JPH09126546A - １缶２水路式給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 再加熱による湯温上昇を抑制し、湯張りとシ
ャワーとを同時に使用出来る１缶２水路式給湯機。 【解決手段】 湯張りが開始されると、熱交換器温度目
標値ＴHSが８０℃から５０℃になるよう、目標値ＴHSが
風呂設定温度ＴSFの最大値である５０℃に設定される。
そして、水量検出値Ｑと給水温度値ＴCとに基づき、熱
交換器温度ＴHが上記ＴSFになるよう、ガス比例弁２０
が制御され、バーナ１９の燃焼制御が行われる。上記湯
は、その後、混合弁８においてバイパス管５側から流入
する微量の水とミキシングされる。その後、この湯水
は、湯張り管２２及び風呂往管１３を通じて追焚用熱交
換器１８側に吸引される。そして、熱交換器１８で僅か
に再加熱されて風呂往管１３から再び浴槽１４に流入す
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、一つの燃焼室内に
給湯用熱交換器と風呂追焚用熱交換器とを備え、両熱交
換器を同一の加熱部により加熱する所謂１缶２水路式給
湯機の改良に関するものでる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、上記１缶２水路式の給湯機に
おいて、浴槽への湯張りに際し湯張り時間を短縮するた
めに、２本ある風呂追焚用循環配管の双方を用いて浴槽
へ湯を供給するものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この給湯機で
は、湯張りに際し浴槽へ供給される湯の一部は風呂追焚
用熱交換器を通るために、該熱交換器で再加熱されて温
度が高くなり過ぎてしまう。

【０００４】特に、バイパス式ミキシングを採用する１
缶２水路式の給湯機では、給湯用熱交換器から出た湯に
該熱交換器をバイパスさせた水をミキシングしてミキシ
ング比率により最終的な出湯温度を調節するが、該熱交
換器の出口湯温が給湯設定温度（通常、３８℃〜６０
℃）よりかなり高く（８０℃）なるように制御している
ため、上記再加熱の温度上昇も大きくなってしまう。

【０００５】そこで、従来、上記給湯機において、湯張
りを行っているとき湯の一部が上記再加熱されることに
より湯温が上昇するのを見込んで、給湯設定温度を低い
値に変更する制御方法が知られている。

【０００６】しかし、この制御方法では、一般給湯の出
湯温度が低下してしまうため、例えば湯張りとシャワー
とを同時使用したくても、シャワーの湯温が低過ぎて使
えないことになってしまうという問題点があった。ま
た、再加熱による湯張り温度の最悪時を見込んで湯張り
温度を下げる必要があるため、場合により再加熱が小さ
い時は低い温度で湯張りされ、それを追焚により加熱す
る余分な時間がかかっていた。

【０００７】従って本発明の目的は、浴槽へ湯張りを行
うに際し風呂追焚用熱交換器の再加熱による湯温の上昇
を抑制することができ、且つ、湯張りとシャワーとを同
時に使用することができる１缶２水路式給湯機を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、給湯栓又は浴
槽に給湯する給湯用熱交換器と浴湯を追焚きする追焚用
熱交換器とを同一加熱部により加熱する１缶２水路式給
湯機において、前記給湯用熱交換器から供給された湯と
給水源から供給された水とを混合する湯水混合機構と、
前記湯水混合機構により混合された湯水を、前記追焚用
熱交換器を通じて浴槽に湯張りするための湯張り流路
と、前記湯張り流路への通水を検出する通水検出手段
と、前記通水検出手段が通水を検出したとき、前記通水
を検出していないときよりも、前記給湯用熱交換器の温
度を低下させるよう前記加熱部を制御する制御手段とを
備えることを特徴とする。

【０００９】本発明の好適な実施形態では、前記制御手
段は、前記給湯用熱交換器の温度を、前記通水が検出さ
れてないときは給湯設定温度よりはるかに高い温度にな
るよう、前記通水が検出されたときは給湯設定温度より
僅かに高い温度になるよう、夫々前記加熱部を制御す
る。

【００１０】本発明によれば、通水検出手段が通水を検
出したとき、通水を検出していないときよりも、給湯用
熱交換器の温度を低下させるよう加熱部を制御する。例
えば、好適な実施形態では、給湯用熱交換器の温度を、
通水が検出されてないときは給湯設定温度よりはるかに
高い温度になるよう、通水が検出されたときは給湯設定
温度より僅かに高い温度になるよう、夫々加熱部を制御
する。その結果、湯張りが行われているときには、給湯
熱交換器の温度が風呂又は一般給湯の設定温度に近くな
るため、給湯熱交換器温度と追焚き用熱交換器との温度
の差が小さくなり、結果として追焚用熱交換器での再加
熱量が小さくなり、湯張り温度を上記設定温度若しくは
その近傍温度値に保つことができる。また、この湯張り
中にシャワー等の一般給湯を行った場合でも、一般給湯
の設定温度を低下させる必要性がないので、給湯設定温
度でのシャワー等の使用が可能となる。

