JP2746110B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は給湯装置に関し、詳しく
は、瞬間式熱交換器と、該熱交換器を加熱するバーナ
と、前記熱交換器に水を送る入水管と、熱交換器で加熱
された温水を出湯する出湯管とを少なくとも有し、燃焼
熱量や燃焼のオン、オフを調節することで、設定された
給湯温度を給湯するようにした給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】設定給湯温度に対して必要燃焼熱量を演
算し、該必要燃焼熱量で持ってバーナの燃焼を行い、得
られる給湯温度から燃焼量をフィードバック制御するよ
うにした給湯装置が一般に提供されている。またそのよ
うな給湯装置において、前記演算された必要燃焼熱量
（（設定温度−入水温度）×流量）が一定未満（例えば
そのバーナの有する最低燃焼熱量である出湯号数３号未
満）の場合には、そのバーナが有する最低の燃焼熱量
（出湯号数３号）で強制燃焼運転を行うと共に、強制燃
焼運転中に前記燃焼熱量と入水温度と流量とから出湯温
度を演算して、その演算出湯温度が一定温度（例えば80
℃）以上になると、一旦燃焼を停止してポストパージ送
風を行い、演算出湯温度が一定温度（例えば76℃）まで
下がれば、着火送風下燃焼を開始するようにして、沸騰
を防止するようにしたものが提供されている。尚、出湯
号数１号は１リットルの水を１分間に25℃上昇させる熱
量である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記給湯装置
において、必要燃焼熱量が一定未満（例えば出湯号数３
号未満）となることにより、最低の燃焼熱量（例えば出
湯号数３号）による強制燃焼運転が沸騰防止制御しなが
ら行われる場合においては、流量が頻繁に変化すること
で演算出湯温度が燃焼停止温度（80℃）と燃焼再開温度
（76℃）との間を頻繁に繰り返す場合が生じ、このた
め、燃焼停止時に行われる高回転数（例えば4560rpm ）
のポストパージ送風と燃焼開始時に行われる低回転数
（例えば3100rpm ）の着火送風とが頻繁に切り換わるた
め、騒音が発生する欠点があった。前記流量の変化は燃
焼運転がオンオフサイクル燃焼で行われる場合に、燃焼
オン時間と燃焼オフ時間とて変動し易く、特に入水管と
出湯管との間にバイパス管が配設されてミキシング調節
器によるミキシングがなされる場合に変動が大きくな
る。

【０００４】そこで本発明は、上記従来の給湯装置にお
ける欠点を解消し、必要燃焼熱量が一定未満となること
により沸騰防止制御しながらの強制燃焼運転を行う場合
において、演算出湯温度が燃焼停止温度と燃焼再開温度
との間を頻繁に繰り返すことによるポストパージ送風と
着火送風との頻繁な繰り返しがあっても、騒音の発生を
抑えることができる給湯装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の給湯装置は、瞬間式熱交換器と、該熱交換
器を加熱するバーナと、前記熱交換器に水を送る入水管
と、熱交換器で加熱された温水を出湯する出湯管とを少
なくとも有し、最低作動水量以上の流量が流れると着火
送風下燃焼運転を開始し、最低作動水量未満の流量にな
ると燃焼運転を停止してポストパージ送風を行い、燃焼
運転においては必要燃焼熱量が一定熱量未満の場合には
一定の燃焼熱量による強制燃焼運転を行うと共に該強制
燃焼運転中に前記一定の燃焼熱量と流量と入水温度から
得られる演算出湯温度が一定温度以上の高温になる場合
には燃焼を停止してポストパージ送風を行い、演算出湯
温度が一定温度以下になると再び着火送風下燃焼を開始
するようにした給湯装置であって、前記強制燃焼運転中
に演算出湯温度が一定温度以上の高温になることによっ
て燃焼を停止した場合におけるポストパージ送風につい
てのみ、これを着火送風と同じ送風回転数で行うよう指
令するコントローラを設けたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】上記本発明の第１の特徴によれば、必要燃焼熱
量が一定熱量未満となって、一定の燃焼熱量による強制
燃焼運転が行われる場合には、コントローラは運転中に
おいて前記一定の燃焼熱量と流量と入水温度から得られ
る演算出湯温度が一定温度以上になるか否かを監視し、
演算出湯温度が一定温度以上の高温となる場合には、最
低作動流量以上の流量がある場合でも、燃焼を一旦停止
する指令を出し、ポストパージ送風指令を行う。このと
きのポストパージ送風の送風回転数は着火時に送風する
着火送風回転数と同じ送風回転数とする。そしてその後
も引き続いて一定の燃焼熱量と流量と入水温度から得ら
れる演算出湯温度の演算を継続し、演算出湯温度が一定
温度以下となると着火送風指令を行い再燃焼開始を指令
する。強制燃焼運転中の燃焼停止以外における燃焼停止
の際、例えば流量が最低作動水量未満になった場合にお
ける燃焼停止の際には、通常のポストパージ送風回転数
によるポストパージ送風がなされる。通常時のポストパ
ージ送風回転はバーナの排気ガスの一掃を目的としたも
のであるので、比較的高回転で行われる。一方、着火時
に行われる着火送風は着火が確実に行われるように比較
的低回転で行われる。本発明では強制燃焼運転中の場合
のみポストパージ送風を着火送風と同じ送風回転数で行
うことで、着火送風とポストパージ送風とが頻繁に繰り
返し行われることによる回転数の変化に伴う騒音を無く
すことができ、しかも流量が最低作動水量未満となるこ
とで行われる本来の燃焼停止の際のポストパージ送風に
ついては、引き続き十分な送風回転数で排気ガスを一掃
することができる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
図１は本発明の給湯装置の全体構成図、図２は実施装置
のコントローラによる運転制御動作を説明するフローチ
ャートである。

