JP2001050589A - 給湯器 - Google Patents

給湯器

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JP2001050589A
JP2001050589A JP11226440A JP22644099A JP2001050589A JP 2001050589 A JP2001050589 A JP 2001050589A JP 11226440 A JP11226440 A JP 11226440A JP 22644099 A JP22644099 A JP 22644099A JP 2001050589 A JP2001050589 A JP 2001050589A
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control
combustion
tapping
hot water
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勝利 高島
Akihito Kito
昭仁 鬼頭
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Paloma Kogyo KK
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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給湯器の熱交換器出口側での湯の沸騰、熱交
換器でのドレン発生を安価に防止する。 【解決手段】 給湯器の設定温度Tsが高温設定温度T
HSより高い場合において、出湯温度Toが設定温度T
sより高いときは、内胴制御温度TNDSを出湯温度T
oと設定温度Tsに応じて求められる高温調節温度ΔT
hnだけ低くなるように設定し、出湯温度Toが設定温
度Tsより低いときは、内胴制御温度T DSを高温調
節温度ΔThだけ高くしかつ熱交換器30の加熱により
湯が沸騰しないように規定された沸騰防止温度T以下
に設定し、内胴温度を設定された内胴制御温度になるよ
うにバーナの燃焼を制御する。設定温度Tsが低温設定
温度TLSより低い場合においても、類似の制御によ
り、ドレンの発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は給湯器に係り、特に給水路
から供給された水をバーナの燃焼熱により加熱して出湯
路に送り出す熱交換器と、熱交換器をバイパスして給水
路と出湯路とを連通するバイパス路とを備えたバイパス
ミキシング方式の給湯器に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の給湯器では、熱交換器側に供給
される水と、バイパス路を流れる水の比であるバイパス
比は、バイパス路の寸法あるいはバイパス路に設けた調
整手段により決められるようになっている。この場合、
バイパス比が固定であると、給湯器の出湯温度の制御目
標となる設定温度が所定の高温設定温度(例えば60
℃)より高く設定された場合には、熱交換器側で沸騰が
生じたときに適正に対処できず、湯のスムーズな流通が
妨げられる等の問題があった。また、設定温度が所定の
低温設定温度(例えば46℃)より低く設定された場合
には、熱交換器にドレンが付着し熱交換器が腐食し易く
なるというような不都合に適正に対処することができな
かった。このような不具合に対処するため、従来の給湯
器では、バイパス比の調整手段として、バイパス路に電
磁弁や水モータ等のアクチュエータを設け、このアクチ
ュエータを制御装置により設定温度に応じて駆動するこ
とによりバイパス比を適宜調節し、熱交換器での湯の沸
騰やドレンの発生を防止するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記給湯器
は、アクチュエータ及びこれを制御するための制御装置
を設ける必要があるため、構造が複雑になり、コストが
上昇するという問題がある。本発明は、上記した問題を
解決しようとするもので、簡易な構成により熱交換器出
口側の湯の沸騰及び熱交換器でのドレンの発生を安価に
防止できる給湯器を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に上記請求項1に係る発明の構成上の特徴は、給水路か
ら供給された水をバーナの燃焼熱により加熱して出湯路
に送り出す熱交換器と、 熱交換器をバイパスして給水
路と出湯路とを連通するバイパス路と、出湯路の熱交換
器の出口側における湯温度である内胴温度を検出する内
胴温度検出手段と、バイパス路の下流側における出湯路
の出湯温度を検出する出湯温度検出手段と、出湯温度の
目標値である設定温度を入力する温度設定手段と、設定
温度が所定の高温設定温度より高い場合において、出湯
