JPH1137551A - 一缶二水路式燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】給湯と風呂追い焚きを同時に行う場合におい
て、給湯温度を低下させずに浴槽水温情報を得る。 【解決手段】給湯路１０と浴槽に接続された風呂追い焚
き路２０が共通の熱交換器を持つ一缶二水路式燃焼装置
において、浴槽内の水を風呂追い焚き路２０内に導き、
循環させる循環ポンプ２１と、風呂追い焚き路内に導か
れた浴槽内の水の水温を測定する温度検出手段とを備
え、燃焼が行われないときに、循環ポンプを駆動させ、
浴槽内の水温を検出する。又、浴槽内の水を風呂追い焚
き路内に導き、循環ポンプと、風呂追い焚き路内に導か
れた浴槽内の水の温度検出手段と循環ポンプによる風呂
追い焚き路内の水の循環量の制御手段とを備え、給湯中
に風呂追い焚き要求が出されたとき、制御手段は、給湯
温度が変化しない程度の循環量で循環ポンプを駆動さ
せ、温度検出手段によって浴槽内の水の水温を検出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、給湯路と風呂追い焚き
路が共通の熱交換器内を通過する一缶二水路式の燃焼装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】いわゆる一缶二水式燃焼装置では、例え
ばシャワーなどに給湯するための給湯路と、風呂の追い
焚きをするための風呂追い焚き路が同一の熱交換器を通
過し、それらの中を通過する水を加熱する。このとき、
従来から、給湯と追い焚きが同時に行われた場合、燃焼
装置の機種によっては、熱交換器の最大燃焼熱量（最大
号数）が小さいため、給湯と追い焚きを実行するのに、
十分な熱量（号数）が得られない場合があった。このよ
うな場合、給湯温度が低下したり、所望の給湯量を確保
できず、給湯使用者に不快感を与えるという問題があっ
た。

【０００３】そこで、上記問題を解決するために、例え
ば、給湯中に風呂追い焚き要求が出された場合、又は風
呂追い焚き中に給湯要求が出された場合、さらに、給湯
要求と風呂追い焚き要求が同時に出された場合のよう
に、給湯と風呂追い焚きを同時に実行する必要があると
きは、給湯を優先し、風呂追い焚きを禁止していた。

【０００４】これにより、給湯に必要な熱量を確保する
ことができるので、給湯温度を一定に保ち、且つ所望の
給湯量を確保することができた。

【０００５】しかしながら、これでは、給湯中は追い焚
きが全くできず、給湯終了を待って追い焚きを開始する
ため、追い焚き要求から完了まで長時間を有するという
問題を有していた。

【０００６】そこで、さらに、この問題を解決するた
め、特開平６−１８５８０３号に記載の燃焼装置におい
ては、給湯と風呂追い焚きを同時に実行する必要がある
場合、給湯に必要な熱量（給湯要求号数）をあらかじめ
演算し、この給湯要求号数が所定号数より小さい場合に
限って、給湯と風呂追い焚きを同時に実行する。そし
て、このときの風呂追い焚き制御は、給湯要求号数を維
持する範囲で、風呂追い焚き路に設けられた循環ポンプ
をデューティ制御することによって行われる。

【０００７】さらに、特願平８−２５３７６１号に記載
される燃焼装置においては、給湯要求号数に加えて、浴
槽水温の情報をも考慮して給湯と風呂追い焚きの同時実
行の可否を判断する。そして、その判断に基づいて循環
ポンプをデューティ制御することによって風呂追い焚き
制御を行う。従って、より正確な風呂追い焚き制御が可
能となった。

【０００８】そして、上記出願に記載されるとおり、給
湯と風呂追い焚きの同時実行が可能であるか否かを判断
するとき、浴槽水温情報を得るために、一旦、循環ポン
プを駆動させ、浴槽の水を風呂追い焚き路に導き、風呂
追い焚き路に設けられた浴槽水温センサによって浴槽水
温が測定される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このと
き、浴槽の水を風呂追い焚き路に導いて浴槽水温を測定
するために循環ポンプを駆動させると、風呂追い焚き路
内を水が循環し、熱交換器内に冷たい水が流入する。そ
うすると、熱交換器内に入った水は熱交換を行うため、
本来給湯に必要な熱量が消費されてしまう。従って、給
湯温度が低下するおそれがある。

【００１０】従って、本発明の目的は、給湯と風呂追い
焚きを同時に行う場合において、給湯温度を低下させず
に浴槽水温情報を得ることができる燃焼装置を提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第一の構成は、給湯路と浴槽に接続された風
呂追い焚き路が共通の熱交換器を通過する一缶二水路式
燃焼装置において、該浴槽内の水を該風呂追い焚き路内
に導き、循環させる循環ポンプと、該風呂追い焚き路内
に配置され、前記風呂追い焚き路内に導かれた前記浴槽
内の水の水温を測定する温度検出手段とを備え、燃焼が
行われていないときに、前記循環ポンプを駆動させ、前
記温度検出手段によって前記浴槽内の水の水温を検出す
ることを特徴とする一缶二水路式燃焼装置である。

