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技術 燃焼機器

出願人 株式会社ガスター
発明者 斉藤寿久竹下直行秋庭和浩岡本喜久雄和泉沢享山口健生渡辺久恭
出願日 1996年5月9日 (23年11ヶ月経過) 出願番号 1996-139530
公開日 1997年11月28日 (22年5ヶ月経過) 公開番号 1997-303872
状態 特許登録済
技術分野 瞬間湯沸器・持ち運び用給湯器とその制御
主要キーワード Zより 給湯用管 バス通路 込み基準 管路構成 流量検出センサ 演算算出 閉弁信号
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年11月28日)のものです。
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図面 (8)

課題

出湯時の高温出湯を確実に防止できる燃焼機器を提供する。

解決手段

制御装置20に高温出湯防止手段を設ける。この制御手段は給湯バーナ燃焼停止時に給湯熱交換器1の出側湯温センサ14の実測湯温SA を取り込む。また、出湯待機中に給湯設定温度時々刻々取り込み、バイパス弁10の閉弁状態出湯温度が給湯設定温度となるための給湯熱交換器1の演算出側湯温SB を算出し、この演算出側湯温SB と前記取り込み湯温SA を比較し、SA がSB より予め定めた設定範囲外れていると判断したときにはSB を基準値とし、それ以外のときにはSA を基準値と決定し、その決定した基準値に基づき開弁温度閉弁温度を算出する。出湯開始後、出側湯温センサ14の実測湯温が開弁温度以上になったときにバイパス弁10を開弁させ、その後、実測湯温が閉弁温度以下になったときにバイパス弁10を閉弁させ、高温出湯を防止する。

概要

背景

燃焼機器として代表的な給湯器には、周知のように、給湯熱交換器給湯バーナが設けられ、給湯熱交換器の入側には給水通路が、出側には給湯通路がそれぞれ接続され、給湯通路は台所等の給湯栓へ導かれている。給湯熱交換器は、給湯栓が開けられると、水供給源から給水通路を介して導かれた水を給湯バーナの給湯燃焼の熱を利用して加熱し、この加熱した湯を給湯通路を通し給湯栓を介して出湯する。

概要

再出湯時の高温出湯を確実に防止できる燃焼機器を提供する。

制御装置20に高温出湯防止手段を設ける。この制御手段は給湯バーナ燃焼停止時に給湯熱交換器1の出側湯温センサ14の実測湯温SA を取り込む。また、出湯待機中に給湯設定温度時々刻々取り込み、バイパス弁10の閉弁状態出湯温度が給湯設定温度となるための給湯熱交換器1の演算出側湯温SB を算出し、この演算出側湯温SB と前記取り込み湯温SA を比較し、SA がSB より予め定めた設定範囲外れていると判断したときにはSB を基準値とし、それ以外のときにはSA を基準値と決定し、その決定した基準値に基づき開弁温度閉弁温度を算出する。出湯開始後、出側湯温センサ14の実測湯温が開弁温度以上になったときにバイパス弁10を開弁させ、その後、実測湯温が閉弁温度以下になったときにバイパス弁10を閉弁させ、高温出湯を防止する。

目的

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡単な構成で、出湯開始時の高温出湯を確実に防止することができる燃焼機器を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、この給湯熱交換器の入側の給水通路と出側の給湯通路を短絡するバイパス通路と、該バイパス通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁と、給水通路の水の温度を検出する入水温度検出手段と、給湯熱交換器の出側の湯水温度を検出する給湯熱交換器出側湯温センサとを有する燃焼機器において、給湯熱交換器出側湯温センサが検出した給湯熱交換器の実測出側湯温暫定取り込み基準値として取り込む暫定取り込み基準値設定部と;予め定められた給湯設定温度の情報に基づき又はこの給湯設定温度と入水温度検出手段が検出した検出入水温との情報に基づき、バイパス通路開閉弁が閉弁していると仮定したときの出湯湯温が給湯設定温度になるための給湯熱交換器の出側の湯温を求め、この求めた湯温を暫定演算基準値として設定する暫定演算基準値設定部と;この暫定演算基準値設定部が設定した暫定演算基準値と前記暫定取り込み基準値設定部が設定した暫定取り込み基準値を比較し、暫定取り込み基準値が暫定演算基準値より予め定めた許容範囲外れていると判断したときには暫定演算基準値を確定基準値として決定し、それ以外のときには暫定取り込み基準値を確定基準値として決定する確定基準値決定部と;この確定基準値決定部が決定した確定基準値に基づき予め定めた条件の下でバイパス通路開閉弁の開閉制御を行うバイパス通路開閉弁開閉制御部と;を有する燃焼機器。

請求項2

給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、この給湯熱交換器の入側の給水通路と出側の給湯通路を短絡するバイパス通路と、該バイパス通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁と、給水通路の水の温度を検出する入水温度検出手段と、給湯熱交換器の出側の湯水温度を検出する給湯熱交換器出側湯温センサと、給湯温度を設定するための給湯温度設定手段とを有する燃焼機器において、給湯バーナの給湯燃焼の停止時に給湯熱交換器出側湯温センサが検出した給湯熱交換器の実測出側湯温を暫定取り込み基準値として取り込む暫定取り込み基準値設定部と;予め定めた時間間隔で給湯温度設定手段に設定されている給湯設定温度を取り込み、この給湯設定温度の情報に基づき又はこの給湯設定温度と入水温度検出手段が検出した検出入水温との情報に基づき、バイパス通路開閉弁が閉弁していると仮定したときの出湯湯温が給湯設定温度になるための給湯熱交換器の出側の湯温を求め、この求めた湯温を暫定演算基準値として設定する暫定演算基準値設定部と;この暫定演算基準値設定部が設定した暫定演算基準値と前記暫定取り込み基準値設定部が設定した暫定取り込み基準値を比較し、暫定取り込み基準値が暫定演算基準値より予め定めた許容範囲を外れていると判断したときには暫定演算基準値を確定基準値として決定し、それ以外のときには暫定取り込み基準値を確定基準値として決定する確定基準値決定部と;この確定基準値決定部が決定した確定基準値より予め定めた第1の嵩上げ温度だけ高い開弁温度と、前記第1の嵩上げ温度より小さい予め定めた第2の嵩上げ温度だけ前記確定基準値より高い閉弁温度とを求める開弁・閉弁温度算出部と;この開弁・閉弁温度算出部が求めた開弁温度と閉弁温度が格納されるデータ格納部と;出湯が開始された後に給湯熱交換器出側湯温センサの実測出側湯温と前記データ格納部に格納されている温度データを比較し、実測出側湯温が開弁温度以上であると判断したときにバイパス通路開閉弁への開弁信号を出力してバイパス通路開閉弁を開弁させ、実測出側湯温が閉弁温度以下であると判断したときにバイパス通路開閉弁への閉弁信号を出力するバイパス通路開閉弁開閉制御部と;を有する燃焼機器。

請求項3

確定基準値決定部の確定基準値決定動作により決定された確定基準値のデータがあるか否かを判断する確定基準値有無判断部と;この確定基準値有無判断部が確定基準値がないと判断したときには暫定演算基準値設定部が求めた暫定演算基準値を確定基準値として設定する初回確定基準値設定部と;を設ける構成にしたことを特徴とする請求項2記載の燃焼機器。

請求項4

出湯開始後にバイパス通路開閉弁の開・閉状態監視する開閉状態監視部と;この開閉状態監視部の情報に基づき、バイパス通路開閉弁が開弁状態にあると検知している間に給湯設定温度が変更されたか否かを監視する給湯設定温度監視部と;が設けられ、バイパス通路開閉弁が開弁しているときに給湯設定温度が変更になった場合には暫定演算基準値設定部の暫定演算基準値設定動作と確定基準値決定部の確定基準値決定動作と開弁・閉弁温度算出部の開弁・閉弁温度算出動作が再度行われる構成としたことを特徴とする請求項2又は請求項3記載の燃焼機器。

