JP2001289504A - 一缶二水路式風呂給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、沸騰防止センサが沸騰を検出した
場合であっても、給湯使用を安心して行なえる安全性の
高い一缶二水路式風呂給湯装置の提供を図ることを課題
とする。 【解決手段】 本発明は上記課題を解決するため、沸騰
防止センサが一定温度を検出した場合でかつ検出後一定
時間内に給湯使用を行ったときに、バーナへの着火を所
定時間遅らせる着火遅延手段を設けたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガス、石油、電気を
燃料・熱源とする一缶二水路式風呂給湯装置に関するも
のである。詳しくは循環ポンプを有する循環回路を介し
て浴槽と接続する風呂用熱交換器と、この風呂用熱交換
器と吸熱用のフインを共用する給湯用熱交換器と、この
両熱交換器を加熱するバーナとを有するいわゆる一缶二
水路式の風呂給湯装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種一缶二水路式風呂給湯装置
においては、風呂の単独使用、給湯単独使用及び風呂と
給湯の併用使用ができるようになっている。そして、風
呂を単独で使用するときには、浴槽水を循環ポンプによ
り強制的に循環すると共に熱交換器下方に設けたバーナ
に着火させて熱交換器を加熱し、浴槽水を加熱昇温し
て、風呂を沸き上げるようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、一缶二水路
式の風呂給湯装置では、風呂用熱交換器のフインと給湯
用熱交換器のフインとは共通する共用の吸熱フインによ
り構成しているため、風呂の単独使用時には、風呂用熱
交換器側のみならず給湯用熱交換器側も加熱されて滞留
している給湯用熱交換器の水管内の湯水が沸騰してしま
うという問題があった。この問題を解決するため従来の
ものでは、給湯用熱交換器の水管に沸騰防止サーミスタ
を設け、この沸騰防止サーミスタが沸騰を検知したとき
には、バーナの燃焼を停止するようにしていた。しか
し、沸騰防止サーミスタが沸騰を検知した直後に、給湯
側、例えばシャワーを使用した場合には熱交換器のヒー
トマスによる残留熱エネルギーによって、出湯するシャ
ワー湯温が急激に上昇して、熱い湯が吐出するという問
題があった。

【０００４】本発明は上記問題に鑑み、沸騰防止センサ
を有する一缶二水路式風呂給湯装置において、沸騰防止
センサが沸騰を検出した場合であっても、給湯使用を安
心して行なえる安全性の高い一缶二水路式風呂給湯装置
の提供を図ることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の一缶二水路式風呂給湯装置は、循環ポンプ
を有する循環回路を介して浴槽と接続する風呂用熱交換
器と、該風呂用熱交換器と吸熱用のフインを共用する給
湯用熱交換器と、上記熱交換器を加熱するバーナと、前
記給湯用熱交換器の通水路に設けられ給湯用熱交換器内
の湯水の沸騰を防止する沸騰防止センサとからなるもの
であって、前記沸騰防止センサが一定温度を検出した場
合でかつ検出後一定時間内に給湯使用を行ったときに、
前記バーナへの着火を所定時間遅らせる着火遅延手段を
設けたことを第１の特徴としている。上記第１の特徴に
よれば、風呂の単独使用による給湯用熱交換器水管内の
湯水が沸騰した直後に、給湯使用したとしても着火遅延
手段により、直ちにバーナに着火させることなく、時間
差をおいて燃焼させるようにしたことで、給湯開始直後
のオーバーシュートを軽減することができる。

