JP3141079B2

JP3141079B2 - 給湯装置

Info

Publication number: JP3141079B2
Application number: JP05244911A
Authority: JP
Inventors: 田透鶴; 村浩宗; 山浩樹丸; 田和久東; 川順一石; 上昭司井
Original assignee: 東陶機器株式会社; 日本ユプロ株式会社
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 2001-03-05
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: JPH0798115A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給水管及び給湯管に接
続された給湯側熱交換器と、浴槽水の循環路に接続され
た追焚側熱交換器とが同一の燃焼室内で加熱され、か
つ、加熱時に燃焼用の空気を送給する１缶２水路式の給
湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特公平１−２８３００号公報に
開示されたこの種の給湯装置は、フィンを共用する給湯
側熱交換器及び追焚側熱交換器を、単一の加熱部で加熱
する構成になっている。加熱部はガスを燃焼させるバー
ナと、入力信号に比例したガスを供給する比例弁とを有
し、加熱量に対応した信号をこの比例弁に与えるように
なっている。なお、上記公報に記載されていないが、こ
の種の給湯装置は燃焼用空気を供給するファンを備える
のが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の給湯装
置は、給湯側熱交換器と追焚側熱交換器とがフィンを共
用しているため、追焚側熱交換器を用いて風呂の追焚を
する場合、熱がフィンを介して給湯側熱交換器に伝導し
配管内の滞留水が沸騰に近い状態になることがある。そ
こで、風呂の加熱後に給湯を行うと、沸騰水がシャワー
あるいは蛇管から噴出して危険な場合がある。

【０００４】本来、追焚側熱交換器を用いての風呂の追
焚中は、給湯側熱交換器から沸騰水を供給せずに追焚燃
焼を継続することが望ましい。しかるに、上述した従来
の給湯装置は単一の加熱部しか持たなかったので、沸騰
防止のために追焚燃焼を中止せざるを得ないという問題
があった。

【０００５】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、沸騰を防止しつつ追焚燃焼を継続できる
給湯装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、給水管及び給
湯管に接続された給湯側熱交換器と、浴槽水の循環路に
接続され、給湯側熱交換器とフインを共用する追焚側熱
交換器と、同一の燃焼室内で給湯側熱交換器及び追焚側
熱交換器を加熱する第１及び第２の加熱部と、燃焼室内
に燃焼用空気を供給するファンと、追焚単独使用時に第
１及び第２の加熱部のいずれか一方を燃焼させる単独燃
焼と、両方を燃焼させる同時燃焼とを選択する加熱部選
択手段とを備えたものである。

【０００７】この場合、加熱部選択手段は、単独燃焼選
択時に第１及び第２の加熱部を切り替えるようにする。

【０００８】好ましくは、加熱部は入力信号に比例させ
て加熱量を制御する比例制御手段を備え、この比例制御
手段が比例制御部の下限に到達したとき、加熱部選択手
段が第１及び第２の加熱部の切り替え開始の条件とす
る。

【０００９】また、切り替えは、各加熱部に対応する位
置の給湯側熱交換器の配管温度又は配管内水温をそれぞ
れ検出する第１及び第２の温度検出手段を備え、加熱部
選択手段は燃焼側の温度検出値が所定値を超えた時に加
熱部を切り替える。

【００１０】あるいは、加熱部選択手段を、温度検出値
が所定値を越えた場合、第１の加熱部による単独燃焼か
ら第２の加熱部による単独燃焼に切り替えるとともに、
第２の加熱部による単独燃焼が所定時間経過した場合、
第１の加熱部の単独燃焼に切り替えるよう構成すること
ができる。

【００１１】さらに、第１及び第２の切り替え回数を検
出し、切り替え回数が設定値になった時に、切り替え燃
焼を終了させるカウンタを備えることもできる。

【００１２】

【作用】この発明においては、同一燃焼室内で第１及び
第２の加熱部により給湯側熱交換器及び追焚側熱交換器
を加熱するように講じると共に、追焚単独使用時に第１
及び第２の加熱部のいずれか一方を燃焼させる単独燃焼
と、両方を燃焼させる同時燃焼とを選択するようにした
ので、給湯側熱交換器内の滞留水が沸騰するおそれがあ
る場合、単独燃焼に切り替えることができ、単独燃焼時
においては、ファンが給湯側熱交換器及び追焚側熱交換
器の各々の非加熱部位を冷却し、この冷却作用が、間接
的に給湯側熱交換器の加熱部位の冷却に寄与するため、
給湯側熱交換器の配管内の滞留水の沸騰を防止しつつ追
焚燃焼を継続することができる。

【００１３】また、単独燃焼時に第１及び第２の加熱部
を切り替えることにより、追焚燃焼の継続中にファンに
よって冷却され、加熱部に対応する部位毎に加熱と冷却
とが繰返されるため、給湯側熱交換器の放熱がさらに促
進される。

【００１４】さらに、加熱部の比例制御の下限に到達し
た時に加熱部を切替え開始の条件とすれば、消火させる
ことなく追焚燃焼を継続することができるため、浴槽水
の沸き上げが迅速に行なわれる。

