(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水通路から供給される水を加熱して給湯通路へ送出する給湯熱交換器と、循環ポンプを備えた浴槽湯水の追い焚き循環通路に組み込まれ循環ポンプの駆動によって循環する循環湯水の追い焚きを行う追い焚き熱交換器とが一体化され、この一体化された給湯熱交換器と追い焚き熱交換器を燃焼ファンにより供給される空気を利用し共通のバーナによって燃焼加熱する方式の一缶二水路複合器において、前記追い焚き熱交換器内湯水の温度を直接的又は間接的に検出する温度センサが設けられており、前記バーナの給湯燃焼停止後に追い焚き指令が加えられたときに前記温度センサから取り込まれた検出温度が予め与えられている基準判定温度よりも高いときには前記循環ポンプの駆動に先駆けて燃焼ファンを駆動しファン通風により追い焚き熱交換器内湯温を冷却してから循環ポンプの追い焚き駆動を行うポンプ駆動タイミング制御手段が設けられている一缶二水路複合器。
【請求項２】
給水通路から供給される水を加熱して給湯通路へ送出する給湯熱交換器と、循環ポンプを備えた浴槽湯水の追い焚き循環通路に組み込まれ循環ポンプの駆動によって循環する循環湯水の追い焚きを行う追い焚き熱交換器とが一体化され、この一体化された給湯熱交換器と追い焚き熱交換器を燃焼ファンにより供給される空気を利用し共通のバーナによって燃焼加熱する方式の一缶二水路複合器において、給湯燃焼停止後からの時間を計測する時間計測手段と、給湯燃焼停止後における追い焚き熱交換器内湯水温度の時間の経過に伴う経時変化の温度データを持つデータ格納部とが設けられており、前記バーナの給湯燃焼停止後に追い焚き指令が加えられたときに給湯燃焼停止時からの時間の経過に対応した追い焚き熱交換器内湯温の推定温度を前記データ格納部の経時変化の温度データから求め、この求められた推定温度が予め与えられている基準判定温度よりも高いときには前記循環ポンプの駆動に先駆けて燃焼ファンを駆動しファン通風により追い焚き熱交換器内湯温を冷却してから循環ポンプの追い焚き駆動を行うポンプ駆動タイミング制御手段が設けられている一缶二水路複合器。
【請求項３】
基準判定温度よりも低温側に空冷停止温度が与えられており、ポンプ駆動タイミング制御手段は燃焼ファンを駆動しファン通風により追い焚き熱交換器内湯温が前記空冷停止温度以下に低下したと判断したときに循環ポンプの追い焚き駆動を行う構成とした請求項１又は請求項２記載の一缶二水路複合器。
【請求項４】
給水通路から供給される水を加熱して給湯通路へ送出する給湯熱交換器と、循環ポンプを備えた浴槽湯水の追い焚き循環通路に組み込まれ循環ポンプの駆動によって循環する循環湯水の追い焚きを行う追い焚き熱交換器とが一体化され、この一体化された給湯熱交換器と追い焚き熱交換器を燃焼ファンにより供給される空気を利用し共通のバーナによって燃焼加熱する方式の一缶二水路複合器において、前記追い焚き熱交換器内湯水の温度を直接的又は間接的に検出する温度センサが設けられており、追い焚き循環通路には循環湯水の流量を制御する流量制御機構が設けられ、前記バーナの給湯燃焼停止後に追い焚き指令が加えられたときに前記温度センサから取り込まれた検出温度が予め与えられている基準判定温度よりも高いときには循環ポンプの駆動によって循環する追い焚き循環湯水の流量を前記流量制御機構を制御して予め与えられているデータに従い絞り制御する流量制御回路が設けられている一缶二水路複合器。
【請求項５】
給水通路から供給される水を加熱して給湯通路へ送出する給湯熱交換器と、循環ポンプを備えた浴槽湯水の追い焚き循環通路に組み込まれ循環ポンプの駆動によって循環する循環湯水の追い焚きを行う追い焚き熱交換器とが一体化され、この一体化された給湯熱交換器と追い焚き熱交換器を燃焼ファンにより供給される空気を利用し共通のバーナによって燃焼加熱する方式の一缶二水路複合器において、給湯燃焼停止後からの時間を計測する時間計測手段と、給湯燃焼停止後における追い焚き熱交換器内湯水温度の時間の経過に伴う経時変化の温度データを持つデータ格納部とが設けられており、前記バーナの給湯燃焼停止後に追い焚き指令が加えられたときに給湯燃焼停止時からの時間の経過に対応した追い焚き熱交換器内湯温の推定温度を前記データ格納部の経時変化の温度データから求め、この求められた推定温度が予め与えられている基準判定温度よりも高いときには循環ポンプの駆動によって循環する追い焚き循環湯水の流量を前記流量制御機構を制御して予め与えられているデータに従い絞り制御する流量制御回路が設けられている一缶二水路複合器。
【請求項６】
浴槽内湯水温度を検出する風呂温度センサと、追い焚き熱交換器内湯温をファン通風冷却してから追い焚き駆動を行う請求項１又は請求項２又は請求項３記載のポンプ駆動タイミング制御手段と、追い焚き循環湯水の流量を流量制御機構を制御して絞り制御する請求項４又は請求項５記載の流量制御回路とが設けられ、前記風呂温度センサによって検出される浴槽内湯水温度が予め与えられるしきい値温度以上のときはポンプ駆動タイミング制御手段を動作させて追い焚きを行わせ、浴槽内湯水温度が前記しきい値温度未満のときは流量制御回路を動作させて追い焚きを行わせる追い焚きモード選択指定部が備えられていることを特徴とする一缶二水路複合器。
【請求項７】
