JP3650675B2 - Water heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は湯沸器、特に、水回路の凍結を防止する機能を備えたる湯沸器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5は、湯沸器の水回路及びガス回路等の概略構成を例示したものである。
水回路(1) の上流部には水弁(10)が設けられていると共に、その下流側には水圧応動ガス弁(2) の水圧応動部(21)と熱交換器(31)がこの順序で配設されている。
【0003】
上記熱交換器(31)と共に水加熱部(3) を構成するガスバーナ(32)へのガス回路(33)には、元弁(34)とその下流側に位置し且つ前記水圧応動ガス弁(2) の構成部品たる出力弁(22)が配設されており、該出力弁(22)は上記水圧応動部(21)と連動して開閉動作するようになっている。又、水圧応動部(21)の状態はリミットスイッチ(24)で監視されており、これらリミットスイッチ(24)と水圧応動部(21)によって水流スイッチ(25)が構成されている。
【0004】
図6は水圧応動ガス弁(2) 及び水流スイッチ(25)の具体的な構成を示している。
水回路(1) 内の水圧変化によって変形する水圧応動部(21)のダイヤフラム(210) には出力軸(211) が連設されており、該出力軸(211) の進退移動に連動してガス回路(33)内の出力弁(22)が開閉される一方、前記出力軸(211) に設けられた突出体(212) によってリミットスイッチ(24)が押されてこれがON・OFFされる構成になっている。
【0005】
上記リミットスイッチ(24)の出力は制御装置(5) に印加されており、更に、該制御装置(5) には、ガスバーナ(32)用の点火装置(35)や操作スイッチ(51)等が電気接続されている。
このものでは、操作スイッチ(51)がON操作されると水回路(1) の水弁(10)が開弁せしめられる。水弁(10)の開弁によって水回路(1) 内が通水状態になると、この時の水圧変動によって水圧応動ガス弁(2) の水圧応動部(21)が作動して出力軸(211) が進出し、これによって出力弁(22)が開弁せしめられる。一方、水圧応動部(21)の作動によってその出力軸(211) が前記のように進出移動すると、該出力軸(211) の側部に突出する突出体(212) によってリミットスイッチ(24)が押されて該スイッチから水流検知信号が出力される。すると、該水流検知信号に基づいて点火装置(35)が作動せしめられると共にガスバーナ(32)に接続された元弁が開弁せしめられてガスバーナ(32)が着火して燃焼状態に維持され、これにより、給湯動作が進行する。
【0006】
【発明が解決しようとうする課題】
しかしながら、この種湯沸器では、冬の寒い夜等に水回路(1) 内が凍結すると、該水回路(1) を構成する通水パイプ内の滞留水が体積膨張して該通水パイプが破損する心配が生じる。又、前記凍結によって水圧応動ガス弁(2) の水圧応動部(21)の一次側水室(219) 内の滞留水が体積膨張すると、出力軸(211) を進出させる方向にダイヤフラム(210) が変形してリミットスイッチ(24)が投入状態(水流の疑似検知状態)に維持されるから、この状態で操作スイッチ(51)がON操作された場合には水回路(1) 内に水が流れていないにも関わらずガスバーナ(32)が燃焼し始める不都合がある。
【0007】
本願はかかる点に鑑みてなされたもので、
『水弁(10)の開弁によって通水状態となる水回路(1) と、
前記水回路(1) 内を流れる水を加熱する水加熱部(3) とを具備する湯沸器』であって、水回路(1) を構成する通水パイプの破損や水加熱部(3) の異常動作を防止する為冬の寒い夜等に於ける水回路(1) 内の凍結を防止することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に請求項1の発明は、
『前記水回路(1) 内が凍結危険状態になったときに凍結危険信号を出力する凍結危険状態検知手段(27)と、
前記凍結危険信号に基づいて水弁(10)を開弁させる弁制御手段(28)を具備させた』ことである。
【0009】
上記手段によれば、水回路(1) 内が凍結しそうになると凍結危険状態検知手段(27)から凍結危険信号が出力され、該凍結危険信号によって水弁(10)を開弁させて該通水回路(1) 内を通水状態に維持し、これにより、該水回路(1) 内の凍結を防止することができる。
請求項2の発明は、
『前記弁制御手段(28)は、前記水弁(10)を設定時間だけ開弁状態に維持するものであり、
前記水弁(10)が開弁している時に前記水加熱部(3) を作動させる水加熱部制御手段(29)が更に設けられている』もので、このものでは、水加熱部(3) の発生熱によって該水加熱部(3) の近傍及びその下流側の水回路(1) 内の温度を高温状態にすることができる。
【0010】
請求項3の発明は、
『前記凍結危険状態検知手段(27)は、前記水回路(1) の構成壁の一部となるように張設されたダイヤフラム(210) と、前記水回路(1) 内の滞留水が凍結し始めた際に於ける該水回路(1) 内の圧力上昇によって前記ダイヤフラム(210) が変形した場合にこれに連動して前記凍結危険信号を出力すべくON動作するスイッチ部とを具備する』もので、このものでは、水回路(1) 内の滞留水が凍結し始めてこれが体積膨張すると、該体積膨張に伴う水回路(1) 内の圧力増加によってダイヤフラム(210) が変形し、該変形に連動してスイッチ部がON動作して凍結危険信号が出力される。このように、請求項3の発明によれば、水回路(1) 内の滞留水が凍結し始めたときに生じる該滞留水の体積膨張を検出するから、水回路(1) 内の水温に基づいて凍結危険状態を判断する場合と相違して凍結危険状態を直接的に検出することができる。
