JPH02122148A - 要求熱負荷小時の設定温度かさあげ機能を有する給湯機 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、要求熱負荷小時の設定温度かさあげ機能を存
する給湯機に関する。

（ロ）従来の技術 近年、日常生活における快適性を向上するべ（、台所や
浴槽へ出湯するのみならず、シャワーやカラン等の他の
出湯光への給湯も要求されることになり、その結果、給
湯機に要求される給湯量も必然的に増大している。

これに対処する方法としては、■給湯機は一台のままで
、構造を大型化して大熱容量のものとする、及び、■給
湯機自体の構造は変更せず、従来型の給湯機を二台並行
してケーシング内に設置して大熱容量のものとすること
が考えられる。

しかし、前者の場合、多数の部品からなる給湯機の部品
を全て製作しなおさなければならず、製作費が大幅に増
大することになる。

その点、後者はかかる問題点がなく、従来型の給湯機に
用いる部品をそのまま用いることができるので、製作費
を可及的に低減できる。

従って、大容量型の給湯機は、専ら、並設型のものが開
発、使用されている。

第３図に、上記給湯機における配管系統を示す。

図示するように、給湯機Ｕは、ケーシング５０内に並設
状態に設けた一対の給湯機ユニッ）Ｕ＋、Ｕｚから構成
される装置 そして、−側給湯機ユニットＵ１は、熱交換器５１と、
熱交換器５１に水を供給するべく給水本管５２と接続し
た給水管５３と、熱交換器５１によって加熱生成した湯
を給湯本管５４に給送する給湯管５５と、熱交換器５１
を加熱するバーナ５６とからなる。

また、上記構成において、給水本管５２には、サーミス
タ等からなる給水温度センサＴｃと全水量センサＰｓｔ
が取付けられており、給水管５３には水量センサＦｓ、
が取付けられており、給湯管５５には給湯温度センサＴ
ｈ、　と水量調整バルブＭｖ、が取付けられている。

一方、他側給湯機ユニソ）０２は、熱交換器６１と、熱
交換器６１に水を供給するべく給水本管５２から分岐し
た給水管６２と、熱交換器６１によって加熱生成した湯
を給湯本管５４に給送する給湯管６３と、熱交換器６１
を加熱するバーナ６４とからなる。

また、給湯管６３には給湯センサＴｈ、と水量調整バル
ブｉν２が取付けられている。

そして、上記構成を有する給湯機において、Ｔ。

Ｄ、Ｒ（ｔｕｒｎ−ｄｏｗｎ　ｒａｔｉｏ）を向上させ
るため、要求熱負荷が小さい時、他側給湯機ユニ７）Ｕ
ｚの水量調整バルブＭｖ２を全閉にするとともに、−例
給湯機ユニットＵ１の水量調整バルブｉν１を全開にし
て、給湯機ユニットＵ１のみで温調制御を行うようにし
ている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、かかる従来の給湯機は、未だ、以下の問題点を
有していた。

即ち、上記要求熱負荷が小さい時の運転においては、理
想的には、給水本管５２内を流れる給水量０ア（水量セ
ンサＦｓｔによって測定する）は、側給湯機ユニソ）Ｕ
＋の給水管５３内を流れる給水量Ｑ、　（水量センサＦ
ｓ、によって測定する）と等しいはずである。

しかし、実際には、他側給湯機ユニットＵ２の水量調整
バルブＭｖ、を完全に閉状態にすることは不可能なので
、Ｑ、≠０１となる。

従って、−例給湯機ユニッ）Ｕ＋の要求熱負荷）ＩＱ＋
＝（ｔ−ｔｃ　）　ＸＱ＋・・・■のみでは、出湯温度
が設定温度より下がることになる。

即ち、出口での出湯温度 されることになる。

ｔｈＴは、次式であられ Ｈ口 ｊ、、−＋ｔｃ ０丁 −（ｔＳｔｃ　）　Ｘ　　　　　＋　ｔｃ　・・■′Ｔ 今、　　　　　　　−χとおくと、 Ｑ。

晴−１ｔＳ十（１−χ）ｔｃ　　・・　■　となる。

なお、ここで、χ〈１．０である。

従って、設定温度と出口側出湯温度の差Δｔｌよ、とな
る。

従って、設定温度で各出湯光に給湯することができず、
使用者は不便を感じることとなってしまた。

本発明は、上記問題点を解決することができる給湯機を
提供することを目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、ケーシング内に二つの給湯機ユニ・ノドを並
設した給湯機において、一方の給湯機ユニットのみを運
転する片側運転状態であって、かつ、要求熱負荷が小さ
く設定されたことを検出し、同検出値に基づいて、同給
湯機ユニｙ　Ｉ・の設定温度をあげるように制御するこ
とを特徴とする要求熱負荷小時の設定温度のかさあげ機
能を有する給湯機に係るものである。

（ホ）作用及び効果 上記したように、要求熱負荷を小さく設定し、片側運転
としている場合であっても、給湯量を変動させることな
く、出湯設定温度を確保することができ、各出湯光に、
設定温度で最適量の給湯を出湯することができる。

