JPH04139354A

JPH04139354A - 給湯器

Info

Publication number: JPH04139354A
Application number: JP26190690A
Authority: JP
Inventors: Fumio Nakayama; 文夫中山; Katsuhiro Hidaka; 勝広樋高
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1990-09-29
Filing date: 1990-09-29
Publication date: 1992-05-13
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JP2569936B2

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、給湯器に係り、特に熱交換器の結露が原因と
なる不完全燃焼の発生を防止する技術に関する。

〈従来の技術〉第１０図および第１１図に従来の給湯器の一例を示して
いる。図中、１は水路、２は水路Ｉ中に設けられた熱交
換器、３は水路１において熱交換器２の下流側に設けら
れる開閉コック、４は水路ｌにおいて熱交換器２の上流
側に設けられる水量センサ、５は熱交換器２を加熱する
加熱バーナ、６は水量センサ４で検出した入水量Ｑが設
定値（加熱対象となる最低入水量）Ｑｏを越えたときに
加熱バーナ５を点火動作させるコントローラである。

なお、７は熱交換器２および加熱バーナ５を囲う加熱筒
、Ｖ　＋　、Ｖ　ｚは加熱バーナ５に燃焼ガスを供給す
るガス電磁弁、■、は水比側弁である。

この従来の給湯器の動作を説明する。

電源スィッチ３ｗをオンにして、開閉コック３を開放す
ればその開度に応して入水される。このとき、水量セン
サ４は入水量Ｑを検出してコントローラ６に入力する。

コントローラ６は、入水量Ｑと所定の設定値Ｑ０との関
係がＱ？Ｑ、であるか否かを判定し、Ｑ＜ＱＯであると
判定したときはガスｔＦ６！を弁ＶＩ、Ｖｚを閉じたま
まとし、Ｑ≧Ｑｏであると判定したときはガス電磁弁Ｖ
、　、Ｖ。

を開けて、加熱バーナ５を点火動作させる。

ところで、電源スィッチＳｗがオフになっていると、た
とえ、Ｑ≧００となるように開閉コック３を大きく開放
しても、加熱バーナ５は点火動作されない。このときで
も、水路１に入水される水は熱交換器２を加熱されずに
通過して開閉コック３から水のまま排出される。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、このような構成を有する従来例の場合に
は、次のような不都合がある。

すなわち、電源スィッチＳｗをオンにせずに、開閉コッ
ク３を開放したとき、上述したように湯ではなく水が開
閉コック３から排出される。この場合、熱交換器２を水
が通過するために、熱交換器２のフィンに結露が生じる
ことがある。この他、電源スィッチをオンにしていて、
開閉コック３の開度が小さくて、加熱を行えないくらい
入水量が少ない場合（ＱくＱｏ）にも、上述同様、熱交
換器２に結露が生ずる。

このような結露状態において、Ｔ１．８スイツチＳＷを
オンとし、湯を得ようとした場合、熱交換器２のフィン
に付着している水滴によって燃焼用空気がフィン間の隙
間（排気通路）を通過しにくくなり、加熱バーナ５が酸
素不足のままで燃焼することになり、不完全燃焼の原因
となる。このような不完全燃焼が起こると、すすが発生
し、このすすがフィン間の水滴に付着するといったいわ
ゆるフィン閉塞現象を引き起こして、燃焼効率が著しく
低下してしまう。また、フィン閉塞現象が起こると、加
熱バーナ５の炎を逆流させて加熱筒７を加熱して、そこ
を熱破壊することにもなりかねない。

本発明はこのような事情に鑑みて創案されたもので、熱
交換器の結露が原因となる不完全燃焼の発生を防止する
ことを目的としている。

く課題を解決するための手段〉本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

本発明の第１の給湯器は、熱交換器が介在される水路と
、水路において熱交換器の下流側に設けられる開閉コッ
クと、水路において熱交換器の上流側に設けられて水路
への入水量を検出する水量センサと、熱交換器を加熱す
る加熱バーナと、水量センサで検出した入水量が設定値
を越えたとき加熱バーナを動作させる制御手段とを具備
した構成であって、熱交換器の介在する熱交換路と並列
に設けられるバイパス路と、このバイパス路と熱交換路
の下流側に設けられかつ入水される水をバイパス路を通
じて開閉コックに導く第１状態から熱交換路を通じて開
閉コックに導く第２状態へと切り換え可能な弁手段とを
備え、かつ、前記制御手段は、加熱バーナの動作時のみ
、前記弁手段を第２状態に切り換え制御することを特徴
としている。

