JPH01208653A - 給湯制御装置 - 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 本発明は瞬間式給湯装置の水量制御に関するものである
。

従来の技術 瞬間式給湯装置は出湯温度を検出し加熱量を制御する方
式が知られている。また公知の技術として通水の圧力損
失を低減させるなどの目的で熱交換器をう回するバイパ
ス路を有し、熱交換器で加熱された湯と混合して給湯す
るバイパス水回路方式がある。バイパス水回路方式には
総給水量に対するバイパス水量の比率を一定に保つバイ
パス比固定型と、総給水量の増加に伴なってバイパス水
量の比率を太き（するバイパス比変化型とがある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら前述の構成のバイパス水回路方式を出湯温
度制御式の給湯装置に用いるとそれぞれ次の課題がある
。

バイパス比固定型ではバイパス比率を大きくすると、出
湯温度の設定が高い場合熱交換器内で沸騰を生じ、バイ
パス比率を小さくすると圧力損失を低下させる効果が小
さくなるという欠点があった。またバイパス比変化型で
は上述の不都合は生じないが、総給水量が変わるとバイ
パス比も変化するので使用者による蛇口の急開間や給水
圧力の急な変化に伴なう総給水量の急激な変化に対し過
渡的に大きく湯温が変動するという欠点があった。

本発明は給湯装置の熱交換器とそのバイパス路との通水
量を制御し、給水回路の圧力損失を減少させると共に／
ＭＡの安定化を図ったものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の給湯制御装置は、加
熱装置で加熱する熱交換器と、この熱交換器をう回する
バイパス路と、バイパス路に設けられたバイパス制御弁
と、総給水量を制御する水量制御路と、出湯温度設定器
と、出湯温度検出器と、加熱制御器とバイパス制御弁と
水量制御器とをそれぞれ制御する給湯制御器とを備えた
ものである。

作用 本発明の給湯制御装置は、上記の構成によって、出湯温
度設定器と出湯温度検出器との信号を演算し加熱制御器
を制御すると共に、出湯温度設定器の信号に応じてバイ
パス制御弁と水量制御器の開度をそれぞれ制御して湯温
を安定させ、給水回路の圧力損失を低下させるものであ
る。

実施例 本発明をガス瞬間式給湯装置に摘要した実施例について
説明する。

第１図において、ｌは水量制御器で、水は入水路２から
流入し、水量検出器３を通って大口弁室４に入り、主制
御弁５と主制御ｌｌ孔６との隙間を通って出口弁室７へ
流入する。水は出口弁室７から二方向に分流し、一方は
熱交換器８へ流れ、もう一方はバイパス制御弁９からバ
イパス路１０へ流れ、熱交換器８の出湯管１１と合流す
る。混合部１２には出湯温度検出器１３がある。水量検
出器３は水流の速度に比例して回転数が変化する羽根車
１４と、その羽根車１４の回転数を検出する回転検出素
子１５から構成されている。　１６は水量制御駆動装置
で、モータ１７・減速器１８から成り、リンク機構１９
・弁棒２０を介して主制御弁５を駆動する。２１は復帰
用ばねである。バイパス制御弁９はバイパス制御孔９ａ
を有し、モータ２２と減速器２３からなるバイパス弁駆
動装置２４によって回転させられバイパス路１０の水量
を制御する。ガスはガス供給路２５から加熱制御器２６
でガス量を調節されて、加熱装置２７で燃焼し、熱交換
器８を加熱する。２８はサーミスタなどの入水温度検出
器であり、２９は可変抵抗器などで構成される出湯温度
設定器である。３０はマイクロプロセッサなどからなる
給湯制御器で、水量検出器３・出湯温度検出器１３・入
水温度検出器２８・出湯温度設定器２９からの信号を入
力とし、演算処理を行なった後、水量制御駆動装置１６
・バイパス弁駆動装置２４・加熱制御器２６へ信号を出
力す。

