JPH0579694A - 給湯機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一缶二水路の給湯機において、風呂追い焚き
動作と給湯動作の各単独運転から同時運転へ移行時に、
湯温変動の少ない給湯特性と風呂追い焚き動作範囲拡大
による使い勝手の向上をはかる。 【構成】 熱交換器１は給湯用伝熱管２と風呂追い焚き
用伝熱管３を有し、バーナ４に加熱される。そして、燃
焼量制御手段１７は入水温度検出手段１５と流量検出手
段１６と給湯温度設定手段１２とからの信号により給湯
側の必要燃焼量を演算し、また風呂温度検出手段９の信
号を入力すれば風呂追い焚きの燃焼量を演算してバーナ
４に燃料を送る制御をする。また、給湯単独運転から給
湯と追い焚きの同時運転へ移行時、燃焼量制御手段１７
は各単独運転での燃焼量から給湯側燃焼量と所定の風呂
追い焚き燃焼量の合計燃焼量へ切り換えるのを所定時間
遅延させる。したがって、異常高温出湯を伴わずに同時
運転へ移行させ、湯温変動の少ない給湯特性が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一缶二水路方式の風呂釜
付き給湯機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の制御装置は、例えば図４
に示すように、熱交換器１は給湯用伝熱管２と風呂追い
焚き用伝熱管３を有する。そして、熱交換器１はバーナ
４に加熱される。５は燃料（ガス）をバーナ４へ送る燃
料制御弁で、６はバーナ４を点火させる点火器である。
給湯用伝熱管２には出湯温度を検出する給湯温度検出手
段（サーミスタ等）７、給湯用伝熱管２における通水を
検出する給湯通水スイッチ８を設けている。風呂追い焚
き用伝熱管３は流れる湯水温度を検出する風呂温度検出
手段（サーミスタ等）９と、浴槽１０の水を加熱循環す
る循環ポンプ１１を設けている。１２は給湯温度・風呂
温度の設定、追い焚きのオン・オフ等を行う運転調節器
で、１３は運転調節器１２から給湯・風呂制御信号を入
力され、給湯温度検出手段７、風呂温度検出手段９から
それぞれ、給湯温度、風呂温度を入力し、所定の手順
で、点火器６および燃料制御弁５を動作させ、バーナ４
を着火、燃焼量制御するとともに、追い焚き時には、循
環ポンプ１１を動作させ、浴槽１０の水を加熱循環させ
る給湯風呂制御手段である。なお、１４は給湯用伝熱管
２の末端に設置されたカランである。この構成により、
カラン１４が開栓された時、または運転調節器１２が追
い焚きオフよりオンされた時、給湯風呂制御手段１３
は、上記所定の手順で、点火器６、燃料制御弁５へ制御
信号を送り、バーナ４により加熱制御し、所定の湯温給
湯と浴槽水への所定の風呂温度加熱循環を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、風呂追い焚き動作と給湯動作は、それぞ
れ独立で動作させるか、あるいは一律に風呂追い焚きを
停止させていた。したがって一律に風呂追い焚きを停止
させる方式は、必要以上に追い焚き運転を制限し使いが
ってを悪くしていた。また、風呂追い焚きと給湯動作と
を独立に動作させる方式は、単に風呂追い焚きまたは給
湯動作中に同時運転へ移行したときにそれぞれの必要燃
焼量の合計値を出力するもので、単独運転時の非動作側
の一缶二水路式熱交換器１の伝熱管内は湯水が滞留して
おり、いわゆる後沸き状態になっており、同時運転開始
と同時にこの滞留水が全部流出する間もなく合計燃焼量
にすればさらに滞留水が加熱され高温の湯水が出湯して
しまい火傷等の危険が発生するという課題があった。

【０００４】本発明はかかる従来の課題を解消するもの
で、給湯機の風呂追い焚き動作と給湯動作の各単独運転
から同時運転へ移行時に、単独運転時の非動作側の熱交
換器の伝熱管内の滞留水を再加熱せず、異常高温出湯を
伴わずに同時運転へ移行でき、湯温変動の少ない給湯特
性と風呂追い焚き動作範囲拡大による使い勝手を向上さ
せた給湯機を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の給湯機の制御装置は、給湯用伝熱管と風呂追
い焚き用伝熱管を一体に有する一缶二水路の熱交換器
と、これを加熱するバーナと、風呂追い焚き用伝熱管か
ら浴槽へ湯を搬送させる循環ポンプと、給湯用伝熱管へ
供給される入水温度を検出する入水温度検出手段と、給
湯用伝熱管へ供給される給水量を検出する流量検出手段
と、給湯温度を設定する給湯温度設定手段と、入水温度
検出手段と流量検出手段と給湯温度設定手段とから前記
バーナにおける給湯側の必要燃焼量を演算し、かつ風呂
追い焚き、または給湯単独運転から風呂追い焚きと給湯
の同時運転へ移行時、各単独運転での燃焼量から前記給
湯側燃焼量と前記所定の風呂追い焚き燃焼量の合計燃焼
量へ切り換えるのを所定時間遅延させる燃焼量制御手段
とを備えたものである。