【0011】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、冬の寒い夜等に於ける水回路(1) 内の凍結が防止できるから、該水回路(1) を構成する通水パイプの破損が防止できる。又、水回路(1) 内が凍結しないから、該水回路(1) 内が凍結して水が流れなくなっている状態で水加熱部(3) が発熱する異常状態が回避できる。
【0012】
請求項2の発明では、前記凍結防止動作時に水回路(1) 内に流れる水を加熱昇温させるから、一層確実に凍結を防止することができる。
請求項3の発明では、凍結開始初期に於ける水回路(1) 内の滞留水の体積膨張を検出して凍結危険状態を判別するから、前記滞留水の水温に基づいて凍結危険状態を判断する場合に比べて該危険状態を直接的且つ確実に検出することができ、これにより、精度の高い制御動作が行える。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は本願発明の実施の形態に係る湯沸器の水回路及びガス回路並びに制御回路の概略図である。
水回路(1) の上流端にはモータ駆動式の水弁(10)が配設されていると共に、その下流側には、水圧応動ガス弁(2) の水圧応動部(21)が配設されており、該水圧応動ガス弁(2) を構成する出力弁(22)はガス回路(33)に於ける元弁(34)の下流側に配設されている。そして、これら水圧応動部(21)と出力弁(22)の連動機構は既述した図6のものと同様に構成されているが、本実施の形態の湯沸器では、図2に示すように、2個の第1,第2リミットスイッチ(240) (241) がダイヤフラム(210) に連設された出力軸(211) の突出体(212) でON・OFFされる構成となっている。このものでは、水圧応動部(21)の一次側水室(219) 内の滞留水が凍結による体積膨張を開始するとダイヤフラム(210) が若干変形して出力軸(211) が同図の左方に若干押し出される。具体的には、一次側水室(219) 近傍が凍結し始めると、該出力軸(211) の端面(211a)に該出力軸(211) を外部へ押し出す力が図示しないバネに抗して作用し、前記外部へ押し出す力が前記バネの力を上回ると前記出力軸(211) が前記の方向へ押し出される。すると、第1リミットスイッチ(240) がON動作して凍結危険信号を出力する。一方、水回路(1) 内が通水状態になって水流が生じて前記ダイヤフラム(210) が大きく変形した場合は第2リミットスイッチ(241) がON動作して水流検知信号を出力する。従って、この実施の形態では、上記第1リミットスイッチ(240) と水圧応動部(21)の集合体が既述発明特定事項として記載した凍結危険状態検知手段(27)に対応しており、又、第1リミットスイッチ(240) が請求項3の発明の発明特定事項として記載したスイッチ部に対応している。又、第2リミットスイッチ(241) と水圧応動部(21)によって水流スイッチ(25)が構成されている。
【0014】
水回路(1) に於ける前記水圧応動ガス弁(2) の下流側には、ガスバーナ(32)の発熱能力を調節する為の能力調整コック(26)を構成する水量調節部(261) が設けれらていると共に、該水量調節部(261) と連動するガス量調節部(262) がガス回路(33)に於けるガスバーナ(32)の近傍に挿入されている。そして、能力調整コック(26)の操作ハンドル(263) を回動させると、水量調節部(261) が全開状態に維持されたままで、ガス量調節部(262) が最小開度から最大開度に変化し、更に操作ハンドル(263) を回動させると、ガス量調節部(262) が前記最大開度に維持された状態で水量調節部(261) が最大開度から最小開度に変化し、これにより、給湯能力が調整できるように成っている。
【0015】
水回路(1) に於ける上記能力調整コック(26)の下流側には水加熱部(3) を構成する熱交換器(31)及びその下流側のシャワーヘッド(37)が設けられている。
上記元弁(34)等の電気部品は、マイクロコンピュータが組み込まれた制御装置(5) に電気接続されていると共に、該制御装置(5) にはガスバーナ(32)の近傍に配設された点火装置(35)や炎検知器(39)が電気接続されている。
【0016】
上記制御装置(5) は、電池(61)で駆動されるようになっており、該電池(61)から制御装置(5) の電源端子(52)に繋がる回路にはスイッチングトランジスタ(62)が挿入されている。
自動復帰型押しボタン式の操作スイッチ(51)の出力は、コンデンサ(55)と反転回路(58)を介して前記スイッチングトランジスタ(62)のベースに印加されていると共に、前記操作スイッチ(51)の出力部の信号は直接に制御装置(5) に印加されている。又、上記コンデンサ(55)と反転回路の間の回路部とアース部の間には放電用ダイオード(57)が挿入されている。又、制御装置(5) に於ける自己保持用出力端子(53)の出力は前記スイッチングトランジスタ(62)に印加されている。
【0017】
上記水圧応動ガス弁(2) の水圧応動部(21)と連動してON・OFF動作する第1リミットスイッチ(240) の出力接点(240a)の出力は反転回路(59)を介してスイッチングトランジスタ(62)のベースに印加されている。又、前記出力接点(240a)の出力は制御装置(5) に直接に印加されていると共に、前記水圧応動ガス弁(2) の水圧応動部(21)と連動してON・OFF動作する他方の第2リミットスイッチ(241) の出力接点(241a)の出力も制御装置(5) に印加されている。
【0018】
制御装置(5) に組み込まれたマイクロコンピュータ内には、図3のフローチャートに示す内容の制御プログラムが格納されている。以下、上記湯沸器の動作の実際を図1及び図2に従って説明する。
