JPS5932737A - ガス瞬間湯沸器のための電気制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガス瞬間湯β１）器のための制御装置に係り、
特にガス供給管路を通して供給されるガスを燃焼させる
ガス燃焼手段と、前記ガス供給管路中に介装されて前記
ガスの供給量を所定ガス量にπＭ節するガス供給量調節
手段と、給水管路を通して供給される水を前記ガを燃焼
手段からの燃焼力スを受けて加熱する熱交換手段と、こ
の熱父換手段から湯を供給されて出ｌ易する出湯管路と
、この出湯管路に設けられ又前記出出のｍを調節する出
湯１１（調節−１段とをイリ”１ｊえたガス瞬間湯沸器
に採用するに」薗しグｃ−Ｅ気制御装置に関する。

従来、この神のガス瞬間湯沸器において、例えば先ｌＬ
式の場合には、前記出湯ｆｉｔ調節手段がその呂沸器本
体とは１４１Ｌれた位置に設置されているため、この出
湯量調節手段からの出湯量との関非により出湯温度をＩ
’９−ｉ望謁温に調節するために（ＣＩｌ、湯沸器本体
内にて前記給水管路中に介装した流量制御手段に上って
給水管路中の水の流量を調節しなげわ。

ばならず不便であった。こわ、を解決するために前記出
湯量調節手段からの出湯量との関連により前記ガス供給
ｆｉｔ調ｆ：Ｔｊ手段によるガス調節ｆＡを変化させて
出湯温度を前記所望湯温に制御する、Ｌうにした制（ｒ
（Ｉ装置がある。しかしながら、このような制御装ｆＦ
Ｉ：においては、前記出湯量調節手段からの出湯量に比
して前記ガス供給量調質１手段によるガス調節量に限界
があって不足する場合には、出湯温度を前記所望量ｆｆ
１Ａに維持できないという不具合が生じる。

本発明はこのような観点に着ＬＩ　してなされ／ζもの
で、イの目的とするところは、前記出湯１桟調節手段の
調節度合とは関係なく、出湯温度を１９−「望賜温Ｖこ
ｊ（１１持し得るように出湯量を′（Ｅ気的に制御−す
るようにしたガス１瞬間湯沸器のための″１Ｅ気制御装
置を提供することにある。

以−干、本発明の一実施例を図ｉ、ｆｉ’ｉにより説明
すると、第１図は、本発明に係る電気制用１装置が先什
式ガス瞬間湯沸器に適用された例を示している。

この力゛ス瞬間湯β１１器は、その器具本体内に配置さ
れてガス供給管路１０を通して供給されるガスを燃焼さ
ぜるガスバーナ１１を備えており、ガス供給管路１１］
中には、外部から操作し易いように２ｇ具本体内に配置
したガス供給量調伴」プ「１２が介装されている。この
ガス供給量調節弁１２は、後述する能力設定器２０の設
定下にて水ガバナ１６の作動に応答して開きガスバーナ
１１に対しガスを供給するようになっており、ガス供給
１１ｉ調簡フ「１２の開度は、能力設定器２０における
ガスバーナ１１に対してのガス供給量の設定値に対応す
る。熱交換器１４は、器具本体内にてガスバーナ１１の
」二カに位ｉ１？ｔ　Ｌ　ｓ給水管路１６から供給され
る水を９７′スバーナ１１からの燃焼ガスにより所望湯
温に加熱する。なお、かかる所望湯温は、ガスノく−ナ
１１からの燃焼ガス蹟（即ち、ガスバーナ１１に対する
ガス供給量）と一義的に定まる関係にある。

流量制御ノ「１５は、ロータリ形のもので、水ガスくす
１６とベンチュリ１７との間にて器具本体内に位置する
給水管路１６中に介装されて、その開度に応じて給水管
路１６中の水の流量を制御する。

