JPH0421104B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水を加熱して供給する給湯器に関
し、特に入水温によつて燃焼量等の加熱量を制御
する制御装置を備えた給湯器に係る。

［従来の技術］ 給湯器を、太陽熱温水器や他の給湯器等の加熱
装置と接続して使用する場合には、入水される水
の温度が他の加熱装置によつてすでに高くなつて
いる場合があり、そのようなときにさらに給湯器
で加熱すると沸騰することがあり、非常に危険で
ある。このため、従来は、給湯器の給水経路にバ
イメタル等を利用した温度スイツチを設け、入水
温度が一定値以上の場合には、給湯器の加熱器を
運転しないようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし最近では、給湯器の加熱効率を高めるた
めに、予め入水温度を検出してその温度に応じた
加熱量を発生させるためにマイクロコンピユータ
による制御装置が設けられるようになつており、
そのために入水温度を検出するためにサーミスタ
等の温度検知手段が備えられている。この温度検
知手段による検知信号は加熱器を制御するための
制御装置に入力されるが、こうした給湯器におい
ては、入水温度により加熱器の作動を停止させる
ために温度スイツチを用いると、入水温度を検知
する検知手段が複数設けられることになり、マイ
クロコンピユータを利用しているにも拘らず、不
要な部品を使用しなければならないという問題点
がある。

本発明は、入水温度を検出するための温度検知
手段を備え、入水温度によつて加熱器の加熱量を
制御する制御装置を備えた給湯器において、温度
スイツチなしでも入水温度が所定以上の場合には
運転を開始させない給湯器を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、熱交換器内を通過する水を加熱する
加熱手段と、前記熱交換器内を通過する水を検出
する通水検出手段と、該通水検出手段により通水
が検出されるとき前記加熱手段を作動させる加熱
制御手段と、前記熱交換器内に流入する水の温度
を検出するための入水温検知手段と、該入水温検
知手段によつて検出される温度に基づいて前記加
熱手段の加熱量を制御する加熱量制御手段とから
なる給湯器において、前記加熱制御手段は、前記
入水温検知手段により検知される入水温に基づい
て前記加熱手段を作動させるか否かを決定するス
イツチング手段を備え、前記入水温が第１の所定
温度に満たない場合に前記加熱手段を作動させ、
前記入水温が前記第１の所定温度以上の場合に前
記加熱手段を作動させないとともに、前記入水音
が前記第１の所定温度より低く設定された第２の
所定温度以下になつたとき前記加熱手段を作動さ
せることを技術的手段とする。

［作用］ 本発明の給湯器では、通水検出手段により通水
が検出されたとき、入水温検知手段により検知さ
れる入水温に基づいて加熱手段を作動させるか否
かがスイツチング手段により決定され、第１の所
定温度より高い場合には、加熱手段が作動され
ず、第１の所定温度に満たない場合に加熱手段が
作動する。

また、入水温が第１の所定温度より高いために
加熱手段が作動しなかつた場合に、入水温が下が
つた場合には、第１の所定温度より低い第２の所
定温度以下になつたときに加熱手段の作動が開始
する。

加熱手段が作動しているときには、検知された
入水温に基づいて加熱量が制御される。

［発明の効果］ 本発明では、通水が検出されたとき、入水温が
第１の所定温度より高い場合には、加熱手段の作
動が行われないため、熱交換器を通過する水の温
度が、過熱することがない。従つて、安全であ
る。

また、使用中に、入水温が下がつた場合には、
第２の所定温度以下になつて初めて加熱手段が作
動するため、入水温が変動しても、チヤタリング
を生じることがなく、加熱手段の作動と不作動の
それぞれの動作が安定する。

この結果、加熱量制御のための入水温検知手段
を用いて、安全な運転が行われ、入水温に応じた
安定した動作が得られる。

［実施例］ 次に本発明の給湯器を図面に示す実施例に基づ
き説明する。

第２図に示すガス燃焼式給湯器１の給湯器ケー
ス２内には燃焼器ケース１０が設けられ、さらに
その内部にはガス供給管２０により供給される燃
料ガスを燃焼させる２連式のバーナ１１が設けら
れている。また、燃焼器ケース１０には３相Ｙ結
線のブラシレスDCモータを使用した燃焼用フア
ン１２が備えられ、バーナ１１はこの燃焼用フア
ン１２によつて供給される燃焼用空気によつて燃
焼する強制送風式燃焼器となつており、燃焼排ガ
スは排気口３から外部へ排気される。

