JP2001021214A - 給湯保温機能を備えた給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】給水温度あるいは外気温度に応じて燃焼制御を
判断させるようし、無駄な燃焼を防止する。 【解決手段】給水温度がある温度よりも高い場合は、保
温のための燃焼を行わないようにするか、又は外気温度
がある温度よりも高い場合は、保温のための燃焼を行わ
ないようにする。給水温度又は外気温度がある温度より
も高い場合は、燃焼による熱交換器内の湯温の上昇の立
上りが早いので、保温燃焼を行わなくても使用時に湯温
を所望する温度に加熱することが可能だからである。ま
た給水温度に合わせて保温燃焼開始温度を変更するか、
又は外気温度に合わせて保温燃焼開始温度を変更する。
燃焼加熱した場合の湯温の上昇が、給水温度又は外気温
度によって影響を受けるので、これらによって保温燃焼
開始温度を変更すれば、無駄な保温燃焼を抑制すること
が可能となるからである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給湯栓からの出湯
停止後も熱交換器内の湯の温度を一定の温度範囲内に保
温する給湯保温機能を備えた燃焼式の給湯機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の燃焼式の給湯機としては、ガス
給湯機と石油給湯機が一般的である。これらの燃焼式の
給湯機では、給湯使用後から時間が経過するに連れて給
湯機の熱交換器内の湯が徐々に冷却されて湯温が低下
し、次に使用する場合の出湯開始初期に、冷たい湯が供
給されて使用者が不具合を感じるという問題があった。
そのため、従来では、特開平６−１１７６８９号公報に
記載された技術のように、給湯を停止した後も給湯機の
熱交換器内の湯を一定範囲内の温度に保温するようにし
ている。

【０００３】前記公報掲載の先願の給湯機は、その構成
を示せば図３のブロック図に示す通りであり、燃焼室１
内にバーナー２と熱交換器３とを有し、また燃焼室１へ
空気を供給するためのファン４と排気口５とが設けられ
ている。熱交換器３を通る水通路の入口側には水量検出
手段６が取り付けられており、出口側には出湯温度検出
手段７が取り付けられている。またバーナー２への燃料
供給路の途中には、燃料流量調節弁８が設置され、バー
ナー２の点火は点火装置９の点火プラグ１０によって行
われる。点火状態は、炎検出手段１１により確認され
る。同図において、符号１２は給湯栓、１３は出湯温度
の設定手段、１４は制御装置である。

【０００４】水通路に水が流れ、水量検出手段６が所定
水量以上を検出すると、ファン４が起動され、遅れて燃
料流量調節弁８が開となり、点火装置９によって点火プ
ラグ１０から放電がなされ、燃焼が開始する。火炎が生
じているかは炎検出手段１１によって確認される。加熱
量は、出湯温度を設定手段１２で設定した温度にすべ
く、風量をファン４で制御し、ガス量を燃料流量調節弁
８で制御する。このような状態から水流が停止し、水量
検出手段６が所定水量以下であることを検出すると、燃
料流量調節弁８を閉じ、消火する。ファン４は、消火か
ら一定時間内はファン待機運転（ポストパージ）をし、
一定時間経過後に停止すべく制御されている。これは燃
焼室１の余熱によって熱交換器３内の湯温が必要以上に
上昇することを防止するためである。

【０００５】そして、ファン待機運転中に出湯温度検出
手段７で検出される湯の温度が設定温度以下で、かつそ
の温度変化が下り勾配であることを検出したら点火動作
に入り、炎検出手段１１で火炎を検出してから所定の秒
数間だけ燃焼を行い、再びファン待機運転に戻るように
している。要するに、従来の先願技術は、出湯温度検出
手段７で検出される湯温が、ある値よりも低下したとき
に所定時間だけ点火して燃焼を行い、湯温の低下を防止
するようにしている。以後は、このような要領で給湯機
の熱交換器３内の湯を一定温度範囲内に保温するもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の燃
焼式の給湯機では、夏場は水温及び気温が高いために、
保温燃焼による熱交換器内の湯温の上昇の立上りが早
く、しかも、お湯が量的にあまり使用されないような場
合でも、燃焼が行われると、熱交換器内の湯の温度が異
常に上昇してしまうという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の前記課題
に鑑みてこれを改良除去したものであって、給水温度あ
るいは外気温度に応じて燃焼制御を判断させるようし、
無駄な燃焼を防止することのできる給湯機を提供せんと
するものである。

