JPH026977B2 - - Google Patents

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JPH026977B2
JPH026977B2 JP57102671A JP10267182A JPH026977B2 JP H026977 B2 JPH026977 B2 JP H026977B2 JP 57102671 A JP57102671 A JP 57102671A JP 10267182 A JP10267182 A JP 10267182A JP H026977 B2 JPH026977 B2 JP H026977B2
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JP
Japan
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water
hot water
heat exchanger
temperature
hole
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JP57102671A
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Yutaka Aoki
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Paloma Kogyo KK
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Paloma Kogyo KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/174Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H15/00Control of fluid heaters
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    • F24H15/212Temperature of the water
    • F24H15/219Temperature of the water after heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H15/31Control of valves of valves having only one inlet port and one outlet port, e.g. flow rate regulating valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は瞬間湯沸器に関し、従来より瞬間湯
沸器の隘路とされているいわゆる後沸き現象と前
冷え現象を解消して出湯温度の安定性を計ること
を目的としている。ここに、後沸き現象とは瞬間
湯沸器において出湯、停止をくり返す間欠使用時
にバーナの燃焼停止後その保有熱が熱交換器の吸
熱部に伝達されて残留水を過度に加熱昇温して出
湯初期に異常な高温度の湯が吐出する現象をい
い、前冷え現象とは出湯初期において前記異常な
高温度の湯が吐出した直後に熱交換器が所要温度
に上昇安定するまでの間殆ど供給冷水が加熱昇温
されることなく冷水のままか冷水に近い低温度で
流出して急激に異常に出湯温度が低下する現象を
いう。しかして、後沸き現象と前冷え現象による
出湯開始直後における出湯温度の極端な高低変化
の是正が強く要望されているが、従来のものでは
後沸き対策については種々構造のものが提案され
ているものの、前冷え対策については全く施され
ていないため使用上問題である。
この発明はこのような要望を満足させるもので
あつて、バイパスミキシング方式として熱交換器
への給水路と出湯管に連通するバイパス路との分
岐部にバイパス通孔と該通孔と略同じ開口度の小
孔部より開度を増加させた長孔を穿つた水量調整
弁を備え、該水量調整弁にサーボ装置を設け、熱
交換器の出口近くに設けた出湯温度検出用サーミ
スタと燃料供給路に設けた比例制御弁及びサーボ
装置をコントローラを介して接続し、出湯温度が
設定出湯温になるように連動制御するよう設け、
かつ水量調整弁にて出湯初期において熱交換器と
出湯路に連通させたバイパス路とに略同じ少量の
水量を流し一定時間経過後は水量調整弁をサーボ
装置にて駆動してバイパス路への給水を停止する
とともに熱交換器への給水を所定最大水量まで調
整するよう自動制御可能となして出湯開始直後に
おいて出湯温度が極端に高低変化することによる
使用上の不都合を是正することを特徴とする瞬間
湯沸器の発明に係るものである。
以下その一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
第1図はこの発明を瞬間ガス湯沸器に適用した
場合の概略構成図であつて、Aはフインアンドチ
ユーブ式の熱交換器で、その出口の近くに熱交換
器Aからの出湯温度を検知するサーミスタTを備
え、熱交換器Aの入口側に給水管1を、出口側に
は出湯管2をそれぞれ接続せしめている。Bは熱
