JPH07145998A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給湯温度がどうしても設定給湯温度に達しな
いときに過流出防止調節器により流量を絞り、設定給湯
温度に調節する場合において、絞るべき流量を正確に演
算することができ、よって確実に設定給湯温度まで温度
を上昇させることができる給湯装置の提供を目的とす
る。 【構成】 瞬間式熱交換器10と、入水管11と、出湯管12
と、バイパス管13と、バイパス管13からの水と出湯管12
からの温水とを混合調整するミキシング調節器14と、ミ
キシング調節器14の下流に接続される給湯管15と、給湯
管15に設けられる過流出防止調節器16とを有する給湯装
置であって、給湯運転中において過流出防止調節器16に
よる流量調節の必要条件を満たした場合には、ミキシン
グ調節器14による調節位置を一定時間、一定位置に固定
し、その間に過流出防止調節器16による絞り流量を演算
するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は給湯装置に関し、詳しく
は、瞬間式熱交換器を有し、熱交換器を通って出湯した
温水とバイパス管からの水をミキシング調節器で混合調
整しながら設定給湯温度の温水を給湯するようにすると
共に、給湯管に設けた過流出防止調節器により温度調整
に支障をきたすような過剰流量を規制するようにした給
湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】瞬間式熱交換器を備え、またバイパス管
やミキシング調節器、過流出防止調節器を備えた給湯装
置が従来より提供されている。その概略構成を図１に基
づいて説明する。装置は、瞬間式熱交換器10と、該熱交
換器10に水を送る入水管11と、熱交換器10で加熱された
温水を出湯する出湯管12と、前記入水管11から出湯管12
へ水をバイパスするためのバイパス管13と、該バイパス
管13からの水と前記出湯管12からの温水とを混合調整す
るミキシング調節器14と、該ミキシング調節器14の下流
に接続される給湯管15と、該給湯管15に設けられる過流
出防止調節器16とを有する。前記瞬間式熱交換器10は石
油バーナ等のバーナ17によって加熱される。21は熱交換
流量センサ、22は入水温度センサ、23は出湯温度セン
サ、24は給湯温度センサである。給湯温度が設定され、
図示しない給湯カランが開放されて運転が開始される
と、入水管11から熱交換器10を通って温水が出湯管12に
出湯され、さらに出湯管12からの温水に対してバイパス
管13からの水がミキシング調節器14によって適当に調節
され、設定給湯温度に調節されて給湯管15に流れる。前
記ミキシング調節器14は、前記バーナ17がオン、オフす
ることで生じる出湯温度の変動を、バイパス管13からの
水のミキシング量を変更調節することで、均一的な温度
の設定給湯温度にして、給湯管15へ送る役割を果たすも
のである。また前記過流出防止調節器16は、給湯管15を
流れてくる温水がどうしても設定給湯温度に達しない場
合に、総水量を絞ることで、過流出による温度低下を防
止する役割を果たすものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記給湯装
置においては、給湯温度がどうしても設定給湯温度にな
らない場合には、過剰な流量を絞る必要があるが、その
際、ミキシング調節器14の調節位置が変動することで、
その時点での総流量の演算がし難く、この為、前記過流
出防止調節器16により絞るべき流量を正確に演算するこ
とが出来ないという欠点があった。即ち総流量は、熱交
換流量センサ21の検出する流量と、ミキシング調節器14
の分配率から演算されるが、このミキシング調節器14の
分配率が頻繁に変動すると、総流量の演算が困難とな
り、よってその時点において出力している総熱量の演算
が困難となり、このため設定給湯温度に対応する必要熱
量との比較が困難となり、結果として減少すべき流量の
演算が困難となる。

