JP3907032B2 - 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、燃焼装置の燃焼排気を案内する通路に配設され、該燃焼排気から主として顕熱を吸収する主熱交換器と、該燃焼排気から主として潜熱を吸収する副熱交換器とを備える給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給湯水管内に流通する水を、ガスバーナ等の燃焼装置の燃焼排気との熱交換により加熱する熱交換器を備え、得られた湯を台所、浴室等の水栓、浴槽等に供給する給湯装置が知られている。また、前記給湯装置として、前記燃焼装置の燃焼排気を案内する通路の上流側に前記燃焼排気から顕熱を吸収する主熱交換器を備え、下流側に前記顕熱が吸収された燃焼排気から残余の顕熱及び潜熱を吸収する副熱交換器を備える所謂コンデンシング型給湯装置が知られている。
【０００３】
前記コンデンシング型給湯装置は、前記燃焼排気から顕熱にとどまらず潜熱まで吸収できるので熱交換効率に優れている。また、前記コンデンシング型給湯装置では、前記のように燃焼排気から潜熱を吸収するため強酸性のドレンを生成するが、前記副熱交換器をアルミニウム、チタン、ステンレス等の耐腐食性材料を用いて製造することにより、前記ドレンによる腐食を防止することができる。
【０００４】
一方、浴槽に供給された湯をポンプを介して循環せしめる循環回路を設け、該循環回路に流通する湯を熱交換器で加熱する追い焚き機能を備えた風呂が知られている。前記循環回路に流通する湯を加熱するには、専用の熱交換器を設けるようにしてもよいが、前記台所、浴室等の水栓、浴槽等に給湯する給湯装置の熱交換器を兼用することができれば、便利である。そこで、前記コンデンシング型給湯装置に、前記台所、浴室等の水栓、浴槽等に給湯する給湯水管と共に、前記風呂の追い焚きに使用する循環回路を併設することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、前記コンデンシング型給湯装置では、前記副熱交換器が前記耐腐食性材料からなり前記主熱交換器に比較して熱効率が低いため、所定の熱交換熱量を確保するためには前記主熱交換器に比較して大型化せざるを得ず、前記主熱交換器と副熱交換器との両方に前記循環回路を併設すると、装置全体の大型化及び製造コストの増加が避けられないとの不都合がある。
【０００６】
また、前記コンデンシング型給湯装置に前記循環回路を併設すると、風呂の追い焚きのための給湯を単独で行った場合、前記台所、浴室等の水栓、浴槽等に給湯する給湯水管内の水が同時に加熱され、台所、浴室等の水栓を開いたときに熱湯が出て使用者に不快感を与える虞がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる不都合を解消して、主熱交換器と副熱交換器とを備える給湯装置において、前記台所、浴室等の水栓、浴槽等に給湯する給湯水管と共に、風呂の追い焚き等に用いられる給湯水管を備えるにも関わらず、従来と同等の大きさで安価であり、前記追い焚き等の用途に単独で使用したときにも、前記台所、浴室等の水栓、浴槽等に給湯する給湯水管の水が高温になりにくく、使用者に不快感を与える虞のない給湯装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の給湯装置は、燃焼装置と、該燃焼装置の燃焼排気の通路に配設された給湯水管と、該通路に流通する該燃焼排気の上流側に配設され該燃焼排気から主として顕熱を吸収して該給湯水管内の水を加熱する主熱交換器と、該通路に流通する該燃焼排気の下流側に配設され該燃焼排気から主として潜熱を吸収して該給湯水管内の水を加熱する副熱交換器とを備える給湯装置において、該副熱交換器から該主熱交換器に連設され両熱交換器により加熱された湯を供給する第１の給湯水管と、該主熱交換器のみに配設され該主熱交換器により加熱された湯を供給する第２の給湯水管とを備え、第１の給湯水管は該主熱交換器内で第２の給湯水管に接触しており、前記燃焼装置は複数のバーナを備え、前記第２の給湯水管のみで湯を供給するときに、該バーナの一部を燃焼させることにより、前記燃焼装置の燃焼を抑制制御する燃焼制御手段を備えると共に、前記燃焼排気の通路内の主熱交換器と副熱交換器との間で、燃焼しているバーナの燃焼排気と、燃焼していないバーナに供給される燃焼用空気とを混合し、温度が低下した排気を副熱交換器に供給する混合手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の給湯装置は、前記主熱交換器と副熱交換器とを備え、両熱交換器により加熱された湯を該副熱交換器から該主熱交換器に連設された第１の給湯水管により、台所、浴室等の水栓、浴槽等に供給する。一方、該主熱交換器のみに配設された第２の給湯水管は、風呂の追い焚きのための循環回路等に用いることができる。
【００１０】
本発明の給湯装置では、前記第２の給湯水管が、前記副熱交換器に比較して熱効率の高い前記主熱交換器のみに配設されているので、装置全体が大型化することが無く、また、安価に製造することができる。
【００１１】
ところで、前記給湯装置を前記第２の給湯水管により給湯される用途のみに用いる場合、前記第１の給湯水管内には水が滞留しており、この水が前記第２の給湯水管内を流通する水と同時に加熱され、使用者が前記第１の給湯水管に接続された水栓を不用意に開くと熱湯が出て使用者に不快感を与える虞がある。しかし、本発明の給湯装置では、前記第１の給湯水管が主熱交換器内で前記第２の給湯水管に接触しているので、第１の給湯水管内に滞留する水は、第２の給湯水管に流通する低温の湯により冷却され、水温が高温に上昇することを避けることができる。
【００１２】
また、前記給湯装置を前記第２の給湯水管により給湯される用途のみに用いる場合、前記第１の給湯水管は、前記副熱交換器にも配設されているので、該副熱交換器で前記主熱交換器を通過した燃焼排気により過熱される虞がある。
【００１３】
そこで、本発明の給湯装置は、前記燃焼装置の燃焼を抑制制御する燃焼制御手段を備えることにより、前記第２の給湯水管のみで湯を供給するときに、前記副熱交換器に配設された第１の給湯水管内に滞留する水の温度が高温に上昇することを避けることができる。
【００１４】
前記燃焼の抑制制御は、前記燃焼装置が備える複数のバーナの一部を燃焼させるようにして行う。
【００１５】
また、前記混合手段により、燃焼しているバーナの燃焼排気と、燃焼していないバーナに供給される燃焼用空気とを混合して、温度が低下した排気が副熱交換器に供給されることにより、該副熱交換器に配設された第１の給湯水管内に滞留する水の温度の上昇を抑制することができる。従って、前記第２の給湯水管のみで湯を供給する場合の燃焼量の抑制の度合いを小さくすることができ、第２の給湯水管の加熱能力が増大し、加熱時間を短縮することができる。
