JPH09184658A - 給湯器の給湯制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給湯当初から安定した設定湯温が得られる給
湯器を提供する。 【解決手段】 出湯温度設定手段５で設定された設定温
度と水温検知センサー４で検出された入水温度との偏差
で規定する制御流量のテーブルに基づいてスタート時の
初期制御流量を決め、この初期制御流量をその後補正し
て設定温度の湯が最大能力のもとに得られる給湯時の制
御流量を決める水量更新手段を備えて出湯温の立ち上が
りが早く、しかも、熱効率の経年変化、器具差を吸収
し、安定した設定湯温を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、給湯当初から安
定した設定湯温が得られる給湯器の給湯制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の給湯制御装置としては、
たとえば、特公平２−５９８８号公報に示されているよ
うに、ガス比例弁の制御に水量のファクターを加え、必
要熱量を演算して、この必要ガス量に応じてガス比例弁
を制御するようになすとともに、設定温度における限界
水量、すなわち、ガス比例弁全開でまかなうことができ
る最大水量を演算し、この限界水量に水バルブを制御す
るようになすことにより、制御の精度を向上させ、運転
開始直後からの正確な制御を可能にするとともに、設定
温度における最大流量で給湯することを可能にするもの
（以下単に従来例１という）、また、特公昭６２−２２
３８４号公報に示されているように、給水量を常に制御
可能な範囲に限定して希望の湯温が何時でも得られると
ともに、給水量を所定値まで絞った状態からスタートさ
せて短時間で設定温度に達することができるようにした
もの（以下単に従来例２という）等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例１は給湯開始時から最大能力の水量にて制御するも
の（図４の限界曲線ｂ′の範囲になるような制御）であ
るから、給湯温の立ち上がりが遅く、また、器具差又は
経年変化による熱効率、ガスの発熱量の違いにより制御
流量が吸収できないため、給湯当初から安定した湯温が
得られないという問題点があり、従来例２は、少流量か
らスタートするものの第１の所定水量時に給湯温と設定
温の偏差が所定値以内に達したら、第１の所定給水量よ
りも多い第２の所定水量に設定するものであるから、器
具差により所定値以内に達しない場合があり、これを解
消する流量にすると、途中での流量変化が大きくなっ
て、給湯当初から安定した設定湯温が得られないという
問題点があった。

【０００４】この発明の給湯器の給湯制御装置は、設定
温度の制御流量が決定されるまでは、設定温度と入水温
度の偏差で規定する予め決められた制御流量のテーブル
に基づいた流量からスタートし、これをその後補正して
設定温度の湯を最大能力のもとに給湯する給湯制御装置
となして、上記従来例１及び２の問題点を解消した給湯
器の給湯制御装置の提供を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するこの
発明の給湯器の給湯制御装置は、ガスバーナへのガス量
を制御するガス比例弁と、ガスバーナの燃焼により加熱
されて冷水を温湯に変換する熱交換器と、熱交換器に供
給される水量を制御する水モータバルブと、熱交換器に
供給される水量を検出する水量検知センサーと、熱交換
器に供給される水の温度を検出する水温検知センサー
と、出湯温度設定手段で設定された設定温度と上記各検
知センサーの検出値に基づいて必要熱量を演算しその演
算値に応じてガス比例弁の開度を変化させる熱量演算手
段とからなる給湯器の給湯制御装置において、上記水モ
ータバルブによる能力制御で設定温度と入水温度の偏差
で規定する制御流量のテーブルから初期制御流量を決定
し、その後、上記初期制御流量を器具の最大熱量と現在
熱量から補正して制御流量を決定し、初期制御流量から
制御流量へ移行する水量更新手段を備えた構成を要旨と
する。

【０００６】上記構成を有するこの発明の給湯器の給湯
制御装置は、設定温度の湯を給湯するにあたり、設定温
度と入水温度の偏差で規定する予め決められた制御流量
のテーブルに基づいた流量からスタートし、これをその
後補正して給湯時の設定温度の制御流量が決められるか
ら、器具差又は経年変化による熱効率、ガスの発熱量の
違いがあってもこれらを吸収し出湯温の立ち上がりが早
く、給湯当初から安定した設定温度が得られるものであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】水量検知センサーは、熱交換器へ
供給される水の量を常時検出し、その検出値は必要熱量
を求めるための要因となり熱量演算手段に入力され、水
温検知センサーは、熱交換器に供給される水の温度を常
時検出し、その検出値は必要熱量を求めるための要因と
なると同時に限界水量を求める要因ともなり熱量演算手
段と水量演算手段に入力される。

