JP4002371B2

JP4002371B2 - 給湯器付風呂装置

Info

Publication number: JP4002371B2
Application number: JP20314799A
Authority: JP
Inventors: 安司纐纈; 悟中川; 佳克辻
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2019-07-16
Also published as: JP2001033099A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は給湯器付風呂装置に関し、詳しくは、給湯バーナと風呂バーナとへの燃料供給の調整に共通の比例弁を用いる給湯器付風呂装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、給湯器と風呂釜（追焚器）とを備えた給湯器付風呂装置においては、部品点数を減らして製品コストを下げると共に装置を小型化するために、給湯バーナと風呂バーナとへのガス供給量の調整に共通の比例弁を用いるものが知られており、各バーナの同時燃焼時には、給湯器の温度制御を優先して比例弁の開度を決めて各バーナへガスを供給し、給湯温度を所定温度に制御するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした給湯器付風呂装置では、給湯運転と追焚運転とが同時に行われると、給湯運転に合わせて比例弁の開度が制御されるため、この開度が小さい場合には風呂バーナへのガス量もそれに伴って減少し、風呂釜が単独で運転する場合に比べて少なくなる。従ってこうしたケースでは、風呂釜の加熱量が少なくなるため、特に浴槽水が冷たい場合には、風呂釜の熱交換器で加熱された循環水の出湯温があまり高くならないため、燃焼排気中の水蒸気が風呂熱交換器に冷却されて結露し、ドレンを発生していた。
そこで、特許公報第２５０１０５０号で知られている追焚機能付き給湯器は、図４のフローチャートに示すように、給湯バーナと風呂バーナとの同時燃焼中に、風呂熱交換器に結露する可能性があると判定した（Ｓ１１）場合、風呂バーナを消火して追焚運転を停止し（Ｓ１２）、給湯運転が停止するまで風呂バーナを燃焼させないようにして（Ｓ１３）、結露防止を図っている。
ところが、この給湯器は、給湯運転中となる追焚待機中に浴槽内の湯が冷め続け、追焚に時間がかかってしまうという不具合があった。
そこで、本発明の給湯器付風呂装置は上記課題を解決し、結露を防止すると共に、追焚時間を短縮することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の給湯器付風呂装置は、
給湯バーナの燃焼熱により通水を目標温度になるよう加熱制御して出湯する給湯器と、
風呂バーナの燃焼熱により浴槽水を循環加熱する風呂釜と、
上記給湯バーナへの燃料供給路を開閉する給湯開閉弁と、
上記風呂バーナへの燃料供給路を開閉する風呂開閉弁と、
通電量に応じて上記各バーナへの燃料量を調整する共通の比例弁と
を備え、
上記各バーナを同時に燃焼する場合には上記給湯器の加熱制御を優先して上記比例弁により燃料量を調整する給湯器付風呂装置において、
上記各バーナを同時に燃焼する時に上記風呂釜に結露の可能性があるか否かを判定する結露判定手段を設け、
上記結露判定手段により上記風呂釜に結露の可能性があることを判定した場合には、上記風呂バーナの燃焼を一旦停止し、所定時間後に該風呂バーナの燃焼を再開して、再び該結露判定手段により判定することを要旨とする。
【０００５】
また、本発明の請求項２記載の給湯器付風呂装置は、請求項１記載の給湯器付風呂装置において、
上記風呂バーナの燃焼を停止させている上記所定時間内に、給湯バーナへの燃料量が所定値以上もしくは該給湯バーナの燃焼が停止した場合には、該所定時間の経過を待たずに上記風呂バーナの燃焼を再開することを要旨とする。
【０００６】
また、本発明の請求項３記載の給湯器付風呂装置は、請求項１または２記載の給湯器付風呂装置において、
上記結露判定手段は、上記風呂釜で加熱された湯温に基づいて判定することを要旨とする。
【０００７】
