温水暖房装置の制御装置
【課題】 放熱器に安定して湯温を供給できる温水暖房装器の制御装置に関する。
【解決手段】
缶体１側壁に備えた湯温センサ９の温度データに基づいてバーナ２の運転を制御して缶体１の温水を設定温度ＴＳに維持する。缶体１に往き管７ａと戻り管７ｂを介して放熱器６を接続し、循環ポンプ８によって缶体１と放熱器６との間で温水を循環させる。戻り管７ｂに備えた温度センサ１１が放熱器６から缶体１に戻される温水の温度を検出し、温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１以下のときにタイマ手段１２が作動し、タイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントすると循環ポンプ８が停止して燃焼停止温度ＴＳｂを変更する。温度センサ９が変更前の燃焼停止温度ＴＳｂを検出時に循環ポンプ８が運転再開し、変更後の燃焼停止温度ＴＳｈを検出するまでバーナ２が燃焼を継続する。
【解決手段】
缶体１側壁に備えた湯温センサ９の温度データに基づいてバーナ２の運転を制御して缶体１の温水を設定温度ＴＳに維持する。缶体１に往き管７ａと戻り管７ｂを介して放熱器６を接続し、循環ポンプ８によって缶体１と放熱器６との間で温水を循環させる。戻り管７ｂに備えた温度センサ１１が放熱器６から缶体１に戻される温水の温度を検出し、温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１以下のときにタイマ手段１２が作動し、タイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントすると循環ポンプ８が停止して燃焼停止温度ＴＳｂを変更する。温度センサ９が変更前の燃焼停止温度ＴＳｂを検出時に循環ポンプ８が運転再開し、変更後の燃焼停止温度ＴＳｈを検出するまでバーナ２が燃焼を継続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は温水の循環回路を備えた給湯機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
温水器の缶体内部には熱源となるバーナと、バーナで発生した燃焼ガスが送られる熱交換器を備えており、熱交換器はバーナが取り付けられる燃焼室の壁面と、燃焼室に接続した燃焼ガス流路を熱交換部としている。バーナが燃焼すると発生する燃焼炎と燃焼ガスが燃焼室に送られ、高温の燃焼ガスは燃焼ガス流路を経て排出され、このとき熱交換器に蓄えられた水が加熱される。
【０００３】
缶体には往き管と戻り管を介して放熱器を連結し、往き管に循環ポンプを取り付けており、循環ポンプが運転すると缶体から吐出される温水が往き管から放熱器に送られ、放熱器で放熱して温度を低下した水が戻り管から缶体に戻り、再び缶体内で加熱されて温水となって放熱器に送られる循環回路を構成している。このとき湯温センサによって缶体内の湯温を監視しており、缶体内の湯温が低下して湯温センサが燃焼開始温度を検出するとバーナの燃焼を開始し、缶体内の湯温が上昇して湯温センサが燃焼停止温度を検出するとバーナの燃焼を停止して缶体内の温水が設定温度となるように維持している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２１３４２２号 公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
貯湯タイプの温水器は運転開始から缶体の湯温を設定温度まで沸き上げるまでに時間がかかるため、運転開始と同時に放熱器から運転要求があると、低温度のお湯もしくは水が放熱器に送られるものであり、缶体内の湯温が低いときに放熱器に温水を循環しながら沸き上げると湯温が上昇する時間が長くなるものである。温水器に接続する放熱器には温風暖房機や温水パネルなどがあり、放熱器が温風暖房機の場合には缶体内の温水温度が上昇するまでの間は低温度の風が吹き出し続けて不快感を与え、長時間室内が暖まらず使用者の暖房要求に応えることができず使い勝手が悪いという課題があった。
【０００６】
また、温水器に温水パネルを接続して屋外の融雪装置として使用するときは、温風暖房機で使用するときに比べて缶体の設定温度を低く設定しているため、熱交換器や燃焼ガス流路内の排気ガスの温度が低下しやすい状態となっている。そして、降雪量が多いときや気温が極端に低いときには温水器の能力以上の負荷がかかることがあり、この場合は、缶体の湯温が上昇できなくなり、温水の温度が低下したままの状態で運転を続けるため、熱交換器や燃焼ガス流路内の排気ガス温度も低下して排気ガス中に含まれる水分が結露しやすくなり、この結露水が熱交換器や燃焼ガス流路の腐食の原因となるものであった。
【０００７】
また、温水暖房装置は温水器に接続した循環パイプを途中で分岐して、放熱器を複数台接続することができるが、放熱器を複数台同時に運転するときは、缶体に戻される温水の温度にばらつきが生じやすく、缶体の温度変化が大きくなってバーナが頻繁に燃焼と停止を繰り返すことがあり、騒音や臭気の発生が増加するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は上記の課題を解決するもので、温水器の缶体１内に熱源となるバーナ２と、バーナ２で発生した燃焼ガスが送られる燃焼室３と、燃焼室３壁もしくは燃焼室３に続く燃焼ガス流路４壁を熱交換部とする熱交換器５とを設け、前記缶体１と放熱器６とを往き管７ａと戻り管７ｂを介して連結すると共に、該往き管７ａに循環ポンプ８を取り付けて温水の循環回路Ａを構成し、前記缶体１の側壁に取り付けた湯温センサ９と、該湯温センサ９の検出データに基づいて前記バーナ２の運転を制御する制御手段１０とを設け、該制御手段１０は湯温センサ９が燃焼開始温度ＴＳａを検出時にバーナ２に燃焼開始信号を出力し、湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出時にバーナ２に燃焼停止信号を出力して、缶体１内の湯温を設定温度ＴＳに維持すると共に、前記循環ポンプ８が駆動して缶体１と放熱器６との間で温水を循環させる温水暖房装置において、前記戻り管７ｂに取り付けて前記放熱器６から前記缶体１に戻される循環水の温度を検出する温度センサ１１と、前記温度センサ１１の検出温度に基づいて作動するタイマ手段１２とを設け、前記制御手段１０は前記温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１以下のときに前記タイマ手段１２を作動し、前記タイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときは前記循環ポンプ８を停止すると共に、前記バーナ２の前記燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更し、前記湯温センサ９が変更前の前記燃焼停止温度ＴＳｂを検出時に前記循環ポンプ８の運転を再開し、前記湯温センサ９が変更後の燃焼停止温度ＴＳｈを検出するまで前記バーナ２の燃焼を継続することを特徴とする。
【０００９】
また、前記湯温センサ９の検出温度が前記燃焼開始温度ＴＳａより高く、前記バーナ２が停止したまま前記循環ポンプ８が駆動するときは、前記温度センサ１１の検出温度が前記所定温度Ｔ１以下でも前記タイマ手段１２を作動しない構成としたものであり、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出していても放熱器６には設定温度ＴＳ付近のお湯を送ることができる。
【００１０】
また、前記湯温センサ９の検出温度が前記燃焼開始温度ＴＳａより高く、前記バーナ２が停止したまま前記循環ポンプ８が駆動するときは、前記温度センサ１１の検出温度が前記所定温度Ｔ１以下のときは前記タイマ手段１２を作動し、前記湯温センサ９が前記燃焼開始温度ＴＳａ以下を検出する前に前記タイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときは、前記循環ポンプ８を駆動したまま前記バーナ２の燃焼を開始することによって缶体１内の湯温を大きく低下させることなく、設定温度ＴＳを維持できるものとなった。
【００１１】
また、前記制御手段１０にはバーナ２の前記燃焼開始温度ＴＳａより高く、前記燃焼停止温度ＴＳｂより低く設定した前記循環ポンプ８の循環開始温度ＴＣを備え、温水暖房装置の運転開始時において前記湯温センサ９の検出温度が前記燃焼開始温度ＴＳａ以下のときは、前記循環ポンプ８を停止したまま前記バーナ２の燃焼を開始し、前記湯温センサ９が前記循環開始温度ＴＣを検出したときに前記循環ポンプ８を駆動することによって、缶体１内の温水を短時間で設定温度ＴＳ付近まで沸き上げてから、放熱器６へ送ることができる。
【００１２】
また、前記湯温センサ９の検出温度に基づいて作動する第２タイマ手段１３を備え、前記制御手段１０は湯温センサ９の検出温度が前記燃焼停止温度ＴＳｂ以上のときに前記第２タイマ手段１３を作動すると共に、前記第２タイマ手段１３が作動中はバーナ２の燃焼を継続し、前記第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントしたときに前記バーナ２の燃焼を停止することによって、缶体１の湯温が一時的に変化してもバーナ２は燃焼を継続するので、バーナ２が頻繁に燃焼と停止を繰り返すことがない。