【０００４】そこで本発明は、上記従来の給湯装置にお
ける欠点を解消し、給湯温度がどうしても設定給湯温度
に達しないときに過流出防止調節器16により流量を絞
り、設定給湯温度に調節する場合において、絞るべき流
量を正確に演算することができ、よって確実に設定給湯
温度まで温度を上昇させることができる給湯装置の提供
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の給湯装置は、瞬間式熱交換器と、該熱交換
器に水を送る入水管と、熱交換器で加熱された温水を出
湯する出湯管と、前記入水管から出湯管へ水をバイパス
するためのバイパス管と、該バイパス管からの水と前記
出湯管からの温水とを混合調整するミキシング調節器
と、該ミキシング調節器の下流に接続される給湯管と、
該給湯管に設けられる過流出防止調節器とを有する給湯
装置であって、給湯運転中において前記過流出防止調節
器による流量調節の必要条件を満たした場合には、前記
ミキシング調節器による調節位置を一定時間、一定位置
に固定し、その間に前記過流出防止調節器による絞り流
量を演算するよう構成したことを特徴としている。

【０００６】

【作用】上記本発明の特徴によれば、過流出防止調節器
を稼働させるべき条件、即ち過流出防止調節器による流
量調節の必要条件を満たした場合には、ミキシング調節
器による調節位置を一定時間、一定位置に固定するよう
にしたので、その間に総流量を正確且つ確実に演算する
ことができ、よってそのときの総出力である総熱量を、
給湯温度と入水温度と総流量とから演算することがで
き、さらにその総熱量から給湯温度を設定給湯温度にす
るために減少（絞る）すべき流量を正確且つ確実に演算
することができる。この演算された減少（絞る）すべき
流量を過流出防止調節器で現に絞ることで、所期の設定
給湯温度での給湯を確保することができる。前記過流出
防止調節器による流量調節の必要条件は、たとえばバー
ナを最大能力で燃焼させており、しかも給湯温度がどう
しても設定給湯温度に達しないといった条件とすること
ができる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
図１は本発明の給湯装置の全体構成図、図２は実施装置
の運転制御動作を説明するフローチャートである。

【０００８】図１に示す全体構成は従来の技術の項で既
述した構成と同じであるので、説明を省略する。が、コ
ントローラ30を新たに明示する。このコントローラ30は
装置全体の制御を行うもので、熱交換流量センサ21、入
水温度センサ22、出湯温度センサ23、給湯温度センサ2
4、その他のセンサからの情報を入力し、また図示しな
い遠隔操作器による設定給湯温度情報を入力して、必要
な演算を行い、必要な指令をミキシング調節器14、過流
出防止調節器16、バーナ17、その他に送る。

【０００９】前記コントローラ30による給湯制御運転
を、図２も参照して説明する。今、図示しない給湯カラ
ンが開かれることで、熱交換流量センサ21が最低作動水
量（ＭＯＱ）以上を検出すると（Ｓ１でイエス）、コン
トローラ30は、先ず遠隔操作器等で設定された設定給湯
温度と、入水温度センサ22によって検出された入水温度
と、熱交換流量センサ21によって検出された流量及びミ
キシング調節器14の初期分配位置とから演算される総流
量とから、必要燃焼熱量Ｑを演算し、この必要燃焼熱量
Ｑに基づいて石油等の燃料供給量及び送風量を決定し、
フィードフォワード制御によって燃焼をスタートする
（Ｓ２）。

【００１０】そして通常（後述するステップＳ５とＳ６
での条件を満たす場合以外）は、燃焼運転開始後は、コ
ントローラ30は、給湯温度センサ24で検出される給湯温
度と設定給湯温度とを比較しながら、比例制御によりバ
ーナ17の燃焼を制御し、給湯温度が設定給湯温度に近づ
くようフィードバック制御を行う（Ｓ３）。そして給湯
カランが閉止されることで流量が最低作動水量未満にな
るか運転スイッチがオフされると（Ｓ４でイエス）、コ
ントローラ30は燃焼を停止する（Ｓ５）。

