JPH07122515B2

JPH07122515B2 - 給湯制御装置

Info

Publication number: JPH07122515B2
Application number: JP61312108A
Authority: JP
Inventors: 行夫長岡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1995-12-25
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPS63163731A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は瞬間式給湯装置の水量制御に関するものであ
る。

従来の技術瞬間式給湯装置は出湯温度を検出し加熱量を制御する方
式が知られている。また通水の圧力損失を低減させるな
どの目的で熱交換器をう回するバイパスを路を有し、熱
交換器で加熱された湯と混合して給湯するバイパス水回
路方式がある。バイパス水回路方式には総給水量に対す
るバイパス水量の比率を一定に保つバイパス比固定型
と、総給水量の増加に伴なってバイパス水量の比率を大
きくするバイパス比変化型とがある。

発明が解決しようとする問題点しかしながら前述の出湯温度制御式の給湯装置にバイパ
ス水回路方式を用いると次のような問題がある。すなわ
ちバイパス比固定型ではバイパス比率を大きくすると出
湯温度の設定値が高い場合熱交換器内で沸騰を生じ、バ
イパス比率を小さくすると圧力損失を低下させる効果が
なくなるという欠点があった。バイパス比変化型では上
述の不都合は生じないが、総給水量が変わるとバイパス
比も変化するので使用者による蛇口の急開閉などによる
総急給水量の急激な変化に対し過度的に湯温度が変動す
るという欠点があった。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、給湯装置
の給水回路の圧力損失を減少させると共に湯温の安定化
を図ることを目的とする。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明の給湯制御装置は、
熱交換器と、この熱交換器の加熱装置と、出湯温度設定
値の信号によって前記加熱装置の加熱量を制御する加熱
制御器と、入水温度検出器と、総給水量を制御する主制
御弁と、前記熱交換器をう回する通路に設けられたバイ
パス制御弁と、主制御弁とバイパス制御弁を操作する一
つの駆動装置と、加熱される流量を検出する水量検出器
と、出湯温度設定器と入水温度検出器との信号の差によ
ってバイパス制御弁の開度を制御し、通水開始後にバイ
パス制御弁の開度を保持して水量検出器の信号により主
制御弁を制御する給湯制御器とを備えたものである。

作用本発明は上記の構成によって、出湯温度設定値と入水温
度の差が大きいときバイパス量を大きく、差が小さいと
きバイパス量を小さく設定し、通水開始後にバイパス制
御弁の開度を変えずに主制御弁により総水量を制御する
ものである。

実施例以下本発明の一実施例である給湯制御装置を添付図面に
もとづいて説明する。第１図において、１は弁本体で入
口部２より流入し主出口部3a、バイパス出口部3bより流
出する。入口部２は断面円形の渦室４の接線方向より流
入し、渦室４内で発生する渦流によって球体4aは渦室４
内を回転する。５は回転検出器で磁気センサあるいは光
センサからなる。渦室４、球体4aおよび回転検出器５と
で水量検出器６を構成する。７は支持体で弁本体１に一
体に取りつけられ、入口部８、出口部９およびバイパス
部10を有し、それぞれ弾性体8a,9a,10aが設けられてい
る。支持体７上には固定弁板11が一体に取りつけられ、
固定弁板11には支持体７の入口部８、出口部９およびバ
イパス部10をそれぞれ対応する主制御弁12、出口孔13、
およびバイパス制御弁14がある。固定弁板11上には可動
弁体15があって、固定弁板11の主制御弁12と出口孔13お
よびバイパス制御弁14に対応する位置に連通溝16が設け
られ、連通溝16は第２図A,Bに示すようにバイパス制御
弁14を連通させる第１連通溝16aとバイパス制御弁14を
閉止する第２連通溝16bとからなる。可動弁板15が回転
することにより主制御弁12での流体抵抗を変化させる。
可動弁板15は回転体17によって回転させることができ、
回転体17はモータ18とギヤボックス19からなる駆動装置
20で操作される。21,22はそれぞれ回転体18の位置を検
出するスイッチである。連通孔16で水は二方向に分流
し、一方は主出口部3aより熱交換器23へ流れ、もう一方
はバイパス出口部3bよりバイパス路24へ流れ、熱交換器
23の出湯管25と混合部25aで合致する。弁本体の上流に
は入水温度検出器26、混合部25aには出湯温度検出器27
がそれぞれ設けられている。入水温度検出器26は熱交換
器23で加熱される以前の温度を検出し、出湯温度検出器
27は熱交換器23で加熱された湯温あるいは熱交換器23と
バイパス路24との混合した湯温を検出する。ガスはガス
供給路28から加熱制御器29でガス量を調節されて、加熱
装置30で燃焼し、熱交換器23を加熱する。31は可変抵抗
器などで構成される出湯温度設定器である。32はマイク
ロプロセッサなどからなる給油制御器で、水量検出器
７、入水温度検出器26、出湯温度検出器27、スイッチ2
1,22からの信号を入力とし、演算処理を行なった後、駆
動装置20、加熱制御器29へ信号を出力する。

