JP3881190B2 - 追焚き付き給湯器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯用の熱交換器と追焚き用の熱交換器の一部が重複した、いわゆる一缶二水路式の追焚き付き給湯器における給湯制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省スペースの目的から、給湯用熱交換器と追焚き用熱交換器の一部を重複させて設置したいわゆる一缶二水路式の追焚き付き給湯器が開発されている。かかる給湯器においては、例えばガスバーナによりこれらの熱交換器が加熱されるが、給湯と追焚きとを同時に実行する場合、ガスバーナによる加熱量は、追焚き用熱交換器と給湯用熱交換器とに分配される。
【０００３】
そして、給湯用熱交換器から給湯管路から供給される湯の温度を、使用者により設定された目標温度と一致するようにガスバーナの加熱量を制御する必要があるが、そのためには、ガスバーナによる加熱量のうち、給湯用熱交換器の加熱に使用される熱量の割合（分配比）を正確に把握する必要がある。
【０００４】
そこで、従来は、追焚き管路から追焚き用熱交換器に供給される湯水の温度を検出する往き温度センサと、追焚き用熱交換器から追焚き管路に供給される湯水の温度を検出する戻り温度センサとを設け、両温度センサの検出温度の差と追焚き管路を流れる湯水の流量とから、追焚き用熱交換器の加熱に使用される熱量を求めて、既知のガスバーナの総加熱量から該熱量を減算することによって、給湯用熱交換器の加熱に使用される熱量を算出していた。
【０００５】
しかし、この場合には、追焚き管路の配管長さや配管形状の影響、追焚き管路の詰まりの影響、また、追焚き管路に設けられる循環ポンプの電圧変動の影響等によって、追焚き管路を流れる湯水の流量を正確に把握することが困難であり、給湯と追焚きとを同時に実行する際の前記分配比を正確に把握することができない不都合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、追焚き管路を流れる湯水の流量が変動しても、給湯と追焚きとを同時に実行する際の正確な給湯熱量分配比を得ることができる追焚き付き給湯器を提供することを目的とする。
【０００７】
【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なされたものであり、両端が浴槽と接続されて浴槽に滞留した湯水を循環させて追焚きするための追焚き管路と、一端が水道と接続されて水道から供給される水を加熱して他端から給湯するための給湯管路と、該追焚き管路を流れる湯水を加熱する追焚き熱交換器と、その一部が該追焚き熱交換器と重複して該給湯管路を流れる水を加熱する給湯熱交換器と、該追焚き熱交換器と該給湯熱交換器とを加熱する加熱手段と、該加熱手段の加熱量を調節する加熱量調節手段と、追焚きと給湯とを同時に実行するときに、該加熱量に対する前記給湯管路の加熱に使用される熱量の割合である給湯熱量分配比を把握する給湯熱量分配比把握手段と、該給湯熱量分配比に応じて前記給湯管路から所定温度の湯を供給するために必要となる前記加熱手段の加熱量を決定し、該加熱量が得られるように前記加熱量調節手段を介して前記加熱手段の加熱量を制御する給湯制御手段とを備えた追焚き付き給湯器の改良に関する。
【０００８】
本願発明者らは、上記目的を達成するために各種検討を重ねた結果、前記追焚き付き給湯器において、追焚きと給湯とを同時に実行する場合に、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度と前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度との温度差と、前記加熱手段の加熱量のうち前記給湯熱交換器の加熱に使用される熱量の割合との間に相関関係があることを知見し、更に、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度が、追焚き管路を流れる湯水の流量の影響を既に受けた結果の温度であるところに着目した。
【０００９】
そこで、本発明の第１の態様は、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度を検出する追焚き出湯温度検出手段と、前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度を検出する給湯温度検出手段と、前記加熱手段の加熱量を所定加熱量に設定して追焚きと給湯とを同時に実行した場合における、前記追焚き管路から前記追焚き熱交換器に供給される湯水の温度と前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度との差である第１差分温度と、少なくとも前記給湯熱交換器の熱効率との相関関係を示すデータを記憶した記憶手段とを備え、前記給湯熱量分配比把握手段は、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度と前記給湯温度検出手段の検出温度との温度差である第２差分温度を前記第１差分温度として前記記憶手段に記憶された前記データに適用して、前記所定加熱量における追焚き熱交換器と給湯熱交換器とのトータル熱効率に対する該データにおける給湯熱交換器の熱効率の割合から前記給湯熱量分配比を算出することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、前記記憶手段に、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度と前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度との差である第１差分温度と、少なくとも前記給湯熱交換器の熱効率との相関関係を示すデータが記憶される。そのため、前記給湯熱量分配比把握手段は、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度と前記給湯温度検出手段の検出温度との差である前記第２差分温度を前記第１差分温度として前記データに適用することにより、前記所定加熱量における前記給湯熱量分配比を精度良く把握することができる。そして、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度は既に追焚き管路を流れる湯水の流量の影響を受けているので、該流量に応じた精度の高い給湯熱量分配比を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様は、前記追焚き付き給湯器において、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度を検出する追焚き出湯温度検出手段と、前記加熱手段の加熱量を所定加熱量に設定して追焚きと給湯とを同時に実行した場合における、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度と前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度との差である第１差分温度と、少なくとも前記給湯熱交換器の熱効率との相関関係を示すデータを記憶した記憶手段とを備え、前記給湯熱量分配比把握手段は、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度と前記所定温度との温度差である第２差分温度を前記第１差分温度として前記データに適用して、前記所定加熱量における追焚き熱交換器と給湯熱交換器とのトータル熱効率に対する該データにおける給湯熱交換器の熱効率の割合から前記給湯熱量分配比を算出することを特徴とする。
