JP2001050590A - 給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】出湯用熱交換器の保温機能を有する給湯機にお
いて、保温燃焼が不着火の場合、再保温燃焼時の残存燃
料による湯の異常昇温を防止する。 【解決手段】給湯栓２０からの出湯後、熱交換器内温度
検出手段３の検知温度が設定温度以上に低下したなら
ば、一定時間または一定熱量だけバーナー１４を燃焼さ
せ熱交換器Ｑ及びその内部の湯を保温する。保温燃焼時
にバーナー１４が不着火となった場合、後続の保温燃焼
の実行を一時中止し、未燃焼の燃料による過剰燃焼を防
止する。その後、送風装置１６を一定時間動作させて燃
焼室Ｓ内の換気を充分に行い、残存する未燃焼の燃料を
排出してから保温燃焼の中止を解除する。保温燃焼の再
開にあたっては、標準よりもバーナー１４の保温燃焼時
間を短くするか又は燃焼量を少なくする。給湯栓２０か
らの出湯または浴槽Ｙへの給湯のためバーナー１４を燃
焼させたときには、保温燃焼の中止を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石油給湯機，ガス
給湯機等の燃料燃焼式の給湯機に関するものであって、
詳しくは、熱交換器内に停溜している湯を保温するため
の保温燃焼の制御方式の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料燃焼式の給湯機は、一般に、缶体内
で燃料をバーナーで燃やし、その燃焼熱で熱交換器内を
流通する水を加熱して湯を吐出させるものである。とこ
ろで出湯を停止させて燃料の燃焼を終了させたのち、時
間経過と共に熱交換器及びその中に停溜している湯が温
度低下をきたす。それ故、次に給湯機を使用したとき、
水または低温の湯がしばらくの間吐出され、目的とする
温度の湯が吐出されるまでに時間がかかるという問題が
あった。そこで出湯停止後も熱交換器及びその中に停溜
する湯を一定温度以上に保持するための保温手段を備え
た給湯機が、例えば特開平６−１１７６８９号公報，特
開平６−１５９６７１号，特開平７−１６７４９３号公
報などに記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の給湯機にお
ける保温手段は、給湯器の不使用時において熱交換器内
に停溜している湯の温度が所定温度よりも低下したなら
ば、一定時間または一定熱量だけバーナーを燃焼させる
ように設定されている。しかるに、保温のための燃焼を
実行する際に、バーナーに巧く着火できなかった場合、
未燃焼の燃料がそのまま燃焼室内に残存し、引き続き保
温燃焼を再実行したときに、通常よりも熱量が過大とな
り、熱交換器内の湯の異常昇温を招くおそれがあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱交換器内に
停溜している湯の温度低下を検知して保温燃焼を行うよ
うに設定されている燃料燃焼式の給湯機において、保温
燃焼の実行時にバーナーの不着火が発生した場合に起こ
る前記問題の解決手段を提供するものである。本発明に
係る給湯機の基本的な特徴点は、保温燃焼の実行時に不
着火が発生した場合、後続の保温燃焼の実行を一時中止
するように設定したところにある。

【０００５】また本発明は、前記給湯機において、保温
燃焼の実行時に不着火が発生したことにより後続の保温
燃焼を一時中止したのち、保温燃焼の中止を解除する条
件を設定したところに特色を有している。すなわち本発
明は、給湯のための燃焼を実行した場合には保温燃焼の
中止を解除するように設定するか、又は、燃焼室内に残
存する未燃焼の燃料を排出するのに必要な時間だけ送風
装置を動作させてから保温燃焼の中止を解除するように
設定する、という構成を採用した。

