JPH1114143A - 給湯装置 - Google Patents
給湯装置Info
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- JPH1114143A JPH1114143A JP9184559A JP18455997A JPH1114143A JP H1114143 A JPH1114143 A JP H1114143A JP 9184559 A JP9184559 A JP 9184559A JP 18455997 A JP18455997 A JP 18455997A JP H1114143 A JPH1114143 A JP H1114143A
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Landscapes
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な制御構成でもって再出湯湯温の安定化
を図る。 【解決手段】 給湯熱交換器の給水通路と給湯通路間に
常時バイパス通路と開閉バイパス通路を設ける。開閉バ
イパス通路にはバイパス弁を設ける。温度サンプリング
部17は給湯熱交換器の出口の湯の温度をサンプリング
時間ごとに取り込む。開時間演算部20はサンプリング
時間ごとに、データ格納部21に格納されている演算式
を用い給湯熱交換器から出る湯の温度を給湯設定温度に
するために要する開閉バイパス通路側からの水量増加分
をバイパス弁14の開時間の値で求める。弁駆動制御部
22はサンプリング時間ごとにその開時間だけバイパス
弁14を開き常時バイパス通路から出る水に開閉バイパ
ス通路から出る水を増量して給湯熱交換器から出る湯に
ミキシングさせて給湯設定温度の安定した湯を給湯す
る。
を図る。 【解決手段】 給湯熱交換器の給水通路と給湯通路間に
常時バイパス通路と開閉バイパス通路を設ける。開閉バ
イパス通路にはバイパス弁を設ける。温度サンプリング
部17は給湯熱交換器の出口の湯の温度をサンプリング
時間ごとに取り込む。開時間演算部20はサンプリング
時間ごとに、データ格納部21に格納されている演算式
を用い給湯熱交換器から出る湯の温度を給湯設定温度に
するために要する開閉バイパス通路側からの水量増加分
をバイパス弁14の開時間の値で求める。弁駆動制御部
22はサンプリング時間ごとにその開時間だけバイパス
弁14を開き常時バイパス通路から出る水に開閉バイパ
ス通路から出る水を増量して給湯熱交換器から出る湯に
ミキシングさせて給湯設定温度の安定した湯を給湯す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、再出湯湯温の安定
化手段を備えた給湯装置に関するものである。
化手段を備えた給湯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5には従来の一般的な給湯装置の模式
構成が示されている。同図において、給湯熱交換器1の
入側には給水通路の給水管2が接続されており、この給
水管2には給水温度を検出する給水温度センサ3と給水
流量(給湯流量)を検出する流量センサ4が設けられて
いる。
構成が示されている。同図において、給湯熱交換器1の
入側には給水通路の給水管2が接続されており、この給
水管2には給水温度を検出する給水温度センサ3と給水
流量(給湯流量)を検出する流量センサ4が設けられて
いる。
【0003】前記給湯熱交換器1の出側には給湯通路と
して機能する給湯管5が接続され、その給湯管5には給
湯熱交換器1からの出湯温度を検出する出湯温度センサ
6が設けられており、給湯管5の給湯先には出湯栓7が
設けられている。
して機能する給湯管5が接続され、その給湯管5には給
湯熱交換器1からの出湯温度を検出する出湯温度センサ
6が設けられており、給湯管5の給湯先には出湯栓7が
設けられている。
【0004】給湯熱交換器1の下方側にはバーナ8が設
けられており、このバーナ8の下方側には給排気を行う
燃焼ファン(図示せず)が設けられている。給湯運転を
制御する制御装置10にはリモコン11が接続されてお
り、このリモコン11には給湯温度を設定する温度設定
器や給湯温度の表示部等が設けられている。
けられており、このバーナ8の下方側には給排気を行う
燃焼ファン(図示せず)が設けられている。給湯運転を
制御する制御装置10にはリモコン11が接続されてお
り、このリモコン11には給湯温度を設定する温度設定
器や給湯温度の表示部等が設けられている。
【0005】制御装置10は給湯運転を次のように制御
する。出湯栓7が開けられて、流量センサ4により作動
流量以上の流量が検出されたときに、燃焼ファンを回転
し、バーナ8にガスを供給して図示されていない点火手
段を動作させてバーナ燃焼を行う。そして、出湯温度セ
ンサ6で検出される出湯温度がリモコン11で設定され
る給湯設定温度となるようにガスの燃焼熱量(ガスの供
給量)を制御し、設定温度の湯を給湯熱交換器1で作り
出し、その湯を給湯管5を通して台所等の所望の給湯場
所に給湯する。
する。出湯栓7が開けられて、流量センサ4により作動
流量以上の流量が検出されたときに、燃焼ファンを回転
し、バーナ8にガスを供給して図示されていない点火手
段を動作させてバーナ燃焼を行う。そして、出湯温度セ
ンサ6で検出される出湯温度がリモコン11で設定され
る給湯設定温度となるようにガスの燃焼熱量(ガスの供
給量)を制御し、設定温度の湯を給湯熱交換器1で作り
出し、その湯を給湯管5を通して台所等の所望の給湯場
所に給湯する。
【0006】湯の使用が終わり出湯栓7が閉められる
