JP2001004216A - 給湯保温機能を備えた給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃焼開始時に熱交換器内が極端に冷えている場
合、通常の時間よりも長い時間燃焼させることにより、
立ち上げを早くし、着火回数を低減し、騒音を抑えるよ
うにする。 【解決手段】燃焼を開始する時点で熱交換器１８内の検
出された湯の温度が、予め定めた判定温度以下の場合に
燃焼時間を定常状態よりも長い時間としている。例え
ば、前日の夜に給湯機をＯＦＦにして、翌朝に、給湯機
をＯＮにして燃焼を開始するような場合、つまり、燃焼
開始時に熱交換器１８内が極端に冷えている場合、通常
の燃焼時間では湯温を目的とする温度まで上昇させるこ
とができないので、通常の燃焼時間よりも長い燃焼時間
を設定し、設定温度まで湯の温度を早く上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯栓からの出湯
停止後も熱交換器内の湯の温度を一定の温度範囲内に保
温する給湯保温機能を備えた燃焼式の給湯機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の燃焼式の給湯機としては、ガス
給湯機と石油給湯機が一般的である。これらの燃焼式の
給湯機では、給湯使用後から時間が経過するに連れて給
湯機の熱交換器内の湯が徐々に冷却されて湯温が低下
し、次に使用する場合の出湯開始初期に、冷たい湯が供
給されて使用者が不具合を感じるという問題があった。
そのため、従来では、特開平６−１１７６８９号公報に
記載された技術のように、給湯を停止した後も給湯機の
熱交換器内の湯を一定範囲内の温度に保温するようにし
ている。

【０００３】前記公報掲載の先願の給湯機は、その構成
を示せば図３のブロック図に示す通りであり、燃焼室１
内にバーナー２と熱交換器３とを有し、また燃焼室１へ
空気を供給するためのファン４と排気口５とが設けられ
ている。熱交換器３を通る水通路の入口側には水量検出
手段６が取り付けられており、出口側には出湯温度検出
手段７が取り付けられている。またバーナー２への燃料
供給路の途中には、燃料流量調節弁８が設置され、バー
ナー２の点火は点火装置９の点火プラグ１０によって行
われる。点火状態は、炎検出手段１１により確認され
る。同図において、符号１２は給湯栓、１３は出湯温度
の設定手段、１４は制御装置である。

【０００４】水通路に水が流れ、水量検出手段６が所定
水量以上を検出すると、ファン４が起動され、遅れて燃
料流量調節弁８が開となり、点火装置９によって点火プ
ラグ１０から放電がなされ、燃焼が開始する。火炎が生
じているかは炎検出手段１１によって確認される。加熱
量は、出湯温度を設定手段１２で設定した温度にしべ
く、風量をファン４で制御し、ガス量を燃料流量調節弁
８で制御する。このような状態から水流が停止し、水量
検出手段６が所定水量以下であることを検出すると、燃
料流量調節弁８を閉じ、消火する。ファン４は、消火か
ら一定時間内はファン待機運転（ポストパージ）をし、
一定時間経過後に停止すべく制御されている。これは燃
焼室１の余熱によって熱交換器３内の湯温が必要以上に
上昇することを防止するためである。

【０００５】そして、ファン待機運転中に出湯温度検出
手段７で検出される湯の温度が設定温度以下で、かつそ
の温度変化が下り勾配であることを検出したら点火動作
に入り、炎検出手段１１で火炎を検出してから所定の秒
数間だけ燃焼を行い、再びファン待機運転に戻るように
している。要するに、従来の先願技術は、出湯温度検出
手段７で検出される湯温が、ある値よりも低下したとき
に所定時間だけ点火して燃焼を行い、湯温の低下を防止
するようにしている。以後は、このような要領で給湯機
の熱交換器３内の湯を一定温度範囲内に保温するもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、湯温の温度
低下を検出してある一定時間だけ燃焼を行い、熱交換器
内の湯の温度をある一定範囲内に保温する前記先願技術
では、前日の夜に給湯機をＯＦＦにし、朝に給湯機をＯ
Ｎにした場合、１回の保温燃焼では熱交換器内の湯の温
度が上昇せずに時間を隔てて数回着火させる必要があ
り、設定された湯の温度まで上昇させるのに時間がかか
るとともに着火回数が多いために、着火時の騒音が問題
であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の前記課題
に鑑みてこれを改良除去したものであって、燃焼開始時
に熱交換器内が極端に冷えている場合、通常の時間より
も長い時間燃焼させることにより、立ち上げを早くし、
着火回数を低減し、騒音を抑えることのできる給湯機を
提供せんとするものである。

