JPH04350457A - バイパス混合制御方式 - Google Patents

バイパス混合制御方式

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JPH04350457A
JPH04350457A JP3150937A JP15093791A JPH04350457A JP H04350457 A JPH04350457 A JP H04350457A JP 3150937 A JP3150937 A JP 3150937A JP 15093791 A JP15093791 A JP 15093791A JP H04350457 A JPH04350457 A JP H04350457A
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bypass
water
hot water
heat exchanger
temperature
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Hidekazu Fukui
秀和 福井
Atsuhiro Morishita
敦弘 森下
Yoshitomo Ikeda
池田 義智
Akira Fukuhara
晃 福原
Hiroshi Ikeda
広志 池田
Satoru Haramaki
知 腹巻
Takao Hou
貴雄 抱
Makoto Hamada
誠 浜田
Akira Yoshida
晶 吉田
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Noritz Corp
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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

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、熱交換器をバイパスす
るバイパス路を備えた給湯器において、安定した混合出
湯温度を得ることのできるバイパス混合制御方式に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、熱交換器と、熱交換器に接続され
た入水路及び出湯路と、熱交換器をバイパスして入水路
と出湯路を連通させるバイパス路とを備えたバイパス式
給湯器においては、バーナの燃焼量並びに缶体通水量を
調節することにより缶体出湯温度を制御するとともに、
熱交換器を流通する缶体通水量と、バイパス路を経由し
て出湯路に流れるバイパス水量とを調整し、混合する缶
体出湯量とバイパス水量の割合を変更して所望の混合出
湯温度に調整するものであるが、給湯運転開始時には熱
交換器がバーナにより十分加熱されていないために熱交
換器の熱容量が小さく、缶体出湯温度が缶体設定温度よ
りも低くなるという問題があった。
【0003】この問題を解決するために、熱交換器と、
熱交換器に接続された入水路及び出湯路と、熱交換器を
バイパスして入水路と出湯路を連通させるバイパス路と
を備えたバイパス式給湯器において、バイパス路と入水
路との分岐部よりも上流側に流入水量調整弁が設けられ
、またバイパス路と出湯路との合流部にバイパス水量調
整弁が設けられ、給湯運転開始時には流入水量調整弁の
開度を、燃焼量と流入水温度及び所望の出湯量を確保す
るに必要な流入水量とから算定される設定開度よりも小
さい開度に制御し、缶体出湯温度の上昇に伴って流入水
量調整弁の開度を増大させて設定開度に変更することに
より、給湯運転開始時の缶体出湯温度を高く保持するも
のが提案されている(特開平1−302063号公報参
照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバイパス混合方式においては全流入水量を制御して
いるが、出湯を一時停止すると、バイパス水量調整弁は
全開、或いは停止直前の開度に保持されるから、停止直
前のバイパス水量が大であった時に再出湯を行うと、バ
イパス水量調整弁の開度は大に保持されており、給湯栓
を開くとバイパス路からの冷水が多量に流れ、再出湯開
始時の特性が悪くなるという問題があり、最低作動水量
の流通が確認されてから流入水量制御が開始されるから
、動作中に多量の冷水が流れるという問題があった。
【0005】本発明の目的は、再出湯時の混合出湯温度
の落ち込みを防止し、混合出湯温度の上昇を速やかに行
