JP3880135B2

JP3880135B2 - 一缶二水路式燃焼装置

Info

Publication number: JP3880135B2
Application number: JP19171397A
Authority: JP
Inventors: 秋人江田
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2017-07-17
Also published as: JPH1137553A

Description

【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は、給湯路と風呂追い焚き路が共通の熱交換器内を通過する一缶二水路式の燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、一缶二水路式燃焼装置の熱交換器１の断面を示す図である。図５に示すように、バーナー側に設けられた給湯路１０に接し、バーナー側と反対側に風呂追い焚き路２０が設けられる。従って、風呂追い焚き路２０内の水は、熱交換器１内の給湯路１０内にある湯水を熱媒体として間接的に加熱される。このように、給湯路１０内の加熱された湯水の熱量が、風呂追い焚き路２０を流れる湯水に伝熱する。
【０００３】
従って、給湯を使用していない風呂追い焚き単独使用時においても、給湯路１０内の水は加熱され、しかも、給湯路１０内の水は流れないため、非常に高温になる。
【０００４】
そして、給湯路１０内の水は加熱され続けると沸騰してしまい、このようなときに給湯要求がなされると給湯特性の悪化を招く。また、配管内の圧力も上昇し危険である。
【０００５】
そこで、給湯路１０内の水温が沸騰することを避けるため、熱交換器１内の図示しない所定位置にサーミスタを配置し、風呂追い焚き単独使用時は、給湯路１０内の所定位置の水温が所定温度（例えば８５度）以上にならないように、燃焼を間欠制御している。
【０００６】
図６は、間欠燃焼制御を行ったときの給湯路１０内の水温の変化を示す図である。間欠燃焼制御における燃焼を停止するＯＦＦ温度を９０度、燃焼を開始するＯＮ温度を８９度とする。そして、サーミスタの温度が９０度になると、ガスの供給が停止され、燃焼が停止する。熱交換器１内の給湯路１０内の水は、燃焼停止後もいわゆる後沸きにより水温が上昇する。ＯＦＦ温度は、この水温上昇も考慮した温度に設定する必要がある。さらに、燃焼停止によって、給湯路１０内水温が低下し、この水温がＯＮ温度である８９度になると、再度燃焼が開始される。このように、風呂追い焚き時は、給湯路１０内の沸騰を避けるため燃焼の停止と開始が繰り返される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、給湯路１０内の水温は、風呂追い焚き路２０への伝熱量によって変化し、その伝熱量は風呂追い焚き路２０内を流れる水量によって異なる。即ち、風呂追い焚き路２０内の水の循環量が少ないほど、風呂追い焚き側へ伝熱する熱量が少なくなり、給湯路１０内の水温は高くなる。従って、図６の点線で示すように、循環量が少ないと、間欠燃焼制御における燃焼停止後において、給湯路１０内の水温が沸点に達し、沸騰するおそれがある。
【０００８】
そして、風呂追い焚き路２０内の循環量は、風呂追い焚き路２０の配管長やその中に設置されているフィルターについたゴミによるつまりなどの経年変化により変化する。
【０００９】
従って、間欠燃焼制御におけるＯＮ／ＯＦＦ温度は、安全性の観点から循環量が少ない場合に合わせて低め（例えば８４／８５度）に設定せざるを得なかった。即ち、風呂追い焚き時は低い燃焼能力での燃焼運転しか行えず、風呂追い焚きに長時間を要していた。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、給湯路１０内の水温を沸騰しない所定温度以下に抑えつつ、できるだけ高い燃焼能力で風呂追い焚きを行うことができる燃焼装置を提供することである。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の第一の構成は、給湯路と浴槽に接続された風呂追い焚き路とが共通の熱交換器を通過する一缶二水路式燃焼装置において、給湯路内の水温を検出する温度検知手段と、前記温度検知手段により検出される温度に基づいて、前記熱交換器に熱量供給する燃焼を制御する燃焼制御手段とを備え、前記燃焼制御手段は、給湯が行われずに風呂追い焚きが行われるとき、前記風呂追い焚き路の循環量が多いほど、燃焼を停止するための停止温度を高くするように設定し、前記温度検知手段により検出される温度が前記停止温度を超えると燃焼を停止することを特徴とする一缶二水路式燃焼装置である。