と、制御装置10は流量センサ4からオフ信号を受け
て、バーナ8の燃焼を停止し、ポストパージ期間(燃焼
室内の排気ガスが排出されるまで燃焼ファンを継続回転
する期間)が終了したときに燃焼ファンを停止し、次の
出湯に備えるものである。
と、制御装置10は流量センサ4からオフ信号を受け
て、バーナ8の燃焼を停止し、ポストパージ期間(燃焼
室内の排気ガスが排出されるまで燃焼ファンを継続回転
する期間)が終了したときに燃焼ファンを停止し、次の
出湯に備えるものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、給湯熱
交換器1に入る給水の温度が低い場合や、給湯の設定温
度が低い場合には、給湯熱交換器1の水管の表面温度が
低くなるため、バーナ8の燃焼によって発生する排気ガ
ス中の水蒸気成分がこの温度の低い水管に触れて、水管
表面に結露が発生するという現象が生じる。
交換器1に入る給水の温度が低い場合や、給湯の設定温
度が低い場合には、給湯熱交換器1の水管の表面温度が
低くなるため、バーナ8の燃焼によって発生する排気ガ
ス中の水蒸気成分がこの温度の低い水管に触れて、水管
表面に結露が発生するという現象が生じる。
【0008】このように、給湯熱交換器1の水管表面に
結露が生じると、その結露に燃焼ファンから送り込まれ
る空気中のごみ等が付着し、給湯熱交換器1の目詰まり
を加速させるという不具合が生じる。また、排気ガス中
の成分が結露に溶け込み、結露が強酸性の性質を帯び、
給湯熱交換器1の腐蝕を加速し、給湯熱交換器1の寿命
を縮めるという問題が生じる。
結露が生じると、その結露に燃焼ファンから送り込まれ
る空気中のごみ等が付着し、給湯熱交換器1の目詰まり
を加速させるという不具合が生じる。また、排気ガス中
の成分が結露に溶け込み、結露が強酸性の性質を帯び、
給湯熱交換器1の腐蝕を加速し、給湯熱交換器1の寿命
を縮めるという問題が生じる。
【0009】このような結露発生の問題を防止するため
に、出願人は、図3に示すようなバイパス通路を設けた
給湯装置を提案している。
に、出願人は、図3に示すようなバイパス通路を設けた
給湯装置を提案している。
【0010】この図3に示す提案装置は、給水通路であ
る給水管2と給湯通路である給湯管5を連通接続する常
時バイパス通路12と開閉バイパス通路13とを設け、
常時バイパス通路12は開閉弁を持たない通路と成し、
開閉バイパス通路13は電磁弁等の通路開閉用のバイパ
ス弁14を持ち、このバイパス弁14により通路13の
開閉を自在としている。
る給水管2と給湯通路である給湯管5を連通接続する常
時バイパス通路12と開閉バイパス通路13とを設け、
常時バイパス通路12は開閉弁を持たない通路と成し、
開閉バイパス通路13は電磁弁等の通路開閉用のバイパ
ス弁14を持ち、このバイパス弁14により通路13の
開閉を自在としている。
【0011】給湯熱交換器1の出口側には給湯熱交換器
1から出る出湯温度を検出する熱交出口温度センサ15
を設け、給湯管5とバイパス通路12,13の接続部よ
りも下流側の給湯管5には給湯熱交換器1側から出る湯
とバイパス通路12,13側から出る水とがミキシング
された給湯温度を検出する給湯温度センサ16を設けて
いる。
1から出る出湯温度を検出する熱交出口温度センサ15
を設け、給湯管5とバイパス通路12,13の接続部よ
りも下流側の給湯管5には給湯熱交換器1側から出る湯
とバイパス通路12,13側から出る水とがミキシング
された給湯温度を検出する給湯温度センサ16を設けて
いる。
【0012】この提案装置では、定常の給湯運転状態で
は、バイパス弁14は閉じた状態にしておき、給湯熱交
換器1から出る湯と常時バイパス通路12から出る水を
ミキシングし、このミキシングされた給湯の温度を給湯
温度センサ16で検出し、制御装置10は給湯温度セン
サ16の検出温度がリモコン11で設定される給湯設定
温度になるようにバーナの燃焼熱量を制御している。
は、バイパス弁14は閉じた状態にしておき、給湯熱交
換器1から出る湯と常時バイパス通路12から出る水を
ミキシングし、このミキシングされた給湯の温度を給湯
温度センサ16で検出し、制御装置10は給湯温度セン
サ16の検出温度がリモコン11で設定される給湯設定
温度になるようにバーナの燃焼熱量を制御している。
【0013】この燃焼運転に際し、給水管2から供給さ
れる水は常時バイパス通路12と給湯熱交換器1側に分岐
して流れるので、給湯熱交換器1側に流れる流量は常時
バイパス通路12を設けない場合よりも減少し、したが
って、必然的に給湯熱交換器1の湯の温度が高くなり、
これに伴い給湯熱交換器1の水管表面の温度も高くなる
ので、水管表面に結露が発生するのを防止でき、従来の
結露発生の問題を解消することができるものである。
れる水は常時バイパス通路12と給湯熱交換器1側に分岐
して流れるので、給湯熱交換器1側に流れる流量は常時
バイパス通路12を設けない場合よりも減少し、したが
って、必然的に給湯熱交換器1の湯の温度が高くなり、
これに伴い給湯熱交換器1の水管表面の温度も高くなる
ので、水管表面に結露が発生するのを防止でき、従来の
結露発生の問題を解消することができるものである。
【0014】ところで、例えば図4のグラフにおいて、
給湯設定温度Tstを40℃としたとき、給湯熱交換器1
の出口の湯の目標温度は46.7℃となる。しかしなが
ら、給湯燃焼の停止直後には、給湯熱交換器1の缶体の
保有する余熱が滞留している給湯熱交換器1内の湯に伝
わり、いわゆる後沸き現象により給湯熱交換器内の滞留
湯水の温度は図4の曲線Aに示すように、給湯熱交換器
1の目標温度よりも上昇し、この状態で、再出湯が開始
