JP2830548B2 - 給湯器 - Google Patents

給湯器

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JP2830548B2
JP2830548B2 JP3288775A JP28877591A JP2830548B2 JP 2830548 B2 JP2830548 B2 JP 2830548B2 JP 3288775 A JP3288775 A JP 3288775A JP 28877591 A JP28877591 A JP 28877591A JP 2830548 B2 JP2830548 B2 JP 2830548B2
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JP
Japan
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temperature
distributor
hot water
water supply
heat exchanger
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郁朗 足立
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Rinnai Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、瞬間式の給湯器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、給水管、熱交換器、及び出湯
管を連設してなる熱交水路と、出湯温度が設定温度にな
る様に前記熱交換器を加熱するガスバーナとを備えた給
湯器が知られている。
【0003】
【発明か解決しようとする課題】しかし、従来の給湯器
は以下の様な欠点がある。 (ア)熱交換器は所定時間(例えば4秒間)の応答遅れ
があり、設定温度を変化させた場合、直ぐに出湯温度が
設定温度にならない。 (イ)シャワー等で給湯器を間欠使用している際、再使
用時に冷水サンドが発生し、出湯温度が数秒間、低下
(例えば40℃→約26℃)する。本発明の目的は、設
定温度を変化させた時、または、間欠使用の再使用時
の、出湯温度の応答性に優れる給湯器の提供にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、以下の構成を採用した。 (1)給水管、熱交換器、及び出湯管を連設してなる熱
交水路と、前記給水管に配される分配器と、該分配器で
分岐し、前記熱交換器を迂回して前記出湯管の途中に合
流するバイパス水路と、前記給水管に配され、給水温度
INを検出する給水温サーミスタと、合流点より下流
位置の前記出湯管に配され、混合出湯温度Toutを検
出する混合出湯温サーミスタと、前記出湯管で合流後の
混合出湯温度Toutが設定温度TSETになる様な加
熱量でもって前記熱交換器を加熱する加熱装置と、前記
分配器を操作する分配器制御装置とを備え、該分配器制
御装置は、前記熱交換器の出口における熱交出湯温度T
HEXが所定温度又は(給水温度TIN+α)になる様
な分配具合が得られる分配器制御量を前記給水温度T
IN及び前記設定温度TSETに基づいて演算して求
め、更に、検出した混合出湯温度Tout及び前記給水
温度TINと前記分配器制御量とから前記熱交出湯温度
HEXを算出し、この熱交出湯温度THEXと前記所
定温度又は(前記給水温度TIN+α)との偏差に一定
の比率で比例制御する補正量を前記分配器制御量に加減
算して前記分配器を制御する。
【0005】(2)給水管、熱交換器、及び出湯管を連
設してなる熱交水路と、前記給水管に配される分配器
と、該分配器で分岐し、前記熱交換器を迂回して前記出
湯管の途中に合流するバイパス水路と、前記給水管に配
され、給水温度TINを検出する給水温サーミスタと、
前記出湯管に配され、前記熱交換器の出口における熱交
出湯温度THEXを検出する熱交出湯温サーミスタと、
前記出湯管で合流後の混合出湯温度Toutが設定温度
SETになる様な加熱量でもって前記熱交換器を加熱
する加熱装置と、前記分配器を操作する分配器制御装置
とを備え、該分配器制御装置は、前記熱交換器の出口に
おける熱交出湯温度THEXが所定温度又は(給水温度
IN+α)になる様な分配具合が得られる分配器制御
量を前記給水温度TIN及び前記設定温度TSETに基
づいて演算して求め、更に、検知した熱交出湯温度T
HEXと、所定温度又は(給水温度TIN+α)との偏
差に一定の比率で比例制御する補正量を、前記分配制御
量に加減算して前記分配器を制御する。
【0006】
【作用】〔請求項1について〕 加熱装置は、出湯管で合流後の混合出湯温度Tout
設定温度TSETになる様な加熱量でもって熱交換器を
加熱する。熱交換器の過渡状態(設定温度を変化させた