風呂の沸き上げ目標温度である風呂設定温度の下側近傍にマイルド温度範囲が与えられており、追い焚きモード選択指定部は、風呂温度センサによって検出される浴槽内湯水温度が前記マイルド温度範囲内のときにはポンプ駆動タイミング制御手段と流量制御回路を共に併用動作させて追い焚きを行わせる構成とした請求項６記載の一缶二水路複合器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂の追い焚き機能と給湯機能を備えた一缶二水路複合器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８には出願人が開発している一缶二水路複合器のシステム構成が実線で示されている。同図において、器具ケース１内には給湯熱交換器２と追い焚き熱交換器３とが一体化されて配設されている。すなわち、複数の共通のフィンプレート４に給湯側の管路を貫通装着して給湯熱交換器２と成し、同じくフィンプレート４に追い焚き側の管路を貫通装着して追い焚き熱交換器３と成している。
【０００３】
これら一体化された熱交換器の下方側には給湯熱交換器２と追い焚き熱交換器３を共通に加熱するバーナ５が配置されており、このバーナ５の燃焼の給排気を行う燃焼ファン６が下側に配置されている。バーナ５にはガス通路９が接続されており、このガス通路９には通路の開閉を行う電磁弁７，８とガスの供給量（バーナの燃焼熱量）を開弁量によって制御する比例弁10が介設されている。なお、前記比例弁10の開弁量制御は、具体的には、比例弁10に印加される電流（開弁駆動電流）の可変制御によって行われている。
【０００４】
前記給湯熱交換器２の入側には給水管11が接続されており、この給水管11には給水温度を検出する給水温度検出センサ12と、給水流量（湯張りの場合には湯張り流量）を検出する流量検出センサ13が設けられている。なお、給水管11の入口側は水道管に接続されている。
【０００５】
前記給湯熱交換器２の出側には給湯管14が接続されており、この給湯管14は外部配管を介して台所等の所望の給湯場所に導かれている。前記給湯熱交換器２の出側の流路には給湯温度を検出する給湯温度センサ15が設けられている。
【０００６】
前記追い焚き熱交換器３の入側には管路16の一端側が接続され、管路16の他端側は循環ポンプ17の吐出側に接続されている。そして、循環ポンプ17の吸込側と浴槽18は戻り管20によって接続されており、この戻り管20には浴槽18の循環湯水の温度を風呂温度として検出する風呂温度センサ21が設けられている。前記追い焚き熱交換器３の出側には往管22の一端側が接続され、往管22の他端側は浴槽18に接続されており、浴槽18から戻り管20を介して循環ポンプ17、管路16、追い焚き熱交換器３および往管22を介して浴槽18に至る通路は追い焚き循環通路23を構成している。
【０００７】
前記給湯熱交換器２の給湯管14は給湯通路として機能し、この給湯管14と追い焚き循環通路23（図８においては管路16）は湯張り通路24によって連通接続されており、この湯張り通路24には通路の開閉を行う電磁弁等により構成される注湯弁25が介設され、この注湯弁25の下流側の湯張り通路24には浴槽18の水位を水圧によって検出する水位センサ（圧力センサ）26が設けられている。
【０００８】
前記流量検出センサ13、温度センサ12，15，21、水位センサ26等のセンサ検出信号は制御装置27に加えられており、この制御装置27にはリモコン28が接続されている。このリモコン28には給湯温度を設定する給湯温度設定手段や、風呂温度を設定する風呂温度設定手段や、湯張り運転を指令するボタンや、必要な情報を表示する表示部等が設けられている。
【０００９】
前記制御装置27は各種センサ検出信号とリモコン28の情報を取り込み、内部に与えられているシーケンスプログラムに従い、給湯運転と、湯張り運転と、追い焚き運転を次のように制御する。
【００１０】
例えば、台所等に導かれた給湯通路の水栓30が開けられ、流量検出センサ13により作動流量が検出されると、燃焼ファン６の回転が行われ、電磁弁７，８の開動作が行われてバーナ５に燃料ガスが供給されると共に、図示されていない点着火手段によりバーナ５の燃焼が行われ、給湯温度センサ15で検出される給湯温度がリモコン28で設定される給湯設定温度に一致するように比例弁10への開弁駆動電流を制御し、給湯熱交換器２を通る水をバーナ５の火炎により加熱して設定温度の湯を作り出し、この湯を給湯管14を介して給湯場所へ給湯する。
【００１１】
そして、水栓30が閉められて、流量検出センサ13からオフ信号が出力されたときに、バーナ燃焼を停止し、給湯運転モードの動作を終了する。
【００１２】
また、リモコン28により湯張り運転モードが指令されると、注湯弁25が開けられる。そして、流量検出センサ13により作動流量が検出されると、給湯運転の場合と同様にバーナ５の燃焼が開始し、給湯熱交換器２で作り出された湯は給湯管14、湯張り通路24を通り、さらに分岐して管路16から追い焚き熱交換器３を経て往管22を通る通路と戻り管20を通る通路の両側から浴槽18に湯が落とし込まれる。そして、設定水位までの湯の水量が落とし込まれたとき、又は水位センサ26により設定水位が検出されたときに注湯電磁弁25が閉じられバーナ５の燃焼が停止して湯張り運転モードの動作が終了する。
【００１３】
