KR0142396B1 - Hot-water supplier - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 충분한 출탕량이 얻어지는 바이패스유로를 설치하는 동시에 열교환기에 있어서의 물의 이상가열을 방지하고, 한냉지에서의 사용에도 확실하게 대응할 수가 있는 급탕기를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hot water heater, which provides a bypass flow passage where a sufficient tapping amount is obtained, prevents abnormal heating of water in a heat exchanger, and can reliably cope with use in a cold district.
열교환기(2)의 상류측과 하류측 사이에 접속된 바이패스유로(15)로부터 얻어지는 출탕의 온도를 설정하는 출탕온도 설정수단(12)을 설치한다. 출탕온도 설정수단(12)으로 설정된 온도의 출탕이 얻어지도록, 열교환기(2)로의 가열량을 제어하는 가열량 제어수단(17)을 설치한다. 출탕온도 설정수단(17)으로 설정되는 온도가 열교환기(2)중의 물이 이상가열되는 온도일때 가열량 제어수단(17)에 의하여 가열량을 제한하는 가열량 제한수단(24)을 설치한다.A tapping temperature setting means 12 is provided for setting the temperature of tapping obtained from the bypass flow path 15 connected between the upstream side and the downstream side of the heat exchanger 2. The heating amount control means 17 for controlling the heating amount to the heat exchanger 2 is provided so that tapping of the temperature set by the tapping temperature setting means 12 is obtained. When the temperature set by the tapping temperature setting means 17 is a temperature at which the water in the heat exchanger 2 is abnormally heated, a heating amount limiting means 24 for limiting the heating amount is provided by the heating amount controlling means 17.
Description
제1도는 본 발명의 일실시예의 급탕기의 설명적 시스템 구성도.1 is an explanatory system configuration of a hot water heater of an embodiment of the present invention.
제2도는 실시예의 급탕기 요부의 블럭구성도.2 is a block diagram of the hot water heater main part of the embodiment;
제3도는 가열량 제한부의 연산에 있어서의 입수온도와 설정온도와의 관계를 나타내는 선도.3 is a diagram showing the relationship between the acquisition temperature and the set temperature in the calculation of the heating amount limiting part.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2: 열교환기12: 출탕온도 설정수단2: heat exchanger 12: tapping temperature setting means
15: 바이패스유로17: 가열량 제어수단15: bypass euro 17: heating amount control means
24: 가열량 제한수단24: heating amount limiting means
본 발명은 급탕기에 관한 것으로, 특히 열교환기의 상류와 하류 사이를 접속하는 바이패스유로를 구비한 급탕기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot water heater, and more particularly, to a hot water heater having a bypass flow passage connecting upstream and downstream of a heat exchanger.
이런 종류의 급탕기에 있어서는, 열교환기의 콤팩트화가 요망되고 있고, 열교환기로부터의 유출량이 작아도 가능한한 많은 출탕량을 얻기 위하여, 열교환기의 상류와 하류 사이에 바이패스유로를 설치하는 것이 알려져 있다. 상기 바이패스유로는, 입수의 일부를 열교환기를 통하지 않고 출탕측으로 보내, 열교환기로부터의 유출에 혼입시킴으로서 충분한 출탕량을 확보하는 것이다.In this type of hot water heater, the compaction of the heat exchanger is desired, and it is known to provide a bypass flow path between the upstream and downstream of the heat exchanger in order to obtain as much tapping as possible even if the flow rate from the heat exchanger is small. The bypass flow passage ensures a sufficient amount of tapping by sending a part of the water to the tapping side without passing through the heat exchanger and mixing it with the outflow from the heat exchanger.
그러나, 바이패스 유로의 유출량이 너무 많으면, 소망하는 출탕 온도를 얻기 위하여 열교환기중의 물이 비등하는 등의 가열이상이 생길 우려가 있다. 또, 바이패스의 유출량이 너무 작으면, 바이패스로서의 역할이 없어져 열교환기를 크게하지 않는한 충분한 출탕량이 얻어지지 못하는 문제점이 있다.However, when the outflow amount of the bypass flow path is too large, there is a fear that a heating abnormality such as boiling of water in the heat exchanger occurs in order to obtain a desired tapping temperature. In addition, if the amount of outflow of the bypass is too small, there is a problem that there is no role as a bypass and a sufficient tapping amount cannot be obtained unless the heat exchanger is enlarged.
