JP3862807B2 - 給湯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全一次空気燃焼式のバーナ装置を備えた給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０には、給湯装置として一般的に知られている給湯器のシステム構成が模式的に示されている。同図において、給湯熱交換器２の入口側には給水管３が接続されており、この給水管３には入水温を検出する入水サーミスタ１０と、入水量（給湯流量）を検出する流量センサ９とが設けられている。給湯熱交換器２の出口側には給湯管４が接続され、この給湯管４の出口側には給湯栓１が設けられている。さらに、給湯管４には水量制御弁５と、出湯温を検出する出湯サーミスタ６とが設けられている。
【０００３】
給湯熱交換器２の下方にはバーナ装置７、バーナ装置７の点火を行うイグナイタ電極（図示せず）、着火を検知するフレームロッド電極（図示せず）、および給排気を行う燃焼ファン１１が配設されており、バーナ装置７のガス導入口にはガスノズルが対向配置され、このガスノズルに通じるガス管８にはガス供給量を開弁量によって制御するガス比例弁１３と、管路の開閉を行うガス電磁弁１２とが介設されている。
【０００４】
図９は、この種の給湯装置に使用される一般的なバーナ装置７の主要部構成を示すものである。この種のバーナ装置７は、ブンゼンバーナ（あるいはセミブンゼンバーナ）１６を複数配列配置して形成され、各ブンゼンバーナのガス導入口１８にはガスノズルが対向配置され、このガスノズルから噴出される燃料ガスと同じくガス導入口１８から入り込む燃焼ファンからの空気がブンゼンバーナ１６の内部通路を通る間に混合されて予混合ガスとなり、この予混合ガスが各ブンゼンバーナ１６の炎口２０から燃焼室内に噴出し、各ブンゼンバーナ１６は予混合ガス中の空気と各ブンゼンバーナ１６間から燃焼室内に供給される二次空気を利用して燃料ガスの燃焼を行うものである。
【０００５】
ところで、この種の給湯器には制御装置１４が備えられており、この制御装置１４にはリモコン１５が接続され、このリモコン１５には給湯温度を設定するボタンや給湯設定温度の表示部が設けられている。制御装置１４は給湯器の給湯動作を制御しており、給湯栓１が開けられると流量センサ９が入水量を検出して、その入水量がある一定以上（最低作動流量以上）になったときに流量センサ９からの信号を受けて制御装置１４は燃焼ファン１１を回転させる。そして、ファン回転検出センサ１７によって検出される燃焼ファン１１の回転が所定の回転領域に入ったときにガス電磁弁１２およびガス比例弁１３を開けてバーナ装置７へガスの供給を行い、イグナイタ電極による点火動作を行う。そして、フレームロッド電極がガスの着火を検出すると、制御装置１４はガス比例弁１３の開弁量を可変し、給湯熱交換器２から出る湯温の安定化制御を行う。
【０００６】
給湯栓１が閉じられると、流量センサ９からオフ信号が出力され、給湯燃焼の停止が行われる。通常、この種の給湯器においては、給湯燃焼停止後にポストパージが行われ、燃焼ファン１１が引き続き一定の緩やかな回転で定時間（例えば５分）回転継続されて、燃焼室に残留している排気ガスを排出し、次の再出湯時の点着火動作が円滑に行える態勢にして次の再出湯に備える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
給湯燃焼の停止後、長時間経過した後に給湯燃焼を行う、いわゆるコールドスタートによる給湯運転に際しては、給湯熱交換器２内の湯は冷え切っているので、給湯栓１を開けてバーナ装置７の燃焼を開始しても、給湯熱交換器２内の水に熱が伝わるまでの時間遅れが生じ、給湯熱交換器２内に滞留していた水は給湯設定温度にまで加熱されずに給湯熱交換器２から出て行くために、給湯栓１を開けてから設定温度の湯が出るまでに長い時間がかかり、使い勝手が悪く、湯の使用者に不便を強いる結果となっている。
【０００８】
このようなコールドスタート時の湯の使い勝手を良くするために、即湯性能の改善を図る試みがなされている。この即湯性能の改善の手法として、例えば、バーナ装置７にパイロットバーナを装備し、給湯の停止中はこのパイロットバーナを燃焼させた状態にして、給湯熱交換器２内の湯の冷却を防止し、給湯栓１が開けられたときには、直ちに給湯熱交換器２から給湯設定温度に近い湯を出湯させようとするものが知られている。
【０００９】
しかしながら、パイロットバーナはバーナ装置７の燃焼面の局部位置の一箇所に設けられるため、このパイロットバーナを燃焼させて給湯熱交換器２を加熱する場合、給湯熱交換器２の一部分のみが集中的に加熱されるため、給湯熱交換器２に滞留している湯に場所的な温度むらが生じてしまい、出湯栓１が開けられて出湯するときに、給湯熱交換器２から出る湯の時間的な温度変動が甚だしく、湯の使用者は熱い湯とぬるい湯を交互に受ける等、不快な思いをするという問題がある。
【００１０】
このような出湯湯温の時間的変動をできるだけ解消するためには、給湯の停止中に、バーナ装置７を最小燃焼能力でもって燃焼させておき、給湯熱交換器２を温度むらが生じないように全面に亙って燃焼加熱することが考えられる。しかしながら、バーナ装置７を最小燃焼能力で燃焼させた場合、その燃焼能力が給湯熱交換器２内の湯水の冷却による温度低下を補償する熱量よりも大きな過剰熱量となってしまい、給湯栓１が開けられたときには、給湯熱交換器２から給湯の設定温度よりも高温の湯が出湯されてしまうという問題が生じる。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、給湯装置のコールドスタート時の即湯性能を改善でき、しかも、その給湯開始時に、給湯設定温度に近いほぼ均一の安定した湯温の湯を出湯することが可能な給湯装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。すなわち、第１の発明は、給湯熱交換器を加熱するバーナ装置を備え、このバーナ装置の燃焼によって給水管から給湯熱交換器に入水供給される水を加熱して湯にし、この湯を給湯熱交換器の出側に接続される給湯管を介して給湯する給湯装置において、前記給湯熱交換器の湯水温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサが設けられ、前記バーナ装置は一次空気と燃料ガスを混合して成る高濃度予混合ガスを噴出燃焼させる濃バーナと、一次空気と燃料ガスを混合して成る低濃度予混合ガスを噴出燃焼させる淡バーナとが隣り合わせに交互に配列された全一次空気燃焼式のバーナ装置と成し、給湯装置の電源スイッチがオンされていて前記給湯熱交換器内の湯水が滞留している給湯停止の期間中は濃バーナのみの燃焼を行う濃バーナ単独燃焼制御部が設けられており、該濃バーナ単独燃焼制御部は給湯設定温度に予め与えられている第１の温度を加算又は減算した温度を燃焼オフ温度として、給湯設定温度に予め与えられている第２の温度を減算した温度を燃焼オン温度として、それぞれ燃焼オフ温度と燃焼オン温度を自動設定する燃焼オン・オフ自動設定部を備え、前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オン温度以下の期間に濃バーナの燃焼を行い、前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オフ温度に達したときに濃バーナの燃焼を停止する構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００１３】
また、第２の発明は、給湯熱交換器を加熱するバーナ装置を備え、このバーナ装置の燃焼によって給水管から給湯熱交換器に入水供給される水を加熱して湯にし、この湯を給湯熱交換器の出側に接続される給湯管を介して給湯する給湯装置において、前記給湯熱交換器の湯水温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサが設けられ、前記バーナ装置は一次空気と燃料ガスを混合して成る高濃度予混合ガスを噴出燃焼させる濃バーナと、一次空気と燃料ガスを混合して成る低濃度予混合ガスを噴出燃焼させる淡バーナとが隣り合わせに交互に配列された全一次空気燃焼式のバーナ装置と成し、給湯装置の電源スイッチがオンされていて前記給湯熱交換器内の湯水が滞留している給湯停止の期間中は濃バーナのみの燃焼を行う濃バーナ単独燃焼制御部が設けられており、該濃バーナ単独燃焼制御部は、与えられている燃焼オン温度と燃焼オフ温度に基き前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オン温度以下の期間に濃バーナの燃焼を行い、前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オフ温度に達したときに濃バーナの燃焼を停止する構成とし、前記燃焼オン温度は各給湯設定温度に対応させたデータで与えられており、濃バーナ単独燃焼制御部は、給湯設定温度に対応した燃焼オン温度に基いて濃バーナの燃焼制御を行うことをもって課題を解決する手段としている。
【００１４】
さらに第３の発明は、前記第１又は第２の発明の構成を備えたものにおいて、濃バーナ単独燃焼制御部には全濃バーナのうち燃焼させるバーナの指定データが予め与えられており、濃バーナ単独燃焼制御部は給湯装置の電源スイッチがオンされていて給湯熱交換器内の湯水が滞留している給湯停止の期間中は前記指定された濃バーナのみを燃焼制御する構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００１５】
さらに第４の発明は、前記第１又は第２の発明の構成を備えたものにおいて、濃バーナ単独燃焼制御部には給湯熱交温度センサの検出温度と燃焼させる濃バーナの指定データとが前記検出温度が低下するに従い燃焼させる濃バーナの数を増加する形態で与えられ、濃バーナ単独燃焼制御部は前記給湯熱交温度センサの検出温度に応じて濃バーナの燃焼個数を可変制御する構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００１６】
