JPH09303869A - 燃焼機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再出湯時の高温出湯を確実に防止でき、再出
湯湯温安定化を図れる燃焼機器を提供する。 【解決手段】 給湯バーナの給湯燃焼停止時に出側湯温
センサ14が検出する給湯熱交換器の燃焼停止時実測出側
湯温に対して与えられる第１の嵩上げ温度と第１の嵩上
げ温度以下の第２の嵩上げ温度を、嵩上げ温度可変設定
部36により、燃焼停止から再出湯開始までの待機時間に
応じて待機時間が長くなるにつれて第１と第２の嵩上げ
温度を小さくし、かつ、第１の嵩上げ温度と第２の嵩上
げ温度との温度差を大きくする方向に可変設定し、前記
燃焼停止時実測出側湯温に第１の嵩上げ温度を加えた温
度を開弁温度、第２の嵩上げ温度を加えた温度を閉弁温
度とする。バイパス弁駆動手段38により、再出湯時に出
側湯温センサ14が検出する温度が開弁温度以上のときに
はバイパス弁10を開弁し、閉弁温度以下のときにはバイ
パス弁10を閉弁する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は給水通路より導かれ
る水を給湯バーナ燃焼により加熱して給湯通路へ流出す
る給湯熱交換器を備えた燃焼機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃焼機器として代表的な給湯器には、周
知のように、給湯熱交換器と給湯バーナが設けられ、給
湯熱交換器の入側には給水通路が、出側には給湯通路が
それぞれ接続され、給湯通路は台所等の給湯栓へ導かれ
ている。給湯熱交換器は、給湯栓が開けられると、水供
給源から給水通路を介して導かれた水を給湯バーナの給
湯燃焼の熱を利用して加熱し、この加熱した湯を給湯通
路を通し給湯栓を介して出湯する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、周知のよう
に、給湯栓の閉栓後つまり給湯停止後（止湯後）、給湯
熱交換器内に滞留した湯は、図６の実線カーブＡに示す
ように、給湯停止後すぐに後沸き（給湯熱交換器の保有
熱量が給湯熱交換器の滞留湯に伝わって滞留湯温が上昇
する現象）によって止湯前の給湯熱交換器湯温より高い
湯温（オーバーシュート）の湯となる。このオーバーシ
ュートの湯が給湯栓が開けられて給湯熱交換器から流れ
出ると、湯の利用者が定めた給湯設定温度より高めの湯
が出湯し湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題
が生じる。

【０００４】上記問題を解決するために、様々な手段が
提案されているが、簡単な構成でもって出湯時の高温出
湯を防止することができる満足すべき燃焼機器は未だ得
られていない。

【０００５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、簡単な構成で、出湯開始時
の高温出湯を確実に防止して再出湯時の湯温安定化を図
ることができる燃焼機器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第１の発明は、給水通路
より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し
給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、この給湯熱交換器
の入側の給水通路と出側の給湯通路を短絡するバイパス
通路と、該バイパス通路の開閉を行うバイパス通路開閉
弁と、給湯熱交換器の出側の湯水温度を検出する給湯熱
交換器出側湯温センサとを有する燃焼機器において、給
湯バーナの給湯燃焼の停止時に給湯熱交換器出側湯温セ
ンサが検出する給湯熱交換器の燃焼停止時実測出側湯温
に対して与えられる第１の嵩上げ温度および該第１の嵩
上げ温度以下の第２の嵩上げ温度の格納部と；給湯バー
ナの燃焼停止から再出湯開始までの待機時間を計測する
待機時間計測部と；該待機時間計測部で計測される待機
時間が長くなるにつれて前記格納部の第１と第２の嵩上
げ温度を小さくし、かつ、第１の嵩上げ温度と第２の嵩
上げ温度との温度差を大きくする方向に第１と第２の嵩
上げ温度を可変設定する嵩上げ温度可変設定部と；前記
給湯バーナの燃焼停止以降の再出湯時に前記給湯熱交換
器出側湯温センサによって検出される給湯熱交換器の再
出湯時実測出側湯温が前記燃焼停止時実測出側湯温に前
記第１の嵩上げ温度を加えた開弁温度以上であると判断
したときに前記バイパス通路開閉弁への開弁信号を出力
してバイパス通路開閉弁を開弁させ、給湯熱交換器の再
出湯時実測出側湯温が前記燃焼停止時実測出側湯温に前
記第２の嵩上げ温度を加えた開弁温度以下であると判断
したときに前記バイパス通路開閉弁への閉弁信号を出力
してバイパス通路開閉弁を閉弁させるバイパス通路開閉
弁開閉制御部と；を設ける構成をもって前記課題を解決
する手段としている。

