JPH0325244A - 温度制御装置 - 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〉 瞬間式湯沸器であって、風呂給湯用等の給湯における温
度制ｒＲ装置に関するものである．（従来の技術） バーナの燃焼は給水路に少量の一定量以上の水が流れる
ことにより開始され、そしてバーナの加熱能力範囲を広
範囲得るためにバーナな二列（段）に分割して各列（段
）バーナのガス通路に介挿したガス電磁弁のを両方或い
は一方を開閉して一列（段）或いは二列（段）に燃焼開
始段数を増減して能力調節が行なわれる．　従来燃焼バ
ーナ列（段〉は二列（段）の大能力にて燃焼開始するか
或いは一列（段）の小能力にて燃焼開始するかのいずれ
かに定められていた．　その後比例電磁弁にて該電磁弁
の開度を設定出湯温度こ出湯温度との潟度差信号値と比
例制御させて出湯温度を設定出湯温度となるよう温度制
御している。

（発明が解決しようとする間麿点） 上記従来の温度制御において，流水量が少量の一定値以
上では流水量の大小に関係なく，一列（Ｒ）か二列（段
）のいずれか一定の段数でバーナが燃焼開始していた．
　而して流水量が大、小に応じてバーナの必要加熱能力
は当然大、小変化する故加熱能力に過不足が生じること
となる。　即ち、流水重が大きくて燃焼開始バーナ列（
段）が１である場合加熱能力は不足となって温度上昇速
度が遅く、応答性が悪くなる，　又、アンダーシュート
が生じ、流水量が小さく、燃焼開始バーナ列（段）数が
２である場合には加熱能力は過大となってオーバシュー
トが生じ易くて異常な温度上昇が起きる危険があり問題
であった。

（問題を解決するための手段） 二列（Ｒ）のバーナ、の燃料通路に二個の開閉電磁弁を
介挿し、該電磁弁を作動するのに必要な小さい流水量に
てオン作動する給水管に介挿された！Ｉ１水流スイッチ
と該流水量より大きい滝水遺にてオン作動する第２水流
スイッチとを二個装備し，１１２水流スイッチがオン作
動して設定出湯温度が一定値風上である場合上記電磁弁
な二個開いて二列（ｓ２）のバーナで燃焼開始を行ない
、かつ第２水流スイッチがオフしており設定出１６１度
が上記一定値以下である場合一方の電磁弁を開いて一列
のバーナのみで燃焼開始を行なうものである。

又、設定出湯温度と出湯温度との温度差信号の大、小に
応じて燃料通路に介挿した比例電磁弁の開度な比例的に
調節して１ないし２傭のＩ＄ｉＭ電磁弁を通過するガス
供給量を比例的に調節して出湯温度を所定温度に温度！
！御するものである．　更には、前記電磁弁の開度（印
加電流（励磁電圧））の前記温度差信号との比例定数を
第２水流スイッチがオフ状態では小さく、オン状層では
比較的大きい値となるように設定するものである。

（作用） 設定出湯温度が高く（給水温度との温度差が大きい）、
かつ紬水管を流れる流水量が１２水流スイッチをオン作
動させる流水量より大なる時、燃焼開始するバーナ列（
段）が２となって大きな要求熱量に対応する加熱能力で
流水が加熱開始され，出湯温度は設定出湯温度に昇温し
、該温度に制御されて出湯初期にその応答速度は遅くな
ることはない．　又、設定出Ｗｊ温度が低く（給水温度
との温度差が小さい）、給水管を流れる流水激が少なく
、要求熱量が小さいと燃焼バーナの列（段）数が１とな
って加熱能力が小となるので，加熱速度は大き過ぎるこ
とにならず出湯初期にオーバシュートは生じることはな
い，　更に、燃焼バーナが各列（段）毎への供給ガス量
を調節すべく比例電磁弁を全閉から全開にＩる所要開度
になすに際して該電磁弁の開度と前記温度差信号との比
例定数がｔｓ２流水スイッチのオン、オフ即ち、流水量
の大、小に応じて適宣値に設定されているので加熱能力
に見合う適切なガス流量特性即ち、加熱能力特性を得る
ことができて応答性が適切になされ，而して温度のばら
つきのない正確な温度Ｉｇ御が行なえる． （実施例） 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

