(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯管を流れる水を熱交換器を介して加熱する第１ガスバーナと、該第１ガスバーナの燃焼用の空気を供給する第１ファンとを有する給湯装置と、前記給湯管を流れる水以外の他の被加熱物を加熱するための第２ガスバーナと、該第２ガスバーナの燃焼用の空気を供給する第２ファンとを有する燃焼機器とを備えた複合給湯装置であって、
前記第１ガスバーナ及び前記第２ガスバーナに燃料ガスを供給する元ガス供給管にその上流側から順に介装された元ガス開閉電磁弁及びガバナ比例電磁弁と、前記元ガス供給管から分岐され前記第１ガスバーナに燃料ガスを供給する第１ガス供給管と、前記元ガス供給管から分岐され前記第２ガスバーナに燃料ガスを供給する第２ガス供給管と、前記第１ガス供給管に介装された第１開閉電磁弁と、前記第２ガス供給管に介装された第２開閉電磁弁と、前記ガバナ比例電磁弁の開度と前記第１ファンの回転数とを制御することにより前記第１ガスバーナの燃焼量と空燃比を制御して前記熱交換器により加熱される温水の温度を調節する第１温調手段と、前記ガバナ比例電磁弁の開度と前記第２ファンの回転数とを制御することにより前記第２ガスバーナの燃焼量と空燃比を制御して前記燃焼機器の前記被加熱物の温度を調節する第２温調手段と、前記第１温調手段と前記第２温調手段とを制御する運転制御手段とが設けられ、
該運転制御手段が、前記第１温調手段により、前記元ガス開閉電磁弁と前記ガバナ比例電磁弁と前記第１開閉電磁弁とを開状態とし、前記第２開閉電磁弁を閉状態として前記第１ファンと前記ガバナ比例電磁弁とにより前記第１ガスバーナのみの燃焼量と空燃比の制御を行う給湯単独運転と、前記第２温調手段により、前記元ガス開閉電磁弁と前記ガバナ比例電磁弁と前記第２開閉電磁弁とを開状態とし、前記第１開閉電磁弁を閉状態として前記第２ファンと前記ガバナ比例電磁弁とにより前記第２ガスバーナのみの燃焼量と空燃比の制御を行う燃焼機器単独運転と、前記第１温調手段及び前記第２温調手段により、前記元ガス開閉電磁弁と前記ガバナ比例電磁弁と前記第１開閉電磁弁と前記第２開閉電磁弁とを開状態とし、前記ガバナ比例電磁弁と前記第１ファン及び前記第２ファンとにより前記第１ガスバーナ及び前記第２ガスバーナの燃焼量と空燃比の制御を行う複合運転とを切り換えて燃焼制御を行い、
前記複合運転において、前記運転制御手段が、前記第１温調手段により前記ガバナ比例電磁弁の開度と前記第１ファンの回転数とを決定し、前記第２温調手段により前記第１温調手段が決定した前記ガバナ比例電磁弁の開度から前記第２ガスバーナに供給されるガス量を算出して該ガス量に応じて前記第２ファンの回転数を決定して空燃比制御を行うことを特徴とする複合給湯装置。
【請求項２】
前記給湯単独運転又は前記燃焼機器単独運転の際に、前記運転制御手段が空燃比制御を行っていない側の前記第１ファン又は前記第２ファンを所定の回転数で作動させることを特徴とする請求項１に記載の複合給湯装置。
【請求項３】
前記第１ガスバーナ及び前記第２ガスバーナが複数のバーナ単体により形成されるバーナ群であり、前記運転制御手段は、前記給湯単独運転又は前記燃焼機器単独運転を開始するときは前記ガバナ比例電磁弁の開度を閉の状態から徐々に拡大していずれかの前記バーナ単体に点火し、該点火後に前記ガバナ比例電磁弁の開度を単独運転時における空燃比制御時の開度に比べて拡大させて前記点火したバーナ単体に隣接する他のバーナ単体に火移りさせ、所定時間経過後に前記単独運転時の空燃比制御に移行する緩点火を行い、
前記給湯単独運転又は前記燃焼機器単独運転から前記複合運転に移行するときは、新たに点火するバーナ側のファンの回転数を前記複合運転時の空燃比制御時の回転数よりも高回転にしていずれかの前記バーナ単体に点火し、該点火後に前記ファンの回転数を前記複合運転時における空燃比制御時の回転数よりも低回転にして前記点火したバーナ単体に隣接する他の前記バーナ単体に火移りさせ、所定時間経過後に前記複合運転時の空燃比制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の複合給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、給湯装置とその他の燃焼機器とを備えた複合給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
台所や浴室等に温水を供給する給湯装置には、給湯装置単独で用いられるものの他、例えば風呂の追焚を行う装置や温水暖房装置等の他の燃焼機器を組み合わせた複合給湯装置が知られている。また、従来の複合給湯装置においては、一般にコストに応じて二種類のものが用いられていた。一つは、給湯装置及び他の燃焼機器に備えられたガスバーナのそれぞれに、燃焼用の空気を供給する燃焼ファンと、前記ガスバーナに供給する燃料ガスの供給量を制御するガバナ比例電磁弁を設けた個別制御タイプの複合給湯装置である。また、この個別制御タイプは、ガバナ比例電磁弁を２個使用しているものと、ガバナ比例電磁弁を１個と比例制御を行わないためにコストの低いガバナ開閉電磁弁を１個使用しているものがある。もう一つは、給湯装置及び他の燃焼機器に備えられたガスバーナに対して１個のガバナ比例電磁弁と１個の燃焼ファンで制御を行う一括制御タイプの複合給湯装置である。