されると、図4の曲線Bに示すように、給湯熱交換器1
から出た湯と常時バイパス通路12を通る水とがミキシ
ングされた給湯の実測温度は、給湯設定温度よりも高い
オーバーシュートの湯となり、湯の使用者に不快な思い
をさせるという問題が生じる。
給湯設定温度Tstを40℃としたとき、給湯熱交換器1
の出口の湯の目標温度は46.7℃となる。しかしなが
ら、給湯燃焼の停止直後には、給湯熱交換器1の缶体の
保有する余熱が滞留している給湯熱交換器1内の湯に伝
わり、いわゆる後沸き現象により給湯熱交換器内の滞留
湯水の温度は図4の曲線Aに示すように、給湯熱交換器
1の目標温度よりも上昇し、この状態で、再出湯が開始
されると、図4の曲線Bに示すように、給湯熱交換器1
から出た湯と常時バイパス通路12を通る水とがミキシ
ングされた給湯の実測温度は、給湯設定温度よりも高い
オーバーシュートの湯となり、湯の使用者に不快な思い
をさせるという問題が生じる。
【0015】この再出湯時の後沸きによる湯温上昇の問
題を解消するために、出願人は、給湯熱交換器1の出口
側の目標温度よりも高い温度位置にバイパス弁オフ温度
Toff(図4の例では51℃)と、そのオフ温度Toffよ
りも高い温度の位置にバイパス弁オン温度TON(図4の
例では52℃)を設定し、再出湯後、給湯熱交換器1の
出口側で熱交出口温度センサ15により検出される温度
がバイパス弁オン温度を越えるときにバイパス弁14を
開けて水のミキシング量を増加させ、給湯熱交換器1の
出口の湯の温度がバイパス弁オフ温度Toff以下となる
ときにバイパス弁14を閉じるようにして、再出湯湯温
の安定化を図るようにしている。
題を解消するために、出願人は、給湯熱交換器1の出口
側の目標温度よりも高い温度位置にバイパス弁オフ温度
Toff(図4の例では51℃)と、そのオフ温度Toffよ
りも高い温度の位置にバイパス弁オン温度TON(図4の
例では52℃)を設定し、再出湯後、給湯熱交換器1の
出口側で熱交出口温度センサ15により検出される温度
がバイパス弁オン温度を越えるときにバイパス弁14を
開けて水のミキシング量を増加させ、給湯熱交換器1の
出口の湯の温度がバイパス弁オフ温度Toff以下となる
ときにバイパス弁14を閉じるようにして、再出湯湯温
の安定化を図るようにしている。
【0016】この再出湯湯温の安定化制御により、再出
湯時に、給湯熱交換器1の出口の湯の温度がバイパス弁
オン温度を越えるときにバイパス弁14が開けられて水
のミキシング量が増加することで給湯温度が低下し、バ
イパス弁14を開けたままのときの給湯温度の曲線Cに
沿った温度状態となり、給湯熱交換器1の出口の湯の温
度がバイパス弁オフ温度以下に低下したときにバイパス
弁14が閉じられる結果、ミキシングされる水量が減少
し、給湯温度は上昇し、バイパス弁14が閉じたままの
状態のときのBの温度曲線に沿った温度パターンDの曲
線となる。出湯栓7から実際に出る湯の温度パターン
は、湯と水がミキシングされた後、出湯栓7に至るまで
の管路長を通る間に水と湯の攪拌が促進されて、時間的
温度変化が緩やかな曲線Eのパターンの温度となり、バ
イパス弁14による動作を行わない曲線Bの温度パター
ンに比べ、後沸きによる温度上昇の影響が少なくなり、
再出湯湯温の安定化が改善される。
湯時に、給湯熱交換器1の出口の湯の温度がバイパス弁
オン温度を越えるときにバイパス弁14が開けられて水
のミキシング量が増加することで給湯温度が低下し、バ
イパス弁14を開けたままのときの給湯温度の曲線Cに
沿った温度状態となり、給湯熱交換器1の出口の湯の温
度がバイパス弁オフ温度以下に低下したときにバイパス
弁14が閉じられる結果、ミキシングされる水量が減少
し、給湯温度は上昇し、バイパス弁14が閉じたままの
状態のときのBの温度曲線に沿った温度パターンDの曲
線となる。出湯栓7から実際に出る湯の温度パターン
は、湯と水がミキシングされた後、出湯栓7に至るまで
の管路長を通る間に水と湯の攪拌が促進されて、時間的
温度変化が緩やかな曲線Eのパターンの温度となり、バ
イパス弁14による動作を行わない曲線Bの温度パター
ンに比べ、後沸きによる温度上昇の影響が少なくなり、
再出湯湯温の安定化が改善される。
【0017】しかしながら、バイパス弁オン温度TONと
オフ温度Toffを与えてバイパス弁14を開閉制御する
方式は、確かに再出湯湯温の安定化に寄与するが、その
再出湯湯温を示す曲線Eに示されるように、まだ給湯設
定温度に対する上下のばらつき変動が大きく、十分に満
足できる再出湯湯温の安定化は達成されておらず、その
改善が望まれるところである。
オフ温度Toffを与えてバイパス弁14を開閉制御する
方式は、確かに再出湯湯温の安定化に寄与するが、その
再出湯湯温を示す曲線Eに示されるように、まだ給湯設
定温度に対する上下のばらつき変動が大きく、十分に満
足できる再出湯湯温の安定化は達成されておらず、その
改善が望まれるところである。
【0018】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、バイパス弁14を利用し
て、より精度の良い再出湯湯温の安定化制御を行うこと
が可能な給湯装置を提供することにある。
たものであり、その目的は、バイパス弁14を利用し
て、より精度の良い再出湯湯温の安定化制御を行うこと
が可能な給湯装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のような手段を講じている。すなわち、
本発明は、給湯熱交換器の入側に給水通路が接続され、
給湯熱交換器の出側に給湯通路が接続され、給水通路か
ら供給される水を給湯熱交換器で加熱して湯にし、この
