JPH06201190A - 複合給湯器およびその再出湯湯温安定化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給湯バーナ１の燃焼停止中に追い焚きバーナ
12が燃焼を行ったときに、燃焼ファン３の風による給湯
熱交換器２内の湯の冷えを抑制し、次の再出湯時に湯温
変動の小さい安定した湯温の湯を出湯させる。 【構成】 追い焚き機能側の排気筒20の周りを給気管22
で囲み、追い焚きバーナ12が燃焼して燃焼ファン３が回
転するとき、給気管22から空気通路23を通って燃焼ファ
ン３の吸い込み口に空気が導入されるときに、排気筒20
と追い焚き熱交換器11と追い焚きバーナ12のバーナケー
スの各熱を吸収させて空気温を高め、この温度の高い空
気を燃焼ファン３から給湯熱交換器２に与えて給湯熱交
換器２をバックアップ加熱して、給湯バーナ１の燃焼停
止中における給湯熱交換器２の放熱分を補い、給湯熱交
換器２内の湯の冷えを抑制して安定した湯温の湯を再出
湯させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、再出湯時の湯温の安定
化手段を備えた複合給湯器およびその再出湯湯温安定化
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、給湯機能の他に風呂の追
い焚き等の他機能を備えた複合給湯器が広く使用されて
いる。この種の複合給湯器は、器具内に給湯燃焼系と、
例えば風呂等の追い焚き燃焼系とを備えている。給湯燃
焼系は給湯バーナを燃焼させて、給湯熱交換器を加熱
し、給湯熱交換器を通る水を湯にし、この湯を台所等の
所望の給湯場所に供給する。

【０００３】一方、追い焚き燃焼系は追い焚きバーナを
備え、この追い焚きバーナの燃焼により追い焚き熱交換
器を加熱し、この追い焚き熱交換器を通る浴槽湯水の循
環水流を加熱し、浴槽湯水の追い焚きを行うものであ
る。この種の複合給湯器には、給湯バーナと追い焚きバ
ーナに空気を送り込む給排気用の個別の又は共有の燃焼
ファンが設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の複合給湯器で
は、給湯バーナを燃焼して給湯熱交換器の湯を使用した
後、水栓を閉めて湯の出湯を停止すると、給湯バーナが
燃焼停止し、給湯熱交換器内は湯で満たされている状態
となる。この給湯停止中に他機能の追い焚き燃焼系の追
い焚きバーナの燃焼により浴槽湯水の追い焚きが行われ
ると、共通の燃焼ファンを用いた器具では、その燃焼フ
ァンの回転により空気が給湯バーナ側にも供給され、そ
の風が給湯熱交換器を通過して給湯熱交換器内の湯の温
度が低下する。

【０００５】給湯バーナと追い焚きバーナにそれぞれ個
別の燃焼ファンを設けた器具においても、給湯の停止中
に追い焚き運転が行われたときには排気ガスの再循環を
防止するために給湯バーナ側の燃焼ファンも回転が行わ
れるので、その燃焼ファンからの風が給湯熱交換器を通
るので冷却作用が生じ、給湯熱交換器内の湯の温度が低
下する。上記のように、追い焚き燃焼系の動作により給
湯熱交換器内の湯の温度が冷えると、次に水栓を開けて
再出湯したとき、給湯熱交換器内の冷やされた温度の低
い湯が出た後、給湯バーナの燃焼による設定温度の熱い
湯が出るという如く、再出湯時における湯温の変動が大
きくなり、湯の使用者は不快な思いをするという問題が
あった。

【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、追い焚き燃焼系等の
他機能の燃焼に伴う燃焼ファンの回転により給湯熱交換
器内の湯が冷やされて再出湯時に大きな湯温変動が生じ
るということのない複合給湯器およびその再出湯湯温安
定化方法を提供することにある。

