JP2765683B2 - 給湯器における水量制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガスを熱源とする自動給湯器の水量制御方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

ガスを熱源とする自動給湯器の一例を第２図に示す。

第２図において、１は熱交換器、２はバーナ、３は強
制燃焼用ファン、４は電磁弁およびガス比例弁などのガ
ス機構部、５は給水管、６は水温検出器、７は水量セン
サ、８は出湯管、９は出湯温検出器、10は水量制御バル
ブ、11は水量制御バルブ駆動用ギヤモータ、12はマイコ
ン制御部、13は湯温などの設定を行なうリモコンを示
し、リモコン13に所望とする湯温を設定した後、給湯栓
14を開くと、マイコン制御部12は設定温と水入温との差
に基づいて水量制御バルブ10およびファン３ならびにガ
ス機構部４を制御して設定された湯温の給湯を行なうよ
うに構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記自動給湯器によれば、設定湯温の給湯が得られる
筈である。

ところが、器具の最大能力限界点付近の給湯時には、
インプット公差，水量センサのカウント誤差，水温検出
器の温度誤差などにより、出湯温が設定温にならなかっ
たり、最大能力を発揮することができなかったりするな
どの問題がある。また、出湯温を検出して流量補正をか
ける方式のものがあるが、その場合でも出湯立上げ時や
大流量変化時に設定温度に達するまでに時間が掛るとい
う問題がある。

本発明は、前記の如き従来技術の問題点を改善し、出
湯立ち上り時や大流量変化時にも短時間で設定温度に達
し、かつ、設定温度を保ちながら最大能力を発揮し得る
給湯器における水量制御方法を提供せんとするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記の如き目的を達成せんがため、本発明は、出湯立
上げの際、給湯器の能力ｘより僅かに低い能力ｘ−Δｙ
号相当の流量になるように水量制御バルブを制御し、出
湯温度の安定をまった後、ガス比例弁開度が全開かどう
かを検知し、全開でない場合には出湯温に変化を与えな
い速度で水量制御バルブを徐々に開き方向に動かして水
量を増加させ、その間ガス比例弁開度を監視して全開に
なったところで水量制御バルブを停止させ、かくしてガ
ス比例弁が全開で出湯温が設定温を保ったとき水量制御
バルブを停止して出湯を継続し、その後は、出湯温が設
定温よりある許容範囲内の低下があったことを検出した
とき、ガス比例弁全開を保ち乍ら水量制御弁バルブを徐
々に閉じ方向に動かして出湯温を設定温に戻し、出湯流
量がｘ−Δｙ号の能力以下または出湯温が前記許容範囲
よりさらに低下したときは大流量変化があったものとみ
なして水量制御バルブをｘ−Δｙ号相当の流量になるよ
うにその条件下で立ち上げ直すことを特徴とする。

また、本発明は、出湯立上げを行なった際、ｘ−Δｙ
号相当の流量にしても出湯温が設定値にならない場合
は、ガス比例弁を全開にすると共に、出湯温の安定をま
って水量制御バルブを徐々に閉じ方向に動かし、ガス比
例弁全開で出湯温が設定温に達した時点で機器実能力の
判断を行ない、その後はｘ−Δｙ号の能力をｘ−Δｚ号
能力（但し、ｙ＜ｚ）に切換えて以後の制御を行なわせ
ることを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、前記の如く、元々ｘ号の能力を持っている
のに、ｘ−Δｙ（例えばΔｙ＝１とする）号能力相当流
量になるように水量制御バルブを制御するので、出湯温
は急速に設定温度に立ち上る（モード１）。

そして、出湯温が安定したら、ガス比例弁の開度が全
開かどうかを検知し、全開でなかった場合には出湯温に
変化を与えない速度で水量制御バルブを開いていき、こ
のとき、ガス比例弁の開度を監視し、全開になったとこ
ろで水量制御バルブを停止させるので、器具の持ってい
る最大能力を確保することができる（モード２）。

そして、上記最大能力時において、出湯温がある許容
温度ａ℃〜ｂ℃以内（例えば0.5〜２℃）の低下である
ことを検出すると、ガス比例弁全開の状態で水量制御バ
ルブを徐々に閉じ方向に動かして出湯温が設定温と等し
くなるように戻す（モード２）。

上記モード２の運転時において、出湯流量がｘ−Δｙ
号流量以下になったとき、またはａ℃（例えば２℃）以
上出湯温が低下したことを検出すると、他の出湯栓を開
けるなどの大流量変化があったものとみなし、水量制御
バルブをｘ−Δｙ号能力相当流量になるようにその条件
下における立ち上げ直しを行なう（モード２→モード
１）。

また、前記モード１において、水量制御バルブをｘ−
Δｙ号相当の流量にしたにも拘らず出湯温が設定値に達
しない場合には、ガス比例弁を全開とし、出湯温の安定
をまって水量制御バルブを徐々に閉じ方向に動かし、出
湯温と設定温とが一致した時点で機器の実能力を判断
し、それ以後の運転はｘ−Δｙ号をｘ−Δｚ号（但し、
ｙ＜ｚ）に切換えて前記の制御を行なう（モード３）。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図について説明する。

第１図に示すように、給湯栓を開き、流水を水量セン
サ７が検知すると、マイコン制御部においてｘ−Δｙ号
（例えば24号給湯器の場合23号）能力流量の演算を行な
い、水量制御バルブをｘ−Δｙ号能力流量になるように
制御する。なお、このｘ−Δｙ号能力流量とは厳密な意
味における流量ではなく、実用上差支えない程度の誤差
を有する場合を含む。以下同じ（モード１）。