請求項5

給湯熱交換器の給水通路と、給湯熱交換器の給湯通路を短絡する開閉弁を持たない常時バイパス通路が設けられ、暫定演算基準値設定部は入水温度検出手段が検出した検出入水温と、給湯温度設定手段に設定されている給湯設定温度と、予め定まる給湯熱交換器の流量と常時バイパス通路の流量の流量比に基づき、バイパス通路開閉弁が閉弁していると仮定したときの出湯湯温が給湯設定温度になるための給湯熱交換器の出側の湯温を求め、この求めた湯温を暫定演算基準値として設定する構成としたことを特徴とする請求項2又は請求項3又は請求項4記載の燃焼機器。

技術分野

0001

本発明は給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼により加熱して給湯通路へ流出する給湯熱交換器を備えた燃焼機器に関するものである。

背景技術

0002

燃焼機器として代表的な給湯器には、周知のように、給湯熱交換器と給湯バーナが設けられ、給湯熱交換器の入側には給水通路が、出側には給湯通路がそれぞれ接続され、給湯通路は台所等の給湯栓へ導かれている。給湯熱交換器は、給湯栓が開けられると、水供給源から給水通路を介して導かれた水を給湯バーナの給湯燃焼の熱を利用して加熱し、この加熱した湯を給湯通路を通し給湯栓を介して出湯する。

発明が解決しようとする課題

0003

ところで、周知のように、給湯栓の閉栓後つまり給湯停止後(止湯後)、給湯熱交換器内に滞留した湯は、図3実線カーブAに示すように、給湯停止後すぐに後沸き(給湯熱交換器の保有熱量が給湯熱交換器の滞留湯に伝わって滞留湯温が上昇する現象)によって止湯前の給湯熱交換器湯温より高い湯温(オーバーシュート)の湯となる。このオーバーシュートの湯が給湯栓が開けられて給湯熱交換器から流れ出ると、湯の利用者が定めた給湯設定温度より高めの湯が出湯し湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題が生じる。

0004

上記問題を解決するために、様々な手段が提案されているが、簡単な構成でもって出湯時の高温出湯を防止することができる満足すべき燃焼機器は今だ得られていない。

0005

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡単な構成で、出湯開始時の高温出湯を確実に防止することができる燃焼機器を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって前記課題を解決する手段としている。すなわち、第1の発明は、給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、この給湯熱交換器の入側の給水通路と出側の給湯通路を短絡するバイパス通路と、該バイパス通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁と、給水通路の水の温度を検出する入水温度検出手段と、給湯熱交換器の出側の湯水温度を検出する給湯熱交換器出側湯温センサとを有する燃焼機器において、給湯熱交換器出側湯温センサが検出した給湯熱交換器の実測出側湯温を暫定取り込み基準値として取り込む暫定取り込み基準値設定部と;予め定められた給湯設定温度の情報に基づき又はこの給湯設定温度と入水温度検出手段が検出した検出入水温との情報に基づき、バイパス通路開閉弁が閉弁していると仮定したときの出湯湯温が給湯設定温度になるための給湯熱交換器の出側の湯温を求め、この求めた湯温を暫定演算基準値として設定する暫定演算基準値設定部と;この暫定演算基準値設定部が設定した暫定演算基準値と前記暫定取り込み基準値設定部が設定した暫定取り込み基準値を比較し、暫定取り込み基準値が暫定演算基準値より予め定めた許容範囲外れていると判断したときには暫定演算基準値を確定基準値として決定し、それ以外のときには暫定取り込み基準値を確定基準値として決定する確定基準値決定部と;この確定基準値決定部が決定した確定基準値に基づき予め定めた条件の下でバイパス通路開閉弁の開閉制御を行うバイパス通路開閉弁開閉制御部と;を有する構成をもって前記課題を解決する手段としている。

0007

第2の発明は、給水通路より導かれる水を給湯バーナ燃焼の熱を利用して加熱し給湯通路へ流出する給湯熱交換器と、この給湯熱交換器の入側の給水通路と出側の給湯通路を短絡するバイパス通路と、該バイパス通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁と、給水通路の水の温度を検出する入水温度検出手段と、給湯熱交換器の出側の湯水温度を検出する給湯熱交換器出側湯温センサと、給湯温度を設定するための給湯温度設定手段とを有する燃焼機器において、給湯バーナの給湯燃焼の停止時に給湯熱交換器出側湯温センサが検出した給湯熱交換器の実測出側湯温を暫定取り込み基準値として取り込む暫定取り込み基準値設定部と;予め定めた時間間隔で給湯温度設定手段に設定されている給湯設定温度を取り込み、この給湯設定温度の情報に基づき又はこの給湯設定温度と入水温度検出手段が検出した検出入水温との情報に基づき、バイパス通路開閉弁が閉弁していると仮定したときの出湯湯温が給湯設定温度になるための給湯熱交換器の出側の湯温を求め、この求めた湯温を暫定演算基準値として設定する暫定演算基準値設定部と;この暫定演算基準値設定部が設定した暫定演算基準値と前記暫定取り込み基準値設定部が設定した暫定取り込み基準値を比較し、暫定取り込み基準値が暫定演算基準値より予め定めた許容範囲を外れていると判断したときには暫定演算基準値を確定基準値として決定し、それ以外のときには暫定取り込み基準値を確定基準値として決定する確定基準値決定部と;この確定基準値決定部が決定した確定基準値より予め定めた第1の嵩上げ温度だけ高い開弁温度と、前記第1の嵩上げ温度より小さい予め定めた第2の嵩上げ温度だけ前記確定基準値より高い閉弁温度とを求める開弁・閉弁温度算出部と;この開弁・閉弁温度算出部が求めた開弁温度と閉弁温度が格納されるデータ格納部と;出湯が開始された後に給湯熱交換器出側湯温センサの実測出側湯温と前記データ格納部に格納されている温度データを比較し、実測出側湯温が開弁温度以上であると判断したときにバイパス通路開閉弁への開弁信号を出力してバイパス通路開閉弁を開弁させ、実測出側湯温が閉弁温度以下であると判断したときにバイパス通路開閉弁への閉弁信号を出力するバイパス通路開閉弁開閉制御部と;を有する構成をもって前記課題を解決する手段としている。

0008

第3の発明は、上記第2の発明の構成に加えて、確定基準値決定部の確定基準値決定動作により決定された確定基準値のデータがあるか否かを判断する確定基準値有無判断部と;この確定基準値有無判断部が確定基準値がないと判断したときには暫定演算基準値設定部が求めた暫定演算基準値を確定基準値として設定する初回確定基準値設定部と;を設ける構成をもって前記課題を解決する手段としている。

0009

第4の発明は、上記第2又は第3の発明の構成に加えて、出湯開始後にバイパス通路開閉弁の開・閉状態監視する開閉状態監視部と;この開閉状態監視部の情報に基づき、バイパス通路開閉弁が開弁状態にあると検知している間に給湯設定温度が変更されたか否かを監視する給湯設定温度監視部と;が設けられ、バイパス通路開閉弁が開弁しているときに給湯設定温度が変更になった場合には暫定演算基準値設定部の暫定演算基準値設定動作と確定基準値決定部の確定基準値決定動作と開弁・閉弁温度算出部の開弁・閉弁温度算出動作が再度行われる構成をもって前記課題を解決する手段としている。