【０００７】

【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、次のように構成されている。すなわち、第
１の発明は、給湯バーナによって加熱される給湯熱交換
器と、給湯以外の他機能バーナの燃焼系を備えた複合給
湯器において、前記他機能バーナの燃焼に伴う熱を吸収
して、その吸収した熱を動作停止中の給湯熱交換器に加
えるバックアップ加熱手段を有していることを特徴とし
て構成されている。また、第２の発明は、給湯バーナに
よって加熱される給湯熱交換器と、給湯以外の他機能バ
ーナの燃焼系を備えた複合給湯器の再出湯湯温安定化方
法において、給湯熱交換器の動作停止中に他機能バーナ
が燃焼されているとき、他機能バーナの燃焼に伴う熱を
吸収し、その吸収した熱を給湯熱交換器に加えて、給湯
熱交換器の動作停止中における給湯熱交換器内の湯の冷
えを抑制することを特徴として構成されている。

【０００８】

【作用】上記構成の本発明において、給湯熱交換器から
の給湯を停止しているときに、他機能バーナの燃焼が行
われると、燃焼ファンの風を受けて熱交換器が放熱し、
熱交換器内の湯の温度が低下しようとするが、このと
き、バックアップ加熱手段の動作により他機能バーナの
燃焼に伴う熱が給湯熱交換器に加えられることで前記燃
焼ファンの風による放熱分だけバックアップ加熱手段の
加熱により熱が補われ、給湯熱交換器内の湯の冷えが抑
制され、次の再出湯時には湯温変動の少ない安定した湯
温の湯の出湯が可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には、本発明に係る複合給湯器の第１の実施
例が示されている。同図において、この複合給湯器は給
湯機能と追い焚き機能を備えたものからなり、給湯機能
側の給湯バーナ１の上側には給湯熱交換器２が配設さ
れ、給湯バーナ１の下側には給排気用の燃焼ファン３が
配設されている。

【００１０】前記給湯熱交換器２の入口側には給水管４
が接続され、この給水管４には給水温度を検出する給水
温度センサ５と給水量を検出する水量センサ６とが設け
られている。給湯熱交換器２の出口側には給湯管７が接
続され、この給湯管７により給湯熱交換器２の湯が台所
等の所望の場所に導かれている。給湯管７には給湯温度
を検出する出湯温度センサ８が設けられている。この給
湯熱交換器２には並列にバイパス通路10が設けられてお
り、給湯熱交換器２から出た湯はバイパス通路10を通っ
てくる水と混合して給湯管７の水栓９から出湯されるよ
うになっている。

【００１１】追い焚き機能側の追い焚き熱交換器11の下
側には追い焚きバーナ12が設けられており、この追い焚
きバーナ12には前記給湯側と共通の燃焼ファン３により
空気が吸い込み方式あるいは押し込み式（図示せず）で
供給されるようになっている。

【００１２】前記追い焚き熱交換器11の入口側は管路13
を介して循環ポンプ14の吐出側に接続され、循環ポンプ
14の吸い込み側は戻り管15を介して浴槽16に接続され
る。また、追い焚き熱交換器11の出口側には往管17が接
続され、この往管17の先端側は浴槽16に接続される。前
記戻り管15と循環ポンプ14と追い焚き熱交換器11と往管
17を経て浴槽16に至る管路は追い焚き循環管路18を構成
する。

【００１３】前記追い焚き熱交換器11の上部側は排気口
40となっており、この排気口40に排気筒20が接続され、
追い焚きバーナ12の排気ガスは排気筒20を通って外に排
出されるようになっている。

【００１４】本実施例において特徴的なことは、給湯機
能側と追い焚き機能側との間にバックアップ加熱手段21
を設けたことである。このバックアップ加熱手段21は、
排気筒20の周りを給気管22で囲んで排気と給気の二重管
によって構成し、さらに、給気管22の下方部をケース状
にして追い焚き熱交換器11と追い焚きバーナ12のバーナ
ケース19を囲み、出口側を筒状にして燃焼ファン３の吸
込口に臨ませ、給気管22から燃焼ファン３に至る通路を
給気通路23となしたもので、燃焼ファン３の回転により
給気管22から導入された空気を排気筒20、追い焚き熱交
換器11およびバーナケース19と接触させて追い焚き燃焼
系の熱を吸収して温まった空気を燃焼ファン３の吸い込
み側に導く構成となっている。

