JPH0730953B2 - 追焚機能付給湯機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は浴槽へ自動給湯する追焚機能付給湯機に関する
ものである。

従来の技術 近年、追焚機能付給湯機は給湯機と浴槽とを接続し、ポ
ンプで温水を循環する追焚機を組合せた複合商品が開発
されており、さらに、浴槽へ自動給湯する機能を追加し
たものなど、風呂の自動化が進んでいる。

以下図面を参照しながら、従来の追焚機能付給湯機につ
いて説明する。

第４図にその従来例の構成概略図を示す。

１は給湯用熱交換器で給水口1aおよび給湯口1bに接続さ
れている。２は追焚用熱交換器で温水戻口2aおよび温水
往口2bに接続されている。温水戻口2aから追焚用熱交換
器２に至る温水通路にポンプ３を設け、そして、温水戻
口2aおよび温水往口2bに浴槽４を接続管５で連結して温
水循環通路を構成する。各々の熱交換器１、２には排気
筒６が接続され、排気ファン７によって燃焼排気ガスを
排気口８に排出するように構成する。また、燃焼用空気
を給気口９から供給できるようにケースの一部に形成し
てある。燃料通路は、元電磁弁11から分岐して、給湯用
電磁弁12と比例制御弁13を通して給湯用バーナ14に、そ
して追焚用電磁弁15を通して追焚用バーナ16に各々接続
して構成されている。

給水側通路に給水を検知して信号を出す給水検知素子17
を設けるとともに、前記給湯用熱交換器１の出口に給湯
用サーミスタ18を設ける。

ポンプ３と追焚用熱交換器２に至る温水通路に温水の循
環を検知する循環水検知素子19を設けるとともに、追焚
用熱交換器２の入口に追焚用サーミスタ20を設ける。給
湯せん21を、例えば浴室や台所などへ給湯配管22を通し
て、給湯口1bへ接続するとともに、浴槽へ自動給湯する
為の給湯流量制御弁24とホッパー25と水位センサ26を有
する自動給湯ユニット23を給湯配管22から分岐して設
け、浴槽４へ接続する。前記の各種センサの信号を受け
てアクチェータ（電磁弁、ポンプなど）は制御回路27と
リモコン28によって動作するように構成されている。

次に動作を説明すると、給湯せん21を開くことにより、
給水検知素子17が動作して、元電磁弁11、給湯用電磁弁
12、比例制御弁13が開弁し、給湯用バーナ14に点火させ
給湯用サーミスタ18の信号により、出湯温度をリモコン
28の給湯湯温設定器（図示せず）で設定された給湯湯温
になるように、制御回路27で演算処理された出力で前記
比例制御弁13を動作させ、給湯用バーナ14の燃焼量を制
御して給湯湯温を安定に制御するように構成している。

一方、リモコン28に設けた追焚スイッチ（特に図示せ
ず）を操作することにより、ポンプ３が運転し浴槽４に
予め蓄えられた水あるいは湯が循環し、循環水検知素子
19が動作し、元電磁弁11、追焚用電磁弁15が開弁し、追
焚用バーナ16に点火させる。

循環されている戻り湯温を感知し、追焚用熱交換器２の
入口に設けた追焚用サーミスタ20の信号とリモコン28の
浴槽湯温設定器（図示せず）で設定された風呂沸き上げ
温度になるように、制御回路27を動作させ、追焚用電磁
弁15を動作させ、追焚用バーナ16の燃焼量を制御して、
循環温水を安定に制御して浴槽湯温を制御するように構
成している。

また、リモコン28に設けてある自動給湯運転スイッチ
（図示せず）を操作すると、自動給湯ユニット23の給湯
流量制御弁24が開弁しリモコン28の給湯湯温設定器（図
示せず）で設定された自動給湯温度になるように、制御
回路27で演算処理された出力で前記比例制御弁13を動作
させ、給湯用バーナ14の燃焼量を制御して給湯湯温を安
定に制御することにより、浴槽４への自動給湯化と、浴
槽温度の自動温調を実現している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の構成では、自動給湯
ユニット23が、浴槽４のすぐ近傍に設置する必要があ
り、建物の構成上、浴室が部屋の中央にある場合に取付
が不可能であるとともに、仮に壁面に設置できても、建
物外観上および美観上不具合であるなど、問題点を有し
ていた。

