JPH0240446A - 併設型給湯器の水量制御装置 - 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、加熱される水を分流させて少なくとも２つの
熱交換器へ送り、各熱交換器においてそれぞれ加熱して
合流させるように、複数の給湯器を並列接続させた併設
型給湯器の水量制御装置に関する。

［従来の技術］ 併設型給湯器は、複数の熱交換器によってそれぞれ水を
加熱するため、多量の温水を必要とする場合に多く使用
される。また、必要とする温水量が少ない場合にも使用
できるように、一部の熱交ｔＩＡ器への水管中に電磁弁
が設けられ、使用水量が少ない場合には、電磁弁が閉じ
られて水の供給が停止されて、他方の熱交換器のみで加
熱が行われ、一定水量以上の水が使用されるときには、
電磁弁が開かれ複数の熱交換器によりそれぞれ加熱され
るように、使用水量に応じて電磁弁が制御されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、分流されて複数の熱交換器で加熱されると、各
熱交換器を通過する水の流速が低下するため、加熱量が
同じ場合には熱交換器を通過した後の湯水の温度が高く
なりやすい。特に電磁弁が開状態に変更される基準水量
では、通過水量に対する加熱能力が大きくなるため、熱
交換器を通過した後の湯水の温度が、変更される直前の
温度と比較して著しく高くなりやすい、従って、上記の
ように、単に使用水量のみに基づいて電磁弁が制御され
ると、出湯温度が必要温度より高くなってしまい、特に
低い温度を必要とする場合には危険な場合が生じるとい
う問題がある。

本発明は、併設型給湯器において、作動する給湯器の数
が増えるときに、出湯温度が必要以上に高くならず、安
全でかつ使いやすい水量制御装置を提供することを目的
とする。

［３Ｍを解決するための手段］ 本発明の第１発明は、水を供給する水供給路中に並列接
続された複数の熱交換器を設けるとともに、供給される
水を前記熱交換器の一部へ分流する分流路中に電磁弁を
設け、前記水供給路に供給される水量を検知する水量検
知手段により検知される水量が基準水量以上になったと
き前記電磁弁を開状態にする併設型給湯器の水量制御装
置において、供給される水の温度を検知する水温検知手
段を前記水供給路中に偏え、該水温検知手段によって検
知される温度が高いほど前記基徨゛水量を多く設定する
ことを技術的手段とする。

本発明の第２発明は、水を供給する水供給路中に並列接
続された複数の熱交換器を設けるとともに、供給される
水を前記熱交換器の一部へ分流する分流路中に電磁弁を
設け、前記水供給路に供給される水量を検知する水量検
知手段により検知される水量が基準水量以上になったと
き前記電磁弁を開状態にする併設型給湯器の水量制御装
置において、前記熱交換器によって加熱される湯水の出
湯温度を設定する出湯温度設定手段を備え、該出湯温度
設定手段によって設定される出湯温度が低いほど前記基
準水量を多く設定することを技術的手段とする。

［作用コ 第１発明では、給湯が開始されるときには、電磁弁が閉
じられており、電磁弁が設けられていない分流路に設け
られた熱交換器には水が流入し、電磁弁が設けられた分
流路に設けられた熱交換器には水が流入しない、供給さ
れた水の水量と温度は、水量検知手段と水温検知手段に
よりそれぞれ検知され、水量が基準水量になったとき電
磁弁が開かれる。この基準水量は水温検知手段によって
検知される水温が高いほど多く設定されるため、電磁弁
は水温が低いときには少しの水量で開かれ、水温が高い
ときには多くの水量で開かれる。

第２発明では、給湯が開始されるときには、電磁弁が閉
じられており、電磁弁が設けられ′Ｃいない分流路に設
けられた熱交換器には水が流入し、電磁弁が設けられた
分流路に設けられた熱交換器には水が流入しない、供給
された水の水量は、水量検知手段により検知され、水量
が基準水量になったとき電磁弁が開かれる。この基準水
量は出湯温度設定手段によって設定される出湯温度が低
いほど多く設定されるため、電磁弁は設定された出湯温
度が高いときには少ない水量で開かれ、設定された出湯
温度が低いときには多くの水量で開かれる。