【００１５】なお、本実施例の給湯バーナ１および追い
焚きバーナ12の燃焼、燃焼ファン３の回転等の運転制御
は制御装置（図示せず）によって行われている。

【００１６】この実施例は上記のように構成されてお
り、次に、バックアップ加熱手段21による再出湯湯温の
安定化動作を説明する。給湯動作時には、給湯バーナ１
の燃焼が行われ、給水管４から導入されて給湯熱交換器
２を通る水は給湯バーナ１の燃焼火力によって湯にさ
れ、この湯は給湯熱交換器２の出側でバイパス通路10を
通って来る水とミキシングされ、このミキシングにより
設定温度、例えば40℃の湯が作り出されて給湯管７を介
して所望の給湯場所に供給される。そして、水栓９が閉
められて給湯バーナ１の燃焼が停止し、次の再出湯の待
機状態にあるとき、追い焚き機能側の動作が開始し、追
い焚きバーナ12の燃焼に伴って燃焼ファン３が回転され
ると、この燃焼ファン３の風が給湯熱交換器２に当た
る。燃焼ファン３に導入される空気は給気管22を通り、
排気筒20から追い焚きバーナ12の燃焼による排気ガスの
熱を吸収し、さらに、追い焚き熱交換器11および追い焚
きバーナ12のバーナケース19の周りを通り、これらの熱
を吸収して燃焼ファン３の吸い込み口に導かれるので、
このファンに導入される空気は追い焚き機能側の熱を吸
収して十分に温められており、この温められた空気が給
湯熱交換器２を通過するので、給湯熱交換器２のバック
アップ加熱が行われる。これにより、給湯停止中におけ
る給湯熱交換器２の放熱による給湯熱交換器２内の湯の
冷えが抑制される。

【００１７】この実施例で、例えば、バイパス通路10の
水と給湯熱交換器２から出る湯が２：８の割合でミキシ
ングする場合に、給水管４を通して入る水の温度を15℃
とした時、設定温度40℃の湯を水栓９から出湯させるに
は給湯熱交換器２内の湯の温度は約46.2℃となる。給湯
熱交換器２の動作停止中に、給湯熱交換器２の冷却によ
る湯温の低下を許容温度範囲内に、例えば設定温度40℃
に対して−３℃の範囲内に収めるためには、給湯熱交換
器２を42.5℃以上に保つ必要がある。このためには、燃
焼ファン３の給気温度を約40℃にする必要がある。本実
施例では上記検討結果に基づき、燃焼ファン３の給気口
に導入される空気の温度が約40℃になるように給気通路
23の通路面積を設定したり、或いは給気通路23内に通路
面積を開閉するバンパー（図示せず）を設け、このバン
パーの開閉量を制御することにより、燃焼ファン３の給
気温度を40℃になるようにしている。

【００１８】本実施例によれば、給湯熱交換器２の動作
停止中に追い焚き機能側が動作し、燃焼ファン３の回転
が行われても、燃焼ファン３から給湯熱交換器２の冷え
を抑制する温かい風が供給されることで、給湯熱交換器
２内の湯の冷えが防止される。これにより、水栓９を開
けて湯を再出湯させた時には、保温されていた給湯熱交
換器２内の湯がバイパス通路10側の水とミキシングされ
て設定温度に対して許容温度範囲内の湯が出湯し、次
に、給湯バーナ１の燃焼による設定温度の湯が出るの
で、再出湯時における湯温変動が非常に小さく、これに
より、湯の使用者は不快な思いをすることなく、気持ち
よく湯を使用することができる。

