JPH01302063A - 給湯器の水量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、設定される出湯温度に応じて水弁の開度が制
御される給湯器の水量制御装置に関する。

〔従来の技術］ 運転スイッチ等を操作すると自動的に給湯と加熱を開始
する給湯器では、燃焼量等の加熱量のみでな（、給湯さ
れる水量を制御することによって出湯温を変更すること
ができるために、水量制御弁等の水弁の開度を調節して
、設定温度に応じた水温の給湯を行っている。このとき
水弁の開度は、例えば熱交換器へ流入する水の温度と設
定される出湯温との温度差と、熱交換器を加熱するバー
ナの加熱能力に基づいて、定常運転時において適正な開
度が得られるように一義的に決定される。

［発明が解決しようとする課題］ このため、熱交換器が加熱手段により十分に加熱されて
いない給湯開始時には、熱交換器の熱容量が少なく、給
湯される水温が設定温度より低くなりやすいという問題
がある。

本発明は、給湯開始時にも設定温度に近い給湯を行うこ
とができる給湯器の水量制御装置を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、水を加熱するための熱交換器への水の流入を
検知して前記熱交換器を加熱する加熱手段の加熱を開始
し、前記加熱手段の加熱能力、前記熱交換器への流入水
量および流入水温に基づいて前記熱交換器へ流入する水
の流量を調節する水量調節手段の開度を決定する給湯器
の水量制御装置において、前記熱交換器から流出する湯
水の温度を検知する温度検知手段を備え、給湯開始時に
は、前記水量調節手段の開度を決定された開度より小さ
い開度に制御するとともに、前記温度検知手段に検知さ
れる温度に基づいて前記水量調節手段の開度を次第に決
定された開度に変更することを技術的手段とする。

［作用］ 本発明では、水量調節手段の開度は、給湯開始時には、
決定される開度より小さい開度に制御されるため、給湯
量は少なくなる。従って、加熱手段の加熱量は、少量の
水に作用することになり、熱交換器等の熱容量が不足し
ていても給湯される水に作用する相対的な加熱量が大き
くなることになるため、設定水温に近い水温に加熱する
ことができる。その後、熱交換器等の熱容量が増加し、
温度検知手段によって検知される湯温が上昇すると、水
量調節手段の開度は、次第に決定される開度に制御され
る。

［発明の効果コ 本発明では、熱交換器の熱容量が小さい給湯開始時には
、水量が少なくされ相対的な加熱量が多くなるため、熱
交換器から流出する湯温を設定される湯温に近付けるこ
とができ、その後次第に水量制御手段の開度が変更され
るため、継続して設定された湯温の給湯を行うことがで
きる。またこのとき、温度検知手段によって検知される
温度に基づいて水量制御手段の開度が変更されるため、
出湯温度が高くなり過ぎることがない。

［実施例コ 次に本発明を図面に示す実施例に基づき説明する。

第２図に概略を示す本実施例のガス給湯器は、燃焼器１
０と、燃料管２０と、水管３ｏと、制御回路４０とから
構成される。

燃焼器１ｏは、給湯器ケース１内に設けられたバーナ群
１１と燃焼用空気を供給する送風機１２とからなり、ノ
ズル１３から供給される燃料ガスを送風８１１２によっ
て供給される燃焼用空気で燃焼を行い、燃焼ガスは排気
口２から排出される。

バーナ群１１は複数のリボンバーナを２列に配した２連
式バーナとなっており、また、バーナ群１１近傍の上方
には、点火装置のスパーカ１４、炎検知のためのフレー
ムロッド１５およびサーモカップル１６がそれぞれ設け
られている。

燃料管２０は、燃料ガスをノズル１３へ供給するガス管
で、その上流側から順に元電磁弁２１、主電磁弁２２が
、さらにバーナ群１１への燃料供給量を調節する比例弁
２３とがそれぞれ設けられ、比例弁２３の下流では２連
式バーナの各連にそれぞれ燃料ガスを供給するために燃
料管２ｏは分岐しており、分岐した一方の燃料管２０に
は、バーナ群１１のうち１連のみを燃焼させるために、
電磁弁２４を備えている。

水管３０は、図示しない水供給源および給湯口とそれぞ
れ接続された供給管３１および給湯管３１ａと、これら
を連通して設けられた熱交換器３２およびバイパス管３
２ａとがらなり、供給管３１から供給される水の一部は
熱交換器３２を介して、残る部分はバイパス管３２ａを
介して給湯管３１ａへ導かれ、熱交換器３２およびバイ
パス管３２ａの下流側の合流部にはバイパス弁３３が設
けられ、熱交換器３２によって加熱される水と、バイパ
ス管３２ａによってそのまま導がれる水の割合を適切に
調節して混合する。

一方、供給管３１には上流側より水量制御弁３４、水流
センサ３５および入水温サーミスタ３６が、また熱交換
器３２の下流には熱交換サーミスタ３７が、さらに給湯
管３１ａには出湯温サーミスタ３８がそれぞれ備えられ
ている。

制御回路４０は、マイクロコンピュータを中心として給
湯器の運転状態を制御するもので、シーケンス制御部４
１、加熱制御部４２、燃焼制御部４３、水量制御部４４
の各機能部からなる。

シーケンス制御部４１は、使用者が操作するコントロー
ラ４５の運転スイッチ４５ａを入れると他の機能部を制
御して所定のシーケンスで燃焼を開始するとともに、燃
焼状態や給湯状態が所定の条件下になると燃焼を停止す
る。