本発明は上記問題点に鑑み、自動給湯機能をコスト安価
にし、しかも、設置フリーにして工事性、美観上で有効
なものを提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の追焚機能付給湯機
は、給湯用熱交換器および浴槽と接続しポンプで温水循
環する温水循環回路の追焚用熱交換器と、元電磁弁に直
列接続した比例制御弁と、前記各熱交換器にのぞませた
給湯用バーナと追焚用バーナの各々に、前記比例制御弁
より分岐して接続した給湯用電磁弁および追焚用電磁弁
と、前記給湯用熱交換器の出口に設け、給湯湯温を検出
する給湯用サーミスタおよび追焚用熱交換器の入口に設
け、循環湯温および自動給湯時の給湯湯温を検出する追
焚用サーミスタと、前記給湯用サーミスタの下流の給湯
通路から分岐し、かつ前記温水循環通路に接続した給湯
流量制御弁を有する浴槽自動給湯路と、前記給湯用熱交
換器の給水通路に設けた給水量を演算計測する給水検知
素子と、制御回路とを備え、自動給湯運転時には前記制
御回路は前記給湯流量制御弁を開弁し、前記給湯用サー
ミスタと追焚用サーミスタの両方の信号で演算処理した
制御信号により、前記比例制御弁を動作させて前記給湯
用バーナの燃焼量を制御し、かつ前記給湯用熱交換器と
追焚用熱交換器を通して浴槽へ自動給湯するように構成
したものである。

作用 本発明は上記した構成によって、給湯運転時には、給湯
用サーミスタの信号により制御回路で演算処理された出
力で比例制御弁を動作させ給湯用バーナの燃焼量を制御
して給湯湯温を安定に制御することが出来るとともに、
追焚運転時には追焚用サーミスタの信号により制御回路
で演算処理された出力で比例制御弁を動作させ追焚用バ
ーナの燃焼量を制御して浴槽湯温を安定に制御すること
が出来る。

また、同時運転時には制御回路で優先的に給湯用モード
で演算処理された出力で比例制御弁を動作させ給湯湯温
を安定に制御するとともに、追焚側は追焚用サーミスタ
の信号で追焚用電磁弁を開閉制御することにより、浴槽
湯温を安定に制御することが出来る。

さらに、自動給湯運転時には制御回路で給湯流量制御弁
を開弁することにより、給湯用熱交換器から追焚用熱交
換器を通して浴槽へ自動給湯し、その自動給湯湯温を給
湯用サーミスタと追焚用サーミスタの両方の信号によ
り、制御回路で演算処理された出力で比例制御弁を動作
させ、給湯用バーナの燃焼量を制御して自動給湯湯温
（浴槽湯温）を所期の風呂沸き上げ温度に追焚運転せず
に自動給湯運転のみで完了することが出来る。

また、部品点数を少なく出来、自動給湯機能をコスト安
価にし、しかも、設置フリーにして工事性、美観上も有
効にして目的を達成することが出来る。

実施例 以下本発明の一実施例について、第１図構成概略図に従
って説明する。１は給湯用熱交換器で給水口1aおよび給
湯口1bに接続されており、給水側通路に給水を検知して
信号を出す給水検知素子（水量をカウントする水量セン
サーなど）17を有する。２は追焚用熱交換器で温水戻口
2aおよび温水往口2bに接続されている。温水戻口2aから
追焚用熱交換器２に至る温水通路にポンプ３と温水の循
環を検知する循環水検知素子19を設け、さらに、温水戻
口2aおよび温水往口2bに浴槽４を接続管５で連結して温
水循環通路を構成する。前記各々の熱交換器１、２には
排気筒６が接続され、排気ファン７によって燃焼排気ガ
スを排気口８に排気するように構成する。また、燃焼用
空気を給気口９から供給できるようにケースの一部に形
成してある。

燃料通路は、元電磁弁11と比例制御弁13を直列接続し、
これより分岐して給湯用電磁弁12を通して給湯用バーナ
14と、追焚用電磁弁15を通して追焚用バーナ16に、比例
制御弁13が共通に接続されるように分岐接続する。

次に第２図の制御回路構成概略図に従って説明する。給
湯用熱交換器１の出口に設けた給湯用サーミスタ18の信
号とリモコン28の給湯湯温設定器31で設定された給湯温
度になるように、制御回路27の比較器32で比較演算し、
演算処理部33で演算処理された出力で比例制御弁駆動部
34を動作させ比例制御弁13を動作させ、給湯用バーナ14
の燃焼量を制御して給湯湯温を安定に制御するように給
湯運転制御部38を構成している。

