JPH0421101B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水を加熱して供給する給湯器に関
し、特に入水温度によつて燃焼量等の加熱量を制
御する制御装置を備えた給湯器に係る。

［従来の技術］ ガス燃焼式給湯器のように、加熱量の調節を自
由に行うことができる給湯器では、設定温度にす
るために予め給湯器内に入水する水の温度を検出
し、その温度に応じて加熱量としての燃焼量を調
節するフイードフオワード制御が制御装置によつ
て行われ、設定温度の水を供給している。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、給湯器が継続して使用され入水温度が
一定になつた定常時には、こうした入水温度に基
づいたフイードフオワード制御によつて設定温度
の水を給湯できるが、使用開始時には、給湯器内
に止どまつている水の温度は周囲の温度によつて
決まり、この温度はその後通水によつて給湯器内
に入水する水の温度とは異なつている場合があ
る。従つて、もし給湯器内の温度が高く入水する
水の温度が低い場合には、給湯器から供給される
水の温度は設定温度より低くなり、逆に給湯器内
の温度が低く入水する水の温度が高い場合には、
給湯器から供給される水の温度は高くなつてしま
い、場合によつては設定温度以上に過熱されて非
常に危険になるという問題点がある。

本発明は、入水温度を検出するための入水温検
出手段を備え、この入水温検出手段によつて検出
される入水温度によつて加熱器の加熱量を制御す
る制御装置を備えた給湯器において、使用開始時
においても設定温度の水を供給でき過熱されるこ
とがない安全な給湯器を提供することを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、給湯器内に入水する水を検知して通
水信号を発生する通水検知手段と、前記給湯器内
に入水する水の量を検知するための流量検知手段
と、前記給湯器内に入水する水を加熱する加熱手
段と、該加熱手段によつて加熱される水の温度を
設定するための温度設定手段と、前記給湯器内に
入水する水の温度を検知し、検知した温度に応じ
た温度信号を発生する入水温検出手段と、前記流
量検知手段の検知流量、前記温度設定手段の設定
温度および前記入水温検出手段により検出された
温度信号に基づき前記加熱手段の加熱量を制御す
る制御手段とからなる給湯器において、前記制御
手段は、前記通水検知手段からの通水信号を受信
してから所定時間作動する計時手段を備え、該計
時手段の作動終了後に前記入水温検出手段の温度
信号の読み込みを開始し、読み込まれる温度信号
に基づいた前記加熱手段の制御を開始することを
技術的手段とする。

［作用］ 本発明の給湯器では、給湯器に入水する水は通
水検知手段によつて検知され、この通水検知手段
によつて通水信号が発生される。

また給湯器に入水する水の温度は、入水温検出
手段によつて検出され温度信号として発生され
る。

制御手段には、通水信号を受信すると所定時間
作動する計時手段が備えられ、制御手段は、計時
手段の作動が終了すると入水温検出手段により検
出された温度信号を読み込み、読み込まれた温度
信号に基づいて加熱手段の制御を開始する。

従つて、制御手段による加熱手段の制御は、所
定時間を経過してからの温度信号に基づいて開始
される。その後制御手段は、入水温検出手段から
の温度信号に基づいて加熱手段を制御する。

［発明の効果］ 本発明では、制御手段による加熱手段の制御
は、通水検知手段からの通水信号を受信してから
所定時間後に初めて行われる。このため、加熱手
段によつて加熱される水の温度は、給湯器内の水
の温度が安定してから行われることになるため、
設定温度より高すぎたり低すぎたりすることはな
い。従つて、安全に給湯器を使用することができ
る。

［実施例］ 次に本発明の給湯器を図面に示す実施例に基づ
き説明する。

第２図に示すガス燃焼式給湯器１の給湯器ケー
ス２内には燃焼器ケース１０が設けられ、さらに
その内部にはガス供給管２０により供給される燃
料ガスを燃焼させる２連式のバーナ１１が設けら
れている。また、燃焼器ケース１０には３相Ｙ結
線のブラシレスDCモータを使用した燃焼用フア
ン１２が備えられ、バーナ１１はこの燃焼用フア
ン１２によつて供給される燃焼用空気によつて燃
焼する強制送風式燃焼器となつており、燃焼排ガ
スは排気口３から外部へ排気される。

燃焼器ケース１０内の上方には水供給管３０と
接続された熱交換器１３が設けられ、内部を通過
する水は本発明の加熱手段であるバーナ１１によ
り発生する熱により加熱される。また燃焼器ケー
ス１０内のバーナ１１の近傍には、点火装置とし
てのスパーカ１４と、炎検知手段としてのフレー
ムロツド１５とが設けられている。

