JPH0250047A - バイパスミキシング式給湯器 - 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、熱交換器を通過し、燃料の燃焼により得られ
た熱によって加熱された湯と、熱交換器をバイパスした
水とを混合して湯を供給するバイパスミキシング式給湯
器に関する。

［従来の技術］ 給湯器は、燃料の燃焼により得られた熱と水とを熱交換
する熱交換器の温度、つまり熱交換器を流れる湯温か低
いと、燃料の燃焼によって発生した水（ドレン水）が熱
交換器に付着し、熱交換器の耐久性が劣化してしまう。

そこで、給湯器に熱交換器をバイパスするバイパス水路
を設け、熱交換器を通過し加熱された湯とバイパス水路
を通過した水とを熱交換器の下流でミキシングし、熱交
換器の温度を高く維持して、給湯器より得られる湯温を
低くするバイパスミキシング式の給湯器が知られている
。

［発明が解決しようとする課題］ 上記に示す従来のバイパスミキシング式の給湯器は、出
湯を停止すると、燃焼時の余熱によって熱交換器内の水
が加熱されるとともに、余熱の伝播によりバイパス水路
内の水も加熱される。このため、再び起動して出湯を開
始すると、余熱により加熱された熱交換器およびバイパ
ス水路内の高温の湯が給湯器より出湯する、いわゆる後
沸きの問題点を備えていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、再出湯時に後沸きの影響を小さく抑えることのでき
るバイパスミキシング式給湯器の提供にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、燃料の燃焼によっ
て得られた熱と水とを熱交換し、水を加熱する熱交換器
と、該熱交換器をバイパスするバイパス水路と、該バイ
パス水路を流れる水量を調節する絞り弁と、出湯開始時
の所定時間、前記絞り弁の開度を大きくする制御装置と
を具備する技術的手段を採用する。

［作用］ 上記構成よりなる本発明は、出湯開始の所定時間、絞り
弁の開度を大きくすることによって、出湯開始直後、バ
イパス水路を通過した水の比率が大きくなる。これによ
り、前回の給湯時の余熱により加熱されたバイパス水路
内の湯が素早く流出するとともに、余熱によって加熱さ
れた熱交換器内の湯が、余熱により加熱された湯を押し
出した後のバイパス水路を通過した水量の多い水と混合
され、出湯温を下げることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、出湯時に、バイパス水路を通過する水
量を多くすることにより、出湯開始時における出湯温を
下げ、後沸きの影響を少なくすることができる。

［実施例］ 次に、本発明のバイパスミキシング式給湯器を図に示す
一実施例に基づき説明する。

第１図にバイパスミキシング式のガス給湯器の概略図を
示す。

このガス給湯器は、大別して燃料の燃焼を行う燃焼部１
０と、ガス供給配管２０と、水配管３０と、制御回路４
０とから構成されている。

燃焼部１０は、セラミック製の表面燃焼式バーナ１１を
内部に配設した燃焼ケース１２と、この燃焼ケース１２
内に燃焼用の空気を供給する送風機１３とからなり、送
風機１３によって燃焼ケース１２内に導かれな燃焼用の
空気は、燃焼後、燃焼ガスとして図示しない排気口より
排出される。

ガス供給配管２０は、送風機１３の遠心式ファン１４の
内周に開口するノズル２１へ、燃料のガスを供給するも
ので、上流側より元電磁弁２２、主電磁弁２３、比例弁
２４が順次設けられている。比例弁２４の下流は２つに
分岐され、一方には切替用電磁弁２５、他方にはオ゛リ
フイス２６が設けられている。なお、元電磁弁２２、主
電磁弁２３および切替用電磁弁２５は、通電制御によっ
てガス供給配管２０を開閉するもので、比例弁２４は通
電量に応じて開口比が変化し、ノズル２１に供給される
ガス量を調節するものである。

水配管３０は、一方が水の供給源に接続され、他方が給
湯口に接続されるもので、バーナ１１のガスの燃焼によ
って発生する熱と内部を流れる水とを熱交換し、内部を
通過する水を加熱する熱交換器３１と、この熱交換器３
１をバイパスするバイパス水路３２とを備える。

熱交換器３１とバイパス水路３２どの分岐路の上流の水
配管３０には、熱交換器３１とバイパス水路３２とに流
入する水圧が変化しても、流入する水量を一定に保つガ
バナ弁の機能と、水量を調節する水量調節弁の機能とが
組み合わされた電動水量制御装置３３が設けられている
。また、バイパス水路３２には、バイパス水路３２を通
過する水量を調節する絞り弁３４が設けられている。

なお、電動水量制御装置３３の絞り比は、熱交換器３１
およびバイパス水路３２へ流入する水の総量を規制する
ように、絞り弁３４と同じか、絞り弁３４より小さく設
けられている。また、電動水量制御装置３３と絞り弁３
４は、水量を調節する手段として、水路の開度の調節を
行う弁体をギアドモータによって駆動している。

制御回路４０は、第２図に示すように、マイクロコンピ
ュータ４１、リレー回路４２および駆動回路４３から構
成されるもので、使用者によって操作されるコントロー
ラ４４や各種センサの出力に応じて、バーナ１１に着火
を行うスパーカ４５、元電磁弁２２、主電磁弁２３、比
例弁２４、切替用電磁弁２５、電動水量制御装置３３、
絞り弁３４を通電制御するものである。

