JPH03217753A - 循環式給湯装置の保温循環運転方法 - 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） 本発明は循環式給湯装置の保温循環運転方法に関するも
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循環運転を行うようにした給湯
装置が提案されている。（例えば特開昭６３　−　２３
８３５６号公報参照） このような循環式給湯装置は、例えば第１図に示すよう
に、瞬間湯沸器１の熱交換器２の下流側から給湯部３に
至る送湯経路４ａと、給水部５から前記熱交換器２の上
流側に至る給水経路６を設けると共に、萌記給湯部３か
らボンプ７及び電気ヒータ８を備えた加温部９を経て前
記給水経路６に合流す６帰湯経路４ｂを設け、給湯部３
からの給湯停止時に帰湯経路４ｂを作動して電気ヒータ
８と熱交換器２加熱用のバーナ１０により保温循環運転
を行うようにした構成としている。

以上の構成の給湯装置に於いて、給湯停止時にはボンプ
７を運転すると共に電気ヒータ８とバーナ１０を適宜動
作させる保温循環運転を行って、循環経路、即ち送湯経
路４ａと帰湯経路４ｂ内の温水を例えば保温設定温度し
。に保温しておき、給湯部３からの給湯開始時には即座
にこの保温設定温度し。の湯が使用されるようになって
いる。

かかる従来の保温循環運転時に於いては、第３図に示す
ように、バーナ１ｏは前記保温設定温度ｔ０よりも低く
離れた第一の制御温度１，で点火し、これよりも高い第
二の制御温度し．で消火させる制御を行うと共に、電気
ヒータ８は保温設定温度ｔ１よりも低く近傍の第三の制
御温度ｔ．以下でＯＮとし、保温設定温度し。で○ＦＦ
とする制御を行う構成としており、このようにバーナ１
０と電気ヒータ８を併用することにより湯温のオーバー
シュートを防ぐようにしている。そして保温設定温度ｔ
．と第一の制御温度ｔ１　の偏差ｄは、保温設定温度し
．にかかわらず一定値として設定している。即ち、保温
設定温度し。′の場合にも、夫々の制御温度自体は、ｔ
　ｌ’　ｌ　　ｔｌ’　！　　ｔ′　と変化するが、保
温設定温度ｔ．′と第一の制御温度ｔ１′　の偏差ｄ　
．１　は一定である。

（発明が解決しようとする課題） このように従来は、保温設定温度と第一の制御温度の偏
差ｄ１を、保温設定温度に関係なく一定値として設定し
ているので、この偏差を小さく設定すると、バーナの点
滅が頻繁となり、逆に大きくすると保温温度のバラツキ
が大きくなるという課題がある。また、従来電気ヒータ
は、前述したように単に保温設定温度よりも低い近傍の
第三の制御温度以下でＯＮとし、保温設定温度でＯＦＦ
とする制御を行う構成としているので、稼働率が比較的
高くなり、その分電気料金が嵩むと共に、バーナのオー
バーシュートによる局部的な高温部に影響され易いとい
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第１図に示した給湯
装置を参照して説明すると、本発明の循環式給湯装置の
保温循環運転方法は、瞬間湯沸器ｌの熱交換器２の下流
側から給湯部３に至る送湯経路４ａと、給水部５から前
記熱交換器２の上流側に至る給水経路６を設けると共に
、筋記給湯部３からボンプ７及び電気ヒータ８を備えた
加温部９を経て前記給水経路６に合流する帰湯経路４ｂ
を設け、給湯部３からの給湯停止時に帰湯経路４ｂを作
動して電気ヒータ８とバーナ１０により保温循環運転を
行うようにした循環式給湯装置に於いて、保温循環運転
時には、バーナ１０は保温設定温度よりも低く離れた第
一の制御温度で点火し、これよりも高い第二の制御温度
で消火させる制御を行うと共に、電気ヒータ８は保温設
定温度よりも低く近傍の第三の制御温度以下でＯＮとし
、保温設定温度でＯＦＦとする制御を行う構成とすると
共に前記第一の制御温度と保温設定温度との偏差は、該
保温設定温度が高い場合に大きく、低い場合に小さく設
定するものである。

