JPH0648113B2 - １缶２回路式給湯風呂釜の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は１缶２回路式給湯風呂釜の制御装置に関するも
のである。

（従来の技術） 従来、１缶２回路式給湯風呂釜においては、例えば、特
開平０１−３１４８４５号公報に示されているように、
風呂側缶体を通過する浴湯の吸熱量が一定となるように
浴湯の循環量を制御する装置と、給湯側の出湯温度が所
定の設定温度になるよう制御する能力制御装置とを設け
たものがある。

（発明が解決しようとする課題） 上記の従来技術においては、給湯側に必要な吸熱量を入
水温度、設定温度と流量から求めて、風呂側の吸熱量の
目標値に加えて全体の吸熱量とし、全体の吸熱量に相当
する能力の加熱を能力制御装置により行なっていた。ま
た、風呂側の流量は上記吸熱量の目標値になるよう実験
式により求められていた。しかし、この流量が流れたと
きの風呂側の真の吸熱量は、缶体のバラツキ等の誤差で
上記吸熱量の目標値と差があった。そして、風呂側の真
の吸熱量が目標値を上回るときには給湯側の所要吸熱量
が得られなくなったり、目標値を下回るときには風呂側
が沸騰状態になったりするという問題を有していた。

本発明は、上記問題点を解決するために、風呂側の吸熱
量の目標値と真の吸熱量との差を縮めることにより、給
湯側の所要吸熱量を確保すると共に、風呂側の沸騰を防
止する制御装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、給湯するための
給湯側缶体と、風呂の浴湯を加熱するための風呂側缶体
と、給湯側缶体及び風呂側缶体とが共有するフィンと、
フィンを加熱するためのバーナに供給する燃料の量を調
節する燃料調節装置とを備えた１缶２回路式給湯風呂釜
の制御装置において、給湯すべき温度で給湯するのに必
要な給湯側の目標吸熱量（Ｃｑ）を演算する給湯側目標
吸熱量演算手段と、風呂側の目標吸熱量（Ｃｆｂ）と前
記給湯側の目標吸熱量（Ｃｑ）とに基づいて全体の吸熱
量（Ｃｔ）を求める全体吸熱量演算手段と、前記風呂側
の目標吸熱量（Ｃｆｂ）に基づいて風呂側缶体に流れる
べき風呂側缶体流量（ＦＱｋ）を演算する風呂循環量演
算手段と、前記風呂循環量演算手段により演算された風
呂側缶体流量（ＦＱｋ）になるように缶体流量を調節す
る風呂循環量調節装置駆動手段と、前記全体吸熱量演算
手段により演算された全体吸熱量（Ｃｔ）に基づいて前
記燃料調節装置を駆動する燃料調節装置駆動手段と、風
呂側の真の吸熱量（Ｃｆａ）を演算する風呂吸熱量い演
算手段と、この風呂側の真の吸熱量（Ｃｆａ）と風呂側
の目標吸熱量（Ｃｆｂ）との偏差を演算する風呂吸熱量
偏差演算手段と、前記風呂吸熱量偏差演算手段により求
めた偏差が所定値以上か否かを比較し、所定値以上であ
れば前記全体吸熱量演算手段は前記風呂吸熱量演算手段
が演算した風呂側の真の吸熱量（Ｃｆａ）と前記給湯側
の目標吸熱量（Ｃｑ）とに基づいて全体の吸熱量（Ｃ
ｔ）を求めるように変更する偏差比較手段とを具備した
ことを特徴とする。

（作用） 本発明の制御装置は、上記した構成により、風呂吸熱量
演算手段によって風呂側の真の吸熱量を演算し、偏差比
較手段によって真の吸熱量と風呂側の目標吸熱量との偏
差が所定値以上と判断されれば、全体吸熱量演算手段は
目標吸熱量を真の吸熱量の値に置き換えて給湯側の目標
吸熱量に加算して全体の目標吸熱量を求めることによ
り、風呂側の吸熱量の目標値と真の吸熱量との差が縮ま
り、給湯側の所要吸熱量が確保されると共に、風呂側の
沸騰が防止される。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

