JP2003161519A - 貯湯式燃焼装置 - Google Patents

貯湯式燃焼装置

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JP2003161519A
JP2003161519A JP2001362955A JP2001362955A JP2003161519A JP 2003161519 A JP2003161519 A JP 2003161519A JP 2001362955 A JP2001362955 A JP 2001362955A JP 2001362955 A JP2001362955 A JP 2001362955A JP 2003161519 A JP2003161519 A JP 2003161519A
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JP
Japan
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hot water
heat medium
circuit
temperature
circulation
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Application number
JP2001362955A
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English (en)
Inventor
Yasuo Nakanishi
康雄 中西
Hideya Nagao
英也 長尾
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Noritz Corp
Original Assignee
Noritz Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 湯水の温度を要望に応じて制御でき、コンパ
クトな構成の貯湯式燃焼装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 貯湯式燃焼装置1は、熱媒体が貯留され
る貯留部6と加熱手段3と、熱交換器14を備えてい
る。熱交換器14は貯留部6内に設けられており、浴槽
27内の湯水を循環する第2流水回路に接続されてい
る。一方、貯留部6には熱媒体が循環する循環回路17
が接続されている。循環回路17には循環ポンプ36が
設けられており、循環ポンプ36の駆動により貯留部6
内の熱媒体が攪拌される。追い焚き操作時に浴槽27の
使用が検知されると、浴槽27内の湯温tに応じて循環
ポンプ36が駆動し、熱交換器14で加熱された湯水が
浴槽27内に流れ込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、貯留部内に熱交換
器を備えた貯湯式燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、暖房装置や給湯装置に採用さ
れる燃焼装置として図13に示すような貯湯式燃焼装置
が広く採用されている。貯湯式燃焼装置101は、大別
して水や熱媒油、不凍液などの熱媒体が貯留される貯留
部102と、燃料を燃焼して貯留部102内の熱媒体を
加熱する加熱手段103により構成されている。
【0003】貯留部102の内部には、熱交換器104
が内蔵されており、加熱手段103において発生した燃
焼ガスが通過するガス通路105が設けられている。貯
留部102内の熱媒体は、ガス通路105を通過する燃
焼ガスとの熱交換により加熱される。また、熱交換器1
04内の湯水は、貯留部102内の熱媒体との熱交換に
より加熱される。熱交換器104には、一般的に流水回
路106が接続され、熱交換器104において加熱され
た湯水が外部に放出される。加熱手段103は、貯留部
102内に設けられた温度センサ107に基づいて駆動
あるいは停止する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】貯湯式燃焼装置101
の貯留部102は、一般的に縦長の形状を有し、その下
部近傍に熱媒体の流入口があり、上部側に流出口があ
る。貯湯式燃焼装置101において、流入口から導入さ
れた熱媒体は、貯留部102内に貯留され、ガス通路1
05を通過する燃焼ガスとの熱交換により加熱される。
貯留部102の下方側から流入した熱媒体は、次第に加
熱されて上部側の流出口から流出するため、貯留部10
2内の上部側の熱媒体ほど燃焼ガスとの熱交換量が多
く、高温となる。よって、貯湯式燃焼装置101におい
て、貯留部102内の熱媒体の温度は、ばらつきが大き
く、熱交換器104における熱交換効率が低くならざる
を得ないという問題がある。また、熱交換器104にお
ける熱交換を効率よく行うためには、熱交換器104を
大型化する必要があり、貯湯式燃焼装置101も大型に
ならざるを得ないという問題がある。
【0005】上記した問題を解決する手段として、実開
昭52−5344号公報等に開示されているように、貯
留部102に熱媒体を循環させる循環回路を設ける手法
が公知である。かかる構成によれば、貯留部102内の
熱媒体の温度分布が均一化され高温となるため、熱交換
器104における熱交換効率が高い。しかし、流水回路
106内の湯水がすでに高温である場合は、熱交換器1
04において湯水にさらに高い熱エネルギーが付与され
るため、湯水は非常に高温となる。特に、流水回路10
6が、浴槽内の湯水が循環する、いわゆる追い焚き回路
である場合、浴槽内の湯水の温度がすでに高いと、熱交
換器104から浴槽内に戻る湯水は非常に高温となり、
入浴者が不快感を感じるばかりか、入浴者が火傷を負う
などの事故が発生しかねない。よって、貯留部102に
熱媒体を循環させる循環回路を設けるだけでは、湯水の
温度を要望に応じた温度に制御するのが困難であり、湯
水を快適に使用できない。
【0006】そこで本発明においては、湯水の温度を要
望に応じて制御でき、コンパクトな構成の貯湯式燃焼装
置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、上記した目的を
達成すべく提案される請求項1に記載の発明は、熱媒体
が貯留される貯留部と、前記熱媒体を加熱する加熱手段
と、熱交換器とを備え、熱交換器は貯留部内にあり、該
熱交換器には流水回路が接続され、前記貯留部には熱媒
体が循環する循環回路が接続され、該循環回路には前記
熱媒体を循環させる循環手段が設けられた貯湯式燃焼装
置において、前記流水回路における湯水の流通状態を検
知する通水検知手段と、該通水検知手段の検知信号に基
づいて前記循環手段を駆動制御する循環制御手段とを有
することを特徴とする貯湯式燃焼装置である。
【0008】かかる構成によれば、流水回路からの湯水
の流出状態に応じて循環制御手段により循環手段の駆動
が制御され、貯留部内の熱媒体が攪拌されるため、貯留
部内の熱媒体が流水回路内の湯水を所望の温度まで加熱
するのに適した温度に効率よく調整される。よって、本
発明の貯湯式燃焼装置によれば、流水回路内の湯水を効
率よく所望の温度に調整できる。
【0009】また、熱媒体の温度が貯留部内においてほ
ぼ均一に調整されるため、熱交換器における熱媒体と流
水回路内の湯水との熱交換の効率が高い。よって、貯留
部内に内蔵される熱交換器の小型化が可能であり、貯湯
式給湯器本体をコンパクトな構成とすることができる。
【0010】また、本発明の貯湯式燃焼装置において、
循環手段は、湯水の流出状態に応じて駆動し、必要以上
に駆動しない。よって、上記した構成によれば、貯湯式
燃焼装置のランニングコストを低減でき、循環手段の駆
動により発生する騒音を最小限に低減できる。
【0011】請求項2に記載の発明は、熱媒体が貯留さ
れる貯留部と、前記熱媒体を加熱する加熱手段と、熱交
換器とを備え、熱交換器は貯留部内にあり、該熱交換器
には流水回路が接続され、前記貯留部には熱媒体が循環
する循環回路が接続され、該循環回路には前記熱媒体を
循環させる循環手段が設けられた貯湯式燃焼装置におい
て、貯留部内の熱媒体の温度分布を検知する温度分布検
知手段と、該温度分布検知手段の検知信号に基づいて循
環手段を駆動制御する循環制御手段とを有することを特
徴とする貯湯式燃焼装置である。
【0012】かかる構成によれば、貯留部内の熱媒体の
温度分布状態に応じて循環手段が駆動し、貯留部内の熱
媒体が攪拌されるため、貯留部内の熱媒体が精度よく均
一化される。よって、本発明の貯湯式燃焼装置は、熱交
換器における熱交換効率が高く、流水回路内の湯水を効
率よく所望の温度に調整できる。
【0013】また、本発明の貯湯式燃焼装置は、熱交換
の効率が高いため、貯留部内に内蔵される熱交換器の小
型化が可能であり、貯湯式給湯器本体をコンパクトな構
成とすることができる。