【０００６】

【作用】本発明は燃焼量制御手段によって、給湯機の風
呂追い焚き動作または給湯動作の単独運転時から同時運
転へ移行時に、所定時間の遅延後、所定の風呂追い焚き
用燃焼量と入水温度検出手段と流量検出手段と給湯温度
設定手段とによって演算で求められた給湯側の必要燃焼
量の合計燃焼量を出力することにより、異常高温出湯を
抑え出湯温度変動を少なくする。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図に基づいて説
明する。なお、従来例の図４と同一部材には同一符号を
付している。図１は本発明の給湯機の制御構成図であ
る。１５は、給湯用伝熱管２へ供給される入水温度を検
出する入水温度検出手段、１６は、給湯用伝熱管２へ供
給される給水量を検出する流量検出手段、１７は入水温
度検出手段１５と流量検出手段１６からの入水温度と流
量、そして給湯温度設定手段としての運転調節器１２か
らの給湯設定温度をそれぞれ入力し、給湯のための必要
燃焼量を演算し、かつ給湯と風呂追い焚きの同時使用時
には、給湯燃焼量に所定の風呂追い焚きのための必要燃
焼量を加えたものをバーナの必要燃焼量とし、この合計
必要燃焼量へ切り換えるのを所定時間遅延させる燃焼量
制御手段である。また、燃焼量制御手段１７は、運転調
節器１２からの追い焚き運転信号、風呂設定温度等の設
定温度信号とを入力し、燃料制御弁５へは燃焼制御信号
を遅延手段１８と遅延切り換え手段１９を介して、また
点火器６へは点火駆動信号をそれぞれ出力し、かつ循環
ポンプ９へ駆動制御信号を出力するように接続されてい
る。

【０００８】上記構成において、動作を説明すると、図
２に示すフローチャート、図３に示すタイムチャートの
ようになる。

【０００９】図２において給湯単独使用時、燃焼量制御
手段１７は、流量検出手段１６によって、カラン１４の
開栓を検出する（ｓ１）とともに、運転調節器１２から
風呂追い焚きの操作があったか否か（追い焚きスイッチ
（図示せず）がオンされたか）をチェック（ｓ２）す
る。風呂追い焚きの操作がなければ給湯用伝熱管２へ供
給される給水量（ＦＬ）、入水温度検出手段１５から検
出された入水温度（ＴＨＩ）、運転調節器１２によって
設定された給湯設定温度（ＴＳ）とから、給湯のための
必要燃焼量（ＱＧＩ）を下記の演算式より求め、さらに
この必要燃焼量（ＱＧＩ）に相当する燃焼量出力を燃料
制御弁５へ出力する。

【００１０】 ＱＧＩ＝（ＴＳ−ＴＨＩ）×ＦＬ÷Ｋ …………… （１） Ｋは給湯効率である（ｓ３）。風呂追い焚きスイッチが
オンされていなければ、循環ポンプ１１をオフさせる
（ｓ４）。通常、給湯単独運転時はこの状態で動作して
いる。

【００１１】給湯単独運転中に、風呂追い焚きスイッチ
がオンされれば、まず燃焼量制御手段１７は所定の遅延
時間（ｔｄ秒）が経過したか否かをチェック（ｓ５）す
る。遅延時間経過していなければ、給湯単独時の必要燃
焼量（ＱＧＩ）のまま燃焼量出力する。遅延時間（ｔｄ
秒）経過すれば、風呂温度検出手段９から検出された風
呂温度によってあらかじめ決められた所定の燃焼量（Ｑ
ＧＦ）を上記給湯の必要燃焼量（ＱＧＩ）とを加えた合
計必要燃焼量（ＱＧＷ）を下記の演算式より求め、さら
にこの必要燃焼量（ＱＧＷ）に相当する燃焼量出力を燃
料制御弁５へ出力する（ｓ６）。

【００１２】 ＱＧＷ＝ＱＧＩ＋ＱＧＦ …………… （２） このとき、循環ポンプ１１をオンさせる（ｓ７）。

【００１３】追い焚き単独運転時は、運転調節器１２に
よって、風呂追い焚きスイッチがオフされたか否かをチ
ェックする（ｓ８）。風呂追い焚きスイッチがオフされ
れば、循環ポンプ１１をオフさせ、燃焼を停止させる
（ｓ９，ｓ１０）。風呂追い焚きスイッチがオフされて
いなければ、流量検出手段１６によって、カラン１４の
開栓があったか否かをチェックする（ｓ１１）。カラン
１４が開栓されていなければ、風呂温度検出手段８から
検出された風呂温度によってあらかじめ決められた所定
の燃焼量（ＱＧＦ）に相当する燃焼量出力を燃料制御弁
５へ出力する（ｓ１２）。