紬水’１１にフィンチューブ式の熱交換器３が連結され
ており、その後流側に出湯管２が接続され，出湯管２の
熱交換器３付近に出湯温度検知用のサーミスタ４が装着
され，その先端にカラン５が設置されている．　６はガ
ス供給管で，ガス供給管６に元電磁弁８、比例電磁弁９
が介挿されており、かつ、比例電磁弁９の後流において
二つの分岐管６ａ，６ｂに分岐し，その先端においてガ
スバーナ７１、７２が連結されており、夫々の前流側で
ある分岐督６ａ，６ｂに開閉電磁弁１１１，１１２が介
挿されている．　１０はコントローラで、前記サーミス
タ４、比例電磁弁９、開閉電磁弁１１１、１１２等と後
記の水流スイッチ１４、出湯温度般定．１１７とが接続
され、後記するように関連づけられている．　１４は流
水圧にて磁性体１４ａが浮上回動させられ、磁気の変化
にてリ一ドスイッチがオン作動する水流スイッチで、ｌ
４１は流水量ｑが必要な一定の流水量ｑｌ（例えば１１
７分）にてオン件動する第１水流スイッチ）．１４２は
流水量ｑ１より大きな流水量ｑ２２（例えば４．２１／
分）にてオン作動し、流水量ｑ２１（例えば３．３１／
分）にてオフする第２水流スイッチである。　そして第
１水流スイッチ１４１のみがオン作動しており、かつ出
湯温度設定器１７による設定出湯温度ｔが一定温度ｔ○
２（例えば４５度Ｃ）玖下では開閉電磁弁１１１のみが
開かれ、ガスバーナ７１にのみガスが供給されて燃焼が
開始される．（第２図におけるＢＩＤ囲参照．）　同揃
に第２水流スイッチ１４２がオン作動しており，設定出
湯温度が一定温度ｔｏ１　（例えば４０ＩＣ）識上では
開閉電磁弁１１１，１１２がともに開かれ、ガスバーナ
７１、７２がともに燃焼開始して大能力加熱が行なわれ
る．　　（１２１におけるＡｌｌ囲参照．）　　１２図
においてＣＩ囲はＡ範囲とＢｌｌ囲との中間の加熱能力
範囲であって、との範囲ではガスバーナ７１、７２列（
段）の夫々の能力範囲に入るよう一列（段）か或いは二
列（段）かのいずれかにより燃焼開始を行なっても構わ
ない．　又，Ｄ範囲はガスバーナ７１のみによる一列（
段〉燃焼開始か或いはガスバーナ７１、７２による二列
（段）燃焼開始が混在する範囲である．　尚第２水流ス
イッチ１４２のオン、オフ作動における流水量ｑ２をｑ
２１，ｑ２２と流水ｊｌ＠をもたせ、又、出湯温度の比
例１！ｌｍにおける出湯温度ｔをｔｏ１，ｔｏ２と温度
幅をもたせることにより、ガスバーナ７１のみの燃焼開
始とガスバーナ７１、７２両方の燃焼開始との切替え頻
度を適宜に安定的に行なう場合を示したが．諒流水量幅
，温度幅を必ずしも持たせなくても構わない．　比例電
磁弁９は設定出湯温度と出湯温度との温度差信号に比例
する所要の出力電圧を印加されて全問から全開まで連続
的に開口度が変化せしめられる．　ここで該温度差信号
と励磁電流（励磁電圧）との演算式における比例定数（
複数項の比例定数がある場合をも含む．）を流水量即ち
第２水流スイッチ１４２のオン、オフに応じて大、小異
なる値に設定する．　第３因においてＬｌ，Ｌ２は夫々
第２水流スイイ１４２がオンする場合と同じくオフする
場合との開口度を示し、夫々の比例定数（増輻度）を大
、小異ならしめ、即ち、Ｌ２の傾斜より若干Ｌ１の傾斜
を大きくなしている．　尚開閉電磁弁１１１、１１２の
いずれか一方をガス供給管６で比例ｔ磁弁９の後流側に
介挿しても差し支えない． 以上のｌＩ或によりその作用を次に説明する．カラン５
が開かれると給水管１に水が流れ、その流水量ｑが９１
以上では第１水流スイッチ１４１がオン作動し、出湯温
度設定器１７における設定出湯温度ｔｆｆｉｔ０２　（
例えば４５度Ｃ）以下であれば、開聞電磁弁１１１が開
かれて燃焼を開始する．　　　（１１２図においてＢ範
囲参照．）　カラン５の開度が増して流水量が前記流水
量ｑ１より大きい９２以上になると第２水流スイッチ１
４２もオン作動し，かつ設定出湯温度ｔがｔｏ１　（例
えば４０度Ｃ）以上であれば、　ガスバーナ７１７２が
ともに燃焼して二列（段）の大能力にて燃焼が開始され
る．ＣＭ２ｍにおいてＡＪ囲参照．）　その後流水量の
変化やＭ定出湯温度の変化に対応して同様にガスバーナ
７１或いはガスバーナ７２が所要の加熱能力で燃焼して
流水は所要温度にＩＩＩ！＃される． そこで小さい要求負荷ではガスバーナ７１のみ燃焼する
小さい加熱能力で加熱が行なわれ，前記比例定数も小さ
くて能力変化を緩やかに行うのでオーバシュートによる
昇温が起きる恐れがない．又、流水量がｑ２ＪＸ上と多
量でかつ設定出湯温度が例えば４０ｆＣ以上ではガスバ
ーナ７１、７２がともに燃焼して大きな加熱能力にて加
熱が行なわれて比例定数も大きく能力変化が大きくなっ
て、応答速度も速くなり、加熱応答が遅れて出湯温度が
不本意に低くなるという恐れがなくなる．（発明の効果
） 流水量を一定値（ｑ２）以上の大きい流水量で作動する
二個の水流スイッチをオン作動させ、流水量がその一定
値以上で、設定出湯温度が一定温度（１０）以上であれ
ば、二列（段〉共に燃焼開始させて要求負荷（流水量＊
温度差）に見合う加熱量で流水の加熱開始が行なわれる
ので、出湯初期に加熱能力不足による応答遅れは起きず
不本意に冷たい水が暫時出るという不都合は生じない。

