JPS604746A - 給湯器の湯温制御装置 - Google Patents
給湯器の湯温制御装置Info
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- JPS604746A JPS604746A JP58112115A JP11211583A JPS604746A JP S604746 A JPS604746 A JP S604746A JP 58112115 A JP58112115 A JP 58112115A JP 11211583 A JP11211583 A JP 11211583A JP S604746 A JPS604746 A JP S604746A
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
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- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
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- F24H15/36—Control of heat-generating means in heaters of burners
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- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/486—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using timers
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、水圧を一定に保つ水ガバナ装置と、水量セン
サを備えだ給湯器において、給湯量を検出する水量セン
サの信号から給湯温度を設定する給湯器の制御装置に関
するものである。
サを備えだ給湯器において、給湯量を検出する水量セン
サの信号から給湯温度を設定する給湯器の制御装置に関
するものである。
従来の構成とその問題点
従来の給湯装置は、第１図に示すように温度設定するた
めのコントローラー１と、使用者が水量を変更するだめ
の水栓２と入れ口３から流入する水を湯に変える熱交換
器４、熱交換器出口の湯温を検出するだめの温度センサ
５、設定値に応じた出湯温度にするだめの制御回路６、
制御回路６からの信号により設定された燃料を流す制御
弁７、制御弁７から送られる燃料を燃焼させるバーナー
９とから成る本体とで構成されていた。この構成では、
給湯の際まずコントローラーで湯温を設定した後水栓を
開く、あるいは水栓を開いた後湯温設定をするという２
回の動作が必要であった。さらにコツトローラー１の設
置場所は限定されており、直射日光の当らない場所、水
しぶき、蒸気、水滴のかからない場所等の条件が必要で
ある。このように操作性の問題あるいは、製品寿命の短
縮、故障の原因に直接つながるという問題を有していた
。又コントローラーと本体との信号の授受のだめの信号
線を弁装とし、電気工事を伴うという問題を有していた
。
めのコントローラー１と、使用者が水量を変更するだめ
の水栓２と入れ口３から流入する水を湯に変える熱交換
器４、熱交換器出口の湯温を検出するだめの温度センサ
５、設定値に応じた出湯温度にするだめの制御回路６、
制御回路６からの信号により設定された燃料を流す制御
弁７、制御弁７から送られる燃料を燃焼させるバーナー
９とから成る本体とで構成されていた。この構成では、
給湯の際まずコントローラーで湯温を設定した後水栓を
開く、あるいは水栓を開いた後湯温設定をするという２
回の動作が必要であった。さらにコツトローラー１の設
置場所は限定されており、直射日光の当らない場所、水
しぶき、蒸気、水滴のかからない場所等の条件が必要で
ある。このように操作性の問題あるいは、製品寿命の短
縮、故障の原因に直接つながるという問題を有していた
。又コントローラーと本体との信号の授受のだめの信号
線を弁装とし、電気工事を伴うという問題を有していた
。
発明の目的
本発明は以上のような従来の欠点を解決するもので従来
の給湯器に水量センサを備え、水栓を開いた当初の給湯
量により、給湯温度を設定し給湯温度制御を行うことを
目的とする。
の給湯器に水量センサを備え、水栓を開いた当初の給湯
量により、給湯温度を設定し給湯温度制御を行うことを