い、再出湯時の出湯特性を改善し、安定した出湯を行う
ことのできるバイパス混合制御方式を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のバイパス混合制御方式は、熱交換器と、熱交
換器に接続された入水路及び出湯路と、熱交換器をバイ
パスして入水路と出湯路を連通させるバイパス路とを備
えた給湯器において、バイパス路に全閉可能なバイパス
水量調整弁を設け、熱交換器に流入する入水温度Tc 
と、熱交換器から流出する缶体出湯温度TH とを検出
し、最低作動水量MOQの通水を確認する前の待機状態
において、缶体出湯温度TH と入水温度Tc の差が
5deg.以下(TH −Tc ≦5deg.)である
時にバイパス水量調整弁を全閉とすることにより、バイ
パス路から出湯路への冷水の流入を防止し、混合出湯温
度TM の設定温度Ts への到達時間を短縮すること
ができる。また、最低作動水量MOQの通水を確認する
前の待機状態において、缶体出湯温度TH が設定温度
Ts 以下(TH ≦Ts )である時にバイパス水量
調整弁を全閉とすることにより、再出湯時の出湯特性、
特に立ち上がり特性を向上させることができる。さらに
、給湯運転停止時に出湯停止後所定時間(例えば、70
秒)経過した場合には、入水温度Tc に基づいて再出
湯時のバイパス水量調整弁の開度を制御する、即ち入水
温度Tc が低いときはバイパス水量調整弁の開度を小
、入水温度Tcが高いときは開度を大とすることにより
、再出湯時の出湯特性を向上させることができる。
【0007】
【実施例】本発明の実施例を説明すると、給湯器1は、
熱交換器2がバーナ3で加熱され、バーナ3は複数の燃
焼部31, 32, 33から成り、各燃焼部31, 
32, 33に接続されたガス路41, 42, 43
にはそれぞれオン・オフ弁531, 532, 533
 が設けられて能力切換弁53が形成され、能力切換弁
53の上流側を、元電磁弁51及び比例弁52を有する
主ガス路4に接続されており、バーナ3の下方に燃焼用
ファン6が配設され、バーナ3の火口に臨んで点火電極
8及びフレームロッド9が配設されている。
【0008】熱交換器2の入口側に給水路20に連通す
る入水路21が接続され、出口側に出湯路22が接続さ
れ、この出湯路22は湯水攪拌装置10を介して混合出
湯路24に接続されており、給水路20からバイパス路
23が分岐されて上記湯水攪拌装置10に接続されてい
る。
【0009】入水路21には、逆止弁63と、熱交換器
2への入水量Qc を検出する入水量センサ71と、入
水温度Tc を検出する入水温度センサ72が設置され
、逆止弁63の下流側位置から排水路25を分岐し、排
水路25に排水弁64が設けられており、熱交換機2に
は過熱防止サーミスタ74が設けられ、出湯路22には
熱交換器2から出湯される缶体出湯温度TH を検出す
る缶体出湯温度センサ73が設けられ、バイパス路23
にはバイパス水量QB を調節する全閉可能なバイパス
水量調整弁61が設けられ、通常状態の入水量Qc と
バイパス水量QB の割合を一定(Qc /QB =1
/α=const.)にしており、混合出湯路24には
混合出湯量(即ち全通水量)QM (QM =Qc +
QB )を調節する混合出湯量サーボ弁62が設けられ
、缶体設定温度THSは、 Qc ・THS=(Qc +QB )・TH −Qc 
・Tcであり、QB =α・Qc であるから、THS
=(1+α)・TH −α・Tcで算出される(例えば
、α=0.8 とすると、THS=1.8TH −0.
8 Tc )。
【0010】入水路21に逆止弁63を設けたことによ
り、熱交換器2、入水路21、バイパス路23、湯水混
合装置10及び出湯路22から成る回路における自然対
流による循環を防止することができる。また、入水路2
1の逆止弁63の下流側(熱交換器2側)位置から排水
弁64を有する排水路25を分岐したことにより、入水
路21内の水が確実に排出され、寒冷時における管路内
の凍結を防止することができる。
【0011】次に図2のフローチャートを参照して動作
について説明すると、入水路21において入水量Qc 
が最小動作通水量MOQ 以上(Qc ≧MOQ )で
あることが確認されると、混合出湯量(即ち全通水量)
QM が所定値Qo (過流出制御が行われる流量より
は小流量、例えば8l/min.)以上(QM ≧Qo
 =8l/min.)である場合には混合出湯量QM 
を予め定めた設定流量Q1 (例えば、2l/min.
