JPH029261B2 - - Google Patents
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- JPH029261B2 JPH029261B2 JP58112115A JP11211583A JPH029261B2 JP H029261 B2 JPH029261 B2 JP H029261B2 JP 58112115 A JP58112115 A JP 58112115A JP 11211583 A JP11211583 A JP 11211583A JP H029261 B2 JPH029261 B2 JP H029261B2
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 156
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 12
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
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- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/144—Measuring or calculating energy consumption
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- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、水圧を一定に保つ水ガバナ装置と、
水量センサを備えた給湯器において、給湯量を検
出する水量センサの信号から給湯温度を設定する
給湯器の制御装置に関するものである。
水量センサを備えた給湯器において、給湯量を検
出する水量センサの信号から給湯温度を設定する
給湯器の制御装置に関するものである。
従来の構成とその問題点
従来の給湯装置は、第１図に示すように温度設
定するためのコントローラー１と、使用者が水量
を変更するための水栓２と入れ口３から流入する
水を湯に変える熱交換器４、熱交換器出口の湯温
を検出するための温度センサ５、設定値に応じた
出湯温度にするための制御回路６、制御回路６か
らの信号により設定された燃料を流す制御弁７、
制御弁７から送られる燃料を燃焼させるバーナー
９とから成る本体とで構成されていた。この構成
では、給湯の際まずコントローラーで湯温を設定
した後水栓を開く、あるいは水栓を開いた後湯温
設定をするという２回の動作が必要であつた。さ
らにコントローラー１の設置場所は限定されてお
り、直射日光の当らない場所、水しぶき、蒸気、
水滴のかからない場所等の条件が必要である。こ
のように操作性の問題あるいは、製品寿命の短
縮、故障の原因に直接つながるという問題を有し
ていた。又コントローラーと本体との信号の授受
のための信号線を必要とし、電気工事を伴うとい
う問題を有していた。
定するためのコントローラー１と、使用者が水量
を変更するための水栓２と入れ口３から流入する
水を湯に変える熱交換器４、熱交換器出口の湯温
を検出するための温度センサ５、設定値に応じた
出湯温度にするための制御回路６、制御回路６か
らの信号により設定された燃料を流す制御弁７、
制御弁７から送られる燃料を燃焼させるバーナー
９とから成る本体とで構成されていた。この構成
では、給湯の際まずコントローラーで湯温を設定
した後水栓を開く、あるいは水栓を開いた後湯温
設定をするという２回の動作が必要であつた。さ
らにコントローラー１の設置場所は限定されてお
り、直射日光の当らない場所、水しぶき、蒸気、
水滴のかからない場所等の条件が必要である。こ
のように操作性の問題あるいは、製品寿命の短
縮、故障の原因に直接つながるという問題を有し
ていた。又コントローラーと本体との信号の授受
のための信号線を必要とし、電気工事を伴うとい
う問題を有していた。
発明の目的
本発明は以上のような従来の欠点を解決するも
ので従来の給湯器に水量センサを備え、水栓を開
いた当初の給湯量により、給湯温度を設定し給湯
温度制御を行うことを目的とする。
ので従来の給湯器に水量センサを備え、水栓を開
いた当初の給湯量により、給湯温度を設定し給湯
温度制御を行うことを目的とする。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は、従来の給
