(57)【要約】【課題】間接加熱方式の給湯装置で、能力オーバー時でも火力を落とすことなく良好な給湯が行えるようにする。【解決手段】下部に加熱用のバーナ部２を備えた缶体１内に、市水道と連通した給水管１５及び給湯を行うための給湯管１７と連通した間接加熱式の給湯用熱交４を備えたもので、前記給水管１５には、給湯温度が給湯設定温度以下になることで作動して給湯流量を絞る水比例弁２６を備え、この水比例弁２６の作動を停止させる目標制御温度を、給湯設定温度に応じて切替るようにしたので、給湯設定温度が高い高温側では、給湯温度よりは出湯量を優先した制御として、出来るだけ作動停止を早くして給湯温度に関係なく出湯量を確保するようにするものであり、又低温側では設定温度の給湯を得ることが出来、常に安心して使用出来るものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部に加熱用のバーナ部を備えた缶体内に、市水道と連通した給水管及び給湯を行うための給湯管と連通した間接加熱式の給湯用熱交を備えたものに於いて、前記給水管には、給湯温度が給湯設定温度以下になることで作動して給湯流量を絞る水比例弁を備え、この水比例弁の作動を停止させる目標制御温度を、給湯設定温度に応じて切替る事を特徴とする給湯装置。
【請求項２】
下部に加熱用のバーナ部を備えた缶体内に、市水道と連通した給水管及び給湯を行うための給湯管と連通した間接加熱式の給湯用熱交を備えたものに於いて、前記給水管には給湯温度が給湯設定温度以下になることで作動して給湯流量を絞る水比例弁を備え、更に給湯管には給湯温度を検出する給湯温度センサを備え、更にこの給湯温度を適宜希望の温度に設定する給湯温度設定手段を備えると共に、この給湯温度設定手段による給湯設定温度に応じて前記水比例弁の作動を停止させる目標制御温度を決定する駆動温度切換手段とを備えた事を特徴とする給湯装置。
【請求項３】
前記駆動温度切換手段は、高温側目標制御温度と低温側目標制御温度の少なくとも２種類の目標制御温度を有し、高温側では出湯量を優先させ、低温側では出湯温度を優先させるようにした事を特徴とする請求項１及び２記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は１つの缶体で、給湯、暖房、の少なくとも２回路を有する給湯装置、又は給湯、風呂、暖房の３回路を有する給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の給湯装置では、暖房用の熱媒体が貯溜された缶体内に、給湯用熱交や風呂用熱交を備え、暖房、給湯、風呂の追い炊きや保温をそれぞれ良好に行うものであった。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−６５８８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの従来のものでは、給湯用熱交が間接加熱方式である為、最大出湯量で且つ最大火力で設定温度７０℃の給湯を行った場合、間接加熱の為に熱交換が間に合わず、出湯温度が設定温度の７０℃に達しない時には、能力オーバーと判断して、給水管に備えられた水比例弁が駆動し出湯量を元から絞るものであるが、流量が絞られることで熱交換効率が低下し、缶体温度のみが上昇して燃焼量が下げられる結果となり、使用者が最大火力相当の熱量を要求しているにも関わらず、火力を落とさざるを得ないと問題点を有するものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、この点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、下部に加熱用のバーナ部を備えた缶体内に、市水道と連通した給水管及び給湯を行うための給湯管と連通した間接加熱式の給湯用熱交を備えたものに於いて、前記給水管には、給湯温度が給湯設定温度以下になることで作動して給湯流量を絞る水比例弁を備え、この水比例弁の作動を停止させる目標制御温度を、給湯設定温度に応じて切替るようにしたものである。
【０００６】
これにより、間接加熱方式の給湯装置で、上記のように能力オーバーが発生した時には、給湯温度が給湯設定温度以下になることで水比例弁が作動して給湯流量を絞るが、この水比例弁の作動を停止させる目標制御温度は給湯設定温度に応じて切替えるので、給湯設定温度が高い高温側では、温度が高く使用者が直接このお湯に触れることはなく、又殆どが混合栓を使用して蛇口で水と混合して使用されているので、給湯温度よりは出湯量を優先した制御として、給湯設定温度６０℃以上では目標制御温度５０℃で、又給湯設定温度４２℃〜５９℃でも目標制御温度４２℃で水比例弁の作動を停止するようにして、出来るだけ作動停止を早くして給湯温度に関係なく出湯量を確保するようにするものである。
【０００７】