【0014】請求項3に記載の発明は、熱媒体が貯留さ
れる貯留部と、前記熱媒体を加熱する加熱手段と、熱交
換器とを備え、熱交換器は貯留部内にあり、該熱交換器
には流水回路が接続され、前記貯留部には熱媒体が循環
する循環回路が接続され、該循環回路には前記熱媒体を
循環させる循環手段が設けられた貯湯式燃焼装置におい
て、前記流水回路は、浴槽内の湯水を循環する回路であ
り、前記浴槽の使用状態を検知する浴槽使用検知手段
と、該浴槽使用検知手段による検知情報に基づき前記循
環手段の駆動を制御する循環制御手段とを有することを
特徴とする貯湯式燃焼装置である。
【0015】かかる構成によれば、浴槽の使用状態に応
じて循環手段の駆動が制御され、貯留部内の熱媒体が攪
拌される。よって、貯留部内の熱媒体は、流水回路内の
湯水を所望の温度まで加熱するのに適した温度に速やか
に調整される。従って本発明の貯湯式燃焼装置によれ
ば、浴槽内の湯水を入浴に適した温度まで効率よく調整
できる。
【0016】また、攪拌により貯留部内の熱媒体の温度
がほぼ均一に調整されるため、熱交換器における熱媒体
と流水回路内の湯水との熱交換の効率が高い。よって、
貯留部内に内蔵される熱交換器は小型であってもよく、
貯湯式給湯器本体をコンパクトな構成とすることができ
る。
【0017】また、本発明の貯湯式燃焼装置において、
循環手段は、浴槽使用検知手段の検知信号に基づき駆動
し、必要以上に駆動しない。よって、上記した構成によ
れば、貯湯式燃焼装置のランニングコストを低減でき、
循環手段の駆動により発生する騒音を最小限に低減でき
る。
【0018】本発明の貯湯式燃焼装置において、「浴槽
使用検知手段」とは、浴槽内の人の有無を検知する手段
をはじめとして、浴槽内の湯水の循環状態を検知する検
知手段や、流水回路中の湯水の流通状態を検知する通水
検知手段など、浴槽の使用状態を検知しうるものであれ
ばいかなる検知手段であってもよい。
【0019】請求項4に記載の発明は、熱媒体が貯留さ
れる貯留部と、前記熱媒体を加熱する加熱手段と、熱交
換器とを備え、熱交換器は貯留部内にあり、該熱交換器
には流水回路が接続され、前記貯留部には熱媒体が循環
する循環回路が接続され、該循環回路には前記熱媒体を
循環させる循環手段が設けられた貯湯式燃焼装置におい
て、前記流水回路は、浴槽内の湯水を循環する回路であ
り、前記流水回路における湯水の流通状態を検知する通
水検知手段と、該通水検知手段の検知信号に基づいて前
記循環手段を駆動制御する循環制御手段とを有すること
を特徴とする貯湯式燃焼装置である。
【0020】かかる構成によれば、通水検知手段の検知
信号に基づき循環手段の駆動が制御され、貯留部内の熱
媒体が攪拌されるため、貯留部内の熱媒体が流水回路内
の湯水を所望の温度まで加熱するのに適した温度に速や
かに調整される。よって、本発明の貯湯式燃焼装置によ
れば、浴槽内の湯水が入浴に適した温度に効率よく昇温
される。
【0021】また、熱媒体の温度が貯留部内においてほ
ぼ均一に調整されるため、熱交換器における熱媒体と流
水回路内の湯水との熱交換の効率が高い。よって、貯留
部内に内蔵される熱交換器の小型化が可能であり、貯湯
式給湯器本体をコンパクトな構成とすることができる。
【0022】また、本発明の貯湯式燃焼装置において、
循環手段は、湯水の流出状態に応じて駆動するものであ
り、必要以上に駆動しない。よって、上記した構成によ
れば、貯湯式燃焼装置のランニングコストを低減でき、
循環手段の駆動により発生する騒音を最小限に低減でき
る。
【0023】請求項5に記載の発明は、熱媒体が貯留さ
れる貯留部と、前記熱媒体を加熱する加熱手段と、熱交
換器とを備え、熱交換器は貯留部内にあり、該熱交換器
には流水回路が接続され、前記貯留部には熱媒体が循環
する循環回路が接続され、該循環回路には前記熱媒体を
循環させる循環手段が設けられた貯湯式燃焼装置におい
て、前記流水回路は、浴槽内の湯水を循環する回路であ
り、前記浴槽内の人の有無を検知する浴槽使用検知手段
と、該浴槽使用検知手段の検知信号に基づき循環手段の
駆動を制御する循環制御手段とを有することを特徴とす
る貯湯式燃焼装置である。
【0024】かかる構成によれば、浴槽内の人の有無に
応じて貯留部内の熱媒体が攪拌されるため、浴槽内に人
が居る場合と居ない場合とで浴槽内に流れ込む湯水の温
度が異なる。さらに具体的には、浴槽内に入浴者が居る
場合は、循環手段の駆動を制御して浴槽内に流れ込む湯
温を調整することで、入浴者が火傷等を負うのを防止で
きる。また、浴槽内に入浴者が居ない場合は、循環手段
の駆動制御により、浴槽内に高温の湯水を供給すること
で、浴槽内の湯温を早急に昇温できる。
【0025】また、熱媒体の温度が貯留部内においてほ
ぼ均一に調整されるため、熱交換器における熱媒体と流
水回路内の湯水との熱交換の効率が高い。よって、貯留
部内に内蔵される熱交換器の小型化が可能であり、貯湯
式給湯器本体をコンパクトな構成とすることができる。
【0026】請求項6に記載の発明は、熱媒体が貯留さ
れる貯留部と、前記熱媒体を加熱する加熱手段と、熱交
換器とを備え、熱交換器は貯留部内にあり、該熱交換器
には流水回路が接続され、前記貯留部には熱媒体が循環
する循環回路が接続され、該循環回路には前記熱媒体を
循環させる循環手段が設けられた貯湯式燃焼装置におい
て、前記循環回路は、中途で分岐され負荷を経て前記貯
留部に戻る負荷側回路と、前記熱媒体の流路を変更可能
な流路変更手段と、前記流水回路における湯水の流通状
態を検知する通水検知手段と、該通水検知手段の検知信
号に基づき前記流路変更手段の駆動を制御する循環制御
手段とを有することを特徴とする貯湯式燃焼装置であ
る。
【0027】かかる構成によれば、流水回路からの湯水
の流出状態に応じて熱媒体の流通する流路が適宜変更さ
れ、貯留部内の熱媒体の攪拌状態が調整される。即ち、
本発明の貯湯式燃焼装置は、流路変更手段を調整するこ
とで、熱媒体を熱交換器における熱交換に必要な温度に
調整できる。よって、本発明の貯湯式燃焼装置によれ
ば、流水回路内の湯水を所望の温度に的確に調整でき
る。
【0028】また、熱媒体は攪拌され、貯留部内におけ
る温度分布がほぼ均一となるため、熱交換器における熱
媒体と流水回路内の湯水との熱交換を効率よく行える。
よって、貯留部内に内蔵される熱交換器は小型でよく、
貯湯式燃焼装置全体をコンパクトな構成とすることがで
きる。
【0029】さらに、上記した構成によれば、循環手段
を負荷側回路に設けなくても負荷側回路内に熱媒体を循
環させることができる。よって、本発明の貯湯式燃焼装
置は、循環手段を複数設ける必要がないため、装置全体
をコンパクトな構成とでき、製造コストも低減できる。
【0030】請求項7に記載の発明は、熱媒体が貯留さ
れる貯留部と、前記熱媒体を加熱する加熱手段と、熱交
換器とを備え、熱交換器は貯留部内にあり、該熱交換器
には流水回路が接続され、前記貯留部には熱媒体が循環
する循環回路が接続され、該循環回路には前記熱媒体を
循環させる循環手段が設けられた貯湯式燃焼装置におい
て、前記流水回路は、浴槽内の湯水を循環する回路であ
り、前記循環回路は、中途で分岐され負荷を経て前記貯
留部に戻る負荷側回路と、前記熱媒体の流路を変更可能
な流路変更手段と、前記流水回路における湯水の流通状
態を検知する通水検知手段と、該通水検知手段の検知信
号に基づき前記流路変更手段の駆動を制御する循環制御
手段とを有することを特徴とする貯湯式燃焼装置であ
る。
【0031】かかる構成によれば、熱媒体の循環流路を
適宜変更することで、流水回路からの湯水の流出状態に
応じて、貯留部内の熱媒体の攪拌状態を調整し、熱媒体
を熱交換器における熱交換に必要な温度に調整できる。
よって、本発明の貯湯式燃焼装置によれば、浴槽内の湯
水を入浴に適した所望の温度まで的確に昇温できる。
【0032】また、熱媒体は攪拌され、貯留部内におけ
る温度分布がほぼ均一であるため、熱交換器における熱
媒体と流水回路内の湯水との熱交換の効率が高い。よっ
て、貯留部内に内蔵される熱交換器は小型でよく、貯湯
式給湯器全体をコンパクトな構成とすることができる。
【0033】請求項8に記載の発明は、浴槽は、前記浴
槽内の人の有無を検知する浴槽使用検知手段を備えてお
り、循環制御手段は、前記浴槽使用検知手段の検知信号
に基づいて循環手段を駆動制御することを特徴とする請
求項3乃至7のいずれかに記載の貯湯式燃焼装置であ
る。
【0034】上記した貯湯式燃焼装置は、循環手段を浴
槽使用検知手段の検知信号に基づいて駆動制御されるた
め、浴槽内に人がいる場合と居ない場合とで浴槽内の湯
水の加熱方法が異なる。さらに具体的には、浴槽内に入
浴者が居る場合は、循環手段の駆動を制御して浴槽内に
流れ込む湯温を調整することで、入浴者が火傷等を負う
のを防止できる。また、浴槽内に入浴者が居ない場合
は、循環手段の駆動制御により、浴槽内に高温の湯水を
