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公開番号2024177813
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-24
出願番号2023096159
出願日2023-06-12
発明の名称給湯装置
出願人株式会社ノーリツ
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類F24D 17/00 20220101AFI20241217BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】バイパスミキシング方式の給湯装置における温度制御精度を高める。
【解決手段】缶体配管55を通流する高温水と、バイパス配管60を通流する低温水とが混合されて給湯される。ハイブリッドバルブ80は、開度制御値に対して、高温水の流量Q1および低温水の流量Q2の流量比が変化する第1区間と、当該流量比が固定される一方でトータル流量Qtが変化する第2区間とが存在するように構成される。トータル流量Qtが制限流量以下の場合には、ハイブリッドバルブ80が第1区間で動作する温度制御が実行される。トータル流量Qtが制限流量より大きい場合には、ハイブリッドバルブ80が第2区間で動作する流量制御が実行される。温度制御時には、燃焼バーナ30による加熱量は、缶体温度Tbを、トータル流量Qtの増加に従って低下するように設定される缶体設定温度に制御するために調整される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
低温水および高温水を混合する給湯装置であって、
前記低温水を加熱して高温水を出力する加熱部と、
前記加熱部に前記低温水を通流するための第１流路と、
前記加熱部を通過させることなく前記低温水を通流する第２流路と、
前記第１流路または前記第２流路に配置された流量検出器と、
前記第１流路および前記第２流路と接続されて、前記第１流路および前記第２流路の流量を制御するための制御弁と、
前記低温水および前記高温水の混合後の出湯温度を給湯設定温度に制御するために、前記制御弁の制御値および前記加熱部による加熱量を設定する制御装置とを備え、
前記制御弁は、前記制御値の変化に対して、前記第１流路および前記第２流路のトータル流量に影響を与えずに前記第１流路および前記第２流路の流量比が変化する第１区間と、前記流量比が固定される一方で前記トータル流量が減少する第２区間とが存在するように構成され、
前記制御装置は、
前記流量検出器の検出流量に基づいて取得される前記トータル流量が前記加熱部の最大加熱量に対応して設定される制限流量より大きい場合には、前記トータル流量が前記制限流量以下となるように前記制御弁の前記制御値を前記第２区間内に設定するとともに、前記出湯温度を前記給湯設定温度に制御するように前記加熱部の前記加熱量を制御する一方で、
前記流量検出器の検出流量に基づいて取得される前記トータル流量が、前記制限流量以下である場合には、前記高温水の温度を缶体設定温度に制御するように前記加熱部の前記加熱量を制御するとともに、前記出湯温度を前記給湯設定温度に制御するための前記流量比に対応させて前記制御弁の前記制御値を前記第１区間内に設定し、かつ、
前記缶体設定温度は、前記トータル流量が増加して前記制限流量に近付くのに従って前記缶体設定温度が低下する流量域が存在するように設定される、給湯装置。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記缶体設定温度は、前記制限流量よりも低く設定された境界流量より低流量側の第１流量域では、給湯設定温度よりも高い一定値に設定される一方で、前記境界流量および前記制限流量の間の第２流量域では、前記トータル流量の増加に従って前記一定値から低下するように設定される、請求項１記載の給湯装置。
【請求項３】
前記第２流量域で設定される前記缶体設定温度は、前記トータル流量の増加に従って、前記一定値から、前記制御弁の前記第２区間での前記流量比の下で前記出湯温度を前記給湯設定温度とするための前記高温水の温度に対応する下限設定値まで徐々に減少するように設定される、請求項２記載の給湯装置。
【請求項４】
前記一定値は、前記給湯設定温度と予め定められた固定値との和に従って設定される、請求項２記載の給湯装置。
【請求項５】
前記制限流量は、前記加熱部の前記最大加熱量の発生時に前記出湯温度を前記給湯設定温度とできる前記トータル流量に対応する第１の値よりも、前記制御弁の前記第２区間での前記流量比の下で前記第１流路の流量が前記加熱部の許容最大流量となるときの前記トータル流量に対応する第２の値が小さいときには、当該第２の値に従って設定される、請求項１～４のいずれか１項に記載の給湯装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置に関し、より特定的には、高温水および低温水を混合するバイパスミキシング方式の給湯装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
