JPH04363545A - 給湯装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼器に燃焼用エアを
供給するためのファンとその回転数を制御するための手
段を備えた給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の給湯器にあっては、例えば検知し
た入水温度と流量とに基づき設定湯温の湯を出湯させる
よう燃焼量演算部でガスバーナの燃焼量（以下、インプ
ット号数という。）を演算し、燃焼量演算部から比例弁
制御回路へインプット号数を示す信号を出力し、ガスバ
ーナの燃焼力がインプット号数と等しくなるよう比例弁
制御回路で比例弁を制御している。

【０００３】一方、燃焼量演算部から比例弁制御回路へ
出力されているインプット号数は、ファンモータ制御回
路でモニターされており、インプット号数に応じたファ
ン回転数となるようファンモータの回転数を制御してい
る。

【０００４】図６に従来の制御方法を示す。図６におい
て、横軸は燃焼量演算部から出力されるインプット号数
ＩＰ、縦軸はガスバーナにおける実際の燃焼量（以下、
アウトプット号数という。）ＯＰもしくはファン回転数
Ｎを示している。実線αはインプット号数ＩＰとアウト
プット号数ＯＰとの関係を、２点鎖線βはＯＰ＝ＩＰの
直線（一部は実線αと重複している。）を、破線γはフ
ァン回転数Ｎとインプット号数ＩＰとの関係Ｎ（ＩＰ）
をそれぞれ表わしている。このファン回転数Ｎを決定す
るファン回転数特性曲線γは、バーナの実際の燃焼量に
対して予め実験的に決められたものであり、従って、Ｏ
Ｐ＝ＩＰの直線βとほぼ平行な特性を示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、比例弁
の前における供給ガス圧（１次ガス圧）の変動や、経年
変化によるガス通路の圧力損失の増大等により、ガスバ
ーナ内のガス圧が充分に高くならないことがある。尚、
ガスバーナ内のガス圧は比例弁により制御されるが、比
例弁制御回路の能力ボリュームによって上限及び下限を
決められており、上記の場合には、比例弁の開度を上限
まで大きくしてもガスバーナ内のガス圧が大きくならな
いのである。

【０００６】このため、インプット号数が増加してもガ
スバーナのアウトプット号数が大きくならず、図６の実
線αのイ部のようにアウトプット号数がインプット号数
よりも小さくなることがある。この場合には、ガスバー
ナのアウトプット号数は充分大きくなっていないのに、
ファン回転数のみが一方的に増大しており、ファンによ
るエア供給量と燃焼量とが適合しなくなり、エア過剰に
より異音（ピー音）や逆火（バックファイア）等の燃焼
上のトラブルが発生していた。

【０００７】本発明は叙上の従来例の問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、ファン回
転数がガスバーナのアウトプット号数に比較して大きく
なり過ぎることを防止することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の給湯装置は、熱
交換器を備えた給湯路と、熱交換器を加熱する燃焼器と
、燃焼器にエアを供給するファンと、熱交換器入口側の
入水温度を検出する入水温検出器及び熱交換器出口側の
出湯温度を検出する出湯温検出器と、給湯路を流れる水
量を検出する流量検出器と、前記出湯温度を設定する手
段と、設定湯温の湯を出湯させるために必要な燃焼器の
燃焼量を演算する燃焼量演算部と、前記燃焼量演算部か
ら出力された演算燃焼量によって燃焼器の燃焼量を制御
する手段と、前記入水温度、出湯温度及び水量から燃焼
器の実効燃焼量を求めるアウトプット演算部と、前記演
算燃焼量に基づいてファン回転数を制御すると共に前記
実効燃焼量と演算燃焼量とを比較して両燃焼量の偏差が
一定値以上の場合には実効燃焼量を基準としてファン回
転数を補正する手段とからなることを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明にあっては、設定湯温の湯を出湯させる
ための演算燃焼量を燃焼量演算部から出力し、アウトプ
ット演算部から燃焼器の実効燃焼量を出力させ、通常は
演算燃焼量に基づいてファン回転数を制御する。さらに
、実効燃焼量と演算燃焼量とを比較して両燃焼量の偏差
が一定値以上になった場合には実効燃焼量を基準として
ファン回転数を補正するので、実効燃焼量が演算燃焼量
よりも低下した場合にも、ファン回転数だけが高くなる
ことのないようファン回転数を実効燃焼量に見合った数
値に補正することができる。従って、ファン回転数が大
きくなり過ぎて異音や逆火等のトラブルが発生すること
を防止することができる。