【００１３】
また、前記第２タイマ手段１３にはカウンタ手段１４を備え、前記第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントする前に停止したときは前記カウンタ手段１４がカウント加算し、
前記カウンタ手段１４が指定回数に達したときに前記燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更することで、缶体１の湯温が一時的に変化するときでも湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳａを検出する回数が減るので誤作動を起こしにくくなり、缶体１内の温水が高温に維持されて湯温を安定させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、戻り管７ｂに取り付けた温度センサ１１によって放熱器６から缶体１に戻される循環水の温度を検出し、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出しているときにタイマ手段１２を作動し、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出したままタイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときは、循環ポンプ８を停止するとともにバーナ２の燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更するものである。バーナ２が燃焼しても温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出し続けるときは缶体１内の湯温が低いときであるが、循環ポンプ８が停止することによって短時間で缶体１内の湯温を上昇させることができるものとなった。また、湯温センサ９が変更前の燃焼停止温度ＴＳｂを検出したときはバーナ２が燃焼したまま循環ポンプ８の運転を再開し、湯温センサ９が変更後の燃焼停止温度ＴＳｈを検出するまではバーナ２が燃焼を続けるので、循環水が放熱器６に送られたときに缶体１の湯温を大きく低下させることはなく、放熱器６には確実に設定温度ＴＳまで上昇した温水を送ることができるものとなった。
このため、放熱器６が温風暖房機のときは長時間冷風を吹き出して使用者に不快感を与えることがなくなり、快適な暖房が可能となった。また、放熱器６が融雪用の温水パネルのときは湯温が低下したまま運転を続けることがなくなり、熱交換器５内の結露の発生を防ぐことができるものとなった。
【００１５】
また、放熱器６の運転開始時に湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより高いときは、バーナ２が停止したまま循環ポンプ８が駆動し、湯温センサ９が燃焼開始温度ＴＳａ以下を検出したときにバーナ２が燃焼を開始する。循環ポンプ８が駆動すると往き管７ａや放熱器６の循環水が戻り管７ｂから缶体１に戻されるため、戻り管７ｂの温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出することがあるが、放熱器６には缶体１内の設定温度ＴＳ付近の温水が送られて高温度を維持できるから、循環ポンプ８を停止する必要はない。
このため、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出しているときでもタイマ手段１２が作動しない構成として、循環ポンプ８が運転を続けて温水の供給が停止しないようにしたから、放熱器６からの暖房要求にすぐ応えることができ、使い勝手が向上できたものである。
【００１６】
また、他の実施例では、湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより高く、バーナ２が停止したまま循環ポンプ８が運転するときにおいて、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出しているときはタイマ手段１２が作動し、タイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときは循環ポンプ８が駆動したままバーナ２の燃焼を開始する構成としている。この構成では、缶体１内の湯温が燃焼開始温度ＴＳａに低下する前にバーナ２が燃焼を開始するので、缶体１内の温水の温度を大きく低下させることなく設定温度ＴＳを維持できるものとなり、放熱器６に送られる温水の温度を低下させることがなく、放熱器６の暖房能力を安定して維持できるものとなった。
【００１７】
また、制御手段１０にはバーナ２の燃焼開始温度ＴＳａより高く、燃焼停止温度ＴＳｂより低く設定した循環開始温度ＴＣを備え、放熱器６からの暖房要求があったときに、湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより低いときは循環ポンプ８を停止したままバーナ２の燃焼を開始し、湯温センサ９が循環開始温度ＴＣを検出してから循環ポンプ８を駆動する構成としている。このため、缶体１内の湯温が低いときは、缶体１内の温水を設定温度ＴＳ付近まで上昇させてから循環ポンプ８を駆動するので、放熱器６に低温度の温水が送られることなく、缶体１内のお湯を短時間で沸き上げることができ、使い勝手が向上できる。
【００１８】
また、湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂ以上を検出しているときに作動する第２タイマ手段１３を設け、バーナ２の燃焼中に湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出したときは第２タイマ手段１３が作動し、第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントする前に湯温センサ９の検出温度が燃焼停止温度ＴＳｂ以下となったときはカウントを停止してバーナ２の燃焼を継続し、一方、湯温センサ９の検出温度が燃焼停止温度ＴＳｂ以上のまま第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントしたときはバーナ２の燃焼を停止する。放熱器６を複数台接続して使用するときなどに、放熱器６から缶体１に戻される循環水の温度にばらつきが生じやすくなり、湯温センサ９の検出温度が大きく変化することがあるが、この構成では一時的に湯温が上昇してもバーナ２は燃焼を継続するので、バーナ２が頻繁に燃焼と停止を繰り返すことがなくなる。このため、缶体１内の温度を安定させることができ、また、点火・消火に伴う騒音の発生回数も抑えることができるものとなった。
【００１９】
また、第２タイマ手段１３にはカウンタ手段１４を設けており、カウンタ手段１４は第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントする前に停止したときの回数をカウントしており、カウンタ手段１４が指定回数になったときはバーナ２の燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更する構成としている。
バーナ２の燃焼停止温度ＴＳｂ付近で温水の温度が変化すると誤作動を起こしやすくなるが、燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更することで湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出する回数を減らすことができ、湯温が燃焼停止温度ＴＳｂ付近で一時的に変化するときでも誤作動を起こすことがなくなると共に、放熱器６に送られる温水の温度が高くなることで放熱器６から戻される温水の温度も安定しやすくなるから、バーナ２が頻繁に燃焼と停止を繰り返すことがなくなり、安定した暖房能力を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の温水器の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例を示す放熱器を温風暖房装置で構成した説明図である。
【図３】この発明の実施例を示す放熱器を融雪装置で構成した説明図である。
【図４】この発明の実施例の制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の他の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施例の燃焼停止動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図に示す実施例によってこの発明を説明すると、２は温水器の熱源となるバーナ、５は該バーナ２の燃焼熱で水の加熱を行う熱交換器、１は熱交換器５を構成する筒状の缶体、３は缶体１の下部内側に配置したバーナ２の燃焼ガスが送られる燃焼室、１５は缶体１の上部に配置した排気ガス室、４は燃焼室３と排気ガス室１５の間に取り付けた燃焼ガス流路、１６は排気ガス室１５に接続する排気筒であり、バーナ２を運転すると燃焼炎と燃焼ガスが燃焼室３に送られ、燃焼ガスは燃焼ガス流路４を経て排気ガス室１５に送られ、排気筒１６から排出される。
