JP3512135B2 - 湯水混合式給湯装置 - Google Patents

湯水混合式給湯装置

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JP3512135B2
JP3512135B2 JP09165796A JP9165796A JP3512135B2 JP 3512135 B2 JP3512135 B2 JP 3512135B2 JP 09165796 A JP09165796 A JP 09165796A JP 9165796 A JP9165796 A JP 9165796A JP 3512135 B2 JP3512135 B2 JP 3512135B2
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茂明 上畑
浩 佐和橋
素次 矢野
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東陶機器株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は湯水混合式給湯装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来給湯使用後の自然放熱冷却により弁
体が水側流路を閉成し、湯側流路を開成しているため、
給湯を再開した時に、設定湯温よりも高い混合湯が供給
されることがあった。そこで特開平4−211780号
公報には給湯の停止後に混合弁体の駆動装置を停止さ
せ、温度検出器の周囲温度が自然放熱されるに従って、
混合弁体が湯側を開成し水側を閉成していく現象を防止
し、再出湯時に高温の湯が供給されるのを防ぐものが知
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記湯水混合
式給湯装置では、水量変動又は出湯立ち上がり時に給湯
が停止された場合、弁体は極端に開側又は閉側に位置し
ている場合があり、給湯を再開したときに高温が供給さ
れたり湯温のアンダーシュートが発生する。
【0004】従って本発明の目的は、水量変動又は出湯
立ち上がり時に給湯が停止された場合でも、給湯を再開
したときに高温が供給されたり湯温のアンダーシュート
を防止する湯水混合式給湯装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の側面は、
熱交換器で加熱された湯と給水源から供給された水を混
合して駆動装置により弁体の開度を調節し、混合湯温を
制御する湯水混合式給湯装置において、前記熱交換器出
口の湯温が所定の目標温度になるよう加熱制御する加熱
部と、前記混合湯温の設定温度、給水源から供給された
水の入水温度及び熱交換器出口の湯温から前記弁体の開
度を演算する第1目標開度演算部と、前記混合湯温の設
定温度、給水源から供給された水の入水温度及び前記目
標温度から前記弁体の開度を演算する第2目標開度演算
部と、前記混合湯の流量に応じて、前記第1目標開度演
算部で演算された第1目標開度と前記第2目標開度演算
部で演算された第2目標開度を選択する選択手段と、前
記選択手段により選択された目標開度により、前記弁体
の開度を調節する調節手段と、給水流量を測る流量セン
サとを有し、前記選択手段は、前記流量センサから給水
流量を入力して給湯がなされているか否かを判断し、給
湯がなされていると判断した場合は第1目標開度を選択
し、給湯が停止されたと判断した場合は第2目標開度を
選択することを特徴とする。
【0006】本発明の第1の側面に係る1つの好適な実
施形態では、前記目標温度は、前記熱交換器出口の湯温
が沸騰しないように、前記設定温度、入水温度及び予め
設定された開度から演算されることを特徴とする。
【0007】
【0008】本発明の第1の側面によれば、第1目標開
度演算部で演算された第1目標開度と第2目標開度演算
部で演算された第2目標開度を選択する選択手段とを備
えることとしたので、混合弁の状態に応じて、目標開度
を選択でき、高温が供給されたり、湯温のアンダーシュ
ートを防止することができる。また、給湯がなされてい
ると判断した場合は第1目標開度を選択し、給湯が停止
されたと判断した場合は第2目標開度を選択することと
したので、給湯を一旦停止した場合の再出湯時に湯温の
アンダーシュートを防止することができる。
【0009】本発明の第1の側面に係る1つの好適な実
施形態によれば、熱交換器出口の目標温度を所定値にし
たので、熱交換器内の温度が沸騰するのを防止できる。
【0010】
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の水量制御装置の一実施形
態が適用される給湯機のブロック図である。
【0013】上記給湯装置は、図1に示すように、バー
ナ17、バーナ17に接続される給燃料管19、給燃料
管19に設けられた燃料供給量調整用の比例弁21及び
燃料の供給を開始/停止するための電磁弁23、バーナ
17に対して必要な空気を送り込むためのファン25を
備える。上記給湯機はまた、バーナ17に対向して配置
された熱交換器7、その上流側に連通する給水管1、そ
の下流側に連通する給湯管9、熱交換器7を介さずに、
給水管1から給湯管9に水を供給するバイパス管11が
設けられている。そして、バイパス管11と給湯管9と
の接続部には、混合弁31、混合弁駆動モータ33が設
けられている。また給水管1に設けられた、入水温度T
cを測る入水温度センサ3及び給水流量Qを測る流量セ
ンサ5、熱交換器7の出口側に設けられた熱交温度Th
を測る熱交温度センサ13、混合弁31の下流側に設け
られた混合温度(出湯温度)Tmを測る混合温度センサ
15を備える。またリモコン29には、設定温度Tsを
設定する温度設定器27を備えている。
【0014】上記給湯機は更に、各センサ3、5、1
3、15および温度設定器27からの検出信号(Tc、
Q、Th、Tm、Ts)に基づき、混合弁駆動モータ3
3、比例弁21、電磁弁23等の制御を行うコントロー
ル部(図示しない)をも備える。
【0015】次に、上記構成の給湯装置における混合弁
31の一般的な動作を図2のブロック図を参照して説明
する。
【0016】第1目標分配比演算部51は、入水温度セ
ンサ3が検出した入水温度Tc、熱交温度センサ13が
検出した熱交温度Th、混合温度センサ15が検出した
混合温度Tm、温度設定器27により設定された設定温
度Tsから、混合弁31の湯側と水側の分配比を次式で
表される目標分配比を演算する。 目標分配比=(Ts−Tc)/(Th−Tc)