ガス供給管２０には、上流側より通電時に燃料
ガスを通過させる元電磁弁２１、主電磁弁２２、
燃料ガスの供給量を供給圧力を制御することによ
り調節するガバナ比例弁２３、２連式バーナ１１
の一方への燃料ガスを使用状態に応じて遮断する
切替用電磁弁２４がそれぞれ設けられ、前述のバ
ーナ１１へ燃料ガスを供給する。

水供給管３０の最上流部には水フイルタ３１を
備えた水抜き栓３２が設けられ、その下流には熱
交換器１３内への水の流入量を調整するギヤドモ
ータによる水量制御弁３３が設けられ、この水量
制御弁３３は開度検出のためのポテンシヨメータ
３４を備えている。水量制御弁３３で流入量が調
整された水は、すぐ下流に設けられた本発明の温
度検出手段である入水温サーミスタ３５によつて
温度が検知され、さらにその下流に設けられた水
量センサ３６により流入量が検出され、水供給管
３０を通過して熱交換器１３へ送られる。

以上の構成からなるガス燃焼式給湯器１は、制
御装置５０により制御される。

制御装置５０は、第１図に示すとおり、屋内配
線のコンセントに接続される電源コード５１に接
続された電源部５３により作動し、制御装置５０
にはガス燃焼式給湯器１を操作するためにメイン
コントローラ５４とサブコントローラ５４ａとが
備えられている。

制御回路６０には、マイクロコンピユータ７０
（以下CPU７０とする）を中心として、スパーカ
回路６１、フアン回路６２、比例弁回路６３、ギ
ヤドモータ回路６４、位置検出回路６５、水量検
出回路６６があり、これらの回路はCPU７０に
より所定の制御が行われる。

フアン回路６２は、燃焼用フアン１２を設定水
温等の燃焼要求量に応じて回転させるとともに、
３相Ｙ結線のブラシレスDCモータに備えられた
ホールICによりその回転数を検出して検出信号
をCPU７０へ送るものである。

比例弁回路６３は、バーナ１１における燃焼が
所望の空燃比で行われるように燃料ガスの供給量
を調整するためにガバナ比例弁２３への通電量を
制御する回路で、ガバナ比例弁２３への通電量は
点火時を除いて燃焼用フアン１２の回転数に基づ
いて制御される。

ギヤドモータ回路６４は、熱交換器１３へ流入
する水量を調節するための水量制御弁３３のギヤ
ドモータを駆動する回路で、水量制御弁３３を制
御信号の応じた開度にするものである。

位置検出回路６５は、水量制御弁３３にその開
度を検出するために備えられたポテンシヨメータ
３４からの信号を解析するための回路である。

水量検出回路６６は、入水量に応じて発生する
水量センサ３６からのパルス信号を電圧に変換
し、通水量を示す電圧として出力する。また水量
検出回路６６は、所定電圧を出力した場合に通水
信号を発生する本発明の通水検知手段でもあり、
ガス燃焼式給湯器１は通水信号に基づいてCPU
７０により所定のシーケンスで燃焼を開始する。

CPU７０は、本発明の制御手段であり、使用
者が水を使用して水量センサ３６に基づく通水信
号が得られると、メインコントローラ５４および
サブコントローラ５４ａによる設定状態および各
センサの出力信号に応じて燃焼量を制御する。

この燃焼量の制御では、水供給管３０に通水が
行われていないときの水温を読み込むと正しい入
水温度が得られないため、本実施例では入水温サ
ーミスタ３５による水温の読み込みを水量検出回
路６６からの通水信号を検知してから所定時間経
過後に行うために、CPU７０は計時手段として
のタイマ７１を備えている。

これは、ガス燃焼式給湯器１に入水される水の
温度と、周囲の温度とが大きく異なる場合に、通
水信号と同時に入水温度の読み込みを行うと、バ
ーナ１１で加熱される水の温度が設定温度に対し
て低すぎたり高すぎたりすることがあり、特に高
い場合には非常に危険であるため、入水温度が安
定してから燃焼量の計算を行うようにするためで
ある。

本実施例では、第３図に示すとおり、タイマ７
１の作動はｔ（例えば0.1〜５）秒間であり、CPU
７０はその作動終了後に入水温サーミスタ３５に
よる入水温度の読み込みを行い、その時の水温を
温度信号としている。このとき、読み込みされた
入水温度が設定温度より高い場合には運転は行わ
れず、運転開始は設定温度が読み込み温度より例
えば２℃低くなつた場合に行われる。