操作スイッチ(51)をオン操作する(操作スイッチ(51)に接続された回路を電池(61)側の回路に繋げる)と、コンデンサ(55)が充電されると共にその反転信号が反転回路(58)から出力され、これにより、スイッチングトランジスタ(62)が一定時間(コンデンサ(55)の容量と反転回路(58)内の抵抗の抵抗値で決まる時定数に対応する時間)ON動作する。これにより、制御装置(5) 内のマイクロコンピュータが図3に示すフローチャートに従った制御動作を開始する。又、一方、操作スイッチ(51)がON操作されていない場合に於いても、水回路(1) に配設された水圧応動ガス弁(2) の水圧応動部(21)部分が凍結し始めると制御装置(5) 内のマイクロコンピュータは始動する。即ち、前記水圧応動部(21)の一次側水室(219) 内の滞留水が凍結し始めて体積膨張すると、これに伴うダイヤフラム(210) の変形によって出力軸(211) が進出移動して突出体(212) が第1リミットスイッチ(240) をON状態にする。すると、該第1リミットスイッチ(240) の出力接点(240a)が電源側に繋がってその反転信号が反転回路(59)からスイッチングトランジスタ(62)に印加され、これにより、制御装置(5) のマイクロコンピュータが始動する。
【0019】
さて、上記のようにして制御装置(5) 内のマイクロコンピュータが始動して図3のフローチャートに従った制御動作を開始すると、先ずステップ(ST1) (ST2) に於いて操作スイッチ(51)と第1リミットスイッチ(240) の出力が調べられる。即ち、操作スイッチ(51)と第1リミットスイッチ(240) の出力接点(240a)部分の出力が印加される操作スイッチ監視端子(65)及び凍結監視端子(66)の状態を調べ、凍結監視端子(66)にのみ凍結危険信号たるH信号が印加されている場合(水圧応動ガス弁(2) の水圧応動部(21)内が凍結し始めて第1リミットスイッチ(240) がON状態になった場合)は、ステップ(ST3) 〜ステップ(ST10)の凍結防止工程が実行される。
【0020】
ステップ(ST3) では自己保持用出力端子(53)からL信号が出力されてスイッチングトランジスタ(62)がON状態に維持され、これにより、制御装置(5) のマイクコンピュータに電源が供給された状態に維持される。
次に、ステップ(ST4) で水弁(10)を開弁させる。尚、この水弁(10)を開弁させる制御を実行するマイクロコンピュータ内の機能部が既述請求項1の発明の発明特定事項に対応している。次に、ステップ(ST5) を実行し、水回路(1) が通水状態にあるか否かを確認する為に第2リミットスイッチ(241) の出力を調べる。即ち、水回路(1) 内に水が流れて水圧応動ガス弁(2) の水圧応動部(21)に連設された出力軸(211) が大きく進出移動して第2リミットスイッチ(241) が突出体(212) で押されてON状態になったか否かを判断するのである。尚、前記出力軸(211) が大きく進出移動すると、これに連動してその出力弁(22)が開弁状態となる。そして、前記第2リミットスイッチ(241) がON状態になるとその出力接点(241a)が電源側に繋がって水流監視端子(67)にH信号が印加された状態になり、係る場合は、ステップ(ST6) で水加熱部(3) のガスバーナ(32)を燃焼させる。即ち、元弁(34)を開弁させると共に点火装置(35)を作動させ、これにより、ガスバーナ(32)を着火して燃焼状態に維持し、シャワーヘッド(37)から温水を流出させる。尚、この実施の形態では、ガスバーナ(32)を燃焼させる為にステップ(ST6) を実行するマイクロコンピュータの機能部が請求項2の発明の発明特定事項として記載した水加熱部制御手段(29)に対応している。そして、この出湯動作を10分間継続させる(ステップ(ST7) 参照)。すると、熱交換器(31)の下流側の水回路(1) の温度が高くなると共に、熱交換器(31)からの伝達熱によって該熱交換器(31)の上流側近傍の水圧応動部(21)内も温度上昇し、これにより、水回路(1) 全体の凍結を回避することができる。尚、本実施の形態ではガスバーナ(32)を燃焼させるようにしているが、ガスバーナ(32)を消火させたままで水弁(10)を開弁状態に維持しても良い。かかる場合でも水回路(1) 内に水の流れが生じてその凍結が回避できるからである。又本実施の形態では、凍結を回避する為に水弁(10)を通常の使用時と同様に全開となるようにしているが、凍結しない程度の最小限の水量が水回路(1) に流れるように前記水弁(10)の開度を制御するようにしてもよい。この時、ガスバーナ(32)を消火させたまでも良いが、前記水量に応じた燃焼量となるようにガスバーナ(32)へのガスの供給量を制御するようにするのが望ましい。
【0021】
次に、元弁(34)を閉弁させることによってガスバーナ(32)を消火させ(ステップ(ST8) 参照)、その後、ステップ(ST9) で水弁(10)を閉弁させると共にステップ(ST10)で、自己保持用出力端子(53)をH状態にしてスイッチングトランジスタ(62)を消勢させる。すると、制御装置(5) のマイクロコンピュータへの電源供給が停止し、凍結防止動作が完了する。
【0022】
次に、操作スイッチ(51)によって出湯操作がされた場合について説明する。
操作スイッチ(51)の操作直後であってコンデンサ(55)が充電状態にある場合には操作スイッチ監視端子(65)には暫くの間はH信号が印加されている。従って、ステップ(ST1) を実行した時に前記操作スイッチ監視端子(65)がH状態にある場合には、操作スイッチ(51)がON操作されたと判断し、ステップ(ST11)〜ステップ(ST16)の給湯制御が行われる。
【0023】
