JPH0323822B2 - - Google Patents

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JPH0323822B2
JPH0323822B2 JP57089186A JP8918682A JPH0323822B2 JP H0323822 B2 JPH0323822 B2 JP H0323822B2 JP 57089186 A JP57089186 A JP 57089186A JP 8918682 A JP8918682 A JP 8918682A JP H0323822 B2 JPH0323822 B2 JP H0323822B2
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hot water
water
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outlet
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Paloma Kogyo KK
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    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00—Control of fluid heaters
    • F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/174—Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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、オートミキサーを備えた瞬時式の
ミキシング型給湯器に関する。 瞬間式のミキシング型給湯器において通常、一
定最少量の水を熱交換器に流通させないと熱交換
器が異常高温となつて沸騰水の吐出あるいは器具
の焼損失事故等が発生する危険があり、また、熱
交換器に流通する水量が多過ぎるとドレンが発生
してその耐久性が低下する欠点があるため、従来
では熱交換器への給水量を一定最少量に保ちつつ
燃料供給路を設定出湯温度と出湯温度との温度差
に応じて比例的に開閉して温度制御するミキシン
グ型湯沸器が提案されており、その湯温検出器は
熱交換器の出口付近に設けられているものとミキ
サーの後流側に設けられているものとがあるが、
前者のものにあつてはバイパス路の給水量、給水
温度に大きく影響されて温度の安定は得難く後者
のものにあつては熱交換器に流れる水量とバイパ
ス路に流れる水量比(混合比)が一定固定的であ
る為、バーナの加熱能力に制限されて出湯温度幅
を大きくし得ず、給水温度が高いと得られる出湯
温度域が非常に高く、給水温度が低いと得られる
出湯温度域が非常に低いと言う欠点があつた。 この発明は、上記瞬間式のミキシング型給湯器
の特異性に鑑み、通常は熱交換器より流出する高
温湯の温度を一定の高温に保つてドレン発生を防
いで器具の耐久性の高め、低温出湯を欲する場合
には熱交換器からの高温湯の設定温度を設定出湯
温度と連動してドレンの発生の殆ど起きない範囲
で対応する温度まで低下可能として、特に、瞬間
式給湯器では出湯温度と出湯量との関連におい
て、限られた範囲の出湯しかできなかつたものを
幅広い出湯を可能とし、併せて、高温湯の流過量
をオートミキサー内の湯水混合弁装置にて給湯器
の加熱能力を超えない極大値に制限して給湯器の
能力オーバーを防止し、かつ、出湯温度の温度制
御における迅速な応答による信頼性の向上と相ま
つて実際の使用にあたり便益としたものである。 上記目的を達成するために、この発明の一番目
の発明は、冷水が熱交換器において調節加熱され
て熱交換器出口温度Tが一定温度T1に温度制御
された高温湯と給水管より分岐するバイパス路を
流れる冷水とが湯水混合弁装置にてその混合比が
調節されて設定出湯温度tに温度制御されるとと
もに、設定出湯温度tが比較的低い温度t1以下の
場合において前記熱交換器出口温度Tが一定温度
T1から設定出湯温度tの低下に連動してドレン
発生の殆ど起きない範囲で対応する温度に低下調
節設定されることを特徴とするものであり、2番
目の発明は、冷水が熱交換器において調節加熱さ
れて熱交換器出口温度Tが一定温度T1に温度制
御された高温湯と給水管より分岐するバイパス路
を流れる冷水とが湯水混合弁装置にてその混合比
が調節されて設定出湯温度tに温度制御されると
ともに、設定出湯温度tが比較的低い温度t1以下
の場合において前記熱交換器出口温度Tが一定温
度T1から設定出湯温度tの低下に連動して低下
調節設定され、更に湯水調節弁装置の作動範囲に
おいて高温湯の流量が給湯器の加熱能力を起えな
い極大値に制限されることを特徴とするものであ
る。 この発明の1番目の発明は、上記構成としたか
ら、高温湯の熱交換器出口温度を設定出湯温度の
低下にともなつてドレン発生の生じない一定範囲
で対応させて低下させることにより、バイパス路
への給水量を絞つて高温の出湯が可能であるは勿