【００１５】また、加熱部に対応する位置の検出温度が
それぞれ所定の温度になる毎に切り替えるようにすれ
ば、給湯側熱交換器の滞留水の沸騰を確実に防止するこ
とができる。

【００１６】一方、加熱部選択手段を、温度検出値が所
定値を越えた場合、第１の加熱部による単独燃焼から第
２の加熱部による単独燃焼に切り替えるとともに、第２
の加熱部による単独燃焼が所定時間を経過した場合、第
１の加熱部の単独燃焼に切り替えるようにすれば、第２
の加熱部から第１の加熱部への切り替えの際には温度検
出手段を用いないため、第２の加熱部に対する温度検出
手段が不要となり、温度検出手段を複数個設ける必要が
ない。

【００１７】さらに、切り替え燃焼の周期は、給湯側熱
交換器の滞留水温度が上昇するにしたがって短くなるも
のであるが、切り替え回数が設定値になった時、すなわ
ち、切り替え周期が短くなった時に、切り替え燃焼を終
了させるようにすれば、短い周期での加熱部切り替えを
防止することができ、開閉弁等の耐久性を損なうことが
ない。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例の概略構成図で
ある。同図において、缶体１はフィン２を共用する給湯
側熱交換器３及び追焚側熱交換器４を備えている。この
うち、給湯側熱交換器３は入水路５及び出湯管６に接続
されており、出湯管６の端末には出湯栓７が設けられて
いる。また、追焚側熱交換器４は、浴槽８の水を循環さ
せる循環水路９に接続されており、循環水路９の途中に
は、湯を強制的に循環させる循環ポンプ10が設けられて
いる。

【００１９】また、給湯側熱交換器３及び追焚側熱交換
器４を加熱するために、互いに同一定格の第１バーナ11
及び第２バーナ12を備えている。これら、第１バーナ11
及び第２バーナ12は、それぞれ第１開閉弁13及び第２開
閉弁14を介して、ガスの供給量を制御する比例弁15に共
通接続されている。また、第１バーナ11及び第２バーナ
12の燃焼室内に燃焼空気を送り込むファン16、両バーナ
を点火する点火器17、その点火状態を検出、維持するフ
レームロッド18を備えている。なお、本発明にいう加熱
部とはバーナと開閉弁を併せたものをいう。

【００２０】一方、循環ポンプ10、第１開閉弁13、第２
開閉弁14、比例弁15及びファン16を制御するために制御
部100 が設けられると共に、入水路５の給水温度Ｔ_cを
検出する入水温度検出部21、出湯管６の出湯温度Ｔ_hを
検出する出湯温度検出部22、出湯流量Ｑを検出する流量
検出部23、循環水路９へ出る浴槽の戻り温度Ｔ_fを検出
する出口温度検出部24、第１バーナ11に対応する位置の
給湯側熱交換器３の配管温度又は配管内水温Ｔ_z1を検出
する第１熱交温度検出部25、及び第２バーナ12に対応す
る位置の給湯側熱交換器３の配管温度又は配管内水温Ｔ
_z2を検出する第２熱交温度検出部26とが設けられ、これ
ら各検出部の出力信号が制御部100 に取込まれている。
また、制御部100 には浴槽８の追焚を指令する追焚スイ
ッチ31、出湯温度の設定値Ｔ_sを出力する出湯温度設定
部32、及び風呂温度の設定値Ｔ_fsを出力する浴槽温度設
定部33がそれぞれ制御部100 に接続されている。

【００２１】図２は制御部100 の詳細な構成を示すブロ
ック図である。同図において、追焚開始指令出力手段10
1 は追焚スイッチ31のオン操作信号を入力して追焚開始
指令を出力するもので、この追焚開始指令に応じて点火
制御手段102 が点火器17（図１）を動作させることにな
る。

【００２２】また、追焚開始指令が出力されたとき、出
口温度検出部24で検出される浴槽の戻り温度Ｔ_fに基い
て初期加熱量演算手段103 が初期加熱量Ｆ₀を演算する
一方、風呂温度設定部33の風呂温度の設定値Ｔ_fsと検出
された風呂の戻り温度Ｔ_fとに基いて沸上げ検出手段10
4 が風呂の沸き上げを検出し、さらに、第１の熱交温度
検出部25、第２熱交温度検出部26でそれぞれ検出された
熱交換器の配管温度又は配管内水温Ｔ_z1，Ｔ_z2のいずれ
か一方（以下、熱交温度Ｔ_zという）に基いて、ＰＩ制
御手段105 がＰＩ演算を実行してＰＩ制御量Ｆ_Bを演算
するようになっている。

【００２３】さらに、加熱部選択手段106 は、加熱部選
択手段106 から沸き上げ検知信号が出力されていない時
に、初期加熱量Ｆ₀に応じて第１及び第２の加熱部の両
方を選択したり、いずれか一方を選択したりすると共
に、いずれか一方を選択した場合にはモード設定手段10
7 で設定されたモードで第１及び第２の加熱部を順次選
択するものである。そして、各選択信号によって第１開
閉弁制御手段108 が第１開閉弁13（図１）を制御し、第
２開閉弁制御手段109 が第２開閉弁14（図２）を制御す
ることになる。

