JPH0316584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガス給湯装置に関する。

（従来の技術） 従来、ガス給湯装置は、給湯機の空焚きを防止
するため、給湯機の給水系統に所定水量以上の水
が流れないとバーナーに着火しないようになつて
いる。

そのため、給湯機の給水系統の出湯側配管にミ
キシングバルブの湯側を接続する給湯装置におい
ては、水温が高い夏場などに給湯機の出湯温度を
高温に設定した場合、給湯機が着火、消火を繰り
返えしてしまう。

これは、ミキシングバルブの湯側に高温の湯が
供給され、水側に供給される水の温度も高いた
め、調整弁が湯側を極端に絞り、その結果給湯機
の給水系統を流れる水量が減つて所定のバーナー
着火水量以下になつて、バーナーが消火し、ま
た、このバーナーが消火した結果湯側に供給され
る湯の温度が低下するため、調整弁の湯側の開度
が拡大し、給湯機の給水系統を流れる水量が増加
してバーナー着火水量以上になり、バーナーに着
火する現象を繰返すものである。

そして、上記バーナーの着火、消火の繰返しは
ガス配管中の電気弁の耐久性を損い給湯機にとつ
て好ましいものでないばかりでなく、ミキシング
バルブからの給湯温度も安定しない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明が解決しようとする問題点は、ミキシン
グバルブから給湯中に給湯機が消火した場合、給
湯機の出湯温度を下げることにより給湯機の給水
系統を流れる水量を所定のバーナー着火水量以上
に維持することである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明が講ずる技
術的手段は、給湯機の熱交換器を経由する給水系
統中に設けられた水量、入水温度、出湯温度用の
各検出手段と、給湯機のバーナーへのガス配管中
に設けられ比例弁駆動信号の出力に応じて弁開度
を可変する比例弁と、上記給水系統の給水側に水
用流路を、出湯側に湯用流路を夫々接続して設け
られコントロールボツクスに設けたミキシングバ
ルブ起動手段の出力発生により所定温度の給湯を
開始するミキシングバルブと、上記各検出手段の
出力及びコントロールボツクスに設けられた給湯
機出湯温度設定手段の出力に基づいて必要熱負荷
を演算し、その演算値に応じた比例弁駆動信号を
送出する演算手段と、上記水量検出手段の出力に
基づき給水系統を流れる水量が着火適応流量以上
であるか否かを判定し、着火適応流量以上である
場合のみ出力を発生して電気弁を開弁する電気弁
開閉手段と、電気弁開閉手段の出力の有無及びミ
キシングバルブ起動手段の出力の有無によりバー
ナーが着火状態にあるか否か及び給湯が継続状態
にあるか否かを判定し、バーナーが消火状態で給
湯が継続状態にある場合に出湯温度の設定を下方
修正する補正手段とを備えるものである。

（作用） 而して、本発明の上記技術手段によれば、ミキ
シングバルブからの給湯時、調整弁の湯側が絞ら
れ給水系統を流れる水量がバーナー着火水量以下
になつてバーナーが消火すると、給湯機の出湯温
度設定が自動的に下方修正されるをもつて、以後
ミキシングバルブの湯用流路には上記修正された
設定温度に基づいてあまり高温でない湯が供給さ
れることになり、調整弁の湯側の開度が拡大して
再び着火した後は再び調整弁の湯側が極端に絞ら
れることはなく、従つて、給湯機の出湯量、即ち
給湯機の給水系統を流れる水量は常にバーナー着
火水量以上を維持することができ以後消火するこ
とはない。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明す
る。

第２図は、給湯装置Ａと浴槽追焚装置Ｂを組み
込んだ浴槽用全自動給湯追焚システムの模式図
で、その給湯装置Ａに本発明が実施されている。

従つて、以下においては、第２図に示す浴槽用
全自動給湯追焚システム中の主として給湯装置Ａ
について説明する。

給湯装置Ａは給湯機１と、ミキシングバルブ１
４と、コントロールボツクス１２とからなり、上
記給湯機１はガス配管８を介して供給されるガス
がバーナー７で燃焼し、給水系統３を流動する水
が、その中途部で設けられた熱交換器２で加熱さ
れてミキシングバルブ１４の湯用流路１１に供給
されるようになつている。

上記ガス配管８には上流側から順次元電磁弁１
７、ガバナー１８、給湯用電磁弁１６、比例弁９
が設けられ、給水系統３には熱交換器２より上流
側、即ち給水側３ａに水量センサー４と、入水温
センサー５、熱交換器２より下流側、即ち給湯側
３ｂに出湯温センサー６が設けられる。

