(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナにて加熱される熱交換器と、この熱交換器に水を供給するとともに、加熱された温水を給湯部へ供給する温水供給管路と、前記熱交換器と浴槽との間に設けられ、風呂水循環ポンプを介して前記浴槽内の風呂水を熱交換器に循環させる風呂水循環管路とを備え、前記熱交換器が、前記温水供給管路の一部を構成する給湯用伝熱管と、前記風呂水循環管路一部を構成する風呂水用伝熱管との双方を有し、かつ、これらの給湯用伝熱管および風呂水用伝熱管が平行に接続されているとともに、前記温水供給管路の一部と前記風呂水循環管路の一部が平行に接続されている追い焚き機能付き給湯機において、
前記風呂水循環管路は、前記熱交換器よりも上流側に配設されて浴槽から熱交換器に送り込まれる風呂水の温度を検出する第１の温度センサと、前記熱交換器よりも下流側に配設されて熱交換器から浴槽に送り込まれる風呂水の温度を検出する第２の温度センサとを有し、
かつ、追い焚き時において、前記第１の温度センサの検出温度が、設定された追い焚き温度以上のときに前記バーナの燃焼を停止させ、前記第２の温度センサの検出温度が、設定された最高温度以上のときに前記バーナの燃焼を停止させるとともに前記循環ポンプの駆動を停止させるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする追い焚き機能付き給湯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、台所や浴室の蛇口やシャワー等の給湯部に温水を供給するとともに、浴室に設置されている浴槽内の風呂水を循環させつつ加熱することにより、この風呂水の再加熱を行う追い焚き機能を備えた給湯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、追い焚き機能を備えた給湯機の一例として、単一の熱交換器内に、給湯用の温水供給管路に接続された給湯用伝熱管と、風呂水を循環させる風呂水循環管路に接続された風呂水用伝熱管とを配設しておき、これらの両伝熱管を単一のバーナによって加熱することにより、給湯用水の加熱と風呂水の加熱とを行わせるようにした構成が知られている。
【０００３】
一方、風呂水の追い焚きを行う場合、風呂水を設定温度まで加熱するために、従来の給湯機においては、浴槽から熱交換器へ至る間の風呂水循環管路に温度センサを設けておき、この温度センサによって、前記浴槽から熱交換器へ送り込まれる風呂水の温度を検出し、その検出結果を設定温度との比較に基づきバーナの燃焼状態や風呂水循環管路内の風呂水の流量を制御することにより、風呂水に与える熱量を制御して、その温度を漸次前記設定値へ近づけるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の給湯機においては、つぎのような改善すべき問題点が残されている。
【０００５】
すなわち、追い焚き時における風呂水の温度管理を、浴槽から熱交換器に流れ込む風呂水温度を検出することによって行っているが、熱交換器から浴槽へ供給される再加熱された風呂水の温度が把握されていないことから、過度に加熱された風呂水が浴槽へ供給されてしまうことが想定されるといった問題点である。
【０００６】
特に、単一のバーナと熱交換器によって給湯と追い焚きとを行わせるようにした熱交換器においては、給湯用伝熱管と風呂水用伝熱管とが同一の熱交換器内に設置されていることから、給湯用伝熱管内に蓄積されている熱が風呂水用伝熱管内の風呂水に伝わり、かつ、その熱伝達量が前記給湯用伝熱管に蓄積されている熱量によって変動することから、浴槽に供給される再加熱された風呂水が必要以上に加熱されてしまい易い。
【０００７】
本発明は、前述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、追い焚き時において、浴槽に過度に加熱された風呂水が供給されることを防止し得る追い焚き機能付き給湯機を提供することを解決すべき課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の追い焚き機能付き給湯機は、前述した課題を解決するために、バーナにて加熱される熱交換器と、この熱交換器に水を供給するとともに、加熱された温水を給湯部へ供給する温水供給管路と、前記熱交換器と浴槽との間に設けられ、風呂水循環ポンプを介して前記浴槽内の風呂水を熱交換器に循環させる