JPH01230953A - 給湯器の制御装置 - 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、熱交換器内がら流出する出湯温度を温度設定
手段によって設定する給湯器、特に温度設定手段によっ
て設定される温度を具体的に数字や音声等で報知する報
知手段を備えた給湯器の制御装置に関する。

［従来の技術］ ガス給湯器等の温水機器では、熱交換器内に流入する水
の入水量や大水温に基づいて、水を所定温度に加熱する
のに必要な熱量を計算することができ、また、加熱に必
要な熱量を得るための加熱手段の制御を適切に行い、さ
らに出湯温度に基づいて加熱量の補正をすることができ
るようになってきたため、出湯温度を具体的な温度表示
を伴って設定するものが使用されるようになってきた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、実際には、給湯量が加熱手段の能力を超
えてしまって設定温度まで加熱されない場合や、供給さ
れる燃料ガスや上水道等の圧力変動や、給湯器が設置さ
れる近辺の気温等の影響によって、必ずしも設定通りの
出湯温度が得られない場合がある。このような場合に、
給湯温度が設定温度と異なっていることを知らずに給湯
された湯を使用すると、使用者が不便を被ることや、危
険なことがあるという問題点がある。

本発明は、具体的に表示された設定温度と給湯温度が異
なる場合に、正しい温度で給湯が行われていないことを
使用者に知らセることができる給湯器の制御装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、熱交換器を通過する水を加熱するための加熱
手段と、前記熱交換器から流出する湯の温度を設定する
温度設定手段と、該温度設定手段によって設定された温
度を表示する設定温度表示手段と、前記温度設定手段に
よる設定温度に応じて前記加熱手段を制御する制御手段
とからなる給湯器の制御装置において、前記制御手段は
、前記熱交換器から流出する湯の温度を検知する温度検
知手段と、該温度検知手段によって検知される湯温と前
記温度設定手段によって設定された設定温度とが異なる
ことを報知する相違報知手段とを備え、前記水温検知手
段によって検知される湯温が前記温度設定手段によって
設定される設定温度と異なるとき、前記相違報知手段に
よる報知を行うことを特徴とする技術的手段を採用する
。

［作用］ 本発明では、温度設定手段によって温度が設定されると
、その温度は設定温度表示手段に表示され、また制御手
段は設定された温度に応じて加熱手段を制御する。熱交
換器を通過する水は加熱手段によって加熱されて熱交換
器から流出する。するとその温度は、温度検知手段によ
って検知され、設定温度と異なる場合には、相違報知手
段による報知がなされる。

［発明の効果］ 本発明では、設定した温度と加熱された湯温とが異なる
と、その旨が報知される。従って、使用者は加熱された
湯が設定した温度でないことを予め知ることができるた
め、誤って使用することがなく、また十分に注意するこ
とによって安全に使用することができる。

［実施例］ 次に本発明を図面に示す実施例に基づき説明する。

第２図に概略を示す本実施例のガス給湯器は、燃焼器１
０と、燃料管２０と、水管３０と、制御装置４０とから
構成される。

燃焼器１０は本発明の加熱手段で、給湯器ケース１内に
設けられたバーナ群１１と燃焼用空気を供給する燃焼用
ファン１２とからなり、ノズル１３から供給される燃料
ガスを燃焼用ファン１２によって供給される一次空気の
みで燃焼する全−次空気燃焼を行い、燃焼ガスは排気口
２から排出される。バーナ９１１は複数のリボンバーナ
を２列に配した２連式バーナとなっており、また、バー
ナ群１１近傍の上方には、点火装置のスパーカ１４、炎
検知のためのフレームロッド１５およびサーモカツフ“
ル１６がそれぞれ設けられている。

燃料管２０は、燃料ガスをノズル１３へ供給するガス管
で、その上流側から順に元電磁弁２１゜主電磁弁２２が
、さらにバーナ群１１への燃料供給浬、を調節する比例
弁２３とがそれぞれ設けられ、比例弁２３の下流では２
連式バーナの各遠にそれぞれ燃料ガスを供給するために
燃料管２０は分岐しており、分岐した一方の燃料管２ｏ
には、バーナ群１１のうち１連のみを燃焼させるなめに
、切替弁２４を備えている。

木管３０は、図示しない水供給源および給湯口とそれぞ
れ接続された供給管３１および給湯管３１ａと、これら
を連通して設けられた熱交換器３２およびバイパス管３
２ａとがらなり、供給管３１から供給される水の一部は
熱交換器３２を介して、残る部分はバイパス管３２ａを
介して給湯管３１ａへ導かれ、熱交換器３２およびバイ
パス管３２ａの下流側の合流部にはバイパス弁３３が設
けられ、熱交換器３２によって加熱される水と、バイパ
ス管３２ａによってそのまま導かれる水の割合を適切に
調節して混合する。