次に動作について説明する。第１図において電源が投入
されると出湯温度設定器２９の信号が読み込まれ、出湯
温度設定に応じてバイパス弁駆動装置２４が作動し、バ
イパス制御弁９を回転させる。

しかる後使用者によって蛇口が開かれて通水が開始され
ると、水量検出器３の信号が読み込まれ、加熱装置２７
に燃料が供給されて燃焼が開始する。

熱交換器８で加熱された湯とバイパス制御弁９を通った
水との混合／Ｍ温が出湯温度検出器１３で検出され、こ
の信号と出湯温度設定器２９の信号によって加熱制御器
２６が駆動され、加熱装置２７の加熱量を調節する。ま
た水量検出器３の信号により水量制御駆動装置１６が駆
動され総合給水量が制御される。

次に制御動作について第２図でさらに詳細に説明する。

電源が投入され使用者によって出湯温度が設定されると
、出湯温度設定器２９の信号が給湯制御器３０に読み込
まれ、給湯制御器３０の内部のバイパス演算部３０ａで
演算され、出湯温度設定に応じてバイパス弁駆動装置２
４が駆動されバイパス制御弁９が所定角度量だけ回転す
る。また給湯制御器３０の水量設定演算部３０ｂば、出
湯温度設定器２９と入水温度検出器２８との信号差と加
熱装置２７の加熱能力との演算を行ない、出湯温度設定
器２９で設定された出湯温度が保証される最大水量を設
定する。しかる後通水が開始されると、水量検出器３が
給水量を検出し給水量が所定量（点火開始水量）以上に
達すると、加熱装置２７へ燃料を供給し点火操作を行な
って加熱装置２７の燃焼が開始する。点火開始水量はあ
らかじめ設定された一定値あるいは出湯温度設定器２９
の信号によって変化させることができる。給水圧力が高
く多大な給水量が供給された場合には水量検出器３の信
号と前述の水量設定演算部３０ｂの信号との偏差が水量
制御演算部３０ｃで演算され、水量制御駆動装置１６を
駆動し水量制御器ｌの主制御弁５を変位させて水量を制
御する。加熱装置２７の加熱量は加熱制御器２６によっ
て調節される。加熱制御器２６は、出湯温度設定器２９
の信号と入水温度検出器２８との信号の差と水量検出器
３の信号によって湯温制御演算部３０ｄで演算される加
熱負荷の値で制御され、さらに出湯温度設定器２９と出
湯温度検出器１３との偏差信号で補正されて最終的には
出湯温度設定と等しい出湯温度を得る。出湯温度設定器
２９の出湯温度が最高に設定された場合バイパス制御弁
９はほとんど全開の位置に回転し、出湯温度設定値を下
げるとバイパス制御弁９はしだいに開き、最低に設定さ
れるとほぼ全開になる。第３図（ａ）は出湯温度設定値
とバイパス弁全開時を１としたときのバイパス制御弁開
度との関係を示し、（ｂ）は総給水量に対するバイパス
水量の割合の関係を示したものである。第３図（ｂ）に
示すように出２８　ＨＡ度膜設定値高い場合にはバイパ
ス水量の割合が小さく、総給水量のほとんどが熱交換器
８を通るため熱交換器８の出口付近で沸騰が発生するこ
とがなく、出湯温度設定値が低くなるにしたがいバイパ
ス水量の割合が大きくなり圧力損失の高い熱交換器８を
バイパスして給水圧力が低くても多大な水量を供給でき
る。

湯温制御演算部３０ｄは加熱装置２７への点火時には爆
発音を防止するため前述の加熱負荷の値より小さな加熱
量で点火させたり、出湯温度の立上りの加熱速度を高め
るために点火後から所定時間前述の加熱負荷の値以上の
加熱量を供給するなどの制御も行なわせることができる
。