【００１６】
また、前記燃焼の制御は、前記副熱交換器に配設された第１の給湯水管内の水温を検出する水温検出手段を備え、前記燃焼制御手段は該水温検出手段により検出される水温が所定温度未満となるように行うか、前記燃焼排気の通路内の主熱交換器と副熱交換器との間に、該燃焼排気の温度を検出する燃焼排気温度検出手段を備え、前記燃焼制御手段は該燃焼排気温度検出手段により検出される燃焼排気温度が所定温度未満となるようにすることにより、前記副熱交換器に配設された第１の給湯水管内の水温が所定温度未満となるように行うことができる。
【００１７】
尚、前記燃焼の制御は、前記水温検出手段と、前記燃焼排気温度検出手段とを併用してもよく、前記複数のバーナの一部を燃焼させる際に前記水温検出手段または燃焼排気温度検出手段を用いてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本発明の給湯装置の一実施形態を示すシステム構成図であり、図２及び図３は図１示の装置の作動を説明するためのフローチャートであり、図４は本発明の給湯装置の他の実施形態を示すシステム構成図である。
【００１９】
図１を参照して、本実施形態の給湯装置は、ハウジング１の上部に備えられた燃焼装置２と、燃焼装置２に連設されて燃焼排気を案内する通路を形成する缶体３とを備える。燃焼装置２は、多孔質のセラミックス等からなるガスバーナ４ａ，４ｂと、ガスバーナ４ａ，４ｂに燃料ガスを供給するガス管５、前記燃料ガスに予め混合される燃焼用空気を供給する燃焼ファン６とからなる。ガス管５は元ガス電磁弁７、ガス比例弁８を備えると共に、ガス比例弁８の下流側で、それぞれ切替ガス電磁弁９ａ，９ｂを介してガスバーナ４ａ，４ｂに接続される支管５ａ，５ｂに分岐している。
【００２０】
缶体３には、ガスバーナ４ａ，４ｂの燃焼排気の上流側となる上方に主熱交換器１０が備えられ、下流側となる下方に副熱交換器１１が備えられる。主熱交換器１０は、多数の吸熱フィン１２と、吸熱フィン１２を貫通して設けられた第１の給湯水管１３ａ、第２の給湯水管１３ｂとから構成されており、給湯水管１３ａ，１３ｂはその長さ方向で互いに接触して設けられている。また、副熱交換器１１は、多数の吸熱フィン１４と、吸熱フィン１４を貫通して設けられた給湯水管１３ａとから構成されている。
【００２１】
給湯水管１３ａは、副熱交換器１１から主熱交換器１０に連設されており、副熱交換器１１側の端部が図示しない水道管に接続され、主熱交換器１０側の端部が台所、浴室等の水栓（図示せず）に接続されている。給湯水管１３ｂは、主熱交換器１０のみに設けられ、一方の端部がそのまま浴槽１５に接続されると共に、他方の端部は循環ポンプ１６を介して浴槽１５に接続されており、浴槽１５内の湯を主熱交換器１０に循環させて追い焚きを行う循環回路１７を形成している。また、給湯水管１３ａの主熱交換器１０の下流側からは、風呂給湯水管１８が分岐しており、風呂給湯水管１８は給湯電磁弁１９，逆止弁２０を介して、循環ポンプ１６の下流側で循環回路１７（給湯水管１３ｂ）に接続されている。
【００２２】
また、缶体３の主熱交換器１０と副熱交換器１１との間には、ガスバーナ４ａ，４ｂのいずれか一方が停止されているときに、他方のガスバーナの燃焼排気と、停止している側のガスバーナを通過する燃焼用空気とを混合して副熱交換器１１に供給する排気混合板２１が設けられている。排気混合板２１は缶体３を横断して設けられ、中央に開口部２２を備えている。また、排気混合板２１と副熱交換器１１との間には、多数の少孔を備える分散部材２３が配設され、排気混合板２１により混合された燃焼排気と燃焼用空気とを分散させて副熱交換器１１に供給するようになっている。
【００２３】
そして、缶体３は副熱交換器１１の下方に排気口２４を備えると共に、一側に向けて傾斜して備えられた底板３ａの最も低い部分に、副熱交換器１１で発生するドレンを排出するドレン排出管２５を備えている。
【００２４】
図１に示す給湯装置は、さらに、副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内の水温を検出する第１の水温センサ２６、主熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内の水温を検出する第２の水温センサ２７を備えると共に、排気混合板２１の開口部２２に臨ませて、排気温センサ２８を備えている。そして、水温センサ２６，２７、排気温センサ２８は、燃焼ファン６、元ガス電磁弁７、ガス比例弁８、切替ガス電磁弁９ａ，９ｂ、循環ポンプ１６、給湯電磁弁１９と共に、図示しない燃焼制御装置に接続されている。
【００２５】
次に、図１に示す給湯装置の基本的な作動について、図２を参照して、説明する。
【００２６】
まず、図２のステップ１で、図示しない燃焼制御装置が給湯開始を検出しないときに、ステップ２で浴室等に備えられた追い焚きスイッチがＯＮされると、前記燃焼制御装置は前記追い焚きスイッチのＯＮを検出して、ステップ３で追い焚きのみの単独運転（追い焚き運転）を開始する。このとき、前記燃焼制御装置は、燃焼ファン６を作動させた後、循環ポンプ１６を作動させて浴槽１５内の湯を給湯水管１３ｂ内に循環せしめるとともに、ガスバーナ４ａ，４ｂのいずれか一方、例えばガスバーナ４ａのみを点火することにより、前記追い焚き運転を行う。尚、前記点火は、前記燃焼制御装置により元ガス電磁弁７、切替ガス電磁弁９ａを開弁する一方、切替ガス電磁弁９ｂを閉弁した状態で、ガスバーナ４ａ，４ｂに臨ませて配設された点火プラグ（図示せず）に火花放電を生じさせることにより行われる。この結果、給湯水管１３ｂ内を循環する湯が、主熱交換器１０で吸熱フィン１２を介してガスバーナ４ａの燃焼排気により加熱されて、浴槽１５内の湯の追い焚きが行われる。
【００２７】
このとき、給湯水管１３ａ内には水が滞留しており、この水が主熱交換器１０、副熱交換器１１で、前記ガスバーナ４ａの燃焼排気により加熱される。給湯水管１３ａ内に滞留している水は、主熱交換器１０で給湯水管１３ａに接触している給湯水管１３ｂに流通される低温の湯によって冷却されると共に、排気混合板２２によりガスバーナ４ａの燃焼排気とガスバーナ４ｂの側から燃焼ファン６により供給される燃焼用空気とが混合されて温度が低下した排気が副熱交換器１１に供給されるため、高温になることが抑制される。また、図１示の給湯装置では、給湯水管１３ａ内に滞留している水が高温になることをさらに確実に抑制するために、ステップ４で、ガスバーナ４ａの燃焼量を検出水温に基づき制御する燃焼量制御運転を行う。