上記構成の発明において、電源スイッチがオンされていて給湯停止の期間中は、全一次空気燃焼式バーナ装置の濃バーナのみが濃バーナ単独燃焼制御部により燃焼される。この濃バーナのみの燃焼の熱量はバーナ装置の全面を燃焼させるときの最小燃焼能力よりも十分に低い熱量であり、ほぼ給湯熱交換器内の湯水の冷却による湯温低下を補償する熱量に近く、給湯運転が開始したときには、ほぼ給湯設定温度の湯を即湯態勢で給湯熱交換器から出湯させることができ、即湯性能を改善することができると共に、湯温変動の少ない安定した湯を給湯開始時に出湯させることが可能となる。
【００１７】
この給湯停止中に濃バーナの燃焼を行う場合、給湯熱交換器内の湯水の冷却による湯温低下を補償する熱量が得られる最適個数の濃バーナを予め指定しておき、かつ、その燃焼させる濃バーナを局部領域に片寄らずにほぼバーナ装置の全燃焼面に散在するように指定しておくことにより、給湯熱交換器内の湯水の温度をより正確に給湯設定温度に保持しておくことができると共に、給湯熱交換器２内の湯の温度むらを防止し、場所的に変動のない均一な湯温に保持しておくことができるものである。
【００１８】
特に、本発明は、給湯熱交換器の湯水温度を検出する給湯熱交温度センサを設けて、その給湯熱交温度センサの検出温度が燃焼オン温度の期間に前記濃バーナを燃焼させる構成としており、この構成のもとで、前記給湯熱交温度センサの検出温度に応じて濃バーナの燃焼個数を可変制御する構成としたものにあっては、給湯熱交換器内の湯水の温度制御の精度がアップし、より安定した給湯設定温度の湯を即湯態勢でもって給湯運転の開始時に給湯することができるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づき説明する。なお、この実施形態例の給湯装置のシステム構成は前記図１０に示すものと同様であり、同一部分には同一符号を使用し、そのシステムの重複説明は省略する。以下に説明する各実施形態例において特徴的なことは、バーナ装置７を全一次空気燃焼式のバーナ装置によって構成し、このバーナ装置を構成する濃バーナと淡バーナのうち、濃バーナのみを燃焼制御して給湯停止中における給湯熱交換器２内の湯水の湯温を保温する特有な制御構成を制御装置１４に設けたことであり、それ以外の構成は前記従来例と同様である。
【００２０】
図８はこの実施形態例において使用される全一次空気燃焼式のバーナ装置７の機械的平面構造を示すもので、一次空気と燃料ガスを混合して成る、空気量が理論空気量よりも少ない高濃度予混合ガスを噴出燃焼させる濃バーナＡと、一次空気と燃料ガスを混合して成る、空気量が理論空気量よりも大きい低濃度予混合ガスを噴出燃焼させる淡バーナＢとを隣り合わせにして交互に配列して構成されており、図７に示すように、淡バーナＢは、そのガス導入口１８にガスノズルが対向配置され、このガスノズルから供給される燃料ガスと燃焼ファンから供給される一次空気とをガス導入口１８から取り込み、炎口２０（図８参照）に達する経路上で燃料ガスと一次空気とを混合して低濃度予混合ガスを作成し、その低濃度予混合ガスを炎口２０から燃焼室内に噴出する。濃バーナＡのガス導入口は淡バーナのガス導入口に隣り合わない位置に設けられ、同様に、ガス導入口に対向してガスノズルが配置され、このガスノズルから供給される燃料ガスと燃焼ファンから供給される一次空気とをガス導入口から取り込み、炎口２０（図８参照）に至る経路上で燃料ガスと一次空気とを混合して高濃度予混合ガスを作成し、この高濃度予混合ガスを炎口２０から燃焼室内に噴出する。
【００２１】
前記濃バーナＡと淡バーナＢが交互に配列して成るバーナ配列群の下方側にはバーナケース等の壁面が設けられて、燃焼ファンから供給される空気はガス導入口のみから各バーナＡ，Ｂに供給される構成となっており、この全一次空気燃焼式のバーナ装置７は二次空気は燃焼室内に入り込むことはなく、各バーナＡ，Ｂのガス導入口から取り込まれる一次空気のみを利用してバーナ燃焼を行わせる構成となっている。
【００２２】
この全一次空気燃焼式のバーナ装置７においては、淡バーナＢから噴出する低濃度予混合ガス（エアーリッチ）は隣の濃バーナＡの高濃度予混合ガス火炎の高温の熱をもらって燃焼し、従来のセミブンゼンバーナと同じ形式の濃バーナＡから噴出する高濃度予混合ガス（ガスリッチ）は隣の淡バーナＢから噴出する低濃度予混合ガス中の空気をもらって燃焼する。濃バーナＡの火炎は１７００℃と高温であり、この結果従来と同様にＮＯＸが生成・排出される。また、淡バーナＢの火炎は温度が低くＮＯＸの生成はほぼ０である。したがって、濃火炎と淡火炎とを半々とすると従来にくらべてＮＯＸ排出量は半減する。さらに、濃淡バーナの淡バーナＢ側の比率を多くする（例えば７：３）にしたがってより窒化酸化物の生成の少ないクリーンな燃焼が達成されるものである。
【００２３】
図２〜図６にはこの実施形態例におけるバーナ装置７の濃バーナＡと淡バーナＢの配列構成例と各バーナＡ，Ｂに供給されるガス通路の配管構成例が示されている。この各図に示されるガスの通路は、前記図１０のガス比例弁１３よりも下流側のガス通路部分を抜き出したものである。
【００２４】
図２に示すものは、濃バーナＡと淡バーナＢの配列群を３つのブロック２１ａ〜２１ｃに区分し、各ブロック２１ａ〜２１ｃにガス管８から分岐した分岐通路２２ａ〜２２ｃを接続し、各分岐通路２２ａ〜２２ｃにはガス電磁弁１２ａ〜１２ｃを介設して各ブロック２１ａ〜２１ｃ毎に燃料ガスを分岐供給する構成となっている。
【００２５】
第１のブロック２１ａは濃バーナＡ1〜Ａ3と淡バーナＢ1〜Ｂ3を濃バーナと淡バーナを交互に隣り合わせに配列することで形成されており、また、第２のブロック２１ｂは濃バーナＡ5と淡バーナＢ4，Ｂ5の配列により形成されており、また、第３のブロック２１ｃは濃バーナＡ7〜Ａ11と淡バーナＢ6〜Ｂ10の配列群により形成されている。そして、ブロック２１ａとブロック２１ｂの間には濃バーナＡ4が設けられており、また、ブロック２１ｂとブロック２１ｃ間には濃バーナＡ6が設けられ、この濃バーナＡ4とＡ6は共通の通路により接続されており、この共通の通路は分岐通路２２ｄを介してガス管８に接続されており、この分岐通路２２ｄにはガス電磁弁１２ｄが介設されている。
【００２６】
この図２に示すバーナ装置は、給湯燃焼の要求熱量に応じ、ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃが独立して燃焼できる構成となっており、例えば、ブロック２１ａを燃焼させる際には、ガス電磁弁１２ａと１２ｄを開けることにより行われ、また、ブロック２１ｂを燃焼させる際には、ガス電磁弁１２ｂと１２ｄを開けることにより行われ、また、ブロック２１ｃを燃焼させる際には、ガス電磁弁１２ｃと１２ｄを開けることにより行われるものである。
【００２７】
図３に示すものは、淡バーナＢ1，Ｂ2，Ｂ3にはガス電磁弁１２ａを開けることにより分岐通路２２ａからガスが共通に供給されるようにし、淡バーナＢ4，Ｂ5にはガス電磁弁１２ｂを開けることにより分岐通路２２ｂからガスが供給されるようにし、さらに、淡バーナＢ6〜Ｂ10にはガス電磁弁１２ｃを開けることにより分岐通路２２ｃからガスが供給されるようにすると共に、各濃バーナＡ1〜Ａ11にはガス電磁弁１２ｄを開けることにより分岐通路２２ｄからガスが供給されるように構成されているものである。
【００２８】
図４に示すものは、濃バーナＡ1〜Ａ11にはガス電磁弁１２ｄを開けることにより分岐通路２２ｄから一括的にガスが供給されるようにし、また、ガス電磁弁１２ａを開けることにより分岐通路２２ａを通して淡バーナＢ1〜Ｂ10に一括的にガスが供給されるようにしたものである。
【００２９】
図５に示すものは、淡バーナＢ1〜Ｂ10に対しては前記図３に示す場合と同様にガスが供給されるように形成し、濃バーナＡ1〜Ａ11に対しては、各濃バーナＡ1〜Ａ11に対してそれぞれガス電磁弁１２を設け、これらの各ガス電磁弁１２を開閉制御することにより、各濃バーナＡ1〜Ａ11に個別に燃料ガスが供給制御される構成としたものである。
【００３０】
図６に示すものは、各濃バーナＡ1〜Ａ11と各淡バーナＢ1〜Ｂ10に通じるそれぞれの通路にガス電磁弁１２を設け、各濃バーナＡ1〜Ａ11と各淡バーナＢ1〜Ｂ10のそれぞれに個別に燃料ガスが供給制御される構成としたものである。
【００３１】
図１は給湯停止中に給湯熱交換器２内の湯水の保温を行う特有な制御構成を示すもので、この特有な制御構成は制御装置１４に設けられる。この特有な保温の制御構成の第１実施形態例は運転モード判別部２３と、濃バーナ単独燃焼制御部２４とを有して構成されている。運転モード判別部２３は、器具（給湯装置）に設けられる電源スイッチのスイッチ信号と、流量センサ９の検出信号を取り込み、電源スイッチがオンされているか否かの判別と、給湯の動作が停止状態にあるか否かの判別を行う。電源スイッチからオン信号が加えられているときには、電源スイッチはオンされているものと判別し、それ以外の場合（電源スイッチからオフ信号が加えられている場合）は電源スイッチは入れられていないものと判別する。また、流量センサ９から流量検出信号が加えられていないときは、給湯動作は停止状態にあるものと判別し、流量センサ９から流量検出信号（オン信号）が加えられている状態のときには、給湯動作状態と判別する。そして、これらの判別結果は濃バーナ単独燃焼制御部２４に加えられる。
【００３２】
濃バーナ単独燃焼制御部２４は、運転モード判別部２３から電源スイッチがオン状態にあり、かつ、給湯の動作が停止状態にあるものとの判別結果を受けているときには、濃バーナＡ1〜Ａ11のみの燃焼を行う。この実施形態例では、濃バーナＡ1〜Ａ11の燃焼を行う際には、まず最初に瞬間的に濃バーナＡ1〜Ａ11と淡バーナＢ1〜Ｂ10を着火させて全部のバーナに火を付けた後、淡バーナＢ1〜Ｂ10に通じるガス通路をガス電磁弁の閉動作によって遮断することにより行われる。これは濃バーナＡのみ着火させた場合には濃バーナＡに供給されるガス量の割には（前述のように濃バーナＡへのガス量は少なくない方が望ましい）バーナ間距離がはなれているので火移りがしにくい為である。また、濃バーナＡは通常燃焼時は燃焼時の淡バーナＢの火炎から空気をもらって燃焼するが淡バーナＢは前述のガス電磁弁の閉動作により消化しているので淡バーナＢのガス導入口から空気を導入し淡バーナＢの炎口から出る空気を濃バーナＡに供給することで濃バーナＡが空気不足の不燃をおこすのを防止している。
