JP3727389B2

JP3727389B2 - 複合給湯装置

Info

Publication number: JP3727389B2
Application number: JP27649295A
Authority: JP
Inventors: 寿久斉藤; 久恭渡辺; 喜久雄岡本
Original assignee: 株式会社ガスター
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: JPH0996446A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯バーナと風呂バーナとを備えた複合給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４には従来の一般的な複合給湯装置のシステム構成が示されている。同図において、器具１内は仕切り部２を介して、給湯燃焼室３と風呂燃焼室４とに区画されており、給湯燃焼室３には給湯バーナ５が設けられ、風呂燃焼室４には風呂バーナ６が設けられている。各バーナ５，６にはそれぞれ、バーナ５，６の点着火用のイグナイタ電極27ａ，27ｂと炎検出用のフレームロッド電極28ａ，28ｂが設けられている。なお、同図に示す給湯バーナ５は、その燃焼面をＡ面、Ｂ面、Ｃ面に分けた多段燃焼式のバーナである。
【０００３】
前記給湯バーナ５と風呂バーナ６は仕切り部２を介して並設されており、各バーナ５，６のガス導入口側には、ガスノズル（図示せず）が対向配置されている。ガスノズルに通じるガス供給通路36には、元電磁弁37とガス比例弁38が設けられており、ガス比例弁38の下流側のガス供給通路36を分岐させて給湯能力制御弁39（39ａ，39ｂ，39ｃ）と、風呂能力制御弁40にガスが導かれている。給湯バーナ５と風呂バーナ６の下方側は共通の空気チャンバ（空気室）７となっており、この空気チャンバ７の底面側には給排気用の燃焼ファン８が連設されている。
【０００４】
前記給湯燃焼室３には、給湯バーナ５の上方側に給湯熱交換器15が設置されており、この給湯熱交換器15は、水道等の水供給源から給水通路19を介して導入される水を、給湯バーナ５の燃焼火炎によって加熱して設定温度の湯を作り出し、この湯を、給湯熱交換器15の出側に接続される給湯通路20を介して台所や浴室等の所望の給湯場所に導き出湯を行う。なお、給水通路19には流量センサ41が介設されており、水供給源から給湯器に供給される水の流量が検出されるようになっている。また、図中、30は入水温度センサ、31は出湯温度センサを示しており、これらのセンサによって給湯熱交換器15への入水温度と給湯熱交換器15からの出湯温度とがそれぞれ検出される。
【０００５】
前記風呂燃焼室４には前記風呂バーナ６の上方側に追い焚き熱交換器16が設置されており、この追い焚き熱交換器16の入口側には管路22の一端側が接続され、管路22の他端側は循環ポンプ23の吐出側に接続されている。この管路22には通水の温度を検出するサーミスタ等の風呂温度センサ24が設けられている。
【０００６】
循環ポンプ23の吸込側には追い焚き循環路25の戻り管26が接続されており、循環口である戻り管26の戻り口側は浴槽（図示せず）の側壁に接続されている。この戻り管26には通水を検知してオン信号を出力する追い焚き流水スイッチ（図示せず）が設けられている。追い焚き熱交換器16の出口側には追い焚き循環路25の往管29の入口側が接続されており、往管29の出口側は浴槽の側壁に接続されている。追い焚き熱交換器16は、浴槽からの循環湯水を導入して風呂バーナ６の燃焼火炎によって加熱し、この加熱した湯を浴槽に戻すことで、風呂の追い焚きを行うようになっている。
【０００７】
前記給湯通路20には湯張り用管32が分岐されて管路22と接続されており、この湯張り用管32には、注湯制御弁としての注湯弁35と、浴槽水位を検出する水位検出センサとしての圧力センサ34とが設けられている。また、前記給湯燃焼室３および風呂燃焼室４は、それぞれ、排気口42ａ，42ｂに連通して排気口42ａ，42ｂは共通の排気通路33に導かれており、給湯バーナ５の排気ガスと風呂バーナ６の排気ガスとが共通の排気通路33を通って排出されるようになっている。
【０００８】
この種の複合給湯装置には、給湯バーナ燃焼および風呂バーナ燃焼等の制御を行う制御装置18が設けられており、制御装置18には、リモコン17が接続されている。この制御装置18には、前記流量センサ41等の様々なセンサからの信号が加えられるようになっており、例えば、給湯通路20が導かれている台所等の給湯場所に設けられた給湯栓（図示せず）が開かれ、水道等の水供給源から給水通路19に水が導入されると、制御装置18は流量センサ41から入水信号を受けたときに燃焼ファン８を回転する。
【０００９】