【００２４】さらにまた、合成手段110 は、初期加熱量
演算手段103 で演算された初期加熱量Ｆ₀とＰＩ制御手
段105 で演算されたＰＩ制御量Ｆ_Bとを加算して加熱量
Ｆを出力するもので、比例弁制御手段111 は加熱部選択
手段106 から加熱部選択信号が出力されたことを条件に
して、加熱量Ｆに従って比例弁15を制御するものであ
る。

【００２５】なお、モード設定手段107 は、同時燃焼に
おいて加熱量Ｆが比例弁15の最小比例制御限度、すなわ
ち、最小開度Ｆ_12minに到達した時、及び、第１バーナ
11の単独燃焼において加熱量Ｆが比例弁15の最小比例制
御限度、すなわち、最小開度Ｆ_1minに到達した時に切り
替え燃焼モードを設定するものである。

【００２６】上記のように構成された本実施例の動作に
ついて、以下に説明する。先ず、浴槽８に湯張りをする
べく出湯温度設定部32によって適切な温度を設定すると
温度設定値Ｔ_sが制御部100 に加えられ、出湯栓７が開
かれた段階で制御部100 は第１開閉弁13及び／又は第２
開閉弁14と比例弁15を開くと共に、ファン16及び点火器
17を起動させる。この場合、制御部100 は出湯温度設定
部32による温度設定値Ｔ_s、入水温度検出部21によって
検出された給水温度Ｔ_c、出湯温度検出部22によって検
出された出湯温度Ｔ_h、流量検出部23によって検出され
た出湯流量Ｑに基いて加熱量Ｆを演算し、この加熱量Ｆ
が得られるように、加熱部の選択並びに比例弁15の制御
を実行する。なお、加熱量の演算については各種提案さ
れて公知であるのでその説明を省略する。その後、浴槽
８の湯量が所定値になって出湯栓７が閉じられた段階
で、制御部100 は比例弁15を閉じると共に、第１開閉弁
13及び第２開閉弁14を閉じて湯張りの制御を終了する。

【００２７】次に、浴槽８に溜められた水又は暖水を適
切な温度に加熱するべく、追焚スイッチ31をオン操作す
ると共に、風呂温度設定部33によって湯温を設定する
と、制御部100 が循環ポンプ10を起動して浴槽水を循環
させ、さらに、風呂温度の設定値Ｔ_fsと出口温度検出部
24によって検出された浴槽の戻り温度Ｔ_fとに基づき加
熱量Ｆを演算し、この加熱量Ｆが得られるように、加熱
部の選択並びに比例弁15及び点火器17の制御を実行し、
同時にファン16を起動する。

【００２８】図２はかかる事態に対処する制御部100 の
機能ブロック図であり、以下にその動作を説明する。

【００２９】追焚スイッチ31（図１）のオン操作に応じ
て追焚開始指令出力手段101 は追焚開始指令を出力し、
点火制御手段102 、初期加熱量演算手段103 及び加熱部
選択手段106 に与える。点火制御手段102 は追焚開始指
令に応じて点火器17（図１）を作動させる。また、追焚
開始指令に応じて初期加熱量演算手段103 は出口温度検
出部24で検出される浴槽の戻り温度Ｔ_fに基いて初期加
熱量Ｆ₀を演算する。さらに、追焚開始指令が加えられ
たことを条件に、加熱部選択手段106 は初期加熱量Ｆ₀
に対応して第１及び第２の加熱部のいずれか一方を燃焼
させる単独燃焼又は、両方を燃焼させる同時燃焼を選択
する。

【００３０】なお、沸上げ検出手段104 は戻り温度Ｔ_f
と風呂温度の設定値Ｔ_fsとを比較しており、Ｔ_f＞Ｔ_fs
になったときに沸き上げ信号を加熱部選択手段106 に与
える。このとき、加熱部選択手段106 は加熱部の選択を
中止するため、第１開閉弁制御手段108 及び第２開閉弁
制御手段109 はそれぞれ第１開閉弁13及び第２開閉弁14
を閉じて消火する。

【００３１】一方、第１の熱交温度検出部25、第２熱交
温度検出部26のいずれか一つで検出された熱交温度Ｔ_z
と内部設定された基準値との偏差に対して、ＰＩ制御手
段105 がＰＩ演算を実行してＰＩ制御量Ｆ_Bをする。こ
れに応じて合成手段110 は初期加熱量演算手段103 で演
算された初期加熱量Ｆ₀とＰＩ制御手段105 で演算され
たＰＩ制御量Ｆ_Bとを加算して加熱量Ｆを出力し、モー
ド設定手段107 及び比例弁制御手段111 に与える。比例
弁制御手段111 は、加熱部選択手段106 から加熱部選択
信号が出力されたことを条件にして、加熱量Ｆが得られ
るように比例弁15を制御する。また、モード設定手段10
7 は加熱量Ｆに基いて単独燃焼時の燃焼モードを第１切
り替え燃焼モード及び第２切り替え燃焼モード（詳細を
後述する）のいずれかに設定する。よって、加熱部選択
手段106 は単独燃焼時に、これらの切替え燃焼モードに
従って第１及び第２開閉弁制御手段に交互に選択信号を
加える。