【０００８】而して、前記課題を解決するために本発明
が採用した請求項１の手段は、熱交換器内の湯の温度を
検出し、給湯停止後に前記熱交換器内の湯の温度がある
温度まで低下したときに保温燃焼を行い、熱交換器内の
湯の温度をある一定の温度範囲内に保温する給湯保温機
能を備えた給湯機において、燃焼を開始する時点で熱交
換器内の検出された湯の温度が、予め定めた判定温度以
下の場合に燃焼時間を定常状態よりも長い時間とするこ
とを特徴とする給湯保温機能を備えた給湯機である。前
日の夜に給湯機をＯＦＦにして、翌朝に、給湯機をＯＮ
にして燃焼を開始するような場合、つまり、燃焼開始時
に熱交換器内が極端に冷えている場合、通常の燃焼時間
よりも長い燃焼時間を設定することにより、設定温度ま
で湯の温度を早く上昇させるようにしている。

【０００９】本発明が採用した請求項２の手段は、前記
燃焼時間は、熱交換器内の検出された湯の温度と、予め
定めた判定温度との温度差に対応した時間である請求項
１に記載の給湯保温機能を備えた給湯機である。熱交換
器内の湯の温度の冷めている温度に応じて燃焼時間を設
定変更することにより、湯の温度を設定温度まで早く上
昇させることが可能である。

【００１０】本発明が採用した請求項３の手段は、前記
燃焼時間で保温燃焼中に、熱交換器内の検出された湯の
温度が予め設定された燃焼停止温度に達した場合は燃焼
を停止する請求項１又は２に記載の給湯保温機能を備え
た給湯機である。冷めている湯を前記請求項１又は２の
手段で、早く設定温度まで加熱上昇させた後は、通常の
保温加熱へ移行するようになる。

【００１１】本発明が採用した請求項４の手段は、前記
判定温度及び燃焼停止温度は、設定された給湯温度に応
じて設定される請求項１〜３のいずれか一つに記載の給
湯保温機能を備えた給湯機である。判定温度と燃焼停止
温度とを給湯温度に応じて設定することにより、湯の温
度変化の幅を一定の範囲内に設定することが可能であ
る。

【００１２】本発明が採用した請求項５の手段は、前記
条件で燃焼停止後、ある時間が経過するまでは、熱交換
器内の検出された湯の温度が燃焼開始温度以下でも保温
燃焼を許可しない請求項１〜４のいずれか一つに記載の
給湯保温機能を備えた給湯機である。これは、燃焼後
は、すぐに湯の温度が上昇せず、そこで再度燃焼させる
と湯温の異常上昇が起きてしまうのでこれを防止するた
めである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成を図面に示
す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りであ
る。図１は、本発明の一実施の形態に係る給湯機の全体
構成を示すブロック図である。同図に示す如く、この給
湯機は、燃焼室１５内に、浴槽１６の追焚きのための熱
交換器１７と、給湯栓１２からの出湯又は浴槽１６への
湯張りのための熱交換器１８と、燃焼用のバーナー１９
と、ファン２０とを有する２缶２水路１バーナー方式の
石油給湯機である。熱交換器１７を通る追焚きのための
浴槽水の循環流路２１には、ふろ温度検出手段２２と、
循環ポンプ２３と、ふろ水流スイッチ２４と、ふろ出湯
温度検出手段２５とが設置されている。ふろ出湯温度検
出手段２５は、浴槽１６へ供給する湯の温度を検出する
ためのものであり、熱交換器１７の出口側に設置されて
いる。

【００１４】一方、熱交換器１８を通る給湯栓流路２６
には、水量検出手段２７と、給水温度検出手段２８と、
熱交換器内の湯温検出手段２９と、出湯温度検出手段３
０と、水量調整手段３１及び給湯確認スイッチ３２が設
置されている。そして、給湯栓流路２６は、熱交換器１
８の上流側と下流側とが、バイパス量調整手段３３を備
えたバイパス流路３４によって連通接続されている。ま
た前記浴槽水の循環流路２１の熱交換器１７の上流側
と、給湯栓流路２６の熱交換器１８の下流側とは、湯張
り電磁弁３５を備えたバイパス流路３６によって連通接
続されている。更に、給湯栓流路２６の熱交換器１８の
上流側と、前記バイパス流路３６の途中とは電磁弁３７
を備えたバイパス流路３８によって連通接続されてい
る。なお、図１において、符号３９はバーナー１９への
燃料供給調整手段、４０は排気口である。