また、本発明の請求項４記載の給湯器付風呂装置は、請求項１または２記載の給湯器付風呂装置において、
上記結露判定手段は、上記風呂バーナの燃焼量と上記浴槽からの湯温とに基づいて判定することを要旨とする。
【０００８】
上記構成を有する本発明の請求項１記載の給湯器付風呂装置は、給湯バーナと風呂バーナとの同時燃焼の場合には、給湯バーナへの燃料量に合わせて共通の比例弁の開度を制御する。この開度が小さいと風呂バーナへの燃料量もそれに伴って減少し、風呂熱交換器の温度が低下し、燃焼排気中の水蒸気が結露し易くなる。
結露判定手段により風呂釜に結露の可能性があることを判定した場合には、風呂開閉弁を一旦閉じ風呂バーナの燃焼を停止して結露を防止する。
所定時間が経過すると、風呂熱交換器付近には水蒸気が殆ど存在しなくなり、結露しにくい状態に戻るため、給湯バーナが動作中であっても風呂バーナの燃焼を再開して追焚をし、再び結露判定手段により判定することを繰り返す。
【０００９】
また、上記構成を有する本発明の請求項２記載の給湯器付風呂装置は、結露判定手段により風呂釜に結露の可能性があることを判定した場合には、風呂バーナの燃焼を停止して結露を防止するが、風呂バーナの燃焼を停止させている所定時間中に給湯バーナへの燃料量が所定値以上になると共通比例弁の開度が十分大きいことから、風呂バーナの燃焼を再開しても風呂バーナへの燃料量が増加するため、風呂釜で結露しにくくなる。
一方、風呂バーナの燃焼を停止させている所定時間中に、給湯バーナの燃焼が停止すると、風呂バーナの燃焼を再開しても、共通比例弁は風呂バーナへの燃料量に合わせた開度が設定されるため、風呂バーナへの燃料量を増加させることができ、風呂釜で結露しにくくなる。
このように、結露しにくい状態になれば、所定時間が経過するのを待つ必要は無く、追焚運転をすぐに開始できる。
【００１０】
また、上記構成を有する本発明の請求項３記載の給湯器付風呂装置は、結露判定手段により風呂釜で加熱された循環水の出湯温度から、風呂釜が結露し易いような低温になっているかを判定する。
【００１１】
また、上記構成を有する本発明の請求項４記載の給湯器付風呂装置は、結露判定手段により風呂バーナの燃焼量と浴槽からの湯温とから、風呂釜が結露し易いような低温になっているかを判定する。
【００１２】
【発明の実施形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の給湯器付風呂装置の好適な実施形態について説明する。
図１は、一実施形態としての給湯器付風呂装置（以下、風呂装置と呼ぶ）を表すもので、この風呂装置は、大別すると風呂回路４０と給湯回路５０とから構成される。
風呂回路４０は、浴槽２０水を加熱する風呂熱交換器４２と、浴槽水を風呂熱交換器４２へ送る戻し管４６と、風呂熱交換器４２で加熱された浴槽水を浴槽２０へ送る往き管４７とで循環加熱回路を形成すると共に、戻し管４６と往き管４７とを繋ぎ風呂熱交換器４２を迂回するバイパス管３４を備える。
この戻し管４６には、上流側から順に、追い焚き前の湯温を検知する風呂入水サーミスタ２４、浴槽水を循環させる循環ポンプ２２、この循環水の流れを確認する流水スイッチ２３が設けられる。
一方、往き管４７には、風呂熱交換器４２の近傍に追い焚き後の湯温を検知する風呂出湯サーミスタ２５が設けられる。
風呂熱交換器４２は、燃焼室４９上部に設けられ、風呂バーナ４１により加熱される。
【００１３】
一方、給湯回路５０には、上流側から順に、入水量を検知する流量センサ２６、入水温を検知する給湯入水サーミスタ２７、設定湯温が得られるように通水量を調整する水量制御モータ２８、通水を加熱する給湯熱交換器５２、熱交換後の湯温を検知する給湯熱交換器出口サーミスタ１２が設けられる。給湯熱交換器５２は、燃焼室５９上部に設けられ、給湯バーナ５１により加熱される。給湯バーナ５１は、燃焼能力の異なる３組のバーナからなり、燃焼量に応じて燃焼するバーナが切り替えられる。
【００１４】
更に、給湯回路５０には、給湯熱交換器５２の上流と下流とを繋ぐバイパス路３６が設けられ、そのバイパス路３６を開閉するバイパス弁１４が設けられる。このバイパス路３６の下流には、バイパス路３６を通過する水と熱交換後の湯との混合湯の温度を検知する給湯出湯サーミスタ１５が設けられる。この下流流路は、台所の給湯カラン２１に連通する一般給湯管３７と、浴槽２０へ給湯するための落とし込み管３０とに分岐する。