そして、ガス供給通路36の元電磁弁８とガス比例弁38と給湯能力制御弁39を開き、図７の（ａ）の特性線ｂに示す如く、給湯バーナ５に安定して火がつく程度のガス量の供給、いわゆる緩点火のガス量供給を行い、その状態でイグナイタ電極27ｂによって給湯バーナ５の点着火を行う。その後、フレームロッド電極28ｂで炎を検知し、制御装置18は、出湯温度センサ31で検出される出湯温度がリモコン17で設定される設定温度となるようにＰＩＤ演算等によるガス供給量の比例制御を行い、かつ、燃焼ファン８の回転制御を行って給湯モードでの給湯運転を制御する。
【００１０】
この制御によって給湯の出湯温は徐々に高められて給湯設定温度に達するが、出湯温はガスの着火後直ちに上昇することなく、同図の特性線ｃに示すように、給湯栓を開栓してから点火するまでに時間がかかり、さらに、ガスが点着火した後、ガス燃焼による熱が給湯熱交換器15から給湯熱交換器15内を通る水に伝熱するまでに時間がかかり、結局、給湯栓を開いてから給湯側の入水の湯温が立ち上がるまでの湯温立ち上がり時間Ｂを過ぎてから出湯温は徐々に上昇し、給湯設定温度に達して安定する。なお、同図の特性線ｃに示した出湯温の変化は給湯器をコールドスタートさせた場合、すなわち、給湯器を設置して初めて給湯栓を開栓したり、又は、給湯燃焼停止後、例えば、器具が冷えるだけの長い時間を経てから再出湯を行った場合のものを示している。
【００１１】
また、この種の給湯装置において、前記制御装置18は、電磁弁等の注湯弁35を開けることにより、給湯熱交換器15側で作り出した湯を追い焚き循環路25を介して浴槽内に落とし込んで湯張りを行う湯張りモードの運転動作機能を備えている。この自動湯張り動作はリモコン17等の指令により行われ、圧力センサ34により湯張りの水位がリモコン17等で設定される設定水位に達したときに注湯弁35が閉じられて湯張りの停止が行われ、次に循環ポンプ23を起動して追い焚きモードでの運転が行われるものである。
【００１２】
この追い焚き運転に際して、制御装置18は、まず、追い焚き循環路25の循環ポンプ23を回転させて、浴槽内の湯水を追い焚き循環路25を介して循環させる。そして、前記追い焚き流水スイッチが湯水の流れを検知したときに、制御装置18は燃焼ファン８を回転し、電磁弁を開き、イグナイタ電極27ａによる点着火により風呂バーナ６を燃焼させて追い焚き熱交換器16を通る循環湯水を加熱して浴槽内の湯水の追い焚きを行う。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の給湯装置において、給湯燃焼運転停止以降に、給湯熱交換器15に保有されている熱量が給湯熱交換器15に残留している湯に伝わって湯温が上昇する現象が生じ、この現象により、給湯熱交換器15内の残留湯温が給湯設定温度よりも高くなり、その後、自然冷却によって低下していく。一方、再出湯時には、給湯熱交換器15内への入水が行われ、この水が給湯バーナ５で加熱されることにより、湯温（水温）が、前記の如く、図７の（ａ）の特性線ｃに示したようにして上昇していく。
【００１４】
そのため、同図に示されるように、この特性線ｃに示される給湯開始からの湯温立ち上がり時間Ｂと、再出湯の給湯開始時から給湯熱交換器15の残留湯温が設定湯温に低下するまでの後沸き時間Ａ（この後沸き時間Ａは、給湯燃焼停止前の燃焼熱量と、給湯燃焼停止時から再出湯開始までの待機時間等に応じた値となる）とが一致する場合には、給湯熱交換器15内の湯温の降下分と、給湯バーナ５の燃焼による湯温の上昇分とがキャンセルされて、再出湯湯温特性は同図の特性線ｓに示すようになり、再出湯時において、初めは給湯設定温度より少し高めの湯が出るが、その後、すぐに給湯設定温度の湯が出湯される。
【００１５】
ところが、例えば図７の（ｂ）に示すように、前記後沸き時間Ａが例えば300 秒といった長い時間の場合には、この後沸き時間Ａが前記立ち上がり時間Ｂよりも長いことから、給湯熱交換器15内の残留湯温が給湯設定温度以下に下がっていない状態で、制御装置18のＰＩＤ演算やＦＦ（フィードフォワード）のみの制御等によるガス供給量の比例制御によって給湯バーナ５の燃焼が行われるために、再出湯湯温特性は同図の特性線ｓに示すようになり、出湯湯温が給湯設定温度よりもかなり高めの温度となり、湯の使用者に大きな不快感を与えていた。
【００１６】
そこで、本出願人は、給湯燃焼停止以降の再出湯時に給湯設定温度よりもかなり高めのオーバーシュートの湯が出ることを防ぐために、例えば図６の（ａ）の特性線ｂに示すように、再出湯時の緩点火後の給湯バーナ５への供給ガスレベルを、緩点火時の給湯バーナ５への供給ガスレベルよりも低い最小ガスレベルに設定してガス供給を行った後に、前記比例制御によるガス供給を行うことを考えた。このようにすると、同図の特性線ｃに示すように、給湯開始からの入水湯温の湯温立ち上がり時間Ｂが長くなり、この湯温立ち上がり時間Ｂ_Rと後沸き時間Ａとが一致するために、図７の（ａ）に示した後沸き時間Ａが短い場合と同様に、給湯設定温度よりもかなり高めのオーバーシュートの湯の出湯を防止することができる。