0010

第5の発明は、上記第2又は第3又は第4の発明を構成する給湯熱交換器の給水通路と、給湯熱交換器の給湯通路を短絡する開閉弁を持たない常時バイパス通路が設けられ、暫定演算基準値設定部は入水温度検出手段が検出した検出入水温と、給湯温度設定手段に設定されている給湯設定温度と、予め定まる給湯熱交換器の流量と常時バイパス通路の流量の流量比に基づき、バイパス通路開閉弁が閉弁していると仮定したときの出湯湯温が給湯設定温度になるための給湯熱交換器の出側の湯温を求め、この求めた湯温を暫定演算基準値として設定する構成をもって前記課題を解決する手段としている。

0011

上記構成の本発明において、例えば、暫定取り込み基準値設定部は給湯バーナの給湯燃焼停止時に給湯熱交換器出側湯温センサが検出した給湯熱交換器の実測出側湯温を暫定取り込み基準値として取り込む。暫定演算基準値設定部は、予め定めた時間間隔で給湯設定温度を取り込み、この給湯設定温度の情報を用いて出湯湯温が給湯設定温度になるための給湯熱交換器の出側の湯温をバイパス通路開閉弁が閉弁していると仮定した条件のもとで求め、この求めた湯温を暫定演算基準値として決定する。確定基準値決定部は、その暫定演算基準値と前記暫定取り込み基準値を比較し、暫定取り込み基準値が暫定演算基準値より予め定めた許容範囲を外れていると判断したときには暫定演算基準値を確定基準値として決定し、それ以外のときには暫定取り込み基準値を確定基準値として決定する。

0012

開弁・閉弁温度算出部は、上記確定基準値決定部が決定した確定基準値に予め定めた第1の嵩上げ温度を加算して開弁温度を求め、また、上記確定基準値に予め定めた第2の嵩上げ温度を加算して閉弁温度を求め、それら開弁温度と閉弁温度はデータ格納部に格納される。

0013

バイパス通路開閉弁開閉制御部は、出湯開始後に、給湯熱交換器の実測出側湯温と上記データ格納部の温度データを比較し、実測出側湯温が開弁温度以上であると判断したときにバイパス通路開閉弁への開弁信号を出力し、高温出湯を防止するためにバイパス通路開閉弁を開弁させ、そのバイパス通路開閉弁の開弁期間中に、実測出側湯温が閉弁温度以下であると判断したときにバイパス通路開閉弁を閉弁しても高温出湯の虞れはなくなったとしてバイパス通路開閉弁への閉弁信号を出力する。

発明を実施するための最良の形態

0014

以下、本発明に係る実施の形態例を図面に基づき説明する。以下に説明する実施の形態例の燃焼機器は、本発明者らが試作検討している図4単機能給湯器や、図5複合給湯器や、図6多機能給湯器や、図7の一二水構成の給湯器を対象にしている。

0015

図4の給湯器には給湯熱交換器1と図示されていない給湯バーナが設けられ、この給湯熱交換器1の入側には給水通路3が接続され、出側には給湯通路4が接続されており、給湯通路4は台所等の給湯栓19へ導かれている。前記給湯熱交換器1には入側の給水通路3と出側の給湯通路4を短絡する開閉弁を持たない常時バイパス通路5が並設され、この常時バイパス通路5は給湯熱交換器1側に流れる流量と常時バイパス通路5側に流れる流量の流量比が管路抵抗により予め定めた流量比(例えば7対3〜8対2)となるように形成されている。

0016

また、前記常時バイパス通路出側接続部Xより下流側の給湯通路4と、常時バイパス通路入側接続部Yより上流側の給水通路3とを短絡するバイパス通路8が形成されている。このバイパス通路8には該通路の開閉を行うバイパス通路開閉弁であるバイパス弁10が介設されている。上記常時バイパス通路出側接続部Zより下流側の給湯通路4には流量を開弁量により制御する流量制御弁7が設けられている。

0017

また、この給湯器には該給湯器の運転動作を制御する制御装置20が設けられ、この制御装置20にはリモコン18が接続されている。リモコン18には給湯器の利用者が給湯温度を設定するための給湯温度設定手段21が形成されている。

0018

なお、図中、12は水供給源から給水通路3を介して導かれた入水流量を検出するための流量検出センサを示し、13は給水通路3の入水の温度を検出するためのサーミスタ等の入水温度検出手段である入水温度センサを示し、14は給湯熱交換器1の出側の湯水の温度を検出するためのサーミスタ等の給湯熱交換器出側湯温センサである出側湯温センサを示すものである。

0019

図5の複合給湯器は、図4に示す給湯器の構成に、湯張り機能や、高温差し湯機能や、追い焚き機能等の風呂機能を加えた構成を有するものである。図5に示すように、この複合給湯器は、図4に示す給湯システム構成に加えて、図示されていない風呂バーナと、浴槽水循環ポンプ28の駆動により導入して風呂バーナの燃焼の熱を利用し追い焚き熱交換器26で加熱し浴槽24へ戻す追い焚き循環路27と、この追い焚き循環路27と給湯通路4を接続する湯張り通路30と、該通路の開閉を行う注湯制御弁22とを有しており、例えば、注湯制御弁22を開け、給湯熱交換器1で温められた湯を湯張り通路30と追い焚き循環路27を介して浴槽24へ落とし込み風呂の湯張りを行ったり、同様にして高温差し湯を行ったり、循環ポンプ28を駆動し、浴槽水を追い焚き循環路27で循環させると共に風呂バーナ燃焼の熱を利用して追い焚き熱交換器26で加熱することで風呂の追い焚きを行うことができるものである。

0020

図6の多機能給湯器は図4に示す給湯器の構成に風呂の湯張り機能や高温差し湯機能を加えた構成を有するものである。同図に示すように、この給湯器の給湯通路4には通路23の一端側が接続され、この通路23の他端側は電磁弁等の注湯制御弁22を介して浴槽24へ導かれており、例えば、注湯制御弁22を開け、給湯バーナ燃焼により温められた湯を通路23を通して浴槽24へ導くことにより湯張りや高温差し湯が行われる。

0021

図7の一缶二水構成の給湯器は、図4に示す給湯器の構成に、湯張り機能や、高温差し湯機能や、追い焚き機能等の風呂機能の構成を加えたものであり、給湯バーナが風呂バーナを兼用し、給湯熱交換器1には給湯用の湯水が流れる給湯用管路47と浴槽循環水が流れる追い焚き用管路48が形成されている。給湯用管路47の入側には給水通路3が、出側には給湯通路4がそれぞれ接続され、前記追い焚き用管路48は浴槽24の湯水を循環するための追い焚き循環路27に介設されている。

0022

上記一缶二水構成の給湯器は、例えば、給湯栓19が開けられると、給湯バーナの給湯燃焼を行って、給水通路3より導かれた水を給湯熱交換器1で加熱し、その湯を給湯通路4を通し給湯栓19を介して出湯する給湯運転を行う。また、この給湯器は、例えば、循環ポンプ28を駆動させ、浴槽24の水を追い焚き循環路27で循環させると共に、給湯バーナの追い焚き燃焼を行って加熱し追い焚き単独運転を行う。

0023

上記図4図7各給湯器の制御装置20には本発明において特有な高温出湯防止手段が設けられている。

0024

図1には高温出湯防止手段25を備えた制御装置20の主要構成の一例が示されており、この制御装置20は燃焼制御部36と高温出湯防止手段25を有して構成されている。上記燃焼制御部36は給湯や湯張りや高温差し湯や追い焚き等の運転動作を制御するもので、その制御構成は前述したのでその説明は省略する。