)に調節し、所定時間t1 (例えば、10秒間)経過
後に過流出制御が開始されることにより、再出湯時当初
プリパージ点火動作が行われる間に大量の冷水が流出す
ることを防止できる。一方、混合出湯温度制御は最小動
作通水量MOQ 以上を確認すると即座に開始され、出
湯路22から湯水攪拌装置10に供給される缶体出湯温
度TH の湯と、バイパス路23から湯水攪拌装置10
に供給されるバイパス水とが混合されて混合出湯温度T
M の給湯が行われ、バイパス水量調整弁61の開度を
制御してバイパス水量QB を調節し、混合出湯温度T
M を制御する。
【0012】一方、入水量Qc が最小動作通水量MO
Q 未満(Qc <MOQ )である場合には、給湯器
1は待機状態にあり、この待機状態において、缶体出湯
温度TH と入水温度Tc との差が5deg.以下(
TH −Tc ≦5deg.)の時にバイパス水量調整
弁61を全閉とすることにより、再出湯開始時のバイパ
ス路23から湯水攪拌装置10への冷水の流入を防止し
、バイパス水量調整弁61が全閉位置から動作を開始す
るので、バイパス路23からの冷水の流入が少なく、混
合出湯温度TM がその目標値である設定温度Ts に
到達する時間を短縮することができる。
【0013】また、缶体出湯温度TH と入水温度Tc
 との差が5deg.を超える(TH −Tc>5de
g.)の時には、缶体出湯温度TH と設定温度Ts 
とを比較し、缶体出湯温度TH が設定温度Ts 以下
(TH ≦Ts )であれば、バイパス水量調整弁61
を全閉とすることにより、再出湯時の特性、特に立ち上
がり特性を向上させることができる。
【0014】さらに、缶体出湯温度TH と入水温度T
c との差が5deg.を超え(TH −Tc>5de
g.)、缶体出湯温度TH が設定温度Ts を超え(
TH >Ts)であれば、出湯停止後またはポストパー
ジ開始後所定時間t2 (例えば、70秒)経過した場
合に、入水温度Tc に基づいて再出湯時のバイパス水
量調整弁61の開度を制御する、即ち入水温度Tc が
低いときはバイパス水量調整弁61の開度を小、入水温
度Tc が高いときは開度を大とする(図3参照)もの
で、換言すれば、出湯停止後所定時間Δt(70秒)経
過した後の入水温度Tc に基づいて決定されるバイパ
ス水量調整弁61の操作量だけ出湯停止時の開度から閉
方向に駆動することにより(図4参照)、再出湯時の出
湯特性を向上させることができる。
【0015】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
から、最低作動水量MOQの通水を確認する前の待機状
態において、缶体出湯温度TH と入水温度Tc の差
が5deg.以下である時にバイパス水量調整弁を全閉
とすることにより、再出湯開始直後のバイパス路から出
湯路への冷水の流入を防止し、混合出湯温度TM の設
定温度Ts への到達時間を短縮することができる。ま
た、最低作動水量MOQの通水を確認する前の待機状態
において、缶体出湯温度TH が設定温度Ts 以下(
TH ≦Ts )である時にバイパス水量調整弁を全閉
とすることにより、再出湯時の特性、特に立ち上がり特
性を向上させることができる。さらに、給湯運転停止時
において、出湯停止後所定時間経過した場合は、入水温
度Tc が低いときはバイパス水量調整弁の開度を小、
入水温度Tc が高いときは開度を大とすることにより
、再出湯時の出湯特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバイパス路を備えた給湯器の概略
構成図である。
【図2】本発明に係るバイパス制御動作を説明するフロ
ーチャートである。
【図3】バイパス水量調整弁の入水温度に対する開度変
化を示す特性図である。
【図4】バイパス水量調整弁の入水温度に対する開度操
作量を示す特性図である。
【符号の説明】
1  給湯器 2  熱交換器 3  バーナ 4  ガス路 6  燃焼用ファン 8  点火電極 9  フレームロッド 10  湯水攪拌装置 20  給水路 21  入水路 22  出湯路 23  バイパス路 24  混合出湯路 25  排水路 61  バイパス水量調整弁 62  混合出湯量サーボ弁 63  逆止弁 64  排水弁 71  入水量センサ 72  入水温度センサ 73  缶体出湯温度センサ 74  過熱防止サーミスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  熱交換器と、熱交換器に接続された入
    水路及び出湯路と、熱交換器をバイパスして入水路と出
    湯路を連通させるバイパス路とを備えた給湯器において
    、バイパス路に全閉可能なバイパス水量調整弁を設け、
    待機状態において、缶体出湯温度TH と入水温度Tc
     の差が所定値以下である時にバイパス水量調整弁を全
    閉とすることを特徴とするバイパス混合制御方式。
  2. 【請求項2】  熱交換器と、熱交換器に接続された入
    水路及び出湯路と、熱交換器をバイパスして入水路と出
    湯路を連通させるバイパス路とを備えた給湯器において
    、バイパス路に全閉可能なバイパス水量調整弁を設け、
    待機状態において、缶体出湯温度TH が設定温度Ts
     以下である時にバイパス水量調整弁を全閉とすること
    を特徴とするバイパス混合制御方式。
  3. 【請求項3】  熱交換器と、熱交換器に接続された入
    水路及び出湯路と、熱交換器をバイパスして入水路と出
    湯路を連通させるバイパス路とを備えた給湯器において
    、バイパス路に全閉可能なバイパス水量調整弁を設け、
    待機状態において、出湯停止後所定時間経過した場合に
    は、入水温度Tc に基づいて再出湯時のバイパス水量
    調整弁の開度を制御することを特徴とするバイパス混合
    制御方式。
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