JPS6210561A - 給湯制御装置 - 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装置の水量制御に関するものである
。

従来の技術 瞬間式給湯装置は出湯温度を検出し加熱量を制御する方
式が知られている。また通水の圧力損失を低減させるな
どの目的で熱交換器をう回するバイパス路を有し、熱交
換器で加熱された場と混合して給湯するバイパス水回路
方式がある。バイパス水回路方式には総給水量に対する
バイパス水量の比率を一定に保つバイパス比固定型と、
総給水量の増加に伴なってバイパス水量の比率を大きく
するバイパス比変化型とがある。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら前述の出湯温度制御式の給湯装置にバイパ
ス水回路方式を用いると次のような問題がある。すなわ
ちバイパス比固定型ではバイパス比率を大きくすると出
湯温度の設定値が高い場合熱交換器内で沸騰を生じ、バ
イパス比率を小さくすると圧力損失を低下させる効果が
なくなるという欠点があった。バイパス比変化型では上
述の不都合は生じないが、総給水量が変わるとバイパス
比も変化するので使用者による蛇口の急開間などによる
総給水量の急激な変化に対し過渡的に湯温が変動すると
いう欠点があった。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、給湯装置
の給水回路の圧力損失を減少させると共に湯温の安定化
を図ること目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の給湯制御装置は、
熱交換器と、この熱交換器の加熱装置と、この加熱装置
の加熱制御器と、総給水量を制御する主制御弁と、熱交
換器をう回する通路に設けられたバイパス制御弁と、主
制御弁とバイパス制御弁を操作する駆動装置と、出湯温
度設定器の信号によって前記加熱制御器を制御すると共
にバイパス制御弁の開度を制御するものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、出湯温度設定器の設定
値が比較的低いときバイパス制御弁の開度を大きくして
低圧力損失で大水量を得て、設定値が比較的高いときバ
イパス制御弁の開度を小さくして沸騰を防止するもので
ある。

実施例 以下本発明の一実施例である給湯制御装置を添付図面に
もとづいて説明する。第１図において、１は弁本体で入
口部２より流入し主出口部３　ａ　ｓバイパス出口部３
ｂより流出する。入口部２は断面円形の渦室４の接線方
向より流入し、渦室４内で発生する渦流によって球体４
ａは渦室４内を回転する。５は回転検出器で磁気センサ
あるいは光センサからなる。渦室４、球体４ａおよび回
転検出器５とで水量検出器６を構成する。７は支持体で
弁本体１に一体に取りつけられ、入口部８、出口部９お
よびバイパス部１０を有し、それぞれ弾性体９ａ、９ａ
、１０ａが設けられている。支持体７上には固定弁板１
１が一体に取りつけられ、固定弁板１１には支持体７の
入口部８、出口部９およびバイパス部１０をそれぞれ対
応する主制御弁１２、出口孔１３、およびバイパス制御
弁１４がある。固定弁板１１上には可動弁板１５があっ
て、固定弁板１１の主制御弁１２と出口孔１３およびバ
イパス制御弁１４に対応する位置に連通溝１６が設けら
れ、連通溝１６は第２図Ａ、　　Ｈに示すようにバイパ
ス制御弁１４を連通させる第１連通溝１６ａとバイパス
制御弁１４を閉止する第２連通溝１６ｂとからなる。可
動弁板１５が回転することにより主制御弁１２での流体
抵抗を変化させる。可動弁板１５は回転体１７によって
回転させることができ、回転体１７はモータ１８とギヤ
ボックス１９からなる駆動装置２０で操作される。

２１．２２はそれぞれ回転体１８の位置を検出するスイ
ッチである。連通孔１６で水は二方向に分流し、一方は
主出口部３ａより熱交換器２３へ流れ、もう一方はバイ
パス出口部３ｂよりバイパス路２４へ流れ、熱交換器２
３の出湯管２５と混合部２５ａで合流する。弁本体の上
流には入水温度検出器２６、混合部２５ａには出湯温度
検出器２７がそれぞれ設けられている。ガスはガス供給
路２８から加熱制御器２９でガス量を調節されて、加熱
装置３０で燃焼し、熱交換器２３を加熱する。