【０００６】また本発明の一缶二水路式風呂給湯装置
は、循環ポンプを有する循環回路を介して浴槽と接続す
る風呂用熱交換器と、該風呂用熱交換器と吸熱用のフイ
ンを共用する給湯用熱交換器と、上記熱交換器を加熱す
るバーナと、前記給湯用熱交換器の通水路に設けられた
出湯温度を検出する出湯温度センサとは別途に設けられ
給湯用熱交換器内の湯水の沸騰を防止する沸騰防止セン
サとからなるものであって、前記沸騰防止センサが一定
温度を検出した場合でかつ検出後一定時間内に給湯使用
を行ったときに、前記バーナへの着火を所定時間遅らせ
る着火遅延手段を設けたことを第２の特徴としている。
上記第２の特徴によれば、沸騰防止センサと出湯温度セ
ンサとの二重のセンサとすることで、上記オーバーシュ
ートの軽減に加えて、給湯用熱交換器の出口温度が遅延
後においてもいまだ高いときには、直ちにフィードバッ
ク制御に移行して、出湯特性を良好にすることができ
る。また本発明の一缶二水路式風呂給湯装置は、循環ポ
ンプを有する循環回路を介して浴槽と接続する風呂用熱
交換器と、該風呂用熱交換器と吸熱用のフインを共用す
る給湯用熱交換器と、上記熱交換器を加熱するバーナ
と、前記給湯用熱交換器の通水路に設けられた出湯温度
を検出する出湯温度センサおよび異常加熱時に作動する
加熱安全センサとこれらセンサとは別途に設けられ給湯
用熱交換器内の湯水の沸騰を防止する沸騰防止センサと
からなるものであって、前記沸騰防止センサが一定温度
を検出した場合でかつ検出後一定時間内に給湯使用を行
ったときに、前記バーナへの着火を所定時間遅らせる着
火遅延手段を設けたことを第３の特徴としている。上記
第３の特徴によれば、沸騰防止センサと出湯温度センサ
と加熱安全センサとの三重のセンサとすることで、上記
オーバーシュート、出湯特性の向上と共に給湯用熱交換
器が異常に加熱されたときには、バーナへの燃料供給を
遮断させ、燃焼そのものを停止し三重安全となり、使用
上極めて安全なものとなる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施
形態を示す一缶二水路式風呂給湯装置の全体構成図であ
る。図２は本発明の一実施形態を示すブロック図であ
る。図３は本発明の一実施形態を示すフローチャートで
ある。

【０００８】図１において、１は一缶二水路式風呂給湯
装置であり、その内部には給湯用熱交換器２、その下方
に設けたガスバーナ３、風呂用熱交換器４を設けてあ
る。５は給湯用熱交換器と風呂用熱交換器とに共用する
吸熱用のフインである。風呂用熱交換器４は後述する循
環ポンプを有する循環回路を介して浴槽と接続してあ
る。

【０００９】一缶二水路式風呂給湯装置１の本体内には
燃焼制御用のマイクロコンピュータからなるコントロー
ラ６が設けられている。そしてコントローラ６はリモコ
ンに接続されており、通常ではその利便性の点から風呂
リモコンと台所リモコンの２個のリモコンを使用して一
缶二水路式風呂給湯装置の操作を行うものである。

【００１０】１０は給湯用熱交換器２に至る入水管、１
１は給湯用熱交換器２から給湯カラン７に至る出湯管で
ある。入水管１０と出湯管１１とで通水路を構成してあ
る。入水管１０にはその上流側から通水量を検出する水
量センサ１３および入水温度を検出する水温センサ１４
を設けている。出湯管１１には通水量を調節する水量調
節弁１２、給湯用熱交換器２により加熱された出湯湯温
を検出する感温部材としてのサーミスタ等からなる出湯
温度センサ１５、給湯用熱交換器２の異常加熱時に作動
する加熱安全センサ１６を設けてある。異常加熱時と
は、後述する沸騰防止センサによる検出温度よりも高い
加熱状態をいい、例えば空焚時を意味する。

【００１１】 ガスバーナ３に至るガス管にはガス通路
を調節する駆動部材としてのガス比例弁１７を設けてあ
る。１８は浴室に設けた浴槽、１９は浴槽１８と連結す
る一缶二水路式風呂給湯装置１の循環回路であり、この
循環路１９には浴槽の水位を検出する圧力センサ２０、
循環ポンプ２１を設けてある。２２は出湯管１１から分
岐して循環回路１９に接続した給湯落し込み管であり、
途中には電磁弁２３、逆止弁２４を設けてある。また、
循環回路１９には三方弁２５、排水弁２６、風呂温度セ
ンサ２７、水流スイッチ２８をそれぞれ設けてある。

