(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯側熱交換器と風呂側熱交換器とを同一缶体内に納めて燃焼装置により加熱するようにし、浴槽の循環金具と風呂側熱交換器との間に追い焚き用の循環回路を構成し、前記風呂側熱交換器をバイパスするようにして前記循環回路にバイパス路を設け、このバイパス路を開閉するための手段を設けた風呂給湯装置において、
給湯側熱交換器又は風呂側熱交換器の温度が一定温度よりも高い場合には、前記バイパス路開閉手段によってバイパス路を開き、前記燃焼装置を燃焼させることなく循環回路に浴槽内の湯を循環させ、
給湯側熱交換器又は風呂側熱交換器の温度が一定温度以下に下がったとき、前記バイパス路開閉手段によってバイパス路を閉じ、前記燃焼装置を燃焼させて循環回路の風呂側熱交換器に浴槽の湯を循環させることを特徴とする風呂給湯装置の追い焚き運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は風呂給湯装置の追い焚き運転制御方法に関する。すなわち、同一の缶体内に風呂側熱交換器と給湯側熱交換器とを納めて石油バーナー等の燃焼装置で加熱するようにした１缶２水路の風呂給湯装置における追い焚き運転制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
同一の缶体内に風呂側熱交換器と給湯側熱交換器とを納めて石油バーナー等の燃焼装置で加熱するようにし、また、浴槽の循環金具と風呂側熱交換器の入口側との間に戻り管路を配管し、浴槽の循環金具と熱交換器の出口側との間に往き管路を配管し、戻り管路から三方弁を介して分岐させた風呂側バイパス路を往き管路に合流させた１缶２水路の風呂給湯装置がある。
【０００３】
このような風呂給湯装置にあっては、風呂側熱交換器と給湯側熱交換器とが同一缶体内に納められており、給湯使用中には缶体温度が上昇するが、その熱量は給湯側熱交換器に吸収されて給湯に使用されるため、風呂側熱交換器への影響は少ない。しかし、給湯使用を終了すると、後沸きのために給湯用熱交換器内には高温の湯が溜まった状態となり、給湯側熱交換器からの放熱で風呂側熱交換器内の温度が上昇して風呂側熱交換器内には高温の湯溜まりが生じる。
【０００４】
追い焚き運転によって、この高温の湯溜まりが往き管内を移動し、浴槽の循環金具から吐出されると危険であるから、従来にあっては、給湯直後には数分間送風して（ポストパージ）給湯側熱交換器や風呂側熱交換器を冷却していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法では、ポストパージによって給湯側熱交換器や風呂側熱交換器の温度が下がらないうちに、風呂側で追い焚き運転が行なわれると、風呂側熱交換器内に溜まっている高温の湯溜まりがさらに加熱され、往き管を移動して循環金具から浴槽内へ吐出されてしまい、入浴者に不快感や熱感を与える恐れがあった。
【０００６】
本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、給湯使用直後に風呂側で追い焚き運転した場合でも、循環金具から高温の湯が吐出されるのを防止し、入浴者に不快感等を与えるのを抑制することにある。
【０００９】
【発明の開示】
請求項１に記載の風呂給湯装置の追い炊き運転制御方法は、給湯側熱交換器と風呂側熱交換器とを同一缶体内に納めて燃焼装置により加熱するようにし、浴槽の循環金具と風呂側熱交換器との間に追い焚き用の循環回路を構成し、前記風呂側熱交換器をバイパスするようにして前記循環回路にバイパス路を設け、このバイパス路を開閉するための手段を設けた風呂給湯装置において、給湯側熱交換器又は風呂側熱交換器の温度が一定温度よりも高い場合には、前記バイパス路開閉手段によってバイパス路を開き、前記燃焼装置を燃焼させることなく循環回路に浴槽内の湯を循環させ、給湯側熱交換器又は風呂側熱交換器の温度が一定温度以下に下がったとき、前記バイパス路開閉手段によってバイパス路を閉じ、前記燃焼装置を燃焼させて循環回路の風呂側熱交換器に浴槽の湯を循環させることを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の追い焚き運転制御方法では、後沸きによって給湯側熱交換器又は風呂側熱交換器の温度が高くなっている場合には、燃焼装置を燃焼させることなく風呂側熱交換器に浴槽の湯を循環させ、さらにバイパス路を開いて風呂側熱交換器から流れ出た湯にバイパス路を通過した低温の湯を混合して循環金具から吐出しているので、風呂側熱交換器内に溜まっていた高温の湯溜まりが低温の湯との混合によって温度を下げられる。