JPH11193960A - 保温機能付き給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着火部の耐久性を考慮しつつ給湯器内の残水
の保温動作を行う保温機能付き給湯器の提供を目的とす
る。 【解決手段】 少なくとも入水管路と、出湯管路と、こ
れらの管路との間に配された熱交換器を有する缶体と、
上記入水管路に設けられた入水温度センサ及び水量セン
サとを有し、該水量センサが流量を検出していないとき
でも保温燃焼させることができるように構成した保温機
能付き給湯器であって、上記熱交換器内の温度を検出す
るための缶体温度センサを設け、該缶体温度センサで検
出した缶体温度が保温燃焼開始温度を下回れば断続的な
保温燃焼による保温動作を開始し、保温燃焼開始後、上
記缶体温度が保温燃焼停止温度を上回れば保温燃焼を停
止するように制御し、燃焼の着火回数が所定回数に達し
た場合には、前記保温燃焼開始温度及び保温燃焼停止温
度を下げるように制御する制御部とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水量センサが流量
を検出していない場合であっても給湯保温燃焼させるこ
とのできる保温機能付き給湯器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の瞬間式給湯器等の給湯器には、そ
の出湯特性の改善手段として、水量センサが流量を検出
していない場合であっても保温燃焼させて出湯性能を向
上させるようにした機能（保温燃焼機能）を備えたもの
が出回っている。この保温燃焼機能を備えた従来の給湯
器を説明する。

【０００３】給湯器は少なくとも入水管路と、出湯管路
と、これらの管路との間に配された缶体（熱交換器とバ
ーナ機構とファン等からなる）と、入水管路から缶体を
経ずに出湯管路に直接的に至るバイパス管及び該バイパ
ス管に配された水比例弁とを備えている。

【０００４】そして、上記入水管路には入水温度センサ
及び水量センサが設けられ、上記出湯管路には過流出サ
ーボ、出湯温度センサ及び温度センサが設けられてい
る。

【０００５】上記従来の給湯器における保温動作は、制
御部に内蔵されたソフトウエアの手順に従い、コールド
スタート時及び出湯待機中において予め燃焼を行って缶
体内の水温を上げておき、出湯立ち上がり時及び再出湯
時には早く設定温度になるように動作するよう制御され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
給湯器における保温動作は、強制循環回路により構成さ
れる即湯機能とは異なり、瞬間的な燃焼を何度も繰り返
すため、耐久性と安全性を考慮する必要がある。特に、
着火装置は着火回数に伴い耐久性が著しく低下するとい
う問題があり、保温動作によってすぐに耐久回数になっ
てしまうという事情がある。

【０００７】本発明は上記不具合に鑑み発明されたもの
であって、保温動作において耐久性を考慮しつつ、保温
性能を維持させることができる保温機能付き給湯器を提
供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、少なくとも入水管路と、出
湯管路と、これらの管路との間に配された熱交換器を有
する缶体と、上記入水管路に設けられた入水温度センサ
及び水量センサとを有し、該水量センサが流量を検出し
ていないときでも保温燃焼させることができるように構
成した保温機能付き給湯器であって、上記給湯器内の残
水の温度を検出するための残水温度センサを設け、該残
水温度センサで検出した温度が保温燃焼開始温度を下回
れば着火して保温燃焼を開始し、保温燃焼開始後、上記
缶体温度が保温燃焼停止温度を上回れば保温燃焼を停止
するように制御し、燃焼の着火回数が所定回数に達した
場合には、前記保温燃焼開始温度を下げるように制御す
る制御部とを設けたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、少なくとも入水管
路と、出湯管路と、これらの管路との間に配された熱交
換器を有する缶体と、上記入水管路に設けられた入水温
度センサ及び水量センサとを有し、該水量センサが流量
を検出していないときでも保温燃焼させることができる
ように構成した保温機能付き給湯器であって、上記熱交
換器内の温度を検出するための缶体温度センサを設け、
該缶体温度センサで検出した缶体温度が保温燃焼開始温
度を下回れば断続的な保温燃焼による保温動作を開始
し、保温燃焼開始後、上記缶体温度が保温燃焼停止温度
を上回れば保温燃焼を停止するように制御し、燃焼の着
火回数が所定回数に達した場合には、前記保温燃焼開始
温度及び保温燃焼停止温度を下げるように制御する制御
部とを設けたことを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、少なくとも入水管
路と、出湯管路と、これらの管路との間に配された熱交
換器を有する缶体と、上記入水管路に設けられた入水温
度センサ及び水量センサとを有し、該水量センサが流量
を検出していないときでも保温燃焼させることができる
ように構成した保温機能付き給湯器であって、上記給湯
器内の残水の温度を検出するための残水温度センサを設
け、該残水温度センサで検出した温度が保温燃焼開始温
度を下回れば着火して保温燃焼を開始し、保温動作開始
後、上記缶体温度が保温燃焼停止温度を上回れば保温燃
焼を停止するように制御し、前記保温燃焼開始温度は、
燃焼の着火回数に伴って決定され着火回数の増加に伴い
低い温度に設定する制御部とを設けたことを特徴とす
る。

