JP2598593B2 - 炭酸給湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯バーナの排気路が
気水接触部を通過するように形成され、前記給湯バーナ
への燃料供給量が大なるほど前記給湯バーナに対する送
風手段による燃焼用空気の送風量を大に制御する送風制
御手段が設けられ、水または湯を前記気水接触部を通過
させて給湯する炭酸給湯状態と、前記気水接触部を通過
させずに給湯する一般給湯状態とに切り換える切り換え
手段が設けられた炭酸給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる炭酸給湯装置は、水または湯を気
水接触部を通過させることにより、その水または湯に給
湯バーナの排気中の炭酸ガスを溶解させ、その炭酸ガス
が溶解された水または湯を浴槽等に供給するようにした
ものであり、切り換え手段にて、このように気水接触部
を通過させて給湯する炭酸給湯状態と、気水接触部を通
過させずに給湯する一般給湯状態とに切り換えることが
できるようにしてある。

【０００３】かかる炭酸給湯装置において、従来は、送
風制御手段を、給湯バーナへの燃料供給量が大なるほど
給湯バーナに対する燃焼用空気の送風量を大に制御する
状態で、同じ値の燃料供給量に対する送風手段による燃
焼用空気の送風量を炭酸給湯状態と一般給湯状態のいず
れにおいても同じ値に制御するように構成して、炭酸給
湯状態と一般給湯状態のいずれにおいても燃料供給量に
適した燃焼用空気の量を送風するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、上記従来技術
では、排気中の炭酸ガスの濃度は、燃料供給量の大小に
かかわらずほぼ一定であり、水または湯に対する排気中
の炭酸ガスの溶解度も、燃料供給量の大小にかかわらず
ほぼ一定である。ところで、給湯バーナへの燃料供給量
が小となると、炭酸ガスの発生量が少なくなる。従っ
て、上記従来技術では、燃料供給量が小のときは、炭酸
ガスの量が少ない分、炭酸給湯状態においては水または
湯に溶解する炭酸ガスの量が少ないので、浴槽等に供給
する水または湯の炭酸濃度が小さいという問題があっ
た。

【０００５】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、上記従来技術における問題を解
消する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による炭酸給湯装
置の特徴構成は、前記送風制御手段が、同じ値の前記燃
料供給量に対する前記送風量を前記炭酸給湯状態におい
ては前記一般給湯状態よりも小に制御するように構成さ
れている点にある。

【０００７】

【作用】上記特徴構成によれば、同じ値の燃料供給量に
対する送風量は、炭酸給湯状態においては一般給湯状態
よりも小となるので、炭酸給湯状態においては、同じ値
の燃料供給量における排気中の炭酸ガスの濃度を、従来
技術に比して大きくすることができる。従って、燃料供
給量が小のときでも、従来技術に比して、排気中の炭酸
ガスの濃度が大きくなって、水または湯に対する排気中
の炭酸ガスの溶解度も大きくすることができるので、水
または湯に溶解する炭酸ガスの量を増大することができ
る。

【０００８】ちなみに、一般給湯状態においても、前述
の炭酸給湯状態におけるのと同様に、送風量を小に制御
することが想定される。しかしながら、燃料供給量が小
のときに、送風量を燃料供給量に適した量よりも小とす
ると、排気中の水蒸気の濃度が大きくなって熱交換器等
に結露が発生し易くなり、熱交換器等の耐久性が低下す
るという問題がある。従って、この問題を回避するため
に、排気中の炭酸ガスの濃度を大きくする必要がない一
般給湯状態においては、熱交換器等への結露の発生を確
実に防止できるように十分な安全係数を加味してある燃
料供給量に適した送風量に制御する。

【０００９】尚、炭酸給湯状態においては、前記安全係
数を小さくすることにより、同じ値の燃料供給量に対す
る送風量を一般給湯状態よりも小とするが、その送風量
を一般給湯状態よりも小とする範囲は、熱交換器等の耐
久性に問題が生じない程度の範囲とする。