論、低温域も拡大されて適正な出湯温度が容易に
得られるので、安定出湯が可能である。 2番目の発明は、上記構成としたから、湯水調
節弁装置における湯側の開度を給湯器の加熱能力
を超えない極大値とし、かつ、供給水圧がさらに
上昇した場合は湯側の開度が絞られるので、能力
オーバーによる不本意な出湯温度の低下を防止す
る。 以下この発明のオートミキサーを備えた瞬間式
給湯器の一実施例を図面に基づき説明すると、第
1図はオートミキサーを備えたミキシング型の瞬
間式ガス湯沸器を例示した概略構成図であつて、
1はフインアンドチユーブ式の熱交換器、2は該
熱交換器1の加熱源たるガスバーナで、熱交換器
1の出口の近くの給湯管3に給湯温度を感知する
サーミスター4を挿設し、このサーミスター4と
ガスバーナ2への供給ガス量を調節する比例制御
弁Vとを制御器5を介して接続せしめて熱交換器
1を流通する流水量が変化しても給湯管3を流れ
る高温湯の温度が常に一定温度(例えば80℃)に
保たれるよう制御器5によつて比例制御弁Vの開
度を調節してガスバーナ2への供給ガス量を調節
制御するようになしている。Aは熱交換器1から
の高温湯と給水管6から分岐するバイパス路7か
らの冷水とを混合し、その混合比を自動調節する
オートミキサーで、その混合湯の出口の近くの出
湯管8にオートミキサーAからの混合湯温を感知
するサーミスター9を挿設し、このサーミスター
9とオートミキサーAの後記する湯水調節弁装置
Eを駆動するサーボモータMとを制御器5を介し
て接続せしめて混合湯温が設定出湯温度となるよ
う制御器5からの指令でサーボモータMを駆動し
て湯水調節弁装置Eを作動することによりオート
ミキサーAにおける高温湯と冷水の混合比を自動
調節制御し、常に所望出湯温度の湯が出湯管8か
ら得られるようにしている。オートミキサーAの
湯水調節弁装置Eとしては、例えば、第2図に示
したような2バルブ3シート型式のものを用い
る。すなわち、第2図においてEは湯水調節弁装
置、10は両側にバルブ面を備えた一定最少流量
を許容する通孔11を穿設した湯側両面バルブ、
12は片側に湯側両面バルブ10と反対向きにバ
ルブ面を有する水側片面バルブで、サーボモータ
ーMにより進退する弁軸13に湯側両面バルブ1
0と水側片面バルブ12とを一定の間隔を保つて
発条14で離反する方向へ付勢して備え、かつ、
湯側弁室15内には湯側両面バルブ10に対応す
る2つの湯側シート16,17を対向し配設し、
混合室18に水側片面バルブ12に対応する水側
シート19を設け、弁軸13の進退動作で湯側両
面バルブ10が2つの湯側シート16,17に接
離するとともに、水側片面バルブ12は水側シー
ト19に接離するようになし、さらに、水側片面
バルブ12の水側シート19との接離関係を湯側
両面バルブ10の混合室18に近い一方の湯側バ
ルブと湯側シート17とを接離関係より先着する
ようになし、他方の湯側バルブの湯側シート16
との接離関係とは反対とした構造としている。そ
して、混合室18の出口近くの出湯管8に挿着さ
れているサーミスター9の検出温度が出湯温設定
器20にて設定された設定出湯温度となるよう制
御器5を介してサーボモーターMを正、逆回転せ
しめて給湯管3からの高温湯とバイパス路7から
の冷水との混合比を自動的に変化調節制御する。 前記2バルブ3シート方式とし湯水調節弁装置
Eにおいて、バルブ位置と各バルブの開度の関係
を第2図及び第3図のグラフに基づき説明する
と、左端から中央までは、水側片面バルブ12の
開口面積Scは次第に小さくなり、反対に湯側両
面バルブ10の開口面積Shは次第に大きくなる。
湯側両面バルブ10の開口面積Shは中央で極大
値となるが、この極大値は給湯器の加熱能力を超
えない値に制限されている。また、中央から右端
までは、水側片面バルブ12の開口面積Scはさ
らに小さくなり、湯側両面バルブ10の開口面積
Shも次第に小さくなる。したがつて、各バルブ
10,12の位置が左端→中央→右端に移動する
ことによりその開口面積Sh,Scを大小に変換し
て混合湯温の調節を行い、しかも、湯側両面バル
ブ10は中央で極大値となり、供給水圧がさらに
増すと右側へ発条14に抗して移動しその開口面
積Shを絞り能力オーバーを確実に防止する。つ
まり供給水圧が低圧のときは中央より左側で制御
し、高圧になると右側で制御することになる。よ
つて、たとえば、中央位置では、低圧時は高温の
混合湯温となり、高圧時は中温となる。ここに、
能力オーバーとは、供給水圧が高すぎた場合、所
定の流量より大きな流量となるため、給湯器の加
熱能力を超えた流量が熱交換器を流通するから、
設定湯温が得られない状態をいう。 以上説明したバルブ位置と各バルブの開度の関
係をまとめると、表1に示したとおりである。
【表】 しかして、2バルブ3シート方式としたことに
より湯側シート16,17の中間で湯側両面バル
ブ10の開度を極大値にして熱交換器1を流通す
る水量の流れを一定量に抑制して常に、安定した
出湯が保たれ、しかも、供給水圧がさらに上昇し
た場合は湯側両面バルブ10の開度を絞るように
して給湯器の加熱能力を超える能力オーバーによ
る温度低下を防止し、さらに、湯側両面バルブ1
0の絞り通孔11により所要の高温湯量を確保し