追い焚き運転モードの動作においては、注湯弁25が閉じられている状態で、循環ポンプ17が回転駆動され、浴槽18内の湯水の循環が追い焚き循環通路23を介して行われ、風呂温度センサ21により浴槽の風呂温度が検出される。そして、風呂検出温度が風呂設定温度よりも低いときには、バーナ５の燃焼が行われ、追い焚き循環通路23を通して循環する浴槽湯水を追い焚き熱交換器３で加熱する。風呂温度センサ21により浴槽湯水の温度が風呂設定温度に達したことが検出されたときに、循環ポンプ17の停止とバーナ５の燃焼停止が行われて追い焚き運転モードの動作が終了する。
【００１４】
上記の如く、一缶二水路複合器は、共通のバーナ５を用いて一体化された給湯熱交換器２と追い焚き熱交換器３を加熱する方式なので、別体に設けられた給湯熱交換器と追い焚き熱交換器をそれぞれ別個のバーナを用いて燃焼加熱する方式に比べ、装置構成の簡易化が図れ、これに伴い、装置（器具）の小型化とコスト低減が図れることになる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、給湯熱交換器２と追い焚き熱交換器３とが一体化されて共通のバーナ５により燃焼加熱される方式であるため、例えば、給湯運転の終了直後に循環ポンプ17を駆動して追い焚き運転が行われると、給湯燃焼直後には、給湯燃焼によって加熱された追い焚き熱交換器３内の滞留湯水はバーナ５の燃焼加熱により高温となっており、給湯燃焼停止直後も、追い焚き熱交換器３の缶体の保有熱量が追い焚き熱交換器内湯水に伝達されるために、追い焚き熱交換器内湯温は極端な場合には沸騰寸前の高温となり、この高温の湯が循環ポンプ17の回転直後に浴槽18内に入り込み、浴槽18内の入浴者がこの高温の湯に触れる危険があった。
【００１６】
本発明は給湯燃焼運転の直後に追い焚き指令が出されて追い焚き運転を行う場合においても、給湯燃焼により高温に加熱された追い焚き熱交換器内の湯が浴槽内に入り込む危険を防止できる安全性の高い一缶二水路複合器を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。すなわち、第１の発明は、給水通路から供給される水を加熱して給湯通路へ送出する給湯熱交換器と、循環ポンプを備えた浴槽湯水の追い焚き循環通路に組み込まれ循環ポンプの駆動によって循環する循環湯水の追い焚きを行う追い焚き熱交換器とが一体化され、この一体化された給湯熱交換器と追い焚き熱交換器を燃焼ファンにより供給される空気を利用し共通のバーナによって燃焼加熱する方式の一缶二水路複合器において、前記追い焚き熱交換器内湯水の温度を直接的又は間接的に検出する温度センサが設けられており、前記バーナの給湯燃焼停止後に追い焚き指令が加えられたときに前記温度センサから取り込まれた検出温度が予め与えられている基準判定温度よりも高いときには前記循環ポンプの駆動に先駆けて燃焼ファンを駆動しファン通風により追い焚き熱交換器内湯温を冷却してから循環ポンプの追い焚き駆動を行うポンプ駆動タイミング制御手段が設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１８】
第２の発明は、給水通路から供給される水を加熱して給湯通路へ送出する給湯熱交換器と、循環ポンプを備えた浴槽湯水の追い焚き循環通路に組み込まれ循環ポンプの駆動によって循環する循環湯水の追い焚きを行う追い焚き熱交換器とが一体化され、この一体化された給湯熱交換器と追い焚き熱交換器を燃焼ファンにより供給される空気を利用し共通のバーナによって燃焼加熱する方式の一缶二水路複合器において、給湯燃焼停止後からの時間を計測する時間計測手段と、給湯燃焼停止後における追い焚き熱効果に内湯水温度の時間の経過に伴う経時変化の温度データを持つデータ格納部とが設けられており、前記バーナの給湯燃焼停止後に追い焚き指令が加えられたときに給湯燃焼停止時からの時間の経過に対応した追い焚き熱交換器内湯温の推定温度を前記データ格納部の経時変化の温度データから求め、この求められた推定温度が予め与えられている基準判定温度よりも高いときには前記循環ポンプの駆動に先駆けて燃焼ファンを駆動しファン通風により追い焚き熱交換器内湯温を冷却してから循環ポンプの追い焚き駆動を行うポンプ駆動タイミング制御手段が設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１９】
第３の発明は、前記第１又は第２の発明の構成を備えたものにおいて、基準判定温度よりも低温側に空冷停止温度が与えられており、ポンプ駆動タイミング制御手段は燃焼ファンを駆動しファン通風により追い焚き熱交換器内湯温が前記空冷停止温度以下に低下したと判断したときに循環ポンプの追い焚き駆動を行う構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００２０】
