JPS61295456A - 出湯温度自動制御式瞬間湯沸器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガス制御弁を自動調節して出湯温度を設定温
度に近づけるようにした瞬間ガス湯沸器の改良に関する
ものである。

〔従来技術とその問題点〕

前記の如き出湯温度自動制御式瞬間湯沸器は、一般に、
熱交換器の出口側の湯温を検出してこれを設定温度に近
づけるようにガス制御弁を調節するフィードバック制御
を行なっている。この方法によると、出湯量を変化させ
た場合や給水温度が変化した場合、温度の検出おくれや
、給水温度変化に対する必要ガス量の制御を行なう場合
の特性値の変化などにより、良好な湯温特性を得る調節
を行なうことは困難である。

そこで、前記の如きフィードバック制御の欠点を除（た
め、フィードフォワード制御をとり入れた湯沸器が知ら
れている。すなわち、熱交換器入口で給水温および給水
量を検出し、これにより必要ガス量を演算してガス制御
弁を調節する方法や、上記のほか、さらに出湯温度を検
出して設定温度との差を補正することもある。しかし、
この方法は、制御装置が複雑になると共に測定箇所が増
加してコスト高となるのを免れることができない。

〔発明の目的〕

本発明は、前記の如き従来技術の問題点を改善し、温度
検出部は１ケ所でしかもフィードバック制御装置を使用
するにも拘らず、検出おくれを減少させると共に、特に
給水温度が変化しても常に設定温度の出湯を得ることが
できる良好な特性を有する瞬間湯沸器を提供せんとする
ものである。

〔発明の概要〕

本発明は、前記の如き目的を達成せんがため、熱交換器
の水管の入口から出口までの間の任意の中間位置に温度
検出部を設け、かつ該温度検出部およびそれより上流側
の熱交換器をバイパスする水管を前記温度検出部より下
流側に接続し、前記温度検出部の上流側熱交換器を通る
水量と前記バイパス水管を通る水量との比が、温度検出
部の上流側熱交換器の吸熱量と同下流側熱交換器の吸熱
量との比にほり等しくなるように水量を設定したことを
特徴とする。

〔作用〕

温度検出部が熱交換器の出口ではなくそれより上流側に
あるので、フィードフォワード制御の長所が生ずると共
に、フィードバック制御における検出おくれを減少させ
、かつ、温度検出部の上流側熱交換器を通る水量とバイ
パス水管を通る水量との比が、温度検出部の上流側熱交
換器の吸熱量と同下流側熱交換器の吸熱量との比にはソ
°等しくなるように水量を設定したので、湯沸器出口温
度は温度検出部の温度と同一となって、給水温度が変化
しても常に設定温度の出湯を得ることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す水系統図、第２図は第
１図に示す実施例の作用説明図である。

これらの図において、１はガス管、２は元ガス弁、３は
ガス比例制御弁、４はガスバーナ、５は給水管、６は熱
交換器、７は給湯栓を示す。

本発明においては、熱交換器の水管の入口から出口まで
の間の任意の中間位置、例えば図示の如く上流側熱交換
器６ａと下流側熱交換器６ｂとの中間位置に温度検出部
８を設けて核部の検出温度に応じてフィードバック制御
装置９によりガス比例制御弁３を自動調節するようにし
、さらに、給水管５から熱交換器６をバイパスしてその
出口側に接続したバイパス水管■０を設け、さらに、前
記温度検出部の上流側熱交換器６ａを通る水量と前記バ
イパス水管１０を通る水量との比が、温度検出部の上流
側熱交換器６ａの吸熱量と同下流側熱交換器６ｂの吸熱
量との比にはソ′等しくなるように、例えばバイパス水
管１０にオリフィス１１を設けて、バイパス水管１０を
通る水量と熱交換器６を通る水量とを設定する。なお、
この例におけるオリフィスｌｌによる水量の設定は必ら
ずしも必要なものではなく、例えば水管１０の管路抵抗
を利用する等、任意の方法により行なうことができる。

本発明の瞬間湯沸器は、前記の如く、温度検出部８が熱
交換器６の出口ではなく、熱交換器の中間位置にあるの
で、フィードフォワード制御の長所が生じて応答性がよ
くなると共にフィードバック制御における検出おくれを
減少させることができ、特に、以下述べるように、給水
温度の変化にもか＼わらず給湯温度が一定となって常に
設定温度の出湯を得ることができる。