【００１１】一方、燃焼運転中において、コントローラ
30は、バーナ17がその最大出力である最大燃焼熱量で燃
焼しているか否かを判定する（Ｓ６）。そしてイエスで
あればさらに、給湯温度センサ24による検出給湯温度が
設定給湯温度よりも一定温度ａ、例えば４℃等数度、未
満（給湯温度＜設定給湯温度−ａ）であるかを判定する
（Ｓ７）。そしてイエスであればその状態が一定時間
ｂ、例えば20秒等数十秒、継続するか否かを判定する
（Ｓ８）。そして前記状態で一定時間ｂが経過した場合
には（Ｓ８でイエス）、コントローラ30はミキシング調
節器14をして、出湯管12側を全開、バイパス管13側を全
閉にする分配位置に調節し、その位置に固定せしめる
（Ｓ９）。即ちコントローラ30は出湯管12からの温水だ
けが給湯管15側に流れるようにミキシング調節器を駆動
する。そして、ミキシング調節器14を出湯管12側全開位
置（バイパス管13側全閉）に固定した後一定時間ｃ、例
えば数秒程度、の経過を待って（Ｓ10でイエス）、コン
トローラ30は過流出防止調節器16で絞るべき流量分を演
算し（Ｓ12）、過流出防止調節器16に駆動指令を出し
て、その流量分を絞る（Ｓ13）。前記一定時間ｃを経過
する前に、ステップＳ６での条件若しくはステップＳ７
での条件が不満足となれば、もとの状態に戻る（Ｓ1
1）。

【００１２】前記コントローラ30による絞るべき流量の
演算は次のように行う。先ず熱交換流量センサ21で検出
される現在の流量（この時点では総流量である）と、給
湯温度センサ24で検出される現在の給湯温度と、入水温
度センサ22で検出される現在の入水温度とから、現在の
出力（現在の燃焼熱量）を次式で演算する。 現在の燃焼熱量＝現在の流量×（現在の給湯温度−現在
の入水温度） そして、さらに、演算された現在の燃焼熱量と設定給湯
温度とから、目標流量を次式で演算する。 目標流量＝現在の燃焼熱量÷設定給湯温度 そして現在の流量から目標流量を引くことで、過流出防
止調節器16により絞るべき流量を得る。 絞るべき流量＝現在の流量−目標流量

【００１３】以上の如くして、絞るべき流量が演算され
ると、コントローラ30は熱交換流量センサ21を監視しな
がら、過流出防止調節器16を駆動し、絞るべき流量を現
に絞る。その後、前記ミキシング調節器14の固定状態を
解除する。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上の構成よりなり、請求項１
に記載の給湯装置によれば、給湯運転中において過流出
防止調節器による流量調節の必要条件を満たした場合に
は、ミキシング調節器による調節位置を一定時間、一定
位置に固定し、その間に過流出防止調節器による絞り流
量を演算するよう構成したので、その間に総流量を正確
且つ確実に演算することができる。よって、給湯温度が
どうしても設定給湯温度に達しない場合に、絞るべき流
量を正確に絞って、確実に設定給湯温度まで温度を上昇
させ、初期の設定給湯温度での給湯を確保することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給湯装置の全体構成図である。

【図２】実施装置の運転動作を説明するフローチャート
である。

【符号の説明】

10 瞬間式熱交換器 11 入水管 12 出湯管 13 バイパス管 14 ミキシング調節器 15 給湯管 16 過流出防止調節器 17 バーナ 21 熱交換流量センサ 22 入水温度センサ 23 出湯温度センサ 24 給湯温度センサ 30 コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 瞬間式熱交換器と、該熱交換器に水を送
   る入水管と、熱交換器で加熱された温水を出湯する出湯
   管と、前記入水管から出湯管へ水をバイパスするための
   バイパス管と、該バイパス管からの水と前記出湯管から
   の温水とを混合調整するミキシング調節器と、該ミキシ
   ング調節器の下流に接続される給湯管と、該給湯管に設
   けられる過流出防止調節器とを有する給湯装置であっ
   て、給湯運転中において前記過流出防止調節器による流
   量調節の必要条件を満たした場合には、前記ミキシング
   調節器による調節位置を一定時間、一定位置に固定し、
   その間に前記過流出防止調節器による絞り流量を演算す
   るよう構成したことを特徴とする給湯装置。