温度が設定温度より高いときは、内胴温度の制御目標で
ある内胴制御温度を出湯温度と設定温度に応じて求めら
れる高温調節温度だけ低くなるように設定し、一方出湯
温度が設定温度より低いときは、内胴制御温度を出湯温
度と設定温度に応じて求められる高温調節温度だけ高く
しかつ熱交換器の加熱により湯が沸騰しないように規定
された沸騰防止温度以下に設定し、内胴温度を内胴制御
温度になるようにバーナの燃焼を制御することにより出
湯温度を設定温度になるように制御する高温燃焼制御手
段とを備えたことにある。
【0005】上記のように請求項1に係る発明を構成し
たことにより、設定温度が高温設定温度より高い場合に
おいて、出湯温度が設定温度より高いときは、内胴制御
温度を出湯温度と設定温度に応じて求められる高温調節
温度だけ低くなるように設定してバーナの燃焼が制御さ
れるため、出湯温度を設定温度になるように速やかに下
げることができる。また、出湯温度が設定温度より低い
ときは、内胴制御温度を出湯温度と設定温度に応じて求
められる高温調節温度だけ高くしかつ沸騰防止温度以下
に設定してバーナの燃焼が制御されるため、出湯温度を
設定温度になるように上げることができる。
【0006】また、上記請求項2に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項1に記載の給湯器において、高温調
節温度を所定時間毎に変更するものとし、高温調節温度
は、設定温度と出湯温度の差に比例する比例項と、出湯
温度の前回の検出値と現在の検出値との差に比例する微
分項との和により規定されたことにある。上記のように
請求項2に係る発明を構成したことにより、所定時間毎
に更新される高温調節温度により内胴制御温度が適正に
変更され、これに応じて出湯温度を設定温度にスムーズ
にかつ速やかに戻すことができる。
【0007】また、上記請求項3に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項1または請求項2に記載の給湯器に
おいて、設定温度が所定の低温設定温度より低い場合に
おいて、出湯温度が設定温度より高いときは、内胴温度
の制御目標である内胴制御温度を出湯温度と設定温度に
応じて求められる低温調節温度だけ低くし、かつ熱交換
器でドレンが発生しないように規定されたドレン防止温
度以上に設定し、一方出湯温度が設定温度より低いとき
は、内胴制御温度を出湯温度と設定温度に応じて求めら
れる低温調節温度だけ高くなるように設定し、内胴温度
を設定された内胴制御温度になるようにバーナの燃焼を
制御することにより出湯温度を設定温度になるように制
御する低温燃焼制御手段を備えたことにある。
【0008】上記のように請求項3に係る発明を構成し
たことにより、設定温度が低温設定温度より低い場合に
おいて、出湯温度が設定温度より高いときは、内胴制御
温度を出湯温度と設定温度に応じて求められる低温調節
温度だけ低くし、かつドレン防止温度以上に設定してバ
ーナの燃焼が制御されるため、出湯温度を設定温度に速
やかに戻すことができる。また、出湯温度が設定温度よ
り低いときは、内胴制御温度を出湯温度と設定温度に応
じて求められる低温調節温度だけ高く設定してバーナの
燃焼が制御されるため、出湯温度を設定温度に上げるこ
とができる。
【0009】また、上記請求項4に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項3に記載の給湯器において、低温調
節温度を所定時間毎に変更するものとし、低温調節温度
は、設定温度と出湯温度の差に比例する比例項と、出湯
温度の前回の検出値と現在の検出値との差に比例する微
分項との和により規定されたことことにある。上記のよ
うに請求項4に係る発明を構成したことにより、所定時
間毎に更新される低温調節温度により内胴制御温度が適
正に変更され、これに応じて出湯温度を設定温度になる
ようにスムーズにかつ速やかに戻すことができる。
【0010】また、上記請求項5に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項1または請求項2に記載の給湯器に
おいて、給水路及び出湯路を流通する水の流量を検出す
る流量検出手段と、出湯温度を設定温度になるようにバ
ーナの燃焼を制御する燃焼制御手段と、内胴温度がドレ
ン防止温度になるようにバーナの燃焼を制御する第2低
温燃焼制御手段と、設定温度が所定の低温設定温度より
低い場合において、流量検出手段による流量検出結果が
継続して規定範囲内にあり、かつ内胴温度が継続してド
レン防止温度より低い状態のとき、バーナの燃焼の制御
を燃焼制御手段から第2低温燃焼制御手段に切り替える
制御切替手段と、第2低温燃焼制御手段の制御下におい
て、バーナの燃焼が停止されたとき、または設定温度が
より高い温度に変更されたとき、バーナの燃焼の制御を