【００２２】
１７は燃焼室３壁および燃焼ガス流路４壁を熱交換部とする熱交換器５を構成する水室、９は缶体１の側壁に設けた湯温センサ、１０はバーナ２に燃焼の開始や停止の指令を出す制御手段、１８は出湯温度を設定する温度設定手段であり、温度設定手段１８の設定温度ＴＳに基づいてバーナ２の燃焼開始温度ＴＳａと燃焼停止温度ＴＳｂが決定しており、湯温センサ９が燃焼開始温度ＴＳａ以下を検出すると制御手段１０が燃焼開始信号を出力してバーナ２が燃焼を開始し、湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出すると制御手段１０が燃焼停止信号を出力してバーナ２が燃焼を停止し、水室１７の水が温度設定手段１８で設定された湯温となるように沸き上げる。
【００２３】
７ａは缶体１の上部側壁に接続した往き管、７ｂは缶体１の下部側壁に接続した戻り管、７は往き管７ａと戻り管７ｂとで構成する循環パイプ、６は往き管７ａと戻り管７ｂを介して熱交換器５と連結する放熱器である。８は往き管７ａの途中に取り付けた循環ポンプであり、循環ポンプ８が駆動すると水室１７の温水が往き管７ａから放熱器６に送られ、放熱器６で熱量を放出して温度を低下した水が戻り管７ｂから水室１７に戻され、湯温センサ９が湯温の低下を検出すると、制御手段１０が燃焼開始信号を出力してバーナ２が燃焼し、温度設定手段１８で設定された温度を維持できるものであり、水室１７に戻された水は再び温水となって放熱器６に送られて循環する温水循環回路を構成している。
【００２４】
温水器に接続する放熱器６には温水と熱交換して温風を吹き出す温風暖房機や、床暖房用や屋外の融雪用の温水パネルなどがある。また、循環パイプ７を途中で分岐して１台の温水器に対して複数台の放熱器６を接続することができ、１台だけ、もしくは複数台同時に温水を送ることができる。
【００２５】
図２は放熱器６を温風暖房機で構成した実施例であり、１９は室内に設置する温風暖房機の枠体、２０は枠体１９内に配置した対流ファン、２１は枠体１内に配置した暖房用熱交換器、２２は枠体１の前面に配置した吹出口であり、温風暖房機の運転を開始すると制御手段１０は循環ポンプ８を運転して缶体１の温水が往き管７ａを介して暖房用熱交換器２１に送られ、対流ファン２０の空気流が暖房用熱交換器２１を通過するときに、暖房用熱交換器２１から放出される温水の熱量によって加熱されて温風となって吹出口２２から室内に吹き出している。
【００２６】
ところで、貯湯タイプの温水器は運転開始直後は缶体１内は冷水であり、缶体１内の水を設定温度に沸き上げるまでに時間がかかるため、温水器の運転開始直後に放熱器６である温風暖房機からの暖房の要求があると、低温度の水が放熱器６へ送られるため、吹出口２２から冷風が吹出してしまい、缶体１内の温水の温度が上昇するまでの間は冷風が吹出し続けるため、使用者に不快感を与えるものであった。
【００２７】
図３は放熱器６を融雪用温水器として使用した実施例であり、２３は道路等の路面に埋設して配置された温水パネル、２４は降雪を検知する降雪センサーであり、降雪センサー２４から降雪の検知信号が出力されると、制御手段１０は循環ポンプ８を駆動して缶体１の温水が温水パネル２３に送られ、温水パネル２３によって温水の熱量を放熱することで路面の雪や氷を解かしており、降雪センサー２４から降雪の検知信号の出力がなくなると、循環ポンプ８の運転を停止するものである。
【００２８】
融雪装置として使用するときは一般的に温風暖房機として使用するときよりも缶体１の設定温度を低くするため、缶体１内の温度が低く、燃焼室３から排気ガス室１５に向かう燃焼ガスの温度が低下しやすくなって燃焼ガス中に含まれる水分が結露しやすくなる。特に外気温が極端に低く温水器の能力以上の負荷がかかるときは水室１７の温度が上昇できなくなり、水室１７の湯温が低下して水室１７の湯温が設定温度よりも低くなると、燃焼ガス流路４壁や排気ガス室１５壁で発生する結露が多くなり、この燃焼ガス流路４壁や排気ガス室１５壁に結露して付着した水は燃焼ガス流路４や排気ガス室１５の腐食の原因となるため、結露への防止対策が必要である。
【００２９】
この発明は上記の課題を解決するもので、１１は戻り管７ｂに取り付けた温度センサ、１２は制御手段１０に備えたタイマ手段であり、温度センサ１１は放熱器６から缶体１に戻される戻り管７ｂの温水の温度を検出し、タイマ手段１２は温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１以下のときに作動する。この所定温度Ｔ１は温度設定手段１８で設定された温度によって変更するものであり、設定温度ＴＳを上げると所定温度Ｔ１も高くなり、設定温度ＴＳを下げると所定温度Ｔ１は低くなる。
【００３０】
図４のフローチャートは温水暖房装置の制御動作の実施例であり、制御手段１０は温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出するとタイマ手段１２のカウントを開始し、タイマ手段１２のカウント中に温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１より高くなるとタイマ手段１２のカウントを停止する。一方、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出したままタイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときは、温度設定手段１８で設定された設定温度ＴＳの燃焼停止温度ＴＳｂよりも高い燃焼停止温度ＴＳｈに変更すると共に、循環ポンプ８の運転を停止する。
【００３１】
循環ポンプ８が停止した後もバーナ２は燃焼を続けており、湯温センサ９が変更前の燃焼停止温度ＴＳｂを検出すると循環ポンプ８の運転を再開し、制御手段１０は湯温センサ９が変更後の燃焼停止温度ＴＳｈを検出するまでバーナ２の燃焼を継続するものであり、バーナ２が燃焼したまま循環ポンプ８の運転を停止することで、缶体１内の温水を短時間で設定温度ＴＳまで沸き上げることができる。
【００３２】
循環ポンプ８は缶体１の湯温が上昇してから運転するようにしたので、温水器の運転開始直後に温風暖房機の運転を開始しても、吹出口２２から長時間冷風が吹出すことがなくなって使用者に不快感を与えることがなくなった。また、缶体１内の湯温が設定温度ＴＳの燃焼停止温度ＴＳｂまで上昇したときは、バーナ２が燃焼したまま循環ポンプ８の運転を再開するから、缶体１の温水が放熱器６に送られて、放熱器６や循環パイプ７の低温度の循環水が缶体１に戻されても、缶体１の湯温の低下を抑えて設定温度ＴＳを維持することができ、放熱器６である温風暖房機は確実に温風を吹出すことができる。
【００３３】
一方、融雪用温水器として使用している場合には、外気温の低下などで缶体１内の湯温が上昇できなくなったときに循環ポンプ８の運転を停止するので、缶体１内の温度を設定温度ＴＳまで上昇させることができ、湯温が低下したまま運転を続けることがなくなり、燃焼ガスの温度低下による結露の発生を防ぐことができるものとなった。また、燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更することで缶体１内の温水の温度が高くなり、放熱器６には設定温度ＴＳよりも高い温度への温水が送られるので、湯温の低下を抑えることができる。
【００３４】
また、予め温水器が運転しているときは缶体１内の湯温が設定温度ＴＳに維持されており、湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより高いときに放熱器６の運転を開始すると、バーナ２が停止したまま循環ポンプ８が運転を開始する。循環ポンプ８の運転開始直後は循環パイプ７や放熱器６の低温度の循環水が戻されるため温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１以下になることがあるが、放熱器６には設定温度ＴＳに維持された缶体１内の高温の温水が送られて放熱器６を高温に維持することができるので、循環ポンプ８を停止する必要がない。
【００３５】
このため、缶体１内の湯温が設定温度ＴＳに維持されているときは、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出してもタイマ手段１２が作動しない構成としたものであり、放熱器６からの運転要求によって循環ポンプ８が運転すると缶体１内の温水が放熱器６に送られ、循環パイプ７や放熱器６の循環水が缶体１に戻されて缶体１内の湯温が低下すれば、湯温センサ９が燃焼開始温度ＴＳａ以下を検出してバーナ２の燃焼を開始するので、缶体１内の湯温が上昇するものであり、放熱器６に送られる温水の温度が低下することはなく、放熱器６は運転開始後から高温度を維持できるものとなった。このため、放熱器６を温風暖房機で構成しているときは運転開始後すぐに温風を吹出すことができ、循環ポンプ８が途中で停止しないから温風が連続して吹出すものとなり、使い勝手が向上できるものとなった。
【００３６】