湯温制御器３０の計時部３０ｅは水量検出器３の信号が
前述の点火水量以下に達してからの時間を計時する。す
なわち給湯が停止されてからの経過時間を計時し、その
値の大小によってバイパス制御弁９に所定時間補正を加
える。バイパス制御弁９は、給湯が停止して長時間経過
後には通常の設定値より閉方向に所定量変位させ、給湯
停止後短時間内の再給湯時には設定値より開方向に所定
量変位させる。初期使用開始時も含む給湯停止後の長時
間経過時の再給湯にはバイパス水量を給湯再開時からの
所定時間設定値よりも小さく供給し、冷却した熱交換器
８の熱容量に起因する出湯温度の立上り遅れを改善する
。また給湯停止後の短時間の再給湯時にはバイパス水量
を給湯再開時からの所定時間設定時より大きく供給し、
加熱された熱交換器８の熱容量に起因する出湯温度の過
渡的な上昇を改善する。出湯温度設定値を一定にした場
合の給湯停止後の経過時間とバイパス水量設定値からの
補正割合との関係を第４図に示す。

発明の効果 以上のように本発明の給湯制御装置は、加熱装置で加熱
する熱交換器と、この熱交換器をう回するバイパス路と
、バイパス路に設けられたバイパス制御弁と、総給水量
を制御する水量制御器と、出湯温度設定器と出湯温度検
出器との信号を演算し前記加熱制御器を制御すると共に
前記出湯温度設定器の信号に応して前記バイパス制御弁
と前記水量制御器の開度をそれぞれ制御する給湯制御器
を備えた構成としたので、次の効果が得られる。

（１１出湯温度設定値が高いときには総給水量を規制し
て出湯温度が低下することを防止するとともに総給水量
の多くを熱交換器に通されるので沸騰する危険がなく、
また出湯温度を設定した時点で直ちにバイパス水量の制
御が行なわれるので、熱交換器出口の沸騰を温度で検出
するものに比べ検出遅れを発生せず安全性が高い。

（２）給湯能力的に多量の給湯が可能な低出湯温度の設
定時には、総給水量の規制を緩やかにして多量の給水を
可能としかつバイパス水量の比率を大きくして熱交換器
での圧力損失を増加させないため、低給水圧力時におい
ても大量出湯ができる。

（３）　　使用者による蛇口の急開閉や給水圧力の急激
な変動に対し、熱交換器とバイパス路との給水量の比率
が変化しないため、過渡的な湯温変動が小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す給湯制御装置の構成図
、第２図は同装置の制御信号を示すブロック線図、第３
図は同装置の出湯温度設定値に対するバイパス制御弁と
バイパス水量の関係を示す特性図、第４図は同装置の再
給湯時までの経過時間とバイパス水量の補正値を示す特
性図である。 ｌ・・・・・・水量制御器、８・・・・・・熱交換器、
９・・・・・・バイパス制御弁、１０・・・・・・バイ
パス路、１３・・・・・・出湯温度検出器、２６・・・
・・・加熱制御器、２７・・・・・・加熱装置、２９・
・・・・・出湯温度検出器、３０・・・・・・給湯制御
器。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名ｔ−・−氷
量利叩品 ａ−ｐ　　交　櫃　酪 ？−バイｊｃス利卸弁 ４３　図 出漏温道工９定ｆｆｌ　（”Ｃｌ　　２富４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱交換器と、前記熱交換器の加熱装置と、前記加熱装置
   の加熱制御器と、前記熱交換器を迂回するバイパス路と
   、前記バイパス路に設けられたバイパス制御弁と、総給
   水量を制御する水量制御器と、出湯温度設定器と、この
   出湯温度検出器との信号を演算し前記加熱制御器を制御
   すると共に前記出湯温度設定器の信号に応じて前記バイ
   パス制御弁と前記水量制御器の開度をそれぞれ制御する
   給湯制御器を備えた給湯制御装置。