第４の発明は、給水通路から供給される水を加熱して給湯通路へ送出する給湯熱交換器と、循環ポンプを備えた浴槽湯水の追い焚き循環通路に組み込まれ循環ポンプの駆動によって循環する循環湯水の追い焚きを行う追い焚き熱交換器とが一体化され、この一体化された給湯熱交換器と追い焚き熱交換器を燃焼ファンにより供給される空気を利用し共通のバーナによって燃焼加熱する方式の一缶二水路複合器において、前記追い焚き熱交換器内湯水の温度を直接的又は間接的に検出する温度センサが設けられており、追い焚き循環通路には循環湯水の流量を制御する流量制御機構が設けられ、前記バーナの給湯燃焼停止後に追い焚き指令が加えられたときに前記温度センサから取り込まれた検出温度が予め与えられている基準判定温度よりも高いときには循環ポンプの駆動によって循環する追い焚き循環湯水の流量を前記流量制御機構を制御して予め与えられているデータに従い絞り制御する流量制御回路が設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２１】
第５の発明は、給水通路から供給される水を加熱して給湯通路へ送出する給湯熱交換器と、循環ポンプを備えた浴槽湯水の追い焚き循環通路に組み込まれ循環ポンプの駆動によって循環する循環湯水の追い焚きを行う追い焚き熱交換器とが一体化され、この一体化された給湯熱交換器と追い焚き熱交換器を燃焼ファンにより供給される空気を利用し共通のバーナによって燃焼加熱する方式の一缶二水路複合器において、給湯燃焼停止後からの時間を計測する時間計測手段と、給湯燃焼停止後における追い焚き熱効果に内湯水温度の時間の経過に伴う経時変化の温度データを持つデータ格納部とが設けられており、前記バーナの給湯燃焼停止後に追い焚き指令が加えられたときに給湯燃焼停止時からの時間の経過に対応した追い焚き熱交換器内湯温の推定温度を前記データ格納部の経時変化の温度データから求め、この求められた推定温度が予め与えられている基準判定温度よりも高いときには循環ポンプの駆動によって循環する追い焚き循環湯水の流量を前記流量制御機構を制御して予め与えられているデータに従い絞り制御する流量制御回路が設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２２】
第６の発明は、浴槽内湯水温度を検出する風呂温度センサと、追い焚き熱交換器内湯温をファン通風冷却してから追い焚き駆動を行う請求項１又は請求項２又は請求項３記載のポンプ駆動タイミング制御手段と、追い焚き循環湯水の流量を流量制御機構を制御して絞り制御する請求項４又は請求項５記載の流量制御回路とが設けられ、前記風呂温度センサによって検出される浴槽内湯水温度が予め与えられるしきい値温度以上のときはポンプ駆動タイミング制御手段を動作させて追い焚きを行わせ、浴槽内湯水温度が前記しきい値温度未満のときは流量制御回路を動作させて追い焚きを行わせる追い焚きモード選択指定部が備えられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２３】
第７の発明は前記第６の発明の構成を備えた上で、風呂の沸き上げ目標温度である風呂設定温度の下側近傍にマイルド温度範囲が与えられており、追い焚きモード選択指定部は、風呂温度センサによって検出される浴槽内湯水温度が前記マイルド温度範囲内のときにはポンプ駆動タイミング制御手段と流量制御回路を共に併用動作させて追い焚きを行わせる構成としたことをもって課題を解決する手段としている。
【００２４】
上記発明の構成において、給湯燃焼停止直後に、追い焚き運転が指令されたときには、追い焚き熱交換器内湯温を検出する温度センサが設けられている構成にあっては、その温度センサにより追い焚き熱交換器内湯温が検出され、その検出湯温が予め与えられている基準判定温度よりも高いときには、燃焼ファンが強制的に回転駆動されて、追い焚き熱交換器の空冷が行われ、追い焚き熱交換器内湯温を冷却してから循環ポンプの追い焚き駆動が行われる。
【００２５】
また、給湯燃焼停止後からの追い焚き熱交換器内湯温の時間経過に伴う経時温度変化のデータが予め与えられている構成のものにあっては、給湯燃焼停止直後からの時間が時間計測手段により測定され、その時間の経過に対応する追い焚き熱交換器内湯温がその経時温度変化のデータから読み出され、その読み出し温度データが予め与えられている基準判定温度よりも高いときには、循環ポンプの駆動に先駆けて燃焼ファンの回転駆動が行われて、追い焚き熱交換器のファン通風による冷却が行われ、この冷却の後、循環ポンプを駆動して追い焚き運転が行われる。
【００２６】
このように、本発明では、給湯燃焼直後に追い焚き運転が指令された場合には、追い焚き熱交換器内の湯温が温度センサによる検出により、または経時温度変化のデータに基づき求められ、基準判定温度よりも高いときには冷却してから循環ポンプを駆動して追い焚き運転が開始されるようにしているので、給湯燃焼直後の追い焚き熱交換器内高温の湯が浴槽に入り込むのを防止でき、安全性の高い追い焚き運転が行われる結果となり、本発明の目的とする課題解決が達成される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づき説明する。図１は本発明の第１実施形態例の要部構成を示すもので、温度センサ31と、ポンプ駆動タイミング制御手段32と、データ格納部33とを有して構成されている。温度センサ31は図８に鎖線で示すように、追い焚き熱交換器３に設けられて、追い焚き熱交換器３内の湯温を検出する構成となっている。この実施形態例の一缶二水路複合器のシステム構成は、追い焚き熱交換器３に温度センサ31を設けた以外は、前記図８の実線で示すものと同様であり、同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。前記ポンプ駆動タイミング制御手段32と、データ格納部33は制御装置27内に設けられており、データ格納部33には、図７に示すような基準判定温度と空冷停止温度のデータが格納されている。
