(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道管からの水を加熱して給湯管から給湯する給湯回路と、浴槽の水を循環加熱する風呂追い焚き循環回路と、前記給湯回路と前記風呂追い焚き循環回路とを共通のバーナで加熱熱交換するフィンチューブ式の熱交換器と、前記給湯回路の給湯管から分岐され風呂追い焚き循環回路に電動三方弁を介して接続された風呂湯張り回路と、風呂追い焚き運転時は前記電動三方弁の風呂湯張り回路側を閉止して風呂追い焚き循環回路を連通する追い焚き状態とし、また風呂湯張り運転時は前記電動三方弁の風呂追い焚き循環回路の前記熱交換器側を閉止して風呂追い焚き循環回路の浴槽側と風呂湯張り回路とを連通する湯張り状態とする制御手段とを備え、前記制御手段は給湯単独運転開始時の一定時間は前記電動三方弁を前記湯張り状態で保持し、更に給湯単独運転が前記一定時間を超えた時点で前記電動三方弁を前記追い焚き状態とするようにしたことを特徴とする一缶二水路式追い焚き機能付給湯機。
【請求項２】
水道管からの水を加熱して給湯する給湯回路と、浴槽の水を循環加熱する風呂追い焚き循環回路と、前記給湯回路と前記風呂追い焚き循環回路とを共通のバーナで加熱熱交換するフィンチューブ式の熱交換器と、前記給湯回路の給湯管から分岐され風呂追い焚き循環回路に電動三方弁を介して接続された風呂湯張り回路と、風呂追い焚き運転時は前記電動三方弁の風呂湯張り回路側を閉止して風呂追い焚き循環回路を連通する追い焚き状態とし、また風呂湯張り運転時は前記電動三方弁の風呂追い焚き循環回路の前記熱交換器側を閉止して風呂追い焚き循環回路の浴槽側と風呂湯張り回路とを連通する湯張り状態とする制御手段とを備え、前記制御手段は給湯単独運転時は前記電動三方弁を湯張り状態と追い焚き状態とに一定時間毎交互に切り換えるようにしたことを特徴とする一缶二水路式追い焚き機能付給湯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフィンチューブ式の熱交換器を備えた一缶二水路式追い焚き機能付給湯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種のものに於いては、例えば図４、図５に示すようなものがあった。
１は一缶二水路式追い焚き機能付給湯機の本体で、バーナ２の上部に熱交換フィンを共有した給湯熱交換器３と風呂熱交換器４とからなる一缶二水路式の熱交換器５が設けられ、前記バーナ２の燃焼排気ガスが熱交換器５を通過することによって熱交換を行う。
【０００３】
６は水道管（図示せず）に連結された給水管７と、前記給湯熱交換器３と、給湯栓（図示せず）に連結した給湯管８とからなる給湯回路で、前記給水管７には流水検知手段としての流量センサ９を有し、前記給湯管８には給湯温度を検知する給湯サーミスタ１０を有している。
【０００４】
１１は前記風呂熱交換器４と浴槽１２とを往管１３と復管１４とで循環可能に接続する風呂追い焚き循環回路で、前記往管１３途中には空焚き防止のため浴槽水の循環を検知する流水スイッチ１５を有し、また、前記復管１４途中には循環する浴槽水の温度を検知する風呂サーミスタ１６と、浴槽水を浴槽１２、復管１４、風呂熱交換器４、往管１３、浴槽１２の順で強制循環させる直流ブラシレスモータで駆動される循環ポンプ１７と、後述する電動三方弁１８とが浴槽１２側から順に設けられている。なお、往管１３及び復管１４は循環口１９を介して浴槽１２と接続されている。
【０００５】
２０は給湯管８の給湯サーミスタ１０より下流側から分岐され、前記電動三方弁１８を介して風呂追い焚き循環回路１１の復管１４に接続された風呂湯張り回路で、該風呂湯張り回路２０には浴槽水の逆流を防止する逆止弁２１と、該風呂湯張り回路２０の通水・不通を制御する電磁弁２２とを有している。
【０００６】
２３はこの一缶二水路式追い焚き機能付給湯機の制御を行う制御手段で、温度設定スイッチ２４及び風呂自動運転スイッチ２５を有したリモコン２６の入力や各センサ類の入力により各負荷の駆動を制御して、給湯運転及び風呂湯張り運転と風呂追い焚き運転とによる風呂自動運転を行う。
【０００７】
