JP2565021B2 - バイパス混合制御方式 - Google Patents

バイパス混合制御方式

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JP2565021B2 JP3150937A JP15093791A JP2565021B2 JP 2565021 B2 JP2565021 B2 JP 2565021B2 JP 3150937 A JP3150937 A JP 3150937A JP 15093791 A JP15093791 A JP 15093791A JP 2565021 B2 JP2565021 B2 JP 2565021B2
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敦弘 森下
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広志 池田
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貴雄 抱
誠 浜田
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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器をバイパスす
るバイパス路を備えた給湯器において、安定した混合出
湯温度を得ることのできるバイパス混合制御方式に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、熱交換器と、熱交換器に接続され
た入水路及び出湯路と、熱交換器をバイパスして入水路
と出湯路を連通させるバイパス路とを備えたバイパス式
給湯器においては、バーナの燃焼量並びに缶体通水量を
調節することにより缶体出湯温度を制御するとともに、
熱交換器を流通する缶体通水量と、バイパス路を経由し
て出湯路に流れるバイパス水量とを調整し、混合する缶
体出湯量とバイパス水量の割合を変更して所望の混合出
湯温度に調整するものであるが、給湯運転開始時には熱
交換器がバーナにより十分加熱されていないために熱交
換器の熱容量が小さく、缶体出湯温度が缶体設定温度よ
りも低くなるという問題があった。
【0003】この問題を解決するために、熱交換器と、
熱交換器に接続された入水路及び出湯路と、熱交換器を
バイパスして入水路と出湯路を連通させるバイパス路と
を備えたバイパス式給湯器において、バイパス路と入水
路との分岐部よりも上流側に流入水量調整弁が設けら
れ、またバイパス路と出湯路との合流部にバイパス水量
調整弁が設けられ、給湯運転開始時には流入水量調整弁
の開度を、燃焼量と流入水温度及び所望の出湯量を確保
するに必要な流入水量とから算定される設定開度よりも
小さい開度に制御し、缶体出湯温度の上昇に伴って流入
水量調整弁の開度を増大させて設定開度に変更すること
により、給湯運転開始時の缶体出湯温度を高く保持する
ものが提案されている(特開平1−302063号公報参
照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバイパス混合方式においては全流入水量を制御して
いるが、出湯を一時停止すると、バイパス水量調整弁は
全開、或いは停止直前の開度に保持されるから、停止直
前のバイパス水量が大であった時に再出湯を行うと、バ
イパス水量調整弁の開度は大に保持されており、給湯栓
を開くとバイパス路からの冷水が多量に流れ、再出湯開
始時の特性が悪くなるという問題があり、最低作動水量
の流通が確認されてから流入水量制御が開始されるか
ら、動作中に多量の冷水が流れるという問題があった。
【0005】本発明の目的は、再出湯時の混合出湯温度
の落ち込みを防止し、混合出湯温度の上昇を速やかに行
い、再出湯時の出湯特性を改善し、安定した出湯を行う
ことのできるバイパス混合制御方式を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のバイパス混合制御方式は、熱交換器と、熱交
換器に接続された入水路及び出湯路と、熱交換器をバイ
パスして入水路と出湯路を連通させるバイパス路とを備
えた給湯器において、バイパス路に全閉可能なバイパス
水量調整弁を設け、熱交換器に流入する入水温度Tc
と、熱交換器から流出する缶体出湯温度TH とを検出
し、最低作動水量MOQの通水を確認する前の待機状態に
おいて、缶体出湯温度TH と入水温度Tc の差が5deg.