【００１０】

【発明の効果】その結果、炭酸給湯状態において、燃料
供給量が小のときでも、従来技術に比して、水または湯
に溶解する炭酸ガスの量を増大することができるので、
浴槽等に供給する水または湯の炭酸濃度が小さいといっ
た上記従来技術における問題を解消することができるよ
うになった。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。先ず、図１に基づいて、炭酸給湯装置の全体構成
について説明する。

【００１２】浴槽２と、その浴槽２に湯水を供給する給
湯部Ａと、浴槽水を加熱する追焚部Ｂと、制御部Ｃと、
その制御部Ｃに対して指令を与えるリモートコントロー
ラＲと、気水接触部１と、一般給湯栓８とが設けられて
いる。気水接触部１は、給湯部Ａから浴槽２に対する湯
水の供給を中継する。給湯部Ａには、給湯用熱交換器３
と給湯バーナ４が、追焚部Ｂには追焚用熱交換器５と追
焚バーナ６が夫々備えられている。

【００１３】給湯用熱交換器３に水を供給する給水路Ｗ
１と、給湯用熱交換器３の出口側から気水接触部１に湯
を供給する浴槽用給湯路Ｗ２が設けられている。浴槽用
給湯路Ｗ２から一般給湯栓８に湯を供給する一般用給湯
路Ｗ３が分岐接続されている。又、浴槽２と追焚用熱交
換器５との間で浴槽水を循環させる循環路Ｗ４が設けら
れている。

【００１４】給水路Ｗ１には、浴槽２と給湯用熱交換器
３とに対する給水量を検出する水量センサＳ１と給水温
度を検出する水温サーミスタＳ２が、浴槽用給湯路Ｗ２
には、給湯用熱交換器３の出湯温度を検出する出湯温サ
ーミスタＳ３と気水接触室１に対して水を供給する供給
状態と供給しない非供給状態とを切り換える電磁弁７
が、一般用給湯路Ｗ３には、一般給湯栓８の開栓を検出
する水流スイッチＳ４が、循環路Ｗ４には、循環ポンプ
９と浴槽水温度Ｔｘを検出する浴槽温サーミスタＳ５と
浴槽水位を検出する水位センサＳ６が夫々介装されてい
る。

【００１５】両バーナ４，６には、夫々ガス供給を断続
するガス弁４１，６１と、ガス供給量を調節するガス比
例弁４２，６２と、燃焼用空気を送風する送風手段とし
てのファン４３，６３とが備えられている。

【００１６】次に、図１に基づいて、気水接触部１につ
いて説明を加える。

【００１７】金属ケーシング１１内に、湯を噴霧する噴
霧ノズル１２と、充填層１３とが装着されている。噴霧
ノズル１２は、浴槽用給湯路Ｗ２に接続されている。充
填層１３は、ステンレス線を立体格子状に編組形成した
ものである。充填層１３の側方には、給湯部Ａの排気路
Ｈと連通する排気供給口１４が形成されている。この排
気供給口１４から供給された高温の排気は、充填層１３
を加熱してから上方の排気吐出口１５から排出される。
つまり、排気路Ｈが気水接触部１を通過するように形成
されている。噴霧された湯滴は、充填層１３で熱を奪わ
れた排気と接触して、排気中の炭酸ガスを溶解すると共
に、充填層１３から熱を奪う。

【００１８】リモートコントローラＲには、運転スイッ
チ２０、湯張スイッチ２１、浴槽水の目標温度Ｔｓを設
定する湯張温度設定スイッチ２２、浴槽２の目標水位を
設定する水位設定スイッチ２３、及び一般給湯の目標温
度Ｔｓを設定する一般温度設定スイッチ２４の夫々が設
けられている。