第2低温燃焼制御手段から燃焼制御手段に戻す制御戻し
手段とを備えたことにある。上記のように請求項5に係
る発明を構成したことにより、設定温度が所定の低温設
定温度より低い場合において、水の流通状態が安定して
いるときは、内胴温度をドレン防止温度になるように制
御することにより、出湯温の急激な上昇を避けることが
できる。
【0011】また、上記請求項6に係る発明の構成上の
特徴は、給水路から供給された水をバーナの燃焼熱によ
り加熱して出湯路に送り出す熱交換器と、熱交換器をバ
イパスして給水路と出湯路とを連通するバイパス路と、
出湯路の熱交換器の出口側における湯温度である内胴温
度を検出する内胴温度検出手段と、バイパス路の下流側
における出湯路の出湯温度を検出する出湯温度検出手段
と、出湯温度の目標値である設定温度を入力する温度設
定手段と、設定温度が所定の低温設定温度より低い場合
において、出湯温度が設定温度より高いときは、内胴温
度の制御目標である内胴制御温度を出湯温度と設定温度
に応じて求められる低温調節温度だけ低くし、かつ熱交
換器でドレンが発生しないように規定されたドレン防止
温度以上に設定し、一方出湯温度が設定温度より低いと
きは、内胴制御温度を出湯温度と設定温度に応じて求め
られる低温調節温度だけ高くなるように設定し、内胴温
度を内胴制御温度になるようにバーナの燃焼を制御する
ことにより出湯温度を設定温度になるように制御する低
温燃焼制御手段とを備えたことにある。
【0012】上記のように請求項6に係る発明を構成し
たことにより、設定温度が低温設定温度より低い場合に
おいて、出湯温度が設定温度より高いときは、内胴制御
温度を出湯温度と設定温度に応じて求められる低温調節
温度だけ低くし、かつドレン防止温度以上に設定してバ
ーナの燃焼が制御されるため、出湯温度を設定温度に速
やかに戻すことができる。また、出湯温度が設定温度よ
り低いときは、内胴制御温度を低温調節温度だけ高く設
定してバーナの燃焼が制御されるため、出湯温度を設定
温度に上げることができる。
【0013】また、上記請求項7に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項6に記載の給湯器において、低温調
節温度を所定時間毎に変更するものとし、低温調節温度
は、設定温度と出湯温度の差に比例する比例項と、出湯
温度の前回の検出値と現在の検出値との差に比例する微
分項との和により規定されたことにある。上記のように
請求項7に係る発明を構成したことにより、所定時間毎
に更新される低温調節温度により内胴制御温度が適正に
変更され、これに応じて出湯温度を設定温度にスムーズ
にかつ速やかに戻すことができる。
【0014】また、上記請求項8に係る発明の構成上の
特徴は、給水路から供給された水をバーナの燃焼熱によ
り加熱して出湯路に送り出す熱交換器と、熱交換器をバ
イパスして給水路と出湯路とを連通するバイパス路と、
出湯路の熱交換器の出口側における湯温度である内胴温
度を検出する内胴温度検出手段と、バイパス路の下流側
における出湯路の出湯温度を検出する出湯温度検出手段
と、出湯温度の目標値である設定温度を入力する温度設
定手段と、給水路及び出湯路を流通する水の流量を検出
する流量検出手段と、出湯温度を設定温度になるように
バーナの燃焼を制御する燃焼制御手段と、内胴温度がド
レン防止温度になるようにバーナの燃焼を制御する第2
低温燃焼制御手段と、設定温度が所定の低温設定温度よ
り低い場合において、流量検出手段による流量検出結果
が継続して規定範囲内にあり、かつ内胴温度が継続して
ドレン防止温度より低い状態のとき、バーナの燃焼の制
御を燃焼制御手段から第2低温燃焼制御手段に切り替え
る制御切替手段と、第2低温燃焼制御手段の制御下にお
いて、バーナの燃焼が停止されたとき、または設定温度
がより高い温度に変更されたとき、バーナの燃焼の制御
を第2低温燃焼制御手段から燃焼制御手段に戻す制御戻
し手段とを備えたことにある。上記のように請求項8に
係る発明を構成したことにより、設定温度が所定の低温
設定温度より低い場合において、水の流通状態が安定し
ているときは、内胴温度をドレン防止温度になるように
制御することにより、出湯温度の急激な上昇を避けるこ
とができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明すると、図1は、同実施形態に係る給湯器
の概略構成を模式図により示したものである。給湯器
は、給水路10と出湯路20とが接続される熱交換器3
0と、熱交換器30を流れる水を加熱するためのバーナ
40と、熱交換器30をバイパスして給水路10と出湯
路20とを連通するバイパス路50と、バーナ40によ
る燃焼の制御を行うコントローラ60とを備えている。
【0016】給水路10は、バイパス路50が分岐する
分岐部Mより上流側に、入水温度を検出する入水温セン
