JPS63163731A - 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
換器で加熱された湯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間粗点 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間頂がある。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閉などによる
総給水量の急激な変化に対し過度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間頭を解消するもので、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
を図ることを目的とする。

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、出湯温度設定
器の信号によって前記加熱装置の加熱量を制御する加熱
制御器と、入水温度検出器と、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、前記出湯温度設定器と前記入水温度
検出器との信号の差によって前記バイパス制御弁の開度
を制御するものである。

作　　用 本発明は上記の構成によって、出湯温度設定値と入水温
度との差が大き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、差が小さいときバイパス
制御弁の開度を小さくしてｆｆｌ１ｌｌｌｆｆｒ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３ａ、バイパス出口部３ｂ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４ａ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４＆および回転検
出ｆａ５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８ａ、９ａ、
１０ａが設けられている。支持体γ上には固定弁板１１
が一体に取９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、Ｂ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
１６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。入水温度検出器
２６は熱交換器２３で加熱される以前の温度を検出し、
出湯温度検出器２７は熱交換器２３で加熱された湯温あ
るいは熱交換器２３とバイパス路２４との混合した湯温
を検出する。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ナト
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と入水温度検出器２６との
信号が読み込まれ、出？９Ｊ温度設定値と入水温度との
差に応じて駆動装置２ｏ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３１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湯温度が
設定されると、出湯温度設定器３１と入水温度検出器２
６と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
設定値と入水温度の差に応じて駆動装置２０が駆動され
移動弁板１５が所定角度量だけ回転する。上記温度差が
小さい場合には第２図Ａに示される位置まで移動弁板１
５が回転し、バイパス制御弁１４と連通溝１６ａとが連
通し、バイパス流が流れる。逆に温度差が大きい場合に
は、第２図Ｃに示されるようにバイパス制御弁１４と連
通溝１６ａ、１６ｂ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値を入水温度の差が大きい場
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、また温度差が小さい場合にはバイパス水量の割
合が大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分行なって加熱装置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３２ａで
演算され、駆動装置２ｏ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
部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度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、出湯温度設定器の信号によって、
加熱装置の加熱量を制御する加熱制御器と、入水温度検
出器と、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
と入水温度検出器との信号の差によってバイパス制御弁
の開度を制御する構成としたので、次の効果が得られる
。

（１）出湯温度設定値と入水温度との差すなわち湯温上
昇が大きく熱交換器内の湯温が高くなるときには、総給
水量の多くを熱交換器に通水す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あるいは入水温度が変
化した時点で直ちにバイパス水量制御が行なわれるので
、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）出湯温度設定値と入水温度との差すなわち湯温上
昇が小さく多量の給湯が可能なときには、バイパス水量
が増加し熱交換器での圧力損失が増加しないため、低い
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度的な湯温変
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・・・１１．バイパス制御弁、１５・・・・・・
可動弁板、２０・・・・・・駆動装置、２３・・・・・
・熱交換器、２６・・・・・・入水温度検出器、２９・
・・・・・加熱制御器、３０・・・・・・加熱装置、３
１・・・・・・出湯温度設定器、３２・・・・・・給湯
制御器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｎ、
−一穐ヤ倉２貫 第２図 Ａ　　　　　　　　　　／３ １６久

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、出湯温
   度設定器の信号によって前記加熱装置の加熱量を制御す
   る加熱制御器と、入水温度検出器と、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、前記出湯温度設定器と前記入
   水温度検出器との信号の差によって前記バイパス制御弁
   の開度を制御する給湯制御装置。
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）出湯温度設定値と入水温度検出器との信号差が大
   のときバイパス弁開度を大きく、差が小さいときバイパ
   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。