【００１９】制御部Ｃには、水量センサＳ１、水温サー
ミスタＳ２、出湯温サーミスタＳ３、水流スイッチＳ
４、浴槽温サーミスタＳ５、水位センサＳ６及びリモー
トコントローラＲの夫々が接続されている。そして、制
御部Ｃは、予め設定記憶された情報及び各種の入力情報
に基づいて、電磁弁７、ガス弁４１、６１、ガス比例弁
４２，６２、ファン４３，６３の作動を制御して、給湯
バーナ４への燃料供給量Ｇｐが大なるほど給湯バーナ４
に対するファン４３による燃焼用空気の送風量を大にす
るように、ファン４３の回転数Ｎｓを大に制御すると共
に、湯を気水接触部１を通過させて浴槽２に給湯する炭
酸給湯状態と、気水接触部１を通過させずに一般給湯栓
２０に給湯する一般給湯状態とに切り換える。つまり、
制御部Ｃを利用して、送風制御手段１０１と切り換え手
段１０２とが構成されている。

【００２０】図４に基づいて、ファン４３の回転数Ｎｓ
の制御について説明する。ファン４３の回転数Ｎｓと、
給湯バーナ４への燃料供給量Ｇｐとは、図４に示す関係
がある。図４中の実線（イ）は一般給湯状態の場合（Ａ
モード）、図４中の破線（ロ）は炭酸給湯状態の場合
（Ｂモード）を示す。図中Ｇ１は最小燃料供給量、Ｇ２
は最大燃料供給量、Ｎ１は最小燃料供給量Ｇ１に対する
回転数、Ｎ２は最大燃料供給量Ｇ２に対する回転数であ
る。つまり、同じ値の燃料供給量Ｇｐに対する回転数Ｎ
ｓを炭酸給湯状態においては一般給湯状態よりも小にす
るようにしてあり、もって、同じ値の燃料供給量Ｇｐに
対する送風量を炭酸給湯状態においては一般給湯状態よ
りも小に制御するようにしてある。

【００２１】尚、図４中の（ハ）は、給湯用熱交換器３
の表面等に結露が発生する結露限界を示している。そし
て、一般給湯状態の場合は、給湯用熱交換器３への結露
の発生を確実に防止できる送風量になるように、前記結
露限界に対して十分な安全係数を加味した回転数Ｎｓに
なるようにしてある。又、炭酸給湯状態の場合において
は、給湯用熱交換器３の耐久性に問題が生じない程度の
範囲で前記安全係数を小さくすることにより、同じ値の
燃料供給量Ｇｐに対する回転数Ｎｓを一般給湯状態より
も小にするようにしてある。

【００２２】燃料供給量Ｇｐは、給湯用熱交換器３に対
する給水量と、給水温度、及び、目標温度Ｔｓ等に基づ
いて決定される。燃料供給量Ｇｐを求めた後は、一般給
湯状態では図４中の（イ）に、炭酸給湯状態では図４中
の（ロ）に夫々示す関係からファン４３の回転数Ｎｓを
求める。

【００２３】一般給湯状態と炭酸給湯状態との切り換え
について説明する。湯張スイッチ２１がＯＮされると炭
酸給湯状態となる。一般給湯栓８が開栓されて水流スイ
ッチＳ４がＯＮすると、一般給湯状態となる。但し、一
般給湯状態の方が優先される。つまり、炭酸給湯状態に
おいて、一般給湯栓８が開栓されると、割り込み信号が
発生して炭酸給湯状態を一旦中止して一般給湯状態とな
る。そして、一般給湯栓８が閉栓されると、炭酸給湯状
態に復帰する。

【００２４】次に、図２に示すフローチャートに基づい
て、浴槽２への給湯（炭酸給湯状態）における制御部Ｃ
の動作を説明する。

【００２５】運転スイッチ２０をＯＮにした状態におい
て湯張スイッチ２１をＯＮ操作すると、先ず、水位セン
サＳ６の検出情報に基づいて、浴槽水位が設定水位に達
しているか否か判別する。浴槽水位が設定水位に達して
いないときには、制御部Ｃに浴槽２への給湯指令が与え
られる。尚、浴槽水位が設定水位に達しているときにつ
いては後述する。