【００１１】請求項１記載の発明によれば、保温機能付
き給湯器において、累積着火回数が所定回数に達すると
着火部の耐久性を考慮する必要が生じるため、保温燃焼
開始温度を下げて保温燃焼動作の全体としての回数を少
なくし、保温機能を維持しつつ着火部が故障に至るまで
の期間をある程度確保する。

【００１２】請求項２記載の発明では、累積着火回数が
所定回数に達すると保温燃焼開始温度及び保温燃焼停止
温度の双方を下げて保温燃焼動作に伴う着火回数を減ら
し、着火部の耐久性を延ばす。また、保温燃焼を継続燃
焼で行う場合にはその効果は特に大きい。また、給湯器
の残水温度を缶体温度センサで検出するため、最も高温
な部分を基準に判断するため安全性にも優れている。

【００１３】請求項３記載の発明によれば、着火回数を
保温燃焼開始温度の変数として、着火回数の増加により
保温燃焼開始温度を下げるようにする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について説明する。まず、図１が本発明の保温機能付
き給湯器の全体構成図である。図１に示すように給湯器
はバーナ１と燃焼室２、熱交換器３及びファン４で構成
されている。燃料ガスは給湯能力切替電磁弁５、６、７
を介してバーナ１へ供給され、ファン４より供給された
燃焼用空気と混合されてバーナ１において火炎を形成し
燃焼する。燃料ガスへの着火は着火器１０によって行
う。燃焼により発生した高温の燃焼ガスは、熱交換器３
で入水管１２からの水を加熱し、出湯管１３より湯が供
給される。水を加熱した後の燃焼ガスは器外へ排気され
る。なお、９は給湯器缶体内の温度を検出する缶体温度
センサであり、給湯していないときには給湯器の残水の
温度を検出する。１１は炎検出装置である。

【００１５】このような構成の給湯器において、従来か
ら用いられている制御方法によると、給湯栓等が開か
れ、水量検出装置１５が最低作動水量以上を検出する
と、ファン４を起動し、所定の遅延時間を設けて燃料ガ
スをバーナ１へ供給し着火器１０によって着火、燃焼す
る。そして出湯管１３に設けた出湯サーミスタ１６で検
出した出湯温度を設定温度にすべく、燃焼用空気量をフ
ァン４によって、燃料ガス量を比例弁１７によって制御
する。また給湯栓等が閉じられ、水量検出装置１５の検
出する水量が最低作動水量を下回り給湯が停止すると、
給湯能力切替電磁弁５、６、７の上流に設けたガス電磁
弁１８を閉じて消火する。ファン４は再び給湯栓等を開
いた時、即時に点火動作を行えるように消火から一定時
間内は点火時の風量を保つファン待機運転を行い、一定
時間経過後停止する。