【００１２】また、本発明の第二の構成は、給湯路と浴
槽に接続された風呂追い焚き路が共通の熱交換器を通過
する一缶二水路式燃焼装置において、該浴槽内の水を該
風呂追い焚き路内に導き、循環させる循環ポンプと、該
風呂追い焚き路内に配置され、前記風呂追い焚き路内に
導かれた前記浴槽内の水の水温を測定する温度検出手段
と、前記循環ポンプの駆動を制御して前記風呂追い焚き
路内の水の循環量を制御する制御手段とを備え、給湯中
に風呂追い焚き要求が出されたとき、前記制御手段は、
給湯温度が変化しない程度の循環量で前記循環ポンプを
駆動させ、前記温度検出手段によって前記浴槽内の水の
水温を検出することを特徴とする一缶二水路式燃焼装置
である。

【００１３】また、本発明の第三の構成は、給湯路と浴
槽に接続された風呂追い焚き路が共通の熱交換器を通過
する一缶二水路式燃焼装置において、該浴槽内の水を該
風呂追い焚き路内に導き、循環させる循環ポンプと、該
風呂追い焚き路内に配置され、前記風呂追い焚き路内に
導かれた前記浴槽内の水の水温を測定する温度検出手段
と、給湯中に風呂追い焚き要求が出されたとき、該温度
検出手段によって検出される前回の風呂追い焚き終了時
における前記浴槽内の水温と、前回の風呂追い焚き終了
時からの経過時間に基づいて、該風呂追い焚き要求が出
されたときの前記浴槽内の水の水温を求める浴槽水温検
知手段とを備えることを特徴とする一缶二水路式燃焼装
置である。

【００１４】また、本発明の第四の構成は、上記第三の
構成において、前記浴槽水温検知手段は、前記浴槽が設
定された周囲の温度に応じて前記浴槽内の水温を補正す
ることを特徴とする一缶二水路式燃焼装置である。

【００１５】さらに、本発明の第五の構成は、給湯路と
浴槽に接続された風呂追い焚き路が共通の熱交換器を通
過する一缶二水路式燃焼装置において、給湯と風呂追い
焚きが同時に行われているとき、給湯に必要な熱量と、
風呂追い焚きに使われる熱量と、給湯の水温と、前記浴
槽内の水温とに基づいて前記風呂追い焚き路内の循環流
量を求め、該循環流量に応じて燃焼制御を行う制御手段
を有することを特徴とする一缶二水路式燃焼装置であ
る。

【００１６】また、本発明の第六の構成は、上記第一乃
至第五の構成において、給湯要求及び風呂追い焚き要求
の両方が出されたとき、給湯に必要な熱量と前記浴槽内
の水温及び／又は前記風呂追い焚き路内の循環流量とに
基づいて、風呂追い焚きの実行の可否を判断する判断手
段と、該判断手段の判断に基づいて、前記循環ポンプの
駆動を制御する制御手段とを備えていることを特徴とす
る一缶二水路式燃焼装置である。

【００１７】また、本発明の第七の構成は、上記第六の
構成において、前記判断手段が風呂追い焚き不可と判断
した場合は、前記制御手段は、前記循環ポンプを駆動さ
せず、前記判断手段が風呂追い焚き可と判断した場合
は、前記制御手段は、前記循環ポンプを駆動させること
を特徴とする一缶二水路式燃焼装置である。

【００１８】また、本発明の第八の構成は、上記第一乃
至第五の構成において、給湯要求及び風呂追い焚き要求
の両方が出されたとき、給湯に必要な熱量と前記浴槽内
の水温及び／又は前記風呂追い焚き路内の循環流量に基
づいて、前記風呂追い焚き路内の水の循環量を制御する
制御手段を備えていることを特徴とする一缶二水路式燃
焼装置である。

【００１９】また、本発明の第九の構成は、上記第八第
七の構成において、前記制御手段は、前記循環ポンプを
駆動するのに供給されるパルス信号のデューティ比を調
節することによって前記循環流量を制御することを特徴
とする一缶二水路式燃焼装置である。

【００２０】また、本発明の第十の構成は、上記第九の
構成において、前記制御手段は、前記給湯に必要な熱量
が低いほど、又は前記浴槽水温が高いほど前記循環流量
が増大するように、前記デューティ比を調節することを
特徴とする一缶二水路式燃焼装置である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲がこの実施の形態に限定されるものではない。

【００２２】図１は、一缶二水路式燃焼装置の概略構成
図である。図１において、給湯路１０と風呂追い焚き路
２０は、共通の熱交換器１を通過する。熱交換器１は、
バーナー３によって加熱され、バーナー３には、ガス供
給管４から燃料ガスが供給される。ガス供給管４には、
このガス供給管４の開閉を行うガス電磁弁５とガス供給
量を調節するガス比例弁６が設けられている。

【００２３】給湯路１０は、熱交換器１の入口側に接続
され、熱交換器１に水を供給する給水通路として機能す
る給水管１１と、熱交換器１の出口側に接続され、熱交
換器１によって加熱された湯が出湯される出湯管１２が
接続され、例えば台所の給湯栓１６などの所望の場所に
導かれる。

【００２４】そして、給水管１１には、給水量を検出す
るフローセンサ１３と、給水温度を検出する給水温度セ
ンサ１４とが設けられている。また、給湯管１２には、
給湯温度を検出する給湯温度センサ１５が設けられてい
る。

【００２５】一方、風呂追い焚き路２０は、そこに配置
された循環ポンプ２１を作動させることによって浴槽２
２内の水を熱交換器１に供給し、熱交換器１内で加熱さ
れた湯は再度浴槽２２に注湯される循環路を構成してい
る。