【０００６】さらに本発明は、不着火後に保温燃焼を再
開するときの燃焼方式を設定したところに特色を有する
ものである。すなわち、保温燃焼の実行時に不着火が発
生したのち、所定時間だけ送風装置を動作させてから、
標準よりも少ない燃焼時間又は少ない燃焼量で保温燃焼
を再開するよう設定した。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る給湯機Ｋの
一例の構成を概略的に示す図面である。同給湯機Ｋは、
内部が燃焼室Ｓとなされた缶体１７に、１つのバーナー
１４と送風装置１６及び二つの熱交換器Ｐ，Ｑが設けら
れた１缶２水路１バーナー型の石油給湯機Ｋである。前
者の熱交換器Ｐは浴槽用であって、浴槽Ｙとの間で湯水
を循環流通させる循環管路２３が配管されている。後者
の熱交換器Ｑは出湯用であり、給水源からの水を流通さ
せて給湯栓２０へ送給する給湯管路２１が配管されてい
る。給湯管路２１における熱交換器Ｑの上流側２１ａと
下流側２１ｂとは、バイパス管路２２によって短絡接続
されている。また、給湯管路２１の下流側２１ｂと循環
管路２３の上流側２３ａとは分岐給湯管路２４によって
連通接続され、さらに給湯管路２１の上流側２１ａと分
岐給湯管路２４の途中とが通水管路２５によって連通接
続されている。

【０００８】給湯管路２１の上流側２１ａには、水量検
出手段１及び給水温度検出手段２が設けられ、熱交換器
Ｑを通る部分には熱交換器内温度検出手段３が設けら
れ、下流側２１ｂには出湯温度検出手段５，出湯流量調
整手段６，出湯確認手段７が設けられ、バイパス管路２
２にはバイパス流量調整手段４が設けられている。循環
管路２３の上流側２３ａには、浴槽湯温検出手段１０，
循環ポンプ１１，水流スイッチ１２が設けられ、熱交換
器Ｐの出口近くには浴槽給湯温度検出手段１３が設けら
れている。分岐給湯管路２４には浴槽給湯弁８が設けら
れ、通水管路２５には浴槽給水弁９が設けられている。
なお缶体１７内に設けられるバーナー１４には、燃料供
給量調整手段１５を備えた燃料供給管３０が接続されて
おり、缶体１７の上部には、排気口１９を備える消音装
置１８が取り付けられている。

【０００９】前記の如く構成された本発明に係る給湯機
Ｋは、基本機能として、給湯栓２０からの出湯、出湯保
温、浴槽Ｙへの給湯及び給水、浴槽Ｙに貯留された湯水
の加熱（追焚）及び保温機能を有している。そこで、本
発明に基づき新規に付与した過剰燃焼の防止機能の説明
に先立ち、前記基本機能それぞれを発揮させる給湯機Ｋ
の各モードについて説明する。

【００１０】〔出湯モード〕給湯機Ｋの給湯栓２０から
出湯させる場合は、給湯電磁弁８及び給水電磁弁９を閉
とし、図２に破線で示すような流路を形成する。給湯栓
２０を開くことによって給水源から水が給湯管路２１内
へ導入され、水の流通が開始したことを水量検出手段１
及び出湯確認手段７で確認したならば、送風装置１６を
起動させ、次いでバーナー１４を点火させて、出湯用熱
交換器Ｑ内を流通する水を加熱する。加熱されて得られ
る湯は、給湯管路２１の下流側２１ｂに接続した給湯栓
２０から吐出される。給湯栓２０を閉じて出湯を停止さ
せると、水量検出手段１が流量が所定値以下になったこ
とを検知して、燃料供給量調整手段１５が燃料の供給を
停止し、バーナー１４を消火させる。送風装置１６は、
バーナー１４の消火後も一定時間運させてから停止させ
るように設定し、熱交換器Ｑ内の湯が余熱で温度上昇す
るのを防止するのが望ましい。出湯量は、出湯流量調整
手段６によって所望量に調節される。また出湯温度は、
給水温度検出手段２，熱交換器内温度検出手段３、及
び、出湯温度検出手段５によって検出された各温度デー
タと流量とに基づいて、バーナー１４への燃料供給量を
燃料供給量調整手段１５で制御することにより、所望温
度に調整される。なお当該出湯モードにおいて、バーナ
ー１４を燃焼させないように制御すれば、給湯栓２０か
ら水を吐出させることが可能である。