落とし込み管３０は、給湯回路５０と風呂回路４０とを接続するもので、上流側から順に、落とし込み管３０を開閉する落とし込み電磁弁３１、給湯回路５０から風呂回路４０への流量を検知する落とし込み流量センサ３２、逆流を防止する２個の逆止弁３３が設けられる。
【００１５】
給湯回路５０と風呂回路４０とには、それぞれ燃焼用空気の供給路となる共通の給気ダクト３５が設けられ、ファンモータ１９により駆動する１つのファン１８により空気が風呂側の燃焼室４９と給湯側の燃焼室５９に同時に供給される。
また、ガス流路は、その上流側から順に、ガス流路を開閉する元電磁弁１０、通電量に応じたガス量を制御する比例弁１１が設けられ、その下流側で給湯側ガス流路と風呂側ガス流路とに分岐する。給湯側には、３組のバーナへのガス流路を独立して開閉する給湯電磁弁５５、５６、５７がそれぞれ設けられ、各々独立した燃焼制御が行われる。一方、風呂側には、風呂側ガス流路を開閉する風呂電磁弁４５が設けられる。
風呂バーナ４１、給湯バーナ５１には、イグナイタ１３の動作によりガスへ着火する電極４３、５３、燃焼炎を検知するフレームロッド４４、５４が設けられ、前記のセンサ類・アクチュエータ類と共にコントローラ９と電気的に接続され出湯・追い焚き・停止等所定の制御が行われる。尚、このコントローラ９は、マイコンを主要部として構成される。
【００１６】
風呂リモコン４８は、給湯を開始する給湯スイッチ、目標湯温を増減する増減スイッチ、設定される湯温および設定時間・時刻等を表示する表示器、所定量の湯張りを行って浴槽２０の湯温を一定に保つ風呂自動スイッチ、設定温度よりも１から２℃高い温度になるように循環水を追い焚きするあつめスイッチ、設定温度の湯を浴槽に２０リットル追加する足し湯スイッチ等の操作ボタンが設けられ、浴室壁面に設置される。
一方、給湯リモコン５８にも風呂自動スイッチ等が設けられ、台所壁面に設置される。
【００１７】
次に、一般給湯動作について説明する。
給湯カラン２１を開くと、水入口から流入した水は、給湯熱交換器５２へ向かって流れる。流量センサ２６により通水流量が所定量に達すると、ファン１８の回転によりプリパージし、その後、給湯バーナ５１に点火して比例制御を開始する。
各給湯電磁弁５５、５６、５７の開閉および比例弁１１によって、ガス量を連続的に変化させて出湯温度を一定に保つ。また、水量制御モータ２８により適切な水量に調整を行うため、常に最大能力の出湯量を確保する。
給湯カラン２１を閉じると、流量センサ２６により通水運転を検知しガス供給を停止して消火し、ポストパージ動作後、ファン１８を停止させる。
【００１８】
次に、浴槽２０への自動給湯動作について説明する。
風呂リモコン４８または給湯リモコン５８の風呂自動スイッチを押すと、落とし込み電磁弁３１がＯＮし、水流検知後、給湯バーナ５１が比例制御により給湯燃焼動作をし、設定温度の湯は、落とし込み流量センサ３２、逆止弁３３を通って、浴槽２０に給湯される。
落とし込み流量センサ３２で検出した水量が設定水量になると、落とし込み電磁弁３１がＯＦＦし、給湯燃焼を停止し、風呂回路４０の循環ポンプ２２を駆動して湯温をチェックし、設定温度になるまで循環加熱し、図示しないお知らせブザーを鳴動して湯張りの完了を知らせる。
【００１９】
湯張り後、保温制御に移り、所定時間のインターバルで、循環ポンプ２２を作動して撹拌し、風呂入水サーミスタ２４により浴槽水温をチェックして検出温度が設定温度以下であればファン１８を回転させ、風呂バーナ４１にガスを供給すると同時に、風呂バーナ４１を点火し、風呂熱交換器４２を加熱して浴槽循環水の加熱を開始する。
風呂入水サーミスタ２４の検出温度が設定温度に達したと判断すると、風呂バーナ４１を消火し、循環ポンプ２２を停止する。
【００２０】
一方、低下していない場合には、循環ポンプ２２の作動を停止させ、インターバル経過後に循環ポンプ２２のみ作動させる。
つまり、所定のインターバル（例えば１０分おき）で浴槽水温をチェックし、湯温の低下を検出した場合のみ追焚することで浴槽水温を設定温度に維持するように制御する。
