JPH11241860A

JPH11241860A - 複機能型給湯装置

Info

Publication number: JPH11241860A
Application number: JP10058917A
Authority: JP
Inventors: Toshihisa Saito; 寿久斉藤; Tetsuya Sato; 徹哉佐藤
Original assignee: Gastar Co Ltd
Current assignee: Gastar Co Ltd
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 1999-09-07
Anticipated expiration: 2018-02-24
Also published as: JP3810202B2

Abstract

(57)【要約】【課題】１缶２水路型の給湯装置において、他用途燃
焼を実行中に給湯栓が緩んでいても、高温湯の漏れを防
止できるようにする。【解決手段】共通の熱交換部２に、給湯系配管１０と
追焚系配管２０（他系配管）が通っている。給湯栓１４
が開くと、フローセンサＦＬ１で閾流量以上の水流を検
出し、これに応答して燃焼部１での燃焼を実行し、給湯
系配管１０を流れる水を熱交換部２で加熱する。追焚単
独実行中に給湯栓１４が緩んでいてここから水が漏れて
いる場合、フローセンサＦＬ１ではこれを検出できな
い。この場合、給湯系配管１０の受熱管１１のベンド部
に設けた温度センサＴＨ_Zと、受熱管１１の出口端近傍
に設けた温度センサＴＨ_OUTでの検出温度の差から、こ
の微小漏れを検出する。この微小漏れ検出に応答して、
給湯管１３の流量制御弁ＧＭ１を全閉にし、バイパス管
１６の流量制御弁ＧＭ２を全開にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複機能型給湯装置
に関する。

【０００２】例えば、追焚機能付きの１缶２水路型（複
機能型）のガス給湯装置は、１つのケーシング内に、共
通の熱交換部と共通のバーナを収納することによって形
成されている。この熱交換部を給湯系配管と追焚系配管
（他系配管）の受熱管が貫いている。給湯系配管は、上
記受熱管の他に、この受熱管の両端に連なる給水管と給
湯管を有している。給湯管の末端には、給湯栓が設けら
れている。

【０００３】上記構成の給湯装置では、給湯栓が開いて
給湯系配管に水が流れた時に、これを給湯系配管に設け
られたフローセンサで検出すると、制御手段がこの検出
に応答して、共通バーナでの燃焼を実行し給湯を行う。
また、制御手段は、追焚要求を受けた時には、追焚系配
管に設けられたポンプを駆動させて風呂の水を循環させ
るとともに、共通バーナでの燃焼を実行する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記給湯装置におい
て、追焚を単独で実行している時に、給湯系配管の受熱
管に滞留している水も共通バーナの燃焼熱を受けて加熱
される。この時に、給湯栓が緩められて微少量の水が漏
れることがある。この漏れにより、給湯系配管に水の流
れが生じるが、この水の流れは微小であるため上記フロ
ーセンサでは検出できず、上記給湯制御は実行されな
い。そのため、上記受熱管で加熱された水が高温の湯と
なって給湯栓から漏れることになり、ユーザーがこの湯
に触れて苦痛を感じることがある。また、給湯系配管を
微少量流れる水が燃焼熱の一部を奪うことになり、その
分、追焚に提供される燃焼熱が少なくなり、追焚の効率
が低下する。追焚は、受熱管温度を見ながらＯＮ−ＯＦ
Ｆ燃焼を繰り返すが、このＯＮ−ＯＦＦ回数が増えるこ
とで、電磁開閉弁の耐久上の問題も出てくる。

【０００５】他方、本出願人により開発された公知でな
い１缶２水路型の追焚機能付き給湯装置では、給水管と
給湯管との間に、受熱管と並列をなすバイパス管を接続
し、このバイパス管との接続点より上流側の給湯管に流
量制御弁を設けるとともに、バイパス管にも流量制御弁
を設けており、上記追焚単独実行の最中に、これら流量
制御弁を所定開度にして待機させている。この追焚単独
実行の際に給湯系配管の受熱管内で加熱された滞留水
は、給湯初期に２つの流量制御弁の開度制御によりバイ
パス管からの水と適度に混合され、これにより給湯初期
の出湯湯を適度なものとすることができるようになって
いる。このような給湯装置でも、給湯栓が緩んで微少漏
れがあると、上述したと同様の不都合があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複機
能型給湯装置において、共通の燃焼部と、この燃焼部か
らの熱を受ける共通の熱交換部と、この熱交換部を通る
給湯系配管および他系配管と、制御手段とを備え、上記
給湯系配管が、上記熱交換部を通る受熱管と、この受熱
管の入口端に接続された給水管と、受熱管の出口端に接
続された給湯管とを有し、上記給湯系配管には、閾流量
以上の水の流れを検出するフローセンサと流量制御弁が
設けられるとともに、その末端には給湯栓が設けられ、
上記制御手段は、上記フローセンサで閾流量以上の水の
流れを検出した時に、燃焼部の燃焼を制御して、給湯栓
からの出湯温度を制御し、上記フローセンサで閾流量以
上の水の流れを検出せずに、他用途燃焼要求を受けた時
には、燃焼部での燃焼を実行して他系配管を流れる水を
加熱するとともに、上記流量制御弁を所定開度で待機さ
せ、さらに、給湯系配管における上記閾流量未満の微小
流量の水の流れを検出できる微少流量検出手段を備え、
上記制御手段は、上記他用途燃焼実行中に、この微小流
量検出手段で給湯系配管の水の流れを検出した時に、上
記流量制御弁を開度減少方向に制御することを特徴とす
る。請求項２の発明は、請求項１に記載の複機能型給湯
装置において、上記給水管と給湯管の間には、受熱管と
並列をなすバイパス管が設けられ、このバイパス管の接
続点より熱交換部に近い給湯系配管に上記流量制御弁が
設けられ、このバイパス管の接続点より熱交換部から離
れた給湯系配管に上記フローセンサが設けられているこ
とを特徴とする。

