JPH1183178A - 給湯器 - Google Patents
給湯器Info
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- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
われるときに、ガス電磁弁を遮断することができる安全
回路を備えた給湯器を提供する。 【解決手段】バーナーによって加熱される熱交換器に水
を通過させることによって、水を加熱をして給湯を行う
給湯器において、バーナーにガスを供給するガス供給路
を開閉する弁と、熱交換器内の水温を検知する温度検知
手段と、バーナーの燃焼を制御する制御手段と、制御手
段が、熱交換器に水が流れていないときに弁を開けて、
バーナーを燃焼させるとき、温度検知手段が検知する温
度が所定温度を超えると、弁を強制的に遮断する第一の
遮断回路とを有することを特徴とする給湯器が提供され
る。
Description
する給湯器に関する。
出されると、バーナーの燃焼が開始し、熱交換器が加熱
される。このとき、例えば熱交換器が給水温度付近まで
冷えている場合、設定温度の給湯が行われるのにしばら
く時間を要し、給湯使用者に不便を与える。
公報に開示される給湯器のように、給湯が行われていな
いときに、最低限の燃焼を間欠的に行い、熱交換器内の
水を所定の高温に保つ燃焼制御(以下、ちょい点火制御
という)が行われ、給湯要求が出されたときは、短時間
で設定温度の給湯を可能にする給湯器が提案されてい
る。
ナーに供給されるとき、ガスは、バーナーに接続された
ガス供給管を通り、そして、そこに設けられたガス電磁
弁及びガス比例弁を介してバーナーに供給される。その
場合において、熱交換器内に水が流れていないときに熱
交換器の空だき及び過度の加熱を防止するため、給湯器
は、熱交換器内の流水の有無を検知して、十分な流水が
検知されない場合にガス電磁弁を強制的に遮断する安全
回路を備えている。この安全回路は、流量センサによっ
て検知される熱交換器に流れ込む流量が所定流量以下に
なると作動する。
点火制御は、給湯が行われていないとき、即ち熱交換器
内に水が流れていないときに行われる制御であるので、
ちょい点火制御時は、上記流水の有無に基づいた安全回
路の動作を禁止する必要がある。
おいて、上記熱交換器の空だき及び過度の加熱を防止す
るための安全動作が作動する別の安全回路を設ける必要
がある。
が行われるときに、ガス電磁弁を遮断することができる
安全回路を備えた給湯器を提供することである。
の本発明の第一の構成は、バーナーによって加熱される
熱交換器に水を通過させることによって、水を加熱をし
て給湯を行う給湯器において、前記バーナーにガスを供
給するガス供給路を開閉する弁と、前記熱交換器内の水
温を検知する温度検知手段と、前記バーナーの燃焼を制
御する制御手段と、該制御手段が、前記熱交換器に水が
流れていないときに前記弁を開けて、前記バーナーを燃
焼させるとき、前記温度検知手段が検知する温度が所定
温度を超えると、前記弁を強制的に遮断する第一の遮断
回路とを有することを特徴とする給湯器である。
に、前記熱交換器内に所定流量以上の水が流れると流水
を検知する流水検知手段と、該流水検知手段が流水を検
知しないとき、前記弁を強制的に遮断する第二の遮断回
路とを備えていてもよく、このとき、前記制御手段は、
前記流水検知手段によって流水が検知されないときに前
記弁を開けて、前記バーナーを燃焼させるとき、同時に
前記第二の遮断回路による遮断動作を禁止する制御を行
う。
によって加熱される熱交換器に水を通過させることによ
って、水を加熱をして給湯を行う給湯器において、前記
バーナーにガスを供給するガス供給路を開閉する弁と、
前記熱交換器に所定流量以上の水が流れると流水を検知
する流水検知手段と、該流水検知手段が流水を検知しな
いとき、前記弁を強制的に遮断する遮断回路と、前記バ
ーナーの燃焼を制御する制御手段と、該制御手段が、該
流水検知手段によって流水が検知されないときに該弁を
開けて、該バーナーを燃焼させ、同時に前記遮断回路の
遮断動作を禁止する制御を行うとき、該遮断回路が所定
時間以上動作しないと、該遮断回路の遮断動作を禁止す
る制御を解除するタイマー手段を有することを特徴とす
る給湯器である。
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲がこの実施の形態に限定されるものではない。
器1の構成図である。図1によれば、給湯器1には、水
を熱交換器2に供給する給水管3が、熱交換器2の入口
側に接続されている。熱交換器2に供給された水はその
中で熱交換を行い、熱交換器2の出口側に接続された給
湯管5を通って出湯する。また、熱交換器2は、バーナ
