JPH06307630A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 バーナ２への燃料供給量Ｇt を検出する検出
手段１２が設けられ、制御手段１０１が、検出手段１２
の検出情報に基づいて、燃料供給量Ｇt が目標燃料供給
量Ｇになるように燃料調節弁１０の開度Ｉを補正するよ
うに構成されている給湯装置。 【効果】 通風手段の通風量は、目標燃料供給量に対す
る設定適正通風量になるように増減されており、且つ、
燃料調節弁の開度は、燃料供給量が目標燃料供給量にな
るように補正されるから、燃料ガスの一次供給圧が変化
した場合にも、バーナに所望の燃焼量の燃焼を行わすこ
とができ、且つ、バーナの実際の燃焼量に対する適正量
の燃焼用空気を供給することがで、従って、燃料ガスの
一次供給圧の変化にかかわらず、常に、所望の給湯制御
を行いつつも、不完全燃焼やリフト現象が防止された給
湯装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーナへの燃料供給量
を調節する燃料調節弁と、前記バーナに燃焼用空気を通
風する通風手段と、目標燃料供給量に対応する開度にな
るように前記燃料調節弁を開閉操作し、且つ、前記目標
燃料供給量に対する設定適正通風量になるように前記通
風手段の通風量を増減する制御手段とが設けられている
給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の給湯装置において、制御
手段は、燃料調節弁を、目標燃料供給量に対応させて予
め設定されている開度になるように開閉操作し、且つ、
通風手段を、適正通風量になるように、燃料調節弁の開
度に対応させて予め設定されている通燃料調節弁の開度
に対応させて予め設定されている通風量になるように増
減操作するように構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、バーナに供給される燃料ガスの一次供
給圧（元圧）が変化した場合には、燃料調節弁を目標燃
料供給量に対応させて予め設定されている開度に調節し
ても、バーナへの実際の燃料供給量は、目標燃料供給量
には調節されず、且つ、通風手段の通風量は、実際の燃
料供給量に対する適正通風量には調節されず、結果とし
て、バーナに所望の燃焼量が得られないことにより、所
望の給湯制御を行うことができず、且つ、バーナの燃焼
量に対する適正量の燃焼用空気が供給されないことによ
り、不完全燃焼や、バーナ炎のリフト現象を生じたりす
る不都合があった。

【０００４】ちなみに、不完全燃焼やリフト現象を防止
する手段としては、従来では、バーナへの燃料供給量を
検出する検出手段が設けられ、制御手段が、前記検出手
段の検出情報に基づいて実際の燃料供給量に対する設定
適正通風量になるように通風手段の通風量を増減するよ
うに構成される技術もあるが（例えば、実開昭６２−９
３５４６号公報参照）、この従来技術では、燃料ガスの
一次供給圧が変化した場合には、バーナの所望の燃焼量
が得られず、本発明の課題を解決できるものではない。

【０００５】本発明の目的は、上記従来欠点を解消し
て、燃料ガスの一次供給圧の変化にかかわらず、常に、
バーナに所望の燃焼量の燃焼を行わせて所望の給湯制御
を行いつつも、バーナの燃焼量に対する適正量の燃焼用
空気を供給して不完全燃焼やリフト現象が防止された給
湯装置を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による給湯装置の
第一の特徴構成は、前記バーナへの燃料供給量を検出す
る検出手段が設けられ、前記制御手段が、前記検出手段
の検出情報に基づいて、前記燃料供給量が前記目標燃料
供給量になるように前記燃料調節弁の開度を補正するよ
うに構成されている点にある。

【０００７】本発明による給湯装置の第二の特徴構成
は、第一の特徴構成を実施する際の好適な具体構成を特
定するもので、前記制御手段は、前記燃料調節弁の開度
の増大により前記燃料供給量を前記目標燃料供給量にで
きないときには、前記通風手段の通風量を減少させるよ
うに構成されている点にある。

【０００８】

【作用】本発明の第一の特徴構成によれば、通風手段の
通風量は、目標燃料供給量に対する設定適正通風量にな
るように増減されており、且つ、燃料調節弁の開度は、
バーナへの実際の燃料供給量を検出する検出手段の検出
情報に基づいて、燃料供給量が目標燃料供給量になるよ
うに補正されるから、燃料ガスの一次供給圧が変化した
場合にも、バーナに所望の燃焼量の燃焼を行わすことが
でき、且つ、バーナの実際の燃焼量に対する適正量の燃
焼用空気を供給することができる。