【０００７】請求項３の発明は、複機能型給湯装置にお
いて、共通の燃焼部と、この燃焼部からの熱を受ける共
通の熱交換部と、この熱交換部を通る給湯系配管および
他系配管と、制御手段とを備え、上記給湯系配管が、上
記熱交換部を通る受熱管と、この受熱管の入口端に接続
された給水管と、受熱管の出口端に接続された給湯管
と、これら給水管と給湯管の間に接続されるとともに受
熱管と並列をなすバイパス管とを有し、上記給湯系配管
には、閾流量以上の水の流れを検出するフローセンサが
設けられるとともに、その末端には給湯栓が設けられ、
上記バイパス管の接続点より熱交換部に近い給湯系配管
には第１流量制御弁が設けられ、上記バイパス弁には第
２流量制御弁が設けられ、上記制御手段は、上記フロー
センサで閾流量以上の水の流れを検出した時に、燃焼部
の燃焼を制御して、給湯栓からの出湯温度を制御し、上
記フローセンサで閾流量以上の水の流れを検出せずに、
他用途燃焼要求を受けた時には、燃焼部での燃焼を実行
して他系配管を流れる水を加熱するとともに、上記第
１，第２流量制御弁を所定開度で待機させ、さらに、給
湯系配管における上記閾流量未満の微小流量の水の流れ
を検出できる微少流量検出手段を備え、上記制御手段
は、上記他用途燃焼実行中に、この微小流量検出手段で
給湯系配管の水の流れを検出した時に、上記第１流量制
御弁を開度減少方向に制御することを特徴とする。請求
項４の発明は、請求項３に記載の複機能型給湯装置にお
いて、上記制御手段は、上記他用途燃焼実行中に、この
微小流量検出手段で給湯系配管の水の流れを検出した時
に、第２流量制御弁を開度増大方向に制御することを特
徴とする。

【０００８】請求項５の発明は、複機能型給湯装置にお
いて、共通の燃焼部と、この燃焼部からの熱を受ける共
通の熱交換部と、この熱交換部を通る給湯系配管および
他系配管と、制御手段とを備え、上記給湯系配管が、上
記熱交換部を通る受熱管と、この受熱管の入口端に接続
された給水管と、受熱管の出口端に接続された給湯管
と、これら給水管と給湯管の間に接続されるとともに受
熱管と並列をなすバイパス管とを有し、上記給湯系配管
には、閾流量以上の水の流れを検出するフローセンサが
設けられるとともに、その末端には給湯栓が設けられ、
上記バイパス管の接続点より熱交換部に近い給湯系配管
には第１流量制御弁が設けられ、上記バイパス弁には第
２流量制御弁が設けられ、上記制御手段は、上記フロー
センサで閾流量以上の水の流れを検出した時に、燃焼部
の燃焼を制御して、給湯栓からの出湯温度を制御し、上
記フローセンサで閾流量以上の水の流れを検出せずに、
他用途燃焼要求を受けた時には、燃焼部での燃焼を実行
して他系配管を流れる水を加熱するとともに、上記第
１，第２流量制御弁を所定開度で待機させ、さらに、給
湯系配管における上記閾流量未満の微小流量の水の流れ
を検出できる微少流量検出手段を備え、上記制御手段
は、上記他用途燃焼実行中に、この微小流量検出手段で
給湯系配管の水の流れを検出した時に、上記第２流量制
御弁を開度増大方向に制御することを特徴とする。

【０００９】請求項６の発明は、請求項１または３に記
載の複機能型給湯装置において、上記制御手段は、上記
他用途燃焼実行中に、上記微小流量検出手段で給湯系配
管の水の流れを検出した時に、上記流量制御弁の開度を
開度制御範囲の最小限まで減少させることを特徴とす
る。請求項７の発明は、請求項４または５に記載の複機
能型給湯装置において、上記制御手段は、上記他用途燃
焼実行中に、上記微小流量検出手段で給湯系配管の水の
流れを検出した時に、第２流量制御弁の開度を開度制御
範囲の最大限まで増大させることを特徴とする。

