JPH03213952A - 給湯装置の給湯開始時に於ける流量制御弁の制御方法 - 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） 本発明は給湯装置の給湯開始時に於ける流量制御弁の制
御方法に関するものである。

（従来の技術） 湯沸器の熱交換部から給湯部に至る配管が単管の、いわ
ゆる単管方式の給湯装置では、給湯部の給湯栓を開にし
て給湯を開始しても、暫くは冷水が出てくるという欠点
がある。このような欠点を解決するために、前記熱交換
器と給湯部との間に循環経路を構成して、給湯停止時に
は循環経路中の湯の保温運転を行うようにした給湯装置
が提案されている。かかる給湯装置は、例えば第３図に
示すように、湯沸器ｌの熱交換器２の下流側から流量制
御弁３を経て給湯部４に至る送湯経路５ａと、該給湯部
４がらポンプ６を経て前記熱交換器２の上流側に至る帰
湯経路５ｂを設けて循環経路を構成すると共に、給水部
７から前記熱交換器２の上流側に至る給水経路８を設け
た構成としており、帰湯経路５ｂには電気ヒータ９を設
けた加温部１０を設けている。以上の構成の給湯装置に
於いて、給湯停止時にはポンプ６を運転すると共に電気
ヒータ９を適宜動作させる保温運転を行って循環経路内
の温水を所定温度に保温しておき、給湯部４からの給湯
開始時には即座に配管内の所定温度の湯が使用されるよ
うになっている。そしてこのような保温運転に於いては
、弁座への弁体の固着を防止するために、流量制御弁３
は全開の状態に維持している。かかる状態に於いて、給
湯を開始すると、給水経路８からの給水により給水検知
手段１１がＯＮとなって、ファン１２の始動等の点火シ
ーケンスを経てバーナ１３に点火され、以後はこのバー
ナＩ３により熱交換器２で所望温度に加熱された湯が給
湯部から出湯する。このように給湯を開始してからバー
ナ１３に点火されるまでには、前記所定の点火シーケン
スを経るために２〜３秒程度の時間が必要であり、この
時間がたつまでに熱交換器２に流入した水は、そのまま
送湯経路５ａを流れてしまう。そしてこのように流入す
る水量は、流量制御弁３が全開の状態であるため比較的
多量であり、出湯温度を低下させてしまう。このような
不都合を防止するために送湯経路５ａにはバッファータ
ンク１４を設けており、重連のように流入した水をバッ
ファータンク１４内の水と混合して流出させるようにす
ることにょシバ給湯温度の大幅な低下を防止している。

尚、符号１５ａ、１５ｂは逆止弁、１６は流量センサ、
１７ａ、１７ｂは温度センサである。

（発明が解決しようとする課題） 以上説明した従来の給湯装置では、バッファータンク１
４が必要であるために小型化が困難であると共に、これ
が湯温制御の遅れ要素となるので、設定湯温に対しての
追従性が悪いという課題がある。

本発明は以上の課題を解決することを目的とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 上述の課題を解決するための手段を実施例に対応する第
１図を参照して説明すると、本発明の給湯装置の給湯開
始時に於ける流量制御弁３の制御方法は、湯沸器ｌの熱
交換器２の下流側から流量制御弁３を経て給湯部４に至
る送湯経路５ａと、該給湯部４からポンプ６を経て前記
熱交換器２の上流側に至る帰湯経路５ｂを設けて循環経
路を構成すると共に、給水部７から前記熱交換器２の上
流側に至る給水経路８を設けた給湯装置に於いて、前記
流量制御弁３は、給湯停止時に於いて全開位置よりも閉
じた開度状態として保温運転を行うと共に、給湯開始後
も暫くはその開度を維持するものである。

