JPH0784944B2

JPH0784944B2 - 給湯機の流量制御方法

Info

Publication number: JPH0784944B2
Application number: JP13023585A
Authority: JP
Inventors: 雅彦池森; 昇三加藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1985-06-14
Filing date: 1985-06-14
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPS61289265A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、貯湯タンクと、燃焼装置と、この燃焼装置
にて加熱される熱交換器と、燃焼装置の動作中に駆動さ
れる循環ポンプを有し、貯湯タンクの水を熱交換器に循
環供給する水回路とを備えた給湯機であって、燃焼装置
にて加熱される熱交換器の出口側温水温度と設定温度の
偏差を求め、この偏差に応じて循環ポンプのポンプ流量
を制御して熱交換器の単位時間当りの通過流量を制御す
る給湯機の流量制御方法に関する。

（ロ）従来の技術従来の給湯機の流量制御方法は燃焼装置にて加熱される
熱交換器の出口部に温度センサを配設し、この温度セン
サの検出温度と所望の設定温度との偏差を求め、この偏
差に応じてポンプ流量を調節し、熱交換器の単位時間当
りの通過流量を増減させることにより、熱交換器出口側
の温水温度が設定温度に近づくようにしていた。

上述した給湯機の流量制御方法は温度センサを熱交換器
の出口部に一個設けるだけて良いなど、安価に構成でき
る利点を有する、しかしながら、燃焼装置の燃焼開始直
後は熱交換器の出口側温水温度が非常に早く上昇するた
め、第４図に示すように、ポンプ流量の制御が追いつか
ず、沸騰や大きなオーバーシュートを起こす問題があっ
た。

そこで、特開昭59−24317号公報に開示されているよう
に、給湯機の始動時にポンプ流量を通常より多くするよ
うにしている。しかし、この方式では燃焼装置の燃焼開
始前に低温の水が多量に出湯されることになり、貯湯式
の場合、貯湯タンク内で湯水が撹拌されるなどの欠点が
あった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上述した従来技術に鑑みてなされたこの発明の課題は燃
焼装置の燃焼開始前に低温の水を多量に出湯させること
なく、燃焼装置の燃焼開始直後の沸騰の大きなオーバー
シュートを防止することである。

（ニ）問題点を解決するための手段この発明では、貯湯タンクと、燃焼装置と、この燃焼装
置にて加熱される熱交換器と、燃焼装置の動作中に駆動
される循環ポンプを有し、貯湯タンクの水を熱交換器に
循環供給する水回路とを備えた給湯機であって、燃焼装
置にて加熱される熱交換器の出口側温水温度と設定温度
の偏差を求め、この偏差に応じて循環ポンプのポンプ流
量を制御して熱交換器の単位時間当りの通過流量を制御
する給湯機の流量制御方法において、燃焼装置の動作開
始後、着火が検出されるまで、若しくは燃料が供給され
るまではポンプ流量を小さくし、着火が検出されたと
き、若しくは燃料が供給されたときにはポンプ流量を増
加させる構成である。

（ホ）作用このような構成にすると、燃焼装置の動作開始後、着火
が検出されるまで、若しくは燃料が供給されるまではポ
ンプ流量を小さく、熱交換器の単位時間当りの通過流量
が小さいので、低温の水が多量に出湯されることがな
い。その後、着火が検出されたとき、若しくは燃料が供
給されたときにはポンプ流量が増加し、熱交換器の単位
時間当りの通過流量が増加していく。このため、熱交換
器の出口側温水温度は緩やかに上昇していく。しかも、
流量の増加により、熱交換器出口部に温水が早く供給さ
れるので、流量制御の遅れがなくなり、沸騰が防止され
るとともに、オーバーシュートが小さくなる。

