JPH0434359Y2

JPH0434359Y2 -

Info

Publication number: JPH0434359Y2
Application number: JP1984081428U
Authority: JP
Priority date: 1984-05-31
Filing date: 1984-05-31
Publication date: 1992-08-17
Also published as: JPS60194242U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案はガス瞬間式給湯装置、特に給湯機を２
個直列に連結する給湯装置に関する。

（従来の技術）給水管路と給湯管路を接続する熱交換器、熱交
換器を加熱するバーナー、バーナーに燃料ガスを
供給するガス供給管に設けられ制御回路からの出
力の大きさにより弁開度を調整して湯温を制御す
るガス瞬間式給湯装置は、従来から広く知られて
いる。

しかし乍ら、従来のガス瞬間式給湯装置は最大
能力が固定されており、最小能力を保障したまま
最大能力を増大させることができるものは提供さ
れていない。

即ち、一般にガス瞬間式給湯装置は使用目的や
設置現場の状況により必要とされる能力（号数）
が異なり、それらの各々に対応するためには必要
とされる様々な号数の給湯機を夫々用意しておか
なければならないのが現況である。

（考案が解決しようとする問題点）本考案が解決しようとする問題点は、給湯機を
２台直列に連結することにより給湯装置としての
能力を増大させ、しかもその場合、両方の給湯機
の熱負荷を均等にして装置全体としての寿命を長
くすることである。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために本考案が講ずる技
術的手段は、給湯機２台を直列に連絡する給湯機
の制御回路を、各給湯機の給水管路に夫々設けた
水量センサーと入水温センサー、給湯管路に夫々
設けた出湯温センサー、給湯温度を任意に設定す
る給湯温度設定手段、上流側給湯機の設定温度を
上記給湯温度設定手段で設定された給湯用設定温
度と水温の和の1/2に設定する１次出湯用温度設
定手段、１次出湯用温度設定手段で設定された１
次出湯用設定温度と上流側給湯機の各センサーの
検出値等に基づいて上流側給湯機の必要ガス量を
演算する第１演算手段、第１演算手段の演算結果
に応じた大きさの出力を上流側給湯機のガス比例
弁に発生する第１出力発生手段、給湯温度設定手
段で設定された給湯用設定温度と下流側給湯機の
各センサーの検出値等に基づいて下流側給湯機の
必要ガス量を演算する第２演算手段、第２演算手
段の演算結果に応じた大きさの出力を下流側給湯
機のガス比例弁に発生する第２出力発生手段で構
成するものである。

本考案の構成を第１図に基づいて説明する。

給湯温度設定手段による給湯温度の設定に基づ
いて１次出湯用温度設定手段が上流側給湯機の設
定温度、即ち１次出湯用設定温度を自動的に設定
する。

上記１次出湯用設定温度は上流側給湯機と下流
側給湯機の熱負荷を均等にするため、水温と給湯
用設定温度の真中の温度に設定される。

各給湯機の給水管路の水量センサーと入水温セ
ンサーは夫々各給湯機の熱交換器へ供給される水
（湯）の量と温度を検出し、各給湯機の給湯管路
の出湯センサーは夫々各給湯機の熱交換器から出
湯する湯の温度を検出する。

上流側給湯機の各センサーが検出する検出値は
上流側給湯機の、下流側給湯機の各センサーが検
出する検出値は下流側給湯機の夫々必要ガス量を
求めるための演算要素となるもので、第１演算手
段が上流側給湯機の各センサーの検出値と１次出
湯用温度設定手段で設定された１次出湯用設定温
度に基づいて上流側給湯機の必要ガス量を演算
し、その演算結果に応じた大きさの出力を第１出
力発生手段が上流側給湯機のガス比例弁に対して
発生する。

一方、第２演算手段が下流側給湯機の各センサ
ーの検出値と給湯温度設定手段により設定された
給湯用設定温度に基づいて下流側給湯機の必要ガ
ス量を演算し、その演算結果に応じた大きさの出
力を第２出力発生手段が下流側給湯機のガス比例
弁に対して発生する。

上流側給湯機のガス比例弁は、第１出力発生手
段の出力を受けて開度を変更し上流側給湯機への
供給ガス量を制御し、下流側給湯機のガス比例弁
は第２出力発生手段の出力を受けて開度を変更し
下流側給湯機への供給ガス量を制御する。

（実施例）以下、本考案の一実施例を図に基づいて説明す
る。

第２図においてＡは第１給湯機、Ｂは第２給湯
機であり、これら第１、第２給湯機Ａ，Ｂは、全
つたく同じ構造を備えている。

即ち、第１、第２給湯機Ａ，Ｂは夫々ガス配管
１ａ，１ｂを介して供給されるガスがバーナー２
ａ，２ｂで燃焼し、給水管路３ａ，３ｂを介して
供給される水が熱交換器４ａ，４ｂへ入り、ここ
で加熱されて給湯管路５ａ，５ｂへ流動するよう
になつている。