【０００３】
前記個別制御タイプの複合給湯装置は、給湯装置及び他の燃焼機器をそれぞれ制御できるが、ガバナ比例電磁弁やガバナ開閉電磁弁を２個設けなければならないため、コストが高くなる。また、複合給湯装置の工場出荷時、あるいはガス種転換や点検修理時等を行う際に、２個の前記ガバナ比例電磁弁等のガスの調圧作業をそれぞれ行わなければならず、作業が煩雑である。さらに、前記他の燃焼機器にガバナ開閉電磁弁を使用しているものについては、比例制御ができないので、他の燃焼機器の適切な制御ができないという不都合がある。
【０００４】
一方、前記一括制御タイプの複合給湯装置は、１個の燃焼ファンで給湯装置と他の燃焼機器とに燃焼用空気を供給しているため、燃焼していない機器にも送風することになる。このため、それぞれの機器に別個に送風する場合に比べて消費電力が大きくなる。また、例えば、他の燃焼機器のみを運転している場合には、給湯装置にも送風されるので、給湯装置内の熱交換器が冷却されてしまい、給湯運転時に温度の低い湯が供給されてしまう。また、一括制御タイプの場合は、ファンに大型のものを使用する必要があるため、ファンの騒音が大きくなる。さらに、長期の使用により、熱交換器に埃や煤等が堆積してその一部が閉塞することがあるが、それぞれの機器の使用状態によってどちらか一方の熱交換機の閉塞が進行した場合には、双方の機器の送風バランスが崩れることがある。このような場合、一括制御タイプの場合は１個のファンで双方の機器に送風しているため、閉塞が進行した方の機器のみの送風量を増加させることができないので、適切な空燃比制御ができないという不都合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、給湯装置とその他の燃焼機器とを備えた複合給湯装置の改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を解消するために、双方の機器の比例制御を行うことができ、且つ、個別制御タイプのものに比べて低コストで工場出荷時等の調整作業も容易な複合給湯装置を提供することを目的とする。また、一括制御タイプのものに比べて消費電力が少なく、騒音も低く、且つ、熱交換機が閉塞した場合でも適切に空燃比制御を行うことができる複合給湯装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、給湯管を流れる水を熱交換器を介して加熱する第１ガスバーナと、該第１ガスバーナの燃焼用の空気を供給する第１ファンとを有する給湯装置と、前記給湯管を流れる水以外の他の被加熱物を加熱するための第２ガスバーナと、該第２ガスバーナの燃焼用の空気を供給する第２ファンとを有する燃焼機器とを備えた複合給湯装置を改良したものである。
【０００７】
そして、本発明の複合給湯装置には、前記第１ガスバーナ及び前記第２ガスバーナに燃料ガスを供給する元ガス供給管にその上流側から順に介装された元ガス開閉電磁弁及びガバナ比例電磁弁と、前記元ガス供給管から分岐され前記第１ガスバーナに燃料ガスを供給する第１ガス供給管と、前記元ガス供給管から分岐され前記第２ガスバーナに燃料ガスを供給する第２ガス供給管と、前記第１ガス供給管に介装された第１開閉電磁弁と、前記第２ガス供給管に介装された第２開閉電磁弁と、前記ガバナ比例電磁弁の開度と前記第１ファンの回転数とを制御することにより前記熱交換器により加熱される温水の温度を調節する第１温調手段と、前記ガバナ比例電磁弁の開度と前記第２ファンの回転数とを制御することにより前記燃焼機器の前記被加熱物の温度を調節する第２温調手段と、前記第１温調手段と前記第２温調手段とを制御する運転制御手段とが設けられている。
【０００８】
そして、該運転制御手段が、前記第１温調手段により、前記元ガス開閉電磁弁と前記ガバナ比例電磁弁と前記第１開閉電磁弁とを開状態とし、前記第２開閉電磁弁を閉状態として前記第１ファンと前記ガバナ比例電磁弁とにより前記第１ガスバーナのみの燃焼量と空燃比の制御を行う給湯単独運転と、前記第２温調手段により、前記元ガス開閉電磁弁と前記ガバナ比例電磁弁と前記第２開閉電磁弁とを開状態とし、前記第１開閉電磁弁を閉状態として前記第２ファンと前記ガバナ比例電磁弁とにより前記第２ガスバーナのみの燃焼量と空燃比の制御を行う燃焼機器単独運転と、前記第１温調手段及び前記第２温調手段により、前記元ガス開閉電磁弁と前記ガバナ比例電磁弁と前記第１開閉電磁弁と前記第２開閉電磁弁とを開状態とし、前記ガバナ比例電磁弁と前記第１ファン及び前記第２ファンとにより前記第１ガスバーナ及び前記第２ガスバーナの燃焼量と空燃比の制御を行う複合運転とを切り換えて燃焼制御を行う。
【０００９】
本発明の複合給湯装置によれば、前記運転制御手段が、前記第１温調手段により前記第１ガスバーナのみの燃焼量と空燃比の制御を行う給湯単独運転を行い、前記第２温調手段により前記第２ガスバーナのみの燃焼量と空燃比の制御を行う燃焼機器単独運転を行う。また、前記第１温調手段と前記第２温調手段により、前記第１及び第２ガスバーナの燃焼量と空燃比の制御を行う複合運転を行う。
【００１０】
