JPS6115016A - 給湯機の制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は瞬間式給湯機の制御装置に関する。

〔従来技術〕

瞬間式給湯機の概略構造を第４図に示す。図において、
燃焼筒１の上部にフィン型熱交換器２が配設され、下部
には通常、３本のガンタイプバーナ３，４．５が配設さ
れている。熱交換器２への給水配管にはフローセンサ２
１が設けられ、熱交換器２本体の水配管にはその中途部
分に水温セ／すとしてのサーミスタ６が設けられている
。バーナ３，４．５の給油配管には電磁弁３１　、４１
　。

５１がそれぞれ設けられている。サーミスタ６゜フロー
センサ２１等からの信号は制御回路７へ送られる。制御
回路７ではこれらの信号にもとづいて電磁弁３１，４１
．５１の開閉を制御すると共に。

燃焼用送風機８２点火装置（図示省略）等を制御する。

この給湯機は、フローセンサ２１から信号が送出されて
いる間だけ給湯可能である。すなわち。

電磁弁３１，４１．’５１を開くにはフローセンサ２１
からの信号を必要とする。給水配管中の水の流れが検出
されると、・ぐ−ナ３，４．５が点火され。

熱交換器２中を通る水は加熱されず湯になシ出湯配管か
ら所定場所へ給湯される。湯温はバーナ３゜４．５の点
火、消火制御によル設定温度に維持される。勿論、この
設定温度は可変である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この種の瞬間式給湯機では、一旦給湯を停止
し再給湯時に適温の湯が出た後に、少しの間冷水が出て
、その後適温になるという現象がある。この現象は熱交
換器、２内に冷水のサンドイッチ状態が生ずることによ
る。このことを第５図（ａ）〜（、）を参照して説明す
る。

第５図（、）において、給湯継続中は適切な燃焼制御が
行われているので、適温の湯が出ている。

第５図（ｂ）で給湯を停止すると、フローセンサの信号
で燃焼はただちに停止する。

給湯停止後、数秒〜数分経過した後、給湯を再開すると
、第５図（ｃ）の如く、残ル湯が給湯されるが給水配管
からの供給水がサーミスタ６周辺に到達するまで燃焼は
停止したままである。

第５図（ｄ）において、低温の供給水がサーミスタ３周
辺に到達すると、燃焼が再開する。

第５図（、）において、燃焼が始まっても熱交換器内の
水の一部は温度上昇することなく出湯配管から出てしま
う。

本発明は、上記の如き給湯温度の不安定という問題点を
解消した給湯機の制御装置を提供しようとするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、水温センサ付近の水温が設定温度ま
で上昇して点火信号が出ていない場合でも、給湯再開時
には所定時間だけ強制的に燃焼を行う回路を加えたこと
を特徴とする。すなわち。

フローセンサからの信号で給水開始時からの給水量を検
出する回路と流速を検出する回路とを含んで、水温セン
サ付近の水温が設定温度を越えている場合でも、給湯開
始時にはあらかじめ定められた第１０給水量から第２の
給水量に至るまでの間だけ流速に応じた熱量による燃焼
を行う回路を備えている。

〔実施例〕

以下に本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック図であり。

第４図に示した給湯機に適用する場合について説明する
。したがって、第４図と同一部分は同一参照番号で示す
。

バーナ３，４．５への燃料油供給配管にそれぞれ、電磁
弁３１，４１．５１が設けられている。また。

熱交換器の中途配管内に水温検出用のサーミスタ６が設
けられている。電磁弁３１は温度設定器３３からの信号
とサーミスタ６からの信号とを入力とする比較器３２の
出力で制御される。電磁弁４１は温度設定器４３からの
信号とサーミスタ６からの信号とを入力とする比較器４
２の出力で一制御され、同様にして、電磁弁５１は比較
器５２の出力で制御される。なお、前述したように、比
較器と電磁弁との間にはそれぞれ、フローセンサ２１か
らの信号でつくられる通水信号を一方の入力とするアン
ドグー）３４．４４．５４が設けられている。

したがって、水配管からの給水、言い換えれは出湯配管
からの給湯が行われていなければ、電磁弁は開かないし
、燃焼中に給湯が停められれば自動的に消火することと
なる。

電磁弁３１の制御系では温度設定器３３で設定した第１
０設定温度Ｔ１に対応した信号とサーミスタ６から得ら
れた水温検出信号の比較を行い、設定温度ＴＩの方が高
ければ電磁弁３１を開として燃焼を継続する。そして、
サーミスタ６の周辺水温が設定温度近くまで達すると、
電磁弁３１は閉となシ消火する。

電磁弁４１の制御系では、温度設定器４３の第２の設定
温度Ｔ２は温度設定器３３の設定値ＴＩよυ数℃〜数十
℃低くされる。

更に、電磁弁５Ｊの制御系では、温度設定器５３の第３
の設定温度Ｔ３が設定温度Ｔ２　　より数℃〜数十℃低
くされる。

したがって、この装置によれば給水状態になれば、バー
ナ３，４．５共に点火され燃焼を始める。

熱交換器中の水温が上昇して第３の設定温度Ｔ３に達す
るとバーナ５が消火し、第２の設定温度Ｔ２に達すれは
バーナ４が消火する。更に、温度が上昇して第１０設定
温度ＴｔＫ達すると、バーナ３も消火する。

本発明では、この装置に更に１強制燃焼回路を設けたこ
とを・特徴とする。この回路は、フローセンサ２１から
の信号を利用して、アンドゲート３４．４４．５４の出
力に無関係に流速に応じた燃焼を行わせる回路である。