風呂水循環管路とを備え、前記熱交換器が、前記温水供給管路の一部を構成する給湯用伝熱管と、前記風呂水循環管路一部を構成する風呂水用伝熱管との双方を有し、かつ、これらの給湯用伝熱管および風呂水用伝熱管が平行に接続されているとともに、前記温水供給管路の一部と前記風呂水循環管路の一部が平行に接続されている追い焚き機能付き給湯機において、前記風呂水循環管路は、前記熱交換器よりも上流側に配設されて浴槽から熱交換器に送り込まれる風呂水の温度を検出する第１の温度センサと、前記熱交換器よりも下流側に配設されて熱交換器から浴槽に送り込まれる風呂水の温度を検出する第２の温度センサとを有し、かつ、追い焚き時において、前記第１の温度センサの検出温度が、設定された追い焚き温度以上のときに前記バーナの燃焼を停止させ、前記第２の温度センサの検出温度が、設定された最高温度以上のときに前記バーナの燃焼を停止させるとともに前記風呂水循環ポンプの駆動を停止させるように制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１および図２は、本実施形態に係わる追い焚き機能付き給湯機（以下、給湯機と略称する）の全体装置を示すもので、これらの図において符号１で示す給湯機は、矩形筒状のハウジング２と、このハウジング２の下部開口を閉塞するようにして取り付けられた底板３と、前記ハウジング２の上部開口を閉塞するようにして取り付けられた天板４と、前記底板３上に取り付けられた基台５と、この基台５上に設置された燃焼筒６と、この燃焼筒６上に連設された熱交換器７と、この熱交換器７の上部に取り付けられた消音器８と、前記燃焼筒６の側壁に取り付けられたガンタイプ石油バーナ等のバーナ９と、このバーナ９の下方で、前記基台５の側部において前記底板３に取り付けられて支持された風呂水循環用ポンプ１０と、前記熱交換器７に給湯用水を送り込む給水管１１と、前記熱交換器７において生成された給湯水を、後述する蛇口１２やシャワーノズル１３等の給湯部に供給する給湯管１４と、風呂水を、後述する浴槽１５から前記風呂水循環用ポンプ１０を経て前記熱交換器７へ送り込む風呂水戻し管１６と、前記熱交換器７において再加熱された風呂水を前記浴槽１５へ送り込む風呂水供給管１７と、前記風呂水戻し管１６の途中に設置された第１の温度センサ１８と、前記風呂水供給管１７の途中に設置された第２の温度センサ１９とによって概略構成されている。
【００１２】
さらに詳述すれば、前記消音器８の下流側の端部には排気筒２０が連設されており、この排気筒２０が、前記天板４を貫通して外部に突出させられており、前記熱交換器７において熱交換を終えた燃焼ガスを排気ガスとして外部へ排出するようになされている。
【００１３】
また、前記給水管１１と給湯管１４の途中には、前記給水管１１から供給される水を前記給湯管１４内を流れる給湯水へ混合させる温水混合弁２１が設けられ、さらに、前記給湯管１４の前記温水混合弁２１よりも上流側には、給湯水温度を検出するための温度センサ２２が取り付けられている。
【００１４】
さらに、前記バーナ９には、燃焼用空気を送り込むための送風ファン２３が取り付けられており、この送風ファン２３には、前記天板４を貫通して外部へ突出させられた吸気筒２４が接続されている。
【００１５】
そして、前記風呂水戻し管１６および風呂水供給管１７は、図３に示すように、浴槽１５の給排水部１５ａへ接続され、また、前記給湯管１４は、同じく図３に示すように、台所や浴室等に設置されている蛇口１２や、浴室に設置されているシャワーノズル１３に接続され、さらに、前記各温度センサ１８・１９・２２およびバーナ９は、給湯温度や追い焚き時の風呂水温度を制御するコントロールユニット２５へ接続され、このコントロールユニット２５には、浴室あるいは台所等に設置されているリモートコントローラ２６が接続されており、このリモートコントローラ２６において給湯や追い焚きの開始や停止ならびにこれらの温度設定を行うようになされている。
【００１６】
一方、本実施形態においては、前記給水管１１と給湯管１４とによって温水供給管路が構成されているとともに、前記風呂水戻し管１６と風呂水供給管１７とによって風呂水循環管路が構成され、さらに、前記温水供給管路の途中で、前記給水管１１と給湯管１４との間、および、前記風呂水循環管路の途中で、風呂水戻し管１６と風呂水供給管１７との間には、前記熱交換器７の内部に設置される給湯用伝熱管２７および風呂水用伝熱管２８が設けられている。
【００１７】