【００１４】この状態において、流量検出手段１６によ
って、カラン１４の開栓を検出すれば、前記給湯単独使
用時から給湯風呂同時使用時へ移行時と同様に、まず燃
焼量制御手段１７は所定の遅延時間（ｔｄ秒）が経過し
たか否かをチェック（ｓ１３）し、遅延時間経過してい
なければ、風呂追い焚き単独運転時の必要燃焼量（ＱＧ
Ｆ）のまま燃焼量出力する。遅延時間経過すれば、風呂
追い焚き単独運転時の燃焼量（ＱＧＦ）に上記給湯の必
要燃焼量（ＱＧＩ）とを加えた合計必要燃焼量（ＱＧ
Ｗ）を前記の演算式と同様に求め、燃焼量（ＱＧＷ）に
相当する燃焼量出力を燃料制御弁５へ出力する（ｓ１
４）。

【００１５】図３に、追い焚き単独運転時より、給湯使
用の同時運転移行の場合の給湯流量（ａ）、燃焼量
（ｂ）、給湯側出湯温度（ｃ）の時間特性を示す。

【００１６】図３（ａ）において、ｔ＝ｔ１でカラン１
４が開栓され、給湯流量（Ｆ１）が流量検出手段１６に
よって検出される。燃焼量変化は、ｔ＝ｔ１までＱ１＝
ＱＧＦで出力され、さらにｔ１よりｔｄ後のｔ２まで同
出力のまま保持される。ｔ＝ｔ２にてＱ２＝ＱＧＦ＋Ｑ
ＧＷの出力に変化する。このため、図３（ｃ）のように
給湯側出湯温度は、図３（ｂ）で給湯開始後、ｔｄ遅延
無しの場合の給湯側出湯温度特性（ｃ１）に対し、ｔｄ
遅延有りの場合の給湯側出湯温度特性（ｃ２）のように
なる。これは、風呂単独使用時の給湯側伝熱管に蓄えら
れた高温水が給湯側伝熱管を流出した後に、Ｑ２相当の
燃焼量変化をさせたためである。

【００１７】ここで、給湯単独使用時、給湯風呂同時使
用時いずれの場合も、出湯温度検出手段７によって給湯
の出湯温度が運転調節器１２からの給湯設定温度になる
ように、いわゆるＰＩＤ制御（フィードバック制御）を
行うことにより、上記給湯燃焼量（ＱＧＩ）、合計必要
燃焼量（ＱＧＷ）相当の燃焼量出力時の給湯出湯温度偏
差を補正する。

【００１８】従って、給湯機の風呂追い焚き動作または
給湯動作の単独運転時から同時運転へ移行時に、所定時
間の遅延後、所定の風呂追い焚き用燃焼量（ＱＧＷ）と
入水温度検出手段１５と流量検出手段１６と給湯温度設
定手段１２とによって演算で求められた給湯側の必要燃
焼量（ＱＧＩ）の合計燃焼量（ＱＧＷ）を出力すること
により、異常高温出湯を抑えた出湯温度変動の少なくす
ることとなる。

【００１９】なお、上記実施例では、給湯機の給湯動作
の単独運転時から給湯と追い焚きの同時運転へ移行時に
も、所定時間の遅延後、所定の風呂追い焚き用燃焼量と
給湯側の必要燃焼量の合計燃焼量を出力させているが、
実際には、循環ポンプを動作させ循環流路の流水を流水
スイッチ（図示せず）等によって検出する検出遅れ時間
があるのでこの循環流路の通水確認後、即座に上記合計
燃焼量へ出力変化させても同等の効果が得られる。

【００２０】

【発明の効果】以上の様に本発明の給湯機の制御装置に
よれば、給湯機の風呂追い焚き動作と給湯動作の各単独
運転から前記両動作同時運転へ移行時に、単独運転時の
非動作側の熱交換器の伝熱管内の滞留水を再加熱せず、
異常高温出湯を伴わずに同時運転へ移行させることがで
き、給湯湯温特性の安定化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における給湯機の制御装置の
ブロック図

【図２】同制御装置の動作特性を示すフローチャート

【図３】同制御装置の時間特性を示すタイムチャート

【図４】従来の給湯機の制御装置の制御ブロック図

【符号の説明】

１ 熱交換器 ２ 給湯用伝熱管 ３ 風呂追い焚き用伝熱管 ４ バーナ １１ 循環ポンプ １２ 給湯温度設定手段 １５ 入水温度検出手段 １６ 流量検出手段 １７ 燃焼量制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 雅篤 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 奈須 一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱交換器と、前記熱交換器を加熱するバー
   ナと、前記熱交換器に設けられた給湯用伝熱管と風呂追
   い焚き用伝熱管と、前記風呂追い焚き用伝熱管から浴槽
   へ湯を搬送させる循環ポンプと、前記給湯用伝熱管へ供
   給される入水温度を検出する入水温度検出手段と、前記
   給湯用伝熱管へ供給される給水量を検出する流量検出手
   段と、給湯温度を設定する給湯温度設定手段と、前記入
   水温度検出手段と流量検出手段と給湯温度設定手段とか
   ら給湯側の必要燃焼量を演算し、かつ風呂追い焚き、ま
   たは給湯単独運転から給湯と風呂追い焚きの同時運転へ
   移行時、各単独運転での燃焼量から前記給湯側燃焼量と
   前記所定の風呂追い焚き燃焼量の合計燃焼量へ切り換え
   るのを所定時間遅延させる燃焼量制御手段とを備えた給
   湯機の制御装置。