【００１２】
前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の実測温度を用いて前記第２差分温度を算出して前記給湯熱量分配比を算出すると、温度変化が速すぎて前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度が不安定となる場合がある。そこで、本発明の第２の態様では、前記第２差分温度を前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度と前記所定温度との差とすることにより、給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度を安定化させることができる。この場合にも、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度は既に追焚き管路を流れる湯水の流量の影響を受けているので、該流量に応じた精度の高い給湯熱量分配比を得ることができる。
【００１３】
また、前記第１の態様と前記第２の態様とにおいて、前記記憶手段には、複数種類の前記所定加熱量に対して、前記データが個別に記憶され、前記給湯熱量分配比把握手段は、前記給湯制御手段により決定された前記加熱手段の加熱量に応じて、前記記憶手段に記憶された複数の前記データの中から、前記第２差分温度を適用するデータを選択することを特徴とする。
【００１４】
かかる本発明によれば、前記複数種類の所定加熱量に対して、前記第２差分温度における前記給湯熱量分配比を細かく算出することができ、より精度の高い給湯熱量分配比を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例について、図１〜図３を参照して説明する。図１は本発明の追焚き付き給湯器の全体構成図、図２は図１に示した追焚き付き給湯器の制御ブロック図、図３は追焚きと給湯とを同時に実行した場合における、第１差分温度と給湯熱交換器の熱効率及び追焚き熱交換器の熱効率との相関関係を示したグラフである。なお、図４は図３と比較するための他のデータを示している。
【００１６】
図１を参照して、給湯器１は、給湯管路２により水道管（図示しない）と接続され、追焚き管路３により浴槽Ｗと接続されている。そして、給湯器１は、水道管から給湯管路２により供給される水を加熱して給湯する機能と、浴槽Ｗに貯められた湯水を加熱して追焚きする機能とを有する。
【００１７】
給湯器１はコントローラ４により全体の作動が制御され、コントローラ４からの制御信号に応じて作動する第１バーナ５及び該第１バーナよりも加熱能力が低い第２バーナ６、第１バーナ５と第２バーナ６とにより加熱される追焚き熱交換器７と給湯熱交換器８、水道管から給湯管路２に供給された水の一部を給湯熱交換器８をバイパスさせて給湯熱交換器８から出湯される湯に混入させるバイパス管９、コントローラ４からの制御信号によりバイパス管９の開度を調節するバイパスサーボ１０、給湯管路２とバイパス管９との合流箇所Ｘの下流側の湯の温度を検出して検出信号をコントローラ４に出力する給湯サーミスタ１１、給湯熱交換器８の出口付近の湯の温度を検出して検出信号をコントローラ４に出力する給湯熱交サーミスタ１２（本発明の給湯温度検出手段に相当する）、水道から給湯管路２に供給される水の流量を検出して検出信号をコントローラ４に出力する水量センサ１３、及び給湯管路２から供給される湯の流量を調節する湯量サーボ１４を備える。
【００１８】
さらに、給湯器１は、給湯管路２と追焚き管路３とを接続する湯張り中継管３０、コントローラ４からの制御信号により作動して湯張り中継管３０を開閉する注湯電磁弁１５、追焚き管路３から湯張り中継管３０への方向の湯の通過を不能とし湯張り中継管３０から追焚き管路３への方向の湯の通過を可能とする逆止弁１６、コントローラ４からの制御信号により作動して浴槽Ｗに貯められた湯水を追焚き管路３内に循環させるポンプ１７、浴槽Ｗから追焚き管路３に供給される湯水の温度（＝浴槽に貯められた湯水の温度）を検出して検出信号をコントローラ４に出力する風呂サーミスタ１８ａ、追焚き熱交換器７の出口付近の湯の温度を検出して検出信号をコントローラ４に出力する追焚き熱交サーミスタ１８ｂ（本発明の追焚き出湯温度検出手段に相当する）、追焚き管路３内を流れる湯水の有無を検出して検出信号をコントローラ４に出力する風呂水流スイッチ１９、給湯管路２から湯張り中継管３０と追焚き管路３とを経由して浴槽Ｗに供給される湯の流量を検出して検出信号をコントローラ４に出力する湯量センサ２０を備える。
【００１９】
また、給湯器１は、第１バーナ５と第２バーナ６の作動を制御するため、コントローラ４からの制御信号に応じて第１バーナ５と第２バーナ６への燃料ガスの供給と遮断とを切替える元ガス電磁弁２１、コントローラ４からの制御信号に応じて燃料ガスの供給流量を調節するガス比例弁２２、コントローラ４からの制御信号に応じて第１バーナ５への燃料ガスの供給と遮断とを切替える第１ガス電磁弁２３、コントローラ４からの制御信号に応じて第２バーナ６への燃料ガスの供給と遮断とを切替える第２ガス電磁弁２４、コントローラ４からの制御信号に応じて第１バーナ５と第２バーナ６に燃焼用空気を供給する燃焼ファン２５、コントローラ４からの制御信号に応じてイグナイタ２６から印加される高電圧により火花放電を生じる点火プラグ２７、第２バーナ６の燃焼炎の有無を検出して検出信号をコントローラ４に出力するフレームロッド２８、及び給湯熱交換器８内で最も給湯管路２内の温度が高くなる箇所の水の温度を検出して検出信号をコントローラ４に出力する水管サーミスタ２９を備える。
【００２０】
なお、第１ガス電磁弁２３と、第２ガス電磁弁２４と、ガス比例弁２２とにより、本発明の加熱量調節手段が構成される。また、水管サーミスタ２９は、追焚き制御のみを単独で実行したときに、給湯熱交換器８内に滞留した水が加熱されて異常に昇温されることを防止するために設けられ、水管サーミスタ２９の検出温度が所定の上限温度を超えたときに、コントローラ４は、第１バーナ５と第２バーナ６の燃焼を停止する。
【００２１】
また、コントローラ４は、浴室等に設置されたリモコン４０との間で各種信号の送受信を行う。リモコン４０には、給湯温度、湯張り温度、追焚き時間等を設定するスイッチ類（図示しない）と、給湯温度、湯張り温度等を表示するディスプレイ部（図示しない）とが備えられている。
【００２２】
次に、図２を参照して、コントローラ４は、給湯管路２から目標給湯温度の湯を供給する給湯制御を実行する給湯制御手段５０、浴槽Ｗに貯められた湯を目標追焚き温度まで昇温させる追焚き制御を実行する追焚き制御手段５１、浴槽に目標湯張り温度の湯を目標湯張り量だけ供給する湯張り制御を実行する湯張り制御手段５２、第１バーナ５と第２バーナ６とによる総加熱量（以下、総バーナ加熱量という）のうち、給湯熱交換器８側の加熱に使用される熱量の割合を算出する給湯熱量分配比把握手段５３、及び上記給湯制御を行うために必要なデータが記憶されたデータメモリ５４（本発明の記憶手段に相当する）。
