JPH10300195A - 燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】給湯停止中における風呂側の追い焚きの有無に
かかわらず出湯開始後の湯温を目標温度範囲内に収め得
る１缶２水路型の燃焼装置を提供する。 【解決手段】給湯停止した後、給湯が再開されるまでの
間に、追い焚きのためにバーナー１２の燃焼があったと
きは、熱交換器１３部分の給湯用パイプ１４内の湯温が
極めて高温になるので、給湯の再開に備えて、バイパス
路１９からの給水を混合するために第２の流量制御弁２
２を開いておく。一方、給湯停止後、給湯が再開される
までの間にバーナー１２が燃焼しなかったときは、次回
の給湯開始に備えて第２の流量制御弁２２を全閉の状態
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１の流路に流れ
る流体と第２の流路に流れる流体とを１つの熱交換器に
導き加熱する１缶２水路型の燃焼装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の給湯器等の燃焼装置には、給湯機
能のほか風呂の追い焚き機能を備えたものがあり、さら
に給湯流路と風呂の追い焚き流路とを共通の熱交換器に
導きバーナーで加熱する、いわゆる１缶２水路型の給湯
器がある。

【０００３】１缶２水路型の給湯器では共通の熱交換器
を用いるので、たとえば、給湯停止中に風呂の追い焚き
があると、追い焚き側のパイプ内の湯のみならず、熱交
換器内にある給湯側のパイプ内の水も加熱される。この
ため給湯停止中に風呂の追い焚きがあると、給湯パイプ
内の湯が極めて高い温度になってしまい、かかる状態で
給湯が開始されると、設定温度を越える熱い湯が出湯し
てしまうことがあった。

【０００４】そこで、このような事態を避けるため、通
常、１缶２水路型の給湯器では、熱交換器側からの湯に
熱交換器を介さないバイパス路からの給水を常時混合
し、やけどしない程度にまで出湯温度を下げることが行
われている。

【０００５】また、近年、給湯器の快適性をより向上さ
せるため、給湯を一旦停止させた後一定時間内に給湯を
再開したとき、設定温度から大幅な温度変動を起こすこ
となく、設定温度±３度程度の温度範囲で出湯すること
のできる機能（Ｑ機能）を備えた給湯器が要望されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら使用されている１缶２水路型の給湯器では、バイパス
路からの給水を常時混合する都合上、出湯温度を利用者
がやけどをしない程度に下げ得る量しか混合しない。こ
のため、給湯停止中に追い焚きのあった場合には、やけ
どをすることは無いが、Ｑ機能を満足する上限温度より
も高い温度の湯が出てしまうという問題があった。

【０００７】一方、バイパス路からの給水は、給湯停止
中における風呂の追い焚きの有無にかかわらず、常に混
合されるので、給湯停止中に追い焚きがなかった場合に
は、出湯温度が過剰に下がりＱ機能を満足することがで
きないという問題があった。

【０００８】本発明は、このような従来の技術が有する
問題点に着目してなされたもので、給湯停止中における
風呂の追い焚きの有無にかかわらず出湯開始後の湯温を
目標温度範囲内に収め得る１缶２水路型の燃焼装置を提
供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 ［１］第１の流路（１４）に流れる流体と第２の流路
（１５）に流れる流体とを１つの熱交換器（１３）に導
きバーナーで加熱する１缶２水路型の燃焼装置（１０）
において、前記第１の流路（１４）の前記熱交換器（１
３）より下流側の箇所に設けられた第１の流量制御弁
（２０）と、前記熱交換器（１３）をバイパスさせた流
体を前記第１の流量制御弁（２０）より下流側の箇所で
前記第１の流路（１４）へ合流させるバイパス路（１
９）と、前記バイパス路（１９）に流れる流体の流量を
調整する第２の流量制御弁（２２）と、前記第１の流路
（１４）での流体の流れが停止した後に前記熱交換器
（１３）を加熱するための燃焼があるか否かを検知する
燃焼有無検知手段（５１）と、前記第１の流路（１４）
での流体の流れが停止した後に前記燃焼有無検知手段
（５１）によって前記熱交換器（１３）を加熱するため
の燃焼が検知されたとき、前記第１の流路（１４）にお
ける流体の流れの再開に備えて前記第１の流量制御弁
（２０）側からの流体と前記第２の流量制御弁（２２）
からの流体の混合される状態が形成されるように前記第
１および第２の流量制御弁（２２）の開度を設定する弁
開度初期設定手段（５１）と、を具備することを特徴と
する燃焼装置（１０）。

【００１０】［２］前記弁開度初期設定手段（５１）
は、前記第１の流路（１４）における流体の流れの再開
に備えて前記第２の流量制御弁（２２）を全開状態に設
定することを特徴とする［１］記載の燃焼装置（１
０）。