【００１０】請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれ
かに記載の複機能型給湯装置において、上記微小流量検
出手段は、上記給湯系配管の受熱管または給湯管の少な
くともいずれか一方に設けられた温度センサと、この温
度センサからの検出温度情報を基に水流の有無を判断す
る手段とを備えていることを特徴とする。請求項９の発
明は、請求項８に記載の複機能型給湯装置において、上
記微小流量検出手段は、上記給湯系配管の受熱管のベン
ド部に設けられた温度センサと、受熱管の出口端近傍に
設けられた温度センサとを含み、両温度センサの検出温
度の差に基づいて、水の流れの有無を判断することを特
徴とする。請求項１０の発明は、請求項８に記載の複機
能型給湯装置において、上記制御手段は、上記他用途燃
焼実行中に、上記給湯系配管の受熱管またはその近傍に
設けられた温度センサからの検出温度が上昇して第１閾
温度を越えた時に燃焼を停止し、この検出温度が低下し
て第１閾温度より低い第２閾温度を下回った時に燃焼を
再開し、これを繰り返すことにより、給湯系配管の受熱
管内の水の温度を制御し、上記微少流量検出手段は、上
記温度センサを含み、その検出温度の変化の仕方から、
給湯系配管での水の流れの有無を判断することを特徴と
する。請求項１１の発明は、請求項８に記載の複機能型
給湯装置において、上記微少流量検出手段は、熱交換部
から離れた給湯管に設けられた温度センサを含み、この
温度センサの検出温度から、水の流れの有無を判断する
ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は、給湯と追焚の２
つの機能を有する１缶２水路型（複機能型）のガス給湯
装置を示す。この給湯装置は、一つのケーシングの下部
に共通のガスバーナ１（燃焼部）を収納し、上部に共通
の熱交換部２を収納することにより、構成されている。
ケーシングの底部には、燃焼空気を供給するためのファ
ン（図示しない）が設けられている。上記バーナ１へガ
スを供給する手段は、ガス管３と、このガス管３に設け
られた主電磁開閉弁４と電磁比例弁５とを有している。
バーナ１の近傍には点火機構（図示しない）が配置され
ている。

【００１２】上記熱交換部２は、多数の薄肉のフィンプ
レート２ａを有しており、このフィンプレート２ａに、
給湯系配管１０の受熱管１１と追焚系配管２０の受熱管
２１とが貫通している。なお、受熱管１１，２１は、フ
ィンプレート２ａとケーシングを貫通する真直部とこれ
ら真直部をケーシング外で連ねるＵ字形のベンド部とを
有している。

【００１３】上記給湯系配管１０について詳述する。上
記受熱管１１の入口端には、給水管１２（熱交換部２の
上流側）が接続され、出口端には給湯管１３（熱交換部
２の下流側）が接続されている。給湯管１３の末端には
給湯栓１４が設けられている。これら給水管１２と給湯
管１３との間には、受熱管１１と並列をなす２本のバイ
パス管１５，１６が接続されている。図において、バイ
パス管１５と給水管１２，給湯管１３との接続点を符号
Ｐ１，Ｐ２で表し、バイパス管１６と給水管１２，給湯
管１３との接続点を符号Ｐ３，Ｐ４で表わす。熱交換部
２に近い方のバイパス管１５は、弁等を装備せず、接続
点Ｐ１を通過した水は、所定の割り合い（例えば７０：
３０）で受熱管１１とバイパス管１５に別れ、接続点Ｐ
２で再び合流するようになっている。

【００１４】接続点Ｐ２，Ｐ４間の給湯管１３には（す
なわち、バイパス管１６の接続点Ｐ３，Ｐ４より熱交換
部２に近い給湯系配管１０には）、第１の流量制御弁Ｇ
Ｍ１が設けられている。熱交換部１５から遠い方のバイ
パス管１６にも、第２の流量制御弁ＧＭ２が設けられて
いる。

【００１５】上記流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２は、ギアモ
ータ駆動式のものであり、環状の弁座を有する弁ケース
と、この弁座に対して移動可能な弁体と、この弁体に一
端部が固定されたシャフトと、シャフトの他端部に減速
ギア列を介して接続されたモータとを有している。上記
シャフトは、弁ケースに螺合されている。したがって、
モータが回転すると、シャフトが回りながらその軸方向
へ移動し、これによって弁体と弁座との間の開度を変え
ることができるようになっている。なお、上記バイパス
側の流量制御弁ＧＭ２は弁体にシールリングが設けられ
ていて、全閉位置（開度制御範囲の最小限）で流量をゼ
ロにする封止機能を有するが、流量制御弁ＧＭは全閉位
置で完全な封止機能を有さず、非常に微小ではあるが漏
れが生じる。

【００１６】上記給湯系配管１０には２つのフローセン
サＦＬ１，ＦＬ２が装備されている。第１のフローセン
サＦＬ１は、給水管１２において接続点Ｐ１，Ｐ３間に
設けられている。第２のフローセンサＦＬ２は、給湯管
１３において接続点Ｐ４と給湯栓１４との間に設けられ
ている。

【００１７】上記給湯系配管１０には、４つの温度セン
サＴＨ_IN，ＴＨ_Z，ＴＨ_OUT，ＴＨ_MIXが装備されてい
る。温度センサＴＨ_INは、接続点Ｐ３より上流側の給水
管１２に設けられている。温度センサＴＨ_Zは、受熱管
１１のベンド部に設けられている。温度センサＴＨ_OUT
は、受熱管１１の出口端近傍（給湯管１３において接続
点Ｐ２より上流側）に設けられている。温度センサＴＨ
_MIXは、接続点Ｐ４の下流側の給湯管１３に設けられて
おり、熱交換部２から離れている。

