JP3161130B2 - 給湯装置 - Google Patents

給湯装置

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JP3161130B2
JP3161130B2 JP03536293A JP3536293A JP3161130B2 JP 3161130 B2 JP3161130 B2 JP 3161130B2 JP 03536293 A JP03536293 A JP 03536293A JP 3536293 A JP3536293 A JP 3536293A JP 3161130 B2 JP3161130 B2 JP 3161130B2
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知 腹巻
義智 池田
晃 福原
広志 池田
貴雄 抱
秀和 福井
敦弘 森下
裕 川口
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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、バイパスミキシング方
式の給湯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の給湯装置、特に廉価型の
ものでは、加熱器に対して入水路と出湯路とをそれぞれ
接続し、また、入水路と出湯路との間は加熱器をバイパ
スするバイパス路で短絡し、このバイパス路に常開型の
バイパス弁を設けた構成のものがある。
【0003】この構成の給湯装置において、出湯時に
は、加熱器のガスバーナが点火されてバイパス路ととも
に加熱器側にも通水され、加熱器で加熱された湯とバイ
パス路を流れる水とが混合される。また、出湯温度が基
準値以上に高く設定されたような場合には、バイパス弁
が閉じられて加熱器側にのみ通水され、ガスバーナの燃
焼制御により設定温度の湯が出湯されるように制御され
る。
【0004】このように、バイパスミキシング方式の給
湯装置は、バイパス路を利用することで、出湯温度を比
較的広い温度範囲にわたって調整できるという利点を有
する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の上記
廉価型の給湯装置では、バイパス路に設けられたバイパ
ス弁は、高温出湯時にのみ閉じられ、他の場合には常時
全開状態に保持されている。そのため、出湯を停止して
から再度出湯を開始する場合に、出湯温度の変動が大き
くなるという問題がある。特に、出湯停止から再出湯ま
での時間が比較的長い(たとえば5分程度)場合には、再
出湯される湯温が極端に低下するのみならず、湯温が設
定温度に安定化するまでに時間がかかるという不都合が
あった。
【0006】これを解決するには、出湯路とバイパス路
との合流点にサーモミキシング機構を設けて湯と水との
混合比を出湯温度の変動に応じて調整する方式を採用す
ることも可能であるが、このような構成では、サーモミ
キシング機構を設けるために、給湯装置が全体的に高価
になるという不具合がある。
【0007】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、コストアップを招来することなく、再
出湯時の湯温変動を極力抑制できるようにすることを課
題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、加熱器に入水路と出湯路とがそれぞれ
接続され、入水路と出湯路との間は加熱器をバイパスす
るバイパス路で短絡され、出湯路には温度センサが、ま
た、バイパス路にはこのバイパス路を開閉するバイパス
弁がそれぞれ設けられ、また、入水路には加熱器への通
水の有無を検出する通水検出器が設けられているバイパ
スミキシング方式の給湯装置において、次の構成を採
る。
【0009】すなわち、本発明の給湯装置では、再出湯
の開始に先立って温度センサの検出出力が予め設定され
た基準温度以下の場合には予めバイパス弁を閉じる一
方、再出湯が開始された直後から温度センサの検出出力
が設定温度に安定化するまでの間は、温度センサの検出
出力の増加および減少に応じて前記バイパス弁を開閉制
御する再出湯温度変動抑制手段を備えている。
【0010】
【作用】上記構成において、再出湯温度変動抑制手段
は、再出湯の開始に先立って温度センサの検出出力が予
め設定された基準温度以下の場合には予めバイパス弁を
閉じるようにする。このため、再出湯が開始された直後
は、加熱器側にのみ通水され、ガスバーナの燃焼により
加熱器が加熱される。そして、再出湯が開始された直後
から温度センサの検出出力が設定温度に安定化するまで
の間は、温度センサの検出出力の増加および減少に応じ
てバイパス弁を開閉制御する。このため、再出湯時の出
湯温度の変動が抑制され、短時間の内に設定温度に安定
化する。
【0011】
【実施例】図1は本発明の実施例に係る給湯装置の概略
構成図である。
【0012】この実施例の給湯装置1は、加熱器2を備
え、この加熱器2は、缶体4内に熱交換器6と、これを
加熱するガスバーナ8とを収納して構成されている。そ