【００３２】図３、図４及び図５はこれら制御部の機能
をマイクロコンピュータに持たせた場合の処理手順を示
すフローチャートである。以下、このフローチャートに
従って、追焚制御時の詳細な動作を説明する。

【００３３】先ず、ステップ121 で追焚開始指令の有無
を判定し、追焚開始指令がなければそのまま処理を終了
するが、追焚開始指令があればステップ122 で第１バー
ナ11及び第１開閉弁13でなる第１の加熱部を選択して第
１開閉弁13を開き、同時に点火動作をする。続いて、ス
テップ123 で風呂戻り温度Ｔ_fに基いて初期加熱量Ｆ₀
を演算する。

【００３４】次に、初期加熱量Ｆ₀が、第１及び第２の
加熱部の両方を燃焼させた場合の最小加熱量Ｆ_12minよ
り小さいか否かを判定し、小さいと判定した場合、すな
わち、Ｆ₀＜Ｆ_12minであればステップ132 以下の処理
を実行し、小さくない場合、すなわち、Ｆ₀≧Ｆ_12min
であればステップ125 以下の処理を実行する。ステップ
125 においては第２バーナ12及び第２開閉弁14でなる第
２の加熱部を選択して第２開閉弁13を開き、ステップ12
6 では給湯側熱交換器温度Ｔ_zに基づきＰＩ制御量Ｆ_B
を演算し、続くステップ127 で初期加熱量Ｆ₀とＰＩ制
御量Ｆ_Bとを加算して加熱量Ｆを演算する。また、ステ
ップ128 にて第１、第２両バーナを同時燃焼させた状態
で加熱量Ｆが得られるように比例弁の開度を制御する。

【００３５】次に、加熱量Ｆが第１，２バーナを同時燃
焼させた場合の比例弁15の最小開度Ｆ_12minより小さい
か否かを判定し、小さいと判定した場合、すなわち、Ｆ
＜Ｆ_12minであればステップ138 以下の処理を実行し、
小さくない場合、すなわち、Ｆ₀≧Ｆ_12minであればス
テップ130 以下の処理を実行する。ステップ130 では風
呂戻り温度Ｔ_fが風呂温度の設定値Ｔ_fsより大きいか否
かを判定し、大きい場合、すなわち、Ｔ_f＞Ｔ_fsであれ
ばステップ131 にて消火の処理を実行して処理を終了
し、反対に、風呂戻り温度Ｔ_fが風呂温度の設定値Ｔ_fs
より大きくないとき、すなわち、Ｔ_f≦Ｔ_fsであればス
テップ126 以下の処理を繰返して実行する。

【００３６】一方、Ｆ₀＜Ｆ_12minであるときに実行す
るステップ132 では、風呂戻り温度Ｔ_fが風呂温度の設
定値Ｔ_fsより大きいか否かを判定し、大きい場合、すな
わち、Ｔ_f＞Ｔ_fsであればステップ131 にて消火の処理
を実行して処理を終了し、反対に、風呂戻り温度Ｔ_fが
風呂温度の設定値Ｔ_fsより大きくないとき、すなわち、
Ｔ_f≦Ｔ_fsであればステップ133 以下の処理を実行す
る。そこで、ステップ133 では給湯側熱交換器温度Ｔ_z
に基づきＰＩ制御量Ｆ_Bを演算し、続くステップ134 で
初期加熱量Ｆ₀とＰＩ制御量Ｆ_Bとを加算して加熱量Ｆ
を演算する。また、ステップ135 にて第１バーナを単独
燃焼させた時に加熱量Ｆが得られるように比例弁の開度
を制御する。

【００３７】次に、加熱量Ｆが第１バーナを単独燃焼さ
せた場合の比例弁15の最小開度Ｆ_1m _inより小さいか否か
を判定し、小さいと判定した場合、すなわち、Ｆ＜Ｆ
_1minであればステップ137 の第２切り替え燃焼モード処
理を実行して処理を終了し、小さくない場合、すなわ
ち、Ｆ₀≧Ｆ_1minであればステップ132 以下の処理を繰
返して実行する。

【００３８】また、Ｆ＜Ｆ_12minであるときに実行する
ステップ138 では第１の切り替え燃焼モード処理を実行
した後、ステップ139 にて第２開閉弁を閉じて、ステッ
プ132 以下の処理を実行することになる。

【００３９】以下、図４に従って第１の切り替え燃焼モ
ードの処理を説明する。この処理は第１、２バーナを同
時燃焼させたときに、加熱量Ｆが第１，２バーナを同時
燃焼させた場合の最小加熱量Ｆ_12minより小さくなった
時に実行するもので、ステップ141 で第２開閉弁を閉
じ、ステップ142 では第１バーナ11の上方に設置された
第１熱交温度検出部25による熱交温度Ｔ_z1が上昇したか
否か、すなわち、沸騰点に近い基準値を超えたか否かを
判定し、超えておればステップ154にて消火の処理を実
行して前述のステップ139 の処理（図３）に移り、反対
に、熱交温度Ｔ_z1が基準値を超えていなかった場合には
ステップ143 にて第１バーナ11の単独燃焼で所定熱量Ｆ
₁になるように比例弁開度を一定に制御する。