供給することで、浴槽内の湯温を早急に昇温できる。よ
って、かかる構成によれば、浴槽内の人の有無に応じ
て、浴槽内の湯水の追い焚きを高効率かつ快適に行うこ
とができる。
【0035】請求項9に記載の発明は、流水回路は、流
出する湯水の温度を検知する出湯温度検知手段を具備し
ており、循環制御手段は、浴槽使用検知手段が浴槽の使
用を検知し、前記出湯温度検知手段が所定温度以上の温
度を検知すると、駆動を停止することを特徴とする請求
項3乃至8のいずれかに記載の貯湯式燃焼装置である。
【0036】かかる構成によれば、浴槽内に人が居り、
浴槽内の湯水が所定温度以上である場合は、循環手段の
駆動が停止し、貯留部内の熱交換器における熱交換が緩
やかとなる。そのため、浴槽内に人が居る場合は、湯温
が所定温度以上となると浴槽には極端に高温の湯水が流
れ込まない。よって、浴槽に入浴している人は、急激な
温度変化を感じることなく快適に追い焚きができ、入浴
者が火傷を負うなどの事故を未然に防止できる。
【0037】請求項10に記載の発明は、流路変更手段
は、3方弁であることを特徴とする請求項6乃至9のい
ずれかに記載の貯湯式燃焼装置である。
【0038】請求項11に記載の発明は、流路変更手段
は、分岐弁であることを特徴とする請求項6乃至9のい
ずれかに記載の貯湯式燃焼装置である。
【0039】請求項12に記載の発明は、流水回路は、
流出する湯水の温度を検知する出湯温度検知手段を具備
しており、循環制御手段は、前記出湯温度検知手段の検
知信号に基づき駆動することを特徴とする請求項1乃至
11のいずれかに記載の貯湯式燃焼装置である。
【0040】上記した貯湯式燃焼装置の流水回路は、流
出する湯水の温度を検知する出湯温度検知手段を具備し
ており、循環手段は、前記出湯温度検知手段の検知信号
に基づき駆動制御されるものとすることも可能である。
【0041】本発明の貯湯式給湯器は、出湯温度検知手
段の検知信号に基づき循環手段が駆動制御されるため、
貯留部内の熱媒体は適宜攪拌されて所定の温度となる。
よって、流水回路内の湯水は、前記熱媒体との熱交換に
より所望の温度まで高効率かつ高精度に加熱され、安定
して供給される。
【0042】また、上記した貯湯式燃焼装置の流水回路
は、流出する湯水の温度を検知する出湯温度検知手段を
具備しており、流路変更手段は、前記出湯温度検知手段
の検知信号に基づき駆動制御されるものであってもよ
い。
【0043】本発明の貯湯式給湯器は、出湯温度検知手
段の検知信号に基づき流路変更手段が駆動制御されるた
め、貯留部内の熱媒体は適宜攪拌され、所定の温度とな
る。よって、流水回路内の湯水は、前記熱媒体により所
望の温度まで高効率かつ高精度に加熱され、安定して供
給される。
【0044】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の
一実施形態である貯湯式燃焼装置の作動原理を示す模式
図である。また、図2は、図1に示す貯湯式燃焼装置の
動作を示すフローチャート図である。
【0045】本実施形態の貯湯式燃焼装置1は、図1に
示すように本体部2と燃焼部3および消音器4により構
成されている。また、本体部2は、大きく燃焼空間部5
と貯留部6とに分かれている。燃焼部3と燃焼空間部5
とは、貯留部6内に貯留される熱媒体を加熱する加熱手
段7として機能する。本体部2は、全体形状が円筒形で
あり、2重構造となっていて内部に貯留部6が形成され
ている。より具体的には、本体部2は外筒8と内筒9と
を有し、その内部に熱媒体を貯留できる構造を有する。
また、特に本体部2の上半分には、上鏡板10と下鏡板
11とによって囲まれた大容量の熱媒体室12が形成さ
れている。
【0046】熱媒体室12には、複数の燃焼ガス通路4
5が形成されている。燃焼ガス通路45は、貯留部6の
熱媒体室12を軸方向に貫通する貫通孔である。また、
燃焼部3は、灯油等の液体燃料の燃焼を行うバーナを備
えており、燃料噴射ノズル46が内蔵されている。ま
た、燃焼部3は、送風機47を内蔵しており、本体部2
の下方に位置する燃焼空間部5に接続されている。燃焼
空間部5は、燃焼部3の燃焼室として機能する。
【0047】一方、本体部2の上部には、消音器4が設
けられている。消音器4は、外観が円筒状または直方体
状をしており、内部がラビリンス構造となっており、燃
焼音を低減させるものである。なお、図1において、消
音器4のラビリンス構造は図示せず省略している。
【0048】燃焼部3の燃料噴射ノズル46から噴射さ
れた燃料ガスは、燃焼空間部5内において燃焼し、高温
の燃焼ガスと火炎とを発生する。燃焼ガスは、熱媒体室
12内の燃焼ガス通路45を流れ、消音器4を通過した
後、外部に排出される。熱媒体室12内の熱媒体は、燃
焼ガス通路45を流れる高温の燃焼ガスにより加熱さ
れ、昇温する。
【0049】貯留部6には、熱媒体として不凍液が貯留
されている。また、貯留部6の内部には、コイル状の熱
交換器13,14が内蔵されている。熱交換器13に
は、第1流水回路15が接続されており、熱交換器14
には、第2流水回路16が接続されている。また、貯留
部6には、循環回路17および負荷側回路18が接続さ
れており、貯留部6内の熱媒体が循環する。さらに貯留
部6内には、貯留部6内の熱媒体の温度を測定するため
の温度センサ40が設けられている。温度センサ40は
サーミスタである。本実施形態において、温度センサ4
0は貯留部6内のいかなる場所に設けられてもよいが、
貯留部6の上方側に取り付けられることが望ましい。
【0050】第1流水回路15は、カランなどに接続さ
れ外部に湯水を流出する、いわゆる給湯回路である。第
1流水回路15は、熱交換器13に外部から水を給水す
る給水回路19と、熱交換器13において加熱された湯
水が流れる高温湯回路20と、給水回路19から分岐さ
れたバイパス回路21とを有し、要求に応じて外部に湯
水を供給するものである。そしてバイパス回路21を流
れる冷水のバイパス水量と高温湯回路20に流れる高温
の湯水の量とをバイパス水量調節弁22によって調節
し、これらの湯水を混合して湯水の温度を調節する。ま
た高温湯回路20とバイパス回路21との混合部分の下
流側には水量調節弁23と出湯センサ24が設けられて
おり、出湯センサ24によって検知された温度が前記し
たバイパス水量調節弁23等にフィードバックされると
共に、水量調節弁23によって総水量が調節される。給
水回路19には、水量センサ25と、温度センサ26が
設けられ、高温湯の温度が80℃程度となる様に燃焼部
3の発熱量が調節される。
【0051】第2流水回路16は、いわゆる追い焚き回
路であり、熱交換器14側から浴槽27へ湯水を送る往
き側流路28と、浴槽27から熱交換器14側に湯水を
戻す戻り側回路29を有する。そして戻り側回路29に
は、水位センサ30と、風呂ポンプ31、水流スイッチ
32及び湯温センサ33が設けられている。ここで水位
センサ30は、浴槽27内の水位を検出するものであ
り、浴槽27内の人の有無を検知する浴槽使用検知手段
としても機能する。即ち、水位センサ30が所定の水位
Hを中心とした水位の変動により、水面の振動を検知し
た場合は、浴槽を使用している状態であり、水位センサ
30が水位Hを中心とした水位の変動を検知しない場合
は、浴槽内に人が居ない状態である。なお、本実施形態
においては、浴槽使用検知手段として水位センサ30を
戻り側回路29に設け、浴槽27内の人の有無を検知し
たが、浴槽使用検知手段はこれに限らず、浴槽の使用状
態を検知できれば、いかなる種類のセンサをいかなる場
所に設置してもよい。
【0052】循環回路17は、貯留部6に接続されてお
り、貯留部6の下方および上方側に、熱媒体の流出口3
4と流入口35とを有する。循環回路17の中途には、
貯留部6内の熱媒体を循環するための循環手段である循
環ポンプ36が接続されている。循環ポンプ36が駆動
すると、貯留部6内の熱媒体は、流出口34側から流入
口35側へと循環し、貯留部6内の熱媒体が攪拌され
る。
【0053】貯留部6内の熱媒体は、攪拌が促進される
と温度分布が均一となる。また、攪拌時に高温の熱媒体
の一部は、熱交換器13,14に衝突したり、熱交換器
13,14の近傍に至るため、高温の熱媒体と熱交換器
13,14との接触機会が増える。図3は、本実施形態
の貯湯式燃焼装置1の貯留部6内の熱交換器13,14
近傍の温度分布を示す図である。なお、図3の状態にお
いて、貯留部6の上方に設けられた温度センサ40は8
0℃を検知している。熱媒体の攪拌がなく、熱交換器1
3,14内に20℃の湯水が流れている場合、図3
(a)に示すように熱媒体は、熱交換器13,14に近
づくほど低温である。一方、貯留部6内の熱媒体が攪拌
されている場合、図3(b)に示すように熱媒体は、熱
交換器13,14近傍でも温度がほぼ均一かつ高温であ
る。よって、貯留部6内の熱媒体を攪拌すれば、熱交換