ー4によって加熱され、バーナー4には、ガス供給管6
から燃料ガスが供給される。ガス供給管6には、このガ
ス供給管6の開閉を行うガス電磁弁7とガス供給量を調
節するガス比例弁8が設けられている。また、ガス供給
管6には、主弁としてのガス電磁弁7に加えて、別のガ
ス電磁弁(図示せず)が副弁として設けられてもよい。
従って、以下、本実施の形態においては、ガス電磁弁7
を主弁7と称する。
量センサ9と給水温度Tinを検出する給水温度センサ1
0が設けられ、給湯管5には、給湯温度Tout を検出す
る給湯温度センサ11が設けられている。さらに、熱交
換器2には、その中の水温(以下、熱交内水温という)
Tz1を測定する熱交換器温度センサ12が設けられてい
る。
は制御部13に入力される。制御部13は、例えばマイ
クロコンピュータで構成される。図2は、制御部13に
設けられたマイクロコンピュータ50のブロック構成図
である。マイクロコンピュータ50内では、CPU5
2、RAM53及びROM54がバス55を介して接続
されている。ROM54には、燃焼制御プログラムデー
タが格納され、その中から必要なデータがRAM53に
読み出される。そして、流量センサ9、給水温度センサ
10、給湯温度センサ11、熱交換器温度センサ12な
どの各種センサからの検知信号がインターフェース51
を介して入力されると、CPU52は燃焼制御プログラ
ムに基づいた駆動信号を出力し、主弁7及びガス比例弁
8などの各種アクチュエータを制御する。
ょい点火制御が行われたときの、主弁7及び熱交内水温
Tz1のタイミングチャートである。図3に示すように、
ちょい点火制御においては、主弁7の開閉即ち燃焼が間
欠的に行われ、熱交内水温Tz1が、最低温度Tmin と最
高温度Tmax の温度範囲L内に維持される。具体的に
は、熱交内水温Tz1が、最高温度Tmax より低い主弁閉
温度TOFF に達すると、マイクロコンピュータ50の制
御によって、主弁7が閉じられ、燃焼が停止する。従っ
て、熱交内水温Tz1は徐々に低下する。そして、熱交内
水温Tz1が最低温度Tmin より高い主弁開温度TONに達
すると、マイクロコンピュータ50の制御によって再度
主弁7が開けられ、燃焼が開始される。このように、マ
イクロコンピュータ50によるちょい点火制御時は、主
弁7の開閉が繰り返され、熱交内水温Tz1は温度範囲L
内の高温に保たれる。
うに熱交換器2内に水が流れていないときに行われるの
で、後に詳述する流量センサ9が検知する流水の有無に
基づいた主弁遮断回路である安全回路が動作しない。従
って、ちょい点火制御において主弁7が開けられている
とき、何らかの原因によりマイクロコンピュータ50が
故障し、制御不能状態になると、マイクロコンピュータ
50の制御によって、主弁7を閉じることができない。
そうすると、熱交内水温Tz1は、図3に示すように、上
昇し続け、熱交換器2は過度に加熱され、危険である。
以下に説明するように、ちょい点火制御時にマイクロコ
ンピュータ50の制御とは独立に動作する安全回路であ
る主弁遮断回路が提供される。
る主弁遮断回路の例である。図4において、点線部A
は、上記流量センサ9が検知する流水の有無に基づいた
第一の主弁遮断回路61である。そして、点線部Bは、
熱交換器温度センサ12が検知する熱交内水温Tz1の温
度に基づいた第二の主弁遮断回路62である。
いて、図5のタイミングチャート参照しながら説明す
る。第一の主弁遮断回路61は、差動アンプであるコン
パレータ611を有し、そのプラス端子には、電源電圧
Vccを抵抗分割して所定の基準電圧Vref1が供給されて
いる。また、流量センサ9によって流水パルスとして入
力される検知信号は、パルスレベル変換器612によっ
て、そのパルス周期が所定の電圧に変換され、コンパレ
ータ611のマイナス端子に入力電圧Vinとして入力さ
れる。そして、通常の給湯燃焼制御において、図5の時
刻t1で流量センサ9が所定流量以上の流水を検知しO
N状態になると(図5(a)参照)、入力電圧Vinは基
準電圧Vref1より大きくなり、コンパレータ611から
の出力電圧Vout はLレベルの電圧となる。即ち、ノー
ドn1のレベルはLレベルになり(図5(b)参照)、
トランジスタTr2は非導通にされる(図5(c)参
照)。従って、時刻t1にマイクロコンピュータ50か
ら出力されるHレベルの主弁駆動信号S1は、ノードn
2でHレベルのままトランジスタTr1のベース端子に
入力される(図5(d)参照)。それによって、トラン
ジスタTr1は導通され(図5(e)参照)、主弁7に
駆動電流が供給されて開けられる(図5(f)参照)。
水を検知しないと、入力電圧Vinは基準電圧Vref1より
小さい。従って、図5の時刻t2において、流量センサ
9の検知する流量が所定流量未満となり、流量センサ9