【００１０】しかも、本発明の給湯装置は、実効燃焼量
とファン回転数との関係に基づき演算燃焼量でファン回
転数を制御している従来の給湯装置に、アウトプット演
算部を加え、アウトプット演算部で求めた実効燃焼量が
小さい時にはファン回転数を補正するだけで、常にファ
ン回転数が適当な回転数となるように制御できる。従っ
て、従来の給湯装置をそのまま用いることができ、従来
の給湯装置に改良を加えることによりファン回転数を適
正な回転数に制御させることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳
述する。図２に本発明の一実施例の概略構成図を示す。 給湯路１は熱交換器２を通り、熱交換器入口側には給湯
路１を流れる水量ｑを検出する流量検出器３と、熱交換
器入口側の入水温度Ｔｃを検出する入水温検出器４が設
けられており、熱交換器出口側には出湯温度Ｔｈを検出
する出湯温検出器５が設けられている。また、熱交換器
２を加熱するガスバーナ６の燃焼量は、比例弁７によっ
て調節される。ガスバーナ６にはファン８から燃焼用エ
アが供給される。制御部９は出湯温度Ｔｈの設定値を入
力するための湯温設定器１０を有しており、制御部９の
入力側には、流量検出器３、入水温検出器４、出湯温検
出器５が接続され、制御部９の出力側には比例弁７及び
ファンモータ１１が接続されている。

【００１２】図１に前記制御部９の構成をブロック図で
示す。制御部９は、燃焼量演算部１２、比例弁制御回路
１３、アウトプット演算部１４、比較／回転数設定部１
５及びファンモータ制御回路１６から構成されている。 燃焼量演算部１２は、湯温設定器１０から入力された設
定温度Ｔｓ、入水温検出器４で検知された入水温度Ｔｃ
及び流量検出器３で検知された流量ｑに基づいて比例弁
７を調節し、出湯温度Ｔｈが設定温度Ｔｓと等しくなる
ようフィードフォワード制御するものである。すなわち
、燃焼量演算部１２は、設定温度Ｔｓ、入水温度Ｔｃ及
び流量ｑから設定温度Ｔｓの湯を出湯させるために必要
なガスバーナ６の号数（インプット号数ＩＰ）を演算し
、このインプット号数ＩＰを示す信号を比例弁制御部９
へ出力し、比例弁制御回路１３によって比例弁７の開度
を制御する。

【００１３】一方、アウトプット演算部１４には、出湯
温検出器５で検知された出湯温度Ｔｈ、入水温検出器４
で検知された入水温度Ｔｃ及び流量ｑの各情報が入力さ
れており、アウトプット演算部１４では、これらの情報
から実効的なアウトプット号数ＯＰを次式に従って算出
する。 ＯＰ＝（Ｔｈ−Ｔｃ）ｑ／２５ このアウトプット号数ＯＰは、燃焼量演算部１２で演算
されたインプット号数ＩＰと共に比較／回転数設定部１
５に入力されている。

【００１４】比較／回転数設定部１５では、インプット
号数ＩＰとアウトプット号数ＯＰとを比較しており、Ｉ
Ｐ−ＯＰ＜Ｇ　　　　　　　　〔但し、Ｇは適当に定め
られた一定値〕 であれば実際のガスバーナ燃焼量がインプット号数ＩＰ
と大きな変化がないと判断し、従来と同様ファン回転数
特性曲線γを用いてファン回転数を決定する。