【０００８】先ず図１に基づいて装置の全体構成を説明
する。装置は、瞬間式熱交換器10と、該熱交換器10に水
を送る入水管11と、熱交換器10で加熱された温水を出湯
する出湯管12を有し、前記瞬間式熱交換器10は石油バー
ナ等のバーナ17によって加熱され、バーナ17には送風フ
ァン18が設けられている。21は熱交換流量センサ、22は
入水温度センサ、23は出湯温度センサである。また必要
に応じて前記入水管11から出湯管12へバイパス管を配管
してミキシング調節器で混水調節するようにすることが
できる。コントローラ30は装置全体の制御を行うもの
で、熱交換流量センサ21、入水温度センサ22、出湯温度
センサ23、その他のセンサからの情報を入力し、また図
示しない遠隔操作器による設定出湯温度情報を入力し
て、必要な演算を行い、必要な指令をバーナ17、送風フ
ァン18、その他に送る。上記給湯装置において、使用者
は自己が望む出湯温度を設定し、図示しない給湯カラン
を開放することで、燃焼運転を開始することができる。
入水管11から熱交換器10を通って温水が出湯管12に出湯
される。また上記給湯装置において、バーナ17の燃焼は
設定出湯温度や入水温度や瞬間式熱交換器10に流れる流
量から演算される必要燃焼熱量が一定以上か否かによ
り、一定以上の場合は比例制御燃焼を行い、一定未満の
場合は燃焼オン時間と燃焼オフ時間とからなるサイクル
で構成されるオンオフサイクル燃焼を行う。更に上記給
湯装置において行われるオンオフサイクル燃焼運転にお
いて、設定出湯温度と入水温度と流量とから演算される
必要燃焼熱量が一定熱量未満となる場合、例えば必要燃
焼熱量がバーナ17が出力できる最低燃焼熱量未満となる
場合には、その一定の燃焼熱量、例えばバーナ17が出力
できる最低燃焼熱量で燃焼を行う。前記最低燃焼熱量と
は例えば出湯号数で３号とすることができる。この場合
１号とは１リットルの水を１分間に25℃上昇させること
ができる熱量である。

【０００９】前記コントローラ30による給湯制御運転の
制御機構を、図２も参照して説明する。今、運転スイッ
チがオンされている状態で、図示しない給湯カランが開
かれて熱交換流量センサ21が最低作動水量（ＭＯＱ）以
上を検出すると（Ｓ１でイエス）、コントローラ30は燃
焼を開始させるが、このときコントローラ30は遠隔操作
器等で設定された設定出湯温度と、入水温度センサ22に
よって検出された入水温度と、熱交換流量センサ21によ
って検出された流量とから、バーナの必要燃焼熱量（実
施例では必要出湯号数）を演算し、この必要燃焼熱量
（必要出湯号数）が一定熱量（実施例では一定出湯号数
として３号を採用している）未満か否かを判断する（Ｓ
２）。前記実施例で採用する出湯号数の３号は本実施例
ではバーナ17が出力できる最低出湯号数である。そして
必要出湯号数が３号未満の場合（Ｓ２でイエス）にはコ
ントローラ30は一定の燃焼熱量（実施例では出湯号数３
号）による強制燃焼運転を指令する（Ｓ４）。一方、必
要燃焼熱量（必要出湯号数）が一定熱量（実施例では出
湯号数３号以上）の場合は、通常の燃焼運転を指令する
（Ｓ３）。通常の運転とは必要出湯号数に応じてなされ
るオンオフサイクル燃焼かまたは必要出湯号数が一定以
上の大きい場合になされる比例制御燃焼による運転であ
る。

