JP3901296B2 - 一缶二水路式給湯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯配管系と非給湯配管系とに共通して用いられ、給湯配管系の受熱管と非給湯配管系の受熱管とが設けられた熱交換部と、この熱交換部を加熱する熱発生部と、上記非給湯配管系に接続された浴槽の水を循環させて追焚きするようにした一缶二水路式給湯装置に関し、特に、前記給湯配管系の受熱管の方が前記非給湯配管系の受熱管より前記熱発生部の近くに配されているものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近来、この種の一缶二水路式給湯装置としては、追焚きすべく、熱発生部が熱交換部を加熱すると、浴槽の水が、追焚配管系の受熱管内を通過する際に、受熱して、浴槽に還るようになっている。熱交換部を加熱するとき、熱交換部を構成する給湯配管系の受熱管内の水も加熱され、給湯配管系の受熱管はその入口側が逆止弁で閉じられ、その出口側がブローバルブ（過圧逃がし弁）で閉じられているため、給湯配管系の受熱管内の圧力が高くなるが、受熱管内の圧力が高くなり過ぎると、ブローバルブが作動して、受熱管内の圧力を下げるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、浴槽の追焚きを短時間に行うべく、熱発生部が熱交換部を例えば最大燃焼状態で連続的に加熱すると、熱発生部が追焚配管系の受熱管と共に給湯配管系の受熱管を加熱するので、給湯配管系の受熱管内の圧力が急激に上昇し、給湯配管系の受熱管の方が追焚配管系の受熱管より熱発生部の近くに配されたものでは、特に、受熱管内の圧力の上昇がより急激になり、一缶二水路式給湯装置の長期間の使用により、このような最大燃焼状態の連続的な加熱が繰り返し行われると、熱交換部やブローバルブが、急激な圧力上昇に起因する衝撃的な荷重を繰り返し受けるようになって、その劣化を速め、耐久性が低下するとともに、ブローバルブから熱水が漏れたりする不具合が発生するという問題点があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、浴槽の追焚きを行う際に、給湯配管系の受熱管内の圧力が急激に上昇するのを防止して、熱交換部などの劣化を抑え、ブローバルブから熱水が漏れたりする不具合の発生要因をなくすことができる一缶二水路式給湯装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］給湯配管系（１０）と非給湯配管系（２０）とに共通して用いられ、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）と非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）とが設けられた熱交換部（７２）と、この熱交換部（７２）を加熱する熱発生部（７１）と、を備え、前記給湯配管系（１０）ないし前記非給湯配管系（２０）に液体を流して加熱するようにした一缶二水路式給湯装置において、
前記一缶二水路式給湯装置は非給湯制御部（５０）を有し、
前記非給湯制御部（５０）は、前記非給湯配管系（２０）に流す液体を循環させながら加熱する際に、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が加熱開始前の温度から目標温度になるまでにおいて、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の平均の温度上昇率が一定値以下になるように間欠的な燃焼によるもしくは電磁比例弁（７５）の制御による燃焼量の制御をすることにより、前記受熱管（１１）内の急激な圧力上昇を防止して該急激な圧力上昇にともなう衝撃荷重の発生を防止するように前記熱交換部（７２）を加熱することを特徴とする一缶二水路式給湯装置。
【０００６】
［２］給湯配管系（１０）と非給湯配管系（２０）とに共通して用いられ、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）と非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）とが設けられた熱交換部（７２）と、この熱交換部（７２）を加熱する熱発生部（７１）と、を備え、前記給湯配管系（１０）ないし前記非給湯配管系（２０）に液体を流して加熱するようにした一缶二水路式給湯装置であって、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）の方が前記非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）より前記熱発生部（７１）の近くに配されているものにおいて、
前記一缶二水路式給湯装置は非給湯制御部（５０）を有し、
前記非給湯制御部（５０）は、前記非給湯配管系（２０）に流す液体を循環させながら加熱する際に、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯の加熱開始前の温度と目標温度との差が一定温度以上の場合に、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が設定温度ずつ段階的に上昇するように、前記熱交換部（７２）を間欠的に加熱し、前記加熱開始前の温度と目標温度との差が一定温度より小さい場合に、あるいは、前記設定温度より小さい場合に、前記目標温度まで前記熱交換部（７２）を連続的に加熱することを特徴とする一缶二水路式給湯装置。
【０００７】
［３］前記熱発生部（７１）は、前記熱交換部（７２）を間欠的に加熱する場合には、最大燃焼状態で行うことを特徴とする［２］記載の一缶二水路式給湯装置。
【０００８】
［４］給湯配管系（１０）と非給湯配管系（２０）とに共通して用いられ、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）と非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）とが設けられた熱交換部（７２）と、この熱交換部（７２）を加熱する熱発生部（７１）と、を備え、前記給湯配管系（１０）ないし前記非給湯配管系（２０）に液体を流して加熱するようにした一缶二水路式給湯装置において、
前記一缶二水路式給湯装置は非給湯制御部（５０）を有し、
前記非給湯制御部（５０）は、前記非給湯配管系（２０）に流す液体を循環させながら加熱する際に、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が加熱開始前の温度から目標温度になるまでにおいて、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の平均の圧力上昇率が一定値以下になるように間欠的な燃焼によるもしくは電磁比例弁（７５）の制御による燃焼量の制御をすることにより、前記受熱管（１１）内の急激な圧力上昇を防止して該急激な圧力上昇にともなう衝撃荷重の発生を防止するように前記熱交換部（７２）を加熱することを特徴とする一缶二水路式給湯装置。
【０００９】
前記発明は以下のように作用する。
［１］項記載の一缶二水路式給湯装置では、
非給湯制御部（５０）は、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が加熱開始前の温度から目標温度になるまでにおいて、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の平均の温度上昇率が一定値以下になるように熱交換部（７２）を加熱するので、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）の方が非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）より熱発生部（７１）の近くに配されたものにおいても、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の圧力が急激に上昇することがなく、長期使用によって、熱交換部（７２）やブローバルブが、急激な圧力上昇に起因する衝撃的な荷重を繰り返し受けないため、その劣化する要因がなくなり、耐久性が向上し、ブローバルブから熱水が漏れたりする不具合の発生要因をなくすことができる。