燃焼器ケース１０内の上方には水供給管３０と
接続された熱交換器１３が設けられ、内部を通過
する水は本発明の加熱手段であるバーナ１１によ
り発生する熱により加熱される。バーナ１１は、
燃焼器ケース１０内のバーナ１１の近傍には、点
火装置としてのスパーカ１４と、炎検知手段とし
てのフレームロツド１５とが設けられている。

ガス供給管２０には、上流側より通電時に燃料
ガスを通過させる元電磁弁２１、主電磁弁２２、
燃料ガスの供給量を供給圧力を制御することによ
り調節するカバナ比例弁２３、２連式のバーナ１
１の一方への燃料ガスを使用状態に応じて遮断す
る切替用電磁弁２４がそれぞれ設けられ、前述の
バーナ１１へ燃料ガスを供給する。

水供給管３０の最上流部には水フイルタ３１を
備えた水抜き栓３２が設けられ、その下流には熱
交換器１３内への水の流入量を調整するギヤドモ
ータによる水量制御弁３３が設けられ、この水量
制御弁３３は開度検出のためのポテンシヨメータ
３４を備えている。水量制御弁３３で流入量が調
整された水は、すぐ下流に設けられた入水温サー
ミスタ３５によつて温度が検出され、さらにその
下流の水量センサ３６により流入量が検出され、
水供給管３０を通過して熱交換器１３へ送られ
る。入水温サーミスタ３５は本発明の入水温検知
手段であり、検知信号は後述する制御回路６０へ
送られる。

以上の構成からなるガス燃料式給湯器１は、制
御装置５０により制御される。

制御装置５０は、第１図に示すとおり、屋内配
線のコンセントに接続される電源コード５１に接
続された電源部５３により作動し、制御装置５０
にはガス燃焼式給湯器１を操作するためにメイン
コントローラ５４とサブコントローラ５４ａとが
備えられている。

制御回路６０には、マイクロコンピユータ７０
（以下CPU７０とする）を中心として、スパーカ
回路６１、フアン回路６２、比例弁回路６３、ギ
ヤドモータ回路６４、位置検出回路６５、水量検
出回路６６および入水温検出回路６４があり、こ
れらの回路はCPU７０により所定の制御が行わ
れる。

フアン回路６２は、燃焼用フアン１２を設定水
温等の燃焼要求量に応じて回転させるとともに、
３相Ｙ結線のブラシレスDCモータに備えられた
ホールICによりその回転数を検出して検出信号
をCPU７０へ送るものである。

比例弁回路６３は、バーナ１１における燃焼が
所望の空燃比で行われるように燃料ガスの供給量
を調整するためにガバナ比例弁２３への通電量を
制御する回路で、ガバナ比例弁２３への通電量は
点火時を除いて燃焼用フアン１２の回転数に基づ
いて制御される。

ギヤドモータ回路６４は、熱交換器１３へ流入
する水量を調節するための水量制御弁３３のギヤ
ドモータを駆動する回路で、水量制御弁３３を制
御信号の応じた開度にするものである。

位置検出回路６５は、水量制御弁３３にその開
度を検出するために備えられたポテンシヨメータ
３４からの信号を解析するための回路である。

水量検出回路６６は、水供給管３０内に羽根車
を備えた水量センサ３６の回転数により入水量を
検出するものである。

入水温検出回路６７は本発明のスイツチング手
段で、第３図に示す回路構成からなり、入水温度
により変化する入水温サーミスタ３５の抵抗値に
基づいて温度信号を端子６８から出力する分圧回
路６９と、本実施例では特に入水温が所定温度以
上である場合には、給湯器の運転を停止するため
のスイツチング機能を有したスイツチング回路７
１とから構成される。

分圧回路６９は、入水温サーミスタ３５と直列
接続された分圧用抵抗６９ａと、コンデンサ６９
ｂとからなり、入水温度が低いほど入水温サーミ
スタ３５の抵抗値は大きいため、端子６８から出
力される温度信号は高い電圧を示し、逆に入水温
が高くなると端子６８からの温度信号は低い電圧
を示す。この温度信号はCPU７０へ送られそれ
ぞれの温度に応じた制御が行われる。

入水温が高いときには、各コントローラからの
設定温度と関係なく高い温度の水が給湯されると
ともに、さらにバーナ１１による加熱が行われる
と、設定温度より遥かに高い温度にされるため、
沸騰したりして非常に危険であるため、スイツチ
ング回路７１は、所定温度以上の水が供給された
場合にはバーナ１１による加熱を行わないよう
に、燃焼を停止させるものである。