【００１９】図２には、本実施例の再出湯湯温の安定化
の効果を従来例との比較で示した実験結果である。この
実験は室温22℃、水温17℃、設定温度40℃、出湯量12リ
ットル／min の条件で、給湯停止後５分経過したときに
再出湯を行ったもので、同図の（ａ），（ｂ）は従来例
の結果で、同図の（ａ）は給湯熱交換器の出口直後の給
湯管の温度を示しており、同図の（ｂ）はミキシング後
の給湯温度を示している。また、同図の（ｃ），（ｄ）
は本実施例の結果で、同図の（ｃ）は給湯熱交換器２の
出口直後の給湯管の温度を示しており、同図の（ｄ）は
ミキシング後の給湯温度を示している。

【００２０】この実験結果から明らかなように、本実施
例ではバックアップ加熱手段21が動作することで、給湯
停止後の給湯管の温度低下が従来例よりも小さくなって
おり、また、従来例では再出湯時の湯温のアンダーシュ
ートが大となっているが、本実施例ではアンダーシュー
トが消失しており、湯温変動の小さい安定した湯温の湯
の再出湯が可能となったことが実験により実証されてい
る。

【００２１】図３には、本発明の第２の実施例が示され
ている。この実施例は、追い焚き熱交換器11の上側の排
気室24内と給湯熱交換器２の下側の給湯側燃焼室とをダ
クト25によって連結してバックアップ加熱手段21として
構成したものである。排気室24には排気筒20の入口側と
ダクト25の入口側を選択的に開閉するバンパー26が設け
られており、給湯バーナ１が燃焼しているときには、バ
ンパー26によりダクト25の入口側を閉じ、給湯バーナ１
が燃焼停止しているときに追い焚きバーナ12が燃焼を行
うときには、バンパー26により排気筒20の入口を閉鎖し
て（又は閉鎖量を制御して）追い焚きバーナ12の排気ガ
スをダクト25を通して給湯熱交換器２側に導き、この排
気ガスにより給湯熱交換器２をバックアップ加熱し、給
湯バーナ１の燃焼停止中における給湯熱交換器２の放熱
を防止し、給湯熱交換器２内の湯の冷えを抑制するもの
である。

【００２２】この排気ガスによる加熱により、給湯熱交
換器２内の湯の保温が行われ、次に水栓９を開けて湯を
再出湯するときには、前記第１の実施例と同様に、設定
温度に対して許容範囲内の湯が出るので、同様に湯温変
動の小さい安定した湯温の湯を出湯させることができ
る。

【００２３】図４には、本発明の第３の実施例が示され
ている。この実施例は器具ケース27の追い焚き機能側の
壁面に給気口28を設け、燃焼ファン３が回転したときに
給湯口28から取り入れられる空気が追い焚き機能側の排
気口、追い焚き熱交換器11および追い焚きバーナ12のバ
ーナケース19の熱を吸収しながら燃焼ファン３の吸い込
み口に至るように構成してバックアップ加熱手段21とし
たものである。この実施例も給湯バーナ１の燃焼停止中
に追い焚き機能側が動作したときには、この追い焚き機
能側の追い焚きバーナ12の燃焼に伴う熱を吸収して給気
口28から導入された空気を燃焼ファン３に導くので、給
湯熱交換器２は燃焼ファン３から送り込まれる温かい風
によってバックアップ加熱され、給湯バーナ１の燃焼停
止中における給湯熱交換器２内の湯の冷えが抑制され、
前記各実施例と同様に、湯温変動の小さい安定した湯温
の湯を再出湯させることができる。

【００２４】図５には、本発明の第４の実施例が示され
ている。この実施例は追い焚き機能側の排気筒20と給湯
熱交換器２との間に排気筒20の排気ガスの熱を給湯熱交
換器２に伝える熱伝導板30をバックアップ加熱手段21と
して介設したものである。この実施例も給湯バーナ１の
燃焼停止中に追い焚き側が動作したとき、追い焚き機能
側の熱を給湯熱交換器２に加えて加熱し、燃焼ファン３
の回転による風を受けて給湯熱交換器２が放熱する分を
補償し、前記各実施例と同様に、再出湯時における湯温
の変動を防止することができる。