【００４０】次に、ステップ144 では再び第１バーナ11
の上方に設置された第１熱交温度検出部25による熱交温
度Ｔ_z1が上昇したか否か、すなわち、基準値を超えたか
否かを判定し、超えておればステップ145 で第２開閉弁
を開き、これに続いて、ステップ146 で第１開閉弁を閉
じて、ステップ147 以下の処理を実行し、熱交温度Ｔ_z1
が基準値を超えていない場合には、ステップ153 で風呂
戻り温度Ｔ_fが風呂温度の設定値Ｔ_fsより大きいか否か
を判定し、大きい場合、すなわち、Ｔ_f＞Ｔ_fsであれば
ステップ154 の消火処理を実行して前述のステップ139
（第３図）の処理に移り、反対に、風呂戻り温度Ｔ_fが
風呂温度の設定値Ｔ_fsより大きくないとき、すなわち、
Ｔ_f≦Ｔ_fsであればステップ143 の処理に戻る。

【００４１】次に、ステップ147 では第２バーナ12の上
方に設置された第２熱交温度検出部26による熱交温度Ｔ
_z2が上昇したか否か、すなわち、基準値を超えたか否か
を判定し、超えておればステップ154 にて消火の処理を
実行して前述のステップ139（第３図）の処理に移り、
反対に、熱交温度Ｔ_z2が基準値を超えていなかった場合
にはステップ148 にて第２バーナ12の単独燃焼で所定熱
量Ｆ₂になるように比例弁開度を一定に制御する。

【００４２】次に、ステップ149 では再び第２バーナ11
の上方に設置された第２熱交温度検出部25による熱交温
度Ｔ_z2が上昇したか否か、すなわち、基準値を超えたか
否かを判定し、超えておればステップ150 で第１開閉弁
を開き、続いて、ステップ151 では第１の切り替え燃焼
モードにおける第１開閉弁の閉、開動作の回数を計数す
るカウンタのカウント値をインクリメント（＋１）して
ステップ152 の処理に移り、反対に、熱交温度Ｔ_z2が基
準値を超えていない場合には、ステップ155 で風呂戻り
温度Ｔ_fが風呂温度の設定値Ｔ_fsより大きいか否かを判
定し、大きい場合、すなわち、Ｔ_f＞Ｔ_fsであればステ
ップ154 の消火処理を実行して前述のステップ139 （第
３図）の処理に移り、風呂戻り温度Ｔ_fが風呂温度の設
定値Ｔ_fsより大きくないとき、すなわち、Ｔ_f≦Ｔ_fsで
あればステップ148 の処理に戻る。

【００４３】次に、ステップ152 ではカウンタのカウン
ト値が予め設定された値ＭaXを超えたか否かを判定し、
超えていなければステップ141 以下の処理に戻り、超え
ていた場合には前述のステップ139 （第３図）の処理に
移る。

【００４４】この第１の切り替え燃焼制御モードは、加
熱量Ｆが第１、第２バーナを同時燃焼させた場合の比例
弁15の最小開度Ｆ_12minより小さく、かつ風呂戻り温度
Ｔ_fが風呂温度の設定値Ｔ_fsより大きくない時に、第
１、２バーナを交互に単独燃焼させると共に、それぞれ
一定の比例弁開度Ｆ₁，Ｆ₂に維持し、対応する位置の
熱交温度Ｔ_z1，Ｔ_z2が所定値を超えた時に燃焼中のバー
ナから消火中のバーナへの切り替え制御を実行すること
に他ならず、これによって、給湯側熱交換器３内の滞留
水を沸騰させることなく、追焚燃焼を継続できる。

【００４５】以下、図５に従って第２の切り替え燃焼モ
ードの処理を説明する。この処理は第１バーナを単独燃
焼させたときに、加熱量Ｆが第１バーナを単独燃焼させ
た場合の比例弁15の最小開度Ｆ_1minより小さくなった時
に実行するもので、ステップ161 で第２開閉弁を閉じ、
ステップ162 では第１バーナ11の上方に設置された第１
熱交温度検出部25による熱交温度Ｔ_z1が制御部100 の内
部に予め設定された沸騰点に近い基準値を超えたか否か
を判定し、超えておればステップ174 にて消火の処理を
実行して処理を終了し、反対に、熱交温度Ｔ_z1が基準値
を超えていなかった場合にはステップ163 にて第１バー
ナ11の単独燃焼で比例弁開度を最小値に保つ開度一定制
御を行う。