サ11と、入水流量の最大値を制限する水ガバナ12
と、入水流量を検出する流量センサ13とを設けてい
る。また、出湯路20は、バイパス路50が合流する合
流部Nより上流側に、熱交換器30の出口側での湯温を
検出する内胴温センサ21が設けられている。出湯路2
0の合流部Nの下流側には、出湯路20の湯とバイパス
路50の水が混合された後の出湯温度を検出する出湯温
センサ22が設けられている。また、バーナ40にガス
を供給するガス供給路70には、流路を開閉するメイン
電磁弁71と元電磁弁72、及びガス供給量を調節する
比例弁73とが設けられている。
【0017】コントローラ60は、CPU、ROM、R
AM、I/O等を備えたマイクロコンピュータ等により
構成されており、図2〜図7に示すフローチャートに対
応した「出湯温制御プログラム」を実行するものであ
る。コントローラ60の入力側には、上記入水温センサ
11、流量センサ13、内胴温センサ21及び出湯温セ
ンサ22が接続されている。コントローラ60の出力側
には、上記メイン電磁弁71、元電磁弁72、及び比例
弁73が接続されている。
【0018】そして、コントローラ60には、出湯温度
Toの目標値である設定温度Tsの設定等の外部操作を
行うための操作スイッチ類と設定温度等を表示するため
の表示部とを備えたリモコン61が接続されている。リ
モコン61においては、例えば、38〜46℃,48
℃,50℃,55℃,60℃,65℃の温度範囲で設定
温度Tsを設定することが可能になっている。本実施形
態では、46℃は、熱交換器30にドレンが付着するの
を防止できる低温設定温度TLSになっており、また、
60℃は、熱交換器30での水の沸騰を防止できる高温
設定温度THSになっている。本実施形態では、設定温
度Ts≧高温設定温度THSの場合を高温設定制御、設
定温度Ts≦低温設定温度TLSの場合を低温設定制
御、高温設定温度THS>設定温度Ts>低温設定温度
LSの場合を通常温設定制御とする。
【0019】コントローラ60は、リモコン61で設定
された設定温度Tsと入水温センサ11の検出温度T
と流量センサ13の検出流量Qとに基づいて出湯温度T
oを設定温度Tsにするために必要な熱量を演算制御す
るフィードフォワード制御と、出湯温センサ22の検出
温度Toと設定温度Tsとの偏差等に基づいてフィード
フォワード制御を補正するフィードバック制御とを行う
ことにより、比例弁73の開度を調節してバーナ40の
燃焼量を制御する出湯温制御を行うものである。
【0020】次に、上記のように構成した実施形態の動
作について説明する。 1.高温設定制御の場合(Ts=60℃あるいは65℃
≧THS) 給湯器のリモコン61のスイッチをオンすることによ
り、コントローラ60は、「出湯温制御プログラム」の
実行を図2に示すステップ70にて開始し、制御実行回
数nを「0」にする等、各種変数の初期設定が行われ、
さらに高温設定温度THS及び低温設定温度TLSが読
み出される(ステップ71,72)。つぎに、給水路1
0への入水の有無が判定され、給湯栓(図示しない)を
開放することにより給水路10 内に入水が開始される
と、流量センサ13が検知し、これに応じて、コントロ
ーラ60はステップ73にて「YES」との判定の基に
プログラムをステップ74に移行させ、リモコン61か
らの設定温度Tsを読み込み、さらに設定温度Tsが、
高温設定温度THSより高いか否か及び低温設定温度T
LSより低いか否かを判定する(ステップ75,7
6)。設定温度Tsは高温設定温度THSより高いの
で、ステップ75にて「YES」との判定の基にプログ
ラムはステップ80に移され、「高温設定ルーチン」が
実行される。
【0021】「高温設定ルーチン」では、図3に示すよ
うに、入水温T及び出湯温Toが読み込まれ、さらに
流量センサ13により流水量Qが読み込まれ、これらの
データに基づいてバーナ40へのガス供給量を制御する
フィードフォワード制御が行われる(ステップ81〜8
4)。さらに、制御実行回数n=0か否かが判定され、
ここではn=0なので、「YES」との判定の基にプロ
グラムはステップ86に移され、前回の出湯温度To′
が現在の出湯温度Toに等しくされ、さらに前回の高温
調節温度ΔThn−1の初期値ΔTh0が「0」にされ
る(ステップ85〜87)。制御の実行は、所定時間間
隔例えば1秒間隔で行われる。続いて、下記数1に示す
高温調節温度ΔThnが読み出され、かつ演算され(ス
テップ88,89)る。
【0022】
【数1】 ΔThn=Kfp×(Ts−To)+Kfd
×(To′−To)+ΔThn−1
【0023】ここで、Kfpは比例項を示す所定の定数
であり、Kfdは微分項を示す予め定められた定数であ
る。さらに、下記数2に示すように、内胴制御温度T
NDSが沸騰防止温度Tと上記高温調節温度ΔThn
の和になるように演算される(ステップ90)。