して、熱交換器6には水道管等に連通された入水路10
と、カランやシャワー等に連通された出湯路12とがそ
れぞれ接続され、また、入水路10と出湯路12との間
は加熱器2をバイパスするためのバイパス路14で短絡
されている。
【0013】上記の入水路10には、バイパス路14の
分岐点aよりも上流側に入水温度Tcを検出する入水温度
センサ16、入水路10に供給される入水量Qを検出す
る通水検出器としての水量センサ18、および入水温度
Tcの高低に応じて入水量Qを調整する水ガバナ20が
それぞれ設けられている。
【0014】一方、出湯路12には、バイパス路14の
合流点bよりも上流側に加熱器2で加熱された湯温Thを
検出する加熱器温度センサ22が、また、合流点bより
も下流側には加熱器2で加熱された湯とバイパス路14
を通過した水との合流による湯温Tmを検出する出湯温
度センサ24がそれぞれ設けられている。
【0015】また、バイパス路14には、このバイパス
路14を開閉する常開型のバイパス弁26が設けられて
いる。
【0016】なお、28はガスバーナ8の燃焼力を調整
するためのガス比例弁である。
【0017】さらに、この給湯装置1は、給湯制御を行
うコントローラ30と、このコントローラ32に所定の
指令を与えるための操作部32とを備えている。
【0018】コントローラ30は、特許請求の範囲にお
ける出湯温度変動抑制手段として機能するものであっ
て、本例ではマイクロコンピュータで構成されている。
また、操作部32は、電源スイッチや所望の出湯温度を
設定する温度設定スイッチ等を備えている。
【0019】そして、上記コントローラ30には、各温
度センサ16,22,24と水量センサ18からの検出
信号と操作部32からの指令信号とがそれぞれ入力され
るようになっており、これらの入力信号に基づいてバイ
パス弁26とガス比例弁28とを制御する次に、上記構
成の給湯装置1において、特に再出湯時の温度変動を抑
制するための動作について、図2のタイムチャートを参
照して説明する。なお、同図中、実線は加熱器温度セン
サ22で検出される湯温、破線は出湯温度センサ24で
検出される湯温、一点鎖線は従来装置において出湯温度
センサ24で検出される湯温をそれぞれ示している。
【0020】出湯が停止して、その停止状態が水量セン
サ10で検出されると(時刻t1)、コントローラ30は、
ガス比例弁28を閉じてガスバーナ8の燃焼を停止し、
また、バイパス弁26を全開する(図2(b)参照)。
【0021】このような出湯停止状態が比較的長時間
(たとえば5分程度)継続された場合、熱交換器6の管内
に滞留している湯は、熱交換器6の余熱を吸収して一時
的に高温になった後に次第に温度が低下するが、それで
も、設定温度Tsよりも幾分高くなっている。また、加
熱器温度センサ22が設けられている付近の湯温Th
は、図2(a)の実線で示すように、バイパス路26に滞
留している冷水と混合して時間経過とともに次第に低下
してくる。同様に、出湯温度センサ24が設けられてい
る付近の湯温Tmも、図2(a)の破線で示すように、出湯
停止直後は設定温度Tsになっていても、バイパス路2
6に滞留している冷水と混合して時間経過とともに次第
に低下してくる。
【0022】そして、コントローラ30は、加熱器温度
センサ22の検出出力が予め設定された基準温度(本例
では設定温度Tsと同じ)以下になった場合には、バイパ
ス弁26を閉じる(時刻t2)。
【0023】次に、この出湯停止状態から、たとえばカ
ランが開栓された場合には、バイパス路14は既に閉じ
られているので、加熱器2側にのみ通水され、その通水
量が水量センサ18によって検出されるので(時刻t3)、
コントローラ30は、再出湯が開始されたものと判断す
る。
【0024】この通水によって、出湯路12とバイパス
路14との合流点b付近の湯も下流側に流れるが、その
場合、従来では、バイパス弁26が常時開かれていたた
めに、図2の一点鎖線で示すように、合流点b付近に滞
留していた湯(この湯温は設定温度Ts以下となってい
る)がさらに冷水と混合されるために一層冷たくなるの
に対して、本例では、バイパス弁26が既に閉じられて
いるために、合流点b付近の湯はバイパス路14からの
冷水と混合されることはなく、したがって、湯温Tmの
低下が抑制される。
【0025】また、加熱器2への通水に伴って熱交換器
6の管内に滞留している湯が押し出されて出湯路12に
設けた加熱器温度センサ22でその湯温が検出される。
その場合の湯温Thは、熱交換器6の余熱を吸収してい
るために、設定温度Tsよりも幾分高くなっている。し
たがって、コントローラ30は、通水が開始されてから
加熱器温度センサ22で検出される湯温Thが予め設定
された基準値T1(>Ts)以上になった場合には(時刻
t4)、これに応じてバイパス弁26を開く。これによ
り、加熱器2の余熱により設定温度Ts以上になってい
た湯がバイパス路14からの冷水と混合されることにな
り、過熱された湯が出湯路12から吐出されるのが防止
される。
【0026】次に、コントローラ30は、水量センサ1
8で検出される加熱器2への通水量が一定作動水量以上
となっている場合には、ガス比例弁28を開いてガスバ