前記給湯運転は、給湯栓の開放による流水検知によりバーナ２を駆動し、前記給湯熱交換器３を介して給水管７からの水を加熱し、前記給湯サーミスタ１０の検知温度がリモコン２４で設定する給湯設定温度となるように制御して給湯栓より出湯させる。
【０００８】
また、前記風呂自動運転はリモコン２６の風呂自動スイッチ２５の入力により、循環ポンプ１７の呼び水を行った後に循環ポンプ１７を駆動して流水スイッチ１５の循環判定により浴槽１２内の残り湯の有無を検知し、残り湯有りの場合はリモコン２６で設定した風呂設定温度まで風呂追い焚き運転を行い、残り湯無しの場合は風呂湯張り運転を行った後に自動的に風呂設定温度まで風呂追い焚き運転を行う。
【０００９】
ここで、風呂追い焚き運転の作動を説明すると、前記電動三方弁１８を図６に示すように風呂湯張り回路２０側を閉止し、風呂追い焚き循環回路１１の復管１４の浴槽１２側と風呂熱交換器４側とに連通する追い焚き状態とし、循環ポンプ１７を駆動して浴槽水を循環させ、風呂サーミスタ１６が検知する浴槽水の温度が風呂設定温度に一致するようにバーナ２を加熱制御する。
【００１０】
次に、風呂湯張り運転の作動を説明すると、前記電動三方弁１８を図７に示すように風呂追い焚き循環回路１１の復管１４の風呂熱交換器４側を閉止し、風呂湯張り回路２０と風呂追い焚き循環回路１１の復管１４の浴槽１２側とを連通する湯張り状態とし、前記電磁弁２２を開弁し水道管からの水を給湯熱交換器３で加熱熱交換し風呂湯張り回路２０へ導入して電磁弁２２、逆止弁２１、電動三方弁１８を順に通過し、風呂追い焚き循環回路１１の復管１４内を浴槽１２側へ流通させ浴槽１２内に落とし込んで湯張りを行う。
【００１１】
また、このような従来のものとしては、例えば特開平８−２３３３６３号公報に開示されているようなものがあった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来のものに於いて、風呂追い焚き運転の終了直後に給湯単独運転を開始すると、風呂追い焚き循環回路１１内の湯（浴槽１２内の湯を含む）は慣性力で循環を続けるため、浴槽１２内の湯は設定温度に焚き上がっているのにも関わらず、一缶二水路式のため給湯熱交換器３のみならず風呂熱交換器４も熱交換してしまい、浴槽水は更に加熱されて風呂設定温度を大幅に上まわってしまうことがあった。
【００１３】
そこで、風呂追い焚き運転終了後に電動三方弁１８を風呂湯張り回路２０と風呂追い焚き循環回路１１の復管１４の浴槽１２側とを連通する湯張り状態として、強制的に循環を停止させてしまうことが考えられたが、この湯張り状態のままで給湯単独運転を長時間行うと、風呂熱交換器４内の浴槽水が加熱されて風呂追い焚き循環回路１１の電動三方弁１８が設けられていない往管１３側にその圧力が集中し、風呂熱交換器４内の圧力が異常上昇して浴槽水がすぐに沸騰してしまい沸騰音と共に蒸気が浴槽１２の循環口１９から出てしまうといった症状が起こってしまうものであった。
【００１４】
【課題を解決するため手段】
本発明はこの点に着目し、上記欠点を解決するため、特にその構成を、水道管からの水を加熱して給湯管から給湯する給湯回路と、浴槽の水を循環加熱する風呂追い焚き循環回路と、前記給湯回路と前記風呂追い焚き循環回路とを共通のバーナで加熱熱交換するフィンチューブ式の熱交換器と、前記給湯回路の給湯管から分岐され風呂追い焚き循環回路に電動三方弁を介して接続された風呂湯張り回路と、風呂追い焚き運転時は前記電動三方弁の風呂湯張り回路側を閉止して風呂追い焚き循環回路を連通する追い焚き状態とし、また風呂湯張り運転時は前記電動三方弁の風呂追い焚き循環回路の前記熱交換器側を閉止して風呂追い焚き循環回路の浴槽側と風呂湯張り回路とを連通する湯張り状態とする制御手段とを備え、前記制御手段は給湯単独運転開始時の一定時間は前記電動三方弁を前記湯張り状態で保持し、更に給湯単独運転が前記一定時間を超えた時点で前記電動三方弁を前記追い焚き状態とするようにしたものである。
【００１５】