また、図５のフローチャートに示すこの発明の他の実施例では、湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより高いときに放熱器６の運転を開始して、バーナ２が停止したまま循環ポンプ８が運転を開始するときにおいて、制御手段１０は温度センサ１１の検出温度を確認し、温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１以下のときはタイマ手段１２を作動し、タイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときには湯温センサ９の検出温度に関係なくバーナ２の燃焼を開始する構成としたものである。低温度の循環水が続けて缶体１に戻されるときは缶体１内の湯温が低下しやすくなる可能性があるが、この構成では缶体１内の湯温が燃焼開始温度ＴＳａ以下に低下する前にバーナ２が燃焼を開始するので、缶体１内の湯温を大きく低下させることはなく、放熱器６には設定温度ＴＳを維持した温水を供給することができるものである。
【００３７】
また、制御手段１０にはバーナ２の燃焼開始温度ＴＳａより高く、燃焼停止温度ＴＳｂより低く設定した循環開始温度ＴＣを備えており、放熱器６の運転を開始したときに湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより低いときは循環ポンプ８を停止したままバーナ２の燃焼を開始し、湯温センサ９が循環開始温度ＴＣを検出すると循環ポンプ８を駆動する構成としている。
この構成によって、缶体１内の湯温が燃焼開始温度ＴＳａより低いときには、缶体１内の湯温を短時間で上昇させることができ、湯温センサ９が循環開始温度ＴＣを検出して循環ポンプ８が運転を開始するときには缶体１内の湯温は燃焼開始温度ＴＳａよりも高くなっているから、缶体１内の湯温が大きく低下することはなく高温度を維持できるものとなり、温水パネル２３が暖まるまでの時間や温風暖房機から吹出す風が温風となるまでの時間が短くなり、使い勝手が向上できた。
【００３８】
ところで、温水器に放熱器６を複数台接続しているときにおいて、複数台の放熱器６を同時に運転するときは、放熱器６の放熱量がそれぞれ異なっているため、缶体１に戻される温水の温度にばらつきが生じやすくなる。また、放熱器６の運転台数が変更されたときには放熱量が急に変化することがあり、缶体１に戻される温水の温度が大きく変化することがある。このような湯温の変化を湯温センサ９が検出すると、短時間の間にバーナ２の燃焼と停止が繰り返されることがあり、バーナ２の点火と消火による騒音や臭気の発生が多くなる問題が起こる。
【００３９】
図６は湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出したときの動作を示すもので、１３は湯温センサ９の検出温度が燃焼停止温度ＴＳｂより高いときに作動する第２タイマ手段であり、制御手段１０は湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出してもすぐに燃焼停止信号は出力せず、第２タイマ手段１３がカウント開始する。第２タイマ手段１３のカウント中に湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂ以下を検出すると第２タイマ手段１３のカウントを停止し、一方、湯温センサ９の検出温度が燃焼停止温度ＴＳｂより高いまま第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントしたときは、制御手段１０が燃焼停止信号を出力してバーナ２の燃焼が停止する。
【００４０】
上記の構成であれば、缶体１内の湯温が大きく変動して湯温センサ９の検出温度が一時的に燃焼停止温度ＴＳｂより高くなっても、第２タイマ手段１３のカウント時間が所定時間ｔ２経過するまではバーナ２の燃焼を続けるので、缶体１内の湯温が安定しないときでもバーナ２が頻繁に燃焼と停止を繰り返すことがなく、点火・消火の回数が少なくなるから、缶体１内の湯温を安定させると共に騒音や臭気の発生を抑えることができる。
【００４１】
また、１４は第２タイマ手段１３に備えたカウンタ手段、２５は温度設定手段１８の設定温度を補正する補正手段であり、カウンタ手段１４は第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントする前に停止したときの回数をカウントする。実施例ではカウンタ手段１４のカウント数の上限値を３回に設定してあり、カウンタ手段１４のカウント数が上限値の３回になったときは補正手段２５によって燃焼停止温度ＴＳｂが所定温度高くなるように設定温度ＴＳを変更し、制御手段１０は変更された燃焼停止温度ＴＳｂ基づいてバーナ２の燃焼制御を行う。
【００４２】
湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを繰り返し検出するときは、燃焼停止温度ＴＳｂ付近で温度が変化しているため誤作動や放熱器６側の温度も安定しない可能性があるが、燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更することで、変更後の燃焼停止温度ＴＳｂを検出する回数が少なくなり、一時的な缶体１の温度変化による誤作動を確実に防ぐことができ、缶体１や放熱器６の温水の温度を安定させることができるものとなった。
【符号の説明】
【００４３】
ＴＳａ 燃焼開始温度
ＴＳｂ 燃焼停止温度
ＴＳｈ 変更後の燃焼停止温度
ＴＳ 設定温度
Ｔ１ 所定温度
ＴＣ 循環開始温度
ｔ１ 所定時間
ｔ２ 所定時間
１ 缶体
２ バーナ
３ 燃焼室
４ 燃焼ガス流路
５ 熱交換器
６ 放熱器
７ａ 往き管
７ｂ 戻り管
８ 循環ポンプ
９ 湯温センサ
１０ 制御手段
１１ 温度センサ
１２ タイマ手段
１３ 第２タイマ手段
１４ カウンタ手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は温水の循環回路を備えた給湯機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
温水器の缶体内部には熱源となるバーナと、バーナで発生した燃焼ガスが送られる熱交換器を備えており、熱交換器はバーナが取り付けられる燃焼室の壁面と、燃焼室に接続した燃焼ガス流路を熱交換部としている。バーナが燃焼すると発生する燃焼炎と燃焼ガスが燃焼室に送られ、高温の燃焼ガスは燃焼ガス流路を経て排出され、このとき熱交換器に蓄えられた水が加熱される。
【０００３】
缶体には往き管と戻り管を介して放熱器を連結し、往き管に循環ポンプを取り付けており、循環ポンプが運転すると缶体から吐出される温水が往き管から放熱器に送られ、放熱器で放熱して温度を低下した水が戻り管から缶体に戻り、再び缶体内で加熱されて温水となって放熱器に送られる循環回路を構成している。このとき湯温センサによって缶体内の湯温を監視しており、缶体内の湯温が低下して湯温センサが燃焼開始温度を検出するとバーナの燃焼を開始し、缶体内の湯温が上昇して湯温センサが燃焼停止温度を検出するとバーナの燃焼を停止して缶体内の温水が設定温度となるように維持している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２１３４２２号 公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
貯湯タイプの温水器は運転開始から缶体の湯温を設定温度まで沸き上げるまでに時間がかかるため、運転開始と同時に放熱器から運転要求があると、低温度のお湯もしくは水が放熱器に送られるものであり、缶体内の湯温が低いときに放熱器に温水を循環しながら沸き上げると湯温が上昇する時間が長くなるものである。温水器に接続する放熱器には温風暖房機や温水パネルなどがあり、放熱器が温風暖房機の場合には缶体内の温水温度が上昇するまでの間は低温度の風が吹き出し続けて不快感を与え、長時間室内が暖まらず使用者の暖房要求に応えることができず使い勝手が悪いという課題があった。
【０００６】
また、温水器に温水パネルを接続して屋外の融雪装置として使用するときは、温風暖房機で使用するときに比べて缶体の設定温度を低く設定しているため、熱交換器や燃焼ガス流路内の排気ガスの温度が低下しやすい状態となっている。そして、降雪量が多いときや気温が極端に低いときには温水器の能力以上の負荷がかかることがあり、この場合は、缶体の湯温が上昇できなくなり、温水の温度が低下したままの状態で運転を続けるため、熱交換器や燃焼ガス流路内の排気ガス温度も低下して排気ガス中に含まれる水分が結露しやすくなり、この結露水が熱交換器や燃焼ガス流路の腐食の原因となるものであった。
【０００７】