【００３３】
この第１実施形態例では、給湯の動作が停止されている状態では、各濃バーナＡ1〜Ａ11のみが燃焼して給湯動作の停止中における給湯熱交換器２内の湯水の冷えが防止されることとなり、給湯栓１が開かれて給湯動作が開始される際には、給湯熱交換器２から濃バーナＡ1〜Ａ11の燃焼によって保温されていた湯が即湯態勢で出湯できるので、給湯栓１が開けられてから設定温度に近い湯が出て来るまでの時間が短くなり、湯の使い勝手を改善することが可能となる。
【００３４】
また、給湯動作の停止中での保温燃焼に際しては、複数の濃バーナＡ1〜Ａ11の燃焼が行われるので、バーナ装置７の燃焼面のほぼ全領域には亙って満遍なく濃バーナＡ1〜Ａ11の火炎が形成されるので、給湯熱交換器２は全体的に均一に燃焼熱を受けるので、給湯熱交換器２内の湯水が局部的に加熱されるということはなく、全領域に亙って均一に満遍なく加熱されるので、給湯熱交換器１内の湯温が均一化されることとなり、給湯栓１が開けられて給湯動作が開始したときには、給湯熱交換器２から湯温変動のない安定した湯を出湯できることとなり、初期出湯湯温の安定化が図れ、器具の給湯性能を高めることが可能となる。したがって、湯の使用者は、給湯開始時に、湯温変動の違和感を受けることなく、気持ち良く湯を使用することが可能となる。
【００３５】
さらに、濃バーナＡ1〜Ａ11の全体の燃焼熱量は、通常の給湯燃焼時の最小燃焼能力よりも数分の１と十分に熱量が小さいので、給湯の動作停止中に濃バーナを燃焼継続させた状態においても、給湯熱交換器２内の湯水の冷えを補償する熱量を大幅に越える過剰な熱量となることはないので、この保温の燃焼熱量によって給湯熱交換器２内の湯の温度が給湯設定温度を大幅に越える高温の湯となることはなく、これにより、給湯設定温度に近い温度の湯を給湯の開始時に給湯熱交換器２から出湯させることができる。
【００３６】
さらに、濃バーナＡ1〜Ａ11から噴出する予混合ガスは燃料ガスの濃度が高い高濃度予混合ガスであり、この高濃度予混合ガスはと隣側の淡バーナＢ1〜Ｂ10から噴出される空気を利用して安定した火炎を形成することができるので火炎の立ち消えの心配がなく、信頼性の高い保温動作を行うことが可能となる。
【００３７】
次に本発明の第２実施形態例を説明する。この第２実施形態例は、濃バーナ単独燃焼制御部２４のデータメモリ２５に予め保温動作中に燃焼させる濃バーナの指定データを格納しており、濃バーナ単独燃焼制御部２４は、運転モード判別部２３により運転スイッチがオン状態であって、かつ、給湯がされていない動作状態のときに、そのデータメモリ２５に指定された濃バーナのみを燃焼する構成としたことであり、それ以外の構成は前記第１実施形態例と同様である。なお、この第２実施形態例では、各濃バーナを個別に燃焼制御可能な図５や図６に示したタイプのバーナ装置が使用される。
【００３８】
この第２実施形態例のデータメモリ２５には、例えば、Ａ1，Ａ3，Ａ5，Ａ7，Ａ9，Ａ11という如く、あるいはＡ1，Ａ4，Ａ7，Ａ11という如く、保温の動作で燃焼させる濃バーナの指定データが格納される。この指定データは、給湯熱交換器２を均一に加熱できるように、燃焼させる濃バーナがバーナ装置７の燃焼面にほぼ均一に散在する位置と成るように指定し、その燃焼させる濃バーナの数は、予め実験等を行い、給湯動作の停止中に、給湯熱交換器２内の湯をほぼ給湯設定温度に保温できる燃焼熱量となるように設定する。
【００３９】
この実施形態例では、前記第１実施形態例と同様の効果を奏するが、さらに、給湯熱交換器２内の湯温をほぼ給湯設定温度の湯温に保温できるという、より保温性能に優れた効果が得られ、給湯開始時の給湯湯温の安定化性能をさらに高めることが可能となる。
【００４０】
次に本発明の前記第１および第２の実施形態例に共に適用される構成を説明する。この共通の構成では、図１０中に破線で示すように、給湯熱交換器２内の湯水の温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサ２６を設け、この給湯熱交温度センサ２６の検出温度に基づき保温動作の濃バーナの燃焼制御を行うものである。
【００４１】
前記給湯熱交温度センサ２６により給湯熱交換器２内の湯水の温度を直接的に検出する場合は、給湯熱交温度センサ２６の温度検出部（感温部）を給湯熱交換器内の湯水内に挿入して湯水の温度を直接的に検出する。また、給湯熱交換器２内の湯水の温度を間接的に検出する場合は、給湯熱交温度センサ２６の検出部を給湯熱交換器内の水管表面あるいは給湯熱交換器の缶体表面等に接触させて、給湯熱交換器２内の湯水の温度を間接的に検出する。
【００４２】
データメモリ２５には燃焼オン温度のデータが格納される。この燃焼オン温度は、給湯熱交換器２内の湯水を保温加熱するか否かの判断対象となる温度を意味する。
【００４３】
濃バーナ単独燃焼制御部２４は、給湯の動作停止中に、給湯熱交温度センサ２６の検出情報を所定時間間隔でサンプリングし、その都度、給湯熱交温度センサ２６による検出温度がデータメモリ２５に格納されている燃焼オン温度以下に低下したか否かを判断し、検出温度が燃焼オン温度以下に低下したときには、前記第１実施形態例と同様に濃バーナＡ1〜Ａ11を燃焼するか、あるいは前記第２実施形態例と同様にデータメモリ２５に予め指定されている濃バーナを燃焼して給湯熱交換器２内の湯水の保温を行う。
【００４４】
そして、給湯熱交温度センサ２６で検出される温度が燃焼オン温度を越えたとき、あるいは燃焼オン温度よりも上側に与えられる燃焼オフ温度に達したときに濃バーナの燃焼を停止するという如く、給湯熱交温度センサ２６の検出温度が燃焼オン温度以下に低下する毎に濃バーナを燃焼して給湯熱交換器２内の湯水の保温動作を行うものである。
【００４５】
このように、給湯熱交換器２内の湯水の検出温度が燃焼オン温度以下に低下したときのみ濃バーナを燃焼するようにしているので、保温燃焼を効率的に行うことができるという効果が得られる。また、給湯熱交温度センサ２６で検出される検出温度が燃焼オフ温度に達したときに濃バーナの燃焼を停止する構成とすれば、保温燃焼によって給湯熱交換器２内の湯水の温度が給湯設定温度よりも大幅に高くなってしまうという事態を避けることができ、保温燃焼の効率をさらに高めることができると共に、給湯熱交換器２内の湯水の保温温度をほぼ給湯設定温度に安定に制御できることとなり、給湯開始時の初期給湯温度の安定化性能をより一層高めることが可能となる。
【００４６】
なお、データメモリ２５に格納される燃焼オン温度は、１個の固定データで与えることも可能であるが、ここでは各給湯設定温度に対応させた複数のデータで与えている。この場合は、濃バーナ単独燃焼制御部２４は、リモコン１５等で設定されている給湯設定温度の情報を取り込み、その給湯設定温度に対応した燃焼オン温度を選択して上記の如く濃バーナの燃焼による給湯熱交換器２内の湯水の保温動作を行うこととなる。
【００４７】
なお、前記燃焼オン温度と燃焼オフ温度は、濃バーナ単独燃焼制御部２４が自分自身で自動設定するように構成することも可能である。例えば、データメモリ２５に第１の温度と第２の温度を予め与えておき、濃バーナ単独燃焼制御部２４内には燃焼オン・オフ温度自動設定部を設け、燃焼オン・オフ自動設定部は、リモコン１５等により給湯設定温度の情報を取り込み、この給湯設定温度に第１の温度を加算（又は減算）した温度を燃焼オフ温度として設定し、給湯設定温度から第２の温度を減算した値の温度を燃焼オン温度として自動設定するようにしてもよい。
【００４８】
次に本発明の第３実施形態例を説明する。この第３実施形態例は、前記第２実施形態例と同様に、各濃バーナを個別に燃焼制御可能な図５や図６のタイプのバーナ装置を使用する。そして、前記第１、第２の各実施形態例と同様に給湯熱交換器２内の湯水の温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサ２６を設け、この給湯熱交温度センサ２６の検出温度に応じて給湯熱交換器２の保温動作において燃焼させる濃バーナの数を可変制御する構成としたものであり、それ以外の構成は前記第１、第２の各実施形態例と同様である。この第３実施形態例では、データメモリ２５には給湯熱交温度センサ２６で検出される検出温度と燃焼駆動させる濃バーナの数およびその燃焼位置の指定データが格納される。
【００４９】
例えば、給湯熱交温度センサ２６で検出される温度が給湯設定温度に対して例えば±３℃の範囲内のときは燃焼させる濃バーナの数は零とし、給湯設定温度に対し３℃〜４℃低い温度範囲では例えばＡ6の濃バーナを１個だけ指定し、給湯設定温度に対し４℃〜５℃低い温度範囲では例えばＡ4とＡ8の２個の濃バーナを指定し、さらに給湯設定温度に対し５℃〜６℃低い温度範囲ではＡ1，Ａ4，Ａ7，Ａ11の４個の濃バーナを指定するという如く、給湯熱交温度センサ２６の検出温度が低くなるにつれ燃焼させる濃バーナの数を増加する形態で、燃焼させる濃バーナの数を指定しておく。
【００５０】
この第３実施形態例では、給湯熱交換器２内の湯水の温度が低下するにつれ、燃焼させる濃バーナの数が増加するので、低下した湯温を即座に給湯設定温度の近傍に高めることができ、給湯設定温度に湯温が上昇するにつれ、燃焼させる濃バーナの数が減少するので、給湯熱交換器２内の湯温が給湯設定温度を急激に越えて上昇するということがなく、給湯熱交換器２内の保温温度を精度良く制御することができるという効果が得られる。もちろん、それ以外にも、前記第１、第２の各実施形態例と同様の効果を奏することが可能である。
【００５１】
