JPH0240448A - 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、
加熱後に合流させるよう給湯器を並列接続させた併設型
給湯器の水１制御装置に関する。

［従来の技術］ 例えば２つの熱交換器を備えた併設型給湯器では、一方
の熱交換器への水管中に水の流入を遮断する電磁弁が設
けられ、水量センサによって検知される流入水量が少な
い場合には、電磁弁が閉じられて一方の熱交換器への水
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、水量センサによって一定水量以上の水が検知される
ときには、電磁弁が開かれ両方の熱交換器によりそれぞ
れ加熱が行われる。

［発明が解決しようとする課Ｈ］ このとき、水量センサでは水量に応じた数のパルスが発
生するが、その発生パルス数は、各水量センサによって
ばらつきがあり、同じ水量を検知しても、同じ数のパル
スを発生しない、そのため、水管中に設けられた電磁弁
を制御する際に、あらかじめ基準パルス数を決定してお
き、水量センサから出力されるパルス数をその基準パル
ス数と比較して制御を行うと、各給湯器毎に電磁弁が作
動する水量が異なってしまい、同じ水量で作動しないと
いう問題がある。

本発明は、複数の熱交換器を備えた併設型給湯器におい
て、電磁弁の制御状態が各給湯器毎に異なることなく、
同じ水量で作動させることができる水量制御装置を提供
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、水供給路中に並列接続して設けられた複数の
熱交換器のうち少なくとも１つへ水を導く流入路中に遮
断用電磁弁を設け、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から送出されるパルス信号に基づい
て前記遮断用電磁弁を開閉制御する併設型給湯器の水量
制御装置において、前記水量検知手段から送出されるパ
ルスをそのパルス数に応じた電圧に変換して出力するＦ
／Ｖ変換手段と、該Ｆ／Ｖ変換手段の出力電圧を基準電
圧と比較する比較手段と、前記基準電圧を調節する調節
手段とを備えることを技術的手段とする。

［作用］ 本発明では、水量検知手段から出力されるパルス信号は
、Ｆ／Ｖ変換手段によってそのパルス数に応じた電圧に
変換される。変換された電圧は、比較手段で基準電圧と
比較され、遮断用電磁弁が開閉制御される。ここで、基
準電圧は、調節手段によって調節することができる。

［発明の効果］ 本発明では、基準電圧は、調節手段によって調節できる
ため、水量検知手段からのパルス数が所定数でない場合
にも、開閉制御をそれぞれ行うことができる。従って、
水量検知手段からのパルス数とは直接関係なく、一定水
量に応じて発生されるパルス数に合わせて遮断用電磁弁
を開閉制御させることができるため、遮断用電磁弁の作
動状態を水量に応じて制御することができる。

［実施例］ 次に本発明を実施例に基づいて説明する。

第２図に示す併設型ガス給湯器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１、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１、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１、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と木管２０によって各熱交換器１、２１へそ
れぞれ導かれる０分岐した一方の木管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、極細径のバイパス管７
で連通され、水電磁弁６が閉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４０の不
使用時の滞留水をなくす。

各熱交換器１、２１の上流の各水管１０．２０には、通
過水量が一定水量以」−になると接点を閉じる水流スイ
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±０．５ｆＪＺ分
以上の水量によって接点を閉じ、水量が２゜２±０．５
ρ／分以下になると接点を開く、一方、水流スイッチ２
２は、木管２０中に水電磁弁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
±０．４ｊｌ／分以上の水量によってそれぞれ接点を閉
じ、、１１／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１、
２１への流入水量を調節する。なお、自動水量制御弁１
４．２４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、自動水量制御切替袋？Ｊ、　１３．２３は、例
えば各水量切替弁１６．２６が閉状態の場合では、５°
Ｃ〜２５℃の水温の変化に対応して、６〜１０ｐ／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℃〜２５°Ｃの水温の変化に対応
して、９〜１３１／分の水を供給するように調節する。

各熱交換器１、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に合流されている。

各燃焼器３０．４０内には、複数のリボン式のバーナ３
、４１が設けられ、バーナ３、４１には、各バーナ３、
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から分岐した燃料管３３．４
３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３４．４４、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３
０．４０には、燃焼用空気を各バーナ３、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３、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５、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３９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３９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閉じる。

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ｆｆ１Ｌに応じて水電磁弁６を制御する。

ここでは、入水温サーミスタ５によって検知される入水
温度Ｔ　ＩＮとコントローラ８０によって設定される設
定温度Ｔ　１ｉＲＴとに基づいて、第１図に示す回路に
よって、それぞれ次のとおり基準水量Ｌｏを決定し、水
電磁弁６を制御する。

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、７
２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プ７２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℃以上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、７
７は比較器７４の出力とトランジスタ７６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。

ここで、比較器７３および比較器７４は、それぞれ入力
弁別感度を低下させるとともに不感帯幅をもたせるため
に、抵抗７３ａ、７４ａによってそれぞれ正帰還をかけ
ている。従って、各負入力端子７３ｂ、７４ｂへの印加
電圧が変化したとき、各比較）Ｓ７３．７４がそれぞれ
ローレベルに反転するための印加電圧は、ハイレベルに
反転するための印加電圧より低く設定され、水電磁弁６
が開状態に制御されるための基準水ｌＬ、は、水電磁弁
６が開状態に制御されるための基準水ｔｌ、。よりΔＬ
（１，２Ｊ！／分）だけ少なく設定され、Ｌ、、＝Ｉ、
。−ΔＬ の関係を有する。