風呂自動スイッチを押すと、全ての作動が停止する。
【００２１】
次に、給湯運転と追焚運転とが同時に行われた場合のコントローラ９が実行する結露防止燃焼制御ルーチンについて、図２に示すフローチャートを用いて説明する。
本ルーチンは、給湯運転と追焚運転とが同時進行されると起動する。
まず、結露判定手段により結露する可能性があるか否かを判定する（Ｓ１）。
具体的には、風呂出湯サーミスタ２５により風呂熱交換器４２で加熱された循環水の出湯温度Ｔｏｕｔを検出し、出湯温度Ｔｏｕｔが１５分間連続して４５℃以下であると結露する可能性があると判定する。
【００２２】
ステップ１において、結露する可能性があると判定されるまで待機し、可能性があると判定されると、風呂電磁弁４５を一旦閉じ風呂バーナ４１の燃焼を停止して結露を防止する（Ｓ２）。次に風呂バーナ４１を消火した後、所定時間（１５分）が経過したか否かを判定する（Ｓ３）。
【００２３】
所定時間（１５分）が経過したと判定した場合には、風呂バーナ４１を点火して追焚を開始し（Ｓ５）、ステップ１へ戻る。つまり、この所定時間１５分の間に、風呂熱交換器４２付近の燃焼排気がファン１８により器体外に排出され、しかも風呂熱交換器４２の表面が乾燥し、結露しにくい状態になるため、風呂バーナ４１の燃焼を開始するのである。
【００２４】
逆に、所定時間（１５分）が経過していないと判定した場合には、給湯バーナ５１へのガス量が風呂バーナ４１へのガス量に換算して所定値９４ｋｃａｌ／分以上に相当する比例弁の電流値であるか或いは０（つまり給湯運転が停止）であるか否かを判定する（Ｓ４）。
ステップ４において、給湯バーナ５１へ所定値未満のガスが供給され燃焼していると判定された場合には、まだ結露し易い状態であるため、ステップ３へ戻る。
一方、ステップ４において、給湯バーナ５１へのガス量が所定値以上或いは０と判定された場合には、結露しにくい状態になったと判断して１５分の経過を待つことなく、風呂バーナ４１の燃焼を再開し、風呂バーナ４１のガス量を最大の１０７ｋｃａｌ／分にし追焚を開始して（Ｓ５）、ステップ１へ戻る。
つまり、風呂、給湯ともにガス量が共通の比例弁１１で制御され、しかも給湯温度制御を優先するため、風呂バーナ４１の燃焼量は給湯バーナ５１の燃焼量に応じて変化することから、ステップ４で給湯バーナ５１のガス供給量に基づいて風呂側が結露しにくい状態に戻ったか否かを判断するのである。
また、給湯器が運転停止した場合には、風呂バーナ４１の燃焼を再開しても、比例弁１１は風呂バーナ４１への燃料量に合わせた開度が設定されるため、風呂バーナ４１への燃料量を増加させることができ、風呂釜で結露しにくくなり、所定時間（１５分）が経過するのを待つ必要は無く、追焚運転をすぐに開始できる。
【００２５】
以上、説明したように、本実施形態の給湯器付風呂装置は、結露し易い状態になれば追焚運転を停止し燃焼排気を発生させないようにして結露を防止でき、一方、結露しにくい状態に戻れば、給湯運転が行われていても追焚運転を開始するため、追焚運転の待機時間が短縮され、浴槽２０内の湯があまり冷めないで済み、追焚運転にかかる時間を短くすることができる。
更に、この給湯器付風呂装置は、風呂側の燃焼室４９と給湯側の燃焼室５９とへ同時に燃焼用空気を送り込むファン１８を備えているため、ステップ４で追焚運転を所定時間（１５分）待機している間も、給湯運転用にファン１８は作動していて、同時に風呂熱交換器４２へも空気を送っている。この結果、風呂熱交換器４２の表面が乾燥して結露しにくい状態になり、早い段階で風呂バーナ４１の燃焼を再開することができる。
また、結露判定は、風呂熱交換器４２への循環水量および入水温度を測定してを行うのではなく、風呂出湯サーミスタ２５により行うため簡単でかつ正確である。
【００２６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、別の結露判定方法として、風呂入水サーミスタ２４により浴槽２０から循環される戻り湯の温度Ｔｉｎを検出し、図３に示すように、風呂バーナ４１へ供給されるガス量と戻り湯温Ｔｉｎとが斜線部に示される結露発生領域内にあると、出湯温度Ｔｏｕｔが４５℃未満相当となり、この状態が所定時間（例えば１５分間）継続すると結露の可能性があると判定してもよく、風呂出湯サーミスタ２５を設けなくてもよくなる。
