JP3600041B2 - 風呂給湯機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道から給水される水を所定の給湯温度に加熱して浴槽に湯張りする給湯熱交換器を備えた風呂給湯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の風呂給湯機では、浴槽に湯張りするほか、一般に洗面所や台所に給湯するように配管されている。洗面所や台所に給湯する場合の給湯時間は比較的短いため給湯熱交換器での熱効率については問題とせず、要求される給湯量と給湯温度とにより給湯能力を決定し、例えば２４号の給湯能力の給湯熱交換器を備えている場合には最大給湯能力である２４号から最小給湯能力である３号相当の給湯能力まで給湯能力を適宜変更して使用している。
【０００３】
一方、浴槽に湯張りする場合には洗面所や台所に給湯する場合より長時間にわたって給湯するため給湯熱交換器での熱効率が高くなるように運転することが望まれる。給湯熱交換器に内蔵されているバーナを全開で燃焼させず絞った状態で燃焼させる方が給湯熱交換器での熱効率が上がることが知られている。そのため、従来の風呂給湯機では浴槽に湯張りする際には上記２４号の給湯能力の給湯熱交換器であれば例えば１０号相当の給湯能力になるように給湯能力を下げた状態で湯張りを行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように給湯能力を下げて湯張りを行うと例えば冬季のように給水温度が低い場合には給湯量が極端に低下し、そのため湯張りに長時間を要し使い勝手が極めて悪いという不具合が生じる。
【０００５】
また、給湯熱交換器の給湯能力を広い範囲で可変調節するため給湯熱交換器に内蔵されるバーナへガスを２系統に分けて供給し得るようにして、高い給湯能力で給湯する際には全部のバーナを燃焼させ、低い給湯能力で給湯する際には一部のバーナのみを燃焼させるようにしている場合がある。この場合には全部のバーナを燃焼させるか一部のバーナのみを燃焼させるかの切替が設定誤差に影響されないように、ヒステリシスが設けられている。即ち、例えば上記２４号の給湯能力の給湯熱交換器であれば、２４号から６号まで給湯能力を下げる際には全てのバーナを燃焼させるが最低給湯能力である３号から給湯能力を上げる際には１２号相当の給湯能力になるまで一部のバーナのみを燃焼させ、それ以上給湯能力を上げる場合に初めて全てのバーナを燃焼させるようにしている。そして、６号から１２号の間で給湯が開始される場合には全てのバーナを燃焼させるか一部のバーナのみを燃焼させるかは必ずしも一定しない。そのため、上記従来のもののように、湯張り時の給湯能力を１０号相当の給湯能力に設定すると、一部のバーナのみが燃焼する状態で１０号相当の給湯能力を実現する場合が生じ、その場合の熱効率は全てのバーナを燃焼させて１０号の給湯能力を実現する場合の熱効率より悪くなる。
【０００６】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、冬季のように給水温度が低い場合であっても湯張りに長時間を要することなく、また、給湯熱交換器に２系統以上のバーナが内蔵されている場合であっても湯張り時の熱効率が悪くならない風呂給湯機を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、水道からの給水を所定の給湯温度に加熱して浴槽に湯張りする給湯熱交換器を備えた風呂給湯機において、給水温度の上昇に伴って最大給湯能力側から給湯熱交換器での高熱効率が確保できる所定の給湯能力まで、上記給湯熱交換器の給湯能力を連続して減少させることを特徴とする。
【０００８】
本発明では湯張り時に無条件で給湯能力を低下させるのではなく、湯張りに必要な最低限の給湯量を設定し、給水温度が低いため、高熱効率が確保できる所定の給湯能力では最低限の給湯量を確保できない場合には給湯能力を上げて湯張りを行い、給水温度の上昇に伴って最大給湯能力側から所定の給湯能力まで連続して減少させることにより給湯量を確保して湯張りの長時間を要しないようにすると共に、給水温度が高い場合には高熱効率が得られるようにした。
【０００９】
尚、給湯能力を連続して減少させる場合に、給水温度に応じて給湯量を変化させてもよいが給湯量を一定にした状態で給湯能力を減少させてもよい。
【００１０】
また、上記給湯熱交換器に少なくとも２系統のバーナが備えられている場合には、１系統のバーナの燃焼が停止される可能性のある給湯能力、即ち上記２４号の給湯熱交換器であればヒステリシスの上限である１２号相当の給湯能力である切替能力より上記所定の給湯能力が高くなるように設定すれば、湯張り中に一部のバーナが停止することなく給湯熱交換器の熱効率を高い状態で維持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１は風呂給湯機であり、内部には追い焚き用の風呂熱交換器１１と給湯用の給湯熱交換器１２とが内蔵されている。風呂熱交換器１１にはポンプ１３が接続されており、浴槽２内の湯を吸湯管２１を介して風呂熱交換器１１に導き、該風呂熱交換器１１で加熱した後、送湯管２２を介して浴槽２へ湯を戻す。尚、ポンプ１３と風呂熱交換器１１との間には温度センサ２３が取り付けられており、浴槽２内の湯温を検知することができる。給湯熱交換器１２には流量センサ３１及び水量調節器３６を介して水道管３が接続されており、水道管３からの浄水を加熱して出湯管３２から浴槽内のカラン２４，シャワー２５や台所や洗面所のカラン３５へ温水を配水する。