次に動作について説明する。第１図において電源が投入
されると出湯温度設定器31と入水温度検出器26との信号
が読み込まれ、出湯温度設定値と入水温度との差に応じ
て駆動装置20が作動し、スイッチ21で位置検出されるま
で回転体17を回転させる。しかる後使用者によって蛇口
が開かれて通水が開始されると、水量検出器６の信号が
読み込まれ、加熱装置30に燃料が供給されて燃焼が開始
する。熱交換器23で加熱された湯とバイパス路24を通っ
た水との混合湯温が出力温度検出器27で検出され、この
信号と出湯温度設定器31の信号によって加熱制御器29が
駆動され、加熱装置30の加熱量を調節する。また水量検
出器６の信号により駆動装置20が微調節され総給水量が
制御される。

次に制御動作について第２図および第３図でさらに詳細
に説明する。電源が投入され使用者によって出湯温度が
設定されると、出湯温度設定器31と入水温度検出器26と
の信号が給湯制御器32に読み込まれ、給湯制御器32内部
のバイパス演算部32aで演算され、、出湯温度設定値と
入水温度の差に応じて駆動装置20が駆動され移動弁体15
が所定角度量だけ回転する。上記温度差が小さい場合に
は第２図Ａに示される位置まで移動弁板15が回転し、バ
イパス制御弁14と連通溝16とが連通し、バイパス流が流
れる。逆に温度差が大きい場合には、第２図Ｃに示され
るようにバイパス制御弁14と連通溝16a,16bともに遮断
されバイパス流は流れない。すなわち出湯温度設定値を
入水温度の差が大きい場合にはバイパス水量の割合が小
さく総給水量のほとんどが熱交換器23を通るため熱交換
器23で沸騰することがなく、また温度差が小さい場合に
はバイパス水量の割合が大きくなり圧力損失の高い熱交
換器23をバイパスして給水圧力が低くても多大な水量を
供給できる。

また給湯制御器32の水量設定演算部32bは、出湯温度設
定器31と入水温度検出器26との信号差と加熱装置30の加
熱能力との演算を行ない、出湯温度設定器31で設定され
た出湯温度が保証される最大水量を設定する。しかる後
通水が開始されると、水量検出器６が給水量を検出し給
水量が点火開始水量以上に達すると、加熱装置30へ燃料
を供給し点火操作を行なって加熱装置30の燃焼が開始す
る。給水圧力が高く多大な給水量が供給された場合には
水量検出器６の信号と前述の水量設定演算部32bの信号
との偏差が水量制御演算部32cで演算され、駆動装置20
を駆動し移動弁板15を回転させて主制御弁12で水量を制
御する。このときバイパス制御弁14の開度は変化しな
い。加熱装置30の加熱量は加熱制御器29によって調節さ
れる。加熱制御器29は、出湯温度設定器31の信号と入水
温度検出器26との信号の差と水量検出器６の信号によっ
て湯温制御演算部32dで演算される加熱負荷の値で制御
され、さらに出湯温度設定器31と出湯温度検出器27の偏
差信号で補正され、最終的には出湯温度設定と等しい出
湯温度を得る。

