JPH01118066A - 給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水を加熱して供給する給湯器に関し、特に“
入水温によって燃焼量等の加熱量を制御する制御装置を
備えた給湯器に係る。

［従来の技術］ 給湯器を、太陽熱温水器や他の給湯器等の加熱装置と接
続して使用する場合には、入水される水の温度が他の加
熱装置によってすでに高くなっている場合があり、その
ようなときにさらに給湯器で加熱すると沸騰することが
あり、非常に危険である。このため、従来は、給湯器の
給水経路にバイメタル等を利用した温度スイッチを設け
、入水温度が一定値以上の場合には、給湯器の加熱器を
運転しないようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし最近では、給湯器の加熱効率を高めるために、予
め入水温度を検出してその温度に応じた加熱量を発生さ
せるためにマイクロコンピュータによる制御装置が設け
られるようになっており、そのために入水温度を検出す
るためにサーミスタ等の温度検知手段が備えられている
。この温度検知手段による検知信号は加熱器を制御する
ための制御装置に入力されるが、こうした給湯器におい
ては、入水温度により加熱器の作動を停止させるために
温度スイッチを用いると、入水温度を検知する検知手段
が複数設けられることになり、マイクロコンピュータを
利用しているにも拘らず、不要な部品を使用しなければ
ならないという問題点がある。

本発明は、入水温度を検出するための温度検知手段を備
え、入水温度によって加熱器の加熱量を制御する制御装
置を備えた給湯器において、温度スイッチなしでも入水
温度が所定以上の場合には運転を開始させない給湯器を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、熱交換器内を通過する水を加熱する加熱手段
と、前記熱交換器内に流入する水の温度を検出するため
の入水温検知手段と、該入水温検知手段によって検出さ
れる温度に基づいて前記加熱手段の加熱量を制御する制
御手段とからなる給湯器において、 前記制御手段は、前記入水温検知手段により検知される
入水温が所定温度以上のとき前記加熱手段の作動を停止
させるスイッチング手段を備えることを技術的手段とす
る。

［作用コ 本発明の給湯器では、入水温検知手段によって熱交換器
内に流入する水の温度が検出され、制御手段は入水温検
知手段の検出温度に基づいて加熱手段による加熱量を制
御する。また、本発明では、制御手段にはスイッチング
手段が備えられており、制御手段は入水温検知手段によ
り検出される温度が所定温度以上のときには、加熱手段
の作動が停止される。

［発明の効果］ 本発明では、制御手段は、入水温検知手段によって検出
される水の温度に基づいて加熱手段による加熱量を制御
するとともに、スイッチング手段により加熱手段による
加熱を停止させることができる。従って、加熱手段の作
動を停止させるために、熱交換器内に流入する水の温度
を検出するための他の検知手段が必要ない。

［実施例］ 次に本発明の給湯器を図面に示す実施例に基づき説明す
る。

第２図に示すガス燃焼式給湯器１の給湯器ケース２内に
は燃焼器ケース１０が設けられ、さらにその内部にはガ
ス供給管２０により供給される燃料ガスを燃焼させる２
連式のバーナ１１が設けられている。また、燃焼器ケー
ス１０には３相Ｙ結線のブラシレスＤＣモータを使用し
た燃焼用ファン１２が備えられ、バーナ１１はこの燃焼
用ファン１２によって供給される燃焼用空気によって燃
焼する強制送風式燃焼器となっており、燃焼排ガスは排
気口３から外部へ排気される。

燃焼器ケース１０内の上方には水供給管３０と接続され
た熱交換器１３が設けられ、内部を通過する水は本発明
の加熱手段であるバーナ１１により発生する熱により加
熱される。バーナ１１は、燃焼器ケース１０内のバーナ
１１の近傍には、点火装置としてのスパーカ１４と、炎
検知手段としてのフレームロッド１５とが設けられてい
る。

ガス供給管２０には、上流側より通電時に燃料ガスを通
過させる元電磁弁２１、主電磁弁２２、燃料ガスの供給
量を供給圧力を制御することにより調節するガバナ比例
弁２３．２連式バーナ１１の一方への燃料ガスを使用状
態に応じて遮断する切替用電磁弁２４がそれぞれ設けら
れ、前述のバーナ１１へ燃料ガスを供給する。