水ガバナ１６は流量制御弁１５の」−流において給水管
路１３中に介装されているもので、流量制御ブ［１５の
後流Ｕτて給水管路１６中に介装したベンチュリ１７と
の協働により、流量制御ノー１１５への給水圧を一定に
保持する。出湯管路１８は熱交換器１４からの湯を先［
ト栓１９に供給するとともに、この先１１−栓１９はぞ
の開度に応じて出湯量を調節する。

′上気制御装置は、能力設定器２０、温度設定器６０、
水温センサ４０．流量センサ５０、及び第１と第２の位
置センサ６０．７０と、これら設定器２０　、：り０及
びセンサ４０〜７０に接続した電気回路８０を備えてい
る。能力設定Ｒ１２１］＆よ、８に具本体内にてガス供
給量調節弁１２に作動的に＋Ｉ！％結シたポテンショメ
ータからなるもので、カースノく−ナ１１に対するガス
供給量を所定ガスｊｉｌ　Ｗ　Ｖこ設定するとき操作さ
れて１す「定ガスＩＩｉ：　Ｗを能力設定１８号として
発生する。温度設定器６０は、ＲＨＪ支本イ本の一部に
外部から操作し易いようしこ西１３　ｆｂｔ　Ｌ　１こ
ｉｉＪ変抵抗器からなるもので、熱交換器１４の加熱に
イ系ろ渇の所望湯温ＴＳＥＴの設定が必要なとき操イ′
にされて所望湯温Ｔ３ＥＴを設定温信号として発生する
１、水温センサ４０ば、べ７チユ１ｊ１７の後流にて給
水管路４０に介装した一す−−ミスタから冷製９、給水
管路４０を流れる水の現実の温度゛１゛□１１を検出（
７これを水７Ｍ１信号として発生する３、流ＩＩλ−ヒ
ンリ５０は、水ガバナ１６の上流にて給水管路１６中に
介装されて、この給水管路１ろを流１する水のＪす［定
１１，１間当りの流量Ｑを検出ｊ−てこ′ｉ−シを流１
１冒１；シラ一二して発生する。第１位置センサ６０は
、流量制御弁１５の全閉位置に配設した常閉型リミット
スイッチからな９、このリミットスイッチは流量制御弁
１５の全開に応答して開き第１位買値号を発生する。

第２位１；ナセンサ７０は、流量制御弁１５の全開位置
に配設した常閉型リミットスイッチからなり、このリミ
ットスイッチは流量制御弁１５の全開に応γｒして開き
第２位買付号として発生する。

Ｔｊｊ気回路８０は、第２図に示すごとく、水温センサ
４０からの水温信号の値Ｔｉｎを温度設定器６０からの
設定温信号のｆｉｒ　ＴＳＥＴから減算して温度差信刃
を生じる減算器８１と、能力設定器２０からの能力設定
信号の値Ｗを温度差信号の値（ＴＳＥＴＴ工１□）によ
り除して熱交換器１４に供給すべき水の最適流１桟Ｑ。

とじて求める除算器８２を備えており、かかる最適流量
ト１１．　（は目標流量信号として除Ｗ、器８２から減
算器８５に付与される。この場合、Ｑ。

＝ｗ／　（ＴＳＥＴ　　’ｒｉｌ□）なる関数関係は、
尚該ガス瞬間湯沸器の能力により定められる。但し、Ｑ
　ｏ　＋Ｗ＋　ＴｆＥＥＴ　、Ｔｉｔ、の各単位は、そ
れぞれ、’／＋ｍｉｎ。

”ａＪＬ／　ｍ１ｎ　＋　’Ｃ＋　”Ｃとする。寸／コ
、″混気回路８０は、流量センサ５０からの流山ｉ信号
を波形整形して整形イハ号を生じる波形整形器８５と、
この波形整形器８６からの整形信号の周波数をアナログ
電圧に変換する周波数−電圧変換器８４（以１：、Ｆ−
Ｖ変換器８４と称する）を（ｌｉｉｉえており、このＦ
−Ｖ変換器８４からのアナログ電圧は減算器８５及び比
較器８７に付す−される。