【００２８】
図７は給湯燃焼停止時からの時間の経過に伴う追い焚き熱交換器３内の湯温の経時温度変化データを示すものである。この図から明らかなように、給湯燃焼時には、その給湯のバーナ燃焼により追い焚き熱交換器３も同時に加熱されることから、追い焚き熱交換器３内の湯温は風呂設定温度よりも高くなっており、給湯燃焼停止直後には、さらにバーナ燃焼により追い焚き熱交換器が蓄積保有していた熱が追い焚き熱交換器内の滞留湯水に伝達して追い焚き熱交換器３内の湯温はさらに上昇し、その後、自然空冷により追い焚き熱交換器３の保有熱量が放熱されて追い焚き熱交換器３内の湯の温度が除々に低下している現象を示している。基準判定温度は、それよりも高い温度の湯が追い焚き熱交換器３内から浴槽18に落とし込まれたときには危険の虞があり、それ以下の温度であれば、浴槽18内に入り込んでも危険性がないと考えられる境界の温度で、例えば、風呂設定温度42℃に対して基準判定温度は50℃の値で与えられている。
【００２９】
空冷停止温度は風呂設定温度よりも僅かに高めの温度（例えば43℃）で与えられている（もちろん、空冷停止温度は風呂設定温度以下の温度で与えられることができる）。この空冷停止温度は、その温度の湯が浴槽18内に入り込んでも全く危険性がない安全な温度値で与えられている。
【００３０】
ポンプ駆動タイミング制御手段32は、給湯燃焼停止後に、追い焚き指令が加えられたときには、温度センサ31から追い焚き熱交換器３内の湯水温度の検出値を取り込み、データ格納部33に格納されている基準判定温度と比較する。そして、追い焚き熱交換器内湯温の検出温度が基準判定温度よりも高い場合には、循環ポンプ17を駆動しての追い焚き運転に先駆けて、燃焼ファン６を回転駆動し、追い焚き熱交換器３のファン通風による空冷を行う。
【００３１】
そして、燃焼ファン６のファン駆動中に、温度センサ31の検出温度を時々刻々取り込み、温度センサ31の検出温度を前記基準判定温度や空冷停止温度と比較する。そして、温度センサ31の検出温度が空冷停止温度に達したときに、循環ポンプ17を駆動させて追い焚き運転を開始させる。
【００３２】
この第１実施形態例では、給湯燃焼停止後に、追い焚き熱交換器３内の湯水温度が危険の虞がある基準判定温度よりも高い場合には、追い焚き運転を直ちに行わず、燃焼ファン６を駆動して追い焚き熱交換器３内の湯を空冷し、安全な空冷停止温度にまで冷却されたときに始めて循環ポンプ17を駆動して追い焚き運転を開始するようにしたので、給湯燃焼によって高温の湯となった追い焚き熱交換器内の湯が浴槽18に入り込むことはなくなり、浴槽18に入浴している者がこの高温の湯に触れて火傷を負う危険は完璧に回避され、安全性の高い追い焚き運転を行うことが可能となる。
【００３３】
図２は本発明の第２実施形態例を示す要部ブロック構成図である。この第２実施形態例は、追い焚き熱交換器３内の湯温を温度センサ31によって検出せずに、予め与えられるデータに基づき追い焚き熱交換器内の湯温を推定して追い焚き時の安全を図る構成としたことを特徴としており、それ以外の構成は前記第１実施形態例と同様である。
【００３４】
第２実施形態例の特徴的な構成は、時間計測手段34と、ポンプ駆動タイミング制御手段32と、データ格納部33とを有して構成されている。
【００３５】
前記データ格納部33には、前記基準判定温度と空冷停止温度の他に、前記図７に示すような給湯燃焼停止後からの追い焚き熱交換器３内の湯温の経時温度変化データが格納されている。この経時温度変化のデータは、給湯燃焼熱量、給湯熱交換器２と追い焚き熱交換器３が一体化されている熱交換器缶体の大きさ（熱容量）、外気温等の１個以上のパラメータを考慮し、これらのパラメータによって、時間の経過に伴い、追い焚き熱交換器３内の滞留湯温の経時温度変化を実験等により予め求めておき、これらのデータが追い焚き熱交換器内湯温の経時温度変化データとしてデータ格納部33に格納されている。
【００３６】
また、データ格納部33には、ファン通風の冷却による温度変化データが格納される。このファン通風の冷却による温度変化データは、追い焚き熱交換器３に燃焼ファン６のファン風量を通過させた場合に、その熱交換器内湯温の温度変化を実験等により測定し、これを追い焚き熱交換器３内湯温の冷却温度データとしてデータ格納部33に格納される。
【００３７】
時間計測手段34は、給湯燃焼の停止時からの経過時間を計測し、その時間計測結果をポンプ駆動タイミング制御手段32に加える。
【００３８】
ポンプ駆動タイミング制御手段32は、時間計測手段34の時間計測信号を受け、データ格納部33に格納されている経時温度変化のデータと照らし合わせ、給湯燃焼停止時から時間の経過に対応する追い焚き熱交換器内湯温を経時温度変化データから求め、追い焚き熱交換器内湯温の経時温度データを推定する。
【００３９】
そして、追い焚き指令が出されたときに、この時間の経過に伴う追い焚き熱交換器内湯温の推定温度と、データ格納部33に与えられている基準判定温度とを比較し、推定温度が基準判定温度よりも高いときには、前記第１実施形態例と同様に燃焼ファン６を駆動して追い焚き熱交換器３をファン通風により空冷する。そして、そのファン空冷による追い焚き熱交換器３内の湯温の冷却温度データに基づき、追い焚き熱交換器内湯温が空冷停止温度まで低下したと判断されたときに、循環ポンプ17を駆動して追い焚き運転を行わせる。