以下(TH −Tc ≦5deg.)である時にバイパス水量調
整弁を全閉とすることにより、バイパス路から出湯路へ
の冷水の流入を防止し、混合出湯温度TM の設定温度T
s への到達時間を短縮することができる。また、最低作
動水量MOQの通水を確認する前の待機状態において、缶
体出湯温度TH が設定温度Ts 以下(TH ≦Ts )であ
る時にバイパス水量調整弁を全閉とすることにより、再
出湯時の出湯特性、特に立ち上がり特性を向上させるこ
とができる。さらに、給湯運転停止時に出湯停止後所定
時間(例えば、70秒)経過した場合には、入水温度Tc
に基づいて再出湯時のバイパス水量調整弁の開度を制御
する、即ち入水温度Tc が低いときはバイパス水量調整
弁の開度を小、入水温度Tcが高いときは開度を大とす
ることにより、再出湯時の出湯特性を向上させることが
できる。
【0007】
【実施例】本発明の実施例を説明すると、給湯器1は、
熱交換器2がバーナ3で加熱され、バーナ3は複数の燃
焼部31, 32, 33から成り、各燃焼部31, 32, 33に接続さ
れたガス路41, 42, 43にはそれぞれオン・オフ弁531, 5
32, 533 が設けられて能力切換弁53が形成され、能力切
換弁53の上流側を、元電磁弁51及び比例弁52を有する主
ガス路4に接続されており、バーナ3の下方に燃焼用フ
ァン6が配設され、バーナ3の火口に臨んで点火電極8
及びフレームロッド9が配設されている。
【0008】熱交換器2の入口側に給水路20に連通する
入水路21が接続され、出口側に出湯路22が接続され、こ
の出湯路22は湯水攪拌装置10を介して混合出湯路24に接
続されており、給水路20からバイパス路23が分岐されて
上記湯水攪拌装置10に接続されている。
【0009】入水路21には、逆止弁63と、熱交換器2へ
の入水量Qc を検出する入水量センサ71と、入水温度T
c を検出する入水温度センサ72が設置され、逆止弁63の
下流側位置から排水路25を分岐し、排水路25に排水弁64
が設けられており、熱交換機2には過熱防止サーミスタ
74が設けられ、出湯路22には熱交換器2から出湯される
缶体出湯温度TH を検出する缶体出湯温度センサ73が設
けられ、バイパス路23にはバイパス水量QB を調節する
全閉可能なバイパス水量調整弁61が設けられ、通常状態
の入水量Qc とバイパス水量QB の割合を一定(Qc /
B =1/α=const.)にしており、混合出湯路24には
混合出湯量(即ち全通水量)QM (QM =Qc +QB
を調節する混合出湯量サーボ弁62が設けられ、缶体設定
温度THSは、 Qc ・THS=(Qc +QB )・TH −Qc ・Tc であり、QB =α・Qc であるから、 THS=(1+α)・TH −α・Tc で算出される(例えば、α=0.8 とすると、THS=1.8
H −0.8 Tc )。
【0010】入水路21に逆止弁63を設けたことにより、
熱交換器2、入水路21、バイパス路23、湯水混合装置10
及び出湯路22から成る回路における自然対流による循環
を防止することができる。また、入水路21の逆止弁63の
下流側(熱交換器2側)位置から排水弁64を有する排水
路25を分岐したことにより、入水路21内の水が確実に排
出され、寒冷時における管路内の凍結を防止することが
できる。
【0011】次に図2のフローチャートを参照して動作
について説明すると、入水路21において入水量Qc が最
小動作通水量MOQ 以上(Qc ≧MOQ )であることが確認
されると、混合出湯量(即ち全通水量)QM が所定値Q
o (過流出制御が行われる流量よりは小流量、例えば8
l/min.)以上(QM ≧Qo =8l/min.)である場合
には混合出湯量QM を予め定めた設定流量Q1 (例え
ば、2l/min.)に調節し、所定時間t1 (例えば、10
秒間)経過後に過流出制御が開始されることにより、再
出湯時当初プリパージ点火動作が行われる間に大量の冷
水が流出することを防止できる。一方、混合出湯温度制
御は最小動作通水量MOQ 以上を確認すると即座に開始さ
れ、出湯路22から湯水攪拌装置10に供給される缶体出湯
温度TH の湯と、バイパス路23から湯水攪拌装置10に供
給されるバイパス水とが混合されて混合出湯温度TM
給湯が行われ、バイパス水量調整弁61の開度を制御して
バイパス水量QB を調節し、混合出湯温度TM を制御す
る。
【0012】一方、入水量Qc が最小動作通水量MOQ 未
満(Qc <MOQ )である場合には、給湯器1は待機状態
にあり、この待機状態において、缶体出湯温度TH と入
水温度Tc との差が5deg.以下(TH −Tc ≦5deg.)