（ヘ）実施例以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図はこの発明を適用した給湯機の１例を示すもので
ある。第１図において、（１）は燃焼装置としてのガス
バーナ、（２）はガスバーナ（１）により加熱される熱
交換器、（３）は貯湯タンク、（４）は給水管、（５）
は給湯管、（６）は貯湯タンク（３）の水を熱交換器
（２）に循環供給する水回路、（７）は熱交換器（２）
入口側の水回路（６）に装設した循環ポンプ、（８）は
熱交換器（２）出口側の水回路（６）の温水温度を検出
する温度センサ、（９）は温度設定器、（10）は温度セ
ンサ（８）の検出温度と温度設定器（９）の設定温度と
を比較してポンプ（７）の流量制御を行なう制御装置で
あり、バーナ（１）の燃焼炎の有無を感知するフレーム
ロッド（11）等の炎検知器を備えている。

第２図は制御装置（10）の具体回路例を示すものであ
る。第２図において、（12）（13）は電源（図示せず）
に接続された母線であり、母船（12）（13）間に可変抵
抗からなる温度設定器（９）と、負特性サーミスタから
なる温度センサ（８）とがそれぞれ抵抗（14）（15）を
介して接続されている。（16）はこれらの接続点（17）
（18）の電圧から温度センサ（８）の検出温度と温度設
定器（９）の設定温度との偏差を求め、熱交換器（２）
の出口側温水温度が設定温度に近づくように、両温度の
偏差に応じて出力端（16P）に出力電圧V₀を発する演算
回路であり、例えばPID（比例、積分、微分）回路と加
算回路とで内部構成されている。（19）（20）は演算回
路（16）の出力端（16P）と母線（13）との間に直列接
続された抵抗、（211）は抵抗（19）に並列接続された
常開のリレースイッチ、（22）は抵抗（19）（20）の接
続点（23）の電圧V_Sを流量信号として入力し、例えばポ
ンプ（７）の回転数を調整して流量制御を行なう流量制
御回路、（24）はフレームロッド（11）とアース（25）
間に流れる電流を検出したときにトランジスタ（26）を
導通させる着火検出回路、（21）はトランジスタ（26）
を介して母線（12）（13）間に接続されたリレースイッ
チ（211）駆動用の補助リレーである。

上述した実施例の動作を第３図を参照して説明する。

今、ガスバーナ（１）がプリパージを行ない、燃焼して
いないものとすると、演算回路（16）の出力電圧V₀は抵
抗（19）（20）にて分圧され、その接続点（23）の電圧
V_Sが流量信号として流量制御回路（22）に供給されてい
る。このとき、ポンプ流量は小さく、熱交換器（２）の
単位時間当りの通過流量が僅かとなる。このため、貯湯
タンク（３）の下部の水が水回路（６）を介して貯湯タ
ンク（３）の上部に戻されることによる湯水の撹拌は最
少限に抑えられる。

プリパージが終了し、ガスバーナ（１）に着火すると、
着火検出回路（24）はフレームロッド（11）とアース
（25）間に流れる電流を検出してトランジスタ（26）を
導通させる。そして、補助リレー（21）が通電され、リ
レースイッチ（211）が閉となる。このとき、抵抗（1
9）がリレースイッチ（211）により短絡され、演算回路
（16）の出力電圧V₀がそのまま流量制御回路（22）の入
力電圧V_Sとなるので、ポンプ流量は第３図に示すように
急激に増加する。このように、ガスバーナ（１）が燃焼
を開始するのと同時に、ポンプ流量を急激に増加させる
と、熱交換器（２）の出口側温水温度はゆっくりと上昇
していく。また、流量の増加に伴ない、温度センサ
（８）は速やかに温水温度の上昇を検出するので、演算
回路（16）は出力電圧V₀を徐々に低下させ、ポンプ流量
を減少させる。この結果、温水温度は徐々に設定温度に
近づいていき、沸騰や大きなオーバーシュートが防止さ
れる。また温水温度が設定温度に到達すると、ポンプ流
量も安定する。