【０００７】第２の発明は、給水通路より導かれる水を
給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出す
る給湯熱交換器と、この給湯熱交換器の入側の給水通路
と出側の給湯通路を短絡するバイパス通路と、該バイパ
ス通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁と、給水通路の
水の温度を検出する入水温度センサと、給湯熱交換器の
出側の湯水温度を検出する給湯熱交換器出側湯温センサ
とを有する燃焼機器において、給湯バーナの給湯燃焼の
停止時に給湯熱交換器出側湯温センサが検出する給湯熱
交換器の燃焼停止時実測出側湯温に対して与えられる第
１の嵩上げ温度および該第１の嵩上げ温度以下の第２の
嵩上げ温度の格納部と；前記入水温度センサによって検
出される入水検出温度が高くなるにつれて前記格納部の
第１と第２の嵩上げ温度を小さくし、かつ、第１の嵩上
げ温度と第２の嵩上げ温度との温度差を大きくする方向
に第１と第２の嵩上げ温度を可変設定する嵩上げ温度可
変設定部と；前記給湯バーナの燃焼停止以降の再出湯時
に前記給湯熱交換器出側湯温センサによって検出される
給湯熱交換器の再出湯時実測出側湯温が前記燃焼停止時
実測出側湯温に前記第１の嵩上げ温度を加えた開弁温度
以上であると判断したときに前記バイパス通路開閉弁へ
の開弁信号を出力してバイパス通路開閉弁を開弁させ、
給湯熱交換器の再出湯時実測出側湯温が前記燃焼停止時
実測出側湯温に前記第２の嵩上げ温度を加えた開弁温度
以下であると判断したときに前記バイパス通路開閉弁へ
の閉弁信号を出力してバイパス通路開閉弁を閉弁させる
バイパス通路開閉弁開閉制御部と；を設ける構成をもっ
て前記課題を解決する手段としている。

【０００８】さらに、第３の発明は、上記第１又は第２
の発明の構成に加えて、給湯熱交換器の入側の給水通路
と出側の給湯通路とを短絡する開閉弁を持たない常時バ
イパス通路を設ける構成をもって前記課題を解決する手
段としている。

【０００９】上記構成の本発明において、給湯バーナの
給湯燃焼の停止時に給湯熱交換器出側湯温センサが検出
する給湯熱交換器の燃焼停止時実測出側湯温に対して第
１の嵩上げ温度および第１の嵩上げ温度以下の第２の嵩
上げ温度が格納部に与えられるが、これらの第１、第２
の嵩上げ温度は、嵩上げ温度可変設定部によって可変設
定される。

【００１０】すなわち、上記構成の本第１の発明におい
ては、待機時間計測部によって計測される給湯バーナの
燃焼停止から再出湯開始までの待機時間が長くなるにつ
れて、第１と第２の嵩上げ温度を小さくし、かつ、第１
の嵩上げ温度と第２の嵩上げ温度との温度差を大きくす
る方向に第１と第２の嵩上げ温度が可変設定され、ま
た、上記構成の本第２の発明においては、入水温度セン
サによって検出される給湯通路の入水検出温度に応じ、
入水検出温度が高くなるにつれて第１と第２の嵩上げ温
度を小さくし、かつ、第１の嵩上げ温度と第２の嵩上げ
温度との温度差を大きくする方向に第１と第２の嵩上げ
温度が可変設定される。

【００１１】そして、バイパス通路開閉弁開閉制御部に
より、給湯バーナの燃焼停止以降の再出湯時（再出湯開
始以降）に給湯熱交換器出側湯温センサによって検出さ
れる給湯熱交換器の再出湯時実測出側湯温が、燃焼停止
時実測出側湯温に第１の嵩上げ温度を加えた開弁温度以
上であると判断されたときには、バイパス通路開閉弁へ
の開弁信号が出力されてバイパス通路開閉弁の開弁が行
われ、バイパス通路開閉弁開閉制御部により、給湯熱交
換器の再出湯時実測出側湯温が燃焼停止時実測出側湯温
に第２の嵩上げ温度を加えた閉弁温度以下であると判断
されたときには、バイパス通路開閉弁への閉弁信号が出
力され、バイパス通路開閉弁が閉弁される。

【００１２】このように、本発明においては、燃焼停止
時実測出側湯温に第１の嵩上げ温度を加えた開弁温度に
基づいてバイパス通路開閉弁の開弁が行われることによ
り、給湯熱交換器から給湯通路へ流出する高温の湯にバ
イパス通路からの水がミキシングされて、高温の湯の湯
温が下げられ、高温出湯が防止され、かつ、燃焼停止時
実測出側湯温に第２の嵩上げ温度を加えた閉弁温度に基
づいてバイパス通路開閉弁の閉弁が行われることによ
り、バイパス通路からの水のミキシングが適切なタイミ
ングで停止され湯温の安定化が図られるために、上記課
題が解決される。

【００１３】また、再出湯時の給湯熱交換器の出側温度
特性は、給湯バーナの燃焼停止から再出湯開始までの待
機時間や入水温度に応じた特性を有するものであり、上
記本第１、第２の発明においては、嵩上げ温度可変設定
部により、前記の如く待機時間や入水温度に応じて第１
と第２の嵩上げ温度を可変設定するために、バイパス通
路開閉弁開閉制御部によるバイパス通路開閉弁の開閉制
御がきめ細やかに行われ、再出湯時の高温出湯の防止制
御および湯温の安定化がきめ細やかに行われる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態例
を図面に基づき説明する。以下に説明する実施の形態例
の燃焼機器は、本発明者らが試作検討している図７の単
機能給湯器や、図８の複合給湯器や、図９の多機能給湯
器や、図10の一缶二水構成の給湯器を対象にしている。

【００１５】図７の給湯器には給湯熱交換器１と図示さ
れていない給湯バーナが設けられ、この給湯熱交換器１
の入側には給水通路３が接続され、出側には給湯通路４
が接続されており、給湯通路４は台所等の給湯栓19へ導
かれている。前記給湯熱交換器１には入側の給水通路３
と出側の給湯通路４を短絡する開閉弁を持たない常時バ
イパス通路５が並設され、この常時バイパス通路５は給
湯熱交換器１側に流れる流量と常時バイパス通路５側に
流れる流量の流量比が管路抵抗により予め定めた流量比
（例えば７対３〜８対２）となるように形成されてい
る。