上記の制御は、循環している湯の熱交換器２の上流側の
温度と流量と保温設定温度とから導出される必要燃焼量
にかかわらず行うようにしても良いが、この必要燃焼量
がバーナ１０の最小燃焼量よりも小さい場合にのみ行い
、大きい場合にはバーナ１０のみをフイードフォワード
制御することもできる。また、上記の制御に於いて、電
気ヒータ８は、循環する湯温を検知する温度センサ１３
ａが保温設定温度を検知した場合にも暫くはＯＮ状態を
維持する制御を行うのが良い。

（作用） 上記の構成に於いて、保温設定温度Ｔ．が例えば５０℃
や６０℃等のように高い場合には、この保温設定温度Ｔ
。と第一の制御温度Ｔ１　との偏差Ｄ，を大きく設定す
るので、保温温度のバラツキは大きくなるが、バーナ１
０の点滅回数は少なくなる。

このような、高い保温設定温度Ｔ。の給湯に於いては、
使用著が手で触れることがないので、上記のバラツキは
問題とならない。

次に保温設定温度Ｔ．゛が例えば３５℃や４０℃等のよ
うに低い場合には、この保温設定温度Ｔ。′と第一の制
御温度Ｔ３″との偏差Ｄ１′を小さく設定するので、保
温温度のバラツキも小さくなり、従って使用者が手で触
れた状態で使用する場合にも、不快感を与えない。また
保温設定温度Ｔ．゜が低い場合には、湯と外気との温度
差が小さくなるので、放熱量も少なくなり、かかる放熱
は電気ヒータ８で十分に賄えるようになるので、バーナ
１０の点滅回数も多くならない。

上記の制御は、循環している湯の熱交換器２の上流側の
温度と流量と保温設定温度とから導出される必要燃焼量
に関係なく行うようにしても良いが、この必要燃焼量が
バーナｌ○の最小燃焼量よりも大きい場合にはバーナ１
ｏのみをフィードフォワード制御し、この必要燃焼量が
小さい場合に上述の制御を行うようにすれば、バーナ１
０のオーバーシュートの影響を防ぎつつ電気ヒータ８の
稼働率を下げることができる。また上記の制御に於いて
電気ヒータ８は、温度センサ１’　３　ａが保温設定温
度を検知した場合にも暫くはＯＮ状態を維持する制御を
行えば、バーナ１ｏのオーバーシュートによる局部的な
高温部に影響されて、平均温度が未だ保温設定温度に達
していないのにもかかわらずＯＦＦとなってしまう不都
合を生じない。

（実施例） 次に本発明の実施例を添付図面につき説明する。

第１図は本発明を適用する給湯装置の構成の一例を表し
た系統図であり、この給湯装置は前述したように従来の
給湯装置と同様な構成を有するもので、瞬間湯沸器１の
熱交換器２の下流側から給湯部３に至る送湯経路４ａと
、給水部５から前記熱交換器２の上流側に至る給水経路
６を設けると共に、前記給湯部３からボンブ７及び電気
ヒータ８を備えた加温部９を経て前記給水経路６に合流
する帰湯経路４ｂを設け、給湯部３からの給湯停止時に
帰湯経路４ｂを作動して電気ヒータ８と熱交換器２加熱
用のバーナ１０により保温循環運転を行う構成である。

そして萌記帰湯経路４ｂと給水経路６の合流個所１１よ
りも前記熱交換器２の上流側に、流量センサ１２と温度
センサＦ３ａを設けると共に、該熱交換器２の下流側に
も温度センサ１３ｂを設けている。尚、図中の符号１４
は燃焼用ファン、ｌ５は流量センサまたは流水スイッチ
等の流水検知手段、１６ａ，１６ｂは逆止弁である。

以上の構成に於いて、給湯部３の給湯栓１７が開状態の
場合には，流水検知手段１５が給水経路６を流れる水を
検出していてバーナ１０が燃焼を維持されて給湯が行わ
れ、一方ボンプ７は停止状態で帰湯経路４ｂを介しての
流れはない。このような給湯状態に於いては、流量セン
サｌ２により測定した流量と、温度センサ１３ａで測定
した熱交換器２の上流側の水温と、給湯設定温度Ｔ．ま
たはＴ。゛とから必要燃焼量を導出してバーナ１０をフ
イードフォワード制御し、そして温度センサ１３ｂによ
り測定した熱交換器２の下流側の湯温と給湯設定温度と
からバーナ１０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。