そして、本実施形態においては、前記各給湯用伝熱管２７と風呂水用伝熱管２８とが、図１に示すように、上下方向に積層された状態で接続され、また、前記風呂水戻し管１６および給水管１１の下流側の端部同士が上下方向に積層された状態で接続されているとともに、前記燃焼筒６の外周面に巻回されている。
【００１８】
また、図１および図２において符号２９は、前述した温水供給管路内、および、風呂水循環管路内を流れる水の流量を検出する流量センサを示す。
【００１９】
ついで、このように構成された本実施形態の給湯機１の作用について、図３に基づき説明する。まず、給湯機能について説明する。
【００２０】
給湯を行うためには、まず、リモートコントローラ２６によって運転開始の指令を行った後に、給湯温度の設定を行う。この温度設定が完了した後に、蛇口１２やシャワーノズル１３からの出水が開始されると、温水供給管路内の水の流れが流量センサ２９によって検出されて、その流量が所定量に至った時点で、コントロールユニット２５からバーナ９へ点火指令が出力されてバーナ９が着火されるとともに、熱交換器７において、前記バーナ９の燃焼熱により給湯用伝熱管２７内を流れる給湯用水が加熱され、給湯管１４を経て蛇口１２やシャワーノズル１３へ供給される。
【００２１】
そして、前記熱交換器７を経て給湯管１４へ送り込まれる温水温度が、前記給湯管１４に取り付けられている温度センサ２２によって検出されるとともに、この検出温度が前記コントロールユニット２５において、前記リモートコントローラ２６によって設定された温度との比較がなされ、この比較に基づき、前記コントロールユニット２５によるバーナ９の燃焼状態の制御がなされ、これによって前記蛇口１２やシャワーノズル１３から設定温度の給湯が行われる。
【００２２】
また、このようなバーナ９の燃焼制御は、前記蛇口１２やシャワーノズル１３からの出水が停止させられた際に、前記バーナ９の燃焼が停止させられて待機状態となされ、さらに、給湯の運転指令が解除された時点で前述した待機状態も解除される。
【００２３】
一方、追い焚きを行う場合には、リモートコントローラ２６によって追い焚き温度の設定を行った後に、追い焚き開始の指令をコントロールユニット２５へ出力する。
【００２４】
これに伴って、前記コントロールユニット２５から風呂水循環用ポンプ１０へ駆動信号が出力されて、浴槽１５内の風呂水が風呂水戻し管１６によって熱交換器７へ導かれるとともに、この風呂水の流れが流量センサ３０によって検出され、この流量センサ３０において検出される流量が所定量となった時点で、前記コントロールユニット２５からバーナ９へ点火指令が出力されてバーナ９が着火される。
【００２５】
このようにしてバーナ９が着火されると、その燃焼熱によって熱交換器７内を流れる風呂水が加熱されるとともに、前記風呂水供給管１７を経て前記浴槽１５へと循環される。
【００２６】
そして、前記浴槽１５から熱交換器７へ送り込まれる風呂水の温度が、風呂水戻し管１６に取り付けられている第１の温度センサ１８によって検出されて、この検出温度と前記設定された追い焚き温度との比較がコントロールユニット２５において行われるとともに、熱交換器７を経て浴槽１５へ送り込まれる風呂水の温度が風呂水供給管１７に設けられている第２の温度センサ１９によって検出される。
【００２７】
ここで、前記第１の温度センサ１８において検出された温度と設定された追い焚き温度との比較に基づき、これらの温度が一致するまで前記バーナ９の燃焼ならびに風呂水の循環が継続して行われ、一致した時点で、あるいは、リモートコントローラ２６から追い焚き停止指令が出力された時点でバーナ９の燃焼が停止させられる。
【００２８】
また、前記コントロールユニット２５には、前記浴槽１５へ送り込む風呂水の最高温度が設定されており、この設定された最高温度を超えた風呂水が熱交換器７から出湯された場合、その温度情報が前記第２の温度センサ１９からコントロールユニット２５へ出力されるとともに、この温度情報に基づき、前記コントロールユニット２５からバーナ９へ停止信号が出力されて、このバーナ９の燃焼が停止されるとともに、前記風呂水循環用ポンプ１０へ停止信号が出力されて、風呂水の循環が停止させられる。
【００２９】
したがって、浴槽１５内の風呂水の温度が、設定された追い焚き温度まで加熱されていない場合であっても、過度の温度まで加熱された風呂水が供給されようとした時点で、その供給動作が停止させられる。
【００３０】
