JPH05164398A - 瞬間加熱式給湯器 - Google Patents
瞬間加熱式給湯器Info
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- JPH05164398A JPH05164398A JP3331734A JP33173491A JPH05164398A JP H05164398 A JPH05164398 A JP H05164398A JP 3331734 A JP3331734 A JP 3331734A JP 33173491 A JP33173491 A JP 33173491A JP H05164398 A JPH05164398 A JP H05164398A
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- water
- time
- temperature
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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】
【目的】 加熱運転休止時間の長さにより判定値を設
け、判定値よりも短い場合は、給湯栓の開栓操作によ
り、水量センサが再給湯開始を検出しても、所要時間だ
けバーナによる加熱運転を遅らして「後沸き」後の過熱
を防止し、給湯栓からの危険な高温度の給湯を抑えてや
けどを防止する。 【構成】 熱交換器1と、給湯栓Qの操作により水流量
を検知する水量検出器4と、出湯温度を設定する温度設
定器6と、給水温を検知する給水サーミスタ2と、出湯
温を検知する出湯サーミスタ3と、給湯栓Qの閉栓操作
から再び開栓操作するまでの時間を計測するタイマ8
と、このタイマ8が計測した時間を、事前に設定した判
定値と比較し、水量検出器4からの加熱指示を所要時間
遅らすものである。これにより、後沸きの給湯による火
傷を防止する。
け、判定値よりも短い場合は、給湯栓の開栓操作によ
り、水量センサが再給湯開始を検出しても、所要時間だ
けバーナによる加熱運転を遅らして「後沸き」後の過熱
を防止し、給湯栓からの危険な高温度の給湯を抑えてや
けどを防止する。 【構成】 熱交換器1と、給湯栓Qの操作により水流量
を検知する水量検出器4と、出湯温度を設定する温度設
定器6と、給水温を検知する給水サーミスタ2と、出湯
温を検知する出湯サーミスタ3と、給湯栓Qの閉栓操作
から再び開栓操作するまでの時間を計測するタイマ8
と、このタイマ8が計測した時間を、事前に設定した判
定値と比較し、水量検出器4からの加熱指示を所要時間
遅らすものである。これにより、後沸きの給湯による火
傷を防止する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱交換手段に給水を通過
して通過中に加熱昇温し、温水を供給する瞬間加熱式給
湯器に関したものである。
して通過中に加熱昇温し、温水を供給する瞬間加熱式給
湯器に関したものである。
【0002】
【従来の技術】従来の給湯器においては、出湯特性の良
化のために、熱交換器の給水側と出湯側の各々にサーミ
スタを設け、給湯栓の開栓操作を水量検出器により検出
し、前記サーミスタ等の入力信号により加熱運転を行う
制御装置を備えていた。例えば、図6に示す給湯器で
は、給水路12には給水サーミスタ12a、水量検出器
15と、出湯路13には出湯サーミスタ13aを備え、
燃料弁19で燃料供給量を制御してバーナ20により熱
交換器11を加熱制御していた。
化のために、熱交換器の給水側と出湯側の各々にサーミ
スタを設け、給湯栓の開栓操作を水量検出器により検出
し、前記サーミスタ等の入力信号により加熱運転を行う
制御装置を備えていた。例えば、図6に示す給湯器で
は、給水路12には給水サーミスタ12a、水量検出器
15と、出湯路13には出湯サーミスタ13aを備え、
燃料弁19で燃料供給量を制御してバーナ20により熱
交換器11を加熱制御していた。
【0003】そして、給湯栓14を開栓操作して給水路
12に設けられた水量検出器15の検知水量が点火水量
(=給湯器の燃料に着火するために必要な最低水流量の
こと)以上を検出すると、出湯温度設定手段18の設定
温度TS と、給水サーミスタ12aにより検知した入水