（作用） 保温運転においては、流量制御弁３の開度は全開位置よ
りも閉じた状態であるので、この後給湯を開始した場合
に於いて給水経路８から熱交換器２に流入する水量は比
較的少なく、またこの流量制御弁３は給湯開始後も暫く
は上述の開度を維持されるので、熱交換器２に於いて短
時間に所定温度に加熱され、従って送湯経路５ａに従来
のようにバッファータンク１４を設けなくても給湯を開
始した直後の湯温の低下を小さく抑えることができる。

また、連続した給湯を行っている場合には、従来と同様
にフィードバックやフィードフォワード制御によ＋）バ
ーナ１３の燃焼量を制御して湯温を設定温度に調節する
ことができ、送湯経路５ａには上述の制御の遅れ要素と
なるバッファータンク】４がないので、設定湯温に対し
ての追従性が良好な湯温制御を行うことができる。上述
した流量制御弁３の開度の調節は、直接の開度調節信号
により行うこともできるが、前記循環経路に流量センサ
エ６を設け、該流量センサ１６により測定した流量を設
定流量に維持するようにして、流量制御弁３の開度を容
易に調節することができる。

（実施例） 次に本発明の実施例を図について説明する。尚、上述し
た従来例と同様な構成要素には便宜上同一の符号を附し
て説明する。

第１図に於いて、符号２は湯沸器ｌの熱交換器であり、
１３はそれを加熱するためのバーナ、１２は燃焼用空気
を供給するためのファンである。

しかして上記熱交換器２の下流側から流量制御井３を経
て給湯部４に至る送湯経路５ａを構成すると共に、該給
湯部４からポンプ６を経て前記熱交換器２の上流側に至
る帰湯経路５ｂを設けて循環経路を構成し、また給水部
７がら前記熱交換器２の上流側に至る給水経路８を設け
ている。この帰湯経路５ｂと給水経路８に於いて、それ
らの合流個所から熱交換器２の上流側に至る経路１８に
は、流量センサ１６と温度センサ１７ｂを設けており、
また、熱交換器２の下流側にも温度センサ１７ａを設け
ている。一方、循環経路にはポンプ６の上流側に逆止弁
１５ｂ、下流側に電気ヒータ９を設けた加温部ｌＯを構
成している。そして給水経路８には上流側から逆止弁１
５ａ、流量センサまたは流水スイッチ等の流水検知手段
１１を設けている。

以上の構成に於いて、給湯を停止している場合に於いて
ポンプ６を運転することにより、循環経路内の湯を循環
することができ、かがる循環に於いて適宜電気ヒータ９
をＯＮとすることにより、保温運転を行い、循環する湯
の温度を所定温度に維持することができる。かがる湯温
の制御は前記熱交換器２の下流側及び上流側に夫々設け
た温度センサ１７ａ、＋７ｂのいずれがを制御要素とす
ることによって行うことができる。かかる保温運転に於
ける循環量は流量センサ１６により測定し、第２図に示
すように流量制御弁３が全開の場合に於いてポンプ６に
より得られる流量Ｑ、よりも適宜量ない流量Ｑ、を維持
するように、該流量制御弁３を制御して設定する。従っ
て、流量制御弁３の開度は全開状態から適宜量じた状態
として設定される。

以上の状態に於いて、給湯部４の給湯栓】９を開とする
と、給湯栓１９からの出湯と同時に給水部７から水が流
入して給水経路８を熱交換器２方向に流れる。かかる水
の流入を流水流水検知手段１１が検知すると、バーナ１
３の点火シーケンスが動作し、ファン１２の始動による
プレパージ等の動作を経てバーナ１３に点火され、バー
ナ１３が最大燃焼量で燃焼を開始すると共にポンプ６の
運転が停止する。このようにバーナ１３の点火は所定の
点火シーケンスにより行われるので、給湯栓１９を開と
してから点火が行われるまでには例えば２〜３秒の時間
がかかる。一方、Ｍｉｆ述の如く給湯栓１９が開となる
と、流量センサ１６で測定する流量は第２図に示すよう
に、前述した流量制御弁３の開度に対応する流量Ｑ、と
なる。