また、前記第１及び第２ガスバーナには前記ガバナ比例電磁弁から前記第１及び第２供給管とを介して燃料ガスが供給されるため、前記給湯単独運転と前記燃焼機器単独運転を行うときは、前記給湯装置と前記他の燃焼機器の双方の機器で比例制御を行うことができる。従って、１個のガバナ比例電磁弁を設けることにより、給湯装置のみならず他の燃焼機器についても比例制御を行うことができ、従来２個のガバナ比例電磁弁を用いて双方の機器の比例制御を行っていた個別制御タイプのものに比べてコストの低減を図ることができる。また、本発明の複合給湯装置は、工場出荷時、あるいはガス種転換や点検修理時等にガスの調圧作業が必要なガバナ比例電磁弁が１個であるので、従来の個別制御タイプのものに比べてガスの調圧作業が容易となる。
【００１１】
また、前記第１及び第２ガスバーナにそれぞれ第１及び第２ファンが設けられているのでファンが小型のもので済み、前記給湯装置又は前記他の燃焼機器のどちらか一方のみを単独で運転する際には、運転している機器のファンを回転させればよい。このため、ファンが大型で、どちらか一方の機器の単独運転の際にも他の機器に送風することになる従来の一括制御タイプのものに比べて消費電力が少なくて済み、且つ、騒音も低くなる。また、前記第１及び第２ファンは、それぞれ独立して設けられているため、第１又は第２ガスバーナの熱交換器のどちらかが多少閉塞した場合でも、その閉塞した方のガスバーナのファンの回転数を上げることにより、適切な空燃比制御を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の複合給湯装置は、前記複合運転において、前記運転制御手段が、前記第１温調手段により前記ガバナ比例電磁弁の開度と前記第１ファンの回転数とを決定し、前記第２温調手段により前記第１温調手段が決定した前記ガバナ比例電磁弁の開度から前記第２ガスバーナに供給されるガス量を算出して該ガス量に応じて前記第２ファンの回転数を決定して空燃比制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
前記複合運転を行う場合は、ガバナ比例電磁弁が１個であるため、前記第１又は第２温調手段のどちらか一方を優先させる必要がある。ここで、第２温調手段、即ち他の燃焼機器の温調手段を優先させると、第１温調手段、即ち給湯装置の温調手段が前記他の燃焼機器の運転状態により左右されるため、給湯装置から出される湯の温度が変動してしまい、使用者に直接影響が出てしまう。一方、給湯装置の温調手段を優先させると、他の燃焼機器の温調手段は前記給湯装置の運転状態により左右される。しかしながら、前記他の燃焼機器が、風呂の追焚装置や温水暖房装置として使用されるときは、前記給湯装置の運転状態により温度調節が左右されても使用者に影響が及びにくい。そこで、本発明の複合給湯装置では、前記運転制御手段により、前記複合運転を行う場合は、前記第１温調手段、即ち前記給湯装置の温調手段を優先し、優先して決定された前記ガバナ比例弁の開度から第２温調手段により他の燃焼機器の空燃比制御を行っている。
【００１４】
また、前記給湯単独運転又は前記燃焼機器単独運転の際に、前記運転制御手段が空燃比制御を行っていない側の前記第１ファン又は前記第２ファンを所定の回転数で作動させることが好ましい。例えば、前記給湯装置と前記他の燃焼機器の排気ガスを合流させて排気する複合燃焼装置では、前記給湯単独運転を行っているときは、前記他の燃焼機器の前記第２ファンを停止すると、前記給湯装置から排出される前記第１バーナの排気ガスが前記双方の排気ガスが合流される箇所から前記他の燃焼機器に逆流することになる。また、排気ガスをそれぞれ排気するものでは、運転していない機器の排気口から運転している側の機器の燃焼用の空気が吸引されるため、雨やほこり等が進入することになる。このため、このようなことが起きないように空燃比制御を行っていない側の前記第１ファン又は前記第２ファンを所定の回転数で作動させることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記第１ガスバーナ及び前記第２ガスバーナが複数のバーナ単体により形成されるバーナ群であり、前記運転制御手段は、前記給湯単独運転又は前記燃焼機器単独運転を開始するときは前記ガバナ比例電磁弁の開度を閉の状態から徐々に拡大していずれかの前記バーナ単体に点火し、該点火後に前記ガバナ比例電磁弁の開度を単独運転時における空燃比制御時の開度に比べて拡大させて前記点火したバーナ単体に隣接する他のバーナ単体に火移りさせ、所定時間経過後に前記単独運転時の空燃比制御に移行する緩点火を行う。
【００１６】
前記第１ガスバーナ及び前記第２ガスバーナが前記バーナ群であるときは、点火の際にはいずれかのバーナ単体に点火され、この点火されたバーナ単体から隣接するバーナ単体に火移りしてバーナ群全体に点火される。ここで、バーナ単体に点火されるときは、通常の空燃比制御を行っている際の空燃比よりも燃料ガスが薄い状態、いわゆるエアリッチの状態の方が着火音が小さくなる。
【００１７】
また、点火されたバーナ単体から隣接するバーナ単体に火移りする際には、通常の空燃比制御を行っている際の空燃比よりも燃料ガスが濃い状態、いわゆるガスリッチの状態の方が火移りがスムーズに行われる。従って、本発明の複合給湯装置では、前記単独運転開始時にバーナ単体に点火するときには前記ガバナ比例電磁弁の開度を閉の状態から徐々に拡大して燃料ガスが薄い状態のときに点火を行い、点火後は火移りを円滑に行うために前記ガバナ比例電磁弁の開度を空燃比制御時に比べて拡大させる。そして、所定時間経過後に通常の空燃比制御に移行する。この所定時間は、火移りが完了してバーナ群全体に点火される時間を考慮して設定することが好ましい。このような緩点火を行うことにより、前記給湯単独運転又は前記燃焼機器単独運転の開始時の点火が緩やかに行われるため、着火音を小さくすることができ、かつ、確実にバーナ群全体に火移りさせることができる。