그래서, 열교환기중의 물이 이상가열되는 것을 방지하고, 또, 충분한 출탕량을 얻기 위해서는, 열교환기로부터의 유출량과 바이패스유로로부터의 유출량과의 바이패스 비율(열교환기로부터의 유출량을 1로 했을때의 바이패스유출량의 비율)을 0.2를 상한으로하여 그 근방에 하는 것이 바람직하다.Therefore, in order to prevent abnormal heating of the water in the heat exchanger and to obtain a sufficient tapping amount, the bypass ratio between the flow rate from the heat exchanger and the flow rate from the bypass flow passage (the flow rate from the heat exchanger was 1). It is preferable to make the ratio of bypass discharge amount at the time into 0.2 at the upper limit.
그러나, 입수온도가 너무 낮은 경우에는, 바이패스유로로부터의 수온도 낮기 때문에 그만큼 열교환기중의 물에의 가열이 더욱 필요해진다. 이것에 의하여, 높은 출탕온도를 얻고자하는 경우에는 열교환기중의 물이 이상으로 가열되어 비등해 버리는 문제가 있다. 구체적으로는 예를 들면 바이패스 비율 0.2의 바이패스유로를 설치한 것으로, 입수온도가 0℃일때 75℃의 출탕온도를 얻고자 하면, 열교환기중의 탕온도는 90℃에 달하고, 이때 열교환기중의 물은 부분적으로 비등하여 버린다. 입수온도가 비교적 높은 온난지에 있어서는, 입수온도로 비교적 높아 75℃인 고온의 급탕을 행하는 경우는 드물지만, 특히 입수온도가 비교적 낮은 한냉지에서는, 목욕탕의 더운물등과 같은 고온의 급탕이 필요해지는 경우가 있다.However, when the intake temperature is too low, since the water temperature from the bypass flow path is low, heating to the water in the heat exchanger is further required. As a result, when it is desired to obtain a high tapping temperature, water in the heat exchanger is abnormally heated and boiled. Specifically, for example, a bypass flow passage having a bypass ratio of 0.2 is installed. When the water supply temperature is 0 ° C. and a tapping temperature of 75 ° C. is obtained, the hot water temperature in the heat exchanger reaches 90 ° C. Water partially boils away. In warm areas where the inlet temperature is relatively high, it is rare to perform hot water supply at a relatively high inlet temperature of 75 ° C., but especially in a cold district where the inlet temperature is relatively low, a high temperature hot water supply such as hot water in a bath is required. have.
이러한 문제를 해소하고, 본 발명은 충분한 출탕량이 얻어지는 바이패스유로를 설치하는 동시에 열교환기에 있어서의 물의 이상가열을 방지하고, 한냉지에서의 사용에도 확실하게 대응할 수 있는 급탕기를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to solve such a problem and to provide a hot water heater that provides a bypass flow path with a sufficient tapping amount, prevents abnormal heating of water in a heat exchanger, and can reliably cope with use in a cold district. .
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 열교환기의 상류와 하류 사이에 접속된 바이패스유로가 설치되고, 상기 열교환기로부터의 유출량과 상기 바이패스유로로부터의 유출량과의 바이패스 비율이 일정한 급탕기에 있어서, 상기 열교환기로부터 유출되는 피가열수와 상기 바이패스유로로부터 유출되는 물로부터 얻어지는 출탕의 온도를 설정하는 출탕온도 설정수단과, 상기 출탕온도 설정수단으로 설정된 온도의 출탕이 얻어지도록, 상기 열교환기에의 가열량을 제어하는 가열량 제어수단과, 상기 출탕온도 설정수단으로 설정되는 온도가 상기 열교환기중의 물이 이상가열되는 온도일때, 가열량 제어수단에 의한 가열량을 제한하는 가열량 제한수단을 설치한 것을 특징으로 한다.In order to achieve this object, the present invention is directed to a hot water heater in which a bypass flow passage connected between upstream and downstream of the heat exchanger is installed, and the bypass ratio between the flow rate from the heat exchanger and the flow rate from the bypass flow passage is constant. And the tapping temperature setting means for setting the temperature of tapping water obtained from the heated water flowing out from the heat exchanger and the water flowing out of the bypass flow passage, and tapping at a temperature set by the tapping temperature setting means is obtained. Heating amount control means for controlling the heating amount to the air, and heating amount limiting means for limiting the heating amount by the heating amount control means when the temperature set by the tapping temperature setting means is a temperature at which water in the heat exchanger is abnormally heated. Characterized in that installed.