【００１０】
［２］項記載の一缶二水路式給湯装置では、
非給湯制御部（５０）は、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯の加熱開始前の温度と目標温度との差が一定温度以上の場合に、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が設定温度ずつ段階的に上昇するように、熱交換部（７２）を間欠的に加熱する。また、非給湯制御部（５０）は、加熱開始前の温度と目標温度との差が一定温度より小さい場合に、あるいは、設定温度より小さい場合に、目標温度まで熱交換部（７２）を連続的に加熱する。
【００１１】
それにより、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）の方が非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）より熱発生部（７１）の近くに配されていても、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の圧力が急激に上昇することがなく、同じく、熱交換部（７２）やブローバルブが、急激な圧力上昇に起因する衝撃的な荷重を繰り返し受けることがなくなる。
【００１２】
［３］項記載の一缶二水路式給湯装置では、
熱発生部（７１）は、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が設定温度ずつ段階的に上昇するように、熱交換部（７２）を間欠的に加熱する場合には、最大燃焼状態で行うので、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯を比較的短時間で目標温度に加熱することができる。
【００１３】
［４］項記載の一缶二水路式給湯装置では、
非給湯制御部（５０）は、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が加熱開始前の温度から目標温度になるまでにおいて、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の平均の圧力上昇率が一定値以下になるように熱交換部（７２）を加熱するので、平均の圧力上昇率が一定値以上になると算定した場合には、燃焼状態を最小（熱量を最小）にしたり、燃焼を中断したりするので、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）の方が非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）より熱発生部（７１）の近くに配されたものにおいても、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の圧力の急激な上昇が抑えられ、熱交換部（７２）やブローバルブが、急激な圧力上昇に起因する衝撃的な荷重を長期間に渡り繰り返し受けないため、その劣化する要因がなくなり、耐久性が向上し、ブローバルブから熱水が漏れたりする不具合の発生要因をなくすことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施の形態に係る一缶二水路式ガス給湯装置の概略構成を示すものであり、図２は、同じく、一缶二水路式ガス給湯装置の追焚き制御の流れ図であり、図３は、同じく、一缶二水路式ガス給湯装置の追焚き制御における給湯配管系の受熱管内の温度およびその圧力を縦軸に表した図である。
【００１５】
本給湯装置は、一つの缶（図示せず）と、この缶の下部に収容されたガスバーナである熱発生部７１と、缶の上部に収容された熱交換部７２と、熱発生部７１に、燃焼空気を供給するためのファン（図示せず）とを有している。上記熱発生部７１にガスを供給する手段は、ガス管７３と、このガス管７３にそれぞれ設けられた主電磁開閉弁７４および電磁比例弁７５とを有している。また、熱発生部７１の近傍には、点火機構（図示せず）が配置されている。
【００１６】
上記熱発生部７１および熱交換部７２は、給湯配管系１０と非給湯配管系である追焚配管系２０との両者に共通に用いられている。すなわち、上記熱交換部７２は、多数の薄肉のフィンプレート７２ａを有しており、このフィンプレート７２ａには給湯配管系１０の給湯水管である受熱管１１と、追焚配管系２０の追焚水管である受熱管２１とがそれぞれ貫通状態で配置されている。
【００１７】
まず、給湯配管系１０について説明すると、上記受熱管１１の入口端には、給湯配管系１０の給水管１２が接続され、出口端には給湯管１３が接続されている。給水管１２には逆止弁１７が接続され、給湯管１３には過圧逃がし弁（ブローバルブ）１８が接続されている。給湯管１３の末端には給湯栓１４が設けられている。また、給水管１２と給湯管１３との間には、２本のバイパス管１５，１６が受熱管１１と並列に設けられている。図１において、バイパス管１５と給水管１２および給湯管１３との接続点が符号Ｐ１，Ｐ２でそれぞれ示され、バイパス管１６と給水管１２および給湯管１３との接続点が符号Ｐ３，Ｐ４でそれぞれ示されている。
【００１８】
熱交換部７２に近い方のバイパス管１５には弁等が設けられておらず、給水管１２内を流れ水は、接続点Ｐ１において受熱管１１側とバイパス管１２側とに常に一定の割合（例えば、７０：３０）で別れる。そして、接続点Ｐ２において再び合流する。
【００１９】
一方、熱交換部７２から速い方のバイパス管１６には、第１の流量制御弁ＧＭ２が設けられている。この流量制御弁ＧＭ２は、例えば次のように構成されたギアモータ駆動式のものが用いられている。すなわち、ギアモータ駆動式の流量制御弁は、管内に設けられた環状の弁座と、この弁座に対して移動可能な弁体と、この弁体に一端部が固定されたシャフトと、このシャフトの他端部に減速ギヤ列を介して接続されたモータとを有している。
【００２０】
上記シャフトは、弁ケースに螺合されている。したがって、モータが回転すると、シャフトがその軸方向へ移動し、これによって弁体と弁座との間の開度を変えることができるようになっている。したがって、接続点Ｐ３から給湯水管１１側へ流れる水量とバイパス管１６側へ流れる水量との割合は、適宜に変えることができる。なお、流量制御弁ＧＭ２と同様に構成された流量制御弁ＧＭ１が接続点Ｐ２，Ｐ４間の給湯管１３にも設けられている。
【００２１】
上記給湯配管系１０には、第１、第２の二つのフローセンサＦＬ１，ＦＬ２が設けられている。第１のフローセンサＦＬ１は、接続点Ｐ１，Ｐ３間の給水管１２に配置されており、第２のフローセンサＦＬ２は、接続点Ｐ４と給湯栓１４との間の給湯管１３に配置されている。
【００２２】
また、給湯配管系１０には、４つの温度センサＴＨin、ＴＨz 、ＴＨout 、ＴＨmix が設けられている。温度センサＴＨinは、接続点Ｐ３より上流側の給水管１２に配置されており、給水温度を検出する。温度センサＴＨz は、給湯水管１１のベンド部に配置されており、給湯水管１１内の水の温度を検出する。温度センサＴＨout は、給湯水管１１の出口近傍の給湯管１３も配置されており、給湯水管１１から出る湯の温度を検出する。温度センサＴＨmix は、挨続点Ｐ４より下流側の給湯管１３に配置されており、給水栓１４から出る湯の温度を検出する。
【００２３】