【００２６】給湯指令が与えられると、先ず、電磁弁７
を開にする。このときの給水量、給水温度、湯張温度設
定スイッチ２２で設定された目標温度Ｔｓ等に基づい
て、燃料供給量Ｇｐを求める。それから、図４中の
（ロ）に示す関係からファン４３の目標回転数Ｎｓを求
める。求められた燃料供給量Ｇｐ及び目標回転数Ｎｓに
なるように出力を制御する（Ｂモード）。

【００２７】浴槽水位が設定水位に達すると浴槽２への
給湯を停止する。給湯停止後及び前述の浴槽水位が設定
水位に達しているときには、循環ポンプ９を作動させ
て、浴槽温サーミスタＳ５の検出情報に基づいて、浴槽
水温度Ｔｘが目標温度Ｔｓを越えているか否かチェック
する。越えていないときは、浴槽水温度Ｔｘが目標温度
Ｔｓに達するまで追焚する。越えているときは何もしな
い。以上の動作を湯張スイッチ２１がＯＦＦされるまで
実行する。

【００２８】次に、図３に示すフローチャートに基づい
て、一般給湯栓８への給湯（一般給湯状態）における制
御部Ｃの動作を説明する。

【００２９】一般給湯栓８が開栓されて水流スイッチＳ
４がＯＮすると、割込処理を実行する。先ず、炭酸給湯
状態であるか等のステイタスをメモリに格納する。尚、
炭酸給湯状態であれば、電磁弁７を閉じて浴槽２への給
湯を一旦停止する。

【００３０】次に、給水量、給水温度、一般温度設定ス
イッチ２４で設定された目標温度Ｔｓ等に基づいて、燃
料供給量Ｇｐを求める。それから、図４中の（イ）に示
す関係からファン４３の目標回転数Ｎｓを求める。求め
られた燃料供給量Ｇｐ及び目標回転数Ｎｓになるように
出力を制御する（Ａモード）。以上の動作を一般給湯栓
８が閉栓されるまで継続する。尚、割込処理を終了する
ときには、格納されたステイタスを読み出す。

【００３１】〔別実施例〕上記実施例では、送風手段４
３による燃焼用空気の送風量を制御するに、送風制御手
段１０１が送風手段４３の回転数を制御するようにして
いたが、送風手段４３の駆動電力を制御するようにして
もよい。

【００３２】上記実施例では、湯を給湯部Ａの給湯バー
ナ４の排気と接触させていたが、水を接触させても良
い。又、湯又は水を追焚部Ｂの追焚バーナ６の排気と接
触させてもよい。

【００３３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる炭酸給湯装置の全体構
成のブロック図

【図２】炭酸給湯装置の制御作動のフローチャートを示
す図

【図３】炭酸給湯装置の制御作動のフローチャートを示
す図

【図４】給湯バーナへの燃料供給量と送風手段による燃
焼用空気の送風量との関係を示す図

【符号の説明】

１ 気水接触部 ４ 給湯バーナ ４３ 送風手段 １０１ 送風制御手段 １０２ 切り換え手段 Ｈ 排気路 Ｇｐ 燃料供給量

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給湯バーナ（４）の排気路（Ｈ）が気水
   接触部（１）を通過するように形成され、前記給湯バー
   ナ（４）への燃料供給量（Ｇｐ）が大なるほど前記給湯
   バーナ（４）に対する送風手段（４３）による燃焼用空
   気の送風量を大に制御する送風制御手段（１０１）が設
   けられ、水または湯を前記気水接触部（１）を通過させ
   て給湯する炭酸給湯状態と、前記気水接触部（１）を通
   過させずに給湯する一般給湯状態とに切り換える切り換
   え手段（１０２）が設けられた炭酸給湯装置であって、 前記送風制御手段（１０１）が、同じ値の前記燃料供給
   量（Ｇｐ）に対する前記送風量を前記炭酸給湯状態にお
   いては前記一般給湯状態よりも小に制御するように構成
   されている炭酸給湯装置。