減埠器８５は除算器８２からの目標流１１℃信号の（ｌ
ｉ　Ｑ　ｏをＦ−■変換器８４からのアナログ市圧（即
ち、現実の流量Ｑ）から減算してこれを流量差１菖号と
して駆動回路８８に（，１−リする。比較器８７は、Ｆ
　−Ｖ変換器８４からのアナログ電圧Ｅ圧（即ち、現実
の流量Ｑ）が下限設定器８６からの下限流量値υの値よ
り高い（又は低い）ときハイレベル信号′（又はローレ
ベル信号）を発生する。かかる場合、下限設定器８６は
、本発明装置による制御の下限流量値（例えば、３’／
　ｍｉｎ　）を下限流星信号として発生する。

駆動回路８８は、第２図に示すごとく、直流整流子モー
タＭ９両位置センサ６０　、７０　、減算器８５及び比
較器８７に接続されていて、第６図に示すごとく、直流
整流子モータＭに接続した互いに同一特性を有するトラ
ンジスタ８８ｃ、８８ｄ。

８８θ、８８ｆを（ｉｉｔえている。トランジスタ８８
ｃはそのベースにてベース抵抗８８ａを介して減算器８
５に接続されるとともにダイオード８８ｂを介して比較
器８７に接続されている。また、トランジスタ８８ｃは
そのエミッタにて直流整流子モータＭの第１入力端子に
接続されるとともにそのコレクタにて直流電源（給電電
圧＋ｖ０゜を有する）の正端子に接続されている。トラ
ンジスタ８８ａはそのベース及びエミッタにてそれぞれ
トランジスタ８８Ｃのベース及びエミッタに接続されて
おり、このトランジスタ８８ｃｌのコレクタは第２位置
センナ７０を介して接地されている。

１−９　ンシスタａａＯはそのエミッタにて直流整流子
モータＭの第２入力端子に接続されるとともにそのコレ
クタにてトランジスタ８８Ｃのコレクタに接続されてお
り、このトランジスタ８８ｅのベース・コレクク×間に
は抵抗８８！ｊが接続されている。ｌ・ランジスク８８
ｆはそのベース及びエミッタにてそれぞれトランジスタ
８８θのベース及びエミッタに接続されるとともにその
コレクタにて第１位置センサ６０を介して４に地されて
おり、トランジスタ８８ｆのベースと第１位ｉｉＩ′Ｌ
センツ゛６０との間には抵抗８８ｈ（抵抗８８ｇと１司
−のりｌＴｈ　ｌｌ’Ａ値を有する）が接続されている
。

しかして、このように構成した馬１（動ｍ」路８８にお
いてＵ、第２位置セン雪“７０　ｎ：’；：Ｊ’；　２
　（Ｑｔｉｊｆｆｉ（Ｓ３−を発生していない状態にて
比４！、２器８７−／）（ローレベル信号を発生すれば
、ｌ・ランラスタ８８Ｃ力；ジＩ：ｒｙ　ａとなると同
時にトランジスタ８８６カ’＝４ａして１α流電踪から
の給電電流かトランジスタ８８Ｂのコレクタ・エミッタ
、直流整流イモ一りＭ、１−フンジスタ８８ｄのエミッ
タ・コＶクタ及ヒＵＳ　２　（Ｍ：　ｌ＋Ｓｔ、・セン
サ全通して正方向電流として流れる。丑だ、両位置セン
サ６０．７０がそオｔぞれイ＼’Ｌ　ｉｉ’ｔ　ｆ８写
−を発生していない状態にて比較器８７か〕へイレベル
１８号を生じているとき、減算器８５からの？ｊｅ　；
ｊｋ　Ｉ；　イ１イ号の値（ＱＱ、ｏ）が正であれば、
トランジスタ８８ｃがトランジスタ８８ｄ−の非導通下
にて導通し直流電源からの給電電流が１−ランジスク８
８Ｃ１直流整流子七−タＭ、トランジスタ８８ｆ及び第
１位置センサ６０全通して逆方向電流として流れ、流量
差信号の値（ＱＱｏ）が負であれば、上述したごとく正
方向〒Ｉｉ流が流れ、また流量差信号の値（Ｑ　Ｑｏ　
　）が零であればトランジスタ８８Ｃ〜８８ｆが共に導
通し直流整流子モータＭへの給電電流の流入を禁止する
。なお、ｌ−ランジスタ８８ｅ。