なお、この第３実施形態例において、給湯熱交温度センサ２６で検出される温度とその温度に対応する濃バーナの燃焼個数のデータは、給湯設定温度に無関係に温度範囲を与え、その各温度範囲に対応させて燃焼させる濃バーナの数を指定する構成とすることも可能である。ただ、給湯設定温度を考慮して温度範囲を区分することにより、給湯設定温度の湯温に収束する制御形態で保温できるので、その保温の制御精度をより高めることができるという効果が得られる。また、上記の例は出湯される湯が全量熱交換器を通る例について示したが、一部（例えば出湯される湯量の３０％）が熱交換器を通らずバイパス通路を通る場合には給水温度センサ１０で検出される温度情報を用いることにより、より制御精度が高まる。たとえば給湯設定温度４３℃、給水温度センサ１５℃、バイパス比（熱交換器７：バイパス３）の場合はバイパス後に得られる温度を４３℃にする為に熱交換器から出湯される温度は５５℃でなければならない（４３−１５×０．３）／０．７＝５５したがって上記式によって求められた温度に対して熱交温度センサで検出される温度がどの程度下がったかによってバーナを指定することが望ましい。
【００５２】
なお、本発明は上記各実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記第１実施形態例では保温動作時に全数の濃バーナＡ1〜Ａ11を燃焼させる構成とし、また、第２実施形態例では指定された複数の濃バーナを燃焼するように構成したが、１個の濃バーナのみを燃焼させる構成とすることも可能である。バーナ装置７を濃バーナと淡バーナの交互配列形態の全一次空気燃焼式とした場合、このバーナ装置に従来例と同様なパイロットバーナを装備し、給湯の停止動作中は、このパイロットバーナのみを燃焼させて給湯熱交換器２内の湯水を保温することも考えられる。
【００５３】
しかしながら、パイロットバーナは、一次空気と燃料ガスを混合して成る予混合ガスを燃焼室内に噴出させ、この予混合ガスを二次空気（バーナ間の隙間から燃焼室内に供給される空気）を利用して燃焼させる方式であるため、全一次空気燃焼式とはその空気の供給構造が全く異なるものであるため、全一次空気燃焼式のバーナ装置に従来のパイロットバーナを装備すると、バーナ装置の構造が複雑化し、バーナ装置が大型化すると共に、バーナ装置のコストが高価になるという問題が生じることとなる。この点、パイロットバーナの装備を省略し、１個あるいは２個以上の濃バーナを燃焼させる構成とすることにより、バーナ装置の構成を簡易化できると共に、バーナ装置の小型化および低コスト化が達成でき、さらには、パイロットバーナの火炎よりも濃バーナの火炎の安定性が良いので、保温動作時の火炎の安定性がアップし、より信頼性の高い保温動作を行うことができるという効果が得られるものである。
【００５４】
また、上記各実施形態例では図１０に示すシステムの給湯器を対象にして説明したが、本発明が適用される給湯装置は給湯単能機（給湯機能のみの給湯器）に限定されることはなく、給湯機能と風呂の追い焚き機能を備えた複合給湯器や、追い焚き熱交換器と給湯熱交換器が一体化された一缶二水路タイプの給湯器や、バーナ装置を利用して燃焼する構成を備えたその他の様々なタイプの給湯器に適用されるものである。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は器具の電源スイッチがオンされている給湯動作の停止中は、濃バーナのみを燃焼させて給湯熱交換器内の湯水の保温を行う構成としたので、給湯の動作が開始されたときには、給湯熱交換器内に保温されているほぼ給湯設定温度に近い湯を即湯態勢で給湯することが可能となり、これにより、給湯栓を開いてから給湯設定温度に近い湯が出るまでの時間を大幅に短くすることができ、湯の使い勝手を大幅に改善することが可能となる。
【００５６】
また、給湯熱交換器の保温の動作は濃バーナの燃焼によって行うものであるから、従来のパイロットバーナを燃焼させる場合に比べ火炎の安定性に優れ、これにより、保温燃焼の信頼性を高めることができる。
【００５７】
さらに、濃バーナによる燃焼熱量は、給湯運転時の最小燃焼能力よりも遥かに熱量が小さいので、従来の如く給湯燃焼時の最小燃焼能力でもって保温を行う場合に生じる問題、すなわち、給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温度よりも高温の湯に加熱されるという問題を回避することが可能である。
【００５８】
さらに、給湯熱交換器の保温動作時に、燃焼させる濃バーナを指定する構成としたものにあっては、その燃焼する濃バーナの位置を散在指定することにより、給湯熱交換器が局部的に加熱されるという現象を防止でき、給湯熱交換器はバーナ装置の広範囲の散在位置から燃焼加熱されるので、給湯熱交換器内の湯水は満遍なく均一に加熱されるので、湯温の片寄りをなくし、給湯熱交換器内の湯温を均一に保温できるという効果が得られる。
【００５９】
さらに、本発明は、給湯熱交換器内の湯水の温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサを設け、この給湯熱交温度センサの検出温度が予め与えられる燃焼オン温度期間に濃バーナの燃焼を行う構成としたので、給湯熱交換器内の湯温が高い場合には濃バーナの燃焼が停止され、給湯熱交換器内の湯温が保温を要する温度まで低下したときに濃バーナの燃焼が行われるので、給湯熱交換器内湯温の保温燃焼の効率化を図ることができると共に、給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温度を大幅に越えて高温に加熱されるという事態を回避でき、これにより、給湯の開始時に、より湯温の安定した湯を給湯開始することができる。
【００６０】
さらに、給湯熱交温度センサの検出温度が低下するに従い、燃焼させる濃バーナの数を増加する形態で制御する構成とした発明にあっては、給湯熱交換器内の湯水の温度が給湯設定温度よりも大幅に低い温度のときには、多くの濃バーナの燃焼によって早急に給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温度に近づく方向に燃焼加熱され、給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温近づくに従い燃焼させる濃バーナの数が減少制御されるで、給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温度を越えて高温の湯に加熱されるという事態を防止でき、給湯熱交換器内の湯温を給湯設定温度に収束した温度に保温維持できるので、給湯開始時の安定湯温給湯ができると共に、給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温度になっているときには濃バーナの燃焼が行われないか、行われても例えば１個の濃バーナという如く、数少ない濃バーナの燃焼のみが行われるので、保温動作での燃焼効率を高めることができるという効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態例における給湯熱交換器内湯水の保温動作の制御構成を包括的に示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態例の給湯装置に使用されるバーナ装置の一実施形態例の説明図である。
【図３】本実施形態例の給湯装置に使用されるバーナ装置の他の構成例を示す説明図である。
【図４】この実施形態例の給湯装置に使用されるバーナ装置のさらに他の構成説明図である。
【図５】この実施形態例の給湯装置に使用されるバーナ装置のさらに他の形態例を示す説明図である。
【図６】この実施形態例の給湯装置に使用されるバーナ装置のさらに他の構成例を示す説明図である。
【図７】バーナ装置を構成する淡バーナの説明図である。
【図８】この実施形態例の給湯装置に使用される全一次燃焼式バーナ装置のバーナ配列構成を示す平面図である。
【図９】従来の給湯装置に使用されるバーナ装置の説明図である。
【図１０】給湯装置のシステム構成説明図である。
【符号の説明】
７ バーナ装置
１２，１２ａ〜１２ｄ ガス電磁弁
２３ 運転モード判別部
２４ 濃バーナ単独燃焼制御部
２５ データメモリ
２６ 給湯熱交温度センサ
Ａ，Ａ1〜Ａ11 濃バーナ
Ｂ，Ｂ1〜Ｂ10 淡バーナ
【発明の属する技術分野】
本発明は、全一次空気燃焼式のバーナ装置を備えた給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０には、給湯装置として一般的に知られている給湯器のシステム構成が模式的に示されている。同図において、給湯熱交換器２の入口側には給水管３が接続されており、この給水管３には入水温を検出する入水サーミスタ１０と、入水量（給湯流量）を検出する流量センサ９とが設けられている。給湯熱交換器２の出口側には給湯管４が接続され、この給湯管４の出口側には給湯栓１が設けられている。さらに、給湯管４には水量制御弁５と、出湯温を検出する出湯サーミスタ６とが設けられている。
【０００３】
給湯熱交換器２の下方にはバーナ装置７、バーナ装置７の点火を行うイグナイタ電極（図示せず）、着火を検知するフレームロッド電極（図示せず）、および給排気を行う燃焼ファン１１が配設されており、バーナ装置７のガス導入口にはガスノズルが対向配置され、このガスノズルに通じるガス管８にはガス供給量を開弁量によって制御するガス比例弁１３と、管路の開閉を行うガス電磁弁１２とが介設されている。
【０００４】
図９は、この種の給湯装置に使用される一般的なバーナ装置７の主要部構成を示すものである。この種のバーナ装置７は、ブンゼンバーナ（あるいはセミブンゼンバーナ）１６を複数配列配置して形成され、各ブンゼンバーナのガス導入口１８にはガスノズルが対向配置され、このガスノズルから噴出される燃料ガスと同じくガス導入口１８から入り込む燃焼ファンからの空気がブンゼンバーナ１６の内部通路を通る間に混合されて予混合ガスとなり、この予混合ガスが各ブンゼンバーナ１６の炎口２０から燃焼室内に噴出し、各ブンゼンバーナ１６は予混合ガス中の空気と各ブンゼンバーナ１６間から燃焼室内に供給される二次空気を利用して燃料ガスの燃焼を行うものである。