【００１７】
なお、この緩点火後の最小ガスレベルでのガス供給時間は、例えば給湯燃焼停止前の燃焼熱量および給湯燃焼停止時から再出湯開始までの待機時間から計算等によって後沸き時間Ａを求め、この後沸き時間Ａからコールドスタート時の湯温立ち上がり時間Ｂ（予め実験等により求めておく）を引いた時間（Ａ−Ｂ）に設定される。
【００１８】
しかしながら、図４に示したような、共通の燃焼ファン８によって給湯バーナ燃焼と風呂バーナ燃焼の給排気を行うタイプの複合給湯装置においては、風呂バーナ６の燃焼中に給湯バーナ５側の給湯燃焼室３内を燃焼ファン８によって強制排気掃風するために、給湯燃焼停止以降の再出湯が行われるまでの間に風呂バーナ燃焼が行われると、この風呂バーナ燃焼に伴う燃焼ファン８の掃風により、給湯熱交換器15が冷やされ、給湯熱交換器15内の残留湯温特性が図６の（ｂ）の特性線ａに示すようになり、前記の如く計算等により求めた後沸き時間Ａ（風呂バーナ燃焼が行われないときの後沸き時間）よりも実際の後沸き時間Ａ_Rが短くなる。そうすると、湯温立ち上がり時間Ｂ_Rよりも後沸き時間Ａ_Rの方が短くなる。
【００１９】
こうなると、給湯バーナ５の燃焼による湯温の上昇分が給湯熱交換器15内の湯温の降下分に追いつかず、再出湯時に、初めは設定温度より少し高めの湯が出た後、給湯設定温度よりもかなり低めのアンダーシュートの湯が出て湯温の変動があり、湯の使用者に不快感を与えてしまうといった問題が生じた。
【００２０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、給湯燃焼停止以降の再出湯時に湯温のオーバーシュートやアンダーシュートを抑制し、気持ち良く湯の使用を行える複合給湯装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成により課題を解決するための手段としている。すなわち、本発明は、給湯熱交換器の加熱燃焼を行う給湯バーナと、追い焚き熱交換器の加熱燃焼を行う風呂バーナと、前記給湯バーナ燃焼と風呂バーナ燃焼の給排気を行う共通の又は個別の燃焼ファンとを備え、前記風呂バーナの燃焼中には前記給湯バーナ側の燃焼室内を燃焼ファンによって強制排気掃風するタイプの複合給湯装置において、前記風呂バーナ燃焼に伴う前記給湯熱交換器の強制排気掃風による放熱量を推定検出する給湯側蓄熱損失量検出部と、給湯燃焼停止以降の再出湯時の緩点火後のバーナに対する供給ガスレベルを緩点火時の給湯バーナへの供給ガスレベルよりも低く設定する緩点火後ガスレベル設定手段と、該ガスレベル設定手段で設定した緩点火後ガスレベルの保持時間を前記給湯側蓄熱損失量検出部によって検出される検出放熱量が大きくなるにつれて短い時間にし検出放熱量が小さくなるにつれて長い時間にする如く可変制御する緩点火後ガスレベル保持時間制御手段とが設けられていることを特徴として構成されている。
【００２２】
また、前記給湯側蓄熱損失量検出部は給湯燃焼停止から再出湯開始までに行われる風呂バーナの燃焼時間に対応する量を給湯熱交換器の検出放熱量として検出する構成としたことも本発明の特徴的な構成とされている。
【００２３】
上記構成の本発明においては、給湯燃焼停止以降の緩点火後の給湯バーナに対する供給ガスレベルが、ガスレベル設定手段によって、緩点火時の給湯バーナへの供給ガスレベルよりも低く設定される。また、給湯側蓄熱損失量検出部によって、風呂バーナ燃焼に伴う給湯熱交換器の強制排気掃風による放熱量が推定検出され、この検出放熱量に基づき、検出放熱量が大きくなるにつれて、前記ガスレベル設定手段によって設定した緩点火後ガスレベルの保持時間が短い時間とされ、検出放熱量が小さくなるにつれて前記緩点火後ガスレベルの保持時間が長い時間とされるといった如く、ガスレベル保持制御手段によって、緩点火後のガスレベル保持時間が可変制御される。
【００２４】
すなわち、本発明においては、給湯燃焼停止以降の再出湯が行われるまでに風呂バーナ燃焼が行われ、この風呂バーナ燃焼に伴う強制排気掃風により給湯熱交換器の放熱が行われても、その放熱量が大きくなるにつれて給湯熱交換器内の残留湯温の降下のタイミングが早くなる分だけ、再出湯時の緩点火時のガスレベルよりも小さく設定される緩点火後の設定ガスレベルの保持時間が短く制御されて、入水湯温の上昇のタイミングが早くなり、残留湯温の降下分が給湯バーナ燃焼による湯温上昇分で補われることにより、再出湯湯温の安定化制御が行われ、上記課題が解決される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。本実施形態例の複合給湯装置は、図４に示した従来の複合給湯装置とほぼ同様に構成されており、本実施形態例が従来例と異なる特徴的なことは、給湯燃焼停止以降の再出湯時に給湯湯温の安定化制御を行うための特有な回路を設けたことである。