［発明の効果］ 第１発明では、給湯器へ供給される水の温度が高い場合
には、温度が低い場合より多くの流量で電磁弁が開かれ
るため、供給される水が少量のときに複数の熱交換器に
よって加熱されることがない。従って、加熱後の温度が
高くなり過ぎることがない。

第２発明では、出湯温度設定手段によって設定される出
湯温度が高い場合には、少ない水量で電磁弁が開かれる
ため、熱交換器を通過する水は十分に加熱される６逆に
、設定される出湯温度が低い場合には、供給される水量
が多くなっＣ初めて電磁弁が開かれるため、加熱される
水の温度が高くなり過ぎることがない。従って、安全で
あり、かつ、使いやすい。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。

第２図に示す併設型カス給湯器１は、図示しない水供給
源と接続された給水管２から供給される水を水管１０．
２０へ分流させて、熱交換器１１．２１によってそれぞ
れ加熱した後に給湯管２ａへ合流させて給湯を行うもの
で、給湯器ケース３内には、各熱交換器１１．２１を収
容し同等の加熱能力を備えた燃焼器３０．４０が備えら
れ、各熱交換器１１．２１の内部を通過する水をそれぞ
れ加熱する。燃焼器３０．４０は、制御回路５０．６０
によってそれぞれ制御される。また、各水管１０．２０
を通過する水は、中継制御回路７０によって水量制御が
行われ、各回路はコントローラ８０の操作に応じて制御
する。

給水管２には、水量センサ４と入水温サーミスタ５とが
設けられ、供給される水は水量と水温が検知された後に
、水管１０と水管２０によって各熱交換器１１．２１へ
それぞれ導かれる。分岐した・一方の水管２０には、通
電時に開状態にされる水電磁弁６が設けられ、熱交換器
２１には、水電磁弁６の通電時のみに水が供給される。

なお、水電磁弁６の上流と下流とは、８ｉ細径のバイパ
ス管７で連通され、水電磁弁６が開状態のときにも微少
の水が熱交換器２１内を通過することにより、燃焼器４
０の不使用時の滞留水をなくす。

各熱交換器１１．２１の上流の各水管１０．２０には、
通過水量が一定水量以」−になると接点を閑じろ水流ス
イッチ１２．２２と、自動水量制御切替装置１３．２３
がそれぞれ設けられている。

ここでは、水流スイッチ１２は２．９±０．５ρ／分以
上の水量によって接点を閉じ、水量が２゜２±０．５Ｎ
／分以下になると接点を開く。一方、水流スイッチ２２
は、木管２０中に通過抵抗を生じる水電磁弁６が設けら
れているため作動水量が水流スイッチ１２より少なく設
定され、２．３±０．４ｆＪ／分以上の水量によって接
点を閑じ、１．４９／分以下になると接点を開く。

自動水量制御切替装置１３．２３は、水の温度を感知し
て通過する水量を自動的に制御する自動水量制御弁１４
．２４と、各自動水量制御弁１４．２４の上流と下流と
を連通したバイパス管１５．２５中に設けられた水量切
替弁１６．２６とを一体化したもので、各熱交換器１１
．２１への流入水量を調節する。なお、自動水１制御弁
１４．２４は、供給される水の温度が低い場合には開度
を小さくし、温度が高くなるにつれて開度を大きくする
。従って、自動水量制御切替装置１３．２３は、例えば
各水量切替弁１６．２６が開状態の場合では、５°Ｃ−
２５°Ｃの水温の変化に対応して、６〜１０ｆＪ／分の
水を供給するように調節し、各水量切替弁１６．２６が
開状態の場合では、５°Ｃ〜２５°Ｃの水温の変化に対
応して、９〜１３ｆＪ／分の水を供給するように調節す
る。

各熱交換器１１．２１の下流の各水管１０．２０には、
加熱された湯水の温度を検知するための出湯温サーミス
タ１７．２７がそれぞれ備えられ、水管１０．２０はそ
の下流で給湯管２ａに合流される。