0025

高温出湯防止手段25は、サンプリング部35と、暫定取り込み基準値設定部であるSA 設定部37と、暫定演算基準値設定部であるSB 設定部38と、データ格納部40と、確定基準値決定部であるSS決定部41と、確定基準値有無判断部であるSS 有無判断部42と、給湯設定温度監視部であるTS 監視部43と、開閉状態監視部44と、バイパス通路開閉弁開閉制御部である開閉制御部45と、開弁・閉弁温度算出部であるTOP・TCL算出部46と、初回確定基準値設定部である初回SS 設定部50とを有して構成されており、この高温出湯防止手段25は出湯開始時の高温出湯を確実に防止するためにバイパス弁10の開閉制御を精度良く行うものである。

0026

サンプリング部35は予め定めたサンプリング時間間隔(例えば、1秒間隔)を設定するタイマ(図示せず)を内蔵しており、このタイマによって設定されたサンプリング時間間隔毎に、入水温度センサ13や出側湯温センサ14等の様々なセンサ出力や、リモコン18の情報(例えば、給湯温度設定手段21に設定されている給湯設定温度)をサンプリングする。

0027

SA 設定部37は、燃焼制御部36の制御動作の情報から給湯バーナの給湯燃焼が停止したと検知したときに、サンプリング部35がサンプリングした出側湯温センサ14の実測出側湯温を取り込み、この実測出側湯温を暫定取り込み基準値SA として設定し、その暫定取り込み基準値SA をデータ格納部40に格納する。

0028

データ格納部40は記憶装置により形成されており、上記SA 設定部37が取り込んだ暫定取り込み基準値SA を記憶する。なお、データ格納部40へ暫定取り込み基準値SA を記憶させる手法には様々な手法が考えられるが、この実施の形態例では、新たな暫定取り込み基準値SA が記憶されるときに前回給湯停止時の暫定取り込み基準値SA ′が自動消去され、そのメモリ位置に新たな暫定取り込み基準値SA が書き込まれるようになっており、データ格納部40が記憶容量不足になり新たなデータを記憶できなくなるという問題を回避する構成となっている。

0029

SB 設定部38は読み出し専用あるいは読み出しと書き込みが自在の不揮発性記憶装置で構成されたメモリ(図示せず)を内蔵しており、このメモリには次に示すSB 算出演算式データが予め格納されている。このSB 算出演算式データはバイパス通路8のバイパス弁10が閉弁している状態で出湯湯温が給湯設定温度となるための給湯熱交換器1の出側湯温SB を演算検出するためのデータであり、本実施の形態例では、下記の(1)式がSB 算出演算式データとして内蔵メモリに格納されている。

0030

SB =(Ts −(1−m)T1 )/m・・・・・(1)

0031

上記(1)式に示すTs は給湯設定温度を表し、T1 は入水温度を表し、mは総入水流量に対する予め定めた給湯熱交換器1の流量比(0<m<1)を表すもので、上記(1)式は次のようにして導き出された。

0032

すなわち、出湯湯温が給湯設定温度となるためには、給水通路3より導かれた総入水流量Q0 の水を入水温T1 から給湯設定温度Ts まで上昇させるのに必要な熱量J0 (J0 =(Ts −T1 )・Q0 ・C(ただしCは水の比熱))と、上記総入水流量Q0 のうちの給湯熱交換器1を流れる流量QHE(QHE=m・Q0 )の水を入水温T1 から前記給湯熱交換器1の出側湯温SB まで上昇させるのに必要な熱量JHE(JHE=(SB −T1 )・QHE・C=(SB −T1 )・m・Q0 ・C)とが等しくなければならないという関係((Ts −T1 )・Q0 ・C=(SB −T1 )・m・Q0 ・C)から前記(1)式は導き出された。

0033

前記(1)式のTs にリモコン18の給湯設定手段21の給湯設定温度を、T1 に入水温度センサ13の検出入水温を、mに予め定められている総入水流量に対する給湯熱交換器1の流量比(例えば、バイパス弁10が閉弁している状態では入水は給湯熱交換器1側と常時バイパス通路5側に分岐して流れ、その給湯熱交換器1の流量と常時バイパス通路5の流量の流量比は管路抵抗により予め定まるので、その流量比が、例えば、0.73対0.27である場合にはm=0.73と予め定められる)をそれぞれ代入し(1)式に従って演算を行うことによって、出湯湯温が給湯設定温度TS になるための給湯熱交換器1の出側湯温SB を算出することができる。

0034

SB 設定部38は、給湯バーナの給湯燃焼が停止した以降に、上記内蔵メモリからSB 算出演算式データを読み出し、また、サンプリング35が給湯温度設定手段21に設定されている給湯設定温度TS および入水温度センサ13の検出入水温T1をサンプリングする度に、それら給湯設定温度TS と検出入水温T1 を取り込み、給湯設定温度TS と検出入水温T1 と前記SB 算出演算式データに基づいて、出湯湯温が給湯設定温度TS になるための給湯熱交換器1の出側湯温SB を算出し、この算出した出側湯温を暫定演算基準値SB と設定し、この暫定演算基準値SB を時々刻々SS決定部41へ出力する。

0035

SS決定部41は、給湯バーナの給湯燃焼が停止した後に、データ格納部40から前記暫定取り込み基準値SA を読み出す。そして、SB 設定部38で求められた暫定演算基準値SB を受け取る度に、その暫定演算基準値SB と上記暫定取り込み基準値SA を比較し、暫定取り込み基準値SA が暫定演算基準値SB より予め定めた許容範囲(例えば±5℃)を外れていると判断したときには暫定演算基準値SB を確定基準値SS と決定する。

0036

それ以外のときには、暫定取り込み基準値SA を確定基準値SSと決定する。そして、このように決定した確定基準値SS をデータ格納部40へ出力してデータ格納部40に格納させる。なお、データ格納部40に確定基準値SS が書き込まれるときには、その確定基準値SS より前にデータ格納部40に記憶されていた確定基準値SS ′が自動消去され新たな確定基準値SS に更新される。

0037

TOP・TCL算出部46は読み出し専用あるいは読み出しと書き込み自在の不揮発性記憶装置で構成されるメモリ(図示せず)を内蔵しており、このメモリには予めTOP算出演算式データ(TOP=SS+α)およびTCL算出演算式データ(TCL=SS +β)が格納されている。TOP・TCL算出部46は、燃焼制御部36の制御動作の情報により出湯が開始されたと検知したときに、前記データ格納部40から確定基準値SS を読み出し、この確定基準値SS と、上記TOP算出演算式データおよびTCL算出演算式データとに基づき、開弁温度TOPと閉弁温度TCLを演算算出し、求めた開弁温度TOPと閉弁温度TCLをデータ格納部40に格納する。

0038

なお、上記TOP算出演算式データに示すαは第1の嵩上げ温度を表し、予め定められる定数(例えば、3℃)であり、また、TCL算出演算式データに示すβは第2の嵩上げ温度を表し、上記αより小さい予め定められる定数(例えば、2℃)である。また、算出した開弁温度TOPと閉弁温度TCLをデータ格納部40に書き込むときには、その開弁温度TOPと閉弁温度TCLより前に記憶されていた開弁温度TOP′と閉弁温度TCL′は自動消去され新たな開弁温度TOPと閉弁温度TCLに更新される。