【００１６】また、前記常時バイパス通路出側接続部Ｘ
より下流側の給湯通路４と、常時バイパス通路入側接続
部Ｙより上流側の給水通路３とを短絡するバイパス通路
８が形成されている。このバイパス通路８には該通路の
開閉を行うバイパス通路開閉弁であるバイパス弁10が介
設されている。また、この給湯器には該給湯器の運転動
作を制御する制御装置20が設けられ、この制御装置20に
はリモコン18が接続されている。

【００１７】なお、図中、12は水供給源から給水通路３
を介して導かれた入水流量を検出するための流量検出セ
ンサを示し、７は上記給湯熱交換器１とバイパス通路８
および常時バイパス通路５を通る湯水の流量を開弁量に
より制御する流量制御弁を示し、13は給水通路３の入水
の温度を検出するためのサーミスタ等の入水温度センサ
を示し、14は給湯熱交換器１の出側の湯水の温度を検出
するためのサーミスタ等の給湯熱交換器出側湯温センサ
である出側湯温センサを示すものである。

【００１８】図８の複合給湯器は、図７に示す給湯器の
構成に、湯張り機能や、高温差し湯機能や、追い焚き機
能等の風呂機能を加えた構成を有するものである。図８
に示すように、この複合給湯器は、図７に示す給湯シス
テム構成に加えて、図示されていない風呂バーナと、浴
槽水を循環ポンプ28の駆動により導入して風呂バーナの
燃焼の熱を利用し追い焚き熱交換器26で加熱し浴槽24へ
戻す追い焚き循環路27と、この追い焚き循環路27と給湯
通路４を接続する湯張り通路30と、該通路の開閉を行う
注湯制御弁22とを有しており、例えば、注湯制御弁22を
開け、給湯熱交換器１で温められた湯を湯張り通路30と
追い焚き循環路27を介して浴槽24へ落とし込み風呂の湯
張りを行ったり、同様にして高温差し湯を行ったり、循
環ポンプ28を駆動し、浴槽水を追い焚き循環路27で循環
させると共に風呂バーナ燃焼の熱を利用して追い焚き熱
交換器26で加熱することで風呂の追い焚きを行うことが
できるものである。

【００１９】図９の多機能給湯器は図７に示す給湯器の
構成に風呂の湯張り機能や高温差し湯機能を加えた構成
を有するものである。図９に示すように、この給湯器の
給湯通路４には通路23の一端側が接続され、この通路23
の他端側は電磁弁等の注湯制御弁22を介して浴槽24へ導
かれており、例えば、注湯制御弁22を開け、給湯バーナ
燃焼により温められた湯を通路23を通して浴槽24へ導く
ことにより湯張りや高温差し湯が行われる。

【００２０】図10の一缶二水構成の給湯器は、図７に示
す給湯器の構成に、湯張り機能や、高温差し湯機能や、
追い焚き機能等の風呂機能の構成を加えたものであり、
給湯バーナが風呂バーナを兼用し、給湯熱交換器１には
給湯用の湯水が流れる給湯用管路47と浴槽循環水が流れ
る追い焚き用管路48が形成されている。給湯用管路47の
入側には給水通路３が、出側には給湯通路４がそれぞれ
接続され、前記追い焚き用管路48は浴槽24の湯水を循環
するための追い焚き循環路27に介設されている。

【００２１】上記一缶二水構成の給湯器は、例えば、給
湯栓19が開けられると、給湯バーナの給湯燃焼を行っ
て、給水通路３より導かれた水を給湯熱交換器１で加熱
し、その湯を給湯通路４を通し給湯栓19を介して出湯す
る給湯運転を行う。また、この給湯器は、例えば、循環
ポンプ28を駆動させ、浴槽24の水を追い焚き循環路27で
循環させると共に、給湯バーナの追い焚き燃焼を行って
加熱し追い焚き単独運転を行う。

【００２２】上記図７〜図10の各給湯器の制御装置20に
は本発明において特有な高温出湯防止手段が設けられて
おり、図１には、本発明に係る燃焼機器の第１実施形態
例における制御装置20の主要構成が示されている。同図
に示すように、この制御装置20は、待機時間計測部34、
嵩上げ温度可変設定部36、嵩上げ温度格納部35、バイパ
ス弁駆動手段38を有する高温出湯防止手段と燃焼制御部
33を有して構成されている。燃焼制御部33は給湯や湯張
りや高温差し湯や追い焚き等の運転動作を制御するもの
で、その制御構成は前述したのでその説明は省略する。
なお、本実施形態例では、燃焼制御部33は、給湯バーナ
の給湯燃焼停止時に、給湯燃焼停止信号を待機時間計測
部34とバイパス弁駆動手段38に加える。

【００２３】待機時間計測部34は、給湯バーナの燃焼停
止から再出湯開始までの待機時間を計測するものであ
り、図示されていないタイマを有しており、燃焼制御部
33から給湯燃焼停止信号が加えられたときにこのタイマ
を作動させる。そして、流量検出センサ12からの流量検
出信号を取り込み、給湯燃焼停止以降に流量検出センサ
12から流量検出信号が加えられるまでの間の待機時間を
時々刻々と計測し、その値を時々刻々と嵩上げ温度可変
設定部36に加える。