器13,14内を流れる湯水は高温に加熱される。即
ち、熱媒体を攪拌すれば、熱媒体の温度分布が均一とな
り、さらに熱媒体と熱交換器13,14との接触機会が
増えるため、熱交換器13,14における熱交換効率が
向上する。
【0054】負荷側回路18は、循環回路17と同様に
貯留部6に接続されており、内部を貯留部6内の熱媒体
が循環する。負荷側回路18は、貯留部6から熱媒体を
流出する熱媒体流出回路37と、貯留部6に熱媒体を戻
す熱媒体流入回路38とを有する。さらに詳細には、熱
媒体流出回路37は、貯留部6の下方側に接続されてお
り、熱媒体流入回路38は貯留部6の上方側に接続され
ている。負荷側回路18は、熱媒体を循環させるための
循環ポンプ39が中途に設けられており、図示しない暖
房装置などの負荷に接続されている。負荷側回路18を
循環する熱媒体は、貯留部6において吸収した熱エネル
ギーを暖房装置などの負荷で放出し、貯留部6内に戻
る。
【0055】続いて、本実施形態の貯湯式燃焼装置の駆
動制御部分について説明する。本実施形態の貯湯式燃焼
装置1は、コントローラ41内に内蔵されたCPUを中
心とした駆動制御装置42により制御される。CPUに
は、前記した配管回路の全ての電気機器が直接的に、あ
るいはリレー等を介して間接的に接続されている。本実
施形態の貯湯式燃焼装置1の駆動制御においては、特に
図1に破線で示した2つの信号が重要である。貯湯式燃
焼装置1のコントローラ41には、水位センサ30と湯
温センサ33とが接続されている。水位センサ30は、
浴槽27から熱交換器14に戻る戻り側流路29に接続
されており、浴槽内の水位を検知して浴槽の使用状態を
検知するものである。湯温センサ33は、浴槽27から
熱交換器14に戻る戻り側流路29に接続されたもので
あり、浴槽27内の湯温を検知するものである。
【0056】駆動制御装置42のCPUには、貯湯式燃
焼装置の駆動制御を行う公知の制御プログラムに加え
て、浴槽湯温調整プログラムが入力されている。浴槽湯
温調整プログラムは、浴槽内の人の有無および浴槽内の
湯温に応じて循環ポンプ36を駆動させ、浴槽内の湯水
の加熱状態を制御するものである。
【0057】本実施形態の駆動制御装置42は、水位セ
ンサ30および湯温センサ33の検知信号に基づいて循
環ポンプ36をフィードバック制御する。より具体的に
は、本実施形態の駆動制御装置42は、水位センサ30
の検知信号、即ち浴槽27内の人の有無および浴槽27
内の湯温に応じて、循環ポンプ36を駆動制御する。
【0058】次に本実施形態の貯湯式燃焼装置1の動作
について説明する。図2は、浴槽27内の湯温調整時に
おける貯湯式燃焼装置1の動作を示すフローチャート図
である。ステップ1において、駆動制御装置42の運転
スイッチがON状態となると、制御フローはステップ2
に移行し、水位センサ30により浴槽27内の水位を検
知する。駆動制御装置42は、水位センサ30が所定の
水位Hで一定であることを確認すると、浴槽27内に人
が居ないものと判断し、制御フローをステップ3’へ移
行する。一方、ステップ2において水位センサ30が水
位Hを中心とした水位の変動を検知した場合は、浴槽2
7内に人が居るものと判断し、駆動制御装置42は、制
御フローをステップ3へと移行する。
【0059】制御フローがステップ3に進むと、第2流
水回路16内の湯水を循環させるべく風呂ポンプ31が
起動される。風呂ポンプ31が起動すると、制御フロー
はステップ4に移行し、水流スイッチ32がONであ
り、第2流水回路16内に水流があることを確認する。
ここで第2流水回路16内に水流が確認されない場合
は、水流スイッチ32がONとなるのを待つ。ステップ
4において水流スイッチ32がONであることが確認さ
れると、制御フローはステップ5へ進む。
【0060】ステップ5において、浴槽27内の湯温を
検知する湯温センサ33により、浴槽27内の湯温tが
所定温度Aに達しているかを確認する。即ち、ステップ
5において、浴槽27内の湯温tとあらかじめ設定され
た設定温度Tとを比較し、湯温tが設定温度Tに近い
か、かけ離れているかを確認する。湯温tがA℃より低
く設定温度Tからかけ離れている場合は、湯温tを快適
に入浴可能な設定温度Tまで早急に上昇させる必要があ
る。湯温tがA℃より低い場合、水温が低いため、熱交
換器14において加熱されても急激に高温とはならず、
往き側流路28から浴槽27内流れ込む湯水はさほど高
温ではない。そこで、湯温tがA℃より低い場合は、浴
槽27内の湯温tを早急に上げるべく、制御フローはス
テップ6へと進行する。一方、湯温tがA℃以上である
場合、即ち湯温tが設定温度Tに近い場合は、熱交換器
14に流入する湯水が既に高温である。よって、この湯
水に熱交換器14においてさらに高い熱エネルギーを付
与すると、湯温tが過度に上昇してしまう。既に設定温
度Tに近い温度の湯水に、高温の湯水が流入すると、入
浴感が損なわれるばかりか、入浴者が火傷を負いかねな
い。そこで、湯温tがA℃以上である場合、湯温tを緩
やかに上昇させるべく、制御フローはステップ9へと進
行する。
【0061】上記したステップ5で湯温tがA℃より低
い場合は、制御フローがステップ6に移行し、循環回路
17の循環ポンプ36が駆動を開始する。循環ポンプ3
6が駆動すると、貯留部6内の熱媒体が循環回路17内
を循環し攪拌される。熱媒体の攪拌が促進すると、貯留
部6内の熱媒体の温度が均一化し、全体的に高温とな
る。第2流水回路16内の湯水は、攪拌され全体的に高
温となった貯留部6内の熱媒体と、熱交換器14を介し
て熱交換されるため、熱交換器14に流入する湯水と熱
交換器14から流出する湯水との温度差が大きい。しか
しながら、浴槽27内から熱交換器14に流入する湯水
の温度はさほど高くないため、浴槽27に流入する湯水
は熱いという程ではない。
【0062】ステップ6において循環ポンプ36が駆動
すると、制御フローはステップ7に移行し、湯温センサ
33により浴槽27内の湯温tが所定温度Bになるのを
待つ。湯温tが所定温度Bより高温となると、熱交換器
14に流入する湯水の温度が高くなり、熱交換器14か
ら流出する湯水の温度が高くなる。そこで、浴槽27内
の湯温tが急上昇し入浴感が損なわれるのを防止すべ
く、制御フローはステップ8へと移行する。
【0063】ステップ8において、駆動制御装置42は
循環ポンプ36の駆動を停止させる。循環ポンプ36の
駆動が停止すると、貯留部6内の熱媒体の攪拌が停止
し、熱交換器14の周囲の熱媒体は次第に低温となる。
そのため、熱交換器14における熱交換が緩やかとな
る。よって、第2流水回路16内を流通する湯水は、熱
交換器14において緩やかに加熱される。その結果、ス
テップ8における浴槽27内の湯水の昇温速度は、循環
ポンプ36を駆動させたステップ6の場合より緩やかと
なる。よって、往き流路28から浴槽27に流れ込む湯
水の温度差は比較的小さい。従って、浴槽27に入浴し
ながら追い焚き操作を行っても、入浴者は急激な温度変
化を感じず、快適に追い焚きができ、入浴者が高温の湯
水により火傷を負うなどの事故を防止できる。
【0064】ステップ8において循環ポンプ36が停止
すると、制御フローはステップ9に移行する。ステップ
9において、浴槽27内の湯温tが設定温度Tに達する
のが待たれる。湯温tが所定温度Tに達すると、制御フ
ローはステップ10に移行し、風呂ポンプ31を停止
し、一連の制御フローが完了する。
【0065】一方、ステップ9において湯温tが設定温
度Tに達するまでにステップ9’において運転スイッチ
がOFF状態となると、制御フローはステップ10に移
行し、風呂ポンプ31を停止させて一連の制御フローが
終了する。
【0066】また、上記したステップ2において、水位
センサ30が所定の水位Hで一定で、浴槽27内に人が
居ないものと判断した場合は、浴槽27内に高温の湯水
が流れ込んでも一向に構わない。そこで、本実施形態の
貯湯式燃焼装置1において、浴槽27内に人が居ない場
合は、早急に湯温tを上昇させるべく、次のような制御
フローで制御される。ステップ2において浴槽27内に
人が居ないことを検知すると、制御フローはステップ
3’へと移行し、風呂ポンプ31が起動される。風呂ポ
ンプ31の起動に伴い、制御フローはステップ4’に移
行する。ステップ4’においては、水流スイッチ32が
ONであり、第2流水回路16内に水流があることが確
認される。ここで第2流水回路16内に水流が確認され
ない場合は、水流スイッチ32がONとなるのを待つ。
ステップ4’において水流スイッチ32がONであるこ
とが確認されると、制御フローはステップ5’へ進む。
【0067】制御フローがステップ5’に移行すると、
循環ポンプ36が駆動を開始する。循環ポンプ36が駆
動すると、貯留部6内の熱媒体が攪拌され、全体的に高
温となる。浴槽27内の湯水は、熱交換器14において
貯留部6内の熱媒体と熱交換を行い加熱される。