【００１２】
また、本発明の第二の構成は、上記第一の構成において、前記停止温度は、前記熱交換器内の前記給湯路の水温が沸騰しない程度の温度に設定されることを特徴とする一缶二水路式燃焼装置である。
【００１３】
また、本発明の第三の構成は、上記第一の構成において、前記停止温度は、前記循環量が多いほど高く設定されることを特徴とする一缶二水路式燃焼装置である。
【００１４】
また、本発明の第四の構成は、上記第一の構成において、前記循環量は、浴槽内の水を風呂追い焚き路内に導き循環させるポンプの駆動電流に基づいて求められることを特徴とする一缶二水路式燃焼装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲がこの実施の形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１は、一缶二水路式燃焼装置の概略構成図である。図１において、給湯路１０と風呂追い焚き路２０は、共通の熱交換器１を通過する。熱交換器１は、バーナー３によって加熱され、バーナー３には、ガス供給管４から燃料ガスが供給される。ガス供給管４には、このガス供給管４の開閉を行うガス電磁弁５とガス供給量を調節するガス比例弁６が設けられている。
【００１８】
給湯路１０は、熱交換器１の入口側に接続され、熱交換器１に水を供給する給水通路として機能する給水管１１と、熱交換器１の出口側に接続され、熱交換器１によって加熱された湯が出湯される出湯管１２が接続され、例えば台所の給湯栓１６などの所望の場所に導かれる。
【００１９】
そして、給水管１１には、給水量を検出するフローセンサ１３と、給水温度を検出する給水温度センサ１４とが設けられている。また、出湯管１２には、給湯温度を検出する給湯温度センサ１５が設けられている。
【００２０】
また、熱交換器１内の給湯路１０の水温を測定するための熱交温度センサ１７が、熱交換器１内の給湯路１０の所定位置に設けられている。
【００２１】
一方、風呂追い焚き路２０は、そこに配置された循環ポンプ２１を作動させることによって浴槽２２内の水を熱交換器１に供給し、熱交換器１内で加熱された湯は再度浴槽２２に注湯される循環路を構成している。
【００２２】
そして、熱交換器１より上流側の風呂追い焚き路２０には、浴槽２２内の水温を検出する浴槽水温センサ２３が設けられている。また、熱交換器１より下流側の風呂追い焚き路２０には、熱交換器１から出湯される湯の温度を検出する追い焚き温度センサ２４が設けられている。
【００２３】
そして、給湯要求又は風呂追い焚き要求があったときは、上記各種センサから検出される温度及び流量とリモコン３１などによって設定される設定温度とに基づいて、マイクロコンピュータなどで構成される制御部３０が、ガス電磁弁５、ガス比例弁６などを制御して熱交換器１への熱量供給を制御し、また、循環ポンプ２１の駆動制御などを行う。
【００２４】
例えば、給湯使用においては、給湯使用者が給湯栓１６を開くと、給水管１１に一定量以上の流量の水流が発生する。そして、フローセンサ１３がこの水流を検出すると、制御部３０はフローセンサ１３からの検出信号即ち給湯要求に応答して、ガス電磁弁５を開き、設定温度の給湯を行うのに必要な熱量が供給されるように、ガス比例弁６の開度を制御し、バーナー３への供給ガス量を制御する。これにより、設定温度の給湯が行われる。
【００２５】
一方、風呂追い焚き使用においては、図示しないリモコンなどに設けられた風呂追い焚きスイッチがＯＮにされ、風呂追い焚き要求が出されると、循環ポンプ２１が駆動されて、浴槽２２の水を風呂追い焚き路２０内を循環させる。そして、ガス電磁弁５を開き、ガス比例弁６の開度を所定の開度に制御して、バーナー３にガスを供給する。これにより、風呂追い焚きが実行される。
【００２６】
このような燃焼装置において、本発明の実施の形態では、風呂追い焚き路２０内を流れる循環量を、循環ポンプ２１の駆動電流を測定することにより検出し、間欠燃焼制御におけるＯＮ／ＯＦＦ温度が、検出された循環量に応じて設定される。
【００２７】
図２は、循環ポンプ２１の駆動電流と風呂追い焚き路２０内の循環量の関係を示す図である。図２において、縦軸が循環ポンプ２１の駆動電流、横軸が循環量を示す。この両者の関係は例えば実験などから求められる。図２によれば、循環量が増加するに従って、駆動電流が増加する。このように、図２の関係から駆動電流に対応する循環量が求められる。
【００２８】
