JPH1026412A - 給湯器 - Google Patents

給湯器

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JPH1026412A
JPH1026412A JP8201174A JP20117496A JPH1026412A JP H1026412 A JPH1026412 A JP H1026412A JP 8201174 A JP8201174 A JP 8201174A JP 20117496 A JP20117496 A JP 20117496A JP H1026412 A JPH1026412 A JP H1026412A
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temperature
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豊 青木
Hiroki Kanazawa
広輝 金澤
Hideharu Nakano
英春 中野
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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設定温度での出湯を得ると共に、十分な能力
範囲を得るための最大出湯量の確保を安価な構成で行な
う。 【解決手段】 コントローラ6はリモコン14で設定さ
れた設定温度と、入水温度センサ7により検出した入水
温度と、器具の最大能力とに基づいて、その設定温度で
の最大入水流量を演算し、その最大入水流量と流量セン
サ8の検出する流量とを比較演算して、流量センサ8の
検出値が最大入水流量を越えている場合には、SMAば
ね24に通電して調節弁体32の位置を調節して開度を
絞り、その設定温度での最大入水流量以上の水が熱交換
器に流れて能力オーバーとならないように、熱交換器3
への給水量を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は設定温度に応じて入
水流量を制限する給湯器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、供給された水をバーナの燃焼
熱により加熱して出湯するガス給湯器が知られている。
一般にこのような給湯器は、バーナの燃焼量を調節して
出湯温度を設定された設定温度に近づける出湯温制御を
行なう。しかし、設定温度と入水温度との温度差が大き
く、更に入水流量が大きいといった場合には、器具の最
大能力を越えてしまい、バーナの燃焼量が最大であって
も出湯温度が設定温度に達しないといったことが起こる
ため、設定した温度の湯が出湯されず不便であった。
【0003】このため最近では、設定温度と入水温度と
の偏差に応じて、熱交換器に通水できる流量の最大値
(以下、単に最大入水流量と呼ぶ)を連続的に変化させ
る水量制御モータ弁を用いたものが知られている。図2
は水量制御モータ弁を備えた給湯器の概略構成図であ
る。この給湯器は、給水路1と出湯路2とが接続される
熱交換器3と、熱交換器3を流れる水を加熱するための
バーナ4と、バーナ4にガスを供給するガス供給路5
と、燃焼制御を司どるコントローラ6とを備える。給水
路1には、入水温度を検出する入水温度センサ7と、入
水流量を検出する流量センサ8と、入水流量を調節する
水量制御モータ弁30とが設けられ、また出湯路2に
は、出湯温度を検出する出湯温度センサ9が設けられ、
その下流側には給湯栓10が接続される。またガス供給
路5には、流路の開閉を行なうメイン電磁弁11,元電
磁弁12と、ガス量を調節する比例弁13とが設けられ
る。
【0004】水量制御モータ弁30は、給水路1と直列
に連結される制御室31内に摺動可能に設けられる制御
弁体32と、制御室31の外側で制御弁体32に接続さ
れる第1ギア33と、通電されることにより駆動するモ
ータ34と、モータ34に接続され第1ギア33と歯合
する第2ギア35とを備える。制御弁体32は、第1ギ
ア33の回転動作に連動して摺動し、モータの駆動によ
り位置が調節される。
【0005】コントローラ6には、設定温度を設定する
ための温度設定スイッチを備えたリモコン14が接続さ
れ、リモコン14で設定された設定温度と出湯温度セン
サ9により検出した出湯温度との偏差に応じて、比例弁
13の開度を変化させてバーナ4の燃焼量を調節する出
湯温制御を行なう。
【0006】次に、この給湯器の動作について説明す
る。コントローラ6はリモコン14で設定された設定温
度と、入水温度センサ7により検出した入水温度と、器
具の最大能力とに基づいて、その設定温度での最大入水
流量を演算し、その最大入水流量と流量センサ8の検出
する流量とを比較演算して、流量センサ8の検出値が最
大入水流量を越えている場合には、制御弁体32の位置
を調節して開度を絞り、その設定温度での最大入水流量
以上の水が熱交換器3に流れて能力オーバーとならない
ように、熱交換器3への給水量を調節する。そのため給
湯栓10が最大に開かれても、入水温度や設定温度にか
かわらず常に設定温度での出湯が可能となると共に、設
定温度に応じた最大限の出湯量を得ることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな水量制御モータ弁は、モータを使用しているため非
常に高価であり、普及するには及ばないのが現実であっ
た。