湯を給湯通路を通して出湯する給湯装置において、前記
給水通路と給湯通路を連通接続する常時バイパス通路
と、同じく給水通路と給湯通路を連通接続し通路開閉用
のバイパス弁を持った開閉バイパス通路と、前記給湯熱
交換器へ供給される給水の温度を検出する給水温度セン
サと、給湯熱交換器の出口の湯の温度を検出する熱交出
口温度センサと、給湯熱交換器から出る湯とバイパス通
路を通る水とを混合して得られる給湯の設定温度を設定
する温度設定器と、予め与えられるサンプリング時間ご
とに熱交出口温度センサの検出温度を取り込む温度サン
プリング部と、給湯設定温度と給湯熱交換器の出口の湯
の温度と給水温度と全給水量に対するバイパス通路側の
流量比であるバイパス流量比と開閉バイパス通路に設け
られたバイパス弁の開時間との演算関係式が記憶されて
いるデータ格納部と、前記温度サンプリング部によって
給湯熱交換器の出口の湯の温度情報が取り込まれるごと
にその取り込まれた給湯熱交換器の出口の湯の温度と給
水温度センサによって検出される給水温度と温度設定器
によって設定された給湯設定温度と予め与えられるバイ
パス流量比のデータに基づき前記演算関係式を用いてバ
イパス弁の開時間を求める開時間演算部と、この開時間
演算部により開時間が求められるごとにその開時間だけ
前記バイパス弁をサンプリング時間内で開駆動する弁駆
動制御部とを有する構成をもって課題を解決する手段と
している。
するために、次のような手段を講じている。すなわち、
本発明は、給湯熱交換器の入側に給水通路が接続され、
給湯熱交換器の出側に給湯通路が接続され、給水通路か
ら供給される水を給湯熱交換器で加熱して湯にし、この
湯を給湯通路を通して出湯する給湯装置において、前記
給水通路と給湯通路を連通接続する常時バイパス通路
と、同じく給水通路と給湯通路を連通接続し通路開閉用
のバイパス弁を持った開閉バイパス通路と、前記給湯熱
交換器へ供給される給水の温度を検出する給水温度セン
サと、給湯熱交換器の出口の湯の温度を検出する熱交出
口温度センサと、給湯熱交換器から出る湯とバイパス通
路を通る水とを混合して得られる給湯の設定温度を設定
する温度設定器と、予め与えられるサンプリング時間ご
とに熱交出口温度センサの検出温度を取り込む温度サン
プリング部と、給湯設定温度と給湯熱交換器の出口の湯
の温度と給水温度と全給水量に対するバイパス通路側の
流量比であるバイパス流量比と開閉バイパス通路に設け
られたバイパス弁の開時間との演算関係式が記憶されて
いるデータ格納部と、前記温度サンプリング部によって
給湯熱交換器の出口の湯の温度情報が取り込まれるごと
にその取り込まれた給湯熱交換器の出口の湯の温度と給
水温度センサによって検出される給水温度と温度設定器
によって設定された給湯設定温度と予め与えられるバイ
パス流量比のデータに基づき前記演算関係式を用いてバ
イパス弁の開時間を求める開時間演算部と、この開時間
演算部により開時間が求められるごとにその開時間だけ
前記バイパス弁をサンプリング時間内で開駆動する弁駆
動制御部とを有する構成をもって課題を解決する手段と
している。
【0020】上記構成の本発明において、再出湯の燃焼
が開始された後、予め与えられる所定のサンプリング時
間ごとに、給湯熱交換器の出口の湯の温度が熱交出口温
度センサにより検出され、その検出温度の情報は温度サ
ンプリング部によりサンプリングされる。そして、その
サンプリングされた給湯熱交換器の出口の湯の温度と、
給水温度と、バイパス流量比と、給湯の設定温度とのデ
ータに基づき、給湯設定温度のミキシングの湯を作り出
すために要するバイパス弁の開時間を予め与えられる演
算関係式を用いて開時間演算部により求められる。そし
て、この演算結果に基づき、弁駆動制御部は、その開時
間だけバイパス弁を開駆動する結果、給湯設定温度にす
る適切な水量が給湯熱交換器から出る後沸きの湯にミキ
シングされることとなり、このミキシング動作はサンプ
リング時間ごとに行われるので、後沸きの湯がほぼ出終
わるまで適切なミキシング制御が行われることとなり、
再出湯湯温の安定化精度が格段に高められ、湯温変動の
極めて小さい安定した湯を再出湯させることが可能とな
る。
が開始された後、予め与えられる所定のサンプリング時
間ごとに、給湯熱交換器の出口の湯の温度が熱交出口温
度センサにより検出され、その検出温度の情報は温度サ
ンプリング部によりサンプリングされる。そして、その
サンプリングされた給湯熱交換器の出口の湯の温度と、
給水温度と、バイパス流量比と、給湯の設定温度とのデ
ータに基づき、給湯設定温度のミキシングの湯を作り出
すために要するバイパス弁の開時間を予め与えられる演
算関係式を用いて開時間演算部により求められる。そし
て、この演算結果に基づき、弁駆動制御部は、その開時
間だけバイパス弁を開駆動する結果、給湯設定温度にす
る適切な水量が給湯熱交換器から出る後沸きの湯にミキ
シングされることとなり、このミキシング動作はサンプ
リング時間ごとに行われるので、後沸きの湯がほぼ出終
わるまで適切なミキシング制御が行われることとなり、
再出湯湯温の安定化精度が格段に高められ、湯温変動の
極めて小さい安定した湯を再出湯させることが可能とな
る。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に基づき説明する。この実施形態例における給湯装置の
システム構成は前記図3に示すものと同様であり、同一
の部分には同一符号を使用し、その重複説明は省略す
る。この実施形態例において特徴的なことは、バイパス
弁14のオン温度TONや、オフ温度Toffを設けること