【００１８】
次に、前記給湯単独運転又は前記燃焼機器単独運転から前記複合運転に移行するときは、新たに点火するバーナ側のファンの回転数を前記複合運転時の空燃比制御時の回転数よりも高回転にしていずれかの前記バーナ単体に点火し、該点火後に前記ファンの回転数を前記複合運転時における空燃比制御時の回転数よりも低回転にして前記点火したバーナ単体に隣接する他の前記バーナ単体に火移りさせ、所定時間経過後に前記複合運転時の空燃比制御を行う。
【００１９】
前記運転制御手段は、前記給湯単独運転又は前記燃焼機器単独運転を行っているときは、前記ガバナ比例電磁弁により比例制御を行っているため、その後に前記複合運転に移行するときに新たに点火する機器については、前記緩点火を行うことができない。従って、まず新たに点火する側のファンの回転数を空燃比制御時の回転数よりも高回転にしたエアリッチの状態で前記バーナ単体に点火を行い、点火後は火移りを円滑に行うために前記ファンの回転数を空燃比制御時の回転数よりも低回転にしたガスリッチの状態にする。そして、所定時間経過後に通常の空燃比制御に移行する。この所定時間は、火移りが完了してバーナ群全体に点火される時間を考慮して設定することが好ましい。これにより、前記緩点火と同様に点火が緩やかに行われるため、着火音を小さくすることができ、かつ、確実にバーナ群全体に火移りさせることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の複合給湯装置の実施形態の一例について、図１及び図２を参照して説明する。図１は本実施形態の複合給湯装置の全体的システム構成図、図２は図１の複合給湯装置の作動を示すフローチャートである。本実施形態の複合給湯装置１は、図１に示すように、台所や浴室等への給湯を行う給湯装置２と、この給湯装置２とは別の他の燃焼機器として浴槽Ａ内の湯を沸かすための風呂追焚装置３とを一体として一つの筐体１ａの内部に備えている。また、給湯装置２及び風呂追焚装置３の上端部にはそれぞれ排気口３２，３３が設けられており、給湯装置２及び風呂追焚装置３からの排気ガスは、その上方で合流されて複合給湯装置１の筐体１ａの外部に排出されるようになっている。
【００２１】
給湯装置２は、その内部に設けられた給湯熱交換器４と、この給湯熱交換器４を加熱する給湯ガスバーナ５（第１ガスバーナ）と、給湯ガスバーナ５に燃焼用の空気を送風する給湯ファン６（第１ファン）とを備えている。本実施形態では、給湯ガスバーナ５は、複数のバーナ単体５ａによって形成される二つのバーナ群７，８により構成されている。また、給湯熱交換器４には、この給湯熱交換器４に水を供給し、給湯熱交換器４により加熱された湯を台所や浴室等に供給するための給湯管９が接続されている。この給湯管９の上流側には、給湯管９の通水量を検知するための給湯水量センサ１０と、給湯熱交換器４により加熱された湯の温度を検出するための出湯サーミスタ１１が設けられている。また、給湯装置２には、前記給湯熱交換器４及び給湯ガスバーナ５の他、給湯ガスバーナ５の燃焼炎の有無の検知（着火・不着火の検知）を行うためのフレームロッド１２と、給湯ガスバーナ５の点火を行うための点火プラグ１３とが設けられ、この点火プラグ１３はイグナイタ３４によって火花放電がなされる。
【００２２】
風呂追焚装置３は、その内部に設けられた風呂熱交換器１４と、この風呂熱交換器１４を加熱する風呂ガスバーナ１５（第２ガスバーナ）と、風呂ガスバーナ１５に燃焼用の空気を送風する風呂ファン１６（第２ファン）とを備えている。本実施形態では、風呂ガスバーナ１５は、複数のバーナ単体１５ａにより形成されるバーナ群となっている。また、風呂熱交換器１４には、浴槽Ａ内の湯を循環するように配管された循環路１７が接続されている。この循環路１７には、浴槽Ａ内の湯を循環するための循環ポンプ１８と、循環路１７内の通水の有無を検出するための風呂水量センサ１９と、循環路１７内を流れる湯の温度（浴槽Ａ内の湯の温度）を検出するための風呂サーミスタ２０ａと風呂熱交換器１４からの出湯温を一定にするための風呂サーミスタ２０ｂとが設けられている。また、風呂追焚装置３には、前記風呂熱交換器１４及び風呂ガスバーナ１５の他、風呂ガスバーナ１５の燃焼炎の有無の検知（着火・不着火の検知）を行うためのフレームロッド２１と、風呂ガスバーナ１５の点火を行うための点火プラグ２２とが設けられ、この点火プラグ２２はイグナイタ３４によって火花放電がなされる。
【００２３】
これら給湯装置２及び風呂追焚装置３に燃料ガスを供給する元ガス供給管２３には、その上流側から順に元ガス開閉電磁弁２４とガバナ比例電磁弁２５とが介装されている。そして、ガバナ比例電磁弁２５の下流側から給湯ガスバーナ５の各バーナ群７，８に燃料ガスを供給する給湯ガス供給管２６，２７と、風呂ガスバーナ１５に燃料ガスを供給する風呂ガス供給管２８に分岐されている。そして、給湯ガス供給管２６，２７には、それぞれ第１開閉電磁弁２９，３０が介装されており、風呂ガス供給管２８には第２開閉電磁弁３１が介装されている。尚、ガバナ比例電磁弁２５の基本構成は公知のものであり、給湯ガスバーナ５の各バーナ群７，８及び風呂ガスバーナ１５がすべて最大出力で運転されている状態で、ほぼ全開となるように設定されている。本実施形態では、後述するように全開で約４０，０００Kcal/hの燃焼量を得ることができるように設定されている。