【００１１】［３］第１の流路（１４）に流れる流体と
第２の流路（１５）に流れる流体とを１つの熱交換器
（１３）で加熱する１缶２水路型の燃焼装置（１０）に
おいて、前記第１の流路（１４）のうち前記熱交換器
（１３）より下流側の所定箇所に設けられた第１の流量
制御弁（２０）と、前記熱交換器（１３）をバイパスさ
せた流体を前記第１の流量制御弁（２０）より下流側の
箇所で前記第１の流路（１４）へ合流させるバイパス路
（１９）と、前記バイパス路（１９）に流れる流体の流
量を調整する第２の流量制御弁（２２）と、前記第１の
流路（１４）での流体の流れが停止した後に前記熱交換
器（１３）を加熱するための燃焼があるか否かを検知す
る燃焼有無検知手段（５１）と、前記第１の流路（１
４）での流体の流れが停止した後に前記燃焼有無検知手
段（５１）によって前記熱交換器（１３）を加熱するた
めの燃焼が検知されたとき、前記第１の流路（１４）に
おける流体の流れの再開に備えて前記第１の流量制御弁
（２０）および前記第２の流量制御弁（２２）をそれぞ
れ中間の開度に設定する第１の弁開度初期設定手段（５
１）と、前記第１の流路（１４）での流体の流れが停止
した後前記燃焼有無検知手段（５１）によって前記熱交
換器（１３）を加熱するための燃焼が検知されるまでの
間、前記第１の流路（１４）における流体の流れの再開
に備えて前記第１の流量制御弁（２０）を中間の開度に
設定するとともに、前記第２の流量制御弁（２２）を全
閉または所定の最小開度に設定する第２の弁開度初期設
定手段（５１）と、を具備することを特徴とする燃焼装
置（１０）。

【００１２】［４］一旦全開あるいは全閉状態にした
後、中間の開度に設定することを特徴とする［１］ない
し［３］記載の燃焼装置（１０）。

【００１３】［５］前記第１の流路（１４）での流体の
流れが停止した後に前記燃焼有無検知手段（５１）によ
って前記熱交換器（１３）を加熱するための燃焼が検知
されたとき、前記第１の流量制御弁（２０）の開度と前
記第２の流量制御弁（２２）の開度によって初期設定さ
れる前記第１の流量制御弁（２０）側からの流体と前記
第２の流量制御弁（２２）側から流体との混合比を、前
記熱交換器（１３）で加熱される前の流体の温度と混合
した後の流体のあるべき温度としての設定温度との双方
あるいはいずれか一方に応じて変更することを特徴とす
る［１］、［２］、［３］または［４］記載の燃焼装置
（１０）。

【００１４】［６］前記第１の流路（１４）を通じて給
湯し、前記第２の流路（１５）を通じて風呂の追い焚き
を行うことを特徴とする［１］、［２］、［３］、
［４］または［５］記載の燃焼装置（１０）。

【００１５】前記本発明は次のように作用する。第１の
流路（１４）に設けられた第１の流量制御弁（２０）
は、熱交換器（１３）によって加熱された流体の流出量
を調整し、第２の流量制御弁（２２）は、バイパス路
（１９）を通じて熱交換器（１３）をバイパスさせた流
体を第１の流量制御弁（２０）より下流側の箇所で第１
の流路（１４）に合流させる量を調整する。

【００１６】燃焼有無検知手段（５１）は、第１の流路
（１４）での流体の流れが停止した後に熱交換器（１
３）を加熱するための燃焼があるか否かを検知する。弁
開度初期設定手段（５１）は、第１の流路（１４）での
流体の流れが停止した後に燃焼が検知されたとき、第１
の流路（１４）における流体の流れの再開に備えて第１
の流量制御弁（２０）側からの流体と第２の流量制御弁
（２２）からの流体の混合される状態が形成されるよう
に第１および第２の流量制御弁（２０、２２）の開度を
設定する。

【００１７】たとえば、第１の流路（１４）を給湯側、
第２の流路（１５）を風呂の追い焚き側とすると、給湯
停止中に風呂の追い焚き用の燃焼があった場合には、熱
交換器（１３）側からの湯にバイパス路（１９）からの
給水が混合される状態が形成され、次回の給湯開始時に
出湯温度を下げるよう弁開度の設定がなされる。これに
より、追い焚きがあったときでも、次回の給湯開始直後
から出湯温度を適正な温度に下げることができる。

【００１８】また給湯停止中に燃焼があったか否かを基
にして、バイパス経路側からの給水を混合するので、常
時、バイパス経路からの給水を混合させる場合に比べ
て、給湯停止中の追い焚きの有無によって出湯温度が影
響を受け難くなり、弁の開度を適宜調整することでＱ機
能を満足させることができる。