水供給管３０の最上流部には水フィルタ３１を備えた水
抜き栓３２が設けられ、その下流には熱交換器１３内へ
の水の流入量を調整するギヤドモータによる一水Ｊｌ制
臀弁３３が設けられ、この水量制御弁３３は開度検出の
ためのポテンショメータ３４を備えている。水量＠１弁
３３で流入量が調整された水は、すぐ下流に設けられた
入水温サーミスタ３５によって温度が検出され、さらに
その下流の水量センサ３６により流入量が検出され、水
供給管３０を通過して熱交換器１３へ送られる。入水温
サーミスタ３５は本発明の入水温検知手段であり、検知
信号は後述する制御図１！ｇ６０へ送られる。

以上の構成からなるガス燃焼式給湯器１は、制御装置５
０により制御される。

制御装置５０は、第１図に示すとおり、屋内配線のコン
セントに接続される電源コード５１に接続された電源部
５３により作動し、制御袋ｙ１５０にはガス燃焼式給湯
器１を操作するなめにメインコント１７−ラ５４とサブ
コントローラ５４ａとが備えられている。

制御回路６０には、マイクロコンピュータ７０（以下Ｃ
ＰＵ７０とする）を中心として、スパーカ回路６１、フ
ァン回路６２、比例弁回路６３、ギヤドモータ回路６４
、位置検出回路６５、水量検出回路６６および入水温検
出回路６４があり、これらの回路はＣＰＵ７０により所
定の制御が行われる。

ファン回路６２は、燃焼用ファン１２を設定水温等の燃
焼要求量に応じて回転させるとともに、３相Ｙ結線のブ
ラシレスＤＣモータに備えられたホールＩＣによりその
回転数を検出して検出信号をＣＰＵ７０へ送るものであ
る。

比例弁口路６３は、バーナ１１における燃焼が所望の空
燃比で行われるように燃料ガスの供給量を調整するなめ
にガバナ比例弁２３への通電量を＠御する回路で、ガバ
ナ比例弁２３への通電量は点火時を除いて燃焼用ファン
１２の回転数に基づいて制御される。

ギヤドモータ回路６４は、熱交換器１３へ流入する水量
を調節するための水量制街弁３３のギキドモータを駆動
する回路で、水ｉ　創ｍ弁３３をａｒｍ信号の応じた開
度にするものである。

位置検出回路６５は、水量制御弁３３にその開度を検出
するために備えられたポテンショメータ３４からの信号
を解析するための回路である。

水量検出回路６６は、水供給管３０内に羽根車を備えた
水量センサ３６の回転数により入水量を検出するもので
ある。

入水温検出回路６７は本発明のスイッチング手段で、第
３図に示す回路構成からなり、入水温度により変化する
入水温サーミスタ３５の抵抗値に基づいて温度信号を端
子６８から出力する分圧回路６９と、本実＃、例では特
に入水温が所定温度以上である場合には、給湯器の運転
を停止するためのスイッチング機能を有したスイッチン
グ回路７１とから構成される。

分圧回路６９は、入水温サーミスタ３５と直列接続され
た分圧用抵抗ｆ３９ａと、コンデンサ６９ｂとからなり
、入水温度が低いほど入水温サーミスタ３５の抵抗値は
大きいため、端子６８から出力される温度信号は高い電
圧を示し、逆に入水温が高くなると端子６８からの温度
信号は低い電圧を示す、この温度信号はＣＰＵ７０へ送
られそれぞれの温度に応じた制御が行われる。

スイッチング回路７１は入水温が高いときには、各コン
トローラからの設定温度とｒＩＡ係なく高い温度の水が
給湯されるとともに、さらにバーナ１１による加熱が行
われると、設定温度より逼かに高い温度にされるため、
沸騰したりして非常に危険であるため、所定温度以上の
水が供給された場合にはバーナ１１による加熱を行わな
いように、燃焼を停止させるものである。

このスイッチング回路７１では、コンパレータ７２の正
入力端子７３に前述の温度信号を入力し、負入力端子７
４には可変抵抗器７５と抵抗器７６が接続され、温度信
号を示す電圧が電源電圧Ｖを分圧する可変抵抗器７５に
よって調整され分圧された基準電圧より高い場合にはハ
イレベルの出力を、低い場合にはローレベルの出力をそ
れぞれ発生し、端子７７からＣＰＵ７０へ送る。