以上の状態に於いて、給湯栓１７を閉めて給湯を停止し
、流水検知手段１５がＯＦＦとなった場合には、まずポ
ンブ７を始動して帰湯経路４ｂと送湯経路４ａとからな
る循環経路に湯を循環させる。しかる後、前記流量セン
サ１２により循環流量を測定すると共に、前記いずれか
の温度センサ１３ａまたは１３ｂにより湯温を測定し、
保温設定温度を得るのに必要なバーナ１０の燃焼量を導
出する。次いで、この必要燃焼量と，予め記憶している
バーナ１０の最小燃焼量とを比較する。

しかして、必要燃焼量が最小燃焼量よりも大きい場合に
は、この必要燃焼量とするようにバーナ１０をフィード
フォワード制御により燃焼させる。

このようなバーナ１０の燃焼によって循環湯温が上昇し
、前記必要燃焼量が最小燃焼量よりも小さくなった場合
にはバーナ１０の燃焼を停止すると共に電気ヒータ８を
ＯＮとして、次の所定の保温制御を行う。

即ち、保温設定温度が例えばＴ６の場合に湯温が第一の
制御温度Ｔ，よりも低い場合にはバーナ１０に再点火し
、最小燃焼量で燃焼させて電気ヒータ８と共に湯の加熱
を行う。かかる動作により湯温か第二の制御温度Ｔ．に
達した場合にはバーナ１０を消火し、電気ヒータ８のみ
で湯の加熱を行う。この時点で循環経路の放熱量が大き
く、電気ヒータ８のみでは温度が下降してしまう場合に
は、バーナ１０は第一及び第二の制御温度ＴＴ．間で点
滅して、これらの温度の間の温度に保温される。また放
熱量が小さい場合には、電気ヒータ８により湯温が更に
上昇するので、保温設定温度Ｔ．に到達したら電気ヒー
タ８をＯＦＦとする。尚、前述の第二の制御温度Ｔ，に
於いてバーナ１０を消火してから、この保温設定温度Ｔ
。に達するまでの時間が短い場合には、バーナ１０の加
熱によるオーバーシュートにより一時的に湯温が上昇す
る場合もあるため、電気ヒータ８は前述のように保温設
定温度Ｔ。に達した後も所定の時間はＯＮ状態を維持し
、所定時間経過後にこの保温設定温度Ｔ．以上の場合に
ＯＦＦとすれば、前記オーバーシュートの影響を防ぐこ
とができる。

この後、放熱により湯温か低下して第三の制御温度とＴ
．なった場合には再び電気ヒータ８をＯＮとして保温を
行う。そして上述のように放熱量が大きくなって、湯温
が第一の制御温度Ｔ１　まで下降した場合には、再びバ
ーナ１０に点火して前述と同様な保温制御を行う。

上述したように、循環経路の放熱量が大きく、電気ヒー
タ８のみでは温度が下降してしまう場合には，バーナ１
０は第一及び第二の制御温度ＴＴ．間で点滅させるので
、湯はこれらの温度の間の温度に保温され、また放熱量
が小さい場合には湯は保温設定温度Ｔ．と第三の制御温
度Ｔ１間に保温されるので、これらの放熱量に影響され
て湯温は、保温設定温度Ｔ。と第一の制御温度Ｔ１　間
にバラついてしまう。

しかるに上述した通り本発明では、前記第一の制御温度
と保温設定温度との偏差を、該保温設定温度に応じて変
化させる。即ち保温設定温度Ｔ．が例えば５０℃や６０
℃等のように高い場合には、この保温設定温度Ｔ．と第
一の制御温度Ｔ１　との偏差Ｄ　を大きく、例えば１５
ｄｅ）（．とじて設定するので、保温温度のバラツキは
大きくなるが、バーナ１０の点滅回数は少なくなる。し
かしなからこのような、高い保温設定温度Ｔ．の給湯に
於いては，使用者が手で触れることがないので、上記の
バラツキは問題とならない。