【００４０】
この第２実施形態例も、追い焚き熱交換器３内の推定湯温が基準判定温度よりも高いと判断されたときには、燃焼ファン６のファン通風により、追い焚き熱交換器３内の湯温が空冷停止温度まで冷却するまで待ち、然る後に、循環ポンプ17を駆動して追い焚き運転を行うように構成しているので、前記第１実施形態例と同様に給湯燃焼によって高温となった追い焚き熱交換器３内の湯が浴槽18に入り込むことはなく、安全性の高い追い焚き運転が可能となる。
【００４１】
図３は本発明の第３実施形態例を示すブロック構成図である。この第３実施形態例は、給湯燃焼によって加熱された追い焚き熱交換器３内の高温の湯を燃焼ファン６によって空冷せずに、追い焚き循環湯水の流量を絞って追い焚き熱交換器３内の高温の湯が浴槽18に入り込むことがないように制御した点に特徴があり、それ以外の構成は前記第１実施形態例と同様である。
【００４２】
この第３実施形態例において特徴的な構成は、追い焚き熱交換器３内の湯温を検出する温度センサ31と、流量制御回路35と、流量制御機構36と、データ格納部33とを有して構成されている。流量制御機構36は、風呂の追い焚き循環を行う際に、追い焚き循環通路23を循環する循環湯水の流量を制御する機構であり、この流量制御機構は適宜の手段を用いて構成され、例えば、図６に示すように、追い焚き循環通路23内に流量制御用のダンパ37を設け、このダンパ37の回転軸38を回転して追い焚き循環通路23内の流量を絞り制御する機構として構成することができるし、あるいは、図８に示される循環ポンプ17のポンプ回転を制御し、ポンプ回転速度を低くすることにより、追い焚き循環通路23を循環する流量を絞るように構成することが可能であり、適宜の手段によって流量制御機構が構成される。
【００４３】
データ格納部33には、前記第１実施形態例と同様な基準判定温度が格納される。
【００４４】
流量制御回路35は、給湯燃焼停止後、温度センサ31の追い焚き熱交換器内湯温の検出値を取り込み、その追い焚き熱交換器内検出湯温とデータ格納部33に格納されている基準判定温度とを比較し、追い焚き指令時の検出温度が基準判定温度よりも高い場合には、流量制御機構36を動作させ、追い焚き循環通路の循環湯水流量を絞り制御する。
【００４５】
この流量制御回路35の流量絞り制御により、追い焚き循環流量は絞られて、追い焚き熱交換器３内の湯温が高温になっていたとしても、循環流量が小さく、流速も遅くなるため、追い焚き熱交換器３から浴槽18に至る経路で放熱が進み、浴槽18に達するまでには、基準判定温度以下の温度となって浴槽18に入り込むために、浴槽18内で高温の湯に触れるという危険がなくなり、追い焚きの安全が図られる。
【００４６】
流量制御回路35は、流量制御機構36を動作させて追い焚き循環流量の絞り制御を行っている間、温度センサ31の検出温度を時々刻々サンプリングしており、給湯燃焼による追い焚き熱交換器３内の高温の湯が全て浴槽18側に供給されて、温度センサ31の検出温度が基準判定温度以下になったとき、あるいは前記第１実施形態例における空冷停止温度に相当する温度まで低下したときに、流量制御機構36の絞り動作を停止し、追い焚き循環流量を元の定常の流量に戻して追い焚き循環を行わせる。
【００４７】
なお、流量制御回路35による流量の絞り制御の形態としては、温度センサ31で検出される追い焚き熱交換器内湯温が基準判定温度よりも高いときには予め定めた一定量の流量を絞るようにしてもよく、あるいは、基準判定温度に対する温度上昇分に比例した量だけ流量を絞り制御するようにしてもよく、流量の絞り制御形態は適宜に設定される。
【００４８】
この第３実施形態例においても、給湯燃焼停止後、追い焚き運転が行われたときには、追い焚き熱交換器内の湯水が給湯燃焼により高温になったとしても、追い焚き運転開始時には、その高温の湯が検出されることにより、追い焚き循環流量が絞り制御されるために、浴槽18に達するまでには管路からの放熱拡散により冷却された温度になって浴槽に入り込むため、浴槽18内で高温の湯に触れるということが防止され、追い焚き運転の安全性を高めることが可能となる。
【００４９】
図４は本発明の第４実施形態例の要部構成を示すものである。この第４実施形態例は、給湯燃焼停止後の追い焚き熱交換器内湯温の推定温度データに基づき、追い焚き循環流量の絞り制御を行うように構成した点に特徴があり、それ以外の構成は前記第３実施形態例と同様である。この第４実施形態例は、時間計測手段34と、流量制御回路35と、流量制御機構36と、データ格納部33とを有して構成される。時間計測手段34は前記第２実施形態例と同様に給湯燃焼停止時からの経過時間を計測する。
【００５０】
データ格納部33には図７に示すような給湯燃焼停止後からの追い焚き熱交換器３内の湯温の経時温度変化のデータを前記第２実施形態例と同様に格納される。流量制御機構36は前記第３実施形態例と同様に構成される。
【００５１】