また、この読み込みによつて得られた入水温度
による運転停止、運転開始の制御も行われ、入水
温度が所定温度以上のときには運転が停止され、
所定温度以下のときには運転される。本実施例で
はこの所定温度はヒステリシス特性を持つて設定
され、入水温度が55℃以上のとき運転停止され、
50℃以下になると運転が開始される。

次に、以上の構成からなるガス燃焼式給湯器１
の作動を第３図および第４図に基づいて説明す
る。

使用者が図示しない電源スイツチを閉じ、水温
を設定し通水を開始すると、水供給管３０内に水
が流入し水量センサ３６が作動し、その信号は水
量検出回路６６へ送られる。

CPU７０は、水量検出回路６６の出力電圧に
より通水信号があるか否かを判別し（ステツプ
100）、通水信号がない場合（ステツプ100でNo）
には運転停止（ステツプ101）を選択し運転は行
われない。

通水信号がある場合（ステツプ100でYes）に
は、第３図に示すように同時にタイマ７１を作動
する（ステツプ102）。タイマ７１の作動時間は
0.5秒間で、その後入水温サーミスタ３５からの
温度信号に基づき入水温度の読み込みし（ステツ
プ103）、燃焼量の計算が行われる（ステツプ
104）。

このとき読み込まれる入水温度は、通水信号が
受信されたからｔ秒経過してから検出された入水
温度であるため、水供給管３０内に止どまつてい
た水の温度ではなく、新たに水供給管３０に入水
された水の温度である。従つて、この入水温度に
基づいて燃焼量の計算を行うことにより、燃焼開
始後に給湯される水の温度を、設定温度にするこ
とができる。

燃焼量の計算後にさらに通水信号がある場合
（ステツプ105でYes）には給湯器は運転され（ス
テツプ106）、燃焼用フアン１２からは燃焼用空気
が、ガス供給管２０からは燃料ガスが各電磁弁を
介してそれぞれ供給され、所定のシーケンスによ
つて燃焼を開始する。

その後は、逐次入水温度が読み込まれ（ステツ
プ103）、その入水温度によつて燃焼量が計算され
（ステツプ104）、通水信号がある間運転は継続さ
れる。

運転中に給湯が中止され、通水信号が停止した
場合（ステツプ105でNo）には、運転は停止され
る（ステツプ101）。

以上のとおり、本発明は、燃焼量を予め計算す
るために読み込む入水温度を、通水信号があつて
からｔ秒後に始めて読み込むため、運転開始時に
水供給管３０内に残つている水の温度を検出する
ことはなく、新たに加熱される水の温度を検出す
ることができる。従つて、給湯される水の温度が
設定温度に対して、高すぎたり低かつたりするこ
とがなく、給湯器を安全に使用することができ
る。

本実施例では、ガス燃焼式給湯器について説明
したが、石油等の他の燃料による給湯器や電気ヒ
ータによる給湯器であつても同様に制御すること
により設定温度の水を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の制御装置を示すブロツク
図、、第２図は本実施例のガス燃焼式給湯器を示
す概略構成図、第３図は本実施例のマイクロコン
ピユータの作動説明のためのタイムチヤート、第
４図は本実施例のマイクロコンピユータの作動説
明のための流れ図である。 図中、１１……バーナ（加熱手段）、３５……
入水温サーミスタ（入水温検出手段）、６６……
水量検出回路（通水検知手段）、７０……マイク
ロコンピユータ（制御手段）、７１……タイマ
（計時手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 給湯器内に入水する水を検知して通水信号を
   発生する通水検知手段と、 前記給湯器内に入水する水の量を検知するため
   の流量検知手段と、 前記給湯器内に入水する水を加熱する加熱手段
   と、 該加熱手段によつて加熱される水の温度を設定
   するための温度設定手段と、 前記給湯器内に入水する水の温度を検知し、検
   知した温度に応じた温度信号を発生する入水温検
   出手段と、 前記流量検知手段の検知流量、前記温度設定手
   段の設定温度および前記入水検出手段により検出
   された温度信号に基づき前記加熱手段の加熱量を
   制御する制御手段と からなる給湯器において、 前記制御手段は、前記通水検知手段からの通水
   信号を受信してから所定時間作動する計時手段を
   備え、該計時手段の作動終了後に前記入水温検出
   手段の温度信号の読み込みを開始し、読み込まれ
   る温度信号に基づいた前記加熱手段の制御を開始
   することを特徴とする給湯器。