JPH05106912A - 給湯制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出湯温度が目標出湯温度になるようにミキシ
ングバルブの分配率を制御する給湯制御装置において、
出湯開始時にも安定した温度の湯を供給できるようにす
ること。 【構成】 給湯の中断時間Ｚｘが設定時間より短いとき
には、給湯を開始してから所定時間経過するまではミキ
シングバルブを目標出湯温度Ｔｓより所定量小さい補正
温度Ｔｈに対応する分配率に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入水路が、水加熱用の
熱交換器を備えた被加熱路と、前記熱交換器を迂回する
バイパス路とに分岐され、前記被加熱路と前記バイパス
路との夫々の下流側が、出湯路に接続され、前記熱交換
器に対して加熱作用する加熱手段と、前記被加熱路と前
記バイパス路との水量の分配率を調節する分配率調節手
段と、前記出湯路における目標出湯温度を設定する目標
温度設定手段と、前記出湯路における出湯温度が前記目
標出湯温度になるように前記分配率調節手段の分配率を
制御する制御手段とが設けられている給湯制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、分配率調節手段は、常に目標出湯
温度に対応する分配率に調節されるようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような給湯制御
装置において、比較的短時間に給湯を断続した場合には
出湯開始時に後沸きによって目標出湯温度より高温の湯
が出ることがある。一方、比較的長時間給湯を停止した
場合には出湯開始時に湯温が上昇しにくいため目標出湯
温度より低温の湯が出ることになる。本発明の目的は、
上記従来欠点を解消して、出湯開始時にも安定した温度
の湯を供給できる給湯性能の優れた給湯制御装置を得る
点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による給湯制御装置の第１の特徴構成は、給
湯の中断時間を検出する検出手段が設けられ、前記制御
手段は、前記検出手段の情報に基づいて前記中断時間が
第１設定時間より短いときには、給湯を開始してから所
定時間経過するまでは前記分配率調節手段を前記目標出
湯温度より所定量小さい補正温度に対応する分配率に制
御するように構成されていることである。

【０００５】第２の特徴構成は、前記制御手段は、前記
検出手段の情報に基づいて前記中断時間が第２設定時間
を越えるときには、給湯を開始してから所定時間経過す
るまでは前記分配率調節手段を前記目標出湯温度より所
定量大きい補正温度に対応する分配率に制御するように
構成されていることである。

【０００６】

【作用】第１の特徴構成における作用は以下の通りであ
る。ここで、第１設定時間は、給湯を停止してから後沸
きの影響が残ると考えられる時間である。又、所定時間
は、後沸きによる高温湯が出湯してしまうまでの時間で
ある。つまり、後沸きが生じると考えられるときには、
給湯を開始してから所定時間経過するまでバイパス路か
らの水量分配率を増加させることにより出湯温度の上昇
を抑制する。

【０００７】第２の特徴構成における作用は以下の通り
である。ここで、第２設定時間は、給湯を停止してから
熱交換器や被加熱路にある水が放熱して冷えてしまうま
での時間である。又、所定時間は、被加熱路を通過する
水に適正な加熱が行われるようになるまでの時間であ
る。つまり、低温の湯が出ると考えられるときには、給
湯を開始してから所定時間経過するまでバイパス路から
の水量分配率を減少させることにより出湯温度の低下を
抑制する。

【０００８】

【発明の効果】第１の特徴構成では出湯開始時に目標出
湯温度より高温の湯が出ることを、第２の特徴構成では
出湯開始時に目標出湯温度より低温の湯が出ることを夫
々抑制できる。従って、出湯開始時にも安定した温度の
湯を供給できる給湯性能の優れた給湯制御装置を得るこ
とができる。

【０００９】

【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に示すように、入水口１２から供給される水
を加熱して給湯管接続口１３に供給する給湯部Ａと、給
湯部Ａを制御する制御部Ｃと、その制御部Ｃに対して指
令を与えるリモートコントローラＲとが設けられてい
る。給湯部Ａと制御部Ｃとは、本体ケースＫ内に設けら
れている。本体ケースＫの給湯管接続口１３には、給湯
栓５を備えた給湯管４が配管されている。

【００１０】給湯部Ａには、水加熱用の熱交換器１と、
その熱交換器１に対して加熱作用するバーナ２と、点火
プラグ１５とが設けられている。又、入水口１２に連通
する入水路Ｗ１が、水加熱用の熱交換器１を備えた被加
熱路Ｗ２と、熱交換器１を迂回するバイパス路Ｗ３とに
分岐されている。又、被加熱路Ｗ２とバイパス路Ｗ３の
夫々の下流側が、給湯管接続口１３に連通する出湯路Ｗ
４に接続されている。入水路Ｗ１には、入水路Ｗ１に供
給される入水温Ｔｉを検出する水温サーミスタＳ１と、
入水路Ｗ１の通水を検出する流量スイッチＳ４とが、被
加熱路Ｗ２には、定流量弁１７と熱交換器１の下流側の
湯温Ｔｏを検出する湯温サーミスタＳ２が、被加熱路Ｗ
２とバイパス路Ｗ３と出湯路Ｗ４の接続箇所には、被加
熱路Ｗ２とバイパス路Ｗ３との水量の分配率ｋを調節す
る分配率調節手段としてのミキシングバルブ３が、出湯
路Ｗ４には、出湯路Ｗ４の出湯温度Ｔｍを検出する出湯
温サーミスタＳ３が夫々介装されている。バーナ２への
燃料供給路Ｇ１には、電磁式の遮断弁９，１０、及び、
燃料供給量を調節する調節弁１１が介装されている。