なくバイパス弁14を特有な構成のもとでオンオフ駆動
する制御手段を設けたことである。
に基づき説明する。この実施形態例における給湯装置の
システム構成は前記図3に示すものと同様であり、同一
の部分には同一符号を使用し、その重複説明は省略す
る。この実施形態例において特徴的なことは、バイパス
弁14のオン温度TONや、オフ温度Toffを設けること
なくバイパス弁14を特有な構成のもとでオンオフ駆動
する制御手段を設けたことである。
【0022】図1にはその本実施形態例において特徴的
な制御構成が示されている。この特徴的な制御構成は、
温度サンプリング部17と、タイマ18と、開時間演算
部20と、データ格納部21と、弁駆動制御部22とを
有して構成されている。
な制御構成が示されている。この特徴的な制御構成は、
温度サンプリング部17と、タイマ18と、開時間演算
部20と、データ格納部21と、弁駆動制御部22とを
有して構成されている。
【0023】温度サンプリング部17にはサンプリング
時間のデータが予め与えられており、給湯燃焼の開始
後、そのサンプリング時間ごとに給湯熱交換器1内の湯
温情報を熱交出口温度センサ15から取り込む。温度サ
ンプリング部17に与えられるサンプリング時間は、熱
交出口温度センサ15の応答性とバイパス弁14の応答
性を考慮した最小細分時間によって与えられている。
時間のデータが予め与えられており、給湯燃焼の開始
後、そのサンプリング時間ごとに給湯熱交換器1内の湯
温情報を熱交出口温度センサ15から取り込む。温度サ
ンプリング部17に与えられるサンプリング時間は、熱
交出口温度センサ15の応答性とバイパス弁14の応答
性を考慮した最小細分時間によって与えられている。
【0024】すなわち、熱交出口温度センサ15は、温
度変化を検出する際に、実際の温度変化が生じてから、
その温度変化を正確に検出できるまでの応答時間があ
り、同様に、バイパス弁14にも、該バイパス弁の開閉
信号が出されたときに、実際にバイパス弁14が開閉し
終わるのに必要な応答時間がある。本実施形態例では、
このような熱交出口温度センサ15とバイパス弁14の
応答時間を考慮し、その応答時間が確保される時間のう
ち、できるだけ最少時間とした最小細分時間をサンプリ
ング時間に設定して与えている。
度変化を検出する際に、実際の温度変化が生じてから、
その温度変化を正確に検出できるまでの応答時間があ
り、同様に、バイパス弁14にも、該バイパス弁の開閉
信号が出されたときに、実際にバイパス弁14が開閉し
終わるのに必要な応答時間がある。本実施形態例では、
このような熱交出口温度センサ15とバイパス弁14の
応答時間を考慮し、その応答時間が確保される時間のう
ち、できるだけ最少時間とした最小細分時間をサンプリ
ング時間に設定して与えている。
【0025】この温度サンプリング部17は、タイマ1
8を利用し、給湯燃焼の開始後、サンプリング時間が経
過するごとに熱交出口温度センサ15の温度検出情報を
取り込み、その取り込みデータを開時間演算部20に加
える。
8を利用し、給湯燃焼の開始後、サンプリング時間が経
過するごとに熱交出口温度センサ15の温度検出情報を
取り込み、その取り込みデータを開時間演算部20に加
える。
【0026】データ格納部21には給湯設定温度T
stと、給湯熱交換器1内の湯の温度TOUTと、給水温度
TINと、全給水量(全給水流量)に対するバイパス通路
側の流量比であるバイパス流量比Bと、バイパス弁14
の開時間Δtと、サンプリング時間tsとの関係を示す
次の(1)式で示す演算関係式が格納されている。な
お、バイパス流量比Bのデータとしてデータ格納部21
には、バイパス弁14が閉の状態のときのバイパス流量
比Boffのデータと、バイパス弁14が開状態のときの
バイパス流量比BONのデータが予め格納されている。な
お、バイパス流量比Boffは、全給水流量に対する常時
バイパス通路12を通る流量の割合のデータであり、B
ONは全給水流量に対する常時バイパス通路12と開閉バ
イパス通路13を通るバイパス側のトータル流量の割合
を示すものである。
stと、給湯熱交換器1内の湯の温度TOUTと、給水温度
TINと、全給水量(全給水流量)に対するバイパス通路
側の流量比であるバイパス流量比Bと、バイパス弁14
の開時間Δtと、サンプリング時間tsとの関係を示す
次の(1)式で示す演算関係式が格納されている。な
お、バイパス流量比Bのデータとしてデータ格納部21
には、バイパス弁14が閉の状態のときのバイパス流量
比Boffのデータと、バイパス弁14が開状態のときの
バイパス流量比BONのデータが予め格納されている。な
お、バイパス流量比Boffは、全給水流量に対する常時
バイパス通路12を通る流量の割合のデータであり、B
ONは全給水流量に対する常時バイパス通路12と開閉バ
イパス通路13を通るバイパス側のトータル流量の割合
を示すものである。
【0027】 Tst={(ts−Δt)/ts}{TOUT(1−Boff)+TIN・Boff}+(Δ t/ts){TOUT(1−BON)+TIN・BON}・・・・・(1)
【0028】開時間演算部20は、温度サンプリング部
17から熱交出口温度センサ15の検出情報が加えられ
るごとに、つまり、サンプリング時間tsごとに、温度
サンプリング部17から加えられる熱交出口温度センサ
15の検出値TOUTと、給水温度センサ16で検出され
る給水温度TINと、リモコン11の温度設定器で設定さ
れた給湯設定温度Tstと、データ格納部21に格納され
ているバイパス流量比Boff,BONと、サンプリング時
間tsのデータを取り込み、データ格納部21に格納さ
れている前記(1)式を用いてバイパス弁14の開時間