【００１１】好適な実施形態では、前記僅かに高い温度
として、湯張り時の通常の温度範囲の上限値よりも僅か
に高い所定温度（例えば、５０℃）が用いられている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明に係るバイパス式ミキシン
グを採用した１缶２水路式給湯機の一実施形態を示すブ
ロックである。

【００１４】上記給湯機は、給水源（図示しない）から
供給される水を給湯用熱交換器４で加熱し、熱交換器４
をバイパスした給水と混合して給湯用水栓（シャワーも
含む）１１への給湯、及び浴槽１４への湯張りを行うた
めの給湯系統１００、浴槽１４内の湯水を追焚きして沸
すための風呂循環系統２００を備える。

【００１５】給湯系統１００は、給水源と給湯用熱交換
器４入口とを接続する給水管１、流入する水をバーナ１
９からの熱により加熱する給湯用熱交換器４、及び熱交
換器４から出た湯を給湯用水栓（シャワーノズルを含
む）１１や湯張り管２２を通じて浴槽１４に供給する給
湯管１０を備える。給湯系統１００は、給水管１と給湯
管１０とを直結し熱交換器４をバイパスするバイパス管
５、給水管１の、バイパス管５の分岐部より上流側部位
に設けられた、給水量Ｑを検出する水量センサ２、及び
該部位に設けられた、給水温度Ｔcを検出する給水温度
センサ３をも備える。

【００１６】給湯系統１００は、給湯管１０の、熱交換
器４寄りの部位に設けられた、熱交換器温度ＴHを検出
する熱交換器温度センサ６、及びバイパス管５と給湯管
１０との合流部に設けられた、熱交換器４からの湯とバ
イパス管５からの水とを任意の比率でミキシングするた
めの混合弁８をも備える。給湯系統１００は、更に、給
湯管１０の、混合弁８の近傍部位に設けられた、給湯温
度ＴMを検出するための給湯温度センサ９をも備える。
なお、湯張り管２２には、浴槽１４への湯張りを断／続
するための湯張り弁１２や、風呂往管１３から給湯管１
０側への湯水の逆流を阻止するための逆止弁２３、２４
が設けられている。また、バーナ１９の燃焼制御は、給
ガス源（図示しない）からバーナ１９への燃料ガス供給
量を調整するガス比例弁２０の開度調節等により行われ
る。

【００１７】風呂循環系統２００は、熱交換器４と共に
バーナ１９からの熱を受ける追焚用熱交換器１８、浴槽
１４と熱交換器１８とを接続する風呂戻り管１６、及び
風呂戻り管１６に設けられ、浴槽１４内の湯水を風呂戻
り管１６を通じて熱交換器１８内に圧送する風呂循環ポ
ンプ１５を備える。風呂循環系統２００は、風呂戻り管
１６を通る湯水の温度ＴFを検出する戻り湯温度センサ
１７、及び熱交換器１８と浴槽１４とを接続して風呂戻
り管１６と共に風呂循環回路を構成し、熱交換器１８に
より加熱された湯を浴槽１４に流入させる風呂往管１３
をも備える。なお、風呂往管１３には、上述した湯張り
管２２が連通している。

【００１８】上記構成において、給水源から給水管１を
通じて供給された水は、水量センサ２で給水流量Ｑを、
給水温度センサ３で給水温度ＴCを夫々検出された後、
給湯用熱交換器４側とバイパス管５側に分配供給され
る。熱交換器４から出た湯は、温度センサ６で熱交換器
温度ＴHが検出された後、給湯管１０内を混合弁８に向
って流れ、混合弁８においてバイパス管５側から流入す
る水と所定の比率でミキシングされる。ミキシングされ
た湯水は、給湯温度センサ９により湯温（給湯温度Ｔ
M）が検出された後、給湯管１０を通じて給湯用水栓
（又はシャワーノズル）１１に給湯され、或いは、湯張
り管２２及び風呂往管１３等を通じて浴槽１４に湯張り
される。一方、浴槽１４内の湯水は、戻り湯温度センサ
１７により検出される湯温ＴFが風呂設定温度ＴSFに達
するまで、風呂循環ポンプ１５の駆動により浴槽１４か
ら風呂戻り管１６を経て追焚用熱交換器１８に至り、熱
交換器１８から風呂往管１３を通じて浴槽１４内に流入
する循環動作を繰り返す。