一方、上記追焚配管系２０であるが、上記受熱管２１の入口端と浴槽７６との間には復路管２２が接続され、受熱管２１の出口端と浴槽７６との間には往路管２３が接続されている。復路管２２には、ポンプ２４、温度センサＴＨhrおよび流水スイッチＦＳが設けられている。温度センサＴＨhrは、浴槽７６から復路管２２に流入する湯（または水）の温度を検出する。したがって、温度センサＴＨhrは、浴槽７６内の湯の温度を実質的に検出する。
【００２４】
また、流水スイッチＦＳは復路管２２内を湯が流れているか否かを検出するためのものであり、復路管２２内を湯が流れている場合にはＯＮ状態になり、流れていない場合にはＯＦＦ状態になっている。流水スイッチＦＳがＯＦＦ状態のときには、後述する追焚スイッチがＯＮ操作されたとしても、熱発生部７１を点火させないようになっている。
【００２５】
上記給湯配管系１０の給湯管１３と追焚配管系２０の復路管２２との間には、浴槽７６への湯張りのための注湯管３０が設けられており、注湯管３０と給湯管１３および復路管２２との接続点が符号Ｐ５，Ｐ６で示されている。注湯管３０には、電磁開閉弁からなる注湯弁３１が設けられている。
【００２６】
上記給湯装置は、さらに、制御ユニット５０とリモートコントローラ６０とを備えている。制御ユニット５０には、種々の検出手段からの検出信号が入力される。ここでは、温度センサＴＨin、ＴＨz 、ＴＨout 、ＴＨmix 、ＴＨhr、フローセンサＦＬ１，ＦＬ２および流水スイッチＦＳの検出信号が入力されている。なお、以下においては、各検出手段の検出信号には各検出手段と同一の符号を用いるものとする。制御ユニット５０は、各検出信号に基づいて、ガス供給手段の主電磁開閉弁７４および電磁比例弁７５、点火機構、ファン、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２、ポンプ２４および注湯弁３１を制御する。制御ユニット５０には、非給湯制御部である追焚き制御部が含まれている。
【００２７】
一方、リモートコントローラ６０は、運転スイッチ、風呂自動運転スイッチ、追焚スイッチ、温度設定部および表示部（いずれも図示せず）を備えており、これらのスイッチのＯＮ、ＯＦＦ情報、設定温度情報を制御ュニット５０に出力するととともに、これの情報を表示部に表示する。後述するように、表示部は制御ユニット５０からのエラー情報も表示する。
【００２８】
上記構成の給湯装置を用いて給湯、追焚および自動湯張りを行う場合において、まず給湯を行う場合には、リモートコントローラ６０の運転スイッチをＯＮ状態にし、給湯栓１４を開く。すると、制御ユニット５０は、設定温度、給水管１２に供給される水の給水量ＦＬ１、給水温度ＴＨin、出湯温度ＴＨout および給湯量ＦＬ２に基づいて電磁比例制御弁５および流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２を制御する。これにより、出湯栓１４から設定温度に等しい温度の湯が吐出される。
【００２９】
なお、電磁比例制御弁５等の制御は、従来のものと同様であり、この発明の要部でもないので、その詳細な説明は省略する。これは、次の追焚および自動湯張りについても同様である。
【００３０】
追焚を行う場合には、リモートコントローラ６０の追焚スイッチをＯＮ状態にする。すると、まずポンプ２４が起動され、浴槽７６内の湯が復路管２２および往路管２３を通って循環する。復路管２２内の湯の流れを流水スイッチＦＳが検出すると、熱発生部７１が点火される。これによって、浴槽７６内の湯が加熱される。そして、温度センサＴＨhrによる検出信号が設定温度に達すると、自動的に熱発生部７１の燃焼が停止されるとともに、ポンプ２４が停止される。
【００３１】
自動湯張りを行う場合には、リモートコントローラ６０の風呂自動運転スイッチをＯＮ状態にする。すると、注湯弁３１が開弁され、給湯水管１１において加熱された湯が注湯管３０を通り、復路管２２および往路管２３を介して浴槽７６に供給される。勿論、浴槽７６に供給される湯の温度が設定温度になるように、制御ユニット５０によって制御される。そして、浴槽７６内に所定の量の湯が溜まると、浴槽７６の水量を検出する検出手段（図示せず）の検出信号に基づいて注湯弁３１が閉じられるとともに、熱発生部７１の燃焼が停止され、湯張りが終了する。
【００３２】
湯張りの終了後は、浴槽の湯をほぼ一定の温度に維持するための保温運転が行われる。保温運転中は、所定時間毎に追焚が実行される。すなわち、湯張りの終了後、所定時間経過すると、自動的に追焚が行われる。このときの追焚は、追焚スイッチをＯＮにしたときの追焚と同様である。そして、浴槽７６の湯の温度ＴＨhrが設定温度になると追焚が停止し、再度所定時間が経過するまで熱発生部７１およびポンプ２４が停止した待機状態になる。
【００３３】
追焚を行う場合に、給湯水管１１内の滞留水が高温に加熱されるという不具合がある。このような不具合を防止するために、制御ユニット５０によって、次のような制御が実行されている。この制御を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３４】
追焚きスイッチをオンすると（ステップＳ１０１）、制御ユニット５０がそのときの受熱管１１内の温度ＴＨｚが６０℃以上かを判断する（ステップＳ１０２）。温度ＴＨｚが６０℃以上であれば、熱発生部７１が熱交換部７２を加熱し、追焚きが実行される（ステップＳ１０３）。
【００３５】
このとき、熱発生部７１は最大燃焼状態（最大熱量供給状態）である。追焚きが実行中においては、温度ＴＨｚが８５℃以上かを判断し（ステップＳ１０４）、温度ＴＨｚが８５℃より低ければ、追焚きが続行され、温度ＴＨｚが８５℃以上であれば、追焚が終了する（ステップＳ１０５）。温度８５℃は、最終的な目標温度（仕切り温度）である。
【００３６】
温度ＴＨｚが６０℃以上であれば、受熱管１１内の滞留水を一気に８５℃へ加熱しても、受熱管１１内の圧力は急激な上昇にならないで、熱交換部７２や過圧逃がし弁１８などに大きな衝撃荷重を与えることがない。
【００３７】
温度ＴＨｚが６０℃以上でなければ、一旦、熱発生部７１が熱交換部７２の加熱を中止し、すなわち、追焚きを中止し（ステップＳ１０６）、目標温度Ｔo を設定する（ステップＳ１０７）。目標温度Ｔo は、式（Ｔo ＝ＴＨz ＋３５）で求めることができる。図３において、ａ＝３５（ｄｅｇ）で示されている。
【００３８】
次に、熱発生部７１が燃焼を開始し、熱交換部７２が加熱される（ステップＳ１０８）。熱発生部７１が燃焼を開始した後に、制御ユニット５０は、温度ＴＨｚが最終的な目標温度８５℃以上か、または、温度ＴＨｚが目標温度Ｔo 以上かを定期的に繰り返し判断し（ステップＳ１０９）、温度ＴＨｚが最終的な目標温度８５℃以上、または、温度ＴＨｚが目標温度Ｔo 以上であれば、熱発生部７１が燃焼を終了するとともに、タイマーｔ２が作動する（ステップＳ１１０）。
【００３９】
次に、目標温度Ｔo を再設定する（ステップＳ１１１）。目標温度Ｔo の再設定は、式（Ｔo ＝Ｔo ＋３５）にて算定される。図３において、同じく、ａ＝３５（ｄｅｇ）で示されている。
【００４０】
次に、制御ユニットは、温度ＴＨｚが最終的な目標温度８５℃以上かを判断し（ステップＳ１１２）、温度ＴＨｚが最終的な目標温度８５℃以上であれば、熱発生部７１が燃焼を終了する（ステップＳ１０５）。
【００４１】
一方、温度ＴＨｚが最終的な目標温度８５℃以上でなければ、タイマーｔ２により、燃焼終了（ステップＳ１１０）から１分が経過しているかを判断し（ステップＳ１１３）、１分を経過していれば、熱発生部７１が燃焼を開始する（ステップＳ１０８）。すなわち、（ステップＳ１０８）〜（ステップＳ１１３）は、必要により、繰り返される。
【００４２】