本発明の第２の給湯器は、熱交換器が介在される水路と
、水路において熱交換器の下流側に設けられる開閉コッ
クと、水路において熱交換器の上流側に設けられて水路
への入水量を検出する水量センサと、熱交換器を加熱す
る加熱バーナと、加熱バーナへ燃焼用空気を供給する送
風機と、水量センサで検出した入水量が第１設定値を越
えたとき加熱バーナおよび送風機を動作させる制御手段
とを具備した構成であって、前記制御手段が、水量セン
サで検出した入水量が前記第１設定値よりも低い第２設
定値を越えたとき送風機を動作させることを特徴として
いる。

〈作用〉第１の給湯器では、入水量で加熱バーナの動作有無を判
定するようにしていることに着目し、入水量が加熱バー
ナの動作不要な量であるときはバイパス路から開閉コッ
クに水を導くようにして、熱交換路に水を通過させない
ようにしている。このようにすれば、熱交換路の熱交換
器に対して結露が発生することがなくなる。なお、この
第１の給湯器において熱交換路に水を通すのは加熱時の
みとなる。

第２の給湯器の場合、従来例と同様、加熱バーナの動作
を無にかかわらず、熱交換路に水を通過させる関係上、
熱交換器に結露が発生しうる。そこで、第２の給湯器で
は、水路への入水量が加熱バーナを動作させる場合の入
水量よりも少なくても、適宜に定めた第２設定値以上で
あれば、その入水に併せて送風機を動作させるようにし
て、熱交換器に付着する水滴を送風機からの風でもって
蒸発させるか吹き飛ばさせるかしている。

このように、第１の給湯器では熱交換器に対する結露の
発生を未然に防げ、第２の給湯器では熱交換器に対する
結露の発生を許すものの、熱交換器に付着する水滴を効
率良く除去できるようになる。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図および第２図に本発明の第１の給湯器を示してい
る。実施例の図において、従来例の第１０図および第１
１図に示す部品１部分と同一のものに同し符号を付し、
その詳細な説明を省略する。

本実施例において従来例と異なる構成は、熱交換器２が
介在する熱交換路１ａと平行にバイパス路１ｂを設けて
いる点、このバイパス路１ｂと熱交換路１ａとの下流側
接続部に、バイパス路１ｂまたは熱交換路１ａのいずれ
か一方を開閉コ、り３に選択的に連通ずる弁手段として
の三方弁Ｖ４を設けている点、下記する機能を持つコン
トローラを備えた点である。

バイパス路１ｂの通水抵抗は、熱交換路１ａの通水抵抗
と同一となるように設定されている。

°三方弁Ｖ４は、コントローラ６による非制御時には、
入水される水を第１図の実線矢印Ｘで示すようにバイパ
ス路１ｂを通じて開閉コ、り３に導く第１状態になって
いるが、コントローラ６により第１図の破線矢印Ｙで示
すように熱交換路１ａを開閉コック３に連通ずる第２状
態になるように切り換え可能となっている。

コントローラ６は、電源スィッチＳｗのオン時のみにｉ
ｉ　＠　Ｖ　ｃｃから駆動電圧が与えられるようになっ
ている。そして、水量センサ４がら入力される入水量Ｑ
と所定の設定値（加熱対象となる最低入水量）Ｑｏとの
関係がＱ≧Ｑ０であるが否かを判定し、判定結果に応し
てガス電磁開閉弁■２、ガス電磁比例弁ｖ２、水比側弁
ｖ１、三方弁ｖ４を開閉制御するものである。なお、コ
ントローラ６がＱ≧Ｑ０であると判定したとき、三方弁
Ｖ４を第２状態（熱交換路１ａを開閉コック３に連通さ
せる状態）にさせる指令を出力するとともに、ガス電磁
開閉弁■１を開放制御させる指令を出力して加熱バーナ
５を点火燃焼させるとともに、図示省略の操作部から与
えられる給湯温度指定信号並びに図示省略の熱交換器２
出口に配した温度検出器の検出温度を入力して、ガス電
磁比例弁Ｖ２の開度を制御する。

次に、上記給湯器の動作を説明する。

まず、電源スィッチ３ｗがオフの場合において、開閉コ
ック３を開放すると、コントローラ６が休止状態である
ので、この場合、ガス電磁開閉弁ｖＩを開放させること
ができず、したがって、加熱バーナ５は点火動作されな
い。このとき、水路１に入水した水は第１状態となって
いる三方弁Ｖ４によって選択的にバイパス路１ｂから開
閉コ／り３へと導かれるので、開閉コック３からは水の
まま排出される。このときは、熱交換路１ａには水が流
れなくなる。