【0017】または、次式で表されるように、積分演
算、比例演算を行って、目標分配比を演算してもよい。 目標分配比=(Ts−Tc)/(Th−Tc)+fPI
(演算分配比−実分配比) 但し、演算分配比=機種毎に設定された標準分配比 実分配比=(Tm−Tc)/(Th−Tc)
【0018】第2目標分配比演算部52は、入水温度セ
ンサ3が検出した入水温度Tc、温度設定器27により
設定された設定温度Tsから次式で表される目標分配比
を演算する。 目標分配比=(Ts−Tc)/(熱交目標温度−Tc) 但し、熱交目標温度=(Ts−Tc)/0.4+Tc (なお、熱交目標温度≧80℃の時は、熱交目標温度=
80℃)
【0019】選択手段53は、流量センサ5から流量Q
を入力し、給湯がなされているか否かを判断する。給湯
がなされていると判断した場合は、第1目標分配比演算
部51で演算された目標分配比を混合弁駆動部54に送
るよう選択する。また、給湯が停止されたと判断した場
合は、第2目標分配比演算52で演算された目標分配比
を混合弁駆動部54に送るよう選択する。
【0020】混合弁駆動部54は、選択手段53で選択
された目標分配比になるように混合弁駆動モータ33に
指示し、混合弁31に信号を送る。
【0021】次に上記構成の混合弁31の動作を図3の
状態遷移図を参照して説明する。
【0022】まず、使用者により給湯栓(図示しない)
が開かれると、設定温度Ts、入水温度Tc、流量Q等
に基づき、コントロール部50で必要燃焼量が演算さ
れ、比例弁21、電磁弁23が制御されて、燃焼が行わ
れる。
【0023】流量Qが安定し、設定温度Tsが変更され
ていない状態(S1)では、混合弁の弁位置は第1目標
分配比演算部51で演算された分配比(例えば湯側0.
4)に基づき、混合弁が制御される。
【0024】今、流量Qが増加した状態(S2)になっ
たとすると、湯側の分配比を増加(例えば0.7)さ
せ、設定した湯温が得られるように混合弁を制御する。
そこで給湯栓が閉じられた状態(S3)になると、従来
は混合弁駆動モータ33の駆動を停止させるため、湯側
分配比0.7の状態(S4)で待機する。
【0025】これに対し、本発明においては、流量セン
サ5が流量Qを検出しなくなると、選択手段53により
第2目標分配比演算部52に切り換えて、目標分配比を
演算された分配比(例えば0.4)で混合弁駆動モータ
33を制御する。
【0026】ここで、再び給湯栓が開かれると(S
5)、後沸きで熱交換器出口の湯温が上昇していた場合
に、従来は湯側0.7で待機しているため、出湯温度が
オーバーシュートする。一方、本発明においては、湯側
0.4の分配比で待機しているため、従来のようなオー
バーシュートが防止される。
【0027】そして、従来は出湯温度が設定温度よりも
高いため、湯側分配比を例えば0.5に減少させ(S
6)、出湯温度が安定するにつれて、湯側分配比0.4
で混合弁制御する(S7)。一方、本発明においては、
一時的なアンダーシュートが起きるため、湯側分配比
0.7に増加させ(S6)、従来と同様、出湯温度が安
定するにつれて、湯側分配比0.4で混合弁制御する
(S7)。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
湯温の立ち上がり時や水量変化時に給湯が停止された場
合でも、再出湯時に高温の湯が供給されるのを防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態の湯水混合装置が適用される給湯機
のブロック図。
【図2】図1の混合弁の制御ブロック図。
【図3】図1の混合弁の状態遷移図。
【符号の説明】
1…給水管 3…入水温度センサ 5…流量センサ 7…熱交換器 9…給湯管 11…バイパス管 13…熱交温度センサ 15…混合温度センサ 17…バーナ 19…給燃料管 21…比例弁 23…電磁弁 25…ファン 27…温度設定器 29…リモコン 31…混合弁 33…混合弁駆動モータ 50…コントロール部 51…第1目標分配比演算部 52…第2目標分配比演算部 53…選択手段 54…混合弁駆動部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 素次 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番1号 日本ユプロ株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−211780(JP,A) 特開 平2−146435(JP,A) 特開 平7−91740(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 23/00 - 23/02 F24D 17/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱交換器で加熱された湯と給水源から供給
    された水を混合して駆動装置により弁体の開度を調節
    し、混合湯温を制御する湯水混合式給湯装置において、 前記熱交換器出口の湯温が所定の目標温度になるよう加
    熱制御する加熱部と、 前記混合湯温の設定温度、給水源から供給された水の入
    水温度及び熱交換器出口の湯温から前記弁体の開度を演
    算する第1目標開度演算部と、 前記混合湯温の設定温度、給水源から供給された水の入
    水温度及び前記目標温度から前記弁体の開度を演算する
    第2目標開度演算部と、 前記混合湯の流量に応じて、前記第1目標開度演算部で
    演算された第1目標開度と前記第2目標開度演算部で演
    算された第2目標開度を選択する選択手段と、 前記選択手段により選択された目標開度により、前記弁
    体の開度を調節する調節手段と、給水流量を測る流量センサと を有し、 前記選択手段は、前記流量センサから給水流量を入力し
    て給湯がなされているか否かを判断し、給湯がなされて
    いると判断した場合は第1目標開度を選択し、給湯が停
    止されたと判断した場合は第2目標開度を選択する こと
    を特徴とする湯水混合式給湯装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の湯水混合式給湯装置におい
    て、 前記目標温度は、前記熱交換器出口の湯温が沸騰しない
    ように、前記設定温度、入水温度及び予め設定された開
    度から演算されることを特徴とする湯水混合式給湯装
    置。
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