【0024】
【数2】 TNDS=T+ΔThn、 TNDS≦T
【0025】Tは、沸騰防止温度であり、これより低
い温度では熱交換器30での湯の沸騰を防止できること
を示すもので、コントローラ60内のROMに記憶され
ている。
【0026】その後、内胴温度TNDが読み込まれ、内
胴温度TNDが内胴制御温度TND に等しくなるよう
にフィードバック制御が行われ、速やかに出湯温度To
が設定温度Tに等しくなるようにされる。(ステップ
91,92)。さらに、制御実行回数nが「1」だけプ
ラスされてn=1にされ、現在の出湯温度Toが前回の
出湯温度To′に更新される(ステップ93,94)。
設定温度Tsが変更されずかつ出湯が停止されない限り
は(ステップ95,96)、プログラムはステップ81
に戻され、以下同様に「高温設定制御」が繰り返し実行
される。そして、「高温制御ルーチン」の実行中に、設
定温度Tsが変更されると、プログラムはステップ97
に移され、メインルーチンに戻される。メインルーチン
では、図2に示すように、出湯停止にされない限り、プ
ログラムはステップ74に戻され新たな出湯温制御が行
われる(ステップ77)。また、出湯が停止されると、
プログラムはメインルーチンのステップ78に移され、
その実行が終了する。
【0027】以上に説明したように、本実施形態におい
ては、給湯器の設定温度Tsが高温設定温度THSより
高い高温設定制御の場合、出湯温度Toと設定温度Ts
により高温調節温度ΔThnを求め、かつ内胴温度T
NDが沸騰防止温度T以下になるように内胴制御温度
NDSを設定してバーナ40の燃焼が制御されるた
め、沸騰しない温度で速やかに制御することができる。
【0028】その結果、バイパス路50にバイパス比を
可変にするためのアクチュエータ等を設ける必要がない
ため、安価に出湯温度Toが設定温度Tsになるように
コントロールすることができる。
【0029】 2.低温設定制御の場合(Ts=46℃以下≦TLS) 制御開始時から、あるいは「出湯温制御プログラム」の
実行中での設定変更により、設定温度がTsが低温設定
温度TLSより低い場合、リモコン61からの設定温度
Tsが読み込まれると、ステップ75にて「NO」、ス
テップ76にて「YES」との判定の基にプログラムは
図5に示すステップ100に移され、「低温設定ルーチ
ン」が実行される。
【0030】「低温設定ルーチン」では、図5に示すよ
うに、入水温T及び出湯温Toが読み込まれ、さらに
流量センサ13により流水量Qが読み込まれ、これらの
データに基づいてバーナ40へのガス供給量を制御する
フィードフォワード制御が行われる(ステップ101〜
104)。さらに、制御実行回数n=0か否かが判定さ
れ、ここではn=0なので、「YES」との判定の基に
プログラムはステップ106に移され、前回の出湯温度
To′が現在の出湯温度Toに等しくされ、さらに前回
の低温調節温度ΔTln−1の初期値ΔTloが「0」
にされる(ステップ105〜107)。制御の実行は、
所定時間間隔例えば1秒間隔で行われる。続いて、下記
数3に示す低温調節温度ΔTlnが読み出され、かつ演
算される(ステップ108,109)。
【0031】
【数3】 ΔTln=Kdp×(Ts−To)+Kdd
×(To′−To)+ΔTln−1
【0032】ここで、Kdpは比例項を示す所定の定数
であり、Kddは微分項を示す予め定められた定数であ
る。
【0033】さらに、下記数4に示すように、内胴制御
温度TNDSがドレン防止温度Tと上記低温調節温度
ΔTlnの和になるように演算される(ステップ11
0)。
【0034】
【数4】 TNDS=T+ΔTln、 TNDS≧T
【0035】Tは、ドレン防止温度であり、この温度
より高いと熱交換器30においてドレンの発生を防止で
きることを示すもので、コントローラ60内のROMに
記憶されている。
【0036】つぎに、内胴温度TNDが読み込まれ、内
胴温度TNDが内胴制御温度TND に等しくなるよう
にフィードバック制御が行われる(ステップ111,1
12)。このフィードバック制御により、速やかに出湯
温度Toが設定温度Tsに等しくなるようにされる。さ
らに、制御実行回数nが「1」だけプラスされてn=1
にされ、現在の出湯温度Toが前回の出湯温度To′に
更新される(ステップ113,114)。設定温度Ts
が変更されずかつ出湯が停止されない限りは(ステップ
115,116)、プログラムはステップ101に戻さ
れ、以下同様に「低温設定制御」が繰り返し実行され
る。なお、「低温設定制御」中に、出湯が停止される
と、ステップ116にて「YES」との判定の基にプロ
グラムはメインルーチンのステップ78に移され、その
実行が終了する。
【0037】以上に説明したように、設定温度Tsが低
温設定温度TLSより低い低温設定制御の場合、内胴制
御温度TNDSをドレン防止温度T以上でかつ低温調