一方、供給管３１には上流側より水量制御弁３４、水流
センサ３５および入水温サーミスタ３６が、また熱交換
器３２の下流には熱交換サーミスタ３７が、さらに給湯
管３１ａには本発明の温度検知手段としての出湯温サー
ミスタ３８がそれぞれ備えられている。

なお、バイパス弁３３および水量制御弁３４は、それぞ
れ備えられたギヤドモータにより駆動され、また水流セ
ンサ３５は、供給管３１内を通過する水流により回転す
る図示しない羽根車の回転数に応じた数のパルスを出力
する。

制御装置４０は、第３図に示すとおり、ガス給湯器に備
えられた上記の各部分との信号交換のためのインターフ
ェース４１となる各回路と、制御装置４０の中心となる
マイクロコンピュータ４２と、安全確保のための安全回
路４３および電磁弁通電リレー回路４４と、これらすべ
てに電力を供給する電源部４５とからなり、さらにガス
給湯器の作動を操作するためのコントローラ４６と、マ
イクロコンピュータ４２の作動モードを予め設定するた
めのモード設定回路４７を備えている。

まず、インターフェース４１としての各回路を説明する
。

スパーカ回路５１は、スパーカ１４に火花放電を行うた
めの高電圧を発生する高電圧発生部と、スパーカ１４で
の火花放電を検知するための放電検知部とからなる。

炎温度検出回路５２は、検知する炎の温度に応じたサー
モカップル１６の出力電圧を制御信号として使用するた
めに増幅する回路゛乙増幅された信号は燃焼時の空燃比
の制御に利用される。

温度検出回路５３は、水管３０に配された各サーミスタ
の抵抗値からそれぞれの温度信号を得るための回路で、
温度信号は、電源電圧を各サーミスタと直列に接続され
た抵抗によって分圧して得られる。

ギヤドモータ駆動回路５４は、水量制御弁３４とバイパ
ス弁３３とをそれぞれ駆動するためのギャドモータの通
電回路で、各ギヤドモータは答弁の開度を検出するため
に備えられた図示しないポテンショメータの抵抗値に基
づいて制御される。

ファン回路５５は、マイクロコンピュータ４２から伝送
されるパルス信号に基づいて燃焼用ファン１２を駆動す
るための回路であり、伝送されるパルス信号のパルス幅
に応じた出力電圧をファン駆動回路の制御電圧として印
加する。また、燃焼用ファン１２の回転数信号をマイク
ロコンピュータ４２へ送出するための回転数検出回路を
備えている。

比例弁回路５６は、燃料ガスを調節する比例弁２３への
通電を行う回路である。

通信回路５７は、マイクロコンピュータ４２とコントロ
ーラ４６との信号交換を行うための回路で、電力を供給
するとともに、省線通信を行うためにコントローラ４６
へ信号を変調して送出し、コントローラ４６からの信号
を復調する。

炎検知回路５８は、フレームロッド１５によって炎を検
知して炎検知信号を得るための回路で、炎検知信号はマ
イクロコンピュータ４２および安全回路４３へそれぞれ
送出される。

水流回路５つは、水管３０内を通過する水量に応じて発
生される水流センサ３５からのパルス信号に基づいて、
パルス信号をマイクロコンピュータ４２へ伝送するとと
もに、水管３０内を通過する水量が一定量以上になった
とき、スイッチング信号を電源部４５のリレー回路用電
源４５ｂへ送出し、水流信号を安全回路４３へ伝送する
。

マイクロコンピュータ４２は、所定のシーケンス制御と
、コントローラ４６、温度検出回路５３および水流回路
５９からの各信号に基づいて、燃焼量制御および水量制
御を行う。

これらの制御には、入水温サーミスタ３６、熱交換サー
ミスタ３７、コントローラ４６、水流センサ３５からの
信号によって予め燃焼量および水量を制御するフィード
フォワード制御を行うことができるが、実際には、必ず
しも計算通りの出湯温が得られないために、所定の条件
になったときには、さらに出湯温サーミスタ３８によっ
て燃焼量および水量の制御を補正するフィードバック制
御を行っている。

しかし、供給管３１から供給される水の温度や周辺の気
温が非常に低い場合や、使用者によって操作される水栓
の開度が大きい場合には、水量制御弁３４の開度を制御
によって調節しても、給湯管３１ａから流出する水の温
度が設定温度にならないことがある。このような場合に
は、設定温度と出湯温サーミスタ３８に検知される出湯
温度とが異なることを使用者に知らせるための相違信号
を通信回路５７へ送出し°Ｃおり、本実施例では、設定
温度より５°Ｃ低い水温が３０秒間続いた場合にこの相
違信号を送出する。