【００４６】次に、ステップ164 では再び第１バーナ11
の上方に設置された第１熱交温度検出部25による熱交温
度Ｔ_z1が基準値を超えたか否かを判定し、超えておれば
ステップ165 で第２開閉弁を開き、これに続いて、ステ
ップ166 で第１開閉弁を閉じて、ステップ167 以下の処
理を実行し、熱交温度Ｔ_z1が基準値を超えていない場合
には、ステップ174 で風呂戻り温度Ｔ_fが風呂温度の設
定値Ｔ_fsより大きいか否かを判定し、大きい場合、すな
わち、Ｔ_f＞Ｔ_fsであればステップ175 の消火処理を実
行して処理を終了し、反対に、風呂戻り温度Ｔ_fが風呂
温度の設定値Ｔ_fsより大きくないとき、すなわち、Ｔ_f
≦Ｔ_fsであればステップ163 の処理に戻る。

【００４７】次に、ステップ167 では第２バーナ12の上
方に設置された第２熱交温度検出部26による熱交温度Ｔ
_z2が制御部100 の内部に予め設定された沸騰点に近い基
準値を超えたか否かを判定し、超えておればステップ17
5 にて消火の処理を実行して処理を終了し、反対に、熱
交温度Ｔ_z2が基準値を超えていなかった場合にはステッ
プ168 にて第２バーナ12の単独燃焼で比例弁開度を最小
値に保つ開度一定制御を行う。

【００４８】次に、ステップ169 では再び第２バーナ11
の上方に設置された第２熱交温度検出部25による熱交温
度Ｔ_z2が基準値を超えたか否かを判定し、超えておれば
ステップ170 で第１開閉弁を開き、続いて、ステップ17
1 で第２の切り替え燃焼モードにおける第１開閉弁の
閉、開動作の回数を計数するカウンタのカウント値をイ
ンクリメント（＋１）してステップ172 の処理に移り、
反対に、熱交温度Ｔ_z2が基準値を超えていない場合に
は、ステップ176 で風呂戻り温度Ｔ_fが風呂温度の設定
値Ｔ_fsより大きいか否かを判定し、大きい場合、すなわ
ち、Ｔ_f＞Ｔ_fsであればステップ175 の消火処理を実行
して処理を終了し、風呂戻り温度Ｔ_fが風呂温度の設定
値Ｔ_fsより大きくないとき、すなわち、Ｔ_f≦Ｔ_fsであ
ればステップ168 の処理に戻る。

【００４９】次に、ステップ172 ではカウンタのカウン
ト値が予め設定された値ＭaXを超えたか否かを判定し、
超えていなければステップ161 以下の処理に戻り、超え
ていた場合には前述のステップ173 の処理を実行してそ
の後、処理を終了する。

【００５０】この第２の切り替え燃焼制御モードは、風
呂戻り温度Ｔ_fが風呂温度の設定値Ｔ_fsより大きくない
時に、第１、２バーナを交互に単独燃焼させると共に、
それぞれ最小の比例弁開度に維持し、対応する位置の熱
交温度Ｔ_z1，Ｔ_z2が所定値を超えた時に燃焼中のバーナ
から消火中のバーナへの切り替え制御を実行することに
他ならず、これによって、給湯側熱交換器３内の滞留水
を沸騰させることなく、追焚燃焼を継続できる。

【００５１】因みに、第２の切り替え燃焼モードの処理
を機能ブロックで示すと図６に示した如く、沸上げ検出
手段104 、加熱部選択手段106 、モード設定手段107 、
第１開閉弁制御手段108 、第２開閉弁制御手段109 、比
例弁制御手段111 、切り替え要否判断手段112、及びカ
ウンタ113 によって表現することができる。ここで、切
替え要否判断手段112 には、予め設定された熱交温度の
上昇を判定する閾値Ｔ_zs、第１熱交温度検出部25の検出
温度Ｔ_z1、第２熱交温度検出部26の検出温度Ｔ_z2、及び
加熱部選択手段106 からの選択状態信号とが加えられ
る。そして、切替え要否判断手段112 は選択状態が第
１，２バーナの同時燃焼から第１バーナのみの単独燃焼
に移行した場合にはモード設定手段107 に第１の切り替
え燃焼モードを設定せしめ、反対に、第１バーナの選択
中に加熱量Ｆが比例弁15の最小開度Ｆ_1minより小さくな
った場合に第２の切り替え燃焼モードを設定せしめる。
また、第１バーナ11の単独燃焼中に第１熱交温度検出部
25の検出温度Ｔ_z1が閾値Ｔ_zsを超えたときに第１バーナ
11が設置された部位の上方の給湯側熱交換器３の配管温
度又は配管内水温が上昇したものと判定して第１バーナ
11から第２バーナ12に選択状態を変更し、反対に、第２
バーナ12の単独燃焼中に第２熱交温度検出部26の検出温
度Ｔ_z2が閾値Ｔ_zsを超えたときに第２バーナ11が設置さ
れた部位の上方の給湯側熱交換器３の配管温度又は配管
内水温が上昇したものと判定して第２バーナ12から第１
バーナ11に選択状態を変更する。