0039

開閉制御部45は、前記燃焼制御部36の制御動作の情報から出湯が開始されたと検知した以降に、サンプリング部35を介して出側湯温センサ14の実測出側湯温TOUTを取り込み、この実測出側湯温TOUT と前記データ格納部40の開弁温度TOPを比較する。図2の(a)に示すように、出湯開始後、まず、給湯熱交換器1の出側の給湯通路4に滞留していた温めの湯の湯温が出側湯温センサ14により検出されるが、湯張りや高温差し湯が行われた直後だったり、後沸きが生じている場合には、その後、高温の湯が給湯熱交換器1から流出し始め、出側湯温センサ14で検出される湯の湯温が上昇する。

0040

そして、開閉制御部45は、実測出側湯温TOUTが開弁温度TOP以上である(TOUT ≧TOP)と判断したときにはバイパス弁10を閉弁したままでは給湯設定温度TS よりかなり高めの湯が出湯し、この高温出湯により湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や、湯張りや高温差し湯のために作り出された高温の湯がそのまま出湯して湯の利用者に火傷を負わせる危険が生じると判断し、バイパス弁駆動手段33へ開弁信号(バイパス通路開閉弁への開弁信号)を出力し、バイパス弁駆動手段33が図2の(c)に示すバイパス弁開・閉信号の開弁信号(開弁駆動電圧)をバイパス弁10に加えてバイパス弁10を開弁させる。

0041

そのように、バイパス弁10を開弁することによって、給湯熱交換器1から流れ出た高温の湯に常時バイパス通路5およびバイパス通路8から流出した水がミキシングされ、図2の(b)に示すように、出湯湯温が下げられ、高温出湯を回避することができる。

0042

開閉制御部45は、バイパス弁駆動手段33の動作情報からバイパス弁10が開弁していると検知している間(バイパス弁10の開弁期間中)、出側湯温センサ14の実測出側湯温TOUTと前記データ格納部40の閉弁温度TCLを比較し、図2の(a)に示すように、給湯熱交換器1から流れ出る湯温が下がり始め、実測出側湯温TOUT が閉弁温度TCL以下である(TOUT ≦TCL)と判断したときに、高温出湯の虞れがなくなったと判断し、バイパス弁駆動手段33へ閉弁信号(バイパス通路開閉弁への閉弁信号)を出力し、バイパス弁10を閉弁させる。

0043

上記の如く、バイパス通路8とそのバイパス弁10を設け、出湯開始後、出側湯温センサ14の実測湯温TOUTが開弁温度TOP以上であるとき、つまり、高温出湯の虞れがあるときにバイパス弁10を開弁する構成としたので、湯張りや高温差し湯の直後だったり、後沸きが生じているために給湯熱交換器1から流出する湯の湯温が給湯設定温度の湯を出湯させる給湯熱交換器1の出側湯温よりもかなり高めであるときには、その高温の湯に常時バイパス通路5およびバイパス通路8から流出する水がミキシングされ、給湯熱交換器1から流出した湯の湯温が下げられ、高温出湯を防止することができる。

0044

その上、この実施の形態例では、SA 設定部37とSB 設定部38とSS決定部41とTOP・TCL算出部46を設けたので、給湯停止直前や出湯待機中に給湯設定温度が大きく変更されたときにも変更後の給湯設定温度よりかなり高めの湯が出湯してしまうのを確実に防止することができる。それというのは、給湯停止直前や出湯待機中に給湯設定温度が大きく変更されたときに次に示す問題が生じると、高温出湯を防止できないことがあるが、この実施の形態例ではその問題が回避される構成となっているからである。

0045

上記問題とは、例えば、給湯設定温度の変更にかかわらず、給湯停止時の給湯熱交換器1の出側湯温(つまり、暫定取り込み基準値SA )を用いて開弁温度TOPと閉弁温度TCLを求め、これら開弁温度TOPと閉弁温度CLに基づいてバイパス弁10の開閉制御を行うと、給湯停止直前や出湯待機中に給湯設定温度が変更された場合に高温出湯を防止できないことがある。

0046

すなわち、出湯待機中に、前回の給湯時の給湯設定温度より給湯設定温度が大幅に低く変更された場合に、暫定取り込み基準値SA に基づいた開弁温度TOPと閉弁温度TCLを用いてバイパス弁10の開閉制御が行われると、出湯開始時に、今回の給湯設定温度よりかなり高めの湯が出湯しているのにバイパス弁10が開けられず、その高めの湯が出湯したり、バイパス弁10が開けられたとしても早く閉弁してしまい今回の給湯設定温度より高めの湯が出湯し、湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題が生じる。

0047

また、出湯待機中に、給湯設定温度が前回の給湯時の給湯設定温度よりかなり高めに変更されたときに、暫定取り込み基準値SA に基づいた開弁温度TOPと閉弁温度TCLを用いてバイパス弁10の開閉制御が行われると、変更後の給湯設定温度の高温湯を供給しなければならないのにバイパス弁10が開けられ水がミキシングされ、変更後の給湯設定温度よりかなり低めの湯が出湯してしまうし、出湯湯温を上昇させる方向に給湯バーナの燃焼能力制御が行われるので、給湯熱交換器1の出側湯温は閉弁温度以下に下がらず、バイパス弁10は開弁したままになってしまう。このように、バイパス弁10が開弁したままになると、次のような問題が生じる。

0048

上記バイパス弁10が開弁した状態のまま給湯運転が続行された場合には、給湯熱交換器1で作り出された湯に常時バイパス通路5およびバイバス通路8から流出する水をミキシングした後の湯の湯温が給湯設定温度になるように給湯バーナ2の燃焼能力制御が行われ、給湯熱交換器1の湯にミキシングする水が常時バイパス通路5の水だけである場合より給湯熱交換器1の湯温が高くなって給湯が停止された後の給湯熱交換器1の滞留湯の湯温が非常に高くなる。このように、給湯熱交換器1の滞留湯の湯温が非常に高い状態から出湯が開始されると、常時バイパス通路5の水に加えてバイパス通路8の水を給湯熱交換器1の湯にミキシングしても出湯湯温は給湯設定温度よりかなり高めとなってしまい、高温出湯を防止することができないという問題が生じる虞れがある。

0049

さらに、給湯停止直前に、給湯設定温度が大きく変更されたときには、出湯湯温が変更後の給湯設定温度に移行する途中で給湯が停止されてしまう場合が生じ、その場合に給湯停止時の給湯熱交換器の出側湯温(暫定取り込み基準値SA )に基づいて開弁温度および閉弁温度が求められ、その開弁温度および閉弁温度に基づいてバイパス弁10の開閉制御が行われると、前記同様に出湯開始時にバイパス弁10の開閉制御を行っているにもかかわらず、給湯設定温度から大きくずれた湯温の湯が出湯してしまうという問題がある。

0050

さらに、給湯熱交換器の滞留湯が冷め切った状態からコールドスタートした出湯開始直後に、つまり、出湯湯温が給湯設定温度に立ち上がる前に給湯が停止された場合に、その給湯設定温度よりかなり低めの湯温(暫定取り込み基準値SA)に基づいた開弁温度および閉弁温度を用いてバイパス弁10の開閉制御が行われると、出湯時にバイパス弁10を開けなくてもよいのにバイパス弁10が開けられ、給湯設定温度よりかなり低めの湯温の湯が出湯してしまうという問題がある。

0051

この実施の形態例では、前記の如く、暫定取り込み基準値SA が暫定演算基準値SB より予め定めた許容範囲を外れているときには、暫定演算基準値SB を確定基準値SSと決定するので、上記問題を回避することができ、確実に出湯時の高温出湯を防止することができるし、給湯設定温度よりかなり低い湯温の湯が出湯するという事態を回避することができる。