節温度ΔTlnにより設定してバーナ40の燃焼が制御
されるため、ドレンが発生しない温度で速やかに制御す
ることができる。その結果、バイパス路50にバイパス
比を可変にするためのアクチュエータ等を設ける必要が
ないため、安価に出湯温度Toが設定温度Tsになるよ
うにコントロールすることができる。
【0038】 3.通常温制御の場合(TLS<Ts<THS) リモコン61からの設定温度Tsが通常温度例えば55
℃のときは、ステップ75,76でいずれも「NO」と
の判定の基にプログラムはステップ120に移され、
「通常温ルーチン」が実行される。
【0039】「通常温度ルーチン」では、図7に示すよ
うに、入水温TI及び出湯温Toが読み込まれ、さらに
流量センサ13により流水量Qが読み込まれ、これらの
データに基づいてバーナ40へのガス供給量を制御する
フィードフォワード制御が行われる(ステップ121〜
124)。さらに、出湯温度Toが設定温度Tsに等し
くなるようにフィードバック制御が行われ(ステップ1
25)、設定温度Tsが変更されず出湯が停止されない
限り(ステップ126,127)、プログラムはステッ
プ121に戻され、以下同様に「通常温設定ルーチン」
が繰り返し実行される。なお、「通常温設定制御」中
に、出湯が停止されると、ステップ127にて「YE
S」との判定の基にプログラムはメインルーチンのステ
ップ78に移され、その実行が終了する。また、設定温
度Tsが変更されたときは、プログラムはステップ12
8に移され、メインルーチンに戻される。
【0040】つぎに、上記「低温設定制御」の変形例に
ついて図面により説明する。変形例においては、水の流
量が一定時間以上継続して安定しており(例えば、流量
±1l/minが15秒以上継続)、かつ内胴温度T
NDがドレン防止温度Tより低い状態が所定時間継続
している(例えば1分以上)ような場合に、内胴温度T
NDをドレン防止温度Tになるように制御しようとす
るものである。すなわち、ドレン防止温度Tは、直接
人が触れることができる温度であるため、内胴温度T
NDで制御することにより、出湯温度が高くなり過ぎな
いようにするものである。変形例においては、低温制御
ルーチンの一部が図8に示すように変更されるものであ
り、その他は上記「低温設定制御」の場合と同様である。
【0041】以上のように構成した変形例においては、
フィードフォワード制御が開始された後、内胴温度T
NDが読み込まれる(ステップ131)。15秒間流量
Qが一定範囲であり、さらに1分間内胴温度TNDがド
レン防止温度T以下であるという2つの条件が満たさ
れない場合は(ステップ132,133)、プログラム
は図5に示すステップ105に移され、ステップ105
以下の処理が上記したように行われる。
【0042】15秒間流量Qが一定範囲であり、さらに
1分間内胴温度TNDがドレン防止温度T以下である
という条件が満たされた場合は、内胴温度TNDをドレ
ン防止温度Tにするようにフィードバック制御が行わ
れる(ステップ134)。フィードバック制御は、設定
温度Tsがより高くなるように変更されるか(ステップ
135)、あるいは出湯が停止され燃焼が停止されるま
で行われる(ステップ136)。このように、内胴温度
NDがドレン防止温度Tになるように制御すること
により、湯温が高くなりすぎることがなく、人が湯に触
れても問題になることはない。なお、設定温度Tsが高
くなるように変更されるとプログラムはステップ105
に移され、上記「低温設定制御」が行われ、また出湯が
停止され燃焼が停止されると、プログラムはメインルー
チンのステップ78に移され、プログラムの実行が終了
される。
【0043】なお、上記実施形態においては、高温調節
温度ΔThn、低音調節温度ΔTlnを比例制御及び微
分制御を合わせて行っているが、いずれか一方であって
もよく、さらに別の設定方法により行うこともできる。
また、上記実施形態に示したものは一例であり、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施する
ことができる。
【0044】
【発明の効果】上記請求項1の発明によれば、設定温度
が高温設定温度より高い場合において、出湯温度の高低
により内胴制御温度が適正に設定されており、この内胴
制御温度に内胴温度を合わせるようにバーナの燃焼を制
御すればよいので、バイパス路にバイパス比を可変にす
るためのアクチュエータ等を用いる必要がなく、安価に
出湯温度を設定温度になるようにコントロールすること
ができる。また、高温調節温度を所定時間毎に適正に変
更することにより、出湯温度と設定温度が異なる場合の
湯温度をスムーズに制御することができる(請求項2の
発明の効果)。
【0045】また、設定温度が低温設定温度より低い場
合においても、出湯温度の高低により内胴制御温度が適
