JPH01118068A - 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
水温度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］ ガス燃焼式給湯器のように、加熱量の調節を自由に行う
ことができる給湯器では、設定温度にするために予め給
湯器内に入水する水の温度を検出し、その温度に応じて
加熱量としての燃焼量を調節するフィードフォワード制
御が制御装置によって行われ、設定温度の水を供給して
いる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、給湯器が継続して使用され入水温度が一定にな
った定常時には、こうした入水温度に基づいたフィード
フォワード制御によって設定温度の水を給湯できるが、
使用開始時には、給湯器内に止どまっている水の温度は
周囲の温度によって決まり、この温度はその後通水によ
って給湯器内に入水する水の温度とは異なっている場合
がある。

従って、もし給湯器内の温度が高く入水する水の温度が
低い場合には、給湯器から供給される水の温度は設定温
度より低くなり、逆に給湯器内の温度が低く入水する水
の温度が高い場合には、給湯器から供給される水の温度
は高くなってしまい、場合によっては設定温度以上に過
熱されて非常に危険になる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入水温検出手段を
備え、この入水温検出手段によって検出される入水温度
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、使用開始時においても設定温度の水を供
給でき過熱されることがない安全な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、給湯器内に入水する水を検知して通水信号を
発生する通水検知手段と、前記給湯器内に入水する水を
加熱する加熱手段と、前記給湯器内に入水する水の温度
を検知し、検知した温度に応じた温度信号を発生する入
水温検出手段と、該入水温検出手段により検出された温
度信号に基づき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、前記通水検知手段からの通水信号を受
信してから所定時間作動する計時手段を備え、該計時手
段の作動終了後に前記加熱手段の制御を開始することを
技術的手段とする。

［作用］ 本発明の給湯器では、給湯器に入水する水は通水検知手
段によって検知され、この通水検知手段によって通水信
号が発生される。

また給湯器に入水する水の温度は、入水温検出手段によ
って検出され温度信号として発生される。

制御手段には、通水信号を受信すると所定時間作動する
計時手段が備えられ、制御手段はこの計時手段の作動が
終了すると加熱手段の制御を行う。

従って、制御手段による加熱手段の制御は、所定時間を
経過してからの温度信号に基づいて開始される。その後
制御手段は、入水温検出手段からの温度信号に基づいて
加熱手段を制御する。

［発明の効果］ 本発明では、制御手段による加熱手段の制御は、通水検
知手段からの通水信号を受信してから所定時間後に初め
て行われる。このため、加熱手段によって加熱される水
の温度は、給湯器内の水の温度が安定してから行われる
ことになるため、設定温度より高すぎたり低すぎたりす
ることはない。

従って、安全に給湯器を使用することができる。

［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。また燃焼器ケース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水量制御弁
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、水量制御弁３３
で流入量が調整された水は、すぐ下流に設けられた本発
明の温度検出手段である入水温サーミスタ３５によって
温度が検知され、さらにその下流に設けられた水量セン
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。

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、制御装置５０にはガス燃焼式給湯器
１を操作するためにメインコントローラ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があり、これら
の回路はＣＰ　Ｕ　７０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。

比例弁回路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ため
にガバナ比例弁２３への通電量を制御する回路で、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御弁３３のギヤドモータを駆動
する回路で、水量制御弁３３を制御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、入水量に応じて発生する水量セン
サ３６からのパルス信号を電圧に変換し、通水量を示す
電圧として出力する。また水量検出回路６６は、所定電
圧を出力した場合に通水信号を発生する本発明の通水検
知手段でもあり、ガス燃焼式給湯器１は通水信号に基づ
いてＣＰＵ７０により所定のシーケンスで燃焼を開始す
る。

ＣＰＵ７０は、本発明の制御手段であり、使用者が水を
使用して水量センサ３６に基づく通水信号が得られると
、メインコントローラ５４およびサブコントローラ５４
ａによる設定状態および各センサの出力信号に応じて燃
焼量を制御する。

この燃焼量の制御では、水供給管３０に通水が行われて
いないときの水温を読み込むと正しい入水温度が得られ
ないため、本実施例では入水温サーミスタ３５による水
温の読み込みを水量検出回路６６からの通水信号を検知
してから所定時間経過後に行うために、ＣＰＵ７０は計
時手段としてのタイマ７１を備えている。

これは、ガス燃焼式給湯器１に入水される水の温度と、
周囲の温度とが大きく異なる場合に、通水信号と同時に
入水温度の読み込みを行うと、バーナ１１で加熱される
水の温度が設定温度に対して低すぎたり高すぎたりする
ことがあり、特に高い場合には非常に危険であるため、
入水温度が安定してから燃焼量の計算を行うようにする
ためである。