流量制御回路35は、給湯燃焼停止時からの経過時間の計測結果を時間計測手段34により取り込み、その経過時間に対応する追い焚き熱交換器３内の湯温をデータ格納部33に格納されている経時温度変化のデータにより求め、この追い焚き熱交換器内湯水の推定温度とデータ格納部33に格納されている基準判定温度とを比較し、推定温度が基準判定温度よりも高いときには、第３実施形態例と同様に流量制御機構36を動作させて追い焚き循環流量を絞り制御し、追い焚き熱交換器３内の高温の湯を浴槽18に至る経路上で放熱冷却し、安全な温度に冷却して浴槽18に吐出させ、前記第３実施形態例と同様に追い焚き循環流量の絞り制御により追い焚きの安全を達成することが可能となる。
【００５２】
図５は本発明の第５実施形態例を示す要部ブロック構成図である。この図５の実線で示すブロック構成は、追い焚き熱交換器内湯温を検出する温度センサ31を用いて追い焚き運転の安全を図る構成のものであり、この構成は、前記図１に示す第１実施形態例の構成と図３に示す第３実施形態例の構成を組み合わせたものである。
【００５３】
すなわち、ポンプ駆動タイミング制御手段32と、データ格納部33の構成部分は第１実施形態例と同様であり、流量制御回路35とデータ格納部33と流量制御機構36の構成部分は図３の第３実施形態例の構成と同様であり、その重複説明は省略する。
【００５４】
この第５実施形態例において特徴的なことは、浴槽水湯温を考慮して、ポンプ駆動タイミング制御手段32による制御と、流量制御回路35による追い焚き循環流量の絞り制御を選択的に指定して動作させるように構成したことである。このため、その制御動作の選択指定を行うための追い焚きモード選択指定部40が設けられている。
【００５５】
この追い焚きモード選択指定部40には、しきい値温度と、風呂の沸き上げ目標温度である風呂設定温度の下側近傍に設けられるマイルド温度範囲が与えられている。例えば、風呂設定温度を42℃としたとき、しきい値温度は例えば35℃として与えられ、マイルド温度範囲は例えば40〜42℃として与えられる。
【００５６】
追い焚きモード選択指定部40は、風呂温度センサ21によって検出される浴槽水検出温度を取り込み、この浴槽水検出温度がしきい値温度以上のときにはポンプ駆動タイミング制御手段32による制御を指定し、浴槽水検出温度がしきい値温度未満のときには流量制御回路35による制御を指定する。さらにまた、浴槽水検出温度がマイルド温度範囲のときにはポンプ駆動タイミング制御手段32による制御動作と流量制御回路35による制御動作を共に指定する。
【００５７】
浴槽水温度がしきい値温度以上の場合には浴槽18内に人が入浴している虞があり、浴槽水温度がしきい値温度未満の場合には浴槽18に人が入浴している可能性は少ない。また、浴槽水温度が低い場合には多少熱めの湯が浴槽に入り込んでも、入浴している者に触れるまでに熱拡散して熱い湯が触れる可能性は少なくなる。
【００５８】
また、ポンプ駆動タイミング制御手段32による制御と流量制御回路35による制御を比べた場合、ポンプ駆動タイミング制御手段32による制御は追い焚き熱交換器３内の湯温が基準判定温度よりも高いときにはこれをファン通風による冷却を行って空冷停止温度まで湯温が低下してから追い焚き循環を開始するので、流量の絞り制御よりは湯温冷却の制御精度および安全性は高いものとなる。
【００５９】
この第５実施形態例では、上記の点に着目し、浴槽水温度がしきい値温度未満の場合には、流量制御回路35による流量の絞り制御によって追い焚き運転を制御させ、浴槽水温度がしきい値温度以上のときにはより湯温冷却制御精度の高いポンプ駆動タイミング制御手段32による制御によって追い焚き運転を行わせる。そして、浴槽水温度がマイルド温度範囲に入っているときには、浴槽18内に人が入っている可能性が高く、安全性に対しては十分配慮する必要があることから、第１段として、ポンプ駆動タイミング制御手段32によるファン通風を行い、湯温冷却後に追い焚き運転を開始し、さらに、第２段として、流量制御回路35により追い焚き循環流量を絞り制御する。この第１段、第２段の併用制御により、追い焚き熱交換器３内の高温の湯が浴槽18に入り込むことが完璧に防止され、追い焚き運転に対する安全は万全なものとなる。
【００６０】
この図５に示すブロック構成において、温度センサ31を時間計測手段34に置き換え、ポンプ駆動タイミング制御手段32とデータ格納部33の結合構成を前記図２の第２実施形態例の構成と同様に形成し、かつ、流量制御回路35とデータ格納部33の結合構成を前記図４に示す第４実施形態例の構成と同様に形成することにより、データ格納部33に格納される給湯燃焼停止後の追い焚き熱交換器３内湯温の経時温度データに基づきポンプ駆動タイミング制御手段32の動作と流量制御回路35の動作が行われ、上記温度センサ31を用いた制御の場合と同様に追い焚きモード選択指定部40の動作により風呂温度に応じてポンプ駆動タイミング制御手段32と流量制御回路35の動作を選択指定あるいは併用指定して追い焚き運転の安全を図ることが可能となる。
【００６１】
なお、本発明は上記各実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記実施形態例の一缶二水路複合器は、湯張り機能を備えたもので説明したが、この湯張り機能を省略したものでもよい。この場合は、図８の湯張り通路24を省略したものとなる。
【００６２】
