JPH0650604A - 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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JPH0650604A
JPH0650604A JP3156255A JP15625591A JPH0650604A JP H0650604 A JPH0650604 A JP H0650604A JP 3156255 A JP3156255 A JP 3156255A JP 15625591 A JP15625591 A JP 15625591A JP H0650604 A JPH0650604 A JP H0650604A
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water
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Satoru Haramaki
知 腹巻
Yoshitomo Ikeda
義智 池田
Akira Fukuhara
晃 福原
Hiroshi Ikeda
広志 池田
Hidekazu Fukui
秀和 福井
Takao Hou
貴雄 抱
Atsuhiro Morishita
敦弘 森下
Makoto Hamada
誠 浜田
Akira Yoshida
晶 吉田
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Noritz Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 1個の流量センサを用いて、MOQ オン・オフ
のヒステリシスを過大にすることなく、オン・オフハン
チングの発生を抑制することができるバイパス混合制御
方式を提供する。 【構成】 バイパス路23にバイパス水量QB を調節し、
現在位置確認機能を持つバイパス水量調整弁61を設け、
入水路21に入水量Qc を検出する流量センサ71を配し、
バイパス水量調整弁の開度θの変化に対応するバイパス
水量と入水量の分配比率α=QB /Qc の変化を予め求
めておき、バイパス水量調整弁61の現在開度θ0 から分
配比率αを算出し、検出された入水量Qc と分配比率α
から全通水量QT (QT =QB +Qc =混合出湯量
M )を算出し、算出された全通水量QTが運転待機時
のトータル流量における最低作動水量 MOQT 以上の値で
あり、且つ入水量Qc が運転待機時の缶体側通水量にお
ける最低作動水量 MOQH 以上の値である場合に給湯運転
を開始する。