場合や、間欠使用時の再使用の場合)において、分配器
制御装置は、給水温度T及び設定温度TSETに基づ
いて分配器制御量を演算して求め、更に、検出した混合
出湯温度Tout及び給水温度TINと分配器制御量と
から熱交出湯温度THEXを算出し、この熱交出湯温度
HEXと所定温度又は(給水温度TIN+α)との偏
差に一定の比率で比例制御する補正量を分配器制御量に
加減算して分配器を制御する。
【0007】〔請求項2について〕 加熱装置は、混合出湯温度Toutが設定温度TSET
になる様な加熱量でもって熱交換器を加熱する。熱交換
器の過渡状態(設定温度を変化させた場合や、間欠使用
時の再使用の場合)において、分配器制御装置は、給水
温度T及び設定温度TSETに基づいて分配器制御量
を演算して求め、更に、検知した熱交出湯温度THEX
及び所定温度又は(給水温度TIN+α)との偏差に一
定の比率で比例制御する補正量を分配制御量に加減算し
て分配器を制御する。
【0008】
【発明の効果】設定温度TSETを変化させた場合や、
間欠使用時の再使用の初期において、混合出湯温度T
outに過渡状態がなく、出湯管から吐出する湯の温度
低下を過不足無く防止でき、湯温を略設定温度TSET
にすることができる。
【0009】
【実施例】本発明の一実施例を図1に基づいて説明す
る。給湯器Aは、給水管11、熱交換器12、及び出湯
管13を連設してなる熱交水路1と、給水管11に配さ
れ、水路1、3に流す水量の分配比を変える分配器2
と、分配器2で分岐し、熱交換器12を迂回して出湯管
13の途中に合流するバイパス水路3と、分配器2を操
作する分配器制御装置4と、給水管11および出湯管1
3を流れる水や湯の温度を測定する、給水温サーミスタ
5および混合出湯温サーミスタ6と、熱交換器12を加
熱するガスバーナ7と、ガスバーナ7を操作する加熱制
御装置8とを備える。また、81は設定温度TSET
35℃〜50℃の範囲で可変する温度設定器、111は
ガバナ、112は流量センサである。
【0010】加熱制御装置8は、マイコンを有する電子
回路で構成され、温度設定器81、流量センサ112、
および給水温サーミスタ5の各電気出力に基づいて、混
合出湯温度Toutが設定温度TSETになる様な、ガ
スバーナ7へのガス供給量と燃焼空気量とを演算により
求め、流量センサ112で検知した水量が最小水量
(2.5リットル/分)以上の場合、ガスバーナ7の燃
焼を維持するために、図示しないガス比例弁やブロワを
操作する。
【0011】分配器制御装置4は、マイコンを有する電
子回路で構成され、給水温サーミスタ5、混合出湯温サ
ーミスタ6、および温度設定器81の各電気出力が入力
される。そして、この分配器制御装置4は、熱交出湯温
度THEXが給水温度TIN+50℃となる様な分配器
制御量を、後述する演算にて求め、この分配器制御量
に、設定温度TSETと混合出湯温度Toutとの偏差
を修正するために一定の比率で比例制御する補正量を加
減算して分配器2を操作する。
【0012】つぎに、給湯器Aの作動を説明する。加熱
制御装置8は、流量センサ112で検知した水量、給水
温サーミスタ5で検知した給水温度TIN(0℃以
上)、および熱交換器12の加熱効率に基づいて、混合
出湯温度Toutが設定温度TSET(例えば40℃)
になる様なガスバーナ7へのガス供給量と燃焼空気量と
を演算により求め、熱交換器12を加熱する。
【0013】分配器制御装置4は、熱交出湯温度T
HEXが予め定めた所定温度(給水温度TIN+50
℃)になる様に給水温度TINおよび設定温度TSET
に基づいて演算して分配器制御量を求め、この分配器制
御量に、設定温度TSETと混合出湯温度Toutとの
偏差を修正するために一定の比率で比例制御する補正量
を加減算して分配器2を制御する。
【0014】尚、分配器制御量は、熱交換器12側およ
びバイパス水路3側の分配比をa:bとした場合、混合
出湯温度Toutは設定温度TSETであり、熱交出湯
温度THEXは給水温度TIN+50℃である事から、
a:bは下記の式で表される。 (a+b)TSET=a(TIN+50℃)+bTIN a(TSET−TIN−50℃)=b(TIN−TSET) ∴ a:b=(TSET−TIN):(TIN+50℃−TSET
【0015】ガスバーナ7は、加熱制御装置8により混
合出湯温度Toutが設定温度TSETになるように熱
交換器12を加熱するが、分配器制御装置4は熱交出湯
温度THEXが設定温度TSETによらず、予め定めら
れた所定温度(給水温度TIN+50℃)となる様に給
水温度TINおよび設定温度TSETに基づいて分配器
2を操作しているため、設定温度TSETが変化した場
合でも熱交出湯温度THEXに過渡状態が生じる事無
く、安定した温度とすることができる。
【0016】従って、設定温度TSETが変化しても、
混合出湯温度Toutに過渡状態は無く、混合出湯温度
outを直ちに設定温度SETとする事ができる。ま
