JP2672685B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、給水路からの水を加熱して給湯路へ供給す
るガス燃焼式の加熱器と、その加熱器の加熱状態を調節
する調節手段と、前記加熱器の出口側における目標湯温
を設定する目標温度設定手段と、前記加熱器の出口側に
おける出湯温が前記目標湯温になるように前記調節手段
の目標調節量を求め、且つ、前記目標調節量とその時点
の調節量との偏差が第２不感帯量より大なるときは前記
第２不感帯量より小なる第１不感帯量以下となるように
前記調節手段を作動させる制御手段が設けられた給湯装
置に関する。

〔従来の技術〕

加熱器の加熱状態を調節するには、供給水量又は供給
ガス量を調節することが考えられる。つまり、出湯温が
目標温度になるように水量調整弁又はガス量調整弁の開
度を調節することになる。

ここで、制御精度の向上を図ると共に、水やガスの供
給圧の変動等によるハンチングを抑制するために、調節
手段の作動を開始させる不感帯量（第２不感帯量）を調
節手段の作動を停止させる不感帯量（第１不感帯量）よ
り大なる値に設定している。

従来、前記第２不感帯量は固定されているものであっ
た。

尚、不感帯量は通常、水又はガスの流量に対応して設
定されることになるが、湯温に対して、つまり、目標湯
温と出湯温の偏差に対応して設定することもできる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、目標湯温の設定を変更したときに
も、目標調節量の変化が第２不感帯量より小なる場合に
は、調節手段の調節量が全く変化しなかった。つまり、
出湯温の微調整をすることができず、使い勝手の悪いも
のであった。

本発明の目的は、上記従来欠点を解消して、制御のハ
ンチングを抑制しながらも出湯温の微調整をすることが
できる給湯装置を得る点にある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明による給湯装置の第
１の特徴構成は、前記制御手段は、前記目標湯温の設定
が変更されたときには前記第２不感帯量を小なる値に変
更するように構成されていることである。

第２及び第３の特徴構成は、上記第１の特徴構成を実
施する際の好適な具体構成を特定するものである。

第２の特徴構成は、前記制御手段は、前記目標湯温の
設定が変更されたときには前記第２不感帯量を前記第１
不感帯量と同じ値に変更するように構成されていること
である。

第３の特徴構成は、前記制御手段は、前記偏差が大な
るほど前記調節手段を大なる速度で作動させるように構
成されていることである。

〔作 用〕

第１の特徴構成では、目標湯温の設定が変更されたと
きには、第２不感帯量が小になるので比較的小さい設定
変更であっても目標調節量の変化が第２不感帯量より大
となる。従って、前記偏差が第１不感帯以下になるまで
調節手段が作動される。そして、前記偏差が第１不感帯
以下になると調節手段の作動が停止されると共に第２不
感帯量の値が元の値に戻される。

ここで、第２不感帯量を第１不感帯量より小なる値に
変更することはできないので、第２の特徴構成では、第
２不感帯量を変更可能な最小値まで変更することにな
る。

第３の特徴構成では、偏差が大なるときは調節手段を
高速で作動させ、偏差が小さくなって第１不感帯量に近
付くと低速で作動させる。

〔発明の効果〕

第１の特徴構成では、制御のハンチングを抑制しなが
らも出湯温の微調整をすることができる。つまり、制御
の安定性と操作機能に優れた給湯装置を得ることができ
る。

第２の特徴構成では、可能な限り微小な調整をできる
ようにして操作性能の一層の改善を図ることができる。

第３の特徴構成では、調節手段の作動速度を偏差に対
応させることにより、制御の応答性と安定性を改善する
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、バーナ（１）と、そのバーナ
（１）により加熱される水加熱用の熱交換器（２）とを
備えた加熱器（Ｋ）が、給湯栓（４）に給湯路（３）を
介して接続されている。図中（６）は熱交換器（２）に
対する給水路である。

前記バーナ（１）に対する燃料ガス供給路（８）に
は、ガス供給を断続する二つの電磁弁（９），（10）及
びガス供給量を調整する電磁式のガス量調整弁（11）が
介装されている。