【００１９】第１の流路（１４）における流体の流れの
再開に備えて、弁開度初期設定手段（５１）が第２の流
量制御弁（２２）を全開状態に設定するものでは、バイ
パス路（１９）側から混合される給水の量が多くなるの
で、第１の流量制御弁（２０）の開度をその分大きくし
ても所定の上限温度以下に出湯温度を抑えることがで
き、全体としての出湯量を稼ぐことができる。さらに、
初期流量を絞りすぎていて流量が不足していたり、流量
変化が起きたりして使用者に不快な思いをさせない効果
もある。

【００２０】また、第１の弁開度初期設定手段（５１）
は、第１の流路（１４）での流体の流れが停止した後に
熱交換器（１３）を加熱するための燃焼が検知されたと
き、第１の流路（１４）における流体の流れの再開に備
えて第１の流量制御弁（２０）および第２の流量制御弁
（２２）をそれぞれ中間の開度に設定する。第２の弁開
度初期設定手段（５１）は、第１の流路（１４）での流
体の流れが停止してから燃焼が検知されるまでの間、第
１の流量制御弁（２０）を中間の開度に設定するととも
に、第２の流量制御弁（２２）を閉止を含む所定の最小
開度に設定する。

【００２１】たとえば、第１の流路（１４）を給湯側、
第２の流路（１５）を風呂の追い焚き側とすると、給湯
停止後に、追い焚き用の燃焼がなければ、その間、バイ
パス路（１９）側からの給水を混合させない状態が形成
される。そして、燃焼が検知されたとき、バイパス路
（１９）からの給水の混合される状態が形成され、出湯
温度を下げる状態に設定される。

【００２２】これにより、追い焚きがない間は、バイパ
ス路（１９）から給水の混合がなく出湯温度が低下しな
いので、許容範囲よりも湯温が低下してＱ機能を満足し
得なくなる状態の発生を少なくすることができる。ま
た、給湯停止中に追い焚き用の燃焼が始まると、その時
点で、バイパス路（１９）側からの給水が混合される状
態に弁開度が設定されるので、給湯を開始したとき、許
容範囲を越える熱い湯が出湯することを防止することが
できる。

【００２３】また、一旦、全開あるいは全閉状態にした
後、弁の開度を中間開度に設定するものでは、当該弁が
開方向と閉方向のいずれにも正常動作することを弁開度
を初期設定する際に確認することができる。さらに全開
あるいは全閉位置に一旦設定することで、弁駆動用のモ
ータを全開位置等の基準位置から回した時間の長さを基
にして意図する中間開度に設定することができる。たと
えば、ホール素子によって全閉あるいは全開位置に達し
たことだけを検出し得るようなモータを用いている場合
であっても、任意の中間開度に設定することが可能にな
る。

【００２４】第１の流路（１４）での流体の流れが停止
した後に熱交換器（１３）を加熱するための燃焼が検知
されたとき、第１の流量制御弁（２０）の開度と第２の
流量制御弁（２２）の開度によって初期設定される第１
の流量制御弁（２０）側からの流体と第２の流量制御弁
（２２）側から流体との混合比を、熱交換器（１３）で
加熱される前の流体の温度と、混合した後の流体のある
べき温度としての設定温度との双方あるいはいずれか一
方に応じて変更する。

【００２５】たとえば、設定温度が熱交換器（１３）内
の湯温より高い場合には、第１の流量制御弁（２０）を
全開にし、第２の流量制御弁（２２）を全閉に設定す
る。また熱交換器（１３）で加熱される前の流体（給水
等）の温度が低ければ、第２の流量制御弁（２２）の開
度を小さくし、温度があまり低くない場合にはその分、
バイパス路（１９）からの流量を増やすように第２の流
量制御弁（２２）の開度を大きく設定する等を行う。こ
のように設定温度や入水温度等に応じて混合比を適宜変
更することにより、出湯開始直後から目標とする温度の
湯を出すことができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の一実
施の形態を説明する。各図は本発明の一実施の形態を示
している。本発明にかかる燃焼装置としての給湯器１０
は、水栓あるいは風呂の浴槽内へ給湯する機能と、浴槽
内の湯を追い焚きする機能とを備えている。図１に示す
ように、給湯器１０は、燃焼室１１を備えており、当該
燃焼室１１の下部には、バーナー１２が、燃焼室１１の
上部には、バーナー１２からの熱を給水等に伝える熱交
換器１３がそれぞれ配置されている。

【００２７】熱交換器１３には、給湯用の水を流すため
の給湯用パイプ１４と、追い焚き用に浴槽内の水を循環
させる追い焚き用循環パイプ１５の双方が通っており、
熱交換器１３はバーナー１２からの熱をこれら双方のパ
イプ１４、１５内の流体へ伝えて加熱する機能を備えて
いる。