【００２６】
この特有の回路は、図１に示すように、給湯燃焼制御部43、緩点火後ガスレベル設定手段10、経過時間計測手段44、後沸き時間算出部45、メモリ部47、ガス供給レベル制御手段46、緩点火後レベル制御時間設定手段49、緩点火後レベル制御時間補正手段52、風呂燃焼制御部48、風呂燃焼時間計測部50、給湯側蓄熱損失量検出部51を有して構成されており、本実施形態例では、緩点火後レベル制御時間設定手段49と緩点火後レベル制御時間補正手段52とによって、緩点火後ガスレベル保持時間制御手段９が構成されている。
【００２７】
給湯燃焼制御部43は、出湯温度センサ32、入水温度センサ31、流量センサ41、リモコン17等からの信号を取り込み、前記の如く、給湯モードでの給湯運転制御および湯張りモードの運転制御等を行うものであり、風呂燃焼制御部48は、浴槽内の湯水の追い焚き運転制御等を行うものであり、これらの制御動作は従来例と同様であるので、その重複説明は省略する。
【００２８】
緩点火後ガスレベル設定手段10は、給湯燃焼停止以降の再出湯時の緩点火後の給湯バーナ５に対する供給ガスレベルを、緩点火時の給湯バーナ５への供給ガスレベルよりも低く設定するものである。本実施形態例では、この緩点火後ガスレベルを最小ガスレベルに設定するようにしており、緩点火後ガスレベル設定手段10は、設定した最小ガスレベルの値をガス供給レベル制御手段46に加える。
【００２９】
経過時間計測手段44は、給湯燃焼制御部43からの給湯燃焼停止信号と流量センサ41からの入水信号を取り込み、給湯燃焼停止時から再出湯時までの経過時間を計測し、再出湯までの待機時間として後沸き時間算出部45に加える。
【００３０】
後沸き時間算出部45は、待機時間中に風呂バーナ燃焼が行われないときの、再出湯の給湯開始時から給湯熱交換器15の残留湯温が設定湯温に低下するまでの後沸き時間Ａを求めるものである。この後沸き時間Ａの算出に際し、メモリ部47には、給湯燃焼停止前の給湯の設定温度、入水温度、入水量等によって求まる燃焼熱量（燃焼能力）、器具内温度、給湯燃焼停止時から再出湯時までの経過時間（待機時間）等のファクターを様々に変えたときの、対応する後沸き時間データが与えられている。
【００３１】
後沸き時間算出部45は、このデータと、給湯燃焼制御部43から加えられる給湯燃焼停止前の燃焼熱量の値、経過時間計測手段44から加えられる待機時間の値、器具内温度検出センサ（図示せず）から取り込まれる器具内温度に基づいて、待機時間中に風呂バーナ燃焼が行われないときの後沸き時間Ａを算出し、緩点火後レベル制御時間設定手段49に加える。
【００３２】
緩点火後レベル制御時間設定手段49は、後沸き時間算出部45から加えられる後沸き時間Ａ（計算値）と、メモリ部47に予め与えられている、コールドスタート時の給湯開始から給湯側の入水の湯温が立ち上がるまでの湯温立ち上がり時間Ｂとの差に基づいて、給湯燃焼停止以降の再出湯時の緩点火後に行われるガス供給レベル制御手段46による緩点火後ガスレベル制御時間（供給ガスレベルを、前記緩点火後ガスレベル設定手段で設定した最小ガスレベルとする保持時間）を設定するものである。緩点火後レベル制御時間設定手段49には、ガス供給レベル制御手段46によるガスレベル制御時間Ｔ_Cを求める演算式として、（Ｔ_C＝Ａ−Ｂ）が与えられており、緩点火後レベル制御時間設定手段49は、この演算式により、後沸き時間Ａから湯温立ち上がり時間Ｂを差し引いた値を求め、この値を最小ガスレベル保持時間として緩点火後レベル制御時間補正手段52に加える。なお、前記（Ａ−Ｂ）の値が０以下になったときには、緩点火後ガスレベル制御時間の設定は行わない。
【００３３】
風呂燃焼時間計測部50は、給湯燃焼制御部43からの給湯燃焼停止信号と流量センサ41の入水信号および、風呂燃焼制御部48からの燃焼開始信号と燃焼停止信号とを受けて、給湯燃焼停止から再出湯開始までに行われる風呂バーナ６の燃焼時間を計測するものであり、この計測時間を給湯側蓄熱損失量検出部51に加える。
【００３４】
給湯側蓄熱損失量検出部51は、風呂バーナ６の燃焼に伴う給湯熱交換器15の強制排気掃風による放熱量を推定検出するものであり、本実施形態例では、給湯側蓄熱損失量検出部51は、風呂燃焼時間計測部50からの風呂燃焼計測時間の値を受けて、給湯燃焼停止から再出湯開始までに行われる風呂バーナ６の燃焼時間に対応する量を給湯熱交換器15の検出放熱量として検出する構成としている。給湯側蓄熱損失量検出部51は、検出した検出放熱量の値を緩点火後レベル制御時間補正手段52に加える。
【００３５】