【0068】ステップ5’において循環ポンプ36が駆
動すると、制御フローはステップ6’に移行する。ステ
ップ6’において、浴槽27内の湯温tが設定温度Tに
達するのが待たれる。湯温tが設定温度Tに達した場
合、制御フローはステップ7’へと移行する。一方、湯
温tが設定温度Tに達する前に、ステップ6’’におい
て駆動制御装置42の運転スイッチがOFF状態となる
と、制御フローがステップ7’に移行する。
【0069】湯温tが設定温度Tを越えるか、湯温tが
設定温度Tに満たず運転スイッチがOFF状態となった
場合は、制御フローがステップ7’に進行する。ステッ
プ7’は、循環ポンプ36の駆動を停止するステップで
あり、貯留部6内の熱媒体の攪拌が停止される。循環ポ
ンプ36が停止すると、制御フローはステップ8’へと
移行し、風呂ポンプ31を停止させて一連の制御フロー
が完了する。
【0070】本実施形態の貯湯式燃焼装置1は、浴槽2
7内の人の有無および第2流水回路16内の湯温tに応
じて、浴槽27内に流れ込む湯の温度が調整される。即
ち、浴槽27内に人が居り、湯温tが設定温度Tからか
け離れた低温である場合は、湯温tと温度差が大きい湯
水が浴槽27内に流れ込む。しかし、この時湯温tが低
温であるため、熱交換器14において加熱され浴槽27
に流れ込む湯水はさほど高温でない。よって、湯温tは
早急に昇温するものの、これによる不快感は感じず、火
傷を負うなどの事故も生じない。また、湯温tが設定温
度に近い場合は、湯温tより僅かに温度が高い湯水が浴
槽27内に流れ込む。よって、湯温tが急激に上昇しな
いため、入浴中であっても快適に追い焚き操作を行え、
高温の湯水による火傷などの事故も発生しない。一方、
浴槽27内に人が入浴していない場合、追い焚き操作中
は循環ポンプ36を常時駆動させ、浴槽27内に高温の
湯水が流れ込むため、追い焚きに要する時間が短くて済
む。
【0071】貯湯式燃焼装置1は、戻り側流路29に設
けられた湯温センサ33の検知する浴槽27内の湯温t
に代わり、往き側流路28に熱交換器14から流出する
湯水の温度を測定し、その検知温度に基づき駆動制御さ
れる構成としてもよい。
【0072】なお、本実施形態の貯湯式燃焼装置1は、
要求燃焼量Qの多少にかかわらず循環ポンプ36の駆動
が制御されるものであるが、要求燃焼量Qに応じて循環
ポンプ36の駆動が制御されるものであってもよい。こ
の場合、上記した実施形態とは異なり、図4に示すよう
に、ステップ4とステップ5の間に要求燃焼量Qが攪拌
限界燃焼量D以上か否かを判定するステップ4’’が設
けられる。ここで、攪拌限界燃焼量Dとは、循環ポンプ
36を駆動させなくても貯留部6内の熱媒体の温度分布
がほぼ均一である燃焼量の上限である。ステップ4’’
において要求燃焼量Qが攪拌限界燃焼量D以上である場
合、貯留部6内の熱媒体の温度分布が大きくなる。その
ため、貯留部6内の温度分布を解消すべく、制御フロー
はステップ5へと移行する。一方、要求燃焼量Qが攪拌
限界燃焼量D未満である場合、貯留部6内の熱媒体の温
度分布はほぼ均一であるため、循環ポンプ36を駆動す
る必要がない。そのため、制御フローはステップ4に戻
る。図4に示す制御フローにおいて、ステップ4以前お
よびステップ5以降は、実質的に図2に示す制御フロー
と同一である。
【0073】上記したように、要求燃焼量Qに応じて循
環ポンプ36の駆動を制御する構成とすれば、湯温tを
設定温度Tまでより一層精度よく昇温できる。また、上
記した構成とすれば、循環ポンプ36を必要以上に駆動
する必要がないため、長期にわたって循環ポンプ36の
性能劣化を抑制でき、循環ポンプ36から発生する騒音
も抑制できる。
【0074】図5は上記第1実施形態の貯湯式燃焼装置
1の変形実施形態を示す図であり、図6は図5に示す貯
湯式燃焼装置における制御フローを示すフローチャート
図である。なお、本実施形態の貯湯式燃焼装置は、第1
実施形態の貯湯式燃焼装置とほぼ同様の構成を有するた
め、共通する部分については同一の符号を付し、詳細の
説明については省略する。
【0075】図5において、50は本実施形態の貯湯式
燃焼装置である。貯湯式燃焼装置50は、貯留部6内に
内部の熱媒体の温度分布を検知する温度分布検知手段5
1が設けられている点が貯湯式燃焼装置1と大きく異な
る。さらに具体的には、温度分布検知手段51は、貯湯
式燃焼装置1と同様に貯留部6の上方側に設けられた温
度センサ40と、貯留部6の下方側に設けられた温度セ
ンサ52により構成されている。温度センサ40,52
は、コントローラ54内の駆動制御装置54に接続され
ている。貯留部6内の温度分布は、駆動制御装置54に
おいて温度センサ40の検知温度t1 と温度センサ52
の検知温度t2 の差により検知される。なお、温度分布
検知手段51は複数のサーミスタにより構成されている
が、温度分布を検知しうるものであればいかなるもので
あってもよい。また、本実施形態においては、温度分布
検知手段51は、温度センサを2つ備えたものである
が、温度センサは貯留部6内にいくつ設けられてもよ
い。また、温度センサ40,52は、貯留部6内のいか
なる場所に設けられてもよいが、温度分布を確実に検知
するためには、貯留部6の上方側と下方側に設けられる
ことが望ましい。
【0076】本実施形態の貯湯式燃焼装置50の駆動制
御部分は、前記第1実施形態とほぼ同様であるが、貯留
部6内の熱媒体の温度分布を検知する温度分布検知手段
51が接続され、その検知信号が貯湯式燃焼装置50の
駆動制御に関与している点が大きく異なる。本実施形態
の貯湯式燃焼装置50は、コントローラ53内に内蔵さ
れたCPUを中心とした駆動制御装置54により制御さ
れる。
【0077】駆動制御装置54には、水位センサ30と
湯温センサ33の検知信号に加えて、温度分布検知手段
51の検知信号が入力される。本実施形態の駆動制御装
置54は、水位センサ30と湯温センサ33と温度分布
検知手段51の検知信号に基づいて循環ポンプ36をフ
ィードバック制御する。さらに具体的には、駆動制御装
置54は、水位センサ30の検知信号、即ち浴槽27内
の人の有無および浴槽27内の湯温tと貯留部6内の熱
媒体の温度分布|t1 −t2 |に基づき、循環ポンプ3
6の駆動制御を行う。
【0078】図6は、本実施形態の貯湯式燃焼装置50
の一連の動作を示すフローチャート図である。前記第1
実施形態の貯湯式燃焼装置1は、図2のステップ5にお
いて浴槽内の湯温tが所定温度Aより低い場合、循環ポ
ンプ36を駆動させる構成であったが、図6のフローチ
ャート図に示すように、貯留部6内の熱媒体の温度のば
らつき具合に応じて循環ポンプ36を駆動させる構成と
した方がよい場合もある。即ち、図6に示すフローチャ
ートにおいては、ステップ4で水流スイッチがON状態
である時、ステップ5で貯留部6に設けた温度分布検知
手段51により貯留部6内の熱媒体の温度分布|t1
2 |を検知する。貯留部6内の熱媒体の温度分布|t
1 −t2 |が所定の温度差C以上の場合には、熱媒体の
攪拌を促進すべく、制御フローをステップ6進め、循環
ポンプ36を駆動させる。図6に示す制御フローにおい
て、ステップ4以前およびステップ6以降は、実質的に
図2に示す制御フローと同一である。
【0079】貯湯式燃焼装置50は、浴槽27内の人の
有無および貯留部6内における熱媒体の温度分布|t1
−t2 |に応じて循環ポンプ36の駆動が制御される。
即ち、貯留部6内の熱媒体の温度分布|t1 −t2 |が
激しい場合は、循環ポンプ36を駆動させて貯留部6内
の熱媒体を攪拌し、貯留部6内の熱媒体の温度分布を均
一にして湯温tの昇温を促進する。そして、湯温tが所
定温度Bを越えると、攪拌ポンプ36を停止し湯温tの
昇温を緩やかにする。よって、入浴中に追い焚きを行っ
ても、湯温tが所定温度B以上の場合急激な温度変化を
感じず、快適に追い焚きができ、入浴者が火傷を負うな
どしない。また、浴槽27内に人が居ない場合、湯温t
の昇温中は常に循環ポンプ36が駆動するため、貯留部
内の熱媒体の温度分布が均一で、熱交換器14における
熱交換効率が高い。よって、浴槽27内の湯温tは、所
定温度Tまで早急に加熱される。
【0080】上記した実施形態において、貯湯式燃焼装
置1,50は、循環ポンプ36の駆動制御を行い、浴槽
27内の湯水を循環する第2流水回路16内の湯水を所
望の温度まで昇温するものであったが、循環ポンプ36
の駆動制御により第1流水回路15から流出する湯水を
適温に調整することも可能である。
【0081】第1流水回路15から流出する湯水の混合
出湯温度は、前記したようにバイパス流量調整弁22に
おいて、高温湯回路20を流れる高温の湯水と、バイパ
ス流路21を流れる冷水とを混合することで調整され
る。しかし、第1流水回路15から流出する湯水の総量
が少ない場合は、バイパス水量調節弁22において湯水
の混合比を調整するだけでは混合出湯温度をうまく調整