【００５２】また、カウンタ113 は第１バーナ11に対応
する第１開閉弁13の閉、開回数、すなわち、第１バーナ
11と第２バーナ12と切り替え回数を検出してその回数が
設定値になった時にそれぞれ切り替え燃焼モードを終了
する指令をモード設定手段107 に与え、加熱部選択手段
106 は切り替え燃焼モード指令の消失に応じて、加熱量
に応じた単独燃焼あるいは同時燃焼の選択制御を実行す
る。

【００５３】図７は第１熱交温度検出部25の構成を示し
たもので、配管温度を検出する場合には同図(a) に示す
ように、サーミスタＴｚを配管の外表面に取り付ければ
良く、配管内水温を検出する場合には、同図(b) に示す
ように、熱交換器の配管を貫通するように、先端にサー
ミスタＴｚを装着した小径のパイプを挿入すれば良い。

【００５４】図８は第１バーナ11及び第２バーナ12の上
方の給湯側熱交換器３の温度変化を示したものである。
ここで、第１バーナが選択されると制御系の特性によっ
て決まる時間だけ遅延してその上方における給湯側熱交
換器３の配管温度又は配管内水温が上昇する。その温度
が設定値Ｔ_zsを超えると、第２のバーナが切り替え選択
され、同じく制御系の特性によって決まる時間だけ遅延
してその上方における給湯側熱交換器３の配管温度又は
配管内水温が上昇する。また、その温度が設定値Ｔ_zsを
超えると、第１のバーナが切り替え選択され、以下、同
様な動作が繰り返される。しかして、追焚側熱交換器４
を使用する風呂の追焚中に、ファンの送風によって給湯
側熱交換器３が冷却されたとしても、その配管温度又は
配管内水温を所定値Ｔ_zsに保持することができ、これに
よって、給湯滞留水が沸騰し難くなるという問題を解決
することができる。

【００５５】なお、上記実施例では第１バーナ11、第２
バーナ12の各上方の給湯側熱交換器３の配管温度又は配
管内水温が所定値Ｔ_zsを超えた時にバーナの選択状態を
切り替えているが、より簡便な方法としては、タイマに
設定した所定時間が経過する毎にバーナの選択状態を切
り替えるようにしても良い。

【００５６】第２の切り替え燃焼モードにおいて、温度
検出手段を第１の熱交温度検出部25のみにした場合の実
施例を図９のフローチャートに示す。

【００５７】図９において、ステップ161 〜166,168,17
0 〜176 については、図５のフローチャートと同一であ
り、ステップ162 の次にステップ177 を有する点、ステ
ップ167 に代えてステップ178,179 を有する点、ステッ
プ169 に代えてステップ180を有する点で図５のフロー
チャートと相違する。

【００５８】図９における図５と同一のステップについ
ては既に説明したので、図５と相違するステップを中心
に説明する。

【００５９】まず、ステップ161,162 で第１の加熱部に
よる単独燃焼を開始すると、ステップ177 で第１タイマ
をスタートさせ、その後、ステップ164 で第１の加熱部
による単独燃焼を終了し、第２の加熱部による単独燃焼
を開始すると、ステップ179で第１タイマの経過時間ｔ1
を記憶し、ステップ180 で第２タイマをスタートさせ
る。

【００６０】ここで、記憶されたタイマの経過時間ｔ1
は、第１の加熱部による単独燃焼の開始から終了までの
継続時間である。

【００６１】次に、ステップ180 で第２タイマの設定時
間ｔ2 を、第１の加熱部による単独燃焼継続時間ｔ1 を
１／ａ倍した時間（ａ＞１）、すなわち、ｔ1 より短い
時間に設定し、ステップ181 で第２タイマの経過時間と
第２タイマの設定時間ｔ2 を比較し、経過時間がｔ2 以
内ならステップ176 に進み、経過時間がｔ2 を超えたな
らステップ170 に進み第２の加熱部による単独燃焼を終
了する。

【００６２】この実施例では、第２の加熱部の上方の給
湯側熱交換器の滞留水の温度を検出しないため、第２の
加熱部による単独燃焼中に第２の加熱部上方の給湯側熱
交換器の滞留水が沸騰する可能性があるが、第２の加熱
部による単独燃焼は、第１の加熱部による単独燃焼中に
沸騰を起こさなかった実績時間ｔ1 より短い設定時間ｔ
2 だけ行われるため、第２の加熱部による単独燃焼中の
沸騰の可能性は低い。

【００６３】また、切り替え燃焼を継続し、第１の加熱
部の単独燃焼時の実績温度ｔ1 が小さくなると、それに
応じて設定時間ｔ2 を小さくすることができるため、第
２の加熱部による単独燃焼中の沸騰の可能性を低く保つ
ことができる。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明により明らかな如く本発明に
よれば、追焚単独燃焼中に第１及び第２の加熱部のいず
れか一方を燃焼させる単独燃焼と、両方を燃焼させる同
時燃焼とを選択するようにしたので、追焚側熱交換器を
用いて風呂の追焚を行う際に給湯側熱交換器内の滞留水
を沸騰させることなく追焚燃焼を継続できる。