【００２８】給湯用パイプ１４は、給水の受入口近傍
に、逆止弁１６を有し、これよりやや下流側に通水の有
無および通水量を検知する第１のフローセンサ１７を備
えている。また給湯用パイプ１４は、熱交換器１３に入
るやや手前で分岐し、熱交換器１３を出てすぐの箇所で
合流する固定バイパス路１８を有している。

【００２９】当該固定バイパス路１８の合流箇所より下
流側に、第１の流量制御弁２０が設けられている。給湯
用パイプ１４は、給水の受入口近傍に設けた逆止弁１６
と、これのやや下流側に設けた第１のフローセンサ１７
との間で分岐し、熱交換器１３を通ることなく第１の流
量制御弁２０よりも下流側の合流箇所２１にて合流する
バイパス路１９を備えている。バイパス路１９の途中に
は、バイパスさせる給水量を調整するための第２の流量
制御弁２２が設けられている。

【００３０】給湯用パイプ１４の出口部近傍には、出湯
の有無および出湯量を検知するための第２のフローセン
サ２４が設けられている。また、第１のフローセンサ１
７の近傍には、逆止弁１６を通じて流入する給水の温度
を検知するための入水サーミスタ２６が、熱交換器１３
の出口部近傍には、加熱後の湯温を測定するための熱交
サーミスタ２７が設けられている。

【００３１】さらに、給湯用パイプ１４のうち第２のフ
ローセンサ２４よりも下流側には、出湯温度を検知する
ための出湯サーミスタ２８が取り付けられている。な
お、第１の流量制御弁２０の入力側の湯の温度は、入水
サーミスタ２６および熱交サーミスタで測定された温度
と、固定バイパスのバイパス比とを基にして演算で求め
るようになっている。

【００３２】追い焚き用循環パイプ１５は、浴槽内の水
を熱交換器１３まで導く風呂戻パイプ部１５ａと、熱交
換器１３で加熱後の湯を浴槽へ戻す風呂往パイプ部１５
ｂとから構成されており、風呂戻パイプ部１５ａの途中
には循環ポンプ３０が設けられている。なお、給湯用パ
イプ１４と風呂戻パイプ部１５ａは、合流箇所２１より
下流で給湯用パイプ１４から分岐して風呂戻パイプ部１
５ａに循環ポンプ３０の下流側で合流する注湯パイプ３
２で結ばれており、注湯パイプ３２の途中には、給湯用
パイプ１４内の湯を風呂戻パイプ部１５ａ側へ流すか否
かを切り替える注湯電磁弁３３が設けられている。

【００３３】給排気は、燃焼ファン３４によって燃焼室
１１の下方側から給気を送風することによって強制的に
行われ、排気は燃焼室１１の上部から排出されるように
なっている。バーナー１２近傍には、図１では示してい
ない点火装置３５が設けてある。またバーナー１２へ供
給される燃焼ガスは、ガス電磁弁３６、元ガス電磁弁３
７、ガス切替弁３８によってオンオフ制御される。また
バーナー１２へ供給される燃焼ガスのガス量は、ガス比
例弁３９によって調整される。ガス比例弁３９は、入力
電流量にほぼ比例してその流量が変化する弁である。

【００３４】図２は、給湯器１０の有する制御基盤の回
路構成を示したものである。給湯器１０の制御基盤は、
各種制御の中枢的機能を果たすＣＰＵ（中央処理装置）
５１を備えている。ＣＰＵ５１には、データバスやアド
レスバスなど各種バス５２を介して各種の回路装置が接
続されている。

【００３５】このうち、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモ
リ）５３は、ＣＰＵ５１の実行するプログラムや各種の
固定的データを記憶する読み出し専用メモリである。Ｒ
ＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）５４は、プログラ
ムを実行する上で、一時的に必要になるデータを記憶す
るための作業メモリである。なお、各メモリはＣＰＵと
一体になっていても良い。

【００３６】バス５２には本体操作部５５のほか、各種
回路装置とＣＰＵ５１との間で電気信号の入出力を行う
ための入出力インターフェイス回路部５６が接続されて
いる。入出力インターフェイス回路部５６には、第１、
第２のフローセンサ１７、２４、各種サーミスタ２６〜
２８、点火装置３５、燃焼ファン３４、各種ガス制御弁
３６〜３９、および第１、第２の流量制御弁２０、２
２、出力軸角度検知センサ２１、２３が接続されてい
る。このほか、必要に応じて各種制御装置が入出力イン
ターフェイス回路部５６に接続される。