0052

ところで、データ格納部40がコスト低減を図るために揮発性記憶装置で形成される場合には、給湯器の電源が切られるとデータ格納部40はクリアされてしまうので、次の給湯器の電源投入後に最初に給湯を使うときには、データ格納部40に確定基準値SSが格納されていない状態(確定基準値SS に「0」が与えられている状態)となる。そのような場合には開弁温度TOPおよび閉弁温度TCLが非常に低く設定され(例えば、TOP=3℃,TCL=2℃)、給湯熱交換器1から流れ出る湯水の温度はその開弁温度TOP以上の湯温となるので、給湯開始後、高温出湯の虞れがないのにバイパス弁10が開弁され、その後、給湯熱交換器1の出側湯温は上記閉弁温度TCL以下に下がることはないので、バイパス弁10は開弁したままになって、前述したように、給湯停止前から給湯熱交換器1で高温の湯を作っているために、次回の出湯時の高温出湯を防止できない虞れがあるという問題が生じる。

0053

そこで、この実施の形態例では上記問題を回避するために、前記構成に加えてSS有無判断部42と初回SS 設定部50が設けられている。

0054

SS有無判断部42は、データ格納部40にSS 決定部41が決定した確定基準値SS が格納されているか否かを判断する。具体的には、データ格納部40の確定基準値SS が「0」であるか否かを判断する。確定基準値SS が格納されていない(確定基準値SS が「0」である)と判断したときには、確定基準値SS の未格納に起因した前記問題が生じるので確定基準値SS を決定する必要があると判断し、初回SS 設定部50へ動作開始信号を出力する。

0055

初回SS設定部50は、その動作開始信号を受けると、前記SB 設定部38に暫定演算基準値SB の算出動作を行わせ、算出された暫定演算基準値SB を取り込み、この暫定演算基準値SB を確定基準値SS としてデータ格納部40へ出力し、初回確定基準値SS がデータ格納部40に格納される。

0056

上記の如く、SS有無判断部42によってデータ格納部40に確定基準値SS が格納されていないと判断されたときに、初回SS 設定部50がSB 設定部38の算出暫定演算基準値SB を初回確定基準値SS として設定することにより、給湯設定温度TS に対応した開弁温度TOP・閉弁温度TCLが設定され、前記確定基準値SSの未格納に起因した問題を回避することができる。

0057

この実施の形態例では、前述したように、制御装置20の高温出湯防止手段25に、さらに、TS監視部43と開閉状態監視部44が設けられており、次の問題を回避する構成となっている。

0058

その問題とは、出湯開始後、開閉制御部45の制御動作によりバイパス弁10が開弁された後、給湯設定温度が高くなる方向に変更されると、給湯熱交換器1の出側湯温TOUTを上昇させる方向に給湯運転が行われるので、変更前の給湯設定温度に対応した閉弁温度TCLを用いて閉弁タイミングを決定しようとすると、給湯熱交換器1の出側湯温TOUT がその閉弁温度TCL以下に下がらず、バイパス弁10が開弁したままになってしまい、前述したように、給湯停止前から給湯熱交換器1で高温の湯を作っているために、次回の出湯時の高温出湯を防止できないという問題が生じる虞れがあるというものである。また、バイパス弁10が開弁された後、給湯設定温度が低くなる方向に大きく変更された場合に変更前の給湯設定温度に対応した閉弁温度TCLを用いて閉弁タイミングを決定しようとすると、バイパス弁10が早く閉弁してしまい、変更後の給湯設定温度よりかなり高めの湯が出湯するという問題が生じる虞れがある。

0059

そこで、上記問題を回避するために、上記の如く、高温出湯防止手段25にTS監視部43と開閉状態監視部44を設けた。開閉状態監視部44は、燃焼制御部36の制御動作の情報から出湯が開始されたと検知した後、バイパス弁駆動手段33の開閉動作情報を取り込んで(図2の(c)に示すバイパス弁開・閉信号を取り込んで)バイパス弁10の開閉状態を監視する。

0060

TS監視部43は、出湯開始後、上記開閉状態監視部44の情報に基づき、バイパス弁10が開弁していると検知している間(バイパス弁開・閉信号の開弁信号(駆動電圧)がバイパス弁駆動手段33からバイパス弁10に供給されている間)、サンプリング部35を介して給湯温度設定手段21に設定されている給湯設定温度TS をサンプリングし、内蔵のメモリに記憶させると共に、前回のサンプリング時にサンプリングした給湯設定温度TS ′を内蔵メモリから読み出し、この前回の給湯設定温度TS ′と今回の給湯設定温度TS を比較する。

0061

比較の結果、今回の給湯設定温度TS が前回の給湯設定温度TS ′より予め定めた設定範囲γ(例えば、±2℃)を外れていると判断したときには、バイパス弁10の開弁期間中に給湯設定温度が大きく変更されたので、バイパス弁10の開弁期間中における給湯設定温度の変更に起因した前記問題が生じる虞れがあり、その問題を回避しなければならないと判断し、前記SB 設定部38の暫定演算基準値SB の算出動作とSS決定部41の確定基準値SS の決定動作とTOP・TCL算出部46の開弁温度TOP・閉弁温度TCLの算出動作を再び行わせ、変更後の給湯設定温度TS に対応した最適な開弁温度TOPおよび閉弁温度TCLを求めさせる。

0062

なお、上記設定範囲γに0℃を与えてもよい。また、内蔵メモリに給湯設定温度TS を書き込むときに、メモリに記憶されていた前々回のサンプリング時の給湯設定温度は自動消去され新たな給湯設定温度TS に更新されるようになっている。

0063

上記の如く、TS監視部43と開閉状態監視部44を設けたので、これらTS 監視部43と開閉状態監視部44の動作により、バイパス弁10が開弁しているときに給湯設定温度が変更された場合には、変更後の給湯設定温度に対応した開弁温度TOPおよび閉弁温度TCLが求められ、バイパス弁10の開弁期間中に給湯設定温度が変更されたことに起因した前記問題を確実に回避することができる。

0064

この実施の形態例によれば、バイパス通路8およびそのバイパス弁10を設け、出湯開始後、高温出湯の虞れがあるときに(給湯熱交換器1の出側湯温TOUTが開弁温度TOP以上となったときに)バイパス弁10を開弁させる構成にしたので、高温出湯の虞れがあるときには、給湯熱交換器1から流出する高温の湯に水がミキシングされその高温の湯の湯温が下げられ、湯張りや高温差し湯のために作り出された高温の湯や後沸きに起因した高温出湯を防止することができる。

0065

また、バイパス通路8とバイパス弁10を設け、バイパス弁10の開閉制御を行うだけで、上記の如く、出湯時の高温出湯を防止できるので、管路構成および制御構成の簡易化を図ることが容易であるという画期的な効果を奏することができる。

0066

さらに、出湯待機中等に給湯設定温度が変更されても、変更後の給湯設定温度に基づいた開弁温度TOPと閉弁温度TCLを求める構成にしたので、確実に出湯時の高温出湯を防止することができる開弁温度TOP、閉弁温度TCLを求めることが可能となる。そして、出湯開始時に、これら開弁温度TOPと閉弁温度TCLに基づいてバイパス弁10の開閉制御が行われるので、出湯待機中等に給湯設定温度が変更されても、出湯時の高温出湯を確実に防止できるし、高温出湯の虞れがないのにバイパス弁10が開弁してしまうという誤動作が回避できるし、バイパス弁10が開弁したままになって次回の出湯時の高温出湯が防止できない虞れが生じるという問題も防止でき、ほぼ給湯設定温度の湯を安定的に出湯させることが可能である。