温度と、水量検出器15により検知した水流量をもとに
制御装置17でバーナ20の燃焼量を演算し、燃料弁1
9への燃料供給量を比例制御していた。
12に設けられた水量検出器15の検知水量が点火水量
(=給湯器の燃料に着火するために必要な最低水流量の
こと)以上を検出すると、出湯温度設定手段18の設定
温度TS と、給水サーミスタ12aにより検知した入水
温度と、水量検出器15により検知した水流量をもとに
制御装置17でバーナ20の燃焼量を演算し、燃料弁1
9への燃料供給量を比例制御していた。
【0004】また、台所等で少量の湯を短時間の間に何
度も繰り返して給湯するとき、給湯開始直後は設定温度
TS より熱い湯が出て、しばらくすると急に冷たい水が
出てくるのを防止するため、給湯栓14が開栓されて水
量検出器15が点火水量以上の検知水量を検出すると直
ちにバーナ20の燃焼を開始していた。
度も繰り返して給湯するとき、給湯開始直後は設定温度
TS より熱い湯が出て、しばらくすると急に冷たい水が
出てくるのを防止するため、給湯栓14が開栓されて水
量検出器15が点火水量以上の検知水量を検出すると直
ちにバーナ20の燃焼を開始していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、給湯栓14の閉栓操作により熱交換器1
1内に溜まった水が前回の給湯栓14の開栓操作により
熱交換器11に蓄熱された熱量により加熱される。さら
に、給湯栓14の開栓操作により、即時に水量センサ1
5が点火水量を検出し加熱運転され、運転休止時に熱交
換器11の熱量で加熱された水(=お湯)をさらに加熱
することになり、高度な出湯温度制御の採用にも拘らず
給湯栓14の出湯温度はしばらくの間は設定温度よりも
相当高くなるという問題点があった。
来の構成では、給湯栓14の閉栓操作により熱交換器1
1内に溜まった水が前回の給湯栓14の開栓操作により
熱交換器11に蓄熱された熱量により加熱される。さら
に、給湯栓14の開栓操作により、即時に水量センサ1
5が点火水量を検出し加熱運転され、運転休止時に熱交
換器11の熱量で加熱された水(=お湯)をさらに加熱
することになり、高度な出湯温度制御の採用にも拘らず
給湯栓14の出湯温度はしばらくの間は設定温度よりも
相当高くなるという問題点があった。
【0006】図4はこの種の給湯器が有する、いわゆる
「後沸き」の現象を示し、設定温度TS での給湯を時間
t10で停止後、給湯中に蓄熱した熱交換器11が蓄熱量
を放出し、熱交換器11に滞留する設定温度TS の温水
を更に加熱し、時間t20まで温度TS からT0 に過熱す
る。その後、放熱が終って周囲の空気により熱交換器1
1が冷却されると、時間経過とともに降温する。そし
て、時間t10と時間t30の間に再給湯が開始されると、
設定温度TS を同じにして給湯しても設定温度T S より
高温の給湯が、少くとも熱交換器11が保有する貯水容
量V0 (l)の給湯時間だけ行われる。
「後沸き」の現象を示し、設定温度TS での給湯を時間
t10で停止後、給湯中に蓄熱した熱交換器11が蓄熱量
を放出し、熱交換器11に滞留する設定温度TS の温水
を更に加熱し、時間t20まで温度TS からT0 に過熱す
る。その後、放熱が終って周囲の空気により熱交換器1
1が冷却されると、時間経過とともに降温する。そし
て、時間t10と時間t30の間に再給湯が開始されると、
設定温度TS を同じにして給湯しても設定温度T S より
高温の給湯が、少くとも熱交換器11が保有する貯水容
量V0 (l)の給湯時間だけ行われる。
【0007】更に、図7では給湯栓14からの給湯温度
Tthの給湯時間による変化の過程を詳しく示している。
熱交換器11の出口11aから給湯栓14までの給湯路
13が路内に保有する水量をVq とすると、時間t0 で
給湯を再開始してから水量V q が給湯栓14から給湯さ
れる時間t3 までは、給湯路13の保有水が設定温度T
S で給湯される。ただし、このとき、前回の給湯停止後
から間も無く再給湯が行われ、給湯路13からの保有水
の放熱がほとんど無かったものとする。一方、バーナ2
0は再給湯開始と併に燃焼を始め、熱交換器11の出口
11aの近くの滞留水はほとんど再加熱されずに給湯路
13に出るが、入口11b近くの滞留水は熱交換器11