一方、追焚用熱交換器２の入口に設けた循環湯温を検出
する追焚用サーミスタ20の信号とリモコン28の浴槽湯温
設定器35で設定された風呂沸き上げ温度になるように、
制御回路27の比例器36で比較演算し、演算処理部33で演
算処理された出力で比例制御弁駆動部34を動作させ比例
制御弁13を動作させ、追焚用バーナ16の燃焼量を制御し
て、循環温水を安定に制御して浴槽湯温を制御するよう
に追焚運転制御部37を構成している。

尚、浴槽湯温の立上りを早くする為、比例制御弁13で制
御される追焚用バーナ16の燃焼量を浴槽湯温設定器35で
設定された風呂沸き上げ温度まで、比例制御せずに最大
能力で制御して沸き上がり温度に到達した時に、追焚用
電磁弁15を閉弁するように制御回路27の追焚運転制御部
37を構成してある。給湯用電磁弁12と追焚用電磁弁15は
各々の湯温制御をする時に開弁閉弁するように給湯運転
制御部38と追焚運転制御部37を構成してある。

また、同時運転時には制御回路27の給湯運転制御部38で
優先的に給湯用モードで演算処理された出力で比例制御
弁駆動部34を動作させ比例制御弁13を動作させ給湯湯温
を安定に制御するとともに、追焚側は追焚用サーミスタ
20の信号で追焚用電磁弁15を開閉制御することにより、
浴槽湯温を安定に制御するように追焚運転制御部37を構
成してある。

さらに、自動給湯運転時には給湯流量制御弁24を真中に
して下流に逆止弁29と上流に安全弁（バキュームブレー
カ）30を設けた浴槽自動給湯路を、ポンプ３の出口側で
ある温水循環通路と給湯用サーミスタ18の下流の給湯通
路から分岐接続して設けている。そして、制御回路27の
自動給湯運転制御部39の信号で給湯流量制御弁24を開弁
することにより、給湯用熱交換器１と追焚用熱交換器２
を通し、給湯用サーミスタ18と追焚用サーミスタ20の両
方の信号を制御回路27の各々の比較器32と比較器36で比
較演算した制御信号により、演算処理部33で演算処理さ
れた出力で比例制御弁駆動部34を動作させ比例制御弁13
を動作させ給湯用バーナ14の燃焼量を制御して自動給湯
湯温を安定に制御して、浴槽４へ自動給湯するように自
動給湯運転制御部39を構成してある。

上記実施例の動作を説明すると、給湯口1bに接続された
給湯配管22を通して、例えば浴室や台所などの給湯せん
21を開けると、給水検知素子17で給水を検知して給湯運
転シーケンスが動作するように給湯運転制御部38が構成
されており排気ファン７が回転する。元電磁弁11、給湯
用電磁弁12、比例制御弁13を開弁させ、燃料に着火保持
させる。（着火保持手段は特に図示せず） そして、給湯用バーナ14が燃焼することにより給湯用熱
交換器１が熱せられ、給湯口1bを通して給湯せん21から
出湯される。

その出湯温度を給湯用サーミスタ18で検知してリモコン
28の給湯湯温設定器31で設定された給湯温度になるよう
に、制御回路27の比較器32で比較演算し、演算処理部33
で演算処理された出力で比例制御弁駆動部34を動作させ
比例制御弁13を動作させ、給湯用バーナ14の燃焼量を制
御して給湯湯温を安定に制御する。

一方、リモコン28に設けた追焚運転スイッチ（特に図示
せず）を操作することによりポンプ３と排気ファン７が
回転する。

浴槽４に予め蓄えられた湯や水がポンプ３で循環される
と、循環水検知素子19が検知して追焚運転シーケンスが
動作するように追焚運転制御部37が構成されており、元
電磁弁11、追焚用電磁弁15、比例制御弁13を開弁させ、
燃料に着火保持させる。（着火保持手段は特に図示せ
ず） そして、追焚用バーナ15が燃焼することにより追焚用熱
交換器２が熱せられ温水往口2bから接続管５を通して浴
槽４内を循環して、温水戻口2aに温水が循環される。浴
槽４内の湯温と等しい循環温水を追焚用サーミスタ20の
信号とリモコン28の浴槽湯温設定器35で設定された風呂
沸き上げ温度になるように、制御回路27の比較器36で比
較演算し、演算処理部33で演算処理された出力で比例制
御弁駆動部34を動作させ比例制御弁13を動作させ、追焚
用バーナ16の燃焼量を制御して、循環温水を安定に制御
して浴槽湯温を制御する。