Δtを演算により求め、その演算結果を弁駆動制御部2
2に加える。
17から熱交出口温度センサ15の検出情報が加えられ
るごとに、つまり、サンプリング時間tsごとに、温度
サンプリング部17から加えられる熱交出口温度センサ
15の検出値TOUTと、給水温度センサ16で検出され
る給水温度TINと、リモコン11の温度設定器で設定さ
れた給湯設定温度Tstと、データ格納部21に格納され
ているバイパス流量比Boff,BONと、サンプリング時
間tsのデータを取り込み、データ格納部21に格納さ
れている前記(1)式を用いてバイパス弁14の開時間
Δtを演算により求め、その演算結果を弁駆動制御部2
2に加える。
【0029】弁駆動制御部22は、開時間演算部20か
ら加えられる開時間Δtだけサンプリング時間内でバイ
パス弁14を開駆動する。
ら加えられる開時間Δtだけサンプリング時間内でバイ
パス弁14を開駆動する。
【0030】図2は本実施形態例における再出湯湯温の
安定化特性を示すもので、曲線Aは前記図4に示すグラ
フの曲線Aと同じものであり、この曲線Aは再出湯開始
時からの給湯熱交換器1の出口の湯の温度を示してい
る。
安定化特性を示すもので、曲線Aは前記図4に示すグラ
フの曲線Aと同じものであり、この曲線Aは再出湯開始
時からの給湯熱交換器1の出口の湯の温度を示してい
る。
【0031】同様に、曲線Bはバイパス弁14がオフ状
態のときの湯と水のミキシング給湯温度を示し、曲線C
はバイパス弁14が開状態時における湯と水のミキシン
グ給湯温度を示し、これら曲線B,Cは前述した図4の
曲線B,Cと同様のものである。
態のときの湯と水のミキシング給湯温度を示し、曲線C
はバイパス弁14が開状態時における湯と水のミキシン
グ給湯温度を示し、これら曲線B,Cは前述した図4の
曲線B,Cと同様のものである。
【0032】図2の曲線Fは開時間演算部20により求
められた開時間Δtだけ、各サンプリング時間ごとに弁
駆動制御部22によりバイパス弁14が開駆動制御され
たときの湯と水のミキシング給湯温度を示している。図
2に示すように、給湯熱交換器1の後沸きの温度は再出
湯開始後、時間の経過と共に増加して給湯熱交換器1の
出口の湯の温度が上昇していくのに伴い、バイパス弁1
4の開駆動時間はそれに伴い増加していき、給湯熱交換
器1の出口の湯のピークが過ぎるに従い、その温度T
OUTは低下していくので、バイパス弁14の開時間Δt
も減少していき、最終的には、バイパス弁14は閉状態
を維持するようになる。
められた開時間Δtだけ、各サンプリング時間ごとに弁
駆動制御部22によりバイパス弁14が開駆動制御され
たときの湯と水のミキシング給湯温度を示している。図
2に示すように、給湯熱交換器1の後沸きの温度は再出
湯開始後、時間の経過と共に増加して給湯熱交換器1の
出口の湯の温度が上昇していくのに伴い、バイパス弁1
4の開駆動時間はそれに伴い増加していき、給湯熱交換
器1の出口の湯のピークが過ぎるに従い、その温度T
OUTは低下していくので、バイパス弁14の開時間Δt
も減少していき、最終的には、バイパス弁14は閉状態
を維持するようになる。
【0033】曲線Fに示す如く、湯と水のミキシング給
湯温度は、給湯設定温度である40℃に対して上下に変
動するが、出湯栓7に至る管路を通るうちに、湯と水の
攪拌が促進されて、時間の経過に伴う温度変化が緩やか
となり、図2の曲線Gに示すように、給湯設定温度に対
して上下の温度変化が小さく、かつ、その変化が緩やか
な温度となって出湯栓7から出湯することとなり、図4
に示す曲線Eと比べると明らかな如く、極めて湯温変動
の小さい安定した再出湯湯温を得ることが可能となり、
再出湯湯温の制御精度を格段に高めることが可能となっ
た。
湯温度は、給湯設定温度である40℃に対して上下に変
動するが、出湯栓7に至る管路を通るうちに、湯と水の
攪拌が促進されて、時間の経過に伴う温度変化が緩やか
となり、図2の曲線Gに示すように、給湯設定温度に対
して上下の温度変化が小さく、かつ、その変化が緩やか
な温度となって出湯栓7から出湯することとなり、図4
に示す曲線Eと比べると明らかな如く、極めて湯温変動
の小さい安定した再出湯湯温を得ることが可能となり、
再出湯湯温の制御精度を格段に高めることが可能となっ
た。
【0034】すなわち、前記(1)式を用いて求められ
るバイパス弁14の開時間Δtは各サンプリング時間ご
とに熱交出口温度センサ15で検出される温度の湯が給
湯熱交換器1の出口から出る場合に、その湯を給湯設定
温度にするのに要する水量の増加分を得る時間として求
められることになり、このことは、常時バイパス通路1
2と開閉バイパス通路13のトータル水量を給湯熱交換
器1から出る湯に混合することにより、給湯設定温度の
湯が得られることを意味し、その水量のうち、開閉バイ
パス通路13から出る水は、サンプリング時間ごとにバ
イパス弁14が開いて間欠的に供給される結果、図2の
曲線Fに示すような給湯設定温度に対して上下に変動し
た湯温となってミキシング位置から送り出されるが、前
記の如く、出湯栓7に至る管路を通るうちに、湯と水の
攪拌が促進される結果、曲線Gに示す如く、湯温変動の
小さいほぼ給湯設定温度に近い再出湯湯温が得られるの
である。この図2の例では、サンプリング時間tsは1
秒である。
るバイパス弁14の開時間Δtは各サンプリング時間ご
とに熱交出口温度センサ15で検出される温度の湯が給
湯熱交換器1の出口から出る場合に、その湯を給湯設定
温度にするのに要する水量の増加分を得る時間として求
められることになり、このことは、常時バイパス通路1
2と開閉バイパス通路13のトータル水量を給湯熱交換