目的とする。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は、従来の給湯器に水
圧を一定に保つ水ガバナと、水量を検知する水量センサ
と、水量を読み込むタイミングを測るタイマーと、水量
によって設定温度を演算し、湯温制御を行なう制御回路
を設けたものである。
圧を一定に保つ水ガバナと、水量を検知する水量センサ
と、水量を読み込むタイミングを測るタイマーと、水量
によって設定温度を演算し、湯温制御を行なう制御回路
を設けたものである。
この構成によって、水栓を開いた当初の水量にょって給
湯温度を設定し、任意の水量に応じて湯温制御を行なう
作用を有する。
湯温度を設定し、任意の水量に応じて湯温制御を行なう
作用を有する。
実施例の説明
以下、本発明の実施例を第２図を用いて説明する。第２
図に本発明を用いたガス瞬間給湯器のシステム図を示す
。尚、第１図と同一の部材には同一番号を付している。
図に本発明を用いたガス瞬間給湯器のシステム図を示す
。尚、第１図と同一の部材には同一番号を付している。
水は、水栓２を開くと、開度により設定された水量の水
が給水口３から給水され、水量センサ１０を通り、熱交
換器４を通り水ガバナ装置３０を経て水栓２に至る。ガ
スは燃焼量制御回路６で設定された値に応じて開く燃料
制御弁７を通り、燃料供給口８よりバーナ９に流れ燃焼
される。バーナー９は熱交換器４を加熱し水を湯に変え
る。
が給水口３から給水され、水量センサ１０を通り、熱交
換器４を通り水ガバナ装置３０を経て水栓２に至る。ガ
スは燃焼量制御回路６で設定された値に応じて開く燃料
制御弁７を通り、燃料供給口８よりバーナ９に流れ燃焼
される。バーナー９は熱交換器４を加熱し水を湯に変え
る。
第３図に湯温設定のブロック図を示す。使用者が水栓２
を開くと、水ガバナ装置３０で一定水圧に保たれている
ため水道管２ａを通じて一定量の水が流れる。第４図に
示すように一定水量の水によって温度設定するために水
栓２には温度設定用の目盛を有するものである。例えば
水量がＡ（’／ｍ１ｎ）のときの湯温はＢ（’Ｃ）とい
うようにある関数で決定する。この水栓２によって使用
者は任意に湯温を設定できる。この水量は水量センサ１
０で水量が検知される。タイマー１１は、第５図に示す
ような水栓２によって湯温設定をする際、水量セッサ１
０が水栓を開いた後、何秒後に水量（温度設定値）を検
知するかを決定するだめのもので、例えば２秒後、一定
水量になった時の水量を検知するだめのものである。こ
のタイマーによって湯温設定後、自在に水量を可変する
ことができる。
を開くと、水ガバナ装置３０で一定水圧に保たれている
ため水道管２ａを通じて一定量の水が流れる。第４図に
示すように一定水量の水によって温度設定するために水
栓２には温度設定用の目盛を有するものである。例えば
水量がＡ（’／ｍ１ｎ）のときの湯温はＢ（’Ｃ）とい
うようにある関数で決定する。この水栓２によって使用
者は任意に湯温を設定できる。この水量は水量センサ１
０で水量が検知される。タイマー１１は、第５図に示す
ような水栓２によって湯温設定をする際、水量セッサ１
０が水栓を開いた後、何秒後に水量（温度設定値）を検
知するかを決定するだめのもので、例えば２秒後、一定
水量になった時の水量を検知するだめのものである。こ
のタイマーによって湯温設定後、自在に水量を可変する
ことができる。
次にこの湯温設定の原理を用いた給湯瞬間湯沸し器の制
御回路例を第６図に示す。１３は演算制御部（以後ＣＰ
Ｕと呼ぶ）で水量センサ１０と入水温度セッサ１２の信
号を入力し燃焼量を演算し燃料制御弁７に出力する。１
４は周知のＤ／Ａコンバーター回路で、ＣＰＵ１３の出
力ディジタル値をアナログ量に変換している。アナログ
変換された値と、水量セッサ１０の値をコ／パレータ−
１６で比較しその結果をＣＰＵ１３のＩ□に入力し水流
センサの起電力値を読み込み水量を検知する。ここでは
、水量センサは水車の回転数に応じて起電力を発生させ
る方式の水量センサを用いてもよく、他にも水車の回転
数をカラ７１・する方式のカウンタ一式や水圧による圧
力セノサのものでもよい。水量セッサ同様温度セッサ１
２はここでは感温抵抗素子を使用した例であるが、Ｖ（
ｃを抵抗１７とで分割される電圧値とＤ／Ａコンバータ
の出力値トをコンパレーター１８によって比較しその値
をＣＰＵ１３の１１に入力し、温度セッサ１２の値を読
み込む。ＣＰＵ１３は水量センサ１０と温度セッサ１２
の値から燃焼量を演算し、制御弁にその演算した値をＯ
〜３に出力する。出力された値はＤ／Ａコンバータ１５