尚、浴槽湯温の立上りを早くする為、比例制御弁13で制
御される前記追焚用バーナ16の燃焼量を浴槽湯温設定器
35で設定された風呂沸き上げ温度まで、比例制御せずに
最大能力で制御して沸き上がり温度に到達した時に、追
焚用電磁弁15を閉弁する。

また、リモコン28に設けた自動給湯運転スイッチを操作
すると、制御回路27の自動給湯運転制御部39の信号によ
り給湯流量制御弁24を開弁し、給湯用熱交換器１と追焚
用熱交換器２を通して温水往口2bから浴槽４へ自動給湯
される。給水検知素子17で、その給水を検知して自動給
湯運転シーケンスが動作するように自動給湯運転制御部
39が構成されており排気ファン７が回転する。その時ポ
ンプ３は回転させない。

元電磁弁11、給湯用電磁弁12、比例制御弁13を開弁さ
せ、燃料に着火保持させる。（着火保持手段は特に図示
せず）そして、給湯用バーナ14が燃焼することにより給
湯用熱交換器１が熱せられ、加熱された湯が給湯流量制
御弁24と浴槽自動給湯路及び温水循環路から追焚用熱交
換器２を通して温水往口2bから浴槽４へ自動給湯され
る。

その自動給湯温度を給湯用サーミスタ18と追焚用サーミ
スタ20の両方で検知してリモコン28の浴槽湯温設定器35
で設定された風呂沸き上げ温度になるように、制御回路
27の各々の比較器32と比較器36で比較演算した制御信号
により、演算処理部33で演算処理された出力で比例制御
弁駆動部34を動作させ比例制御弁13を動作させ給湯用バ
ーナ14の燃焼量を制御して自動給湯湯温を安定に制御し
て、浴槽４へ自動給湯する。

このように、追焚用サーミスタ20の信号で給湯用バーナ
14の燃焼量を制御するのは、たとえ、給湯用サーミスタ
18と追焚用サーミスタ20を同一仕様にしていても、部品
バラツキにより特性が異なり給湯用サーミスタ18の設定
温度が高くなったり、低くなったりして、浴槽湯温設定
器35で設定する所期の風呂沸き上げ温度にならない場合
がある為、追焚用サーミスタ20の信号で給湯用バーナ14
の燃焼量を制御すると確実に浴槽湯温設定器35で設定す
る所期の風呂沸き上げ温度にすることが出来るからであ
る。

こうすることによって、所期の風呂沸き上げ温度に追焚
運転をせずに自動給湯運転のみで完了することが出来
る。

この時、ポンプ３は回転させていないので給湯用熱交換
器１で熱せられた湯は追焚用熱交換器２を通して温水往
口2bから浴槽４へ自動給湯されるので、追焚用サーミス
タ20の信号で給湯用バーナ14の燃焼量を制御することが
出来る。

浴槽４への給湯量は給水検知素子17に給水量をカウント
する水量センサーを使用しているので、点火・消火水量
を検知するとともに、自動給湯運転時に自動給湯量を制
御回路27の自動給湯運転制御部39で演算計測して、自動
的に給湯流量制御弁24を閉弁して自動給湯を停止するこ
とが出来る。

逆止弁29と安全弁（バキュームブレーカ）30は追焚運転
時に、ポンプ３が回転することによって給湯通路に逆流
させない為のものである。

次に第３図のフローチャートに基づき、自動給湯運転プ
ログラムを説明する。自動給湯運転スイッチ（図示せ
ず）を操作すると、自動給湯運転プログラムが開始す
る。ステップ41で給湯流量制御弁24を開弁することによ
り、ステップ42で給水検知素子17の信号を計測し、点火
水量を検知すると、ステップ43の自動給湯運転シーケン
スが動作し、給湯用バーナ14が燃焼し、給湯用熱交換器
１が熱せられ、給湯流量制御弁24と浴槽自動給湯路およ
び追焚用熱交換器２を通して温水往口2bから浴槽４へ自
動給湯される。

その自動給湯温度を給湯用サーミスタ18と追焚用サーミ
スタ20の両方で検知してリモコン28の浴槽湯温設定器35
で設定された風呂沸き上げ温度になるように、制御回路
27の各々の比較器32と比較器36で比較演算し、ステップ
44と45により、風呂沸上設定温度に自動給湯湯温が制御
され自動給湯される。ステップ46の自動給湯量が設定量
に達すると、ステップ47で給湯流量制御弁24を閉弁し
て、自動給湯を停止し浴槽４へ所期の風呂沸き上げ温度
まで短時間に自動給湯することが出来る。