８８ｆは直流電源からの給電下にてそれぞれ抵抗８８　
ｙ　、　８８　ｈとの関連で常に導通している。

直流整流イモ−タＭは、器具本体内に配置されて流量制
御が１５に作動的に連結してなるもので、■）ＩＪ記正
方向Ｔ［流を受けて正方向に回転し流量制御ｊＴ１５の
開度を増大させ、前記逆方向電流を受けて逆方向に回転
し流量制御弁１５の開度を減少させ、かつ前記正方向電
流及び逆方向電流の消滅により停止して流量制御−ｊｆ
１５の開度を最適値（Ｑ−Ｑ。−＝０に対応する）に保
持する。

以上のように構成した本実施例においで、給水栓及びガ
ス元栓（共に図示せず）をそれぞれ開き、能力設定器２
０によりガスバーす１１に対するガス供給量を所定ガス
量Ｗに設定し、かつ温度設定器６０により出湯温度を所
望湯温”ＳＥ・ｌ・に設定して当該ガス瞬間湯沸器を作
動準備完了状態におく。

このとき、両位置センザ６０．７０は共に位置伝号を発
生していないものとする。このような段階にで先止栓１
９を全開にすれば、給水管路１６中の水が水ガバナ１６
とベンチュリ１７との１にＸ　ｆｉｌｌ　作用下にて一
定圧の水流となり流量制御弁１５を通り熱交換器１４に
供給され、これと同］面にガス供給量調節ブー「１２が
、能力設定器２０から生じる能力設定信号との関連によ
り開いて、ガスバーナ１１がガス供給量調節弁１２及び
ガス供給管路１０を通りガスを供給されて点火するとと
もに熱交換器１４内の水がガスバーナ１１からの燃灯Ｌ
ガスにより加熱されて出湯管路１８及び先止栓１９から
出湯する。なお、ガス供給量調節ブ「１２の開度、即ち
ガスバーす１１へのガス供給量は能力設定器２０からの
能力設定信号の値により規定される。

かかる状態においては、温度設定器６０からの設定温信
号の値ＴｓＦ：Ｔと水温センサ４０からの水温信号の値
Ｔよ。との差が減算器８１により演算されて温度差信号
として発生するとともに、能力設定器２０からの能力設
定信号の値が減算器８１からの温度差信号の値により除
算器８２にて除され、最適流量Ｑｏを表わす目標流量信
号として生じ減算器８５に伺与される。一方、流量セン
サ５０からの流量［３号が波形整形器８６により波形整
形されるとともＶｃＦ−■変換器８４によジアナログ電
圧（流量信号の値Ｑに対応する）に変換されて減算器８
５及び比較器８７に付与される。この場合、Ｆ−Ｖ変換
器８４からのアナログ電圧が下限設定器８６からの下限
流量信号の値より低ければ、比較器８７がローレベル信
号を発生し、これに応答して駆動四路８８が、減算器８
７の作用とはかかわりなく、」二連した正方向電流を発
生し直流整流子モータＭを正方向に回転させる。このた
め、流量制御１ブー「１５がその開度を増大させて給水
管路１６から熱交換器１４への給水量を増加させる。