【００１９】図２は、図１の給湯機の制御部を示すブロ
ック図である。

【００２０】上記制御部は、各センサ２〜１７からの検
出値（Ｑ、ＴC、ＴH、ＴM、ＴF）、及び操作部（図示省
略）からの給湯設定温度ＴSK、風呂設定温度ＴSF等に基
づき所定の演算処理を行って、混合弁駆動部３１、湯張
り弁駆動部３２、風呂循環ポンプ駆動部３３、ガス比例
弁駆動部３４を制御するコントローラ２１を備える。

【００２１】このコントローラ２１による湯張り温度制
御の処理動作は、図３のフローチャートで示される。

【００２２】即ち、給水源から給水が開始されると、水
量センサ２から給水流量検出値Ｑが、給水温度センサ３
から給水温度検出値ＴCが夫々出力される。そこで、給
水流量検出値Ｑが、燃焼開始に必要な最低水量（２ｌ／
min ）以上か否かをチェックし（ステップＳ１）、最低
水量以上と判定すると、次は湯張り弁１２の開／閉をチ
ェックする（ステップＳ２）。この結果、「閉」と判定
すると、通常の給湯（風呂循環ポンプ１５は駆動停止）
と判断して、熱交換器温度目標値ＴHSを給湯設定温度Ｔ
SK（３８℃〜５０℃）よりかなり高い温度の８０℃に設
定する（ステップＳ４）。

【００２３】そして、温度センサ６で検出された熱交換
器４からの湯温値ＴHが８０℃になるようガス比例弁駆
動部３４を駆動しバーナ１９を燃焼制御する（ステップ
Ｓ５）。目標値ＴHSを８０℃にした理由は、熱交換器温
度ＴHを高く設定することにより、給湯水栓開から燃焼
開始までの時間遅れの分、出湯温度を維持するのに必要
となる熱量を熱交換器４に持ち、出湯温度の変動（アン
ダーシュート）を防止するためである。

【００２４】なお、上記湯は、その後、給湯管１０内を
混合弁８に向って流れ、混合弁８においてバイパス管５
側から流入する水と所定の比率でミキシングされる。上
記ミキシング比率は、湯張り弁１２が閉じているため
に、給湯温度ＴMが最終的な出湯温度（即ち、給湯設定
温度ＴSK）になるよう決定される。混合弁８においてミ
キシングされた湯水は、給湯温度センサ９により湯温
（給湯温度ＴM：給湯設定温度ＴSK）が検出された後、
給湯管１０を通じて給湯用水栓（又はシャワーノズル）
１１に給湯される。

【００２５】一方、ステップＳ２で「開」と判定する
と、湯張りが開始される（風呂循環ポンプ１５は駆動）
と判断して、給湯設定温度ＴSKが風呂設定温度ＴSFにな
るよう、即ち、熱交換器温度目標値ＴHSが８０℃から５
０℃になるよう、目標値ＴHSを風呂設定温度ＴSFの最大
値である５０℃に設定する（ステップＳ３）。そして、
検出値Ｑと給水温度値ＴCとに基づき、熱交換器温度ＴH
が上記温度目標値ＴHS（＝ＴSF＝５０℃）になるよう、
ガス比例弁２０の開度を制御し、バーナ１９の燃焼制御
を行う（ステップＳ５）。目標値ＴHSを５０℃にした理
由は、湯張りの場合、設定温度が５０℃以上に設定され
ることは通常ないためである。なお、湯張り中の給湯使
用では、ＴHS＝５０℃に設定して燃焼を行うために、大
きな出湯温度の変動（アンダーシュート）はない。

【００２６】上記湯は、その後、給湯管１０内を混合弁
８に向って流れ、混合弁８においてバイパス管５側から
流入する水とミキシングされる。この時、熱交換器４か
ら供給される湯の温度ＴMは風呂設定温度ＴSFより僅か
に高いだけであるため、水をミキシングすることによる
温度下げ幅は非常に小さい。その後、このミキシングさ
れた湯は、一部は風呂往管１３を通じて浴槽１４に流入
し、一部は追焚用熱交換器１８側を通り風呂戻り管１６
を通じて浴槽１４に流入する。このとき、追焚用熱交換
器１８を通る湯水の温度（つまり、追焚用熱交換器１８
の温度）と給湯用熱交換器４の温度との差は非常に小さ
いために、追焚用熱交換器１８における再加熱量は非常
に小さい。このため、湯張り中の設定温度を、ほぼ風呂
設定温度とすることができ、給湯栓開により給湯を使用
されても風呂設定温度でのシャワーが使用可能となる。