【００２８】
尚、前記燃焼量制御運転を含め、給湯水管１３ａ内に滞留している水が高温にならないように抑制される構成については、後に詳述する。
【００２９】
次に、前記燃焼制御装置は、ステップ５で給湯開始の有無を判定し、給湯開始が検出されたならば、後述のステップ１２に進む。また、給湯開始が検出されなかったならば、ステップ６に進み、追い焚きが終了したか否かを判定する。前記追い焚き運転は、浴槽１５内の湯が予め設定された温度に達するか、追い焚きスイッチがＯＦＦされることにより終了する。
【００３０】
そこで、ステップ６で追い焚きの終了が検出されない場合は、ステップ４に復帰する。また、追い焚きの終了が検出された場合は、ステップ７に進み、燃焼制御装置によりガスバーナ４ａ、循環ポンプ１６、燃焼ファン６が順次停止され、追い焚き運転を終了する。
【００３１】
次に、ステップ１で給湯開始が検出された場合は、続いてステップ８で追い焚きスイッチのＯＮ・ＯＦＦが判定される。そして、追い焚きスイッチのＯＮが検出されなかった場合は、ステップ９で給湯のみの単独運転（給湯運転）が開始される。尚、前記ステップ１における給湯開始としては、台所、浴室等に設けられた水栓が開かれて給湯水管１３ａに水流が生じたことが図示しない水流センサにより検出された場合、または浴室等に設けられた湯張りスイッチがＯＮされた場合のいずれかである。
【００３２】
ステップ９で給湯運転が開始されると、前記燃焼制御装置は、燃焼ファン６を作動させた後、ガスバーナ４ａ，４ｂを点火する。尚、前記点火は、前記燃焼制御装置により元ガス電磁弁７、切替ガス電磁弁９ａ，９ｂを開弁し、ガスバーナ４ａ，４ｂに臨ませて配設された点火プラグ（図示せず）に火花放電を生じさせることにより行われる。この結果、給湯水管１３ａ内に流通される水が、副熱交換器１１、主熱交換器１０でガスバーナ４ａ，４ｂの燃焼排気により加熱され、得られた湯が台所、浴室等に設けられた水栓、浴槽１５等に供給される。
【００３３】
次に、ステップ１０で給湯終了が検出されないときには、ステップ８に復帰する。また、ステップ１０で給湯終了が検出されたときには、ステップ１１に進み、燃焼制御装置によりガスバーナ４ａ，４ｂ、燃焼ファン６が順次停止され、給湯運転を終了する。
【００３４】
次に、ステップ１で給湯が開始された後、ステップ８で追い焚きスイッチのＯＮが検出された場合には、ステップ１２に進み、給湯と追い焚きとの同時運転（給湯・追い焚き運転）が行われる。また、前記追い焚き運転の途中（ステップ５）で給湯が開始された場合、または前記給湯運転の途中（ステップ８）で追い焚きスイッチのＯＮが検出された場合にもステップ１２に進み、前記給湯・追い焚き運転が行われる。、
ステップ１２で前記給湯・追い焚き運転が開始されると、前記燃焼制御装置は、燃焼ファン６を作動させた後、循環ポンプ１６を作動させて浴槽１５内の湯を給湯水管１３ｂ内に循環せしめるとともに、ガスバーナ４ａ，４ｂを点火する。この結果、給湯水管１３ａ内に流通される水が、副熱交換器１１、主熱交換器１０でガスバーナ４ａ，４ｂの燃焼排気により加熱され、得られた湯が台所、浴室等に設けられた水栓、浴槽１５等に供給される。また、同時に、給湯水管１３ｂ内を循環する湯が、主熱交換器１０でガスバーナ４ａ，４ｂの燃焼排気により加熱されて、追い焚きが行われる。
【００３５】
次に、ステップ１３で追い焚きの終了が検出された場合にはステップ９に復帰し、以下、給湯のみの単独運転（給湯運転）が行われる。また、ステップ１３で追い焚きの終了が検出されなかった場合には、ステップ１４に進む。そして、ステップ１４で給湯の終了が検出された場合にはステップ３に復帰し、以下、追い焚きのみの単独運転（追い焚き運転）が行われる。また、ステップ１４で給湯の終了が検出されなかった場合にはステップ１３に復帰する。
【００３６】
この結果、いずれは給湯のみの単独運転または追い焚きのみの単独運転に移行することとなり、給湯装置の運転が終了される。
【００３７】
次に、前記追い焚き運転において、給湯水管１３ａ内に滞留している水が高温にならないように抑制される構成について説明する。
【００３８】
図１に示す給湯装置は、前記追い焚き運転が開始されたときには、台所、浴室等の水栓及び給湯電磁弁１９より上流側の給湯水管１３ａ内には水道圧が作用しながら水が滞留しており、この水が主熱交換器１０、副熱交換器１１で、前記ガスバーナ４ａの燃焼排気により加熱される。この結果、給湯水管１３ａ内に滞留している水が高温に加熱されると、前記追い焚き運転中に、使用者が不用意に台所、浴室等の水栓を開くと前記高温に加熱された湯が供給され、使用者に不快感を与えることが懸念される。
【００３９】
前記問題について、図１に示す給湯装置では、まず、給湯水管１３ａが主熱交換器１０では給湯水管１３ｂに接触していることにより、給湯水管１３ａ内に滞留する水が給湯水管１３ｂに流通する低温の湯により冷却され、高温になることが抑制される。また、前記追い焚き運転時には、ガスバーナ４ａは燃焼しているが、ガスバーナ４ｂは停止しているので、主熱交換器１０に与えられる熱量自体が少なく、しかもガスバーナ４ｂの側からは燃焼ファン６により燃焼用空気が供給されるので、これによっても給湯水管１３ａ内に滞留する水が高温になることが抑制される。
【００４０】
一方、副熱交換器１１には、ガスバーナ４ａの燃焼排気とガスバーナ４ｂの側から燃焼ファン６により供給される燃焼用空気とが排気混合板２２により混合されて低温になった排気が供給されるので、給湯水管１３ａ内に滞留する水が高温になることが抑制される。尚、前記排気混合板２２により混合された排気は、分散部材２３により分散されて副熱交換器１１に供給されることにより、さらに給湯水管１３ａ内に滞留する水が高温になることを抑制することができる。
【００４１】
図１示の給湯装置では、前記構成により給湯水管１３ａ内に滞留する水が高温になることを抑制することができる。また、さらにステップ４で、主熱交換器１０，副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内の水温、または主熱交換器１０と副熱交換器１１との間の排気温を検出し、その温度に応じてガスバーナ４ａの燃焼量を制御する燃焼量制御運転を行うことにより、給湯水管１３ａ内に滞留する水が高温になることを確実に避けることができる。
【００４２】
前記燃焼量制御運転は、例えば、図３示のようにして行うことができる。図３に示す方法では、まず、ステップ２１で水温センサ２６により検出される副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内の水温Ｔ2を判定し、水温Ｔ2が８０℃以上となったならば、ステップ２２でガスバーナ４ａを停止する。そして、ステップ２３で水温Ｔ2を監視し、水温Ｔ2が７５℃未満に低下したならば、ステップ２４でガスバーナ４ａの燃焼を再開し、ステップ２１に復帰する。