加熱制御部４２は、コントローラ４５に備えられた出湯
温設定スイッチ４５ｂによる設定水温、水流センサ３５
、入水温サーミスタ３６、熱交換サーミスタ３７、出湯
温サーミスタ３８からの信号に基づいて必要加熱量を計
算して、燃焼制御部４３および水量制御部４４を制御す
る。

燃焼制御部４３は、加熱制御部４２の制御に応じて、送
風機１２、比例弁２３および電磁弁２４を制御して、燃
焼器１０を必要燃焼量で燃焼させるとともに、サーモカ
ップル１６からの信号に基づいて空燃比の補正をする。

水量制御部４４は、加熱制御部４２からの制御により、
開度決定部４６でバイパス弁３３、水量制御弁３４の開
度を決定し、熱交換器３２およびバイパス管３２ａを通
過する水量を調節して、給湯の温度を設定温度に調節す
る。

特に水量制御弁３４の制御においては、開度決定部４６
で決定される開度を制限する開度制限部４７が設けられ
、給湯開始時には、第３図に示すとおり、開度決定部４
６で決定される設定温度に応じた開度ＶＯｎより小さな
給湯初期用の開度Ｖ０１に水量制御弁３４を制御するよ
うに開度を制限する。この制限された開度ＶＯＩは、例
えば決定される開度ＶＯｎの８５％の開度であり、この
開度の制限は給湯の継続に伴って緩和される。

制限の緩和は、熱交換器３２から流出する湯温を検知す
る出湯温サーミスタ３８からの検知信号に基づいて徐々
に行われ、例えば制限された開度による出湯温が設定さ
れた湯温になったときに５％だけ開度が大きくされ、そ
の後、同様にして５％ずつ開度が大きくされる。

このように開度を制限することにより、見掛は上の設定
温度が実際の設定温度と比較して、高く設定されたこと
になり、熱交換器３２の熱容量が少ない給湯初期におい
ても、十分に加熱された出湯水を得ることができる。

以上の構成からなる本実施例のガス給湯器は次のとおり
作動する。

時刻ｔ１で使用者が出湯温設定スイッチ４５ｂによって
出湯温度を設定し運転スイッチ４５ａを入れるとともに
、図示しない水栓を開くと、水流センサ３５によって通
水が検知され、点火作動が開始される。

送風機１２が回転を開始し、所定の回転数に達すると、
スパーカ１４が作動され、スパーカ１４の作動が検知さ
れると元電磁弁２１、主電磁弁２２が開状態にされ、バ
ーナ群１１には燃焼用空気と燃料ガスが供給される。

また、熱交換器３２へ流入する水の温度、設定された出
湯温度、バーナ群１１の加熱能力に基づいてバイパス弁
３３の開度および水量制御弁３４の開度ＶＯｎが決定さ
れる。

時刻ｔ２でバーナ群１１で着火し、炎がフレームロッド
１５で検知されると、スパーカ１４の作動は停止される
。

このとき、水量制御弁３４の開度は、開度制限部４７に
より給湯初期用の開度■ｏ１（開度ＶＯｎの８５％の開
度）に制限される。

時刻ｔ３で、出湯温サーミスタ３８で検知される出湯温
度が設定温度ＴＯになると、水量制御弁３４の開度は所
定の開度（５％）だけ大きくされ、開度ＶＯ２（開度Ｖ
Ｏｎの９０％の開度）にされる。

同様にして、水量制御弁３４の開度は、時刻ｔ４で、さ
らに所定の開度（５％）大きくされて、開度ＶＯ３（開
度ＶＯｎの９５％の開度）となり、時刻ｔ５で開度ＶＯ
ｎにされ、決定された開度になる。

このため、熱交換器３２およびバイパス管３２ａを通過
する水量が決定された開度ＶＯｎに相当する水量より少
なくなり、見掛は上の設定温度が高くなる。従って、燃
焼開始直後で熱交換器３２等が十分に加熱されていなく
ても、第４図に示すとおり、設定温度ＴＯに近い出湯温
度を得ることができる。

以上のとおり、本発明によれば、給湯開始時の熱交換器
３２等が十分に加熱されていないときには、水量制御弁
３４の開度が小さく制御され、給湯量が少なくなるため
、湯温を設定温度に速く近づけることができる。

また本実施例では、出湯温サーミスタの検知信号に基づ
いて開度の制限を緩和するため、再運転で、十分に熱容
量がある場合では、開度の制限が直ちに緩和されるため
、出湯温度が高くなりすぎるということがない。

本実施例では、ガス給湯器における実施例を示したが、
加熱手段は他の燃料や電気ヒータでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の制御回路の機能的構成を示すブロッ
ク図、第２図は本実施例のガス給湯器の概略構成図、第
３図は本実施例の水量制御弁の開度を示すタイムチャー
ト、第４図は本実施例のガス給湯器における出湯温度の
変化を示すタイムチャートである。 図中、３４・・・水量制御弁（水量調節手段）、３８・
・・出湯温サーミスタ（温度検知手段）、４４・・・水
量制御部（給湯器の水量制御装置）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）水を加熱するための熱交換器への水の流入を検知し
   て前記熱交換器を加熱する加熱手段の加熱を開始し、前
   記加熱手段の加熱能力、前記熱交換器への流入水量およ
   び流入水温に基づいて前記熱交換器へ流入する水の流量
   を調節する水量調節手段の開度を決定する給湯器の水量
   制御装置において、 前記熱交換器から流出する湯水の温度を検知する温度検
   知手段を備え、給湯開始時には、前記水量調節手段の開
   度を決定された開度より小さい開度に制御するとともに
   、前記温度検知手段に検知される温度に基づいて前記水
   量調節手段の開度を次第に決定された開度に変更するこ
   とを特徴とする給湯器の水量制御装置。