交換器Aを加熱するためのガスバーナで、該ガス
バーナBへはガス供給管3に設けた比列制御弁
V1を介してガスが供給されるようになつている。
V2は給水管1の途中で給水管1とバイパス路4
との交叉部に設置した水量調整弁であつて、水量
調整弁V2をサーボモータMにより駆動して熱交
換器Aへの給水量の調節と、給水管1と出湯管2
を水量調整弁V2を介して連通したバイパス路4
への給水量の調節とが行えるようにしている。第
2図はサーボモータと水量調整弁V2の具体例を
示した断面図であつて、サーボモータMにより後
記コツク5を回動操作して熱交換器Aへの給水量
と出湯管2へのミキシングのための給水量とが自
動調整できるようになつている。コツク5は円周
方向にバイパス用通孔7と、該バイパス用通孔7
と略同じ開口度となる一端小孔部8aより開口度
が漸次増加するテーパ孔8bと、該テーパ孔8b
に連なる大孔部8cとよりなるテーパー状長孔8
が穿設されており(第3図参照)、出湯初期にお
いては、コツク5はバイパス路4へは通孔7が開
口され、熱交換器Aへの給水管1へはテーパー状
長孔8の一端小孔部8aが開口されていて、それ
ぞれから熱交換器Aとバイパス管4へ略同じ少量
の水量を流し、一定時間経過後コツク5が回動さ
れてバイパス管4への給水を停止するとともに熱
交換器Aへの給水はテーパー状長孔8のテーパ孔
8b部により漸次増量し、逐には所定の最大の通
過断面積を得る大孔部8cが開口されて所定の最
大水量にまで至るようになしている。また、上記
出湯温度検出用のサーミスタTの感知信号にて比
例制御弁V1の開度を調節してコントローラーC
を介して設定出湯温度が得られるよう制御可能と
なしている。なお、図中Dは二次側の給水圧力を
常に一定化する流量自動調整装置で、ダイヤフラ
ム9とガバナ弁10とを組合わせた構成となつて
いる。Sは流量自動調整装置Dと連動して所定量
の水流によつて作動する流水スイツチ、11は流
量自動調整装置Dの負圧側と給水管1のベンチユ
リ部12とを連通させた連管、13は水入口、E
は出湯温度設定器である。
前記構成において出湯初期に水量調整弁V2
コツク5のバイパス用通孔7がバイパス管4に、
熱交換器Aへのテーパ状長孔8の一端小孔部8a
が熱交換器Aへの給水管1に連通しているので、
流量スイツチSが作動する出湯開始からプリパー
ジ等のためのある一定時間だけ(例えば数秒間)
は熱交換器Aとバイパス管4へ略同量の少量の冷
水を流して熱交換器Aからの高温湯にバイパス管
4からの冷水を出湯管2の途中で混合させて熱交
換器A内に残留する非常に高温の沸騰水などにバ
イパス路4からの冷水が混合されて吐出沸騰水等
が適宜温度に下げられ後沸き現象を適切に防止す
るものである。そこで、出湯栓を閉じて湯沸器の
休止後再度出湯栓を開いて出湯すると、その出湯
時において前記バイパス用通孔7とテーパ状長孔
8の一端小孔部8aを開口させて例えば出湯総量
を4/minとした場合、熱交換器Aとバイパス
管4へはそれぞれ2/minの水量が流れる。そ
こで、給湯後止水したときの熱交換器A内の残留
水が過熱されてその温度が例えば70℃に達し、か
つ入水温度が25℃であるとすると、出湯管2より
の出湯温度は 70℃×2+25℃×2/4=47.5℃ と低下して後沸きによる高温湯の吐出は防止され
る。
一方、出湯初期におけるプリパージ等の一定時
間は4/minの水量しか流れず、熱交換器A内
を流過する水量は2/minと少ないために熱交
換器Aにおける流水速度が相当遅くなつてその通
過時間が長くなるので、熱交換器が安定温度に達
するまでの低温時に冷水がそのまま出湯管2より
出る恐れがない。
上記出湯初期における上記一定時間経過後、コ
ツク5は回動されてバイパス用通孔7とバイパス
管4との連通を断つてバイパス管4への給水を停
止するとともに、熱交換器Aへの給水はテーパ状
長孔8のテーパ孔部8bにより給水管1への通過
面積を次第に大きくして漸次増量せしめ、テーパ
孔部8aの終端部である所定の大径部8cにおい
て全開状態となり所定最大流量の給水を行つて
後、通常の給湯に移行するものである。
同時に流水スイツチSが作動して上記一定時間
経過後比例制御弁V1を通じてガスバーナBにガ
スが供給されてガスバーナBが点火燃焼し、熱交
換器Aが加熱された漸次一定温度に昇温安定化す
るのであるが、その間熱交換器Aの流水量も2
/minより漸次増加させられるので流水量に見
合つた加熱能力で加熱が行われるので前冷え現象
がなく、かつ出湯温度設定器Eに設定された設定
出湯温度になるよう比例制御弁V1の開度がサー
ミスタT、コントローラCにて調節されるので正
確な温度制御が行える。
ここで、大孔部8cによる出湯量が多く熱交換
器AによるガスバーナBの加熱能力を超える水量
が流れると設定出湯温度が得られないので、その
場合例えば出湯温度が設定出湯温度より3℃以上
低く、その時間が5秒以上となるとコントローラ
ーCを介してサーボモータMを逆回転させてコツ
ク5を逆回転してテーパ状長孔8b部の所要位置
となし、所要断面積に絞つてガスバーナBの加熱
能力範囲となし設定出湯温度を維持するようにな
す。即ち、例えば入水温度が10℃、設定出湯温度
が50℃、ガスバーナBの最大加熱能力が