【００２５】図６には、本発明の第５の実施例が示され
ている。この実施例は、追い焚き熱交換器11と給湯熱交
換器２とをバックアップ加熱手段21としての熱伝導板31
を用いて連結したものである。この実施例も給湯バーナ
１の燃焼停止中に追い焚き機能側が動作し、燃焼ファン
３が回転しても、燃焼ファン３の風による給湯熱交換器
２の放熱分を補う熱が追い焚きバーナ12の燃焼によっ
て、追い焚き熱交換器11側から給湯熱交換器２側に加え
られるので、給湯熱交換器２内の湯の冷えが抑制され、
前記各実施例と同様に再出湯湯温の変動を抑制し、アン
ダーシュートのない安定した湯温の湯を出湯させること
ができる。

【００２６】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ことはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記各実施例では他機能の例として追い焚き機能の場合に
ついて説明したが、給湯機能とガス暖房機能とを並設し
た複合給湯器にも適用されるものである。

【００２７】また、上記各実施例では、ガスを燃料とす
る複合給湯器について説明したが、石油を燃料とする複
合給湯器であってもよい。

【００２８】さらに、上記各実施例ではバイパス通路10
を設けて給湯熱交換器２側の湯とバイパス通路10側の水
とをミキシングするものを例にして説明したが、他構成
のミキシング装置を備えた複合給湯器でもよい。また、
給湯管７と循環管路18を結ぶ接続管を設けたり、給水管
４と循環管路18を接続するもう一つのバイパス通路を設
けてもよい。

【００２９】さらに、上記各実施例のバイパス通路10を
省略し、給湯熱交換器２で作り出した湯を直接給湯管７
を通して水栓９から出湯する構成としてもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、他機能バーナの燃焼に伴う熱
を吸収して、その吸収した熱を動作停止中の給湯熱交換
器に加えるバックアップ加熱手段を設けたものであるか
ら、他機能バーナの燃焼時の燃焼ファンの回転による風
や自然空冷による給湯熱交換器の放熱分がバックアップ
加熱手段により補われるので、給湯熱交換器内の湯の冷
えを抑制することが可能となり、これにより、再出湯時
における湯温のアンダーシュートを抑制し、安定した湯
温の湯を再出湯させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す構成説明図であ
る。

【図２】本実施例の効果を従来例との比較で示す実験結
果のグラフである。

【図３】本発明の第２の実施例を示す構成説明図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施例を示す構成説明図であ
る。

【図５】本発明の第４の実施例を示す構成説明図であ
る。

【図６】本発明の第５の実施例を示す構成説明図であ
る。

【符号の説明】

２ 給湯熱交換器 ３ 燃焼ファン 11 追い焚き熱交換器 12 追い焚きバーナ 21 バックアップ加熱手段 23 給気通路 25 ダクト 28 給気口 30，31 熱伝導板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給湯バーナによって加熱される給湯熱交
   換器と、給湯以外の他機能バーナの燃焼系を備えた複合
   給湯器において、前記他機能バーナの燃焼に伴う熱を吸
   収して、その吸収した熱を動作停止中の給湯熱交換器に
   加えるバックアップ加熱手段を有していることを特徴と
   する複合給湯器。
2. 【請求項２】 給湯バーナによって加熱される給湯熱交
   換器と、給湯以外の他機能バーナの燃焼系を備えた複合
   給湯器の再出湯湯温安定化方法において、給湯熱交換器
   の動作停止中に他機能バーナが燃焼されているとき、他
   機能バーナの燃焼に伴う熱を吸収し、その吸収した熱を
   給湯熱交換器に加えて、給湯熱交換器の動作停止中にお
   ける給湯熱交換器内の湯の冷えを抑制する複合給湯器の
   再出湯湯温安定化方法。