湯器に水圧を一定に保つ水ガバナと、水量を検知
する水量センサと、水量を読み込むタイミングを
測るタイマーと、水量によつて設定温度を演算
し、湯温制御を行なう制御回路を設けたものであ
る。この構成によつて、水栓を開いた当初の水量
によつて給湯温度を設定し、任意の水量に応じて
湯温制御を行なう作用を有する。
湯器に水圧を一定に保つ水ガバナと、水量を検知
する水量センサと、水量を読み込むタイミングを
測るタイマーと、水量によつて設定温度を演算
し、湯温制御を行なう制御回路を設けたものであ
る。この構成によつて、水栓を開いた当初の水量
によつて給湯温度を設定し、任意の水量に応じて
湯温制御を行なう作用を有する。
実施例の説明
以下、本発明の実施例を第２図を用いて説明す
る。第２図に本発明を用いたガス瞬間給湯器のシ
ステム図を示す。尚、第１図と同一の部材には同
一番号を付している。
る。第２図に本発明を用いたガス瞬間給湯器のシ
ステム図を示す。尚、第１図と同一の部材には同
一番号を付している。
水は、水栓２を開くと、開度により設定された
水量の水が給水口３から給水され、水量センサ１
０を通り、熱交換器４を通り水ガバナ装置３０を
経て水栓２に至る。ガスは燃焼量制御回路６で設
定された値に応じて開く燃料制御弁７を通り、燃
料供給口８よりバーナ９に流れ燃焼される。バー
ナー９は熱交換器４を加熱し水を湯に変える。
水量の水が給水口３から給水され、水量センサ１
０を通り、熱交換器４を通り水ガバナ装置３０を
経て水栓２に至る。ガスは燃焼量制御回路６で設
定された値に応じて開く燃料制御弁７を通り、燃
料供給口８よりバーナ９に流れ燃焼される。バー
ナー９は熱交換器４を加熱し水を湯に変える。
第３図に湯温設定のブロツク図を示す。使用者
が水栓２を開くと、水ガバナ装置３０で一定水圧
に保たれているため水道管２ａを通じて一定量の
水が流れる。第４図に示すように一定水量の水に
よつて温度設定するために水栓２には温度設定用
の目盛を有するものである。例えば水量がＡ
（／min）のときの湯温はＢ（℃）というように
ある関数で決定する。この水栓２によつて使用者
は任意に湯温を設定できる。この水量は水量セン
サ１０で水量が検知される。タイマー１１は、第
５図に示すような水栓２によつて湯温設定をする
際、水量センサ１０が水栓を開いた後、何秒後に
水量（温度設定値）を検出するかを決定するため
のもので、例えば２秒後、一定水量になつた時の
水量を検知するためのものである。このタイマー
によつて温度設定後、自在に水量を可変すること
ができる。
が水栓２を開くと、水ガバナ装置３０で一定水圧
に保たれているため水道管２ａを通じて一定量の
水が流れる。第４図に示すように一定水量の水に
よつて温度設定するために水栓２には温度設定用
の目盛を有するものである。例えば水量がＡ
（／min）のときの湯温はＢ（℃）というように
ある関数で決定する。この水栓２によつて使用者
は任意に湯温を設定できる。この水量は水量セン
サ１０で水量が検知される。タイマー１１は、第
５図に示すような水栓２によつて湯温設定をする
際、水量センサ１０が水栓を開いた後、何秒後に
水量（温度設定値）を検出するかを決定するため
のもので、例えば２秒後、一定水量になつた時の
水量を検知するためのものである。このタイマー
によつて温度設定後、自在に水量を可変すること
ができる。
次にこの温度設定の原理を用いた給湯瞬間湯沸
し器の制御回路例を第６図に示す。１３は演算制
御部（以下CPUと呼ぶ）で水量センサ１０と入
水温度センサ１２の信号を入力し燃焼量を演算し
燃料制御弁７に出力する。１４は周知のＤ／Ａコ
ンバーター回路で、CPU１３の出力デイジタル
値をアナログ量に変換している。アナログ変換さ
れた値と、水量センサ１０の値をコンパレーター
１６で比較しその結果をCPU１３のI0に入力し水
流センサの起電力値を読み込み水量を検知する。
ここでは、水量センサは水車の回転数に応じて起
電力を発生させる方式の水量センサを用いてもよ
く、他にも水車の回転数をカウントする方式のカ
ウンター式や水圧による圧力センサのものでもよ
い。水量センサ同様温度センサ１２はここでは感
温抵抗素子を使用した例であるが、Vccを抵抗１
７とで分割される電圧値とＤ／Ａコンバータの出
力値とをコンパレーター１８によつて比較しその
値をCPU１３のI1に入力し、水量センサ１２の値
を読み込む。CPU１３は水量センサ１０と温度
センサ１２の値から燃焼量を演算し、制御弁にそ
の演算した値を０〜３に出力する。出力された値
はＤ／Ａコンバータ１５によりデイジタル値から