本実施例では、第３図に示すとおり、タイマ７１の作動
はｔ（例えば０．１〜５）秒間であり、ＣＰ。

Ｕ３Ｏはその作動終了後に入水温サーミスタ３５による
入水温度の読み込みを行い、去の時の水温を温度信号と
している。このとき、読み込みされた入水温度が設定温
度より高い場合には運転は行われず、運転開始は設定温
度が読み込み温度より例えば２℃低くなった場合に行わ
れる。

また、この読み込みによって得られた入水温度による運
転停止、運転開始の制御も行われ、入水温度が所定温度
以上のときには運転が停止され、所定温度以下のときに
は運転される０本実施例ではこの所定温度はヒステリシ
ス特性を持って設定され、入水温度が５５℃以上のとき
運転停止され、５０℃以下になると運転が開始される。

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３図および第４図に基づいて説明する。

使用者が図示しない電源スィッチを閉じ、水温を設定し
通水を開始すると、水供給管３０内に水が流入し水量セ
ンサ３６が作動し、その信号は水量検出回路６６へ送ら
れる。

ＣＰＵ７０は、水量検出回路６６の出力電圧により通水
信号があるか否かを判別しくステップ１００）、通水信
号がない場合（ステップ１００でＮｏ）には運転停止（
ステップ１０１）を選択し運転は行われない。

通水信号がある場合（ステップ１００でＹｅｓ）には、
第３図に示すように同時にタイマ７１を作動する（ステ
ップ１０２）　、タイマ７１の作動時間は０．５秒間で
、その後入水温サーミスタ３５からの温度信号に基づき
入水温度の読み込みしくステップ１０３）、燃焼量の計
算が行われる（ステップ１０４）　。

このとき読み込まれる入水温度は、通水信号が受信され
たからｔ秒経過してから検出された入水温度であるため
、水供給管３０内に止どまっていた水の温度ではなく、
新たに水供給管３０に入水された水の温度である。従っ
て、この入水温度に基づいて燃焼量の計算を行うことに
より、燃焼開始後に給湯される水の温度を、設定温度に
することができる。

燃焼量の計算後にさらに通水信号がある場合（ステップ
１０５でＹｅｓ）には給湯器は運転され（ステップ１０
６）、燃焼用ファン１２からは燃焼用空気が、ガス供給
管２０からは燃料ガスが各電磁弁を介してそれぞれ供給
され、所定のシーケンスによって燃焼を開始する。

その後は、逐次入水温度が読み込まれ（ステップ１０３
）　、その入水温度によって燃焼量が計算され（ステッ
プ１０４）　、通水信号がある間運転は継続される。

運転中に給湯が中止され、通水信号が停止した場合（ス
テップ１０５でＮｏ）には、運転は停止される（ステッ
プ１０１）。

以上のとおり、本発明は、燃焼量を予め計算するために
読み込む入水温度を、通水信号があってから上砂後に始
めて読み込むため、運転開始時に水供給管３０内に残っ
ている水の温度を検出することはなく、新たに加熱され
る水の温度を検出することができる。従って、給湯され
る水の温度が設定温度に対して、高すぎたり低かったり
することがなく、給湯器を安全に使用することができる
。

本実施例では、ガス燃焼式給湯器について説明したが、
石油等の他の燃料による給湯器や電気ヒータによる給湯
器であっても同様に制御することにより設定温度の水を
供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の制御装置を示すブロック図５、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図は本実施例のマイクロコンピュータの作動説明のた
めのタイムチャート、第４図は本実施例のマイクロコン
ピュータの作動説明のための流れ図である。 図中、１１・・・バーナ（加熱手段）、３５・・・入水
温サーミスタ（入水温検出手段）、６６・・・水量検出
回路（通水検知手段）、７０・・・マイクロコンピュー
タ（制御手段）、７１・・・タイマ（計時手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）給湯器内に入水する水を検知して通水信号を発生す
   る通水検知手段と、 前記給湯器内に入水する水を加熱する加熱手段と、 前記給湯器内に入水する水の温度を検知し、検知した温
   度に応じた温度信号を発生する入水温検出手段と、 該入水温検出手段により検出された温度信号に基づき前
   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、前記通水検知手段からの通水信号を受
   信してから所定時間作動する計時手段を備え、該計時手
   段の作動終了後に前記加熱手段の制御を開始することを
   特徴とする給湯器。