【００１５】これに対し、 ＩＰ−ＯＰ≧Ｇ の場合には、演算したインプット号数ＩＰに比較してガ
スバーナ６のアウトプット号数ＯＰが低下しているので
、比較／回転数設定部１５からは、ファン回転数特性曲
線γから決まるファン回転数Ｎ（ＩＰ）よりも一定回転
数Ｒだけ小さな回転数Ｎ（ＩＰ）−Ｒとなるようにファ
ンモータ制御回路１６へ制御信号を出力し、Ｎ（ＩＰ）
−Ｒの回転数でファンモータ１１を回転させる。これに
よってファン８回転数が大きくなり過ぎるのを防止し、
適正なファン回転数を得ることができる。

【００１６】また、図４に示すものは別な実施例におけ
るファン８回転数Ｎの制御方法である。この実施例では
、 ＩＰ−ＯＰ≧Ｇ となった場合には、ファン回転数Ｎを（インプット号数
ＩＰ）−（アウトプット号数ＯＰ）＝Ｇの時の値Ｎ０に
固定している。

【００１７】また、図５図に示すものは、ＩＰ−ＯＰ≧
Ｇ となった場合には、ファン回転数をＲだけ小さくし、さ
らにそこからインプット号数ＩＰとアウトプット号数Ｏ
Ｐとの差がｇづつ増大する度にファン回転数Ｎをｒづつ
小さくした実施例である。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、実効燃焼量が演算燃焼
量よりも小さくなった場合には、ファン回転数を補正す
ることができるので、実効燃焼量が小さくなっても実効
燃焼量に適合したファン回転数でエアを供給することが
でき、異音や逆火等のトラブルを防止することができる
。また、本発明によれば従来の給湯装置に改良を加える
ことにより、従来の給湯装置をそのまま用いてファン回
転数に異常のない給湯装置を製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における制御部及び制御部回
りを示すブロック図である。

【図２】同上の給湯装置の概略構成図である。

【図３】本発明におけるインプット号数とアウトプット
号数及びファン回転数との関係を示す図である。

【図４】本発明の別な実施例におけるインプット号数と
アウトプット号数及びファン回転数との関係を示す図で
ある。

【図５】本発明のさらに別な実施例におけるインプット
号数とアウトプット号数及びファン回転数との関係を示
す図である。

【図６】従来例におけるインプット号数とアウトプット
号数及びファン回転数との関係を示す図である。

【符号の説明】

１　　　　給湯路 ２　　　　熱交換器 ３　　　　流量検出器 ４　　　　入水温検出器 ５　　　　出湯温検出器 ６　　　　ガスバーナ ７　　　　比例弁 ８　　　　ファン ９　　　　制御部 １０　　湯温設定部 １２　　燃焼量演算部 １３　　比例弁制御回路 １４　　アウトプット演算部 １５　　比較／回転数設定部 １６　　ファンモータ制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　熱交換器を備えた給湯路と、熱交換器
   を加熱する燃焼器と、燃焼器にエアを供給するファンと
   、熱交換器入口側の入水温度を検出する入水温検出器及
   び熱交換器出口側の出湯温度を検出する出湯温検出器と
   、給湯路を流れる水量を検出する流量検出器と、前記出
   湯温度を設定する手段と、設定湯温の湯を出湯させるた
   めに必要な燃焼器の燃焼量を演算する燃焼量演算部と、
   前記燃焼量演算部から出力された演算燃焼量によって燃
   焼器の燃焼量を制御する手段と、前記入水温度、出湯温
   度及び水量から燃焼器の実効燃焼量を求めるアウトプッ
   ト演算部と、前記演算燃焼量に基づいてファン回転数を
   制御すると共に前記実効燃焼量と演算燃焼量とを比較し
   て両燃焼量の偏差が一定値以上の場合には実効燃焼量を
   基準としてファン回転数を補正する手段とからなる給湯
   装置。