【００３７】第１の流量制御弁２０、第２の流量制御弁
２２は、それぞれ弁の開閉を駆動するための図示しない
モータを有しており、その出力軸の角度がホール素子を
用いた出力軸角度検知センサ２１、２３によって検知さ
れるようになっている。出力軸角度検知センサ２１、２
３は、モータの出力軸が、弁体の略全開する角度位置に
あるか否か、および弁体の略全閉する角度位置にあるか
否かのみを検知でき、中間の角度では、出力軸がどの位
置にあるかを検知することができないものである。した
がって、当該センサの出力信号からは、全閉、全
開、それ以外の中間位置、の３状態を判別し得るのみ
で、センサの出力信号から直接的に中間開度の値を知る
ことはできない。しかしながら、本発明は、高価なステ
ッピングモータを用いることなく安全で快適な制御を実
現できる。

【００３８】次に、作用を説明する。

【００３９】図３は、給湯を停止した後、給湯が再開さ
れるまでの間における第１の流量制御弁２０および第２
の流量制御弁２２の弁開度設定状態を示したものであ
る。第１の待機状態６１は、給湯を停止した後、給湯が
再開されるまでの間に、追い焚きの為の燃焼が行われた
場合における第１の流量制御弁２０および第２の流量制
御弁２２の動作および最終的な設定状態を示している。

【００４０】また第２の待機状態６２は、給湯を停止し
た際に追い焚き用の燃焼がない場合における第１の流量
制御弁２０および第２の流量制御弁２２の動作および最
終的な設定状態を示している。第１の待機状態６１で
は、第１の流量制御弁２０を、一旦、全開状態まで開い
た後、中間の開度（６３）に設定している。また第２の
流量制御弁２２を、一旦全開状態まで開いた後、中間の
開度（６４）に設定している。

【００４１】第１の流量制御弁２０の有する出力軸角度
検知センサ２１や第２の流量制御弁２２の有する出力軸
角度検知センサ２３は、それぞれ全開、全閉位置を検知
できるが、中間の開度を細かく検知することはできない
ので、一旦全開状態にしてから閉方向へ駆動した時間の
長さを基にして意図する開度に設定している。ここで
は、第１の流量制御弁２０を中間開度６３にするため
に、全開位置から閉方向へ約５秒間駆動している。また
第２の流量制御弁２２を中間開度６４にするため、全開
位置から約１秒間、閉方向に駆動している。

【００４２】第２の待機状態６２では、第１の流量制御
弁２０は、一旦全開状態まで開かれた後、約４．５秒
間、閉方向に駆動されて中間の開度６５に設定される。
第２の流量制御弁２２は、給湯停止時には、通常、予め
設定された最小開度の状態にあり、第２の待機状態６２
では、当該最小開度を維持するようになっている。な
お、ここでは、固定バイパス１８を有するので最小開度
を略全閉状態としているが、固定バイパス１８を備えな
い場合等には、それに見合う流量を確保すべく、適宜の
最小開度が設定される。

【００４３】１缶２水路型の給湯器１０では共通のバー
ナー１２および熱交換器１３を用いるので、給湯停止中
に風呂の追い焚きがあると、追い焚き用循環パイプ１５
内の湯のみならず、熱交換器１３にある給湯用パイプ１
４内の水も加熱される。このため給湯停止中に風呂の追
い焚きがあると、熱交換器１３部分の給湯用パイプ１４
内の湯は極めて高い温度になる。

【００４４】そこで、第１の待機状態６１では、第１の
流量制御弁２０を約５０パーセント程度の中間開度に設
定し、第２の流量制御弁２２の開度をほぼ全開に近い約
８０〜９０パーセントに設定してある。これにより、第
１の流量制御弁２０側からの高温の湯と第２の流量制御
弁２２側からの未加熱の給水とが混合し、出湯温度を適
正な値に下げることができる。

【００４５】この際、一旦、全開位置に設定してから中
間開度の状態にすることで、先に説明したように意図す
る中間開度の設定が可能になるほか、第１の流量制御弁
２０、第２の流量制御弁２２がそれぞれ開方向および閉
方向の両方向へ正常に動作するか否かの検査を兼ねるこ
とができる。

【００４６】また、第１の流量制御弁２０を全開に設定
して１００℃近い高温の湯を多量に送り出すと、バイパ
ス路１９からの流量に限界があるので、第２の流量制御
弁２２を全開にしても目標温度まで出湯温度を下げるこ
とができなくなる。このため、第１の待機状態６１で
は、第１の流量制御弁２０を当初から全開にせず、中間
の開度に設定してある。

【００４７】さらに第１の流量制御弁２０を全開にする
と、給湯側の通水開始後、熱交換器１３が点火するまで
の間に加熱されない水が多量に流れ、アンダーシュート
現象が起きやすくなる。そこで、第１の流量制御弁２０
を当初から全開状態にせず、中間の開度に設定するよう
になっている。