できない。そこで、湯水の流出量が少ない場合は、高温
湯回路20を流れる湯水の湯温tを調整する必要があ
る。
【0082】貯湯式燃焼装置1は、加熱手段7において
発生した熱エネルギーを貯留部6内の熱媒体を介して熱
交換器13に伝達し、熱交換器13において第1流水回
路15内の湯水を加熱するものである。従って、加熱手
段7における燃焼制御による第1流水回路15内の湯水
の湯温tの調整には時間がかかり、燃焼制御を行うだけ
ではうまく混合出湯温度を制御できない。そこで、本実
施形態の貯湯式燃焼装置1においては、図7に示すよう
な制御フローに則り、循環ポンプ36の駆動を制御する
ことで高温湯回路20から流出する湯水の温度tを調整
し、混合出湯温度を調整する。
【0083】以下、第1流水回路15から湯水を放出す
る場合における貯湯式燃焼装置1の動作について説明す
る。図7は、第1流水回路15から流出する湯水の混合
出湯温度の調整時における貯湯式燃焼装置1の動作を示
すフローチャート図である。第1流水回路から湯水を流
出する場合、ステップ1において、水量調整弁23によ
り第1流水回路15内の流出状態が確認される。ここで
第1流水回路15内を湯水が流れていない場合は、水量
調整弁23において流水が確認されるのを待つ。ステッ
プ1で流水が確認されると、制御フローはステップ2へ
と進行する。
【0084】ステップ1で第1流水回路15内の流水が
確認されると、ステップ2において温度センサ24bに
より熱交換器13から流出し、高温湯回路20を流れる
高温側の湯温tが所定温度Aに達しているか確認され
る。湯温tが所定温度A未満である場合、混合出湯温度
が設定値より低くなってしまうため、さらに湯水を昇温
すべく制御フローはステップ3へと進行する。一方、湯
温tが所定温度A以上である場合は、制御フローが完了
する。
【0085】湯温tが所定温度Aより低い場合は、ステ
ップ3において循環ポンプ36を駆動する。循環ポンプ
36が駆動し、貯留部6内の熱媒体の攪拌を開始する
と、熱交換器13における熱交換が促進され、次第に高
温湯回路20を流れる湯水の湯温tが上昇する。ステッ
プ3において循環ポンプ36が駆動を開始すると、ステ
ップ4において、第1流水回路15内の湯温tが所定温
度Bに達するのが待たれる。ここで、所定温度Bは、バ
イパス水量調節弁22において湯水の混合比を調整する
ことで混合出湯温度をうまく調整できる湯温tの上限温
度である。即ち、湯温tが所定温度Bを越えると、バイ
パス水量調整弁22における湯水の混合によって、混合
出湯温度を設定温度に調整できない。そこで、ステップ
4において、湯温tが所定温度Bを越えると、制御フロ
ーはステップ5に移行し、循環ポンプ36を停止する。
循環ポンプ36が停止すると、熱交換器13における熱
交換効率が低下するため、バイパス水量調整弁22に供
給される湯温tは、所定温度B程度の温度となる。従っ
て、第1流水回路15から流出する湯水は、所望の混合
出湯温度で流出する。ステップ5において循環ポンプ3
6が停止すると、一連の制御フローが完了する。
【0086】図7に示す制御フローは、高温湯回路20
内を流れる湯水の湯温tに基づいて駆動制御を行うもの
であるが、図6の制御フローの様に貯湯部6内の熱媒体
の温度分布|t1 −t2 |に基づいて駆動制御するもの
であってもよい。即ち、図6のステップ4〜8に相当す
る制御フローで駆動制御を行ってもよい。
【0087】続いて、上記したのとは別の本発明の実施
形態について図面を参照しながら説明する。図8は、本
実施形態の貯湯式燃焼装置の作動原理を示す模式図であ
る。また、図9は、図8に示す貯湯式燃焼装置の動作を
示すフローチャート図である。図8において60は本実
施形態の貯湯式燃焼装置である。なお、貯湯式燃焼装置
60は、前記実施形態の貯湯式燃焼装置1とほぼ同様の
構成を有するため、共通する部分には同一の符号を付
し、詳細の説明については省略する。
【0088】貯湯式燃焼装置60は、貯留部6内の熱媒
体が循環する負荷側回路および循環回路の構成が、上記
した貯湯式燃焼装置1と大きく異なる。本実施形態にお
いて、貯留部6には熱媒体が循環する循環回路61が接
続されており、貯留部6の下方側に熱媒体の流出口62
を有し、上方側に熱媒体の流入口63を有する。循環回
路61の中途には、貯留部6内の熱媒体を循環させるた
めの循環手段である循環ポンプ64を有する。循環ポン
プ64が駆動すると、貯留部6内の熱媒体は流出口62
側から流入口63側へと流れる。
【0089】循環回路61は、循環ポンプ64より下流
側において分岐され、負荷側回路65が形成されてい
る。負荷側回路65は、暖房装置などの図示しない負荷
に接続されており、この負荷において熱媒体の持つ熱エ
ネルギーが放出される。循環回路61と負荷側回路65
との分岐部には、三方弁66が設けられている。三方弁
66は、貯留部6内の熱媒体の流路を変更する流路変更
部材として機能する。本実施形態において、三方弁66
は、循環回路61及び負荷側回路65のいずれか一方を
閉止、あるいは循環回路61及び負荷側回路65の双方
を閉止又は開放することで、熱媒体の流路を適宜変更す
るものである。なお、三方弁66は、循環回路61及び
負荷側回路65のいずれか一方を閉止することで熱媒体
の流路を変更するものであってもよい。
【0090】本実施形態の貯湯式燃焼装置60は、貯湯
式燃焼装置1と同様に、コントローラ41内に内蔵され
たCPUを中心とした駆動制御装置42により駆動制御
される。CPUには、水位センサ30と湯温センサ33
とが接続されている。駆動制御装置42のCPUには、
貯湯式燃焼装置の駆動制御を行う公知の制御プログラム
に加えて、浴槽湯温調整プログラムが入力されている。
本実施形態における浴槽湯温調整プログラムは、浴槽内
の人の有無および浴槽内の湯温に応じて三方弁66を駆
動させ、熱媒体の流路を変更することで浴槽内の湯水の
加熱状態を制御する点が、上記した第1実施形態と大き
く異なる。
【0091】本実施形態の駆動制御装置42は、水位セ
ンサ30および湯温センサ33の検知信号に基づいて三
方弁66をフィードバック制御し、熱媒体の流路を適宜
変更する。より具体的には、本実施形態の駆動制御装置
42は、水位センサ30の検知信号、即ち浴槽27内の
人の有無および浴槽27内の湯温に応じて、三方弁66
により熱媒体の流路を変更し、貯留部6内の熱媒体を適
宜攪拌することで浴槽27内の湯温を調整する。
【0092】図9は、本実施形態の貯湯式燃焼装置60
の制御フローを示すフローチャート図である。図9に示
す制御フローは、図2に示す貯湯式燃焼装置1の制御フ
ローと実質的に同等である。しかし、貯湯式燃焼装置6
0は、循環回路17および負荷側回路18の構成が貯湯
式燃焼装置1と異なり、それに伴い貯湯部6内の熱媒体
の攪拌方法も異なるため、制御フローが若干異なる。貯
湯式燃焼装置60においては、循環ポンプ64が、貯湯
式燃焼装置1における循環ポンプ36と循環ポンプ39
の役目を兼ね備えているため、三方弁66を循環回路側
に開いた状態にすることで貯湯部6内の熱媒体の攪拌を
促進させる。そのため、図9に示すフローチャートで
は、ステップ6において、湯温tが所定温度Aより低い
場合、ステップ7において三方弁66を循環回路17側
に開いて熱媒体の攪拌を促進させ、湯温を昇温させる。
また、ステップ8において、湯温tが所定温度Bを越え
るとフローをステップ9に移行し、三方弁66を負荷側
回路18側に開いて、熱媒体の攪拌を停止する。図9に
示す制御フローにおいて、ステップ6以前およびステッ
プ10以降は、実質的に図2に示す制御フローと実質的
に同等である。
【0093】また同様に、ステップ5’で水流スイッチ
32がON状態である場合、ステップ6’において三方
弁66を循環回路17側に開放し、貯留部6内の熱媒体
の攪拌を促進させて湯温を昇温させる。湯温tがTに達
するか、駆動制御装置42の運転スイッチがOFF状態
となれば、ステップ8’において三方弁66を負荷側回
路18側に向け、貯留部6内の熱媒体の攪拌を停止させ
る。図9に示す制御フローにおいて、ステップ5’以前
およびステップ9’は、実質的に図2に示す制御フロー
と実質的に同等である。
【0094】本実施形態の貯湯式燃焼装置60は、浴槽
27内に人が居り、湯温tが設定温度Tからかけ離れた
低温である場合、浴槽27内に流れ込む湯水は、浴槽2
7内の湯温tと温度差が大きい。しかし、湯温tは低温
であるため、浴槽27内に流れ込む湯水はさほど高温で
はなく、これにより入浴者が不快感を感じたり、火傷を
負うなどの事故も発生しない。また、湯温tが設定温度
に近い場合は、浴槽27内に流れ込む湯水は、湯温tよ
り僅かに温度が高い。よって、湯温tが急激に上昇せ
ず、快適に追い焚き操作を行え、高温の湯水による火傷
などの事故も防止できる。一方、浴槽27内に人が入浴
していない場合、浴槽27内に高温の湯水が流れ込むた