比較器８７からのローレベル信号がハイレベルになると
、減算器８５において求められるＦ−Ｖ変換器８４から
のアナログ電圧と除算８ｇ８２からの目標流量信号の値
との差（Ｑ、−Ｑｏ）を表わす流量差信号が駆動回路８
８に付り、される。しかして、流量差信号の値が負（Ｑ
、＜Ｑｏ）であれば、」一連したごとく正方向電流が駆
動回路８８内にて流れて直流整流子モータＭの制御下に
て流量制御弁１５の開度を増加させ、先＋Ｊ−栓１９か
らの出湯量が出湯温度を所望湯ＩＭ　ＴＳ＋哩に維持し
たまま増加する。然る後、流量差信号の値（Ｑ、−Ｑｏ
　）が？・；になると、駆動回路８８からの正方向′Ｅ
Ｅ流が消滅して」−述したごとく直流整流子モータ１４
を停止させる。このとき、流量制御弁１５の開度が、熱
交換イに１４への給水量を最適流量Ｑ。にするような値
に維持される。その結果、先止栓１９からの出湯量及び
出湯温度がそれぞれ最適流Ｒ１：　Ｑ　（ｌ及び所望湯
温ＴＳＥＴに維持される。

一方、減算器８５からの流ａＬ　’ｌ’：信号のイ１［
“ｔが正（Ｑ＞Ｑｏ）である場合には、上述したごとく
駆動回路８８内に逆方向電流が生じ、これに応答して直
流整流子モータＭが逆方向に回転して流量制御Ｊ１１５
の開度を減少させる。すると、給水管路１６から熱交換
器１４への給水量が流１１１制御弁の開度減少に応じて
減少し、化１１栓１９からの出湯量が出湯温度を／９〒
望謁温Ｔ母ＧＴに維持した丑ま減少する。

然る後、流量差信号の鎖（ＱＱｏ）が零になると、駆動
［０」路８８からの逆方向電流が消滅して直流整流子モ
ータＭを停止させる。このとき、流量制御弁１５の開度
が、熱交換器１４への給水量を最適流量Ｑｏにするよう
な値に維持される。その結果、先止栓１９が全開である
にもがかわらず、その出湯ｆｉｌ、が、出湯温度を所望
高温ＴＳＥＴに維持し／こま１にて、流量制用１．ＪＦ
１５の開度に対応する最適流ｆ；ＣＱ　ｏに制限される
。

なお、」二連した作用説明において、流量制御弁１５が
全閉（又は全開）となる場合には、第１（又は第２）の
位置センサ６０（又は７０）が第１（又は第２）の位置
信号を発生するので、駆動回路８８内の電流が逆方向電
流から正方向ｌＩＣ流（又は正方向′１Ｅ流から逆り向
’＋［流）に変わる。斗／ζ、先止栓１９を全閉にすれ
ば、流星制１ａ１１ｊｉ’１５が電気回路８０の制用１
Ｆにて全開となり第１位置センザフ０から第２位買値号
を牛しさせる。

１だ、Ｌ記実施例においでは、本発明が先［Ｉ一式ガス
瞬間湯沸器に適用された例について説明したが、これに
限らず、各種のガス瞬間湯沸器に本発明を適用しく′１
）る。

１だ、前記実施例においては、第１及び−７Ｇ　２の位
置センサ６０及び７０を流ｌｉｔ制う印ヅ１′１５の全
開位置及び全開位置にそれぞれ配設し／３−例について
説明したが、これに代えて、例えば、第１位置セン”）
−６０を流量制御弁１５の全閉的前の開度位置に配置す
るとともに、第１位置セン刃７０を流ｆｌｕ制御弁１５
の全開直前の開度位置に配置するようにしてもよい。