【００４８】このほか、第１の待機状態６１のとき第２
の流量制御弁２２を全開とせず、中間開度に設定するこ
とにより、出湯温度を短時間のうちに目標温度に設定す
ることを可能にしている。たとえば、当初から第２の流
量制御弁２２を全開に設定した場合には、給湯開始時の
出湯温度が目標温度より高いとき、熱交換器１３の火力
を下げるほかには第１の流量制御弁２０を絞ることしか
できない。

【００４９】これに対し、第２の流量制御弁２２を当
初、中間の開度に設定しておけば、第１の流量制御弁２
０を絞ることに加えて第２の流量制御弁２２を開くこと
もでき、より迅速に出湯温度を目標温度に到達させるこ
とができる。これは、第１の流量制御弁２０を当初から
全開に設定しない理由の１つでもある。

【００５０】さらに、第２の流量制御弁２２を当初から
全開にすると、追い焚きを終えてからの経過時間が長い
場合には、給湯開始時に、目標温度の許容範囲を下回る
低い温度の湯が出ることがある。しかしながら、第２の
流量制御弁２２を当初、中間の開度に設定することで、
許容範囲を下回る湯の出ることをある程度回避すること
ができる。

【００５１】第１の待機状態６１で設定する第１の流量
制御弁２０、第２の流量制御弁２２の開度は、入水サー
ミスタ２６で検出される給水の温度や本体操作部５５で
設定された設定温度等を基にして変更される。すなわ
ち、給水の温度と設定温度とから、当該設定温度に見合
った出湯温度の得られるように第１の流量制御弁２０側
からの湯と第２の流量制御弁２２側からの水との混合比
を設定している。

【００５２】たとえば、設定温度が８０℃等の高い温度
の場合には、第２の流量制御弁２２をほぼ全閉状態に
し、第１の流量制御弁２０をほぼ全開の状態に設定す
る。また目標温度が同じであれば、給水の温度が低いほ
ど第２の流量制御弁２２の開度を小さく設定する。この
ように給水温度と設定温度の双方あるいはいずれか一方
の温度を基にして第１の流量制御弁２０側からの湯と第
２の流量制御弁２２側からの給水の混合比を変更するの
で、目標温度に近い出湯温度を給湯開始直後から得るこ
とができる。

【００５３】なお、設定温度が４０℃程度の高温でない
場合には、まず、第２の流量制御弁２２を中間開度に設
定し、この状態で出湯温度が目標温度になるように第１
の流量制御弁２０の開度を設定している。

【００５４】第２の待機状態６２は、給湯停止中に追い
焚きのない場合に設定される状態であり、その際の給湯
用パイプ１４内の湯温は高温ではない。そこで、Ｑ機能
をできるだけ長く維持するよう配慮し、第１の流量制御
弁２０を全開にせず、中間の開度にしている。これによ
り、給湯側の通水開始後、熱交換器１３が点火するまで
の間に加熱されないまま給湯用パイプ１４内を流れる水
の量が減り、アンダーシュート現象の発生が少なく抑え
られる。また第２の流量制御弁２２を全閉状態にするこ
とで、出湯温度を極力低下させないようにしている。

【００５５】次に給湯停止から給湯開始までの間におけ
る第１の流量制御弁２０、第２の流量制御弁２２の制御
動作について説明する。

【００５６】図４は、給湯停止から給湯開始までの間に
おける第１の流量制御弁２０、第２の流量制御弁２２の
制御動作の流れを示したものである。給湯が停止したと
き（ステップＳ２０１；Ｙ）、追い焚き側のためにバー
ナー１２が燃焼しているか否かを調べる（ステップＳ２
０２）。給湯停止時に追い焚き側が燃焼している場合に
は（ステップＳ２０２；Ｙ）、図３に示した第１の待機
状態６１に第１の流量制御弁２０および第２の流量制御
弁２２を設定する（ステップＳ２０３）。

【００５７】給湯停止時に追い焚きが無くバーナー１２
が燃焼していないときは（ステップＳ２０２；Ｎ）、図
３に示した第２の待機状態６２に第１の流量制御弁２０
および第２の流量制御弁２２を設定する。第１の待機状
態６１と第２の待機状態６２のいずれかを設定した後、
給湯が再び開始するまでの間（ステップＳ２０５；
Ｎ）、追い焚き用の燃焼が開始するか否かを監視する
（ステップＳ２０６）。

【００５８】そして、給湯開始前に追い焚き用の燃焼が
あったときは（ステップＳ２０６；Ｙ）、第１の流量制
御弁２０、第２の流量制御弁２２を図３に示した第１の
待機状態６１に設定し直す（ステップＳ２０７）。