0067

さらに、SS有無判断部42と初回SS 設定部50を設けたので、電源投入時等、データ格納部40に確定基準値SS が格納されていないときにはSB 設定部38が求めた暫定演算基準値SB が初回確定基準値SS としてデータ格納部40に格納されることになり、給湯設定温度に対応した開弁温度TOP・閉弁温度TCLを設定することができ、開弁温度TOP・閉弁温度TCLが非常に低く設定されたときに生じる問題を回避することができ、上記同様にほぼ給湯設定温度の湯を安定的に出湯させることができる。

0068

さらに、TS監視部43と開閉状態監視部44を設けたので、バイパス弁10が開弁している間に給湯設定温度が大きく変更されたときには、変更後の給湯設定温度に基づいて開弁温度TOPおよび閉弁温度TCLを再度求めることが可能となり、この求めた閉弁温度TCLを用いてバイパス弁10の閉弁タイミングが決定されるので、バイパス弁10が開弁しているときに給湯設定温度が高くなる方向に大きく変更されたためにバイパス弁10が開弁したままになってしまい次回の出湯時の高温出湯を防止できない虞れがあるという問題や、給湯設定温度が低くなる方向に大きく変更された場合にバイパス弁10が早く閉弁してしまい給湯設定温度よりかなり高めの湯が出湯するという問題を回避することができる。

0069

なお、本発明は、上記実施の形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記実施の形態例の構成に加えて、運転モードの判別を行うモード判別手段を設け、単機能給湯器以外の図5図7に示すような給湯器の運転に際しては、このモード判別手段により給湯モード運転開始を検知したときのみ、バイパス弁10の開閉制御を行うようにしてもよい。もちろん、高温差し湯や湯張りが行われるときにもバイパス弁10の開閉制御を行うようにしてもよい。

0070

また、上記実施の形態例では、燃焼制御部36の制御動作の情報に基づいて出湯開始を検知していたが、流量検出センサ12のセンサ出力を用いて出湯開始を検知するようにしてもよいし、図4図7の各給湯器の給湯通路4の給湯栓19側に流水を検出するための流水スイッチ(給湯確認スイッチ)等のセンサを設け、このセンサのセンサ出力を用いて出湯開始を検知するようにしてもよい。

0071

さらに、図4図7に示した給湯器には常時バイパス通路5が設けられていたが、前記実施の形態例に示した高温出湯防止手段は常時バイパス通路5を省略した各種の燃焼機器にも適用できるものであり、上記実施の形態例の高温出湯防止手段25を設けて高温出湯防止動作を行うことによって、出湯時に給湯設定温度より許容範囲を越えた高温の湯が出湯し湯の利用者に不快感を与えるという問題および高温出湯による危険を回避できる。上記のように常時バイパス通路5を省略した場合にはその分管路構成を簡単にできる。

0072

なお、上記のように、常時バイパス通路5を省略した場合には、図4に示す流量QV1が全て給湯熱交換器1に流れ込むことになるので、流量QHE=流量QV1となり、上記実施の形態例に示したSB 算出演算式データ(SB =(Ts −(1−m)T1 )/m)の定数m(m=QHE/QV1)には「1」が予め与えられることになる。

0073

さらに、上記実施の形態例では、SB 設定部38はSB 算出演算式データ(SB=(Ts −(1−m)T1 )/m)に基づいて暫定演算基準値SB を検出していたが、例えば、給湯設定温度Ts と入水温T1 の関係から暫定演算基準値SB を検出するための表データやグラフデータ等を予め求めてSB 検出データとしてSB 設定部38の内蔵メモリに格納しておき、このSB 検出データに基づいて暫定演算基準値SB を検出するという如く、演算を用いない他の手法により暫定演算基準値SB を検出するようにしてもよい。

0074

さらに、上記実施の形態例では、バイパス通路8およびそのバイパス弁10は1組しか設けられていなかったが、複数組設けてもよい。この場合には、それらバイパス弁を個々に制御するようにする。例えば、第1のバイパス弁には第1の開弁温度と第1の閉弁温度が対応し、第2のバイパス弁には上記第1の開弁温度より高い第2の開弁温度と第1の閉弁温度より高い第2の閉弁温度が対応するという如く、給湯熱交換器1の出側湯温が高くなるにしたがって、開弁しているバイパス弁の数が多くなるように各バイパス弁に対応する開弁温度と閉弁温度を設定し、それら開弁温度と閉弁温度に基づいて各バイパス弁を個々に制御するようにしてもよい。この場合には後沸き等の度合に応じて給湯熱交換器1から流出する高温の湯量に対するミキシング水量の割合を可変することが可能となる。

0075

さらに、上記実施の形態例では、入水温度T1 を入水温度センサ13から直接的に検出していたが、制御装置20に入水温度T1 を演算算出するための入水温度検出手段を設け、この入水温度検出手段の入水温度検出動作により次のように入水温度T1 を演算算出するようにしてもよい。

0076

例えば、上記入水温度検出手段は、燃焼制御部36から給湯バーナの燃焼能力(燃焼熱量)Jを、給湯温度設定手段21から給湯設定温度TS を、流量検出センサ12から入水流量Q0 をそれぞれ取り込み、これら燃焼能力Jと給湯設定温度TSと入水流量Q0 と、予め与えられている入水温度算出演算式データ(T1 =TS−(J/(m・Q0 ・C);ただし、mはバイパス弁10が閉弁状態であるときの入水流量Q0 に対する給湯熱交換器1を流れる流量の割合(例えば、予め定まる給湯熱交換器1と常時バイパス通路5の流量比が7:3であるときにはmに“0.7 ”が予め与えられる))に基づき、入水温度T1 を演算算出する。

0077

さらに、上記実施の形態例の燃焼機器は、リモコン18に給湯温度設定手段21が設けられ、湯の利用者が給湯温度設定手段21を用いて給湯設定温度TS を可変設定することが可能なものであったが、本発明は、給湯温度設定手段21が省略され、予め定めた給湯設定温度TS が制御装置20に与えられている恒温出湯タイプの燃焼機器にも適用することができる。

0078

さらに、上記実施の形態例ではTOP・TCL算出部46は開弁温度TOPと閉弁温度TCLを演算算出していたが、確定基準値SSに基づいて開弁温度TOP、閉弁温度CLを検出するための表データやグラフデータ等を予め求めてTOP検出データ、TCL検出データとして内蔵メモリに格納しておき、これらTOP検出データおよびTCL検出データと、確定基準値SS とに基づき開弁温度TOPと閉弁温度TCLを検出するという如く、演算を用いない他の手法により開弁温度TOPと閉弁温度TCLを検出するようにしてもよい。

0079

さらに、上記実施の形態例ではTOP・TCL算出部46は出湯開始時に開弁温度TOPおよび閉弁温度TCLを算出していたが、出湯待機中に、SS決定部41が確定基準値SS を決定する度にその確定基準値SS を取り込み、開弁温度TOPおよび閉弁温度TCLを算出するようにしてもよいし、出湯待機中に、予め定めた時間間隔(例えば、10秒間隔)毎にデータ格納部40から確定基準値SS を読み出して開弁温度TOPおよび閉弁温度TCLを算出するようにしてもよい。

0080

さらに、上記実施の形態例では、SB 設定部38とTS監視部43とTOP・TCL算出部46はそれぞれ別個にメモリを内蔵していたが、SB 設定部38とTS 監視部43とTOP・TCL算出部46の共通のメモリを設けてもよいし、データ格納部40を、例えば、不揮発性記憶装置で構成する場合には、このデータ格納部40が上記SB 設定部38とTS 監視部43とTOP・TCL算出部46のメモリを兼用する構成してもよい。この場合には、当然に、前記SB 算出演算式データやTOP算出演算式データやTCL算出演算式データやTS 監視部43が取り込んだ給湯設定温度データはデータ格納部40に格納されることになる。