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
湯温度を得るとともに、最低作動水量の通水確認を確実
に行う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
給湯器としては、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混合割合を一定に保持しなが
ら、混合出湯温度を設定温度に一致させることにより、
出湯特性を改善したものが知られている(特開昭63−31
1039号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、給湯開
始時には、給湯器が出湯運転を行うのに必要な缶体側へ
の最小通水量である最低作動水量MOQ の通水を確認(以
下、最低作動水量MOQ 以上の通水の場合をMOQ オン、最
低作動水量MOQ 未満の通水の場合をMOQ オフという)す
る必要があるが、MOQ オン・オフを検出するために1個
の流量センサ(通常は入水路等の缶体側に設置される)
を用いたものでは、MOQ オン・オフの検出を確実に行う
ためにMOQ オンとMOQ オフとの間のヒステリシスを大き
くしなくてはならず、MOQ オフの流量を小さくすること
はできないから、必然的にMOQ オンの流量を大きくしな
くてはならないという問題があった。即ち、上記従来の
バイパス水量を調整するバイパス混合方式においては、
バイパス水量が増大すると、缶体側通水量が減少し、MO
Q オフの流量を下回ることになって出湯運転が停止され
る、例えば、検出された缶体側通水量が1.8 l/min.でMO
Q オン、1.3 l/min.でMOQ オフとすると、缶体側通水量
が2l/min.の時MOQ オンとなり、バイパス水量調整弁が
全閉から開きはじめた場合、バイパス水量が0.7 l/min.
を超えると缶体側通水量が1.3 l/min.未満となり、MOQ
オフとなって出湯運転が停止され、出湯運転が停止され
ると、混合出湯温度が低下してバイパス水量が減少し、
缶体側通水量が増大してMOQ オンとなり、MOQ オンとMO
Q オフとを繰り返すオン・オフハンチングを生じる恐れ
があった。また、缶体側(例えば入水路)と、バイパス
路とにそれぞれ流量センサを設置したものは、両方の流
量の合計値でMOQ オン・オフを決定するのでヒステリシ
スを小さくすることができ、高い精度で検出することが
できるが、コストが上昇するという問題があった。
【0004】本発明の目的は、1個の流量センサを用い
て、MOQ オン・オフのヒステリシスを過大にすることな
く、オン・オフハンチングの発生を抑制することができ
るバイパス混合制御方式を提供することである。
【0005】
【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
換器の入口側に接続される入水路と、出口側に接続され
る出湯路と、熱交換器をバイパスして入水路と出湯路と
を接続するバイパス路とを備えた給湯器において、バイ
パス路にバイパス水量QB を調節し、現在位置即ち現在
開度確認機能を有するバイパス水量調整弁を設け、入水
路に入水量(缶体側通水量)Qc を検出する流量センサ
を配設し、バイパス水量調整弁の開度θの変化に対応す
るバイパス水量QB と入水量Qc との分配比率α=QB
/Qc の変化を予め求めておき、バイパス水量調整弁の
現在開度θ0 から分配比率αを算出し、検出された入水
量Qc と分配比率αから全通水量QT (QT =QB +Q
c =混合出湯量QM )を算出し、算出された全通水量Q
T が運転待機時のトータル流量における最低作動水量 M
OQT 以上の値であり、且つ入水量Qc が運転待機時の缶
体側通水量における最低作動水量 MOQH 以上の値である
場合に給湯運転を開始するものであり、1個の流量セン
サを用いて、MOQ オン・オフのヒステリシスを過大にす
ることなく、小さい値で精度の高いMOQ オン流量を得る
ことができる、即ち比較的小流量で運転を開始すること
ができるとともに、バイパス水量調整弁の開度θが変化
してもオン・オフハンチングの発生を抑制することがで
きる。なお、トータル流量における最低作動水量 MOQT
は、バイパス水量調整弁の全開時においても、入水量Q
c が運転停止となる(MOQ オフ)最低作動水量MOQ 未満
に低下することのない値を選択する。
【0006】
【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, 5
32, 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に接続されてガス量がフィードフォワード制御
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。
【0007】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。
【0008】入水路21には、逆止弁63と、熱交換器2へ
の入水量Qc (即ち缶体側通水量で缶体出湯量QH に等
しい)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
可能な位置(即ち開度)検知機能付のバイパス水量調整
弁61が設けられ、バイパス水量調整弁61の開度θの変化
に対応するバイパス水量QB と入水量Qcの分配比率α
(α=QB /Qc )の変化を予め求めて相関曲線が、一
例として図2に示すように、特性図として作成されてお
り、上記混合出湯路24には混合出湯量QM (即ち全通水
量QT =QM =Qc +QB )を調節する混合出湯量サー
ボ弁62と、混合出湯温度TM を検出する混合出湯温度セ
ンサ75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。
【0009】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21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。
【0010】入水量センサ71により検出された入水量Q
c と、バイパス水量調整弁61の現在開度θ0 から求めら
れた分配比率αから全通水量QT (QT =QB +Qc =
混合出湯量QM )を算出し、全通水量QT が運転待機時
(MOQ オン)のトータル流量における最低作動水量 MOQ
T (例えば、3.2 l/min.)以上の値であり、且つ入水量
Qc が運転待機時(MOQ オン)の缶体側通水量における
最低作動水量 MOQH (例えば、1.8 l/min.)以上の値で
ある場合に給湯運転を開始するものであり、1個の流量
センサを用いて、小さい値で精度の高いMOQ オン流量を
得ることができる。
【0011】給湯運転が開始されると、缶体設定温度T
HSを目標とするフィードフォワード制御によりバーナ3
に供給するガス量を調節して缶体出湯温度TH の湯を湯
水攪拌装置10に供給するとともに、混合出湯温度制御が
開始され、バイパス水量調整弁61の開度を調節してバイ
パス路23から湯水攪拌装置10に供給されるバイパス水量
B を制御し、混合出湯温度TM を制御して混合出湯量
M (QM =QT )の出湯を行う。
【0012】なお、上記トータル流量における最低作動
水量 MOQT としては、バイパス水量調整弁の全開時に、
入水量Qc が運転停止(MOQ オフ)となる最低作動水量
MOQOFF (例えば、1.3 l/min.)未満に低下することの
ない値を選択するもので、例えばバイパス水量調整弁の
全開時に分配比率α=QB /Qc =12/10となり、入水
量Qc =1.45l/min.が確保され、MOQ オフとはならな
い。
【0013】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
から、バイパス水量調整弁の現在開度θ0 から分配比率
αを算出し、検出された入水量Qc と分配比率αから全
通水量QT を算出し、算出された全通水量QT が運転待
機時のトータル流量における最低作動水量 MOQT 以上の
値であり、且つ入水量Qc が運転待機時の缶体側通水量
における最低作動水量 MOQH 以上の値である場合に給湯
運転を開始するものであり、1個の流量センサを用い
て、MOQ オン・オフのヒステリシスを過大にすることな
く、小さい値で精度の高いMOQ オン流量を得ることがで
きる、即ち比較的小流量で運転を開始することができる
とともに、バイパス水量調整弁の開度θが変化してもオ
ン・オフハンチングの発生を抑制することができる。
【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水量調整弁開度に対する
分配比率の変化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 75 混合出湯温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 広志 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 福井 秀和 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 抱 貴雄 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 森下 敦弘 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 浜田 誠 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 吉田 晶 兵庫県神戸市中央区明石町32番地 株式会 社ノーリツ内

Claims (1)

    【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、
    バイパス路に現在位置確認機能を有するバイパス水量調
    整弁を設け、入水路に入水量Qc を検出する流量センサ
    を配設し、バイパス水量調整弁の現在開度θ0 から分配
    比率αを算出し、検出された入水量Qc と分配比率αか
    ら全通水量QT を算出し、算出された全通水量QT が運
    転待機時のトータル流量における最低作動水量 MOQT
    上の値であり、且つ入水量Qc が運転待機時の缶体側通
    水量における最低作動水量 MOQH 以上の値である場合に
    給湯運転を開始することを特徴とするバイパス混合制御
    方式。
JP3156255A 1991-05-31 1991-05-31 バイパス混合制御方式 Expired - Fee Related JPH0830609B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11153354A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Noritz Corp 給湯器の故障診断方法および故障診断装置
JP2016044950A (ja) * 2014-08-26 2016-04-04 株式会社ノーリツ 給湯装置
JP2020008178A (ja) * 2018-07-03 2020-01-16 アール・ビー・コントロールズ株式会社 給湯装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11153354A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Noritz Corp 給湯器の故障診断方法および故障診断装置
JP2016044950A (ja) * 2014-08-26 2016-04-04 株式会社ノーリツ 給湯装置
JP2020008178A (ja) * 2018-07-03 2020-01-16 アール・ビー・コントロールズ株式会社 給湯装置

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