第１図において、（１）は給湯側缶体（1a）と風呂側缶
体（1b）とがフィン（２）を共有する缶体である。
（３）はサーミスタからなる給湯側缶体出湯温度セン
サ、（４）は給湯流量を検出する給湯水量センサ、
（５）はサーミスタからなる入水温度センサ、（６）は
固定式水ガバナであり、給湯回路（10）に設けられてい
る。

（７）は水量調節弁で、給湯バイパス水路（９）に設け
られ、サーミスタからなる混合出湯温度センサ（８）で
検出される混合湯温が設定温度となるよう湯水混合比を
調節するものである。（11）はガス電磁弁、（12）は能
力調節装置であるガス比例弁、（13）は缶体を加熱する
バーナである。（20）は風呂循環回路で、浴湯を強制循
環させる循環ポンプ（21）と、サーミスタからなる浴湯
温度センサ（24）と、ボール式風呂水量センサ（22）
と、循環出湯温度を検出するサーミスタからなる風呂側
出湯温度センサ（26）とが配される。（23）は風呂循環
量調節装置としての切替サーボ弁で、循環ポンプ（21）
とボール式水量センサ（22）の間の水路と風呂バイパス
水路（25）の分岐点に設けてあり、循環ポンプ（21）に
より送り出された浴湯の風呂側缶体（1b）と風呂側缶体
（1b）をバイパスして出側に接続された風呂側バイパス
水路（25）への流量を調節するものである。切替サーボ
弁（23）が風呂側缶体（1b）側に全開されると、循環ポ
ンプ（21）により送り出された浴湯は全て風呂側缶体
（1b）に流れる。（27）は給湯の湯温設定器と風呂加熱
の操作スイッチを有するリモコンである。（28）は制御
装置であり、風呂吸熱量演算手段（29）と、風呂吸熱量
偏差演算手段（30）と、風呂吸熱量偏差比較手段（31）
と、風呂循環量演算手段（32）と、風呂循環量調節装置
駆動手段としての切替サーボ弁駆動手段（33）と、吸熱
量演算手段（34）と、燃料調節装置駆動手段としてのガ
ス比例弁駆動手段（35）と、その他の制御装置（36）と
から構成されている。

風呂吸熱量演算手段（29）は、第２図に示すように浴湯
温度センサ（24）、風呂側出湯温度センサ（26）、風呂
水量センサ（22）の各出力値から風呂側の真の吸熱量Cf
aを演算するものである。

風呂吸熱量偏差演算手段（30）は、風呂側の目標吸熱量
Cfbと上記真の吸熱量Cfaとの偏差ΔCfを演算するもので
ある。

偏差比較手段（31）は、上記偏差ΔCfと所定値κとを比
較するものである。

風呂循環量演算手段（32）は、通常は風呂側の目標吸熱
量Cfbにするための風呂側缶体流量FQkを演算し、偏差比
較手段（31）からΔCf≧κの信号が発生したときには、
真の吸熱量Cfaにするための風呂側缶体流量FQkを演算す
るものである。

切替サーボ弁駆動手段（33）は、風呂循環回路（20）の
浴湯の循環量が上記風呂側缶体流量FQkとなるように切
替サーボ弁（23）の開度を制御するものである。

吸熱量演算手段（34）は、入水温度センサ（５）、給湯
水量センサ（４）、リモコン（27）の湯温設定器の各出
力値から給湯側の目標吸熱量を演算する給湯吸熱量演算
手段（34a）と、通常は風呂側の目標吸熱量Cfbに上記給
湯側の目標吸熱量Cqを加算して全体の目標吸熱量Ctを求
め、偏差比較手段（31）からΔCf≧κの信号が発生した
ときには、風呂側の目標吸熱量Cfbを真の吸熱量Cfaの値
に置き換えて全体の目標吸熱量Ctを求めるものである。