또, 상기 가열량 제한수단은, 상기 출탕온도 설정수단에 의하여 설정된 설정온도가 상기 열교환기중의 물을 이상가열하는 온도일때, 상기 설정온도를 변경하여 상기 가열량 제어수단에 지시하는 것이 바람직하다.The heating amount limiting means preferably changes the set temperature to instruct the heating amount control means when the set temperature set by the tapping temperature setting means is a temperature for abnormally heating water in the heat exchanger.
또한, 상기 열교환기에의 입수의 온도를 검출하는 입수온도 검출수단이 설치되고, 상기 가열량 제어수단은 설정출탕온도를 하기의 식에 따라 변경한다.In addition, water inlet temperature detecting means for detecting the temperature of water inlet to the heat exchanger is provided, and the heating amount controlling means changes the set hot water temperature according to the following equation.
Ts : 변경설정 출탕온도Ts: Change setting tapping temperature
Tx : 열교환기중의 물의 이상가열 발생온도Tx: Abnormal heating temperature of water in heat exchanger
Ti : 입수온도Ti: Inlet temperature
a : 바이패스 비율a: bypass ratio
본 발명의 급탕기는, 상기 출탕온도 설정수단에 의하여 열교환기와 바이패스유로로부터 얻어지는 출탕온도를 설정하고, 상기 가열량 제어수단에 의하여 출탕온도가 상기 설정온도로 되도록 열교환기에의 가열량을 제어한다.The hot water heater of the present invention sets the tapping temperature obtained from the heat exchanger and the bypass flow passage by the tapping temperature setting means, and controls the heating amount to the heat exchanger such that the tapping temperature is the set temperature by the heating amount controlling means.
그리고, 상기 설정온도가 열교환기중의 물이 이상가열되는 온도일때는, 상기 가열량 제한수단이 상기 가열량 제어수단에 의한 가열량을 제어한다. 여기서, 열교환기중의 물이 이상가열되는 설정온도라는 것은, 통상 이 온도로 설정했을때 열교환기중의 물이 비등해 버릴 정도의 높은 온도로, 예를 들면 한냉지에 있어서의 목욕탕의 더운물과 같은 비교적 높은 온도의 출탕을 요할때 설정되는 온도이다. 상기 가열량 제한수단은 이와 같이 설정온도가 너무 높을때, 열교환기중의 물의 비등을 방지한다.When the set temperature is a temperature at which the water in the heat exchanger is abnormally heated, the heating amount limiting means controls the heating amount by the heating amount control means. Here, the set temperature at which the water in the heat exchanger is abnormally heated is a temperature at which the water in the heat exchanger is boiled when set at this temperature, and is relatively high, for example, hot water of a bath in a cold area. Temperature set when tapping temperature is required. The heating amount limiting means thus prevents boiling of water in the heat exchanger when the set temperature is too high.
상기 가열량 제한수단은, 설정온도가 너무 높아 열교환기중의 물이 비등할 우려가 있을때 그 설정온도를 변경한다. 이것에 의하여, 상기 가열량 제어수단은, 출탕온도가 변경된 설정온도가 되도록 열교환기에의 가열량을 제어한다.The heating amount limiting means changes the set temperature when the set temperature is too high to cause the water in the heat exchanger to boil. Thereby, the said heating amount control means controls the heating amount to a heat exchanger so that a tapping temperature may become the set temperature which changed.
또, 열교환기중의 탕온도와 입수온도와 바이패스 비율과의 관계는 다음식에 의하여 표시된다.The relationship between the hot water temperature, the inlet temperature and the bypass ratio in the heat exchanger is expressed by the following equation.
... (1) ... (One)
여기서, Tx는 열교환기중의 온도, a는 바이패스 비율, Ti는 입수온도, Ts는 설정온도이다. 바이패스 비율이 일정하므로 Tx는 Ts와 Ti에 의해 정해진다.Where Tx is the temperature in the heat exchanger, a is the bypass ratio, Ti is the acquisition temperature, and Ts is the set temperature. Since the bypass ratio is constant, Tx is determined by Ts and Ti.
... (2) ... (2)
따라서, 입수온도(Ti)에 있어서 열교환기중의 온도(Tx)가 이상가열온도로 되지 않도록 설정온도(Ts)를 변경한다.Therefore, the set temperature Ts is changed so that the temperature Tx in the heat exchanger does not become the abnormal heating temperature at the inlet temperature Ti.