【００１１】ところで一般に、出湯停止直後は熱交換器
Ｑが熱を持っているため、給湯管路２１内に停溜する水
が設定温度よりも加熱される。その結果、出湯停止直後
に再出湯したとき、最初に高温の湯が吐出されるという
現象（オーバーシュート）が生ずる。そしてオーバーシ
ュートにより出湯温度検出手段５の検知湯温が高くなる
ために、バーナー１４の燃焼量が低く制御される結果、
オーバーシュート後、今度は設定温度よりも低温の湯が
吐出されるという現象（アンダーシュート）が生ずる。
このように従来、出湯停止後、あまり時間を置かずに再
出湯したとき、出湯温度がなかなか安定しないという欠
点があった。そこで本実施例の給湯機Ｋは、前記オーバ
ーシュート及びアンダーシュートを次のような手段によ
って解消している。当該給湯機Ｋにおいて、出湯停止
後、所定時間内（例えば５分以内）に再出湯された場
合、バイパス流量調整手段４を動作させてバイパス管路
２２を連通させ、給湯管路上流側２１ａの水を、バイパ
ス流量調整手段４で流入量を調整して、下流側２１ｂへ
流入させる。これにより、熱交換器Ｑ内に停溜して高温
となった湯に水が適量混ざるので、給湯栓２０から吐出
する湯が高温となるオーバーシュートを回避することが
できる。また、出湯温度検出手段５が高温を検出しない
から、バーナー１４の燃焼が抑制されることがなく、依
って低温の湯水が吐出されるアンダーシュートの不具合
も解消される。本例の給湯機Ｋは、このようにして、出
湯温度の変動幅を小さく（例えば±３°Ｃ以内）抑える
ことができる。なお、バイパス流量調整手段４，出湯流
量調整手段６及び燃料供給量調整手段１５をそれぞれ制
御することにより、出湯温度を設定値に調整することが
可能である。

【００１２】〔出湯保温モード〕さらに本発明に係る給
湯機Ｋは、給湯栓２０からの出湯停止後、ある時間範囲
内（例えば１時間程度）は再出湯に備えて、出湯用熱交
換器Ｑ及びその内部の湯を保温する機能を有している。
すなわち給湯栓２０からの出湯後、熱交換器内温度検出
手段３の検知温度が設定温度以上に低下したならば、バ
イパス流量調整手段４を開いてバイパス管路２２を連通
状態としたのち、一定時間または一定熱量だけバーナー
１４を燃焼させる。これにより熱交換器Ｑ及びその内部
の湯を所定温度以上に保持して、再出湯時の湯温の立ち
上がりを速くしている。

【００１３】〔浴槽給湯モード〕浴槽Ｙへ湯を供給して
湯張りをするときは、給湯電磁弁８を開いて（給水電磁
弁９は閉として）図３に示す如き流路を形成する。給湯
電磁弁８及び給水電磁弁９は、通常、リモコン等の制御
装置から遠隔操作される。給湯電磁弁８が開いて給水源
から給湯管路２１内へ水が導入され、管路内に所定流量
以上の水の流通を水量検出手段１で検知したならば、バ
ーナー１４に点火して燃焼を開始する。給湯管路２１内
に導入された水は、最初に出湯用熱交換器Ｑで加熱され
たのち、給湯管路下流側２１ｂから分岐給湯管路２４を
通って、循環管路２３の上流側２３ａに流入する。そし
て、浴槽用熱交換器Ｐでさらに加熱されたのち、循環管
路下流側２３ｂを経由して浴槽Ｙへ供給される。給湯温
度の設定は、流量及び浴槽給湯温度検出手段１３により
検知される湯温に基づき、バーナー１４の燃焼量を制御
することにより調整される。浴槽Ｙへの給湯量の設定
は、水量検出手段１で検出した給水量（積算流量）が設
定値に達するまで、もしくは浴槽Ｙに水位センサー（図
示せず）を取り付け浴槽Ｙの水位が設定値に達するまで
とすればよい。あるいは、使用者が給湯電磁弁８の開閉
操作をすることにより、所望量だけ給湯するようにして
もよい。浴槽給湯の終了は、給湯電磁弁８を閉止するこ
とによりなされ、同時にバーナー１４の消火がなされ
る。バーナー１４の消火後、熱交換器Ｑ内の湯が余熱で
温度上昇するのを防止するため、送風装置１６の運転は
一定時間継続させる。