【００２６】そして、熱交換器１より上流側の風呂追い
焚き路２０には、浴槽２２内の水温を検出する浴槽水温
センサ２３と設けられている。また、熱交換器１より下
流側の風呂追い焚き路２０には、熱交換器１から出湯さ
れる湯の温度を検出する追い焚き温度センサ２４が設け
られている。

【００２７】そして、上記各種センサから検出される温
度及び流量とリモコン３１などによって設定される設定
温度とに基づいて、マイクロコンピュータなどで構成さ
れる制御部３０が、ガス電磁弁５、ガス比例弁６及び循
環ポンプ２１などを制御する。

【００２８】例えば、給湯単独使用時においては、給湯
使用者が給湯栓１６を開くと、給水管１１に一定量以上
の流量の水流が発生する。そして、フローセンサ１３が
この水流を検出すると、制御部３０はフローセンサ１３
からの検出信号即ち給湯要求に応答して、ガス電磁弁５
を開き、設定温度の給湯を行うのに必要な熱量（給湯要
求号数）が供給されるように、ガス比例弁６の開度を制
御し、バーナー３への供給ガス量を制御する。これによ
り、設定温度の給湯が行われる。このときに供給される
熱量（給湯号数）は、比例弁６の開度を調節するための
比例弁電流値から求めることができる。

【００２９】また、給湯号数Ｇ１は、次式によっても求
めることができる。

【００３０】 Ｇ１＝Ｑ１・（Ｔo −Ｔi ） ・・・（１） なお、Ｑ１はフローセンサ１３によって検出される給水
量、Ｔi は給水温度センサ１４によって検出される給水
温度、Ｔo は給湯温度センサ１５によって検出される給
湯温度である。

【００３１】また、風呂追い焚き単独使用時において
は、リモコン３１などに設けられた図示しない風呂追い
焚きスイッチがＯＮにされ、風呂追い焚き要求が出され
ると、制御部３０は、これに応答して、循環ポンプ２１
を駆動することにより浴槽２２の水を風呂追い焚き路２
０内を循環させる。そして、ガス電磁弁５を開き、ガス
比例弁６の開度を全開にして、バーナー３にガスを供給
する。これにより、風呂追い焚きが実行される。ガス比
例弁６の開度が全開にされた場合は、燃焼装置の最大号
数Ｇmax での燃焼が行われる。また、比例弁６の開度
は、全開でない所定の開度であってもよい。この場合の
供給される熱量（風呂追い焚き号数）は、上述同様に、
比例弁６の開度を調節するための比例弁電流値から求め
ることができる。

【００３２】また、風呂追い焚き号数Ｇ２（Ｇmax を含
む）は、次式によっても求めることができる。

【００３３】 Ｇ２＝Ｑ２・（Ｔf −Ｔy ） ・・・（２） なお、Ｔf は追い焚き温度センサ２４によって検出され
る温度、Ｔy は浴槽温度センサ２３によって検出される
温度である。

【００３４】さらに、給湯と風呂追い焚きが同時に行わ
れる場合（以下同時使用という）、即ち給湯中に風呂追
い焚き要求が出されたとき、風呂追い焚き中に給湯要求
が出されたとき、あるいは、給湯要求と風呂追い焚き要
求が同時に出されたときは、給湯路１０と風呂追い焚き
路２０の両方に水が流れ、それぞれを流れる水が熱交換
器１で熱交換を行い加熱される。このとき、熱交換器１
に供給される供給熱量（供給号数）Ｇは、比例弁６の開
度を調節するための比例弁電流値から求められる。

【００３５】図２は、熱交換器１の断面を示す図であ
る。図２に示すように、バーナー側に設けられた給湯路
１０に接して、バーナー側とは反対側に風呂追い焚き路
２０が設けられる。従って、風呂追い焚き路２０内の水
は、熱交換器１内の給湯路１０内にある湯水を熱媒体と
して風呂追い焚き路２０内の湯水を間接的に加熱され
る。このように、給湯路１０内の加熱された湯水の熱量
が、風呂追い焚き路２０を流れる湯水に伝熱する。この
とき、同時使用時に熱交換器１に供給された熱量（供給
号数）Ｇのうち、給湯路１０内の水が得た熱量（給湯号
数）Ｇ１と風呂追い焚き路２０内の水が得た熱量（風呂
追い焚き号数）Ｇ２の比を分配比という。例えば、最大
号数が２４号の燃焼装置がその最大号数２４号の熱量
（号数）を供給して同時使用を行っている場合に、風呂
追い焚き路２０内の水が８号の熱量（号数）を得ている
ときの分配比はＧ１：Ｇ２＝１６：８となる。

【００３６】このとき、風呂追い焚き路２０内を流れる
流量が大きいほど、又は浴槽２２内の温度が低く、風呂
追い焚き路２０内の水の温度が低いほど、給湯路１０か
らより多くの熱量が風呂追い焚き路２０内の水に伝熱す
る。従って、このような場合は、上記分配比において、
風呂追い焚き号数Ｇ２が大きくなり、給湯号数Ｇ１は小
さくなる。このため、同時使用の場合には、燃焼装置の
機種によって、その最大号数の熱量を熱交換器１に与え
ても、給湯路１０内の水が必要な給湯要求号数Ｇs を得
ることができず、給湯温度を設定温度に維持することが
できない場合がある。例えば、最大号数２４号の燃焼装
置において、給湯要求号数Ｇs が１６号であるにもかか
わらず、風呂追い焚き号数Ｇ２が９号である場合は、給
湯号数Ｇ１が１５号となり、給湯路１０内の水が給湯要
求号数Ｇs の熱量を得られなくなる。