【０００９】第二の特徴構成によれば、制御手段が、燃
料調節弁の開度の増大により燃料供給量を目標燃料供給
量にできないときには、通風手段の通風量を減少させる
ように構成されているから、例えば燃料ガスの一次供給
圧の大幅な低下のために、燃料調節弁の開度の補正によ
り実際の燃料供給量を目標燃料供給量に調節できなかっ
た場合でも、バーナの実際の燃焼量に対する適正量の燃
焼用空気を供給することができる。

【００１０】

【発明の効果】本発明の第一の特徴構成によれば、燃料
ガスの一次供給圧が変化した場合にも、バーナに所望の
燃焼量の燃焼を行わすことができ、且つ、バーナの実際
の燃焼量に対する適正量の燃焼用空気を供給することが
できるから、燃料ガスの一次供給圧の変化にかかわら
ず、常に、所望の給湯制御を行いつつも、不完全燃焼や
リフト現象が防止された給湯装置を提供することができ
る。

【００１１】第二の特徴構成によれば、燃料調節弁の開
度の補正により実際の燃料供給量を目標燃料供給量に調
節できなかった場合でも、バーナの実際の燃焼量に対す
る適正量の燃焼用空気を供給することができるから、バ
ーナの不完全燃焼やリフト現象が常に防止された給湯装
置を提供することができる。

【００１２】

【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、バーナ２への燃料供給量Ｇt を調節す
る燃料調節弁としてのガスガバナ付き電磁比例弁１０
と、前記バーナ２に燃焼用空気を通風する通風手段とし
ての送風ファン４と、目標燃料供給量Ｇに対応する開度
Ｉになるように前記電磁比例弁１０を開閉操作し、且
つ、前記目標燃料供給量Ｇに対する設定適正通風量にな
るように送風ファン４の通風量を増減する制御手段１０
１とが設けられている給湯装置が示されている。

【００１３】給湯装置は、給湯器本体Ａと、給湯器本体
Ａに内蔵されている制御部Ｈと、制御部Ｈに接続されて
いるリモコン装置Ｒとから構成されている。給湯器本体
Ａは、燃焼室１と、燃焼室１の内部に備えられているバ
ーナ２と、燃焼室１の上部に備えられている水加熱用の
熱交換器３と、燃焼室１の下部に備えられ、燃焼室１に
対して燃焼用空気を送風する送風ファン４と、熱交換器
３に対して加熱用の水を供給する給水路５と、熱交換器
３において加熱された湯を給湯栓６に対して供給する給
湯路７と、バーナ２に対して燃料ガスを供給する燃料供
給路８とから構成されている。

【００１４】送風ファン４は、制御部Ｈからの駆動電流
によって、回転数Ｆが調節されるように構成されてい
る。回転数Ｆを増減することによって、燃焼室１に対す
る燃焼用空気の通風量を増減できるように構成されてい
る。

【００１５】燃料供給路８は、一般家庭用のガス供給管
に接続されている。燃料供給路８には、セイフティ弁９
と、ガスガバナ付き電磁比例弁１０と、メイン断続弁１
１と、バーナ２への実際の燃料供給量Ｇt を検出する検
出手段としてのガス量センサ１２とが備えられている。
電磁比例弁１０は、制御部Ｈからの駆動電流によって弁
の開度Ｉが調節されるように構成されている。ガス量セ
ンサ１２は、流量センサで構成されている。

【００１６】給水路５は、水道管に接続されている。給
水路５には、熱交換器３への給水温度Ｔi を検出する給
水温センサ１３と、熱交換器３への給水量Ｑi を検出す
る給水量センサ１４と、水温補正バルブ１５とが備えら
れている。

【００１７】給湯路７には、熱交換器３の出口出湯温度
Ｔo を検出する出湯温センサー１６と、給水路５からの
水を給湯路７に混合するミキシングバルブ１７と、給湯
栓６に対する給湯温度Ｔx を検出する給湯温センサ１８
とが設けられている。ミキシングバルブ１７は、制御部
Ｈからの駆動電流によって弁の開度Ｉm が調節され、給
水路５からの水の給湯路７への取り込み量を調節できる
ように構成されている。従って、ミキシングバルブ１７
を調節することによって、給湯栓６における給湯温度Ｔ
x を調節できるように構成されている。

【００１８】本実施例の給湯装置においては、給湯栓６
における全給湯量は、給水量Ｑi に等しく、給水量Ｑi
は、給湯栓６の開度によって調節される。従って、ミキ
シングバルブ１７の開度Ｉm が調節されると、熱交換器
３を通水する通水量が変化するように構成されている。
なお、熱交換器３の出口出湯温度Ｔo は、後述するよう
に、常に、設定出口出湯温度Ｔosになるように制御され
る。設定出口出湯温度Ｔosは、機器の性能及び制御形態
などに鑑みて、設計上定められる値である。

