JPH0148473B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガス瞬間式給湯装置、特に給湯温度
を、ガス量と空気量によつて制御する方式のガス
瞬間式給湯装置に関し、その目的とするところ
は、温度設定がどのように行なわれた場合でも確
実に設定温度の湯を出湯でき、しかも湯温の立ち
上がりが素早くてオフセツト量も小さく、しかも
安全なガス瞬間式給湯装置を提供することにあ
る。

以下、本発明の実施の一例を図に基づいて説明
する。

第１図において１はガス瞬間湯沸器で、ガスは
ガス供給管２を介してバーナー３に送られてここ
で燃焼し、水は給水管４を介して熱交換器５へ入
り、ここで加熱されて給湯管６を通り水栓（図示
せず）へ供給されるようになつている。

また、上記ガスの燃焼に必要な１次空気と２次
空気はバーナー３下方に装備したフアン７によ
り、バーナー３及び燃焼室８に強制的に供給され
るようになつている。

また、この湯沸器１は上記フアン７を用いて燃
焼ガスを強制ドラフトせしめることにより熱交換
パイプ９外面のフアン１０のピツチ間隔をつめる
と共に熱交換パイプ９内に第２図に示すようなパ
イプ９壁に連らなる数本の金属パイプ又は第３図
に示すようなフイン状の熱伝達体１１を設けるこ
とにより熱交換パイプの内表面積を広くして熱交
換パイプ９の過熱を防止し、突沸及びそれに伴う
騒音の発生を防止するように構成されている。

フアン７には吸気側７′に回転自在に設けられ
て駆動装置１２により回転駆動され、その回転角
度に応じて吸気側７′の開口面積を可変し、供給
空気量を調整するダンパー１３と、このダンパー
１３の回転位置を検出するポテンシヨンメーター
等の位置検出器１４が設けられており、該位置検
出器１４と上記駆動装置１２が後述するダンパー
制御装置ａに電気的に連絡している。

一方、上記ガス供給管２には上流側より順次元
電磁弁１５、ガバナー１６、比例弁１７が設けら
れ、給水管４には給水温センサー１８と水量セン
サー１９、給湯管６には給湯温センサー２０と水
バルブ２１が夫々設けられている。

そして、上記元電磁弁１５、比例弁１７、給水
温センサー１８、水量センサー１９、給湯温セン
サー及び水バルブ２１は給湯温度制御装置ｂに
夫々電気的に連絡している。

上記水量センサー１９は、第４図に示すように
給水管の流路途中にこの流路を流れる流水により
駆動させて回転するように設けられた羽根車２１
と、この羽根車２１の回転軸２２に装着された磁
石２３と、例えばホール素子、リードスイツチ等
磁界を検知する検知素子２４よりなり、上記検知
素子２４により羽根車２１の回転に伴う磁石２３
の回転によるパルス間隔あるいはパルス数を検知
して瞬間流量を検出し、給湯温度制御装置ｂに信
号Ａを出す様に構成されている。

また水量センサー１９は、羽根車２１を回転自
在に支承する部分２５羽根車２１及び回転軸２２
に摺接する部分２６，２７を潤滑性に優れた材料
で形成することにより回転抵抗を小さくして、回
転を円滑にし、羽根車２１の回転に伴う磁石２３
のパルス数あるいはパルス間隔を検知素子２４に
より検知して瞬間流量を検出する精度を高くする
と共に本体２８に流路２９から隔離され一度水が
溜まれば新しい水が入つてこない空室３０を設け
て、この空室３０内に羽根車２１の回転軸２２に
設けた磁石２３を位置させることにより、流水中
の鉄分が磁石２３に付着堆積して誤動作を生じる
のを防止する。

給水温センサー１８及び給湯温センサー２０は
夫々サーミスタ等よりなり、上記給水温センサー
１８は入水温度を検出して信号Ｂを給湯温度制御
装置ｂに送る。

給湯温度制御装置ｂはダンパー制御装置ａと共
に制御ボツクス３１内に設けられており、上記給
水温センサー１８が検出した入水温度と、水量セ
ンサー１９が検出した給水量と、予め設定された
設定温度とにより必要ガス量を演算して信号Ｃを
比例弁１７に送ると共にダンパー制御装置ａに目
標位置信号Ｄを送る。