【００２４】
さらに、本実施形態の複合給湯装置１には運転制御装置３５（運転制御手段）が設けられ、この運転制御装置３５は、給湯装置２の温調制御を行う給湯温調手段３６と、風呂追焚装置３の温調制御を行う風呂温調手段３７を備えている。給湯温調手段３６は、出湯サーミスタ１１により検出される湯温が、使用者の設定した所定の目標温度になるようにガバナ比例電磁弁２５の開度と給湯ファン６の回転数を制御して給湯ガスバーナ５の燃焼量と空燃比を制御するものである。また、風呂温調手段３７は、風呂サーミスタ２０ａにより検出される温度が一定温度になるように、ガバナ比例電磁弁２５の開度と風呂ファン１６の回転数を制御して風呂ガスバーナ１５の燃焼量と空燃比を制御するものである。
【００２５】
次に、図１及び図２を参照して、本実施形態の複合給湯装置１の作動について説明する。本実施形態の複合給湯装置１は、給湯装置２のみを運転する給湯単独運転と、風呂追焚装置３のみを運転する風呂単独運転と、双方の装置を運転する複合運転を行うものである。
【００２６】
まず、給湯単独運転の作動について図２を参照しながら説明する。まず、図示しない運転スイッチがＯＮの状態で、例えば、使用者により図１に示す給湯管９の下流側に設けられている図示しないカランが開けられたときは、給湯管９内に通水されるため、給湯水量センサ１０が作動してその信号が運転制御装置３５に送信される。これにより、運転制御装置３５は、給湯運転がＯＮであることを認識する（ＳＴＥＰ１においてＹＥＳ）。次に、運転制御装置３５は、給湯温調手段３６により使用者が設定した目標温度から、給湯装置２における給湯ガスバーナ５の燃焼量を算出する（ＳＴＥＰ２）。次に、運転制御装置３５は、風呂追焚装置３のスイッチがＯＮになっていないかどうかを検出し、風呂追焚装置３がＯＦＦの場合は、給湯単独運転の状態となる（ＳＴＥＰ３においてＮＯ）。
【００２７】
給湯単独運転では、給湯温調手段３６により、ステップ２で算出された給湯ガスバーナ５の燃焼量に応じて空燃比を制御するための給湯ファン６の回転数が決定されると共に、ガバナ比例電磁弁２５の開度を調節するためのガバナ比例弁電流が決定される（ＳＴＥＰ１１）。そして、給湯温調手段３６は、決定された給湯ファン６の回転数に応じて給湯ファン６を駆動させると共に、元ガス開閉電磁弁２４を開弁状態とし、決定されたガバナ比例電流に応じてガバナ比例電磁弁２５を開弁する（ＳＴＥＰ１２）。
【００２８】
そして、第１開閉電磁弁２９，３０を燃焼量に応じてどちらか一方、あるいは双方共に開弁状態として給湯ガスバーナ５に燃焼用空気及び燃料ガスを供給しつつ、イグナイタ３４を作動させて点火プラグ１３に火花放電を生ぜしめることで給湯ガスバーナ５に点火する。ここで、給湯ガスバーナ５の点火時には、ガバナ比例電磁弁２５の開度は、閉の状態から徐々に拡大するように制御される。従って、給湯単独運転の開始時には、燃料ガスの量が少なく空気の量が多いエアリッチの状態で給湯ガスバーナ５に点火される。例えば、バーナ群７に点火するときは、点火プラグ１３の近傍のバーナ単体５ａに点火される。これにより、着火音を低く抑えることができる。
【００２９】
そして、バーナ単体５ａに着火されたことがフレームロッド１２の出力により確認されると、運転制御装置３５は、所定時間ガバナ比例電磁弁２５の開度を通常の空燃比制御を行う際の開度よりも拡大し、燃料ガスの量が多く空気の量が少ないガスリッチの状態にする。これにより着火したバーナ単体５ａに隣接するバーナ単体５ａに円滑に火移りが行われ、バーナ群７全体に着火がなされる。なお、ガスリッチの状態にする所定時間は、火移りが完了するまでの時間を考慮して設定されており、本実施形態では約０．５から１．０秒の間に設定されている。
【００３０】
そして、以上のような緩点火が行われた後は、給湯温調手段３６が、出湯サーミスタ１１の検出温度に応じて、ガバナ比例電磁弁２５の開度を調節し、第１開閉電磁弁２９，３０の開閉による給湯ガスバーナ５の燃焼能力の切り替えを行って、出湯サーミスタ１１による検出温度が、使用者が設定した目標温度に一致するように給湯装置２の比例制御を行う。このように、給湯温調手段３６により給湯ガスバーナ５の燃焼量と空燃比が制御され、給湯単独運転が行われる（ＳＴＥＰ１３）。尚、このとき、第２開閉電磁弁３１は閉弁されており、風呂ガスバーナ１５には燃料ガスは供給されていない。一方、風呂ファン１６は、給湯装置２の排気口３２から排出された排気ガスが風呂追焚装置３の排気口３３から逆流して風呂追焚装置３内に進入しないように、所定の回転数で回転を行う風呂ファンポスト運転を行う（ＳＴＥＰ１４）。
【００３１】