【０００８】熱量演算手段は、上記各検知センサーの検
出値、出湯温度設定手段で設定された設定温度に基づい
て常時必要熱量を演算し、その演算結果に応じた大きさ
の出力をガス比例弁に対して発生し、ガス比例弁は、上
記出力を受けて開度を変更しガスバーナへのガス量を制
御する。また、水モータバルブは制御流量の出力を受け
て開度を変更し熱交換器への水量を制御する。

【０００９】水量更新手段は、出湯温度設定手段で設定
された設定温度と上記水温検知センサーによる検出値と
の偏差で規定する予め決められた制御流量のテーブルに
基づいて初期制御流量を決め、この初期制御流量をその
後補正して設定温度の湯が最大能力のもとに得られる制
御流量を決めてスタート時の初期制御流量から給湯時の
設定温度の制御流量へ移行する。

【００１０】以上この発明の実施の形態の一例について
説明したが、この発明はこうした実施の形態に何ら限定
されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲
において様々な形態で実施しうることは勿論である。

【００１１】

【実施例】以上説明したこの発明の構成、作用、実施の
形態を一層明確にするために、この発明の給湯器の給湯
制御装置を具体的に示した実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１２】図１はこの発明の給湯器の給湯制御装置を
示した概略構成図であって、図中１はガスバーナで、こ
のガスバーナ１にはガス供給管６を介して燃料ガスが供
給されて燃焼し、この燃焼炎ｆで熱交換器２を加熱して
熱交換器２に給水管７を介して供給される水を熱交換し
て湯温に変換し、この湯温は給湯管８を介して給湯栓９
へ供給されるようになっている。上記ガス供給管６には
元電磁弁ＭＶとガス比例弁Ｖとが前者を上流側に配置し
て備えられ、また、上記給水管７には上流側から水温検
知センサー４、水量検知センサー３が順次備えられ、上
記給湯管８には上流側から給湯温検知センサー１０、水
モータバルブＷＶが備えられている。上記元電磁弁Ｍ
Ｖ、ガス比例弁Ｖ、水モータバルブＷＶ、水温検知セン
サー４、水量検知センサー３、給湯温検知センサー１０
はそれぞれコントロールボックスＣ内に設けられている
後述の制御回路に電気的に接続されており、上記水温検
知センサー４は入水温度を検出し、水量検知センサー３
は入水量を検出し、また給湯温検知センサー１０は給湯
温を検出し、それぞれの検出信号をコントロールボック
スＣの制御回路に入力する。

【００１３】すなわち、水温検知センサー４は、熱交換
器２へ給水管７を介して供給される水の温度を常時検出
し、その検出値は必要熱量を求めるための要因となって
コントロールボックスＣ内に設けられている熱量演算手
段と水量演算手段とに入力され、また、水量検知センサ
ー３は、熱交換器２へ給水管７を介して供給される水の
量を常時検出し、その検出値は必要熱量を求めるための
要因となってコントロールボックスＣ内に設けられてい
る熱量演算手段に入力される。なお、給湯温検知センサ
ー１０は給湯温と設定湯温度に差があると、コントロー
ルボックスＣでそれを判断しガス比例弁Ｖへ信号を送り
ガス量を連続的に変化させて給湯温を一定に保つもので
ある。

【００１４】上記コントロールボックスＣには、装置を
ＯＮ、ＯＦＦさせるメインスイッチＳと出湯温度設定手
段５を備えており、出湯温度設定手段５で設定した設定
温度と水温検知センサー４が検出した入水温度と、水量
検知センサー３が検出した入水量とにより必要熱量を演
算してその演算値に応じた大きさの出力信号をガス比例
弁に入力する。この出力信号に基づいてガスバーナ１へ
供給されるガス量を増減制御する。

【００１５】また、水量更新手段では、上記出湯温度設
定手段５による設定温度と上記水温検知センサー４によ
る水温の検出値との偏差で規定する予め決められた制御
流量のテーブルに基づいた流量からスタートし（図３の
ａ参照）、これをその後補正して設定温度の湯が最大能
力が得られるように（図３のａ′参照）、必要水量を演
算しその演算値に応じた大きさの出力信号を水モータバ
ルブＷＶに入力する。この出力信号に基づいて熱交換器
２へ供給される水量を増減制御する。