給湯配管系１０の受熱管１１内の湯が設定温度（ａ＝３５℃）ずつ段階的に上昇するように、熱発生部７１が熱交換部７２を間欠的に加熱するので、給湯配管系１０の受熱管１１内の圧力が急激に上昇することがなく、熱交換部７２や過圧逃がし弁（ブローバルブ）１８が、急激な圧力上昇に起因する衝撃的な荷重を長期間の使用によっても繰り返し受けることがなくなる。それらの耐久性を向上することができる。
【００４３】
前記第１実施の形態は、制御ユニット５０が受熱管１１内の湯の温度ＴＨｚの値によって、熱発生部７１の燃焼を制御するものを示したが、受熱管１１内の圧力を直接的に測定して、その圧力値Ｐによって、熱発生部７１の燃焼を制御することもできる。
【００４４】
この制御を図４に示すフローチャートに基づいて、第２実施の形態を説明する。（ステップＳ１０１）〜（ステップＳ１０６）は、前記第１実施の形態と同じである。
【００４５】
熱発生部７１が熱交換部７２の加熱を中止し、すなわち、追焚きを中止すると（ステップＳ１０６）、タイマーｔ１がオンするとともに、受熱管１１内の圧力を測定し、その測定値をＰ１とする（ステップＳ２０７）。
【００４６】
次に、熱発生部７１が熱交換部７２の燃焼を開始し（ステップＳ２０８）、その後、定期的に受熱管１１内の圧力を測定し、その測定値をＰ２とし、圧力上昇率ｒｐ２を算定する（ステップＳ２０９）。圧力上昇率ｒｐ２は、式｛ｒｐ２＝（Ｐ２−Ｐ１）／ｔ１｝から求めることができる。
【００４７】
次に、温度ＴＨｚが８５℃以上か、または、圧力上昇率ｒｐ２が一定の平均圧力上昇率ｒｐａを超えているかを判断する（ステップＳ２１０）。一定の平均圧力上昇率ｒｐａは、加熱開始前の温度ＴＨｚから最終的な目標温度（８５℃）になるまでにおいて、受熱管１１内の平均の圧力上昇率であり、その平均圧力上昇率に係る衝撃荷重であれば、受熱管１１が十分に耐え得る上昇率に設定されている。
【００４８】
温度ＴＨｚが８５℃以上でなく、または、圧力上昇率ｒｐ２が一定の平均圧力上昇率ｒｐａを超えていなければ、受熱管１１内の圧力Ｐ２を再度測定し、圧力上昇率ｒｐ２を再度算出する（ステップＳ２０９）。
【００４９】
一方、温度ＴＨｚが８５℃以上か、または、圧力上昇率ｒｐ２が一定の平均圧力上昇率ｒｐａを超えていれば、熱発生部７１が熱交換部７２の燃焼を終了するとともに、タイマーｔ２がオンする（ステップＳ２１１）。次に、温度ＴＨｚが８５℃以上であるかを判断し（ステップＳ２１２）、温度ＴＨｚが８５℃以上であれば、追焚を終了する（ステップＳ１０５）。温度ＴＨｚが８５℃以上でなければ、タイマーｔ２により、燃焼終了（ステップＳ２１１）後、６０秒経過しているかを判断し（ステップＳ２１３）、燃焼終了後に６０秒経過していれば、熱発生部７１が熱交換部７２の燃焼を開始する（ステップＳ２０８）。
【００５０】
なお、前記第１および第２実施の形態においては、熱発生部７１が熱交換部７２を最大燃焼状態で間欠的に燃焼して、受熱管１１内の湯の温度が最終的な設定温度（８５℃）に段階的に上昇するものを示したが、これに限らず、制御ユニット５０が電磁比例弁７５の開度を制御して、前記圧力上昇率ｒｐ２が平均圧力上昇率ｒｐａ以下になるようにすればよい。
【００５１】
また、前記第２実施の形態においては、制御ユニット５０が電磁比例弁７５の開度を制御する基準値として、一定の平均圧力上昇率ｒｐａを用いたものを示したが、加熱開始前の温度から最終的な目標温度になるまでにおいて、受熱管１１内の一定の平均温度上昇率を設け、その一定の平均温度上昇率を用いて、電磁比例弁７５を制御するようにしてもよい。
【００５２】
また、一缶二水路式給湯装置は、給湯付風呂釜の例を示したが、第３実施の形態として給湯暖房機であってもよい。また、このときの非給湯系循環路に流れる液体は浴槽水に代わって熱媒体（例えば、エチレングリコールやプロピレングリコールに水を混ぜたもの）が使用される。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２および４に係る発明によれば、浴槽の追焚きを行う際に、給湯配管系の受熱管内の圧力が急激に上昇するのを防止して、熱交換部などの劣化を抑え、ブローバルブから熱水が漏れたりする不具合の発生要因をなくすことができるという効果が得られる。
【００５４】
請求項３に係る発明によれば、熱発生部は、給湯配管系の受熱管内の湯が設定温度ずつ段階的に上昇するように、熱交換部を間欠的に加熱する場合には、最大燃焼状態で行うので、給湯配管系の受熱管内の湯を比較的短時間で目標温度に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る一缶二水路式ガス給湯装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係る一缶二水路式ガス給湯装置の追焚き制御の流れ図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係る一缶二水路式ガス給湯装置の追焚き制御における給湯配管系の受熱管内の温度およびその圧力を縦軸に表した図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係る一缶二水路式ガス給湯装置の追焚き制御の流れ図である。
【図５】本発明の第３実施の形態に係る給湯暖房機の概略構成図である。
【符号の説明】
１０…給湯配管系
１１…受熱管
１７…逆止弁
１８…過圧逃がし弁（ブローバルブ）
２０…追焚配管系（非給湯配管系）
２１…受熱管
５０…制御ユニット（追焚き制御部）
６０…リモートコントローラ
７１…熱発生部
７２…熱交換部
７４…主電磁開閉弁
７５…電磁比例弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯配管系と非給湯配管系とに共通して用いられ、給湯配管系の受熱管と非給湯配管系の受熱管とが設けられた熱交換部と、この熱交換部を加熱する熱発生部と、上記非給湯配管系に接続された浴槽の水を循環させて追焚きするようにした一缶二水路式給湯装置に関し、特に、前記給湯配管系の受熱管の方が前記非給湯配管系の受熱管より前記熱発生部の近くに配されているものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近来、この種の一缶二水路式給湯装置としては、追焚きすべく、熱発生部が熱交換部を加熱すると、浴槽の水が、追焚配管系の受熱管内を通過する際に、受熱して、浴槽に還るようになっている。熱交換部を加熱するとき、熱交換部を構成する給湯配管系の受熱管内の水も加熱され、給湯配管系の受熱管はその入口側が逆止弁で閉じられ、その出口側がブローバルブ（過圧逃がし弁）で閉じられているため、給湯配管系の受熱管内の圧力が高くなるが、受熱管内の圧力が高くなり過ぎると、ブローバルブが作動して、受熱管内の圧力を下げるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、浴槽の追焚きを短時間に行うべく、熱発生部が熱交換部を例えば最大燃焼状態で連続的に加熱すると、熱発生部が追焚配管系の受熱管と共に給湯配管系の受熱管を加熱するので、給湯配管系の受熱管内の圧力が急激に上昇し、給湯配管系の受熱管の方が追焚配管系の受熱管より熱発生部の近くに配されたものでは、特に、受熱管内の圧力の上昇がより急激になり、一缶二水路式給湯装置の長期間の使用により、このような最大燃焼状態の連続的な加熱が繰り返し行われると、熱交換部やブローバルブが、急激な圧力上昇に起因する衝撃的な荷重を繰り返し受けるようになって、その劣化を速め、耐久性が低下するとともに、ブローバルブから熱水が漏れたりする不具合が発生するという問題点があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、浴槽の追焚きを行う際に、給湯配管系の受熱管内の圧力が急激に上昇するのを防止して、熱交換部などの劣化を抑え、ブローバルブから熱水が漏れたりする不具合の発生要因をなくすことができる一缶二水路式給湯装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］給湯配管系（１０）と非給湯配管系（２０）とに共通して用いられ、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）と非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）とが設けられた熱交換部（７２）と、この熱交換部（７２）を加熱する熱発生部（７１）と、を備え、前記給湯配管系（１０）ないし前記非給湯配管系（２０）に液体を流して加熱するようにした一缶二水路式給湯装置において、