ガス比例弁駆動手段（35）は、全体の吸熱量演算手段
（34b）の演算結果に基づいてガス比例弁（12）を駆動
させて開度を制御するものである。

次に上記構成の動作について説明する。第３図に給湯と
風呂加熱の同時使用の燃焼を開始後、風呂側の真の吸熱
量を演算して全体目標吸熱量にフィードバックをするま
でのシーケンスの概略を示す。制御装置（28）の中のそ
の他の制御装置（36）は給湯水量センサ（４）、風呂水
量センサ（22）、あるいは風呂加熱の操作スイッチを有
するリモコン（27）からの信号によって、使用モードが
給湯、風呂加熱、各々の単独使用か、それとも両方の同
時使用かを判断する（Ｓ１）。単独使用の場合は別のシ
ーケンスに移る。同時使用の場合は、給湯側目標吸熱量
演算手段（34a）はまず、給湯水量センサ（４）の出力
値ＱＱと、入水温度センサ（５）の出力値ＱＴＣとリモ
コン（27）の給湯の設定温度ＱＴＳから給湯側の目標吸
熱量Cqを次式により算出する（Ｐ２）。Cq＝ＱＱ×（Ｑ
ＴＳ−ＱＴＣ）。

次に全体吸熱量演算手段（34b）は風呂側の目標吸熱量C
fbに上記給湯側目標吸熱量Cqを加算して全体の目標吸熱
量Ctを次式により求める。Ct＝Cfb＋Cq（Ｓ３）。その
後、風呂循環量演算手段（30a）は風呂側を目標吸熱量C
fにするための風呂側缶体流量FQkを実験式から演算する
（Ｓ４）。実験式の一例を示すと、例えばＦＱｋは次の
ように求められる。

但し、ａ＝k₁（ＱＴ−ＱＴＣ）ＱＱ／25＋k₂ ｂ＝0.768＋1.56（ＱＴＣ−15）×10^-3 ＋1.07（ＦＴＣ−15）×10^-3 ＱＴ＝給湯設定温度 ＱＴＣ＝給湯側入水温度 ＱＱ＝給湯側出湯量 ＦＴＣ＝浴湯温度 k₁＝ｍＱＱｋ^ｎ（但し、ｍ，ｎは定数，ＱＱｋは給湯側
缶体流量） k₂＝ｍ′（ＦＴＣ−ＱＴＣ）（但し、ｍ′は定数） 次に切替サーボ弁駆動手段（33）は風呂循環回路（20）
の浴湯の循環量が上記風呂側缶体流量FQkとなるように
切替サーボ弁（23）を駆動させる（Ｓ５）。その後、ガ
ス比例弁駆動手段（35）は全体吸熱量演算手段（34b）
で演算された全体吸熱量Ctの出力信号により、ガス比例
弁（12）の開度を調節して（Ｓ６）、同時使用の燃焼が
始まる（Ｓ７）。その後、風呂吸熱量演算手段（29）
は、浴湯温度センサ（24）、風呂側出湯温度センサ（2
6）、風呂水量センサ（22）の各出力値ＦＴＣ，ＦＴ
Ｈ，ＦＱから次式により風呂側の真の吸熱量Cfaを演算
する。Cfa＝ＦＱ×（ＦＴＨ−ＦＴＣ）（Ｓ８）。その
後、風呂吸熱量偏差演算手段（30）は、風呂側目標吸熱
量Cfbと上記真の吸熱量Cfaとの偏差ΔCf（＝｜Cfb−Cfa
｜）を演算する（Ｓ９）。次に、偏差比較手段（31）
は、上記の吸熱量の偏差ΔCfaと所定値κとを比較し
（Ｓ１０）、ΔCf≧κならば、全体吸熱量演算手段（34
b）の演算で用いられる風呂側の目標吸熱量Cfbに対して
上記真の吸熱量Cfaをフィードバックして、次式により
全体の目標吸熱量Ctを演算させる。Ct＝Cfa＋Cq（Ｓ１
１）。これにより全体吸熱量演算手段（34b）で演算さ
れる同時使用の燃焼に必要な全体の目標吸熱量Ctは真の
吸熱量に近づく。尚、上記の全体吸熱量演算手段（34
b）における演算で、給湯側の目標吸熱量Cqに対して
は、真の吸熱量が演算されフィードバックされている。