【００４３】
次に、ステップ２１で水温Ｔ2が８０℃未満であるときには、続いてステップ２５で水温センサ２７により検出される主熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内の水温Ｔ1を判定し、水温Ｔ1が９５℃以上となったならば、ステップ２６でガスバーナ４ａを停止する。そして、ステップ２７で水温Ｔ1を監視し、水温Ｔ1が７０℃未満に低下したならば、ステップ２８でガスバーナ４ａの燃焼を再開し、ステップ２１に復帰する。
【００４４】
また、ステップ２５で水温Ｔ1が９５℃未満であるときには、ガスバーナ４ａの停止を行わずに、図２のステップ５に復帰する。
【００４５】
図１に示す給湯装置で前記追い焚き運転を行う際には、主熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水は、給湯水管１３ａに接触する給湯水管１３ｂに流通する低温の湯と、ガスバーナ４ｂ側から供給される燃焼用空気とにより冷却されるので冷却効率が良い。しかし、副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水は、ガスバーナ４ｂ側から供給される燃焼用空気により冷却されるだけであるので、主熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水よりも冷却されにくく、高温になりやすい。
【００４６】
そこで、図３示の燃焼量制御運転では、まず副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水の温度Ｔ2を判定し、次に主熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水の温度Ｔ1を判定するようにしている。ガスバーナ４ａを停止する温度と、燃焼を再開する温度とは適宜設定することができるが、温度Ｔ1，Ｔ2について前記のように設定することにより、ガスバーナ４ａが停止されている時間が、追い焚きに長時間を要しない程度に短く、かつ、ハンチングを防止できる程度に長い、適切な範囲の時間に設定される。
【００４７】
尚、温度Ｔ2についてガスバーナ４ａを停止する温度をＴ1より低く設定し、燃焼を再開する温度との差をＴ1の場合より狭く設定しているのは、副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水の方が加熱及び冷却されるのに時間を要するためである。
【００４８】
本実施形態では、燃焼量制御運転を水温センサ２６により検出される副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内の水温Ｔ2と、水温センサ２７により検出される副熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内の水温Ｔ1とを判定することにより行っているが、水温Ｔ2に代えて、排気温センサ２８により検出される排気（ガスバーナ４ａの燃焼排気とガスバーナ４ｂ側から供給される燃焼用空気との混合物）の温度Ｔ3を用いるようにしてもよい。このときには、図３のステップ２１で温度Ｔ3が１００℃以上か否かを判定し、１００℃以上である場合にはステップ２２に進みガスバーナ４ａを停止する。また、ステップ２３で温度Ｔ3が７５℃未満か否かを判定し、７５℃未満である場合にはステップ２４に進みガスバーナ４ａの燃焼を再開する。
【００４９】
また、水温Ｔ2と、排気の温度Ｔ3の両方を用いるようにしてもよい。さらに、ガスバーナ４ａの停止と、燃焼の再開とによる燃焼量の制御に代えて、ガス比例弁８の開度を調整することにより燃焼量の増減制御を行うようにしてもよい。
【００５０】
また、本実施形態は図１示のように、ハウジング１の上部に燃焼装置２を備える給湯装置について説明しているが、図４示のようにハウジング１の下部に燃焼装置２を備える給湯装置を用いるようにしてもよい。
【００５１】
図４示の給湯装置は、ハウジング１の下部に燃焼装置２を備え、これに伴って缶体３の下方に主熱交換器１０、上方に副熱交換器１１が備えられる点、缶体３の上端に排気口２４が設けられる点、排気混合板２１が傾斜して備えられて副熱交換器１１で生成するドレンを回収するドレン受けを兼ね、排気混合板２１の最も低い部分にドレン排出管２５を備えている点、分散部材２３を備えていない点を除いて、図１の給湯装置と同一の構成を備えており、同一の作用効果を奏することができる。
【００５２】
尚、図４の給湯装置で、排気混合板２１の下流側に分散部材２３を備えていないのは、燃焼装置２がハウジング１の下部に設けられており、ガスバーナ４ａの燃焼排気が自然に上方に向かう気流を形成するために、排気混合板２１のみでガスバーナ４ｂ側から供給される燃焼用空気と十分に混合され、再分散する必要が無いことによる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給湯装置の一実施形態を示すシステム構成図。
【図２】図１に示す給湯装置の作動を説明するためのフローチャート。
【図３】図１に示す給湯装置の作動を説明するためのフローチャート。
【図４】本発明の給湯装置の他の実施形態を示すシステム構成図。
【符号の説明】
２…燃焼装置、 ３…燃焼排気の通路、 ４ａ，４ｂ…バーナ、 １０…主熱交換器、 １１…副熱交換器、 １３ａ…第１の給湯水管、 １３ｂ…第２の給湯水管、 ２１…混合手段、 ２６…水温検出手段、 ２８…燃焼排気温度検出手段。
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼装置の燃焼排気を案内する通路に配設され、該燃焼排気から主として顕熱を吸収する主熱交換器と、該燃焼排気から主として潜熱を吸収する副熱交換器とを備える給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、給湯水管内に流通する水を、ガスバーナ等の燃焼装置の燃焼排気との熱交換により加熱する熱交換器を備え、得られた湯を台所、浴室等の水栓、浴槽等に供給する給湯装置が知られている。また、前記給湯装置として、前記燃焼装置の燃焼排気を案内する通路の上流側に前記燃焼排気から顕熱を吸収する主熱交換器を備え、下流側に前記顕熱が吸収された燃焼排気から残余の顕熱及び潜熱を吸収する副熱交換器を備える所謂コンデンシング型給湯装置が知られている。
【０００３】