【０００８】而して、前記課題を解決するために本発明
の請求項１の手段では、給水温度がある温度よりも高い
場合は、保温のための燃焼を行わないようにし、また請
求項２の手段では、外気温度がある温度よりも高い場合
は、保温のための燃焼を行わないようにしている。この
ように、給水温度又は外気温度がある温度よりも高い場
合は、燃焼による熱交換器内の湯温の上昇の立上りが早
いので、保温燃焼を行わなくても使用時に湯温を所望す
る温度に加熱することが可能である。従って、保温燃焼
を行わない分だけ、燃料の浪費を抑制でき、また保温燃
焼を繰り返すことによる点火プラグの着火音の騒音を防
止できる。

【０００９】請求項３の手段は、ある温度が設定された
給湯温度に応じて設定される前記請求項１又は２に記載
の給湯保温機能を備えた給湯機である。この発明によれ
ば、給水温度又は外気温度と給湯温度設定との差が小さ
ければ保温燃焼を行わなくても速く立ち上がるため、あ
る温度を給湯温度設定ごとに持たせることにより、更に
燃料の消費を抑制できるようになる。

【００１０】請求項４の手段では、給水温度と、外気温
度と、設定された給湯温度のうちの複数個の温度をパラ
メータとして用い、保温燃焼の是非を決定するようにし
ている。給水温度と外気温度と給湯温度とは、それぞれ
燃焼加熱を行った場合の湯温の上昇に影響するので、こ
れらをパラメータとして用いることで、保温燃焼が必要
か不必要かの判断を行い、保温燃焼を少なくして無駄な
燃焼を防止するようにしている。

【００１１】請求項５の手段では、給水温度に合わせて
保温燃焼開始温度を変更するようにしており、また請求
項６の手段では、外気温度に合わせて保温燃焼開始温度
を変更するようにしている。燃焼加熱した場合の湯温の
上昇が、給水温度又は外気温度によって影響を受けるの
で、これらによって保温燃焼開始温度を変更すれば、無
駄な保温燃焼を抑制することが可能となる。

【００１２】請求項７の手段は、保温燃焼開始温度を、
設定された給湯温度に応じて変更するようにした請求項
５又は６に記載の給湯保温機能を備えた給湯機である。
この発明によれば、給湯温度設定が低い場合は、保温燃
焼開始温度を低くし、高い場合は、高めにすることによ
り、更に無駄な保温燃焼を抑制できる。つまり、給湯温
度設定が低い時と高い時とでは、同じ温度で保温する必
要はないからである。

【００１３】請求項８の手段では、給水温度と、外気温
度と、設定された給湯温度とをパラメータとして保温燃
焼開始温度を決定するようにしている。燃焼加熱した場
合の湯温の上昇が、給水温度、外気温度に影響されるこ
とは前述した通りであり、また燃焼加熱による湯温の上
昇は、直ぐに設定された給湯温度の温水が得られるもの
でなければならない。そのためには、これらをパラメー
タとして保温燃焼開始温度を決定するようにすれば、不
必要な保温燃焼を抑制することが可能である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成を図面に示
す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りであ
る。図１は、本発明の一実施の形態に係る給湯機の全体
構成を示すブロック図である。同図に示す如く、この給
湯機は、燃焼室１５内に、浴槽１６の追焚きのための熱
交換器１７と、給湯栓１２からの出湯又は浴槽１６への
湯張りのための熱交換器１８と、燃焼用のバーナー１９
と、ファン２０とを有する２缶２水路１バーナー方式の
石油給湯機である。熱交換器１７を通る追焚きのための
浴槽水の循環流路２１には、ふろ温度検出手段２２と、
循環ポンプ２３と、ふろ水流スイッチ２４と、ふろ出湯
温度検出手段２５とが設置されている。ふろ出湯温度検
出手段２５は、浴槽１６へ供給する湯の温度を検出する
ためのものであり、熱交換器１７の出口側に設置されて
いる。