緩点火後レベル制御時間補正手段52は、前記緩点火後レベル制御時間設定手段49から加えられる緩点火後ガスレベル制御時間（最小ガスレベル保持時間）の値と給湯側蓄熱損失量検出部51から加えられる検出放熱量の値とを受けて、再出湯時の緩点火後のガスレベル制御時間（最小ガスレベル保持時間）を補正するものであり、給湯側蓄熱損失量検出部51から加えられる検出放熱量が大きくなるにつれて（大きいほど）、緩点火後の最小ガスレベル保持時間を短い時間に補正し、検出放熱量が小さくなるにつれて（小さいほど）、緩点火後の最小ガスレベル保持時間を長い時間に保持制御する。
【００３６】
この緩点火後レベル制御時間補正手段52による緩点火後の最小ガスレベル保持時間の補正を的確に行うために、本実施形態例では、例えば図２の（ａ）に示すように、待機時間中の風呂バーナ６の燃焼時間に対応して、この燃焼時間が長くなるにつれて（給湯側蓄熱損失量検出部51による検出放熱量が大きくなるにつれて緩点火後ガスレベル制御時間（保持時間）の補正量を連続的に大きくしたグラフデータや、風呂バーナ６の燃焼時間をパラメータとした演算式が、緩点火後レベル制御時間補正手段52に与えられている。
【００３７】
緩点火後レベル制御時間補正手段52は、このグラフデータや演算式に基づいて、前記待機時間中の風呂バーナ燃焼時間に応じた緩点火後の最小ガスレベル保持時間中の補正制御を行う。すなわち、風呂バーナ燃焼時間が長く、それにより燃焼ファン８の強制排気掃風による給湯熱交換器15の放熱量が大きくなるにつれて、再出湯時の緩点火後の最小ガスレベル保持時間の補正量を大きくし、待機時間中の風呂バーナ燃焼時間が短く、前記給湯熱交換器15の放熱量が小さくなるにつれて前記緩点火後の最小ガスレベル保持時間の補正量を小さくする。
【００３８】
そして、このように、緩点火後レベル制御時間補正手段49によって、前記の如く緩点火後の最小ガスレベルの保持時間を設定し、この設定時間を緩点火後レベル制御時間補正手段52によって前記の如く補正することにより、緩点火後ガスレベル保持時間制御手段９は、風呂バーナ燃焼に伴う燃焼ファン８の強制排気掃風による給湯熱交換器15の放熱量が大きくなるにつれて（大きいほど）、再出湯時の緩点火後ガスレベルの保持時間を短い時間にし、放熱量が小さくなるにつれて（小さいほど）緩点火後ガスレベルの保持時間を長い時間にする如く可変制御するようになっている。この可変制御時間はガス供給レベル制御手段46に加えられる。
【００３９】
ガス供給レベル制御手段46は、緩点火後ガスレベル保持時間制御手段９から加えられる緩点火後ガスレベルの保持時間を受けて、給湯燃焼停止以降の再出湯時の緩点火後に、緩点火後ガスレベル保持時間制御手段９から加えられた保持時間だけ、前記緩点火後ガスレベル設定手段10から加えられる緩点火後ガスレベルでガス比例弁38のレベルを制御する。
【００４０】
本実施形態例は以上のように構成されており、本実施形態例でも従来例と同様に、制御装置18によって、給湯モードや湯張りモード、追い焚きモード等による制御動作が行われる。なお、給湯モードおよび湯張りモード等の制御動作は給湯燃焼制御部43によって行われ、追い焚きモードの動作は風呂燃焼制御部48によって行われる。
【００４１】
また、本実施形態例では、給湯燃焼停止以降の再出湯時の湯温安定化制御が以下のようにして行われる。給湯燃焼が停止されると、給湯燃焼停止信号が経過時間計測手段44と後沸き時間算出部45、風呂燃焼時間計測部50にそれぞれ加えられる。そうすると、経過時間計測手段44は、給湯燃焼停止信号が加えられてから流量センサ41からの入水信号が加えられるまで、すなわち、給湯燃焼停止時から再出湯時までの待機時間を計測し、後沸き時間算出部45に加える。
【００４２】
一方、後沸き時間算出部45は、前記給湯燃焼停止信号を受けたときに、この給湯燃焼停止信号と共に給湯燃焼停止前の燃焼熱量を求め、また、前記器具内温度検出センサ（図示せず）からの器具内温度検出信号を取り込み、さらに、経過時間計測手段44から加えられる待機時間の値を受けて、待機時間中に風呂バーナ燃焼が行われないときの給湯熱交換器15の残留湯温の後沸き時間Ａを算出し、緩点火後レベル制御時間設定手段49に加える。
【００４３】
そうすると、緩点火後レベル制御時間設定手段49は、この後沸き時間Ａと、メモリ部47に予め与えられているコールドスタート時の湯温立ち上がり時間Ｂとの差（Ａ−Ｂ）を求めてこの値を緩点火後のガス供給レベル制御時間Ｔ_Cとして設定し、緩点火後レベル制御時間補正手段52に加える。
【００４４】