前記コンデンシング型給湯装置は、前記燃焼排気から顕熱にとどまらず潜熱まで吸収できるので熱交換効率に優れている。また、前記コンデンシング型給湯装置では、前記のように燃焼排気から潜熱を吸収するため強酸性のドレンを生成するが、前記副熱交換器をアルミニウム、チタン、ステンレス等の耐腐食性材料を用いて製造することにより、前記ドレンによる腐食を防止することができる。
【０００４】
一方、浴槽に供給された湯をポンプを介して循環せしめる循環回路を設け、該循環回路に流通する湯を熱交換器で加熱する追い焚き機能を備えた風呂が知られている。前記循環回路に流通する湯を加熱するには、専用の熱交換器を設けるようにしてもよいが、前記台所、浴室等の水栓、浴槽等に給湯する給湯装置の熱交換器を兼用することができれば、便利である。そこで、前記コンデンシング型給湯装置に、前記台所、浴室等の水栓、浴槽等に給湯する給湯水管と共に、前記風呂の追い焚きに使用する循環回路を併設することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、前記コンデンシング型給湯装置では、前記副熱交換器が前記耐腐食性材料からなり前記主熱交換器に比較して熱効率が低いため、所定の熱交換熱量を確保するためには前記主熱交換器に比較して大型化せざるを得ず、前記主熱交換器と副熱交換器との両方に前記循環回路を併設すると、装置全体の大型化及び製造コストの増加が避けられないとの不都合がある。
【０００６】
また、前記コンデンシング型給湯装置に前記循環回路を併設すると、風呂の追い焚きのための給湯を単独で行った場合、前記台所、浴室等の水栓、浴槽等に給湯する給湯水管内の水が同時に加熱され、台所、浴室等の水栓を開いたときに熱湯が出て使用者に不快感を与える虞がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる不都合を解消して、主熱交換器と副熱交換器とを備える給湯装置において、前記台所、浴室等の水栓、浴槽等に給湯する給湯水管と共に、風呂の追い焚き等に用いられる給湯水管を備えるにも関わらず、従来と同等の大きさで安価であり、前記追い焚き等の用途に単独で使用したときにも、前記台所、浴室等の水栓、浴槽等に給湯する給湯水管の水が高温になりにくく、使用者に不快感を与える虞のない給湯装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の給湯装置は、燃焼装置と、該燃焼装置の燃焼排気の通路に配設された給湯水管と、該通路に流通する該燃焼排気の上流側に配設され該燃焼排気から主として顕熱を吸収して該給湯水管内の水を加熱する主熱交換器と、該通路に流通する該燃焼排気の下流側に配設され該燃焼排気から主として潜熱を吸収して該給湯水管内の水を加熱する副熱交換器とを備える給湯装置において、該副熱交換器から該主熱交換器に連設され両熱交換器により加熱された湯を供給する第１の給湯水管と、該主熱交換器のみに配設され該主熱交換器により加熱された湯を供給する第２の給湯水管とを備え、第１の給湯水管は該主熱交換器内で第２の給湯水管に接触しており、前記燃焼装置は複数のバーナを備え、前記第２の給湯水管のみで湯を供給するときに、該バーナの一部を燃焼させることにより、前記燃焼装置の燃焼を抑制制御する燃焼制御手段を備えると共に、前記燃焼排気の通路内の主熱交換器と副熱交換器との間で、燃焼しているバーナの燃焼排気と、燃焼していないバーナに供給される燃焼用空気とを混合し、温度が低下した排気を副熱交換器に供給する混合手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の給湯装置は、前記主熱交換器と副熱交換器とを備え、両熱交換器により加熱された湯を該副熱交換器から該主熱交換器に連設された第１の給湯水管により、台所、浴室等の水栓、浴槽等に供給する。一方、該主熱交換器のみに配設された第２の給湯水管は、風呂の追い焚きのための循環回路等に用いることができる。
【００１０】
本発明の給湯装置では、前記第２の給湯水管が、前記副熱交換器に比較して熱効率の高い前記主熱交換器のみに配設されているので、装置全体が大型化することが無く、また、安価に製造することができる。
【００１１】
ところで、前記給湯装置を前記第２の給湯水管により給湯される用途のみに用いる場合、前記第１の給湯水管内には水が滞留しており、この水が前記第２の給湯水管内を流通する水と同時に加熱され、使用者が前記第１の給湯水管に接続された水栓を不用意に開くと熱湯が出て使用者に不快感を与える虞がある。しかし、本発明の給湯装置では、前記第１の給湯水管が主熱交換器内で前記第２の給湯水管に接触しているので、第１の給湯水管内に滞留する水は、第２の給湯水管に流通する低温の湯により冷却され、水温が高温に上昇することを避けることができる。
【００１２】
また、前記給湯装置を前記第２の給湯水管により給湯される用途のみに用いる場合、前記第１の給湯水管は、前記副熱交換器にも配設されているので、該副熱交換器で前記主熱交換器を通過した燃焼排気により過熱される虞がある。
【００１３】
そこで、本発明の給湯装置は、前記燃焼装置の燃焼を抑制制御する燃焼制御手段を備えることにより、前記第２の給湯水管のみで湯を供給するときに、前記副熱交換器に配設された第１の給湯水管内に滞留する水の温度が高温に上昇することを避けることができる。
【００１４】
前記燃焼の抑制制御は、前記燃焼装置が備える複数のバーナの一部を燃焼させるようにして行う。
【００１５】
また、前記混合手段により、燃焼しているバーナの燃焼排気と、燃焼していないバーナに供給される燃焼用空気とを混合して、温度が低下した排気が副熱交換器に供給されることにより、該副熱交換器に配設された第１の給湯水管内に滞留する水の温度の上昇を抑制することができる。従って、前記第２の給湯水管のみで湯を供給する場合の燃焼量の抑制の度合いを小さくすることができ、第２の給湯水管の加熱能力が増大し、加熱時間を短縮することができる。
【００１６】
また、前記燃焼の制御は、前記副熱交換器に配設された第１の給湯水管内の水温を検出する水温検出手段を備え、前記燃焼制御手段は該水温検出手段により検出される水温が所定温度未満となるように行うか、前記燃焼排気の通路内の主熱交換器と副熱交換器との間に、該燃焼排気の温度を検出する燃焼排気温度検出手段を備え、前記燃焼制御手段は該燃焼排気温度検出手段により検出される燃焼排気温度が所定温度未満となるようにすることにより、前記副熱交換器に配設された第１の給湯水管内の水温が所定温度未満となるように行うことができる。
【００１７】