器1から出る湯に混合することにより、給湯設定温度の
湯が得られることを意味し、その水量のうち、開閉バイ
パス通路13から出る水は、サンプリング時間ごとにバ
イパス弁14が開いて間欠的に供給される結果、図2の
曲線Fに示すような給湯設定温度に対して上下に変動し
た湯温となってミキシング位置から送り出されるが、前
記の如く、出湯栓7に至る管路を通るうちに、湯と水の
攪拌が促進される結果、曲線Gに示す如く、湯温変動の
小さいほぼ給湯設定温度に近い再出湯湯温が得られるの
である。この図2の例では、サンプリング時間tsは1
秒である。
【0035】なお、給湯運転時の燃焼制御は、給湯熱交
換器1から出る湯とバイパス通路12,13から出る水
のミキシング給湯湯温を給湯温度センサ16で検出し、
その検出温度がリモコン11で設定される給湯設定温度
になるようにバーナの燃焼熱量を制御するフィードバッ
ク制御が追加されることにより、より正確に行われる。
換器1から出る湯とバイパス通路12,13から出る水
のミキシング給湯湯温を給湯温度センサ16で検出し、
その検出温度がリモコン11で設定される給湯設定温度
になるようにバーナの燃焼熱量を制御するフィードバッ
ク制御が追加されることにより、より正確に行われる。
【0036】本発明は上記実施形態例に限定されること
はなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記実
施形態例では、バイパス弁14付きの開閉バイパス通路
13は1個(1本)設けたが、これを複数設けたもので
もよい。特に常時バイパス通路12の水量に大きな水量
を増量する必要がある場合には、開閉バイパス通路13
を複数設けることによって、容易に対応することができ
る。また、開閉バイパス通路13を複数設けた場合に
は、各開閉バイパス通路13の通水使用を順番に行い、
各開閉バイパス通路13のバイパス弁14の稼動を平均
化し、各通路13のバイパス弁14の寿命の片寄りを防
止することも可能である。
はなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記実
施形態例では、バイパス弁14付きの開閉バイパス通路
13は1個(1本)設けたが、これを複数設けたもので
もよい。特に常時バイパス通路12の水量に大きな水量
を増量する必要がある場合には、開閉バイパス通路13
を複数設けることによって、容易に対応することができ
る。また、開閉バイパス通路13を複数設けた場合に
は、各開閉バイパス通路13の通水使用を順番に行い、
各開閉バイパス通路13のバイパス弁14の稼動を平均
化し、各通路13のバイパス弁14の寿命の片寄りを防
止することも可能である。
【0037】さらに、上記実施形態例では、バイパス弁
14を電磁弁によって構成したが、このバイパス弁14
は通路の開閉が制御信号により可能であれば、電磁弁以
外の通路開閉手段(例えばダイアフラム等の弾性部材を
用いて通路を開閉する弁)を用いて構成することが可能
である。
14を電磁弁によって構成したが、このバイパス弁14
は通路の開閉が制御信号により可能であれば、電磁弁以
外の通路開閉手段(例えばダイアフラム等の弾性部材を
用いて通路を開閉する弁)を用いて構成することが可能
である。
【0038】さらに、上記実施形態例では常時バイパス
通路12を1個(1本)設けたが、これを複数設けたも
のでもよい。
通路12を1個(1本)設けたが、これを複数設けたも
のでもよい。
【0039】さらに、給湯装置のシステム構成は必ずし
も図3に示したものに限定されず、給湯熱交換器1に対
して並列に常時バイパス通路と開閉バイパス通路が設け
られているものであればよく、他の構成は問わない。
も図3に示したものに限定されず、給湯熱交換器1に対
して並列に常時バイパス通路と開閉バイパス通路が設け
られているものであればよく、他の構成は問わない。
【0040】
【発明の効果】本発明は、給湯熱交換器の出口の湯の温
度をサンプリング時間ごとに検出し、この給湯熱交換器
から出る湯を給湯設定温度の湯にするのに要する水のミ
キシング量の増加分を開閉バイパス通路に設けたバイパ
ス弁の開時間によって制御する構成としたので、たと
え、再出湯時に、後沸きによって給湯熱交換器から出る
湯の温度が高温となっても、その後沸きを解消する最適
なミキシング水量の増加分がバイパス弁の開時間として
求められ、その開時間だけバイパス弁が開駆動制御され
ることで、給湯設定温度の湯を得るミキシング水量が正
確に供給制御されることとなる。そして、この水量が給
湯熱交換器から出る湯にミキシングされ、湯の給湯先に
至る管路を通る間に、その湯と水の攪拌混合が促進され
て時間的な温度変動の小さい湯となり、これにより、再
出湯時の後沸きを解消し、給湯設定温度に近く、湯温変
動の少ない安定した再出湯湯温を得ることが可能とな
り、再出湯湯温の制御精度を格段に高めることが可能と
なる。
度をサンプリング時間ごとに検出し、この給湯熱交換器
から出る湯を給湯設定温度の湯にするのに要する水のミ
キシング量の増加分を開閉バイパス通路に設けたバイパ
ス弁の開時間によって制御する構成としたので、たと
え、再出湯時に、後沸きによって給湯熱交換器から出る
湯の温度が高温となっても、その後沸きを解消する最適
なミキシング水量の増加分がバイパス弁の開時間として
求められ、その開時間だけバイパス弁が開駆動制御され
ることで、給湯設定温度の湯を得るミキシング水量が正
確に供給制御されることとなる。そして、この水量が給
湯熱交換器から出る湯にミキシングされ、湯の給湯先に
至る管路を通る間に、その湯と水の攪拌混合が促進され
て時間的な温度変動の小さい湯となり、これにより、再
