JP4328313B2

JP4328313B2 - １缶多回路式給湯器

Info

Publication number: JP4328313B2
Application number: JP2005145289A
Authority: JP
Inventors: 信治安立; 祐一川村; 茂雄近藤
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2025-05-18
Also published as: JP2006322655A

Description

この発明は貯湯缶体内の液体を撹拌させる撹拌用循環ポンプ付の１缶多回路式給湯器に関するものである。

従来の１缶多回路式給湯器では、暖房用の熱媒体が貯留された缶体内に、給湯用熱交換器や風呂用熱交換器を備え、暖房、給湯、風呂の追い焚きや保温をそれぞれ良好に行うものであった。又、前記缶体加熱用バーナ部の燃焼停止と同時に撹拌用循環ポンプも停止していた。（例えば特許文献１参照。）
特開２００２−１４７８４４号公報

ところで、従来のものでは貯湯缶体加熱用バーナ部の燃焼停止と同時に撹拌用循環ポンプも停止され、貯湯缶体の保有熱やバーナ部の保有熱等により貯湯缶体内循環液の後沸きが発生し、貯湯缶体の耐久性が低下する原因となっていた。

この発明はこの点に着目し上記問題点を解決する為、請求項１では、貯湯缶体と、該貯湯缶体を加熱するためのバーナ部と、前記貯湯缶体内に備えた負荷用の熱媒体を加熱するための間接加熱式熱交換器と、前記貯湯缶体内を撹拌するための撹拌用循環ポンプを備えたものに於いて、前記バーナ部の燃焼停止時から所定時間経過後に撹拌用循環ポンプを停止するようにし、前記バーナ部の燃焼停止と同時に前記撹拌用循環ポンプを停止するようにしたものである。

又請求項２では、請求項１のものにおいて、前記所定時間をバーナ部継続燃焼時間に応じて変更可能とした事を特徴とするものである。

この請求項１によれば、貯湯缶体加熱用のバーナ部が燃焼停止してから所定時間経過後に撹拌用ポンプを停止するので、後沸きによる貯湯缶体内の温度上昇が抑えられ、貯湯缶体の耐久性が向上するものであり、さらに、貯湯缶体加熱用バーナ部継続燃焼時間が予め定めた時間よりも短い場合は、撹拌用循環ポンプと同時に停止するようにしたもので、無駄な撹拌用循環ポンプ運転を避けられ、より効率の良い撹拌用循環ポンプ運転が出来るものである。

又請求項２によれば、貯湯缶体加熱用のバーナ部が燃焼停止してからの所定時間をバーナ部の継続燃焼時間に応じて変更されるので、効率の良い撹拌用循環ポンプ運転が出来るものである。

次にこの発明に係る１缶３回路式の給湯暖房装置を図面に示された一実施形態で説明する。ここでは負荷を給湯、暖房、風呂とし、更に貯湯缶体内の湯が暖房に用いられるので貯湯缶体を暖房用缶体とする。
１は下部に加熱用のバーナ部２に備える燃焼室３を形成した暖房用缶体で、この缶体１内方には蛇管による間接加熱方式の給湯用の熱交換器を構成する給湯用熱交換器４と、蛇管による間接加熱式の風呂焚き用の熱交換器を構成する風呂用熱交換器５とを上下に配設し、温水暖房を行うと共に給湯及び風呂焚きを同時又はそれぞれ単独でも行えるようにしたものである。

先ず、暖房回路Ａについて説明すると、６は暖房往き管、７は例えば床暖房のパネル等の暖房放熱器、８は暖房戻り管、９は暖房用循環ポンプ、１０は気液分離器、１１は暖房用膨張タンク、１２は開閉弁１３が設けられた暖房バイパス管、１４は暖房用缶体１の温度制御に用いる缶体温度センサで、暖房用缶体１にてバーナ部２の燃焼で缶体温度センサ１４の制御目標温度（７５℃）まで加熱された熱媒体が、暖房用循環ポンプ９により暖房往き管６を介して暖房用放熱器７に送られて暖房を行い、暖房用放熱器７で放熱した低温水（約３０℃〜５０℃程度）が暖房戻り管８を介して暖房用缶体１に戻り再度制御目標温度まで加熱されて循環するものである。