【００１９】燃焼室１の内部のバーナ２の近くには、イ
グナイター１９と、バーナ２の着火を確認する着火セン
サ２０とが設けられている。

【００２０】制御部Ｈは、マイクロ・コンピュータを主
要部とし、給湯装置の動作を制御するための制御プログ
ラムがインストールされるように構成されている。制御
部Ｈには、各種センサ１２，１３，１４，１６，１８，
２０、各種弁９，１０，１１，１７、送風ファン４、及
び、イグナイター１９が接続され、もって、給湯装置の
給湯動作を制御する制御手段１０１が構成されている。

【００２１】リモコン装置Ｒは、有線手段によって制御
部Ｈに接続され、正面の操作パネルには、給湯装置の運
転を指示する運転スイッチ２１と、給湯装置の運転状態
を示す運転ランプ２２と、バーナ２の燃焼状態を示す燃
焼ランプ２３と、給湯栓６に対する目標給湯温度Ｔs を
設定する温度設定スイッチ２４とが備えられている。

【００２２】次に、給湯装置の動作を説明する。リモコ
ン装置Ｒの運転スイッチ２１が操作されると、各種電源
が接続状態にされ、図示されない、バーナ２の種火装置
が点火され、運転ランプ２２が点灯される。給湯栓６に
対する目標給湯温度Ｔs は、温度設定スイッチ２４によ
って、設定及び変更することができる。給湯栓６が開栓
されると、水量センサ１４によって開栓が検知され、点
火処理が行われる。点火処理では、送風ファン４が回転
され、イグナイター１９が作動され、且つ、電磁比例弁
１０及びメイン断続弁１１が開かれてバーナ２が点火さ
れ、着火センサ２０によりバーナ２の燃焼状態が確認さ
れると燃焼ランプ２３が点灯される。そして、制御手段
１０１は、図２に示す制御形態により、給湯制御を行
う。

【００２３】まず、ステップ１に示すように、点火直後
かどうかを判断し、点火直後である場合には、ステップ
２に示す判断を行わずに、無条件に、後述するステップ
３及びステップ４に示す処理を行う。点火直後でない場
合には、ステップ２に示すように、給水量Ｑi が変化し
たかどうかを検査する。

【００２４】給水量Ｑi が変化している場合には、ステ
ップ３に示すように、給水量Ｑi と給水温度Ｔi と目標
給湯温度Ｔs とに基づいて、バーナ２への目標燃料供給
量Ｇを算出し、ステップ４に示すように、電磁比例弁１
０の開度Ｉを、目標燃料供給量Ｇに対応させて予め設定
されている開度Ｉ(G) に調節し、且つ、ステップ８に示
すように、送風ファン４の回転数Ｆを、目標燃料供給量
Ｇに対応させて予め設定されている回転数Ｆ(G) になる
ように調節する。目標燃料供給量Ｇは、数１に示す式に
従って算出する。

【数１】Ｇ＝ｃ・Ｑi ・（Ｔs −Ｔi ） ただし、ｃは、熱量から燃料供給量への換算、及び、給
湯装置の熱効率を見込んだ係数。

【００２５】そして、ステップ９に示すように、給湯栓
６の給湯温度Ｔx と、リモコン装置Ｒの温度設定スイッ
チ２４にて設定されている目標給湯温度Ｔs とに基づい
て、給湯温度Ｔx が目標給湯温度Ｔs になるように、ミ
キシングバルブ１７の開度Ｉm を調節する。

【００２６】また、給水量Ｑi が変化していない場合に
は、目標燃料供給量Ｇの新たな算出は行われない。

【００２７】次に、ステップ５に示すように、熱交換器
３の出口出湯温度Ｔo と、設定出口出湯温度Ｔosと、給
水温度Ｔi とに基づいて、目標燃料供給量Ｇの値の補正
を行う。目標燃料供給量Ｇの値は、出口出湯温度Ｔo が
設定出口出湯温度Ｔosよりも低いときには、目標燃料供
給量Ｇの値を増大させ、出口出湯温度Ｔo が設定出口出
湯温度Ｔosよりも高いときには、目標燃料供給量Ｇの値
を減少させるように補正される。目標燃料供給量Ｇの補
正値は、数２に示す式に従って算出する。

【数２】Ｇ＝Ｇ・（Ｔos−Ｔi ）／（Ｔo −Ｔi ）

【００２８】次に、ステップ６及びステップ７に示すよ
うに、電磁比例弁１０の開度Ｉを、補正された目標燃料
供給量Ｇの値と、ガス量センサ１２によって検出される
実際の燃料供給量Ｇt とに基づいて、燃料供給量Ｇt が
目標燃料供給量Ｇになるように補正する。開度Ｉの補正
値は、数３に示す式に従って算出する。