の時にバイパス水量調整弁61を全閉とすることにより、
再出湯開始時のバイパス路23から湯水攪拌装置10への冷
水の流入を防止し、バイパス水量調整弁61が全閉位置か
ら動作を開始するので、バイパス路23からの冷水の流入
が少なく、混合出湯温度TM がその目標値である設定温
度Ts に到達する時間を短縮することができる。
【0013】また、缶体出湯温度TH と入水温度Tc と
の差が5deg.を超える(TH −Tc>5deg.)の時に
は、缶体出湯温度TH と設定温度Ts とを比較し、缶体
出湯温度TH が設定温度Ts 以下(TH ≦Ts )であれ
ば、バイパス水量調整弁61を全閉とすることにより、再
出湯時の特性、特に立ち上がり特性を向上させることが
できる。
【0014】さらに、缶体出湯温度TH と入水温度Tc
との差が5deg.を超え(TH −Tc>5deg.)、缶体出
湯温度TH が設定温度Ts を超え(TH >Ts)であれ
ば、出湯停止後またはポストパージ開始後所定時間t2
(例えば、70秒)経過した場合に、入水温度Tc に基づ
いて再出湯時のバイパス水量調整弁61の開度を制御す
る、即ち入水温度Tc が低いときはバイパス水量調整弁
61の開度を小、入水温度Tc が高いときは開度を大とす
る(図3参照)もので、換言すれば、出湯停止後所定時
間Δt(70秒)経過した後の入水温度Tc に基づいて決
定されるバイパス水量調整弁61の操作量だけ出湯停止時
の開度から閉方向に駆動することにより(図4参照)、
再出湯時の出湯特性を向上させることができる。
【0015】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
から、最低作動水量MOQの通水を確認する前の待機状態
において、缶体出湯温度TH と入水温度Tc の差が5de
g.以下である時にバイパス水量調整弁を全閉とすること
により、再出湯開始直後のバイパス路から出湯路への冷
水の流入を防止し、混合出湯温度TM の設定温度Ts へ
の到達時間を短縮することができる。また、最低作動水
量MOQの通水を確認する前の待機状態において、缶体出
湯温度TH が設定温度Ts 以下(TH ≦Ts )である時
にバイパス水量調整弁を全閉とすることにより、再出湯
時の特性、特に立ち上がり特性を向上させることができ
る。さらに、給湯運転停止時において、出湯停止後所定
時間経過した場合は、入水温度Tc が低いときはバイパ
ス水量調整弁の開度を小、入水温度Tc が高いときは開
度を大とすることにより、再出湯時の出湯特性を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバイパス路を備えた給湯器の概略
構成図である。
【図2】本発明に係るバイパス制御動作を説明するフロ
ーチャートである。
【図3】バイパス水量調整弁の入水温度に対する開度変
化を示す特性図である。
【図4】バイパス水量調整弁の入水温度に対する開度操
作量を示す特性図である。
【符号の説明】
1 給湯器 2 熱交換器 3 バーナ 4 ガス路 6 燃焼用ファン 8 点火電極 9 フレームロッド 10 湯水攪拌装置 20 給水路 21 入水路 22 出湯路 23 バイパス路 24 混合出湯路 25 排水路 61 バイパス水量調整弁 62 混合出湯量サーボ弁 63 逆止弁 64 排水弁 71 入水量センサ 72 入水温度センサ 73 缶体出湯温度センサ 74 過熱防止サーミスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福原 晃 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式 会社ノーリツ内 (72)発明者 池田 広志 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式 会社ノーリツ内 (72)発明者 腹巻 知 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式 会社ノーリツ内 (72)発明者 抱 貴雄 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式 会社ノーリツ内 (72)発明者 浜田 誠 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式 会社ノーリツ内 (72)発明者 吉田 晶 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式 会社ノーリツ内 (56)参考文献 特開 平2−68449(JP,A) 特開 平2−33560(JP,A) 実開 平1−88215(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱交換器と、熱交換器に接続された入水
    路及び出湯路と、熱交換器をバイパスして入水路と出湯
    路を連通させるバイパス路とを備えた給湯器において、
    バイパス路に全閉可能なバイパス水量調整弁を設け、待
    機状態において、缶体出湯温度T と入水温度T の差
    が所定値以下である時、または缶体出湯温度T が設定
    温度T 以下である時にバイパス水量調整弁を全閉とす
    るとともに、出湯停止後所定時間経過した場合には、入
    水温度T に基づいて再出湯時のバイパス水量調整弁の
    開度を制御し、入水温度T が高ければバイパス水量調
    整弁の開度を大とし、入水温度T が低ければバイパス
    水量調整弁の開度を小とすることを特徴とするバイパス
    混合制御方式。
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CN106766420B (zh) * 2016-11-28 2019-10-01 广东美的暖通设备有限公司 多联机系统及其的制热内机防积液的控制方法
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