即ち、ステップ(ST11)(ST12)において自己保持用出力端子(53)をL状態にした後に水弁(10)を開弁させ、ステップ(13)に於いて水回路(1) 内に水が流れたことが確認できると、ステップ(ST14)でガスバーナ(32)を燃焼させる。そして、ステップ(ST15)が実行され、操作スイッチ(51)の再投入によって出湯停止操作がされると、ステップ(ST16)でガスバーナ(32)を消火させると共に水弁(10)を閉弁させ、更に、自己保持用出力端子(53)にH信号を出力してスイッチングトランジスタ(62)をOFF状態に復帰させる。
【0024】
尚、ステップ(ST1) (ST2) を実行した時に、操作スイッチ(51)及び第1リミットスイッチ(240) の何れもON状態になっていないと判断された場合は、直ちに制御動作を終了させて初期状態に復帰させる。そして、この状態で再び上記操作スイッチ(51)や第1リミットスイッチ(240) がON状態になると、既述したように制御装置(5) のマイクロコンピュータに再通電されて再び図3の制御が再開される。
【0025】
尚、上記実施の形態では、第1リミットスイッチ(240) と第2リミットスイッチ(241) を用いてダイヤフラム(210) に連設された出力軸(211) の進出移動量を判別できるようにしているが、図4に示すように、水圧応動ガス弁(2) の水圧応動部(21)に連設された出力軸(211) の移動量を検出するポテンショメータ(7) を使用してもよい。
【0026】
又、上記実施の形態では、水圧応動ガス弁(2) の水圧応動部(21)内の滞留水が凍結し始める際の体積膨張を検出する第1リミットスイッチ(240) を設けたが、前記水圧応動部(21)近傍の滞留水の温度または外気温を検知するサーミスタを設け、該サーミスタが凍結危険温度(例えば1℃以下)を検出したときの出力を凍結危険信号として採用し、該凍結危険信号が発生したときには既述した凍結防止動作を実行させてもよい。更に、水回路(1) を構成する配管内にストレーンゲージを配設し、凍結初期に生じる水回路(1) 内のが圧力増加に伴って生じる前記ストレーンゲージの出力変化を利用して前記凍結初期の状態を検出しても良い。
【0027】
又、上記実施の形態では、ガスバーナ(32)やこれで加熱される熱交換器(31)等の組み合わせを水加熱部(3) として採用したが、水回路(1) の通水を加熱する電気ヒータを用いて水加熱部を構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の発明の実施の形態にかかる湯沸器の概略構造図
【図2】図1に示される水圧応動ガス弁(2) の近傍の詳細図
【図3】図1の湯沸器の制御装置(5) に組み込まれたマイクロコンピュータに格納された制御プログラムを説明するフローチャート
【図4】第1リミットスイッチ(240) 第2リミットスイッチ(241) の変形例の説明図
【図5】従来の湯沸器の概略構造図
【図6】図5の湯沸器に用いられている水圧応動ガス弁(2) 部分の詳細図
【符号の説明】
(1) ・・・水回路
(3) ・・・水加熱部
(10)・・・水弁
(27)・・・凍結危険状態検知手段
(28)・・・弁制御手段
(29)・・・水加熱部制御手段
(210) ・・・ダイヤフラム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water heater, and more particularly to a water heater having a function of preventing freezing of a water circuit.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 illustrates a schematic configuration of a water circuit and a gas circuit of a water heater.
A water valve (10) is provided upstream of the water circuit (1), and a water pressure responsive part (21) and a heat exchanger (31) of the water pressure responsive gas valve (2) are provided downstream of the water valve (10). Arranged in order.
[0003]
The gas circuit (33) to the gas burner (32) constituting the water heating unit (3) together with the heat exchanger (31) includes a main valve (34) and the water pressure responsive gas valve ( An output valve (22), which is a component of 2), is disposed, and the output valve (22) opens and closes in conjunction with the water pressure responsive portion (21). The state of the water pressure responsive part (21) is monitored by a limit switch (24), and the limit switch (24) and the water pressure responsive part (21) constitute a water flow switch (25).
[0004]