【００１６】給湯器のリモコンには保温スイッチ（図示
せず）を設け、このスイッチがオンされている場合には
給湯停止後保温機能が作動し、断続的にバーナ１に着火
することによって熱交換器３内の湯を加熱保温し、湯温
の低下を防ぐ。この時、湯が沸騰しないように給湯能力
切替電磁弁７のみを開いて最小単位の給湯能力で燃焼さ
せるとともに１回の燃焼時間も比較的短い時間に設定す
る。また着火のインターバルは例えば給湯器内の残水の
温度を温度センサ（例えば缶体温度センサ９あるいは入
水サーミスタ１４）で検出し、設定温度との差に応じて
可変とする。即湯機能は使用者が設定した任意の時間帯
に作動するようにしてもよいし、給湯器を使用しない時
間が一定時間継続した場合は即湯スイッチをオフしなく
ても自動的に即湯機能が停止するようにしてもよい。

【００１７】次に本発明の動作について図２を用いて説
明する。まず、保温スイッチが操作されて保温動作を行
う場合には、着火器１０による着火回数が所定回数
（ｘ）以上か否かを判断する（ステップＳ１）。所定回
数に満たない場合には、次に缶体温度センサ９の検出温
度と保温動作開始温度とを比較する（ステップＳ２）。
ここでは保温燃焼開始温度は例えば設定温度＋Ａｏｎで
あり、この温度より大きければ待機を行い、この温度よ
り下がれば給湯器の残水温度が低下しているので保温燃
焼を開始する。保温動作における保温燃焼は、最小号数
での断続的な加熱燃焼で行う（ステップＳ３）。具体的
には最小号数で所定時間（例えば数秒／１０〜数秒）の
間、燃焼を行った後所定時間（例えば数秒〜数十秒）の
間燃焼を停止し、再度最小号数での燃焼動作を行い、燃
焼・停止の動作を断続的に行う。このように断続的な燃
焼としたのは、燃焼により残水の一部（熱交換器３の箇
所）が加熱され、その熱が残水の他の部分に伝導するの
を待ち、一部の高温加熱を防止するためである。

【００１８】そして、缶体温度センサ９の検出温度が保
温燃焼停止温度に達すれば一旦保温燃焼動作を停止し、
ステップＳ２に戻る（ステップＳ４）。ここで、保温燃
焼停止温度は、例えば設定温度＋Ａｏｆｆであり、Ａｏ
ｎ＜Ａｏｆｆとして保温燃焼開始温度よりも保温燃焼停
止温度の方を高くしヒステリシスを設けている。

【００１９】ステップＳ１において、着火回数が所定回
数（ｘ）に達している場合には、缶体温度センサ９の検
出温度と保温燃焼開始温度とを比較する（ステップＳ
５）。ここでは、ステップＳ２とは異なり保温開始温度
を例えば設定温度＋Ｂｏｎとし、Ａｏｎ＞Ｂｏｎとす
る。すなわち、ステップＳ５の保温動作開始温度はステ
ップＳ２の保温動作開始温度よりも低い温度となるよう
にしている。これにより保温動作に伴う着火動作が減少
するようになっている。ステップＳ５において保温燃焼
開始温度よりも検出温度が低下した場合には、ステップ
Ｓ３と同様に最小号数で断続的な保温燃焼を行い、加熱
保温を行う（ステップＳ６）。そして、缶体温度センサ
９の検出温度が保温燃焼停止温度に達すれば一旦保温燃
焼動作を終了し、ステップＳ５に戻る（ステップＳ
７）。ここで、ステップＳ７ではステップＳ４とは異な
り、保温燃焼停止温度を例えば設定温度＋Ｂｏｆｆと
し、Ａｏｆｆ＞Ｂｏｆｆとする。すなわち、ステップＳ
７の保温燃焼停止温度はステップＳ４の保温燃焼停止温
度よりも低い温度となるようにしている。これにより保
温動作に伴う断続的な燃焼に伴う着火回数が減少し、全
体としての保温機能に伴う着火回数が減少するにように
なっている。