水量センサー４は給水系統３を流動する水の量
に比例した周期でパルス信号を発生する公知の構
造形態を有する。

入水量センサー５及び出湯温センサー６はサー
ミスタ等からなる従来公知の構造を備え、夫々給
水系統３を流動して熱交換器２に入る水の温度、
熱交換器２を出て給水系統３の給湯側３ｂを流動
する湯の温度を検出してそれらの温度に応じた出
力を発生する。

ミキシングバルブ１４は、給水系統３の給湯側
３ｂに接続する湯用流路１１と、給水側３ａに接
続する水用流路１０と、混合水流出路１９が夫々
本体２０に内設されており、上記湯用流路１１と
水用流路１０が調整弁２１を介して混合水流出路
１９に連絡し、混合水流出路１９が手動の切換弁
２２により吐出側を選択的に切換えられるバス用
カラン２３とシヤワー２４に連絡されている。

そして、上記混合水流出路１９には混合水用温
度センサー２６と、流量センサー２７が設けられ
る。

混合水用温度センサー２６は上記入水温センサ
ー５、出湯温センサー６と同様サーミスタ等から
なる従来公知のもので、混合水流出路１９を流動
する湯の温度を検出してその温度に応じた出力を
発生する。

流量センサー２７は上記水量センサー４と実質
的に同一の構造を有する。

調整弁２１は本体２０に回転不能に固定された
固定板２８と、該固定板２８に水密かつ摺動自在
に重ね合わせられた可動板２９とにより構成さ
れ、上記可動板２９が調整弁駆動部３０を介して
電気的に作動するようになつている。

調整弁駆動部３０はパルスモーターと、その回
転出力を減速する減速機とを備え、該減速機の出
力軸３１を可動板２９の背面に連結して可動板２
９を左右に回転させる。

上記固定板２８と可動板２９はセラミツク製
で、互いの摺接面が十分に水密を保ち得る程度に
鏡面に仕上げられており、上記固定板２８には湯
用流路１１に連絡する湯入口３２、水用流路１０
に連絡する水入口３３、混合水流出路１９に連絡
する混合水出口３４が固定板２８を厚さ方向に貫
通して開穿される。

上記湯入口３２、水入口３３、混合水出口３４
は、これらを結ぶ線が二等辺三角形を形成し、か
つその二等辺三角形の頂点部分に混合水出口３４
が有るように配置される。

一方、可動板２９には固定板２８との摺接面に
凹窪状の流路３５を形成する。

流路３５は図示形状、即ち、可動板２９の対称
軸に対して左右対称の大略三日月型を呈し、固定
板２８に摺接して回転す可動板２９の回転運動に
おけるある所定の回転角度位置においては湯入口
３２のみを、また他の所定回転角度位置において
は水入口３３のみを夫々混合水出口３４に連絡す
ることができ、上記両回転角度位置の間において
は湯入口３２と水入口３３の双方を混合水出口３
４に連絡すると共に湯入口３２と水入口３３の通
水面積を可変し、更にまた他の所定回転角度位置
においては湯入口３２と水入口３３をともに混合
水出口３４に連絡することができないような形状
に形成する。

一方、コントロールボツクス１２は電源スイツ
チ３６、給湯開始スイツチ１３、給湯停止スイツ
チ１３、給湯機出湯温度設定ボタン１５、ミキシ
ングバルブ用給湯温度設定ボタン３７、給湯量設
定ボタン３８、自動給湯開始スイツチ３９等給湯
装置用の各種の操作手段と浴槽追焚装置用の各種
操作手段を備えるものであり、各操作手段を操作
することにより必要な電気信号を送出する。尚、
図示実施例の場合コントロールボツクス１２は２
個設けられており、上記各操作手段は２個のコン
トロールボツクス１２に適宜配分して設けられて
いる。

上記コントロールボツクス１２の各操作手段及
び給水系統３、ミキシングバルブ１４に設けられ
た各センサーからの信号は給湯機１の機台１′内
に設けられたマイクロコンピユーター４０に受け
入れられて処理される。

マイクロコンピユーター４０は、周知の如く基
本的にはCPU４１、RAM４２、ROM４３より
構成され、ROM４３にはCPU４２を制御するプ
ログラムが書込まれており、CPU４１はこのプ
ログラムに従つてインプツトポート４４より必要
とされる外部データーを取込んだり、あるいは
RAM４２との間でデーターの授受を行なつたり
しながら演算処理し、必要に応じて処理したデー
ターをアウトプツトポート４５へ出力する。