３１は可変抵抗器などで構成される出湯温度設定器であ
る。３２はマイクロプロセッサなどからなる給湯制御器
で、水量検出器７、入水温度検出器２６、出湯温度検出
器２７、スイッチ２１．２２からの信号を入力とし、演
算処理を行なった後、駆動装置２０．加熱制御器２９へ
信号を出力する。

次に動作について説明する。第１図において電源が投入
されると出湯温度設定器３１の信号が読み込まれ、出湯
温度設定に応じて駆動装置２０が作動し、スイッチ２１
で位置検出されるまで回転体１７を回転させる。しかる
後使用者によって蛇口が開かれて通水が開始されると、
水量検出器６の信号が読み込まれ、加熱装置３０に燃料
が供給されて燃焼が開始する。熱交換器２３で加熱され
た湯とバイパス路２４を通った水との混合湯温が出湯温
度検出器２７で検出され、この信号と出湯温度設定器３
１の信号によって加熱制御器２９が駆動され、加熱装置
３０の加熱量を調節する。また水量検出器６の信号によ
り駆動装置２０が微調節され総給水量が制御される。

次に制御動作について第２図および第３図でさらに詳細
に説明する。電源が投入され使用者によって出島温度が
設定されると、出湯温度設定器３１の信号が給湯制御器
３２に読み込まれ、給湯制御器３２内部のバイパス演算
部３２ａで演算され、出湯温度設定に応じて駆動装置２
０が駆動され移動弁板１５が所定角度量だけ回転する。

出湯温度設定器２９の出湯温度が比較的低く設定された
場合には第２図Ａに示される位置まで移動弁板１５が回
転し、バイパス制御弁１４と連通溝Ｈ５ｍとが連通し、
バイパス流が流れる。逆に出湯温度が比較的低く設定さ
れると、第２図Ｂに示されるようにバイパス制御弁１４
と連通溝１６ａ、ｊａｂともに遮断されバイパス流は流
れない。すなわち出湯温度設定が高い場合にはバイパス
水量の割合が小さく総給水量のほとんどが熱交換器２３
を通るため熱交換器２３で沸騰することがなく、また温
度設定が低くなるとバイパス水量の割合が太きくなり圧
力損失の高い熱交換器２３をバイパスして給水圧力が低
くても多大な水量を供給できる。

また給湯制御器３２の水量設定演算部３２ｂは、出湯温
度設定器３１と入水温度検出器２６との信号差と加熱装
置３０の加熱能力との演算を行ない、出湯温度設定器３
１で設定された出湯温度が保証される最大水量を設定す
る。しかる後通水が開始されると、水量検出器６が給水
量を検出し給水量が点火開始水量以上に達すると、加熱
装置３０へ燃料を供給し点火操作を行なって加熱装置３
０の燃焼が開始する。給水圧力が高く多大な給水量が供
給された場合には水量検出器６の信号と前述の水量設定
演算部３２ｂの信号との偏差が水量制御演算部３２ｃで
演算され、駆動装置２０を駆動し移動弁板１５を回転さ
せて主制御弁１２で水量を制御する。このときバイパス
制御弁１４の開度は変化しない。加熱装置３０の加熱量
は加熱制御器２９によって調節される。加熱制御器２９
は、出湯温度設定器３１の信号と入水温度検出器２６と
の信号の差と水量検出器６の信号によって湯温制御演算
＠３２ｄで演算される加熱負荷の値で制御され、さらに
出湯温度設定器３１と出湯温度検出器２７との偏差信号
で補正され、最終的には出湯温度設定と等しい出湯温度
を得る。