【００２３】
給湯制御手段５０は、リモコン４０により設定された目標給湯温度の湯が給湯管路２から供給されるように、第１バーナ５と第２バーナ６の燃焼量を制御する。給湯制御手段５０は、給湯管路２の下流側に接続されたカラン（図示しない）が開けられて、水道管からの給水が開始されたことを水量センサ１３の検出信号から検知すると、燃焼ファン２５を作動させて燃焼用空気の供給を開始し、イグナイタ２６から点火プラグ２７に高電圧を印加して火花放電を生じさせた状態で、元ガス電磁弁２１と第２ガス電磁弁２３とを開弁して第２バーナ６に点火する。
【００２４】
そして、給湯制御手段５０は、第１ガス電磁弁２３と第２ガス電磁弁２４の双方を開弁して第１バーナ５と第２バーナ６とを燃焼させる「大燃焼」、第１ガス電磁弁２３を開弁して第２ガス電磁弁２４を閉弁し、第１バーナ５のみを燃焼させる「中燃焼」、第１電磁弁２３を閉弁して第２電磁弁２４を開弁し、第２バーナ６のみを燃焼させる「小燃焼」という３段階で、第１バーナ５と第２バーナ６とによる総バーナ加熱量を調節する。また、給湯制御手段５０は、ガス比例弁２２の開度を変更することにより、「大燃焼」、「中燃焼」、「小燃焼」における加熱量をさらに細かく制御する。
【００２５】
ここで、データメモリ５４には、予め実験や計算により求められた、「大燃焼」における最大加熱量と最小加熱量、「中燃焼」における最大加熱量と最小加熱量、及び「小燃焼」における最大加熱量と最小加熱量のデータが記憶されている。
【００２６】
そのため、給湯制御手段５０は、表１のデータとガス比例弁２２の開度とから、「大燃焼」、「中燃焼」、「小燃焼」における第１バーナ５と第２バーナ６とによる総バーナ加熱量を把握することができる。そして、給湯制御手段５０は、給湯サーミスタ１１の検出温度と、水量センサ１３の検出流量と、給湯熱交換器８において水の加熱に実際に使用される熱量とから演算して、水道管からの給水温度を把握する。即ち、水道管からの給水温度は、給湯熱交換器８において水の加熱に実際に使用される熱量を水量センサ１３の検出流量で割った値を給湯サーミスタ１１の検出温度から減じることによって求められる。なお、給湯熱交換器８において水の加熱に実際に使用される熱量は、総バーナ加熱量に追焚き熱交換器７と給湯熱交換器８とのトータルの熱効率を掛けて算出される。
【００２７】
このトータルの熱効率は、総バーナ加熱量の各状態（最大燃焼〜最小燃焼）ごとに設定されて、データメモリ５４に記憶されている。
【００２８】
給湯制御手段５０は、給湯管路２とバイパス管９との合流箇所Ｘの下流側に供給される湯の温度を目標給湯温度とするのに必要な総バーナ加熱量を算出する。総バーナ加熱量は、目標給湯温度から水道管からの給水温度を減じた値に、水量センサ１３の検出流量をトータルの熱効率で割った値を掛けることで求められる。そして、該給湯制御手段５０は、算出した総バーナ加熱量が得られるように、ガス比例弁２２の開度、燃焼ファン２５の回転速度、及び第１ガス電磁弁２３と第２ガス電磁弁２４の開閉を制御する。
【００２９】
このようにして、総バーナ加熱量を制御することにより、基本的には給湯管路２から目標給湯温度の湯が供給されるが、給湯サーミスタ１１の検出温度が目標給湯温度と一致しない場合は、給湯制御手段５０は、更に総バーナ加熱量の微調整を行う。また、湯量サーボ１４により、給湯器１の最大能力を超えないように給湯管路２への給水量の微調整を行う。
【００３０】
その後、給湯制御手段５０は、使用者によりカランが閉められて、水道管から給湯管路２への給水が停止したことを水量センサ１３の検出信号から検知したときに、元ガス電磁弁２１と第１ガス電磁弁２３と第２ガス電磁弁２４とを閉弁し、燃焼ファン２５の作動を停止して給湯制御を終了する。
【００３１】
次に、追焚き制御手段５１は、リモコン４０による追焚きの開始指示に応じて、追焚き制御を開始する。追焚き制御手段５１は、ポンプ１７を作動させて浴槽Ｗ内の湯水を追焚き管路３に循環させ、この状態で、第１バーナ５により追焚き熱交換器７を加熱して、追焚き管路３内を循環する湯水を加熱する。これにより、浴槽Ｗ内に貯められた湯水が次第に昇温され、風呂サーミスタ１８ａの検出温度がリモコン４０により設定された目標追焚き温度となったときに、追焚き制御手段５１は、第１バーナ５の燃焼を停止して追焚き制御を終了する。
【００３２】
なお、追焚き制御手段５１は、ポンプ１７を作動させたときに、風呂水流スイッチ１９により水流が検出されるか否かを確認する。そして、風呂水流スイッチ１９により水流が検出され、浴槽Ｗに湯水が貯められていると判断できるときに追焚き制御を実行する。
【００３３】
また、湯張り制御手段５２は、リモコン４０による湯張りの開始指示に応じて湯張り制御を開始する。湯張り制御手段５２は、先ず注湯電磁弁１５を開弁し、これにより、水道管から湯張り管路２への給水が開始され、給湯制御手段５０により、リモコン４０により設定された目標湯張り温度での給湯制御が開始される。そして、給湯管路２から湯張り中継管３０と追焚き管路３とを経由して、目標湯張り温度の湯が浴槽Ｗに供給される。
【００３４】
湯張り制御手段５２は、湯量センサ２０により検出される湯の供給流量と湯の供給時間とから、浴槽Ｗに貯められた湯量を把握し、湯量がリモコン４０により設定された目標湯張り量に達したときに、注湯電磁弁１５を閉弁して湯張り制御を終了する。
【００３５】
次に、上述したように、給湯制御を単独で行う場合には、第１バーナ５と第２バーナ６とによる総バーナ加熱量のほとんどが、給湯熱交換器８内を通過する水を加熱するために使用される。そのため、総バーナ加熱量は、前述したように、目標給湯温度から水道管からの給水温度を減じた値に、水量センサ１３の検出流量をトータルの熱効率で割った値を掛けることで求めることができる。
【００３６】
しかし、給湯制御と追焚き制御とを同時に行う場合には、第１バーナ５と第２バーナ６とによる総バーナ加熱量が、給湯熱交換器８内を通過する水を加熱するために使用されると共に、追焚き熱交換器７内を通過する湯水を加熱するためにも使用される。
【００３７】
そのため、給湯制御と追焚き制御とを同時に行う場合には、総バーナ加熱量のうちで、給湯熱交換器８側に分配される熱量を把握して、給湯制御を行う必要がある。そこで、コントローラ１に備えられた給湯熱量分配比把握手段５３は、総バーナ加熱量に対する給湯熱交換器８の加熱に使用される熱量の割合である給湯熱量分配比を算出し、給湯制御手段５０は、該給湯熱量分配比に基づいて目標給湯温度での給湯に必要となる総バーナ加熱量を決定する。
【００３８】
即ち、「大燃焼」における最大燃焼時を例として説明すれば、給湯熱量分配比把握手段５３は、追焚き熱交サーミスタ１８ｂにより検出される追焚き熱交換器７から追焚き管路３に供給される湯水の温度と、給湯熱交サーミスタ１２により検出される給湯熱交換器８から給湯管路２に供給される湯の温度との差である第２差分温度を、図３に示したグラフの第１差分温度として該グラフに適用し、追焚き制御と給湯制御とが同時に実行されているときの該第２差分温度に応じた給湯熱量分配比を算出する。図３は、上述した「大燃焼」における最大加熱量での給湯熱交換器８の熱効率及び追焚き熱交換器７の熱効率と第１差分温度との相関関係を示したグラフであり、該グラフ内のデータは実験や計算によって求められたものである。