前記一缶二水路式給湯装置は非給湯制御部（５０）を有し、
前記非給湯制御部（５０）は、前記非給湯配管系（２０）に流す液体を循環させながら加熱する際に、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が加熱開始前の温度から目標温度になるまでにおいて、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の平均の温度上昇率が一定値以下になるように間欠的な燃焼によるもしくは電磁比例弁（７５）の制御による燃焼量の制御をすることにより、前記受熱管（１１）内の急激な圧力上昇を防止して該急激な圧力上昇にともなう衝撃荷重の発生を防止するように前記熱交換部（７２）を加熱することを特徴とする一缶二水路式給湯装置。
【０００６】
［２］給湯配管系（１０）と非給湯配管系（２０）とに共通して用いられ、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）と非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）とが設けられた熱交換部（７２）と、この熱交換部（７２）を加熱する熱発生部（７１）と、を備え、前記給湯配管系（１０）ないし前記非給湯配管系（２０）に液体を流して加熱するようにした一缶二水路式給湯装置であって、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）の方が前記非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）より前記熱発生部（７１）の近くに配されているものにおいて、
前記一缶二水路式給湯装置は非給湯制御部（５０）を有し、
前記非給湯制御部（５０）は、前記非給湯配管系（２０）に流す液体を循環させながら加熱する際に、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯の加熱開始前の温度と目標温度との差が一定温度以上の場合に、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が設定温度ずつ段階的に上昇するように、前記熱交換部（７２）を間欠的に加熱し、前記加熱開始前の温度と目標温度との差が一定温度より小さい場合に、あるいは、前記設定温度より小さい場合に、前記目標温度まで前記熱交換部（７２）を連続的に加熱することを特徴とする一缶二水路式給湯装置。
【０００７】
［３］前記熱発生部（７１）は、前記熱交換部（７２）を間欠的に加熱する場合には、最大燃焼状態で行うことを特徴とする［２］記載の一缶二水路式給湯装置。
【０００８】
［４］給湯配管系（１０）と非給湯配管系（２０）とに共通して用いられ、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）と非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）とが設けられた熱交換部（７２）と、この熱交換部（７２）を加熱する熱発生部（７１）と、を備え、前記給湯配管系（１０）ないし前記非給湯配管系（２０）に液体を流して加熱するようにした一缶二水路式給湯装置において、
前記一缶二水路式給湯装置は非給湯制御部（５０）を有し、
前記非給湯制御部（５０）は、前記非給湯配管系（２０）に流す液体を循環させながら加熱する際に、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が加熱開始前の温度から目標温度になるまでにおいて、前記給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の平均の圧力上昇率が一定値以下になるように間欠的な燃焼によるもしくは電磁比例弁（７５）の制御による燃焼量の制御をすることにより、前記受熱管（１１）内の急激な圧力上昇を防止して該急激な圧力上昇にともなう衝撃荷重の発生を防止するように前記熱交換部（７２）を加熱することを特徴とする一缶二水路式給湯装置。
【０００９】
前記発明は以下のように作用する。
［１］項記載の一缶二水路式給湯装置では、
非給湯制御部（５０）は、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が加熱開始前の温度から目標温度になるまでにおいて、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の平均の温度上昇率が一定値以下になるように熱交換部（７２）を加熱するので、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）の方が非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）より熱発生部（７１）の近くに配されたものにおいても、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の圧力が急激に上昇することがなく、長期使用によって、熱交換部（７２）やブローバルブが、急激な圧力上昇に起因する衝撃的な荷重を繰り返し受けないため、その劣化する要因がなくなり、耐久性が向上し、ブローバルブから熱水が漏れたりする不具合の発生要因をなくすことができる。
【００１０】
［２］項記載の一缶二水路式給湯装置では、
非給湯制御部（５０）は、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯の加熱開始前の温度と目標温度との差が一定温度以上の場合に、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が設定温度ずつ段階的に上昇するように、熱交換部（７２）を間欠的に加熱する。また、非給湯制御部（５０）は、加熱開始前の温度と目標温度との差が一定温度より小さい場合に、あるいは、設定温度より小さい場合に、目標温度まで熱交換部（７２）を連続的に加熱する。
【００１１】
それにより、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）の方が非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）より熱発生部（７１）の近くに配されていても、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の圧力が急激に上昇することがなく、同じく、熱交換部（７２）やブローバルブが、急激な圧力上昇に起因する衝撃的な荷重を繰り返し受けることがなくなる。
【００１２】
［３］項記載の一缶二水路式給湯装置では、
熱発生部（７１）は、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が設定温度ずつ段階的に上昇するように、熱交換部（７２）を間欠的に加熱する場合には、最大燃焼状態で行うので、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯を比較的短時間で目標温度に加熱することができる。
【００１３】
［４］項記載の一缶二水路式給湯装置では、