【０００５】
ところで、この種の給湯器には制御装置１４が備えられており、この制御装置１４にはリモコン１５が接続され、このリモコン１５には給湯温度を設定するボタンや給湯設定温度の表示部が設けられている。制御装置１４は給湯器の給湯動作を制御しており、給湯栓１が開けられると流量センサ９が入水量を検出して、その入水量がある一定以上（最低作動流量以上）になったときに流量センサ９からの信号を受けて制御装置１４は燃焼ファン１１を回転させる。そして、ファン回転検出センサ１７によって検出される燃焼ファン１１の回転が所定の回転領域に入ったときにガス電磁弁１２およびガス比例弁１３を開けてバーナ装置７へガスの供給を行い、イグナイタ電極による点火動作を行う。そして、フレームロッド電極がガスの着火を検出すると、制御装置１４はガス比例弁１３の開弁量を可変し、給湯熱交換器２から出る湯温の安定化制御を行う。
【０００６】
給湯栓１が閉じられると、流量センサ９からオフ信号が出力され、給湯燃焼の停止が行われる。通常、この種の給湯器においては、給湯燃焼停止後にポストパージが行われ、燃焼ファン１１が引き続き一定の緩やかな回転で定時間（例えば５分）回転継続されて、燃焼室に残留している排気ガスを排出し、次の再出湯時の点着火動作が円滑に行える態勢にして次の再出湯に備える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
給湯燃焼の停止後、長時間経過した後に給湯燃焼を行う、いわゆるコールドスタートによる給湯運転に際しては、給湯熱交換器２内の湯は冷え切っているので、給湯栓１を開けてバーナ装置７の燃焼を開始しても、給湯熱交換器２内の水に熱が伝わるまでの時間遅れが生じ、給湯熱交換器２内に滞留していた水は給湯設定温度にまで加熱されずに給湯熱交換器２から出て行くために、給湯栓１を開けてから設定温度の湯が出るまでに長い時間がかかり、使い勝手が悪く、湯の使用者に不便を強いる結果となっている。
【０００８】
このようなコールドスタート時の湯の使い勝手を良くするために、即湯性能の改善を図る試みがなされている。この即湯性能の改善の手法として、例えば、バーナ装置７にパイロットバーナを装備し、給湯の停止中はこのパイロットバーナを燃焼させた状態にして、給湯熱交換器２内の湯の冷却を防止し、給湯栓１が開けられたときには、直ちに給湯熱交換器２から給湯設定温度に近い湯を出湯させようとするものが知られている。
【０００９】
しかしながら、パイロットバーナはバーナ装置７の燃焼面の局部位置の一箇所に設けられるため、このパイロットバーナを燃焼させて給湯熱交換器２を加熱する場合、給湯熱交換器２の一部分のみが集中的に加熱されるため、給湯熱交換器２に滞留している湯に場所的な温度むらが生じてしまい、出湯栓１が開けられて出湯するときに、給湯熱交換器２から出る湯の時間的な温度変動が甚だしく、湯の使用者は熱い湯とぬるい湯を交互に受ける等、不快な思いをするという問題がある。
【００１０】
このような出湯湯温の時間的変動をできるだけ解消するためには、給湯の停止中に、バーナ装置７を最小燃焼能力でもって燃焼させておき、給湯熱交換器２を温度むらが生じないように全面に亙って燃焼加熱することが考えられる。しかしながら、バーナ装置７を最小燃焼能力で燃焼させた場合、その燃焼能力が給湯熱交換器２内の湯水の冷却による温度低下を補償する熱量よりも大きな過剰熱量となってしまい、給湯栓１が開けられたときには、給湯熱交換器２から給湯の設定温度よりも高温の湯が出湯されてしまうという問題が生じる。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、給湯装置のコールドスタート時の即湯性能を改善でき、しかも、その給湯開始時に、給湯設定温度に近いほぼ均一の安定した湯温の湯を出湯することが可能な給湯装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。すなわち、第１の発明は、給湯熱交換器を加熱するバーナ装置を備え、このバーナ装置の燃焼によって給水管から給湯熱交換器に入水供給される水を加熱して湯にし、この湯を給湯熱交換器の出側に接続される給湯管を介して給湯する給湯装置において、前記給湯熱交換器の湯水温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサが設けられ、前記バーナ装置は一次空気と燃料ガスを混合して成る高濃度予混合ガスを噴出燃焼させる濃バーナと、一次空気と燃料ガスを混合して成る低濃度予混合ガスを噴出燃焼させる淡バーナとが隣り合わせに交互に配列された全一次空気燃焼式のバーナ装置と成し、給湯装置の電源スイッチがオンされていて前記給湯熱交換器内の湯水が滞留している給湯停止の期間中は濃バーナのみの燃焼を行う濃バーナ単独燃焼制御部が設けられており、該濃バーナ単独燃焼制御部は給湯設定温度に予め与えられている第１の温度を加算又は減算した温度を燃焼オフ温度として、給湯設定温度に予め与えられている第２の温度を減算した温度を燃焼オン温度として、それぞれ燃焼オフ温度と燃焼オン温度を自動設定する燃焼オン・オフ自動設定部を備え、前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オン温度以下の期間に濃バーナの燃焼を行い、前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オフ温度に達したときに濃バーナの燃焼を停止する構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００１３】
また、第２の発明は、給湯熱交換器を加熱するバーナ装置を備え、このバーナ装置の燃焼によって給水管から給湯熱交換器に入水供給される水を加熱して湯にし、この湯を給湯熱交換器の出側に接続される給湯管を介して給湯する給湯装置において、前記給湯熱交換器の湯水温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサが設けられ、前記バーナ装置は一次空気と燃料ガスを混合して成る高濃度予混合ガスを噴出燃焼させる濃バーナと、一次空気と燃料ガスを混合して成る低濃度予混合ガスを噴出燃焼させる淡バーナとが隣り合わせに交互に配列された全一次空気燃焼式のバーナ装置と成し、給湯装置の電源スイッチがオンされていて前記給湯熱交換器内の湯水が滞留している給湯停止の期間中は濃バーナのみの燃焼を行う濃バーナ単独燃焼制御部が設けられており、該濃バーナ単独燃焼制御部は、与えられている燃焼オン温度と燃焼オフ温度に基き前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オン温度以下の期間に濃バーナの燃焼を行い、前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オフ温度に達したときに濃バーナの燃焼を停止する構成とし、前記燃焼オン温度は各給湯設定温度に対応させたデータで与えられており、濃バーナ単独燃焼制御部は、給湯設定温度に対応した燃焼オン温度に基いて濃バーナの燃焼制御を行うことをもって課題を解決する手段としている。
【００１４】
さらに第３の発明は、前記第１又は第２の発明の構成を備えたものにおいて、濃バーナ単独燃焼制御部には全濃バーナのうち燃焼させるバーナの指定データが予め与えられており、濃バーナ単独燃焼制御部は給湯装置の電源スイッチがオンされていて給湯熱交換器内の湯水が滞留している給湯停止の期間中は前記指定された濃バーナのみを燃焼制御する構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００１５】
さらに第４の発明は、前記第１又は第２の発明の構成を備えたものにおいて、濃バーナ単独燃焼制御部には給湯熱交温度センサの検出温度と燃焼させる濃バーナの指定データとが前記検出温度が低下するに従い燃焼させる濃バーナの数を増加する形態で与えられ、濃バーナ単独燃焼制御部は前記給湯熱交温度センサの検出温度に応じて濃バーナの燃焼個数を可変制御する構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００１６】
上記構成の発明において、電源スイッチがオンされていて給湯停止の期間中は、全一次空気燃焼式バーナ装置の濃バーナのみが濃バーナ単独燃焼制御部により燃焼される。この濃バーナのみの燃焼の熱量はバーナ装置の全面を燃焼させるときの最小燃焼能力よりも十分に低い熱量であり、ほぼ給湯熱交換器内の湯水の冷却による湯温低下を補償する熱量に近く、給湯運転が開始したときには、ほぼ給湯設定温度の湯を即湯態勢で給湯熱交換器から出湯させることができ、即湯性能を改善することができると共に、湯温変動の少ない安定した湯を給湯開始時に出湯させることが可能となる。
【００１７】
この給湯停止中に濃バーナの燃焼を行う場合、給湯熱交換器内の湯水の冷却による湯温低下を補償する熱量が得られる最適個数の濃バーナを予め指定しておき、かつ、その燃焼させる濃バーナを局部領域に片寄らずにほぼバーナ装置の全燃焼面に散在するように指定しておくことにより、給湯熱交換器内の湯水の温度をより正確に給湯設定温度に保持しておくことができると共に、給湯熱交換器２内の湯の温度むらを防止し、場所的に変動のない均一な湯温に保持しておくことができるものである。
【００１８】
特に、本発明は、給湯熱交換器の湯水温度を検出する給湯熱交温度センサを設けて、その給湯熱交温度センサの検出温度が燃焼オン温度の期間に前記濃バーナを燃焼させる構成としており、この構成のもとで、前記給湯熱交温度センサの検出温度に応じて濃バーナの燃焼個数を可変制御する構成としたものにあっては、給湯熱交換器内の湯水の温度制御の精度がアップし、より安定した給湯設定温度の湯を即湯態勢でもって給湯運転の開始時に給湯することができるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づき説明する。なお、この実施形態例の給湯装置のシステム構成は前記図１０に示すものと同様であり、同一部分には同一符号を使用し、そのシステムの重複説明は省略する。以下に説明する各実施形態例において特徴的なことは、バーナ装置７を全一次空気燃焼式のバーナ装置によって構成し、このバーナ装置を構成する濃バーナと淡バーナのうち、濃バーナのみを燃焼制御して給湯停止中における給湯熱交換器２内の湯水の湯温を保温する特有な制御構成を制御装置１４に設けたことであり、それ以外の構成は前記従来例と同様である。