【００２４】嵩上げ温度格納部35は、給湯バーナの給湯
燃焼の停止時に出側湯温センサ14が検出する給湯熱交換
器１の燃焼停止時実測出側湯温に対して与えられる第１
の嵩上げ温度および、この第１の嵩上げ温度以下の第２
の嵩上げ温度の格納部であり、本実施形態例では、この
第１と第２の嵩上げ温度を、嵩上げ温度可変設定部36に
よって、前記待機時間に応じて時々刻々と可変設定する
ように構成している。そして、この可変設定によって、
再出湯時における高温出湯の防止および湯温安定化制御
を、待機時間に応じてきめ細やかに行うようにしてい
る。なお、この理由は後述する。

【００２５】嵩上げ温度可変設定部36は、第１と第２の
嵩上げ温度を、待機時間計測部34で計測される待機時間
に応じて可変設定するようになっており、例えば図２に
示すように、待機時間が長くなるにつれて嵩上げ温度格
納部35の第１と第２の嵩上げ温度を小さくし、かつ、第
１の嵩上げ温度と第２の嵩上げ温度との温度差を大きく
する方向に第１と第２の嵩上げ温度を可変設定する。

【００２６】本実施形態例では、この嵩上げ温度可変設
定部36による第１と第２の嵩上げ温度の可変設定に際
し、図２に示すような、待機時間に応じた第１と第２の
嵩上げ温度の可変設定グラフデータが与えられており、
嵩上げ温度可変設定部36は、この可変設定グラフデータ
に基づいて第１と第２の嵩上げ温度の可変設定を行うよ
うにしている。なお、嵩上げ温度可変設定部36に与える
第１と第２の嵩上げ温度の可変設定データは、グラフデ
ータ以外の例えばテーブルデータや演算式によって与え
ることもできる。

【００２７】バイパス弁駆動手段38は、給湯バーナの給
湯燃焼の停止時に出側湯温センサ14が検出する給湯熱交
換器１の燃焼停止時実測出側湯温と、給湯バーナの燃焼
停止以降の再出湯時に出側湯温センサ14によって検出さ
れる給湯熱交換器１の再出湯時実測出側湯温とを取り込
み、これらの実測出側湯温と嵩上げ温度格納部35に与え
られる第１および第２の嵩上げ温度とに基づいてバイパ
ス弁10の開閉制御を行うバイパス通路開閉弁開閉制御部
として機能するものである。

【００２８】具体的には、バイパス弁駆動手段38は、燃
焼制御部33から加えられる給湯燃焼停止信号を受けて給
湯バーナの給湯燃焼停止を判断し、流量検出センサ12の
流量検出信号を取り込んで、再出湯開始を判断する。そ
して、バイパス弁駆動手段38は、前記給湯熱交換器１の
再出湯時実測出側湯温が前記燃焼停止時実測出側湯温に
第１の嵩上げ温度を加えた開弁温度以上であると判断し
たときに、高温出湯の虞があると判断してバイパス弁10
への開弁信号を出力し、バイパス弁10を開弁させ、ま
た、前記給湯熱交換器１の再出湯時実測出側湯温が前記
燃焼停止時実測出側湯温に第２の嵩上げ温度を加えた開
弁温度以下であると判断したときに、高温出湯の虞がな
くなったと判断し、バイパス弁10への開弁信号を出力し
てバイパス弁10を開弁させる。

【００２９】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、給湯バーナの給湯燃焼の停止時に出側湯温センサ14
が検出する給湯熱交換器１の燃焼停止時実測出側湯温に
対して与えられる第１と第２の嵩上げ温度が、嵩上げ温
度可変設定部36によって、待機時間計測部34により検出
される待機時間に応じて時々刻々と可変設定され、この
第１と第２の嵩上げ温度によって決定されるバイパス弁
10の開弁温度および閉弁温度に基づいて、バイパス弁駆
動手段38によるバイパス弁10の開閉制御が行われる。

【００３０】そして、燃焼停止以降の再出湯時に出側湯
温センサ14によって検出される給湯熱交換器１の再出湯
時実測出側湯温が燃焼停止時実測出側湯温に第１の嵩上
げ温度を加えた開弁温度以上であり、高温出湯の虞があ
ると判断されるときには、バイパス弁駆動手段38によっ
てバイパス弁10が開弁制御されるために、それにより、
給湯熱交換器１から流出する高温の湯に水がミキシング
されて高温の湯の湯温が下げられ、後沸き等に起因した
高温出湯を上記のように簡単な構成でもって防止するこ
とができる。

【００３１】また、給湯熱交換器１の再出湯時実測出側
湯温が前記燃焼停止時実測出側湯温に第２の嵩上げ温度
を加えた閉弁温度以下であると判断され、バイパス通路
８からの水のミキシングが行われなくとも給湯熱交換器
１から流出される湯の出湯による高温出湯の虞がなくな
ったと判断されるときには、バイパス弁駆動手段38によ
りバイパス弁10が閉制御され、それによりバイパス通路
８の水のミキシングが停止される。その結果、給湯熱交
換器１の出側湯温が低くなってもバイパス通路８からの
水のミキシングが行われ続けることによる大幅なアンダ
ーシュートの湯の出湯が抑制され、給湯設定温度に近い
安定した湯温の湯を出湯することができる。

【００３２】しかも、本実施形態例では、このようなバ
イパス弁駆動手段38によるバイパス弁10の開閉制御の基
準として、第１と第２の嵩上げ温度を与えているが、こ
の第１と第２の嵩上げ温度を給湯バーナの燃焼停止から
再出湯までの待機時間に応じて可変設定することによ
り、上記再出湯時の高温出湯の抑制および出湯湯温安定
化を、待機時間に応じてきめ細やかに確実に行うことが
できる。以下にこの理由を説明する。