アウトプツトポート４５はCPU４１からの出
力ポート指定信号を受けて、そのポートからＤ／
Ａ変換器４６、イグナイター駆動回路４９、給湯
用電磁弁駆動回路４８、調整弁駆動回路５３、へ
出力し、Ｄ／Ａ変換器４６はアウトプツトポート
４５から与えられるデイジタル信号をアナログ信
号に変えて比例弁９を定電流で駆動する。

ROM４３に書込まれているプログラムをフロ
ーチヤートで示すと第７図のようになる。

以下、第７図のフローチヤートに従つて本給湯
装置Ａの作動の説明を行う。

コントロールボツクス１２の電源スイツチ３６
及び給湯開始スイツチ１３が操作されるとプログ
ラムがスタートするが、（P2）で給湯機出湯温度
が高温出湯に設定されると、（P3）でバーナー７
に着火すべき状態か否かを判断し、着火すべき状
態であれば（P4）でバーナー７に着火する。即
ち、水量センサー４の出力が水量検出回路４７を
介して水量データーQHとして受け入れられるの
で、（P3）でこのQHを予め決められ記憶してい
るバーナー着火流量と比較し、QHがバーナー着
火流量より大きいときには、（P4）で給湯電磁弁
駆動回路４８に出力を出して給湯電磁弁１６を開
弁すると共にイグナイター駆動回路４９に出力を
送出し、イグナイター５０にイグニツシヨンを生
ぜしめる。

続いて（P5）で給湯機出湯温度をコントロー
ルボツクス１２の給湯機出湯温度設定ボタン１５
で設定された温度、即ち高温出湯の温度、例えば
80℃に制御すると共に、（P6）でミキシングバル
ブ１４からの給湯温度が設定給湯温度になるよう
にミキシングバルブ１４を制御する。

即ち、（P5）ではＡ／Ｄ変換器５１を介して入
力される入水温センサー５、出湯温センサー６か
らの出力を夫々入水温度データーT_C、出湯温度
データーT_Hに変換し、これら各データーと給湯
機出湯温度設定ボタン１５から得られた設定出湯
温度データーT_S、及び上記水量データーQHに基
づいて必要熱負荷Ｆを演算（F1＝QH（T_S−T_C）、
F2＝QH（T_S−T_H）、Ｆ＝F1＋F2）し、その値に
応じて比例弁駆動回路５２に出力を出し、比例弁
９の開度を調整して熱量を制御する。

また（P6）では、Ａ／Ｄ変換器５１を介して
入力される混合水温度センサー２６からの出力
を、給湯温度データーT_H′に変換したものと、ミ
キシングバルブ用給湯温度設定ボタン３７から得
られた設定給湯温度データーT_S′と、これら両者
の差に基づいて調整弁駆動部３０の駆動回路５３
に出力を出し可動板２９を左又は右に必要なだけ
回転させ調整弁２１の湯側と水側の開度比を調整
する。

この際、上述のように（P2）で給湯機１の設
定出湯温度が高温に設定されているため、水温が
高い場合（夏場等）には、上記（P6）でのミキ
シングバルブ１４の制御により、調整弁２１の湯
側が極端に絞られて給水系統３を流動する水量が
少なくなることがある。

そのため（P7）で、水量データーQHとバーナ
ー着火流量を常時比較し、QHが着火流量より小
さくなると、（P8）で給湯電磁弁駆動回路４８へ
の出力を停止して給湯電磁弁１６を開弁し、バー
ナー７を消火し、同時に（P9）で給湯が停止さ
れたのかどうかを判断する。

この給湯が停止されたかどうかは、給湯開始ス
イツチ１３の出力の有無により判断され、給湯開
始スイツチ１３の出力が送出され続けているとき
には（P10）で給湯機の出湯温度を下げる。即
ち、（P10）では設定出湯温度データーT_Sを、例
えば給湯機１の設定出湯温度とミキシングバルブ
１４の設定給湯温度の中間程度の温度に下方修正
する。

以下（P3）乃至（P10）のステツプを繰返すこ
とになるが、上記（P8）でのバーナー７の消火
により給湯機１の出湯温度が低下しミキシングバ
ルブ１４の調整弁２１の湯側開度が拡大して給水
系統３を流れる水量が増大し、バーナー着火水量
を越えバーナー７に再び着火した後は（P10）で
下方修正された設定出湯温度に基づいて必要熱量
が演算され、最初に設定された出湯温度に比べ低
温の湯がミキシングバルブ１４に供給され調整弁
２１の湯側が再び大きく絞られて給水系統３を流
れる水量がバーナー着火水量以下になることはな
いので、実際の制御は（P6）、（P7）の繰返しと
なる。