ここで、給湯ガスバーナ５の燃焼量能力の切り替えについて具体的に説明する。本実施形態では、給湯ガスバーナ５のうち、図１において右側に設けられているバーナ群７の燃焼量を最大燃焼時で１０，０００Kcal/h、図１において左側に設けられているバーナ群８の燃焼量が最大燃焼時で２０，０００Kcal/hになるように設定している。また、ガバナ比例電磁弁２５は、各バーナの最大燃焼状態から１／２の燃焼量までの間で燃焼量を調節するように、各バーナに供給されるガス量を調節している。従って、第１開閉電磁弁２９のみを開弁してバーナ群７のみを燃焼させる場合は、最大燃焼時で１０，０００Kcal/hの燃焼量となり、最小燃焼時はその１／２の５，０００Kcal/hの燃焼量となる。また、同様に、第１開閉電磁弁３０のみを開弁してバーナ群８のみを使用した場合には、１０，０００Kcal/hから２０，０００Kcal/hの間で燃焼量を比例制御を行うことができる。さらに、第１開閉電磁弁２９，３０の双方を開弁して、バーナ群７，８を同時に使用するときは、１５，０００Kcal/hから３０，０００Kcal/hの間で燃焼量を制御することができる。
【００３２】
そして、運転制御装置３５は、使用者により給湯が止められるか、あるいは図示しない運転停止スイッチが押されるまで、上記給湯単独運転を継続する（ＳＴＥＰ１０においてＮＯ）。そして、使用者により給湯が止められた場合は、給湯管９の通水が停止され、これを給湯水量センサ１０の出力により運転停止を検知して、給湯単独運転を終了させる。また、図示しない運転スイッチが押された場合は、運転スイッチの信号を検知して給湯単独運転を終了させる（ＳＴＥＰ１０においてＹＥＳ）。このとき給湯温調手段３６は、元ガス開閉電磁弁２４、ガバナ比例電磁弁２５、及び第１開閉電磁弁２９，３０への通電を停止して、それらを閉弁側に動作させ、さらに給湯ファン６を停止させることで、給湯ガスバーナ５の消火処理を行う。
【００３３】
次に、風呂単独運転における作動について説明する。給湯運転がＯＦＦの状態で（ＳＴＥＰ１においてＮＯ）、図示しない風呂追焚装置３の運転スイッチがＯＮの状態になると（ＳＴＥＰ１５においてＹＥＳ）、図１に示す循環ポンプ１８が作動し、循環路１７内を浴槽Ａ内の湯が循環する。循環路１７内に湯が循環されると、風呂水量センサ１９が作動し、その信号が運転制御装置３５に送信される。これにより、風呂単独運転が開始される。このとき、運転制御装置３５は風呂温調手段３７により、風呂サーミスタ２０ａにより検出される浴槽Ａ内の湯温と、出湯温を一定に保つためのサーミスタ２０ｂから、風呂追焚装置３の風呂ガスバーナ１５の燃焼量を算出する（ＳＴＥＰ１６）。次に、風呂温調手段３７は、算出された風呂ガスバーナ１５の燃焼量に応じて空燃比を制御するために、風呂ファン１６の回転数が決定されると共に、ガバナ比例電磁弁２５の開度を調節するためのガバナ比例弁電流が決定される（ＳＴＥＰ１７）。
【００３４】
そして、風呂温調手段３７は、決定された風呂ファン１６の回転数に応じて風呂ファン１６を駆動させると共に、元ガス開閉電磁弁２４を開弁状態とし、決定されたガバナ比例電流に応じてガバナ比例電磁弁２５を開弁する（ＳＴＥＰ１８）。そして、第２開閉電磁弁３１を開弁状態として風呂ガスバーナ１５に燃焼用空気及び燃料ガスを供給しつつ、イグナイタ３４を作動させて点火プラグ２２に火花放電を生ぜしめることで風呂ガスバーナ１５に点火する。このときも、上述の給湯運転の開始時と同様に、ガバナ比例電磁弁２５の開度を閉の状態から徐々に拡大してエアリッチの状態で点火プラグ２２によりその近傍のバーナ単体１５ａに点火する。次に、ガバナ比例電磁弁２５の開度を通常の空燃比制御時の開度よりも拡大させてガスリッチの状態にして風呂ガスバーナ１５全体に着火する緩点火を行う。
【００３５】
そして、風呂温調手段３７は、風呂サーミスタ２０ａと２０ｂの検出温度に応じてガバナ比例電磁弁２５の開度を調節し、風呂サーミスタ２０ａによる検出温度が、使用者が設定した目標温度に一致するまで風呂追焚装置３の比例制御を行う。尚、本実施形態では、風呂ガスバーナ１５の燃焼量を最大燃焼時で１０，０００Kcal/hに設定している。本実施形態では、ガバナ比例電磁弁２５が最大燃焼量から１／２の燃焼量まで制御を行うので、１０，０００Kcal/hから５，０００Kcal/hの間で風呂ガスバーナ１５の燃焼量の制御を行うことができる。このように、風呂温調手段３７により風呂ガスバーナ１５の燃焼量と空燃比が制御され、風呂単独運転が行われる（ＳＴＥＰ１９）。また、このとき、第１開閉電磁弁２９，３０は閉弁されており、給湯ガスバーナ５には燃料ガスは供給されていない。一方、給湯ファン６は、風呂追焚装置３の排気口３３から排出された排気ガスが給湯装置２の排気口３２から逆流して給湯装置２内に進入しないように、所定の回転数で回転を行う給湯ファンポスト運転を行う（ＳＴＥＰ２０）。
【００３６】
そして、浴槽Ａ内の湯温が使用者の設定した温度に達していない場合でも、使用者により図示しない運転停止スイッチが押されると、循環ポンプ１８の運転が停止されて循環路１７内の循環が停止され、これを風呂水量センサ１９の出力により運転停止を検知して、風呂単独運転を終了させることができる（ＳＴＥＰ１０においてＹＥＳ）。また、図示しない運転停止スイッチが押されなくても、風呂サーミスタ２０ａにより検出される浴槽Ａ内の湯温が、使用者の設定した温度に達すると同時に、風呂単独運転が停止する。このとき風呂温調手段３７は、元ガス開閉電磁弁２４、ガバナ比例電磁弁２５、及び第２開閉電磁弁３１への通電を停止して、それらを閉弁側に動作させ、さらに風呂ファン１６を停止させることで、風呂ガスバーナ１５の消火処理を行う。