比例弁１７は上記信号Ｃに基づいて弁開度が変
化し、バーナー３へ送るガス量を増減し、給湯温
度を設定温度に一致させる。

また、給湯温センサー２０からは検出した給湯
温度が信号Ｅをもつて給湯温度制御装置ｂに送ら
れ、該装置ｂは上記給湯温センサー２０の検出し
た給湯温度と設定温度及び各温度設定段階毎に定
めた比例ゲインによりインプツト量を演算して信
号C′を比例弁１７に送ると共に信号D′をダンパー
制御装置ａに夫々送り、比例弁１７の開度、ダン
パー１３の目標位置を夫々補正する。

また、給湯温度制御装置ｂは次の三つの場合羽
根車２１の流量を絞る信号を送る。

即ち、その第１は水量センサー１９が、水の流
れを検知した時の信号Ｆであり、第２は給水温セ
ンサー１８により検知した水温と、設定温度と、
湯沸器１の最大能力によりその設定温度での限界
水量を演算すると共にこの限界水量と、水量セン
サー１９で検知している水量とを比較演算し、水
量センサー１９で検知した水量が限界水量以上に
なつた場合の信号Ｇであり、第３は設定温度が高
温にセツトされたときの信号Ｈである。

水バルブ２１は上記信号Ｆを受けると数秒間給
水量を絞る。

従つて湯湯機１は作動を始めたときから数秒
間、最大能力のガス量で、少ない流量の水を加熱
することになり、短時間で設定温度まで湯温を上
昇させることができる。

また水バルブ２１は信号Ｇを受けて給水量を絞
り、その設定温度での限界水量以上の水が流れな
いようにする。

上記水バルブ２１の一例を第５図に示す。

水バルブ２１は、バルブボデイ３２に入口３３
と出口３４が直角方向にあいており、出口３４に
対応してバルブボデイ３２に開設した開口３５か
ら、円筒状の弁体３６が上記入口３３と出口３４
を連絡する流路３７内に、該流路３７を遮断する
ようにシール部材３８を介して水密に嵌め込まれ
る。

弁体３６はその周面を流路３７に壁面に摺接し
て回転することができるように設けられており、
周面にはスリツト３９が切欠形成され、入口３３
より流入した水はスリツト３９より弁体３６内を
経て出口３４側へ流動するように形成されてい
る。

上記スリツト３９は弁体３６の回転により通水
面積を変化させるように形成されている。

この弁体３６は一体に設けたスピンドル４０が
減速ギヤートレイン４１を介してモーター４２に
連絡しており、モーター４２の回転数をギヤート
レイン４１で落として弁体３６が回転するように
なつている。

そして、上記モーター４２は信号Ｆ，Ｇ，Ｈに
よつて回転したりストツプしたりする。

一方、前記ダンパー制御装置ａは比較回路、モ
ーター駆動回路（正転）、モーター駆動回路（停
止）、モーター駆動回路（逆転）、駆動検出回路、
安全タイマー回路、モーター停止回路、燃焼停止
回路、警報回路からなり、そのブロツク図を第６
図に示す。

このダンパー制御装置ｂの動作をブロツク図に
基づいて説明する。

前記、給湯温度制御装置ｂで決定された所要
のフアンダンパー位置に対応して、給湯温度制
御装置ｂから出された目標位置信号Ｄ，D′と
位置検出器Ｐより出される現在の位置信号Ｉと
を比較回路にて比較する。

上記比較の結果両者が一致すれば比較回路は
モーター駆動回路（停止）に停止信号Ｊを出
し、ギヤーモーター４３は動かさない。

両者が一致せず現在の位置信号Ｉが目標位置
信号Ｄ，D′より小さい場合には比較回路はモ
ーター駆動回路（正転）に正転信号Ｋを出し、
モーター駆動回路（正転）によつてモーター４
３を正転させ、逆に現在の位置信号Ｉが目標位
置信号Ｄより大きい場合には比較回路はモータ
ー駆動回路（逆転）に逆転信号Ｌを出し、モー
ター駆動回路（逆転）によつてギヤーモーター
４３を逆転させる。