【0008】本発明の給湯器は上記課題を解決し、設定
温度での出湯を得ると共に、十分な能力範囲を得るため
の最大出湯量の確保を安価な構成で行なうことを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項1記載の給湯器は、給水路から供給された水
をバーナの燃焼熱により加熱して出湯路に供給する熱交
換器と、設定温度を設定する温度設定手段と、器具に通
水される水の流量を検出する流量センサと、上記流量セ
ンサの検出値が所定値以上となった時に上記バーナの燃
焼動作を開始し、出湯温度が上記設定温度に近づくよう
に燃焼制御する燃焼制御手段とを備えた給湯器におい
て、通電されることで発熱し、その熱量に応じてばね荷
重が変化する形状記憶合金製ばねと、上記形状記憶合金
製ばねにより弁体を位置決めして、器具に通水される流
量の最大値を調節する流量調節手段と、上記設定温度で
の出湯が可能な最大流量を算出し、上記流量センサの検
出値が該算出流量を越えた場合には、該流量センサの検
出値が該算出流量に近づくように上記形状記憶合金製ば
ねに通電して流量制御する流量制御手段とを備えたこと
を要旨とする。
【0010】上記課題を解決する本発明の請求項2記載
の給湯器は、請求項1記載の給湯器において、上記形状
記憶合金製ばねは、水流路と接触して設けられることを
要旨とする。
【0011】上記課題を解決する本発明の請求項3記載
の給湯器は、請求項1又は2記載の給湯器において、上
記流量調節手段は上記形状記憶合金製ばねが通電されて
いないときには全開状態となることを要旨とする。
【0012】上記構成を有する本発明の請求項1記載の
給湯器は、流量センサにより所定値以上の流量を検出す
ると、上記バーナの燃焼動作を開始し、給水路から供給
された水をバーナの燃焼熱により加熱して出湯路に供給
し、その出湯湯温を設定温度に近づけるように燃焼制御
する。また、設定温度と入水温度とに応じて設定温度で
の出湯が可能な最大流量を算出し、流量センサの検出値
がその算出流量を越えると、形状記憶合金製ばねに通電
して熱量を発生させ、その発生熱量によりばね荷重を変
化させて弁体を位置決めして、流量センサの検出流量が
算出流量に近づくように調節する。そのため、設定温度
や入水温度にかかわらず、設定温度での出湯を行なうこ
とができる。
【0013】上記構成を有する本発明の請求項2記載の
給湯器は、形状記憶合金製ばねが水流路に接触して設け
られることにより、通電量減少時には形状記憶合金製ば
ねが水流路を流れる水により冷やされるため、温度変化
が迅速化し、制御遅れを少なくすることができる。
【0014】上記構成を有する本発明の請求項3記載の
給湯器は、形状記憶合金製ばねが通電されていないとき
には流量調節手段が全開状態となり、運転停止時や通電
手段の故障時には器具内の水流路は開かれているため、
凍結防止のための水抜き時に器具内の水を簡単に抜くこ
とができると共に、通電手段故障時にも出湯動作が可能
となる。
【0015】
【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにするために、以下本発明の給湯器の好適
な実施例について説明する。図1は、本発明の一実施例
としての給湯器の概略構成図である。基本的な構成は従
来の給湯器(図2)と同一であるが、水量制御モータ弁
30の代りに、形状記憶合金を用いたコイルばね(以
下、形状記憶合金を用いたコイルばねをSMAばねと呼
ぶ)であるSMAばね24を利用した流量調節器20を
備える点で異なる。その他の構成については従来例と同
じであるため、同一符号を付してその説明を省略する。
【0016】流量調節器20は、給水路1と直列に連結
される調節室21内に摺動可能に設けられる調節弁体2
2と、一定のばね定数で調節弁体22を給水路上流側
(図1下側)に押すバイアスばね23と、熱量に応じて
ばね荷重が変化し、調節弁体22をバイアスばね23と
抗する向きに押すSMAばね24とを備え、SMAばね
24は水流路壁面に接触するように設けられる。
【0017】流量調節器20は、SMAばね24とバイ
アスばね23との弾性力がつりあった位置に調節弁体2
2を位置させることにより、最大入水流量を決定する。
またSMAばね24は、コントローラ6からの通電量に
応じてばね自身の抵抗で発生するジュール熱により荷重
変化して、つりあい位置を変化させ調節弁体22の位置
を変えることにより最大入水流量を調節する。SMAば
ね24は熱量が大きいほどばね荷重が上がり、通電量を
大きくすることにより調節弁体22を押し上げて最大通
水流量を少なくする。そのため、通電されていないとき
には流路が全開となる。
【0018】次に、この給湯器の動作について説明す
る。コントローラ6はリモコン14で設定された設定温
度と、入水温度センサ7により検出した入水温度と、器
具の最大能力とに基づいて、その設定温度での最大入水
流量を演算し、その最大入水流量と流量センサ8の検出
する流量とを比較演算して、流量センサ8の検出値が最
大入水流量を越えている場合には、SMAばね24に通
電して調節弁体32の位置を調節して開度を絞り、その
設定温度での最大入水流量以上の水が熱交換器3に流れ
て能力オーバーとならないように、熱交換器3への給水
量を調節する。そのため給湯栓10が最大に開かれて
も、入水温度や設定温度にかかわらず常に設定温度での
出湯が可能となると共に、設定温度に応じた最大限の出
湯量を得ることができる。
【0019】また、出湯動作中に設定温度が低く変更さ