め、追い焚きに要する時間が短くて済む。
【0095】貯湯式燃焼装置60は、戻り側流路29に
設けられた湯温センサ33の検知する浴槽27内の湯温
tに代わり、往き回路28に熱交換器14から流出する
湯水の温度を測定し、その検知温度に基づき駆動制御さ
れる構成としてもよい。
【0096】なお、本実施形態の貯湯式燃焼装置60
は、要求燃焼量Qの多少にかかわらず三方弁66が開閉
され、貯留部6内の熱媒体が攪拌されるものであるが、
要求燃焼量Qに応じて三方弁66の開閉を行った方がよ
い場合もある。その場合、貯湯式燃焼装置60の制御フ
ローは図10に示すようなフローとなる。即ち、第2水
流回路16内の水流を確認するステップ5の後に要求燃
焼量Qが攪拌限界燃焼量D以上か否かを判定するステッ
プ5’’が設けられる。ここで、攪拌限界燃焼量Dと
は、三方弁66を循環回路17側に向け貯留部6内の熱
媒体の攪拌を行わなくても、貯留部6内の熱媒体の温度
分布がほぼ均一である燃焼量の上限である。ステップ
5’’において要求燃焼量Qが攪拌限界燃焼量D以上で
ある場合、貯留部6内の熱媒体の温度分布が激しい。そ
のため、貯留部6内の温度分布を解消すべく、制御フロ
ーはステップ6へと移行する。一方、要求燃焼量Qが攪
拌限界燃焼量D未満である場合、貯留部6内の熱媒体の
温度分布はほぼ均一であるため、貯留部6内の熱媒体を
攪拌する必要がない。そのため、制御フローはステップ
5に戻る。図10に示す制御フローにおいて、ステップ
5以前およびステップ6以降は、実質的に図9に示す制
御フローと同一である。
【0097】上記したように、要求燃焼量Qに応じて三
方弁66を開閉して熱媒体の流路を変更する構成とすれ
ば、湯温tを設定温度Tまでより一層精度よく昇温でき
る。
【0098】さらに、上記した貯湯式燃焼装置60は、
貯湯式燃焼装置50と同様に、貯湯部6内に温度分布検
知手段51を設け、この検知信号に基づいて三方弁66
を駆動させてもよい。かかる構成とした場合、貯湯式燃
焼装置60は、図11に示すような制御フローで駆動制
御できる。上記した貯湯式燃焼装置60は、図9のステ
ップ6において浴槽内の湯温tが所定温度Aより低い場
合、循環ポンプ36を駆動させる構成であったが、図1
1のフローチャート図に示すように、貯留部6内の熱媒
体の温度のばらつき具合に応じて循環ポンプ36を駆動
させる構成とした方がよい場合もある。即ち、図9に示
すフローチャートにおいては、ステップ5で水流スイッ
チがON状態である時、ステップ6で貯留部6に設けた
温度分布検知手段51により貯留部6内の熱媒体の温度
分布|t1 −t2 |を検知する。貯留部6内の熱媒体の
温度分布|t1 −t2 |が所定の温度差C以上の場合に
は、熱媒体の攪拌を促進すべく、制御フローをステップ
7進め、三方弁66を循環回路17側に開放し、熱媒体
の攪拌を促進させる。そしてステップ8において湯温t
が所定温度B以上となると三方弁66を負荷側回路側に
開放する。図11に示す制御フローにおいて、ステップ
6以前およびステップ10以降は、実質的に図1に示す
制御フローと同一である。
【0099】また同様に、ステップ5’で水流スイッチ
32がON状態である場合、ステップ6’において三方
弁66を循環回路17側に開放し、貯留部6内の熱媒体
の攪拌を促進させて湯温を昇温させる。湯温tがTに達
するか、駆動制御装置42の運転スイッチがOFF状態
となれば、ステップ8’において三方弁66を負荷側回
路18側に向け、貯留部6内の熱媒体の攪拌を停止させ
る。図11に示す制御フローにおいて、ステップ5’以
前およびステップ9’は、実質的に図9に示す制御フロ
ーと実質的に同等である。
【0100】貯湯式燃焼装置60を上記したような構成
とすれば、浴槽27内の湯温tに応じて快適に追い焚き
ができ、火傷など事故が発生しない。即ち、湯温tが低
温である場合は、湯温tと温度差の大きな湯水が浴槽2
7内に流れ込み、湯温tが設定温度Tに近い場合は、湯
温tより僅かに温度が高い湯水が浴槽27内に流れ込
む。よって、浴槽27内に入浴者が居ても、入浴者は浴
槽27内に流れ込む湯水により火傷を負うなどせず、快
適に追い焚き操作を行うことができる。また、浴槽27
内に人が居ない場合、常に浴槽27内には常に高温の湯
水が供給されるため、追い焚き操作に要する時間が短
い。
【0101】上記した実施形態において、貯湯式燃焼装
置60は、浴槽27内の湯水を循環する第2流水回路1
6内の湯水を所望の温度まで昇温するために三方弁66
により熱媒体の流路を変更するものであったが、第1流
水回路15から流出する湯水が適温となるように、三方
弁66の制御を行うものであってもよい。即ち、貯湯式
燃焼装置60は、図7に示す制御フローのステップ3お
よびステップ5における循環ポンプ36のON又はOF
Fの代わりに、三方弁66を循環回路17側又は負荷側
回路18側に開放して駆動制御するものであってもよ
い。
【0102】上記実施形態において、流路変更部材は三
方弁66に限定されるものではなく、分岐弁など熱媒体
の流路を変更可能なものであればいかなるものであって
もよい。しかし、流路変更部材として、三方弁66を採
用すれば熱媒体を負荷側回路18を巡回させつつ、貯留
部6内の熱媒体の攪拌を促進することができるため、三
方弁66は、流路変更部材として好適に使用できる。
【0103】また図12に示すように、流路変更部材
は、三方弁66に限らず分岐弁67,68とすることも
できる。図12において、分岐弁67,68は循環回路
61と負荷側回路65の双方に設けられているが、少な
くとも循環回路61に設けられていればよい。また、流
路変更部材は、三方弁66や分岐弁67,68に限ら
ず、循環回路61を開閉或いは分岐できるものであれば
いかなるものであってもよい。
【0104】上記した実施形態において貯留部6内の熱
媒体は不凍液であったが、熱媒体は水や熱媒油などをは
じめとして、いかなるものであってもよい。また、上記
実施形態において、負荷側回路は内部を熱媒体が循環す
る閉回路であったが、熱媒体を外部に放出できる構成で
あってもよい。
【0105】また、上記した各実施形態において、貯留
部6内の熱媒体の攪拌状態は、循環ポンプ36のON・
OFFあるいは、三方弁66などの流路変更部材の開閉
を制御することで調整されたが、循環ポンプ36の出力
を調整するなどして貯留部6内の攪拌状態が調整される
構成であってもよい。
【0106】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、通水検
知手段の検知信号に基づき循環手段を駆動することで、
流水回路内の水を効率よく所望の温度に昇温できる。
【0107】請求項2に記載の発明によれば、貯留部内
の熱媒体の温度分布が均一となるため、熱交換器におけ
る熱交換効率が高く、流水回路内の湯水を効率よく所望
の温度に調整できる
【0108】請求項3に記載の発明によれば、浴槽の使
用状態に応じて循環手段の駆動が制御され、浴槽内の湯
水を入浴に適した温度に効率よく調整できる。
【0109】請求項4に記載の発明によれば、通水検知
手段の検知信号に基づき循環手段の駆動を制御すること
で、浴槽内の湯水を入浴に適した温度に効率よく昇温で
きる。
【0110】請求項5に記載の発明によれば、浴槽内の
人の有無に応じて浴槽内に流れ込む湯温を調整でき、入
浴時の追い焚きを快適に行える。
【0111】請求項6に記載の発明によれば、流水回路
からの湯水の流出状態に応じて熱媒体の流通する流路が
適宜変更することで、貯留部内の熱媒体の攪拌状態を調
整し、流出する湯水の温度を的確に調整できる。
【0112】請求項7に記載の発明によれば、流水回路
からの湯水の流出状態に応じて熱媒体の流通する流路が
適宜変更することで、貯留部内の熱媒体の攪拌状態を調
整し、浴槽内の湯水の温度を的確に調整できる。
【0113】請求項8に記載の発明によれば、浴槽内の
人の有無に応じて浴槽内に流れ込む湯温を調整でき、入
浴時の追い焚きを快適に行える。
【0114】請求項9に記載の発明によれば、浴槽内に
人が居る場合は、湯温が所定温度以上となると浴槽には
極端に高温の湯水が流れ込まないため、入浴時の追い焚
きを快適に行え、高温の湯水による火傷などの事故を未
然に防止できる。
【0115】請求項10および11に記載の発明によれ
ば、貯留部内の熱媒体の攪拌状態を適宜調整できるた
め、湯水の温度を所定の温度に精度よく調整できる。
【0116】請求項12に記載の発明によれば、流水回
路内の湯水を所望の温度まで高効率かつ高精度に昇温す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である貯湯式燃焼装置の作
動原理図である。
【図2】図1に示す貯湯式燃焼装置の動作を示すフロー
チャート図である。
【図3】図1に示す貯湯式燃焼装置の貯留部内の熱媒体
の温度分布を示す模式図であり、(a)は貯留部内の熱