そして、ガス配管１ａ，１ｂには夫々上流側か
ら順次電磁弁６ａ，６ｂ、ガバナー７ａ，７ｂ、
ガス比例弁８ａ，８ｂが設けられる。

一方、給水管路３ａ，３ｂには夫々上流側から
順次、水量センサー９ａ，９ｂ、入水温センサー
１０ａ，１０ｂが、給湯管路５ａ，５ｂには出湯
温センサー１１ａ，１１ｂが設けられる。

また、夫々の給湯機Ａ，Ｂは各個に制御回路１
３ａ，１３ｂを備え、上記制御回路１３ａ，１３
ｂには電磁弁６ａ，６ｂ、比例弁８ａ，８ｂ、水
量センサー９ａ，９ｂ、入水温センサー１０ａ，
１０ｂ、出湯温センサー１１ａ，１１ｂが電気的
に連絡する。

上記、水量センサー９ａ，９ｂは、給水管路３
ａ，３ｂを流れる水量を、入水温センサー１０
ａ，１０ｂは各熱交換器４ａ，４ｂへの入水温度
を、出湯温センサー１１ａ，１１ｂは各熱交換器
４ａ，４ｂからの出湯温度を夫々検出する。

上記各センサーの検出値は制御回路１３に入力
される。

斯る第１、第２給湯機Ａ，Ｂは、第１給湯機Ａ
の給水管路３ａを給水源に、給湯管路５ａを第２
給湯機Ｂの給水管路３ｂに接続し、第２給湯機Ｂ
の給湯管路５ｂを水栓等の給湯器具１６に接続す
ると共に、第１、第２給湯機Ａ，Ｂの制御回路１
３ａ，１３ｂ相互を電気的に連絡して直列に連結
し、第２給湯機Ｂの制御回路１３ｂにコントロー
ラー１２を接続する。

コントローラー１２は、運転スイツチ１４と給
湯温度設定手段１５を備え、上記給湯温度設定手
段１５により給湯器具１６への給湯温度、即ち第
２給湯機Ｂの出湯温度を任意に設定する。

この給湯用設定温度は、第２給湯機Ｂの制御回
路１３ｂに入力される。

上記第２給湯機Ｂの制御回路１３ｂは給湯器具
１６が開かれ給湯装置に水が流れると、前記給湯
温度設定手段１５により設定された給湯用設定温
度と、第１給湯機Ａの入水温センサー１０ａが検
出する水温に基づいて第１給湯機Ａの設定温度、
即ち１次出湯用設定温度を演算して自動的に設定
する。

この１次出湯用設定温度は、第１給湯機Ａの制
御回路１３ａに入力される。

ここで、第１給湯機Ａの熱負荷を両給湯機Ａ，
Ｂの熱負荷の1/2にするための第１給湯機Ａの設
定温度即ち１次出湯用設定温度をTxとすると、（Tx−Tc）×Ｑ＝（Ts−Tc）／２×Ｑの関係式が求まる。

Ts：給湯用設定温度 Tc：水温Ｑ：流量 Tx：１次出湯用設定温度これにより、１次出湯用設定温度Txの決定は、
次の演算式となる。

Tx＝（Ts＋Tc）／２尚、ここで水温Tcを演算フアクターに加える
のは、１次出湯用設定温度Txを水温Tcと給湯用
設定温度Tsの真中の温度に設定して第１給湯機
Ａと第２給湯機Ｂの熱負荷を均等にするためであ
る。

このとき第２給湯機Ｂは、第１給湯機Ａで設定
された温度の湯を給湯用設定温度Tsまで加熱す
ることになるから、（Ts−Tx）×Ｑ＝｛Ts−（Ts＋Tc）／２｝×Ｑ＝（Ts−Tc）／２×Ｑよつて、第２給湯機Ｂは両給湯機Ａ，Ｂの全熱
負荷の1/2を分担することになる。

即ち、例えばTc：20℃、Ts：80℃の場合、
Tx：50℃となり、第１給湯機Ａは30℃昇温分の
熱負荷を分担することになる。一方第２給湯機Ｂ
はTx：50℃をTs：80℃まで昇温するから、結局
同様に30℃昇温分の熱負荷を分担することにな
る。

また制御回路１３ａ，１３ｂは、第１、第２、
各給湯機Ａ，Ｂについて夫々必要ガス量を演算し
て、その演算された必要ガス量が給湯機Ａ，Ｂの
最低能力以上のとき、バーナー２ａ，２ｂに着火
すると共に各給湯機Ａ，Ｂのガス比例弁８ａ，８
ｂの開度を必要ガス量に応じて調整する。

即ち、制御回路１３ａ，１３ｂは各給湯機Ａ，
Ｂについて、その設定温度（１次出湯用設定温
度、給湯用設定温度）と、入水温度と、水温と、
バーナー２ａ，２ｂの熱効率により演算したフイ
ードフオワードガス量に、出湯温と、設定温度
と、比例ゲインにより演算したフイードバツクガ
ス量を加えて必要ガス量を決定し、この必要ガス
量が給湯機Ａ，Ｂの最低能力以上であれば電磁弁
６ａ，６ｂに出力を発生して電磁弁６ａ，６ｂを
開弁し、同時にイグナイター（図示せず）に出力
を発生してバーナー２ａ，２ｂ部に火花を飛ば
す。