【００１８】次に、上記追焚系配管２０について説明す
る。上記受熱管２１の入口端と浴槽６との間には復路管
２２が接続され、受熱管２１の出口端と浴槽６との間に
は往路管２３が接続されている。復路管２２には、ポン
プ２４や温度センサＴＨ_HR，流水スイッチ（図示しな
い）等が設けられている。

【００１９】上記給湯系配管１０の給湯管１３と、追焚
系配管２０の復路管２２との間には、浴槽６への湯張り
のための注湯管３０が接続されており、この注湯管３０
には電磁開閉弁からなる注湯弁３１が設けられている。
図において注湯管３０と給湯管１３，復路管２２との接
続点を符号Ｐ５，Ｐ６で示す。

【００２０】給湯装置は、制御ユニット５０（制御手
段）とリモートコントローラ６０とを備えている。この
制御ユニット５０は、ガス供給手段の主電磁開閉弁４，
電磁比例弁５と、点火機構と、ファンと、流量制御弁Ｇ
Ｍ１，ＧＭ２と、ポンプ２４と、注湯弁３１を制御する
ものである。この制御ユニット５０には、種々の検出手
段からの検出信号が入力される。検出手段としては、前
述した温度センサＴＨ_IN，ＴＨ_Z，ＴＨ_OUT，ＴＨ_MIX，
ＴＨ_HRや、フローセンサＦＬ１，ＦＬ２，図示しない流
水スイッチ等がある。リモートコントローラ６０は、運
転スイッチ，風呂自動運転スイッチ，追焚スイッチ，温
度設定部，表示部（いずれも図示せず）を備えており、
これらスイッチのオン，オフ情報，設定温度情報を制御
ユニット５０に出力し、これら情報を表示部に表示す
る。

【００２１】上記構成の給湯装置において、制御ユニッ
ト５０は、運転スイッチオンにより、図２に示す給湯，
追焚等の制御を実行するが、この制御を流量制御弁ＧＭ
１，ＧＭ２の制御を交えて説明する。なお、図２におい
て、説明を簡略にするために、湯張り制御を省いてい
る。制御ユニット５０は、まず、フローセンサＦＬ１が
閾流量を越える検出流量を検出したか否かを判断する
（ステップ１０１）。給湯栓１４を開くと、給水管１
２，受熱管１１，給湯管１３の順に水が流れ、この時、
給水管１２に設けられたフローセンサＦＬ１の検出水量
が閾流量以上となる。

【００２２】上記ステップ１０１で肯定判断した時に
は、追焚要求フラグがセットされているか否かを判断す
る（ステップ１０２）。追焚要求フラグはリモコン６０
の追い焚きスイッチのオンによってセットされる。ま
た、風呂自動運転スイッチをオンに応答して湯張り制御
を実行した後にも、追焚要求フラグがセットされる。な
お、上記湯張りでは、注湯弁３１を開きバーナ１の燃焼
を実行することにより、給水管１２からの水が受熱管１
１を通る際に湯となり、給湯管１３を通り、接続点Ｐ５
を経て注湯管３０を通り、さらに追焚系配管２０を通っ
て、浴槽６に供給される。

【００２３】上記ステップ１０１で否定判断した時に
は、給湯単独制御を実行する（ステップ１０３）。すな
わち、主電磁開閉弁４を開くとともに点火動作を行うこ
とにより、バーナ１での燃焼を開始する。その結果、フ
ィンプレート２ａが加熱され、ひいては受熱管１１を通
る水が加熱され、湯となって給湯栓１４から吐出され
る。

【００２４】上記給湯制御では、フローセンサＦＬ１で
検出された流量と、温度センサＴＨ_INで検出された入水
温度と、リモートコントローラ６０で設定された設定温
度に基づいてフィードフォワード制御成分を演算し、温
度センサＴＨ_MIXで検出された出湯温度と上記設定温度
に基づいてフィードバック制御成分を演算する。そし
て、このフィードフォワード制御成分にフィードバック
制御成分を加算した制御値に基づいて、電磁比例弁５の
開度を制御し、燃焼ガス量を制御する。これにより、出
湯温度を設定温度にすることができる。

【００２５】なお、上記給湯制御において、流量制御弁
ＧＭ１は基本的には全開位置（開度制御範囲の最大限）
にあるが、設定温度が高く給湯栓１４の開度が大きい場
合には、器具の最大能力をオーバーすることがあり、こ
の場合には、出湯温度を設定温度にするために、流量制
御弁ＧＭ１の開度を小さくして流量を絞ることもある。
上記通常の給湯制御では、流量制御弁ＧＭ２は全閉位置
にあり、バイパス管１６からの水の混合量はゼロである
が、受熱管１１の湯は、固定バイパス管１５からの水と
混合されて出湯されるので、受熱管１１内の湯の温度を
設定温度より高くした状態で燃焼制御を行うことができ
る。