（発明の効果） 以上、実施例から明らかなように本発明は、給湯側缶体
と風呂側缶体とがフィンを共有するものにおいて、燃料
調節装置と、給湯側の目標吸熱量を演算する給湯吸熱量
演算手段と、風呂側の真の吸熱量を演算する風呂吸熱量
演算手段と、この風呂側の真の吸熱量と風呂側の目標吸
熱量との偏差を演算する風呂吸熱量偏差演算手段と、こ
の偏差と所定値とを比較する偏差比較手段とを設けると
共に、上記偏差が所定値以上のときは、風呂側の所定の
目標吸熱量を真の吸熱量の値に置き換えて給湯側の目標
吸熱量に加算して全体の目標吸熱量を求める全体吸熱量
演算手段を設けているから、風呂側の吸熱量の目標値と
真の吸熱量との差が縮まり、給湯側の所要吸熱量が確保
できると共に、風呂側の沸騰が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る１缶２回路式給湯風呂釜の構成
図、第２図は本発明の構成を明示するブロック図、第３
図は本発明の一実施例のフローチャートである。 （１）……缶体 （1a）……給湯側缶体 （1b）……風呂側缶体 （２）……フィン （12）……ガス比例弁（燃料調節装置） （29）……風呂吸熱量演算手段 （30）……風呂吸熱量偏差演算手段 （31）……偏差比較手段 （34a）……給湯吸熱量演算手段 （34b）……全体吸熱量演算手段 （35）……ガス比例弁駆動手段（燃料調節装置駆動手
段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給湯するための給湯側缶体と、風呂の浴湯
   を加熱するための風呂側缶体と、給湯側缶体及び風呂側
   缶体とが共有するフィンと、フィンを加熱するためのバ
   ーナに供給する燃料の量を調節する燃料調節装置とを備
   えた１缶２回路式給湯風呂釜の制御装置において、 給湯すべき温度で給湯するのに必要な給湯側の目標吸熱
   量（Ｃｑ）を演算する給湯側目標吸熱量演算手段と、風
   呂側の目標吸熱量（Ｃｆｂ）と前記給湯側の目標吸熱量
   （Ｃｑ）とに基づいて全体の吸熱量（Ｃｔ）を求める全
   体吸熱量演算手段と、前記風呂側の目標吸熱量（Ｃｆ
   ｂ）に基づいて風呂側缶体に流れるべき風呂側缶体流量
   （ＦＱｋ）を演算する風呂循環量演算手段と、 前記風呂循環量演算手段により演算された風呂側缶体流
   量（ＦＱｋ）になるように缶体流量を調節する風呂循環
   量調節装置駆動手段と、前記全体吸熱量演算手段により
   演算された全体吸熱量（Ｃｔ）に基づいて前記燃料調節
   装置を駆動する燃料調節装置駆動手段と、風呂側の真の
   吸熱量（Ｃｆａ）を演算する風呂吸熱量演算手段と、こ
   の風呂側の真の吸熱量（Ｃｆａ）と風呂側の目標吸熱量
   （Ｃｆｂ）との偏差を演算する風呂吸熱量偏差演算手段
   と、前記風呂吸熱量偏差演算手段により求めた偏差が所
   定値以上か否かを比較し、所定値以上であれば前記全体
   吸熱量演算手段は前記風呂吸熱量演算手段が演算した風
   呂側の真の吸熱量（Ｃｆａ）と前記給湯側の目標吸熱量
   （Ｃｑ）とに基づいて全体の吸熱量（Ｃｔ）を求めるよ
   うに変更する偏差比較手段と、 を具備したことを特徴とする１缶２回路式給湯風呂釜の
   制御装置。