【００３９】
そして、給湯制御手段５０は、給湯熱量分配比把握手段５３により算出された給湯熱量分配比を使用して、目標温度とするのに必要な総バーナ加熱量を算出し、該総バーナ加熱量が得られるように、第１バーナ５と第２バーナ６の燃焼量を制御する。
【００４０】
本願発明者らは、給湯熱量分配比を算出する方法について各種検討した結果、追焚き熱交換器７から追焚き管路３に供給される湯水の温度（即ち追焚き熱交換器７の出口側の湯水の温度）が、既に追焚き管路３内を循環する湯水の流量の影響を受けた温度であることを知見し、これを利用して精度の高い給湯熱量分配比が求められることに着目した。追焚き管路３内を循環する湯水の流量は、ポンプ１７の能力や追焚き管路３の長さに応じて変動する。そのため、例えば、風呂サーミスタ１８ａにより検出される追焚き管路３から追焚き熱交換器７に供給される湯水の温度と、給湯熱交サーミスタ１２により検出される給湯熱交換器８から給湯管路２に供給される湯の温度との差を第１差分温度として相関データを採取すると、図４に示すように、追焚き管路３内を循環する湯水の流量（５リットル／minの場合と９リットル／minの場合との夫々）に応じた熱効率配分となり、各流量毎の給湯熱量分配比を求めなければならない。しかし、追焚き熱交サーミスタ１８ｂにより検出される追焚き熱交換器７から追焚き管路３に供給される湯水の温度と、給湯熱交サーミスタ１２により検出される給湯熱交換器８から給湯管路２に供給される湯の温度との差を第１差分温度として相関データを採取すれば、図３に示すように、追焚き管路３内を循環する湯水の流量（５リットル／minの場合と９リットル／minの場合との夫々）に応じたデータ選択が不要となり、効率よく高精度な給湯熱量分配比を求めることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、「大燃焼」における最大加熱量での給湯熱交換器８の熱効率及び追焚き熱交換器７の熱効率と第１差分温度との相関関係を示すデータとして、データメモリ５４に記憶されているもののうち、図３に示すデータを用いて説明したが、データメモリ５４には、「大燃焼」における最小加熱量、「中燃焼」の最大加熱量と最小加熱量、及び「小燃焼」最大加熱量と最小加熱量等の各状況に対応する複数のデータが記憶されていることは言うまでもない。
【００４２】
このように、給湯と追焚きとを同時に実行した場合の各総バーナ加熱量（最大燃焼〜最小燃焼）における給湯熱交換器８と追焚き熱交換器７のトータル及び夫々の熱効率と第１差分温度との対応データを、データメモリ５４に記憶させておくことにより、追焚き熱交換器７側で湯水の加熱に実際に使用される熱量を容易に算出することができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、追焚き熱交サーミスタ１８ｂにより検出される追焚き熱交換器７から追焚き管路３に供給される湯水の温度と、給湯熱交サーミスタ１２により検出される給湯熱交換器８から給湯管路２に供給される湯の温度との差を、本発明の第２差分温度としたが、追焚き熱交サーミスタ１８ｂの検出温度と、リモコン４０により設定された目標給湯温度から算出した給湯熱交換器８から供給される湯の温度（本発明の所定温度に相当する）との差を第２差分温度としてもよい。なお、水道管からの給水温度を検出する温度センサを設け、該温度センサの検出温度に基づいて給湯熱交換器８から供給される湯の温度を算出してもよい。
【００４４】
このように、給湯熱交サーミスタ１２の検出温度ではなく、目標給湯温度を用いて算出した温度により第２差分温度を設定することによって、総バーナ加熱量の制御系の応答性が速過ぎて給湯熱交換器８から給湯される湯の温度が不安定となる場合に、給湯管路２からの給湯温度を安定させることができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、本発明の加熱手段としてガスを燃料とするバーナを示したが、灯油を燃料とするバーナを用いてもよく、また、電熱線により熱交換を行う構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の追焚き付き給湯器の全体構成図。
【図２】図１に示した追焚き付き給湯器の制御ブロック図。
【図３】給湯熱量分配比把握手段により所定加熱量における給湯熱量分配比を算出する際に用いるデータを示すグラフ。
【図４】他のデータを示すグラフ。
【符号の説明】
Ｗ…浴槽、１…追焚き付き給湯器、２…給湯管路、３…追焚き管路、５，６…バーナ（加熱手段）、７…追焚き熱交換器、８…給湯熱交換器、１２…給湯熱交サーミスタ（給湯温度検出手段）、１８ｂ…追焚き熱交サーミスタ（追焚き出湯温度検出手段）、２２…ガス比例弁（加熱量調節手段）、２３…第１ガス電磁弁（加熱量調節手段）、２４…第２ガス電磁弁（加熱量調節手段）、５０…給湯制御手段、５３…給湯熱量分配比把握手段、５４…データメモリ（記憶手段）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯用の熱交換器と追焚き用の熱交換器の一部が重複した、いわゆる一缶二水路式の追焚き付き給湯器における給湯制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省スペースの目的から、給湯用熱交換器と追焚き用熱交換器の一部を重複させて設置したいわゆる一缶二水路式の追焚き付き給湯器が開発されている。かかる給湯器においては、例えばガスバーナによりこれらの熱交換器が加熱されるが、給湯と追焚きとを同時に実行する場合、ガスバーナによる加熱量は、追焚き用熱交換器と給湯用熱交換器とに分配される。
【０００３】
そして、給湯用熱交換器から給湯管路から供給される湯の温度を、使用者により設定された目標温度と一致するようにガスバーナの加熱量を制御する必要があるが、そのためには、ガスバーナによる加熱量のうち、給湯用熱交換器の加熱に使用される熱量の割合（分配比）を正確に把握する必要がある。
【０００４】
そこで、従来は、追焚き管路から追焚き用熱交換器に供給される湯水の温度を検出する往き温度センサと、追焚き用熱交換器から追焚き管路に供給される湯水の温度を検出する戻り温度センサとを設け、両温度センサの検出温度の差と追焚き管路を流れる湯水の流量とから、追焚き用熱交換器の加熱に使用される熱量を求めて、既知のガスバーナの総加熱量から該熱量を減算することによって、給湯用熱交換器の加熱に使用される熱量を算出していた。
【０００５】
しかし、この場合には、追焚き管路の配管長さや配管形状の影響、追焚き管路の詰まりの影響、また、追焚き管路に設けられる循環ポンプの電圧変動の影響等によって、追焚き管路を流れる湯水の流量を正確に把握することが困難であり、給湯と追焚きとを同時に実行する際の前記分配比を正確に把握することができない不都合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、追焚き管路を流れる湯水の流量が変動しても、給湯と追焚きとを同時に実行する際の正確な給湯熱量分配比を得ることができる追焚き付き給湯器を提供することを目的とする。
【０００７】