各燃焼器３０．４０内には、複数のリボン式のバーナ３
１．４１が設けられ、バーナ３１．４１には、各バーナ
３１．４１に対応して形成された噴出口を有するノズル
管３２．４２が備えられている。ノズル管３２．４２に
は、図示しない燃料供給源から燃料ガスを供給するガス
管８がら分岐した燃料管３３．４３によって燃料ガスが
導かれる。各燃料管３３．４３には、元電磁弁３４．４
４、主電磁弁３５．４５、比例弁３６．４６がそれぞれ
備えられている。また、燃焼器３０．４０には、燃焼用
空気を各バーナ３１．４１へ供給する送風機３７．４７
が備えられている。

さらに、燃焼器３０．４０内の各バーナ３１、４１の近
傍には、点火のためのスパーカ３８．４８と、炎を検知
するフレームロッド３９．４９がそれぞれ備えられてい
る。

制御回路５０と制御回路６０は、互いに独立して作動し
て燃焼器３０と燃焼器４０をそれぞれ独立して制御する
もので、第３図に示すとおり、それぞれシーケンス制御
部５１．６１と燃焼制御部５２．６２の機能部からなる
。

制御回路５０において、シーケンス制御部５１は、水流
スイッチ１２によって水流が検知されると、所定のシー
ケンスで点火制御を行い、送風機３７を作動させて燃焼
用空気をバーナ３１へ供給して、送風機３７の回転数が
所定回転数になると、スパーカ３８を作動さぜるととも
に、元電磁弁３４および主電磁弁３５を開いて燃料ガス
をバーナ３１へ供給する。

また、炎がフレームロッド３っで検知されると、スパー
カ３８の作動を停止し、炎がフレームロッド３っで検知
されなくなると失火を検知し、安全確保のために燃料管
３３に設けられた各電磁弁を閏じる。

燃焼制御部５２は、中継制御回路７０を介して伝送され
るコントローラ８０による設定温度と、出湯温サーミス
タ１７により検知される出湯温度に基づいて、送風機３
７および比例弁３６をそれぞれ制御し、燃焼器３０の燃
焼量を調節する。

制御回路６０は、制御回路５０と全く同様に、かつ制御
回路５０とは独立して燃焼器４０の制御を行うものであ
るため、説明を省く。

中継制御回路７０は、多量の温水が必要な場合に、熱交
換器１１と熱交換器２１および燃焼器３０と燃焼器４０
をともに使用するために、水量センサ４により検知され
る水量り、に応じて水電磁弁６を制御する。

ここでは、単に水、ＩＬによって水電磁弁６を開閉する
のではなく、第１図に示す回路により、入水温サーミス
タ５によって検知される入水温度Ｔ、Ｎとコントローラ
８０によって設定される設定温度Ｔ　ＳＲＴとに基づい
て、それぞれ次のとおり基準水量Ｉ、。を決定し、水電
磁弁６を制御する。

なお、第１図において、７１は水量センサ４からのパル
スをそのパルス数に応じた電圧に変換するＦ／Ｖ変換回
路、７２はＦ／Ｖ変換回路゛７１の出力電圧を反転増幅
するオペアンプ、７３は入水温サーミスタ５の抵抗値に
基づいて決定される基準電圧よりオペアン１７２の出力
電圧が低いときハイレベルの出力をする比較器、７４は
オペアンプ７２の出力電圧が基準電圧より低いときハイ
レベルの出力をする比較器、７５はコントローラ８０に
よる設定温度が５５℃以」−のときローレベルの出力を
する比較器、７６は比較器７５の出力を反転するトラン
ジスタ、７７は比較器７４の出力とトランジスタ７゛６
の出力を入力するアンド回路、７８は比較器７３の出力
とアンド回路７７の出力に応じて水電磁弁６を駆動する
駆動回路である。

設定温度Ｔ　ＳＲＴが５５℃以上の場合には、入水温度
ＴＩＮとは関係なく、基準水量Ｌ０を７．０±１、Ｏｆ
ｆ／分とし、水量センサ４によって検知される水ｆｆ１
Ｌが７．０±１．ＯＮ／Ｎ重分になると水電磁弁６が開
状態にされ、５，８±０．８ｊ／分以下になると閉状態
にされる。