【００２０】そして、以上の保温動作の際に給湯器のリ
モコンの保温スイッチ（図示せず）が操作され保温機能
がオフされたときに、割り込み処理を行い、図２のルー
チンから抜け出し保温動作を終了する。

【００２１】ここで、一例として数値をあげれば、Ａｏ
ｎ＝−３度、Ａｏｆｆ＝−１度、Ｂｏｎ＝−５度、Ｂｏ
ｆｆ＝−３度である。なお、これらは任意に決めること
ができる値であることはもちろんのことである。

【００２２】次に、変更例について図３、図４を用いて
説明する。図２の場合と相違する主な部分は、図２では
保温燃焼開始温度、保温燃焼停止温度は、着火回数が所
定回数で低下させるようにしているが、この場合には保
温燃焼開始温度Ｔｏｎ、保温燃焼停止温度Ｔｏｆｆを着
火回数ｘの変数により決定するようにし、着火回数に伴
いこれらの温度を低下させるようにする。例えば、式と
して保温燃焼開始温度Ｔｏｎ＝ｆ１（ｘ）、保温燃焼停
止温度Ｔｏｆｆ＝ｆ２（ｘ）として表せる。その一例を
図示したのが図４である。

【００２３】図３を用いて具体的に説明すると、保温ス
イッチが操作され保温機能がオンされた場合には、累積
着火回数ｘが何回であるかを判別する（ステップＳ１
１）。そして、その累積着火回数ｘに対応して決定され
る保温燃焼開始温度Ｔｏｎ（ｘ）、及び保温燃焼停止温
度Ｔｏｆｆ（ｘ）を決定して設定する（ステップＳ１
２、１３）。缶体温度センサ９の検出温度がこの保温燃
焼停止温度よりも低ければ最小号数にて断続燃焼を行
い、保温加熱を行う（ステップＳ１４、１５）。缶体温
度センサ９の検出温度がステップＳ１３にて決定された
保温燃焼停止温度に達すれば、一旦保温燃焼動作を停止
しステップＳ１４に戻る（ステップＳ１６）。そして、
上述の保温動作の際に保温スイッチが再度操作されて保
温機能のオフが指示された場合には、図３のルーチンを
抜け出し保温動作を終了する。

【００２４】なお、上記実施形態ではステップＳ３、Ｓ
６、Ｓ１５において最小燃焼で断続燃焼する場合につい
て説明したが、これらは給湯器の燃焼能力と給湯器の残
水量との関係によって任意に決定できるものであって、
必ずしも最小能力での燃焼でなくてもよい場合もあり得
るのはもちろんであり、また断続燃焼でなく連続燃焼で
もよい場合もあり得るのはもちろんのことである。但
し、給湯器の場合には通常給湯停止時には、燃焼能力に
対して残水量が少ない場合が多いため燃焼量が少な目で
断続燃焼することが望ましい場合が多い。

【００２５】また、上記実施形態ではステップＳ２、Ｓ
５において、保温燃焼開始温度を設定温度を基準に決定
するようにしているが、例えば特定の温度を基準に決定
するようにしてもよく、これらに限定するものではな
い。またステップＳ４、Ｓ７における燃焼停止温度も同
様である。

【００２６】また上記実施形態において、給湯器内の残
水の温度を缶体温度センサ９において検出する場合につ
いて説明したが、入水サーミスタ１４あるいは出湯サー
ミスタ１６で残水温度を検出し、上述の保温動作を行う
ようにしてもよく、給湯器内の残水温度を検出できるも
のであればよい。但し、熱交換器３に近い缶体温度セン
サ９を用いる方がより高温の箇所を検出するので適切な
保温に望ましい。保温時の高温出湯を確実に防止し得る
という点からも望ましい。