0081

また、上記の如く、データ格納部40を不揮発性装置で構成する場合には、給湯器の電源を切ってもデータ格納部40のデータは消去されないので、例えば、給湯器の製造工程内設置施工時にデータ格納部40に予め定めた確定基準値SS(例えば、給湯設定温度として最も多く設定されると考えられる湯温を出湯させる給湯熱交換器1の出側湯温)を与えるようにすれば、施工後の最初の電源投入時やその後の電源投入時にデータ格納部40に確定基準値S が格納されていないということがなく、この場合にはSS 有無判断部42と初回SS 設定部50を省略してもよい。SS 有無判断部42と初回SS 設定部50を省略した場合には、その分、制御装置20の制御構成を簡易化することができる。

0082

さらに、上記実施の形態例では、開弁温度TOPを求めるのに用いる第1の嵩上げ温度αと、閉弁温度TCLを求めるのに用いる第2の嵩上げ温度βとは予め定められていたが、上記第1の嵩上げ温度αと第2の嵩上げ温度βを可変設定するための可変設定手段を制御装置20が設けられている制御基板等に設けて、サービスマン等が上記第1の嵩上げ温度αと第2の嵩上げ温度βを可変設定できるようにしてもよい。

0083

さらに、上記実施の形態例ではTS監視部43と開閉状態監視部44が設けられていたが、これらTS 監視部43と開閉状態監視部44は省略してもよい。バイパス弁10が開弁している間に給湯設定温度が変更になることは稀なので、上記の如く、TS 監視部43と開閉状態監視部44を省略しても、通常の使用において殆ど支障がないからである。

0084

さらに、上記実施の形態では常時バイパス通路5が1本だけ設けられていたが、常時バイパス通路5を複数本設けてもよい。この場合にも、前記の如く、給湯熱交換器1の流量とそれら常時バイパス通路の総流量の流量比が管路抵抗により予め定めた流量比となるように複数の常時バイパス通路5を形成する。

発明の効果

0085

この発明によれば、出湯開始後、高温出湯の虞れがあるときにバイパス通路開閉弁を開弁して給湯熱交換器から流出した高温の湯にバイパス通路の水をミキシングする構成としたので、給湯熱交換器の後沸きに起因した高温の湯が出湯時に出湯するのを確実に防止できるし、風呂への湯張りや高温差し湯機能を有した燃焼機器の場合には、湯張りや高温差し湯の終了直後の出湯時に湯張りや高温差し湯に用いた高めの湯が出湯するのを防止することができるし、一缶二水構成を有した燃焼機器の場合には、追い焚き単独運転による給湯バーナの追い焚き燃焼によって給湯熱交換器の給湯側滞留水が加熱し、高温の湯が出湯開始により出湯するのを防止することができ、湯の利用者に出湯時の高温出湯により不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険を回避することができる。

0086

また、暫定取り込み基準値が暫定演算基準値より予め定めた許容範囲を外れていると判断したときには暫定演算基準値を確定基準値と決定するように構成されているので、暫定取り込み基準値が給湯設定温度の湯を出湯させるための給湯熱交換器の出側湯温(暫定演算基準値)から大きく離れているときにはその暫定取り込み基準値が確定基準値に設定されることはなく、暫定演算基準値が確定基準値に設定され、この確定基準値に基づいて高温出湯を確実に防止するための開弁温度と閉弁温度を求めることが可能となる。

0087

このことから、前回の給湯停止直前や出湯待機中に出湯設定温度が高くなる方向に大きく変更されたり、出湯湯温が立ち上がる前に前回の給湯が停止されたことに起因して変更後の給湯設定温度よりかなり低い温度が開弁温度、閉弁温度として設定されてしまうことがなく、開弁温度が低く設定されたために、出湯開始後、高温出湯の虞れがないのにバイパス通路開閉弁が開弁してしまうという誤動作の問題や、閉弁温度が低く設定されたために、バイパス通路開閉弁が開弁した後に閉弁されず、次回の出湯時の高温出湯を防止できない虞れがあるという問題を回避することができる。

0088

さらに、前回の給湯停止直前や出湯待機中に給湯設定温度が低くなる方向に大きく変更されたことに起因して変更後の給湯設定温度よりかなり高い温度が開弁温度、閉弁温度として設定されてしまうことがなく、出湯開始後、給湯設定温度よりかなり高い温度の湯が出湯しているのに、バイパス通路開閉弁が開弁せずに高温の湯が出湯して湯の利用者に不快感を与えてしまうという問題や高温出湯による危険を防止することができる。

0089

さらに、上記の如く、必要最低限のバイパス通路およびその開閉弁を設けるだけで、出湯時の高温出湯を防止できるので、管路構成を簡易化することが可能であり、給湯器のコスト低減を図ることができるという画期的な効果を奏することができる。

0090

確定基準値有無判断部と初回確定基準値設定部を設ける構成にあっては、確定基準値のデータがない場合に暫定演算基準値が確定基準値として設定されるので、確定基準値のデータがないために開弁温度と閉弁温度が給湯設定温度より非常に低く設定されるということをなくすことができ、開弁温度と閉弁温度が給湯設定温度より非常に低く設定されたことに起因した問題を回避することができる。

0091

開閉状態監視部と給湯設定温度監視部を設ける構成にあっては、バイパス通路開閉弁が開弁しているときに給湯設定温度が大きく変更された場合に、その変更後の給湯設定温度に対応した閉弁温度が求められるので、バイパス通路開閉弁を開弁させておかなければならないのにバイパス通路開閉弁が早く閉じてしまい給湯設定温度よりかなり高めの湯が出湯してしまうという問題や、閉弁温度が低過ぎて給湯熱交換器の出側湯温が閉弁温度以下にならず、バイパス通路開閉弁が開弁したままになって次回の出湯時の高温出湯を防止できない虞れがあるという問題を確実に回避することができる。

0092

給湯熱交換器の給水通路と給湯通路を短絡する開閉弁を持たない常時バイパス通路が設けられている構成にあっては、給湯通路の常時バイパス通路出側接続部で、給湯熱交換器で加熱された湯と常時バイパス通路側を通った水がミキシングされることになり、例えば、バイパス通路開閉弁を開弁してバイパス通路を通る水によって給湯熱交換器から流出した湯の温度を下げなければならないのにも拘わらず、バイパス通路開閉弁が故障して開弁しないという事態が発生しても、上記の如く、給湯熱交換器の湯は常時バイパス通路の水がミキシングされることによって湯温が下げられることから、高温の湯が出湯し湯の利用者に火傷を負わせてしまうというような重大な問題は回避することができる。

図面の簡単な説明

0093

図1本発明において特有な高温出湯防止手段の実施の形態例を示すブロック構成図である。
図2バイパス弁の開閉制御の動作例を示すタイムチャートである。
図3給湯熱交換器の滞留湯の温度における時間的変化の一例を示すグラフである。
図4本発明の燃焼機器である給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。
図5本発明の燃焼機器である複合給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。
図6本発明の燃焼機器である湯張り機能(高温差し湯機能)付給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。
図7本発明の燃焼機器である一缶二水構成の給湯器の一システム構成例を示すモデル図である。

--

0094

1給湯熱交換器
3給水通路
4給湯通路
5 常時バイパス
8バイパス通路
10バイパス弁
13入水温度センサ
14 出側湯温センサ
21給湯温度設定手段
37 SA 設定部
38 SB 設定部
40データ格納部
41SS決定部
42 SS 有無判断部
43 TS監視部
44開閉状態監視部
45開閉制御部
46 TOP・TCL算出部
50初回SS 設定部

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