【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なされたものであり、両端が浴槽と接続されて浴槽に滞留した湯水を循環させて追焚きするための追焚き管路と、一端が水道と接続されて水道から供給される水を加熱して他端から給湯するための給湯管路と、該追焚き管路を流れる湯水を加熱する追焚き熱交換器と、その一部が該追焚き熱交換器と重複して該給湯管路を流れる水を加熱する給湯熱交換器と、該追焚き熱交換器と該給湯熱交換器とを加熱する加熱手段と、該加熱手段の加熱量を調節する加熱量調節手段と、追焚きと給湯とを同時に実行するときに、該加熱量に対する前記給湯管路の加熱に使用される熱量の割合である給湯熱量分配比を把握する給湯熱量分配比把握手段と、該給湯熱量分配比に応じて前記給湯管路から所定温度の湯を供給するために必要となる前記加熱手段の加熱量を決定し、該加熱量が得られるように前記加熱量調節手段を介して前記加熱手段の加熱量を制御する給湯制御手段とを備えた追焚き付き給湯器の改良に関する。
【０００８】
本願発明者らは、上記目的を達成するために各種検討を重ねた結果、前記追焚き付き給湯器において、追焚きと給湯とを同時に実行する場合に、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度と前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度との温度差と、前記加熱手段の加熱量のうち前記給湯熱交換器の加熱に使用される熱量の割合との間に相関関係があることを知見し、更に、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度が、追焚き管路を流れる湯水の流量の影響を既に受けた結果の温度であるところに着目した。
【０００９】
そこで、本発明の第１の態様は、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度を検出する追焚き出湯温度検出手段と、前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度を検出する給湯温度検出手段と、前記加熱手段の加熱量を所定加熱量に設定して追焚きと給湯とを同時に実行した場合における、前記追焚き管路から前記追焚き熱交換器に供給される湯水の温度と前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度との差である第１差分温度と、少なくとも前記給湯熱交換器の熱効率との相関関係を示すデータを記憶した記憶手段とを備え、前記給湯熱量分配比把握手段は、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度と前記給湯温度検出手段の検出温度との温度差である第２差分温度を前記第１差分温度として前記記憶手段に記憶された前記データに適用して、前記所定加熱量における追焚き熱交換器と給湯熱交換器とのトータル熱効率に対する該データにおける給湯熱交換器の熱効率の割合から前記給湯熱量分配比を算出することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、前記記憶手段に、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度と前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度との差である第１差分温度と、少なくとも前記給湯熱交換器の熱効率との相関関係を示すデータが記憶される。そのため、前記給湯熱量分配比把握手段は、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度と前記給湯温度検出手段の検出温度との差である前記第２差分温度を前記第１差分温度として前記データに適用することにより、前記所定加熱量における前記給湯熱量分配比を精度良く把握することができる。そして、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度は既に追焚き管路を流れる湯水の流量の影響を受けているので、該流量に応じた精度の高い給湯熱量分配比を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様は、前記追焚き付き給湯器において、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度を検出する追焚き出湯温度検出手段と、前記加熱手段の加熱量を所定加熱量に設定して追焚きと給湯とを同時に実行した場合における、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度と前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度との差である第１差分温度と、少なくとも前記給湯熱交換器の熱効率との相関関係を示すデータを記憶した記憶手段とを備え、前記給湯熱量分配比把握手段は、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度と前記所定温度との温度差である第２差分温度を前記第１差分温度として前記データに適用して、前記所定加熱量における追焚き熱交換器と給湯熱交換器とのトータル熱効率に対する該データにおける給湯熱交換器の熱効率の割合から前記給湯熱量分配比を算出することを特徴とする。
【００１２】
前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の実測温度を用いて前記第２差分温度を算出して前記給湯熱量分配比を算出すると、温度変化が速すぎて前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度が不安定となる場合がある。そこで、本発明の第２の態様では、前記第２差分温度を前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度と前記所定温度との差とすることにより、給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度を安定化させることができる。この場合にも、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度は既に追焚き管路を流れる湯水の流量の影響を受けているので、該流量に応じた精度の高い給湯熱量分配比を得ることができる。
【００１３】
また、前記第１の態様と前記第２の態様とにおいて、前記記憶手段には、複数種類の前記所定加熱量に対して、前記データが個別に記憶され、前記給湯熱量分配比把握手段は、前記給湯制御手段により決定された前記加熱手段の加熱量に応じて、前記記憶手段に記憶された複数の前記データの中から、前記第２差分温度を適用するデータを選択することを特徴とする。
【００１４】
かかる本発明によれば、前記複数種類の所定加熱量に対して、前記第２差分温度における前記給湯熱量分配比を細かく算出することができ、より精度の高い給湯熱量分配比を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例について、図１〜図３を参照して説明する。図１は本発明の追焚き付き給湯器の全体構成図、図２は図１に示した追焚き付き給湯器の制御ブロック図、図３は追焚きと給湯とを同時に実行した場合における、第１差分温度と給湯熱交換器の熱効率及び追焚き熱交換器の熱効率との相関関係を示したグラフである。なお、図４は図３と比較するための他のデータを示している。