【００２６】上記ステップ１０２で追焚要求有りと判断
した時には、給湯と追焚の制御を同時に行う（ステップ
１０４）。この場合、ポンプ２４を駆動することによ
り、浴槽６の水を追焚系配管２０内を循環させた状態で
バーナ１の燃焼を実行することにより、浴槽６の湯を加
熱する。そして、温度センサＴＨ_HRで検出された浴槽６
の湯温がユーザー設定温度に達した時に、この追焚を終
了する（追焚要求フラグをクリアする）。この際、給湯
栓１４からの出湯温度が設定温度になるように、バーナ
１の燃焼を制御する。上記ステップ１０１で否定判断し
た時には、追焚要求があるか否か判断する（ステップ１
０５）。ここで否定判断した時には、給湯，追焚を停止
し、またその停止状態を維持する（ステップ１０６）。
すなわち、燃焼を停止し、ポンプ２４を停止する。

【００２７】上記ステップ１０５に肯定判断した時に
は、追焚単独制御を行う（ステップ１０７）。すなわ
ち、ポンプ２４を駆動し浴槽６の水を追焚系配管２０を
経て循環させるとともに、バーナ１での燃焼を実行する
ことにより、浴槽６の水を加熱する。追焚終了について
は上述と同様である。

【００２８】上記追焚単独実行時（他用途単独燃焼時）
には、給湯系配管１０の受熱管１１に水が滞留した状態
にあり、この滞留水にもバーナ１の燃焼熱が付与され
る。このため、受熱管１１の滞留水が高温になる。この
追焚単独制御では、図３の実線で示すように、受熱管１
１のＵベンド部に設けられた温度センサＴＨ_Zでの検出
温度（すなわち、受熱管１１の滞留水温度）が上昇して
第１閾温度ＴＨ_Z1（７５°Ｃ）に達した時に燃焼を一旦
停止し、検出温度が低下して第２閾温度ＴＨ_Z2（７０°
Ｃ）に達した時に燃焼を再開する。なおＴＨ_Z1＞ＴＨ_Z2
このようなヒステリシス制御により、受熱管１１の滞留
水の沸騰が防止される。

【００２９】上述したように、追焚単独制御中には、給
湯系配管１０の受熱管１１の滞留水の沸騰は防止される
ものの非常に高い温度になっている。そのため、後述す
る給湯の初期には、受熱管１１からの湯とバイパス管１
６からの水を混合（ミキシング）する必要がある。その
準備のために、この追焚単独実行時には、流量制御弁Ｇ
Ｍ１，ＧＭ２をそれぞれ所定開度、すなわち全開位置
（開度制御範囲の最大限）と全閉位置（開度制御範囲の
最小限）との間の適度な開度位置で待機させている。こ
の流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ２の待機開度での湯と水の予
想混合比は、例えば３０：７０となっている。

【００３０】上述した追焚単独制御の最中または終了後
に、給湯栓１４が開かれた時には、水流検出に応答し
て、直ぐに前述した通常の給湯制御に移行するのではな
く、ミキシング制御を実行してから通常の給湯制御に移
行する。このミキシング制御では、流量制御弁ＧＭ１，
ＧＭ２の開度を調節して適切な湯水混合比を得、これに
より出湯温度を設定温度にする。すなわち、温度センサ
ＴＨ_INで検出される入水温度と、温度センサＴＨ_OUTで
検出される受熱管１１の出口温度と、リモートコントロ
ーラ６０で設定された設定温度に基づいて、接続点Ｐ４
に向かう給湯管１３からの湯とバイパス管１６からの水
の目標混合比すなわち目標流量比を演算する。そして、
上記フローセンサＦＬ１，ＦＬ２からの検出流量の比が
この目標流量比になるように、流量制御弁ＧＭ１，ＧＭ
２の開度を制御する。

【００３１】次に、本発明の特徴部について説明する。
ユーザーが給湯栓１４を完全に閉めきらず、微小量の水
が漏れ出ることがある。この場合には、フローセンサＦ
Ｌ１の検出流量が閾流量に達せず、制御ユニット５０
は、通常の給湯制御を実行しない。この状態で、追焚が
実行されている場合、すなわち燃焼部２での燃焼がなさ
れている場合には、給湯栓１４から湯が漏れる。この湯
は通常の給湯制御のように温度制御されておらず、流量
制御弁Ｇ１，ＧＭ２が前述したように待機開度にあるの
で、高温になってしまう可能性がある。

【００３２】そこで、ステップ１０７の後、給湯系配管
１０内に微小流量の水の流れがあったか否か、すなわち
給湯栓１４からの漏れがあったか否かを判断する（ステ
ップ１０８）。ここでの水流は、フローセンサＦＬ１で
検出可能な閾流量未満を想定している。