正に設定されており、この内胴制御温度に内胴温度を合
わせるようにバーナの燃焼を制御すればよいので、バイ
パス路にバイパス比を可変にするためのアクチュエータ
等を用いる必要がなく、安価に出湯温度を設定温度にな
るようにコントロールすることができる(請求項3,6
の発明の効果)。また、低温調節温度を所定時間毎に適
正に変更することにより、出湯温度が設定温度と異なる
場合の湯温度をスムーズに制御することができる(請求
項4,7の発明の効果)。また、設定温度が所定の低温
設定温度より低い場合において、水の流通状態が安定し
ている状態では、内胴温度がドレン防止温度になるよう
に制御することにより、出湯温度が高過ぎることがな
く、人が湯に触れても問題にならない(請求項5,8の
発明の効果)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る給湯器を概略的に示
す模式図である。
【図2】図1に示すコントローラにより実行される「出
湯温制御プログラムI」のフローチャートである。
【図3】図2の「出湯温制御プログラム」中の「高温設
定ルーチン」のフローチャートの一部である。
【図4】図2の「出湯温制御プログラム」中の「高温設
定ルーチン」のフローチャートの一部である。
【図5】図2の「出湯温制御プログラム」中の「低温設
定ルーチン」のフローチャートの一部である。
【図6】図2の「出湯温制御プログラム」中の「低温設
定ルーチン」のフローチャートの一部である。
【図7】図2の「出湯温制御プログラム」中の「通常温
設定ルーチン」のフローチャートである。
【図8】変形例においてコントローラにより実行される
「低温設定ルーチン」のフローチャートの変更部分であ
る。
【符号の説明】
10…給水路、11…入水温センサ、13…流量セン
サ、20…出湯路、21…内胴温センサ、22…出湯温
センサ、30…熱交換器、40…バーナ、50…バイパ
ス路、60…コントローラ、61…リモコン、70…ガ
ス供給路、73…比例弁。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給水路から供給された水をバーナの燃焼
    熱により加熱して出湯路に送り出す熱交換器と、 該熱交換器をバイパスして前記給水路と出湯路とを連通
    するバイパス路と、 前記出湯路の前記熱交換器の出口側における湯温度であ
    る内胴温度を検出する内胴温度検出手段と、 前記バイパス路の下流側における前記出湯路の出湯温度
    を検出する出湯温度検出手段と、 前記出湯温度の目標値である設定温度を入力する温度設
    定手段と、 前記設定温度が所定の高温設定温度より高い場合におい
    て、前記出湯温度が該設定温度より高いときは、前記内
    胴温度の制御目標である内胴制御温度を該出湯温度と設
    定温度に応じて求められる高温調節温度だけ低くなるよ
    うに設定し、一方前記出湯温度が設定温度より低いとき
    は、前記内胴制御温度を該出湯温度と設定温度に応じて
    求められる高温調節温度だけ高くし、かつ前記熱交換器
    の加熱により湯が沸騰しないように規定された沸騰防止
    温度以下に設定し、前記内胴温度を前記内胴制御温度に
    なるように前記バーナの燃焼を制御することにより前記
    出湯温度を前記設定温度になるように制御する高温燃焼
    制御手段とを備えたことを特徴とする給湯器。
  2. 【請求項2】 前記高温調節温度を所定時間毎に変更す
    るものとし、該高温調節温度は、前記設定温度と前記出
    湯温度の差に比例する比例項と、該出湯温度の前回の検
    出値と現在の検出値との差に比例する微分項との和によ
    り規定されたことを特徴とする前記請求項1に記載の給
    湯器。
  3. 【請求項3】 前記設定温度が所定の低温設定温度より
    低い場合において、前記出湯温度が該設定温度より高い
    ときは、前記内胴温度の制御目標である内胴制御温度を
    該出湯温度と設定温度に応じて求められる低温調節温度
    だけ低くし、かつ前記熱交換器でドレンが発生しないよ
    うに規定されたドレン防止温度以上に設定し、一方前記
    出湯温度が前記設定温度より低いときは、前記内胴制御
    温度を該出湯温度と設定温度に応じて求められる低温調
    節温度だけ高くなるように設定し、前記内胴温度を設定
    された該内胴制御温度になるように前記バーナの燃焼を
    制御することにより前記出湯温度を前記設定温度になる
    ように制御する低温燃焼制御手段とを備えたことを特徴
    とする前記請求項1または請求項2に記載の給湯器。
  4. 【請求項4】 前記低温調節温度を所定時間毎に変更す
    るものとし、該低温調節温度は、前記設定温度と前記出
    湯温度の差に比例する比例項と、該出湯温度の前回の検