熱交換器を経由した高温水と、熱交換器をバイパスした低温水との流量比率の制御によって出湯温度を調整する、バイパスミキシング方式の給湯装置が用いられている。
【０００３】
特許第３０６７４９８号公報（特許文献１）には、高温水および低温水の流量比を制御するためのバイパス弁（分配弁）の弁開度を、ステッピングモータのステップ数によって制御する構成が記載されている。特許文献１には、バイパス弁におけるステップ数（弁開度）および流量比の間の予め求められた基準特性関係に従って、目標流量比から逆算された目標ステップ数を、補正ステップ数を用いて補正することによって、ステッピングモータのステップ数を設定することが記載されている。補正ステップ数は、検出温度から算出される実績流量比と目標流量比との偏差に基づいて算出される。
【０００４】
また、特許４８２３１４９号公報（特許文献２）には、湯と水を混合して温水を出力する混合弁の一態様として、水導入口を全閉にした状態で湯量のみを絞る機能を併有するものが記載されている。具体的には、特許文献２の混合弁は、混合弁の弁開度に応じて、水導入口および湯導入口の開口面積が連動してそれぞれ漸減および漸増する第１区間と、水導入口を全閉にした状態で湯導入口の開口面積を最大値から最小値まで変化する第２区間とが存在する特性を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許３０６７４９８号公報
特許４８２３１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載された混合弁では、混合弁からの出力流量（即ち、水および湯の合計流量）には影響を与えずに流量比（混合比）が弁開度に応じて変化する第１区間と、水および湯の混合比が固定された下（全量が湯）で、混合弁からの出力流量が弁開度に応じて変化する第２区間とが存在することが理解される。
【０００７】
ここで、特許文献２の混合弁を、特許文献１の給湯装置のバイパス弁に適用する構成を想定すると、混合弁が第１区間で動作するときの温度制御では、流量比の調整によって出湯温度を制御できるので、高温水の温度は、直接期には出湯温度に影響しない。これに対して、混合弁が第２区間で動作するときの温度制御では、流量比が固定されるため、高温水の温度が直接的に、出湯温度に影響することになる。これにより、混合弁が第１区間で動作する温度制御から、混合弁が第２区間で動作する温度制御への切替時において、温度制御精度が低下することが懸念される。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、制御値の変化に対して流量比が変化しない領域を有する制御弁が適用されたバイパスミキシング方式の給湯装置における温度制御精度を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面では、給湯装置が提供される。低温水および高温水を混合する給湯装置は、加熱部と、第１流路と、第２流路と、流量検出器と、制御弁と、制御装置とを備える。加熱部は、低温水を加熱して高温水を出力する。第１流路は、加熱部に低温水を通流する。第２流路は、加熱部を通過させることなく低温水を通流する。流量検出器は、第１流路または第２流路に配置される。制御弁は、第１流路および第２流路と接続されて、第１流路および第２流路の流量を制御する。制御装置は、低温水および高温水の混合後の出湯温度を給湯設定温度に制御するために、制御弁の制御値および加熱部による加熱量を設定する。制御弁は、制御値の変化に対して、第１流路および第２流路のトータル流量に影響を与えずに第１流路および第２流路の流量比が変化する第１区間と、流量比が固定される一方でトータル流量が減少する第２区間とが存在するように構成される。制御装置は、流量検出器の検出流量に基づいて取得されるトータル流量が加熱部の最大加熱量に対応して設定される制限流量より大きい場合には、トータル流量が制限流量以下となるように制御弁の制御値を第２区間内に設定するとともに、出湯温度を給湯設定温度に制御するように加熱部の加熱量を制御する一方で、流量検出器の検出流量に基づいて取得されるトータル流量が、制限流量以下である場合には、高温水の温度を缶体設定温度に制御するように加熱部の加熱量を制御するとともに、出湯温度を給湯設定温度に制御するための流量比に対応させて制御弁の制御値を第１区間内に設定する。缶体設定温度は、トータル流量が増加して制限流量に近付くのに従って缶体設定温度が低下する流量域が存在するように設定される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、制御値の変化に対して流量比が変化しない領域を有する制御弁が適用されたバイパスミキシング方式の給湯装置における温度制御精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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