【００１６】
図１を参照して、給湯器１は、給湯管路２により水道管（図示しない）と接続され、追焚き管路３により浴槽Ｗと接続されている。そして、給湯器１は、水道管から給湯管路２により供給される水を加熱して給湯する機能と、浴槽Ｗに貯められた湯水を加熱して追焚きする機能とを有する。
【００１７】
給湯器１はコントローラ４により全体の作動が制御され、コントローラ４からの制御信号に応じて作動する第１バーナ５及び該第１バーナよりも加熱能力が低い第２バーナ６、第１バーナ５と第２バーナ６とにより加熱される追焚き熱交換器７と給湯熱交換器８、水道管から給湯管路２に供給された水の一部を給湯熱交換器８をバイパスさせて給湯熱交換器８から出湯される湯に混入させるバイパス管９、コントローラ４からの制御信号によりバイパス管９の開度を調節するバイパスサーボ１０、給湯管路２とバイパス管９との合流箇所Ｘの下流側の湯の温度を検出して検出信号をコントローラ４に出力する給湯サーミスタ１１、給湯熱交換器８の出口付近の湯の温度を検出して検出信号をコントローラ４に出力する給湯熱交サーミスタ１２（本発明の給湯温度検出手段に相当する）、水道から給湯管路２に供給される水の流量を検出して検出信号をコントローラ４に出力する水量センサ１３、及び給湯管路２から供給される湯の流量を調節する湯量サーボ１４を備える。
【００１８】
さらに、給湯器１は、給湯管路２と追焚き管路３とを接続する湯張り中継管３０、コントローラ４からの制御信号により作動して湯張り中継管３０を開閉する注湯電磁弁１５、追焚き管路３から湯張り中継管３０への方向の湯の通過を不能とし湯張り中継管３０から追焚き管路３への方向の湯の通過を可能とする逆止弁１６、コントローラ４からの制御信号により作動して浴槽Ｗに貯められた湯水を追焚き管路３内に循環させるポンプ１７、浴槽Ｗから追焚き管路３に供給される湯水の温度（＝浴槽に貯められた湯水の温度）を検出して検出信号をコントローラ４に出力する風呂サーミスタ１８ａ、追焚き熱交換器７の出口付近の湯の温度を検出して検出信号をコントローラ４に出力する追焚き熱交サーミスタ１８ｂ（本発明の追焚き出湯温度検出手段に相当する）、追焚き管路３内を流れる湯水の有無を検出して検出信号をコントローラ４に出力する風呂水流スイッチ１９、給湯管路２から湯張り中継管３０と追焚き管路３とを経由して浴槽Ｗに供給される湯の流量を検出して検出信号をコントローラ４に出力する湯量センサ２０を備える。
【００１９】
また、給湯器１は、第１バーナ５と第２バーナ６の作動を制御するため、コントローラ４からの制御信号に応じて第１バーナ５と第２バーナ６への燃料ガスの供給と遮断とを切替える元ガス電磁弁２１、コントローラ４からの制御信号に応じて燃料ガスの供給流量を調節するガス比例弁２２、コントローラ４からの制御信号に応じて第１バーナ５への燃料ガスの供給と遮断とを切替える第１ガス電磁弁２３、コントローラ４からの制御信号に応じて第２バーナ６への燃料ガスの供給と遮断とを切替える第２ガス電磁弁２４、コントローラ４からの制御信号に応じて第１バーナ５と第２バーナ６に燃焼用空気を供給する燃焼ファン２５、コントローラ４からの制御信号に応じてイグナイタ２６から印加される高電圧により火花放電を生じる点火プラグ２７、第２バーナ６の燃焼炎の有無を検出して検出信号をコントローラ４に出力するフレームロッド２８、及び給湯熱交換器８内で最も給湯管路２内の温度が高くなる箇所の水の温度を検出して検出信号をコントローラ４に出力する水管サーミスタ２９を備える。
【００２０】
なお、第１ガス電磁弁２３と、第２ガス電磁弁２４と、ガス比例弁２２とにより、本発明の加熱量調節手段が構成される。また、水管サーミスタ２９は、追焚き制御のみを単独で実行したときに、給湯熱交換器８内に滞留した水が加熱されて異常に昇温されることを防止するために設けられ、水管サーミスタ２９の検出温度が所定の上限温度を超えたときに、コントローラ４は、第１バーナ５と第２バーナ６の燃焼を停止する。
【００２１】
また、コントローラ４は、浴室等に設置されたリモコン４０との間で各種信号の送受信を行う。リモコン４０には、給湯温度、湯張り温度、追焚き時間等を設定するスイッチ類（図示しない）と、給湯温度、湯張り温度等を表示するディスプレイ部（図示しない）とが備えられている。
【００２２】
次に、図２を参照して、コントローラ４は、給湯管路２から目標給湯温度の湯を供給する給湯制御を実行する給湯制御手段５０、浴槽Ｗに貯められた湯を目標追焚き温度まで昇温させる追焚き制御を実行する追焚き制御手段５１、浴槽に目標湯張り温度の湯を目標湯張り量だけ供給する湯張り制御を実行する湯張り制御手段５２、第１バーナ５と第２バーナ６とによる総加熱量（以下、総バーナ加熱量という）のうち、給湯熱交換器８側の加熱に使用される熱量の割合を算出する給湯熱量分配比把握手段５３、及び上記給湯制御を行うために必要なデータが記憶されたデータメモリ５４（本発明の記憶手段に相当する）。
【００２３】
給湯制御手段５０は、リモコン４０により設定された目標給湯温度の湯が給湯管路２から供給されるように、第１バーナ５と第２バーナ６の燃焼量を制御する。給湯制御手段５０は、給湯管路２の下流側に接続されたカラン（図示しない）が開けられて、水道管からの給水が開始されたことを水量センサ１３の検出信号から検知すると、燃焼ファン２５を作動させて燃焼用空気の供給を開始し、イグナイタ２６から点火プラグ２７に高電圧を印加して火花放電を生じさせた状態で、元ガス電磁弁２１と第２ガス電磁弁２３とを開弁して第２バーナ６に点火する。
【００２４】
そして、給湯制御手段５０は、第１ガス電磁弁２３と第２ガス電磁弁２４の双方を開弁して第１バーナ５と第２バーナ６とを燃焼させる「大燃焼」、第１ガス電磁弁２３を開弁して第２ガス電磁弁２４を閉弁し、第１バーナ５のみを燃焼させる「中燃焼」、第１電磁弁２３を閉弁して第２電磁弁２４を開弁し、第２バーナ６のみを燃焼させる「小燃焼」という３段階で、第１バーナ５と第２バーナ６とによる総バーナ加熱量を調節する。また、給湯制御手段５０は、ガス比例弁２２の開度を変更することにより、「大燃焼」、「中燃焼」、「小燃焼」における加熱量をさらに細かく制御する。
【００２５】
ここで、データメモリ５４には、予め実験や計算により求められた、「大燃焼」における最大加熱量と最小加熱量、「中燃焼」における最大加熱量と最小加熱量、及び「小燃焼」における最大加熱量と最小加熱量のデータが記憶されている。
【００２６】
そのため、給湯制御手段５０は、表１のデータとガス比例弁２２の開度とから、「大燃焼」、「中燃焼」、「小燃焼」における第１バーナ５と第２バーナ６とによる総バーナ加熱量を把握することができる。そして、給湯制御手段５０は、給湯サーミスタ１１の検出温度と、水量センサ１３の検出流量と、給湯熱交換器８において水の加熱に実際に使用される熱量とから演算して、水道管からの給水温度を把握する。即ち、水道管からの給水温度は、給湯熱交換器８において水の加熱に実際に使用される熱量を水量センサ１３の検出流量で割った値を給湯サーミスタ１１の検出温度から減じることによって求められる。なお、給湯熱交換器８において水の加熱に実際に使用される熱量は、総バーナ加熱量に追焚き熱交換器７と給湯熱交換器８とのトータルの熱効率を掛けて算出される。