【００２０】
図８はこの実施形態例において使用される全一次空気燃焼式のバーナ装置７の機械的平面構造を示すもので、一次空気と燃料ガスを混合して成る、空気量が理論空気量よりも少ない高濃度予混合ガスを噴出燃焼させる濃バーナＡと、一次空気と燃料ガスを混合して成る、空気量が理論空気量よりも大きい低濃度予混合ガスを噴出燃焼させる淡バーナＢとを隣り合わせにして交互に配列して構成されており、図７に示すように、淡バーナＢは、そのガス導入口１８にガスノズルが対向配置され、このガスノズルから供給される燃料ガスと燃焼ファンから供給される一次空気とをガス導入口１８から取り込み、炎口２０（図８参照）に達する経路上で燃料ガスと一次空気とを混合して低濃度予混合ガスを作成し、その低濃度予混合ガスを炎口２０から燃焼室内に噴出する。濃バーナＡのガス導入口は淡バーナのガス導入口に隣り合わない位置に設けられ、同様に、ガス導入口に対向してガスノズルが配置され、このガスノズルから供給される燃料ガスと燃焼ファンから供給される一次空気とをガス導入口から取り込み、炎口２０（図８参照）に至る経路上で燃料ガスと一次空気とを混合して高濃度予混合ガスを作成し、この高濃度予混合ガスを炎口２０から燃焼室内に噴出する。
【００２１】
前記濃バーナＡと淡バーナＢが交互に配列して成るバーナ配列群の下方側にはバーナケース等の壁面が設けられて、燃焼ファンから供給される空気はガス導入口のみから各バーナＡ，Ｂに供給される構成となっており、この全一次空気燃焼式のバーナ装置７は二次空気は燃焼室内に入り込むことはなく、各バーナＡ，Ｂのガス導入口から取り込まれる一次空気のみを利用してバーナ燃焼を行わせる構成となっている。
【００２２】
この全一次空気燃焼式のバーナ装置７においては、淡バーナＢから噴出する低濃度予混合ガス（エアーリッチ）は隣の濃バーナＡの高濃度予混合ガス火炎の高温の熱をもらって燃焼し、従来のセミブンゼンバーナと同じ形式の濃バーナＡから噴出する高濃度予混合ガス（ガスリッチ）は隣の淡バーナＢから噴出する低濃度予混合ガス中の空気をもらって燃焼する。濃バーナＡの火炎は１７００℃と高温であり、この結果従来と同様にＮＯＸが生成・排出される。また、淡バーナＢの火炎は温度が低くＮＯＸの生成はほぼ０である。したがって、濃火炎と淡火炎とを半々とすると従来にくらべてＮＯＸ排出量は半減する。さらに、濃淡バーナの淡バーナＢ側の比率を多くする（例えば７：３）にしたがってより窒化酸化物の生成の少ないクリーンな燃焼が達成されるものである。
【００２３】
図２〜図６にはこの実施形態例におけるバーナ装置７の濃バーナＡと淡バーナＢの配列構成例と各バーナＡ，Ｂに供給されるガス通路の配管構成例が示されている。この各図に示されるガスの通路は、前記図１０のガス比例弁１３よりも下流側のガス通路部分を抜き出したものである。
【００２４】
図２に示すものは、濃バーナＡと淡バーナＢの配列群を３つのブロック２１ａ〜２１ｃに区分し、各ブロック２１ａ〜２１ｃにガス管８から分岐した分岐通路２２ａ〜２２ｃを接続し、各分岐通路２２ａ〜２２ｃにはガス電磁弁１２ａ〜１２ｃを介設して各ブロック２１ａ〜２１ｃ毎に燃料ガスを分岐供給する構成となっている。
【００２５】
第１のブロック２１ａは濃バーナＡ1〜Ａ3と淡バーナＢ1〜Ｂ3を濃バーナと淡バーナを交互に隣り合わせに配列することで形成されており、また、第２のブロック２１ｂは濃バーナＡ5と淡バーナＢ4，Ｂ5の配列により形成されており、また、第３のブロック２１ｃは濃バーナＡ7〜Ａ11と淡バーナＢ6〜Ｂ10の配列群により形成されている。そして、ブロック２１ａとブロック２１ｂの間には濃バーナＡ4が設けられており、また、ブロック２１ｂとブロック２１ｃ間には濃バーナＡ6が設けられ、この濃バーナＡ4とＡ6は共通の通路により接続されており、この共通の通路は分岐通路２２ｄを介してガス管８に接続されており、この分岐通路２２ｄにはガス電磁弁１２ｄが介設されている。
【００２６】
この図２に示すバーナ装置は、給湯燃焼の要求熱量に応じ、ブロック２１ａ，２１ｂ，２１ｃが独立して燃焼できる構成となっており、例えば、ブロック２１ａを燃焼させる際には、ガス電磁弁１２ａと１２ｄを開けることにより行われ、また、ブロック２１ｂを燃焼させる際には、ガス電磁弁１２ｂと１２ｄを開けることにより行われ、また、ブロック２１ｃを燃焼させる際には、ガス電磁弁１２ｃと１２ｄを開けることにより行われるものである。
【００２７】
図３に示すものは、淡バーナＢ1，Ｂ2，Ｂ3にはガス電磁弁１２ａを開けることにより分岐通路２２ａからガスが共通に供給されるようにし、淡バーナＢ4，Ｂ5にはガス電磁弁１２ｂを開けることにより分岐通路２２ｂからガスが供給されるようにし、さらに、淡バーナＢ6〜Ｂ10にはガス電磁弁１２ｃを開けることにより分岐通路２２ｃからガスが供給されるようにすると共に、各濃バーナＡ1〜Ａ11にはガス電磁弁１２ｄを開けることにより分岐通路２２ｄからガスが供給されるように構成されているものである。
【００２８】
図４に示すものは、濃バーナＡ1〜Ａ11にはガス電磁弁１２ｄを開けることにより分岐通路２２ｄから一括的にガスが供給されるようにし、また、ガス電磁弁１２ａを開けることにより分岐通路２２ａを通して淡バーナＢ1〜Ｂ10に一括的にガスが供給されるようにしたものである。
【００２９】
図５に示すものは、淡バーナＢ1〜Ｂ10に対しては前記図３に示す場合と同様にガスが供給されるように形成し、濃バーナＡ1〜Ａ11に対しては、各濃バーナＡ1〜Ａ11に対してそれぞれガス電磁弁１２を設け、これらの各ガス電磁弁１２を開閉制御することにより、各濃バーナＡ1〜Ａ11に個別に燃料ガスが供給制御される構成としたものである。
【００３０】
図６に示すものは、各濃バーナＡ1〜Ａ11と各淡バーナＢ1〜Ｂ10に通じるそれぞれの通路にガス電磁弁１２を設け、各濃バーナＡ1〜Ａ11と各淡バーナＢ1〜Ｂ10のそれぞれに個別に燃料ガスが供給制御される構成としたものである。
【００３１】
図１は給湯停止中に給湯熱交換器２内の湯水の保温を行う特有な制御構成を示すもので、この特有な制御構成は制御装置１４に設けられる。この特有な保温の制御構成の第１実施形態例は運転モード判別部２３と、濃バーナ単独燃焼制御部２４とを有して構成されている。運転モード判別部２３は、器具（給湯装置）に設けられる電源スイッチのスイッチ信号と、流量センサ９の検出信号を取り込み、電源スイッチがオンされているか否かの判別と、給湯の動作が停止状態にあるか否かの判別を行う。電源スイッチからオン信号が加えられているときには、電源スイッチはオンされているものと判別し、それ以外の場合（電源スイッチからオフ信号が加えられている場合）は電源スイッチは入れられていないものと判別する。また、流量センサ９から流量検出信号が加えられていないときは、給湯動作は停止状態にあるものと判別し、流量センサ９から流量検出信号（オン信号）が加えられている状態のときには、給湯動作状態と判別する。そして、これらの判別結果は濃バーナ単独燃焼制御部２４に加えられる。
【００３２】
濃バーナ単独燃焼制御部２４は、運転モード判別部２３から電源スイッチがオン状態にあり、かつ、給湯の動作が停止状態にあるものとの判別結果を受けているときには、濃バーナＡ1〜Ａ11のみの燃焼を行う。この実施形態例では、濃バーナＡ1〜Ａ11の燃焼を行う際には、まず最初に瞬間的に濃バーナＡ1〜Ａ11と淡バーナＢ1〜Ｂ10を着火させて全部のバーナに火を付けた後、淡バーナＢ1〜Ｂ10に通じるガス通路をガス電磁弁の閉動作によって遮断することにより行われる。これは濃バーナＡのみ着火させた場合には濃バーナＡに供給されるガス量の割には（前述のように濃バーナＡへのガス量は少なくない方が望ましい）バーナ間距離がはなれているので火移りがしにくい為である。また、濃バーナＡは通常燃焼時は燃焼時の淡バーナＢの火炎から空気をもらって燃焼するが淡バーナＢは前述のガス電磁弁の閉動作により消化しているので淡バーナＢのガス導入口から空気を導入し淡バーナＢの炎口から出る空気を濃バーナＡに供給することで濃バーナＡが空気不足の不燃をおこすのを防止している。
【００３３】
この第１実施形態例では、給湯の動作が停止されている状態では、各濃バーナＡ1〜Ａ11のみが燃焼して給湯動作の停止中における給湯熱交換器２内の湯水の冷えが防止されることとなり、給湯栓１が開かれて給湯動作が開始される際には、給湯熱交換器２から濃バーナＡ1〜Ａ11の燃焼によって保温されていた湯が即湯態勢で出湯できるので、給湯栓１が開けられてから設定温度に近い湯が出て来るまでの時間が短くなり、湯の使い勝手を改善することが可能となる。
【００３４】
また、給湯動作の停止中での保温燃焼に際しては、複数の濃バーナＡ1〜Ａ11の燃焼が行われるので、バーナ装置７の燃焼面のほぼ全領域には亙って満遍なく濃バーナＡ1〜Ａ11の火炎が形成されるので、給湯熱交換器２は全体的に均一に燃焼熱を受けるので、給湯熱交換器２内の湯水が局部的に加熱されるということはなく、全領域に亙って均一に満遍なく加熱されるので、給湯熱交換器１内の湯温が均一化されることとなり、給湯栓１が開けられて給湯動作が開始したときには、給湯熱交換器２から湯温変動のない安定した湯を出湯できることとなり、初期出湯湯温の安定化が図れ、器具の給湯性能を高めることが可能となる。したがって、湯の使用者は、給湯開始時に、湯温変動の違和感を受けることなく、気持ち良く湯を使用することが可能となる。
【００３５】
