業の煩わしさがなく、かつ安価に前記直圧式給湯機が構成できるものである。なお、外気温度、または、カレンダー機能によって夏季と夏季以外の季節を判定するようにしても、上記の効果が得られるものである。

【0032】

消火判断手段５１は、流量センサ３０で検出される熱交換器２１に流入する給水の流量の信号を受けて、熱要求がないと判断されたときは、バーナ部２を消火するものである。より詳しくは、制御部３５は第１流量値Ａより流量が少ない第３流量値Ｃ（例えば１Ｌ／分）を有し、消火判断手段５１は、流量センサ３０の検出値が第３流量値Ｃ以下で熱要求なしと判断する。
これにより、夏季においては、夏季以外の季節と同じく、止水位置から湯が吐出される位置に動かしたシングルレバー式給湯栓３を、第３流量値Ｃを超える程度の流量に絞っても、バーナ部２は消火されないため、台所で皿を洗う等の低流量でも吐出量を確保しながら湯が必要な場合に対応できるものである。

【0033】

切替スイッチ３９がオフのときは、着火判断手段５０は、季節判定手段５２の判定結果によらず、第１流量値Ａ以上で熱要求ありと判断する。
これにより、夏季において、切替スイッチ３９をオフにすると、第１流量値Ａで熱要求ありと判断されるので、切替スイッチ３９をオンにした場合に比べ相対的に低流量で、直ちに湯が必要な場合に対応できるものである。

【0034】

次に、この第１の実施形態の作用について図３のフローチャートを用いて説明する。

【0035】

リモコン４の運転スイッチ３３がオンとなると、制御部３５は、ステップＳ１にて切替スイッチ３９がオフか否かを判断し、オフの場合はステップＳ３へ遷移し、オンの場合はステップＳ２へ遷移する。
ステップＳ２では、給水温度センサ２９の検出値が所定温度Ｔ（℃）未満かを判断し、所定温度Ｔ（℃）未満であればステップＳ３へ遷移し、所定温度Ｔ（℃）以上であればステップＳ４へ遷移する。
ステップＳ３では、流量センサ３０の検出値が第１流量値Ａ以上かを判断し、第１流量値Ａ以上であればステップＳ５へ遷移し、第１流量値Ａ未満であればステップＳ１へ遷移する。
一方、ステップＳ４では、流量センサ３０の検出値が第２流量値Ｂ以上かを判断し、第２流量値Ｂ以上であればステップＳ５へ遷移し、第２流量値Ｂ未満であればステップＳ１へ遷移する。
ステップＳ５ではバーナ部２の着火制御を行う。

【0036】

これにより、給水温度センサ２９の検出値が所定温度Ｔ（℃）より高い場合は、夏季と判定され、第１流量値Ａより流量が多い第２流量値Ｂに基づいて熱要求の判断を行い、夏季以外の季節に比べ相対的に夏季は着火動作に入りにくくなり、無駄に燃料を消費することがなくなるもので、夏季のお湯が不要な場合に燃料の無駄な使用を抑えることができるものである。

【0037】

ステップＳ６では、流量センサ３０の検出値が第３流量値Ｃ以下かを判断し、第３流量値Ｃ以下であればステップＳ７へ遷移する。
ステップＳ７ではバーナ部２の消火制御を行う。

【0038】

これにより、夏季においては、夏季以外の季節と同じく、止水位置から湯が吐出された位置に動かしたシングルレバー式給湯栓３を、第３流量値Ｃを超える程度の流量に絞っても、バーナ部２は消火されないため、台所で皿を洗う等の低流量でも吐出量を確保しながら湯が必要な場合に対応できるものである。

【0039】

なお、本実施形態では、切替スイッチ３９をリモコン４に配設した直圧式給湯機１で説明したが、切替スイッチ３９は直圧式給湯機１本体に配設されていてもよいものである。

【0040】

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共に、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】

【0041】

１ ：直圧式給湯機
２ ：バーナ部
３ ：シングルレバー式給湯栓
２１ ：熱交換器
２５ ：給水管
２６ ：給湯管
２９ ：給水温度センサ
３０ ：流量センサ
３５ ：制御部
３９ ：切替スイッチ
５０ ：着火判断手段
５１ ：消火判断手段
５２ ：季節判定手段
Ａ ：第１流量値
Ｂ ：第２流量値
Ｃ ：第３流量値
Ｔ ：所定温度

【図1】

【図2】

【図3】