一方給湯設定温度が低い低温側では、温度が低いので使用者が直接触れる可能性が高いから、出湯量より給湯温度を優先する制御として、給湯設定温度４２℃未満では目標制御温度を給湯設定温度とし、低温側では設定温度の給湯を得ることが出来、常に安心して使用出来るものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次にこの発明に係る１缶３回路式の給湯装置を図面に示された一実施形態で説明する。
１は下部に加熱用のバーナ部２を備える燃焼室３を形成した暖房用の缶体で、この缶体１内方には蛇管による間接加熱式の給湯用の熱交換器を構成する給湯用熱交４と、蛇管による間接加熱式の風呂焚き用の熱交換器を構成する風呂用熱交５とを上下に配設し、温水暖房を行うと共に給湯及び風呂焚きを同時またはそれぞれ単独でも行えるようにしたものである。
【０００９】
先ず、暖房回路Ａについて説明すると、６は暖房往き管、７は例えば床暖房パネル等の暖房用放熱器、８は暖房戻り管、９は暖房用循環ポンプ、１０は気液分離器、１１は暖房用膨張タンク、１２は開閉弁１３が設けられた暖房バイパス管、１４は暖房用の缶体１の温度制御に用いる缶体温度センサで、缶体１にてバーナ部２の燃焼で缶体温度センサ１４の制御目標温度（８８℃以上）まで加熱された熱媒体が、暖房用循環ポンプ９により暖房往き管６を介して暖房用放熱器７に送られて暖房を行い、暖房用放熱器７で放熱した低温水（約３０℃〜５０℃程度）が暖房戻り管８を介して暖房用缶体１に戻り再度制御目標温度まで加熱されて循環するものである。
【００１０】
次に給湯回路Ｂについて説明すると、１５は水道に接続された給水管、１６は水の流量を検知する流量センサ、１７は給湯用熱交４で加熱された温水を出湯する給湯管、１８は給湯栓、１９はミキシング弁２０を介して給湯管１７に接続され給水管１５と給湯管１７とを連通する給湯バイパス管、２１は給湯栓１８の閉止時の熱膨張を吸収する給湯用膨張タンク、２２は給水温度センサ、２３は給湯温度センサで、給湯栓１８が開かれて流量センサ１６が最低作動流量を検知すると、缶体１内の熱媒体の温度を約８８℃程度の高温に維持するようバーナ部２で燃焼を行い、給水管１５からの冷水が給湯用熱交４で缶体１内の高温の熱媒体により間接加熱され、ミキシング弁２０で水道水と混合され適温に調節されて給湯栓１８から給湯されるものである。
【００１１】
２４はマイコンから構成された給湯制御部で、入力側には給湯温度センサ２３及び、給湯温度を適宜希望の温度に設定する給湯温度設定手段２５、流量センサ１６、給水温度センサ２２がそれぞれ接続され、出力側にはバーナ部２及び、給水管１５に備えられ能力オーバー時に給水量を絞る水比例弁２６及び、ミキシング弁２０がそれぞれ接続されており、更に給湯制御部２４と水比例弁２６との間には駆動温度切替手段２７が接続され、給湯制御部２４を介して入力される給湯設定温度に応じて水比例弁２６の作動を停止させる目標制御温度を、予め設定された複数の温度の中から選択して切替るものである。
【００１２】
次に風呂回路Ｃについて説明すると、２８は風呂浴槽、２９は風呂往き管、３０は風呂戻り管、３１は戻り管３０に設けられた風呂循環ポンプ、３２は循環の有無を検知する流水スイッチ、３３は風呂温度センサで、浴槽２８内の湯の沸かし上げ要求があると、浴槽２８内の湯を風呂循環ポンプ３１で風呂用熱交５に循環させ、浴槽２８内の湯が暖房用缶体１内の高温の熱媒体により間接加熱されることで浴槽２８内の湯を適温まで沸かし上げたり保温したりするものである。
【００１３】
そして、３４は給湯回路Ｂの給湯管１７から分岐されて風呂回路Ｃに湯張り弁３５及び三方弁３６を介して接続される湯張り管で、風呂の湯張り要求があると三方弁３６を風呂回路Ｃと湯張り管３４とを連通するよう切り換えると共に湯張り弁３５を開弁し、給湯用熱交４で加熱された湯を風呂回路Ｃ内に流入させて風呂浴槽２８への一定量の湯張りを行うものである。
【００１４】
ここで、３７は暖房用缶体１の上下部を結ぶ連通パイプ、３８はこの連通パイプ３７途中に備えられた撹拌用循環ポンプで、給湯時または風呂運転時に駆動して、暖房用缶体１内の温度を上下均一化させるもので、給湯または風呂運転が終了するまで継続駆動して撹拌を行うものである。尚、暖房運転時は暖房用循環ポンプ９が駆動されているため、撹拌用循環ポンプ３８は駆動しないようにすることも可能である。
【００１５】
次に本発明の一実施形態の作動について説明する。
先ず、暖房運転を説明すれば、缶体温度センサ１４が暖房用缶体１内の湯温を検知し、この温度が約８８℃以上になるようにバーナ部２の燃焼を制御すると共に、暖房用循環ポンプ９を駆動して暖房用缶体１内の高温となった温水や循環液や不凍液等の熱媒体を暖房用放熱器７に流通し、再び暖房用缶体１に戻す循環を繰り返して、暖房用放熱器７によって室内の暖房を行うものである。
【００１６】