【００１４】〔浴槽給水モード〕浴槽Ｙの湯温を下げた
い場合や浴槽Ｙに水だけを溜めたい場合は、給水電磁弁
９を開（給湯電磁弁８は閉）として、図４に示す如き流
路を形成する。これにより、給湯管路２１内へ導入され
た水は、通水管路２５を通じて循環管路２３の上流側２
３ａに流入し、浴槽Ｙへ供給される。このとき、バーナ
ー１４を燃焼させず、熱交換器Ｐ内を通過する水を加熱
しないように設定される。浴槽Ｙへの一回の注水量は予
め設定しておいてもよく、使用者が給水電磁弁９を開閉
操作して任意量を注水してもよい。なお、浴槽Ｙに貯留
した湯の温度を下げるために注水した場合は、後述する
図５の循環流路を形成したのち、循環ポンプ１１を一定
時間駆動して、浴槽Ｙ内の湯を撹拌するように設定する
のが望ましい。

【００１５】〔追焚モード〕浴槽Ｙに貯留されている湯
又は水を昇温したい場合は、図５に示すような、浴槽Ｙ
を出て、熱交換器Ｐを通過したのち、浴槽Ｙに戻る循環
流路を形成する。なお図５に示す循環流路は後述する保
温モードでも使用される。はじめに循環ポンプ１１を動
作させて、浴槽Ｙ内の湯水を所定時間（例えば１分間）
だけ予備撹拌し、水流スイッチ１２で浴槽Ｙ内の湯水の
有無を確認すると共に、浴槽湯温検出手段１０で湯水の
温度を検出する。検出温度が設定温度未満であれば、バ
ーナー１４を燃焼させて循環管路２３内を流通する湯水
を熱交換器Ｐで加熱する。そして、浴槽湯温検出手段１
０の検出湯温が設定値に達したならば、バーナー１４の
燃焼を停止させる。なお本例では、バーナー１４の消火
後も引き続き一定時間だけ循環ポンプ１１を駆動させ
て、熱交換器Ｐの余熱により循環管路２３内に残留する
湯が温度上昇するのを防止するように設定されている。
なお最初の予備撹拌後、浴槽湯温検出手段１０で検出さ
れる湯温が設定温度以上の場合は、バーナー１４の着火
を行わずに循環ポンプ１１を停止させ、当該追焚モード
を終了する。

【００１６】〔浴槽保温モード〕浴槽Ｙに貯留した湯を
所定温度以上に保つため、本例の給湯器Ｋは次のような
動作を行うように設定されている。すなわち、一定時間
ごとに図５の循環流路を形成する。そして循環ポンプ１
１を所定時間だけ動作させて予備撹拌したのち、水流ス
イッチ１２で浴槽Ｙ内の湯水の有無を確認すると共に、
浴槽湯温検出手段１０で湯温を検出する。検出温度が設
定温度未満ならば設定温度に達するまで、バーナー１４
を燃焼させ湯水を浴槽用熱交換器Ｐで加熱する。湯温が
設定温度に達したならば、バーナー１４の燃焼を停止さ
せる。バーナー１４の消火後も引き続き一定時間だけ循
環ポンプ１１を駆動を継続し、余熱による熱交換器Ｐ内
の湯の温度上昇を防止する。

【００１７】〔過剰燃焼の防止機構〕前記給湯機Ｋは、
給湯栓２０からの出湯停止後、ある時間範囲内は、再出
湯に備えて出湯用熱交換器Ｑ及びその内部の湯を保温す
る出湯保温機能を有していることは、前に述べたとおり
である（出湯保温モード参照）。本発明に係る給湯機Ｋ
は、保温燃焼時に何らかの原因でバーナー１４が不着火
となった場合、後続の保温燃焼の実行を一時中止して、
未燃焼の燃料による過剰燃焼を防止するように設定され
ているところに特色を有する。また本発明の給湯機Ｋ
は、送風装置１６を一定時間動作させて燃焼室Ｓ内の換
気を充分に行い、残存する未燃焼の燃料を排出してか
ら、保温燃焼の中止を解除するように設定されている。
さらに、保温燃焼を再開するにあたっては、万一、未燃
焼の燃料が残存していた場合に備え、バーナー１４の保
温燃焼時間を標準よりも短い時間とするか、または、バ
ーナー１４への燃料供給量を減らして標準よりも燃焼量
が少なくなるように設定することが望ましい。