制御回路４０の各種センサは、バーナ１１の炎の検出お
よび空燃比を検出するためのフレームロッド４６および
サーモカップル４７、電動水量制御袋ｆｉ３３および絞
り弁３４の弁体に連動し、開度を検出するポテンショメ
ータ４８．４９、送風機１３の回転速度を検出する風量
検出センサ５０、熱交換器３１およびバイパス水路３２
に流入する水温を検出する入水温センサ５１、熱交換器
３１を通過した湯温を検出する湯温センサ５２、熱交換
器３１およびバイパス水路３２を通過し、混合された湯
温を検出する出湯温センサ５３、熱交換器３１およびバ
イパス水路３２に流入する水量を検出する水量検出セン
サ５４を備える。

次に、コンピュータ４１による燃焼制御、および水量制
御について簡単に説明する。

燃焼制御は、使用者が給湯口に接続されたカランを操作
し、水配管３０に水流が生じると、水量検出センサ５４
内の回転体が回転し、燃焼が開始される。燃焼開始後の
燃焼量は、コントローラ４４によって設定された出湯温
が得られるように、各種センサによって得られた水量、
入水温、熱交換器３１を通過した湯温、ミキシング湯温
（出湯温）等より決定され、送風機１３は決定された燃
焼量に応じた風量をバーナ１１に供給するように通電制
御される。そして、送風１１３の回転速度やバーナ１１
の炎の温度に応じたガス量が得られるように、比例弁２
４および切替弁２５が通電制御される。なお、燃焼量は
、熱交換器３１を通過した湯温が、燃焼によって発生し
た水（ドレン水）が熱交換器３１に付着しない温度（例
えば６０℃）以上に維持されるように設定される。

絞り弁３４は、入水温、設定温、熱交換器３１を通過し
た湯温、出湯温より算出された適切な開度で固定される
。この絞り弁３４の開度の固定は、入水量が低下した際
や、出湯温を低下させる際に解除され、入水量の低下、
低い出湯温に応じて算出された開度となるように絞り弁
３４が通電制御さ、れる。

また、電動水量制御装置３３は、出湯温が得られるに必
要な最大流量を越えないように通電制御される。

また、制御回路４０のコンピュータ４１は、使用者が給
湯口に接続されたカランを操作し、給湯器が出湯を開始
してから、つまり水量検出センサ５４によって検出され
た水配管３０の流れが最小水量を越え、燃焼部１０が燃
焼を開始してからの所定時間（例えば１秒間）、絞り弁
３４の開度を全開、または所定開度（例えば全開時の９
０％）、あるいはコンピュータ４１にメモリーされた倍
率の開度（燃焼時に固定される開度より所定倍率大きく
された開度）など、絞り弁３４の開度を大きくし、所定
時間経過後、コンピュータ４１にメモリーされた開度に
、絞り弁３４を固定する。

次に、この出湯時に絞り弁３４の開度を所定時間大きく
する制御の作動を説明する。

前回給湯器を使用してから長い時間経過していない場合
は、前回の給湯時の燃焼の余熱によって、熱交換器３１
内の水が高温に保たれているとともに、バイパス水路３
２内の水も余熱の伝播により高温に保たれている。

このため、従来のように、出湯開始時に絞り弁３４の開
度を大きくしないと、第３図の破線Ａに示すように、出
湯開始直後、後沸きにより、出湯温がコントローラ４４
で設定された温度丁０より大変高くなる。しか、るに、
本発明を用いて、出湯開始直後の所定時間、絞り弁３４
の開度を大きくすることによって、出湯開始直後の所定
時間、バイパス水路３２を通過する水量が多くなる。こ
の結果、余熱によって加熱されたバイパス水路３２内の
湯が素早く流出されるとともに、熱交換器３１内の高い
温度の湯が、バイパス水路３２を通過した水量の多い水
（余熱により加熱された湯を押し出した後の冷たい水）
とミキシングされて出湯温が低下する（第３図の実線Ｂ
参照）。

つまり、本発明を適用することにより出湯開始時におけ
る後沸きの影響を少なくすることができる。

（変形例） 熱交換器とバイパス水路との分岐路の上流にガバナ弁を
設けた例を示したが、熱交換器のみの上流や、熱交換器
とバイパス水路との合流部分の下流にガバナ弁を設けた
ものに本発明を適用しても良い。

また、燃焼にガスを用いた例を示したが、灯油や重油な
ど液体燃料を用いた給湯器に適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図はバイパスミキシング式のガス給湯器の概略構成
図、第２図は制御回路の概略ブロック図、第３図は作動
説明のためのタイムチャートである。 図中　３１・・・熱交換器　　３２・・・バイパス水路
３４・・・絞り弁　　　４０・・・制御回路式 理 人 石 黒 健二 第３図 出湯停止 再出湯 時間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）燃料の燃焼によって得られた熱と水とを熱交
   換し、水を加熱する熱交換器と、 （ｂ）該熱交換器をバイパスするバイパス水路と、（ｃ
   ）該バイパス水路を流れる水量を調節する絞り弁と、 （ｄ）出湯開始時の所定時間、前記絞り弁の開度を大き
   くする制御装置と を具備するバイパスミキシング式給湯器。