以」−説明したとおり、本発明においては、１ｉｉｌ記
実施例にてその一例を示したごとく、ガスｆ１１．給管
路を通して供給されるガスを燃焼させるガス燃焼手段と
、前記ガス供給管路中に介装されて前記ガスの供給量を
所定ガス量に調節するガス供給量調節手段と、給水管路
を通して供給される水を前記ガス燃焼手段からの燃焼ガ
スを受けて加熱する熱交換手段と、この熱交換手段から
湯を供給されて出湯する出湯管路と、この出湯管路から
の出湯の１１１を調節する出湯量調節手段とを備えたガ
ス１瞬間湯沸器に適用されて、前記熱交換手段に供給す
べき水の最適流量、かかる水の現実の温度及びｖｊＪ記
出揚出湯量調節手段の湯の所望湯温の間の関係を１）Ｉ
Ｊ記所定ガス斌をパラメータとして表わす関数式にも（
き前記所望湯温及び前記給水管路中の水の現実の温度に
応じて前記最適流量を演算し、前記給水管路中の水の流
量と１ｉｉＪ記演算結果との差を差信号として発生し、
この差信号に応答してこの差（ｇ号の値を減少させるに
必要な駆動伝−号を発生し、かつこの駆動信号に応答し
て前記給水管路中の水の流量を前記演Ｊ“、〔結果に一
致させるよう制御するようにしたことにその１１４成上
の特徴がある。これに、１：す、１１ｊ１記熱交換手段
に供給される水の流量が、前記出湯量調節手段からの出
湯の２１１１ｘ度を１）ｊＩ記ｊすｌ望湯６５１シに維
持するように制御されイ））るとともに、１）ｉＪ記出
出湯量調節手段調節度合がその出出の温度を自ＩＪ記所
望湯ｆ７ｉ？ｉに維持できない程増人している場合には
、当該出湯量調節手段の調節度合とはかかわりなく、そ
の出湯量が出湯温良を前記Ｉラミ望湯温に維持するよう
に抑制されＣ）る。その結果、［）１４記出湯爪調節手
段を操作する者は、前記ガス供給調ｆ、ｌｉｉ手段を操
作することなく、出出量調節手段の操作のみで常に所望
の温度の陽を得ることができる。

１だ、このことは、前記出湯基調だ１ｊ手段が先１１．
栓の場合に、これを操作する者に対し大きなイリコ刊Ｉ
・δを与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が先１１式ガス瞬間賜沸器に】ｊ】・
σ用さｉｚた例を示すブロック図、第２１図は、第１図
の電気回路の詳前■１なブロック図、及び第６図は、第
２図の駆動回路の具体的回路図である。 符号の３）ａ明 １０　・・ガス供給管路、１１・・・ガスバーナ、１２
・・・ガス供給量調節弁、１６・・・給水管路、１４・
・・熱間換器、１８・・・出湯管路、１９・・・先止枠
、２０　・−能力設定器、６０・・・温度設定器、４０
・・・水温センサ、５０・−・流量センサ、８０・・−
電気回路。 出願人　パロマ工業株式会社 代理人　弁理士長　谷　照　−（ほか１名）第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガス供給管路を通して供給されるガスを燃焼させるガス
   燃焼手段と、前記ガス供給管路中に介装されてｊ＞ｉＪ
   記ガスの供給量を所定ガス量に調節するガス供給Ｊｊｔ
   調節手段と、給水管路を通して供給される水を前記ガス
   燃焼手段からの燃焼ガスを受けて加熱する熱交換手段と
   、この熱交換手段から湯を供給されて出湯する出湯管路
   と、この出湯管路に設けられて前記出湯の量を調節する
   出湯量調節手段とを備えたガス瞬間湯沸器において、前
   記出湯量調節手段からの出湯の温度を所望湯温に設定す
   るとき操作されてこの所望湯温を設定温信号として発生
   する温度設定手段と、前記給水管路中の水の現実の温度
   を検出してこの検出水温を水温信号として発生する水温
   検出手段と、前記給水管路中の水の１ｙｒ定時間当りの
   流量を検出してこの検出流量を流量信号として発生する
   流量検出手段と、前記熱交換手段に供給すべき水の最適
   流”３、前記水の現実の温度及び前記所望湯温の間の関
   係を１）１］記所定ガス量をパラメータとして表す関数
   式Ｖこ爪き前記設定温信号及び前記水温信号に応じて［
   ）ＩＩ記最適流量を演算するとともに１１ｊＪ記水温信
   号の値と前記演算結果との差を差信号として発生する演
   算手段と、前記差信号に応答してこの差信号の値を減少
   させるに必要な駆動信号全発生する（＋４号発生手段と
   、前記駆動信号に応答して前記給水管路中の水の流量が
   前記演算結果に一致するように（１□（１（１１する流
   量制御手段とからなることを特徴とする力゛ス瞬間湯沸
   器のための電気制御装ｊ；！ｆ　。