アナログ値に変換されトランジスタ１９に電流が
流れる。トランジスタ１９に流れる電流によつて
燃料制御弁７は制御され、目的の燃焼量に応じた
燃料を流す。２０は燃料制御弁７の逆起電力を防
ぐためのダイオードである。（ここでは４ビツト
のＤ／Ａコンバータを用いたが、４ビツトに限ら
ない） 第７図にCPU１３で設定湯温検出と湯温制御
するための概略フローチヤートを示す。このフロ
ーチヤートは、大別して設定湯温検出部と湯温制
御部の２つの部分に分かれる。まず設定湯温検出
部の説明をする。まずイニシヤライズで第５図に
示すように水量一定になるための遅延タイムをタ
イマレジスタにセツトする。次に水量センサの入
力を行ない水栓の開閉の判断を行なう。水栓が閉
の場合、タイマーセツトを行うための水流フラツ
グを０にする。その後タイマーをリセツトし水量
センサ入力に戻る。水量センサ入力で水栓が開か
れている場合、まず水流フラツグを見る。水温フ
ラツグが０のとき、すなわち水栓が閉から開に変
わつた時、タイマーをセツトし、水流フラツグを
１にする。そして水量センサ入力に戻る。水栓が
閉から開になり水流フラツグが１になつている場
合、イニシヤライズでセツトしたタイマレジスタ
と作動中のタイマーとを比較する。（タイマー）＜
（タイマーレジスタ）の時水量センサ入力に戻る。
（タイマー）＝（タイマーレジスタ）の時、温度設
定を行なう。（タイマー）＞（タイマーレジスタ）
の時入水温度の演算を行なう。このように湯温
は、水栓が開かれた後、水量安定時の水量によつ
て決定される。湯温制御部は、第４図に示す関数
で水量を温度に変換し設定温度を決定する。次に
入水温度を入力し燃焼量の演算を行う。演算はＱ
×（T0−Ti）×η（kcal）で計算される。Ｑは出湯
量、T0は出湯温度、Tiは入水温度、ηは熱交換
器の効率を示す。計算された燃焼量（カロリー）
に応じた燃料を制御弁に流しバーナーで燃焼させ
る。以下このフローチヤートに準じて湯温制御す
る。
し器の制御回路例を第６図に示す。１３は演算制
御部（以下CPUと呼ぶ）で水量センサ１０と入
水温度センサ１２の信号を入力し燃焼量を演算し
燃料制御弁７に出力する。１４は周知のＤ／Ａコ
ンバーター回路で、CPU１３の出力デイジタル
値をアナログ量に変換している。アナログ変換さ
れた値と、水量センサ１０の値をコンパレーター
１６で比較しその結果をCPU１３のI0に入力し水
流センサの起電力値を読み込み水量を検知する。
ここでは、水量センサは水車の回転数に応じて起
電力を発生させる方式の水量センサを用いてもよ
く、他にも水車の回転数をカウントする方式のカ
ウンター式や水圧による圧力センサのものでもよ
い。水量センサ同様温度センサ１２はここでは感
温抵抗素子を使用した例であるが、Vccを抵抗１
７とで分割される電圧値とＤ／Ａコンバータの出
力値とをコンパレーター１８によつて比較しその
値をCPU１３のI1に入力し、水量センサ１２の値
を読み込む。CPU１３は水量センサ１０と温度
センサ１２の値から燃焼量を演算し、制御弁にそ
の演算した値を０〜３に出力する。出力された値
はＤ／Ａコンバータ１５によりデイジタル値から
アナログ値に変換されトランジスタ１９に電流が
流れる。トランジスタ１９に流れる電流によつて
燃料制御弁７は制御され、目的の燃焼量に応じた
燃料を流す。２０は燃料制御弁７の逆起電力を防
ぐためのダイオードである。（ここでは４ビツト
のＤ／Ａコンバータを用いたが、４ビツトに限ら
ない） 第７図にCPU１３で設定湯温検出と湯温制御
するための概略フローチヤートを示す。このフロ
ーチヤートは、大別して設定湯温検出部と湯温制
御部の２つの部分に分かれる。まず設定湯温検出
部の説明をする。まずイニシヤライズで第５図に
示すように水量一定になるための遅延タイムをタ
イマレジスタにセツトする。次に水量センサの入
力を行ない水栓の開閉の判断を行なう。水栓が閉
の場合、タイマーセツトを行うための水流フラツ
グを０にする。その後タイマーをリセツトし水量
センサ入力に戻る。水量センサ入力で水栓が開か
れている場合、まず水流フラツグを見る。水温フ
ラツグが０のとき、すなわち水栓が閉から開に変
わつた時、タイマーをセツトし、水流フラツグを
１にする。そして水量センサ入力に戻る。水栓が
閉から開になり水流フラツグが１になつている場
合、イニシヤライズでセツトしたタイマレジスタ
と作動中のタイマーとを比較する。（タイマー）＜
（タイマーレジスタ）の時水量センサ入力に戻る。
（タイマー）＝（タイマーレジスタ）の時、温度設