【００３７】このような場合は、従来技術において説明
したように、給湯を優先しつつ、できるだけ給湯と風呂
追い焚きを同時に実行できるような制御を行う必要があ
る。そこで、本発明の実施の形態においては、同時使用
の場合における制御を以下のように行う。即ち、本発明
の実施の形態においては、設定温度の給湯を行うのに必
要な給湯要求号数Ｇs に加えて、浴槽２２の水温及び風
呂追い焚き路２０内の循環流量に基づいて、風呂追い焚
きの実行の可否が判断され、その判断に基づいた風呂追
い焚き制御が行われる。

【００３８】図３は、風呂追い焚きの可否を判断を行う
ための図である。図において、縦軸は給湯号数Ｇ１を示
し、横軸はリモコン３１などにより設定される給湯設定
温度Ｔs を示す。この横軸の設定温度Ｔs は、後述する
ように上記分配比に対応する値である。そして、図に
は、さらに、風呂追い焚き路２０を循環する水の湯量Ｑ
２と浴槽２２内の水温Ｔy に対応した複数のラインａ乃
至ｆが示され、この各ラインは風呂条件を表す。

【００３９】このような図において、風呂追い焚きの実
行の可否の判断は以下のように行われる。まず、風呂条
件である浴槽温度Ｔy 及び循環流量Ｑ２を、後述する方
法で求め、得られた風呂条件に対応するラインを選択す
る。例えば、給湯中に風呂追い焚き要求が出されたと
き、風呂追い焚き路２０の循環流量Ｑ２が４リットル／
分、浴槽水温Ｔy が４０度である場合は、ラインａが選
択される。

【００４０】次に、給湯中の給湯号数Ｇ１と設定温度Ｔ
s を図上の交点として求める。例えば、給湯号数Ｇ１が
１７号、設定温度Ｔs が５６度である場合の交点は点Ｐ
として求められる。

【００４１】そして、その交点が、上記風呂条件に対応
するラインより上側にあるか下側にあるかが判断され
る。そして、その交点が所定ラインより上側にある場合
は、風呂追い焚きが禁止され、交点が所定ラインより下
側にある場合は、風呂追い焚きが許可される。

【００４２】即ち、図３中の各ラインは、それぞれの風
呂条件下での最大燃焼能力時における給湯設定温度Ｔs
に対する最大給湯号数をプロットしたものであり、要求
される給湯号数Ｇ１がラインより下にないと給湯路１０
側に必要な熱量を分配することができないことを意味す
る。

【００４３】これは、交点が各ラインよりも上の領域に
ある場合は、燃焼装置の最大号数Ｇmax で燃焼が行われ
ても、風呂追い焚きによって生じる給湯路１０側から風
呂追い焚き路２０側への伝熱量（風呂追い焚き号数Ｇ
２）が大きいため、給湯路１０内の水が得る熱量（給湯
号数Ｇ１）が給湯要求号数Ｇs より小さくなり、給湯温
度Ｔo を設定温度に維持出来なくなるからからである。

【００４４】一方、交点が所定ラインより下の領域にあ
る場合は、風呂追い焚き路２０内に浴槽の水を循環させ
て風呂追い焚きを行うことによって、上記同様、給湯路
１０内の水の得る熱量（給湯号数Ｇ１）は減少するが、
設定温度Ｔs を維持する給湯要求号数Ｇs は得られるの
で、風呂追い焚きが許可される。

【００４５】例えば、上記点Ｐはラインａより上側にあ
るので、給湯温度Ｔo を設定温度Ｔs である５６度に維
持できないとして、風呂追い焚きは禁止される。

【００４６】一方、交点が、例えば、給湯号数Ｇ１が１
５号、設定温度Ｔs が４２度の点Ｑである場合は、風呂
追い焚き路２０に浴槽の水を循環させ、給湯路１０側の
熱量が風呂追い焚き路２０側に伝熱しても、設定温度Ｔ
s の給湯を維持できるとして、風呂追い焚きは許可され
る。

【００４７】さらに、風呂条件がラインｆである場合、
即ち風呂追い焚き路２０の循環流量Ｑ２が６リットル／
分、浴槽水温Ｔy が１８度の場合であって、交点が、例
えば、給湯号数Ｇ１が１５号、設定温度Ｔs が４２度で
ある点Ｑである場合は、上記風呂条件がラインａである
ときと異なり、風呂追い焚きが実行されることにより、
給湯温度を設定温度である４２度に維持できないと判断
され、風呂追い焚きは禁止される。これは、ラインａよ
りラインｆの風呂条件の循環流量Ｑ２が多く、また、浴
槽水温Ｔy も低いため、給湯路１０側から風呂追い焚き
路２０側へ伝熱する熱量がより多くなるからである。即
ち、風呂追い焚き号数Ｇ２が大きくなる。

【００４８】一方、風呂条件がラインｆであっても、交
点が、例えば、給湯号数Ｇ１が１２号、設定温度Ｔs が
４０度の点Ｒである場合は、風呂追い焚き路２０に浴槽
の水を循環させ、給湯路１０側の熱量が風呂追い焚き路
２０側に伝熱しても、設定温度Ｔs の給湯を維持できる
として、風呂追い焚きは許可される。