一方、前記給湯燃焼制御部43からの給湯燃焼停止信号が風呂燃焼時間計測部50に加えられてから、風呂燃焼時間計測部50による待機時間中の風呂バーナ６の燃焼時間の計測が行われ、この計測値が給湯側蓄熱損失量検出部51に加えられ、この値が給湯熱交換器15の検出放熱量として給湯側蓄熱損失量検出部51からガス供給レベル制御手段46に加えられる。なお、前記待機時間中の風呂バーナ６の燃焼時間は、風呂燃焼時間計測部50によって、風呂燃焼制御部48からの風呂燃焼開始信号と風呂燃焼停止信号を取り込むことによって行われる。
【００４５】
緩点火後レベル制御時間補正手段52は、給湯側蓄熱損失量検出部51から加えられる給湯熱交換器15の検出放熱量の値、すなわち、本実施形態例では排気時間中の給湯バーナ６の燃焼時間と、緩点火後レベル制御時間補正手段52に与えられている例えば図２の（ａ）に示したようなグラフデータ、あるいは演算式との比較を行う。そして、前記待機時間中に風呂バーナ６の燃焼が全く行われなかったときには、緩点火後レベル制御時間補正手段52による緩点火後ガスレベルの保持時間補正が全く行われずに、緩点火後レベル制御時間設定手段49により設定した設定時間（ガス供給レベル制御時間Ｔ_C）がガス供給レベル制御手段46に加えられる。
【００４６】
そして、図６の（ａ）に示したように、ガス供給レベル制御手段46によって、再出湯時の緩点火後の設定時間Ｔ_Cだけ、給湯バーナ５へのガス供給レベルが、緩点火後ガスレベル設定手段10で設定される最小ガスレベルとなるように、ガス比例弁38の開弁量の制御が行われ、この設定時間経過以降に給湯バーナ５への供給ガスの比例制御が行われる。この制御により、再出湯後の給湯熱交換器15の後沸き時間Ａと入水の湯温立ち上がり時間Ｂ_Rとが一致させられ、再出湯時には、後沸き時間Ａ中に給湯設定温度よりもやや高めの出湯が行われた後、給湯設定温度の湯の出湯が行われる。
【００４７】
また、給湯燃焼停止以降の待機時間中に風呂バーナ６の燃焼が行われたときには、風呂バーナ６の燃焼時間に応じて前記設定時間Ｔ_Cの補正が行われる。例えば、待機時間中の風呂バーナ燃焼時間が短く、図３の（ａ）の特性線ａに示すように、風呂バーナ燃焼に伴う前記強制排気掃風による給湯熱交換器15の残留湯温の降下の割合が小さく、後沸き時間が短くなる割合（Ａ−Ａ_R）が小さいときには、緩点火後レベル制御時間補正手段52により、図２の（ａ）の制御データに基づき、再出湯時の緩点火後の設定時間（緩点火後レベル制御時間）の補正が少しだけ行われて最小ガスレベル保持時間がＴ_Rに変更され、ガス制御レベルは、図３の（ａ）の特性線ｂ′から特性線ｂに示すように変更されて制御される。
【００４８】
そして、同図の特性線ｃに示すように、給湯熱交換器15への入水の湯温立ち上がり時間Ｂ_Rが、緩点火後レベル制御時間補正前の湯温立ち上がり時間Ｂ_R′よりも早くなり、この早い時間から湯温が上昇するために、前記強制排気掃風による給湯熱交換器15内の残留湯温の降下分が入水湯温の上昇分によって補われ、同図の特性線ｓに示す如く、出湯湯温は給湯設定温度とほぼ等しい温度となって出湯される。
【００４９】
また、待機時間中の風呂バーナ６の燃焼時間が長く、例えば図３の（ｂ）の特性線ａに示すように、風呂バーナ燃焼に伴う強制排気掃風によって給湯熱交換器15内の残留湯温の降下の割合が大きいときには、緩点火後ガスレベル制御時間補正手段52によって緩点火後レベル制御時間は大きく補正され、同図の特性線ｂに示す如く、緩点火後レベル制御時間Ｔ_Rはほぼ零とされ、緩点火後に瞬時に比例制御による給湯バーナ５へのガス供給が行われる。そうすると、同図の特性線ｃに示すように、給湯熱交換器15への入水の湯温が非常に早いタイミング（Ｂ_R）から立ち上がり、上昇するために、この入水湯温の上昇分によって給湯熱交換器15内の残留湯温の降下分が補われ、同図の特性線ｓに示す如く、出湯湯温は給湯設定温度とほぼ等しい温度となって出湯される。
【００５０】
本実施形態例によれば、上記動作により、給湯燃焼停止以降の再出湯時の緩点火後に給湯バーナ５へ供給するガス供給レベルを緩点火時のガス供給レベルよりも小さい最小ガスレベルに設定し、この設定した緩点火後ガスレベルの保持時間（最小ガスレベルでのガス供給時間）を、風呂バーナ燃焼に伴う給湯熱交換器15の強制排気掃風による放熱量が大きくなるにつれて短い時間にし、放熱量が小さくなるにつれて長い時間にする如く可変制御するために、給湯燃焼停止時から再出湯時までの間の待機時間中に風呂バーナ６の燃焼が行われ、この風呂バーナ燃焼に伴う強制排気掃風が行われて給湯熱交換器15の放熱が行われても、給湯熱交換器15への入水湯温の立ち上がり時間を早くすることによって前記給湯熱交換器15の放熱の影響を補うことが可能となり、給湯設定温度にほぼ等しい湯温の出湯を行うことができる。