FIG. 6 shows a specific configuration of the water pressure responsive gas valve (2) and the water flow switch (25).
An output shaft (211) is connected to the diaphragm (210) of the water pressure responsive portion (21) that is deformed by the water pressure change in the water circuit (1), and the output shaft (211) is interlocked with the forward / backward movement. While the output valve (22) in the gas circuit (33) is opened and closed, the limit switch (24) is pushed by the projecting body (212) provided on the output shaft (211), and this is turned ON / OFF It has become.
[0005]
The output of the limit switch (24) is applied to the control device (5) .The control device (5) further includes an ignition device (35) for the gas burner (32), an operation switch (51), and the like. Electrical connection.
In this case, when the operation switch (51) is turned ON, the water valve (10) of the water circuit (1) is opened. When the water valve (10) is opened by opening the water valve (10), the water pressure responsive part (21) of the water pressure responsive gas valve (2) is activated by the water pressure fluctuation at this time, and the output shaft (211 ) Advances, and this opens the output valve (22). On the other hand, when the output shaft (211) moves forward as described above by the operation of the hydraulic pressure response portion (21), the limit switch (24) is moved by the projecting body (212) protruding to the side of the output shaft (211). When pressed, a water flow detection signal is output from the switch. Then, based on the water flow detection signal, the ignition device (35) is actuated and the main valve connected to the gas burner (32) is opened, and the gas burner (32) is ignited and maintained in the combustion state. Thus, the hot water supply operation proceeds.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this kind of water heater, when the inside of the water circuit (1) freezes on a cold winter night or the like, the accumulated water in the water pipe constituting the water circuit (1) expands in volume, and the water pipe Worry about breakage. Further, when the water staying in the primary water chamber (219) of the water pressure responsive part (21) of the water pressure responsive gas valve (2) expands due to freezing, the diaphragm (210) Is deformed and the limit switch (24) is maintained in the on state (pseudo-detection state of water flow). If the operation switch (51) is turned on in this state, water will enter the water circuit (1). There is an inconvenience that the gas burner (32) starts to burn although it does not flow.