比較器７４の正入力端子７４ｃには、電源■を分圧する
ために直列接続された抵抗７９と抵抗７９ａとの接続点
７９ｂが接続され、抵抗７９ａは半固定抵抗器７９ｄを
通じて接地されており、比較器７４は抵抗７９、抵抗７
９ａ、半固定抵抗器７９ｄによって基準電圧を設定して
いる。そして、半固定抵抗器７９ｄにより、比較器７４
の基準電圧を調節することができる。従って、比較器７
４では、流入水量が基準水量Ｉ、ｏに達したか否かを弁
別する際に、水量センサ４からのパルス数ではなく、オ
ペアンプ７２からの出力電圧によって弁別するため、水
量センサ４で発生されるパルス数にばらつきがあっても
、半固定抵抗３７９ｄによって基準電圧を基準水］Ｌ０
に相当する電圧にすることができるため、個々の給湯器
で水電磁弁６の制御状態が異なることがない。

なお、比較３７５にも抵抗７５ａによって正帰還がかけ
られていて、同様に異なった設定温度によってそれぞれ
出力を反転する。

設定温度Ｔ■アが５５℃以上の場合には、入水温度ＴＩ
Ｎとは関係なく、基準水量Ｉ、。は７．０±１、Ｏｊｌ
／分とされる。

設定温度ＴＷＩＴが５５℃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、。が決定される。

入水温度ＴＩＮが１５℃未満では、基準水量Ｌ０は一律
に７．Ｏｆ二、ＯｆＪ／分とされる。

入水温度ＴＩＮが１５℃以上２５℃未満の場合には、基
準水量！、。は次の式で近似的に示される関係で、入水
温度ＴＩＮに基づいて決定される。

■、。＝０．１６ＸＴＩＮ＋４．６ｆ４．０入水温度Ｔ
ＩＮが２５℃以上の場合には、基準水ｊＦ、。は−律に
８．６ｆ：、ＯＲ１分とされる。

なお、−旦、開かれた水電磁弁６は、検知される水量［
、が、上記の各基準水量、。よりそれぞれ、４±０．８
１／分少ない値以下になると、閉じられる。

また、中継制御回路７０は、コントローラ８゜による設
定温度”ｌ”８１Ｔが高く、５５℃以上の場合には、水
電磁ｊＰ６が開状態の場合に限っ“ζ、水量切替弁１６
．２６を閉じて、各熱交換器１、２１を通過する水量を
減少させ、水を確実に昇温させる。この場合、水電磁弁
６が開く前に水量切替弁１６が閉じると、検知される水
ＭＬが基準水１■、。以上、にならないため、水量切替
弁１６は、水電磁弁６が開いた後に閉じられる。

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Ｔ　ｓ＋を丁の信号を各制御回路５ｏ、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
入した水は木管１ｏ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により水量し、と入水温度ＴＩ
Ｎがそれぞれ検知される。

水量センサ４によって発生するパルスは、Ｆ／■変換回
路７１でパルス数に応じた電圧に変換されて水量を示す
電圧となり、変換された電圧は、抵抗７９．７９ａで調
節された基準水量Ｉ、。に相当する基準電圧と比較され
、以下、それぞれ上記のとおり決定された基準水量Ｌ０
に応じて水電磁弁６が制御される。

１）水量センサ４によって検知される水ＩＬＬが基準水
量！、。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、
水流スイッチ１２のみが閉じ、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８０や
各センサ等の信号に基づいて燃焼量が調節される。

２）水量センサ４によって検知される水ｉｔ、が基準水
量シ、。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と木管２０に分流して供給
される。すると、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はともに作
動して燃焼制御を開始するため、燃焼′ｌ１３０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。

以上のとおり、本発明では、水電磁弁６の制御のための
弁別は、水量センサ４から発生されるパルス数に応じた
電圧が基準電圧と比較されて行われ、基準電圧の調節が
可能であるため、水量センサ４から発生されるパルス数
にばらつきがあっても水電磁弁６の制御状態にばらつき
が生じない。

以上、の実施例では、熱交換器１１、燃焼器３０および
制御回路５０等によって構成される給湯器の出湯能力と
、熱交換器２１、燃焼器４０および制御回路６０等によ
って構成される給湯器の出湯能力とが同等であることを
前提にしたものであるが、出湯能力の異なる２つの給湯
器を設け、一つの給湯器の能力で十分な場合には、出湯
能力の大きな給湯器のみを作動させ、使用給湯潰が多く
なった場合に、出湯能力の小さな給湯器も作動させると
、出湯能力の大きな給湯器の単独運転時に、能力に対す
る負荷が少なくなる。

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４１２は中継制御回
路の水量制御の一部を示す制御特性図である。 図中、４・・水量センサ（水量検知手段）、６・・・水
電磁弁（遮断用電磁弁）、７０・・・中継制御回路（水
量制御装置）、７１・・・Ｆ／Ｖ変換回路（Ｆ／Ｖ変換
手段）、７４・・・比較３（比較手段）、７９ａ・・・
抵抗（調節手段）。 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）水供給路中に並列接続して設けられた複数の熱交換
   器のうち少なくとも１つへ水を導く流入路中に遮断用電
   磁弁を設け、前記水供給路に供給される水量を検知する
   水量検知手段から送出されるパルス信号に基づいて前記
   遮断用電磁弁を開閉制御する併設型給湯器の水量制御装
   置において、前記水量検知手段から送出されるパルスを
   そのパルス数に応じた電圧に変換して出力するＦ／Ｖ変
   換手段と、該Ｆ／Ｖ変換手段の出力電圧を基準電圧と比
   較する比較手段と、前記基準電圧を調節する調節手段と
   を備えることを特徴とする併設型給湯器の水量制御装置
   。