【００５１】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、緩点火後レベル制御時間補正手段52に、図２の（ａ）に示したような、風呂バーナ燃焼時間が多くなるにつれて、緩点火後レベル制御時間の補正量を連続的に大きく設定するグラフデータ又は演算式を与えたが、同図の（ｂ）に示すように、風呂バーナ燃焼時間が多くなるにつれて補正量を段階的に大きく設定するグラフデータや演算データを与えてもよい。また、グラフデータや演算データの代わりに、テーブルデータ等を与えてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態例では、緩点火後レベル制御時間補正手段52に、直接、緩点火後レベル制御時間補正量の制御データを与えたが、この制御データは、例えばメモリ部47に格納し、この格納データを緩点火後ガスレベル制御時間補正手段52によって取り込んで緩点火後レベル制御時間の補正を行うようにしてもよい。
【００５３】
さらに、上記実施形態例では、緩点火後レベル制御時間設定手段49と緩点火後レベル制御時間補正手段52とを設けて緩点火後レベル保持時間制御手段９を構成し、まず、緩点火後レベル制御時間設定手段49により、後沸き時間Ａとコールドスタート時の湯温立ち上がり時間Ｂとに基づいて緩点火後レベル制御時間を設定し、この設定時間を、給湯熱交換器15の放熱量に対応させて緩点火後レベル制御時間補正手段52によって補正するようにしたが、緩点火後レベル保持時間制御時間９は、例えば、後沸き時間Ａと、コールドスタート時の湯温立ち上がり時間Ｂと、給湯側蓄熱損失量検出部51から加えられる給湯熱交換器15の放熱量の値から緩点火後レベル制御時間を直接求めて制御するようにしてもよい。
【００５４】
なお、このように、緩点火後レベル制御時間を直接求めて設定するときには、例えば、後沸き時間Ａと湯温立ち上がり時間Ｂと、風呂バーナ燃焼時間とをパラメータとした演算式を緩点火後レベル保持時間制御手段９に与えたりメモリ部47に与えたりすることにより、緩点火後レベル制御時間を算出することができる。
【００５５】
さらに、上記実施形態例では、緩点火後ガスレベル設定手段10は、緩点火後のガスレベルを最小ガスレベルに設定したが、緩点火後ガスレベル設定手段10による緩点火後のガスレベルは、必ずしも最小ガスレベルにするとは限らず、緩点火時のガスレベルよりも小さい適宜の値に設定されるものである。
【００５６】
さらに、上記実施形態例では、給湯側蓄熱損失量検出部51は、待機時間中の風呂バーナ燃焼に伴う強制排気掃風による給湯熱交換器15の放熱量を、待機時間中に行われる風呂バーナ６の燃焼時間に対応する量として検出するようにしたが、例えば、メモリ部47等に、風呂バーナ燃焼時間や器具内温度、待機時間等の様々なファクターを変えたときの給湯熱交換器15の放熱量のデータや、各ファクターによって放熱量を求める演算式を与えておき、待機時間中の風呂バーナ６の燃焼時間に加えて、これらのデータや演算式に基づいて給湯熱交換器15の放熱量を検出するようにしてもよい。
【００５７】
さらに、給湯側蓄熱損失量検出部51は、例えば待機時間中の前半に風呂バーナ６の燃焼が行われたか、あるいは待機時間中の後半に風呂バーナ６の燃焼が行われたか等の待機時間中の風呂バーナ燃焼のタイミングによって、給湯熱交換器15の放熱量を補正するようにしてもよい。
【００５８】
さらに、上記実施形態例では、ガスを給湯バーナ５と風呂バーナ６とに導く共通のガス供給通路36にガス比例弁38を設け、このガス比例弁38の開弁量を調整することにより、給湯バーナ５へのガス供給レベルを制御するようにしたが、例えば図４の38ａ，38ｂに示すように、ガス供給通路36の分岐側にそれぞれガス比例弁を設け、給湯バーナ５側のガス比例弁38ａの開弁量を調整して給湯バーナ５へのガス供給レベルを制御するようにしてもよい。
【００５９】
さらに、上記実施形態例では、給湯燃焼室３の排気口42ａと風呂燃焼室４の排気口42ｂを個別に設け、この排気口42ａ，42ｂを共通の排気通路33に導く構成としたが、本発明の複合給湯装置は、例えば図５の（ｄ）に示すように、給湯燃焼室３と風呂燃焼室４の排気口を供給の排気口42とした複合給湯装置にも適用されるものである。
【００６０】
さらに、上記実施形態例では、給湯バーナ５と風呂バーナ６の他方側に共通の燃焼ファン８を設けて構成したが、本発明の複合給湯装置は、例えば図５の（ａ）から（ｃ）に示すように、給湯バーナ５の給排気用の燃焼ファン８ａと風呂バーナ６の給排気用の燃焼ファン８ｂとを別々に設けた複合給湯装置においても適用されるものであり、風呂バーナ６の燃焼中に給湯バーナ５側の燃焼室３内を燃焼ファンによって強制排気掃風するタイプの複合給湯装置に広く適用されるものである。
【００６１】