[0007]
This application was made in view of such points,
`` A water circuit (1) that becomes water-permeable by opening the water valve (10),
A water heater comprising a water heating section (3) for heating water flowing in the water circuit (1), wherein a water passage pipe constituting the water circuit (1) is broken or a water heating section (3 The problem is to prevent freezing of the water circuit (1) during cold winter nights.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention of
`` Freezing danger state detection means (27) for outputting a freezing danger signal when the water circuit (1) is in a freezing danger state;
It is provided with valve control means (28) for opening the water valve (10) based on the freezing danger signal ”.
[0009]
According to the above means, when the inside of the water circuit (1) is about to freeze, a freezing danger signal is outputted from the freezing danger state detecting means (27), and the water valve (10) is opened by the freezing danger signal and the communication is made. The inside of the water circuit (1) is maintained in the water state, thereby preventing freezing in the water circuit (1).
The invention of
`` The valve control means (28) is to maintain the water valve (10) open for a set time,
There is further provided a water heating unit control means (29) for operating the water heating unit (3) when the water valve (10) is open ''. The temperature in the water circuit (1) near and downstream of the water heating section (3) can be brought to a high temperature state by the generated heat.
[0010]
The invention of
“The freezing danger state detecting means (27) includes a diaphragm (210) stretched so as to be a part of a wall of the water circuit (1), and stagnant water in the water circuit (1). When the diaphragm (210) is deformed due to an increase in pressure in the water circuit (1) at the start of the operation, a switch unit that is turned on to output the freezing danger signal in conjunction with the diaphragm (210) is provided. In this case, when the stagnant water in the water circuit (1) begins to freeze and expands in volume, the diaphragm (210) deforms due to an increase in pressure in the water circuit (1) due to the volume expansion, and the In conjunction with the deformation, the switch section is turned ON and a freezing danger signal is output. Thus, according to the invention of
[0011]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the water circuit (1) can be prevented from freezing in the cold night of winter. Can be prevented. Further, since the inside of the water circuit (1) does not freeze, it is possible to avoid an abnormal state in which the water heating section (3) generates heat while the inside of the water circuit (1) is frozen and water does not flow.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, the water flowing in the water circuit (1) is heated and heated during the freeze prevention operation, so that the freezing can be prevented more reliably.
According to the third aspect of the present invention, the freezing danger state is determined by detecting the volume expansion of the staying water in the water circuit (1) at the beginning of freezing. Therefore, the freezing danger state is determined based on the water temperature of the staying water. Compared with the case where it does, this dangerous state can be detected directly and reliably, and, thereby, a highly accurate control operation can be performed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram of a water circuit, a gas circuit, and a control circuit of a water heater according to an embodiment of the present invention.
A motor-driven water valve (10) is disposed at the upstream end of the water circuit (1), and a water pressure responsive portion (21) of the water pressure responsive gas valve (2) is disposed downstream thereof. The output valve (22) constituting the water pressure responsive gas valve (2) is disposed on the downstream side of the main valve (34) in the gas circuit (33). The interlocking mechanism of the water pressure responsive portion (21) and the output valve (22) is configured in the same manner as that of FIG. 6 described above, but in the water heater of the present embodiment, as shown in FIG. In addition, two first and second limit switches (240) and (241) are turned on and off by a projecting body (212) of an output shaft (211) connected to the diaphragm (210). . In this case, when the stagnant water in the primary water chamber (219) of the water pressure responder (21) starts volume expansion due to freezing, the diaphragm (210) is slightly deformed and the output shaft (211) moves to the left of the figure. Extruded slightly. Specifically, when the vicinity of the primary water chamber (219) starts to freeze, the force pushing the output shaft (211) to the outside against the end surface (211a) of the output shaft (211) resists a spring (not shown). When the acting force pushing out exceeds the spring force, the output shaft (211) is pushed out in the direction. Then, the first limit switch (240) is turned on to output a freezing danger signal. On the other hand, when the water circuit (1) enters a water flow state and a water flow is generated and the diaphragm (210) is greatly deformed, the second limit switch (241) is turned on to output a water flow detection signal. Therefore, in this embodiment, the assembly of the first limit switch (240) and the hydraulic pressure response portion (21) corresponds to the freezing danger state detection means (27) described as the above-mentioned invention specific matter, and The first limit switch (240) corresponds to the switch portion described as the invention specific matter of the invention of
[0014]
On the downstream side of the water pressure responsive gas valve (2) in the water circuit (1), there is a water amount adjustment unit (261) that constitutes a capacity adjustment cock (26) for adjusting the heat generation capacity of the gas burner (32). A gas amount adjusting unit (262) that is provided and interlocked with the water amount adjusting unit (261) is inserted in the vicinity of the gas burner (32) in the gas circuit (33). Then, when the operation handle (263) of the capacity adjustment cock (26) is turned, the water amount adjustment unit (261) is maintained in the fully open state, and the gas amount adjustment unit (262) is moved from the minimum opening to the maximum opening. When the operation handle (263) is further rotated, the water amount adjusting unit (261) changes from the maximum opening to the minimum opening while the gas amount adjusting unit (262) is maintained at the maximum opening. Thus, the hot water supply capacity can be adjusted.