がOFF状態になると(図5(a)参照)、コンパレー
タ611からの出力電圧Vout はHレベルの電圧とな
る。即ち、ノードn1のレベルはHレベルとなり(図5
(b)参照)、トランジスタTr2は導通される(図5
(c)参照)。そうすると、マイクロコンピュータ50
からの主弁駆動信号S1が時刻t2においてHレベルの
ままであっても、主弁駆動信号S1はノードn2で強制
的にLレベルにされる(図5(d)参照)。従って、ト
ランジスタTr1は非導通となり(図5(e)参照)、
主弁7は閉じられる(図5(f)参照)。
ンサ9が所定流量以上の流水を検知しない場合に、主弁
7を開ける必要があるので、この第一の主弁遮断回路6
1の動作を禁止する必要がある。
n1には、この第一の主弁遮断回路61の動作をオン/
オフするためのトランジスタTr3が接続されている。
トランジスタTr3の動作を説明する。トランジスタT
r3のベース端子には、マイクロコンピュータ50から
出力されるちょい点火信号S2が与えられる。
のちょい点火信号S2がトランジスタTr3に供給さ
れ、トランジスタTr3は導通される。そうすると、ノ
ードn1は入力電圧Vinの値にかかわらず、Lレベルと
なる。従って、トランジスタTr2も常に非導通とな
り、Hレベルの主弁駆動信号S1がトランジスタTr1
に供給されると、流水がないときでもトランジスタTr
1が導通し、主弁7は開けられる。
マイクロコンピュータ50からは、主弁7の駆動トラン
ジスタTr1にHレベルの主弁駆動信号S1が出力され
るとと同時に、Hレベルのちょい点火信号S2がトラン
ジスタTr3のベース端子に供給される。これによっ
て、流量センサ9が流水を検知しない場合であっても、
主弁7が開けられ、ちょい点火制御が可能となる。
動作を非活性にしてしまうと、ちょい点火制御中に、マ
イクロコンピュータ50が制御不能状態になったとき主
弁7を遮断することができない。そこで、本発明の実施
の形態の主弁遮断回路は、上記第一の主弁遮断回路61
に加えて、以下に説明する第二の主弁遮断回路62を備
えている。
あるコンパレータ621を有し、そのプラス端子には、
基準電圧Vref2が供給されている。また、熱交換器温度
センサ12は抵抗などによって構成され、抵抗の温度が
高くなるとその抵抗値が低くなる特性を有している。従
って、熱交内水温Tz1が高くなると、コンパレータ62
1のマイナス端子に入力される入力電圧Vinは、基準電
圧Vref2に対して低くなり、熱交内水温Tz1が低くなる
と入力電圧Vinは、基準電圧Vref2に対して高くなる。
説明するためのタイミングチャートである。図6(a)
は、図3の点線部Cの拡大図であって、マイクロコンピ
ュータ50は制御不能状態である。従って、熱交内水温
Tz1が主弁閉温度TOFF に達する時刻t1においても主
弁7は閉じられない。
温度範囲Lにおける最高温度Tmaxより高い所定温度Tk
に達する時刻t2まで、主弁7は開状態である(図6
(e)参照)。そこで、時刻t1から時刻t2における
第二の主弁遮断回路62の動作について説明する。熱交
内水温Tz1が所定温度Tk 以下であるときは、入力電圧
Vinは基準電圧Vref2より高く、コンパレータ621か
らの出力電圧Vout はLレベルの電圧となる。即ち、ノ
ードn2のレベルはLレベルであり(図6(b)参
照)、トランジスタTr2は非導通状態である(図6
(c)参照)。従って、マイクロコンピュータ50から
主弁7の駆動トランジスタTr1へのHレベルの主弁駆
動信号S1は、ノードn2でHレベルのままトランジス
タTr1のベース端子に入力される(図6(d)参
照)。従って、トランジスタTr1は導通状態のままで
あり(図6(e)参照)、主弁7は開状態である(図6
(f))参照)。
熱交内水温Tz1が所定温度Tk を超えると、入力電圧V
inは基準電圧Vref2より小さくなり、コンパレータ62
1からの出力電圧Vout はHレベルの電圧となる。即
ち、ノードn2のレベルはHレベルとなり(図6(b)
参照)、トランジスタTr2はONされる(図6(c)
参照)。そうすると、マイクロコンピュータ50からの
主弁駆動信号S1が時刻t1においてHレベルのままで
あっても、ノードn2で強制的にLレベルにされる(図
6(d)参照)。従って、主弁7の駆動トランジスタT
r1は非導通となり(図6(e)参照)、主弁7は遮断
される(図6(f)参照)。
によって、主弁駆動信号S1がHレベルのまま、即ち主
弁7が開いたままの状態になり、熱交換器2が加熱され
続けた場合であっても、熱交内水温Tz1が上記所定の温
度範囲Lの最高温度Tmax より高い所定温度Tk に達す
ると、主弁7は強制的に遮断される。また、所定温度T
k は温度範囲Lにおける最高温度Tmax と同じ温度であ
ってもよい。