出湯時の後沸きを解消し、給湯設定温度に近く、湯温変
動の少ない安定した再出湯湯温を得ることが可能とな
り、再出湯湯温の制御精度を格段に高めることが可能と
なる。
【0041】しかも、この再出湯湯温安定化の制御構成
は、開閉バイパス通路に設けたバイパス弁の開時間を制
御するだけでよいので、その制御構成は簡易となり、本
発明の優れた性能を有する給湯装置を安価に提供できる
という効果が得られる。
は、開閉バイパス通路に設けたバイパス弁の開時間を制
御するだけでよいので、その制御構成は簡易となり、本
発明の優れた性能を有する給湯装置を安価に提供できる
という効果が得られる。
【図1】本発明の一実施形態例の要部構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図2】本実施形態例の制御動作とその湯温安定化特性
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図3】本実施形態例における給湯装置のシステム説明
図である。
図である。
【図4】出願人が提案したバイパス弁のオン温度とオフ
温度を用いて再出湯湯温の安定化を行ったときの湯温特
性の説明図である。
温度を用いて再出湯湯温の安定化を行ったときの湯温特
性の説明図である。
【図5】従来の一般的な給湯装置の模式説明図である。
12 常時バイパス通路 13 開閉バイパス通路 14 バイパス弁 15 熱交出口温度センサ 17 温度サンプリング部 20 開時間演算部 21 データ格納部 22 弁駆動制御部
Claims (1)
- 【請求項1】 給湯熱交換器の入側に給水通路が接続さ
れ、給湯熱交換器の出側に給湯通路が接続され、給水通
路から供給される水を給湯熱交換器で加熱して湯にし、
この湯を給湯通路を通して出湯する給湯装置において、
前記給水通路と給湯通路を連通接続する常時バイパス通
路と、同じく給水通路と給湯通路を連通接続し通路開閉
用のバイパス弁を持った開閉バイパス通路と、前記給湯
熱交換器へ供給される給水の温度を検出する給水温度セ
ンサと、給湯熱交換器の出口の湯の温度を検出する熱交
出口温度センサと、給湯熱交換器から出る湯とバイパス
通路を通る水とを混合して得られる給湯の設定温度を設
定する温度設定器と、予め与えられるサンプリング時間
ごとに熱交出口温度センサの検出温度を取り込む温度サ
ンプリング部と、給湯設定温度と給湯熱交換器の出口の
湯の温度と給水温度と全給水量に対するバイパス通路側
の流量比であるバイパス流量比と開閉バイパス通路に設
けられたバイパス弁の開時間との演算関係式が記憶され
ているデータ格納部と、前記温度サンプリング部によっ
て給湯熱交換器の出口の湯の温度情報が取り込まれるご
とにその取り込まれた給湯熱交換器の出口の湯の温度と
給水温度センサによって検出される給水温度と温度設定
器によって設定された給湯設定温度と予め与えられるバ
イパス流量比のデータに基づき前記演算関係式を用いて
バイパス弁の開時間を求める開時間演算部と、この開時
間演算部により開時間が求められるごとにその開時間だ
け前記バイパス弁をサンプリング時間内で開駆動する弁
駆動制御部とを有する給湯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9184559A JPH1114143A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9184559A JPH1114143A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 給湯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114143A true JPH1114143A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=16155334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9184559A Pending JPH1114143A (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 給湯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1114143A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112361614A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热水器出水温度的控制方法、装置、热水器及存储介质 |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP9184559A patent/JPH1114143A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112361614A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热水器出水温度的控制方法、装置、热水器及存储介质 |
| CN112361614B (zh) * | 2020-11-20 | 2021-12-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热水器出水温度的控制方法、装置、热水器及存储介质 |
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