400Kcal/分とすると、得られる流水量は 400Kcal/分/50℃−10℃=400×℃/分/40℃=10
/分 となり、テーパ状長孔8b部の適宜位置にて10
に絞つて流水量を設定出湯温度50℃を得る(第4
図において矢線aにて示す)。前記出湯初期にお
ける熱交換器Aの所定最小流水量を規制する一端
小孔部8aの断面積は熱交換器Aの吸熱管の内径
と長さ、プリパージ等の前記一定時間、熱交換器
Aの熱容量等により供給水が冷水のままないし極
端に低温の状態で熱交換器Aを流出することがな
い様適宜な大きさに定める。ここで、図示しない
給水温度検出用サーミスタを用いてコツク5によ
る熱交換器Aへの流水量がその加熱能力を超えな
いようコントローラCを介して予め所要値に規制
すべくバイパス路4への通水を断つて後直接テー
パ状長孔8bの所要位置となすようにして湯沸器
の能力オーバが生じないように制御することも出
来る。更にサーボモータMによりコツク5を回動
させる場合を例示したが、進退させる方式となし
ても良く、その場合バイパス用通孔7と一端小孔
部8aを同一円周上に設けるとともに一端小孔部
8aと連続してテーパ状長孔8を軸方向に延長形
成すれば良いことが明らかである。その後、出湯
を停止するために止水すると、サーボモータMは
元の位置へ戻してコツク5を初動位置へ戻して次
の出湯に備えて待機するものである。
以上述べた如くこの発明に係わる湯沸器にあつ
ては、上記一定時間の保持制御、コツク5の回動
操作による給水量の制御などはコントローラーC
によつて予め設定されたプログラムに従つて適正
に行われるものであり、かつ、出湯温度及び出湯
量の調節もコントローラーCを介して行い、出湯
温度検出用サーミスタTにて比例制御弁V1の開
度を調節制御し、熱交換器Aの加熱能力範囲で水
量調整弁V2の開度を所要値となるよう調節制御
することによつて自動的に出湯温度を設定出湯温
度に制御するものである。
なお、この発明の瞬間湯沸器によれば、止水時
にはバイパス管4と熱交換器Aへの給水管1及び
熱交換器Aからの出湯管2とが閉ループになつて
連通しているため、厳寒時にバイパス管4を電熱
ヒータ等で暖めれば器体内の残留水が加熱循環さ
れて配水管の大部分を加熱し得るので、凍結を効
果的に防止することができるものである。
この発明は以上説明したように、瞬間湯沸器の
隘路とされている再使用直後の後沸きとそれに続
く前冷えが簡単な構造で完全に解消でき、又能力
オーバによる出湯温の降下が生じることはないか
ら出湯温度の温度制御の精度、安定性が得られ、
その信頼性が向上して実際の使用にあたり安全で
あり、有効、便利なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す概略構成
図、第2図は水量調整弁の一例を示す断面図、第
3図はコツクの通(長)孔を示す展開図、第4図
は湯沸器の能力オーバーを説明するための概略図
である。 A……熱交換器、T……出湯温度検出用サーミ
スタ、V1……比例制御弁、V2……水量調整弁、
1……給水管、2……出湯管、3……ガス供給
管、4……バイパス管、7……バイパス用通孔、
8……テーパー状長孔、8a……小孔部、8b…
…テーパ孔、8c……大孔部、M……サーボ装
置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 熱交換器Aへの給水路1と出湯管に連通する
    バイパス路4との分岐部にバイパス通孔7と該通
    孔7と略同じ開口度の小孔部8aより開度を増加
    させた長孔8を穿つた水量調整弁V2を備え、該
    水量調整弁V2にサーボ装置Mを設け、熱交換器
    Aの出口近くに設けた出湯温度検出用サーミスタ
    Tと燃料供給路に設けた比例制御弁V1及びサー
    ボ装置MをコントローラCを介して接続し、出湯
    温度が設定出湯温度になるよう比例制御弁V1
    いは水量調整弁V2の開度を調節制御するよう設
    け、かつ出湯初期において水量調整弁V2にて熱
    交換器Aとバイパス路4とに略同じ少量の水量を
    流し、一定時間経過後は水量調整弁V2をサーボ
    装置Mにて駆動してバイパス路4への給水を停止
    するとともに熱交換器Aへの給水は所定水量まで
    調節するよう自動制御可能に設けたことを特徴と
    する瞬間湯沸器。
JP57102671A 1982-06-15 1982-06-15 瞬間湯沸器 Granted JPS58219353A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS563555U (ja) * 1979-06-20 1981-01-13
JPS6144111Y2 (ja) * 1980-09-05 1986-12-12
JPS6032527Y2 (ja) * 1980-12-03 1985-09-28 パロマ工業株式会社 湯沸器の水量調節装置

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JPS58219353A (ja) 1983-12-20

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