上記を繰り返す事によつて、所要のダ
ンパー位置になる。

上記の説明は正常時のものであり、異常時に
は、 ′ 駆動検出回路により、ギヤーモーター４３
に加えられる正転信号Ｋ又は逆転信号Ｌを検出
する。

′ 安全タイマー回路により、ギヤーモーター
４３に加えられる正転信号Ｋ又は逆転信号Ｌの
継続時間とあらかじめ設定した安全タイムとを
比較し、前者が後者よりも大きいと判断する
と、モーター停止回路から停止信号Ｍを出し、
ギヤーモーター４３を停止させる。

′ さらに燃焼停止回路によつて燃焼を中断さ
せ、警報回路によつて警報を発する。

従つて、上記駆動検出回路、安全タイマー回
路、モーター停止回路、燃焼停止回路、警報回
路は、安全回路ｃを構成する。

尚、第１図中、４４はフアン７の作動を感知
する風圧スイツチ、４５はバーナー３との間に
火花を飛ばしバーナー３の炎口より噴出するガ
スに着火させるイグナイター、４６はガスの燃
焼を感知するフレームロツドであり、上記イグ
ナイター４５は風圧スイツチ４４がフアン７の
作動を感知すると作動するようになつている。
また、４７はリモートコントロールボツクスで
ある。

本発明は上記の構成であるから以下の利点を有
する。

(1) ガス量を、水量、入水温度、設定温度、熱効
率により演算される必要インプツト量に、設定
温度、給湯温度及び比例ゲインにより演算され
るインプツト量を加えたインプツト量となし、
上記比例ゲインを設定温度の各設定段階毎に定
めるようにして制御するので、温度設定段階に
係りなく、比例ゲインを１つの定数とする給湯
温度制御方法を採る給湯装置に比べてオフセツ
トや出湯立上がり時間が改善され、設定温度が
低い場合でも緩慢な立上がりやオフセツトの値
が大きくなるという問題が生じない。

(2) 給水管路は給湯管路中に給水開始時に数秒間
給水量を絞り、また適温時において給湯温度が
ガス量により制御出来なくなつたときには自動
的に給水量を絞る水バルブを設けたので、設定
温度までの湯温の立上がりが早く、確実に設定
温度を得ることができるので、使い勝手が良
い。

またガスの消費量も少なくなる。

(3) 空気量を制御するフアンのダンパーに、これ
を動かすための信号が所要時間以上発振し続け
る場合は、燃焼を停止させる安全装置を設けら
ので、ダンパーの作動の異常を確実に検知して
給湯機の運転を停止することができ、安全であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すガス瞬間式給
湯装置の模式図、第２図は熱交換パイプの構造を
示す第１図の−線拡大断面図、第３図は熱交
換パイプの構造の他の例を示す断面図、第４図は
流量スイツチの構造の一例を示す断面図、第５図
は水バルブの構造の一例を示す断面図、第６図は
ダンパー制御装置のブロツク図である。 ７……フアン、１３……ダンパー、２１……水
バルブ、ｃ……安全装置（安全回路）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 給湯温度をガス量と空気量によつて制御する
   ガス瞬間湯沸器においてガス量を水量、入水温
   度、設定温度、熱効率により演算される必要イン
   プツト量に、設定温度、給湯温度及び比例ゲイン
   により演算されるインプツト量を加えたインプツ
   ト量となし、上記比例ゲインを設定温度の各設定
   段階毎に定めて制御するように構成すると共に給
   水管路又は給湯管路中に給水開始時に数秒間給水
   量を絞り、また各設定温度において給湯温度がガ
   ス量により制御出来なくなつたときには自動的に
   給水量を絞る水バルブを設け、更に、空気量を制
   御するフアンのダンパーに所要時間以上回転され
   る信号が発振し続ける場合は燃焼を停止させる安
   全装置を設けたガス瞬間式給湯装置。