【００１１】ミキシングバルブ３の構造について説明を
加える。図４及び図５に示すように、混合弁３１と、ワ
ックスペレット３２と、昇降部３３と、駆動モータ３４
とを備えている。昇降部３３は、ミキシングバルブ３の
基部３５にネジ結合されると共に、ギア機構３６を介し
て駆動モータ３４に連動連結されている。そして、後述
の補正温度Ｔｈに対応する位置（補正温度Ｔｈが高いほ
ど上方）に駆動昇降されるようになっている。ワックス
ペレット３２は、昇降部３３の押部３３ａと混合弁３１
との間に挟装されている。ここで、押部３３ａは下方
に、混合弁３１は上方に夫々付勢されている。ワックス
ペレット３２の伸縮部３２ａは、出湯温度Ｔｍが高いほ
ど突出量が大きくなり、混合弁３１の押下げ量を増大さ
せる。もって、被加熱路Ｗ２とバイパス路Ｗ３との水量
の分配率ｋを調節できるように構成されている。

【００１２】リモートコントローラＲには、運転スイッ
チ６と、出湯路Ｗ４における目標出湯温度Ｔｓを設定す
る目標温度設定手段としての目標温度設定器７と、目標
出湯温度表示器８が備えられている。

【００１３】制御部Ｃには、水温サーミスタＳ１、湯温
サーミスタＳ２、出湯温サーミスタＳ３、流量スイッチ
Ｓ４、及び、リモートコントローラＲの夫々が接続され
ている。そして、制御部Ｃは、予め設定記憶された情報
及び各種の入力情報に基づいて出湯路Ｗ４における出湯
温度Ｔｍが目標出湯温度Ｔｓになるように、遮断弁９，
１０、調節弁１１、点火プラグ１５、及び、駆動モータ
３４の作動を制御するように構成されている。又、制御
部Ｃは、時計機能を備えており、給湯の中断時間Ｚｘを
検出するようになっている。即ち、制御部Ｃを利用し
て、ミキシングバルブ３の分配率ｋを制御する制御手段
１００と、給湯の中断時間Ｚｘを検出する検出手段１０
１とが構成されている。

【００１４】バーナ２とミキシングバルブ３の制御（給
湯温度制御）について説明を加える（図３参照）。先
ず、バーナ２の加熱量Ｉｐは、被加熱路Ｗ２の下流側の
湯温が所定温度（ここでは７０度）になるように定めら
れる。つまり、数１に基づいて求められる。

【００１５】

【数１】 Ｉｐ＝Ｋａ×（７０ーＴｉ）×Ｑ２＋Ｋｐ×ΔＴ＋Ｋｉ×∫ΔＴｄｔ

【００１６】ここで、ΔＴは７０度と熱交換器１の下流
側の湯温Ｔｏの差、ＫａとＫｐとＫｉは定数、Ｑ２は被
加熱路Ｗ２の流量（常数）である。

【００１７】次に、水量の分配率ｋは、補正温度Ｔｈと
入水温Ｔｉと出湯温度Ｔｍに基づいて定められる。つま
り、数２に基づいて求められる。

【００１８】

【数２】 ｋ＝Ｑ３／Ｑ２ ＝（７０−Ｔｈ）／（Ｔｈ−Ｔｉ）＋Ｋｆ×（Ｔｍ−Ｔｈ）

【００１９】ここで、Ｑ３はバイパス路Ｗ３の水量，Ｋ
ｆは定数である。尚、予め分配率ｋと駆動モータ３４の
回転角との対応関係が設定記憶されており、求められた
回転角になるように駆動モータ３４を制御することにな
る。

【００２０】補正温度Ｔｈの決定について説明する。中
断時間Ｚｘが第１設定時間Ｚ１（例えば５分）より短い
ときには、給湯を開始してから所定時間（例えば１０
秒）経過するまでは、ミキシングバルブ３を目標出湯温
度Ｔｓより所定量ｄ１（例えば２度）小さい温度を補正
温度Ｔｈとする。中断時間Ｚｘが第２設定時間Ｚ２（例
えば５分）を越えるときには、給湯を開始してから所定
時間（例えば１０秒）経過するまでは、ミキシングバル
ブ３を目標出湯温度Ｔｓより所定量ｄ２（例えば２度）
大きい温度を補正温度Ｔｈとする。上記以外のときに
は、目標出湯温度Ｔｓをそのまま補正温度Ｔｈとする。