さらに、濃バーナＡ1〜Ａ11の全体の燃焼熱量は、通常の給湯燃焼時の最小燃焼能力よりも数分の１と十分に熱量が小さいので、給湯の動作停止中に濃バーナを燃焼継続させた状態においても、給湯熱交換器２内の湯水の冷えを補償する熱量を大幅に越える過剰な熱量となることはないので、この保温の燃焼熱量によって給湯熱交換器２内の湯の温度が給湯設定温度を大幅に越える高温の湯となることはなく、これにより、給湯設定温度に近い温度の湯を給湯の開始時に給湯熱交換器２から出湯させることができる。
【００３６】
さらに、濃バーナＡ1〜Ａ11から噴出する予混合ガスは燃料ガスの濃度が高い高濃度予混合ガスであり、この高濃度予混合ガスはと隣側の淡バーナＢ1〜Ｂ10から噴出される空気を利用して安定した火炎を形成することができるので火炎の立ち消えの心配がなく、信頼性の高い保温動作を行うことが可能となる。
【００３７】
次に本発明の第２実施形態例を説明する。この第２実施形態例は、濃バーナ単独燃焼制御部２４のデータメモリ２５に予め保温動作中に燃焼させる濃バーナの指定データを格納しており、濃バーナ単独燃焼制御部２４は、運転モード判別部２３により運転スイッチがオン状態であって、かつ、給湯がされていない動作状態のときに、そのデータメモリ２５に指定された濃バーナのみを燃焼する構成としたことであり、それ以外の構成は前記第１実施形態例と同様である。なお、この第２実施形態例では、各濃バーナを個別に燃焼制御可能な図５や図６に示したタイプのバーナ装置が使用される。
【００３８】
この第２実施形態例のデータメモリ２５には、例えば、Ａ1，Ａ3，Ａ5，Ａ7，Ａ9，Ａ11という如く、あるいはＡ1，Ａ4，Ａ7，Ａ11という如く、保温の動作で燃焼させる濃バーナの指定データが格納される。この指定データは、給湯熱交換器２を均一に加熱できるように、燃焼させる濃バーナがバーナ装置７の燃焼面にほぼ均一に散在する位置と成るように指定し、その燃焼させる濃バーナの数は、予め実験等を行い、給湯動作の停止中に、給湯熱交換器２内の湯をほぼ給湯設定温度に保温できる燃焼熱量となるように設定する。
【００３９】
この実施形態例では、前記第１実施形態例と同様の効果を奏するが、さらに、給湯熱交換器２内の湯温をほぼ給湯設定温度の湯温に保温できるという、より保温性能に優れた効果が得られ、給湯開始時の給湯湯温の安定化性能をさらに高めることが可能となる。
【００４０】
次に本発明の前記第１および第２の実施形態例に共に適用される構成を説明する。この共通の構成では、図１０中に破線で示すように、給湯熱交換器２内の湯水の温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサ２６を設け、この給湯熱交温度センサ２６の検出温度に基づき保温動作の濃バーナの燃焼制御を行うものである。
【００４１】
前記給湯熱交温度センサ２６により給湯熱交換器２内の湯水の温度を直接的に検出する場合は、給湯熱交温度センサ２６の温度検出部（感温部）を給湯熱交換器内の湯水内に挿入して湯水の温度を直接的に検出する。また、給湯熱交換器２内の湯水の温度を間接的に検出する場合は、給湯熱交温度センサ２６の検出部を給湯熱交換器内の水管表面あるいは給湯熱交換器の缶体表面等に接触させて、給湯熱交換器２内の湯水の温度を間接的に検出する。
【００４２】
データメモリ２５には燃焼オン温度のデータが格納される。この燃焼オン温度は、給湯熱交換器２内の湯水を保温加熱するか否かの判断対象となる温度を意味する。
【００４３】
濃バーナ単独燃焼制御部２４は、給湯の動作停止中に、給湯熱交温度センサ２６の検出情報を所定時間間隔でサンプリングし、その都度、給湯熱交温度センサ２６による検出温度がデータメモリ２５に格納されている燃焼オン温度以下に低下したか否かを判断し、検出温度が燃焼オン温度以下に低下したときには、前記第１実施形態例と同様に濃バーナＡ1〜Ａ11を燃焼するか、あるいは前記第２実施形態例と同様にデータメモリ２５に予め指定されている濃バーナを燃焼して給湯熱交換器２内の湯水の保温を行う。
【００４４】
そして、給湯熱交温度センサ２６で検出される温度が燃焼オン温度を越えたとき、あるいは燃焼オン温度よりも上側に与えられる燃焼オフ温度に達したときに濃バーナの燃焼を停止するという如く、給湯熱交温度センサ２６の検出温度が燃焼オン温度以下に低下する毎に濃バーナを燃焼して給湯熱交換器２内の湯水の保温動作を行うものである。
【００４５】
このように、給湯熱交換器２内の湯水の検出温度が燃焼オン温度以下に低下したときのみ濃バーナを燃焼するようにしているので、保温燃焼を効率的に行うことができるという効果が得られる。また、給湯熱交温度センサ２６で検出される検出温度が燃焼オフ温度に達したときに濃バーナの燃焼を停止する構成とすれば、保温燃焼によって給湯熱交換器２内の湯水の温度が給湯設定温度よりも大幅に高くなってしまうという事態を避けることができ、保温燃焼の効率をさらに高めることができると共に、給湯熱交換器２内の湯水の保温温度をほぼ給湯設定温度に安定に制御できることとなり、給湯開始時の初期給湯温度の安定化性能をより一層高めることが可能となる。
【００４６】
なお、データメモリ２５に格納される燃焼オン温度は、１個の固定データで与えることも可能であるが、ここでは各給湯設定温度に対応させた複数のデータで与えている。この場合は、濃バーナ単独燃焼制御部２４は、リモコン１５等で設定されている給湯設定温度の情報を取り込み、その給湯設定温度に対応した燃焼オン温度を選択して上記の如く濃バーナの燃焼による給湯熱交換器２内の湯水の保温動作を行うこととなる。
【００４７】
なお、前記燃焼オン温度と燃焼オフ温度は、濃バーナ単独燃焼制御部２４が自分自身で自動設定するように構成することも可能である。例えば、データメモリ２５に第１の温度と第２の温度を予め与えておき、濃バーナ単独燃焼制御部２４内には燃焼オン・オフ温度自動設定部を設け、燃焼オン・オフ自動設定部は、リモコン１５等により給湯設定温度の情報を取り込み、この給湯設定温度に第１の温度を加算（又は減算）した温度を燃焼オフ温度として設定し、給湯設定温度から第２の温度を減算した値の温度を燃焼オン温度として自動設定するようにしてもよい。
【００４８】
次に本発明の第３実施形態例を説明する。この第３実施形態例は、前記第２実施形態例と同様に、各濃バーナを個別に燃焼制御可能な図５や図６のタイプのバーナ装置を使用する。そして、前記第１、第２の各実施形態例と同様に給湯熱交換器２内の湯水の温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサ２６を設け、この給湯熱交温度センサ２６の検出温度に応じて給湯熱交換器２の保温動作において燃焼させる濃バーナの数を可変制御する構成としたものであり、それ以外の構成は前記第１、第２の各実施形態例と同様である。この第３実施形態例では、データメモリ２５には給湯熱交温度センサ２６で検出される検出温度と燃焼駆動させる濃バーナの数およびその燃焼位置の指定データが格納される。
【００４９】
例えば、給湯熱交温度センサ２６で検出される温度が給湯設定温度に対して例えば±３℃の範囲内のときは燃焼させる濃バーナの数は零とし、給湯設定温度に対し３℃〜４℃低い温度範囲では例えばＡ6の濃バーナを１個だけ指定し、給湯設定温度に対し４℃〜５℃低い温度範囲では例えばＡ4とＡ8の２個の濃バーナを指定し、さらに給湯設定温度に対し５℃〜６℃低い温度範囲ではＡ1，Ａ4，Ａ7，Ａ11の４個の濃バーナを指定するという如く、給湯熱交温度センサ２６の検出温度が低くなるにつれ燃焼させる濃バーナの数を増加する形態で、燃焼させる濃バーナの数を指定しておく。
【００５０】
この第３実施形態例では、給湯熱交換器２内の湯水の温度が低下するにつれ、燃焼させる濃バーナの数が増加するので、低下した湯温を即座に給湯設定温度の近傍に高めることができ、給湯設定温度に湯温が上昇するにつれ、燃焼させる濃バーナの数が減少するので、給湯熱交換器２内の湯温が給湯設定温度を急激に越えて上昇するということがなく、給湯熱交換器２内の保温温度を精度良く制御することができるという効果が得られる。もちろん、それ以外にも、前記第１、第２の各実施形態例と同様の効果を奏することが可能である。
【００５１】
なお、この第３実施形態例において、給湯熱交温度センサ２６で検出される温度とその温度に対応する濃バーナの燃焼個数のデータは、給湯設定温度に無関係に温度範囲を与え、その各温度範囲に対応させて燃焼させる濃バーナの数を指定する構成とすることも可能である。ただ、給湯設定温度を考慮して温度範囲を区分することにより、給湯設定温度の湯温に収束する制御形態で保温できるので、その保温の制御精度をより高めることができるという効果が得られる。また、上記の例は出湯される湯が全量熱交換器を通る例について示したが、一部（例えば出湯される湯量の３０％）が熱交換器を通らずバイパス通路を通る場合には給水温度センサ１０で検出される温度情報を用いることにより、より制御精度が高まる。たとえば給湯設定温度４３℃、給水温度センサ１５℃、バイパス比（熱交換器７：バイパス３）の場合はバイパス後に得られる温度を４３℃にする為に熱交換器から出湯される温度は５５℃でなければならない（４３−１５×０．３）／０．７＝５５したがって上記式によって求められた温度に対して熱交温度センサで検出される温度がどの程度下がったかによってバーナを指定することが望ましい。
【００５２】
なお、本発明は上記各実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記第１実施形態例では保温動作時に全数の濃バーナＡ1〜Ａ11を燃焼させる構成とし、また、第２実施形態例では指定された複数の濃バーナを燃焼するように構成したが、１個の濃バーナのみを燃焼させる構成とすることも可能である。バーナ装置７を濃バーナと淡バーナの交互配列形態の全一次空気燃焼式とした場合、このバーナ装置に従来例と同様なパイロットバーナを装備し、給湯の停止動作中は、このパイロットバーナのみを燃焼させて給湯熱交換器２内の湯水を保温することも考えられる。
【００５３】