즉, 상기 출탕온도 설정수단의 설정온도가 열교환기중의 물이 이상가열되는 온도로 되는 경우에, 상기 가열량 제한수단은 (2)식에 의하여 구한 설정온도(Ts)를, 변경후의 설정온도로서 가열량 제어수단에 지시한다. 이것에 의하여 설정온도가 너무 높을때, 상기 출탕 온도 설정수단이 설정온도를 내려, 열교환기중의 물의 비등을 방지한다.That is, when the set temperature of the tapping temperature setting means becomes a temperature at which water in the heat exchanger is abnormally heated, the heating amount limiting means uses the set temperature Ts obtained by the formula (2) as the set temperature after the change. Instructs the heating amount control means. As a result, when the set temperature is too high, the tapping temperature setting means lowers the set temperature to prevent boiling of water in the heat exchanger.
본 발명의 급탕기의 일례를 제1도 내지 제3도를 참조하여 설명한다.An example of the hot water heater of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
제1도는 본 실시예의 급탕기의 설명적 시스템 구성도, 제2도는 상기 급탕기 요부의 블럭구성도, 제3도는 가열량 제한부의 연산에 있어서의 입수온도와 설정온도와의 관계를 나타내는 선도.1 is an explanatory system configuration diagram of a water heater of the present embodiment, FIG. 2 is a block diagram of the main portion of the water heater, and FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the acquisition temperature and the set temperature in the calculation of the heating amount limiting portion.
제1도에 있어서, 1은 열교환기(2) 및 이것을 가열하는 가열원인 버너(3)를 내장한 급탕본체, 4는 열교환기(2)를 통해 형성된 유수관, 5는 유수관(4)을 통하여 열교환기(2) 및 후술하는 바이패스유로(15)에 유입하는 물의 유량을 검출하는 유량센서, 6은 열교환기(2) 및 바이패스유로(15)로부터 유출된 물(탕)의 출탕온도를 검출하는 온도센서, 7은 버너(3)에 가스를 공급하는 가스공급관, 8은 가스공급관(7) 도중에 개장된 거버너 비례밸브, 9는 버너(3)에 연소용 공기를 송출하는 송풍팬, 10은 송풍팬(9)의 회전속도를 검출하는 상기 팬(9)에 장착된 회전속도 센서, 11은 버너(3)의 연소제어등을 행하는 콘트롤러, 12는 콘트롤러(7)에 대하여 상기 출탕온도를 소정의 스위치 조작등에 의하여 설정하는 온도설정기(출탕온도 설정수단), 13은 콘트롤러(11)에 의하여 착화제어되는 이그나이터, 14는 버너(3)의 연소상태를 감시하는 프레임로드, 15는 열교환기(2)의 상류와 하류의 유수관(4)을 접속하는 바이패스 비율 0.2의 바이패스유로이다.In FIG. 1, 1 is a hot water supply body which has the heat exchanger 2 and the burner 3 which is a heating source which heats it, 4 is the oil-and-water pipe formed through the heat exchanger 2, 5 is the oil-water pipe 4 Flow rate sensor for detecting the flow rate of the water flowing into the heat exchanger (2) and the bypass flow path 15 to be described later, 6 is the tapping temperature of the water (hot water) flowed out from the heat exchanger (2) and the bypass flow path (15) The temperature sensor for detecting the 7, 7 is a gas supply pipe for supplying gas to the burner (3), 8 is a governor proportional valve opened in the middle of the gas supply pipe (7), 9 is a blower fan for sending the air for combustion to the burner (3), 10 is a rotational speed sensor mounted on the fan 9 for detecting the rotational speed of the blowing fan 9, 11 is a controller for burning control of the burner 3, etc. 12 is the tapping temperature for the controller 7 Is set by a predetermined switch operation or the like (heating temperature setting means), 13 is ignition controlled by the controller (11). Igniter, 14 is a load frame for monitoring the combustion state of the burner (3), 15 is a bypass flow of the by-pass ratio of 0.2 which connects the leading pipe (4) upstream and downstream of the heat exchanger (2).
유수관(4)의 상류측은 수도관(도시하지 않음)에 접속되고, 하류측은 부엌이나 욕실의 급탕마개(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 그리고 유량센서(5)는 유수관(4)에 있어서의 바이패스유로(15)에 분기점으로부터 상류측에 설치되고, 온도센서(6)는 유수관(4)에 있어서의 바이패스유로(15)의 압류점으로부터 하류측에 설치되어 있다. 이들 센서(5, 6) 및 상기 회전속도센서(10)의 검출신호는 콘트롤러(11)에 입력되고, 콘트롤러(11)는, 이들 검출신호 및 상기 온도설정기(12)에 의해 설정된 출탕온도(설정온도)에 기초하여 후술하는 송풍팬(9)과 거버너 비례밸브(8)를 제어한다.The upstream side of the water pipe 4 is connected to a water pipe (not shown), and the downstream side is connected to a hot water stopper (not shown) of a kitchen or a bathroom. The flow rate sensor 5 is provided upstream from the branch point in the bypass flow path 15 in the water flow pipe 4, and the temperature sensor 6 is the bypass flow path 15 in the water flow pipe 4. Is installed downstream from the seizure point. The detection signals of the sensors 5 and 6 and the rotational speed sensor 10 are input to the controller 11, and the controller 11 receives these detection signals and the tapping temperature set by the temperature setter 12. The blowing fan 9 and the governor proportional valve 8 described later are controlled based on the set temperature).
