JPS61289264A - 給湯機の流量制御方法 - 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】 叩　産業上の利用分野 この発明は加熱量が切換可能な加熱装置で熱交′換器な
加熱するとともに、熱交換器出口側の温水温度が所望の
設定温度に近づくように、両温度の偏差に応じ１熱交換
器の単位時間当りの通過流量を増減させる給湯機の流量
制御方法に関する。

（ロ）従来の技術 従来、この種の給湯機は特開昭５９−２４３１７号公報
に開示され℃いるように、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
度とを比較し、両温度の偏差に応じ℃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℃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１個設けるだけで良いなど、安価に構成でき
る利点な有する。しかしながら、加熱装置の加熱量を複
数段に切換える場合、加熱量を増減させた際の熱交換器
出口側の温度変化に時間遅れがあり、これに温度センサ
の応答遅れが加わることから、加熱量切換直後の流量制
御が間に合わなくなる欠点があった。このため、第５図
および第６図に示すように、温水温度が設定温度から大
きく外れ、沸騰や大きなオーバーシュートを起こす問題
があった。特に、近年は熱交換器が小型化され、加熱時
定数が小さくなつ℃き又いるので、温水温度の変化スピ
ードが速く、制御遅れが大きくなる傾向にあった。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 この発明の課題は冒頭で述べた給湯機の流量制御方法に
おいて、加熱量の切換えに伴なう沸騰をなくし、オーバ
ーシェードを小さくすることである。

に）問題点を解決するための手段 上記の課題を解決するため、この発明の給湯機の流量制
御方法は加熱量の切換えと同時罠、流量を加熱量に対し
て比例的に増減させる構成である。

…作用 加熱量を増加させたとき、これと比例的に流量を増加さ
せる。逆に、加熱量を減少させたとき、流量を比例的に
減少させる。こめようにすると、流量に対する加熱量の
比が切換えの前後で同等になるので、加熱量の切り換え
に伴なう流量制御の遅れがなくなり、温水温度の脈動を
小さくできる。

以下、この発明を図面に示す実施例につい″′Ｃ丁＾ 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）は高低２段に加熱量が切
換可能な加熱装置としてのガスバーナ、ｔ２１（３１＋
ｚ電磁弁からなる燃料供給弁、（４）はガスバーナ（１
）Ｋ″′Ｃ′Ｃ加熱熱交換器、（５）は貯湯タンク、（
６）は給水管、（７）は給湯管、（８）は貯湯タンク（
５）の水を熱交換器（４）に循環供給する水回路、（９
）は熱交換器（４）入口側の水回路（８）Ｋ装設した循
環ポンプ、Ｑｏは熱交換器（４）出口側の水回路（８）
の温水温度を検出する温度センナ、Ｑｌ）は温度設定器
、ａ■は温度センサＣ１（ｌの検出温度と温度設定器Ｑ
ｌ）の設定温度とを比較し℃ポンプ（９）の流量制御を
行なうとともに、燃料供給弁＋２１（３）の開閉制御を
行なう制御装置である。

第２図は制御装置αつの具体回路例を示すものである。

第２図において、Ｑ３Ｃ１４）は電源（図示せず）に接
続された毒線、α阻ユ母線ａ３に挿入された運転スイッ
チであり、母線（１３０４）間に燃料供給弁（２）と、
抵抗αＧおよび温度設定器ａυ（可変抵抗）の直列回路
と、抵抗ａηおよび温度センサαＩ（負特性サーミスタ
）の直列回路とが接続され１いる。αｇＪは両面列回路
の接続点（１９ｆ：ＸＪの電圧を比較し、熱交換器（４
）の出口側泥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（１８Ｐ）Ｋ出力電圧Ｖ。

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℃いる。

Ｑ、Ｄ＠は演算回路賭の出力端（１８Ｆ）と母＊（１４
）との間に直列接続された抵抗、（２３１）は抵抗０１
）Ｋ並列接続された常開のリレースイッチ、（財）は抵
抗（２１Ｊ（ハ）の接続点（ハ）の電圧■３を流ｆ信号
とじ℃入力し、例えばポンプ（９）の回転数を調整して
流量制御を行なう流量制御回路、＠は高燃焼スイッチ、
（ハ）はリレースイッチ（２３１）を開閉する補助リレ
ーであり、高燃焼スイッチ（ハ）と補助リレー（ハ）と
が母線（１３Ｑ４１間に直列接続されて・いる。また、
燃料供給弁（３）が補助リレー（ハ）に並列接続され工
いる。

次に、上述した実施例の動作を第３図および第４図を参
照し工説明する。

運転スイッチａ９が投入され、高燃焼スイッチ（ハ）が
開放しているものとすると、燃料供給弁（２）のみが通
電により開放し、ガスバーナ（１）は加熱量の小さな低
燃焼をし１いる。演算回路α８１２接続点Ｑｌ（２Ｑの
電圧を比較し、熱交換器（４）の出口側泥水温度が温度
設定器αυにて選定された所望の設定温度に近づくよう
に、出力端（１８Ｐ）に出力電圧Ｖｏを発し工いる。そ
し工、出力電圧Ｖｏを抵抗Ｑｏ器にて分圧した接続点（
ハ）の電圧Ｖｓが流量信号として流量制御回路ｒ２心に
供給され、流量制御回路Ｑ机１この電圧Ｖｓに応じ又ポ
ンプ流量を一定範囲内で調節し又いる。このようにして
、ガスバーナ（１）が低燃焼を行ないつつ、熱交換器（
４）の単位時間当りの通過流量を適宜調節することによ
り、貯湯タンク（５）の下部から熱交換器（４）に送ら
れた水はほぼ設定温度まで加熱され一’Ｃ温水となり、
この温水は貯湯タンク（５）の゛上部に戻って貯湯され
る。そして、貯湯タンク（５）の温水は随時、給湯管（
刀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（６）から貯湯タンク（５）へ給水が行
なわれる。