【００４９】ここで、図示される複数のラインが設定温
度Ｔs の上昇に応じて右下がりであるのは以下の理由に
よる。

【００５０】即ち、設定温度Ｔs が高いほど給湯路１０
内を流れる水の温度は高くなる。従って、風呂追い焚き
路２０内の水温が一定ならば、風呂追い焚き路２０内を
流れる水の水温との温度差が大きくなる。風呂追い焚き
路２０内の水への伝熱量（即ち、風呂追い焚き号数Ｇ
２）は、この温度差が大きいほど大きい。そのため、設
定温度Ｔs が高いほど風呂追い焚き号数Ｇ２が大きくな
るので、同じ給湯号数Ｇ１であっても、同時使用時に多
くの供給熱量を必要とする。従って、燃焼装置の最大号
数Ｇmax を超えない範囲で給湯要求号数Ｇs の熱量を維
持するために、給湯号数Ｇ１を小さくする必要があり、
図に示すようにラインａ乃至ｆは右下がりの傾きとな
る。

【００５１】このように、給湯要求と風呂追い焚き要求
の両方が出されたときの風呂追い焚き実行の可否を、給
湯号数Ｇ１に加えて、風呂条件、即ち浴槽２２内の水温
Ｔy及び風呂追い焚き路２０を循環する流量Ｑ２に基づ
いて判断することにより、より正確な風呂追い焚き制御
が可能となる。そして、図３に示した関係は、制御部３
０に設けられた記憶手段にテーブルとして記憶される。

【００５２】さらに、図３においては、上述の通り、風
呂条件を示すラインが所定間隔で複数示されているが、
このラインは、給湯路１０側から風呂追い焚き路２０側
への伝熱量（風呂追い焚き号数Ｇ２）が最大及び最小と
なると想定される風呂条件の範囲内で任意の位置のライ
ンを選択することが可能である。例えば、図３におい
て、伝熱量が最大となる風呂条件はラインｆであり、伝
熱量が最小となる風呂条件はラインａである場合、ライ
ンａ乃至ラインｆの間に存在する風呂条件は、設定され
ている複数のラインに基づいて制御部３０での補間演算
などにより求めてもよい。

【００５３】また、図３に示すラインａより上のＡ領域
においては、風呂追い焚き号数Ｇ２が最小である場合も
風呂追い焚きが禁止される。また、図３に示すラインｆ
より下のＣ領域においては、風呂追い焚き号数Ｇ２が最
大である場合も風呂追い焚きが許可される。従って、上
記図３における給湯号数と給湯設定温度の交点が、Ａ領
域又はＣ領域である場合は、風呂条件（各ライン）と比
較することなく、無条件に風呂追い焚きをそれぞれ禁止
又は許可してもよい。そして、上記交点がラインａとラ
インｆとの間のＢ領域である場合に、風呂条件（各ライ
ン）との比較を行い、風呂追い焚きの可否が判断され
る。

【００５４】次に、同時使用時における上記風呂条件で
ある浴槽２２内の水温Ｔy と風呂追い焚き路２０内の循
環流量Ｑ２の検出方法について説明する。

【００５５】まず、第一の検出方法は、浴槽２２内の水
温（以下浴槽水温という）Ｔy は、上述のように循環ポ
ンプ２１を駆動させ、浴槽２２内の水を風呂追い焚き路
２０内に導き、浴槽水温センサ２３により検出される。
しかし、給湯中に追い焚き要求が出されたときに、循環
ポンプ２１を駆動させると、熱交換器１内の風呂追い焚
き路２０に冷たい水が流れることにより、熱交換器１内
において給湯路１０側から風呂追い焚き路２０側への伝
熱により、給湯温度が低下するという不都合が生じる。

【００５６】従って、本発明の実施の形態においては、
燃焼が行われていないときに、例えば一定時間毎に循環
ポンプ２１を駆動させ、浴槽水温Ｔy を随時検出し、そ
の値を制御部３０の記憶手段に記憶させる。

【００５７】これにより、風呂追い焚き指令が出された
ときに、循環ポンプ２１を駆動させる必要がなく、給湯
温度Ｔo への影響を排除することができる。

【００５８】また、第二の検出方法として、給湯中に風
呂追い焚き要求が出されたときの浴槽水温Ｔy を浴槽水
温センサ２３によって検出するために、循環ポンプ２１
を給湯温度Ｔo に影響しないように駆動させることによ
って、浴槽２２内の水を風呂追い焚き路２０に導き、浴
槽水温センサ２３によって検出してもよい。具体的に
は、熱交換器１内に流入する冷たい水が、給湯温度Ｔo
に影響しない所定量（例えば熱交換器１内の風呂追い焚
き路２０の容積の半分）以下になるように循環ポンプ２
１の駆動を制御する。さらに詳しくは、例えば、熱交換
器１内の風呂追い焚き路２０の半分以下の容積に、冷た
い水を流入させ、一時循環ポンプ２１を止めて、流入し
た水が加熱昇温した後、再び循環ポンプ２１を駆動す
る。又は、流入した冷たい水が熱交換器１を通って昇温
が終了つまり平衡に達する位置が熱交換器１内の風呂追
い焚き路２０のほぼ半々以下になるように循環ポンプ２
１を駆動する。なお、循環ポンプの駆動は例えばデュー
ティ制御により制御される。