このようにして出湯立上げを行なうと、器具は元々ｘ
号の能力を有するので、通常は迅速に設定温の出湯を行
なう。出湯温の安定をまって出湯温と設定温とを比較
し、出湯温＝設定温のときはモード２に移行し、出湯温
が設定温に満たない場合はモード３に移行する。なお、
上記出湯温＝設定温とは厳密な意味ではなく、実用上差
支えない程度の誤差を有する場合を含む。以下同じ。

モード２においては、ガス比例弁全開かどうか（全開
とは必ずしも100％を意味するものではなく、例えば97
〜100％を指す。以下同じ）を判断し、全開ではない場
合は水量制御バルブを出湯温に変化を与えない速度で徐
々に開き方向に動かして水量を増加させ、その間ガス比
例弁開度を監視して全開になったところで水量制御バル
ブを停止させ、かくしてガス比例弁が全開で出湯温が設
定温を保ったとき水量制御バルブを停止して出湯を継続
し、これにより最大能力を確保する。なお、モード１か
らモード２に移行したとき、ガス比例弁開度が全開であ
ることを検出すると水量制御バルブを停止させる。

前記の如くしてモード２にて運転中、出湯流量がｘ−
Δｙ号能力流量以上かどうか、および、出湯温が許容温
度誤差範囲かどうかを判断する。すなわち、出湯流量が
ｘ−Δｙ号能力流量以上のときには出湯温が許容し得る
最大誤差ａ℃（例えば２℃）以内かどうかを判断し、そ
れが以内のときにはさらにモード２の制御を行なう必要
がある温度差ｂ℃（例えば１℃）以内かどうかを判断
し、それが以内のときには前記判断を繰り返し、以外の
ときにはモード２の最初に戻してガス比例弁開度全開か
どうかから制御する。

そして、出湯流量がｘ−Δｙ号能力流量に達しないこ
とを検出したとき、または出湯温が許容し得る最大誤差
よりさらに低下したことを検出したときには、他の給湯
栓を開くなどして大流量変化があったものとみなしてそ
の条件下における出湯立上げをし直す（モード２→モー
ド１）。

また、給湯器の能力ｘより僅かに低い能力ｘ−Δｙ号
相当の流量になるように水量制御バルブを制御して出湯
立上げを行なった際、出湯温が設定温に達しないことを
検出すると、ガス比例弁開度を全開すると共に出湯温と
設定温とを比較し、出湯温が設定温に達していないとき
には水量制御バルブを徐々に閉じ方向に動かして出湯温
＝設定温とし、この状態で機器の実能力を判断し、マイ
コン制御部に記憶しているｘ−Δｙ号能力をそれより低
い号数ｘ−Δｚ号（但しｙ＜ｚ）に切替える。すなわ
ち、モード１および２のｘ−Δｙをｘ−Δｚに切替えて
以後の制御を行なう。（モード３） なお、第１図には、給湯栓のガス開度が少ないなど能
力に余裕がある場合をモード０として示してある。この
場合は、水量制御バルブは全開のリミッタ位置で止り、
通常のガス比例制御の給湯器として働き、水量制御は行
なわない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、器具の最大能力
限界点付近の運転に際し、出湯立上り時や大流量変化時
にも短時間内に設定温度の給湯を行ない、かつ、設定温
度を保ちながらその器具のもつ最大能力を発揮させるこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による水量制御方法の一例を示すフロー
チャート、第２図は器具の構成を示す概要図である。 １……熱交換器、２……バーナ、３……強制燃焼用ファ
ン、４……ガス比例弁などのガス機構部、５……給水
管、６……水温検出器、７……水量センサ、８……出湯
管、９……出湯温検出器、10……水量制御バルブ、11…
…同ギヤモータ、12……マイコン制御部、13……リモコ
ン。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】設定温と入水温の差に基づいて能力演算に
   より流量を決定し、水量制御バルブをその流量に合せて
   制御すべくなした給湯器において、出湯立上げの際、給
   湯器の能力ｘより僅かに低い能力ｘ−Δｙ号相当の流量
   になるように水量制御バルブを制御し、出湯温度の安定
   をまった後、ガス比例弁開度が全開かどうかを検知し、
   全開でない場合には出湯温に変化を与えない速度で水量
   制御バルブを徐々に開き方向に動かして水量を増加さ
   せ、その間ガス比例弁開度を監視して全開になったとこ
   ろで水量制御バルブを停止させ、かくしてガス比例弁が
   全開で出湯温が設定温を保ったとき水量制御バルブを停
   止して出湯を継続し、その後は、出湯温が設定温よりあ
   る許容範囲内の低下があったことを検知したとき、ガス
   比例弁全開を保ち乍ら水量制御バルブを徐々に閉じ方向
   に動かして出湯温を設定温に戻し、出湯流量がｘ−Δｙ
   号の能力以下または出湯温が前記許容範囲よりさらに低
   下したときは大流量変化があったものとみなして水量制
   御バルブをｘ−Δｙ号相当の流量になるようにその条件
   下で立ち上げ直すことを特徴とする給湯器における水量
   制御方法。
2. 【請求項２】給湯器の能力ｘより僅かに低い能力ｘ−Δ
   ｙ号相当の流量になるように水量制御バルブを制御して
   出湯立上げを行なった際、ｘ−Δｙ号相当の流量にして
   も出湯温が設定値にならない場合には、ガス比例弁を全
   開にすると共に、出湯温の安定をまって水量制御バルブ
   を徐々に閉じ方向に動かし、ガス比例弁全開で出湯温が
   設定温に達した時点で機器実能力の判断を行ない、その
   後はｘ−Δｙ号の能力をｘ−Δｚ号能力（但しｙ＜ｚ）
   に切換えて以後の制御することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の給湯器における水量制御方法。