【００１０】前記ステップＳ４において出湯号数３号に
よる強制燃焼運転を指令した後、コントローラ30は、強
制燃焼運転中において一定の燃焼熱量（出湯号数３号の
燃焼熱量）と流量と入水温度とから出湯温度を演算し、
この演算出湯温度が一定温度（実施例では80℃）以上の
高温になるか否かを監視する（Ｓ５）。そして演算出湯
温度が一定温度（80℃）以上になると（Ｓ５でイエ
ス）、コントローラ30はバーナ17の燃焼停止指令を出し
（Ｓ６）、更にこのとき流量センサ21が最低作動水量
（ＭＯＱ）以上を検出しているか否かを確認し（Ｓ
７）、引き続き最低作動水量以上の場合には（Ｓ７でイ
エス）、ポストパージ送風を着火送風回転数と同じ低回
転数（実施例では3100rpm ）で行う（Ｓ８）。ポストパ
ージ送風は例えば３分行い、３分経過すれば（Ｓ９でイ
エス）、送風を停止する（Ｓ10）。コントローラ30は前
記強制燃焼運転中における前記ポストパージ送風中（Ｓ
９でノー）及び送風停止後（Ｓ９でイエス、Ｓ10）も引
き続き前記３号の燃焼熱量と流量と入水温度から出湯温
度を演算し、この演算出湯温度が一定温度（実施例では
76℃）以下になるか否か監視して（Ｓ11）、以下になれ
ば（Ｓ11でイエス）、送風ファン18に着火回転数での回
転を指令して、着火送風下燃焼を再開させる（Ｓ12）。
このときポストパージ送風中から着火送風に切り換わる
場合でも、実際には回転数が引き続き同じであるので、
切り換わりの際の回転数変化による騒音の発生は生じな
い。

【００１１】前記ステップＳ７で、流量が最低作動水量
未満の場合（Ｓ７でノー）には、給湯がストップされた
ということであるので、ポストパージ送風を通常の高回
転数（実施例では4650rpm ）で行い（Ｓ13）、一定時間
（実施例では３分）が経過すると（Ｓ14でイエス）、送
風を停止する（Ｓ15）。また運転中は常に流量が最低作
動水量以上か否かを監視し（Ｓ16）、以上であれば必要
出湯号数が一定以上（３号）か否かを監視する（Ｓ
２）。また最低作動水量未満になれば、燃焼を停止し
（Ｓ17）、通常の高回転（4650rpm ）のポストパージ送
風を行った後停止する（Ｓ13〜15）。

【００１２】

【発明の効果】本発明は以上の構成よりなり、請求項１
に記載の給湯装置によれば、必要燃焼熱量が一定熱量未
満となって、一定の燃焼熱量による強制燃焼運転が行わ
れる場合にのみポストパージ送風を着火送風と同じ送風
回転数で行うようにしたので、着火送風とポストパージ
送風とが頻繁に繰り返し行われることによる回転数の変
化に伴う騒音を無くすことができる。しかも流量が最低
作動水量未満となることで行われる本来の燃焼停止の際
のポストパージ送風については、引き続き十分な送風回
転数で排気ガスを一掃することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給湯装置の全体構成図である。

【図２】実施装置のコントローラによる運転制御動作を
説明するフローチャートである。

【符号の説明】 10 瞬間式熱交換器 11 入水管 12 出湯管 17 バーナ 18 送風ファン 30 コントローラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 瞬間式熱交換器と、該熱交換器を加熱す
   るバーナと、前記熱交換器に水を送る入水管と、熱交換
   器で加熱された温水を出湯する出湯管とを少なくとも有
   し、最低作動水量以上の流量が流れると着火送風下燃焼
   運転を開始し、最低作動水量未満の流量になると燃焼運
   転を停止してポストパージ送風を行い、燃焼運転におい
   ては必要燃焼熱量が一定熱量未満の場合には一定の燃焼
   熱量による強制燃焼運転を行うと共に該強制燃焼運転中
   に前記一定の燃焼熱量と流量と入水温度から得られる演
   算出湯温度が一定温度以上の高温になる場合には燃焼を
   停止してポストパージ送風を行い、演算出湯温度が一定
   温度以下になると再び着火送風下燃焼を開始するように
   した給湯装置であって、前記強制燃焼運転中に演算出湯
   温度が一定温度以上の高温になることによって燃焼を停
   止した場合におけるポストパージ送風についてのみ、こ
   れを着火送風と同じ送風回転数で行うよう指令するコン
   トローラを設けたことを特徴とする給湯装置。