また、上記第１、第３、第５の各実施形態例における温度センサ31を用いた制御では、追い焚き熱交換器３内の検出湯温が基準判定温度よりも高いときには空冷停止温度になるまで冷却して追い焚き運転を開始させたが、空冷停止温度を設けず、基準判定温度以下に冷却したときに追い焚き運転を開始するようにしてもよく、あるいは、予め与えた所定の時間冷却した後、追い焚き運転を開始するようにしてもよい。
【００６３】
さらに、上記第５実施形態例では、追い焚きモード選択指定部40の動作判断データとして、しきい値温度とマイルド温度範囲を与えたが、その一方を省略することも可能である。マイルド温度範囲を省略した場合には、浴槽水温度がしきい値温度以上のときにはポンプ駆動タイミング制御手段32による制御を行い、浴槽水温度がしきい値温度未満の場合には流量制御回路35による制御を選択指定することになる。また、しきい値温度を省略した場合には、浴槽水温度がマイルド温度範囲に入っているときにはポンプ駆動タイミング制御手段32による制御と流量制御回路35による制御を共に併用指定して追い焚き運転を動作させ、浴槽水温度がマイルド温度範囲に達していない場合にはポンプ駆動タイミング制御手段32と流量制御回路35のいずれか一方の動作を指定して追い焚き運転を行わせるようにしてもよい。
【００６４】
さらに、上記実施形態例では、温度センサ31は追い焚き熱交換器３内の湯温を検出する専用のセンサとして設けたが、例えば、給湯温度センサ15の検出温度を間接的な追い焚き熱交換器内湯温の検出温度として採用することも可能である。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、給湯燃焼停止後追い焚き熱交換器内湯温が上昇した状態で追い焚き運転が指令されたときには、ファン通風により冷却してから追い焚き運転を開始するように構成しているので、給湯燃焼停止後にその給湯燃焼によって加熱された高温の湯が追い焚き熱交換器から浴槽に入り込むのを防止でき、浴槽内でその高温の湯に触れる危険を防止し、安全性の高い追い焚き運転を行わせることが可能となる。
【００６６】
また、ファン通風により追い焚き熱交換器内湯温が空冷停止温度まで冷却してから追い焚き運転を行わせる構成としたものにあっては、追い焚き熱交換器内湯温が十分に低い温度まで冷却された状態で追い焚き運転が開始されるので、浴槽内への高温吐出に対する安全性はさらに高いものとなる。
【００６７】
また、給湯燃焼停止後からの時間を計測し、予め与えられている追い焚き熱交換器内湯温の経時温度変化データに基づいて追い焚き熱交換器内湯温を推定して追い焚き運転の安全を図る構成のものにおいても、その追い焚き熱交換器内湯温の推定温度が基準判定温度よりも高いときには、ファン通風冷却により低い湯温にしてから追い焚き運転を開始するので、同様に、追い焚き運転の高温吐出にたいする安全を図ることが可能である。
【００６８】
さらに、流量制御回路を設け、流量制御機構を動作させて追い焚き熱交換器内検出湯温あるいは経時温度変化データに基づく推定温度が基準判定温度よりも高いときには追い焚き循環流量を絞り制御するように構成したものにおいても、この流量絞り制御により、たとえ、給湯燃焼停止時に追い焚き熱交換器内湯温が高温の湯となっても、追い焚き循環流量が絞られるために、追い焚き熱交換器側から浴槽に達する間に管路の放熱により冷却されて、安全な温度に冷却されて浴槽に入り込むため、同様に高温吐出に対する危険を防止でき、安全性の高い追い焚き運転が可能となる。
【００６９】
さらに、浴槽水温度を考慮し、しきい値温度やマイルド温度範囲を設け、これらの温度に基づきポンプ駆動タイミング制御手段によるファン通風の冷却動作と流量制御回路による追い焚き循環流量の絞り制御を選択指定あるいは併用指定する構成のものにあっては、浴槽水温度に応じて高温吐出に対する安全動作が行われるので、高温吐出に対する安全性は万全となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態例の要部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第３実施形態例の要部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第４実施形態例の要部構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第５実施形態例の要部構成を示すブロック図である。
【図６】ダンパを用いた流量制御機構の一例を示す説明図である。
【図７】給湯燃焼停止後における追い焚き熱交換器内湯温の経時温度変化を示すグラフである。
【図８】一缶二水路複合器のシステム構成図である。
【符号の説明】
23  追い焚き循環通路
31  温度センサ
32  ポンプ駆動タイミング制御手段
33  データ格納部
34  時間計測手段
35  流量制御回路
36  流量制御機構
40  追い焚きモード選択指定部
【図１】
0003776990.tif 000002
【図２】
0003776990.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003776990.tif 000005
【図５】
0003776990.tif 000006
【図６】
0003776990.tif 000007
【図７】
0003776990.tif 000008
【図８】
0003776990.tif 000009