【００３７】
次に、複合運転における作動について説明する。この複合運転においては、運転制御装置３５によって給湯装置２と風呂追焚装置３とが共に運転されるが、給湯装置２の運転を優先して制御が行われる。また、以下に給湯単独運転が行われているときに、使用者により風呂追焚運転が開始されて複合運転がなされる場合について説明する。
【００３８】
まず、給湯単独運転がなされている場合には（ＳＴＥＰ１においてＹＥＳ）、上述の給湯単独運転のときと同様に、運転制御装置３５が、給湯温調手段３６により使用者が設定した目標温度から、給湯装置２における給湯ガスバーナ５の燃焼量を算出する（ＳＴＥＰ２）。そして、使用者の操作により風呂追焚装置３もＯＮの状態となったときに（ＳＴＥＰ３においてＹＥＳ）、複合運転が開始される。この複合運転では、給湯温調手段３６により、ステップ２で算出された給湯ガスバーナ５の燃焼量に応じて空燃比を制御するために複合運転時の給湯ファン６の回転数が決定される（ＳＴＥＰ４）。このように、風呂追焚装置３が運転されているか否かにかかわらず、給湯装置２の制御が優先される。
【００３９】
次に、複合運転時のガバナ比例電磁弁２５の開度を調節するためのガバナ比例弁電流を決定する（ＳＴＥＰ５）。複合運転時のガバナ比例電流を決定するときは、まず給湯温調手段３６により給湯装置２に使用される燃料ガスの供給量からガバナ比例電磁弁２５の開度を決定する。そして、風呂温調手段３７により、この状態で第２開閉電磁弁３１を開弁状態とした場合に、給湯ガスバーナ５に供給される燃料ガスの供給量が変化しないように、ガバナ比例弁電流、即ちガバナ比例電磁弁２５の開度を決定する。
【００４０】
例えば、本実施形態において給湯ガスバーナ５のバーナ群７，８を同時に使用して１５，０００Kcal/hの燃焼量を得るときは、給湯単独運転時におけるガバナ比例電磁弁２５が全開のときは３０，０００Kcal/hであるので、ガバナ比例電磁弁２５の開度は半開の状態となっている。この状態で、第２開閉電磁弁３１を開弁したときに、給湯ガスバーナ５の燃焼量である１５，０００Kcal/hを保持したまま、風呂ガスバーナ１５に供給される燃料ガスの供給量を算出する。この場合、風呂ガスバーナ１５の最大燃焼量は１０，０００Kcal/hであり、ガバナ比例電磁弁２５は半開の状態であるので、風呂ガスバーナ１５の燃焼量は、約５，０００Kcal/hとなる。従って、ガバナ比例電磁弁２５を通過するガスの供給量は、給湯ガスバーナ５の１５，０００Kcal/hと風呂ガスバーナ１５の約５，０００Kcal/hの燃焼量が得られるような供給量、即ち２０，０００Kcal/hの燃焼量が得られる供給量となり、この供給量に応じてガバナ比例弁電流が決定される（ＳＴＥＰ５）。
【００４１】
次に、風呂温調手段３７により、ガバナ比例電磁弁２５の開度に応じた風呂ファン１６の回転数が決定される（ＳＴＥＰ６）。このとき、ガバナ比例電磁弁２５は、風呂単独運転時よりも給湯装置２に供給される燃料ガスの供給量分だけ開度が大となっているので、この変動分を勘案して風呂ファン１６の回転数を決定する。そして、給湯温調手段３６により決定された回転数に応じて給湯ファン６を回転させ、さらに風呂ファン１６を回転させる（ＳＴＥＰ７）。尚、給湯ファン６は、給湯単独運転時の回転数から複合運転時の回転数に移行する。ここで、複合運転時においても給湯ガスバーナ５に供給される燃料ガスの量は給湯単独運転時から変化しないが、風呂追焚装置３の運転が開始されると、排気ガスの干渉等によりより多くの空気を給湯ガスバーナ５に供給しなければ適切な空燃比制御を行うことができない場合がある。従って、本実施形態では、給湯単独運転から複合運転に移行するときは、給湯ファン６の回転数をこのような要因を考慮した複合運転時の回転数に移行している。
【００４２】
一方、風呂ファン１６は、上述のように給湯単独運転時はポスト運転がなされているが、風呂追焚運転時には風呂温調手段３７により決定された回転数に制御される。そして、給湯ファン６及び風呂ファン１６が回転した後に、上述のように給湯温調手段３６及び風呂温調手段３７により決定されたガバナ比例弁電流に応じて、ガバナ比例電磁弁２５が駆動されて所定の開度となる（ＳＴＥＰ８）。そして、給湯運転が継続されると共に、風呂追焚運転が開始され、複合運転が開始される（ＳＴＥＰ９）。
【００４３】
ここで、風呂ガスバーナ１５に点火する際には、着火音を低く抑えるために以下に示す制御が行われる。まず、第２開閉電磁弁３１を開弁状態として風呂ガスバーナ１５に燃焼用空気及び燃料ガスを供給しつつ、イグナイタ３４を作動させて点火プラグ２２に火花放電を生ぜしめることで風呂ガスバーナ１５に点火する。このとき、風呂ファン１６は通常の空燃比制御時の回転数よりも高い回転数となっており、燃料ガスは通常の空燃比制御時のガス量となっているため、エアリッチの状態となっている。従って、点火プラグ２２の近傍のバーナ単体１５ａが点火する際には、着火音が低く抑えられる。そして、フレームロッド２１の出力によりバーナ単体１５ａの着火が確認されると、所定時間風呂ファン１６を通常の空燃比制御時の回転数よりも低い回転数としてガスリッチの状態にする。これにより、風呂ガスバーナ１５全体に円滑に火移りが行われる。従って、風呂ガスバーナ１５の着火時は、着火音が低く抑えられる。そして、徐々に風呂ファン１６の回転数を上げていき、最終的に風呂温調手段３７により決定された回転数で回転させる。