た、シャワー等で給湯器Aを使用している際、再使用時
(ガスバーナ7の再点火時)に熱交換器12が定常状態
になる迄の間、分配器制御装置4は、設定温度TSET
と混合出湯温度Toutとの偏差を修正するために、給
水温度TINと混合出湯温度Toutと分配器制御量と
から現在の熱交出湯温度THEXを算出し、算出した熱
交出湯温度THEXと予め定めた所定温度(給水温度T
IN+50℃)との偏差に一定の比率で比例制御する補
正量を分配器制御量に加減算して熱交換器12側への分
配具合を増加させる様に分配器2を操作するので、混合
出湯温度Toutの温度低下が過不足なく防止できる。
【0017】尚、上記実施例で、熱交出湯温度THEX
を、給水温度TINと混合出湯温度Toutと分配器制
御量とから算出するものを示したが、熱交出湯管13a
に熱交出湯温サーミスタ9を設け、熱交出湯温度T
HEXを検出する様にしても良い。更に、上記実施例で
は、熱交出湯温度THEXを、給水温度TINに応じて
変化する(TIN+50℃)様にしたが、熱交出湯温度
HEXを固定(例えば60℃)しても良い。
【0018】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。a.熱交出湯温度THEXは、設定温度T
SETの最大値より高く、沸騰温度より低い範囲であれ
ば何度に設定しても良い。b.ガスバーナ7は、液体燃
料を燃焼させるバーナであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る給湯器の構造説明図
である。
【符号の説明】
A 給湯器 1 熱交水路 2 分配器 3 バイパス水路 4 分配器制御装置 5 給水温サーミスタ 6 混合出湯温サーミスタ 7 ガスバーナ 8 加熱制御装置 9 熱交出湯温サーミスタ 11 給水管 12 熱交換器 13 出湯管 13a 熱交出湯管 THEX 熱交出湯温度 TIN 給水温度 TSET 設定温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F24H 1/10 302

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給水管、熱交換器、及び出湯管を連設し
    てなる熱交水路と、 前記給水管に配される分配器と、 該分配器で分岐し、前記熱交換器を迂回して前記出湯管
    の途中に合流するバイパス水路と、 前記給水管に配され、給水温度TINを検出する給水温
    サーミスタと、合流点より下流位置の前記出湯管に配され、混合出湯温
    度T out を検出する混合出湯温サーミスタと、 前記出湯管で合流後の混合出湯温度Toutが設定温度
    SETになる様な加熱量でもって前記熱交換器を加熱
    する加熱装置前記 分配器を操作する分配器制御装置とを備え、該分配器制御装置は、前記熱交換器の出口における熱交
    出湯温度T HEX が所定温度又は(給水温度T IN
    α)になる様な分配具合が得られる分配器制御量を前記
    給水温度T IN 及び前記設定温度T SET に基づいて演
    算して求め、 更に、検出した混合出湯温度T out 及び前記給水温度
    IN と前記分配器制御とから前記熱交出湯温度T
    HEX を算出し、この熱交出湯温度T HEX と前記所定
    度又は(前記給水温度T IN +α)との偏差に一定の
    比率で比例制御する補正量を前記分配器制御量に加減算
    して前記分配器を制御する給湯器。
  2. 【請求項2】 給水管、熱交換器、及び出湯管を連設し
    てなる熱交水路と、 前記給水管に配される分配器と、 該分配器で分岐し、前記熱交換器を迂回して前記出湯管
    の途中に合流するバイパス水路と、 前記給水管に配され、給水温度T IN を検出する給水温
    サーミスタと、 前記出湯管に配され、前記熱交換器の出口における熱交
    出湯温度T HEX を検出する熱交出湯温サーミスタと、 前記出湯管で合流後の混合出湯温度T out が設定温度
    SET になる様な加熱量でもって前記熱交換器を加熱
    する加熱装置と、 前記分配器を操作する分配器制御装置とを備え、 該分配器制御装置は、前記熱交換器の出口における熱交
    出湯温度T HEX が所定温度又は(給水温度T IN
    α)になる様な分配具合が得られる分配器制御量を前記
    給水温度T IN 及び前記設定温度T SET に基づいて演
    算して求め、 更に、検知した 熱交出湯温度THEXと、所定温度又は
    (給水温度TIN+α)との偏差に一定の比率で比例制
    御する補正量を、前記分配制御量に加減算して前記分配
    器を制御する給湯器。
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