非給湯制御部（５０）は、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の湯が加熱開始前の温度から目標温度になるまでにおいて、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の平均の圧力上昇率が一定値以下になるように熱交換部（７２）を加熱するので、平均の圧力上昇率が一定値以上になると算定した場合には、燃焼状態を最小（熱量を最小）にしたり、燃焼を中断したりするので、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）の方が非給湯配管系（２０）の受熱管（２１）より熱発生部（７１）の近くに配されたものにおいても、給湯配管系（１０）の受熱管（１１）内の圧力の急激な上昇が抑えられ、熱交換部（７２）やブローバルブが、急激な圧力上昇に起因する衝撃的な荷重を長期間に渡り繰り返し受けないため、その劣化する要因がなくなり、耐久性が向上し、ブローバルブから熱水が漏れたりする不具合の発生要因をなくすことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施の形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施の形態に係る一缶二水路式ガス給湯装置の概略構成を示すものであり、図２は、同じく、一缶二水路式ガス給湯装置の追焚き制御の流れ図であり、図３は、同じく、一缶二水路式ガス給湯装置の追焚き制御における給湯配管系の受熱管内の温度およびその圧力を縦軸に表した図である。
【００１５】
本給湯装置は、一つの缶（図示せず）と、この缶の下部に収容されたガスバーナである熱発生部７１と、缶の上部に収容された熱交換部７２と、熱発生部７１に、燃焼空気を供給するためのファン（図示せず）とを有している。上記熱発生部７１にガスを供給する手段は、ガス管７３と、このガス管７３にそれぞれ設けられた主電磁開閉弁７４および電磁比例弁７５とを有している。また、熱発生部７１の近傍には、点火機構（図示せず）が配置されている。
【００１６】
上記熱発生部７１および熱交換部７２は、給湯配管系１０と非給湯配管系である追焚配管系２０との両者に共通に用いられている。すなわち、上記熱交換部７２は、多数の薄肉のフィンプレート７２ａを有しており、このフィンプレート７２ａには給湯配管系１０の給湯水管である受熱管１１と、追焚配管系２０の追焚水管である受熱管２１とがそれぞれ貫通状態で配置されている。
【００１７】
まず、給湯配管系１０について説明すると、上記受熱管１１の入口端には、給湯配管系１０の給水管１２が接続され、出口端には給湯管１３が接続されている。給水管１２には逆止弁１７が接続され、給湯管１３には過圧逃がし弁（ブローバルブ）１８が接続されている。給湯管１３の末端には給湯栓１４が設けられている。また、給水管１２と給湯管１３との間には、２本のバイパス管１５，１６が受熱管１１と並列に設けられている。図１において、バイパス管１５と給水管１２および給湯管１３との接続点が符号Ｐ１，Ｐ２でそれぞれ示され、バイパス管１６と給水管１２および給湯管１３との接続点が符号Ｐ３，Ｐ４でそれぞれ示されている。
【００１８】
熱交換部７２に近い方のバイパス管１５には弁等が設けられておらず、給水管１２内を流れ水は、接続点Ｐ１において受熱管１１側とバイパス管１２側とに常に一定の割合（例えば、７０：３０）で別れる。そして、接続点Ｐ２において再び合流する。
【００１９】
一方、熱交換部７２から速い方のバイパス管１６には、第１の流量制御弁ＧＭ２が設けられている。この流量制御弁ＧＭ２は、例えば次のように構成されたギアモータ駆動式のものが用いられている。すなわち、ギアモータ駆動式の流量制御弁は、管内に設けられた環状の弁座と、この弁座に対して移動可能な弁体と、この弁体に一端部が固定されたシャフトと、このシャフトの他端部に減速ギヤ列を介して接続されたモータとを有している。
【００２０】
上記シャフトは、弁ケースに螺合されている。したがって、モータが回転すると、シャフトがその軸方向へ移動し、これによって弁体と弁座との間の開度を変えることができるようになっている。したがって、接続点Ｐ３から給湯水管１１側へ流れる水量とバイパス管１６側へ流れる水量との割合は、適宜に変えることができる。なお、流量制御弁ＧＭ２と同様に構成された流量制御弁ＧＭ１が接続点Ｐ２，Ｐ４間の給湯管１３にも設けられている。
【００２１】
上記給湯配管系１０には、第１、第２の二つのフローセンサＦＬ１，ＦＬ２が設けられている。第１のフローセンサＦＬ１は、接続点Ｐ１，Ｐ３間の給水管１２に配置されており、第２のフローセンサＦＬ２は、接続点Ｐ４と給湯栓１４との間の給湯管１３に配置されている。
【００２２】
また、給湯配管系１０には、４つの温度センサＴＨin、ＴＨz 、ＴＨout 、ＴＨmix が設けられている。温度センサＴＨinは、接続点Ｐ３より上流側の給水管１２に配置されており、給水温度を検出する。温度センサＴＨz は、給湯水管１１のベンド部に配置されており、給湯水管１１内の水の温度を検出する。温度センサＴＨout は、給湯水管１１の出口近傍の給湯管１３も配置されており、給湯水管１１から出る湯の温度を検出する。温度センサＴＨmix は、挨続点Ｐ４より下流側の給湯管１３に配置されており、給水栓１４から出る湯の温度を検出する。
【００２３】
一方、上記追焚配管系２０であるが、上記受熱管２１の入口端と浴槽７６との間には復路管２２が接続され、受熱管２１の出口端と浴槽７６との間には往路管２３が接続されている。復路管２２には、ポンプ２４、温度センサＴＨhrおよび流水スイッチＦＳが設けられている。温度センサＴＨhrは、浴槽７６から復路管２２に流入する湯（または水）の温度を検出する。したがって、温度センサＴＨhrは、浴槽７６内の湯の温度を実質的に検出する。
【００２４】
また、流水スイッチＦＳは復路管２２内を湯が流れているか否かを検出するためのものであり、復路管２２内を湯が流れている場合にはＯＮ状態になり、流れていない場合にはＯＦＦ状態になっている。流水スイッチＦＳがＯＦＦ状態のときには、後述する追焚スイッチがＯＮ操作されたとしても、熱発生部７１を点火させないようになっている。
【００２５】
上記給湯配管系１０の給湯管１３と追焚配管系２０の復路管２２との間には、浴槽７６への湯張りのための注湯管３０が設けられており、注湯管３０と給湯管１３および復路管２２との接続点が符号Ｐ５，Ｐ６で示されている。注湯管３０には、電磁開閉弁からなる注湯弁３１が設けられている。
【００２６】
上記給湯装置は、さらに、制御ユニット５０とリモートコントローラ６０とを備えている。制御ユニット５０には、種々の検出手段からの検出信号が入力される。ここでは、温度センサＴＨin、ＴＨz 、ＴＨout 、ＴＨmix 、ＴＨhr、フローセンサＦＬ１，ＦＬ２および流水スイッチＦＳの検出信号が入力されている。なお、以下においては、各検出手段の検出信号には各検出手段と同一の符号を用いるものとする。制御ユニット５０は、各検出信号に基づいて、ガス供給手段の主電磁開閉弁７４および電磁比例弁７５、点火機構、ファン、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２、ポンプ２４および注湯弁３１を制御する。制御ユニット５０には、非給湯制御部である追焚き制御部が含まれている。
【００２７】
一方、リモートコントローラ６０は、運転スイッチ、風呂自動運転スイッチ、追焚スイッチ、温度設定部および表示部（いずれも図示せず）を備えており、これらのスイッチのＯＮ、ＯＦＦ情報、設定温度情報を制御ュニット５０に出力するととともに、これの情報を表示部に表示する。後述するように、表示部は制御ユニット５０からのエラー情報も表示する。
【００２８】