従って、より一層、追い焚き運転時の安全性を高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明の一実施形態による風呂給湯装置１の構成を示す図である。缶体２内には給湯側熱交換器３、風呂側熱交換器４が配設されており、熱交換器３，４の下方には石油バーナー６及び送風ファン７が設けられ、缶体２の上面には排熱口５が開口されている。
【００１２】
石油バーナー６にあっては、オイル供給路８に設けられた電磁弁９を開き、電磁ポンプ１０を運転すると、オイル（石油）がオイル供給路８を循環してノズル１１からミスト状に吐出され、ノズル１１から吐出されたミスト状のオイルはエアと混合され、燃焼する。また、石油バーナー６は、ノズル１１から吐出されるオイルに点火するための着火装置１２、燃焼を監視するための燃焼検知センサ（フレームロッド）１３を有している。送風ファン７は石油バーナー６に強制的にエアを供給しており、最適な空燃比でオイルを燃焼させるように制御される。
【００１３】
給湯側熱交換器３には給水路１４及び給湯路１５が接続されており、出湯用給湯器が構成されている。フィルタ１７を通して給水路１４から導入された水（市水）は、石油バーナー６の燃焼中においては給湯側熱交換器３を通過しながら加熱され、給湯側熱交換器３から給湯路１５へ送り出される。給湯側バイパス路１６は、給湯側熱交換器３をバイパスするようにして給水路１４と給湯路１５の間を接続しており、給湯側熱交換器３で加熱された湯と給湯側バイパス路１６を流れた水は混合されて湯水混合路２５へ供給される。給湯側バイパス路１６を流れる水の流量と湯水混合路２５から出湯される湯の流量とは、それぞれ水比例弁１９及び水量サーボ弁２０によって制御される。
【００１４】
水量センサ１８、入水温度センサ２１、缶体出湯温度センサ２２、ミキシング温度センサ２３の出力（計測信号）はコントローラ（図示せず）に入力され、コントローラは、給湯側熱交換器３から給湯路１５へ出湯される缶体出湯温度や、湯水混合路２５へ出湯される湯水混合温度が設定値に等しくなるよう、石油バーナー６の火力や水比例弁１９を制御する。こうして設定温度に調整された湯は、湯水混合路２５を通って給湯栓２４等から出湯される。また、給湯側熱交換器３には、熱交換器温度センサ４６が取り付けられており、給湯側熱交換器３もしくはその残水の温度を検出している。
【００１５】
風呂側熱交換器４は風呂装置の一部を構成している。すなわち、風呂装置は、石油バーナー６で加熱される風呂側熱交換器４と、風呂側熱交換器４の入口側に接続された風呂側入水管３３及び浴槽４７の循環金具４８に接続された戻り管３２からなる戻り管路と、風呂側熱交換器４の出口側に接続された風呂側出湯管３４及び浴槽４７の循環金具４８に接続された往き管３５からなる往き管路と、風呂側入水管３３と戻り管３２との接続点から三方弁４２を介して分岐し、風呂側熱交換器４をバイパスして風呂側出湯管３４と往き管３５との接続点に合流する風呂側バイパス路３６と、風呂側熱交換器４及び風呂側バイパス路３６をさらにバイパスして戻り管３２と往き管３５とに連通し、二方弁４４を有する気泡発生用バイパス路３７を備えている。ここで、風呂側バイパス路３６は、主として循環判定や湯の落とし込み時に用いられるものであり、気泡発生用バイパス路３７は主として泡バス運転用に用いられるものである。
【００１６】
戻り管３２には、水位センサ３８、循環ポンプ３９、風呂側水流スイッチ４０及びサーミスタ等の湯温センサ４１が設けられている。また、浴槽４７の循環金具４８にはエア管４５が接続されており、エア管４５は往き管３５に連通している。
【００１７】
前記戻り管３２、風呂側入水管３３、風呂側熱交換器４、風呂側出湯管３４および往き管３５は追い焚き回路を構成しており、前記湯水混合路２５から分岐された分岐管２６は、バキュームブレーカ２７、落とし込み水電磁弁２８、水量センサ２９、逆止弁３０及び接続管３１を経て追い焚き回路の往き管３５につながっている。
【００１８】