安全回路４３は、炎検知回路５８からの炎検知信号、水
流回路５９からの水流信号およびマイクロコンピュータ
４２の作動中に常時送出されるパルス信号のうち、いず
れかの信号に異常が検知されたときに、マイクロコンピ
ュータ４２および電磁弁通電リレー回路４４への電力供
給を停止するためのスイッチング信号°を送出する回路
である。

電磁弁通電リレー回路４４は、元電磁弁２１、主電磁弁
２２および切替弁２４をマイクロコンピュータ４２から
の制御信号によってそれぞれ通電するためのリレーから
なる回路である。

電源部４５は、図示しないプラグをコンセントに差込む
と制御装置４０の上記各回路を作動させるための電力を
、それぞれの回路に必要な電圧に変換して常時供給する
もので、本実施例では、マイクロコンピュータ４２へ電
力を供給するマイコン用電源４５ａと、電磁弁通電リレ
ー回路４４へ電力を供給するリレー回路用電源４５ｂに
は、安全回路４３からの通電停止信号によって電力供給
を停止するスイッチング機能があり、マイクロコンピュ
ータ４２の作動を停止させるとともに各電磁弁への通電
を停止して、燃料の供給を停止する。

また、電磁弁通電リレー回路４４へ電力を供給するリレ
ー回路用電源４５ｂでは、水流回路５９からのスイッチ
ング信号が伝送される場合にのみ各電磁弁への通電が可
能になっていて、水流が検知されない場合にはバーナ群
１１へ燃料ガスが供給されないため、空焚きの心配がな
い。

なお、電源部４５は商用電源と接続する電路中に、図示
しない温度ヒユーズ、オーバーヒートスイッチ、沸騰防
止用スイッチを備えていて、さらに安全を確保している
。

コントローラ４６は、ガス給湯器の作動状態を設定操作
するためのもので、第１図に示すとおり、使用者により
操作される温度設定スイッチ６１、この操作状態に応じ
て設定温度信号を発生する制御回路６２、制御回路６２
とマイクロコンピュータ４２との信号交換をするための
変調復調回路６３と、制御回路６２の信号に応じて表示
装置６４を駆動する駆動回路６５とから構成され、通信
回路５７から供給される電力によって作動する。

温度設定スイッチ６１は給湯される湯温を設定するもの
であり、これを操作すると制御回路６２には設定温度信
号が発生する。すると、表示装置６４では、駆動回路６
５を介して伝送される設定温度信号により、液晶等のデ
ィジタル数字によって設定湯温が表示され、さらに、設
定温度信号は変調復調回路６３で変調されて、制御装置
４０の通信回路５７を介してマイクロコンピュータ４２
へ伝送される。

一方、通信回路５７からは、ガス給湯器が運転を開始し
たことを知らせる運転信号が伝送され、さらに本実施例
では、出湯温度が設定温度に満たない場合に、その旨を
知らせるための相違信号が伝送される。これらの信号は
変調復調回路６３で復調されて制御回路６２へ送出され
る。

制御回路６２は、相違信号が伝送された場合には、表示
装置６４におけるディジタル数字の表示を間欠的に行う
ための点滅信号を表示装置６４へ伝送する。また、表示
装置６４では、運転中には運転信号に基づいて燃焼ラン
プを点灯する。

モード設定回路４７は、マイクロコンピュータ４２の作
動モードを、使用されるガス種、リモコンの有無、給湯
能力、排気設備等に応じて、工場からの出荷時やガス給
湯器の設置時に、予め設定しておくための回路である。

以上の構成からなる本実施例のガス給湯器は次のとおり
作動する。

使用者がコントローラ４６の図示しない運転スイッチを
入れ、出湯温度を設定するとともに、図示しない水栓を
操作すると、燃焼用ファン１２が回転を開始するととも
に、供給管３１によって供給される水は、水量制御弁３
４、水流センサ３５を通過して、熱交換器３２およびバ
イパス管３２ａへ流入し、バイパス弁３３でそれぞれの
流出量が調節されて、給湯管３１ａを介して図示しない
給湯口から流出する。すると、水流センサ３５から水流
回路５９を介して伝送される水流信号と水流に応じたパ
ルス信号は、電磁弁通電リレー回路４４およびマイクロ
コンピュータ４２へ伝送される。