【００２７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、湯張り時には、給湯用熱交換器温度ＴHが設定湯温
（風呂設定温度ＴSF）に近い温度に制御されるために、
この湯が水とのミキシングによって温度調節される下げ
幅は非常に小さい。そして、その温度調節された湯が追
焚用熱交換器１８を通るとき、その湯温ＴFと給湯用熱
交換器温度ＴHとの温度差が非常に小さいために、混合
弁８で温度調節された湯が追焚用熱交換器１８において
再加熱される量も非常に小さい。よって、ほぼ設定湯温
（風呂設定温度ＴSF）で湯張りができる。

【００２８】なお、上記内容はあくまで本発明の一実施
形態に関するものであって、本発明が上記内容のみに限
定されることを意味するものではない。例えば、本実施
形態では、給湯用熱交換器４の温度目標値ＴHSを、一定
値（通常の給湯を行うときは８０℃、湯張りを行うとき
には５０℃）としたが、これを、給水温度Ｔc、給湯設
定温度ＴSK、給湯温度ＴMのいずれかの関数、又は、そ
れら各値の組合せによる関数として設定してもよい。こ
の場合においても、通常の給湯か、或いは湯張りかに応
じて上記給湯用熱交換器４の温度目標値ＴHSを求めるの
に必要な定数若しくは計算式を変更することで上述した
実施形態におけると同様の効果を奏し得る。

【００２９】また、風呂設定温度ＴSFの精度をより一層
向上させるために、先に本願出願人が出願した特開平６
―１５９７９８号公報や特開平６―２０１１８５号公報
等に開示されている技術を利用して、湯張り時に給湯設
定温度ＴSKを変更する手段を本実施形態に付加すること
としてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
浴槽へ湯張りを行うに際し、風呂追焚用熱交換器の再加
熱による湯温の上昇を抑制することができ、且つ、湯張
りとシャワーとを同時に使用することができる１缶２水
路式給湯機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１缶２水路式給湯機の一実施形態を示
す構成図。

【図２】図１の給湯機の制御部を示すブロック図。

【図３】図２の制御部の湯張り温度制御の処理動作を示
すフローチャート。

【符号の説明】

１ 給水管 ２ 水量センサ ３ 給水温度センサ ４ 給湯用熱交換器 ５ バイパス管 ６ 給湯用熱交換器温度センサ ８ 混合弁 ９ 給湯温度センサ １１ 給湯用水栓（シャワーノズル） １２ 湯張り弁 １３ 風呂往管 １４ 浴槽 １５ 風呂循環ポンプ １６ 風呂戻り管 １７ 風呂戻り湯温度センサ ２１ コントローラ ２２ 湯張り管 ２３、２４ 逆止弁 ３１ 混合弁駆動部 ３２ 湯張り弁駆動部 ３３ 風呂循環ポンプ ３４ ガス比例弁駆動部 １００ 給湯系統 ２００ 風呂循環系統

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給湯栓又は浴槽に給湯する給湯用熱交換
   器と浴湯を追焚きする追焚用熱交換器とを同一加熱部に
   より加熱する１缶２水路式給湯機において、 前記給湯用熱交換器から供給された湯と給水源から供給
   された水とを混合する湯水混合機構と、 前記湯水混合機構により混合された湯水を、前記追焚用
   熱交換器を通じて浴槽に湯張りするための湯張り流路
   と、 前記湯張り流路への通水を検出する通水検出手段と、 前記通水検出手段が通水を検出したとき、前記通水を検
   出していないときよりも、前記給湯用熱交換器の温度を
   低下させるよう前記加熱部を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする１缶２水路式給湯機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の１缶２水路式給湯機にお
   いて、 前記制御手段は、前記給湯用熱交換器の温度を、前記通
   水が検出されてないときは給湯設定温度よりはるかに高
   い温度になるよう、前記通水が検出されたときは給湯設
   定温度より僅かに高い温度になるよう、夫々前記加熱部
   を制御することを特徴とする１缶２水路式給湯機。
3. 【請求項３】 請求項２記載の１缶２水路式給湯機にお
   いて、 前記僅かに高い温度とは、湯張り時の通常の温度範囲の
   上限よりも僅かに高い所定温度であることを特徴とする
   １缶２水路式給湯機。