を通過中に再加熱される。そして、斜線部Hで示すよう
に出湯サーミスタ13aの検出温度で検出される出口1
1aからの温度は、後沸き温度T 0 より更に温度ΔTB
だけ高温となる。
Tthの給湯時間による変化の過程を詳しく示している。
熱交換器11の出口11aから給湯栓14までの給湯路
13が路内に保有する水量をVq とすると、時間t0 で
給湯を再開始してから水量V q が給湯栓14から給湯さ
れる時間t3 までは、給湯路13の保有水が設定温度T
S で給湯される。ただし、このとき、前回の給湯停止後
から間も無く再給湯が行われ、給湯路13からの保有水
の放熱がほとんど無かったものとする。一方、バーナ2
0は再給湯開始と併に燃焼を始め、熱交換器11の出口
11aの近くの滞留水はほとんど再加熱されずに給湯路
13に出るが、入口11b近くの滞留水は熱交換器11
を通過中に再加熱される。そして、斜線部Hで示すよう
に出湯サーミスタ13aの検出温度で検出される出口1
1aからの温度は、後沸き温度T 0 より更に温度ΔTB
だけ高温となる。
【0008】給湯栓14では熱交換器11を出た前記高
温の熱水は、時間t0 と時間t3 の偏差時間Δt0 だけ
タイムラグを有して給湯される。そして、給湯路13で
の放熱が無いとすると、時間t3 で給湯温度が急に温度
T0 に上昇し、更に時間t4 にかけて温度T0 +ΔTB
まで熱水が給湯される。
温の熱水は、時間t0 と時間t3 の偏差時間Δt0 だけ
タイムラグを有して給湯される。そして、給湯路13で
の放熱が無いとすると、時間t3 で給湯温度が急に温度
T0 に上昇し、更に時間t4 にかけて温度T0 +ΔTB
まで熱水が給湯される。
【0009】次に、熱交換器11では滞留水に入れ替っ
て水温TW の給水が補充され、熱交換器11が所定量の
蓄熱をし終るまではバーナ20の加熱が熱交換器11に
奪われるため、給水を加熱昇温する熱量が始めの内は少
くなる。このため、水温TW で熱交換器11に入った給
水は、所要時間を掛けて緩やかに設定温度TS まで昇温
する。この温度Th の変化は、前記タイムラグ時間t0
を有して、温度Tq に現われる。つまり、給湯栓14は
給湯開始後の時間t3 から時間t4 に掛けては熱水を給
湯し、時間t4 では急に水温TW 近くまで冷たくなり、
後は徐々に昇温する。
て水温TW の給水が補充され、熱交換器11が所定量の
蓄熱をし終るまではバーナ20の加熱が熱交換器11に
奪われるため、給水を加熱昇温する熱量が始めの内は少
くなる。このため、水温TW で熱交換器11に入った給
水は、所要時間を掛けて緩やかに設定温度TS まで昇温
する。この温度Th の変化は、前記タイムラグ時間t0
を有して、温度Tq に現われる。つまり、給湯栓14は
給湯開始後の時間t3 から時間t4 に掛けては熱水を給
湯し、時間t4 では急に水温TW 近くまで冷たくなり、
後は徐々に昇温する。
【0010】そして、始めに説明したように、給湯栓1
4の給湯温度Tq は設定温度TS より高いとき、熱水に
よる皮ふの損傷、一般にやけどを生じるという危険を有
していた。
4の給湯温度Tq は設定温度TS より高いとき、熱水に
よる皮ふの損傷、一般にやけどを生じるという危険を有
していた。
【0011】そこで、本発明では、給湯停止時間が短時
間内に再給湯したとき、熱交換器に滞留して蓄熱の放出
により過熱された設定温度以上の熱水の再加熱度を抑
え、熱水の更なる過熱によるやけど危険の回避を目的と
する。
間内に再給湯したとき、熱交換器に滞留して蓄熱の放出
により過熱された設定温度以上の熱水の再加熱度を抑
え、熱水の更なる過熱によるやけど危険の回避を目的と
する。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の瞬間加熱式給湯器の手段は、貯水容量
V0 (l)の熱交換器を給水流量q(l/分)で通過す
る給水をバーナで加熱昇温し、温水を加工して給湯する
熱交換手段を備え、前記給水流量q(l/分)を検出す
る水量検出器と、水量検出器からの給水流量0の検出信
号受信時から次に給水流量qの検出信号受信時までの給
湯停止時間tR を計測する給湯停止時間検出器と、tW
=α×V0 /q(ただし、αは所定係数)で示す演算式
より待機時間tW を求める待機時間演算器と、水量検出