【００１２】さらに、前記給湯用熱交換器２の通水路で
ある蛇行状の水管のベンド部には給湯用熱交換器内の湯
水の沸騰を防止する沸騰防止センサ２９を設けてある。
また、３０は燃焼室３１に燃焼用空気を送風する送風フ
ァン、３２は入水管１０から熱交換器２を迂回して設け
たバイパス管に取り付けた水量制御弁である。

【００１３】図２は本発明の一実施形態を示すブロック
図であり、一缶二水路式風呂給湯装置１のコントローラ
６には、図１で説明した水温センサ１４、水量センサ１
３、水量調節弁１２、出湯温度センサ１５、加熱安全セ
ンサ１６、沸騰防止センサ２９、風呂温度センサ２７、
水流スイッチ２８およびガス電磁弁１７、圧力センサ２
０、電磁弁２３、送風ファン３０、リモコン等を接続し
てある。

【００１４】また、コントローラ６には燃焼を制御する
プログラムの他、沸騰防止センサ２９が一定温度を検出
した場合であってかつ検出後一定時間内に給湯使用を行
ったときにガスバーナ３への着火を所定時間遅らせる着
火遅延手段３３をプログラムしてある。

【００１５】着火遅延手段３３は具体的には、給湯用熱
交換器２の水管内の湯水が沸騰して温度上昇した場合に
おいて、沸騰防止センサ２９が上昇温度を検出し、しか
も沸騰防止センサ２９による検出後の一定時間内に、使
用者が給湯カラン７を開いて給湯操作を行ったときに、
通水による水流を水量センサ１３が感知して、ガスバー
ナ３への燃料供給を所定時間遅らせるようにしたもので
ある。

【００１６】次に、本発明の実施形態における使用状態
について説明する。まず、給湯のみの単独使用の場合に
は、希望湯温を設定しリモコンのスイッチを投入した
後、給湯カラン７を開くと、水流スイッチ１３が所定水
量を検出し、水流による信号をコントローラ６に入力し
てガスバーナ３に着火信号を付与し燃焼が開始され、設
定温度と入水温度と入水水量とで必要熱量が演算される
と共に出湯温度と設定温度からガス量がフィードバック
制御されて希望する出湯が得られる。

【００１７】次に、風呂のみの単独使用の場合には、浴
槽１８に湯張り後、図示しないリモコンの風呂スイッチ
をオンし、循環ポンプ２１を駆動することで、水流スイ
ッチ２８はオンとなりコントローラ６を介してガスバー
ナ３に着火し、浴槽湯水は循環ポンプ２１、三方弁２５
の（ローハ）、風呂用熱交換器４を経て循環回路１９内
を循環し追焚きされるのである。

【００１８】そして、上記追焚き燃焼中において共用の
フインで構成した給湯用熱交換器２の水管内の湯水が沸
騰した場合の対策について、図３のフローチャートに基
づいて具体的に説明する。

【００１９】図３において、風呂の追焚き燃焼中におい
て（ステップＳ１）、給湯用熱交換器２内の湯水が沸騰
した場合には、給湯用熱交換器２のベンド部に取り付け
た沸騰防止センサ２９が沸騰時における水管の一定温度
を検出して作動する（ステップＳ２）。

【００２０】そして、沸騰防止センサ２９が給湯用熱交
換器２の一定温度を検出すると、コントローラ６に信号
を入力しコントローラ６内のマイコンによりガスバーナ
３へのガス弁を遮断する指令を出力し、風呂の追焚き燃
焼は停止する（ステップＳ３）。

【００２１】次に、沸騰防止センサ２９のよる一定温度
検出後の一定時間以内に給湯使用された場合、すなわち
給湯カラン７が開かれた場合（ステップＳ４でイエスの
場合）には、いまだ給湯用熱交換器２の水管内の湯温は
高温水であるので、給湯指令によるガスバーナの更なる
加熱は好ましくなく、シャワー使用の操作であれば火傷
のおそれがある。

【００２２】そこで、本発明では沸騰防止センサ２９の
よる一定温度検出後、一定時間以内に給湯使用された場
合には、着火遅延手段３３によりガスバーナ３への着
火、すなわちガス弁、ガス比例弁の開放及び放電点火動
作を所定時間遅らせたものである（ステップＳ５）。