    出値と現在の検出値との差に比例する微分項との和によ
    り規定されたことを特徴とする前記請求項3に記載の給
    湯器。
  5. 【請求項5】 前記給水路及び出湯路を流通する水の流
    量を検出する流量検出手段と、 前記出湯温度を前記設定温度になるように前記バーナの
    燃焼を制御する燃焼制御手段と、 前記内胴温度が前記ドレン防止温度になるように前記バ
    ーナの燃焼を制御する第2低温燃焼制御手段と、 前記設定温度が所定の低温設定温度より低い場合におい
    て、前記流量検出手段による流量検出結果が継続して規
    定範囲内にあり、かつ前記内胴温度が継続して前記ドレ
    ン防止温度より低い状態のとき、前記バーナの燃焼の制
    御を前記燃焼制御手段から前記第2低温燃焼制御手段に
    切り替える制御切替手段と、 前記第2低温燃焼制御手段の制御下において、前記バー
    ナの燃焼が停止されたとき、または前記設定温度がより
    高い温度に変更されたとき、前記バーナの燃焼の制御を
    前記第2低温燃焼制御手段から前記燃焼制御手段に戻す
    制御戻し手段とを備えたことを特徴とする前記請求項1
    または請求項2に記載の給湯器。
  6. 【請求項6】 給水路から供給された水をバーナの燃焼
    熱により加熱して出湯路に送り出す熱交換器と、 該熱交換器をバイパスして前記給水路と出湯路とを連通
    するバイパス路と、 前記出湯路の前記熱交換器の出口側における湯温度であ
    る内胴温度を検出する内胴温度検出手段と、 前記バイパス路の下流側における前記出湯路の出湯温度
    を検出する出湯温度検出手段と、 前記出湯温度の目標値である設定温度を入力する温度設
    定手段と、 前記設定温度が所定の低温設定温度より低い場合におい
    て、前記出湯温度が該設定温度より高いときは、前記内
    胴温度の制御目標である内胴制御温度を該出湯温度と設
    定温度に応じて求められる低温調節温度だけ低くし、か
    つ前記熱交換器でドレンが発生しないように規定された
    ドレン防止温度以上に設定し、一方前記出湯温度が前記
    設定温度より低いときは、前記内胴制御温度を該出湯温
    度と設定温度に応じて求められる低温調節温度だけ高く
    なるように設定し、前記内胴温度を該内胴制御温度にな
    るように前記バーナの燃焼を制御することにより前記出
    湯温度を前記設定温度になるように制御する低温燃焼制
    御手段とを備えたことを特徴とする給湯器。
  7. 【請求項7】 前記低温調節温度を所定時間毎に変更す
    るものとし、該低温調節温度は、前記設定温度と前記出
    湯温度の差に比例する比例項と、該出湯温度の前回の検
    出値と現在の検出値との差に比例する微分項との和によ
    り規定されたことを特徴とする前記請求項6に記載の給
    湯器。
  8. 【請求項8】 給水路から供給された水をバーナの燃焼
    熱により加熱して出湯路に送り出す熱交換器と、 該熱交換器をバイパスして前記給水路と出湯路とを連通
    するバイパス路と、 前記出湯路の前記熱交換器の出口側における湯温度であ
    る内胴温度を検出する内胴温度検出手段と、 前記バイパス路の下流側における前記出湯路の出湯温度
    を検出する出湯温度検出手段と、 前記出湯温度の目標値である設定温度を入力する温度設
    定手段と、 前記給水路及び出湯路を流通する水の流量を検出する流
    量検出手段と、 前記出湯温度を前記設定温度になるように前記バーナの
    燃焼を制御する燃焼制御手段と、 前記内胴温度が前記ドレン防止温度になるように前記バ
    ーナの燃焼を制御する第2低温燃焼制御手段と、 前記設定温度が所定の低温設定温度より低い場合におい
    て、前記流量検出手段による流量検出結果が継続して規
    定範囲内にあり、かつ前記内胴温度が継続して前記ドレ
    ン防止温度より低い状態のとき、前記バーナの燃焼の制
    御を前記燃焼制御手段から前記第2低温燃焼制御手段に
    切り替える制御切替手段と、 前記第2低温燃焼制御手段の制御下において、前記バー
    ナの燃焼が停止されたとき、または前記設定温度がより
    高い温度に変更されたとき、前記バーナの燃焼の制御を
    前記第2低温燃焼制御手段から前記燃焼制御手段に戻す
    制御戻し手段とを備えたことを特徴とする給湯器。
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KR20220075681A (ko) * 2020-11-30 2022-06-08 린나이코리아 주식회사 보일러 응결수 방지 연소 제어방법

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