その後、給水温度や貯湯タンク（３）内の水温の変化な
どにより、温度センサ（８）の検出温度と設定温度との
間に偏差が生じると、演算回路（16）は再び偏差がなく
なる方向に出力電圧V₀を増減し、ポンプ流量（熱交換器
（２）の単位時間当りの通過流量）を再調整する。この
ため、貯湯タンク（３）にはほぼ設定温度に保たれた温
水が上部から順に貯湯される。そして、貯湯タンク
（３）の温水は随時、給湯管（５）から利用部へ送られ
る。また、出湯が行なわれると、その分、給水管（４）
から貯湯タンク（３）へ給水が行なわれる。

本実施例によれば、ガスバーナ（１）の動作開始後、着
火が検出されるまでは演算回路（16）の出力電圧V₀を抵
抗（19）（20）で分圧し、接続点（23）の電圧V_Sを流量
信号として流量制御回路（22）に供給するようにしたの
で、ポンプ流量が小さくなり、貯湯タンク（３）内の上
部での湯水の撹拌を抑制できる。またガスバーナ（１）
の着火が検出されたときは抵抗（19）をリレースイッチ
（211）で短絡し、演算回路（16）の出力電圧V₀をその
まま流量制御回路（22）に供給するようにしたので、熱
交換器（２）の単位時間当りの通過流量が急激に増加
し、熱交換器（２）の出口側温水温度を緩やかに上昇さ
せることができる。このため、ガスバーナ（１）の燃焼
開始直後の制御遅れが解消され、安定した流量制御が行
なわれることになり、温水温度を速やかに設定温度に近
づけることができるとともに、沸騰や大きなオーバーシ
ュートを防止できる。

なお、上述した実施例では着火検出回路（24）が着火出
力を発し、トランジスタ（26）を導通させたときに流量
を増加させるようにしたが、ガスバーナ（１）への燃料
供給信号を利用して流量を増加させるようにしても良
い。

（ト）発明の効果この発明は、貯湯タンクと、燃焼装置と、この燃焼装置
にて加熱される熱交換器と、燃焼装置の動作中に駆動さ
れる循環ポンプを有し、貯湯タンクの水を熱交換器に循
環供給する水回路とを備えた給湯機であって、燃焼装置
にて加熱される熱交換器の出口側温水温度と設定温度の
偏差を求め、この偏差に応じて循環ポンプのポンプ流量
を制御して熱交換器の単位時間当りの通過流量を制御す
る給湯機の流量制御方法において、燃焼装置の動作開始
後、着火が検出されるまで、若しくは燃料が供給される
まではポンプ流量を小さくし、着火が検出されたとき、
若しくは燃料が供給されたときにはポンプ流量を増加さ
せるようにしたので、燃焼装置の燃焼開始前に低温の水
を多量に出湯させることなく、燃焼装置の燃焼開始直後
の沸騰をなくし、温水温度のオーバーシュートを小さく
することができ、安全で、安定した給湯を行なわせるこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した給湯機の１例を示す概略構
成図、第２図はこの発明の一実施例を示す電気回路図、
第３図はこの発明の一実施例の動作説明用の説明図、第
４図は従来方法の動作説明用の説明図である。（１）……ガスバーナ（燃焼装置）、（２）……熱交換
器、（８）……温度センサ、（９）……温度設定器、
（10）……制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯湯タンクと、燃焼装置と、この燃焼装置
にて加熱される熱交換器と、燃焼装置の動作中に駆動さ
れる循環ポンプを有し、貯湯タンクの水を熱交換器に循
環供給する水回路とを備えた給湯機であって、燃焼装置
にて加熱される熱交換器の出口側温水温度と設定温度の
偏差を求め、この偏差に応じて循環ポンプのポンプ流量
を制御して熱交換器の単位時間当りの通過流量を制御す
る給湯機の流量制御方法において、燃焼装置の動作開始
後、着火が検出されるまで、若しくは燃料が供給される
まではポンプ流量を小さくし、着火が検出されたとき、
若しくは燃料が供給されたときにはポンプ流量を増加さ
せることを特徴とする給湯機の流量制御方法。