【００２３】上記において、一定時間以内とは熱交換器
の容量によって差があるが、沸騰湯水が温度低下してい
ない時間、概ね検出直後から３０分間程度の時間であ
る。検出直後を含む概念である。また、所定時間とは給
湯用熱交換器２の水管内の湯水が入れ替わり冷却される
のに要する時間であればよく、通常は数秒の時間であ
る。所定時間経過後（ステップＳ６でイエスの場合）に
はガスバーナ３に着火して給湯燃焼を開始させればよい
（ステップＳ７）。一定時間のカウントはマイコン内の
カウンタにより行い、一定温度の検出信号をトリガーに
開始することとしている。所定時間のカウントは水量セ
ンサ１３による検出信号をトリガーに開始させている。
なお、沸騰防止センサ２９が一定温度を検出したときに
は、送風ファン３０を駆動させて、熱交換器の冷却を促
進させるようにしてもよい。

【００２４】また、沸騰防止センサ２９のよる一定温度
検出後の一定時間経過後に給湯使用された場合、すなわ
ち給湯カラン７が開かれた場合（ステップＳ４でノーの
場合）には、水管内の湯温は低下していると考えられる
ので、着火遅延手段３３を動作させることなく、直ちに
給湯燃焼を開始させることとしている。このとき、給湯
用熱交換器２の出口に出湯温度センサ１５を設けること
で、出口温度が高いときにはフィードバック制御により
ガス比例弁１７が絞られ、必要以上に加熱されることが
なくなる。また、給湯用熱交換器２の通水路には、沸騰
防止センサ２９のみならず出湯温度センサ１５及び加熱
安全センサ１６を設けることで、オーバーシュート、出
湯特性の向上と共に異常加熱時には燃焼そのものを停止
して三重安全となるものである。

【００２５】 なお、上述した実施形態は本発明の好適
な実施形態を示すものであって、本発明はこれに限定さ
れることなく、その範囲内で各種設計変更可能である。
例えば、上記実施形態においては、ガスを燃料とする一
缶二水路式風呂給湯装置について説明したが、石油を燃
料とするものであっても良い。また同様に上記実施形態
では、一缶二水路式風呂給湯装置本体とリモコンとが有
線接続された場合を示したが、もちろんこれらの間を無
線方式で連携させることも可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上の構成、作用からなり、請
求項１に記載の一缶二水路式風呂給湯装置によれば、循
環ポンプを有する循環回路を介して浴槽と接続する風呂
用熱交換器と、該風呂用熱交換器と吸熱用のフインを共
用する給湯用熱交換器と、上記熱交換器を加熱するバー
ナと、前記給湯用熱交換器の通水路に設けられ給湯用熱
交換器内の湯水の沸騰を防止する沸騰防止センサとから
なるものであって、前記沸騰防止センサが一定温度を検
出した場合でかつ検出後一定時間内に給湯使用を行った
ときに、前記バーナへの着火を所定時間遅らせる着火遅
延手段を設けたので、風呂の単独使用による給湯用熱交
換器水管内の湯水が沸騰した直後に、給湯使用したとし
ても着火遅延手段により、直ちにバーナに着火させるこ
となく、時間差をおいて燃焼させるようにしたことで、
給湯開始直後のオーバーシュートを軽減することができ
る。また、請求項２に記載の一缶二水路式風呂給湯装置
によれば、循環ポンプを有する循環回路を介して浴槽と
接続する風呂用熱交換器と、該風呂用熱交換器と吸熱用
のフインを共用する給湯用熱交換器と、上記熱交換器を
加熱するバーナと、前記給湯用熱交換器の通水路に設け
られた出湯温度を検出する出湯温度センサとは別途に設
けられ給湯用熱交換器内の湯水の沸騰を防止する沸騰防
止センサとからなるものであって、前記沸騰防止センサ
が一定温度を検出した場合でかつ検出後一定時間内に給
湯使用を行ったときに、前記バーナへの着火を所定時間
遅らせる着火遅延手段を設けたので、沸騰防止センサと
出湯温度センサとの二重のセンサとすることで、上記オ
ーバーシュートの軽減に加えて、給湯用熱交換器の出口
温度が遅延後においてもいまだ高いときには、直ちにフ
ィードバック制御に移行して、出湯特性を良好にするこ
とができる。また、請求項３に記載の一缶二水路式風呂
給湯装置によれば、循環ポンプを有する循環回路を介し
て浴槽と接続する風呂用熱交換器と、該風呂用熱交換器
と吸熱用のフインを共用する給湯用熱交換器と、上記熱
交換器を加熱するバーナと、前記給湯用熱交換器の通水
路に設けられた出湯温度を検出する出湯温度センサおよ
び異常加熱時に作動する加熱安全センサとこれらセンサ
とは別途に設けられ給湯用熱交換器内の湯水の沸騰を防
止する沸騰防止センサとからなるものであって、前記沸
騰防止センサが一定温度を検出した場合でかつ検出後一
定時間内に給湯使用を行ったときに、前記バーナへの着
火を所定時間遅らせる着火遅延手段を設けたので、沸騰
防止センサと出湯温度センサと加熱安全センサとの三重
のセンサとすることで、上記オーバーシュート、出湯特
性の向上と共に給湯用熱交換器が異常に加熱されたとき
には、バーナへの燃料供給を遮断させ、燃焼そのものを
停止し三重安全となり、使用上極めて安全なものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一缶二水路式風呂給湯装置の
全体構成図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 風呂給湯装置 ２ 給湯用熱交換器 ３ ガスバーナ ４ 風呂用熱交換器 ５ フイン ６ コントローラ １５ 出湯温度センサ １６ 加熱安全センサ １８ 浴槽 １９ 循環回路 ２１ 循環ポンプ ２９ 沸騰防止センサ ３０ 送風ファン ３３ 着火遅延手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L024 CC06 CC17 CC19 DD04 DD13 DD16 DD22 DD27 EE03 GG03 GG04 GG06 GG12 GG24 GG28 GG50 HH11 HH26 HH60