【００２１】次に、図２及び図３に示すフローチャート
に基づいて、制御部Ｃの作動について説明を加える。先
ず、運転スイッチ６の情報に基づいて給湯の要否が判別
され、給湯不要の場合には、現在まで給湯中であるか否
か判別される。現在まで給湯中でない場合にはそのまま
リターンする。又、現在まで給湯中である場合には、タ
イマーをスタートさせてから、消火処理を実行した後に
リターンする。給湯要が判別された場合には、流量スイ
ッチＳ４がＯＮであるか否か判別される。ＯＦＦの場合
には、現在まで給湯中であるか否か判別され、現在まで
給湯中でない場合にはそのままリターンし、現在まで給
湯中である場合には、タイマーをスタートさせてから、
バーナ２を消火する消火処理を実行し、その後にリター
ンする。前述の判別で流量スイッチＳ４がＯＮであるこ
とが判別されると、点火中であるか否か判別されること
になり、点火中でない場合にのみ、タイマーをストップ
させてから、バーナ２に着火する点火処理が実行され
る。そして、被加熱路Ｗ２の下流側の湯温が所定温度
（７０度）になるように数１に基づいてバーナ２を制御
し、中断時間Ｚｘに応じて数２に基づいて補正温度Ｔｈ
を求めミキシングバルブ３を制御する上述の給湯温度制
御が実行される。

【００２２】〔別実施例〕上記実施例では、第１設定時
間Ｚ１と第２設定時間Ｚ２を同じ時間に設定していた
が、異なる時間に設定してもよい。その場合、第２設定
時間Ｚ２の方が第１設定時間Ｚ１より長くなる。上記実
施例では、常にミキシングバルブ３をフィードフォワー
ド＋フィードバック制御していたが、給湯を開始してか
ら所定時間経過するまではフィードフォワードのみで制
御するようにしてもよい。

【００２３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御構成のブロック図

【図２】制御作動のフローチャート

【図３】制御作動のフローチャート

【図４】ミキシングバルブの縦断側面図

【図５】ミキシングバルブの正面図

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ 加熱手段 ３ 分配率調節手段 ７ 目標温度設定手段 １００ 制御手段 １０１ 検出手段 Ｗ１ 入水路 Ｗ２ 被加熱路 Ｗ３ バイパス路 Ｗ４ 出湯路 Ｔｈ 補正温度 Ｔｍ 出湯温度 Ｔｓ 目標出湯温度 Ｚｘ 中断時間 Ｚ１ 第１設定時間 Ｚ２ 第２設定時間 ｄ１，ｄ２ 所定量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲よし▼山 孝三 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 澤田 宗久 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内 (72)発明者 青木 健二 大阪府大阪市港区南市岡１丁目１番52号 株式会社ハーマン内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入水路（Ｗ１）が、水加熱用の熱交換器
   （１）を備えた被加熱路（Ｗ２）と、前記熱交換器
   （１）を迂回するバイパス路（Ｗ３）とに分岐され、前
   記被加熱路（Ｗ２）と前記バイパス路（Ｗ３）との夫々
   の下流側が、出湯路（Ｗ４）に接続され、前記熱交換器
   （１）に対して加熱作用する加熱手段（２）と、前記被
   加熱路（Ｗ２）と前記バイパス路（Ｗ３）との水量の分
   配率を調節する分配率調節手段（３）と、前記出湯路
   （Ｗ４）における目標出湯温度（Ｔｓ）を設定する目標
   温度設定手段（７）と、前記出湯路（Ｗ４）における出
   湯温度（Ｔｍ）が前記目標出湯温度（Ｔｓ）になるよう
   に前記分配率調節手段（３）の分配率を制御する制御手
   段（１００）とが設けられている給湯制御装置であっ
   て、 給湯の中断時間（Ｚｘ）を検出する検出手段（１０１）
   が設けられ、前記制御手段（１００）は、前記検出手段
   （１０１）の情報に基づいて前記中断時間（Ｚｘ）が第
   １設定時間（Ｚ１）より短いときには、給湯を開始して
   から所定時間経過するまでは前記分配率調節手段（３）
   を前記目標出湯温度（Ｔｓ）より所定量（ｄ１）小さい
   補正温度（Ｔｈ）に対応する分配率に制御するように構
   成されている給湯制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段（１００）は、前記検出手
   段（１０１）の情報に基づいて前記中断時間（Ｚｘ）が
   第２設定時間（Ｚ２）を越えるときには、給湯を開始し
   てから所定時間経過するまでは前記分配率調節手段
   （３）を前記目標出湯温度（Ｔｓ）より所定量（ｄ２）
   大きい補正温度（Ｔｈ）に対応する分配率に制御するよ
   うに構成されている請求項１記載の給湯制御装置。