【数３】Ｉ＝Ｉ＋ｉ・（Ｇ−Ｇt ） ただし、ｉは、制御係数。

【００２９】次に、ステップ８に示すように、送風ファ
ン４の回転数Ｆを、補正された目標燃料供給量Ｇの値に
基づいて、目標燃料供給量Ｇに対応させて予め設定され
ている回転数Ｆ(G) になるように調節する。

【００３０】次に、ステップ９に示すように、給湯栓６
からの給湯温度Ｔx と、リモコン装置Ｒの温度設定スイ
ッチ２４にて設定されている目標給湯温度Ｔs とに基づ
いて、給湯温度Ｔx が目標給湯温度Ｔs になるように、
ミキシングバルブ１７の開度Ｉm を調節する。そして、
ステップ１０に示すように、消化が指令されているかど
うかを判断し、消化が指令されていない場合には、ステ
ップ１に帰還し、従って、給湯制御中はステップ１から
ステップ１０に示される制御動作が繰り返される。消化
が指令されている場合には、消化処理が行われる。

【００３１】従って、制御手段１０１は、目標燃料供給
量Ｇに対応する開度Ｉになるように電磁比例弁１０を開
閉操作し、且つ、目標燃料供給量Ｇに対する設定適正通
風量になるように送風ファン４の通風量を増減するよう
に構成され、更に、ガス量制御１２の検出情報に基づい
て、燃料供給量Ｇt が目標燃料供給量Ｇになるように電
磁比例弁１０の開度Ｉを補正するように構成されてい
る。

【００３２】〔別実施例〕図３には、制御手段１０１の
制御形態の別実施例が示されている。図３に示す制御形
態では、ステップ１１及びステップ１２に示すように、
ステップ６において数３に示す式に従って算出された電
磁比例弁１０の開度Ｉが、設定上限開度Ｉr を越える場
合には、送風ファン４の回転数Ｆを、実際の燃料供給量
Ｇt に基づいて調節する。

【００３３】従って、制御手段１０１は、電磁比例弁１
０の開度Ｉの増大により燃料供給量Ｇt を目標燃料供給
量Ｇにできないときには、送風ファン４の通風量を減少
させるように構成されている。

【００３４】〔その他の別実施例〕バーナ２への燃料供
給量Ｇt を検出する検出手段は、流量センサで構成され
たガス量センサ１２に限らず、例えば、圧力センサなど
により燃料ガスの通流量を検出するものでも良い。

【００３５】バーナ２に燃焼用空気を通風する通風手段
は、送風ファン４に限らず、適宜変更できる。例えば、
ファン装置などは設けられず、単に、給気ダクトや給気
口などが設けられており、通風路に設けられた開閉シャ
ッターなどの開閉操作により、通風手段の通風量を増減
するように構成されても良い。

【００３６】給水路５及び給湯路７の配管形態は、図１
に示すものに限らず、適宜変更可能である。

【００３７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、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】給湯装置の全体構成を示す構成図

【図２】制御手段の制御形態を示すフローチャート

【図３】別実施例の制御手段の制御形態を示すフローチ
ャート

【符号の説明】

Ｇ 目標燃料供給量 Ｇt 燃料供給量 Ｉ 開度 ２ バーナ ４ 通風手段 １０ 燃料調節弁 １２ 検出手段 １０１ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久留 正朗 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 ▲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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーナ（２）への燃料供給量（Ｇt ）を
   調節する燃料調節弁（１０）と、前記バーナ（２）に燃
   焼用空気を通風する通風手段（４）と、目標燃料供給量
   （Ｇ）に対応する開度（Ｉ）になるように前記燃料調節
   弁（１０）を開閉操作し、且つ、前記目標燃料供給量
   （Ｇ）に対する設定適正通風量になるように前記通風手
   段（４）の通風量を増減する制御手段（１０１）とが設
   けられている給湯装置であって、 前記バーナ（２）への燃料供給量（Ｇt ）を検出する検
   出手段（１２）が設けられ、前記制御手段（１０１）
   が、前記検出手段（１２）の検出情報に基づいて、前記
   燃料供給量（Ｇt ）が前記目標燃料供給量（Ｇ）になる
   ように前記燃料調節弁（１０）の開度（Ｉ）を補正する
   ように構成されている給湯装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段（１０１）は、前記燃料調
   節弁（１０）の開度（Ｉ）の増大により前記燃料供給量
   （Ｇt ）を前記目標燃料供給量（Ｇ）にできないときに
   は、前記通風手段（４）の通風量を減少させるように構
   成されている請求項１記載の給湯装置。