또한, 본 실시예의 급탕기에 있어서는 유수관(4) 하류단부의 급탕마개(도시하지 않음)의 개폐에 연동하여 자동적으로 버너(3)의 착화·소화가 행해지도록 되어 있다.In addition, in the hot water heater of the present embodiment, the burner 3 is ignited and fired automatically in conjunction with the opening and closing of the hot water stopper (not shown) at the downstream end of the water pipe 4.
제2도에 있어서, 콘트롤러(11)는, CPU나 RAM, ROM등을 포함하는 전자회로에 의하여 구성된 것으로, 그 기능적 구성으로서 소정의 단위시간(예를 들면 1초)마다 상기 유량센서(5)를 거쳐 검출되는 유량을 시계열적으로 기억유지하는 유량기억부(16)와, 상기 단위시간마다 버너(3)에 의한 열교환기(2)의 가열량을 구하는 가열량 연산부(17)(가열량 제어수단)와, 구해진 가열량을 시계열적으로 기억유지하는 가열량 기억부(18)와, 유량기억부(16)에 기억유지된 데이터를 기초로 열교환기(2)로부터 유출된 물(탕)의 가열시간(열교환기(2)에 있어서의 통과시간)을 상기 단위시간 마다 구하는 가열시간 연산부(19)와, 구해진 가열시간과 가열량 기억부(18)에 기억유지된 데이터를 기초로 열교환기(2)로부터 유출된 물의 상승온도를 구하는 상승온도 연산부(20)와, 상기 상승온도와 상기 온도센서(6)를 거쳐 검출되는 출탕온도로부터 상기 출탕온도가 검출된 물의 열교환기(2)로의 입수온도를 구하는 입수온도 연산부(21)(입수온도 검출수단)와, 가열량 연산부(17)에 의하여 구해진 가열량에 따라 상기 송풍팬(9)을 구동하는 팬구동부(22)와, 상기 회전속도센서(10)를 거쳐 검출되는 송풍팬(9)의 회전속도에 따라 상기 거버너 비례밸브(8)의 개방도를 조정하는 밸브구동부(23)와, 온도설정기(12)로 설정되는 온도가 열교환기(2)중의 물이 이상가열되는 온도일때 가열량을 제한하는 가열량 제한부(24)(가열온도 제한수단)를 구비하고 있다.In FIG. 2, the controller 11 is comprised by the electronic circuit containing CPU, RAM, ROM, etc., As the functional structure, the said flow sensor 5 for every predetermined unit time (for example, 1 second). A flow rate storage section 16 for storing the flow rate detected in a time series and a heating amount calculation section 17 (heating amount control) for obtaining a heating amount of the heat exchanger 2 by the burner 3 at each unit time. Means), the heating amount storage unit 18 for storing the obtained heating amount in time series, and the water (hot water) discharged from the heat exchanger 2 based on the data stored in the flow rate storage unit 16. On the basis of the heating time calculation unit 19 for obtaining the heating time (passing time in the heat exchanger 2) for each of the unit times, and based on the data stored in the obtained heating time and the heating amount storage unit 18, the heat exchanger ( A rising temperature calculating unit 20 for obtaining a rising temperature of water flowing out from 2), and the rising temperature And an inlet temperature calculating section 21 (inlet temperature detecting means) for obtaining the inlet temperature of the water from which the tapping temperature is detected to the heat exchanger 2 from the tapping temperature detected through the temperature sensor 6, and the heating amount calculating section 17. The governor proportional valve according to the rotational speed of the fan driving unit 22 for driving the blowing fan 9 and the blowing fan 9 detected through the rotational speed sensor 10 according to the heating amount obtained by The valve driving unit 23 for adjusting the opening degree of 8) and the heating amount limiting unit 24 for limiting the heating amount when the temperature set by the temperature setter 12 is a temperature at which water in the heat exchanger 2 is abnormally heated. (Heating temperature limit means).