また、温水暖房装置は温水器に接続した循環パイプを途中で分岐して、放熱器を複数台接続することができるが、放熱器を複数台同時に運転するときは、缶体に戻される温水の温度にばらつきが生じやすく、缶体の温度変化が大きくなってバーナが頻繁に燃焼と停止を繰り返すことがあり、騒音や臭気の発生が増加するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は上記の課題を解決するもので、温水器の缶体１内に熱源となるバーナ２と、バーナ２で発生した燃焼ガスが送られる燃焼室３と、燃焼室３壁もしくは燃焼室３に続く燃焼ガス流路４壁を熱交換部とする熱交換器５とを設け、前記缶体１と放熱器６とを往き管７ａと戻り管７ｂを介して連結すると共に、該往き管７ａに循環ポンプ８を取り付けて温水の循環回路Ａを構成し、前記缶体１の側壁に取り付けた湯温センサ９と、該湯温センサ９の検出データに基づいて前記バーナ２の運転を制御する制御手段１０とを設け、該制御手段１０は湯温センサ９が燃焼開始温度ＴＳａを検出時にバーナ２に燃焼開始信号を出力し、湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出時にバーナ２に燃焼停止信号を出力して、缶体１内の湯温を設定温度ＴＳに維持すると共に、前記循環ポンプ８が駆動して缶体１と放熱器６との間で温水を循環させる温水暖房装置において、前記戻り管７ｂに取り付けて前記放熱器６から前記缶体１に戻される循環水の温度を検出する温度センサ１１と、前記温度センサ１１の検出温度に基づいて作動するタイマ手段１２とを設け、前記制御手段１０は前記温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１以下のときに前記タイマ手段１２を作動し、前記タイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときは前記循環ポンプ８を停止すると共に、前記バーナ２の前記燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更し、前記湯温センサ９が変更前の前記燃焼停止温度ＴＳｂを検出時に前記循環ポンプ８の運転を再開し、前記湯温センサ９が変更後の燃焼停止温度ＴＳｈを検出するまで前記バーナ２の燃焼を継続することを特徴とする。
【０００９】
また、前記湯温センサ９の検出温度が前記燃焼開始温度ＴＳａより高く、前記バーナ２が停止したまま前記循環ポンプ８が駆動するときは、前記温度センサ１１の検出温度が前記所定温度Ｔ１以下でも前記タイマ手段１２を作動しない構成としたものであり、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出していても放熱器６には設定温度ＴＳ付近のお湯を送ることができる。
【００１０】
また、前記湯温センサ９の検出温度が前記燃焼開始温度ＴＳａより高く、前記バーナ２が停止したまま前記循環ポンプ８が駆動するときは、前記温度センサ１１の検出温度が前記所定温度Ｔ１以下のときは前記タイマ手段１２を作動し、前記湯温センサ９が前記燃焼開始温度ＴＳａ以下を検出する前に前記タイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときは、前記循環ポンプ８を駆動したまま前記バーナ２の燃焼を開始することによって缶体１内の湯温を大きく低下させることなく、設定温度ＴＳを維持できるものとなった。
【００１１】
また、前記制御手段１０にはバーナ２の前記燃焼開始温度ＴＳａより高く、前記燃焼停止温度ＴＳｂより低く設定した前記循環ポンプ８の循環開始温度ＴＣを備え、温水暖房装置の運転開始時において前記湯温センサ９の検出温度が前記燃焼開始温度ＴＳａ以下のときは、前記循環ポンプ８を停止したまま前記バーナ２の燃焼を開始し、前記湯温センサ９が前記循環開始温度ＴＣを検出したときに前記循環ポンプ８を駆動することによって、缶体１内の温水を短時間で設定温度ＴＳ付近まで沸き上げてから、放熱器６へ送ることができる。
【００１２】
また、前記湯温センサ９の検出温度に基づいて作動する第２タイマ手段１３を備え、前記制御手段１０は湯温センサ９の検出温度が前記燃焼停止温度ＴＳｂ以上のときに前記第２タイマ手段１３を作動すると共に、前記第２タイマ手段１３が作動中はバーナ２の燃焼を継続し、前記第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントしたときに前記バーナ２の燃焼を停止することによって、缶体１の湯温が一時的に変化してもバーナ２は燃焼を継続するので、バーナ２が頻繁に燃焼と停止を繰り返すことがない。
【００１３】
また、前記第２タイマ手段１３にはカウンタ手段１４を備え、前記第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントする前に停止したときは前記カウンタ手段１４がカウント加算し、
前記カウンタ手段１４が指定回数に達したときに前記燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更することで、缶体１の湯温が一時的に変化するときでも湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳａを検出する回数が減るので誤作動を起こしにくくなり、缶体１内の温水が高温に維持されて湯温を安定させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、戻り管７ｂに取り付けた温度センサ１１によって放熱器６から缶体１に戻される循環水の温度を検出し、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出しているときにタイマ手段１２を作動し、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出したままタイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときは、循環ポンプ８を停止するとともにバーナ２の燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更するものである。バーナ２が燃焼しても温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出し続けるときは缶体１内の湯温が低いときであるが、循環ポンプ８が停止することによって短時間で缶体１内の湯温を上昇させることができるものとなった。また、湯温センサ９が変更前の燃焼停止温度ＴＳｂを検出したときはバーナ２が燃焼したまま循環ポンプ８の運転を再開し、湯温センサ９が変更後の燃焼停止温度ＴＳｈを検出するまではバーナ２が燃焼を続けるので、循環水が放熱器６に送られたときに缶体１の湯温を大きく低下させることはなく、放熱器６には確実に設定温度ＴＳまで上昇した温水を送ることができるものとなった。
このため、放熱器６が温風暖房機のときは長時間冷風を吹き出して使用者に不快感を与えることがなくなり、快適な暖房が可能となった。また、放熱器６が融雪用の温水パネルのときは湯温が低下したまま運転を続けることがなくなり、熱交換器５内の結露の発生を防ぐことができるものとなった。
【００１５】
また、放熱器６の運転開始時に湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより高いときは、バーナ２が停止したまま循環ポンプ８が駆動し、湯温センサ９が燃焼開始温度ＴＳａ以下を検出したときにバーナ２が燃焼を開始する。循環ポンプ８が駆動すると往き管７ａや放熱器６の循環水が戻り管７ｂから缶体１に戻されるため、戻り管７ｂの温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出することがあるが、放熱器６には缶体１内の設定温度ＴＳ付近の温水が送られて高温度を維持できるから、循環ポンプ８を停止する必要はない。
このため、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出しているときでもタイマ手段１２が作動しない構成として、循環ポンプ８が運転を続けて温水の供給が停止しないようにしたから、放熱器６からの暖房要求にすぐ応えることができ、使い勝手が向上できたものである。
【００１６】
また、他の実施例では、湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより高く、バーナ２が停止したまま循環ポンプ８が運転するときにおいて、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出しているときはタイマ手段１２が作動し、タイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときは循環ポンプ８が駆動したままバーナ２の燃焼を開始する構成としている。この構成では、缶体１内の湯温が燃焼開始温度ＴＳａに低下する前にバーナ２が燃焼を開始するので、缶体１内の温水の温度を大きく低下させることなく設定温度ＴＳを維持できるものとなり、放熱器６に送られる温水の温度を低下させることがなく、放熱器６の暖房能力を安定して維持できるものとなった。
【００１７】
また、制御手段１０にはバーナ２の燃焼開始温度ＴＳａより高く、燃焼停止温度ＴＳｂより低く設定した循環開始温度ＴＣを備え、放熱器６からの暖房要求があったときに、湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより低いときは循環ポンプ８を停止したままバーナ２の燃焼を開始し、湯温センサ９が循環開始温度ＴＣを検出してから循環ポンプ８を駆動する構成としている。このため、缶体１内の湯温が低いときは、缶体１内の温水を設定温度ＴＳ付近まで上昇させてから循環ポンプ８を駆動するので、放熱器６に低温度の温水が送られることなく、缶体１内のお湯を短時間で沸き上げることができ、使い勝手が向上できる。
