JPH0257860A - 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、燃料の燃焼によって得ら
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、燃料の燃焼によって得られた熱と、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
が低いと、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、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］ しかしながら、従来のバイパスミキシング式の給湯器は
、低い出湯温が要求されると、それにともなって燃焼量
が小さくされ、熱交換器の温度が低下する。すると、熱
交換器の温度が低下し、燃料の燃焼によって発生した水
が熱交換器に付着してしまう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、熱交換器にドレン水が付着することなく低い出湯温
を得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、燃料の燃焼を行う
燃焼部と、該燃焼部で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、前記熱交換器によって加熱
された湯温を検出する湯温検出手段を備え、前記湯温検
出手段の検出する湯温が所定湯温より低下しないように
燃焼部における燃焼量を制御するとともに、前記絞り弁
を制御して出湯温の制御を行う制御回路とを具備する技
術的手段を採用する。

［作用］ 上記構成よりなる本発明は、例えば低い出湯温が要求さ
れた場合、制御回路の働きにより、湯温検出手段によっ
て検出された湯温が、熱交換器にドレン水が付着する温
度よりも高い温度（所定温度）よりも高く維持されるよ
うに燃焼部における燃焼量が制御されるとともに、絞り
弁の開度を制御してバイパス水路を流れる水量を多くし
て出湯温を下げる。

これにより、熱交換器を流れる湯温が高く維持され、給
湯器より供給される出湯温を低くすることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、低い出湯温が要求されても、熱交換器
を流れる湯温を高く維持して、給湯器より供給される出
湯温を低くすることができるため、熱交換器にドレン水
が付着するのを防ぐことができる。

また、低い出湯温が要求された際に、熱交換器の温度を
所定温度より高く維持する手段として熱交換器を流れる
水量を絞ると出湯量が低下するが、本発明ではバイパス
水路を流れる水量を増加させるため、出湯量を多く得る
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
一実施例に基づき左明する。

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とがらなり、送
風機１３によって燃焼ケース１２内に導がれな燃焼用の
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
ィス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を通過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１制御装置３３と絞り弁３
４は、水量を調節する手段として、水路を開閉可能な弁
体をギアドモータを用いて駆動している。

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、電動水量制御装置３３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３
１を通過した湯温を検出する湯温センサ５２（本発明の
湯温検出手段）、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
を検出する水星検出センサ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、送風機１３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および切替用電磁弁２５が通電制御される。なお、燃
焼量は、熱交換器を通過した湯温が、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℃−本発明の所定湯温）以」−に維持される
ように設定される。

絞り弁３４は、入水温、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、出湯温の
低下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。

次に、出湯温を低下させる際の、絞り弁３４の制御につ
いて説明する。

絞り弁３４が固定された状態で、コントローラ４４で低
い出湯温が設定されると、出湯温の低下にともなって、
コンピュータ４１が燃焼量を低下させる。

しかるに燃焼量は、上述のごとく、熱交換器３１を通過
した湯温が、所定湯温（例えば６０℃）以上に維持され
るように決定される。このため、コンピュータ４１は、
コントローラ４４で設定された出湯温を供給するには、
絞り弁３４の固定を解除し、絞り弁３４の開度を大きく
することによって出湯温を低くする。

つまり、コンピュータ４１は、熱交換器３１を通過した
湯温を所定湯温以」−に保って出湯温を燃焼量で制御で
きる場合は、絞り弁３４を固定して、燃焼量の制御のみ
で出湯温を制御し、また、燃焼量の制御では熱交換器３
１を通過した湯温が所定湯温より低下してしまう場合は
、絞り弁３４の開度の制御によって出湯温を制御するも
のである。

本実施例によれば、低い出湯温が要求されても、絞り弁
３４の開度を制御することにより、熱交換器３１を流れ
る湯温を高く維持し、出湯温を低くすることができるた
め、熱交換器３１にドレン水が付着するのを確実に防ぐ
ことができる。

また、低い出湯温が要求された際、熱交換器３１を流れ
る水量を絞ると出湯量が低下するが、本発明ではバイパ
ス水路３２をを流れる水量を増加させるため、熱交換器
３１を流れる水量を絞るのに比較して、出湯量を多く得
ることができる効果を有する。

（変形例） 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である。 図中　１０・・・燃焼部　　　　３１・・・熱交換器３
２・・・バイパス水路　３４・・・絞り弁４０・・・制
御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）燃料の燃焼を行う燃焼部と、 （ｂ）該燃焼部で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、 （ｃ）該熱交換器をバイパスするバイパス水路と、 （ｄ）該バイパス水路を流れる水量を調節する絞り弁と
   、 （ｅ）前記熱交換器によって加熱された湯温を検出する
   湯温検出手段を備え、 前記湯温検出手段の検出する湯温が所定湯温より低下し
   ないように燃焼部における燃焼量を制御するとともに、
   前記絞り弁を制御して出湯温の制御を行う制御回路と を具備するバイパスミキシング式給湯器。