【００４４】
そして、給湯温調手段３６は、出湯サーミスタ１１の検出温度に応じて、ガバナ比例電磁弁２５の開度を調節し、第１開閉電磁弁２９，３０の開閉による給湯ガスバーナ５の燃焼能力の切り替えを行って、出湯サーミスタ１１による検出温度が、使用者が設定した目標温度に一致するように給湯装置２の運転を制御する。
【００４５】
また、このように給湯温調手段３６によりガバナ比例電磁弁２５の開度が調節されると、風呂ガスバーナ１５に供給される燃料ガスの量も変化する。このため、風呂温調手段３７は、この変化した燃料ガスの供給量にあわせて風呂ファン１６の回転数を変化させ、空燃比制御を行う。このように、複合運転においては、風呂熱交換器１４により加熱される温水の温度は、給湯装置２の運転状態によって左右されることになるが、使用者に直接影響を与える給湯装置２と異なり、風呂追焚装置３の場合は、追焚の温度が変化するものであり、使用者には直接温度変化を感じさせることは少ない。
また、本実施形態においては、上述のように風呂ガスバーナ１５の燃焼量は５，０００Kcal/hから１０，０００Kcal/hの間で推移するものであるため、熱効率を８０％とすると、風呂熱交換器１４により加熱される熱量は４，０００Kcal/hから８，０００Kcal/hとなる。これは、１分あたり６７Kcalから１３３Kcalである。ここで、循環ポンプ１８の吐出量を１分あたり約１０リットルとすると、湯温の上昇度合いは約６．５℃から１３℃となる。また、風呂の追焚は、風呂温調手段３７により風呂サーミスタ２０ａによる検出温度が使用者が設定した目標温度に一致するように制御を行うので、温度上昇の度合いが変化しても浴槽Ａ内の湯温が目標温度に達する時間が異なるだけで、浴槽Ａの湯温は目標温度に保たれる。従って、給湯装置２を優先して風呂追焚装置３を成り行きにした場合でも、風呂の追焚に与える使い勝手の影響は少ないものとなる。
【００４６】
以上のような複合運転は、給湯運転あるいは風呂追焚運転のどちらかが停止されるか、あるいは双方が停止されるまで継続される（ＳＴＥＰ１０においてＮＯ）。尚、複合運転の状態から給湯運転が停止されると風呂単独運転となり（ＳＴＥＰ１においてＮＯ）、複合運転の状態から風呂追焚運転が停止されると給湯単独運転となる（ＳＴＥＰ３においてＮＯ）。
【００４７】
尚、風呂追焚装置３を使用中に給湯装置２の給湯ガスバーナ５を点火させる場合は、上述のように給湯ファン６の回転数を制御して着火音を低くする制御を行うことが好ましい。また、これに限らず、一旦風呂追焚装置３の運転を停止させてから給湯ガスバーナ５の緩点火を行い、風呂ガスバーナ１５の点火の際に上述のように着火音を低くする制御を行ってもよい。さらに、給湯ファン６の回転数の制御を行いつつ、ガバナ比例電磁弁２５の開度を調節して着火音を低下させるようにしても良い。
【００４８】
具体的には、風呂追焚装置３の運転中に給湯装置２の運転を開始したときに、給湯ファン６の回転数を通常の空燃比制御時の回転数よりも高い回転数にするとともに、ガバナ比例電磁弁２５の開度を通常の空燃比制御時の開度よりも小さくしてエアリッチの状態にしてバーナ単体５ａに点火する。次に、給湯ファン６の回転数を通常の空燃比制御時の回転数よりも低い回転数にするとともに、ガバナ比例電磁弁２５の開度を通常の空燃比制御時の開度よりも拡大してガスリッチの状態にして給湯ガスバーナ５の全体に火移りさせる。そして、所定時間経過後に給湯ファン６及びガバナ比例電磁弁２５を、通常の空燃比制御の状態にする。尚、このような制御を行うことにより、風呂追焚装置３の運転状況は変化することになるが、上述のように風呂追焚装置３の運転状況が多少変化しても使用者に及ぼす影響は少ないため、状況に応じて以上のような制御を選択することができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、他の燃焼機器の一例として風呂追焚装置３を挙げているが、これに限らず、温水暖房装置としてもよい。また、上記実施形態では、給湯装置２と風呂追焚装置３の排気ガスを合流させて排出するものとしているが、これに限らず、それぞれ別個に排気ガスを排出する構造としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合給湯装置の一例を示す全体的システム構成図。
【図２】図１の複合給湯装置の作動を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…複合給湯装置、２…給湯装置、３…風呂追焚装置（燃焼機器）、４…給湯熱交換機、５…給湯ガスバーナ（第１ガスバーナ）、６…給湯ファン（第１ファン）、９…給湯管、１５…風呂ガスバーナ（第２ガスバーナ）、１６…風呂ファン（第２ファン）、２３…元ガス供給管、２４…元ガス開閉電磁弁、２５…ガバナ比例電磁弁、２６，２７…第１ガス供給管、２８…第２ガス供給管、２９，３０…第１開閉電磁弁、３１…第２開閉電磁弁、３５…運転制御装置（運転制御手段）、３６…給湯温調手段（第１温調手段）、３７…風呂温調手段（第２温調手段）。
【図１】
0003683400.tif 000002
【図２】
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