上記三方弁４２の構造を図２（ａ）（ｂ）の断面図に示す。三方弁４２は、戻り管３２、風呂側バイパス路３６及び風呂側入水管３３に連通したケーシング４９内に円柱状をしたバルブ本体５１を回転自在に納めたものであり、バルブ本体５１には下面から側面にかけて略Ｌ字状に屈曲した水通路５２が開口されている。バルブ本体５１の下面に開口した水通路５２は常に戻り管３２内に連通しており、バルブ本体５１の側面に開口した水通路５２は、バルブ本体５１の回転に伴って風呂側入水管３３側（以下、缶体側という）と風呂側バイパス路３６側（以下、バイパス側という）との間で切り替わるようになっている。
【００１９】
バルブ本体５１は、ステッピングモータ（パルスステップモータ）４３の回転軸５０に取付けられており、ステッピングモータ４３のステップ数を指定することにより回転角を制御され、例えば０°〜３１５°の範囲内の任意の角度で回転可能となっている。よって、缶体側で全開になった状態やバイパス側で全開になった状態に限らず、任意の半開状態でも用いることができる。
【００２０】
（追い焚き運転時の動作）
次に、風呂給湯装置１の追い焚き運転時の動作を図３のフロー図により説明する。浴室内のリモートコントローラ（図示せず）等に設けられている追い焚きスイッチをオンにすると（Ｓ１）、缶体２内がポストパージにより充分に温度が下がっている通常の状態では（つまり、給湯直後から時間が経過していて熱交換器温度センサ４６の検知温度Ｔｈが所定温度Ｔｓ以下である場合）、三方弁４２を缶体側で通常の開度（半開状態または全開状態）にセットし、気泡発生用バイパス路３７の二方弁４４を全閉にし（Ｓ６）、循環ポンプを運転する（Ｓ７）と共に石油バーナー６を燃焼させ（Ｓ８）、図４に示すように風呂側熱交換器４に浴槽４７内の湯を循環させて加熱し、追い焚きスイッチがオフになるまで（Ｓ９）追い焚き運転を行なう。
【００２１】
これに対し、給湯直後で熱交換器温度センサ４６によって検出される給湯器温度Ｔｈが所定温度Ｔｓよりも高い場合には（Ｓ２）、追い焚きスイッチをオンにすると（Ｓ１）、三方弁４２は缶体側において通常の開度よりも少し絞られ、気泡発生用バイパス路３７の二方弁４４は少し開かれる（Ｓ３）。ついで、循環ポンプを運転し（Ｓ４）、石油バーナー６を燃焼させることなく風呂側熱交換器４に浴槽４７内の湯を循環させる。よって、図５に示すように、風呂側熱交換器４内を加熱されることなく循環した湯と気泡発生用バイパス路３７を通過した低温の湯とが混合して循環金具４８から吐出される。従って、風呂側熱交換器４内に高温の湯溜まりがあっても、この湯溜まりはさらに加熱されることなく追い焚き回路を循環し、気泡発生用バイパス路３７を通過した低温の湯と混合されて循環金具４８から吐出されるので、入浴者に不快感や熱感を与える恐れがない。
【００２２】
こうして石油バーナー６を燃焼させることなく風呂側熱交換器４に湯を循環させているうちに給湯側熱交換器３の熱交換器温度センサ４６の検知温度Ｔｈが一定温度Ｔｓよりも下がると、三方弁４２を缶体側で通常の開度にセットし、気泡発生用バイパス路３７の二方弁４４を全閉にし（Ｓ６）、循環ポンプを運転する（Ｓ７）と共に石油バーナー６を燃焼させ（Ｓ８）、図４に示すように熱交換器に浴槽４７内の湯を循環させて追い焚きする。その後、追い焚きスイッチがオフになると（Ｓ５，Ｓ９）追い焚き運転が停止する。
【００２３】
（気泡運転）
次に、上記風呂給湯装置１における気泡運転について説明する。気泡運転時には、図６に示すように、三方弁４２をバイパス側で全開状態とし、気泡発生用バイパス路３７の二方弁４４も全開とし、落とし込み水電磁弁２８を全閉状態にし、循環ポンプ３９の運転を開始する。循環ポンプ３９を運転すると、戻り管３２から吸引された浴槽４７内の湯は、風呂側バイパス路３６及び気泡発生用バイパス路３７を通って往き管３５へ入り、エア管４５から導入されたエアを巻き込んで気泡を含んだ水流として循環金具４８から噴出される。この場合には、風呂側バイパス路３６と気泡発生用バイパス路３７を湯が流れるので、流量を稼ぐことができ、気泡を含んだ強い水流を循環金具４８から噴出させることができる。
【００２４】