さらに、上記実施形態例では、給湯バーナ５の燃焼を行う給湯燃焼室３と風呂バーナ６の燃焼を行う風呂燃焼室４とが１つの器具ケース内に設けられている複合給湯装置としたが、本発明の複合給湯装置は、給湯燃焼室を備えた器具と風呂燃焼室を備えた器具とが別個に設けられ、例えばこれらの各排気口を共通の排気通路に導いて使用するもの等にも適用されるものであり、風呂バーナ６の燃焼中に給湯バーナ５側の燃焼室３内を燃焼ファン８によって強制排気掃風するタイプの複合給湯装置であれば、たとえ給湯燃焼室３と風呂燃焼室４とが離れ離れに配設されていても構わない。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、給湯燃焼停止以降の再出湯時の緩点火後の給湯バーナに対する供給ガスレベルを緩点火時の給湯バーナへの供給ガスレベルよりも低く設定し、この設定した緩点火後ガスレベルの保持時間を、風呂バーナ燃焼に伴う給湯熱交換器の放熱量に対応させて可変制御するようにしたものであるから、給湯熱交換器の放熱量が大きくなるにつれて前記設定した緩点火後ガスレベルの保持時間を短い時間にし、放熱量が小さくなるにつれて緩点火後ガスレベルの保持時間を長い時間にすることにより、給湯熱交換器の放熱量が大きいほど大きくなる給湯熱交換器内の残留湯温の降下分が大きいほど入水湯温の立ち上がり時間を早くして、給湯熱交換器内残留湯温の降下分を入水湯温の上昇分によって補うことができる。
【００６３】
そのため、例えば給湯燃焼停止以降の再出湯までの待機時間中に風呂バーナ燃焼が少し行われて強制排気掃風による給湯熱交換器の放熱が少し行われたときには、この給湯熱交換器の放熱量に対応させた緩点火後ガスレベル保持時間だけ、緩点火後に緩点火時よりも小さいガスレベルでガスレベル制御を行うことにより、給湯熱交換器内の入水湯温の上昇が大きくなりすぎて給湯設定温度よりもかなり高めのオーバーシュートの湯の出湯が起こることを抑制することができる。また、前記待機時間中の風呂バーナ燃焼による給湯熱交換器の放熱量が大きいときには、例えば緩点火後に緩点火時よりも小さいガスレベルで保持する時間を非常に短くしたり、その時間を殆どなくしたりすることにより、入水湯温の立ち上がりタイミングをなくし、アンダーシュートの湯の出湯を抑制することもできる。
【００６４】
また、前記給湯側蓄熱損失量検出部は給湯燃焼停止から再出湯開始までに行われる風呂バーナの燃焼時間に対応する量を給湯熱交換器の検出放熱量として検出する構成とした本発明によれば、待機時間中に行われる風呂バーナ燃焼に伴う強制排気掃風による給湯熱交換器の検出放熱量を容易に、かつ、的確に検出することが可能となり、再出湯時の出湯湯温安定化制御を容易に、かつ、的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合給湯装置に一実施形態例の再出湯湯温安定化制御部を示すブロック構成図である。
【図２】本発明に係る複合給湯装置の緩点火後ガスレベル制御時間の制御に用いられる風呂バーナ燃焼時間と補正量との関係データを示すグラフである。
【図３】上記実施形態例における待機時間中の風呂バーナ燃焼時間による再出湯安定化制御動作の説明図である。
【図４】一般的な複合給湯装置の一例を示す構成図である。
【図５】本発明に係る複合給湯装置の他の実施形態例を模式的に示す説明図である。
【図６】本出願人が以前に提案している複合給湯装置による再出湯時の湯温安定化制御動作とその問題点を示す説明図である。
【図７】従来の複合給湯装置における再出湯時の湯温をガス供給レベルと入水湯温と共に示すグラフである。
【符号の説明】
５給湯バーナ
６風呂バーナ
９緩点火後レベル保持時間制御手段
38 ガス比例弁
45 後沸き時間算出部
46 ガス供給レベル制御手段
47 メモリ部
49 緩点火後レベル制御時間設定手段
50 風呂燃焼時間計測部
51 給湯側蓄熱損失量検出部
52 緩点火後レベル制御時間補正手段

Claims

給湯熱交換器の加熱燃焼を行う給湯バーナと、追い焚き熱交換器の加熱燃焼を行う風呂バーナと、前記給湯バーナ燃焼と風呂バーナ燃焼の給排気を行う共通の又は個別の燃焼ファンとを備え、前記風呂バーナの燃焼中には前記給湯バーナ側の燃焼室内を燃焼ファンによって強制排気掃風するタイプの複合給湯装置において、前記風呂バーナ燃焼に伴う前記給湯熱交換器の強制排気掃風による放熱量を推定検出する給湯側蓄熱損失量検出部と、給湯燃焼停止以降の再出湯時の緩点火後のバーナに対する供給ガスレベルを緩点火時の給湯バーナへの供給ガスレベルよりも低く設定する緩点火後ガスレベル設定手段と、該ガスレベル設定手段で設定した緩点火後ガスレベルの保持時間を前記給湯側蓄熱損失量検出部によって検出される検出放熱量が大きくなるにつれて短い時間にし検出放熱量が小さくなるにつれて長い時間にする如く可変制御する緩点火後ガスレベル保持時間制御手段とが設けられていることを特徴とする複合給湯装置。
給湯側蓄熱損失量検出部は給湯燃焼停止から再出湯開始までに行われる風呂バーナの燃焼時間に対応する量を給湯熱交換器の検出放熱量として検出する構成としたことを特徴とする請求項１記載の複合給湯装置。