また、請求項２では、特にその構成を、水道管からの水を加熱して給湯する給湯回路と、水道管からの水を加熱して給湯する給湯回路と、浴槽の水を循環加熱する風呂追い焚き循環回路と、前記給湯回路と前記風呂追い焚き循環回路とを共通のバーナで加熱熱交換するフィンチューブ式の熱交換器と、前記給湯回路の給湯管から分岐され風呂追い焚き循環回路に電動三方弁を介して接続された風呂湯張り回路と、風呂追い焚き運転時は前記電動三方弁の風呂湯張り回路側を閉止して風呂追い焚き循環回路を連通する追い焚き状態とし、また風呂湯張り運転時は前記電動三方弁の風呂追い焚き循環回路の前記熱交換器側を閉止して風呂追い焚き循環回路の浴槽側と風呂湯張り回路とを連通する湯張り状態とする制御手段とを備え、前記制御手段は給湯単独運転時は前記電動三方弁を湯張り状態と追い焚き状態とに一定時間毎交互に切り換えるようにしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
風呂追い焚き運転の終了直後に給湯単独運転を開始しても、慣性力による風呂追い焚き循環回路１１内の浴槽水の循環を、電動三方弁１８を風呂追い焚き循環回路１１の前記風呂熱交換器４側を閉止して風呂追い焚き循環回路１１の浴槽１２側と風呂湯張り回路２０とを連通する湯張り状態として風呂追い焚き循環回路１１を途中で閉止することによって強制的に停止させるので、浴槽水が更に加熱されて風呂設定温度を大幅に上まわってしまうことがない。
【００１７】
更に、給湯単独運転時に於いて上記の如く電動三方弁１８を前記湯張り状態としてから一定時間経過後に、電動三方弁１８を風呂湯張り回路２０側を閉止して風呂追い焚き循環回路１１を連通する追い焚き状態として風呂熱交換器４の圧力上昇を風呂追い焚き循環回路１１の往管１３・復管１４から逃がして風呂熱交換器４内の異常圧力上昇を防ぎ、沸騰音と共に蒸気が浴槽１２の循環口１９から出てしまうといった症状の発生を防ぎ、更には圧力上昇による風呂熱交換器４の破損を防ぐことができる。
【００１８】
また、給湯単独運転が開始されると、電動三方弁１８を風呂追い焚き循環回路１１の前記風呂熱交換器４側を閉止して風呂追い焚き循環回路１１の浴槽１２側と風呂湯張り回路２０とを連通する湯張り状態と、風呂湯張り回路２０側を閉止して風呂追い焚き循環回路１１を連通する追い焚き状態とに一定時間毎交互に切り換えるようにしたので、風呂熱交換器４内の異常圧力上昇を防ぐと共に風呂追い焚き循環回路１１内の浴槽水の自然循環を阻害して浴槽水が風呂設定温度を大幅に上まわってしまうことがない。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明に関するフィンチューブ式の一缶二水路式追い焚き機能付給湯機の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、従来例と同じものについては同一の符号を付して説明を省略し、本発明の特徴的部分について説明する。
【００２０】
２７はこの一缶二水路式追い焚き機能付給湯機の制御を行う制御手段で、従来例と同様にリモコン２６の入力や各センサ類の入力により各負荷の駆動を制御して、給湯運転及び風呂湯張り運転と風呂追い焚き運転とによる風呂自動運転を行うと共に、給湯単独運転開始時の一定時間は前記電動三方弁１８を図７に示す前記湯張り状態で保持し、更に給湯単独運転が前記一定時間を超えた時点で前記電動三方弁１８を図６に示す前記追い焚き状態とするものである。
【００２１】
この制御手段２７の作動を図２に示すタイムチャートを用いて説明する。
このタイムチャートの開始時は、風呂自動運転により風呂追い焚き運転を行っているので風呂湯張り回路２０の電磁弁２２は閉止状態で風呂湯張り回路２０を不通とし、更に、電動三方弁１８は追い焚き状態として浴槽水を循環加熱している。ここで、給湯栓が開かれ給湯運転が開始されると風呂追い焚き運転と給湯運転を並行して行う。次に、浴槽水の温度が風呂設定温度に達すると循環ポンプ１７が停止され風呂追い焚き運転が終了し、給湯運転のみが続行される。
【００２２】