えられた主弁遮断回路は、流水がないときに主弁7が開
けられ、燃焼が行われた場合であっても、熱交換器温度
センサ12が検知する熱交内水温Tz1に基づいて上記第
二の主弁遮断回路62が動作する。従って、上記第一の
主弁遮断回路61が動作しない場合であっても、給湯器
1の安全性が担保される。
る主弁遮断回路の例である。図7における点線部は、上
記第一の実施の実施の形態における第一の主弁遮断回路
61と同様であり、その説明は省略する。そして、本第
二の実施の形態においては、第一の主弁遮断回路61の
トランジスタTr3に加えられるちょい点火信号S2の
レベルをタイマー63で監視する。
る。そして、タイマー63は、Hレベルのちょい点火信
号S2が入力されてから所定時間tが経過すると、その
ちょい点火信号S2を強制的にLレベルにする。ちょい
点火信号S2がLレベルになると、トランジスタTr3
がOFF状態になり、第一の主弁遮断回路61が動作す
る。従って、ちょい点火制御時は流水がないので、上述
の第一の主弁遮断回路61による動作に基づいて主弁7
は遮断される。
ちょい点火信号S2のタイミングチャートである。図8
(a)及び(b)は、マイクロコンピュータ50によっ
て正常なちょい点火制御が行われているときの、それぞ
れタイマー63に入力するちょい点火信号S2、及びタ
イマー63から出力するちょい点火信号S2のタイミン
グチャートである。
め、時刻t1にマイクロコンピュータ50からHレベル
のちょい点火信号S2がタイマー63に入力される。そ
して、図8(b)に示すように、ちょい点火信号S2
は、Hレベルのままタイマー63から出力されるととも
に、タイマー63は、所定時間tの計測を開始する。そ
の後、正常状態の制御に従って、図8(a)において、
主弁7を閉じるために、時刻t2でタイマー63に入力
されるちょい点火信号S2がLレベルに落とされる。こ
のとき、所定時間tは、マイクロコンピュータ50によ
って正常にちょい点火制御が行われているときの時刻t
1と時刻t2間の時間(t2−t1)より長く設定され
ている。従って、タイマー63が計測している所定時間
t経過前に時刻t2に達し、タイマー63から出力され
るちょい点火信号S2も時刻t2でLレベルになる。従
って、主弁7が閉じられる。このように、マイクロコン
ピュータ50が正常にちょい点火制御を行う場合は、マ
イクロコンピュータ50の制御通りにちょい点火信号S
2がタイマー63から出力される。
コンピュータ50が制御不能状態になったときの、それ
ぞれタイマー63に入力するちょい点火信号S2、及び
タイマー63から出力するちょい点火信号S2のタイミ
ングチャートである。図8(c)に示すように、時刻t
1でちょい点火信号S2がHレベルにされた後、マイク
ロコンピュータ50が故障し制御不能状態になると、タ
イマー63に入力されるちょい点火信号S2はHレベル
のままの状態になる。しかし、図8(d)に示すよう
に、タイマー63から出力されるちょい点火信号S2
は、時刻t1から所定時間t経過した時刻t3におい
て、強制的にLレベルに落ちる。従って、主弁7が閉じ
られる。
時間tが経過すると、マイクロコンピュータ50が故障
した場合であっても、タイマー63の動作によって、強
制的に主弁7が遮断される。従って、熱交換器2の過度
の加熱が防止され、給湯器1の安全性が担保される。
湯器は、図1に示された給湯単能器に限られず、浴槽へ
湯を加熱する追い焚き機能付き給湯器、さらに、給湯路
と風呂追い焚き路が共通の熱交換器を通過する一缶二水
路式燃焼装置であってもよい。
い点火制御によって、熱交換器内の水温Tz1は設定温度
付近に保温されるが、設定温度付近より高い温度に保温
されてもよい。その場合、給湯器1は、水量調節弁が設
けられたバイパス路(図1に図示せず)を備え、バイパ
ス路からの水とのミキシング制御によって設定温度の給
湯が行われる。
コンパレータ621の出力端子とプラス端子に適当な抵
抗を入れ(図4の点線R)、ヒステリシスを作ることに
よって、主弁遮断回路62の遮断動作温度と遮断からの
復帰温度に差が生じる。従って、熱交内水温Tz1が遮断
動作温度(上記所定温度Tk )付近で揺れた場合に、主
弁遮断回路62のチャタリングを防止することができ
る。
ロコンピュータによる制御とは独立に、熱交換器内の水
温に基づいてガス電磁弁を強制的に遮断することができ
る主弁遮断回路を備えた給湯器が提供される。この主弁
遮断回路によって、熱交換器内に水が流れていない状態
でガス電磁弁が開けられ、燃焼が行われるときに、マイ
クロコンピュータの制御によってガス電磁弁を閉じるこ
とができない場合であっても、熱交換器内水温が所定温
度以上の高温になると、ガス電磁弁が強制的に遮断され
る。従って、熱交換器の過度の加熱が防止され、給湯器
の安全性が担保される。