給湯制御器３２の計時部３２ｅは水量検出器６の信号が
前述の点火開始水量以下に達してからの時間を計時する
。すなわち給湯が停止されてからの経過時間を計時し、
その値の大小によってバイパス制御弁１４の開度に補正
を加える。バイパス制御弁１４は給湯停止後長時間経過
時の再給湯時には通常の設定値より開度が小さく設定さ
れ、短時間内の再給湯には設定値より開度が大きく設定
される。初期使用時も含む給湯停止後長時間経過時の再
給湯にはバイパス水量を所定時間内の開設定値よりも小
さく供給し、冷却した熱交換器２３の熱容量に起因する
出湯温度の立上り遅れを改善する。また給湯停止後の短
時間内の再給湯時にはバイパス水量を所定時間内の開設
定値よ°りも大きく供給し、加熱された熱交換器２３の
熱容量に起因する出湯温度の過渡的な上昇を改善する。

本発明の実施例においてはバイパス制御弁１４が１つの
ものを示したが、固定弁板１１上に複数個設けて多段切
換を行なうことも可能である。

発明の効果 以上のように本発明の給湯制御装置は熱交換器と、熱交
換器の加熱装置と、加熱装置の加熱制御器と、総給水量
を制御する主制御弁と、熱交換器をう回する通路に設け
られたバイパス制御弁と、主制御弁とバイパス制御弁を
操作する駆動装置と、出湯温度設定器の信号によって加
熱制御器を制御すると共にバイパス制御弁の開度を制御
する給湯制御とを有する構成としたので、次の効果が得
られる。

（１）出湯温度設定値が高いときには総給水量の多くが
熱交換器に通されるので沸騰する危険がなく、また出湯
温度を設定した時点で直ちにバイパス水量制御が行なわ
れるので、例えば熱交換器出口の沸騰を温度で検出する
ものに比べ検出遅れを発生せず安全性が高い。

（２）多量の給水が可能な低出湯温度の設定時にはバイ
″ス水量のみが増加し熱交換器での圧力損失が増加しな
いため、低給水圧力時での大量出湯ができる。

（３）蛇口の急開閉や給水圧力の急変動に対し熱交換器
とバイパスとの給水量が変化しないため過渡的な湯温変
動が小さい。

（４主制御弁とバイパス制御弁とがひとつの駆動装置で
操作できるので小型、低価格である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す給湯制御装置の構成図
、第２図Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄはそれぞれ同装置の水
量制御の動作を説明する正面図および断面図、第３図は
同装置の制御信号を示すブロック線図である。 １１・・・・・・固定弁板、１２・・・・・・主制御弁
、１４・・・・・・バイパス制御弁、１５・・・・・・
可動弁板、２０・・・・・・駆動装置、２３・・・・・
・熱交換器、２９・・・・・・加熱制御器、ａＯ・・・
・・・加熱装置、ａｌ・・・・・・出湯温度設定器、３
２・・・・・・給湯制御器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１１
、固定Ａ坂 ）５・・・可Ｕ弁扱 ２θ・・鳥Ｉσ装置 第　２　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱交換器と、前記熱交換器の加熱装置と、前記加
   熱装置の加熱制御器と、総給水量を制御する主制御弁と
   、前記熱交換器をう回する通路に設けられたバイパス制
   御弁と、前記主制御弁と前記バイパス制御弁を操作する
   駆動装置と、出湯温度設定器の信号によって前記加熱制
   御器を制御すると共に前記バイパス制御弁の開度を制御
   する給湯制御器とを有する給湯制御装置。
2. （２）主制御弁とバイパス制御弁は、固定弁板とこの固
   定弁板の入口孔と出口孔あるいはバイパス孔に対応した
   連通孔を設けた可動弁板とからなり、この可動弁板を駆
   動装置で操作する特許請求の範囲第１項記載の給湯制御
   装置。
3. （３）出湯温度設定値が低いときバイパス弁開度を大き
   く、設定値が高いときバイパス弁開度を小さくした特許
   請求の範囲第１項記載の給湯制御装置。