【００２７】
このトータルの熱効率は、総バーナ加熱量の各状態（最大燃焼〜最小燃焼）ごとに設定されて、データメモリ５４に記憶されている。
【００２８】
給湯制御手段５０は、給湯管路２とバイパス管９との合流箇所Ｘの下流側に供給される湯の温度を目標給湯温度とするのに必要な総バーナ加熱量を算出する。総バーナ加熱量は、目標給湯温度から水道管からの給水温度を減じた値に、水量センサ１３の検出流量をトータルの熱効率で割った値を掛けることで求められる。そして、該給湯制御手段５０は、算出した総バーナ加熱量が得られるように、ガス比例弁２２の開度、燃焼ファン２５の回転速度、及び第１ガス電磁弁２３と第２ガス電磁弁２４の開閉を制御する。
【００２９】
このようにして、総バーナ加熱量を制御することにより、基本的には給湯管路２から目標給湯温度の湯が供給されるが、給湯サーミスタ１１の検出温度が目標給湯温度と一致しない場合は、給湯制御手段５０は、更に総バーナ加熱量の微調整を行う。また、湯量サーボ１４により、給湯器１の最大能力を超えないように給湯管路２への給水量の微調整を行う。
【００３０】
その後、給湯制御手段５０は、使用者によりカランが閉められて、水道管から給湯管路２への給水が停止したことを水量センサ１３の検出信号から検知したときに、元ガス電磁弁２１と第１ガス電磁弁２３と第２ガス電磁弁２４とを閉弁し、燃焼ファン２５の作動を停止して給湯制御を終了する。
【００３１】
次に、追焚き制御手段５１は、リモコン４０による追焚きの開始指示に応じて、追焚き制御を開始する。追焚き制御手段５１は、ポンプ１７を作動させて浴槽Ｗ内の湯水を追焚き管路３に循環させ、この状態で、第１バーナ５により追焚き熱交換器７を加熱して、追焚き管路３内を循環する湯水を加熱する。これにより、浴槽Ｗ内に貯められた湯水が次第に昇温され、風呂サーミスタ１８ａの検出温度がリモコン４０により設定された目標追焚き温度となったときに、追焚き制御手段５１は、第１バーナ５の燃焼を停止して追焚き制御を終了する。
【００３２】
なお、追焚き制御手段５１は、ポンプ１７を作動させたときに、風呂水流スイッチ１９により水流が検出されるか否かを確認する。そして、風呂水流スイッチ１９により水流が検出され、浴槽Ｗに湯水が貯められていると判断できるときに追焚き制御を実行する。
【００３３】
また、湯張り制御手段５２は、リモコン４０による湯張りの開始指示に応じて湯張り制御を開始する。湯張り制御手段５２は、先ず注湯電磁弁１５を開弁し、これにより、水道管から湯張り管路２への給水が開始され、給湯制御手段５０により、リモコン４０により設定された目標湯張り温度での給湯制御が開始される。そして、給湯管路２から湯張り中継管３０と追焚き管路３とを経由して、目標湯張り温度の湯が浴槽Ｗに供給される。
【００３４】
湯張り制御手段５２は、湯量センサ２０により検出される湯の供給流量と湯の供給時間とから、浴槽Ｗに貯められた湯量を把握し、湯量がリモコン４０により設定された目標湯張り量に達したときに、注湯電磁弁１５を閉弁して湯張り制御を終了する。
【００３５】
次に、上述したように、給湯制御を単独で行う場合には、第１バーナ５と第２バーナ６とによる総バーナ加熱量のほとんどが、給湯熱交換器８内を通過する水を加熱するために使用される。そのため、総バーナ加熱量は、前述したように、目標給湯温度から水道管からの給水温度を減じた値に、水量センサ１３の検出流量をトータルの熱効率で割った値を掛けることで求めることができる。
【００３６】
しかし、給湯制御と追焚き制御とを同時に行う場合には、第１バーナ５と第２バーナ６とによる総バーナ加熱量が、給湯熱交換器８内を通過する水を加熱するために使用されると共に、追焚き熱交換器７内を通過する湯水を加熱するためにも使用される。
【００３７】
そのため、給湯制御と追焚き制御とを同時に行う場合には、総バーナ加熱量のうちで、給湯熱交換器８側に分配される熱量を把握して、給湯制御を行う必要がある。そこで、コントローラ１に備えられた給湯熱量分配比把握手段５３は、総バーナ加熱量に対する給湯熱交換器８の加熱に使用される熱量の割合である給湯熱量分配比を算出し、給湯制御手段５０は、該給湯熱量分配比に基づいて目標給湯温度での給湯に必要となる総バーナ加熱量を決定する。
【００３８】
即ち、「大燃焼」における最大燃焼時を例として説明すれば、給湯熱量分配比把握手段５３は、追焚き熱交サーミスタ１８ｂにより検出される追焚き熱交換器７から追焚き管路３に供給される湯水の温度と、給湯熱交サーミスタ１２により検出される給湯熱交換器８から給湯管路２に供給される湯の温度との差である第２差分温度を、図３に示したグラフの第１差分温度として該グラフに適用し、追焚き制御と給湯制御とが同時に実行されているときの該第２差分温度に応じた給湯熱量分配比を算出する。図３は、上述した「大燃焼」における最大加熱量での給湯熱交換器８の熱効率及び追焚き熱交換器７の熱効率と第１差分温度との相関関係を示したグラフであり、該グラフ内のデータは実験や計算によって求められたものである。
【００３９】
そして、給湯制御手段５０は、給湯熱量分配比把握手段５３により算出された給湯熱量分配比を使用して、目標温度とするのに必要な総バーナ加熱量を算出し、該総バーナ加熱量が得られるように、第１バーナ５と第２バーナ６の燃焼量を制御する。
【００４０】
本願発明者らは、給湯熱量分配比を算出する方法について各種検討した結果、追焚き熱交換器７から追焚き管路３に供給される湯水の温度（即ち追焚き熱交換器７の出口側の湯水の温度）が、既に追焚き管路３内を循環する湯水の流量の影響を受けた温度であることを知見し、これを利用して精度の高い給湯熱量分配比が求められることに着目した。追焚き管路３内を循環する湯水の流量は、ポンプ１７の能力や追焚き管路３の長さに応じて変動する。そのため、例えば、風呂サーミスタ１８ａにより検出される追焚き管路３から追焚き熱交換器７に供給される湯水の温度と、給湯熱交サーミスタ１２により検出される給湯熱交換器８から給湯管路２に供給される湯の温度との差を第１差分温度として相関データを採取すると、図４に示すように、追焚き管路３内を循環する湯水の流量（５リットル／minの場合と９リットル／minの場合との夫々）に応じた熱効率配分となり、各流量毎の給湯熱量分配比を求めなければならない。しかし、追焚き熱交サーミスタ１８ｂにより検出される追焚き熱交換器７から追焚き管路３に供給される湯水の温度と、給湯熱交サーミスタ１２により検出される給湯熱交換器８から給湯管路２に供給される湯の温度との差を第１差分温度として相関データを採取すれば、図３に示すように、追焚き管路３内を循環する湯水の流量（５リットル／minの場合と９リットル／minの場合との夫々）に応じたデータ選択が不要となり、効率よく高精度な給湯熱量分配比を求めることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、「大燃焼」における最大加熱量での給湯熱交換器８の熱効率及び追焚き熱交換器７の熱効率と第１差分温度との相関関係を示すデータとして、データメモリ５４に記憶されているもののうち、図３に示すデータを用いて説明したが、データメモリ５４には、「大燃焼」における最小加熱量、「中燃焼」の最大加熱量と最小加熱量、及び「小燃焼」最大加熱量と最小加熱量等の各状況に対応する複数のデータが記憶されていることは言うまでもない。