設定温度”Ｉ’ＳＢＴが５５°Ｃ未満の場合には、第４
図に示すとおり、入水温度ＴＩＮに応じて水電磁弁６を
切り替えるための基準水量Ｉ、。が変更される。

入水温度Ｔ１Ｎが１５℃未満では、基準水産り。

を−律に７，０±１．０ρ／分とし、水量センサ４によ
って検知される水量りが７．０±１．０１／分以上にな
ると、水電磁弁６が開状態にされ、５．８±０．８Ｎ／
分以下になると閉状態にされる。

入水温度ＴＩＮが１５°Ｃ以上２５℃未満の場合には、
基準水量Ｉ、。は次の式（１）で近似的に示される関係
で、入水温度ＴＩＮに基づい゛Ｃ変更される。

■、。＝０．１６ＸＴ＋ｓモ４．６・・・（１）そして
、検知される水量りが入水温度ＴＩＮに対して、 Ｌ≧０．１６Ｘ’ｒＨ＋＋４．６・・・（２）になると
、水電磁弁６が開かれ、 Ｌ≦０　、１６　ＸＴ＋ｓ＋　３　、’　４・・・（３
）になると、水電磁弁６は閉じられる。

入水温度ＴＩＮが２５℃以上の場合には、基準水量Ｉ、
。を−律に８．６±１．ｏｊ１分とし、水量センサ４に
よって検知される水ｉＬが８．６±１゜０ρ／分以」・
、になると水電磁弁６が開状態にされ、７４ｐ／分以下
になると開状態にされる。

また、中継制御回路７０は、コントローラ８０による設
定温度ＴＳＨＴが高く、５５℃以上の場合には、水を確
実に昇温さぜるために、水電磁弁６が開状態の場合に限
つ′Ｃ１水星切替弁１６．２６をともに閉じて、各熱交
換器１１．２１を通過する水量を減少させる。

さらに、中継制御回路７０は、コントローラ８０による
設定温度ＴＩＩＲＴの信号を各制御回路５０．６０へ伝
送する。

以上の構成からなる併設型ガス給湯器１は、次のとおり
作動する。

使用者が図示しない水栓を開くと、給水管２内に水が供
給される。このとき、水電磁弁６は閉じられていて、流
入した水は水管１０内のみに流入する。水の流入が検知
されると、水量切替弁１６が開状態にされ、水量センサ
４と大水温サーミスタ５により水量りと入水温度ＴＩＮ
がそれぞれ検知される。以下それぞれ次のとおり作動す
る。

１）設定温度’ｌ”ｓＲＴが５５°Ｃ以上の場合ａ）水
量センサ４によって検知される水量りが７．０±１．Ｏ
Ｎ／分未満のときには、水電磁弁６が開かれず、水は水
管１０から熱交換器１１のみへ供給される。従って、水
管１０への流入水量が２，９±０．５．ｌｌ／ｌ／上で
あれば、水流スイッチ１２が閉じ、制御回路５０が燃焼
制御を開始し、所定のシーケンスで燃焼器３０の燃焼を
開始し、流入した水は熱交換器１１のみによって加熱さ
れ、給湯管２ａから流出する。その後はコントローラ８
０や各センサ等の信号に基づいて燃焼量が調節される。

ｂ）水量センサ４によつ°Ｃ検知される水ｆｆ１Ｌが７
０±１，０ρ／分以上のときには、水電磁弁６が開かれ
、給水管２へ流入した水は、水管１０と水管２０に分流
して供給される。従って、水流スイッチ１２と水流スイ
ッチ２２はともに閉じ、制御回路５０と制御回路６０は
ともに１ヤ動して燃焼制御を開始するため、燃焼器３０
と燃焼器４０はともに燃焼を開始し、流入した水は、熱
交換器１１と熱交換器２１によってそれぞれ加熱され、
合流して給湯管２ａから流出する。このとき、各水量切
替弁１６．２６は閉状態にされるが、検知される水量し
か確実に７．０±１．０ρ／分以上となるようにするた
めに、水量切替弁１６は、水電磁弁６か開かれてから閉
じられ、水量切替弁２６は継続して閉状態とされる。