以上の制御は、給湯停止スイツチ１３′が操作
され、給湯開始スイツチ１３の出力が打ち消され
ることにより（P11）で終了する。即ち、給湯停
止スイツチ１３′が操作されると、（P11）はミキ
シングバルブ１４の調整弁駆動回路５３を介して
駆動部３０を駆動させ、調整弁２１の湯側、水側
双方を閉止させる位置に可動板２９を回転させて
給湯を停止すると共に給湯電磁弁駆動回路４２へ
の出力送出を停止して給湯電磁弁１６を閉止させ
バーナー７を消火する。

尚、所定量の湯を吐出させて自動的に吐出を停
止させようとするときは、上記給湯開始スイツチ
１３に代えて自動給湯スイツチ３９を操作すれば
よい。

即ち、上記操作によりマイクロコンピユーター
４０はROM４３に書き込まれた前述のプログラ
ムとは別の自動給湯用プログラムに従いミキシン
グバルブ１４の流量センサー２７から入力される
水量データーを積算しつつ、給湯量設定ボタン３
８により設定された設定給湯量と比較し、積算値
が設定給湯量に達すると、前述のように調整弁を
駆動して吐出を停止し、同時に給湯用電磁弁１６
を閉弁してバーナー７を消火する。

一方、溶槽追焚装置Ｂは、給湯装置Ａの給湯機
１の機台１内に組込まれた追焚用バーナー５６
と、追焚用熱交換器５７と、浴槽５８内の湯をポ
ンプ５９により吸引し、追焚用熱交換器５７を経
由し浴槽５８内に戻す循環管路６０とからなり、
浴槽５８内の湯の温度が所定温度以下になるとポ
ンプ５９を作動させると共にバーナー５６に点火
し、循環水を加熱して浴槽５８の湯を所定温度に
維持するものであり、その制御は給湯装置Ａ同様
マイクロコンピユーター４０により行なわれるが
本発明とは関係がないので、説明は省略する。

尚、本実施例ではミキシングバルブを１軸にて
説明してきたが、２軸であつても本発明の目的が
達せられることは言うまでもない。

（効果） 本発明は上記の構成であるから、ミキシングバ
ルブを備える給湯機であるにもかかわらず、夏場
等水温が高いときに給湯機の出湯温度を高温に設
定してもバーナーが着火、消火を繰返すようなこ
とがない。

従つて、ミキシングバルブからの給湯温度が安
定する。

また電気弁が頻繁に開閉を繰り返えすことがな
いので電気弁が長持ちし、給湯機の耐久性が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するための全体構成図、
第２図は本発明の構成要素の全体的配置を実施例
において示す模式図、第３図はミキシングバルブ
の調整弁の断面図、第４図は第３図の−線断
面図、第５図は調整弁の固定板と可動板を分解し
て示す説明図、第６図は給湯機及びミキシングバ
ルブとマイクロコンピユーターのハードウエアと
の関連を示すブロツク図、第７図はマイクロコン
ピユーターソフトウエアを説明するフローチヤー
トである。 １：給湯機、２：熱交換器、３：給水系統、
４：水量センサー、５：入水温センサー、６：出
湯温センサー、７：バーナー、８：ガス配管、
９：比例弁、１０：水用流路、１１：湯用流路、
１２：コントロールボツクス、１３：給湯開始ス
イツチ、１４：ミキシングバルブ、１５：給湯機
出湯温度設定ボタン、１６：電磁弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 給湯機の熱交換器を経由する給水系統中に設
   けられた水量、入水温度、出湯温度用の各検出手
   段と、給湯機のバーナーへのガス配管中に設けら
   れ比例弁駆動信号の出力に応じて弁開度を可変す
   る比例弁と、上記給水系統の給水側に水用流路を
   出湯側に湯用流路を夫々接続して設けられコント
   ロールボツクスに設けたミキシングバルブ起動手
   段の出力発生により所定温度の給湯を開始するミ
   キシングバルブと、上記各検出手段の出力及びコ
   ントロールボツクスに設けられた給湯機出湯温度
   設定手段の出力に基づいて必要熱負荷を演算し、
   その演算値に応じた比例弁駆動信号を送出する演
   算手段と、上記水量検出手段の出力に基づき給水
   系統を流れる水量が着火適応流量以上であるか否
   かを判定し、着火適応流量以上である場合のみ出
   力を発生して電気弁を開弁する電気弁開閉手段
   と、電気弁開閉手段の出力の有無及びミキシング
   バルブ起動手段の出力の有無によりバーナーが着
   火状態にあるか否か及び給湯が継続状態にあるか
   否かを判定し、バーナーが消火状態で給湯が継続
   状態にある場合に出湯温度の設定を下方修正する
   補正手段とからなる給湯装置。