【００４２】
このように、給湯と追焚きとを同時に実行した場合の各総バーナ加熱量（最大燃焼〜最小燃焼）における給湯熱交換器８と追焚き熱交換器７のトータル及び夫々の熱効率と第１差分温度との対応データを、データメモリ５４に記憶させておくことにより、追焚き熱交換器７側で湯水の加熱に実際に使用される熱量を容易に算出することができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、追焚き熱交サーミスタ１８ｂにより検出される追焚き熱交換器７から追焚き管路３に供給される湯水の温度と、給湯熱交サーミスタ１２により検出される給湯熱交換器８から給湯管路２に供給される湯の温度との差を、本発明の第２差分温度としたが、追焚き熱交サーミスタ１８ｂの検出温度と、リモコン４０により設定された目標給湯温度から算出した給湯熱交換器８から供給される湯の温度（本発明の所定温度に相当する）との差を第２差分温度としてもよい。なお、水道管からの給水温度を検出する温度センサを設け、該温度センサの検出温度に基づいて給湯熱交換器８から供給される湯の温度を算出してもよい。
【００４４】
このように、給湯熱交サーミスタ１２の検出温度ではなく、目標給湯温度を用いて算出した温度により第２差分温度を設定することによって、総バーナ加熱量の制御系の応答性が速過ぎて給湯熱交換器８から給湯される湯の温度が不安定となる場合に、給湯管路２からの給湯温度を安定させることができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、本発明の加熱手段としてガスを燃料とするバーナを示したが、灯油を燃料とするバーナを用いてもよく、また、電熱線により熱交換を行う構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の追焚き付き給湯器の全体構成図。
【図２】図１に示した追焚き付き給湯器の制御ブロック図。
【図３】給湯熱量分配比把握手段により所定加熱量における給湯熱量分配比を算出する際に用いるデータを示すグラフ。
【図４】他のデータを示すグラフ。
【符号の説明】
Ｗ…浴槽、１…追焚き付き給湯器、２…給湯管路、３…追焚き管路、５，６…バーナ（加熱手段）、７…追焚き熱交換器、８…給湯熱交換器、１２…給湯熱交サーミスタ（給湯温度検出手段）、１８ｂ…追焚き熱交サーミスタ（追焚き出湯温度検出手段）、２２…ガス比例弁（加熱量調節手段）、２３…第１ガス電磁弁（加熱量調節手段）、２４…第２ガス電磁弁（加熱量調節手段）、５０…給湯制御手段、５３…給湯熱量分配比把握手段、５４…データメモリ（記憶手段）。
Claims (3)
- 両端が浴槽と接続されて浴槽に滞留した湯水を循環させて追焚きするための追焚き管路と、一端が水道と接続されて水道から供給される水を加熱して他端から給湯するための給湯管路と、該追焚き管路を流れる湯水を加熱する追焚き熱交換器と、その一部が該追焚き熱交換器と重複して該給湯管路を流れる水を加熱する給湯熱交換器と、該追焚き熱交換器と該給湯熱交換器とを加熱する加熱手段と、該加熱手段の加熱量を調節する加熱量調節手段と、追焚きと給湯とを同時に実行するときに、該加熱量に対する前記給湯管路の加熱に使用される熱量の割合である給湯熱量分配比を把握する給湯熱量分配比把握手段と、該給湯熱量分配比に応じて前記給湯管路から所定温度の湯を供給するために必要となる前記加熱手段の加熱量を決定し、該加熱量が得られるように前記加熱量調節手段を介して前記加熱手段の加熱量を制御する給湯制御手段とを備えた追焚き付き給湯器において、
前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度を検出する追焚き出湯温度検出手段と、
前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度を検出する給湯温度検出手段と、
前記加熱手段の加熱量を所定加熱量に設定して追焚きと給湯とを同時に実行した場合における、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度と前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度との差である第１差分温度と、少なくとも前記給湯熱交換器の熱効率との相関関係を示すデータを記憶した記憶手段とを備え、
前記給湯熱量分配比把握手段は、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度と前記給湯温度検出手段の検出温度との温度差である第２差分温度を前記第１差分温度として前記記憶手段に記憶された前記データに適用して、前記所定加熱量における追焚き熱交換器と給湯熱交換器とのトータル熱効率に対する該データにおける給湯熱交換器の熱効率の割合から前記給湯熱量分配比を算出することを特徴とする追焚き付き給湯器。 - 両端が浴槽と接続されて浴槽に滞留した湯水を循環させて追焚きするための追焚き管路と、一端が水道と接続されて水道から供給される水を加熱して他端から給湯するための給湯管路と、該追焚き管路を流れる湯水を加熱する追焚き熱交換器と、その一部が該追焚き熱交換器と重複して該給湯管路を流れる水を加熱する給湯熱交換器と、該追焚き熱交換器と該給湯熱交換器とを加熱する加熱手段と、該加熱手段の加熱量を調節する加熱量調節手段と、追焚きと給湯とを同時に実行するときに、該加熱量に対する前記給湯管路の加熱に使用される熱量の割合である給湯熱量分配比を把握する給湯熱量分配比把握手段と、該給湯熱量分配比に応じて前記給湯管路から所定温度の湯を供給するために必要となる前記加熱手段の加熱量を決定し、該加熱量が得られるように前記加熱量調節手段を介して前記加熱手段の加熱量を制御する給湯制御手段とを備えた追焚き付き給湯器において、
前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度を検出する追焚き出湯温度検出手段と、
前記加熱手段の加熱量を所定加熱量に設定して追焚きと給湯とを同時に実行した場合における、前記追焚き熱交換器から前記追焚き管路に供給される湯水の温度と前記給湯熱交換器から前記給湯管路に供給される湯の温度との差である第１差分温度と、少なくとも前記給湯熱交換器の熱効率との相関関係を示すデータを記憶した記憶手段とを備え、
前記給湯熱量分配比把握手段は、前記追焚き出湯温度検出手段の検出温度と前記所定温度との温度差である第２差分温度を前記第１差分温度として前記データに適用して、前記所定加熱量における追焚き熱交換器と給湯熱交換器とのトータル熱効率に対する該データにおける給湯熱交換器の熱効率の割合から前記給湯熱量分配比を算出することを特徴とする追焚き付き給湯器。 - 前記記憶手段には、複数種類の前記所定加熱量に対して、前記データが個別に記憶され、
前記給湯熱量分配比把握手段は、前記給湯制御手段により決定された前記加熱手段の加熱量に応じて、前記記憶手段に記憶された複数の前記データの中から、前記第２差分温度を適用するデータを選択することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の追焚き付き給湯器。
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