給湯制御器32の計時部32eは水量検出器６の信号が前述
の点火開始水量以下に達してからの時間を計時する。す
なわち給湯が停止されてからの経過時間を計時し、その
値の大小によってバイパス制御弁14の開度に補正を加え
る。バイパス制御弁14は供給停止後長時間経過時の再給
湯時には通常の設定値より開度が小さく設定され、短時
間内の再給湯には設定値より開度が大きく設定される。
初期使用時も含む給湯停止後長時間経過時の再給湯には
バイパス水量を所定時間内の間設定値よりも小さく供給
し、冷却した熱交換器23の熱容量に起因する出湯温度の
立上り遅れを改善する。また給湯停止後の短時間内の再
給湯時にはバイパス水量を所定時間内の間設定値よりも
大きく供給し、加熱された熱交換器23の熱容量に起因す
る出湯温度の過度的な上昇を改善する。

本発明の実施例においてはバイパス制御弁14が１つのも
のを示したが、固定弁板11上に複数個設けて多段切換を
行なうことも可能である。

発明の効果以上のように本発明の給湯制御装置は、熱交換器と、熱
交換器の加熱装置と、出湯温度設定器の信号によって、
加熱装置の加熱量を制御する加熱制御器と、入水温度検
出器と、総給水量を制御する主制御弁と、熱交換器をう
回する通路に設けられたバイパス制御弁と、主制御弁と
バイパス制御弁を操作する一つの駆動装置と、加熱され
る流量を検出する水量検出器と、出湯温度設定器と入水
温度検出器との信号の差によってバイパス制御弁の開度
を制御し、通水開始後にバイパス制御弁の開度を保持し
て水量検出器の信号により主制御弁を制御する給湯制御
器から構成したので、次の効果が得られる。

（１）出湯温度設定値と入水温度との差すなわち湯温
上昇が大きく熱交換器内の湯温が高くなるときには、総
給水量の多くを熱交換器に通水するので沸騰する危険が
なく、また出湯温度を設定した時点あるいは入水温度が
変化した時点で直ちにバイパス水量制御が行なわれるの
で、熱交換器出口の沸騰を温度で検出するものに比べ検
出遅れを発生せず安全性が高い。

（２）出湯温度設定値と入水温度との差すなわち湯温
上昇が小さく多量の給湯が可能なときには、バイパス水
量が増加し熱交換器での圧力損失が増加しないため、低
い給水圧力時での大量出湯ができる。

（３）蛇口の急開閉や給水圧力の急変動に対し熱交換
器とバイパスとの給水量の比が変化しないため過度的な
湯温変動が小さい。

（４）主制御弁を操作中にはバイパス制御弁の開度が
変化しないので、総給水量を制御中にもバイパス比が変
化せず、一つの駆動装置でも安定した湯温を供給するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す給湯制御装置の構成
図、第２図A,B,C,Dはそれぞれ同装置の水量制御の動作
を説明する正面図および断面図、第３図は同装置の制御
信号を示すブロック線図である。 11……固定弁板、12……主制御弁、14……バイパス制御
弁、15……可動弁板、20……駆動装置、23……熱交換
器、26……入水温度検出器、29……加熱制御器、30……
加熱装置、31……出湯温度設定器、32……給湯制御器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱交換器と、前記熱交換器の加熱装置と、
出湯温度設定器の信号によって前記加熱装置の加熱量を
制御する加熱制御器と、入水温度検出器と、総給水量を
制御する主制御弁と、前記熱交換器をう回する通路に設
けられたバイパス制御弁と、前記主制御弁と前記バイパ
ス制御弁を操作する一つの駆動装置と、加熱される流量
を検出する水量検出器と、前記出湯温度設定器と前記入
水温度検出器との信号の差によって前記バイパス制御弁
の開度を制御し、通水開始後に前記バイパス制御弁の開
度を保持して前記水量検出器の信号により主制御弁を制
御する給湯制御器とを備えた給湯制御装置。
【請求項２】主制御弁とバイパス制御弁は、固定弁板と
この固定弁板の入口孔と出口孔あるいはバイパス孔に対
応した連通孔を設けた可動弁板からなり、この可動弁板
を駆動装置で操作する特許請求の範囲第１項記載の給湯
制御装置。
【請求項３】出湯温度設定値と入水温度検出器との信号
差が大のときバイパス弁開度を大きく、差が小さいとき
バイパス弁開度を小さくした特許請求の範囲第１項記載
の給湯制御装置。