尚、前記燃焼の制御は、前記水温検出手段と、前記燃焼排気温度検出手段とを併用してもよく、前記複数のバーナの一部を燃焼させる際に前記水温検出手段または燃焼排気温度検出手段を用いてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本発明の給湯装置の一実施形態を示すシステム構成図であり、図２及び図３は図１示の装置の作動を説明するためのフローチャートであり、図４は本発明の給湯装置の他の実施形態を示すシステム構成図である。
【００１９】
図１を参照して、本実施形態の給湯装置は、ハウジング１の上部に備えられた燃焼装置２と、燃焼装置２に連設されて燃焼排気を案内する通路を形成する缶体３とを備える。燃焼装置２は、多孔質のセラミックス等からなるガスバーナ４ａ，４ｂと、ガスバーナ４ａ，４ｂに燃料ガスを供給するガス管５、前記燃料ガスに予め混合される燃焼用空気を供給する燃焼ファン６とからなる。ガス管５は元ガス電磁弁７、ガス比例弁８を備えると共に、ガス比例弁８の下流側で、それぞれ切替ガス電磁弁９ａ，９ｂを介してガスバーナ４ａ，４ｂに接続される支管５ａ，５ｂに分岐している。
【００２０】
缶体３には、ガスバーナ４ａ，４ｂの燃焼排気の上流側となる上方に主熱交換器１０が備えられ、下流側となる下方に副熱交換器１１が備えられる。主熱交換器１０は、多数の吸熱フィン１２と、吸熱フィン１２を貫通して設けられた第１の給湯水管１３ａ、第２の給湯水管１３ｂとから構成されており、給湯水管１３ａ，１３ｂはその長さ方向で互いに接触して設けられている。また、副熱交換器１１は、多数の吸熱フィン１４と、吸熱フィン１４を貫通して設けられた給湯水管１３ａとから構成されている。
【００２１】
給湯水管１３ａは、副熱交換器１１から主熱交換器１０に連設されており、副熱交換器１１側の端部が図示しない水道管に接続され、主熱交換器１０側の端部が台所、浴室等の水栓（図示せず）に接続されている。給湯水管１３ｂは、主熱交換器１０のみに設けられ、一方の端部がそのまま浴槽１５に接続されると共に、他方の端部は循環ポンプ１６を介して浴槽１５に接続されており、浴槽１５内の湯を主熱交換器１０に循環させて追い焚きを行う循環回路１７を形成している。また、給湯水管１３ａの主熱交換器１０の下流側からは、風呂給湯水管１８が分岐しており、風呂給湯水管１８は給湯電磁弁１９，逆止弁２０を介して、循環ポンプ１６の下流側で循環回路１７（給湯水管１３ｂ）に接続されている。
【００２２】
また、缶体３の主熱交換器１０と副熱交換器１１との間には、ガスバーナ４ａ，４ｂのいずれか一方が停止されているときに、他方のガスバーナの燃焼排気と、停止している側のガスバーナを通過する燃焼用空気とを混合して副熱交換器１１に供給する排気混合板２１が設けられている。排気混合板２１は缶体３を横断して設けられ、中央に開口部２２を備えている。また、排気混合板２１と副熱交換器１１との間には、多数の少孔を備える分散部材２３が配設され、排気混合板２１により混合された燃焼排気と燃焼用空気とを分散させて副熱交換器１１に供給するようになっている。
【００２３】
そして、缶体３は副熱交換器１１の下方に排気口２４を備えると共に、一側に向けて傾斜して備えられた底板３ａの最も低い部分に、副熱交換器１１で発生するドレンを排出するドレン排出管２５を備えている。
【００２４】
図１に示す給湯装置は、さらに、副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内の水温を検出する第１の水温センサ２６、主熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内の水温を検出する第２の水温センサ２７を備えると共に、排気混合板２１の開口部２２に臨ませて、排気温センサ２８を備えている。そして、水温センサ２６，２７、排気温センサ２８は、燃焼ファン６、元ガス電磁弁７、ガス比例弁８、切替ガス電磁弁９ａ，９ｂ、循環ポンプ１６、給湯電磁弁１９と共に、図示しない燃焼制御装置に接続されている。
【００２５】
次に、図１に示す給湯装置の基本的な作動について、図２を参照して、説明する。
【００２６】
まず、図２のステップ１で、図示しない燃焼制御装置が給湯開始を検出しないときに、ステップ２で浴室等に備えられた追い焚きスイッチがＯＮされると、前記燃焼制御装置は前記追い焚きスイッチのＯＮを検出して、ステップ３で追い焚きのみの単独運転（追い焚き運転）を開始する。このとき、前記燃焼制御装置は、燃焼ファン６を作動させた後、循環ポンプ１６を作動させて浴槽１５内の湯を給湯水管１３ｂ内に循環せしめるとともに、ガスバーナ４ａ，４ｂのいずれか一方、例えばガスバーナ４ａのみを点火することにより、前記追い焚き運転を行う。尚、前記点火は、前記燃焼制御装置により元ガス電磁弁７、切替ガス電磁弁９ａを開弁する一方、切替ガス電磁弁９ｂを閉弁した状態で、ガスバーナ４ａ，４ｂに臨ませて配設された点火プラグ（図示せず）に火花放電を生じさせることにより行われる。この結果、給湯水管１３ｂ内を循環する湯が、主熱交換器１０で吸熱フィン１２を介してガスバーナ４ａの燃焼排気により加熱されて、浴槽１５内の湯の追い焚きが行われる。
【００２７】
このとき、給湯水管１３ａ内には水が滞留しており、この水が主熱交換器１０、副熱交換器１１で、前記ガスバーナ４ａの燃焼排気により加熱される。給湯水管１３ａ内に滞留している水は、主熱交換器１０で給湯水管１３ａに接触している給湯水管１３ｂに流通される低温の湯によって冷却されると共に、排気混合板２２によりガスバーナ４ａの燃焼排気とガスバーナ４ｂの側から燃焼ファン６により供給される燃焼用空気とが混合されて温度が低下した排気が副熱交換器１１に供給されるため、高温になることが抑制される。また、図１示の給湯装置では、給湯水管１３ａ内に滞留している水が高温になることをさらに確実に抑制するために、ステップ４で、ガスバーナ４ａの燃焼量を検出水温に基づき制御する燃焼量制御運転を行う。
【００２８】
尚、前記燃焼量制御運転を含め、給湯水管１３ａ内に滞留している水が高温にならないように抑制される構成については、後に詳述する。
【００２９】
次に、前記燃焼制御装置は、ステップ５で給湯開始の有無を判定し、給湯開始が検出されたならば、後述のステップ１２に進む。また、給湯開始が検出されなかったならば、ステップ６に進み、追い焚きが終了したか否かを判定する。前記追い焚き運転は、浴槽１５内の湯が予め設定された温度に達するか、追い焚きスイッチがＯＦＦされることにより終了する。
【００３０】
そこで、ステップ６で追い焚きの終了が検出されない場合は、ステップ４に復帰する。また、追い焚きの終了が検出された場合は、ステップ７に進み、燃焼制御装置によりガスバーナ４ａ、循環ポンプ１６、燃焼ファン６が順次停止され、追い焚き運転を終了する。
【００３１】