又給湯運転は、暖房用缶体１内が高温となっている状態で、給湯栓１８が開かれれば給水管１５からの低温の水は直ぐに給湯用熱交４で暖房用缶体１内の高温の熱媒体により間接加熱されると同時に、撹拌用循環ポンプ３８を駆動し連通パイプ３７を介して缶体１の下部にある湯を缶体１上部に供給して暖房用缶体１の撹拌を行い暖房用缶体１内の上と下の温度差をなくし、常に同一の熱交換効率で熱交換できるようにして所望の温度の湯が供給されるものである。
【００１７】
更に給湯用熱交４を備えた間接加熱式の給湯装置では、図３のフローチャートに示すように、給湯中に給湯管１７に備えた給湯温度センサ２３が給湯温度を検知し、ステップ３９でこの検知温度と給湯設定温度とを給湯制御部２４が比較し、給湯設定温度以下の時には、ＹＥＳで能力オーバーと判断して、ステップ４０に進みミキシング弁２０を作動させ、ステップ４１でこのミキシング弁２０をゆ側１００％として水の混入を阻止し、そしてステップ４２に進み水比例弁２６を作動させて給湯流量を絞り、能力オーバーを抑制しょうとするものである。
【００１８】
次にステップ４３に進み給湯流量の絞り後の給湯温度センサ２３により検知される給湯温度と、給湯設定温度に応じて切替られる目標制御温度とを駆動温度切替手段２７で比較し、給湯温度がこの目標制御温度に達していれば、ＹＥＳでステップ４４で水比例弁２６の作動を停止させて元に戻すものである。
【００１９】
従って間接加熱方式の給湯装置で、上記のように能力オーバーが発生した時には、給湯温度が給湯設定温度以下になることで水比例弁２６が作動して給湯流量を絞るが、この水比例弁２６の作動を停止させる目標制御温度は給湯設定温度に応じて切替えるので、給湯設定温度が高い高温側では、温度が高く使用者が直接このお湯に触れることはなく、又殆どが混合栓を使用して蛇口で水と混合して使用されているので、給湯温度よりは出湯量を優先した制御として、給湯設定温度６０℃以上では目標制御温度５０℃で、又給湯設定温度４２℃〜５９℃でも目標制御温度４２℃で水比例弁２６の作動を停止するようにして、出来るだけ作動停止を早くして給湯温度に関係なく出湯量を確保するようにするものである。
【００２０】
一方給湯設定温度が低い低温側では、温度が低いので使用者が直接触れる可能性が高いから、出湯量より給湯温度を優先する制御として、給湯設定温度４２℃未満では目標制御温度を給湯設定温度とし、低温側では設定温度の給湯を得ることが出来るようにして、常に安心して使用出来るものである。
【００２１】
更に風呂運転は、図示しないリモコンの風呂保温スイッチをＯＮした等の浴槽２８内の湯の沸かし上げ要求があると、風呂用循環ポンプ３１を駆動して浴槽２８内の湯を風呂用熱交５に循環させて、高温に保持された暖房用缶体１内の熱媒体で加熱して浴槽２８内の湯を所望の温度に追い焚きしたり保温したりするもので、風呂温度センサ３３が所望の温度を検知すると自動的に停止されるものである。
【００２２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、間接加熱方式の給湯装置で、上記のように能力オーバーが発生した時には、給湯温度が給湯設定温度以下になることで水比例弁が作動して給湯流量を絞るが、この水比例弁の作動を停止させる目標制御温度は給湯設定温度に応じて切替えるので、給湯設定温度が高い高温側では、温度が高く使用者が直接このお湯に触れることはなく、又殆どが混合栓を使用して蛇口で水と混合して使用されているので、給湯温度よりは出湯量を優先した制御として、給湯設定温度６０℃以上では目標制御温度５０℃で、又給湯設定温度４２℃〜５９℃でも目標制御温度４２℃で水比例弁の作動を停止するようにして、出来るだけ作動停止を早くして給湯温度に関係なく出湯量を確保するようにするものである。
一方給湯設定温度が低い低温側では、温度が低いので使用者が直接触れる可能性が高いから、出湯量より給湯温度を優先する制御として、給湯設定温度４２℃未満では目標制御温度を給湯設定温度とし、低温側では設定温度の給湯を得ることが出来、常に安心して使用出来るものであり、給湯装置の能力を最大限引き出す事が可能となり、従来のように最大火力相当の熱量を要求しているのに、火力が落ちてしまう不具合が防止されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を付した１缶３回路式給湯装置の概略構成図。
【図２】同電気回路の要部ブロック図。
【図３】同給湯使用時の要部のフロ−チャ−ト。
【符号の説明】
１  缶体
２  バーナ部
４  給湯用熱交
１５  給水管
１７  給湯管
２０  ミキシング弁
２３  給湯温度センサ
２４  給湯制御部
２５  給湯温度設定手段
２６  水比例弁
２７  駆動温度切替手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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