また制御回路１３ａ，１３ｂは各給湯機Ａ，Ｂ
のガス比例弁８ａ，８ｂに対して、その給湯機
Ａ，Ｂの必要ガス量に比例した大きさの出力を発
生する。

ガス比例弁８ａ，８ｂは、上記出力に応じて弁
開度を変更し、バーナー２ａ，２ｂへ送るガス量
を増減する。

尚、上記必要ガス量の演算は次式による F₁＝（Ts−Tin）×Ｑ×100／η … F₂＝α×（Ts−Tout） … Ｆ＝F₁＋F₂ … F₁：フイードフオワードによるガス量（Kcal／分） F₂：フイードバツクによるガス量（Kcal／分）Ｆ：最終的なガス量（Kcal／分）Ｑ：流量（／分） Tin：入水温度（℃） Tout：出湯温度 Ts：設定温度（℃） η：熱交換器の効率 α：比例ゲイン従つて、斯る給湯装置では給湯器具１６を開放
すると、給水源から供給される水は先ず第１給湯
機Ａで、１次出湯用設定温度に加熱された後、第
２給湯機Ｂに流入し、ここで給湯用設定温度まで
更に加熱されて給湯器具１６に供給される。

（効果）本考案は上記の構成であるから、以下の利点を
有する。

(1) 給湯機を２台直列に連結することにより個々
の給湯機の能力以上の能力を得ることができる
ので、用意された給湯機の能力以上の能力を有
する給湯機に対する需要にも容易に対応するこ
とができる。

(2) 例えば10号、16号、20号と３種類の給湯機を
用意しておくことにより、26号、30号、32号、
36号、40号とあと５種類の給湯機を用意するの
と同じことになり、便利であるばかりでなく、
開発期間の短縮及び費用の低減を計ることもで
きる。

(3) 上流側給湯機の設定温度を給湯用設定温度と
水温の和の1/2としたので、上流側給湯機と下
流側給湯機の熱負荷は均等に分けられることに
なり、上流側と下流側の使用頻度の違いにより
一方のみに熱歪や、損傷、劣化が多く生じるこ
とが防止される。従つて一方の給湯機の寿命が
短くなつて装置全体の寿命を短くすることがな
く、装置全体の寿命が長くなる。

(4) 給湯機を２台連結しても、連結された給湯機
の最小能力を保障することができる。

(5) フイードフオワード制御の各給湯機を制御す
るので、上流側給湯機と下流側給湯機の熱負荷
を均等に分けるという正確な制御が可能にな
る。

(6) フイードフオワード制御の給湯機を連結する
ので、各給湯機の燃焼は入水温度、水量、設定
温度、熱効率に基づいて制御され、異常高温に
なることがなく、温度の保障ができ、危険もな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を説明する説明図、第２
図は本考案の一実施例を示すガス瞬間式給湯装置
の制御装置の概略構成図である。Ａ……上流側の給湯機（第１給湯機）、Ｂ……
下流側の給湯機（第２給湯機）、１ａ，１ｂ……
ガス供給管、２ａ，２ｂ……バーナー、３ａ，３
ｂ……給水管路、４ａ，４ｂ……熱交換器、５
ａ，５ｂ……給湯管路、８ａ，８ｂ……ガス比例
弁、９ａ，９ｂ……水温センサー、１０ａ，１０
ｂ……入水温センサー、１１ａ，１１ｂ……出湯
温センサー、１２……コントローラー、１３……
制御回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

給水管路と給湯管路を接続する熱交換器、熱交
換器を加熱するバーナー、バーナーに燃料ガスを
供給するガス供給管に設けられ制御回路からの出
力の大きさにより弁開度を調整するガス比例弁を
供え、ガス量により湯温を制御するガス瞬間式給
湯機を２台直列に連絡してなり、上記制御回路
は、各給湯機の給水管路に夫々設けた水量センサ
ーと入水温センサー、給湯管路に夫々設けた出湯
温センサー、給湯温度を任意に設定する給湯温度
設定手段、上流側給湯機の設定温度を上記給湯温
度設定手段で設定された給湯用設定温度と水温の
和の1/2に設定する１次出湯用温度設定手段、１
次出湯用温度設定手段で設定された１次出湯用設
定温度と上流側給湯機の各センサーの検出値等に
基づいて上流側給湯機の必要ガス量を演算する第
１演算手段、第１演算手段の演算結果に応じた大
きさの出力を上流側給湯機のガス比例弁に発生す
る第１出力発生手段、給湯温度設定手段で設定さ
れた給湯用設定温度と下流側給湯機の各センサー
の検出値等に基づいて下流側給湯機の必要ガス量
を演算する第２演算手段、第２演算手段の演算結
果に応じた大きさの出力を下流側給湯機のガス比
例弁に発生する第２出力発生手段からなるガス瞬
間式給湯装置の制御装置。