本実施例ではコンパレータ７２にヒステリシス特性があ
り、入水温が５第１の設定温度としての５５℃以上のと
きローレベルの出力が発生され、第２の設定温度として
の５０℃以下になるとハイレベルの出力が発生される。

ＣＰＵγ０は、メインコントローラ５４およびサブコン
トローラ５４ａのそれぞれの設定状態に応じて上述の各
回路を制御するもので、本実施例では特に入水温検出回
路６７の出力により、入水温に伴う運転停止、運転開始
の制御が行われ、ハイレベル出力が制御信号の場合には
燃焼を行い、ローレベル出力が制御信号の場合には燃焼
をしない。

この結果、水温が基準温度以上のときには運転が停止さ
れ、基準温度以下のときには運転が開始される。

次に、以上の構成からなるガス燃焼式給湯器１の作動を
第４区に基づき説明する。

使用者が蛇口を開き給湯を開始すると、水量センナ３６
からの信号に基づき通水が検知され、さらに入水温サー
ミスタ３５によって入水温が検出される。この入水温サ
ーミスタ３５からの信号は入水温検出回路６７により温
度信号としてマイクロコンピュータ７０に入力される。

このとき、入水温検出回路６７に備えられたスイッチン
グ回路７１によりバーナ１１による燃焼を行うか否かの
判別が行われ（ステップ１０１）、入水温が５５℃以上
の場合（ステップ１０１でＹｅｓ）には燃焼の停止を選
択する（ステップ１０２）　、逆に入水温が５５℃以上
でない場合（ステップ１０１でＮｏ）には、燃焼量の能
力計算等の燃焼処理が行われる（ステップ１０３）　。

入水温が５５℃以上で燃焼停止が選択された場合には、
スイッチング回Ｉｉ！８７１のコンパレータ７２は、ヒ
ステリシス特性を有して設定されているため、その後の
入水温が５０℃以下になるまで燃焼停止状態が継続され
（ステップ１０４でＮＯ）、入水温が５０℃以下になる
（ステップ１０４でＹｅｓ）と、燃焼開始のための燃焼
処理が行われる（ステップ１０３）、燃焼処理が行われ
るとその後は燃焼を開始する（ステップ１０５）　。

燃焼が開始された後も入水温の検出は継続され、入水温
が再び５５℃以上になればそのとき燃焼を停止する（ス
テップ１０２）　。

以上のとおり、本発明では、入水温が高い場合の運転を
停止するための入水温の検知は、燃焼量を計算するため
に設けられた入水温サーミスタ３５によって行われるた
め、他の温度検知手段を必要としない、また、運転停止
のための温度と、運転開始のための温度とに差が設けら
れているため、入水時の水流により入水温が多少変動し
ても、チャタリングを生じることがなく、安定して燃焼
状態、あるいは燃焼停止状態を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１＠は本実施例の制御装置を示すブロック図、第２図
は本実施例のガス燃焼式給湯器を示す概略構成図、第３
′ｒＸｉは本実施例の入水温検出回路を示す回路図、第
４図は本実施例の作動説明のための流れ図である。 図中、１１・・・バーナ、１３・・・熱交換器、３５・
・・入水温サーミスタ（入水温検知手段）、γ０・・・
マイクロコンピュータ（制御手段）、６７・・・入水温
検出回路（スイッチング手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱交換器内を通過する水を加熱する加熱手段と、 前記熱交換器内に流入する水の温度を検出するための入
   水温検知手段と、 該入水温検知手段によって検出される温度に基づいて前
   記加熱手段の加熱量を制御する制御手段と からなる給湯器において、 前記制御手段は、前記入水温検知手段により検知される
   入水温が所定温度以上のとき前記加熱手段の作動を停止
   させるスイッチング手段を備えることを特徴とする給湯
   器。 ２）前記スイッチング手段は、前記入水温検知手段によ
   り検知される入水温が第１の所定温度以上のとき前記加
   熱手段を停止し、第１の所定温度より低く設定された第
   ２の所定温度以下になったとき作動させることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の給湯器。