当初の状態から給水温度が変化したあとの状態における
各部の温度２吸熱量の関係を下記に示す。

給水温度　　　　　　　Ｔ、、　　　　　　Ｔ、。

温度検出部の温度　　　Ｔ　ｌｚ　　　　　　Ｔ　ｚ□
熱交換器出口温度　　　Ｔｌｆｆ　　　　　　Ｔｔ３な
お、上流側熱交換器水量をＱｌ、バイパス水量をＱ２と
する。

こ＼で、本発明においては、前記の如くであり、温度検
出部の設定温度Ｔ、□＝Ｔ２□であるから、湯沸器出口
温度（バイパス管との混合後の温度）と熱交換器出口温
度は下記のとおりである。

ＱＩ＋Ｑ２ Ｑｌ　＋　Ｑｚ （１）弐に（３）弐を代入すると Ｑ、＋Ｑ。

Ｑｌ＋ＱＺ ＴＩ２＝Ｔ１４ 同様にして（２）式に（４）式を代入するとＴ２２＝Ｔ
ｚ４ すなわち、湯沸器出口温度Ｔｌ４１　Ｔｌ４は、給水温
度が変化しても、温度検出部８に設定した温度と同一で
ある。この関係を図に示すと第２図のとおりである。

上記の実施例は、バイパス水管１０を熱交換器の出口に
接続したものについて述べたが、第３図に示すように、
バイパス管１０を温度検出部８の直後、すなわち、下流
側熱交換器６ｂの入口に接続しても、また、下流側熱交
換器６ｂの途中で接続しても、混合箇所が異なるだけで
、湯沸器出口温度は同一である。なお、第３図に示す実
施例の第２図に対応する作用説明図を第４図に示す。

上記においては、出湯温度が設定温度と同一の温度に制
御されるものについて説明したが、実用上からみると、
出湯温度は設定温度と必らずしも同一温度でなくても差
が少なければさしつかえない。従って、出湯温度の変動
の原因となるバイパス水量と上流側熱交換器水量との比
は、上流側熱交換器の吸熱量と下流側熱交換器の吸熱量
との比に厳密に等しいことを必要とするものではなく、
例えば、設定温度に対し出湯温度を±２℃の範囲におく
ものとすれば、全水量すなわちバイパス水量と上流側熱
交換器水量との和に対するバイパス水量の割合は１１０
％の範囲にすればよく、この程度の範囲のものは本発明
に包含される。例えば、バイパス水量を３０％とした場
合、全水量に対するバイパス水量は３０％±１０％であ
ればよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、温度検出部の位置
を熱交換器の中間位置にすることによりフィードフォワ
ード制御の長所が生ずると共にフィードバック制御にお
ける検出おくれを減少させることかでき、特に給水温度
の変化にも拘らず湯沸器出口温度を温度検出部の温度と
同一のはソ′一定温度に保つことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す瞬間湯沸器の水系統図
、第２図は第１図の作用説明図、第３図は本発明の他の
実施例を示す水系統図、第４図は第３図の作用説明図で
ある。 ３・・・ガス比例制御弁、４・・・ガスバーナ、５・・
・給水管、６・・・熱交換器、６ａ・・・上流側熱交換
器、６ｂ・・・下流側熱交換器、７・・・出湯栓、８・
・・温度検出部、９・・・フィードバック制御装置、ｌ
Ｏ・・・バイパス水管、Ｔ、、、Ｔ、、・・・給水温度
、Ｔ＋ｚ＋Ｔ’ｚ□・・・温度検出部の設定温度、Ｔ、
３．Ｔ、、・・・熱交換器出口温度、Ｔｌ４１　’Ｉ”
２４・・・湯沸器出口温度、Ｑ、・・・上流側熱交換器
水量、Ｑ２・・・バイパス水量。 特許出願人　　株式会社　ガスター 代理人　弁理士　　秋　本　正　実 第１図 ６ａ 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガス制御弁を自動調節して出湯温度を設定温度に近づけ
   るようにした瞬間湯沸器において、熱交換器の水管の入
   口から出口までの間の任意の中間位置に温度検出部を設
   け、かつ該温度検出部およびそれより上流側の熱交換器
   をバイパスする水管を前記温度検出部の下流に接続し、
   前記温度検出部の上流側熱交換器を通る水量と前記バイ
   パス水管を通る水量との比が、温度検出部の上流側熱交
   換器の吸熱量と同下流側熱交換器の吸熱量との比にほゞ
   等しくなるように水量を設定したことを特徴とする出湯
   温度自動制御式瞬間湯沸器。