次に給湯回路Bについて説明すると、１５は水道に接続された給水管、１６は水の流量を検知する流量センサ、１７は給湯用熱交換器４で加熱された温水を出湯する給湯管、１８は給湯栓、１９はミキシング弁２０を介して給湯管１７に接続された給水管１５と給湯管１７とを連通する給湯バイパス管、２１は給湯栓１８の閉止時の熱膨張を吸収する給湯用膨張タンク、２２は給水温度センサ、２３は給湯温度センサで、給湯栓１８が開かれて流量センサ１６が最低作動流量を検知すると、暖房用缶体１内の熱媒体の温度を約９２℃程度の高温に維持するようにバーナ部２で燃焼を行い、給水管１５からの冷水が給湯用熱交換器４で暖房用缶体１内の高温の熱媒体により間接加熱され、ミキシング弁２０で水道水と混合され適温に調節された給湯栓１８から給湯されるものである。

次に風呂回路Ｃについて説明すると、２４は風呂浴槽、２５は風呂往き管、２６は風呂戻り管、２７は戻り管２６に設けられた風呂循環ポンプ、２８は循環の有無を検知する流水スイッチ、２９は風呂温度センサで、風呂浴槽２４内の湯の沸し上げ要求があると、風呂浴槽２４内の湯を風呂循環ポンプ２７で風呂用熱交換器５に循環させ、風呂浴槽２４内の湯が暖房用缶体１内の高温の熱媒体により間接加熱されることで風呂浴槽２４内の湯を適温まで沸かし上げたり保温したりするものでる。

そして、３０は給湯回路Ｂの給湯管１７から分岐されて風呂回路Ｃに湯張り弁３１及び三方弁３２を介して接続される湯張り管で、風呂の湯張り要求があると三方弁３２を風呂回路Cと湯張り管３０とを連通するよう切り換えると共に湯張り弁３１を開弁し、給湯用熱交換器４で加熱された湯を風呂回路C内に流入させて風呂浴槽２４への一定量の湯張りを行うものである。

ここで、３３は暖房用缶体１の上下部を結ぶ連通パイプ、３４はこの連通パイプ３３途中に備えられた撹拌用循環ポンプで、給湯時又は風呂運転時に駆動して、暖房用缶体１内の温度を上下均一化させるもので、給湯又は風呂運転が終了して所定時間経過後まで継続駆動して撹拌を行うものである。尚、暖房運転時は暖房用循環ポンプ９が駆動されているため、撹拌用循環ポンプ３４は駆動しないようにすることも可能である。

３５はマイコンから成る本体側制御回路で、暖房用リモコン３６からの出力を受け、暖房関係の各駆動部品を制御する暖房制御回路３７及びバーナ部２の燃焼制御回路３８を制御するものであり、又給湯リモコン３９からの出力を受け、給湯関係の各駆動部品を制御する給湯制御回路４０及び燃焼制御回路３８を制御するもので、更に風呂用リモコン４１からの出力を受け、風呂関係の各駆動部品を制御する風呂制御回路４２及び燃焼制御回路３８を制御するものである。

又この本体側制御回路３５には缶体温度センサ１４が接続されて、暖房単独運転時には制御目標温度７５℃で、８０℃でバーナ部２を消火、６５℃で再点火とするもので、暖房と給湯の同時使用では、制御目標温度を８５℃とし、９２℃でバーナ部２を消火、８５℃で再点火するもので、暖房と風呂の追い焚き、保温の同時使用では、暖房と給湯の同時使用と同じ温度制御が行われるものであり、更にこの併用運転の消火時及び同時使用中の給湯使用停止、風呂使用停止による消火時には、タイマー部４３がカウントを開始して所定時間（ここでは１０秒）カウントするまで、バーナ部２を小火力燃焼させてから消火させて未燃焼ガスの発生を抑えてタールを防止するものである。