【００２７】また、上記実施形態において示した図１の
給湯器の構造は一例を示したものであり、入水管１２と
出湯管１３との間にバイパス管を設けたもの等、種々の
構造の給湯器がありこれら他の構造の給湯器にも本発明
を適用できるのはもちろんのことである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の保温機能付
き給湯器では、累積着火回数が耐久回数に近づいてきた
場合に保温運転による着火回数の増加を低減して、急な
耐久性喪失による着火故障を防止しようとするものであ
る。このようにするため、着火部が耐久回数に近づいて
きてから実際に着火故障が発生するまでに、ある程度長
期に渡って着火部の保守、点検あるいは修理、交換の機
会を与えることができる効果がある。

【００２９】特に、保温動作の際に断続燃焼する場合に
は、保温動作に伴う着火回数の増加が著しいため、この
ような場合には特に有効である。

【００３０】また、保温機能は２次的な機能であり、保
温温度を多少下げても影響は少ないが、着火部の故障に
より着火できない事態は給湯自体が行い得ないという重
大な事態であるので、双方の機能を比較した場合に保温
温度を多少低下させつつ保温機能を維持し着火部の寿命
を延ばす意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】保温機能付き給湯器の構成の説明図である。

【図２】本発明の動作を示すフローチャートである。

【図３】他の実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】他の実施形態の説明図である。

【符号の説明】

１ バーナ ３ 熱交換器 ４ ファン ９ 缶体温度センサ １０ 着火器 １２ 入水管 １３ 出湯管 １４ 入水サーミスタ １６ 出湯サーミスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小原 浩樹 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノ−リツ内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも入水管路と、出湯管路と、こ
   れらの管路との間に配された熱交換器を有する缶体と、
   上記入水管路に設けられた入水温度センサ及び水量セン
   サとを有し、該水量センサが流量を検出していないとき
   でも保温燃焼させることができるように構成した保温機
   能付き給湯器であって、 上記給湯器内の残水の温度を検出するための残水温度セ
   ンサを設け、該残水温度センサで検出した温度が保温燃
   焼開始温度を下回れば着火して保温燃焼を開始し、保温
   燃焼開始後、上記缶体温度が保温燃焼停止温度を上回れ
   ば保温燃焼を停止するように制御し、 燃焼の着火回数が所定回数に達した場合には、前記保温
   燃焼開始温度を下げるように制御する制御部と、 を設けたことを特徴とする保温機能付き給湯器。
2. 【請求項２】 少なくとも入水管路と、出湯管路と、こ
   れらの管路との間に配された熱交換器を有する缶体と、
   上記入水管路に設けられた入水温度センサ及び水量セン
   サとを有し、該水量センサが流量を検出していないとき
   でも保温燃焼させることができるように構成した保温機
   能付き給湯器であって、 上記熱交換器内の温度を検出するための缶体温度センサ
   を設け、該缶体温度センサで検出した缶体温度が保温燃
   焼開始温度を下回れば断続的な保温燃焼による保温動作
   を開始し、保温燃焼開始後、上記缶体温度が保温燃焼停
   止温度を上回れば保温燃焼を停止するように制御し、 燃焼の着火回数が所定回数に達した場合には、前記保温
   燃焼開始温度及び保温燃焼停止温度を下げるように制御
   する制御部と、 を設けたことを特徴とする保温機能付き給湯器。
3. 【請求項３】 少なくとも入水管路と、出湯管路と、こ
   れらの管路との間に配された熱交換器を有する缶体と、
   上記入水管路に設けられた入水温度センサ及び水量セン
   サとを有し、該水量センサが流量を検出していないとき
   でも保温燃焼させることができるように構成した保温機
   能付き給湯器であって、 上記給湯器内の残水の温度を検出するための残水温度セ
   ンサを設け、該残水温度センサで検出した温度が保温燃
   焼開始温度を下回れば着火して保温燃焼を開始し、保温
   動作開始後、上記缶体温度が保温燃焼停止温度を上回れ
   ば保温燃焼を停止するように制御し、 前記保温燃焼開始温度は、燃焼の着火回数に伴って決定
   され着火回数の増加に伴い低い温度に設定する制御部
   と、 を設けたことを特徴とする保温機能付き給湯器。