すると、マイクロコンピュータ４２は、伝送されるパル
ス信号が所定数以上検知されると、燃焼器１０の点火作
動として、スパーカ１４に火花放電を行う。

スパーカ１４での火花放電が検知されると、元電磁弁２
１と主電磁弁２２は通電され、燃料ガスはノズル１３か
ら噴出して燃焼用空気と混合されてバーナ群１１へ供給
され、すでに作動しているスパーカ１４によって点火さ
れる。

ｌがフレームロッド１５によって検知され、炎検知信号
が送出されると、入水温サーミスタ３６、熱交換サーミ
スタ３７、出湯温サーミスタ３８の各サーミスタおよび
水流センサ３５からの検知信号およびコントローラ４６
からの設定信号に基づいて必要な燃焼量が計算され、そ
の計算結果に基づいて燃焼用ファン１２、比例弁２３、
切替弁２４、バイパス弁３３および水量制御弁３４が制
御される。また、着火後には、サーモカップル１６から
の信号に基づいて空燃比の補正制御も行われるが、この
制御はサーモカップル１６の温度が安定するまでの一定
時間には行われない。

その後、出湯量や設定温度の変更があると、その変更に
応じてバイパス弁３３による熱交換器３２とバイパス管
３２ａとの通過流量の割合や燃焼量が変更される。

このとき、給湯管３１ａの出湯温サーミスタ３８で検知
される湯温が、コントローラ４６で設定された温度より
低い場合には、燃焼量が増加され、また熱交換器３２を
通過する水量とバイパス管３２ａを通過する水量とがバ
イパス弁３３によって調節される。

しかし、それでもなお出湯温度が設定温度より５℃以上
低く、それが３０秒間続いた場合には、マイクロコンピ
ュータ４２から相違信号が送出される。すると、コント
ローラ４６の制御回路６２は駆動回路６５へ相違信号を
伝送するため、表示装置６４は、駆動回路６５からの点
滅信号に基づいて設定温度を表示する液晶等のディジタ
ル数字を点滅する。

その結果、使用者は、出湯温度が設定温度に満たないこ
とを感知することができる。従って、表示に基づいて使
用者は給湯水量を減少させたり、設定温度を変更したり
することができるため、出湯された水の温度が低いこと
によって使用者が不便を被ることがな（、また安全に使
用することができる。

以上のとおり、本発明の給湯器の制御装置によれば、熱
交換器で加熱される水が設定された温度にならない場合
には、その旨が表示されるため、使用者が不便を被るこ
とはない。

本実施例では、熱交換器からは加熱された湯が流出する
ことを前提に説明したが、加熱手段が作動せず、加熱さ
れない水が流出する場合にも、報知手段は当然作動する
ものである。

本実施例では、出湯温サーミスタによって検知される湯
温に基づいて燃焼量を制御するフィードバック制御にお
ける例を示したが、フィードフォワード制御のみによる
制御であっても同様に表示を行うことができる。

本実施例では、温度設定スイッチによる設定温度を液晶
等のディジタル数字によって表示し、相違信号によって
このディジタル数字を点滅するようにしたが、他の実施
例として、設定温度をスライドボリウムによって設定し
、その設定位置に設定温度に対応した数字を記した表示
盤を備えておき、それを水温表示手段とし、相違信号が
伝送される場合には別に設けたランプ等を点灯させるよ
うにしてもよい。

また、相違信号によってブザー等の報知音を発生させる
ようにしてもよい。

本実施例では、ガス給湯器を実施例として示したが、石
油等の池の燃料を使用するものや、電力によって加熱す
る加熱装置による給湯器でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例のコントローラの構成を示すブロック
図、第２図は本発明の実施例を示すガス給湯器の概略構
成図、第３図は本実施例のガス給湯器の制御装置を示す
ブロック図である。 図中、３８・・・出湯温サーミスタ（温度検知手段）、
４２・・・マイクロコンピュータ（制御手段）、６１・
・・温度設定スイッチ（温度設定手段）、６４・・・表
示装置（設定温度表示手段、相違報知手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱交換器を通過する水を加熱するための加熱手段と
   、 前記熱交換器から流出する湯の温度を設定する温度設定
   手段と、 該温度設定手段によって設定された温度を表示する設定
   温度表示手段と、 前記温度設定手段による設定温度に応じて前記加熱手段
   を制御する制御手段と からなる給湯器の制御装置において、 前記制御手段は、前記熱交換器から流出する湯の温度を
   検知する温度検知手段と、該温度検知手段によって検知
   される湯温と前記温度設定手段によって設定された設定
   温度とが異なることを報知する相違報知手段とを備え、
   前記温度検知手段によって検知される湯温が前記温度設
   定手段によつて設定される設定温度と異なるとき、前記
   相違報知手段による報知を行うことを特徴とする給湯器
   の制御装置。