によりディジタル値からアナログ値に変換されトランジ
スタ１９に電流が流れる。トランジスタ１９に流れる電
流によって燃料制御弁７は制御され、目的の燃焼量に応
じた燃料を流す。２０は燃料制御弁７の逆起電力を防ぐ
だめの一゛イオードである。（ここでは４ビツトのＤ／
Ａコノバータを用いたが、４ビットに限らない） 第７図にＣＰＵ１３で設定湯温検出と湯温制御するだめ
の概略フローチャートを示す。このフローチャーｉ・は
、大別して設定湯温検出部と湯温制御部の２つの部分に
分かれる。まず設定湯温検出部の説明をする。まずイニ
シャライズで第５図に示すように水量一定になるだめの
遅延タイムをタイマレジスタにセットする。次に水量セ
ンサの入力を行ない水栓の開閉の判断を行なう。水栓が
閉の場合、タイマーセットを行うだめの水流フラッグを
Ｏにする。その後タイマーをリセットし水量セッサ入力
に戻る。水量センサ入力で水栓が開かれている場合、ま
ず水流フラッグを見る。水温フラッグが０のとき、すな
わち水栓が閉から開に変わった時、タイマーをセットし
、水流フラッグを１にする。そして水量セッサ入力に戻
る。水栓が閉から開になり水流ワ）＝、、９．’が１に
なっている場合、イニシャライズでセリトンたタイマレ
ジスタと作動中のタイマーとを比較する。（タイマー）
〈（タイマーレジスタ）の時水量センサ入力に戻る。
御回路例を第６図に示す。１３は演算制御部（以後ＣＰ
Ｕと呼ぶ）で水量センサ１０と入水温度セッサ１２の信
号を入力し燃焼量を演算し燃料制御弁７に出力する。１
４は周知のＤ／Ａコンバーター回路で、ＣＰＵ１３の出
力ディジタル値をアナログ量に変換している。アナログ
変換された値と、水量セッサ１０の値をコ／パレータ−
１６で比較しその結果をＣＰＵ１３のＩ□に入力し水流
センサの起電力値を読み込み水量を検知する。ここでは
、水量センサは水車の回転数に応じて起電力を発生させ
る方式の水量センサを用いてもよく、他にも水車の回転
数をカラ７１・する方式のカウンタ一式や水圧による圧
力セノサのものでもよい。水量セッサ同様温度セッサ１
２はここでは感温抵抗素子を使用した例であるが、Ｖ（
ｃを抵抗１７とで分割される電圧値とＤ／Ａコンバータ
の出力値トをコンパレーター１８によって比較しその値
をＣＰＵ１３の１１に入力し、温度セッサ１２の値を読
み込む。ＣＰＵ１３は水量センサ１０と温度セッサ１２
の値から燃焼量を演算し、制御弁にその演算した値をＯ
〜３に出力する。出力された値はＤ／Ａコンバータ１５
によりディジタル値からアナログ値に変換されトランジ
スタ１９に電流が流れる。トランジスタ１９に流れる電
流によって燃料制御弁７は制御され、目的の燃焼量に応
じた燃料を流す。２０は燃料制御弁７の逆起電力を防ぐ
だめの一゛イオードである。（ここでは４ビツトのＤ／
Ａコノバータを用いたが、４ビットに限らない） 第７図にＣＰＵ１３で設定湯温検出と湯温制御するだめ
の概略フローチャートを示す。このフローチャーｉ・は
、大別して設定湯温検出部と湯温制御部の２つの部分に
分かれる。まず設定湯温検出部の説明をする。まずイニ
シャライズで第５図に示すように水量一定になるだめの
遅延タイムをタイマレジスタにセットする。次に水量セ
ンサの入力を行ない水栓の開閉の判断を行なう。水栓が
閉の場合、タイマーセットを行うだめの水流フラッグを
Ｏにする。その後タイマーをリセットし水量セッサ入力
に戻る。水量センサ入力で水栓が開かれている場合、ま
ず水流フラッグを見る。水温フラッグが０のとき、すな
わち水栓が閉から開に変わった時、タイマーをセットし
、水流フラッグを１にする。そして水量セッサ入力に戻
る。水栓が閉から開になり水流ワ）＝、、９．’が１に
なっている場合、イニシャライズでセリトンたタイマレ
ジスタと作動中のタイマーとを比較する。（タイマー）
〈（タイマーレジスタ）の時水量センサ入力に戻る。
（タイマー）＝（タイマーレジスタ）の時、温度設定を
行なう。（タイマー）〉（タイマーレジスタ）の時入水
温度の演算を行なう。このように湯温は、水栓が開かれ
た後、水量安定時の水量によって決定される。湯温制御
部は、第４図に示す関数で水量を温度に変換し設４ ？
ＦＡ’ｔを決定する。次に入水温度を入力し燃焼量の演
算を行う。演算はＱＸ （Ｔｏ−Ｔ’ ）Ｘ η（ｋｃ
ａｌ）ｆ計算さ；ｈる。
行なう。（タイマー）〉（タイマーレジスタ）の時入水
温度の演算を行なう。このように湯温は、水栓が開かれ
た後、水量安定時の水量によって決定される。湯温制御
部は、第４図に示す関数で水量を温度に変換し設４ ？
ＦＡ’ｔを決定する。次に入水温度を入力し燃焼量の演