ーナ8を着火し(時刻t5)。続いて、水量センサ18と入
水温度センサ16からの各検出出力Q,Tc、ならびに
設定温度Tsに基づいてガス比例弁28をフィードフォ
アード制御する。その場合、熱交換器6に入水路10か
ら供給された冷水が新たに流れ込むので、加熱器2にお
ける加熱が一時的に不十分となり、したがって、加熱器
温度センサ22および出湯温度センサ24でそれぞれ検
出される湯温Th,Tmが低下する。
【0027】コントローラ30は、出湯温度センサ24
の検出出力Tmが予め設定されている基準値T2(<Ts)
以下になると、バイパス弁26を閉じる(時刻t6)。これ
により、加熱器2からの湯がバイパス路14からの冷水
と混合されることがないので、湯温Tmがそれ以上低下
するのが抑制される。
【0028】そして、加熱器2のガスバーナ8の燃焼制
御により加熱器2からの出湯温度が上昇されて、出湯温
度センサ24での検出出力Tmが予め設定されている基
準値T2を越えると(時刻t7)、コントローラ30は、再
びバイパス弁26を開く。これによって、加熱器2から
の湯とバイパス路14からの冷水とが混合されることに
なり、出湯路12から吐出される湯温が設定温度Tsか
ら過剰に上昇するのが抑制される。
【0029】以降、コントローラ30は、出湯温度セン
サ24の検出出力Tmと設定温度Tsとの偏差に基づいて
ガス比例弁28をフィードバック制御する。
【0030】このように、再出湯が開始された直後から
出湯温度センサ24の検出出力が設定温度Tsに安定化
するまでの間は、各温度センサ22,24の検出出力の
増加および減少に応じてバイパス弁26を開閉制御する
ので、再出湯時の出湯温度Tmの変動が抑制され、しか
も、従来に比べて短時間の内に設定温度Tsに安定化す
る。
【0031】なお、上記の実施例では、時刻t2と時刻t4
における各バイパス弁26の開閉を加熱器温度センサ2
2の検出出力に基づいて制御しているが、出湯温度セン
サ24の検出出力に基づいて制御することも可能であ
る。また、時刻t6と時刻t7のバイパス弁26の開閉は出
湯温度センサ24の検出出力に基づいて制御している
が、加熱器温度センサ22の検出出力に基づいて制御す
ることも可能である。さらに、上記の実施例では、時刻
t2において加熱器温度センサ22で検出される湯温Th
が設定温度Tsまで低下したときにバイパス弁26を閉
じるようにしているが、設定温度Tsよりも若干高めに
設定しておくことも可能である。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、廉価形のバイバスミキ
シング方式の給湯装置において、コストアップを招来す
ることなく、再出湯時の湯温変動を有効に抑制できるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る給湯装置の概略構成図で
ある。
【図2】図1の給湯装置の給湯動作、特に再出湯時の温
度変動抑制動作の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
1…給湯装置、2…加熱器、10…入水路、12…出湯
路、14…バイパス路、22…加熱器温度センサ、24
…出湯温度センサ、26…バイパス弁、30…コントロ
ーラ(再出湯温度変動抑制手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 福井 秀和 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 森下 敦弘 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 川口 裕 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 神吉 英二 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4−9546(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24H 1/10 302

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱器に入水路と出湯路とがそれぞれ接
    続され、入水路と出湯路との間は加熱器をバイパスする
    バイパス路で短絡され、出湯路には温度センサが、ま
    た、バイパス路にはこのバイパス路を開閉するバイパス
    弁がそれぞれ設けられ、また、入水路には加熱器への通
    水の有無を検出する通水検出器が設けられているバイパ
    スミキシング方式の給湯装置において、 再出湯の開始に先立って温度センサの検出出力が予め設
    定された基準温度以下の場合には予めバイパス弁を閉じ
    る一方、再出湯が開始された直後から温度センサの検出
    出力が設定温度に安定化するまでの間は、温度センサの
    検出出力の増加および減少に応じて前記バイパス弁を開
    閉制御する再出湯温度変動抑制手段を備えることを特徴
    とする給湯装置。
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