【００１５】このように構成された給湯機において、給
湯栓１２から出湯する場合は、先ず給湯栓１２を開く。
これにより、水量検出手段２７がある一定量以上の水量
を検出し、ファン２０を回転させ、バーナー１９を点火
させて燃焼を開始する。そして、出湯する湯の温度が設
定温度となるように、給水温度検出手段２８と、熱交換
器１８内の湯の温度検出手段２９と、出湯温度検出手段
３０とからの温度信号により、燃料供給手段３９がバー
ナー１９へ供給する燃料の量を制御し、適正な熱量の燃
焼が行われるように調整し、給湯栓１２から設定温度の
お湯が出湯されるようにしている。

【００１６】一方、浴槽１６へ湯張りを行う場合は、給
湯栓１２は閉塞状態にあり、循環ポンプ２３を停止させ
た状態で湯張り電磁弁８を開とし、前記給湯栓１２から
出湯する場合と同じように、熱交換器１８で設定温度の
湯になるように燃焼状態を調整し、設定温度に加熱され
たお湯をバイパス流路３６を通じて循環水流路２１へ供
給し、浴槽１６内へお湯を供給する。そして、水量検出
手段２７又は浴槽内の圧力センサー（図示せず）により
所定量の湯張りが行われたことを検知すると、湯張り電
磁弁３５を閉塞し、バーナー１９の燃焼を停止する。

【００１７】ところで、この実施の形態に係る給湯機で
は、一旦、給湯を停止した後の再使用に際して熱交換器
１８内に残ったお湯及び流路２６内の残留水が冷たくな
らならように保温する給湯保温機能と、浴槽１６への湯
張りが終わった後の浴槽内の湯の温度を一定範囲内にな
るように保温する湯張り保温機能とを有している。給湯
保温の場合は、バイパス流路３４のバイパス量調整手段
３３が開となっており、熱交換器１８内の湯の温度を検
出する検出器２９の温度信号がある温度以下になると、
ファン２０を起動させ、バーナー１９を点火させて燃焼
を行い、検出器２９の温度信号がある温度以上になる
と、燃焼を停止し、熱交換器１８内の湯をある一定範囲
内の温度になるように保温する。

【００１８】一方、湯張り保温の場合は、ある一定時間
毎に循環ポンプ２３を駆動させ、沸き上げ前の撹拌（プ
リポンプ）後、ふろ水流スイッチ２４でふろ水の有無を
チエックし、ふろ温度検出手段２２で浴槽１６内の湯の
温度をチエックする。湯の温度がある温度よりも低くな
っていれば、前記給湯保温機能の場合と同じ要領で、フ
ァン２０を起動させ、バーナー１９を点火させて燃焼を
行い、熱交換器１７を通じて設定温度になるまで沸き上
げを行う。そして、ふろ温度検出手段２２で検出される
浴槽水の温度がある温度以上になると、燃焼を停止し、
浴槽水の温度をある一定範囲内の温度になるように保温
する。沸き上げ後は、一点時間の間だけ循環ポンプ２３
を駆動させ、ポストポンプを行い、熱交換器１７内の余
熱により浴槽水の温度が必要以上に上昇するのを抑制し
ている。

【００１９】このような給湯機においては、前日の夜に
給湯機をＯＦＦにして、翌朝に、給湯機をＯＮにして燃
焼を開始するような燃焼開始時に熱交換器１８内が極端
に冷えている場合に、通常の燃焼時間を設定して燃焼さ
せ、保温燃焼へ移行したとしても目的とする湯の温度ま
で上昇するには保温燃焼のＯＮ，ＯＦＦを頻繁に繰り返
す必要がある。そこで、この実施の形態に係る給湯機で
は、このような熱交換器１８内が極端に冷えている場合
の燃焼時間を通常の燃焼時間よりも長く設定することに
より、設定された湯の温度まで早く上昇させるようにし
ている。

【００２０】図２は、その場合の制御方法を示すタイム
チャートである。朝一番に給湯機をＯＮにして燃焼を開
始するような場合、熱交換器１８内で検出される湯の温
度は予め設定しておいた判定温度よりも遥に低い（温度
差Ａ）温度である。そのため、熱交換器１８内の湯の温
度が判定温度よりも低い場合は、通常の燃焼を行う場合
よりも、長い時間ｔだけ燃焼を行うようにしている。こ
れにより、湯の温度はバーナー１９の停止後もその余熱
により遅れて上昇し、図２に示すようなカーブを描いて
変化する。従って、通常の燃焼時間よりも長く燃焼する
ことにより、湯の温度が極めて低い場合の燃焼開始であ
っても、早く目的とする湯の温度まで上昇させることが
可能である。然る後は、通常の保温燃焼を行えばよい。
すなわち、給湯停止後に熱交換器１８内の湯の温度がＯ
Ｎ動作点まで下がった場合に、バーナー１９を点火して
３〜５秒間の保温燃焼を行い、設定された温度範囲内に
保温する。以後はこれらの動作を繰り返すものである。