【００３３】図３には、給湯バーナの燃焼停止から再出
湯までの待機時間の違いによる再出湯時の給湯熱交換器
１の出側湯温特性が示されており、同図の（ａ）には、
給湯バーナの燃焼停止から再出湯までの待機時間が短い
ときの給湯熱交換器１の出側湯温特性が、同図の（ｂ）
には前記待機時間が、給湯熱交換器１の後沸きが生じる
範囲内で長いときの給湯熱交換器１の出側湯温特性がそ
れぞれ示されている。なお、以下、待機時間が長いとい
う表現は、後沸きが生じる範囲内で待機時間が長いこと
を示す。これらの図に示されるように、再出湯時の給湯
熱交換器１の出側湯温特性は待機時間の長さによって変
化するものであり、待機時間が短いときには、同図の
（ａ）に示すように急峻がピーク特性を示し、待機時間
が長いときには、同図の（ｂ）の示すような台形状のピ
ーク特性を示す。

【００３４】そして、再出湯時の給湯熱交換器１の出側
湯温特性がこのような特性を有することから、これらの
特性の給湯先（給湯通路４の出口側）での影響にも差が
生じ、待機時間が短く、同図の（ａ）に示すような急峻
な給湯熱交換器出側湯温特性を示す場合にはその影響が
給湯先で出にくく、一方、待機時間が長く、同図の
（ｂ）に示すような台形状の給湯熱交換器出側湯温特性
を示す場合にはその影響が給湯先に出易いことが確認さ
れている。

【００３５】したがって、待機時間が短い場合には、第
１の嵩上げ温度を高く設定してバイパス弁10の開弁温度
を高くし、この高めの開弁温度に達したときにバイパス
弁10の開制御による水のミキシングを行うことで高温出
湯を十分に抑制することができる。また、この場合は、
給湯熱交換器１の出側湯温特性が急峻なピーク特性であ
るために、例えば図３の（ａ）に示すように、第１の嵩
上げ温度Δｔ１と第２の嵩上げ温度Δｔ２とを等しい温
度に設定したとしても、再出湯時の給湯熱交換器１の出
側温度が、燃焼停止時の給湯熱交換器１の出側温度にこ
の第１と第２の嵩上げ温度、Δｔ１＝Δｔ２を加えた温
度を堺にして上下に何度も変動することはないために、
第１と第２の嵩上げ温度によって決定されるバイパス弁
10の開閉温度を基準としたバイパス弁10の開閉動作が繰
り返し行われる虞はない。

【００３６】一方、待機時間が長い場合には、給湯熱交
換器１の出側湯温特性は、図３の（ｂ）に示したような
台形状の湯温特性を示し、この影響が給湯先に出易いた
めに、本実施形態例のように、第１の嵩上げ温度を低め
に設定し、それにより、バイパス弁10の開弁温度を低め
にして、給湯熱交換器１の出側温度がこのバイパス弁10
の開弁温度に達したときに水のミキシングを行うことに
より、高温出湯の抑制が確実に達成される。

【００３７】また、図４には、図３の（ｂ）に示した台
形状の給湯熱交換器出口側湯温特性のピーク領域を拡大
して示してあるが、同図の（ｂ）に示すように、第１の
嵩上げ温度Δｔ１を設定したときに、第２の嵩上げ温度
Δｔ２を第１の嵩上げ温度Δｔ１と等しく設定すると、
燃焼停止時の給湯熱交換器１の出側温度にこの第１と第
２の嵩上げ温度、Δｔ１＝Δｔ２を加えた温度を挟ん
で、再出湯時の給湯熱交換器１の出側温度が繰り返し上
下する。その結果、この第１と第２の嵩上げ温度Δｔ
１，Δｔ２によって決定されるバイパス弁10の開弁温度
を基準として行われるバイパス弁10の開閉動作は、同図
の特性点ｂ₁ に示すようになり、バイパス弁10の開閉動
作が繰り返し行われる。

【００３８】また、同図の破線に示すように、第２の嵩
上げ温度Δｔ２を第１の嵩上げ温度Δｔ１よりも低く設
定したとしても、その差が小さいと、再出湯時の給湯熱
交換器１の出側温度が、燃焼停止時の給湯熱交換器１の
出側温度にこの第２の嵩上げ温度Δｔ２を加えた温度と
第１の嵩上げ温度Δｔ１を加えた温度との間で繰り返し
上下することになるために、バイパス弁10の開閉動作は
同図の特性線ｂ₂ に示すようになり、前記と同様に、開
閉制御弁10の開閉動作が繰り返し行われることになる。

【００３９】それに対し、本実施形態例では、前記の如
く、例えば同図の（ａ）に示すように、第１の嵩上げ温
度Δｔ１と第２の嵩上げ温度Δｔ２との差を大きくして
おり、このようにすると、再出湯時の給湯熱交換器１の
出側温度が、給湯燃焼停止時の給湯熱交換器１の出側温
度に第１の嵩上げ温度Δｔ１を加えた温度以上となった
後に第２の嵩上げ温度Δｔ２を加えた温度以下となって
からは、その後再び第１の嵩上げ温度Δｔ１を加えた温
度以上となることは殆どなく、同図の（ｂ）に示したよ
うなバイパス弁10の開閉動作の繰り返しが頻繁に行われ
ることはない。

【００４０】したがって、本実施形態例によれば、待機
時間に応じた給湯熱交換器１の出側温度特性に対応させ
たきめ細やかな再出湯湯温安定化制御を行うことが可能
となり、前記高温出湯の抑制のみならず再出湯湯温の安
定化も達成することができるし、さらに、むやみにバイ
パス弁10がオンオフすることを抑制し、バイパス弁10の
耐久性を向上させることもできる。