【００５９】さらに、第三の検出方法として、浴槽水温
Ｔy は、前回の風呂追い焚き（同時使用時を含む）終了
時における浴槽水温Ｔy と、その水温の時間に対するあ
らかじめ求められた変化率より予測することも可能であ
る。具体的には、風呂追い焚き終了後に徐々に下降する
浴槽水温Ｔy の変化率をあらかじめ実験などにより求
め、上記記憶手段に記憶させる。そして、給湯中に追い
焚き指令が出されたとき、この変化率と前回の風呂追い
焚き終了時からの経過時間とに基づいて、制御部３０が
今回の風呂追い焚き要求が出されたときの浴槽水温Ｔy
を求める。

【００６０】この変化率は、外気温度や季節などにより
変動するので、例えば、器具内に取り付けられた給気温
度を測定する外気温サーミスタや浴室リモコンに付けら
れた温度センサ等の情報により、変動要素を考慮した所
定の補正を行うことが好ましい。

【００６１】一方、風呂追い焚き路２０内の循環流量Ｑ
２は、前回の同時使用時に熱交換器１に供給された号数
Ｇに基づいて、以下に示す（４）式によって求めること
が可能である。この供給号数Ｇは、比例弁６の開度を調
節する比例弁電流の値から求めることができる。また、
供給号数Ｇについては次の（３）式が成立する。

【００６２】 Ｇ＝Ｑ１（Ｔo −Ｔi ）＋Ｑ２・（Ｔf −Ｔy ） ・・・（３） なお、Ｑ１はフローセンサ１３によって検出される給水
量、Ｔi は給水温度センサ１４によって検出される給水
温度、Ｔo は給湯温度センサ１５によって検出される給
湯温度である。また、Ｑ２は風呂追い焚き路２０内を流
れる循環流量、Ｔf は追い焚き温度センサ２４によって
検出される温度、Ｔy は浴槽温度センサ２０によって検
出される温度である。

【００６３】従って、上記（３）式より、求めるべき循
環流量Ｑ２は、 Ｑ２＝（Ｇ−Ｑ１（Ｔo −Ｔi ））／（Ｔf −Ｔy ） ・・・（４） によって求められる。求められた循環流量Ｑ２は上記記
憶手段に記憶され、次回の同時使用時に読み出される。

【００６４】また、図１に示した燃焼装置において、追
い焚き温度センサ２４が設けられていない機種が存在す
る。このような場合は、上記（４）式から循環流量Ｑ２
を演算することができないので、前回同時使用時におけ
る循環流量を以下に述べる方法により推定し、その循環
流量を記憶手段に記憶し、それを次回の同時燃焼時に使
用する。ここで、図４は、循環流量Ｑ２の推定方法を説
明するための図であって、図４（ａ）は比例弁電流値と
燃焼装置の供給号数Ｇの関係を示す図、図４（ｂ）は図
３と同様の給湯号数Ｇ１及び給湯設定温度Ｔs と風呂条
件の関係を示す図、図４（ｃ）は図各ラインの浴槽水温
Ｔy と循環流量Ｑ２の関係を示す図である。

【００６５】（i ）まず、前回同時使用時の供給号数Ｇ
を、図４（ａ）に示した比例弁６の開度を調節する比例
弁電流の値から求める。例えば、比例弁電流値が１００
ｍＡであるときは供給号数Ｇは１８号である。

【００６６】（ii）給湯号数Ｇ１を上記式（１）式より
求める。例えば、給湯温度Ｔo が４６度、給水温度Ｔi
が２１度、流量Ｑ１が１３リットルである場合の給湯号
数Ｇ１は１３号である。

【００６７】（iii)その結果、風呂追い焚き号数Ｇ２
を、供給号数Ｇから求めた給湯号数Ｇ１を減算すること
により求める（Ｇ２＝Ｇ−Ｇ１）。

【００６８】（iv）図４（ｂ）上に、求められた給湯号
数Ｇ１と給湯温度Ｔo との交点（図４（ｂ）中の点Ｍ）
をプロットする。なお、給湯温度Ｔo は給湯設定温度Ｔ
s になるように制御されるので、両者はほぼ等しい。

【００６９】（v ）プロットされた交点上を通過するラ
インを選択する。例えば、図４（ｂ）においては、ライ
ンｆが選択される。ここで、ラインｆは、給湯号数Ｇ１
と風呂追い焚き号数Ｇ２と給湯温度Ｔo が与えられたと
きに浴槽温度Ｔy と循環流量Ｑ２と追い焚き温度Ｔf の
ある組み合わせ群に対応する。そして、その組み合わせ
群は、浴槽水温Ｔy が与えられると、１組の循環流量Ｑ
２と出湯温度Ｔf がユニークに決まる。これは、一缶二
水路式燃焼装置を同時使用しているからである。従っ
て、各ラインにおける循環流量Ｑ２と浴槽水温Ｔy の関
係は、図４（ｃ）に示すように、風呂追い焚き号数Ｇ２
になるような循環流量Ｑ２と浴槽水温Ｔy の組み合わせ
で表すことができる。そして、浴槽水温Ｔy は、同時使
用開始前に上述の方法から測定されており、既知であ
る。従って、図４（ｃ）から対応する循環流量Ｑ２が求
められる。例えば、浴槽水温Ｔy が１８度であるとき、
ラインｆにおける循環流量Ｑ２は６リットルである。

【００７０】循環流量Ｑ２は、循環ポンプ２１を駆動さ
せるのに供給される駆動電圧が同じ値であっても、燃焼
装置の設置状態及びゴミづまりなどの経年変化によって
異なる。従って、上記のような演算式を用いて、同時使
用が行われるごとに測定することによって正確な循環流
量を求めることができる。即ち、同時使用時における給
湯号数Ｇ１、風呂追い焚き号数Ｇ２、給湯温度Ｔo 及び
浴槽水温Ｔy から循環流量Ｑ２が求められる。