或いは、単に風呂バーナ４１へ供給されるガス量が９４ｋｃａｌ／分未満で戻り湯温Ｔｉｎが２２℃未満となる状態が連続して所定時間（例えば１５分間）続いた場合に、結露する可能性があると判定してもよい。
また、風呂側の燃焼室４９と給湯側の燃焼室５９とへ燃焼用空気を送り込むファンを別々に備えてもよいが、ステップ４で所定時間（１５分）待機している間も風呂側のファンを作動させるようにすれば、風呂熱交換器４２の表面が乾燥して結露しにくい状態になり、早い段階で風呂バーナ４１の燃焼を再開することができる。
また、燃料は、ガスに限らず、灯油等の液体でもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の給湯器付風呂装置によれば、結露判定手段の判定に基づいて風呂バーナの燃焼を停止し、給湯運転が行われていても、所定時間経過後、追焚運転を再開するため、追焚運転の待機時間が短縮され、それに伴って追焚運転にかかる時間も短縮され、快適な入浴ができると共に、風呂釜での結露を防止して風呂釜の耐久性を向上することができる。
【００２８】
また、請求項２記載の給湯器付風呂装置によれば、風呂釜で結露しにくい状態になれば、所定時間が経過するのを待つことなく、追焚運転をすぐ開始して快適な入浴ができる。
【００２９】
また、請求項３記載の給湯器付風呂装置によれば、風呂釜で加熱された湯温に基づいて結露の判定をするため、簡単でかつ正確である。
この結果、風呂釜での結露を確実に防止して風呂釜の耐久性を一層向上することができる。
【００３０】
また、請求項４記載の給湯器付風呂装置によれば、浴槽湯温を検出する温度センサを結露判定手段として兼用でき、風呂バーナの燃焼量と浴槽からの湯温とに基づいて結露の判定をするため、新たに結露判定用の温度検出手段を設ける必要が無くコストアップに繋がらない。
また、風呂釜での結露を確実に防止して風呂釜の耐久性を一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の給湯器付風呂装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態の結露防止燃焼制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】結露発生領域を示す図である。
【図４】従来例の結露防止燃焼制御ルーチンを表すフローチャートである。
【符号の説明】
９…コントローラ、１１…比例弁、２０…浴槽、２２…循環ポンプ、
２５…風呂出湯サーミスタ、３０…落とし込み管、４０…風呂回路、
４２…風呂熱交換器、５０…給湯回路。

Claims

給湯バーナの燃焼熱により通水を目標温度になるよう加熱制御して出湯する給湯器と、
風呂バーナの燃焼熱により浴槽水を循環加熱する風呂釜と、
上記給湯バーナへの燃料供給路を開閉する給湯開閉弁と、
上記風呂バーナへの燃料供給路を開閉する風呂開閉弁と、
通電量に応じて上記各バーナへの燃料量を調整する共通の比例弁と
を備え、
上記各バーナを同時に燃焼する場合には上記給湯器の加熱制御を優先して上記比例弁により燃料量を調整する給湯器付風呂装置において、
上記各バーナを同時に燃焼する時に上記風呂釜に結露の可能性があるか否かを判定する結露判定手段を設け、
上記結露判定手段により上記風呂釜に結露の可能性があることを判定した場合には、上記風呂バーナの燃焼を一旦停止し、所定時間後に該風呂バーナの燃焼を再開して、再び該結露判定手段により判定することを特徴とする給湯器付風呂装置。
上記風呂バーナの燃焼を停止させている上記所定時間内に、給湯バーナへの燃料量が所定値以上もしくは該給湯バーナの燃焼が停止した場合には、該所定時間の経過を待たずに上記風呂バーナの燃焼を再開することを特徴とする請求項１記載の給湯器付風呂装置。
上記結露判定手段は、上記風呂釜で加熱された湯温に基づいて判定することを特徴とする請求項１または２記載の給湯器付風呂装置。
上記結露判定手段は、上記風呂バーナの燃焼量と上記浴槽からの湯温とに基づいて判定することを特徴とする請求項１または２記載の給湯器付風呂装置。