【００１８】
また、湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂ以上を検出しているときに作動する第２タイマ手段１３を設け、バーナ２の燃焼中に湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出したときは第２タイマ手段１３が作動し、第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントする前に湯温センサ９の検出温度が燃焼停止温度ＴＳｂ以下となったときはカウントを停止してバーナ２の燃焼を継続し、一方、湯温センサ９の検出温度が燃焼停止温度ＴＳｂ以上のまま第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントしたときはバーナ２の燃焼を停止する。放熱器６を複数台接続して使用するときなどに、放熱器６から缶体１に戻される循環水の温度にばらつきが生じやすくなり、湯温センサ９の検出温度が大きく変化することがあるが、この構成では一時的に湯温が上昇してもバーナ２は燃焼を継続するので、バーナ２が頻繁に燃焼と停止を繰り返すことがなくなる。このため、缶体１内の温度を安定させることができ、また、点火・消火に伴う騒音の発生回数も抑えることができるものとなった。
【００１９】
また、第２タイマ手段１３にはカウンタ手段１４を設けており、カウンタ手段１４は第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントする前に停止したときの回数をカウントしており、カウンタ手段１４が指定回数になったときはバーナ２の燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更する構成としている。
バーナ２の燃焼停止温度ＴＳｂ付近で温水の温度が変化すると誤作動を起こしやすくなるが、燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更することで湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出する回数を減らすことができ、湯温が燃焼停止温度ＴＳｂ付近で一時的に変化するときでも誤作動を起こすことがなくなると共に、放熱器６に送られる温水の温度が高くなることで放熱器６から戻される温水の温度も安定しやすくなるから、バーナ２が頻繁に燃焼と停止を繰り返すことがなくなり、安定した暖房能力を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の温水器の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例を示す放熱器を温風暖房装置で構成した説明図である。
【図３】この発明の実施例を示す放熱器を融雪装置で構成した説明図である。
【図４】この発明の実施例の制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の他の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施例の燃焼停止動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図に示す実施例によってこの発明を説明すると、２は温水器の熱源となるバーナ、５は該バーナ２の燃焼熱で水の加熱を行う熱交換器、１は熱交換器５を構成する筒状の缶体、３は缶体１の下部内側に配置したバーナ２の燃焼ガスが送られる燃焼室、１５は缶体１の上部に配置した排気ガス室、４は燃焼室３と排気ガス室１５の間に取り付けた燃焼ガス流路、１６は排気ガス室１５に接続する排気筒であり、バーナ２を運転すると燃焼炎と燃焼ガスが燃焼室３に送られ、燃焼ガスは燃焼ガス流路４を経て排気ガス室１５に送られ、排気筒１６から排出される。
【００２２】
１７は燃焼室３壁および燃焼ガス流路４壁を熱交換部とする熱交換器５を構成する水室、９は缶体１の側壁に設けた湯温センサ、１０はバーナ２に燃焼の開始や停止の指令を出す制御手段、１８は出湯温度を設定する温度設定手段であり、温度設定手段１８の設定温度ＴＳに基づいてバーナ２の燃焼開始温度ＴＳａと燃焼停止温度ＴＳｂが決定しており、湯温センサ９が燃焼開始温度ＴＳａ以下を検出すると制御手段１０が燃焼開始信号を出力してバーナ２が燃焼を開始し、湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出すると制御手段１０が燃焼停止信号を出力してバーナ２が燃焼を停止し、水室１７の水が温度設定手段１８で設定された湯温となるように沸き上げる。
【００２３】
７ａは缶体１の上部側壁に接続した往き管、７ｂは缶体１の下部側壁に接続した戻り管、７は往き管７ａと戻り管７ｂとで構成する循環パイプ、６は往き管７ａと戻り管７ｂを介して熱交換器５と連結する放熱器である。８は往き管７ａの途中に取り付けた循環ポンプであり、循環ポンプ８が駆動すると水室１７の温水が往き管７ａから放熱器６に送られ、放熱器６で熱量を放出して温度を低下した水が戻り管７ｂから水室１７に戻され、湯温センサ９が湯温の低下を検出すると、制御手段１０が燃焼開始信号を出力してバーナ２が燃焼し、温度設定手段１８で設定された温度を維持できるものであり、水室１７に戻された水は再び温水となって放熱器６に送られて循環する温水循環回路を構成している。
【００２４】
温水器に接続する放熱器６には温水と熱交換して温風を吹き出す温風暖房機や、床暖房用や屋外の融雪用の温水パネルなどがある。また、循環パイプ７を途中で分岐して１台の温水器に対して複数台の放熱器６を接続することができ、１台だけ、もしくは複数台同時に温水を送ることができる。
【００２５】
図２は放熱器６を温風暖房機で構成した実施例であり、１９は室内に設置する温風暖房機の枠体、２０は枠体１９内に配置した対流ファン、２１は枠体１内に配置した暖房用熱交換器、２２は枠体１の前面に配置した吹出口であり、温風暖房機の運転を開始すると制御手段１０は循環ポンプ８を運転して缶体１の温水が往き管７ａを介して暖房用熱交換器２１に送られ、対流ファン２０の空気流が暖房用熱交換器２１を通過するときに、暖房用熱交換器２１から放出される温水の熱量によって加熱されて温風となって吹出口２２から室内に吹き出している。
【００２６】
ところで、貯湯タイプの温水器は運転開始直後は缶体１内は冷水であり、缶体１内の水を設定温度に沸き上げるまでに時間がかかるため、温水器の運転開始直後に放熱器６である温風暖房機からの暖房の要求があると、低温度の水が放熱器６へ送られるため、吹出口２２から冷風が吹出してしまい、缶体１内の温水の温度が上昇するまでの間は冷風が吹出し続けるため、使用者に不快感を与えるものであった。
【００２７】
図３は放熱器６を融雪用温水器として使用した実施例であり、２３は道路等の路面に埋設して配置された温水パネル、２４は降雪を検知する降雪センサーであり、降雪センサー２４から降雪の検知信号が出力されると、制御手段１０は循環ポンプ８を駆動して缶体１の温水が温水パネル２３に送られ、温水パネル２３によって温水の熱量を放熱することで路面の雪や氷を解かしており、降雪センサー２４から降雪の検知信号の出力がなくなると、循環ポンプ８の運転を停止するものである。
【００２８】
融雪装置として使用するときは一般的に温風暖房機として使用するときよりも缶体１の設定温度を低くするため、缶体１内の温度が低く、燃焼室３から排気ガス室１５に向かう燃焼ガスの温度が低下しやすくなって燃焼ガス中に含まれる水分が結露しやすくなる。特に外気温が極端に低く温水器の能力以上の負荷がかかるときは水室１７の温度が上昇できなくなり、水室１７の湯温が低下して水室１７の湯温が設定温度よりも低くなると、燃焼ガス流路４壁や排気ガス室１５壁で発生する結露が多くなり、この燃焼ガス流路４壁や排気ガス室１５壁に結露して付着した水は燃焼ガス流路４や排気ガス室１５の腐食の原因となるため、結露への防止対策が必要である。
【００２９】
この発明は上記の課題を解決するもので、１１は戻り管７ｂに取り付けた温度センサ、１２は制御手段１０に備えたタイマ手段であり、温度センサ１１は放熱器６から缶体１に戻される戻り管７ｂの温水の温度を検出し、タイマ手段１２は温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１以下のときに作動する。この所定温度Ｔ１は温度設定手段１８で設定された温度によって変更するものであり、設定温度ＴＳを上げると所定温度Ｔ１も高くなり、設定温度ＴＳを下げると所定温度Ｔ１は低くなる。
【００３０】
図４のフローチャートは温水暖房装置の制御動作の実施例であり、制御手段１０は温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出するとタイマ手段１２のカウントを開始し、タイマ手段１２のカウント中に温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１より高くなるとタイマ手段１２のカウントを停止する。一方、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出したままタイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときは、温度設定手段１８で設定された設定温度ＴＳの燃焼停止温度ＴＳｂよりも高い燃焼停止温度ＴＳｈに変更すると共に、循環ポンプ８の運転を停止する。