上記構成の給湯装置を用いて給湯、追焚および自動湯張りを行う場合において、まず給湯を行う場合には、リモートコントローラ６０の運転スイッチをＯＮ状態にし、給湯栓１４を開く。すると、制御ユニット５０は、設定温度、給水管１２に供給される水の給水量ＦＬ１、給水温度ＴＨin、出湯温度ＴＨout および給湯量ＦＬ２に基づいて電磁比例制御弁５および流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２を制御する。これにより、出湯栓１４から設定温度に等しい温度の湯が吐出される。
【００２９】
なお、電磁比例制御弁５等の制御は、従来のものと同様であり、この発明の要部でもないので、その詳細な説明は省略する。これは、次の追焚および自動湯張りについても同様である。
【００３０】
追焚を行う場合には、リモートコントローラ６０の追焚スイッチをＯＮ状態にする。すると、まずポンプ２４が起動され、浴槽７６内の湯が復路管２２および往路管２３を通って循環する。復路管２２内の湯の流れを流水スイッチＦＳが検出すると、熱発生部７１が点火される。これによって、浴槽７６内の湯が加熱される。そして、温度センサＴＨhrによる検出信号が設定温度に達すると、自動的に熱発生部７１の燃焼が停止されるとともに、ポンプ２４が停止される。
【００３１】
自動湯張りを行う場合には、リモートコントローラ６０の風呂自動運転スイッチをＯＮ状態にする。すると、注湯弁３１が開弁され、給湯水管１１において加熱された湯が注湯管３０を通り、復路管２２および往路管２３を介して浴槽７６に供給される。勿論、浴槽７６に供給される湯の温度が設定温度になるように、制御ユニット５０によって制御される。そして、浴槽７６内に所定の量の湯が溜まると、浴槽７６の水量を検出する検出手段（図示せず）の検出信号に基づいて注湯弁３１が閉じられるとともに、熱発生部７１の燃焼が停止され、湯張りが終了する。
【００３２】
湯張りの終了後は、浴槽の湯をほぼ一定の温度に維持するための保温運転が行われる。保温運転中は、所定時間毎に追焚が実行される。すなわち、湯張りの終了後、所定時間経過すると、自動的に追焚が行われる。このときの追焚は、追焚スイッチをＯＮにしたときの追焚と同様である。そして、浴槽７６の湯の温度ＴＨhrが設定温度になると追焚が停止し、再度所定時間が経過するまで熱発生部７１およびポンプ２４が停止した待機状態になる。
【００３３】
追焚を行う場合に、給湯水管１１内の滞留水が高温に加熱されるという不具合がある。このような不具合を防止するために、制御ユニット５０によって、次のような制御が実行されている。この制御を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３４】
追焚きスイッチをオンすると（ステップＳ１０１）、制御ユニット５０がそのときの受熱管１１内の温度ＴＨｚが６０℃以上かを判断する（ステップＳ１０２）。温度ＴＨｚが６０℃以上であれば、熱発生部７１が熱交換部７２を加熱し、追焚きが実行される（ステップＳ１０３）。
【００３５】
このとき、熱発生部７１は最大燃焼状態（最大熱量供給状態）である。追焚きが実行中においては、温度ＴＨｚが８５℃以上かを判断し（ステップＳ１０４）、温度ＴＨｚが８５℃より低ければ、追焚きが続行され、温度ＴＨｚが８５℃以上であれば、追焚が終了する（ステップＳ１０５）。温度８５℃は、最終的な目標温度（仕切り温度）である。
【００３６】
温度ＴＨｚが６０℃以上であれば、受熱管１１内の滞留水を一気に８５℃へ加熱しても、受熱管１１内の圧力は急激な上昇にならないで、熱交換部７２や過圧逃がし弁１８などに大きな衝撃荷重を与えることがない。
【００３７】
温度ＴＨｚが６０℃以上でなければ、一旦、熱発生部７１が熱交換部７２の加熱を中止し、すなわち、追焚きを中止し（ステップＳ１０６）、目標温度Ｔo を設定する（ステップＳ１０７）。目標温度Ｔo は、式（Ｔo ＝ＴＨz ＋３５）で求めることができる。図３において、ａ＝３５（ｄｅｇ）で示されている。
【００３８】
次に、熱発生部７１が燃焼を開始し、熱交換部７２が加熱される（ステップＳ１０８）。熱発生部７１が燃焼を開始した後に、制御ユニット５０は、温度ＴＨｚが最終的な目標温度８５℃以上か、または、温度ＴＨｚが目標温度Ｔo 以上かを定期的に繰り返し判断し（ステップＳ１０９）、温度ＴＨｚが最終的な目標温度８５℃以上、または、温度ＴＨｚが目標温度Ｔo 以上であれば、熱発生部７１が燃焼を終了するとともに、タイマーｔ２が作動する（ステップＳ１１０）。
【００３９】
次に、目標温度Ｔo を再設定する（ステップＳ１１１）。目標温度Ｔo の再設定は、式（Ｔo ＝Ｔo ＋３５）にて算定される。図３において、同じく、ａ＝３５（ｄｅｇ）で示されている。
【００４０】
次に、制御ユニットは、温度ＴＨｚが最終的な目標温度８５℃以上かを判断し（ステップＳ１１２）、温度ＴＨｚが最終的な目標温度８５℃以上であれば、熱発生部７１が燃焼を終了する（ステップＳ１０５）。
【００４１】
一方、温度ＴＨｚが最終的な目標温度８５℃以上でなければ、タイマーｔ２により、燃焼終了（ステップＳ１１０）から１分が経過しているかを判断し（ステップＳ１１３）、１分を経過していれば、熱発生部７１が燃焼を開始する（ステップＳ１０８）。すなわち、（ステップＳ１０８）〜（ステップＳ１１３）は、必要により、繰り返される。
【００４２】
給湯配管系１０の受熱管１１内の湯が設定温度（ａ＝３５℃）ずつ段階的に上昇するように、熱発生部７１が熱交換部７２を間欠的に加熱するので、給湯配管系１０の受熱管１１内の圧力が急激に上昇することがなく、熱交換部７２や過圧逃がし弁（ブローバルブ）１８が、急激な圧力上昇に起因する衝撃的な荷重を長期間の使用によっても繰り返し受けることがなくなる。それらの耐久性を向上することができる。
【００４３】
前記第１実施の形態は、制御ユニット５０が受熱管１１内の湯の温度ＴＨｚの値によって、熱発生部７１の燃焼を制御するものを示したが、受熱管１１内の圧力を直接的に測定して、その圧力値Ｐによって、熱発生部７１の燃焼を制御することもできる。
【００４４】
この制御を図４に示すフローチャートに基づいて、第２実施の形態を説明する。（ステップＳ１０１）〜（ステップＳ１０６）は、前記第１実施の形態と同じである。
【００４５】
熱発生部７１が熱交換部７２の加熱を中止し、すなわち、追焚きを中止すると（ステップＳ１０６）、タイマーｔ１がオンするとともに、受熱管１１内の圧力を測定し、その測定値をＰ１とする（ステップＳ２０７）。
【００４６】
次に、熱発生部７１が熱交換部７２の燃焼を開始し（ステップＳ２０８）、その後、定期的に受熱管１１内の圧力を測定し、その測定値をＰ２とし、圧力上昇率ｒｐ２を算定する（ステップＳ２０９）。圧力上昇率ｒｐ２は、式｛ｒｐ２＝（Ｐ２−Ｐ１）／ｔ１｝から求めることができる。
【００４７】
次に、温度ＴＨｚが８５℃以上か、または、圧力上昇率ｒｐ２が一定の平均圧力上昇率ｒｐａを超えているかを判断する（ステップＳ２１０）。一定の平均圧力上昇率ｒｐａは、加熱開始前の温度ＴＨｚから最終的な目標温度（８５℃）になるまでにおいて、受熱管１１内の平均の圧力上昇率であり、その平均圧力上昇率に係る衝撃荷重であれば、受熱管１１が十分に耐え得る上昇率に設定されている。
【００４８】
温度ＴＨｚが８５℃以上でなく、または、圧力上昇率ｒｐ２が一定の平均圧力上昇率ｒｐａを超えていなければ、受熱管１１内の圧力Ｐ２を再度測定し、圧力上昇率ｒｐ２を再度算出する（ステップＳ２０９）。
【００４９】
一方、温度ＴＨｚが８５℃以上か、または、圧力上昇率ｒｐ２が一定の平均圧力上昇率ｒｐａを超えていれば、熱発生部７１が熱交換部７２の燃焼を終了するとともに、タイマーｔ２がオンする（ステップＳ２１１）。次に、温度ＴＨｚが８５℃以上であるかを判断し（ステップＳ２１２）、温度ＴＨｚが８５℃以上であれば、追焚を終了する（ステップＳ１０５）。温度ＴＨｚが８５℃以上でなければ、タイマーｔ２により、燃焼終了（ステップＳ２１１）後、６０秒経過しているかを判断し（ステップＳ２１３）、燃焼終了後に６０秒経過していれば、熱発生部７１が熱交換部７２の燃焼を開始する（ステップＳ２０８）。