又前記本体側制御回路３５は、バーナ部２消火後にタイマー部４４がカウントを開始して、所定時間（ここでは２０秒）をカウントするまで撹拌用循環ポンプ３４を作動し続けるものである。尚、前記所定時間はバーナ部２の継続燃焼時間ｔに応じて変更され、継続燃焼時間ｔに応じた効率の良い撹拌用循環ポンプ運転が出来るものである。

又前記本体側制御回路３５は、バーナ部２の継続燃焼時間ｔが予め定めた時間Ｔよりも短い場合、バーナ部２の燃焼停止と同時に撹拌用循環ポンプ３４を停止させるもので、継続燃焼時間ｔが極短く後沸きがほとんど無いと見なせる時、無駄な撹拌用循環ポンプ運転を避け、より効率の良い撹拌用循環ポンプ運転が出来るものである。

次にこの発明の一実態形態の作動について説明する。
先ず、暖房運転を説明すれば、缶体温度センサ１４が暖房用缶体１内の湯温を検知し、この温度が７５℃になるようにバーナ部２の燃焼を制御すると共に、暖房用循環ポンプ９を駆動して暖房用缶体１内の高温となった温水や循環液や不凍液等の熱媒体を暖房用放熱器７に流通し、再び暖房缶体１に戻す循環を繰り返して、暖房用放熱器７によって室内の暖房を行うものである。

又給湯運転は、暖房用缶体１内が高温となっている状態で給湯栓１８が開かれれば給水管１５からの低温の水は直ぐに給湯用熱交換器４で暖房用缶体１内の高温の熱媒体により間接加熱されると同時に、撹拌用循環ポンプ３４を駆動し連通パイプ３３を介して暖房用缶体１の下部にある湯を缶体１上部に供給して暖房用缶体１の撹拌を行い暖房用缶体１内の上と下の温度差をなくし、常に同一の熱交換効率で熱交換出来るようにして所望の温度の湯が供給されるものである。

更に風呂運転は、風呂用リモコン４１の風呂保温スイッチ（図示せず）をＯＮした等の風呂浴槽２４内の湯の沸かし上げ要求があると、風呂循環ポンプ２７を駆動して風呂浴槽２４内の湯を風呂用熱交換器５に循環させて、高温に保持された暖房用缶体１内の熱媒体で加熱して風呂浴槽２４内の湯を所望の温度に追い焚きしたり保温したりするもので、風呂温度センサ２９が所望の温度を検知すると自動的に停止されるものである。

次に暖房と給湯の同時使用では、図３に示すフローチャートで説明すれば、ステップ４５でバーナ部２運転、ステップ４６で撹拌用循環ポンプ３４を作動させ、その後各運転スイッチ（図示せず）の押圧で暖房と給湯の同時使用を判断し（ステップ４７）、ＹＥＳでステップ４８に進み流量センサ１６による給湯が開始されたかの判断を行う。
そして、出湯中でＹＥＳではステップ４９に進み、缶体温度センサ１４により検出される缶体温度と暖房単独の７５℃から併用の８５℃になるようにバーナ部２を最大燃焼させ、暖房と給湯が共に良好に行われるようにするものであり、ステップ５０で流量センサ１６による給湯が停止されたかの判断を行う。

給湯が停止されてＹＥＳでステップ５１に進んで缶体温度を暖房と給湯の同時使用時の８５℃から暖房単独の７５℃になるように燃焼を停止しようとするが、その前にバーナ部２の燃焼を小火力燃焼とし、ステップ５２でタイマー部４３による１０秒の所定時間のカウントを待って、ステップ５３でようやく消火して燃焼を停止させるもので、一旦小火力燃焼してから消火されるので、燃焼温度も低く燃焼量も小さく、未燃ガスの発生を抑えられて、排気臭及びタールの発生もなくなる。