媒体が攪拌されていない場合の温度分布を示す図であ
り、(b)は貯留部内の熱媒体の攪拌が促進された場合
の温度分布を示す図である。
【図4】図1に示す貯湯式燃焼装置の動作の変形実施例
を示すフローチャート図である。
【図5】図1に示す貯湯式燃焼装置の変形実施形態であ
る貯湯式燃焼装置の作動原理図である。
【図6】図5に示す貯湯式燃焼装置の動作を示すフロー
チャート図である。
【図7】図1および図5に示す貯湯式燃焼装置の動作を
示すフローチャート図である。
【図8】本発明の一実施形態である貯湯式燃焼装置の作
動原理図である。
【図9】図8に示す貯湯式燃焼装置の動作を示すフロー
チャート図である。
【図10】図8に示す貯湯式燃焼装置の動作の変形実施
例を示すフローチャート図である。
【図11】本発明の一実施形態である貯湯式燃焼装置の
動作を示すフローチャート図である。
【図12】図8に示す貯湯式燃焼装置の変形実施例の要
部拡大図である。
【図13】従来の貯湯式燃焼装置を示す図である。
【符号の説明】
1,50,60 貯湯式燃焼装置 6 貯留部 7 加熱手段 13,14 熱交換器 15 第1流水回路 16 第2流水回路 17,61 循環回路 24 出湯センサ(出湯温度検知手段) 27 浴槽 32 水流スイッチ(浴槽使用検知手段) 33 湯温センサ(湯温検知手段) 36,64 循環ポンプ(循環手段) 51 温度分布検知手段 18,65 負荷側回路 66 三方弁(流路変更手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3L024 CC11 CC19 DD03 DD04 DD13 DD22 DD27 GG03 GG05 GG06 GG07 GG28 GG43 HH31 HH36

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱媒体が貯留される貯留部と、前記熱媒
    体を加熱する加熱手段と、熱交換器とを備え、熱交換器
    は貯留部内にあり、該熱交換器には流水回路が接続さ
    れ、前記貯留部には熱媒体が循環する循環回路が接続さ
    れ、該循環回路には前記熱媒体を循環させる循環手段が
    設けられた貯湯式燃焼装置において、前記流水回路にお
    ける湯水の流通状態を検知する通水検知手段と、該通水
    検知手段の検知信号に基づいて前記循環手段を駆動制御
    する循環制御手段とを有することを特徴とする貯湯式燃
    焼装置。
  2. 【請求項2】 熱媒体が貯留される貯留部と、前記熱媒
    体を加熱する加熱手段と、熱交換器とを備え、熱交換器
    は貯留部内にあり、該熱交換器には流水回路が接続さ
    れ、前記貯留部には熱媒体が循環する循環回路が接続さ
    れ、該循環回路には前記熱媒体を循環させる循環手段が
    設けられた貯湯式燃焼装置において、貯留部内の熱媒体
    の温度分布を検知する温度分布検知手段と、該温度分布
    検知手段の検知信号に基づいて循環手段を駆動制御する
    循環制御手段とを有することを特徴とする貯湯式燃焼装
    置。
  3. 【請求項3】 熱媒体が貯留される貯留部と、前記熱媒
    体を加熱する加熱手段と、熱交換器とを備え、熱交換器
    は貯留部内にあり、該熱交換器には流水回路が接続さ
    れ、前記貯留部には熱媒体が循環する循環回路が接続さ
    れ、該循環回路には前記熱媒体を循環させる循環手段が
    設けられた貯湯式燃焼装置において、前記流水回路は、
    浴槽内の湯水を循環する回路であり、前記浴槽の使用状
    態を検知する浴槽使用検知手段と、該浴槽使用検知手段
    による検知情報に基づき前記循環手段の駆動を制御する
    循環制御手段とを有することを特徴とする貯湯式燃焼装
    置。
  4. 【請求項4】 熱媒体が貯留される貯留部と、前記熱媒
    体を加熱する加熱手段と、熱交換器とを備え、熱交換器
    は貯留部内にあり、該熱交換器には流水回路が接続さ
    れ、前記貯留部には熱媒体が循環する循環回路が接続さ
    れ、該循環回路には前記熱媒体を循環させる循環手段が
    設けられた貯湯式燃焼装置において、前記流水回路は、
    浴槽内の湯水を循環する回路であり、前記流水回路にお
    ける湯水の流通状態を検知する通水検知手段と、該通水
    検知手段の検知信号に基づいて前記循環手段を駆動制御
    する循環制御手段とを有することを特徴とする貯湯式燃
    焼装置。
  5. 【請求項5】 熱媒体が貯留される貯留部と、前記熱媒
    体を加熱する加熱手段と、熱交換器とを備え、熱交換器
    は貯留部内にあり、該熱交換器には流水回路が接続さ
    れ、前記貯留部には熱媒体が循環する循環回路が接続さ
    れ、該循環回路には前記熱媒体を循環させる循環手段が
    設けられた貯湯式燃焼装置において、前記流水回路は、
    浴槽内の湯水を循環する回路であり、前記浴槽内の人の
    有無を検知する浴槽使用検知手段と、該浴槽使用検知手
    段の検知信号に基づき循環手段の駆動を制御する循環制
    御手段とを有することを特徴とする貯湯式燃焼装置。
  6. 【請求項6】 熱媒体が貯留される貯留部と、前記熱媒
    体を加熱する加熱手段と、熱交換器とを備え、熱交換器
    は貯留部内にあり、該熱交換器には流水回路が接続さ
    れ、前記貯留部には熱媒体が循環する循環回路が接続さ
    れ、該循環回路には前記熱媒体を循環させる循環手段が
    設けられた貯湯式燃焼装置において、前記循環回路は、
    中途で分岐され負荷を経て前記貯留部に戻る負荷側回路
    と、前記熱媒体の流路を変更可能な流路変更手段と、前
    記流水回路における湯水の流通状態を検知する通水検知
    手段と、該通水検知手段の検知信号に基づき前記流路変
    更手段の駆動を制御する循環制御手段とを有することを
    特徴とする貯湯式燃焼装置。
  7. 【請求項7】 熱媒体が貯留される貯留部と、前記熱媒
    体を加熱する加熱手段と、熱交換器とを備え、熱交換器
    は貯留部内にあり、該熱交換器には流水回路が接続さ
    れ、前記貯留部には熱媒体が循環する循環回路が接続さ
    れ、該循環回路には前記熱媒体を循環させる循環手段が
    設けられた貯湯式燃焼装置において、前記流水回路は、
    浴槽内の湯水を循環する回路であり、前記循環回路は、
    中途で分岐され負荷を経て前記貯留部に戻る負荷側回路
    と、前記熱媒体の流路を変更可能な流路変更手段と、前
    記流水回路における湯水の流通状態を検知する通水検知
    手段と、該通水検知手段の検知信号に基づき前記流路変
    更手段の駆動を制御する循環制御手段とを有することを
    特徴とする貯湯式燃焼装置。
  8. 【請求項8】 流水回路は、浴槽内の湯水を循環する回
    路であり、前記浴槽内の人の有無を検知する浴槽使用検
    知手段を有し、循環制御手段は、前記浴槽使用検知手段
    の検知信号に基づいて循環手段を駆動制御することを特
    徴とする請求項3乃至7のいずれかに記載の貯湯式燃焼
    装置。
  9. 【請求項9】 流水回路は、流出する湯水の温度を検知
    する出湯温度検知手段を具備しており、循環制御手段
    は、浴槽使用検知手段が浴槽の使用を検知し、前記出湯
    温度検知手段が所定温度以上の温度を検知すると、駆動
    を停止することを特徴とする請求項3乃至8のいずれか
    に記載の貯湯式燃焼装置。
  10. 【請求項10】 流路変更手段は、3方弁であることを
    特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の貯湯式燃
    焼装置。
  11. 【請求項11】 流路変更手段は、分岐弁であることを
    特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記載の貯湯式燃
    焼装置。
  12. 【請求項12】 流水回路は、流出する湯水の温度を検
    知する出湯温度検知手段を具備しており、循環制御手段
    は、前記出湯温度検知手段の検知信号に基づき駆動する
    ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の
    貯湯式燃焼装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013185767A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Corona Corp 風呂装置

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