다음으로 이러한 급탕기의 작동을 설명한다.Next, the operation of such a water heater will be described.
급탕이 개시되면 콘트롤러(11), 온도센서(6)를 거쳐 검출되는 출탕온도가 온도설정기(12)에 의하여 설정된 설정온도에 일치하도록 열교환기(2)의 가열량을 제어한다.When the hot water is started, the heating amount of the heat exchanger 2 is controlled so that the tapping temperature detected through the controller 11 and the temperature sensor 6 matches the set temperature set by the temperature setter 12.
즉, 먼저 열교환기(2)로 유입하는 물의 유량(W)과 열교환기(2)로부터 유출된 물(탕)의 출탕온도(To)를 각각 유량센서(5) 및 온도센서(6)를 거쳐 검출하고, 검출한 유량(W)을 유량기억부(16)에 기억 유지한다.That is, first, the flow rate W of the water flowing into the heat exchanger 2 and the tapping temperature To of the water (hot water) flowing out of the heat exchanger 2 are respectively passed through the flow sensor 5 and the temperature sensor 6. The detected flow rate W is stored and held in the flow rate storage unit 16.
다음으로 콘트롤러(11)는 가열시간 연산부(19)에 의하여 유량기억부(16)에 기억유지되어 있는 유량(W)의 데이터를 기초로 현시점에서 열교환기(2)로부터 유출된 물(출탕온도(To)가 검출된 물)의 열교환기(2)에 있어서의 가열시간(t)을 구한다.Next, the controller 11 discharges water from the heat exchanger 2 at the present time based on the data of the flow rate W stored in the flow rate storage unit 16 by the heating time calculating unit 19 (the tapping temperature ( The heating time t in the heat exchanger 2 of water in which To is detected is obtained.
이와 같이 가열시간(t)을 구한 후에, 콘트롤러(11)는, 상승온도 연산부(20)에 의하여, 상기 가열량 기억부(18)에 기억유지되어 있는 가열량(Q)의 데이타를 기초로 현재, 출탕온도(To)가 검출된 물의 열교환기(2)에 있어서의 총가열량(Qt)를 구한다.After calculating the heating time t in this way, the controller 11, based on the data of the heating amount Q stored in the heating amount storage unit 18 by the rising temperature calculating unit 20, is presently present. The total heating amount Qt in the heat exchanger 2 of the water whose tapping temperature To is detected is obtained.
다음으로, 콘트롤러(11)의 상승온도 연산부(20)는 상기와 같이하여 구한 총가열량(Qt)를 기초로, 현재 출탕온도(To)가 검출된 물의 상승온도(ΔT)를 다음식에 의하여 구한다.Next, the rising temperature calculator 20 of the controller 11 calculates the rising temperature ΔT of the water whose current tapping temperature To is detected based on the total heating amount Qt obtained as described above by the following equation. .
ΔT = Qt / Wn ... (3)ΔT = Qt / Wn ... (3)
여기서 Wn은 출탕온도(To)가 검출된 물에 대응하는 유량이다. 또한, (3)식에 있어서, 물의 비열이나 열효율은 기본적으로는 정수로 생각되므로 생략하고 있다.Where Wn is a flow rate corresponding to the water at which the tapping temperature To is detected. In addition, in Formula (3), since the specific heat and thermal efficiency of water are considered as an integer fundamentally, it abbreviate | omits.
그리고 콘트롤러(11)는 상기 입수온도 연산부(21)에 의하여 상기와 같이 구한 상승온도(ΔT)와 검출된 출탕온도(To)로부터 다음식에 의하여 입수온도(Ti)를 구한다.The controller 11 obtains the acquisition temperature Ti from the rising temperature ΔT and the detected tapping temperature To obtained by the acquisition temperature calculating unit 21 by the following equation.
Ti = To - ΔT ... (4)Ti = To-ΔT ... (4)
다음으로 콘트롤러(11)는 상기 가열량 연산부(17)에 의하여, 상기 입수온도(Ti)와 상기 온도설정기(12)에 의하여 설정된 설정온도(Ts)로부터 다음식에 의하여 열교환기(2)의 새로운 가열량(Q)을 설정한다.Next, the controller 11 controls the heat exchanger 2 by the heating amount calculating unit 17 from the inlet temperature Ti and the set temperature Ts set by the temperature setter 12. Set a new heating amount Q.