（へ）実施例 以下、添付図に示す実施例に基づいて、本発明を具体的
に説明する。

第１回に、本発明に係る給湯機への全体構成を示してお
り、図中、１０はケーシングであり、同ケーシング１０
は、その内部に一対の給湯機ユニットＵ、、　Ｕ、を並
設状態に収納するとともに、その上部に排気室１９を設
けている。

そして、各給湯機ユニット［Ｌ、　＋１２は、実質的に
同一構成を具備しており、それぞれ、燃焼ガス供給路Ｐ
−１と熱交換流路Ｐ−２とから構成される。

燃焼ガス供給路Ｐ−１は、ガス本管ＩＩから分岐したガ
ス支管１２と、同ガス支管１２に順次取付けた電磁弁１
３．ガバナー１４．比例弁１５と、燃焼室１６内に配設
した複数のガス噴出ノズル１７と、給気ファン１８とか
らなる。

そして、燃焼室１．６．１６は、ケーシング１０の上部
に配設した排気室１９に連通しており、同排気室１９は
図示しない排気筒と連通連結している。

一方、熱交換流路Ｐ−２は、給水本管２０から分岐した
給水支管２１と、熱交換器２２と、給湯本管２４に連通
ずる給湯支管２３とからなる。

また、上記構成において、３０．３１は、それぞれ給水
木管２０に設けた木管側流量センサと本管側温度センサ
である。

一方、３２．３３は一例給湯機ユニソ）Ｕ＋の給水支管
２１と給湯支管２３にそれぞれ設けた一例流量センサと
ｍ個温度センサであり、３５は他側給湯機ユニソｌ”Ｕ
ｚの給湯支管２３に設けた他側温度センサである。

また、−側給湯機ユニ７ト［＋１と他側給湯機ユニット
Ｕ２の給湯支管２３，２３には、それぞれ、流Ｍ調整及
び片側運転を行うための水量バルブＭｖ、、Ｍｖ２が取
付けられている。

さらに、第１図において、４０は制御装置であり、同制
御装置４０は、図示するように、マイクロプロセッサＭ
ＰＩＩ　と、入出力インターフェース４１．４２と、Ｒ
ＯＭ　とＲＡＭ　とからなるメモリ４３とから構成され
ている。

そして、上記構成において、人力インターフェース４１
には、木管側流量センサ３０．木管側温度センサ３１．
−側流量センサ３２．−側温度センサ３３及び他側温度
センサ３５等が接続されている。

一方、出力インターフェース４２には、電磁弁１３１４
と、比例弁１５と、給気ファン１８及び水量バルブＭｖ
１．ＭＶ２とが接続されている。

また、メモリ４３には、上記した各種センサ３０゜３１
　、３２．３３．３５等の出力信号や、コントローラ４
５からの駆動信号に基づいて、電磁弁１３．１４と、比
例弁１５と、給気ファン１８や水量バルブＭｖ＋、Ｍｖ
２等を駆動するための駆動順序プログラムが記憶されて
おり、また、途中で運転条件又は給湯条件を変更する場
合に、変更時における運転条件等を記憶することができ
る。

そして、上記構成を有する給湯機Ａによる通常時の給湯
作用は、以下のように行われる。

第１図に示すように、各給湯機ユニットＵ＋、　Ｕｚに
おける燃焼ガス供給路Ｐ−１を介してガスをガス噴出用
ノズル１７に供給するとともに着火すると、ガスの燃焼
熱によって、熱交換流路Ｐ−２内を流れる水が熱湯にな
り、同熱湯は、給湯本管２４と通して、所望の出湯先に
送給されることになる。

一方、各給湯機ユニｙ　）Ｕ＋、　ＩＪｔの燃焼室１６
．１６において燃焼によって発生した排ガスは、排ガス
流入開口３６．３７を通して、それぞれケーシング１０
の上部に設けた排気室１９内に流入し、その後、排気筒
に流入した後、外部に排出されることになる。

本発明は、上記構成及び作用において、一方の給湯機ユ
ニット（例えば、−例給湯機ユニットＵｌ）のみを運転
する片側運転状態であって、がっ、同一側給湯機ユニッ
）Ｕ＋への要求熱負荷が小さく設定されたことを検出し
、同検出値に基づいて、同給湯機ユニットＵ、の設定温
度をあげるように制御し、給湯量を変動させることなく
、出湯設定温度を確保することができ、各出湯先に、設
定温度で最適量の給湯を出湯することができる構成に特
徴を有する。

以下、本発明を、第２図のフローチャートで示す作動シ
ーケンスを参照して具体的に説明する。

まず、木管側流量センサ３０．−側流量センサ３２及び
本管側温度センサ３１で、それぞれ、木管側流量Ｑｔ、
−例流量Ｑ１及び木管側給水温度Ｌｅを検出する（１０
０）。

ついで、検出した上記本管側流量Ｑｔと木管側給水温度
Ｌｅ及び設定温度値ｔ５により木管側要求熱負荷又は全
熱負荷１（口Ｔ［Ｈｆ１ｙ−ＱｔＸ（ｔＳ−ｔｅ　）］
を演算する（１０１）。