【００５０】
なお、前記第１および第２実施の形態においては、熱発生部７１が熱交換部７２を最大燃焼状態で間欠的に燃焼して、受熱管１１内の湯の温度が最終的な設定温度（８５℃）に段階的に上昇するものを示したが、これに限らず、制御ユニット５０が電磁比例弁７５の開度を制御して、前記圧力上昇率ｒｐ２が平均圧力上昇率ｒｐａ以下になるようにすればよい。
【００５１】
また、前記第２実施の形態においては、制御ユニット５０が電磁比例弁７５の開度を制御する基準値として、一定の平均圧力上昇率ｒｐａを用いたものを示したが、加熱開始前の温度から最終的な目標温度になるまでにおいて、受熱管１１内の一定の平均温度上昇率を設け、その一定の平均温度上昇率を用いて、電磁比例弁７５を制御するようにしてもよい。
【００５２】
また、一缶二水路式給湯装置は、給湯付風呂釜の例を示したが、第３実施の形態として給湯暖房機であってもよい。また、このときの非給湯系循環路に流れる液体は浴槽水に代わって熱媒体（例えば、エチレングリコールやプロピレングリコールに水を混ぜたもの）が使用される。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２および４に係る発明によれば、浴槽の追焚きを行う際に、給湯配管系の受熱管内の圧力が急激に上昇するのを防止して、熱交換部などの劣化を抑え、ブローバルブから熱水が漏れたりする不具合の発生要因をなくすことができるという効果が得られる。
【００５４】
請求項３に係る発明によれば、熱発生部は、給湯配管系の受熱管内の湯が設定温度ずつ段階的に上昇するように、熱交換部を間欠的に加熱する場合には、最大燃焼状態で行うので、給湯配管系の受熱管内の湯を比較的短時間で目標温度に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る一缶二水路式ガス給湯装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係る一缶二水路式ガス給湯装置の追焚き制御の流れ図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係る一缶二水路式ガス給湯装置の追焚き制御における給湯配管系の受熱管内の温度およびその圧力を縦軸に表した図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係る一缶二水路式ガス給湯装置の追焚き制御の流れ図である。
【図５】本発明の第３実施の形態に係る給湯暖房機の概略構成図である。
【符号の説明】
１０…給湯配管系
１１…受熱管
１７…逆止弁
１８…過圧逃がし弁（ブローバルブ）
２０…追焚配管系（非給湯配管系）
２１…受熱管
５０…制御ユニット（追焚き制御部）
６０…リモートコントローラ
７１…熱発生部
７２…熱交換部
７４…主電磁開閉弁
７５…電磁比例弁
Claims (4)
- 給湯配管系と非給湯配管系とに共通して用いられ、給湯配管系の受熱管と非給湯配管系の受熱管とが設けられた熱交換部と、この熱交換部を加熱する熱発生部と、を備え、前記給湯配管系ないし前記非給湯配管系に液体を流して加熱するようにした一缶二水路式給湯装置において、
前記一缶二水路式給湯装置は非給湯制御部を有し、
前記非給湯制御部は、前記非給湯配管系に流す液体を循環させながら加熱する際に、前記給湯配管系の受熱管内の湯が加熱開始前の温度から目標温度になるまでにおいて、前記給湯配管系の受熱管内の平均の温度上昇率が一定値以下になるように間欠的な燃焼によるもしくは電磁比例弁の制御による燃焼量の制御をすることにより、前記受熱管内の急激な圧力上昇を防止して該急激な圧力上昇にともなう衝撃荷重の発生を防止するように前記熱交換部を加熱することを特徴とする一缶二水路式給湯装置。 - 給湯配管系と非給湯配管系とに共通して用いられ、給湯配管系の受熱管と非給湯配管系の受熱管とが設けられた熱交換部と、この熱交換部を加熱する熱発生部と、を備え、前記給湯配管系ないし前記非給湯配管系に液体を流して加熱するようにした一缶二水路式給湯装置であって、前記給湯配管系の受熱管の方が前記非給湯配管系の受熱管より前記熱発生部の近くに配されているものにおいて、
前記一缶二水路式給湯装置は非給湯制御部を有し、
前記非給湯制御部は、前記非給湯配管系に流す液体を循環させながら加熱する際に、前記給湯配管系の受熱管内の湯の加熱開始前の温度と目標温度との差が一定温度以上の場合に、前記給湯配管系の受熱管内の湯が設定温度ずつ段階的に上昇するように、前記熱交換部を間欠的に加熱し、前記加熱開始前の温度と目標温度との差が一定温度より小さい場合に、あるいは、前記設定温度より小さい場合に、前記目標温度まで前記熱交換部を連続的に加熱することを特徴とする一缶二水路式給湯装置。 - 前記熱発生部は、前記熱交換部を間欠的に加熱する場合には、最大燃焼状態で行うことを特徴とする請求項２記載の一缶二水路式給湯装置。
- 給湯配管系と非給湯配管系とに共通して用いられ、給湯配管系の受熱管と非給湯配管系の受熱管とが設けられた熱交換部と、この熱交換部を加熱する熱発生部と、を備え、前記給湯配管系ないし前記非給湯配管系に液体を流して加熱するようにした一缶二水路式給湯装置において、
前記一缶二水路式給湯装置は非給湯制御部を有し、
前記非給湯制御部は、前記非給湯配管系に流す液体を循環させながら加熱する際に、前記給湯配管系の受熱管内の湯が加熱開始前の温度から目標温度になるまでにおいて、前記給湯配管系の受熱管内の平均の圧力上昇率が一定値以下になるように間欠的な燃焼によるもしくは電磁比例弁の制御による燃焼量の制御をすることにより、前記受熱管内の急激な圧力上昇を防止して該急激な圧力上昇にともなう衝撃荷重の発生を防止するように前記熱交換部を加熱することを特徴とする一缶二水路式給湯装置。
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| JP23396897A JP3901296B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 一缶二水路式給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23396897A JP3901296B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 一缶二水路式給湯装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH1172267A JPH1172267A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3901296B2 true JP3901296B2 (ja) | 2007-04-04 |
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Family Applications (1)
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| JP23396897A Expired - Fee Related JP3901296B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 一缶二水路式給湯装置 |
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-
1997
- 1997-08-29 JP JP23396897A patent/JP3901296B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH1172267A (ja) | 1999-03-16 |
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