【００３３】上記漏れ検出の一例を説明する。上記追焚
単独制御時において、温度センサＴＨ_Z，ＴＨ_OUTの検出
温度を比較する。温度センサＴＨ_Zは受熱管１１の途中
のベンド部に設けられており、温度センサＴＨ_OUTは受
熱管１１の出口端近傍に設けられているので、給湯栓１
４が完全に閉められていて受熱管１１内の水流がなけれ
ば、両者の検出温度に大きな差は生じない。しかし給湯
栓１４から微少量の漏れがあり、受熱管１１内の水の流
れがある場合には、温度センサＴＨ_Zを通過した水がさ
らに真直部を通る過程で燃焼熱を受けて温度上昇して、
温度センサＴＨ_OUTに達する。そのため、温度センサＴ
Ｈ_OUTの検出温度は、温度センサＴＨ_Zの検出温度より高
くなる。そこで、両者の差（ＴＨ_OUT−ＴＨ_Z）が閾値を
超えた時には、漏れ検出と判断するのである。

【００３４】上記給湯栓１４からの漏れを検出した時に
は、流量制御弁ＧＭ１を全閉にし、流量制御弁ＧＭ２を
全開にする（ステップ１０９）。これにより、受熱管１
１で燃焼熱を受けた高温湯は、流量制御弁ＧＭ１に妨げ
られて給湯栓１４に至らず、バイパス管１６を通る低温
の水が給湯栓１４から漏れ出るようになる。その結果、
高温湯の漏出によってユーザーに苦痛を与えるのを防止
することができるとともに、追焚時の熱効率を向上させ
ることができる。

【００３５】上記のように流量制御弁ＧＭ１が一旦全閉
になると、前述した微少流量の検出ができなくなり、次
のサイクルのステップ１０８で否定判断されるが、すで
に流量制御弁ＧＭ１を全閉にし流量制御弁ＧＭ２を全開
にしてあるので、差し支えない。上記説明から明らかな
ように、温度センサＴＨ_HZ，ＴＨ_OUTと制御ユニット５
０で実行されるステップ１０８により、微小流量検出手
段が構成されている。

【００３６】上記追焚単独制御の際に、給湯栓１４が開
かれた時には、流量制御弁ＧＭ２が全開であるので、給
水管１２，バイパス管１６，給湯管１３を経て水を流す
ことができ、これにより、給湯制御を実行することがで
きる。また、フローセンサが故障していて閾流量以上の
流量を検出できない場合にも、上記温度センサを含む微
小流量検出手段で閾流量以上の流量を検出できるので、
より一層安全を確保することができる。

【００３７】他の漏れ検出の例として、上記追焚単独制
御時において、温度センサＴ_MIXの検出温度を監視し、
この検出温度が上昇して閾温度を超えた時には、漏れ検
出と判断してもよい。また、上記受熱管の温度センサＴ
Ｈ_Zの検出温度の変化の仕方から微小流量の水流を検出
してもよい。すなわち、給湯系配管に微小流量の水流が
ある場合には、検出温度は図３の破線で示すように、漏
れがない場合の検出温度（実線で示す）と変化の仕方が
異なる。漏れがある場合には、受熱管１１のベンド部の
温度は、漏れがない場合に比べて上昇の時の傾きが緩く
なり、下降の時の傾きが急になる。この温度上昇時の傾
きまたは下降時の傾きを比較することにより、漏れ検出
をするのである。また、図３の燃焼時間の比較または燃
焼停止時間の比較によって漏れ検出を行ってもよい。す
なわち、漏れがある場合には、漏れが無い場合に比べて
燃焼時間が長くなり、燃焼停止時間が短くなる。これら
時間比較も、受熱管の温度センサＴＨ_Zの検出温度の変
化の仕方に基づく判断の一態様である。

【００３８】上記実施形態では、上記追焚単独制御にお
ける漏れ検出時に、流量制御弁ＧＭ１を待機開度から全
閉位置にすることにより、受熱管からの湯を遮っている
（ただし、本実施形態では封止機能がないので非常に微
小ではあるが漏れる）。これにより、本発明効果を最大
限発揮することができるが、この流量制御弁ＧＭ１は、
全閉位置にせずに、待機開度から閉じ方向に制御するだ
けでも一定の効果が期待できる。また、上記実施形態で
は、上記追焚単独制御における漏れ検出時に、流量制御
弁ＧＭ２を全開にすることにより、たとえ流量制御弁Ｇ
Ｍ１からの非常に微小の漏れがあっても、給湯栓１４か
らの漏れ量においてバイパス管１６からの水の量が占め
る割合を最大限にすることができ、本発明効果を最大限
に発揮することができるが、この流量制御弁ＧＭ２を全
開位置にせず待機開度から開き方向に制御するだけでも
一定の効果が期待できる。

【００３９】さらに、上記追焚単独制御における漏れ検
出時に、流量制御弁ＧＭ２を待機開度に維持したまま、
流量制御弁ＧＭ１を待機開度から閉じ方向に（例えば全
閉位置まで）制御してもよい。また、上記追焚単独制御
における漏れ検出時に、流量制御弁ＧＭ１を待機開度に
維持したまま、流量制御弁ＧＭ２を待機開度から開き方
向に（例えば全開位置まで）制御してもよい。上記流量
制御弁ＧＭ１の待機開度として、全開位置であってもよ
い。また流量制御弁ＧＭ２の待機開度として、全閉位置
であってもよい。

