JPH04278143A - 燃焼装置の出湯能力設定方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器等の燃焼装置の
最大出湯能力に対応する比例弁の最大弁開量と最小出湯
能力に対応する最小弁開量とを装置自身が設定する燃焼
装置の出湯能力設定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、給湯器等の燃焼装置には
最大出湯能力と最小出湯能力とが設計段階で与えられ、
その仕様の出湯能力を確保するために、使用するガス種
に応じてガスバーナへ供給するガス量制御を行う比例弁
の最大弁開量と最小弁開量が設定されている。

【０００３】この弁開量の設定に際しては、従来は、比
例弁の弁開駆動電流の大きさを調整する第１の可変抵抗
器と第２の可変抵抗器とを設けておき、第１の可変抵抗
器を調整して燃焼装置の最大出湯能力に対応する最大弁
開量となる弁開駆動電流を設定し、同様に、第２の可変
抵抗器を調整して燃焼装置の最小出湯能力に対応する比
例弁の最小弁開量となる弁開駆動電流を設定させている
。

【０００４】このように、燃焼装置の出湯能力を設定す
ることにより、制御装置は前記最大弁開量（最大弁開駆
動電流）と最小弁開量（最小弁開駆動電流）との範囲内
で弁開量（弁開駆動電流）を可変制御し、燃焼装置の燃
焼運転を制御する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように、燃焼装置に与えられている出湯能力に合うよう
に比例弁の最大弁開駆動電流（最大弁開量）と最小弁開
駆動電流（最小弁開量）とを可変抵抗器を手動操作して
設定するのは非常に煩わしく、作業効率が悪い上に、一
旦操作ミスにより弁開量が誤って設定がされてしまうと
、装置仕様に合わない燃焼運転が行われてしまうという
問題が生じる。

【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、燃焼装置の最大弁開
量と最小弁開量との能力設定を手動によることなく装置
自身が行うことで、その能力設定作業の煩わしさを取り
除き、しかも、正確に能力設定を行うことができる燃焼
装置の出湯能力設定方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明の方法は、燃焼装置に与えられた最大出湯能力およ
び最小出湯能力の能力値と、燃焼装置に供給される水の
入水温度および入水水量の検出値とに基づいて最大出湯
能力時の出湯温度と最小出湯能力時の出湯温度を演算に
よって求めるとともに、ガスバーナに供給するガス量を
制御する比例弁の弁開量を制御しながら燃焼装置を燃焼
運転させて出湯温度を検出し、その出湯検出温度が演算
で求めた最大出湯能力時の演算出湯温度に一致するとき
の比例弁の弁開量を最大出湯能力に対応する最大弁開量
として設定記憶し、出湯検出温度が演算で求めた最小出
湯能力時の演算出湯温度に一致するときの比例弁の弁開
量を最小出湯能力に対応する最小弁開量として設定記憶
することを特徴として構成されている。

【０００８】

【作用】燃焼装置は、仕様で予め与えられた最大出湯能
力と最小出湯能力との能力値と、燃焼装置に供給される
水の入水温度と入水水量のセンサ検出情報を受けて、供
給される水を最大出湯能力の熱量で加熱したときに得ら
れる最大出湯温度と、最小出湯能力の熱量で加熱したと
きに得られる最小出湯温度を演算によって求める。

【０００９】次に、比例弁に加える弁開駆動電流の大き
さを可変制御しながら燃焼運転を行い、その出湯温度を
検出して前記演算によって求めた例えば最大出湯温度の
演算値と比較する。検出温度が最大出湯能力の演算温度
よりも低いときには比例弁の弁開量を大きくしていき、
検出温度と演算温度とが一致したときの弁開駆動電流を
最大出湯能力に対応する最大弁開量の電流として設定記
憶する。

【００１０】同様に、最小出湯能力に対応する最小弁開
量を設定するときには、最小出湯能力時における最小出
湯温度の演算値と検出温度とを比較し、検出温度が演算
温度よりも高いときには比例弁の弁開量を小さくしてい
き、検出温度と最小出湯温度の演算値が一致したときの
弁開駆動電流の大きさを最小弁開量の電流値として設定
記憶する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には本発明の方法が適用される燃焼装置のシ
ステム構成の一例が示され、また、図２にはその燃焼装
置の使用形態の一例が示され、さらに、図３には本発明
の方法を行う制御装置部分の一構成例が示されている。