しかしながら、パイロットバーナは、一次空気と燃料ガスを混合して成る予混合ガスを燃焼室内に噴出させ、この予混合ガスを二次空気（バーナ間の隙間から燃焼室内に供給される空気）を利用して燃焼させる方式であるため、全一次空気燃焼式とはその空気の供給構造が全く異なるものであるため、全一次空気燃焼式のバーナ装置に従来のパイロットバーナを装備すると、バーナ装置の構造が複雑化し、バーナ装置が大型化すると共に、バーナ装置のコストが高価になるという問題が生じることとなる。この点、パイロットバーナの装備を省略し、１個あるいは２個以上の濃バーナを燃焼させる構成とすることにより、バーナ装置の構成を簡易化できると共に、バーナ装置の小型化および低コスト化が達成でき、さらには、パイロットバーナの火炎よりも濃バーナの火炎の安定性が良いので、保温動作時の火炎の安定性がアップし、より信頼性の高い保温動作を行うことができるという効果が得られるものである。
【００５４】
また、上記各実施形態例では図１０に示すシステムの給湯器を対象にして説明したが、本発明が適用される給湯装置は給湯単能機（給湯機能のみの給湯器）に限定されることはなく、給湯機能と風呂の追い焚き機能を備えた複合給湯器や、追い焚き熱交換器と給湯熱交換器が一体化された一缶二水路タイプの給湯器や、バーナ装置を利用して燃焼する構成を備えたその他の様々なタイプの給湯器に適用されるものである。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は器具の電源スイッチがオンされている給湯動作の停止中は、濃バーナのみを燃焼させて給湯熱交換器内の湯水の保温を行う構成としたので、給湯の動作が開始されたときには、給湯熱交換器内に保温されているほぼ給湯設定温度に近い湯を即湯態勢で給湯することが可能となり、これにより、給湯栓を開いてから給湯設定温度に近い湯が出るまでの時間を大幅に短くすることができ、湯の使い勝手を大幅に改善することが可能となる。
【００５６】
また、給湯熱交換器の保温の動作は濃バーナの燃焼によって行うものであるから、従来のパイロットバーナを燃焼させる場合に比べ火炎の安定性に優れ、これにより、保温燃焼の信頼性を高めることができる。
【００５７】
さらに、濃バーナによる燃焼熱量は、給湯運転時の最小燃焼能力よりも遥かに熱量が小さいので、従来の如く給湯燃焼時の最小燃焼能力でもって保温を行う場合に生じる問題、すなわち、給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温度よりも高温の湯に加熱されるという問題を回避することが可能である。
【００５８】
さらに、給湯熱交換器の保温動作時に、燃焼させる濃バーナを指定する構成としたものにあっては、その燃焼する濃バーナの位置を散在指定することにより、給湯熱交換器が局部的に加熱されるという現象を防止でき、給湯熱交換器はバーナ装置の広範囲の散在位置から燃焼加熱されるので、給湯熱交換器内の湯水は満遍なく均一に加熱されるので、湯温の片寄りをなくし、給湯熱交換器内の湯温を均一に保温できるという効果が得られる。
【００５９】
さらに、本発明は、給湯熱交換器内の湯水の温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサを設け、この給湯熱交温度センサの検出温度が予め与えられる燃焼オン温度期間に濃バーナの燃焼を行う構成としたので、給湯熱交換器内の湯温が高い場合には濃バーナの燃焼が停止され、給湯熱交換器内の湯温が保温を要する温度まで低下したときに濃バーナの燃焼が行われるので、給湯熱交換器内湯温の保温燃焼の効率化を図ることができると共に、給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温度を大幅に越えて高温に加熱されるという事態を回避でき、これにより、給湯の開始時に、より湯温の安定した湯を給湯開始することができる。
【００６０】
さらに、給湯熱交温度センサの検出温度が低下するに従い、燃焼させる濃バーナの数を増加する形態で制御する構成とした発明にあっては、給湯熱交換器内の湯水の温度が給湯設定温度よりも大幅に低い温度のときには、多くの濃バーナの燃焼によって早急に給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温度に近づく方向に燃焼加熱され、給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温近づくに従い燃焼させる濃バーナの数が減少制御されるで、給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温度を越えて高温の湯に加熱されるという事態を防止でき、給湯熱交換器内の湯温を給湯設定温度に収束した温度に保温維持できるので、給湯開始時の安定湯温給湯ができると共に、給湯熱交換器内の湯温が給湯設定温度になっているときには濃バーナの燃焼が行われないか、行われても例えば１個の濃バーナという如く、数少ない濃バーナの燃焼のみが行われるので、保温動作での燃焼効率を高めることができるという効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態例における給湯熱交換器内湯水の保温動作の制御構成を包括的に示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態例の給湯装置に使用されるバーナ装置の一実施形態例の説明図である。
【図３】本実施形態例の給湯装置に使用されるバーナ装置の他の構成例を示す説明図である。
【図４】この実施形態例の給湯装置に使用されるバーナ装置のさらに他の構成説明図である。
【図５】この実施形態例の給湯装置に使用されるバーナ装置のさらに他の形態例を示す説明図である。
【図６】この実施形態例の給湯装置に使用されるバーナ装置のさらに他の構成例を示す説明図である。
【図７】バーナ装置を構成する淡バーナの説明図である。
【図８】この実施形態例の給湯装置に使用される全一次燃焼式バーナ装置のバーナ配列構成を示す平面図である。
【図９】従来の給湯装置に使用されるバーナ装置の説明図である。
【図１０】給湯装置のシステム構成説明図である。
【符号の説明】
７ バーナ装置
１２，１２ａ〜１２ｄ ガス電磁弁
２３ 運転モード判別部
２４ 濃バーナ単独燃焼制御部
２５ データメモリ
２６ 給湯熱交温度センサ
Ａ，Ａ1〜Ａ11 濃バーナ
Ｂ，Ｂ1〜Ｂ10 淡バーナ
Claims (4)
- 給湯熱交換器を加熱するバーナ装置を備え、このバーナ装置の燃焼によって給水管から給湯熱交換器に入水供給される水を加熱して湯にし、この湯を給湯熱交換器の出側に接続される給湯管を介して給湯する給湯装置において、前記給湯熱交換器の湯水温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサが設けられ、前記バーナ装置は一次空気と燃料ガスを混合して成る高濃度予混合ガスを噴出燃焼させる濃バーナと、一次空気と燃料ガスを混合して成る低濃度予混合ガスを噴出燃焼させる淡バーナとが隣り合わせに交互に配列された全一次空気燃焼式のバーナ装置と成し、給湯装置の電源スイッチがオンされていて前記給湯熱交換器内の湯水が滞留している給湯停止の期間中は濃バーナのみの燃焼を行う濃バーナ単独燃焼制御部が設けられており、該濃バーナ単独燃焼制御部は、給湯設定温度に予め与えられている第１の温度を加算又は減算した温度を燃焼オフ温度として、給湯設定温度に予め与えられている第２の温度を減算した温度を燃焼オン温度として、それぞれ燃焼オフ温度と燃焼オン温度を自動設定する燃焼オン・オフ自動設定部を備えていて、前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オン温度以下の期間に濃バーナの燃焼を行い、前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オフ温度に達したときに濃バーナの燃焼を停止する構成としたことを特徴とする給湯装置。
- 給湯熱交換器を加熱するバーナ装置を備え、このバーナ装置の燃焼によって給水管から給湯熱交換器に入水供給される水を加熱して湯にし、この湯を給湯熱交換器の出側に接続される給湯管を介して給湯する給湯装置において、前記給湯熱交換器の湯水温度を直接的又は間接的に検出する給湯熱交温度センサが設けられ、前記バーナ装置は一次空気と燃料ガスを混合して成る高濃度予混合ガスを噴出燃焼させる濃バーナと、一次空気と燃料ガスを混合して成る低濃度予混合ガスを噴出燃焼させる淡バーナとが隣り合わせに交互に配列された全一次空気燃焼式のバーナ装置と成し、給湯装置の電源スイッチがオンされていて前記給湯熱交換器内の湯水が滞留している給湯停止の期間中は濃バーナのみの燃焼を行う濃バーナ単独燃焼制御部が設けられており、該濃バーナ単独燃焼制御部は、与えられている燃焼オン温度と燃焼オフ温度に基き前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オン温度以下の期間に濃バーナの燃焼を行い、前記給湯熱交温度センサの検出温度が前記燃焼オフ温度に達したときに濃バーナの燃焼を停止する構成とし、前記燃焼オン温度は各給湯設定温度に対応させたデータで与えられており、濃バーナ単独燃焼制御部は、給湯設定温度に対応した燃焼オン温度に基いて濃バーナの燃焼制御を行うことを特徴とする給湯装置。
- 濃バーナ単独燃焼制御部には全濃バーナのうち燃焼させるバーナの指定データが予め与えられており、濃バーナ単独燃焼制御部は給湯装置の電源スイッチがオンされていて給湯熱交換器内の湯水が滞留している給湯停止の期間中は前記指定された濃バーナのみを燃焼制御する構成とした請求項１又は請求項２記載の給湯装置。
- 濃バーナ単独燃焼制御部には給湯熱交温度センサの検出温度と燃焼させる濃バーナの指定データとが前記検出温度が低下するに従い燃焼させる濃バーナの数を増加する形態で与えられ、濃バーナ単独燃焼制御部は前記給湯熱交温度センサの検出温度に応じて濃バーナの燃焼個数を可変制御する構成とした請求項１又は請求項２記載の給湯装置。
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