【００６５】また、単独燃焼時に第１及び第２の加熱部
を切り替えることにより、給湯側熱交換器内の滞留水の
放熱が更に促進される。

【００６６】さらに、加熱部の比例制御の下限に到達し
た時に加熱部を切替えるようにすれば、消火させること
なく追焚燃焼を継続することができるため、浴槽水の沸
き上げが迅速に行なわれる。

【００６７】また、加熱部に対応する位置の検出温度に
応じて切り替えるようにすれば、給湯側熱交換器の滞留
水の沸騰を防止することができ、風呂の追焚をした際
に、給湯側熱交換器から暖湯を供給する場合の安全性が
高められる。

【００６８】一方、温度検出値が所定値を越えた場合、
第１の加熱部による単独燃焼から第２の加熱部による単
独燃焼に切り替え、第２の加熱部による単独燃焼が所定
時間継続した場合、第１の加熱部の単独燃焼に切り替え
るようにすれば、第２の加熱部から第１の加熱部への切
り替えの際には温度検出手段を用いないため、第２の加
熱部に対応する温度検出手段が不要となり、温度検出手
段を複数個設ける必要がない。

【００６９】さらに、切り替え回数が設定値になった
時、すなわち、切り替え周期が短くなった時に、切り替
え燃焼を終了させるようにすれば、短い周期での加熱部
切り替えを防止することができ、開閉弁等の耐久性を損
なうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略構成図。

【図２】本発明の一実施例の機能ブロック図。

【図３】本発明の一実施例の主要素をマイクロコンピュ
ータで構成した場合の処理手順を示すフローチャート。

【図４】本発明の一実施例の主要素をマイクロコンピュ
ータで構成した場合の処理手順を示すフローチャート。

【図５】本発明の一実施例の主要素をマイクロコンピュ
ータで構成した場合の処理手順を示すフローチャート。

【図６】本発明の一実施例の図５に示した処理に対応す
る機能ブロック図。

【図７】本発明の一実施例の主要素の設置状態図。

【図８】本発明の一実施例の動作を説明するために、時
間と温度との関係を示した線図。

【図９】本発明の一実施例の図５の変形例を示すフロー
チャート。

【符号の説明】

２フィン３給湯側熱交換器４追焚側熱交換器８浴槽１０循環ポンプ１１第１バーナ１２第２バーナ１３第１開閉弁１４第２開閉弁１５比例弁１６ファン２５第１熱交温度検出部２６第２熱交温度検出部３１追焚スイッチ３２出湯温度設定部３３風呂温度設定部１００制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山浩樹兵庫県神戸市東灘区魚崎町浜町43番１号日本ユプロ株式会社内 (72)発明者東田和久兵庫県神戸市東灘区魚崎町浜町43番１号日本ユプロ株式会社内 (72)発明者石川順一兵庫県神戸市東灘区魚崎町浜町43番１号日本ユプロ株式会社内 (72)発明者井上昭司福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内 (56)参考文献実開昭56−164460（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 5/02 350 F24H 1/00 602

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】給水管及び給湯管に接続された給湯側熱交
換器と、浴槽水の循環路に接続され、前記給湯側熱交換器とフイ
ンを共用する追焚側熱交換器と、同一の燃焼室内で前記給湯側熱交換器及び追焚側熱交換
器を加熱する第１及び第２の加熱部と、燃焼室内に燃焼用空気を供給するファンと、追焚単独使用時に前記第１及び第２の加熱部のいずれか
一方を燃焼させる単独燃焼と、両方を燃焼させる同時燃
焼とを選択する加熱部選択手段と、を備えた給湯装置。
【請求項２】前記加熱部選択手段は、単独燃焼選択時
に、前記第１及び第２の加熱部を切り替える請求項１記
載の給湯装置。
【請求項３】前記加熱部は入力信号に比例させて加熱量
を制御する比例制御手段を備え、この比例制御手段が比
例制御部の下限に到達したとき、前記加熱部選択手段が
前記第１及び第２の加熱部の切り替え開始の条件とする
請求項２記載の給湯装置。
【請求項４】前記第１及び第２の加熱部に対応する位置
の前記給湯側熱交換器の配管温度又は配管内水温をそれ
ぞれ検出する第１及び第２の温度検出手段を備え、前記
加熱部選択手段は燃焼側の温度検出値が所定値を超えた
時に加熱部を切り替える請求項２記載の給湯装置。
【請求項５】前記第１の加熱部に対応する位置の前記給
湯側熱交換器の配管温度又は配管内水温を検出する温度
検出手段を備え、前記加熱部選択手段は、温度検出値が
所定値を越えた場合、前記第１の加熱部による単独燃焼
から前記第２の加熱部による単独燃焼に切り替えるとと
もに、前記第２の加熱部による単独燃焼が所定時間経過
した場合、前記第１の加熱部の単独燃焼に切り替える請
求項２記載の給湯装置。
【請求項６】前記第１及び第２の加熱部の切り替え回数
を検出し、この切り替え回数が設定値になった時に、前
記第１及び第２の加熱部による切り替え燃焼を終了させ
るカウンタを備えた請求項２記載の給湯装置。