【００１２】本実施例の燃焼装置は、図１に示すように
、器具ケース１内に給湯燃焼室２と風呂燃焼室３とを備
えており、給湯燃焼室２には給湯熱交換器４が設けられ
、給水管５を通して供給されてくる水を給湯熱交換器４
で加熱し、設定温度の湯を給湯管６を介して図２に示す
ように台所等の蛇口７やシャワー８に供給するようにな
っている。一方、風呂燃焼室３には追い焚き熱交換器１
０が備えられており、この追い焚き熱交換器１０に接続
されている追い焚き循環管路１１で浴槽１２内の湯水を
循環ポンプ１３を駆動して循環させ、この循環湯水を追
い焚き熱交換器１０で加熱して浴槽湯水を風呂の設定温
度に追い焚きできるようになっている。

【００１３】前記給湯燃焼室２内の給湯側ガスバーナ１
４に供給されるガス量の制御は給湯比例弁１５の弁開量
を制御することによって行われており、また、風呂側燃
焼室３内の風呂側ガスバーナ１６に供給されるガス量は
風呂比例弁１７の弁開量を制御することにより行われて
いる。これら給湯比例弁１５と風呂比例弁１７の弁開量
制御は制御装置１８により行われている。

【００１４】前記給水管５には水道等から供給されてく
る水の温度を検出するサーミスタ等の入水温度センサ２
０と、入水水量を検出する水量センサ２１が設けられて
おり、給湯管６側には給湯熱交換器４から出る出湯温度
を検出する出湯温度センサ２２が設けられている。同様
に、追い焚き循環管路１１側には追い焚き熱交換器１０
に入る湯水の温度を検出する入水温度センサ２３と循環
水量を検出する水量センサ２４が設けられており、追い
焚き熱交換器１０の出側には出湯温度センサ２５が設け
られている。

【００１５】前記制御装置１８には燃焼装置の仕様出湯
能力に合うように熱量設定、つまり、給湯比例弁１５と
風呂比例弁１７の最大弁開量と最小弁開量を自動設定す
る制御部が設けられている。この能力自動設定の制御部
は、図３に示すように、弁開量制御部２６と、温度比較
部２７と、演算部２８と、メモリ３０とを有して構成さ
れている。この燃焼装置の能力設定は給湯側と風呂側の
両側で行われるが、その両側の設定方法は同一であり、
以下の説明では給湯側の能力設定を代表例として説明す
る。

【００１６】一般に、燃焼装置の仕様で決められる出湯
能力は号数によって与えられ、例えば、最大出湯能力が
１６号、最小出湯能力が２．５　号等の数値によって与
えられる。ここで１号とは、１分間に１リットルの水を
２５℃温度上昇させる能力を言い、これを１時間当りの
能力で表すと、１５００Ｋｃａｌになる。演算部２８は
最大出湯能力の号数と最小出湯能力の号数の入力値と、
入水温度センサ２０から加えられる供給水の入水温度と
、入水水量センサから加えられる検出水量との情報から
燃焼装置を最大出湯能力で運転させたときの出湯温度と
最小出湯能力で運転させたときの出湯温度とを演算によ
って算出する。例えば、最大出湯能力で運転させたとき
の最大出湯温度は最大出湯能力の号数の熱量を水量セン
サ２１で検出される入水水量で割った値（これは給湯燃
焼の加熱によって上昇する水の温度を意味する）に入水
温度センサ２０で検出される水の入水温度を足す（プラ
スする）ことによって算出される。同様に、最小出湯能
力で燃焼運転されるときの出湯温度は最小出湯能力の号
数の熱量を入水水量で割り、その値に入水温度を足し算
することによって算出される。つまり、出湯温度の算出
温度ＴはＴ＝［｛（号数の熱量）／（入水水量）｝＋入
水温度］の演算を行うことにより求められる。そしてこ
の演算部２８により求められた最大出湯温度と最小出湯
温度の演算値は温度比較部２７に加えられる。