[0015]
In the water circuit (1), on the downstream side of the capacity adjustment cock (26), a heat exchanger (31) constituting the water heating unit (3) and a shower head (37) on the downstream side thereof are provided. .
Electrical components such as the main valve (34) are electrically connected to a control device (5) incorporating a microcomputer, and the control device (5) is disposed in the vicinity of the gas burner (32). An ignition device (35) and a flame detector (39) are electrically connected.
[0016]
The control device (5) is driven by a battery (61), and a circuit connected from the battery (61) to the power supply terminal (52) of the control device (5) has a switching transistor (62). Has been inserted.
The output of the automatic return type push button type operation switch (51) is applied to the base of the switching transistor (62) via a capacitor (55) and an inverting circuit (58), and the operation switch (51) The signal of the output part is directly applied to the control device (5). A discharging diode (57) is inserted between the circuit portion between the capacitor (55) and the inverting circuit and the ground portion. The output of the self-holding output terminal (53) in the control device (5) is applied to the switching transistor (62).
[0017]
The output of the output contact (240a) of the first limit switch (240), which is turned ON / OFF in conjunction with the water pressure responsive part (21) of the water pressure responsive gas valve (2), is switched via an inverting circuit (59). Applied to the base of (62). The output of the output contact (240a) is directly applied to the control device (5), and on the other hand, the ON / OFF operation is performed in conjunction with the water pressure responsive part (21) of the water pressure responsive gas valve (2). The output of the output contact (241a) of the second limit switch (241) is also applied to the control device (5).
[0018]
A control program having the contents shown in the flowchart of FIG. 3 is stored in the microcomputer incorporated in the control device (5). Hereinafter, the actual operation of the water heater will be described with reference to FIGS.
When the operation switch (51) is turned on (the circuit connected to the operation switch (51) is connected to the circuit on the battery (61) side), the capacitor (55) is charged and its inverted signal is inverted to the inversion circuit (58 As a result, the switching
[0019]
When the microcomputer in the control device (5) is started as described above and the control operation according to the flowchart of FIG. 3 is started, first, in step (ST1) (ST2), the operation switch (51) and The output of the first limit switch (240) is examined. That is, the state of the operation switch monitoring terminal (65) and the freeze monitoring terminal (66) to which the output of the output contact (240a) portion of the operation switch (51) and the first limit switch (240) is applied is examined, and the freeze monitoring terminal When the H signal, which is a freezing danger signal, is applied only to (66) (the water pressure responsive part (21) of the water pressure responsive gas valve (2) begins to freeze and the first limit switch (240) is turned on) In the case), the freeze prevention process of step (ST3) to step (ST10) is executed.
[0020]
In step (ST3), the L signal is output from the self-holding output terminal (53) and the switching transistor (62) is maintained in the ON state, whereby power is supplied to the microphone computer of the control device (5). Maintained.
Next, in step (ST4), the water valve (10) is opened. The function unit in the microcomputer that executes the control for opening the water valve (10) corresponds to the invention specific matter of the invention of
[0021]
Next, the gas burner (32) is extinguished by closing the main valve (34) (see step (ST8)), and then the water valve (10) is closed in step (ST9) and step (ST10) Thus, the self-holding output terminal (53) is set to the H state to deactivate the switching transistor (62). Then, the power supply to the microcomputer of the control device (5) is stopped, and the freeze prevention operation is completed.