て熱交換器1における過熱沸騰を防止して熱交換
器1の耐久性を向上するようにしたものである。 次に制御器5において高温湯の熱交換器出口温
度Tを設定出湯温度tが高い場合には略80℃の一
定温度T1となし、設定出湯温度tが略40℃の低
い温度t1以下において 熱交換器出口温度Tを T=t+α となるよう設定出湯温度tに連動変化させ、略60
℃の一定温度T2まで低下変化させる構成となす。 そこで、給水温度が30℃と高く、高温湯の熱交
換器出口温度Tが80℃である場合、設定出湯温度
tを40℃とすると、最大出湯総量4/分として
熱交換器1を通過する最少水量1/分、バイパ
ス路7の通過水量を最大の3/分に混合調節し
て得られる出湯温度tは t=30℃×3/分+80℃×1/分/4/分 =90+80/4(℃)42.5℃ となつて所望の出湯温度40℃が得られなかつたの
が、高温湯の熱交換器出口温度を40℃+20℃=60
℃に設定すると同様にして得られる出湯温度tは t=30℃×3/分+60℃×1/分/4/分 =90+60/4(℃)37.5℃ となり水側片面バルブ12、湯側両面バルブ10
を出湯温の最低位置、即ち、37.5℃位置より若干
高温側位置で所望の出湯温度40℃が得られる。前
記高温湯の熱交換器出口温度Tと設定出湯温度t
との温度差α℃と低温側の設定出湯温度t1℃は給
水温度や熱交換器1の最少通過水量等から高温湯
の熱交換出口温度をドレンの発生の殆ど起きな
い、例えば、略60℃〜80℃の範囲となるよう適宜
決定するものである。 また、設定出湯温度が高い場合は高温湯の熱交
換器の出口温度を80℃まで高く設定され、水側片
面バルブ12の開度を小さくしてバイパス路7の
冷水量を絞ることにより、高温湯の熱交換出口温
度である80℃までの高い出湯温度を得ることもで
きる。 この発明は以上説明したように、ミキシング型
給湯器に出湯温度の制御機能を有する瞬間式給湯
器において、従前、熱交換器からの必要な少量の
高温湯をミキシングして得られる出湯温度は低温
域が狭かつたが高温湯の熱交換器出口温度を設定
出湯温度の低下にともなつてドレンの発生の生じ
ない一定範囲で対応させて低下させることによ
り、バイパス路への給水量を絞つて高温の出湯は
可能であることは勿論、低温域も拡大されて適正
な出湯温度が容易に得られるので、常に安定した
出湯が可能である。そして、熱交換器からのドレ
ン発生がなくて器具の耐久性も図りうる。また、
ガス側と水側の開度調節を併せ行うため、出湯温
制御における応答が早く出湯特性もよくなるなど
の特有の効果を奏する。 2番目の発明では湯水調節弁装置における湯側
の開度を給湯器の加熱能力を超えない一定の極大
値に抑え、かつ、水圧がさらに上昇した場合は湯
側の開度を絞るから、能力オーバーによる不本意
な出湯温度の低下を防止する効果があり、使用上
便益な瞬間式給湯器である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係わる一実施例を示す概略
構成図、第2図は同オートミキサーの湯水調節弁
装置の一実施例を示す断面図、第3図はバルブ位
置と各バルブの開度の関係を示したグラフであ
る。 A……オートミキサー、4……熱交換器側のサ
ーミスター、9……オートミキサー側のサーミス
ター、V……比例制御弁、5……制御器、20…
…出湯温設定器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 冷水が熱交換器において調節加熱されて熱交
    換器出口温度(T)が一定温度(T1)に温度制
    御された高温湯と給水管より分岐するバイパス路
    を流れる冷水とが湯水混合弁装置にてその混合比
    が調節されて設定出湯温度(t)に温度制御され
    るとともに、設定出湯温度(t)が比較的低い温
    度(t1)以下の場合において前記熱交換器出口温
    度(T)が一定温度(T1)から設定出湯温度
    (t)の低下に連動してドレン発生の殆ど起きな
    い範囲で対応する温度に低下調節設定されること
    を特徴とするオートミキサーを備えた瞬間式給湯
    器。 2 冷水が熱交換器において調節加熱されて熱交
    換器出口温度(T)が一定温度(T1)に温度制
    御された高温湯と給水管より分岐するバイパス路
    を流れる冷水とが湯水混合弁装置にてその混合比
    が調節されて設定出湯温度(t)に温度制御され
    るとともに、設定出湯温度(t)が比較的低い温
    度(t1)以下の場合において前記熱交換器出口温
    度(T)が一定温度(T1)から設定出湯温度
    (t)の低下に連動して低下調節設定され、更に
    湯水調節弁装置の作動範囲において高温湯の流量
    が給湯器の加熱能力を超えない極大値に制限され
    ることを特徴とするオートミキサーを備えた瞬間
    式給湯器。
JP57089186A 1982-05-26 1982-05-26 オ−トミキサ−を備えた瞬間式給湯器 Granted JPS58205043A (ja)

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