また、このようにして風呂水の供給が停止させられた場合において、リモートコントローラ２６からの追い焚き停止指令がない場合には、前記第２の温度センサ１９からの温度情報に基づき、熱交換器７からの出湯温度が設定値以下となったことを条件として再加熱操作が開始される。
【００３１】
このように、本実施形態に係わる給湯機１においては、何等かの原因で、浴槽１５へ供給される風呂水が過剰に加熱された場合においても、設定された上限値以上の温度の風呂水が浴槽１５へ供給されるてしまうことが防止され、浴槽１５へ供給される風呂水温度の制御が精度よく行われる。
【００３２】
特に、前記実施形態に示したように、温水供給管路の加熱部と風呂水循環管路の加熱部とが、単一の熱交換器７内に併存させられた構成の給湯機１であって、高温水が供給される温水供給管路の熱的な影響が風呂水循環管路内の風呂水に大きく作用するような給湯機１においても、追い焚き動作時における温度管理が良好に行われる。
【００３３】
ただし、このような構成の給湯機１においては、前記温水供給管路に蓄熱された熱量が適当である場合には、風呂水循環管路への熱的影響が、風呂水の予熱作用となって、給湯機１の熱効率が高められる利点がある。
【００３４】
したがって、給湯機１の熱効率を高めつつ、追い焚き時の風呂水の温度管理が精度よく行われる。
【００３５】
たとえば、前記風呂水供給管１７から供給される風呂水温度を、設定される追い焚き温度と一致させることにより、設定された温度以上の風呂水が浴槽１５へ供給されることがなく、また、設定される追い焚き温度に対して数度高めの温度に設定しておくことにより、供給される風呂水の温度に対する違和感を最小限度に抑えつつ追い焚き時間の短縮化を図ることも可能である。
【００３６】
なお、前記実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、前記熱交換器が、前記温水供給管路の一部を構成する給湯用伝熱管と、前記風呂水循環管路一部を構成する風呂水用伝熱管との双方を有し、かつ、これらの給湯用伝熱管および風呂水用伝熱管が平行に接続されているとともに、前記温水供給管路の一部と前記風呂水循環管路の一部が平行に接続されている追い焚き機能付き給湯機において、前記風呂水循環管路は、前記熱交換器よりも上流側に配設されて浴槽から熱交換器に送り込まれる風呂水の温度を検出する第１の温度センサと、前記熱交換器よりも下流側に配設されて熱交換器から浴槽に送り込まれる風呂水の温度を検出する第２の温度センサとを有し、かつ、追い焚き時において、前記第１の温度センサの検出温度が、設定された追い焚き温度以上のときに前記バーナの燃焼を停止させ、前記第２の温度センサの検出温度が、設定された最高温度以上のときに前記バーナの燃焼を停止させるとともに前記循環ポンプの駆動を停止させるように制御する制御手段を備えた構成であるから、給湯用の温水の加熱と風呂水の加熱の双方を一つの熱交換器を用いて行うようにした追い焚き機能付き給湯機において、風呂水循環管路に温水供給管路の熱的影響が作用した場合でも、浴槽へ供給される風呂水の温度管理を確実に行うとともに、過度に加熱された風呂水が浴槽へ供給されてしまうことを防止できるのはもちろんのこと、第１の温度センサと第２の温度センサを、風呂水循環管路の熱交換器よりも上流側と下流側にそれぞれ設けたので、一方の温度センサが故障しても、他方の温度センサが働くため、危険状態には至らず、安全性が向上する。
【００４３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる給湯機の縦断面正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わる給湯機の縦断面側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わる給湯機が適用された給湯システムのシステム構成図である。
【符号の説明】
１  給湯機
７  熱交換器
９  バーナ
１０  風呂水循環用ポンプ
１１  給水管（温水供給管路）
１４  給湯管（温水供給管路）
１５  浴槽
１６  風呂水戻し管（風呂水循環管路）
１７  風呂水供給管（風呂水循環管路）
１８  第１の温度センサ
１９  第２の温度センサ
２５  コントロールユニット（制御手段）
２６  リモートコントローラ
２７  給湯用伝熱管
２８  風呂水用伝熱管
【図１】
0003573851.tif 000002
【図２】
0003573851.tif 000003
【図３】
0003573851.tif 000004