発明の効果 以上のように本発明は、給湯用熱交換器および浴槽と接
続しポンプで温水循環する温水循環回路の追焚用熱交換
器と、元電磁弁に直列接続した比例制御弁と、各熱交換
器にのぞませた給湯用バーナと追焚用バーナの各々に、
比例制御弁より分岐して接続した給湯用電磁弁および追
焚用電磁弁と、給湯用熱交換器の出口に設け、給湯湯温
を検出する給湯用サーミスタおよび追焚用熱交換器の入
口に設け、循環湯温および自動給湯時の給湯湯温を検出
する追焚用サーミスタと、給湯用サーミスタの下流の給
湯通路から分岐し、かつ温水循環通路に接続した給湯流
量制御弁を有する浴槽自動給湯路と、給湯用熱交換器の
給水通路に設けた給水量を演算計測する給水検知素子
と、制御回路とを備え、自動給湯運転時には制御回路は
給湯流量制御弁を開弁し、給湯用サーミスタと追焚用サ
ーミスタの両方の信号で演算処理した制御信号により、
比例制御弁を動作させて給湯用バーナの燃焼量を制御
し、浴槽へ自動給湯するように構成したものであるか
ら、次のような効果を有する。

（１）給湯・追焚とも、一つの比例制御弁で燃焼量を比
例制御して湯温制御をするので湯温の安定化が図れる。

（２）特に、浴槽湯温が比例制御で湯温制御できるの
で、従来のHi−Lo−OFFあるいはON−OFF制御による湯温
制御に比べて、省エネルギー化が図れる。

（３）自動給湯機能を本体に内蔵したので、コスト安価
にして、しかも、設置フリーにして工事性を向上させる
ことが出来るとともに、建物の美観上も損ねないもので
ある。

（４）給水検知素子を給水量をカウントする水量センサ
ーとすることにより、自動給湯時には浴槽への給湯量を
任意に設定して自動的に停止することが出来、従来のよ
うに点火・消火水量を検知するセンサー以外に浴槽の水
位を検知する水位センサーを必要としない。

（５）浴槽への自動給湯は温水循環用の接続管を使用す
るので、自動給湯用の給湯配管を必要とせず、工事費も
安価に出来る。

（６）浴槽の蓋をしたまま自動給湯が出来るので、湯ざ
めもなく、省エネルギー化が図れ、経済的である。

（７）所期の風呂沸き上げ温度に追焚運転をせずに、自
動給湯運転のみで完了することが出来、従来のように自
動給湯後に追焚運転を必要としないので、風呂沸き上が
り時間も短くなり、経済的に快適な、お風呂の生活が出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の追焚機能付給湯機を示す構
成概略図、第２図は同給湯機の制御回路の構成概略図、
第３図は同給湯機の自動給湯運転プログラムのフローチ
ャート、第４図は従来例の構成概略図である。 １……給湯用熱交換器、２……追焚用熱交換器、３……
ポンプ、４……浴槽、11……元電磁弁、12……給湯用電
磁弁、13……比例制御弁、14……給湯用バーナ、15……
追焚用電磁弁、16……追焚用バーナ、17……給水検知素
子、18……給湯用サーミスタ、19……循環水検知素子、
20……追焚用サーミスタ、24……給湯流量制御弁、27…
…制御回路（制御部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給湯用熱交換器および浴槽と接続しポンプ
   で温水循環する温水循環通路の追焚用熱交換器と、元電
   磁弁に直列接続した比例制御弁と、前記各熱交換器にの
   ぞませた給湯用バーナと追焚用バーナの各々に、前記比
   例制御弁より分岐して接続した給湯用電磁弁および追焚
   用電磁弁と、前記給湯用熱交換器の出口に設け給湯湯温
   を検出する給湯用サーミスタおよび追焚用熱交換器の入
   口に設け循環湯温および自動給湯時の給湯湯温を検出す
   る追焚用サーミスタと、前記給湯用サーミスタの下流の
   給湯通路から分岐し、かつ前記温水循環通路に接続した
   給湯流量制御弁を有する浴槽自動給湯路と、前記給湯用
   熱交換器の給水通路に設けた給水量を演算計測する給水
   検知素子と、制御回路とを備え、自動給湯運転時には前
   記制御回路は前記給湯流量制御弁を開弁し、かつ前記給
   湯用サーミスタと追焚用サーミスタの両方の信号で演算
   処理した制御信号により、前記比例制御弁を動作させ、
   前記給湯用バーナの燃焼量を制御して浴槽へ自動給湯す
   るように構成してなる追焚機能付給湯機。