Q = W(Ts - Ti) ... (5)Q = W (Ts-Ti) ... (5)
그리고 콘트롤러(11)는 이와 같이 구한 새로운 가열량(Q)을 상기 가열량 기억부(18)에 기억 유지하는 동시에, 이 가열량(Q)에 따라 상기 팬 구동부(22)(제2도 참조)를 거쳐 송풍팬(9)을 구동하고(송풍팬(9)의 회전속도로 조정한다), 다시 이때 상기 회전속도센서(10)를 거쳐 검출되는 송풍팬(9)의 회전속도에 따라, 상기 밸브구동부(23)(제2도 참조)를 거쳐 거버너 비례밸브(8)의 개방도를 조정한다. 이것에 의하여 열교환기(2)의 가열량이 (5)식에 의하여 구해지는 가열량(Q)에 비례한 가열량이 되도록 상기 버너(3)의 화력이 조정된다.The controller 11 stores and holds the new heating amount Q thus obtained in the heating amount storage 18, and at the same time, the fan drive unit 22 (see FIG. 2). The blower fan 9 is driven (adjusted to the rotational speed of the blower fan 9), and again, depending on the rotational speed of the blower fan 9 detected through the rotational speed sensor 10 at this time, the valve The opening degree of the governor proportional valve 8 is adjusted via the drive part 23 (refer FIG. 2). Thereby, the thermal power of the said burner 3 is adjusted so that the heating amount of the heat exchanger 2 may be heated in proportion to the heating amount Q determined by the formula (5).
그런데 본 실시예의 급탕기는 바이패스 비율이 0.2의 바이패스유로(15)를 구비하므로, 열교환기(2)로부터 유출되는 탕량(湯量)에 바이패스유로(15)로부터 유출되는 물의 양이 더해져 충분한 출탕량을 얻을 수가 있다. 또, 본 실시예의 급탕기는 입수온도가 비교적 낮은 한냉지에 있어서의 목욕탕의 더운물등과 같은 비교적 고온의 급탕이 가능해진다.However, since the hot water heater of the present embodiment includes a bypass passage 15 having a bypass ratio of 0.2, the amount of water flowing out of the bypass passage 15 is added to the amount of hot water flowing out of the heat exchanger 2 to provide sufficient discharge. You can get the amount of water. In addition, the hot water supply machine of the present embodiment enables relatively high temperature hot water supply such as hot water of a bath in a cold district with a relatively low water supply temperature.
즉, 본 발명자는 열교환기(2)내의 탕온도가 85.8℃ 이상으로 되었을때 열교환기(2)내에 있어서의 물이 비등하는 것을 알고 있다. 그래서, 열교환기(2)내의 탕온도가 85.8℃ 이상이 되도록 설정온도가 설정된 경우에는, 상기 가열량 제한부(24)에 의해 당초의 설정온도를 변경함으로서 비등을 확실하게 방지할 수가 있다. 즉, 열교환기(2)내의 탕온도가 85.8℃가 되는 설정온도(Ts)는 바이패스 비율이 0.2이기 때문에, 상기 작용 단락에서 설명한 (2)식으로부터 구할 수가 있다.That is, the present inventor knows that the water in the heat exchanger 2 boils when the temperature of the hot water in the heat exchanger 2 becomes 85.8 ° C or more. Therefore, when the set temperature is set so that the hot water temperature in the heat exchanger 2 becomes 85.8 degreeC or more, boiling can be prevented reliably by changing the initial set temperature by the said heating amount limitation part 24. As shown in FIG. That is, the set temperature Ts at which the hot water temperature in the heat exchanger 2 is 85.8 ° C is 0.2, and the bypass temperature is 0.2, so that it can be obtained from the equation (2) described in the above-described operation section.
Ts = Ti / 6 +71.5 ... (6)Ts = Ti / 6 +71.5 ... (6)
단, Ts75Ts 75
상기 온도설정기(12)에 의한 설정온도의 상한이 75℃인 경우에 사용자가 75℃로 출탕온도를 설정하여도, 입수온도(Ti)가 0℃이었을때, 상기 가열량 제한부(24)는 (6)식으로부터 설정온도를 71.5℃로 변경하여 열교환기(2)내 물의 비등을 확실하게 방지한다. 이때, 출탕온도는 71.5℃로 되어 사용자에 의한 설정온도인 75℃에 대하여 3.5℃ 정도의 온도 차이가 생기는데, 이와 같은 고온도로 설정되는 경우에는 주로 목욕탕의 더운물 등이므로, 사용자에 있어서 지장을 주지 않는 온도차이다. 또한, 사용자에 의한 설정온도인 75℃에 가장 가까운 설정온도로 변경하여 열교환기(2)내 물의 비등을 방지할 수가 있다.Even if the user sets the tapping temperature at 75 ° C when the upper limit of the set temperature by the temperature setter 12 is 75 ° C, the heating amount limiting part 24 when the inlet temperature Ti is 0 ° C. Change the set temperature to 71.5 ℃ from the formula (6) to reliably prevent the boiling of water in the heat exchanger (2). At this time, the tapping temperature is 71.5 ° C, and a temperature difference of about 3.5 ° C occurs with respect to 75 ° C, which is set by the user. However, when the tapping temperature is set at such a high temperature, the hot water of the bath is mainly used. Temperature difference. In addition, it is possible to prevent boiling of water in the heat exchanger 2 by changing to the set temperature closest to the set temperature of 75 ° C. by the user.