【００５９】このような動作により、給湯停止後、給湯
が再開されるまでの間に、一度でもバーナー１２が燃焼
した場合には、次回の燃焼に備えて第１の流量制御弁２
０および第２の流量制御弁２２は図３に示す第１の待機
状態６１に設定され、一度も燃焼がない場合にのみ図３
に示す第２の待機状態６２が設定され維持される。

【００６０】図５は、第１の待機状態から給湯を開始し
た後における各弁の開度の変化の様子を示したものであ
る。この例では、給水温度や設定温度を基にして給湯開
始時における第１の流量制御弁２０、第２の流量制御弁
２２の開度はともに約５０パーセントに設定されてい
る。給水温度や設定温度を基にして当初の開度を定めて
いるので、給湯開始時にほぼ目標温度になるよう混合さ
れる。

【００６１】第１の流量制御弁２０側からの湯温は次第
に低下するので、目標温度を維持するため第１の流量制
御弁２０の開度（７１）は、時間の経過とともに次第に
大きくなる。一方、第２の流量制御弁２２の開度（７
２）は時間の経過とともに次第に小さくなり、やがて全
閉の状態になる。このように第１の流量制御弁２０を開
くことと、第２の流量制御弁２２を絞ることを同時に並
行して行うので、短時間で定常状態へ移行することがで
きる。なお、第２の流量制御弁２２が最小開度に達した
後は、第１の流量制御弁２０の開度やバーナー１２へ供
給する燃焼ガスのガス量によって出湯温度は制御され
る。

【００６２】以上説明した実施の形態では、全開位置お
よび全閉位置のみ位置検出し得るモータを用いて意図す
る中間開度を得るために、一旦全開位置まで開いてから
中間の開度に設定したが、ステッピングモータなど、出
力軸の角度を細かく認識し得るモータを用いる場合に
は、全開位置等を経由せずに、直ちに意図する中間開度
に設定するようにしてもよい。

【００６３】また実施の形態では、第１の待機状態６１
として第２の流量制御弁２２を中間開度に設定したが、
第２の流量制御弁２２を全開状態に設定し、目標温度の
出湯温度を得るための調整を第１の流量制御弁２０側の
開度のみで行うようにしてもよい。この場合にはバイパ
ス路１９側からの給水量が最大になるので、目標温度を
維持し得る範囲内で最大の出湯量を得ることができる。
ただし、第２の流量制御弁２２を全開にするとそれに伴
って第１の流量制御弁２０の開度も大きくなるので、入
水サーミスタ２６や熱交サーミスタ２７の検知誤差や故
障等があった場合には、高い温度の湯が出湯される可能
性があり、安全性を重視する場合には、第２の流量制御
弁２２を中間開度にすることが望ましい。

【００６４】また、実施の形態では、風呂の追い焚き機
能を有する給湯器を例に説明したが、追い焚き回路に代
えて床暖房用の回路等を備えた燃焼装置であってもよ
く、したがって、加熱される流体も水に限らずエチレン
グリコール等であってもよい。

【００６５】

【発明の効果】本発明にかかる燃焼装置によれば、第１
の流路での流体の流れが停止した後に熱交換器を加熱す
るための燃焼があったとき、第１の流路における流体の
流れの再開に備えて第１の流量制御弁と第２の流量制御
弁の開度をこれら双方の流量制御弁からの流体が混合さ
れるように設定するので、たとえば、給湯停止中に風呂
の追い焚き燃焼があった場合には、熱交換器側からの湯
とバイパス路からの給水が混合されるように設定され、
給湯再開当初の出湯温度を適正な温度に下げることがで
きる。

【００６６】また給湯停止中に燃焼があったか否かを基
にして、バイパス路側からの給水を混合するので、常
時、バイパス路からの給水を混合させる場合に比べて、
給湯停止中の追い焚きの有無によって出湯温度が影響を
受けにくく、弁の開度を適宜調整すればＱ機能を満足さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置を示す説
明図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る燃焼装置の有する
制御基盤の回路構成を示すブロック図である。