前記給水路（６）には、熱交換器（２）の通水量を検
出する水量センサ（12）と、熱交換器（２）への給水温
度を検出する入水温センサ（13）とが介装されている。

前記給湯路（３）には、熱交換器（２）の出口湯温を
検出する湯温センサ（14）と、加熱器（Ｋ）の加熱状態
を調節する調節手段としての水量調整弁（15）が介装さ
れている。水量調整弁（15）の開度は駆動モータ（M₁）
によって調整される。

又、図（16）はイグナイタ、（17）はバーナ（１）が
着火したか否か検出するフレームロッドである。

そして、これらは夫々制御装置（Ｈ）に接続されてい
る。

又、制御装置（Ｈ）には、リコートコントローラ
（Ｒ）が接続され、リモートコントローラ（Ｒ）には、
運転スイッチ（20）、運転ランプ（21）、燃焼ランプ
（22）、及び目標温度設定手段としての湯温調節スイッ
チ（23）が夫々設けられている。

次に、水量調整弁（15）の目標調節量を求める手段に
ついて説明する。

給湯を開始すると、先ず、バーナ（１）の燃焼量
（Ｇ）を設定上限値（Gm）とするようにガス量調整弁
（11）を調整した状態で、リモートコントローラ（Ｒ）
から指令されている目標湯温（Ts）、及び、入水温セン
サ（13）の検出給水温（Ti）に基づき、目標通水量（W
s）を設定する。但し、湯温センサ（14）の検出湯温（T
j）と目標湯温（Ts）との偏差に基づいて、目標通水量
（Ws）に補正を加える。

すなわち、下記（１）式に基づいて目標通水量（Ws）
を設定するのである。

Ws＝Gm/（Ts−Ti）＋K₁（Tj−Ts） ……（１） 尚、K₁は予め設定された補正係数である。

次に、水量センサ（12）の検出通水量（Wx）が目標通
水量（Ws）に一致するように制御する方法について説明
する。

第３図に示すように、目標通水量（Ws）と検出通水量
（Wx）との偏差（ΔＷ）に基づいて水量調整弁（15）の
開度を調節する駆動モータ（M₁）の作動の開始・停止及
び作動速度を制御するようになっている。

ここで図中、横軸は実際の通水量（Wx）、縦軸は水量
調整弁（15）の作動速度を示す。

目標通水量（Ws）と検出通水量（Wx）との偏差（Δ
Ｗ）は、予め設定された三つの値（ΔW₁），（ΔW₂），
（ΔW₃）（以下、夫々第１設定値、第２設定値、第３設
定値という）と大小比較される。ここで、前記設定値
（ΔW₁），（ΔW₂），（ΔW₃）は、 ΔW₁＜ΔW₂＜ΔW₃ となるように設定されている。

そして、原則として前記偏差（ΔＷ）が第２設定値
（ΔW₂）より大なるときは第１設定値（ΔW₁）以下にな
るように前記駆動モータ（M₁）を作動させる。つまり、
前記駆動モータ（M₁）の作動が停止しているときには、
第２設定値（ΔW₂）を越えるまで駆動モータ（M₁）の作
動を開始しないようになっている。

しかし、湯温設定スイッチ（23）が操作されて目標湯
温（Ts）が変更された場合、前記偏差（ΔＷ）が第１設
定値（ΔW₁）より大なるときは駆動モータ（M₁）の作動
を開始するようになっている。

つまり、第１設定値（ΔW₁）が第１不感帯量に、第２
設定値（ΔW₂）が第２不感帯量に夫々対応し、目標湯温
（Ts）の設定が変更されたときには第２設定値（ΔW₂）
を小なる値に変更するようになっている。

又、駆動モータ（M₁）の作動速度は高速及び低速の２
段階に変更できるようになっている。そして、偏差（Δ
Ｗ）が第３設定値（ΔW₃）より大なるときは高速で、第
３設定値（ΔW₃）以下のときは低速で作動させるように
なっている。