【００１５】一方、熱交換器１８を通る給湯栓流路２６
には、水量検出手段２７と、給水温度検出手段２８と、
熱交換器内の湯温検出手段２９と、出湯温度検出手段３
０と、水量調整手段３１及び給湯確認スイッチ３２が設
置されている。そして、給湯栓流路２６は、熱交換器１
８の上流側と下流側とが、バイパス量調整手段３３を備
えたバイパス流路３４によって連通接続されている。ま
た前記浴槽水の循環流路２１の熱交換器１７の上流側
と、給湯栓流路２６の熱交換器１８の下流側とは、湯張
り電磁弁３５を備えたバイパス流路３６によって連通接
続されている。更に、給湯栓流路２６の熱交換器１８の
上流側と、前記バイパス流路３６の途中とは電磁弁３７
を備えたバイパス流路３８によって連通接続されてい
る。なお、図１において、符号３９はバーナー１９への
燃料供給調整手段、４０は排気口である。

【００１６】このように構成された給湯機において、給
湯栓１２から出湯する場合は、先ず給湯栓１２を開く。
これにより、水量検出手段２７がある一定量以上の水量
を検出し、ファン２０を回転させ、バーナー１９を点火
させて燃焼を開始する。そして、出湯する湯の温度が設
定温度となるように、給水温度検出手段２８と、熱交換
器１８内の湯の温度検出手段２９と、出湯温度検出手段
３０とからの温度信号により、燃料供給手段３９がバー
ナー１９へ供給する燃料の量を制御し、適正な熱量の燃
焼が行われるように調整し、給湯栓１２から設定温度の
お湯が出湯されるようにしている。

【００１７】一方、浴槽１６へ湯張りを行う場合は、給
湯栓１２は閉塞状態にあり、循環ポンプ２３を停止させ
た状態で湯張り電磁弁８を開とし、前記給湯栓１２から
出湯する場合と同じように、熱交換器１８で設定温度の
湯になるように燃焼状態を調整し、設定温度に加熱され
たお湯をバイパス流路３６を通じて循環水流路２１へ供
給し、浴槽１６内へお湯を供給する。そして、水量検出
手段２７又は浴槽内の圧力センサー（図示せず）により
所定量の湯張りが行われたことを検知すると、湯張り電
磁弁３５を閉塞し、バーナー１９の燃焼を停止する。

【００１８】ところで、この実施の形態に係る給湯機で
は、一旦、給湯を停止した後の再使用に際して熱交換器
１８内に残ったお湯及び流路２６内の残留水が冷たくな
らならように保温する給湯保温機能と、浴槽１６への湯
張りが終わった後の浴槽内の湯の温度を一定範囲内にな
るように保温する湯張り保温機能とを有している。給湯
保温の場合は、バイパス流路３４のバイパス量調整手段
３３が開となっており、熱交換器１８内の湯の温度を検
出する検出器２９の温度信号がある温度以下になると、
ファン２０を起動させ、バーナー１９を点火させて燃焼
を行い、検出器２９の温度信号がある温度以上になる
と、燃焼を停止し、熱交換器１８内の湯をある一定範囲
内の温度になるように保温する。