【００４１】図５には、本発明に係る燃焼機器の第２の
実施形態例における制御装置20の主要構成が示されてい
る。この実施形態例も前記図７〜図10の各給湯器を対象
にしており、また、図５において、図１と同一名称部分
には同一符号が付してある。本実施形態例が上記第１実
施形態例と異なる特徴的なことは、待機時間計測部34を
省略し、嵩上げ温度可変設定部36が入水温度センサ13に
よって検出される入水検出温度に基づいて第１と第２の
嵩上げ温度を可変設定するようにしたことである。

【００４２】具体的には、本実施形態例では、入水温度
センサ13によって検出される入水検出温度を嵩上げ温度
可変設定部36が時々刻々と取り込み、入水温度センサ13
によって検出される入水検出温度が高くなるにつれて、
嵩上げ温度格納部35の第１と第２の嵩上げ温度を小さく
し、かつ、第１の嵩上げ温度と第２の嵩上げ温度との差
を大きくする方向に第１と第２の嵩上げ温度を可変設定
する。

【００４３】なお、本実施形態例では、図２のグラフ
中、横軸に待機時間の代わりに入水検出温度をとり、こ
の入水検出温度に応じて変化させる第１と第２の嵩上げ
温度のグラフデータが嵩上げ温度可変設定部36に与えら
れており、嵩上げ温度可変設定部36はこのグラフデータ
に基づいて第１と第２の嵩上げ温度を可変設定するよう
にしているが、本実施形態例でも、このようなグラフデ
ータの代わりに、テーブルデータや演算式等のデータに
基づいて嵩上げ温度可変設定部36による第１と第２の嵩
上げ温度の可変設定を行うようにしてもよい。

【００４４】本実施形態例の上記以外の構成は上記第１
実施形態例と同様に構成されており、本実施形態例で
は、入水温度センサ13によって検出される入水検出温度
に基づいて、嵩上げ温度可変設定部36により、第１と第
２の嵩上げ温度の可変設定が行われ、この設定された第
１と第２の嵩上げ温度に基づいてバイパス弁駆動手段38
によるバイパス弁10の開閉制御が上記第１の実施形態例
と同様にして行われる。

【００４５】ところで、給湯燃焼停止以降の再出湯時の
給湯熱交換器１の出側湯温特性は、前記の如く、給湯燃
焼停止から再出湯までの待機時間によって変わると共
に、給水通路３への入水温度によっても変わるものであ
る。入水温度が低いときには、この入水によって給湯熱
交換器１内の湯温が急激に冷やされるために、再出湯時
の給湯熱交換器１の出側湯温特性は、図３の（ａ）に示
すようになり、一方、入水温度が高いときには、この入
水によって給湯熱交換器１内の湯温が徐々に冷やされて
いくために、再出湯時の給湯熱交換器１の出側湯温特性
は、同図の（ｂ）に示すような特性となる。

【００４６】すなわち、入水温度センサ13によって検出
される入水検出温度が低いときには、再出湯時の給湯熱
交換器１の湯温特性は、前記待機時間が短いときの給湯
熱交換１の湯温特性とほぼ同様となり、一方、入水温度
センサ13によって検出される入水検出温度が高いときに
は、再出湯時の給湯熱交換器１の出側湯温特性は前記待
機時間が長いときの再出湯時の給湯熱交換器１の出側湯
温特性とほぼ同様の特性を示すことになる。

【００４７】したがって、本実施形態例のように、入水
温度センサ13の入水検出温度が高くなるにつれて第１と
第２の嵩上げ温度を小さくし、かつ、第１の嵩上げ温度
と第２の嵩上げ温度との温度差を大きくなる方向に第１
と第２の嵩上げ温度を可変設定することにより、上記第
１実施形態例と同様に、再出湯時の給湯熱交換器１の出
側湯温特性に応じて適切な嵩上げ温度設定を行うことが
可能となり、この第１と第２の嵩上げ温度によって決定
されるバイパス弁10の開閉温度設定および開閉動作制御
を適切に行うことができる。

【００４８】なお、本発明は、上記実施の形態例に限定
されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例
えば、上記第１実施形態例では、待機時間計測部34やバ
イパス弁駆動手段38は、流量検出センサ12のセンサ出力
を用いて出湯開始を検知していたが、燃焼制御部33の制
御動作の情報に基づいて出湯開始を検知するようにして
もよいし、図７〜図10の各給湯器の給湯通路４の給湯栓
19側に流水を検出するための流水スイッチ（給湯確認ス
イッチ）等のセンサを設け、このセンサのセンサ出力を
用いて出湯開始を検知するようにしてもよい。

【００４９】また、図７〜図10に示した給湯器には常時
バイパス通路５が設けられていたが、前記実施の形態例
に示した高温出湯防止手段は常時バイパス通路５を省略
した各種の燃焼機器にも適用できるものであり、上記実
施の形態例の高温出湯防止手段を設けて高温出湯防止動
作を行うことによって、出湯時に給湯設定温度より許容
範囲を越えた高温の湯が出湯し湯の利用者に不快感を与
えるという問題および高温出湯による危険を回避できる
し、再出湯時の湯温安定化も図れる。上記のように常時
バイパス通路５を省略した場合にはその分管路構成を簡
単にできる。