風呂追い焚き運転が終了して給湯単独運転に移行すると、風呂追い焚き循環回路１１の浴槽水の循環を強制停止するために前記電動三方弁１８を湯張り状態に切り換えると共に、一定時間（例えば１分）のカウントを開始する。該一定時間のカウント中は風呂追い焚き循環回路１１が途中で閉止状態にあり且つ風呂熱交換器４内の浴槽水は不要な熱交換をするため風呂熱交換器４内の圧力が上昇するが、一定時間が経過すると電動三方弁１８は追い焚き状態に切り換えられ、風呂熱交換器４内の圧力は風呂追い焚き循環回路１１の往管１３・復管１４を通じて逃げていく。これにより給湯単独運転時に於ける風呂熱交換器４内の圧力の異常上昇を防ぎ、沸騰音と共に蒸気が浴槽１２の循環口１９から出てしまうといった症状の発生を防ぎ、更には圧力上昇による風呂熱交換器４の破損を防ぐものである。
【００２３】
そして、一定時間の経過後は給湯単独運転の終了まで電動三方弁１８を湯張り状態に保持しているものであるが、これに限らず例えば電動三方弁１８を湯張り状態と追い焚き状態とに一定時間毎交互に切り換え制御するようにしても良く、これにより浴槽１２が風呂熱交換器４よりも高い位置にあるときでも、一定時間は電動三方弁１８を湯張り状態として風呂熱交換器４内の浴槽水の加熱による風呂追い焚き循環回路１１内の浴槽水の自然循環を阻害し、浴槽水が更に加熱されて風呂設定温度を上まわってしまうことを防止すると共に、湯張り状態と交互に電動三方弁１８を追い焚き状態として風呂熱交換器４内の圧力の異常上昇を防ぎ、沸騰音と共に蒸気が浴槽１２の循環口１９から出てしまうといった症状の発生を防ぎ、更には圧力上昇による風呂熱交換器４の破損を防ぐものである。
【００２４】
また、本発明はこの一実施例に限定されることなく、例えば図３に示すように給湯熱交換器２８と風呂熱交換器２９とはフィンを共有しないフィンチューブ式の一缶二水路式熱交換器でも良く、更に、電動三方弁１８は風呂追い焚き循環回路１１の往管１３に設けても良いもので、この場合、電動三方弁１８の追い焚き状態は風呂湯張り回路２０を閉止して風呂追い焚き循環回路１１の往管１３を連通し、電動三方弁１８の湯張り状態は風呂追い焚き循環回路１１の往管１３の風呂熱交換器２９側を閉止して風呂湯張り回路２０と往管１３の浴槽１２側とを連通するものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、風呂追い焚き運転の終了直後に給湯単独運転を開始しても慣性力による浴槽水の循環を、電動三方弁を湯張り状態として風呂追い焚き循環回路を途中で閉止することによって強制的に停止させるので、浴槽水が更に加熱されて風呂設定温度を大幅に上まわってしまうことがないと共に、電動三方弁を湯張り状態としてから一定時間経過後に電動三方弁を追い焚き状態として、風呂熱交換器内の圧力を風呂追い焚き循環回路から逃がして風呂熱交換器内の圧力の異常上昇を防ぎ、沸騰音と共に蒸気が浴槽の循環口から出てしまうといった症状の発生を防ぎ、更には圧力上昇による風呂熱交換器の破損を防ぐことができる。
【００２６】
また、給湯単独運転が開始されると、電動三方弁を湯張り状態と追い焚き状態とに一定時間毎交互に切り換えるようにしたので、慣性力による浴槽水の循環を強制的に停止させると共に風呂熱交換器内で浴槽水が温度上昇するため起こる自然循環も強制的に停止させることができると共に、風呂熱交換器内の圧力を風呂追い焚き循環回路から逃がして風呂熱交換器内の圧力の異常上昇を防ぎ、沸騰音と共に蒸気が浴槽の循環口から出てしまうといった症状の発生を防ぎ、更には圧力上昇による風呂熱交換器の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成図。
【図２】本発明の一実施例の作動を示すタイムチャート。
【図３】本発明の別の一実施例の構成図。
【図４】従来例の構成図。
【図５】同風呂湯張り運転の流れを示す図。
【図６】電動三方弁の追い焚き状態での通水方向を示す図。
【図７】電動三方弁の湯張り状態での通水方向を示す図。
【符号の説明】
２    バーナ
５    熱交換器
６    給湯回路
８    給湯管
１１    風呂追い焚き循環回路
１８    電動三方弁
２０    風呂湯張り回路
２７    制御手段
【図１】
0003821608.tif 000002
【図２】
0003821608.tif 000003
【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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