すなわち、前記制御装置（Ｈ）を利用して制御手段
（100）が構成されている。

次に、第２図に示すフローチャートに基づいて制御装
置（Ｈ）の作動について説明する。

制御が起動されるに伴って各フラグ（F₁），（F₂）を
リセットする。

次に目標湯温（Ts）を読み込み、設定変更があったか
否かチェックする。変更があったときは第１フラグ
（F₁）をセットする。

そして、目標通水量（Ws）を算出すると共に偏差（Δ
Ｗ）を求める。

偏差（ΔＷ）が第３設定値（ΔW₃）より大なるときは
駆動モータ（M₁）を高速作動させる。

偏差（ΔＷ）が第２設定値（ΔW₂）と第３設定値（Δ
W₃）との中間にあるときは第２フラグ（F₂）をセットす
ると共に駆動モータ（M₁）を低速作動させる。

偏差（ΔＷ）が第１設定値（ΔW₁）と第２設定値（Δ
W₂）との中間にあるときには、フラグ（F₁），（F₂）を
チェックして、いずれかがセットされていれば駆動モー
タ（M₁）を低速作動させる。一方、どちらのフラグ
（F₁），（F₂）もリセットされている場合及び偏差（Δ
Ｗ）が第１設定値（ΔW₁）より小なる場合には、両フラ
グ（F₁），（F₂）をリセットすると共に駆動モータ
（M₁）の作動を停止させる。

〔別実施例〕

上記実施例では、水量調整弁（15）を、調節手段とし
て用いた場合を示したが、ガス量調整弁（11）を用いる
こともできる。

上記実施例では、目標湯温（Ts）の設定が変更された
ときには、第２不感帯量（ΔW₂）を第１不感帯量（Δ
W₁）と同じ値に変更していたが、第１不感帯量（ΔW₁）
と第２不感帯量（ΔW₂）との間の任意の値を選択でき
る。

上記実施例では、駆動モータ（M₁）の作動速度を２段
階に切替えていたが、偏差（ΔＷ）に比例した作動速度
にしてもよく、又、作動速度が一定であってよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る給湯装置の実施例を示し、第１図は
全体構成図、第２図は制御作動のフローチャート、第３
図は水量調整弁の作動の説明図である。 （３）……給湯路、（６）……給水路、（15）……調節
手段、（23）……目標温度設定手段、（100）……制御
手段、（Ｋ）……加熱器、（Ts）……目標湯温、（Tj）
……出湯温、（Wx）……調節量、（Ws）……目標調節
量、（ΔＷ）……偏差、（ΔW₁），（ΔW₂）……不感帯
量。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 談議所 謙治 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 鷲谷 元久 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給水路（６）からの水を加熱して給湯路
   （３）へ供給するガス燃焼式の加熱器（Ｋ）と、その加
   熱器（Ｋ）の加熱状態を調節する調節手段（15）と、前
   記加熱器（Ｋ）の出口側における目標湯温（Ts）を設定
   する目標温度設定手段（23）と、前記加熱器（Ｋ）の出
   口側における出湯温（Tj）が前記目標湯温（Ts）になる
   ように前記調節手段（15）の目標調節量（Ws）を求め、
   且つ、前記目標調節量（Ws）とその時点の調節量（Wx）
   との偏差（ΔＷ）が第２不感帯量（ΔW₂）より大なると
   きは前記第２不感帯量（ΔW₂）より小なる第１不感帯量
   （ΔW₁）以下となるように前記調節手段（15）を作動さ
   せる制御手段（100）が設けられた給湯装置であって、 前記制御手段（100）は、前記目標湯温（Ts）の設定が
   変更されたときには前記第２不感帯量（ΔW₂）を小なる
   値に変更するように構成されている給湯装置。
2. 【請求項２】前記制御手段（100）は、前記目標湯温（T
   s）の設定が変更されたときには前記第２不感帯量（ΔW
   ₂）を前記第１不感帯量（ΔW₁）と同じ値に変更するよ
   うに構成されている請求項１記載の給湯装置。
3. 【請求項３】前記制御手段（100）は、前記偏差（Δ
   Ｗ）が大なるほど前記調節手段（15）を大なる速度で作
   動させるように構成されている請求項１又は２記載の給
   湯装置。