【００５０】さらに、上記第１実施形態例では、嵩上げ
温度可変設定部36は、待機時間計測部34によって計測さ
れる待機時間に基づいて第１と第２の嵩上げ温度を可変
設定するようにし、一方、上記第２実施形態例では、嵩
上げ温度可変設定部36は、入水温度センサ13によって検
出される入水検出温度に基づいて第１と第２の嵩上げ温
度を可変設定するようにしたが、例えば図１の破線に示
すように、嵩上げ温度可変設定部36は、待機時間計測部
34によって計測される待機時間と共に、入水温度センサ
13によって検出される入水検出温度を取り込み、待機時
間と入水検出温度の両方に基づいて第１と第２の嵩上げ
温度を可変設定するようにしてもよい。

【００５１】さらに、例えば再出湯時の給湯熱交換器１
の出側温度が、バイパス弁10の開弁温度を大きく上回っ
たり、閉弁温度を大きく下回ったりしたときに、この回
数をカウントし、この回数が予め定められたＭＡＸ回数
（例えば２回）となったときには、これ以降のバイパス
弁10の開閉制御を停止する機能をバイパス弁駆動手段38
に設けてもよい。

【００５２】さらに、上記実施形態例では、常時バイパ
ス通路５を１本だけ設けたが、常時バイパス通路５を複
数本設けてもよい。この場合にも、前記の如く、給湯熱
交換器１の流量とそれら常時バイパス通路の総流量の流
量比が管路抵抗により予め定めた流量比となるように複
数の常時バイパス通路が形成される。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、給湯バーナの燃焼停止
以降の再出湯時に、高温出湯の虞があるときに、バイパ
ス通路開閉弁を開弁して給湯熱交換器から流出した高温
の湯にバイパス通路の水をミキシングし、高温出湯の虞
がなくなったときにバイパス通路の水のミキシングを停
止する構成としたので、バイパス通路を設け、このバイ
パス通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁を制御すると
いった簡単な構成でもって、例えば給湯熱交換器の後沸
きに起因した高温の湯が再出湯時に出湯するのを確実に
防止することができるし、その後の出湯湯温の安定化も
図ることができる。

【００５４】また、再出湯時の給湯熱交換器の出側温度
特性は、給湯燃焼停止から再出湯開始までの待機時間や
入水温度によって異なるものであり、待機時間が短いと
きや入水温度が低いときには再出湯時の給湯熱交換器の
出側湯温特性が急峻なピーク特性を示し、この特性が給
湯先に影響しにくいのに対し、待機時間が長いときや入
水温度が高いときには、再出湯時の給湯熱交換器の出側
湯温特性は台形状のピークを有するものとなり、この影
響が給湯先に出易いことが確認されている。

【００５５】そのため、本発明のように、バイパス通路
開閉弁の開閉制御に際し、バイパス開閉弁の開弁温度お
よび閉弁温度を決定するための第１と第２の嵩上げ温度
を待機時間や入水温度によって可変し、待機時間が長く
なるにつれて、バイパス開閉弁の開弁温度を決定する第
１の嵩上げ温度と、バイパス通路開閉弁の閉弁温度を決
定する第２の嵩上げ温度を小さくし、かつ、その温度差
を大きくする方向に第１と第２の嵩上げ温度を可変設定
したり、入水温度が高くなるにつれて、同様に第１と第
２の嵩上げ温度を可変設定したりすることにより、再出
湯時の給湯熱交換器の出側湯温特性に応じて確実に高温
出湯抑制を行うことができるし、その後の出湯湯温の安
定化もきめ細やかに行うことができる。

【００５６】そして、前記待機時間が長かったり入水温
度が高かったりして、再出湯時の給湯熱交換器の出側湯
温特性が台形状のピークを有するものとなるときには、
前記の如く、第１と第２の嵩上げ温度の温度差を大きく
することにより、給湯熱交換器の出側湯温が台形状のピ
ークを有するものであっても、この湯温がバイパス通路
開閉弁の開弁温度と閉弁温度を挟んで上下に変動するこ
とによるバイパス通路開閉弁のオンオフ動作の繰り返し
を避けることが可能となり、バイパス通路開閉弁の耐久
性を向上させることもできる。

【００５７】また、本発明において、給湯熱交換器の給
水通路と給湯通路を短絡する開閉弁をたない常時バイパ
ス通路が設けられている構成にあっては、給湯通路の常
時バイパス通路出側接続部で、給湯熱交換器で加熱され
た湯と常時バイパス通路側を通った水がミキシングされ
ることになり、例えば、バイパス通路開閉弁を開弁して
バイパス通路を通る水によって給湯熱交換器から流出し
た湯の温度を下げなければならないのにも拘わらず、バ
イパス通路開閉弁が故障して開弁しないという事態が発
生しても、上記の如く、給湯熱交換器の湯は常時バイパ
ス通路の水がミキシングされることによって湯温が下げ
られることから、高温の湯が出湯し、湯の利用者に火傷
を負わせてしまうというような重大な問題は回避するこ
とができる。

【００５８】さらに、この構成の燃焼機器にあっては、
給水通路からの水が全て給湯熱交換器側に入り込むこと
はないため、給湯熱交換器の表面が急激に冷やされて、
例えば燃焼排ガス中の水蒸気が給湯熱交換器表面に付着
することによる結露の発生も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る燃焼機器の第１実施形態例の制御
部要部構成を示すブロック構成図である。

【図２】上記実施形態例に設けられる嵩上げ温度可変設
定部36によって設定される待機時間に応じた第１と第２
の嵩上げ温度を示すグラフである。

【図３】給湯バーナの燃焼停止から再出湯開始までの待
機時間や入水温度の違いによる再出湯時の給湯熱交換器
の出側湯温特性の違いを示すグラフである。

【図４】給湯バーナの燃焼停止時から再出湯開始までの
待機時間が長いときに設定される第２の嵩上げ温度の違
いによるバイパス通路開閉弁のオンオフ動作の違いを示
すグラフである。