気泡運転時に、三方弁４２を缶体側でなくバイパス側へ切り替えている理由は、三方弁４２を缶体側で開いて気泡運転すると、給湯動作により石油バーナー６が燃焼すると、高温の湯が循環金具４８から不測に吐出されるためである。しかし、風呂給湯装置１の保温スイッチがオンになっていると、保温タイマが一定時間をカウントしてアップすると、その都度自動的に追い焚き運転される。気泡運転中に保温モードにおける追い焚き運転が開始すると、図７に示すように、三方弁４２がバイパス側から缶体側へ切り替わるので、その際、三方弁４２はバイパス側でも缶体側でも開いていない閉塞状態を経過し、気泡運転で循環金具から吐出される水流の勢いが低下する。また、同時に追い焚き運転を許容する場合には、空焚き防止のため確実に循環スイッチをオンにする必要があり、そのためには二方弁４４の開度はかなり小さく絞る必要があり、やはり循環金具４８から吐出される水流の勢いが弱くなる。さらには、予測しないときに循環金具４８から高温の湯が吐出され、入浴者に不快感や熱感を与える恐れがある。
【００２５】
そのため、この風呂給湯装置１においては、気泡運転中に保温モードによる定期的な追い焚き運転のコールが発生した場合には、そのコールを受け付けず、気泡運転中には保温モードによる追い焚きが行なわれないようにしている。
【００２６】
ただし、入浴者が浴室リモコンの追い焚きスイッチをオンにして追い焚き運転を開始した場合には、気泡運転と追い焚き運転が同時に行なわれるようにする。この場合には、入浴者の意志によるものであるから、問題ないと考えられるからである。
【００２７】
また、先に保温モードで追い焚き運転が行なわれているときに、気泡運転のスイッチをオンにした場合にも、追い焚きと気泡運転が同時に行なわれるようにしている。この場合には、既に浴槽４７内の湯の温度が低下しているため、気泡運転を行なわせても高温の湯が吐出されたりする恐れがないと考えられるからである。
【００２８】
（第２の実施形態）
また、熱交換器温度センサ４６の検知温度Ｔｈが一定温度Ｔｓよりも下がっても直ちに通常の追い焚き動作に移行させず、図８のフロー図に示すように、熱交換器温度センサ４６の検知温度Ｔｈが一定温度Ｔｓよりも下がったら遅延タイマをスタートさせ（Ｓ１０）、所定時間経過して遅延タイマがカウントアップしたら（Ｓ１１）通常の追い焚き動作に移行するようにしてもよい。
【００２９】
（第３の実施形態）
また、上記実施形態では、１つの比較温度Ｔｓによって動作を分岐させたが、２つの比較温度Ｔｓ１とＴｓ２（Ｔｓ１＞Ｔｓ２）を用いてもよい。すなわち、図９のフロー図に示すように、熱交換器温度センサ４６の検知温度ＴｈをＴｓ１，Ｔｓ２と比較し（Ｓ１２）、▲１▼検知温度ＴｈがＴｓ１よりも高い場合には、石油バーナー６を燃焼させず、かつ気泡発生用バイパス路３７を開いて風呂側熱交換器４と気泡発生用バイパス路３７に湯を循環させ（Ｓ３〜Ｓ５）、▲２▼検知温度ＴｈがＴｓ２よりも高く、Ｔｓ１よりも低い場合には、石油バーナー６を燃焼させることなく、かつ気泡発生用バイパス路３７を閉じて風呂側熱交換器４に湯を循環させ（Ｓ１３〜Ｓ１５）、▲３▼検知温度ＴｈがＴｓ２よりも低い場合には、石油バーナー６を燃焼させ、かつ気泡発生用バイパス路３７を閉じて通常の追い焚き動作を行なう（Ｓ６〜Ｓ９）ようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による風呂給湯装置を示す構成図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は三方弁の構造を示す概略断面図である。
【図３】追い焚き運転時の動作を説明するフロー図である。
【図４】同上の風呂給湯装置による追い焚き運転の状態を示す概略図である。
【図５】同上の風呂給湯装置による追い焚き運転の別な状態を示す概略図である。
【図６】同上の風呂給湯装置において気泡運転している状態を示す概略図である。
【図７】同上の風呂給湯装置において気泡運転しているとき、追い焚き運転が割込んだ状態を示す概略図である。
【図８】本発明の別な実施形態による追い焚き運転時の動作を説明するフロー図である。
【図９】本発明のさらに別な実施形態による追い焚き運転時の動作を説明するフロー図である。
【符号の説明】
３  給湯側熱交換器
４  風呂側熱交換器
３６  風呂側バイパス管
３７  気泡発生用バイパス路
３９  循環ポンプ
４２  三方弁
４４  二方弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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