定を行なう。（タイマー）＞（タイマーレジスタ）
の時入水温度の演算を行なう。このように湯温
は、水栓が開かれた後、水量安定時の水量によつ
て決定される。湯温制御部は、第４図に示す関数
で水量を温度に変換し設定温度を決定する。次に
入水温度を入力し燃焼量の演算を行う。演算はＱ
×（T0−Ti）×η（kcal）で計算される。Ｑは出湯
量、T0は出湯温度、Tiは入水温度、ηは熱交換
器の効率を示す。計算された燃焼量（カロリー）
に応じた燃料を制御弁に流しバーナーで燃焼させ
る。以下このフローチヤートに準じて湯温制御す
る。
この構成によれば、水栓により温度設定ができ
コントローラ不要という効果がある。ここで設定
湯温検出と湯温制御をCPUにより行なつたが、
デイスクリートで構成してもよい。
コントローラ不要という効果がある。ここで設定
湯温検出と湯温制御をCPUにより行なつたが、
デイスクリートで構成してもよい。
発明の効果
以上のように本発明の給湯器の湯温制御装置に
よれば次の効果が得られる。
よれば次の効果が得られる。
(1) 水量センサで水栓の開閉を検知し、水量セン
サ検知後、一定水量になるまでの遅延をタイマ
ーで行ない、一定水量になつた時の水量を水量
センサで検知し、湯温設定値に換算する構成と
しているので水栓と湯温設定と水量設定ができ
る作用を有し、湯温設定のためのコントローラ
ーが不要となる効果があり、次の特有の効果を
有する。
サ検知後、一定水量になるまでの遅延をタイマ
ーで行ない、一定水量になつた時の水量を水量
センサで検知し、湯温設定値に換算する構成と
しているので水栓と湯温設定と水量設定ができ
る作用を有し、湯温設定のためのコントローラ
ーが不要となる効果があり、次の特有の効果を
有する。
(i) 水栓ワンタツチで温度設定ができ、操作性
の向上になる。
の向上になる。
(ii) コントローラー設置場所が不要になる。
(iii) コントローラー設置条件に対応するための
処理、例えば防水処理等が不要になる。
処理、例えば防水処理等が不要になる。
(iv) コントローラーの寿命、故障等による給湯
不能がなくなる。
不能がなくなる。
(v) コントローラ信号線の接続のための電気工
事が不要になる。
事が不要になる。
(vi) 水栓による温度設定が１度にできず、例え
ばつまみを前後にまわして所定位置でとめる
操作になる場合でも遅延タイマの時間内で前
記操作が完了すれば、温度設定にはなんら支
障なく正確にできるものである。
ばつまみを前後にまわして所定位置でとめる
操作になる場合でも遅延タイマの時間内で前
記操作が完了すれば、温度設定にはなんら支
障なく正確にできるものである。
以上の効果より、給湯システムのコスト低減
になる。
になる。
(2) 予め得られる水量と入水温度と設定温度によ
つて燃焼量を決定するものであるから、流量変
更、設定変更、水圧変動等の外乱に対して即応
性があり、又、湯温設定値に対して立ち上り時
間、整定時間の短縮、行き過ぎ量の減少がで
き、温度制御の追従性の向上になるため、例え
ばシヤワー使用時、安全でかつ快適な湯を供給
できる。
つて燃焼量を決定するものであるから、流量変
更、設定変更、水圧変動等の外乱に対して即応
性があり、又、湯温設定値に対して立ち上り時
間、整定時間の短縮、行き過ぎ量の減少がで
き、温度制御の追従性の向上になるため、例え
ばシヤワー使用時、安全でかつ快適な湯を供給
できる。
第１図は従来の給湯システム図、第２図は本発
明の一実施例の給湯器の湯温制御装置のシステム
図、第３図は同湯温設定ブロツク図、第４図は水
量と温度との関係を示す特性図、第５図は水栓開
後の水量の立ち上り特性図、第６図は同給湯器の
湯温制御装置の制御回路図、第７図は湯温制御フ
ローチヤートである。 ４……熱交換器、６……制御回路、７……燃料
制御弁、９……バーナー、１０……水量センサ、
１１……タイマー、３０……水ガバナ装置。
明の一実施例の給湯器の湯温制御装置のシステム
図、第３図は同湯温設定ブロツク図、第４図は水
量と温度との関係を示す特性図、第５図は水栓開
後の水量の立ち上り特性図、第６図は同給湯器の
湯温制御装置の制御回路図、第７図は湯温制御フ
ローチヤートである。 ４……熱交換器、６……制御回路、７……燃料
制御弁、９……バーナー、１０……水量センサ、
１１……タイマー、３０……水ガバナ装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃料を燃焼させるバーナーと、前記バーナー
により内部を通過する水を加熱する熱交換器と、
前記熱交換器を通過する水量を検出する水量セン