このスイツチング回路７１では、コンパレータ
７２の正入力端子７３に前述の温度信号を入力
し、負入力端子７４には可変抵抗器７５と抵抗器
７６が接続され、温度信号を示す電圧が電源電圧
Ｖを分圧する可変抵抗器７５によつて調整された
分圧された基準電圧より高い場合にはハイレベル
の出力を、低い場合にはローレベルの出力をそれ
ぞれ発生し、端子７７からCPU７０へ送る。

本実施例ではコンパレータ７２にヒステリシス
特性があり、入水温が、第１の設定温度としての
55℃以上のときローレベルの出力が発生され、第
２の設定温度としての50℃以下になるとハイレベ
ルの出力が発生される。

CPU７０は、メインコントローラ５４および
サブコントローラ５４ａのそれぞれの設定状態に
応じて上述の各回路を制御するもので、本実施例
では特に入水温検出回路６７の出力により、入水
温に伴う運転停止、運転開始の制御が行われ、ハ
イレベル出力が制御信号の場合には燃焼を行い、
ローレベル出力が制御信号の場合には燃焼をしな
い。

この結果、水温が基準温度以上のときには運転
が停止され、基準温度以下のときには運転が開始
される。

次に、以上の構成からなるガス燃焼式給湯器１
の作動を第４図に基づき説明する。

使用者が蛇口を開き給湯を開始すると、水量セ
ンサ３６からの信号に基づき通水が検知され、さ
らに入水温サーミスタ３５によつて入水温が検出
される。この入水温サーミスタ３５からの信号は
入水温検出回路６７により温度信号としてマイク
ロコンピユータ７０に入力される。

このとき、入水温検出回路６７に備えられたス
イツチング回路７１によりバーナ１１による燃焼
を行うか否かの判別が行われ（ステツプ101）、入
水温が55℃以上の場合（ステツプ101でYes）に
は燃焼の停止を選択する（ステツプ102）。逆に入
水温が55℃以上でない場合（ステツプ101でNo）
には、燃焼量の能力計算等の燃焼処理が行われる
（ステツプ103）。

入水温が55℃以上で燃焼停止が選択された場合
には、スイツチング回路７１のコンパレータ７２
は、ヒステリシス特性を有して設定されているた
め、その後の入水温が50℃以下になるまで燃焼停
止状態が継続され（ステツプ104でNo）、入水温
が50℃以下になる（ステツプ104でYes）と、燃
焼開始のための燃焼処理が行われる（ステツプ
103）。燃焼処理が行われるとその後は燃焼を開始
する（ステツプ105）。

燃焼が開始された後も入水温の検出は継続さ
れ、入水温が再び55℃以上になればそのとき燃焼
を停止する（ステツプ102）。

以上のとおり、本発明では、入水温が高い場合
の運転を停止するための入水温の検知は、燃焼量
を計算するために設けられた入水温サーミスタ３
５によつて行われるため、他の温度検知手段を必
要としない。また、運転停止のための温度と、運
転開始のための温度とに差が設けられているた
め、入水時の水流により入水温が多少変動して
も、チヤタリングを生じることがなく、安定して
燃焼状態、あるいは燃焼停止状態を維持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の制御装置を示すブロツク
図、第２図は本実施例のガス燃焼式給湯器を示す
概略構成図、第３図は本実施例の入水温検出回路
を示す回路図、第４図は本実施例の作動説明のた
めの流れ図である。 図中、１１……バーナ（加熱手段）、１３……
熱交換器、３５……入水温サーミスタ（入水温検
知手段）、３６……水量センサ（通水検出手段）、
６７……入水温検出回路（スイツチング手段）、
７０……マイクロコンピユータ（加熱制御手段、
加熱量制御手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱交換器内を通過する水を加熱する加熱手段
   と、 前記熱交換器内を通過する水を検出する通水検
   出手段と、 該通水検出手段により通水が検出されるとき前
   記加熱手段を作動させる加熱制御手段と、 前記熱交換器内に流入する水の温度を検出する
   ための入水温検知手段と、 該入水温検知手段によつて検出される温度に基
   づいて前記加熱手段の加熱量を制御する加熱量制
   御手段と からなる給湯器において、 前記加熱制御手段は、前記入水温検知手段によ
   り検知される入水温に基づいて前記加熱手段を作
   動させるか否かを決定するスイツチング手段を備
   え、前記入水温が第１の所定温度に満たない場合
   に前記加熱手段を作動させ、前記入水温が前記第
   １の所定温度以上の場合に前記加熱手段を作動さ
   せないとともに、前記入水温が前記第１の所定温
   度より低く設定された第２の所定温度以下になつ
   たとき前記加熱手段を作動させることを特徴とす
   る給湯器。