【００１６】上記設定温度と入水温度との偏差で規定す
る制御流量のテーブルとして、たとえば、１６号の給湯
器に適用する場合の例を示せば次の通りである。 上記テーブルによる水モータバルブＷＶの制御におい
て、初期流量制御の解除条件としては、出湯温の変化が
±１℃以内及び流量が初期制御流量の±０．５（ｌ／ｍ
ｉｎ）以内が１０秒継続の時、初期流量制御から通常流
量制御（設定温度の制御流量）へ移行する。そして、通
常流量制御としては、 で制御流量を更新する。上記現在制御流量は、前回計算
された制御流量を表わし、初期は初期制御流量になる。
また、更新は、出湯温の変化が±１℃以内及び流量が制
御流量の±０．５（ｌ／ｍｉｎ）以内が１０秒継続毎に
行う。ただし、現在ＩＮＰ≧最大ＩＮＰの時は、出湯温
＜設定温−１℃のときに更新を行い、式２…制御流量＝
現在制御流量×０．９８ とする。次に、設定温度が変
更された場合は、 とする。

【００１７】上記構成において、その制御の一例を図２
に示されているフローチャートに基づいて以下に説明す
る。

【００１８】給湯に際し、ステップ１００でコントロー
ルボックスＣの温度設定手段５により給湯温度を設定す
るとともに、メインスイッチＳをＯＮして電源を投入
し、その後、給湯栓９を開いて給湯をスタートすると、
先ず、ステップ１０１で水量検知センサー３が入水量を
検出すると、上記設定温度と水温検知センサー４で検出
された入水温度との偏差で規定する制御流量のテーブル
から初期制御流量を決定する（ステップ１０２）。その
後、設定温度に変更があったか否かを確認し（ステップ
１０３）、設定温度に変更がない場合の現在制御流量と
現在流量との差が±０．５（ｌ／ｍｉｎ）以内か否か
（ステップ１０４）を確認し、その差が±０．５（ｌ／
ｍｉｎ）以内である場合は出湯温度の安定を確認し、安
定していれば式１に基づき制御流量を更新し（ステップ
１０５、１０６）、給湯当初より安定した設定温度の給
湯を行う。

【００１９】ステップ１０３で設定温度に変更があった
場合は、式３にもとづき制御流量を更新し（ステップ１
０７）、上記ステップ１０３に戻って再びステップ１０
３と１０４の過程を経てその設定温度の制御流量に移行
し、また、ステップ１０４で制御流量と現在流量に差が
あり（ステップ１０８）制御流量＞現在流量の場合はス
テップ１１０で水モータバルブを開動作し、反対の場合
は水モータバルブを閉動作して（ステップ１０９）、上
記ステップ１０３に戻り、再びステップ１０３と１０４
の過程を経てその設定温度の制御流量に移行する。さら
に、ステップ１０５で出湯温度が安定しない場合もステ
ップ１０３に戻る。上記いずれの場合においても水量検
出（ステップ１０１）がＯＦＦになれば制御は終了す
る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したこの発明の給湯器の給湯制
御装置は、少流量からのスタートにあたり、通常流量制
御で設定温度の制御流量が決定されるまでは、設定温度
と入水温度の偏差で規定する制御流量のテーブルに基づ
いた流量からスタートし、その後これを補正して設定温
度の制御流量に移行するものであるから、出湯温の立ち
上がりが早く、しかも、熱効率の経年変化、器具差を吸
収する。したがって、設定温度の湯が最大能力のもとに
給湯当初から確実に給湯できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す給湯器の給湯制御装
置の概略構成図である。

【図２】給湯制御装置の一例を示したフローチャートで
ある。

【図３】スタート時の制御流量と給湯時の制御流量との
関係を示したグラフである。

【図４】従来例１、２の同グラフである。

【符号の説明】

１…ガスバーナ、２…熱交換器、ＷＶ…水モータバル
ブ、３…水量検知センサー、４…水温検知センサー、５
…出湯温度設定手段、Ｖ…ガス比例弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスバーナへのガス量を制御するガス比例
   弁と、ガスバーナの燃焼により加熱されて冷水を温湯に
   変換する熱交換器と、熱交換器に供給される水量を制御
   する水モータバルブと、熱交換器に供給される水量を検
   出する水量検知センサーと、熱交換器に供給される水の
   温度を検出する水温検知センサーと、出湯温度設定手段
   で設定された設定温度と上記各検知センサーの検出値に
   基づいて必要熱量を演算しその演算値に応じてガス比例
   弁の開度を変化させる熱量演算手段とからなる給湯器の
   給湯制御装置において、 上記水モータバルブによる能力制御で設定温度と入水温
   度の偏差で規定する制御流量のテーブルから初期制御流
   量を決定し、その後、上記初期制御流量を器具の最大熱
   量と現在熱量から補正して制御流量を決定し、初期制御
   流量から制御流量へ移行する水量更新手段を備えたこと
   を特徴とする給湯器の給湯制御装置。