【００３１】
循環ポンプ８が停止した後もバーナ２は燃焼を続けており、湯温センサ９が変更前の燃焼停止温度ＴＳｂを検出すると循環ポンプ８の運転を再開し、制御手段１０は湯温センサ９が変更後の燃焼停止温度ＴＳｈを検出するまでバーナ２の燃焼を継続するものであり、バーナ２が燃焼したまま循環ポンプ８の運転を停止することで、缶体１内の温水を短時間で設定温度ＴＳまで沸き上げることができる。
【００３２】
循環ポンプ８は缶体１の湯温が上昇してから運転するようにしたので、温水器の運転開始直後に温風暖房機の運転を開始しても、吹出口２２から長時間冷風が吹出すことがなくなって使用者に不快感を与えることがなくなった。また、缶体１内の湯温が設定温度ＴＳの燃焼停止温度ＴＳｂまで上昇したときは、バーナ２が燃焼したまま循環ポンプ８の運転を再開するから、缶体１の温水が放熱器６に送られて、放熱器６や循環パイプ７の低温度の循環水が缶体１に戻されても、缶体１の湯温の低下を抑えて設定温度ＴＳを維持することができ、放熱器６である温風暖房機は確実に温風を吹出すことができる。
【００３３】
一方、融雪用温水器として使用している場合には、外気温の低下などで缶体１内の湯温が上昇できなくなったときに循環ポンプ８の運転を停止するので、缶体１内の温度を設定温度ＴＳまで上昇させることができ、湯温が低下したまま運転を続けることがなくなり、燃焼ガスの温度低下による結露の発生を防ぐことができるものとなった。また、燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更することで缶体１内の温水の温度が高くなり、放熱器６には設定温度ＴＳよりも高い温度への温水が送られるので、湯温の低下を抑えることができる。
【００３４】
また、予め温水器が運転しているときは缶体１内の湯温が設定温度ＴＳに維持されており、湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより高いときに放熱器６の運転を開始すると、バーナ２が停止したまま循環ポンプ８が運転を開始する。循環ポンプ８の運転開始直後は循環パイプ７や放熱器６の低温度の循環水が戻されるため温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１以下になることがあるが、放熱器６には設定温度ＴＳに維持された缶体１内の高温の温水が送られて放熱器６を高温に維持することができるので、循環ポンプ８を停止する必要がない。
【００３５】
このため、缶体１内の湯温が設定温度ＴＳに維持されているときは、温度センサ１１が所定温度Ｔ１以下を検出してもタイマ手段１２が作動しない構成としたものであり、放熱器６からの運転要求によって循環ポンプ８が運転すると缶体１内の温水が放熱器６に送られ、循環パイプ７や放熱器６の循環水が缶体１に戻されて缶体１内の湯温が低下すれば、湯温センサ９が燃焼開始温度ＴＳａ以下を検出してバーナ２の燃焼を開始するので、缶体１内の湯温が上昇するものであり、放熱器６に送られる温水の温度が低下することはなく、放熱器６は運転開始後から高温度を維持できるものとなった。このため、放熱器６を温風暖房機で構成しているときは運転開始後すぐに温風を吹出すことができ、循環ポンプ８が途中で停止しないから温風が連続して吹出すものとなり、使い勝手が向上できるものとなった。
【００３６】
また、図５のフローチャートに示すこの発明の他の実施例では、湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより高いときに放熱器６の運転を開始して、バーナ２が停止したまま循環ポンプ８が運転を開始するときにおいて、制御手段１０は温度センサ１１の検出温度を確認し、温度センサ１１の検出温度が所定温度Ｔ１以下のときはタイマ手段１２を作動し、タイマ手段１２が所定時間ｔ１カウントしたときには湯温センサ９の検出温度に関係なくバーナ２の燃焼を開始する構成としたものである。低温度の循環水が続けて缶体１に戻されるときは缶体１内の湯温が低下しやすくなる可能性があるが、この構成では缶体１内の湯温が燃焼開始温度ＴＳａ以下に低下する前にバーナ２が燃焼を開始するので、缶体１内の湯温を大きく低下させることはなく、放熱器６には設定温度ＴＳを維持した温水を供給することができるものである。
【００３７】
また、制御手段１０にはバーナ２の燃焼開始温度ＴＳａより高く、燃焼停止温度ＴＳｂより低く設定した循環開始温度ＴＣを備えており、放熱器６の運転を開始したときに湯温センサ９の検出温度が燃焼開始温度ＴＳａより低いときは循環ポンプ８を停止したままバーナ２の燃焼を開始し、湯温センサ９が循環開始温度ＴＣを検出すると循環ポンプ８を駆動する構成としている。
この構成によって、缶体１内の湯温が燃焼開始温度ＴＳａより低いときには、缶体１内の湯温を短時間で上昇させることができ、湯温センサ９が循環開始温度ＴＣを検出して循環ポンプ８が運転を開始するときには缶体１内の湯温は燃焼開始温度ＴＳａよりも高くなっているから、缶体１内の湯温が大きく低下することはなく高温度を維持できるものとなり、温水パネル２３が暖まるまでの時間や温風暖房機から吹出す風が温風となるまでの時間が短くなり、使い勝手が向上できた。
【００３８】
ところで、温水器に放熱器６を複数台接続しているときにおいて、複数台の放熱器６を同時に運転するときは、放熱器６の放熱量がそれぞれ異なっているため、缶体１に戻される温水の温度にばらつきが生じやすくなる。また、放熱器６の運転台数が変更されたときには放熱量が急に変化することがあり、缶体１に戻される温水の温度が大きく変化することがある。このような湯温の変化を湯温センサ９が検出すると、短時間の間にバーナ２の燃焼と停止が繰り返されることがあり、バーナ２の点火と消火による騒音や臭気の発生が多くなる問題が起こる。
【００３９】
図６は湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出したときの動作を示すもので、１３は湯温センサ９の検出温度が燃焼停止温度ＴＳｂより高いときに作動する第２タイマ手段であり、制御手段１０は湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを検出してもすぐに燃焼停止信号は出力せず、第２タイマ手段１３がカウント開始する。第２タイマ手段１３のカウント中に湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂ以下を検出すると第２タイマ手段１３のカウントを停止し、一方、湯温センサ９の検出温度が燃焼停止温度ＴＳｂより高いまま第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントしたときは、制御手段１０が燃焼停止信号を出力してバーナ２の燃焼が停止する。
【００４０】
上記の構成であれば、缶体１内の湯温が大きく変動して湯温センサ９の検出温度が一時的に燃焼停止温度ＴＳｂより高くなっても、第２タイマ手段１３のカウント時間が所定時間ｔ２経過するまではバーナ２の燃焼を続けるので、缶体１内の湯温が安定しないときでもバーナ２が頻繁に燃焼と停止を繰り返すことがなく、点火・消火の回数が少なくなるから、缶体１内の湯温を安定させると共に騒音や臭気の発生を抑えることができる。
【００４１】
また、１４は第２タイマ手段１３に備えたカウンタ手段、２５は温度設定手段１８の設定温度を補正する補正手段であり、カウンタ手段１４は第２タイマ手段１３が所定時間ｔ２カウントする前に停止したときの回数をカウントする。実施例ではカウンタ手段１４のカウント数の上限値を３回に設定してあり、カウンタ手段１４のカウント数が上限値の３回になったときは補正手段２５によって燃焼停止温度ＴＳｂが所定温度高くなるように設定温度ＴＳを変更し、制御手段１０は変更された燃焼停止温度ＴＳｂ基づいてバーナ２の燃焼制御を行う。
【００４２】
湯温センサ９が燃焼停止温度ＴＳｂを繰り返し検出するときは、燃焼停止温度ＴＳｂ付近で温度が変化しているため誤作動や放熱器６側の温度も安定しない可能性があるが、燃焼停止温度ＴＳｂを高く変更することで、変更後の燃焼停止温度ＴＳｂを検出する回数が少なくなり、一時的な缶体１の温度変化による誤作動を確実に防ぐことができ、缶体１や放熱器６の温水の温度を安定させることができるものとなった。
【符号の説明】
【００４３】
ＴＳａ 燃焼開始温度
ＴＳｂ 燃焼停止温度
ＴＳｈ 変更後の燃焼停止温度
ＴＳ 設定温度
Ｔ１ 所定温度
ＴＣ 循環開始温度
ｔ１ 所定時間
ｔ２ 所定時間
１ 缶体
２ バーナ
３ 燃焼室
４ 燃焼ガス流路
５ 熱交換器
６ 放熱器
７ａ 往き管
７ｂ 戻り管
８ 循環ポンプ
９ 湯温センサ
１０ 制御手段
１１ 温度センサ
１２ タイマ手段
１３ 第２タイマ手段
１４ カウンタ手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水器の缶体（１）内に熱源となるバーナ（２）と、バーナ（２）で発生した燃焼ガスが送られる燃焼室（３）と、燃焼室（３）壁もしくは燃焼室（３）に続く燃焼ガス流路（４）壁を熱交換部とする熱交換器（５）とを設け、