次に、ステップ１で給湯開始が検出された場合は、続いてステップ８で追い焚きスイッチのＯＮ・ＯＦＦが判定される。そして、追い焚きスイッチのＯＮが検出されなかった場合は、ステップ９で給湯のみの単独運転（給湯運転）が開始される。尚、前記ステップ１における給湯開始としては、台所、浴室等に設けられた水栓が開かれて給湯水管１３ａに水流が生じたことが図示しない水流センサにより検出された場合、または浴室等に設けられた湯張りスイッチがＯＮされた場合のいずれかである。
【００３２】
ステップ９で給湯運転が開始されると、前記燃焼制御装置は、燃焼ファン６を作動させた後、ガスバーナ４ａ，４ｂを点火する。尚、前記点火は、前記燃焼制御装置により元ガス電磁弁７、切替ガス電磁弁９ａ，９ｂを開弁し、ガスバーナ４ａ，４ｂに臨ませて配設された点火プラグ（図示せず）に火花放電を生じさせることにより行われる。この結果、給湯水管１３ａ内に流通される水が、副熱交換器１１、主熱交換器１０でガスバーナ４ａ，４ｂの燃焼排気により加熱され、得られた湯が台所、浴室等に設けられた水栓、浴槽１５等に供給される。
【００３３】
次に、ステップ１０で給湯終了が検出されないときには、ステップ８に復帰する。また、ステップ１０で給湯終了が検出されたときには、ステップ１１に進み、燃焼制御装置によりガスバーナ４ａ，４ｂ、燃焼ファン６が順次停止され、給湯運転を終了する。
【００３４】
次に、ステップ１で給湯が開始された後、ステップ８で追い焚きスイッチのＯＮが検出された場合には、ステップ１２に進み、給湯と追い焚きとの同時運転（給湯・追い焚き運転）が行われる。また、前記追い焚き運転の途中（ステップ５）で給湯が開始された場合、または前記給湯運転の途中（ステップ８）で追い焚きスイッチのＯＮが検出された場合にもステップ１２に進み、前記給湯・追い焚き運転が行われる。、
ステップ１２で前記給湯・追い焚き運転が開始されると、前記燃焼制御装置は、燃焼ファン６を作動させた後、循環ポンプ１６を作動させて浴槽１５内の湯を給湯水管１３ｂ内に循環せしめるとともに、ガスバーナ４ａ，４ｂを点火する。この結果、給湯水管１３ａ内に流通される水が、副熱交換器１１、主熱交換器１０でガスバーナ４ａ，４ｂの燃焼排気により加熱され、得られた湯が台所、浴室等に設けられた水栓、浴槽１５等に供給される。また、同時に、給湯水管１３ｂ内を循環する湯が、主熱交換器１０でガスバーナ４ａ，４ｂの燃焼排気により加熱されて、追い焚きが行われる。
【００３５】
次に、ステップ１３で追い焚きの終了が検出された場合にはステップ９に復帰し、以下、給湯のみの単独運転（給湯運転）が行われる。また、ステップ１３で追い焚きの終了が検出されなかった場合には、ステップ１４に進む。そして、ステップ１４で給湯の終了が検出された場合にはステップ３に復帰し、以下、追い焚きのみの単独運転（追い焚き運転）が行われる。また、ステップ１４で給湯の終了が検出されなかった場合にはステップ１３に復帰する。
【００３６】
この結果、いずれは給湯のみの単独運転または追い焚きのみの単独運転に移行することとなり、給湯装置の運転が終了される。
【００３７】
次に、前記追い焚き運転において、給湯水管１３ａ内に滞留している水が高温にならないように抑制される構成について説明する。
【００３８】
図１に示す給湯装置は、前記追い焚き運転が開始されたときには、台所、浴室等の水栓及び給湯電磁弁１９より上流側の給湯水管１３ａ内には水道圧が作用しながら水が滞留しており、この水が主熱交換器１０、副熱交換器１１で、前記ガスバーナ４ａの燃焼排気により加熱される。この結果、給湯水管１３ａ内に滞留している水が高温に加熱されると、前記追い焚き運転中に、使用者が不用意に台所、浴室等の水栓を開くと前記高温に加熱された湯が供給され、使用者に不快感を与えることが懸念される。
【００３９】
前記問題について、図１に示す給湯装置では、まず、給湯水管１３ａが主熱交換器１０では給湯水管１３ｂに接触していることにより、給湯水管１３ａ内に滞留する水が給湯水管１３ｂに流通する低温の湯により冷却され、高温になることが抑制される。また、前記追い焚き運転時には、ガスバーナ４ａは燃焼しているが、ガスバーナ４ｂは停止しているので、主熱交換器１０に与えられる熱量自体が少なく、しかもガスバーナ４ｂの側からは燃焼ファン６により燃焼用空気が供給されるので、これによっても給湯水管１３ａ内に滞留する水が高温になることが抑制される。
【００４０】
一方、副熱交換器１１には、ガスバーナ４ａの燃焼排気とガスバーナ４ｂの側から燃焼ファン６により供給される燃焼用空気とが排気混合板２２により混合されて低温になった排気が供給されるので、給湯水管１３ａ内に滞留する水が高温になることが抑制される。尚、前記排気混合板２２により混合された排気は、分散部材２３により分散されて副熱交換器１１に供給されることにより、さらに給湯水管１３ａ内に滞留する水が高温になることを抑制することができる。
【００４１】
図１示の給湯装置では、前記構成により給湯水管１３ａ内に滞留する水が高温になることを抑制することができる。また、さらにステップ４で、主熱交換器１０，副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内の水温、または主熱交換器１０と副熱交換器１１との間の排気温を検出し、その温度に応じてガスバーナ４ａの燃焼量を制御する燃焼量制御運転を行うことにより、給湯水管１３ａ内に滞留する水が高温になることを確実に避けることができる。
【００４２】
前記燃焼量制御運転は、例えば、図３示のようにして行うことができる。図３に示す方法では、まず、ステップ２１で水温センサ２６により検出される副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内の水温Ｔ2を判定し、水温Ｔ2が８０℃以上となったならば、ステップ２２でガスバーナ４ａを停止する。そして、ステップ２３で水温Ｔ2を監視し、水温Ｔ2が７５℃未満に低下したならば、ステップ２４でガスバーナ４ａの燃焼を再開し、ステップ２１に復帰する。
【００４３】
次に、ステップ２１で水温Ｔ2が８０℃未満であるときには、続いてステップ２５で水温センサ２７により検出される主熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内の水温Ｔ1を判定し、水温Ｔ1が９５℃以上となったならば、ステップ２６でガスバーナ４ａを停止する。そして、ステップ２７で水温Ｔ1を監視し、水温Ｔ1が７０℃未満に低下したならば、ステップ２８でガスバーナ４ａの燃焼を再開し、ステップ２１に復帰する。
【００４４】
また、ステップ２５で水温Ｔ1が９５℃未満であるときには、ガスバーナ４ａの停止を行わずに、図２のステップ５に復帰する。