そして、検出値に基づく要求熱負荷ＨＱｔ＋ｔ＋が、そ
の直前の検出値に基づく要求熱負荷１１ＱＴ　ｔｔ−ｎ
より大きい場合は（ＩＯＩＹ）、要求熱負荷ＨＱｔが小
要求熱負荷（例えば、７号）より小さいかを演算して、
大きい場合は（１０２Ｎ）、通常の作動シーケンスで運
転を行う（１０３）。

一方、要求熱負荷Ｈトが上記した小要求熱負荷より小さ
い場合は（１０２Ｙ）、他側給湯機ユニ・ノドＵ２の水
量バルブＭｖ、を閉しる（１０４）。なお、同作動は水
量バルブＭＶＺが完全に閉状態になるまで行う（１０５
）。

また、本実施例において、ステップ（１０１）における
検出値に基づく要求熱負荷ＩＱ□−２が、その直前の検
出値に基づく要求熱負荷ＨＱｔ＋ｔ−＋＋より小さい場
合は（ＩＯＩＹ）、要求熱負荷１１０．が小要求熱負荷
（例えば、５号）より小さいかを演算して、大きい場合
は（１０６Ｎ）、通常の作動シーケンスで運転を行う（
１０７）　　。

一方、要求熱負荷ＨＯＴが上記した小要求熱負荷より小
さい場合は（１０６Ｙ）、他側給湯機ユニン）Ｏｘの水
量バルブｉν２を、前記したと同様な要領で閉しる（１
０４）。なお、同作動は水量バルブＭｖｚが完全に閉状
態になるまで行う（１０５）。

そして、他側給湯機ユニソ）０２の水量バルブｈν２が
全閉状態になったとき（１０４Ｙ）は、木管側流量セン
サ３０．−側流量センサ３２及び本管側温度センサ３１
で、それぞれ、本管側流量Ｑｔ、−例流量０及び木管側
給水温度ｔｃを検出するとともに、側温度センサ３３と
他側温度センサ３５によって一例及び他側給湯支管２３
，２３の給湯温度ｔｂ＋　ｌ　ｔｈｌを検出する（１０
Ｂ）。

また、同検出値に基づいて、−例給湯機ユニットの要求
熱負荷ＨＱＩ　１　＝（ｔ、Ｊ−ｔｃ）　Ｘ　ＱＴ］　
を演算するとともに、同演算値＋ＩＱ、に基づいて、−
例給湯機ユニン）Ｕ＋のかさあげ設定温度ｔｓ゛　を演
算する（１０９）。なお、１Ｓは設定温度である。

次に、上記要求熱負荷１−ＩＱ、及び設定温度１ｓに基
づいて、フィードフォーワード制御ＣＦ＋　＝ＨＱ、）
及びフィードバック制御［Ｆ２−（ｔＳ’　　−ｔｈｌ
）×０１×α１を行う（１１０）。なお、αは比例ゲイ
ンである。

そして、上記作動シーケンスに基づく運転を、要求熱負
荷ＨＱＴが、７号より大きくなるまで行う（ＩＩＩＹ）
。

一方、要求熱負荷Ｈ［ＩＴが、７号より大きくなった場
合は（ＩＩＩＮ＞、他側給湯機ユニ７ト［１２の水量バ
ルブＭＶ２を開ける（１１２）。なお、同作動は水量バ
ルブＭｖ２が完全に開状態になるまで行う（１１３）。

そして、水量バルブＭＶ２が全開状態になった時は（１
１２Ｙ）は、通常の作動シーケンスによって通常運転を
行う（１１４）。

以上説明してきたように、本実施例では、−側給湯機ユ
ニノ）Ｕ＋のみを運転する片側運転状態であって、かつ
、同一側給湯機ユニットＵ、への要求熱負荷が７号のよ
うに小さく設定されても、同給湯機ユニットＵ１の設定
温度をあげるように制御することによって、出湯給湯量
を変動させることなく、出湯設定温度を確保することが
でき、各出湯光に、設定温度で最適量の給湯を出湯する
ことができる。

なお、本実施例において、−側給湯機ユニットＵ１と他
側給湯機ユニットＵ２は単一のケーシング１０内に収納
したが、それぞれ独立したケーシング内に収納させるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る給湯機の概念的構成説明図、第２
図は上記給湯機の片側運転かつ小要求熱負荷の場合の作
動シーケンスを示すフローチャート、第３図は従来の給
湯機ユニットの概念的構成説明図である。 図中、 Ａ：給湯機 ＵＩニー例給湯機ユニット Ｕ２：他側給湯機ユニット １０：ケーシング　　　　１６：燃焼室１７：ガス噴出
ノズル　　１８：給気ファン１９：排気室 特許出願人　東陶機器株式会社（他２名）代　理　人　
松尾憲一部 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二つの給湯機ユニットを並設した給湯機において、 一方の給湯機ユニットのみを運転する片側運転状態であ
   って、かつ、要求熱負荷が小さく設定されたことを検出
   し、同検出値に基づいて、同給湯機ユニットの設定温度
   をあげるように制御することを特徴とする要求熱負荷小
   時の設定温度かさあげ機能を有する給湯機。