前記缶体（１）と放熱器（６）とを往き管（７ａ）と戻り管（７ｂ）を介して連結すると共に、該往き管（７ａ）に循環ポンプ（８）を取り付けて温水の循環回路（Ａ）を構成し、
前記缶体（１）の側壁に取り付けた湯温センサ（９）と、該湯温センサ（９）の検出データに基づいて前記バーナ（２）の運転を制御する制御手段（１０）とを設け、
該制御手段（１０）は湯温センサ（９）が燃焼開始温度（ＴＳａ）を検出時にバーナ（２）に燃焼開始信号を出力し、湯温センサ（９）が燃焼停止温度（ＴＳｂ）を検出時にバーナ（２）に燃焼停止信号を出力して、缶体（１）内の湯温を設定温度（ＴＳ）に維持すると共に、
前記循環ポンプ（８）が駆動して缶体（１）と放熱器（６）との間で温水を循環させる温水暖房装置において、
前記戻り管（７ｂ）に取り付けて前記放熱器（６）から前記缶体（１）に戻される循環水の温度を検出する温度センサ（１１）と、前記温度センサ（１１）の検出温度に基づいて作動するタイマ手段（１２）とを設け、
前記制御手段（１０）は前記温度センサ（１１）の検出温度が所定温度（Ｔ１）以下のときに前記タイマ手段（１２）を作動し、前記タイマ手段（１２）が所定時間（ｔ１）カウントしたときは前記循環ポンプ（８）を停止すると共に、前記バーナ（２）の前記燃焼停止温度（ＴＳｂ）を高く変更し、
前記湯温センサ（９）が変更前の前記燃焼停止温度（ＴＳｂ）を検出時に前記循環ポンプ（８）の運転を再開し、前記湯温センサ（９）が変更後の燃焼停止温度（ＴＳｈ）を検出するまで前記バーナ（２）の燃焼を継続することを特徴とする温水暖房装置の制御装置。
【請求項２】
前記湯温センサ（９）の検出温度が前記燃焼開始温度（ＴＳａ）より高く、前記バーナ（２）が停止したまま前記循環ポンプ（８）が駆動するときは、
前記温度センサ（１１）の検出温度が前記所定温度（Ｔ１）以下でも前記タイマ手段（１２）を作動しないことを特徴とする請求項１に記載した温水暖房装置の制御装置。
【請求項３】
前記湯温センサ（９）の検出温度が前記燃焼開始温度（ＴＳａ）より高く、前記バーナ（２）が停止したまま前記循環ポンプ（８）が駆動するときは、
前記温度センサ（１１）の検出温度が前記所定温度（Ｔ１）以下のときは前記タイマ手段（１２）を作動し、
前記湯温センサ（９）が前記燃焼開始温度（ＴＳａ）以下を検出する前に前記タイマ手段（１２）が所定時間（ｔ１）カウントしたときは、前記循環ポンプ（８）を駆動したまま前記バーナ（２）の燃焼を開始することを特徴とする請求項１に記載した温水暖房装置の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段（１０）にはバーナ（２）の前記燃焼開始温度（ＴＳａ）より高く、前記燃焼停止温度（ＴＳｂ）より低く設定した前記循環ポンプ（８）の循環開始温度（ＴＣ）を備え、
温水暖房装置の運転開始時において前記湯温センサ（９）の検出温度が前記燃焼開始温度（ＴＳａ）以下のときは、前記循環ポンプ（８）を停止したまま前記バーナ（２）の燃焼を開始し、
前記湯温センサ（９）が前記循環開始温度（ＴＣ）を検出したときに前記循環ポンプ（８）を駆動することを特徴とする請求項２または３に記載した温水暖房装置の制御装置。
【請求項５】
前記湯温センサ（９）の検出温度に基づいて作動する第２タイマ手段（１３）を備え、前記制御手段（１０）は湯温センサ（９）の検出温度が前記燃焼停止温度（ＴＳｂ）以上のときに前記第２タイマ手段（１３）を作動すると共に、前記第２タイマ手段（１３）が作動中はバーナ（２）の燃焼を継続し、前記第２タイマ手段（１３）が所定時間（ｔ２）カウントしたときに前記バーナ（２）の燃焼を停止することを特徴とする請求項１から４に記載した温水暖房装置の制御装置。
【請求項６】
前記第２タイマ手段（１３）にはカウンタ手段（１４）を備え、前記第２タイマ手段（１３）が所定時間（ｔ２）カウントする前に停止したときは前記カウンタ手段（１４）がカウント加算し、
前記カウンタ手段（１４）が指定回数に達したときに前記燃焼停止温度（ＴＳｂ）を高く変更することを特徴とする請求項５に記載した温水暖房装置の制御装置。
【請求項１】
温水器の缶体（１）内に熱源となるバーナ（２）と、バーナ（２）で発生した燃焼ガスが送られる燃焼室（３）と、燃焼室（３）壁もしくは燃焼室（３）に続く燃焼ガス流路（４）壁を熱交換部とする熱交換器（５）とを設け、
前記缶体（１）と放熱器（６）とを往き管（７ａ）と戻り管（７ｂ）を介して連結すると共に、該往き管（７ａ）に循環ポンプ（８）を取り付けて温水の循環回路（Ａ）を構成し、
前記缶体（１）の側壁に取り付けた湯温センサ（９）と、該湯温センサ（９）の検出データに基づいて前記バーナ（２）の運転を制御する制御手段（１０）とを設け、
該制御手段（１０）は湯温センサ（９）が燃焼開始温度（ＴＳａ）を検出時にバーナ（２）に燃焼開始信号を出力し、湯温センサ（９）が燃焼停止温度（ＴＳｂ）を検出時にバーナ（２）に燃焼停止信号を出力して、缶体（１）内の湯温を設定温度（ＴＳ）に維持すると共に、
前記循環ポンプ（８）が駆動して缶体（１）と放熱器（６）との間で温水を循環させる温水暖房装置において、
前記戻り管（７ｂ）に取り付けて前記放熱器（６）から前記缶体（１）に戻される循環水の温度を検出する温度センサ（１１）と、前記温度センサ（１１）の検出温度に基づいて作動するタイマ手段（１２）とを設け、
前記制御手段（１０）は前記温度センサ（１１）の検出温度が所定温度（Ｔ１）以下のときに前記タイマ手段（１２）を作動し、前記タイマ手段（１２）が所定時間（ｔ１）カウントしたときは前記循環ポンプ（８）を停止すると共に、前記バーナ（２）の前記燃焼停止温度（ＴＳｂ）を高く変更し、
前記湯温センサ（９）が変更前の前記燃焼停止温度（ＴＳｂ）を検出時に前記循環ポンプ（８）の運転を再開し、前記湯温センサ（９）が変更後の燃焼停止温度（ＴＳｈ）を検出するまで前記バーナ（２）の燃焼を継続することを特徴とする温水暖房装置の制御装置。
【請求項２】
前記湯温センサ（９）の検出温度が前記燃焼開始温度（ＴＳａ）より高く、前記バーナ（２）が停止したまま前記循環ポンプ（８）が駆動するときは、
前記温度センサ（１１）の検出温度が前記所定温度（Ｔ１）以下でも前記タイマ手段（１２）を作動しないことを特徴とする請求項１に記載した温水暖房装置の制御装置。
【請求項３】
前記湯温センサ（９）の検出温度が前記燃焼開始温度（ＴＳａ）より高く、前記バーナ（２）が停止したまま前記循環ポンプ（８）が駆動するときは、
前記温度センサ（１１）の検出温度が前記所定温度（Ｔ１）以下のときは前記タイマ手段（１２）を作動し、
前記湯温センサ（９）が前記燃焼開始温度（ＴＳａ）以下を検出する前に前記タイマ手段（１２）が所定時間（ｔ１）カウントしたときは、前記循環ポンプ（８）を駆動したまま前記バーナ（２）の燃焼を開始することを特徴とする請求項１に記載した温水暖房装置の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段（１０）にはバーナ（２）の前記燃焼開始温度（ＴＳａ）より高く、前記燃焼停止温度（ＴＳｂ）より低く設定した前記循環ポンプ（８）の循環開始温度（ＴＣ）を備え、
温水暖房装置の運転開始時において前記湯温センサ（９）の検出温度が前記燃焼開始温度（ＴＳａ）以下のときは、前記循環ポンプ（８）を停止したまま前記バーナ（２）の燃焼を開始し、
前記湯温センサ（９）が前記循環開始温度（ＴＣ）を検出したときに前記循環ポンプ（８）を駆動することを特徴とする請求項２または３に記載した温水暖房装置の制御装置。
【請求項５】
前記湯温センサ（９）の検出温度に基づいて作動する第２タイマ手段（１３）を備え、前記制御手段（１０）は湯温センサ（９）の検出温度が前記燃焼停止温度（ＴＳｂ）以上のときに前記第２タイマ手段（１３）を作動すると共に、前記第２タイマ手段（１３）が作動中はバーナ（２）の燃焼を継続し、前記第２タイマ手段（１３）が所定時間（ｔ２）カウントしたときに前記バーナ（２）の燃焼を停止することを特徴とする請求項１から４に記載した温水暖房装置の制御装置。
【請求項６】
前記第２タイマ手段（１３）にはカウンタ手段（１４）を備え、前記第２タイマ手段（１３）が所定時間（ｔ２）カウントする前に停止したときは前記カウンタ手段（１４）がカウント加算し、
前記カウンタ手段（１４）が指定回数に達したときに前記燃焼停止温度（ＴＳｂ）を高く変更することを特徴とする請求項５に記載した温水暖房装置の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２７６２９３（Ｐ２０１０−２７６２９３Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３００６７（Ｐ２００９−１３００６７）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００３２２９）株式会社トヨトミ (124)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００００３２２９）株式会社トヨトミ (124)
【Ｆターム（参考）】
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