高燃焼スイッチ（イ）を投入すると、補助リレー□□□
および燃料供給弁（３）が通電される。このため、燃料
供給弁（３）が開放し、ガスバーナ（１）ハ加熱量の大
きな高燃焼に移行する。また、同時＆ｌＩレースイッチ
（２３１）が閉じ、演算回路０秒の出力電圧Ｖｏがその
まま流量制御回路（２）の入力電圧Ｖｓ　となり、ポン
プ流量が増加する。抵抗Ｑυ（ハ）に対する抵抗に）の
分圧比はガスバーナ（１ンの低燃焼時と高燃焼時の加熱
量の比とほぼ等しくなつ℃いろので、ポンプ流量は加熱
量に対して比例的に増加することになる。このようにし
℃、ガスバーナ１０の加熱量と熱交換器（４）の単位時
間当りの通過流量とが比例的に増加すると、熱交換器（
４）の熱容量の影響で、加熱能力の増加に少し遅れがあ
るため、熱交換器（４）の出口側温水温度を１第３図に
示ｆように、設定温度よりも僅かに低下する。しかしな
がら、演算回路０８が温水温度と設定温度の偏差を検出
し、出力電力Ｖｏを低下させるので、ポンプ流量が減少
する。

この結果、温水温度が設定温度を上回ると、制御装置１
０３は再び流量を増加させろ。このため、温水温度は加
熱量の切換後、僅かなオーバーシュートを繰返しながら
設定温度に維持されるようになり、沸騰が防止される。

逆に、高燃焼スイッチ■を開放させると、燃料供給弁（
３）の通電が切られ、ガスバーナ（１）は高燃焼から低
燃焼へ移行する。また、補助リレー（ハ）の通電が切ら
れ、リレースイッチ（２３１）が開放するので、演算回
路０秒の出力電圧Ｖｏを抵抗０Ｊｌｅｌ’３にて分圧し
た接続点（ハ）の電圧Ｖｓが流量制御回路Ｑ荀の流量信
号となる。このため、ポンプ流量が減少し、熱交換器（
４）の単位時間当りの通過流量をユガスバーナ（１）の
加熱量に対し又比例的に減少することになる。そして、
温水温度は第４図に示すように、　一旦、設定温度より
僅かに上昇し、その後設定温度より僅かに低下し℃から
設定温度へ近づいていく。

なお、貯湯タンク（５）の下部に設けた温度センサ＠は
貯湯タンク（５）内の温水の沸上げを検出するためのも
のである。例えば、温度センサ罰の検出温度が温度設定
器Ｕυの設定温度以上になったら出力を発する温水サー
モ回路を制御装ｆｆ１ｌＨに設け、この温水サーモ回路
で燃料供給弁＋２１（３）およびポンプ（９）への通電
を制御し又も良い。

本実施例によれば、ガスバーナ（１）の加熱量を切換え
るのと同時に、ポンプ流量（熱交換器（４）の単位時間
当りの通過流量）を加熱量に対して比例的に増減させる
ようにしたので、流量に対する加熱量の比が加熱量の切
換えの前後で同等になり、温水温度の脈動を小さくでき
る。このため、沸騰を防止でき、オーバーシュートの少
ない安定した給湯が可能になる。

（Ｈ発明の効果 この発明は以上説明したように１加熱量が切換可能な加
熱装置で熱交換器を加熱し、熱交換器出口側の温水温度
が所望の設定温度に近づくように、両温度の偏差に応じ
℃熱交換器の単位時間当りの通過流量を増減させる給湯
機の流量制御方法において、加熱量の切換えと同時に、
流量を加熱量に対し壬比例的に増減させるよ５Ｋしたの
で、加熱量の切換えに伴なう流量制御の遅れが解消され
、沸騰を防止できるとともに１オーバーシユートを小さ
くでき、安全で、安定した給湯を行なわせることができ
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例な示す概略構
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図および第４図はこの発明の一実施例の動作説明用
の説明図、第５図および第６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（加熱装置）、　（４）・・・
熱交換器、０１・・・温度センサ、　αυ・・・温度設
定器、　α２・・・制御装置。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　静　夫 第１図 第２［−：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱量が切換可能な加熱装置で熱交換器を加熱し
   、熱交換器出口側の温水温度が所望の設定温度に近づく
   ように、両温度の偏差に応じて熱交換器の単位時間当り
   の通過流量を増減させる給湯機の流量制御方法において
   、加熱量の切換えと同時に、流量を加熱量に対して比例
   的に増減させたことを特徴とする給湯機の流量制御方法
   。