【００４５】
図１に示す給湯装置で前記追い焚き運転を行う際には、主熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水は、給湯水管１３ａに接触する給湯水管１３ｂに流通する低温の湯と、ガスバーナ４ｂ側から供給される燃焼用空気とにより冷却されるので冷却効率が良い。しかし、副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水は、ガスバーナ４ｂ側から供給される燃焼用空気により冷却されるだけであるので、主熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水よりも冷却されにくく、高温になりやすい。
【００４６】
そこで、図３示の燃焼量制御運転では、まず副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水の温度Ｔ2を判定し、次に主熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水の温度Ｔ1を判定するようにしている。ガスバーナ４ａを停止する温度と、燃焼を再開する温度とは適宜設定することができるが、温度Ｔ1，Ｔ2について前記のように設定することにより、ガスバーナ４ａが停止されている時間が、追い焚きに長時間を要しない程度に短く、かつ、ハンチングを防止できる程度に長い、適切な範囲の時間に設定される。
【００４７】
尚、温度Ｔ2についてガスバーナ４ａを停止する温度をＴ1より低く設定し、燃焼を再開する温度との差をＴ1の場合より狭く設定しているのは、副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内に滞留する水の方が加熱及び冷却されるのに時間を要するためである。
【００４８】
本実施形態では、燃焼量制御運転を水温センサ２６により検出される副熱交換器１１に配設された給湯水管１３ａ内の水温Ｔ2と、水温センサ２７により検出される副熱交換器１０に配設された給湯水管１３ａ内の水温Ｔ1とを判定することにより行っているが、水温Ｔ2に代えて、排気温センサ２８により検出される排気（ガスバーナ４ａの燃焼排気とガスバーナ４ｂ側から供給される燃焼用空気との混合物）の温度Ｔ3を用いるようにしてもよい。このときには、図３のステップ２１で温度Ｔ3が１００℃以上か否かを判定し、１００℃以上である場合にはステップ２２に進みガスバーナ４ａを停止する。また、ステップ２３で温度Ｔ3が７５℃未満か否かを判定し、７５℃未満である場合にはステップ２４に進みガスバーナ４ａの燃焼を再開する。
【００４９】
また、水温Ｔ2と、排気の温度Ｔ3の両方を用いるようにしてもよい。さらに、ガスバーナ４ａの停止と、燃焼の再開とによる燃焼量の制御に代えて、ガス比例弁８の開度を調整することにより燃焼量の増減制御を行うようにしてもよい。
【００５０】
また、本実施形態は図１示のように、ハウジング１の上部に燃焼装置２を備える給湯装置について説明しているが、図４示のようにハウジング１の下部に燃焼装置２を備える給湯装置を用いるようにしてもよい。
【００５１】
図４示の給湯装置は、ハウジング１の下部に燃焼装置２を備え、これに伴って缶体３の下方に主熱交換器１０、上方に副熱交換器１１が備えられる点、缶体３の上端に排気口２４が設けられる点、排気混合板２１が傾斜して備えられて副熱交換器１１で生成するドレンを回収するドレン受けを兼ね、排気混合板２１の最も低い部分にドレン排出管２５を備えている点、分散部材２３を備えていない点を除いて、図１の給湯装置と同一の構成を備えており、同一の作用効果を奏することができる。
【００５２】
尚、図４の給湯装置で、排気混合板２１の下流側に分散部材２３を備えていないのは、燃焼装置２がハウジング１の下部に設けられており、ガスバーナ４ａの燃焼排気が自然に上方に向かう気流を形成するために、排気混合板２１のみでガスバーナ４ｂ側から供給される燃焼用空気と十分に混合され、再分散する必要が無いことによる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給湯装置の一実施形態を示すシステム構成図。
【図２】図１に示す給湯装置の作動を説明するためのフローチャート。
【図３】図１に示す給湯装置の作動を説明するためのフローチャート。
【図４】本発明の給湯装置の他の実施形態を示すシステム構成図。
【符号の説明】
２…燃焼装置、 ３…燃焼排気の通路、 ４ａ，４ｂ…バーナ、 １０…主熱交換器、 １１…副熱交換器、 １３ａ…第１の給湯水管、 １３ｂ…第２の給湯水管、 ２１…混合手段、 ２６…水温検出手段、 ２８…燃焼排気温度検出手段。
Claims (3)
- 燃焼装置と、該燃焼装置の燃焼排気の通路に配設された給湯水管と、該通路に流通する該燃焼排気の上流側に配設され該燃焼排気から主として顕熱を吸収して該給湯水管内の水を加熱する主熱交換器と、該通路に流通する該燃焼排気の下流側に配設され該燃焼排気から主として潜熱を吸収して該給湯水管内の水を加熱する副熱交換器とを備える給湯装置において、
該副熱交換器から該主熱交換器に連設され両熱交換器により加熱された湯を供給する第１の給湯水管と、該主熱交換器のみに配設され該主熱交換器により加熱された湯を供給する第２の給湯水管とを備え、第１の給湯水管は該主熱交換器内で第２の給湯水管に接触しており、
前記燃焼装置は複数のバーナを備え、前記第２の給湯水管のみで湯を供給するときに、該バーナの一部を燃焼させることにより、前記燃焼装置の燃焼を抑制制御する燃焼制御手段を備えると共に、
前記燃焼排気の通路内の主熱交換器と副熱交換器との間で、燃焼しているバーナの燃焼排気と、燃焼していないバーナに供給される燃焼用空気とを混合し、温度が低下した排気を副熱交換器に供給する混合手段を備えることを特徴とする給湯装置。 - 前記副熱交換器に配設された第１の給湯水管内の水温を検出する水温検出手段を備え、前記燃焼制御手段は該水温検出手段により検出される水温が所定温度未満となるように、前記燃焼装置の燃焼を制御することを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
- 前記燃焼排気の通路内の主熱交換器と副熱交換器との間に、該燃焼排気の温度を検出する燃焼排気温度検出手段を備え、前記燃焼制御手段は該燃焼排気温度検出手段により検出される燃焼排気温度により、前記副熱交換器に配設された第１の給湯水管内の水温が所定温度未満となるように、前記燃焼装置の燃焼を制御することを特徴とする請求項２記載の給湯装置。
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