【００１８】なお、バーナー１４の不着火の発生により
保温燃焼を一時中止した場合において、給湯栓２０から
の出湯または浴槽Ｙへの給湯のためにバーナー１４を燃
焼させたときには、未燃焼の燃料も同時に燃焼されるの
で、保温燃焼の中止を解除するように設定することがで
きる。

【００１９】本発明の実施形態は、前述のものに限定さ
れない。本発明の実施対象は、石油給湯機のほか、ガス
給湯機であってもよい。また実施例には１缶２水路型の
ものを示したが、１缶１水路型の給湯機であっても保温
燃焼機能を備えるものであれば適用可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る給湯機は、保温燃焼の実行
時にバーナーの不着火が発生した場合に、後続の保温燃
焼を中止するように設定したので、未燃焼の燃料が燃え
ることにより熱交換器内の水が過熱され異常照応するの
を防止することができる。また給湯の実行に伴うバーナ
ーの燃焼により未燃焼の燃料を焼失させたのち、あるい
は、送風装置で未燃焼の燃料を燃焼室から排出したのち
に、保温燃焼の中止を解除するようにしたので、適正な
燃焼環境を提供することができ、依って、保温燃焼の再
実行を正常に行える。さらに、送風装置で未燃焼の燃料
を排出したのち、保温燃焼を再開するにあたり、バーナ
ーの燃焼時間又は燃焼量を標準よりも少なく設定すれ
ば、万一、未燃焼の燃料が残存していたとしても、保温
燃焼の再実行時における異常過熱を抑制することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る給湯機の一例を示す概略構成図
である。

【図２】 本発明に係る給湯機の一例に関するものであ
って、出湯モードを示す概略構成図である。

【図３】 本発明に係る給湯機の一例に関するものであ
って、浴槽給湯モードを示す概略構成図である。

【図４】 本発明に係る給湯機の一例に関するものであ
って、浴槽給水モードを示す概略構成図である。

【図５】 本発明に係る給湯機の一例に関するものであ
って、追焚モード・浴槽保温モードを示す概略構成図で
ある。

【符号の説明】

Ｋ…給湯機 Ｐ…熱交換器（浴槽用） Ｑ…熱交換器
（出湯用）Ｓ…燃焼室 Ｙ…浴槽 １…水量検出手段
２…給水温度検出手段 ３…熱交換器内温度検出手段
４…バイパス流量調整手段 ５… 出湯温度検出手段
６…出湯流量調整手段 ７…出湯確認手段 ８…浴槽給
湯弁 ９…浴槽給水弁 １０…浴槽湯温検出手段 １１
…循環ポンプ １２…水流スイッチ１２ １３…浴槽給
湯温度検出手段 １４…バーナー １５…給量調整手段
１６…送風装置 １７…缶体 １８…消音装置 １９
…排気口 ２０…給湯栓 ２１…給湯管路 ２１ａ…給
湯管路の上流側 ２１ｂ…給湯管路の下流側 ２２…バ
イパス管路 ２３…循環管路 ２３ａ…循環管路の上流側 ２３ｂ…循環管路の下流側
２４…分岐給湯管路 ２５…通水管路 ３０…燃料供給管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器内に停溜している湯の温度低下
   を検知して保温燃焼を行うように設定されている燃料燃
   焼式の給湯機において、保温燃焼の実行時に不着火が発
   生した場合には、後続の保温燃焼の実行を一時中止する
   ように設定されていることを特徴とする給湯機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の給湯機において、保温
   燃焼の実行時に不着火が発生したのち、給湯のための燃
   焼を実行した場合には、保温燃焼の中止を解除するよう
   に設定されている給湯機。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の給湯機において、保温
   燃焼の実行時に不着火が発生したのち、燃焼室内に残存
   する未燃焼の燃料を排出するのに必要な時間だけ送風装
   置を動作させてから、保温燃焼の中止を解除するように
   設定されている給湯機。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の給湯機において、保温
   燃焼の実行時に不着火が発生したのち、所定時間だけ送
   風装置を動作させてから、標準よりも少ない燃焼時間又
   は少ない燃焼量で保温燃焼を再開するように設定されて
   いる給湯機。