又、ステップ５３にて消火された後、ステップ５４で継続燃焼時間ｔの判定を行い、継続燃焼時間ｔがＴ（ここでは５秒）よりも大きいと、ステップ５５でタイマー部４４による所定時間（ここでは２０秒）をカウントしてから、ステップ５６において撹拌用循環ポンプ３４を停止させることで缶体の後沸きを防ぎ、缶体の耐久性も向上出来るものである。又、バーナ部２の燃焼停止後所定時間経過してから撹拌用循環ポンプ３４を停止させるので、継続燃焼時間ｔに応じた効率の良い撹拌用循環ポンプ運転が出来るものである。

ここで、図６にグラフで説明すれば、ステップ５４においてバーナ部２の継続燃焼時間ｔがＴ（ここでは５秒）よりも小さい場合にはステップ５６で撹拌用循環ポンプ３４をバーナ部２の燃焼停止と同時に停止するもので、これにより継続燃焼時間ｔが短い場合には撹拌用循環ポンプ３４の無駄な運転を防ぎ、より効率の良い撹拌用循環ポンプ運転が出来るものである。

次に暖房と風呂の同時使用では、図４に示すフローチャートで説明すれば、ステップ５７でバーナ部２運転、ステップ５８で撹拌用循環ポンプ３４を作動させ、その後各運転スイッチ（図示せず）の押圧で暖房と風呂の同時使用を判断し(ステップ５９)、ＹＥＳでステップ６０に進み風呂循環中かの判断を行う。

そして、循環中でＹＥＳではステップ６１に進み、缶体温度センサ１４により検出される缶体温度が８５℃になるようにバーナ部２を最大燃焼させ、暖房と風呂が共に良好に行われるようにするものであり、ステップ６２で流水スイッチ２８による循環停止で風呂の使用が終了したと判断し、ステップ６３に進んで缶体温度を暖房と風呂の同時使用時の８５℃から暖房単独運転の７５℃になるよう燃焼を停止しようとするが、その前にステップ６４にてカウントを待って、ステップ６５でようやく消火して燃焼を停止させるもので、一旦小火力燃焼してから消火されるので、燃焼温度も低く燃焼量も小さく、未燃ガスの発生を抑えられて、排気臭及びタールの発生もなくなる。

又、ステップ６５にて消火された後、ステップ６６で継続燃焼時間ｔの判定を行い、継続燃焼時間ｔがＴ（ここでは５秒）よりも大きいと、ステップ６７でタイマー部４４による所定時間ここでは２０秒をカウントしてから、ステップ６８において撹拌用循環ポンプ３４を停止させることで缶体の後沸きを防止し、缶体の耐久性も向上出来るものである。又、バーナ部２の燃焼停止後所定時間経過してから撹拌用循環ポンプ３４を停止させるので、継続燃焼時間ｔに応じた効率の良い撹拌用循環ポンプ運転が出来るものである。

更に、図６にグラフで説明すれば、ステップ６６においてバーナ部２の継続燃焼時間ｔがＴ（ここでは５秒）よりも小さい場合にはステップ６８で撹拌用循環ポンプ３４をバーナ部２の燃焼停止と同時に停止するもので、これにより撹拌用循環ポンプ３４の無駄な運転を防ぎ、より効率の良い撹拌用循環ポンプ運転が出来るものである。

次に暖房と給湯及び風呂の三者同時使用では、図５に示すフローチャートで説明すれば、ステップ６９でバーナ部２運転、ステップ７０で撹拌用循環ポンプ３４を作動させ、その後各運転スイッチ（図示せず）の押圧で暖房と給湯及び風呂の同時使用を判断し（ステップ７１）、ＹＥＳでステップ７２に進み、出湯中で風呂循環中かの判断を行う。