給湯管３２には温度センサ３３が取り付けられており、給湯温度を検知することができる。また、給湯管３２は流量センサ３４及び湯張り弁１４を介して吸湯管２１に接続されている。該湯張り弁１４はその開弁によって吸湯管２１と給湯管３２とを連通させるものであり、浴槽２に湯張りする際には湯張り弁１４を開弁して給湯熱交換器１２で加熱された湯を吸湯管２１及び送湯管２２を介して浴槽２へと湯張りする。給湯熱交換器１２内には２つの相互に独立したバーナ１２ａ・１２ｂが内蔵されている。４はガス供給管であり、ガバナ４１を介して風呂熱交換器１１に内蔵されたバーナ（図示せず）に接続されると共に比例弁４２を介して上記バーナ１２ａ・１２ｂにガスが供給される。但し、比例弁４２と一方のバーナ１２ａとの間には開閉弁４２ａが介設されている。従って開閉弁４２ａを開弁した状態では両バーナ１２ａ・１２ｂの燃焼量が比例弁４２の開度に応じて制御され、開閉弁４２ａを閉弁すると一方のバーナ１２ａが消火すると共に他方のバーナ１２ｂのみが比例弁４２により火力調節される。尚、４ａはガス供給管４を開閉する開閉電磁弁である。
【００１２】
本実施の形態では上記給湯熱交換器１２の最大給湯能力は２４号である。図２に示すように、給湯能力が最大給湯能力である２４号（Ｂ２）から６号相当の給湯能力（Ｂ１）まで給湯能力を下げる際には開閉弁４２ａを開弁させた状態で両バーナ１２ａ・１２ｂが燃焼している場合の状態を示す直線Ｂに沿って両バーナ１２ａ・１２ｂの合計した燃焼量を減少させる。６号相当の給湯能力より下げる場合には開閉弁４２ａを閉弁させてバーナ１２ｂのみを燃焼させ、バーナ１２ｂのみが燃焼している場合の状態を示す直線Ａに沿って最低給湯能力である３号相当の給湯能力（Ａ１）まで燃焼量を下げる。また、該３号相当の給湯能力から給湯能力を上げる際には直線Ａに沿って１２号相当の給湯能力（Ａ２）になるまで開閉弁４２ａを閉弁したままの状態を維持し、それ以上に給湯能力を上げる場合には開閉弁４２ａを開弁させ両バーナ１２ａ・１２ｂを燃焼させる。但し、６号相当の給湯能力と１２号相当の給湯能力との間では直線Ａに沿って燃焼量を制御するか直線Ｂに沿って燃焼量を制御するかは必ずしも一義的に決まらない。
【００１３】
本発明ではＡ２点より若干給湯能力が大きい例えば１４号相当の給湯能力（Ｂｘ）を設定し、浴槽２に湯張りする場合には給湯能力をＢ２とＢｘとの間で給湯能力を調節することとした。図３を参照して、給水温度が５℃以下の低温の場合には給湯量を確保するため給湯能力を最大である２４号にする。給水温度が５℃までは設定温度（例えば４２℃）で給湯されるように最大給湯能力である２４号（Ｂ２）時の曲線Ｃ２に沿って給湯量が増加するが、最大給湯能力である２４号（Ｂ２）時において給水温度が５℃の場合の給湯量である１６リットル／分になると給水温度が上昇しても給湯量を１６リットル／分のまま増加させず、給湯能力を連続して下げていく。そして給湯温度が約１８度になり給湯能力が１４号（Ｂｘ）になるとそれ以上給湯能力を下げず、給湯能力を１４号（Ｂｘ）に固定したまま設定温度（４２℃）が得られるように給水温度の上昇に伴い、曲線Ｃｘに沿って給湯量が増加されるようにした。ところで、図３に示したように給湯量を１６リットル／分に固定したまま給湯能力を減少させたが、給湯量を固定せず、例えば給水温度の上昇に伴って給湯量を増加させるようにしてもよい。その場Ａには図３に示した水平部分Ｃａが右上がりに傾斜する。尚、給水温度が２５℃を超えると最大給湯量である２４リットル／分に固定し、設定温度になるように給湯能力を下げるようにした。
【００１４】
ところで、給湯量の増減は水量調節器３６により調節される。また、図３において、Ｄは右縦軸に示した給湯能力である号数の変化を示す曲線である。
【００１５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、浴槽に湯張りする場合に給湯量を一定に維持するので給湯時間に長時間を要することがない。また給湯熱交換器に２系統以上のバーナが内蔵されている場合であってもバーナの一部を消火させて残りのバーナで燃焼を行うことによる熱効率の低下が湯張り中に生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【図２】バーナの系統を切り替える状態を示す図
【図３】湯張り中の給水温度と給湯能力及び給湯量との関係を示す図
【符号の説明】
１ 風呂給湯機
２ 浴槽
５ 水位センサ
１２ 給湯熱交換器
１２ａ バーナ
１２ｂ バーナ
１３ ポンプ
１４ 湯張り弁
４２ 制御弁
４２ａ 開閉弁

Claims (3)

1. 水道からの給水を所定の給湯温度に加熱して浴槽に湯張りする給湯熱交換器を備えた風呂給湯機において、給水温度の上昇に伴って最大給湯能力側から給湯熱交換器での高熱効率が確保できる所定の給湯能力まで、上記給湯熱交換器の給湯能力を連続して減少させることを特徴とする風呂給湯機。
2. 上記給湯能力を連続して減少させる際、給湯量を一定にした状態で給湯能力を減少させることを特徴とする請求項１記載の風呂給湯機。
3. 上記給湯熱交換器は少なくとも２系統のバーナを備え、所定の切替能力より低い給湯能力で作動させると１系統のバーナの燃焼が停止される可能性のある燃焼制御を行う場合に、上記所定の給湯能力を該切替能力より高くなるように設定したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の風呂給湯機。

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