【００２１】ところで、前記通常の燃焼時間よりも長い
燃焼時間を設定して燃焼する場合の時間設定は、冷えた
状態から燃焼を開始するときの予め設定された判定温度
と熱交換器１８内の湯温の温度差Ａに応じて設定するよ
うにすれば、目的とする温度までの的確な湯温の上昇を
得ることが可能である。

【００２２】また通常の燃焼時間よりも長い時間を設定
して燃焼している場合にあって、熱交換器１８内で検出
された湯の温度がＯＦＦ点になったときは、燃焼を停止
させるようにしている。これは、ある一定温度まで上昇
した後は、通常の保温燃焼へ移行しても目的とする保温
機能が得られるからである。

【００２３】ところで、本発明は上述した実施の形態に
限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例
えば、前記判定温度及び燃焼停止温度（ＯＦＦ点）は、
設定された給湯温度に応じて設定してもよい。これによ
り、設定された給湯温度を中心にして保温機能が行われ
ることになり、温度差の少ない安定した給湯保温機能を
発揮することが可能である。また冷えた状態から燃焼を
開始し、燃焼停止温度に達して燃焼を停止した後、ある
時間が経過するまでは、熱交換器１８内で検出された湯
の温度が燃焼開始温度（ＯＮ点）以下であっても保温燃
焼を許可しないようにすることが可能である。これは、
燃焼後は、すぐに湯の温度が上昇せず、そこで再度燃焼
させると湯温の異常上昇が起きてしまうのでこれを防止
するためである。なお、熱交換器１８内の湯温の温度を
検出する温度検出手段は、熱交換器１８に取り付ける場
合のみならず、湯温の検出可能な位置であればどこであ
ってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
熱交換器内の湯の温度を検出し、給湯停止後に前記熱交
換器内の湯の温度がある温度まで低下したときに保温燃
焼を行い、熱交換器内の湯の温度をある一定の温度範囲
内に保温する給湯保温機能を備えた給湯機において、燃
焼を開始する時点で熱交換器内の検出された湯の温度
が、予め定めた判定温度以下の場合に燃焼時間を定常状
態よりも長い時間としている。例えば、前日の夜に給湯
機をＯＦＦにして、翌朝に、給湯機をＯＮにして燃焼を
開始するような場合、つまり、燃焼開始時に熱交換器内
が極端に冷えている場合、通常の燃焼時間では湯温を目
的とする温度まで上昇させることができないので、通常
の燃焼時間よりも長い燃焼時間を設定し、設定温度まで
湯の温度を早く上昇させるようにしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る給湯機の全体を示
すブロック図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る給湯機の保温燃焼
の制御例を示すタイムチャートである。

【図３】従来の給湯機の全体を示すブロック図である。

【符号の説明】

１６…浴槽 １８…熱交換器 １９…バーナー ２０…ファン ２９…熱交換器内の湯温検出手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱交換器内の湯の温度を検出し、給湯停止
   後に前記熱交換器内の湯の温度がある温度まで低下した
   ときに保温燃焼を行い、熱交換器内の湯の温度をある一
   定の温度範囲内に保温する給湯保温機能を備えた給湯機
   において、燃焼を開始する時点で熱交換器内の検出され
   た湯の温度が、予め定めた判定温度以下の場合に燃焼時
   間を定常状態よりも長い時間とすることを特徴とする給
   湯保温機能を備えた給湯機。
2. 【請求項２】前記燃焼時間は、熱交換器内の検出された
   湯の温度と、予め定めた判定温度との温度差に対応した
   時間である請求項１に記載の給湯保温機能を備えた給湯
   機。
3. 【請求項３】前記燃焼時間で保温燃焼中に、熱交換器内
   の検出された湯の温度が予め設定された燃焼停止温度に
   達した場合は燃焼を停止する請求項１又は２に記載の給
   湯保温機能を備えた給湯機。
4. 【請求項４】前記判定温度及び燃焼停止温度は、設定さ
   れた給湯温度に応じて設定される請求項１〜３のいずれ
   か一つに記載の給湯保温機能を備えた給湯機。
5. 【請求項５】前記条件で燃焼停止後、ある時間が経過す
   るまでは、熱交換器内の検出された湯の温度が燃焼開始
   温度以下でも保温燃焼を許可しない請求項１〜４のいず
   れか一つに記載の給湯保温機能を備えた給湯機。