算を行う。演算はＱＸ （Ｔｏ−Ｔ’ ）Ｘ η（ｋｃ
ａｌ）ｆ計算さ；ｈる。
Ｑは出湯量、Ｔｏは出湯温度、Ｔ１は入水温度、ηは熱
動換器の効率を示す。削算された燃焼量（カロリー）に
応じた燃料を制御弁に流しバーナーで燃焼させる。以下
このフローチャートに準じて湯温制御する。
動換器の効率を示す。削算された燃焼量（カロリー）に
応じた燃料を制御弁に流しバーナーで燃焼させる。以下
このフローチャートに準じて湯温制御する。
この構成によれば、水栓により温度設定ができコンドロ
ーラネ要という効果がある。とこで設定湯温検出と湯温
制御をＣＰＵにより行なったが、ディスクリートで構成
してもよい。
ーラネ要という効果がある。とこで設定湯温検出と湯温
制御をＣＰＵにより行なったが、ディスクリートで構成
してもよい。
発明の効果
以上のように本発明の給湯器の湯温制御装置によれば次
の効果が得られる。
の効果が得られる。
（１）水量セッサで水栓の開閉を検知し、水量セッサ検
知後、一定水量になるまでの遅延をタイマーで行ない、
一定水量になった時の軟量を水量セッサで検知し、湯温
設定値に換算する構成としているので水栓で湯温設定と
水量設定ができる作用を有し、湯温設定のだめのコント
ローラーが不要となる効果があり、次の特有の効果を有
する。
知後、一定水量になるまでの遅延をタイマーで行ない、
一定水量になった時の軟量を水量セッサで検知し、湯温
設定値に換算する構成としているので水栓で湯温設定と
水量設定ができる作用を有し、湯温設定のだめのコント
ローラーが不要となる効果があり、次の特有の効果を有
する。
（１）水栓ワンタッチで温度設定ができ、操作性の向上
になる。
になる。
（１１） コントローラー設置場所が不要になる。
（：ｉｉ） コントローラー設置条件に対応するだめの
処理、例えば防水処理等が不要になる。
処理、例えば防水処理等が不要になる。
（１■） コツトローラーの寿命、故障等による給湯不
能がなくなる。
能がなくなる。
（Ｖ） コントローラ信号線の接続のだめの電気工事が
不要になる。
不要になる。
以上の効果より、給湯システムのコスト低減になる。
（２）予め得られる水量と入水温度と設定温度によって
燃焼量を決定するものであるから、流量変更、設定変更
、水圧変動等の外乱に対して即応性があり、又、湯温設
定値に対して立ち上り時間、整定時間の短縮、行き過ぎ
量の減少ができ、温度制御の追従性の向上になるだめ、
例えばシャワー使用時、安全でかつ快適な湯を供給でき
る。
燃焼量を決定するものであるから、流量変更、設定変更
、水圧変動等の外乱に対して即応性があり、又、湯温設
定値に対して立ち上り時間、整定時間の短縮、行き過ぎ
量の減少ができ、温度制御の追従性の向上になるだめ、
例えばシャワー使用時、安全でかつ快適な湯を供給でき
る。
第１図は従来の給湯システム図、第２図は本発明の一実
施例の給湯器の湯温制御装置のシステム図、第３図は同
湯温設定ブロック図、第４図は水量と温度との関係を示
す特性図、第５図は水栓間抜の水量の立ち上り特性図、
第６図は同給湯器の温度制御装置の制御回路図、第７図
は湯温制御フローチャートである。 ４・・・−熱交換器、６・ 制御回路、７・・・燃料制
御弁、９ バーナー、１０・・・・水量セッサ、１１・
・・・・タイマー、３０−−・水ガバナ装置。
施例の給湯器の湯温制御装置のシステム図、第３図は同
湯温設定ブロック図、第４図は水量と温度との関係を示
す特性図、第５図は水栓間抜の水量の立ち上り特性図、
第６図は同給湯器の温度制御装置の制御回路図、第７図
は湯温制御フローチャートである。 ４・・・−熱交換器、６・ 制御回路、７・・・燃料制
御弁、９ バーナー、１０・・・・水量セッサ、１１・
・・・・タイマー、３０−−・水ガバナ装置。
Claims (2)
- （１）燃料を燃焼させるバーナーと、前記バーナーによ
り内部を通過する水を加熱する熱交換器と、前記熱交換
器を通過する水量を検出する水量センサと、前記熱交換
器出口から流出する水圧を一定に保つ水ガバナ装置と前
記バーナーの燃焼量を制御する燃料制御弁と、制御弁を
コントロールする制御回路を有し、前記制御回路は前記
水量セ／すが水の流通を検知してから一定時間動作する
タイマ一部と前記タイマ一部の動作中に、水量センサの
流量信号に応じて熱交換器出口の設定温度を決定する温
度設定部を備えだ構成とした給湯器の湯温制御装置。 - （２）制御回路は前記水量センサの信号と前記熱交換器
入口の水温を検知する入水温度センサの信号によりバー
ナの燃焼量を演算し、制御弁を駆動する。燃焼量演算部