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 循環ポンプを有する循環回路を介して浴
   槽と接続する風呂用熱交換器と、該風呂用熱交換器と吸
   熱用のフインを共用する給湯用熱交換器と、上記熱交換
   器を加熱するバーナと、前記給湯用熱交換器の通水路に
   設けられ給湯用熱交換器内の湯水の沸騰を防止する沸騰
   防止センサとからなるものであって、前記沸騰防止セン
   サが一定温度を検出した場合でかつ検出後一定時間内に
   給湯使用を行ったときに、前記バーナへの着火を所定時
   間遅らせる着火遅延手段を設けたことを特徴とする一缶
   二水路式風呂給湯装置。
2. 【請求項２】 循環ポンプを有する循環回路を介して浴
   槽と接続する風呂用熱交換器と、該風呂用熱交換器と吸
   熱用のフインを共用する給湯用熱交換器と、上記熱交換
   器を加熱するバーナと、前記給湯用熱交換器の通水路に
   設けられた出湯温度を検出する出湯温度センサとは別途
   に設けられ給湯用熱交換器内の湯水の沸騰を防止する沸
   騰防止センサとからなるものであって、前記沸騰防止セ
   ンサが一定温度を検出した場合でかつ検出後一定時間内
   に給湯使用を行ったときに、前記バーナへの着火を所定
   時間遅らせる着火遅延手段を設けたことを特徴とする一
   缶二水路式風呂給湯装置。
3. 【請求項３】 循環ポンプを有する循環回路を介して浴
   槽と接続する風呂用熱交換器と、該風呂用熱交換器と吸
   熱用のフインを共用する給湯用熱交換器と、上記熱交換
   器を加熱するバーナと、前記給湯用熱交換器の通水路に
   設けられた出湯温度を検出する出湯温度センサおよび異
   常加熱時に作動する加熱安全センサとこれらセンサとは
   別途に設けられ給湯用熱交換器内の湯水の沸騰を防止す
   る沸騰防止センサとからなるものであって、前記沸騰防
   止センサが一定温度を検出した場合でかつ検出後一定時
   間内に給湯使用を行ったときに、前記バーナへの着火を
   所定時間遅らせる着火遅延手段を設けたことを特徴とす
   る一缶二水路式風呂給湯装置。