そして、出湯中で循環中のＹＥＳではステップ７３に進み、缶体温度センサ１４により検出される缶体温度が８５℃になるようにバーナ部２を最大燃焼させ、暖房と給湯と風呂が共に良好に行われるようにするものであり、ステップ７４で給湯と風呂の使用が終了したかを判断し、ステップ７５に進んで缶体温度を暖房と給湯と風呂の同時使用時の８５℃から暖房単独の７５℃になるように燃焼を停止しようとするが、その前にバーナ部２の燃焼を小火力燃焼とし、ステップ７６でタイマー部４３による１０秒の所定時間のカウントを待ってステップ７７で消火して燃焼を停止させるもので、いったん小火力燃焼してから消火されるので、燃焼温度も低く燃焼量も小さく、未燃ガスの発生を抑えられて、排気臭及びタールの発生もなくなる。

た、ステップ７７にて消火された後、ステップ７８で継続燃焼時間ｔの判定を行い、継続燃焼時間ｔがＴ（ここでは５秒）よりも大きいと、ステップ７９でタイマー部４４による所定時間（ここでは２０秒）をカウントしてから、ステップ８０において撹拌用循環ポンプ３４を停止させることで缶体の後沸きを防止し、缶体の耐久性も向上出来るものである。又、バーナ部２の燃焼停止後所定時間経過してから撹拌用循環ポンプ３４を停止させるので、継続燃焼時間ｔに応じた効率の良い撹拌用循環ポンプ運転が出来るものである。

更に、図６に示すグラフで説明すれば、ステップ７８においてバーナ部２の継続燃焼時間ｔがＴ（ここでは５秒）よりも小さい場合にはステップ８０で撹拌用循環ポンプ３４をバーナ部２の燃焼停止と同時に停止するもので、これにより撹拌用循環ポンプ３４の無駄な運転を防ぎ、より効率の良い撹拌用循環ポンプ運転が出来るものである。

従って、暖房と給湯と風呂焚きが一台の器具で行えて極めて使用勝手の良いものでありながら、撹拌用循環ポンプ３４を消火後所定時間経過後に停止させることで、暖房用缶体１の後沸きを防ぎ、缶体の耐久性も向上されるもので、バーナ部２の継続燃焼時間ｔに応じて前記所定時間は変更され、継続燃焼時間ｔが予め定めた時間Ｔよりも短い場合はバーナ部２の燃焼と撹拌用循環ポンプ３４を同時に停止することで、継続燃焼時間ｔに応じた効率の良い撹拌用循環ポンプ運転が出来るものである。

この発明の一実施形態を付した１缶３回路式給湯暖房風呂装置の概略構成図。同電気回路の要ブロック図。同暖房と給湯の同時使用時のフローチャート。同暖房と風呂運転の同時使用時のフローチャート。同暖房給湯及び風呂の三者同時使用時のフローチャート。同継続燃焼時間ｔと撹拌用循環ポンプ停止までの所定時間の関係を表すグラフ。

符号の説明

１暖房用缶体（貯湯缶体）
２バーナ部
４給湯用熱交換器（間接加熱式熱交喚器）
５風呂用熱交換器（間接加熱式熱交喚器）
３４撹拌用循環ポンプ

Claims

貯湯缶体と、該貯湯缶体を加熱するためのバーナ部と、前記貯湯缶体内に備えた負荷用の熱媒体を加熱するための間接加熱式熱交換器と、前記貯湯缶体内を撹拌するための撹拌用循環ポンプを備えたものに於いて、前記バーナ部の燃焼停止時から所定時間経過後に撹拌用循環ポンプを停止するようにし、前記バーナ部継続燃焼時間が予め定めた時間よりも短い場合は前記所定時間を無くし、前記バーナ部の燃焼停止と同時に前記撹拌用循環ポンプを停止するようにした事を特徴とする１缶多回路式給湯器。
前記バーナ部継続燃焼時間に応じて前記所定時間を変更可能とした事を特徴とする請求項1記載の１缶多回路式給湯器。