【００１９】一方、湯張り保温の場合は、ある一定時間
毎に循環ポンプ２３を駆動させ、沸き上げ前の撹拌（プ
リポンプ）後、ふろ水流スイッチ２４でふろ水の有無を
チエックし、ふろ温度検出手段２２で浴槽１６内の湯の
温度をチエックする。湯の温度がある温度よりも低くな
っていれば、前記給湯保温機能の場合と同じ要領で、フ
ァン２０を起動させ、バーナー１９を点火させて燃焼を
行い、熱交換器１７を通じて設定温度になるまで沸き上
げを行う。そして、ふろ温度検出手段２２で検出される
浴槽水の温度がある温度以上になると、燃焼を停止し、
浴槽水の温度をある一定範囲内の温度になるように保温
する。沸き上げ後は、一点時間の間だけ循環ポンプ２３
を駆動させ、ポストポンプを行い、熱交換器１７内の余
熱により浴槽水の温度が必要以上に上昇するのを抑制し
ている。

【００２０】ところで、このような燃焼式の給湯機で
は、給水温度や外気温度によって、燃焼加熱した場合の
熱交換器１８内の湯温の上昇の度合いが異なる。そのた
め、給水温度又は外気温度が高い場合には、燃焼加熱を
行うと、直ぐに熱交換器１８内の湯温が上昇し、目的と
する設定された給湯温度の湯を得ることが可能であり、
保温加熱を行わなくてもよい場合がある。そこで、この
実施の形態にあっては、給水温度がある温度よりも高い
場合又は外気温度がある温度よりも高い場合は、保温の
ための燃焼を行わないようにしている。これにより、保
温燃焼を行わない分だけ、燃料の浪費を抑制することが
可能であり、また保温燃焼を繰り返すことによる点火プ
ラグの着火音の騒音を防止することが可能である。

【００２１】更に、燃料の消費を抑制するため、ある温
度の設定は、給湯温度に応じて行えばよい。これは、給
湯温度と、給水温度又は外気温度との差が必要以上に大
きくなると、保温燃焼を行わなければ、目的とする温度
の湯を直ぐには得ることができないからである。また保
温燃焼を行うか行わないかの判断（是非）については、
上述した各理由により、給水温度、外気温度の制御因子
に加えて、設定された給湯温度等をパラメータとして用
いるようにしている。

【００２２】更に、この実施の形態では、図２に示すよ
うに、給水温度に合わせて保温燃焼開始温度を変更する
か、又は外気温度に合わせて保温燃焼開始温度を変更す
るようにしている。これは、燃焼加熱した場合の湯温の
上昇が、給水温度又は外気温度によって影響を受けるの
で、これらによって保温燃焼開始温度を変更すれば、無
駄な保温燃焼を抑制することが可能となるからである。

【００２３】更にまた、保温燃焼開始温度を、設定され
た給湯温度に応じて変更するようにしている。これは、
給湯温度設定が低い場合は、保温燃焼開始温度を低く
し、高い場合は、高めにすることにより、更に無駄な保
温燃焼を抑制できるからである。つまり、給湯温度設定
が低い時と高い時とでは、同じ温度で保温する必要はな
いからである。

【００２４】それに加えて、この実施の形態では、給水
温度と、外気温度と、設定された給湯温度とをパラメー
タとして保温燃焼開始温度を決定するようにしている。
燃焼加熱した場合の湯温の上昇が、給水温度、外気温度
に影響されることは前述した通りであり、また燃焼加熱
による湯温の上昇は、直ぐに設定された給湯温度の温水
が得られるものでなければならない。そのためには、こ
れらをパラメータとして保温燃焼開始温度を決定するよ
うにした方が最適であり、、不必要な保温燃焼を抑制す
ることが可能だからである。

【００２５】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、適宜の変更が可能である。例え
ば、熱交換器内の湯の温度の検出は、熱交換器に検出手
段を設けた場合を説明したが、相対的に湯の温度を検出
できる位置であれば、どこであっても湯温の検出手段を
設置することが可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
給水温度がある温度よりも高い場合は、保温のための燃
焼を行わないようにするか、又は外気温度がある温度よ
りも高い場合は、保温のための燃焼を行わないようにし
ている。給水温度又は外気温度がある温度よりも高い場
合は、燃焼による熱交換器内の湯温の上昇の立上りが早
いので、保温燃焼を行わなくても使用時に湯温を所望す
る温度に加熱することが可能だからである。従って、保
温燃焼を行わない分だけ、燃料の浪費を抑制することが
でき、また保温燃焼を繰り返すことによる点火プラグの
着火音の騒音を防止することができる。