ここで、フローセンサ２１は、第２図にその概略構成を
示すように、流速に比例して回転数が変化するロータ２
１１の回転をセンサ２１２で検出するものであシ、単位
時間当たシのパルス数が流速に比例している・やルス信
号を発注する。

強制燃焼回路は、カウンタ７２ａとデコーダ７３ａとで
フローセンサ２１からの／セルス状信号を給水開始時点
よシ計数し始め、あらかじめ定められた値になると信号
を送出することにより、あらかじめ定められた第１０給
水量を検出する回路と、同様にして、カウンタ２６とデ
コーダ３６とであらかじめ定められた第２の給水量を検
出する回路と、これら２つの給水量検出回路の出力で電
磁弁３１，４１．５１開閉用の信号をつくる演算回路７
４と２周波数−電圧変換器７５と比較器７６゜７７．７
８とにより給水の流速があらかじめ定められた高、中、
小のいずれの範囲に属するかを検出′する回路とを含む
。

電磁弁３１，４１．５１はそれぞれ、アンドゲート３４
．４４．５４の出力の他に、アンドダート３５゜４５．
５５の出力でも開閉可能に構成されている。

すなわち、アンドゲート３５には演算回路７４の出力と
低流速検出用の比較器７８の出力とが入力されている。

また、アンドゲート４５には演算回路７４の出力と中流
速検出用の比較器７７の出力が、アンドダート５５には
演算回路７４の出力と高流速検出用の比較器７６の出力
がそれぞれ入力されている。

次に、各部の入出力信号波形を示した第３図を参照して
動作を説明する。

この回路は、給湯を開始したと同時に、フｏ　−センサ
２１からのパルス信号がカウンタ７２ａ。

７２ｂに送出可能となる。

第３図の期間ａ＋ｂは熱交換器内の水が低温状態にある
場合の給湯の推移を示した波形図である。

カウンタ７２ａ、？２ｂは到来するパルス信号を゛計数
し、デコーダ７３ａ、７３ｂはあらかじめ定められた計
数値ｍｌ　＋　ｍ２　（町〈ｍ２）で信号を出力する。

演算回路７４はデコーダ７３ａの町計数時からデコーダ
７３ｂのｍ２計数時までの間ハイレベルの信号を出力す
る。一方、この間の給水が８例えば中流速であれは、比
較器７７．７８から・・イレベル信号が出力され、この
ことにより電磁弁３１．４１には演算回路７４の出力で
規定される時間ｔだけ開となる信号が送られる。しかし
、この時には既に電磁弁３１．４１にはアンドグー）３
４．４４から燃焼信号が送られているので、前記信号は
無効となシ。

アンドグー）３４．４４に基づく信号により燃焼する。

凌た。給水の流速が低速であれば、比較器７８のみがハ
イレベル信号を出力することにより、バーナ３に付属し
た電磁弁３１のみに信号が送られるが、この場合でもバ
ーナ３はアンドゲート３４の信号に基づき燃焼する。

第３図の期間ｂ　＋　ｃを参照して、サーミスタ６周辺
の水温が設定温度Ｔ２を越えてバーナ５に続いてバーナ
４が消火した後、給湯を中止し、一定時間再び給湯を開
始する場合について説明する。時刻ｔｌに給湯を再開す
ると、デコーダ７３ｇ、７３ｂはそれぞれ計数値町＋ｍ
２で信号を出力し、演算回路７４からはｍ１計数時から
ｍ２計数時までの間・・イレペル信号が出力される。こ
の結果、アンドダート３５，４５を介して電磁弁３１．
４１に信号が送られ、バーナ４が時間ｔだけ燃焼する。

なお２バーナ３については、アンドゲート３４からの信
号にもとづいて燃焼している。したがって、この場合に
はバーナ４の強制的な燃焼によ）冷水のサンドインチ現
象が防止され、第３図中、破線で示すような従来生じて
いた熱交換器内の温度分布の偏在も生じなくなる。

カウンタ７２ａ、７２ｂの計数値は給水量に対応してい
ることは言うまでもない。そして、デコーダ７３ａ、７
３ｂで設定されるｍｌ　ｒ　ｍｌ　はそれぞれ、熱交換
器２の水容量を考慮して１通常、町は水容量のμの給水
量対応値＋ｍｆｉは水容量とほぼ等しい給水量対応値と
なるように設定される。

なお、実施例ではバーナを３本用いてその点火。

消火による３段階の発熱食切ル替えを行う装置について
説明したが１本発明はバーナ１本による点火、消火の制
御は勿論の事、バーナ２あるいは４本以上による切り替
え制御にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように１本発明によれは給湯量の大小
にかかわらず給湯再開時の熱交換器内の冷水サンドイン
チ現象を防止でき、この結果、一時的に冷水が出るとい
う欠点の無い給湯機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図はその
中のフローセンサの断面図、第３図は熱交換器内の水温
変化と第１図の各部の入出力信号波形のタイムチャート
図、第４図は本発明が適用される給湯機の概略構成図、
第５図（、）〜（、）は従来例Ｑ欠点を説明するための
図。 図中、１は燃焼筒、２は熱交換器、３，４．５はバーナ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、熱交換器の水配管の中途箇所に配設された水温セン
   サの信号を利用して、給湯が行われている間、検出水温
   と設定温度との差に応じて点火、消火の燃焼制御を行う
   装置において、前記水配管にフローセンサを設け、該フ
   ローセンサからの信号により給水開始時からの給水量を
   検出する回路と流速を検出する回路とを含み、給湯開始
   時にはあらかじめ定められた第１０水量を検出してから
   第２の水量を検出するまで前記流速に応じた熱量での燃
   焼を強制的に行う回路を備えたことを特徴とする給湯機
   の制御装置。