ところで、電源スィッチＳｖがオンの場合において、開
閉コック３の開放量が小さくてコントローラ６がＱ＜Ｑ
Ｏであると判定したときは、ガスＴ１ｍ開閉弁■１の開
放指令を送出しないので、加熱バーナ５は点火動作され
ない。このとき、水路１に入水した水は、上記同様、第
１状態となっている三方弁ｖ４によって選択的にバイパ
ス路１ｂから開閉コック３へと導かれるので、開閉コッ
ク３からは水のまま排出される。このときは、熱交換路
１ａには水が流れなくなる。但し、開閉コック３の開放
量が大きくてコントローラ６がＱ≧Ｑであると判定した
ときは、ガス電磁開閉弁■、の開放指令と三方弁■４の
切り換え指令とを与え、ガス電磁開閉弁Ｖ１を開放させ
て加熱バーナ５を点火動作させるとともに、三方弁■４
を第２状態に切り換える。したがって、水路１に入水し
た水は第２状態になっている三方弁ｖ４によって熱交換
路ｌａから開閉コック３へと導かれ、熱交換路１ａを通
過する水が加熱されるので、開閉コック３から湯が排出
される。

このように、加熱する必要がない場合には、水路Ｉに入
水した水をバイパス路１ｂを通じて開閉コック３へと導
いて、熱交換路１ａに水を通過させないようにすること
で、熱交換器２に結露が生ずるのを未然に防止すること
ができる。

ところで、上記第１図に示す第１の給湯器において、三
方弁■４の代わりに、第３図に示すように二つの電磁弁
Ｖ１、Ｖ、を用いた形態としてもよい。この場合はコン
トローラ６がＱ≧Ｑ０を判定すると、電磁弁■、を「開
」から「閉ｊに、電磁弁■、を「閉ｊから「開」にすれ
ばよい。さらに、他の例として、いわゆるバイパスミキ
シング方式の給湯器があるが、そのような給湯器につい
ても上述した第１の給湯器の構成を適用することができ
る。その場合、上記第１の給湯器と異なる構成は、第し
図に示すように、熱交換路１ａと並列にバイパスミキシ
ング路ＩＣおよびバイパス路１ｂが設けられている点で
あり、その他の構成は上述した第１の給湯器と基本的に
同しである。

なお、三方弁■４の切り換え制御の構成は、この他、コ
ントローラによるガス電磁開閉弁の開弁信号の出力を検
出して行ってもよい。また、上述した第１の給湯器は、
自然吸排気式の他、強制吸気式や強制排気式の給湯器に
適用できる。

次に、第５図ないし第８図に本発明の第２の給湯器の一
実施例を示している。この実施例において、第１図およ
び第２図に示す部品１部分と同一のものに同し符号を付
し、その説明を省略する。

第２の給湯器は、加熱時に送風機８でもって燃焼用空気
を加熱バーナ５側へ強制的に供給させる強制吸気式の給
湯器であって、下記詳述するが、加熱バーナ５を動作さ
せないときでも必要に応して送風機８を動作させるよう
な機能を備えたものである。

この第２の給湯器では、主コントローラ６ａと副コント
ローラ６ｂとを有しており、主コントローラ６ａは、第
６図に示すように、電源スィッチ３ｗのオン・オフに関
係なく、常時においてＴ４ｆｌＶｃｃから駆動電圧が与
えられており、副コントローラ６ｂは、ＴＬ源スイッチ
Ｓｗのオン時のみに電源Ｖｃ、ｃ−から駆動電圧が与え
られるようになっている。

すなわち、主コントローラ６ａは、水量センサ４から人
力される入水ｉ１Ｑと第１設定値Ｑｏ（加熱対象となる
晟低入水量）との関係がＱ≧Ｑ０であるか否かを判定す
る他、水量センサ４から入力される入水量Ｑと前記第１
設定値Ｑ０よりも小さい第２設定値ｑ（結露を及ぼす最
低入水量）との関係がＱ≧ｑであるか否かを判定するも
ので、副コントローラ６ｂはガス電磁開閉弁ＶＩ、ガス
電磁比゛側弁■２、水比側弁■、を開閉ｍ？Ｉする他、
送風１１８のオン・オフ制御を行うものである。主コン
トローラ６ａは、Ｑ２：Ｑｏであると判定したとき、副
コントローラ６ｂに対してガス電磁開閉弁ｖ１、ガスＮ
磁比側弁ｖ２を開放制御させる指令を出力するとともに
、送風機８を動作させる指令を出力する。副コントロー
ラ６ｂは主コントローラ６ａから受ける指令により、ガ
ス電磁開閉弁Ｖ、を開放制御して加熱バーナ５を点火動
作させるとともに、送風機８をオン動作させる。また、
主コントローラ６ａは、Ｑａｑであると判定したとき、
送風機８をオン動作させる指令のみを出力する。