しかして、バーナ１３が最大燃焼量で燃焼している状態
に於いて、給湯湯温を設定温度まで上昇させることので
きる流量Ｑ４が、実際の流量Ｑ。

よりも多い場合にも、所定の時間Ｔ１　が経過するまで
は、流量制御弁３の開度をそのまま維持する。

そして所定の時間Ｔ１　が経過したら、流量制御弁３を
制御して、その開度を次第に大きくしていき、流量を上
述の流量Ｑ４まで増加させる。そして以後は、設定温度
と実際の流量及び温度センサ１７ｂにより測定された水
温とから必要燃焼量を導出して、バーナ１３をフィード
フォワード制御し、そして温度センサ１７ａにより測定
された湯温と設定温度とからバーナ１３をフィードバッ
ク制御することにより所定の湯温制御を行うことができ
る。尚、以上の動作に於いて、ポンプ６の吐出圧力は、
給水部７の水圧よりも低く設定することにより、保温運
転から給湯を開始した場合に於いて、ポンプ６の運転が
給水部７からの水の流入を阻害することはない。また、
以上の実施例に於いては、保温運転に於ける熱源として
帰湯経路５ｂに電気ヒータ９を設けた加温部１０を構成
しているが、この他バーナ１３を０Ｎ−ＯＦＦ運転して
保温用熱源として利用しても良いことは勿論である。

（発明の効果） 本発明は以上の通り、湯沸器の熱交換器の下流側から流
量制御弁を経て給湯部に至る送湯経路と、該給湯部から
ポンプを経て前記熱交換器の上流側に至る帰湯経路を設
けて循環経路を構成すると共に、給水部から前記熱交換
器の上流側に至る給水経路を設けた給湯装置に於いて、
給湯開始後暫くの間は、流量制御弁の開度をそれまでの
保温運転に於ける開度に維持し、流量を制限することに
より、その流量に於ける必要燃焼量よりも大きな燃焼量
で燃焼させるので、熱交換器を流れる初期の水を急速に
加熱することができ、こうして従来のようにバッファー
タンクを設けなくても、給湯直後の湯温低下を効果的に
防止することができ、また、このようにバッファータン
クを設けていないので、前述したフィードフォワード制
御やフィードバック制御により設定湯温に対しての追従
性が良好な湯温制御を行うことができるという効果と共
に、給湯器の小型化に寄与し得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する給湯装置の実施例に対応する
系統説明図、第２図は本発明の動作を表したタイムチャ
ート、第３図は従来の給湯装置の系統説明図である。 符号ｌ・・・湯沸器、２・・・熱交換器、３・・流量制
御弁、４・・・給湯部、５ａ・・送湯経路、５ｂ・・・
帰湯経路、６・・ポンプ、７・・・給水部、８・・・給
水経路、９・・・電気ヒータ、１０・・・加温部、１１
・・・流水検知手段、１２・・・ファン、１３・・・バ
ーナ、１４・・・バッファータンク、１５ａ、１５ｂ・
・・逆止弁、１６・・流量センサ、 １７ａ。 １７ｂ・・・温度センサ、 ８・・ 経路、 １９・ 給湯栓。 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）湯沸器の熱交換器の下流側から流量制御弁を経て
   給湯部に至る送湯経路と、該給湯部からポンプを経て前
   記熱交換器の上流側に至る帰湯経路を設けて循環経路を
   構成すると共に、給水部から、前記熱交換器の上流側に
   至る給水経路を設けた給湯装置に於いて、前記流量制御
   弁は、給湯停止時に於いて全開状態よりも閉じた状態と
   して保温運転を行うと共に、給湯開始後も暫くはその開
   度を維持することを特徴とする給湯装置の給湯開始時に
   於ける流量制御弁の制御方法
2. （２）請求項１の循環経路に流量センサを設け、該流量
   センサにより測定した流量を設定流量に維持するように
   して、流量制御弁の開度を調節することを特徴とする給
   湯装置の給湯開始時に於ける流量制御弁の制御方法