れた場合には、能力範囲を広げるため、通電量を減少さ
せてSMAばね24の発生熱量を小さくし、ばね荷重を
下げて最大流量を増加させる。この場合、SMAばね2
4が水流路に接して設けられていることにより、通電量
を減少させると直ちに冷却されるため、ばね荷重の変化
が迅速に行なわれ、はやく所定の流量に制御できる。
【0020】以上説明したように、本実施例の給湯器に
よれば、SMAばね24とバイアスばね23とのバラン
スにより最大入水流量を調節するといった簡単な構成に
より、従来の水量制御モータ弁30に比べ、コストを低
減できる。また、従来の水量制御モータ弁30のように
ギアを用いないため、異物噛み込みによる故障も防止で
きる。また、SMAばね24が水流路に接触するように
設けられていることにより、流量増加のためSMAばね
24への通電量を減少させた時に、SMAばね24の冷
却が速くなるため流量制御を迅速に行なうことができ
る。また、SMAばね24に通電されていないときには
流路が全開となることにより、凍結防止のために水抜き
をする場合にも簡単に水を抜くことができ、また故障に
よりSMAばね24に通電できなくなった場合にも、流
量制御がされないため最大能力を越えることはあるが、
その点を除けば通常通り使用することができる。
【0021】尚、本実施例では入水温度センサ7により
入水温度を検出したが、入水温度センサ7を用いずに予
め入水温度を固定値として記憶しておいてもよく、また
出湯開始時の出湯温度センサ9の検出温度或は温度変化
から入水温度を推定してもよい。また、単に設定温度の
みに応じて流量を変化させてもよい。
【0022】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。
【0023】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項1
記載の給湯器によれば、形状記憶合金製ばねに通電する
ことでばね荷重を変化させて弁体を位置決めして、器具
に通電される流量の最大値を調節するといった簡単な構
成により、コストを低減できる。また、従来の水量制御
モータ弁のようにギアを用いないため、異物噛み込みに
よる故障も防止できる。
【0024】更に、本発明の請求項2記載の給湯器によ
れば、形状記憶合金製ばねが水流路に接触して設けられ
ることにより、通電量減少時には形状記憶合金製ばねが
水流路を流れる水により冷やされるため温度変化が迅速
化し、制御遅れを少なくすることができるため、使い勝
手がよい。
【0025】更に、本発明の請求項3記載の給湯器によ
れば、凍結防止のための水抜き時に器具内の水を簡単に
抜くことができるため便利である。また、通電手段故障
時にも出湯動作が可能となるため、通電手段の故障時に
器具が使用できなくなるといった不具合を防ぐことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての給湯器の概略構成図
である。
【図2】従来の水量制御モータ弁を備えた給湯器の概略
構成図である。
【符号の説明】
1…給水路、 2…出湯路、 3…熱交換器、 4…バ
ーナ、5…ガス供給路、 6…コントローラ、 7…入
水温度センサ、8…流量センサ、 9…出湯温度セン
サ、 11…メイン電磁弁、12…元電磁弁、 13…
比例弁、 20…流量調節器、 21…調節室、22…
調節弁体、 23…バイアスばね、 24…SMAば
ね。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給水路から供給された水をバーナの燃焼
    熱により加熱して出湯路に供給する熱交換器と、 設定温度を設定する温度設定手段と、 器具に通水される水の流量を検出する流量センサと、 上記流量センサの検出値が所定値以上となった時に上記
    バーナの燃焼動作を開始し、出湯温度が上記設定温度に
    近づくように燃焼制御する燃焼制御手段とを備えた給湯
    器において、 通電されることで発熱し、その熱量に応じてばね荷重が
    変化する形状記憶合金製ばねと、 上記形状記憶合金製ばねにより弁体を位置決めして、器
    具に通水される流量の最大値を調節する流量調節手段
    と、 上記設定温度での出湯が可能な最大流量を算出し、上記
    流量センサの検出値が該算出流量を越えた場合には、該
    流量センサの検出値が該算出流量に近づくように上記形
    状記憶合金製ばねに通電して流量制御する流量制御手段
    とを備えたことを特徴とする給湯器。
  2. 【請求項2】 上記形状記憶合金製ばねは、水流路と接
    触して設けられることを特徴とする請求項1記載の給湯
    器。
  3. 【請求項3】 上記流量調節手段は上記形状記憶合金製
    ばねが通電されていないときには全開状態となることを
    特徴とする請求項1又は2記載の給湯器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008503251A (ja) * 2004-06-16 2008-02-07 モノグラム システムズ 航空機での使用に適したコーヒーメーカ
JP2011033267A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Noritz Corp 給湯装置

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