２）設定温度”ｒｓ＊、ｒが５５℃未満の場合この場合
には、入水温度’ｌ’ＩＮに応じて水電磁弁６が開かれ
る基準水ＮＬ、が異なり、入水温度Ｔ１Ｎが１５°Ｃ未
満のときには水量「７が７，０」二１゜０ｆＪ／分以上
になると水電磁弁６が開かれ、入水温度ＴＩＮが１５°
Ｃ以上２５℃未満のときには水量りが上記の式（２）を
満たすと水電磁弁６が開かれ、入水温度Ｔ１Ｎが２５℃
以」・、のときには水量りが８．６＋１．Ｏｆｆ／分以
上になると水電磁弁６が開かれる。また、水電磁弁６が
開かれるとき、水量切替弁２６も同時に開かれる。

各入水温度］゛１Ｎにおいて、検知される水量１．が上
記の各基準水量Ｌ０に満たない場合には、水電磁弁６が
開かれず、水は木管１０から熱交換器１１のみへ供給さ
れる。従って、制御回路５０のみが作動し、燃焼器３０
のみが燃焼するため、流入した水は熱交換器１１のみに
よって加熱され、給湯管２ａから流出する。

各入水温度ＴＩＮにおいて、検知される水ＭＬが上記の
各基準水量ｌ、。以上の場合には、水電磁弁６が開かれ
、給水管２へ流入した水は、水管１０と水管２０に分流
して供給される。従って、水流スイッチ１２と水流スイ
ッチ２２はともに閉じ、制御回路５０と６０はともに作
動するため、供給される水は燃焼器３０と燃焼器４０に
より加熱される。

以上のとおり、本実施例では、使用者により設定される
設定温度と、供給される水の温度に応じて、水電磁弁を
開状態にするための水量が変更されるため、出湯温度が
必要以上に高くなることがない。従って、安全であり、
かつ使いやすい。

本実施例では、中継制御回路の回路構成を簡単にすると
ともに、設定温度に対応して十分な制御ができるように
するために、設定温度が５５℃未満の場合にのみ入水温
度に応じて基準水星を変更するようにしたが、設定温度
が５５℃以十、の場合にも、入水温度に応じて基準水星
を変更するようにしてもよい。

本実施例では、ガス燃焼器を備えた併設型給湯器につい
て説明したが、他の燃料を使用するものや、電気ヒータ
を加熱源とするものでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す併設型ガス給湯？器の中
継制御回路における水量制御にかかる基本回路を示す部
分回路図、第２図は本実施例の併設型ガス給湯器の概略
を示す構成図、第３図は本実施例の併設型ガス給湯器に
おける制御系統を示すブロック図、第４図は中継制御回
路の水散制御の一部を示す制御特性図である。 図中、４・・・水量センサ（水星検知手段）、５・入水
温サーミスタ（水温検知手段）、６・・・水電磁弁（電
磁弁）、７０・・・中継制御回路（水量制御装置）、８
０・・・コントローラ（出湯温度設定手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）水を供給する水供給路中に並列接続された複数の熱
   交換器を設けるとともに、供給される水を前記熱交換器
   の一部へ分流する分流路中に電磁弁を設け、前記水供給
   路に供給される水量を検知する水量検知手段により検知
   される水量が基準水量以上になったとき前記電磁弁を開
   状態にする併設型給湯器の水量制御装置において、 供給される水の温度を検知する水温検知手段を前記水供
   給路中に備え、該水温検知手段によって検知される温度
   が高いほど前記基準水量を多く設定することを特徴とす
   る併設型給湯器の水量制御装置。 ２）水を供給する水供給路中に並列接続された複数の熱
   交換器を設けるとともに、供給される水を前記熱交換器
   の一部へ分流する分流路中に電磁弁を設け、前記水供給
   路に供給される水量を検知する水量検知手段により検知
   される水量が基準水量以上になったとき前記電磁弁を開
   状態にする併設型給湯器の水量制御装置において、 前記熱交換器によって加熱される湯水の出湯温度を設定
   する出湯温度設定手段を備え、該出湯温度設定手段によ
   って設定される出湯温度が低いほど前記基準水量を多く
   設定することを特徴とする併設型給湯器の水量制御装置
   。