【図５】本発明に係る燃焼機器の第２の実施形態例の制
御部要部構成を示すブロック構成図である。

【図６】給湯熱交換器の滞留湯の温度における時間的変
化の一例を示すグラフである。

【図７】本発明の燃焼機器である給湯器の一システム構
成例を示すモデル図である。

【図８】本発明の燃焼機器である複合給湯器の一システ
ム構成例を示すモデル図である。

【図９】本発明の燃焼機器である湯張り機能（高温差し
湯機能）付給湯器の一システム構成例を示すモデル図で
ある。

【図10】本発明の燃焼機器である一缶二水構成の給湯器
の一システム構成例を示すモデル図である。

【符号の説明】

１ 給湯熱交換器 ３ 給水通路 ４ 給湯通路 ５ 常時バイパス ８ バイパス通路 10 バイパス弁 13 入水温度センサ 14 出側湯温センサ 34 待機時間計測部 35 嵩上げ温度格納部 36 嵩上げ温度可変設定部 38 バイパス弁駆動手段

フロントページの続き (72)発明者 岡本 喜久雄 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株式 会社ガスター内 (72)発明者 和泉沢 享 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株式 会社ガスター内 (72)発明者 渡辺 久恭 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株式 会社ガスター内 (72)発明者 山口 健生 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株式 会社ガスター内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃
   焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換
   器と、この給湯熱交換器の入側の給水通路と出側の給湯
   通路を短絡するバイパス通路と、該バイパス通路の開閉
   を行うバイパス通路開閉弁と、給湯熱交換器の出側の湯
   水温度を検出する給湯熱交換器出側湯温センサとを有す
   る燃焼機器において、給湯バーナの給湯燃焼の停止時に
   給湯熱交換器出側湯温センサが検出する給湯熱交換器の
   燃焼停止時実測出側湯温に対して与えられる第１の嵩上
   げ温度および該第１の嵩上げ温度以下の第２の嵩上げ温
   度の格納部と；給湯バーナの燃焼停止から再出湯開始ま
   での待機時間を計測する待機時間計測部と；該待機時間
   計測部で計測される待機時間が長くなるにつれて前記格
   納部の第１と第２の嵩上げ温度を小さくし、かつ、第１
   の嵩上げ温度と第２の嵩上げ温度との温度差を大きくす
   る方向に第１と第２の嵩上げ温度を可変設定する嵩上げ
   温度可変設定部と；前記給湯バーナの燃焼停止以降の再
   出湯時に前記給湯熱交換器出側湯温センサによって検出
   される給湯熱交換器の再出湯時実測出側湯温が前記燃焼
   停止時実測出側湯温に前記第１の嵩上げ温度を加えた開
   弁温度以上であると判断したときに前記バイパス通路開
   閉弁への開弁信号を出力してバイパス通路開閉弁を開弁
   させ、給湯熱交換器の再出湯時実測出側湯温が前記燃焼
   停止時実測出側湯温に前記第２の嵩上げ温度を加えた開
   弁温度以下であると判断したときに前記バイパス通路開
   閉弁への閉弁信号を出力してバイパス通路開閉弁を閉弁
   させるバイパス通路開閉弁開閉制御部と；が設けられて
   いることを特徴とする燃焼機器。
2. 【請求項２】 給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃
   焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換
   器と、この給湯熱交換器の入側の給水通路と出側の給湯
   通路を短絡するバイパス通路と、該バイパス通路の開閉
   を行うバイパス通路開閉弁と、給水通路の水の温度を検
   出する入水温度センサと、給湯熱交換器の出側の湯水温
   度を検出する給湯熱交換器出側湯温センサとを有する燃
   焼機器において、給湯バーナの給湯燃焼の停止時に給湯
   熱交換器出側湯温センサが検出する給湯熱交換器の燃焼
   停止時実測出側湯温に対して与えられる第１の嵩上げ温
   度および該第１の嵩上げ温度以下の第２の嵩上げ温度の
   格納部と；前記入水温度センサによって検出される入水
   検出温度が高くなるにつれて前記格納部の第１と第２の
   嵩上げ温度を小さくし、かつ、第１の嵩上げ温度と第２
   の嵩上げ温度との温度差を大きくする方向に第１と第２
   の嵩上げ温度を可変設定する嵩上げ温度可変設定部と；
   前記給湯バーナの燃焼停止以降の再出湯時に前記給湯熱
   交換器出側湯温センサによって検出される給湯熱交換器
   の再出湯時実測出側湯温が前記燃焼停止時実測出側湯温
   に前記第１の嵩上げ温度を加えた開弁温度以上であると
   判断したときに前記バイパス通路開閉弁への開弁信号を
   出力してバイパス通路開閉弁を開弁させ、給湯熱交換器
   の再出湯時実測出側湯温が前記燃焼停止時実測出側湯温
   に前記第２の嵩上げ温度を加えた開弁温度以下であると
   判断したときに前記バイパス通路開閉弁への閉弁信号を
   出力してバイパス通路開閉弁を閉弁させるバイパス通路
   開閉弁開閉制御部と；が設けられていることを特徴とす
   る燃焼機器。
3. 【請求項３】 給湯熱交換器の入側の給水通路と出側の
   給湯通路とを短絡する開閉弁を持たない常時バイパス通
   路が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載の燃焼装置。