[0022]
Next, a case where a hot water operation is performed with the operation switch (51) will be described.
When the capacitor (55) is in a charged state immediately after the operation switch (51) is operated, the H signal is applied to the operation switch monitoring terminal (65) for a while. Accordingly, when the operation switch monitoring terminal (65) is in the H state when step (ST1) is executed, it is determined that the operation switch (51) has been turned ON, and steps (ST11) to (ST16) are performed. Hot water supply control is performed.
[0023]
That is, in step (ST11) (ST12), the self-holding output terminal (53) is set to the L state, and then the water valve (10) is opened. In step (13), water enters the water circuit (1). If it is confirmed that the gas has flowed, the gas burner (32) is burned in step (ST14). Then, when step (ST15) is executed and the hot water stop operation is performed by turning on the operation switch (51) again, in step (ST16), the gas burner (32) is extinguished and the water valve (10) is closed, Further, an H signal is output to the self-holding output terminal (53) to return the switching transistor (62) to the OFF state.
[0024]
If it is determined that neither the operation switch (51) nor the first limit switch (240) is in the ON state when step (ST1) (ST2) is executed, the control operation is immediately terminated. Return to the initial state. When the operation switch (51) and the first limit switch (240) are turned on again in this state, the microcomputer of the control device (5) is re-energized and the control of FIG. Resumed.
[0025]
In the above embodiment, the first limit switch (240) and the second limit switch (241) can be used to determine the amount of advance movement of the output shaft (211) connected to the diaphragm (210). However, as shown in FIG. 4, a potentiometer (7) for detecting the amount of movement of the output shaft (211) connected to the water pressure responsive part (21) of the water pressure responsive gas valve (2) may be used. .
[0026]
In the above embodiment, the first limit switch (240) for detecting the volume expansion when the accumulated water in the water pressure responsive part (21) of the water pressure responsive gas valve (2) starts to freeze is provided. A thermistor that detects the temperature of the staying water near the water pressure actuator (21) or the outside air temperature is provided, and the output when the thermistor detects a freezing danger temperature (for example, 1 ° C or less) is used as a freezing danger signal. When the danger signal is generated, the above-described freeze prevention operation may be executed. Further, a strain gauge is disposed in the pipe constituting the water circuit (1), and the freezing is performed by utilizing the change in the output of the strain gauge that occurs as the pressure increases in the water circuit (1) that occurs in the initial stage of freezing. An initial state may be detected.
[0027]
In the above embodiment, the combination of the gas burner (32) and the heat exchanger (31) heated by the gas burner (32) is adopted as the water heating section (3), but the water flow in the water circuit (1) is heated. You may comprise a water heating part using an electric heater.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic structural view of a water heater according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a detailed view of the vicinity of a water pressure responsive gas valve (2) shown in FIG. FIG. 4 is a flowchart for explaining a control program stored in a microcomputer incorporated in the control device (5) of the device. FIG. 4 is an explanatory diagram of a modified example of the first limit switch (240) and the second limit switch (241). ] Schematic structure diagram of a conventional water heater [FIG. 6] Detailed view of the water pressure responsive gas valve (2) used in the water heater of FIG.
(1) ... Water circuit
(3) ・ ・ ・ Water heating unit
(10) ... Water valve
(27) ... Freezing danger state detection means
(28) ... Valve control means
(29) ... Water heating part control means
(210) ・ ・ ・ Diaphragm
Claims (3)
前記水回路(1) 内を流れる水を加熱する水加熱部(3) とを具備する湯沸器であって、
前記水回路(1) 内が凍結危険状態になったときに凍結危険信号を出力する凍結危険状態検知手段(27)と、
前記凍結危険信号に基づいて水弁(10)を開弁させる弁制御手段(28)を具備させた湯沸器。A water circuit (1) that enters a water flow state by opening the water valve (10);
A water heater comprising a water heating section (3) for heating water flowing in the water circuit (1),
A freezing danger state detection means (27) for outputting a freezing danger signal when the water circuit (1) is in a freezing danger state, and
A water heater provided with valve control means (28) for opening the water valve (10) based on the freeze danger signal.
前記水弁(10)が開弁している時に前記水加熱部(3) を作動させる水加熱部制御手段(29)が更に設けられている請求項1の湯沸器。The valve control means (28) is for maintaining the water valve (10) in a valve open state for a set time,
The water heater according to claim 1, further comprising water heating unit control means (29) for operating the water heating unit (3) when the water valve (10) is opened.
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