【００４０】フローセンサは閾流量例えば２.５リット
ル／ｍｉｎ以上で燃焼を開始するが、機械的な摩擦があ
り例えば１.０リットル／ｍｉｎ以下では、フローセン
サの中にある羽根が動かないため、流量を検出できな
い。本願は、このような場合に特に有効であり例えば
２.５〜１.０リットル／ｍｉｎの間で用いてもよいもの
である。

【００４１】本発明は上記実施形態に制約されず、種々
の形態を採用することができる。例えば、図１におい
て、流量制御弁ＧＭ２を省いてもよい。また、バイパス
管１６と流量制御弁ＧＭ２とを省いてもよい。この場
合、上記追焚単独制御における漏れ検出時に、流量制御
弁ＧＭ１を待機開度から閉じ方向に（例えば全閉位置ま
で）制御する。さらに、固定バイパス管１５を省いても
よい。本発明は、湯張り機能をもたない１缶２水路型の
追焚機能付き給湯装置にも適用できる。１缶２水路型に
おいて、追焚系配管の代わりに暖房系や、循環給湯系配
管を備えたものであってもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、他用途燃焼実行中に、微小流量検出手段で給湯
系配管の水の流れを検出した時に、給湯系配管の流量制
御弁の開度を減少方向に制御することにより、給湯系配
管の受熱管で燃焼熱を受けた高温湯が給湯栓から漏れ出
る量を抑制され、高温湯の漏出によってユーザーに苦痛
を与えるのを抑制することができるとともに、他用途燃
焼効率を向上させることができる。請求項２の発明によ
れば、給湯系配管の流量制御弁の開度を絞っても、給湯
栓を開いた時にバイパス管を経て水を流すことができる
ので、フローセンサでこれを検出して給湯制御を開始す
ることができる。請求項３の発明によれば、給湯初期の
出湯特性を向上させた装置において、請求項１と同様の
効果を得ることができる。請求項４の発明によれば、バ
イパス側の流量制御弁を開度増大方向に制御することに
より、給湯栓から漏れる量のうちバイパス管からの水の
割合を増やすことができ、請求項１の効果をより一層発
揮することができる。請求項５の発明によれば、他用途
燃焼実行中に、微小流量検出手段で給湯系配管の水の流
れを検出した時に、バイパス側の流量制御弁の開度を増
大方向に制御することにより、給湯栓から漏れる量のう
ちバイパス管からの水の割合を増やすことができ、請求
項１と同様の効果を得ることができる。請求項６の発明
によれば、流量制御弁の開度を開度制御範囲の最小限ま
で減少させることにより、請求項１，３の効果を最大限
発揮することができる。請求項７の発明によれば、第２
流量制御弁の開度を開度制御範囲の最大限まで増大させ
ることにより、請求項４，５の効果を最大限発揮するこ
とができる。請求項８〜１１の発明によれば、温度セン
サでの検出温度情報により微小流量を検出するので、構
成が簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わる１缶２水路型の追
焚機能付き給湯装置の全体構成を示す概略図である。

【図２】同装置の制御ルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図３】給湯系配管の受熱管ベンド部の温度変化を示す
図である。