【００１７】温度比較部２７は給湯比例弁１５の最大弁
開量の設定に際しては、演算部２８で算出された最大出
湯温度の演算値と出湯温度センサ２２から加えられる出
湯湯温の検出温度とを比較し、その温度差に対応する信
号を弁開量制御部２６に加える。弁開量制御部２６は温
度比較部２７からの信号に基づき、検出温度が最大出湯
温度の演算温度よりも低いときには給湯比例弁１５に加
える弁開駆動電流を大きくし、検出温度が前記演算温度
よりも高いときには比例弁１５に加える弁開駆動電流の
大きさを小さくし、検出温度が演算温度に等しくなるよ
うに比例弁１５の弁開量を制御する。温度比較部２７は
検出温度と演算温度とが等しくなったときに、弁開量制
御部２６から比例弁１５に加えられている弁開駆動電流
を最大出湯能力に対応する最大弁開量を意味する最大弁
開駆動電流として設定し、この値をメモリ３０に記憶す
る。

【００１８】同様にして、燃焼装置の最小出湯能力に対
応する比例弁１５の最小弁開量を設定する際には、温度
比較部２７は演算部２８で演算された最小出湯能力に対
応する最小出湯温度の演算値と出湯温度センサ２２から
加えられる出湯湯温の検出温度とを比較し、同様にその
演算温度と検出温度とが一致したときに、弁開量制御部
２６から比例弁１５に加えられている弁開駆動電流を最
小出湯能力における最小弁開量を意味する最小弁開駆動
電流として設定し、その値をメモリ３０に記憶させる。 このようにして、最大出湯能力の最大弁開量と最小出湯
能力の最小弁開量が弁開駆動電流の大きさによって設定
記憶されるのである。この能力設定が行われたのち、制
御装置１８は最大弁開量に対応する最大弁開駆動電流と
、最小弁開量に対応する最小弁開駆動電流との範囲内で
比例弁１５に加える弁開駆動電流の大きさを可変し、給
湯燃焼の運転制御を行うのである。

【００１９】なお、風呂釜の能力設定も同様に、入水温
度センサ２３と、水量センサ２４と、出湯温度センサ２
５との検出信号に基づいて、風呂比例弁１７の最大弁開
量と最小弁開量とが設定されることになる。

【００２０】次に、図４のフローチャートに基づき、給
湯側の能力設定動作を具体的に説明する。まず、燃焼装
置の運転スイッチがオンされている状態で、ステップ１
０１　で蛇口７やシャワー８の給湯栓が開かれると、給
水管５を通って水が入り込み、ステップ１０２　でその
水の入水温度が入水温度センサ２０により検出される。 そしてステップ１０３　で水量センサ２１により入水水
量が検出される。 これら入水温度の検出値と入水水量の検出値は演算部２
８に加えられる。ステップ１０４　では装置仕様の最大
出湯能力の号数と、入水検出温度と、入水水量との値に
基づき、前記の演算式により最大出湯能力によって得ら
れる最大出湯温度を演算により算出する。そしてステッ
プ１０５　で給湯側ガスバーナ１４を点火して給湯燃焼
を開始し、ステップ１０６　で出湯温度センサ２２によ
り出湯温度を検出する。ステップ１０７　では温度比較
部２７の演算温度と出湯温度センサ２２から加えられる
出湯湯温の検出温度との比較を行い、検出温度が演算温
度よりも低いときには弁開量制御部２６から比例弁１５
に加えられる弁開駆動電流の大きさを大きくし、その逆
に、検出温度が演算温度よりも高いときには弁開駆動電
流を小さくする方向に制御して給湯側ガスバーナ１４の
燃焼量を調整する。ステップ１０８　では検出温度と演
算温度とが等しくなったか否かを判断し、等しくない場
合には前記燃焼量制御をひき続き行って演算温度と検出
温度とが等しくなるように比例弁１５の弁開量を制御す
る。そして、演算温度と検出温度とが等しくなったとき
に、ステップ１０９　でそのときの弁開量が最大出湯能
力に対応する最大弁開量として決定し、そのときの弁開
駆動電流を最大弁開量に対応する最大弁開駆動電流とし
てメモリ３０に記憶する。これで最大出湯能力に対応す
る比例弁１５の最大弁開量が最大弁開駆動電流の大きさ
によって確定する。