【００７１】図５は、上記本発明の実施の形態における
同時使用時での風呂追い焚き制御のフローチャートの一
例である。そして、図５のフローチャートは、給湯中に
追い焚き要求が出された場合についての風呂追い焚き制
御の例を示す。図５によれば、給湯中（Ｓ１）にリモコ
ン３１などの追い焚きスイッチが押され、追い焚き要求
が出されると（Ｓ２）、ステップＳ３において、給湯号
数Ｑ１が上記（１）式又は比例弁電流値から求められ
る。このとき、給湯要求号数Ｇs を演算してもよい。給
湯中は、給湯温度Ｔo が給湯設定温度Ｔs に制御されて
いるので、給湯号数Ｇ１と給湯要求号数Ｇs は一致す
る。

【００７２】そして、求められた給湯号数Ｇ１と給湯設
定温度Ｔs 、さらには上述した方法により求められる浴
槽水温Ｔy と循環流量Ｑ２の図３に示した関係から風呂
追い焚きの実行の可否を判断する（Ｓ４）。

【００７３】ステップＳ４において、風呂追い焚きが許
可された場合は、比例弁６の開度がさらに所定開度に開
けられるとともに循環ポンプ２１が駆動されて風呂追い
焚きが開始され、同時使用状態となる（Ｓ５）。また、
ステップＳ４において、風呂追い焚きが禁止された場合
は、風呂追い焚き待機状態となる（Ｓ６）。そして、給
湯が終了した後（Ｓ７）、風呂追い焚き指令がまだ出さ
れているときは（Ｓ８）、風呂追い焚きが開始される
（Ｓ９）。風呂追い焚き指令が切られている場合は、燃
焼が停止される（Ｓ１０）。

【００７４】このように、浴槽水温Ｔy が高い場合、又
は循環流量Ｑ２が少ない場合は、風呂追い焚き号数が小
さくて済むので、給湯号数Ｇ１が増加する。従って、給
湯要求号数Ｇs が大きい場合であっても、給湯温度を十
分確保しつつ、同時に風呂追い焚きを行うことができ、
風呂追い焚きの要求から完了までの時間を短縮すること
ができる。

【００７５】これとは逆に、浴槽水温Ｔy が低い場合、
又は循環流量Ｑ２が多い場合は、風呂追い焚き号数が大
きくなり、給湯号数が減少する。この場合には、風呂追
い焚きを待機状態にすることで、給湯温度が設定温度よ
り低下するのを防止することができる。

【００７６】また、本発明の別の実施の形態において
は、上記ステップＳ４において、追い焚き実行の可否を
判断する代わりに、循環ポンプ２１のデューティ比Ｄを
演算してもよい。図６は、この本発明の別の実施の形態
のフローチャートの例である。図５においては、図５の
ステップＳ４に代わって、ステップＳ４１及びＳ４２が
実行される。即ち、ステップＳ３で求められた給湯号数
と給湯設定温度Ｔs 、さらには、浴槽水温Ｔy と循環流
量Ｑ２に基づいて、循環ポンプ２１のデューティ比が演
算される（Ｓ４１）。デューティ比は、循環ポンプを駆
動することにより風呂追い焚き路２０内の水が得る熱量
（風呂追い焚き号数）によって減少する給湯号数Ｇ１が
給湯要求号数Ｇs を下回らないように設定される。

【００７７】具体的には、給湯要求号数Ｇs が小さいほ
ど、また、浴槽水温が高いほど、デューティ比は大きく
なる。例えば、最大号数Ｇmax が２４号、給湯要求号数
Ｇsが２０号であるとき、風呂追い焚きに消費できる風
呂追い焚き号数Ｇ２は、４号である。このとき、デュー
ティ比は、浴槽水温Ｔy と循環流量Ｑ２から、風呂追い
焚き号数が４号になるようにデューティ比Ｄを演算す
る。なお、デューティ比を１００％にしても、上記風呂
追い焚き号数に及ばない場合は、デューティ比Ｄは１０
０％に設定される。

【００７８】デューティ比Ｄが演算されると、ステップ
Ｓ４２において、求められたデューティ比が所定値以上
であるか否かが判断される。これは、デューティ比Ｄが
所定値より小さいと、循環ポンプ２１の回転数が低す
ぎ、循環ポンプ２１が停止する可能性があるからであ
る。従って、デューティ比が所定値より小さい場合は、
ステップＳ６に進み、風呂追い焚き待機状態となる。ま
た、デューティ比Ｄが所定以上の場合は、ステップＳ５
に進み、風呂追い焚きが開始され、同時使用状態とな
る。

【００７９】このように、デューティ比Ｄは、浴槽水温
Ｔy 及び／又は循環流量Ｑ２に応じて設定されるので、
給湯温度の低下を招くことなく、燃焼装置が有している
燃焼能力を最大限に生かして、風呂追い焚きのための熱
量が与えられるので、風呂追い焚き時間を短縮すること
ができる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
給湯要求と風呂追い焚き要求の両方が出されたとき、風
呂追い焚きの実行の可否を判断する際に必要な浴槽水温
の情報を、給湯中の給湯温度を低下させることなく得る
ことができる。

【００８１】そして、この浴槽水温情報を用いることに
より、給湯と風呂追い焚きの同時使用の可否をより正確
に行うことができる。また、同時使用時において、給湯
温度が低下しない範囲の最適な風呂追い焚き号数で風呂
追い焚きを実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一缶二水路式燃焼装置の概略構成図である。