流水量が上記一定値以下の流水量で一個の水流スイッチ
のみが作動させ、該一定値以下で、設定温度が上記一建
値以下であれば一列（段）の少ないバーナ列（段）にて
加熱開始が行なわれ、出湯初期に加熱能力過大によるオ
ーバシュートが生じて不本意に高温になり、その為にハ
ンチングを起こす等の恐れはない．　更には比例電磁弁
の開口度決定で設定出湯温度と出湯温度との温度差に対
する励磁電流（印加電圧）における比例定数（増幅率）
を流水量の大、小に応じて大、小二段の適宣値となす構
或としたので、　出湯能力の大、小に応じて比例定数（
増＠率）が変化させられ加熱能力に応じた適切な加熱特
性かえられる．　従ってオーバシュートや応答遅れ等は
きめ緒かに補正されるので利御温度の変動幅は非常に小
さくなってより正確な温度制御が可能である．

【図面の簡単な説明】

１１図は本発明に係わる給湯器の一実施例を示す概略全
体図、１２図は同じく給湯器の能力特性の一実施例を説
明する特性図，第３図は電磁弁の開度特性の一実施例を
示す特性図である．１・・・給水路、　６・・・燃料供
給路、　６ａ，８ｂ・・・分岐管、７１、７２・・・バ
ーナ列（段）、　　９・・・比例電磁弁，１１１、１ｌ
２・・・開閉電磁弁， １４１，　　１４２　　・　・　・ Ｉｌｌ，第２水流スイッチ、ｌ７・・・出湯温度設定器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）給水路１に一定流水量にて作動する第１水流スイ
   ッチ１４１と該流水量より大きな流水量にて作動する第
   ２水流スイッチ１４２を介挿し、又、流水の加熱バーナ
   を、バーナ列（段）７１とバーナ列（段）７２に分割し
   、該バーナ列（段）７１、７２へのガス分岐管６ａ、６
   ｂに夫々開閉弁１１１、１１２を介挿するか或いは一方
   の開閉弁をガス供給管６に介挿し、その前流側のガス供
   給管６に比例電磁弁９を介挿するとともに流水量が前記
   第２流水スイッチ１４２がオン作動する大流水量以上で
   あって、設定出湯温度が一定温度以上である場合に開閉
   弁１１１、１１２を開いて前記バーナ列（段）７１、７
   ２を同時に燃焼させ、又、第２水流スイッチ１４２がオ
   ン作動しない前記一定流水量以下で、設定出湯温度が前
   記一定温度以下である場合には開閉弁１１１、或いは開
   閉弁１１２を開いてバーナ列（段）７１か或いはバーナ
   列（段）７２のいずれか一方だけを燃焼させ、かつ設定
   出湯温度と出湯温度との温度差信号値に応じてバーナ列
   （段）７１ないしバーナ列（段）７２への燃料供給量を
   比例電磁弁９にて調整して出湯温度を設定出湯温度に調
   節制御する給湯器における温度制御装置。
2. （２）前記比例電磁弁９の励磁電流値と前記温度差信号
   値との比例定数を前記第２水流スイッチ１４２のオン、
   オフに対応して異なる適宣値に設定してなる請求項１記
   載に係わる給湯器における温度制御装置。