여기서 제3도에 사용자가 75℃로 출탕온도를 설정한 경우의 입수온도(Ti)와 변경한 설정온도(Ts)와의 관계를 나타낸다. 제3도에 나타내는 바와 같이, 사용자가 75℃로 출탕온도를 설정했을때, 입수온도(Ti)가 21℃ 이상일때는 상기 가열량 제한부(24)에 의한 설정온도의 변경은 없고, 사용자에 의한 설정온도에 기초하여 가열량 연산부(17)가 연산을 행한다.Here, FIG. 3 shows the relationship between the intake temperature Ti and the changed set temperature Ts when the user sets the tapping temperature at 75 ° C. As shown in FIG. 3, when the user sets the tapping temperature at 75 ° C., when the water input temperature Ti is 21 ° C. or higher, there is no change in the set temperature by the heating amount limiting unit 24. The heating amount calculating unit 17 calculates based on the set temperature.
더욱이, 상기의 실시예에 있어서는, 입수온도를 열교환기(2)로부터 유출된 물의 상승온도와 상기 온도센서(6)가 검출한 출탕온도로부터 구하고 있으나, 예를 들면 도시하고 있지 않지만 유수로(4)에 있어서의 열교환기(2)에의 입구측에 입수온도검출센서를 설치하고, 상기 입수온도 검출센서에 의하여 입수온도를 검출하여도 좋다.Further, in the above embodiment, the water inlet temperature is obtained from the elevated temperature of the water flowing out of the heat exchanger 2 and the tapping temperature detected by the temperature sensor 6, but is not shown, for example, in the flow channel 4 The acquisition temperature detection sensor may be provided at the inlet side of the heat exchanger 2 in the c), and the acquisition temperature may be detected by the acquisition temperature detection sensor.
또, 상기의 실시예에서는 설정온도를 변경하여 가열량을 제한하도록 했으나, 출탕온도를 검출하는 온도센서(6)의 출력을 변경하여 가열량을 제한하여도 좋다.In the above embodiment, the heating amount is limited by changing the set temperature, but the heating amount may be limited by changing the output of the temperature sensor 6 that detects the tapping temperature.
이상으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 급탕기는 상기 설정온도가 열교환기중의 물이 이상가열되는 온도일때는, 상기 가열량 제한수단이 상기 가열량 제어수단에 의한 가열량을 제한하므로, 예를 들면, 한냉지에 있어서의 목욕탕의 더운물과 같은 비교적 높은 온도의 출탕을 필요로 하기 때문에 설정온도가 너무 높을때, 열교환기중의 물의 비등을 방지할 수가 있다.As apparent from the above, in the hot water heater of the present invention, when the set temperature is a temperature at which water in the heat exchanger is abnormally heated, the heating amount limiting means restricts the heating amount by the heating amount control means. Since hot water tapping, such as hot water of a bath in a cold area, is required, the boiling of water in the heat exchanger can be prevented when the set temperature is too high.
또한 이때 가열량 제한수단이 설정온도를 변경함으로서 용이하게 열교환기중의 물의 비등을 방지할 수가 있다.At this time, the heating amount limiting means can change the set temperature, thereby easily preventing the boiling of the water in the heat exchanger.
여기서, 가열량 제한수단은 상기의 식에 기초하여 변경하는 설정온도를 구하므로, 열교환기중의 물의 비등을 방지하고 또 사용자가 설정한 설정온도에 가장 가까운 온도로 설정온도를 변경할 수가 있다.Here, since the heating amount limiting means obtains the set temperature to be changed based on the above equation, it is possible to prevent boiling of water in the heat exchanger and to change the set temperature to the temperature closest to the set temperature set by the user.
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