【図３】給湯停止後から給湯が再開されるまでの間にお
ける第１の流量制御弁および第２の流量制御弁の設定状
態を示した説明図である。

【図４】給湯停止から給湯開始までの間における第１の
流量制御弁および第２の流量制御弁の制御動作の流れを
示した流れ図である。

【図５】第１の流量制御弁および第２の流量制御弁が第
１の待機状態に設定されている場合における給湯開始後
の各弁の開度の変化を示した説明図である。

【符号の説明】

１０…給湯器 １１…燃焼室 １２…バーナー １３…熱交換器 １４…給湯用パイプ １５…追い焚き用循環パイプ １５ａ…風呂戻パイプ部 １５ｂ…風呂往パイプ部 １６…逆止弁 １７、２４…フローセンサ １８…固定バイパス路 １９…バイパス路 １９ａ…合流箇所 ２０…第１の流量制御弁 ２１、２３…出力軸角度検知センサ ２２…第２の流量制御弁 ２６…入水サーミスタ ２７…熱交サーミスタ ２８…出湯サーミスタ ３０…循環ポンプ ３２…注湯パイプ ３３…注湯電磁弁 ３４…燃焼ファン ３５…点火装置 ３６…ガス電磁弁 ３７…元ガス電磁弁 ３８…ガス切替弁 ３９…ガス比例弁 ５１…ＣＰＵ ５２…バス ５３…ＲＯＭ ５４…ＲＡＭ ５５…本体操作部 ５６…入出力インターフェイス回路部 ６１…第１の待機状態 ６２…第２の待機状態

【手続補正書】

【提出日】平成９年５月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 喜久雄 神奈川県大和市深見台３丁目４番地 株式 会社ガスター内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の流路に流れる流体と第２の流路に流
   れる流体とを１つの熱交換器に導きバーナーで加熱する
   １缶２水路型の燃焼装置において、 前記第１の流路の前記熱交換器より下流側の箇所に設け
   られた第１の流量制御弁と、 前記熱交換器をバイパスさせた流体を前記第１の流量制
   御弁より下流側の箇所で前記第１の流路へ合流させるバ
   イパス路と、 前記バイパス路に流れる流体の流量を調整する第２の流
   量制御弁と、 前記第１の流路での流体の流れが停止した後に前記熱交
   換器を加熱するための燃焼があるか否かを検知する燃焼
   有無検知手段と、 前記第１の流路での流体の流れが停止した後に前記燃焼
   有無検知手段によって前記熱交換器を加熱するための燃
   焼が検知されたとき、前記第１の流路における流体の流
   れの再開に備えて前記第１の流量制御弁側からの流体と
   前記第２の流量制御弁からの流体の混合される状態が形
   成されるように前記第１および第２の流量制御弁の開度
   を設定する弁開度初期設定手段と、 を具備することを特徴とする燃焼装置。
2. 【請求項２】前記弁開度初期設定手段は、前記第１の流
   路における流体の流れの再開に備えて前記第２の流量制
   御弁を全開状態に設定することを特徴とする請求項１記
   載の燃焼装置。
3. 【請求項３】第１の流路に流れる流体と第２の流路に流
   れる流体とを１つの熱交換器で加熱する１缶２水路型の
   燃焼装置において、 前記第１の流路のうち前記熱交換器より下流側の所定箇
   所に設けられた第１の流量制御弁と、 前記熱交換器をバイパスさせた流体を前記第１の流量制
   御弁より下流側の箇所で前記第１の流路へ合流させるバ
   イパス路と、 前記バイパス路に流れる流体の流量を調整する第２の流
   量制御弁と、 前記第１の流路での流体の流れが停止した後に前記熱交
   換器を加熱するための燃焼があるか否かを検知する燃焼
   有無検知手段と、 前記第１の流路での流体の流れが停止した後に前記燃焼
   有無検知手段によって前記熱交換器を加熱するための燃
   焼が検知されたとき、前記第１の流路における流体の流
   れの再開に備えて前記第１の流量制御弁および前記第２
   の流量制御弁をそれぞれ中間の開度に設定する第１の弁
   開度初期設定手段と、 前記第１の流路での流体の流れが停止した後前記燃焼有
   無検知手段によって前記熱交換器を加熱するための燃焼
   が検知されるまでの間、前記第１の流路における流体の
   流れの再開に備えて前記第１の流量制御弁を全開を含む
   中間の開度に設定するとともに、前記第２の流量制御弁
   を全閉または所定の最小開度に設定する第２の弁開度初
   期設定手段と、 を具備することを特徴とする燃焼装置。
4. 【請求項４】一旦全開あるいは全閉状態にした後、中間
   の開度に設定することを特徴とする請求項１ないし３記
   載の燃焼装置。
5. 【請求項５】前記第１の流路での流体の流れが停止した
   後に前記燃焼有無検知手段によって前記熱交換器を加熱
   するための燃焼が検知されたとき、前記第１の流量制御
   弁の開度と前記第２の流量制御弁の開度によって初期設
   定される前記第１の流量制御弁側からの流体と前記第２
   の流量制御弁側から流体との混合比を、前記熱交換器で
   加熱される前の流体の温度と混合した後の流体のあるべ
   き温度としての設定温度との双方あるいはいずれか一方
   に応じて変更することを特徴とする請求項１、２、３ま
   たは４記載の燃焼装置。
6. 【請求項６】前記第１の流路を通じて給湯し、前記第２
   の流路を通じて風呂の追い焚きを行うことを特徴とする
   請求項１、２、３、４または５記載の燃焼装置。