ある。
タ50のブロック構成図である。
熱交内水温Tz1のタイミングチャートである。
路の例である。
トである。
トである。
路の例である。
号S2のタイミングチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】バーナーによって加熱される熱交換器に水
を通過させることによって、水を加熱をして給湯を行う
給湯器において、 前記バーナーにガスを供給するガス供給路を開閉する弁
と、 前記熱交換器内の水温を検知する温度検知手段と、 前記バーナーの燃焼を制御する制御手段と、 該制御手段が、前記熱交換器に水が流れていないときに
前記弁を開けて、前記バーナーを燃焼させるとき、前記
温度検知手段が検知する温度が所定温度を超えると、前
記弁を強制的に遮断する第一の遮断回路とを有すること
を特徴とする給湯器。 - 【請求項2】請求項1において、 さらに、前記熱交換器内に所定流量以上の水が流れると
流水を検知する流水検知手段と、 該流水検知手段が流水を検知しないとき、前記弁を強制
的に遮断する第二の遮断回路とを備え、 前記制御手段は、前記流水検知手段によって流水が検知
されないときに前記弁を開けて、前記バーナーを燃焼さ
せるとき、同時に前記第二の遮断回路による遮断動作を
禁止する制御を行うことを特徴とする給湯器。 - 【請求項3】バーナーによって加熱される熱交換器に水
を通過させることによって、水を加熱をして給湯を行う
給湯器において、 前記バーナーにガスを供給するガス供給路を開閉する弁
と、 前記熱交換器に所定流量以上の水が流れると流水を検知
する流水検知手段と、 該流水検知手段が流水を検知しないとき、前記弁を強制
的に遮断する遮断回路と、 前記バーナーの燃焼を制御する制御手段と、 該制御手段が、該流水検知手段によって流水が検知され
ないときに該弁を開けて、該バーナーを燃焼させ、同時
に前記遮断回路の遮断動作を禁止する制御を行うとき、
該遮断回路が所定時間以上動作しないと、該遮断回路の
遮断動作を禁止する制御を解除するタイマー手段を有す
ることを特徴とする給湯器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23809897A JP3859834B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 給湯器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23809897A JP3859834B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 給湯器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1183178A true JPH1183178A (ja) | 1999-03-26 |
JP3859834B2 JP3859834B2 (ja) | 2006-12-20 |
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ID=17025150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23809897A Expired - Fee Related JP3859834B2 (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 給湯器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3859834B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113138032A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-20 | 深圳云顶智慧科技有限公司 | 一种温度探头、热量表及防拆检测系统 |
-
1997
- 1997-09-03 JP JP23809897A patent/JP3859834B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113138032A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-20 | 深圳云顶智慧科技有限公司 | 一种温度探头、热量表及防拆检测系统 |
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JP3859834B2 (ja) | 2006-12-20 |
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