【符号の説明】

１ガスバーナ（燃焼部）２熱交換部１０給湯系配管１１受熱管１２給水管１３給湯管１６バイパス管２０追焚系配管（他系配管）２１受熱管５０制御ユニット（制御手段）ＧＭ１，ＧＭ２流量制御弁ＴＨ_Z，ＴＨ_OUT，ＴＨ_MIX 温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共通の燃焼部と、この燃焼部からの熱を受
ける共通の熱交換部と、この熱交換部を通る給湯系配管
および他系配管と、制御手段とを備え、上記給湯系配管が、上記熱交換部を通る受熱管と、この
受熱管の入口端に接続された給水管と、受熱管の出口端
に接続された給湯管とを有し、上記給湯系配管には、閾流量以上の水の流れを検出する
フローセンサと流量制御弁が設けられるとともに、その
末端には給湯栓が設けられ、上記制御手段は、上記フローセンサで閾流量以上の水の
流れを検出した時に、燃焼部の燃焼を制御して、給湯栓
からの出湯温度を制御し、上記フローセンサで閾流量以
上の水の流れを検出せずに、他用途燃焼要求を受けた時
には、燃焼部での燃焼を実行して他系配管を流れる水を
加熱するとともに、上記流量制御弁を所定開度で待機さ
せ、さらに、給湯系配管における上記閾流量未満の微小流量
の水の流れを検出できる微少流量検出手段を備え、上記
制御手段は、上記他用途燃焼実行中に、この微小流量検
出手段で給湯系配管の水の流れを検出した時に、上記流
量制御弁を開度減少方向に制御することを特徴とする複
機能型給湯装置。
【請求項２】上記給水管と給湯管の間には、受熱管と並
列をなすバイパス管が設けられ、このバイパス管の接続
点より熱交換部に近い給湯系配管に上記流量制御弁が設
けられ、このバイパス管の接続点より熱交換部から離れ
た給湯系配管に上記フローセンサが設けられていること
を特徴とする請求項１に記載の複機能型給湯装置。
【請求項３】共通の燃焼部と、この燃焼部からの熱を受
ける共通の熱交換部と、この熱交換部を通る給湯系配管
および他系配管と、制御手段とを備え、上記給湯系配管が、上記熱交換部を通る受熱管と、この
受熱管の入口端に接続された給水管と、受熱管の出口端
に接続された給湯管と、これら給水管と給湯管の間に接
続されるとともに受熱管と並列をなすバイパス管とを有
し、上記給湯系配管には、閾流量以上の水の流れを検出する
フローセンサが設けられるとともに、その末端には給湯
栓が設けられ、上記バイパス管の接続点より熱交換部に近い給湯系配管
には第１流量制御弁が設けられ、上記バイパス弁には第
２流量制御弁が設けられ、上記制御手段は、上記フローセンサで閾流量以上の水の
流れを検出した時に、燃焼部の燃焼を制御して、給湯栓
からの出湯温度を制御し、上記フローセンサで閾流量以
上の水の流れを検出せずに、他用途燃焼要求を受けた時
には、燃焼部での燃焼を実行して他系配管を流れる水を
加熱するとともに、上記第１，第２流量制御弁を所定開
度で待機させ、さらに、給湯系配管における上記閾流量未満の微小流量
の水の流れを検出できる微少流量検出手段を備え、上記
制御手段は、上記他用途燃焼実行中に、この微小流量検
出手段で給湯系配管の水の流れを検出した時に、上記第
１流量制御弁を開度減少方向に制御することを特徴とす
る複機能型給湯装置。
【請求項４】上記制御手段は、上記他用途燃焼実行中
に、この微小流量検出手段で給湯系配管の水の流れを検
出した時に、第２流量制御弁を開度増大方向に制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の複機能型給湯装置。
【請求項５】共通の燃焼部と、この燃焼部からの熱を受
ける共通の熱交換部と、この熱交換部を通る給湯系配管
および他系配管と、制御手段とを備え、上記給湯系配管が、上記熱交換部を通る受熱管と、この
受熱管の入口端に接続された給水管と、受熱管の出口端
に接続された給湯管と、これら給水管と給湯管の間に接
続されるとともに受熱管と並列をなすバイパス管とを有
し、上記給湯系配管には、閾流量以上の水の流れを検出する
フローセンサが設けられるとともに、その末端には給湯
栓が設けられ、上記バイパス管の接続点より熱交換部に近い給湯系配管
には第１流量制御弁が設けられ、上記バイパス弁には第
２流量制御弁が設けられ、上記制御手段は、上記フローセンサで閾流量以上の水の
流れを検出した時に、燃焼部の燃焼を制御して、給湯栓
からの出湯温度を制御し、上記フローセンサで閾流量以
上の水の流れを検出せずに、他用途燃焼要求を受けた時
には、燃焼部での燃焼を実行して他系配管を流れる水を
加熱するとともに、上記第１，第２流量制御弁を所定開
度で待機させ、さらに、給湯系配管における上記閾流量未満の微小流量
の水の流れを検出できる微少流量検出手段を備え、上記
制御手段は、上記他用途燃焼実行中に、この微小流量検
出手段で給湯系配管の水の流れを検出した時に、上記第
２流量制御弁を開度増大方向に制御することを特徴とす
る複機能型給湯装置。
【請求項６】上記制御手段は、上記他用途燃焼実行中
に、上記微小流量検出手段で給湯系配管の水の流れを検
出した時に、上記流量制御弁の開度を開度制御範囲の最
小限まで減少させることを特徴とする請求項１または３
に記載の複機能型給湯装置。
【請求項７】上記制御手段は、上記他用途燃焼実行中
に、上記微小流量検出手段で給湯系配管の水の流れを検
出した時に、第２流量制御弁の開度を開度制御範囲の最
大限まで増大させることを特徴とする請求項４または５
に記載の複機能型給湯装置。
【請求項８】上記微小流量検出手段は、上記給湯系配
管の受熱管または給湯管の少なくともいずれか一方に設
けられた温度センサと、この温度センサからの検出温度
情報を基に水流の有無を判断する手段とを備えているこ
とを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の複機能
型給湯装置。
【請求項９】上記微小流量検出手段は、上記給湯系配
管の受熱管のベンド部に設けられた温度センサと、受熱
管の出口端近傍に設けられた温度センサとを含み、両温
度センサの検出温度の差に基づいて、水の流れの有無を
判断することを特徴とする請求項８に記載の複機能型給
湯装置。
【請求項１０】上記制御手段は、上記他用途燃焼実行
中に、上記給湯系配管の受熱管またはその近傍に設けら
れた温度センサからの検出温度が上昇して第１閾温度を
越えた時に燃焼を停止し、この検出温度が低下して第１
閾温度より低い第２閾温度を下回った時に燃焼を再開
し、これを繰り返すことにより、給湯系配管の受熱管内
の水の温度を制御し、上記微少流量検出手段は、上記温度センサを含み、その
検出温度の変化の仕方から、給湯系配管での水の流れの
有無を判断することを特徴とする請求項８に記載の複機
能型給湯装置。
【請求項１１】上記微少流量検出手段は、熱交換部か
ら離れた給湯管に設けられた温度センサを含み、この温
度センサの検出温度から、水の流れの有無を判断するこ
とを特徴とする請求項８に記載の複機能型給湯装置。