を有する特許請求の範囲第１項記載の給湯器の湯温制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112115A JPS604746A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 給湯器の湯温制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58112115A JPS604746A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 給湯器の湯温制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604746A true JPS604746A (ja) | 1985-01-11 |
| JPH029261B2 JPH029261B2 (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=14578541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58112115A Granted JPS604746A (ja) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | 給湯器の湯温制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604746A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01118068A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Rinnai Corp | 給湯器 |
| CN102914053A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-02-06 | 美的集团股份有限公司 | 一种液体加热装置的防干烧方法及其加热装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54156249A (en) * | 1978-05-30 | 1979-12-10 | Paloma Kogyo Kk | Remote controller of gas water heater |
| JPS57157953A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Controller for hot water supplying apparatus that uses fuel oil |
-
1983
- 1983-06-21 JP JP58112115A patent/JPS604746A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54156249A (en) * | 1978-05-30 | 1979-12-10 | Paloma Kogyo Kk | Remote controller of gas water heater |
| JPS57157953A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Controller for hot water supplying apparatus that uses fuel oil |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01118068A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Rinnai Corp | 給湯器 |
| JPH0421101B2 (ja) * | 1987-10-30 | 1992-04-08 | Rinnai Kk | |
| CN102914053A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-02-06 | 美的集团股份有限公司 | 一种液体加热装置的防干烧方法及其加热装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH029261B2 (ja) | 1990-03-01 |
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