【００２７】また本発明にあっては、給水温度に合わせ
て保温燃焼開始温度を変更するか、又は外気温度に合わ
せて保温燃焼開始温度を変更するようにしている。これ
は、燃焼加熱した場合の湯温の上昇が、給水温度又は外
気温度によって影響を受けるので、これらによって保温
燃焼開始温度を変更すれば、無駄な保温燃焼を抑制する
ことが可能となるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る給湯機の全体を示
すブロック図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る給水温度又は外気
温度と、保温燃焼開始温度との関係を示す特性図であ
る。

【図３】従来の給湯機の全体を示すブロック図である。

【符号の説明】

１６…浴槽 １８…熱交換器 １９…バーナー ２０…ファン ２９…熱交換器内の湯温検出手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱交換器内の湯の温度を検出し、給湯停止
   後に前記熱交換器内の湯の温度がある温度まで低下した
   ときに保温燃焼を行い、熱交換器内の湯の温度をある一
   定の温度範囲内に保温する給湯保温機能を備えた給湯機
   において、給水温度がある温度よりも高い場合は、保温
   のための燃焼を行わないことを特徴とする給湯保温機能
   を備えた給湯機。
2. 【請求項２】熱交換器内の湯の温度を検出し、給湯停止
   後に前記熱交換器内の湯の温度がある温度まで低下した
   ときに保温燃焼を行い、熱交換器内の湯の温度をある一
   定の温度範囲内に保温する給湯保温機能を備えた給湯機
   において、外気温度がある温度よりも高い場合は、保温
   のための燃焼を行わないことを特徴とする給湯保温機能
   を備えた給湯機。
3. 【請求項３】ある温度が設定された給湯温度に応じて設
   定される前記請求項１又は２に記載の給湯保温機能を備
   えた給湯機。
4. 【請求項４】熱交換器内の湯の温度を検出し、給湯停止
   後に前記熱交換器内の湯の温度がある温度まで低下した
   ときに保温燃焼を行い、熱交換器内の湯の温度をある一
   定の温度範囲内に保温する給湯保温機能を備えた給湯機
   において、給水温度と、外気温度と、設定された給湯温
   度のうちの複数個の温度をパラメータとして用い、保温
   燃焼の是非を決定することを特徴とする給湯保温機能を
   備えた給湯機。
5. 【請求項５】熱交換器内の湯の温度を検出し、給湯停止
   後に前記熱交換器内の湯の温度がある温度まで低下した
   ときに保温燃焼を行い、熱交換器内の湯の温度をある一
   定の温度範囲内に保温する給湯保温機能を備えた給湯機
   において、給水温度に合わせて保温燃焼開始温度を変更
   することを特徴とする給湯保温機能を備えた給湯機。
6. 【請求項６】熱交換器内の湯の温度を検出し、給湯停止
   後に前記熱交換器内の湯の温度がある温度まで低下した
   ときに保温燃焼を行い、熱交換器内の湯の温度をある一
   定の温度範囲内に保温する給湯保温機能を備えた給湯機
   において、外気温度に合わせて保温燃焼開始温度を変更
   することを特徴とする給湯保温機能を備えた給湯機。
7. 【請求項７】保温燃焼開始温度を、設定された給湯温度
   に応じて変更するようにした請求項５又は６に記載の給
   湯保温機能を備えた給湯機。
8. 【請求項８】熱交換器内の湯の温度を検出し、給湯停止
   後に前記熱交換器内の湯の温度がある温度まで低下した
   ときに保温燃焼を行い、熱交換器内の湯の温度をある一
   定の温度範囲内に保温する給湯保温機能を備えた給湯機
   において、給水温度と、外気温度と、設定された給湯温
   度とをパラメータとして保温燃焼開始温度を決定するこ
   とを特徴とする給湯保温機能を備えた給湯機。