この第２の給湯器においては、電源スイッチＳＷがオフ
の状態やＱ＜Ｑｏの場合など、加熱バーナ５を点火動作
させない状況においても、主コントローラ６ａがＱ２：
ｑであると判定した場合に、送風ｌ！８のみを動作させ
ることによって、熱交換器２を水が通過するに伴い当該
熱交換器２のフィンに付着しうる水滴を、蒸発または吹
き飛ばすようにしたことである。

なお、電源スイッチＳｗがオンである場合において、主
コントローラ６ａがＱａｑであると判定した後に、Ｑａ
ｑ０であると判定すると、Ｑａｑの判定によって送風機
８のみを既に動作させているから、前記Ｑ≧Ｑ０の判定
後において即座に副コントローラ６ｂに対してガス電磁
開閉弁■１を開放制御させる指令を出力して加熱バーナ
５を点火動作させるようにする。つまり、熱交換器２に
結露が生したとしても、加熱動作を行う前に、熱交換器
２に付着している水滴を除去することができる。

ところで、第９図に示すように、上記第２の給湯器にお
いて、第１図に示す第１の給湯器のようにバイパス路１
ｂを設ける構成とすることができる。この構成だと、電
源スィッチＳＷがオフの場合や電源スィッチがオンであ
ってもＱ＜Ｑ６である場合に、バイパス路１ｂに水を通
過させることで、熱交換器２に水を通過させないように
することができるとともに、電源スィッチのオン・オフ
に関係なく、Ｑ＜ｑである場合に前記の作用に加えて送
風Ｉ１８で熱交換器２に風を吹きつけることができて、
熱交換器２に結露が生ずるのを確実に防止できるように
なる。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明によれば、次のような効果
を奏する。

第１の給湯器では、入水量が加熱バーナの点火動作不要
な量であるときはバイパス路がら開閉コックに水を導い
て、熱交換路に水を通過させないようにしたから、熱交
換器に対して結露が発生するのを未然に防止できるよう
になる。

第２の給湯器では、いずれも従来例と同様、加熱バーナ
の動作有無にかかわらず、熱交換路に水を通過させる関
係上、熱交換器に結露が発生しうるが、水路への入水量
が加熱バーナを動作させる場合の入水量よりも少なくて
も、適宜に定めた第２設定値以上であれば、その入水に
併せて送風機を動作させるようにしたから、熱交換器に
付着する水滴を送風機からの風でもって蒸発または吹き
飛ばすことができる。

このように、本発明によれば、熱交換器による完全燃焼
が実現できて、燃焼効率の低下を防止できるようになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の給湯器の一実施例
に係り、第１図は給湯器を模式的に示す構成図、第２図
は給湯器の制御系の回路図である。第３図および第４図は第１の給湯器の他の実施例に係り
、いずれも第１図に対応する構成図である。第５図ないし第８図は本発明の第２給湯器の一実施例に
係り、第５図は第１図に対応する構成図、第６図は第２
図番こ対応する回路図、第７回および第８図は動作説明
に用いるタイムチャートである。第９図は第１の給湯器と第２の給湯器の機能を同時に兼
ね備えた給湯器を模式的に示す構成図である。また、第
１０図および第１１図は従来の給′／ＩＩ器に係り、第
１０図は給湯器を模式的に示す構成図、第１１図は給湯
器の制御系の回路図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱交換器が介在される水路と、水路において熱交
換器の下流側に設けられる開閉コックと、水路において
熱交換器の上流側に設けられて水路への入水量を検出す
る水量センサと、熱交換器を加熱する加熱バーナと、水
量センサで検出した入水量が設定値を越えたとき加熱バ
ーナを動作させる制御手段とを具備した給湯器であって
、熱交換器の介在する熱交換路と並列に設けられるバイパ
ス路と、このバイパス路と熱交換路の下流側に設けられかつ入水
される水をバイパス路を通じて開閉コックに導く第１状
態から熱交換路を通じて開閉コックに導く第２状態へと
切り換え可能な弁手段とを備え、かつ、前記制御手段は、加熱バーナの動作時のみ、前記弁手段
を第２状態に切り換え制御することを特徴とする給湯器
。
（２）熱交換器が介在される水路と、水路において熱交
換器の下流側に設けられる開閉コックと、水路において
熱交換器の上流側に設けられて水路への入水量を検出す
る水量センサと、熱交換器を加熱する加熱バーナと、加
熱バーナへ燃焼用空気を供給する送風機と、水量センサ
で検出した入水量が第１設定値を越えたとき加熱バーナ
および送風機を動作させる制御手段とを具備した給湯器
であって、前記制御手段が、水量センサで検出した入水量が前記第
１設定値よりも低い第２設定値を越えたとき送風機を動
作させることを特徴とする給湯器。