【００２１】次に、ステップ１１０　から１１６　の動
作で同様に最小出湯能力に対応する比例弁１５の最小弁
開量が最小弁開駆動電流の大きさによって確定される。 この最小弁開駆動電流の設定に際しては、ステップ１１
２で入水温度と入水水量と装置仕様の最小出湯能力の号
数との値により最小出湯能力における最小出湯温度が演
算される。そしてこの演算温度と出湯湯温の検出温度と
の比較によって両者の温度が等しくなるように燃焼量の
調整が行われ、演算温度と検出温度とが等しくなったと
きにステップ１１６　で最小出湯能力に対応する最小弁
開量が最小弁開駆動電流の大きさによって確定され、そ
の最小弁開駆動電流の値が比例弁１０の最小弁開量を示
すものとしてメモリ３０に記憶され、最小出湯能力の設
定が完了するのである。

【００２２】なお、風呂側の能力設定も、同様のフロー
チャートに基づき行われることとなるが、説明が重複す
るので、ここでは、その説明は省略する。

【００２３】本発明は上記実施例に限定されることはな
く、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施例
では、燃焼装置として給湯燃焼室２と風呂燃焼室３とを
備えた複合燃焼装置を例にして説明したが、本発明は給
湯燃焼室のみを有する給湯器単体、風呂燃焼室３のみを
備えた風呂燃焼装置（風呂釜）等、様々な形式の燃焼装
置に適用されるものである。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、燃焼装置の最大出湯能力と最
小出湯能力に対応する出湯温度をそれぞれ演算によって
求め、最大出湯能力に対応する演算温度と出湯検出温度
とが一致するときの比例弁の弁開量を最大出湯能力に対
応する最大弁開量として設定し、同様に、最小出湯能力
における演算温度と出湯検出温度とが一致するときの比
例弁の弁開量を最小出湯能力における最小弁開量として
装置自身が設定するものであるから、従来のように可変
抵抗器を調整して手動によって比例弁の最大弁開量と最
小弁開量を調整設定するという煩わしい作業から解放さ
れることになる。

【００２５】また、本発明では、能力設定を手動操作で
行うことによる設定ミスも起こることがなく、能力設定
を正確に行うことができる。

【００２６】さらに、燃焼装置に接続するガス種が変更
になった場合にも、従来例ではその都度手動操作により
能力設定をやり直さなければならないが、本発明では装
置自身が変更ガス種に合った能力設定を、自動的に、か
つ、正確に行うこととなり、使用の上で、非常に便利で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を適用する燃焼装置の一システム
図である。

【図２】図１の燃焼装置のシステムを具体的な使用形態
で示す斜視説明図である。

【図３】本発明の方法を行う制御部の一構成例を示すブ
ロック図である。

【図４】本実施例における出湯能力設定方法の一動作例
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２　　給湯燃焼室 １４　　給湯側ガスバーナ １５　　給湯比例弁 ２０　　入水温度センサ ２１　　水量センサ ２２　　出湯温度センサ ２６　　弁開量制御部 ２７　　温度比較部 ２８　　演算部 ３０　　メモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　燃焼装置に与えられた最大出湯能力お
   よび最小出湯能力の能力値と、燃焼装置に供給される水
   の入水温度および入水水量の検出値とに基づいて最大出
   湯能力時の出湯温度と最小出湯能力時の出湯温度を演算
   によって求めるとともに、ガスバーナに供給するガス量
   を制御する比例弁の弁開量を制御しながら燃焼装置を燃
   焼運転させて出湯温度を検出し、その出湯検出温度が演
   算で求めた最大出湯能力時の演算出湯温度に一致すると
   きの比例弁の弁開量を最大出湯能力に対応する最大弁開
   量として設定記憶し、出湯検出温度が演算で求めた最小
   出湯能力時の演算出湯温度に一致するときの比例弁の弁
   開量を最小出湯能力に対応する最小弁開量として設定記
   憶する燃焼装置の出湯能力設定方法。