【図２】熱交換器１の断面を示す図である。

【図３】風呂追い焚きの可否を判断を行うための図であ
る。

【図４】循環流量Ｑ２の推定方法を説明するための図で
ある

【図５】本発明の実施の形態の風呂追い焚き制御のフロ
ーチャートである。

【図６】本発明の別の実施の形態の風呂追い焚き制御の
フローチャートである。

【符号の説明】

１ 熱交換器 １０ 給湯路 ２０ 風呂追い焚き路 ２１ 循環ポンプ ２３ 浴槽水温センサ ３０ 制御部 ３１ リモコン

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給湯路と浴槽に接続された風呂追い焚き路
   が共通の熱交換器を通過する一缶二水路式燃焼装置にお
   いて、 該浴槽内の水を該風呂追い焚き路内に導き、循環させる
   循環ポンプと、 該風呂追い焚き路内に配置され、前記風呂追い焚き路内
   に導かれた前記浴槽内の水の水温を測定する温度検出手
   段とを備え、 燃焼が行われていないときに、前記循環ポンプを駆動さ
   せ、前記温度検出手段によって前記浴槽内の水の水温を
   検出することを特徴とする一缶二水路式燃焼装置。
2. 【請求項２】給湯路と浴槽に接続された風呂追い焚き路
   が共通の熱交換器を通過する一缶二水路式燃焼装置にお
   いて、 該浴槽内の水を該風呂追い焚き路内に導き、循環させる
   循環ポンプと、 該風呂追い焚き路内に配置され、前記風呂追い焚き路内
   に導かれた前記浴槽内の水の水温を測定する温度検出手
   段と、 前記循環ポンプの駆動を制御して前記風呂追い焚き路内
   の水の循環量を制御する制御手段とを備え、 給湯中に風呂追い焚き要求が出されたとき、前記制御手
   段は、給湯温度が変化しない程度の循環量で前記循環ポ
   ンプを駆動させ、前記温度検出手段によって前記浴槽内
   の水の水温を検出することを特徴とする一缶二水路式燃
   焼装置。
3. 【請求項３】給湯路と浴槽に接続された風呂追い焚き路
   が共通の熱交換器を通過する一缶二水路式燃焼装置にお
   いて、 該浴槽内の水を該風呂追い焚き路内に導き、循環させる
   循環ポンプと、 該風呂追い焚き路内に配置され、前記風呂追い焚き路内
   に導かれた前記浴槽内の水の水温を測定する温度検出手
   段と、 給湯中に風呂追い焚き要求が出されたとき、該温度検出
   手段によって検出される前回の風呂追い焚き終了時にお
   ける前記浴槽内の水温と、前回の風呂追い焚き終了時か
   らの経過時間に基づいて、該風呂追い焚き要求が出され
   たときの前記浴槽内の水の水温を求める浴槽水温検知手
   段とを備えることを特徴とする一缶二水路式燃焼装置。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記浴槽水温検知手段は、前記浴槽が設定された周囲の
   温度に応じて前記浴槽内の水温を補正することを特徴と
   する一缶二水路式燃焼装置。
5. 【請求項５】給湯路と浴槽に接続された風呂追い焚き路
   が共通の熱交換器を通過する一缶二水路式燃焼装置にお
   いて、 給湯と風呂追い焚きが同時に行われているとき、給湯に
   必要な熱量と、風呂追い焚きに使われる熱量と、前記熱
   交換器から出湯される給湯温度と、前記浴槽内の水温と
   に基づいて前記風呂追い焚き路内の循環流量を求め、該
   循環流量に応じて燃焼制御を行う制御手段を有すること
   を特徴とする一缶二水路式燃焼装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至５において、 給湯要求及び風呂追い焚き要求の両方が出されたとき、
   給湯に必要な熱量と前記浴槽内の水温及び／又は前記風
   呂追い焚き路内の循環流量とに基づいて、風呂追い焚き
   の実行の可否を判断する判断手段と、 該判断手段の判断に基づいて、前記循環ポンプの駆動を
   制御する制御手段とを備えていることを特徴とする一缶
   二水路式燃焼装置。
7. 【請求項７】請求項６において、 前記判断手段が風呂追い焚き不可と判断した場合は、前
   記制御手段は、前記循環ポンプを駆動させず、 前記判断手段が風呂追い焚き可と判断した場合は、前記
   制御手段は、前記循環ポンプを駆動させることを特徴と
   する一缶二水路式燃焼装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至５において、 給湯要求及び風呂追い焚き要求の両方が出されたとき、
   給湯に必要な熱量と前記浴槽内の水温及び／又は前記風
   呂追い焚き路内の循環流量に基づいて、前記風呂追い焚
   き路内の水の循環量を制御する制御手段を備えているこ
   とを特徴とする一缶二水路式燃焼装置。
9. 【請求項９】請求項８において、 前記制御手段は、前記循環ポンプを駆動するのに供給さ
   れるパルス信号のデューティ比を調節することによって
   前記循環流量を制御することを特徴とする一缶二水路式
   燃焼装置。
10. 【請求項１０】請求項９において、 前記制御手段は、前記給湯に必要な熱量が低いほど、又
    は前記浴槽水温が高いほど前記循環流量が増大するよう
    に、前記デューティ比を調節することを特徴とする一缶
    二水路式燃焼装置。