次に保温設定温度Ｔ。′が例えば３５℃や４０℃等のよ
うに低い場合には、この保温設定温度Ｔ。゜と第一の制
御温度Ｔ′との偏差Ｄ１′を小さく、例えば８　ｄｅｇ
．以下として設定するので、保温温度のバラツキも小さ
くなり、従って使用者が手で触れた状態で使用する場合
にも、不快感を与えない。このように保温設定温度Ｔ．
′　が低い場合には、湯と外気との温度差が小さくなる
ので、放熱量も少なくなり、かかる放熱は電気ヒータ８
で十分に賄えるようになるので、バーナ１０の点滅回数
も多くならない。

（発明の効果） 本発明は以上の通り、電気ヒータとバーナにより保温循
環運転を行うようにした循環式給湯装置に於いて、保温
循環運転時に、バーナの点火を行わせる第一の制御温度
と保温設定温度との偏差を、該保温設定温度が高い場合
に大きく、低い場合に小さく設定するようにしたので、
使用者が手で触れることがなく、従って保温温度のバラ
ツキが問題とならない、高温の設定の場合にはバーナの
点滅回数を少なくすることができると共に、使用者が手
で触れた状態で使用するため的述のバラツキが問題とな
る、低温の設定の場合には、バラツキを小さくすること
ができ、しかも放熱量が小さくなることによりバーナの
点滅回数を多くすることもないという効果がある。また
本発明は、電気ヒータの必要以上の使用を制限すること
により、電気料金を節約し得ると共にバーナのオーバー
シュートによる影響も容易に防ぐこともできるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第　図は本発明を適用する循環式給湯装置の一例を表し
た系統説明図、第　図は本発明の温度制御条件を表した
説明図、第　図は従来の温度制御条件を表した説明図で
ある。 符号ｌ・・・瞬間湯沸器、２・・・熱交換器、３・・・
給湯部、４ａ・・・送湯経路、４ｂ・・・帰湯経路、５
・・・給水部、６・・・給水経路、７・・・ポンプ、８
・・・電気ヒータ、９・・・加温部、１０・・・バーナ
、１１・・・合流個所、１２・・・流量センサ、１３ａ
，１３ｂ・・・温度センサ、ｌ４・・・燃焼用ファン、
ｌ５・・・流水検知手段、１６ａ， １６ｂ・・・逆止弁、 １７・・・給湯栓。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）瞬間湯沸器の熱交換器の下流側から給湯部に至る
   送湯経路と、給水部から前記熱交換器の上流側に至る給
   水経路を設けると共に、前記給湯部からポンプ及び電気
   ヒータを備えた加温部を経て前記給水経路に合流する帰
   湯経路を設け、給湯部からの給湯停止時に帰湯経路を作
   動して電気ヒータとバーナにより保温循環運転を行うよ
   うにした循環式給湯装置に於いて、保温循環運転時には
   、バーナは保温設定温度よりも低く離れた第一の制御温
   度で点火し、これよりも高い第二の制御温度で消火させ
   る制御を行うと共に、電気ヒータは保温設定温度よりも
   低い近傍の第三の制御温度以下でＯＮとし、保温設定温
   度でＯＦＦとする制御を行う構成とし、前記第一の制御
   温度と保温設定温度との偏差は、該保温設定温度が高い
   場合に大きく、低い場合に小さく設定することを特徴と
   する循環式給湯装置の保温循環運転方法
2. （２）請求項１の制御は、循環している湯の熱交換器の
   上流側の温度と流量と保温設定温度とから導出される必
   要燃焼量がバーナの最小燃焼量よりも小さい場合に行い
   、大きい場合にはバーナのみをフイードフォワード制御
   することを特徴とする循環式給湯装置の保温循環運転方
   法
3. （３）請求項１の制御に於いて、電気ヒータは、温度セ
   ンサが保温設定温度を検知した場合にも暫くはＯＮ状態
   を維持する制御を行うことを特徴とする循環式給湯装置
   の保温循環運転方法