サと、前記熱交換器出口から流出する水圧を一定
に保つ水ガバナ装置と、前記バーナーの燃焼量を
制御する燃料制御弁と、前記熱交換器の出口側に
連通し、開成度合で湯温設定を行なう水栓と、制
御弁をコントロールする制御回路を有し、前記制
御回路を前記水量センサが水の流通を検知してか
ら一定時間動作するタイマー部と前記タイマー部
の動作中に、水量センサの流量信号に応じて熱交
換器出口の設定温度を決定する温度設定部を備え
た構成とした給湯器の湯温制御装置。 ２ 制御回路は水量センサの信号と熱交換器入口
の水温を検知する入水温度センサの信号によりバ
ーナの燃焼量を演算し、制御弁を駆動する燃焼量
演算部を有する特許請求の範囲第１項記載の給湯
器の湯温制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112115A JPS604746A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 給湯器の湯温制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112115A JPS604746A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 給湯器の湯温制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604746A JPS604746A (ja) | 1985-01-11 |
| JPH029261B2 true JPH029261B2 (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=14578541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58112115A Granted JPS604746A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 給湯器の湯温制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604746A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01118068A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Rinnai Corp | 給湯器 |
| CN102914053A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-02-06 | 美的集团股份有限公司 | 一种液体加热装置的防干烧方法及其加热装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54156249A (en) * | 1978-05-30 | 1979-12-10 | Paloma Kogyo Kk | Remote controller of gas water heater |
| JPS57157953A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Controller for hot water supplying apparatus that uses fuel oil |
-
1983
- 1983-06-21 JP JP58112115A patent/JPS604746A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54156249A (en) * | 1978-05-30 | 1979-12-10 | Paloma Kogyo Kk | Remote controller of gas water heater |
| JPS57157953A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Controller for hot water supplying apparatus that uses fuel oil |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS604746A (ja) | 1985-01-11 |
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