図３は、間欠燃焼制御のためのＯＮ／ＯＦＦ温度と循環量との関係を示す図である。循環量の代わりに駆動電流であってもよい。図３において、縦軸はＯＮ／ＯＦＦ温度、横軸は循環量を示す。図３によれば、循環量即ち駆動電流が大きいほど、ＯＮ／ＯＦＦ温度は高く設定される。循環量が大きいほど風呂追い焚き路２０側への伝熱量が大きく、給湯路１０内の水温が上昇しにくいので、ＯＮ／ＯＦＦ温度は、給湯路１０内の水温が沸点に達しない範囲でできるだけ高く設定されることが好ましい。
【００２９】
また、この図３の関係は例えばテーブルとして制御部３０の記憶手段に記憶され、測定された循環ポンプ２１の駆動電流に対応したＯＮ／ＯＦＦ温度が選択される。そして、選択されたＯＮ／ＯＦＦに基づいた間欠燃焼制御が制御部３０によって行われる。また、ＯＮ／ＯＦＦ温度を所定の演算式に従って演算により求めてもよい。
【００３０】
図４は、循環量が異なる場合に、本発明の実施の形態の間欠燃焼制御が行われたときの熱交換器１内の給湯路１０内の水温の変化を示す図である。図４のラインＡは、図３におけるＯＮ／ＯＦＦ温度が例えば８９／９０度に設定された場合（循環量１０リットル）、即ち循環量が多い場合の水温変化を示す。この場合、風呂追い焚き路２０側への伝熱量が大きいので、給湯路１０内の水温は燃焼停止後あまり上昇せず、ＯＦＦ温度を９０度に設定しても、水温は沸点に達しない。
【００３１】
一方、図４のラインＢは、図３におけるＯＮ／ＯＦＦ温度が例えば８４／８５度に設定された場合（循環量５リットル）、即ち循環量が少ない場合の水温変化を示す。この場合、風呂追い焚き路２０側への伝熱量が少ないので、給湯路１０内の水温は燃焼停止後大きく上昇するが、ＯＮ／ＯＦＦ温度が低く設定されているため、沸点には達しない。
【００３２】
このように、給湯路１０内の水が沸騰しないように、風呂追い焚き路２０内の循環量に応じてＯＮ／ＯＦＦ温度を設定することによって、循環量に応じてできるだけ高い燃焼能力での燃焼が行われるので、風呂追い焚きに要する時間を短縮させることができる。
【００３３】
また、循環量がさらに減少した場合であっても、より低いＯＮ／ＯＦＦ温度が選択されることによって、給湯路１０内の沸騰を防止することが可能となる。
【００３４】
また、本発明の実施の形態においては、風呂追い焚き路２０内の循環量を求めるのに循環ポンプの駆動電流を用いたが、循環ポンプ２１の消費電力を用いてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、給湯路内の水が沸騰しないように、風呂追い焚き路内の循環量に応じてＯＮ／ＯＦＦ温度を定めることによって、循環量に応じてできるだけ高い燃焼能力での風呂追い焚き運転が行われるので、風呂追い焚きに要する時間を短縮させることができる。
【００３６】
また、循環量がさらに減少した場合であっても、ＯＮ／ＯＦＦ温度を下げることによって、給湯路内の沸騰を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一缶二水路式燃焼装置の概略構成図である。
【図２】循環ポンプ２１の駆動電流と風呂追い焚き路２０内の循環量の関係を示す図である。
【図３】間欠燃焼制御のためのＯＮ／ＯＦＦ温度と循環ポンプ２１の駆動電流との関係を示す図である。
【図４】循環量が異なる場合の給湯路１０内の水温の変化を示す図である。
【図５】一缶二水路式燃焼装置の熱交換器１の断面を示す図である。
【図６】従来の間欠燃焼制御を行ったときの給湯路１０内の水温の変化を示す図である。
【符号の説明】
１熱交換器
１０給湯路
１７熱交温度センサ
２０風呂追い焚き路
２１循環ポンプ
３０制御部
３１リモコン

Claims

給湯路と浴槽に接続された風呂追い焚き路とが共通の熱交換器を通過する一缶二水路式燃焼装置において、
給湯路内の水温を検出する温度検知手段と、
前記温度検知手段により検出される温度に基づいて、前記熱交換器に熱量供給する燃焼を制御する燃焼制御手段とを備え、
前記燃焼制御手段は、給湯が行われずに風呂追い焚きが行われるとき、前記風呂追い焚き路の循環量が多いほど、燃焼を停止するための停止温度を高くするように設定し、前記温度検知手段により検出される温度が前記停止温度を超えると燃焼を停止することを特徴とする一缶二水路式燃焼装置。
請求項１において、
前記停止温度は、前記熱交換器内の前記給湯路の水温が沸騰しない程度の温度に設定されることを特徴とする一缶二水路式燃焼装置。
請求項１において、
前記循環量は、浴槽内の水を風呂追い焚き路内に導き循環させるポンプの駆動電流に基づいて求められることを特徴とする一缶二水路式燃焼装置。