器による給水流量が0からqに変化した検出信号を受信
して再給湯開始を判定し、かつ、予め定めた所定給湯停
止時間tS より前記給湯停止時間tR が小さいとき、バ
ーナの燃焼開始を前記待機時間tW だけ遅延指示する燃
焼遅延指示器を備えたものである。
ために、本発明の瞬間加熱式給湯器の手段は、貯水容量
V0 (l)の熱交換器を給水流量q(l/分)で通過す
る給水をバーナで加熱昇温し、温水を加工して給湯する
熱交換手段を備え、前記給水流量q(l/分)を検出す
る水量検出器と、水量検出器からの給水流量0の検出信
号受信時から次に給水流量qの検出信号受信時までの給
湯停止時間tR を計測する給湯停止時間検出器と、tW
=α×V0 /q(ただし、αは所定係数)で示す演算式
より待機時間tW を求める待機時間演算器と、水量検出
器による給水流量が0からqに変化した検出信号を受信
して再給湯開始を判定し、かつ、予め定めた所定給湯停
止時間tS より前記給湯停止時間tR が小さいとき、バ
ーナの燃焼開始を前記待機時間tW だけ遅延指示する燃
焼遅延指示器を備えたものである。
【0013】
【作用】そして、上記した手段により本発明の瞬間加熱
式給湯器は、前回の給湯停止後の短時間以内に給湯が再
開始されると、まず水量検出器が給水のないときの検出
信号から変化し、検出水量q(l/分)の検出信号を出
力する。この検出信号を受信した給湯停止時間検出器
は、前回の給湯停止後から検出水量q(l/分)を検し
た水量検出器の検出信号間の経過時間を給湯停止時間t
R として検出する。次に、待機時間演算器は、熱交換器
の貯水容量V0 に対してこの貯水容量が検出水量q(l
/分)の給水流量により置換される割合いとしての所定
係数(1前後の値)を予め設定し、tW =α×V0 /q
の演算式によって待機時間tW を演算する。
式給湯器は、前回の給湯停止後の短時間以内に給湯が再
開始されると、まず水量検出器が給水のないときの検出
信号から変化し、検出水量q(l/分)の検出信号を出
力する。この検出信号を受信した給湯停止時間検出器
は、前回の給湯停止後から検出水量q(l/分)を検し
た水量検出器の検出信号間の経過時間を給湯停止時間t
R として検出する。次に、待機時間演算器は、熱交換器
の貯水容量V0 に対してこの貯水容量が検出水量q(l
/分)の給水流量により置換される割合いとしての所定
係数(1前後の値)を予め設定し、tW =α×V0 /q
の演算式によって待機時間tW を演算する。
【0014】一方、燃焼遅延指示器は、所謂熱交換器の
後沸きにより滞留水が前回の給湯停止後に前回の設定温
度TS1の滞留初期の温度から、熱交換器が前回の給湯中
に蓄熱した蓄熱量を放出して過熱昇温され、前回の設定
温度TS1以上の熱水温度およびこの熱水温度を保有して
いる給湯停止後の後沸き時間帯を、前回の設定温度T S1
に対応して熱水温度の予測最高値および所定給湯停止時
間TS として予め保有している。
後沸きにより滞留水が前回の給湯停止後に前回の設定温
度TS1の滞留初期の温度から、熱交換器が前回の給湯中
に蓄熱した蓄熱量を放出して過熱昇温され、前回の設定
温度TS1以上の熱水温度およびこの熱水温度を保有して
いる給湯停止後の後沸き時間帯を、前回の設定温度T S1
に対応して熱水温度の予測最高値および所定給湯停止時
間TS として予め保有している。
【0015】そこで、燃焼遅延指示器は、この所定給湯
停止時間tS よりも前記給湯停止時間検出器が検出した
給湯停止時間tR が小さいことを検出し、再給湯が前記
後沸き時間帯中に開始されたことを判定する。次に、前
回の設定温度TS1により後沸きした熱水温度が有する予
測最高値と今回の設定温度TS2を比較し、設定温度T S2
が予測最高値と同等以下のときには、待機時間演算器が
演算した待機時間tW だけバーナによる給水の加熱昇温
開始時間を遅延指示し、熱水温度が予測最高値より超え
ないように制御して熱水給湯によるやけど危険の程度を
緩和できる。
停止時間tS よりも前記給湯停止時間検出器が検出した
給湯停止時間tR が小さいことを検出し、再給湯が前記
後沸き時間帯中に開始されたことを判定する。次に、前
回の設定温度TS1により後沸きした熱水温度が有する予
測最高値と今回の設定温度TS2を比較し、設定温度T S2
が予測最高値と同等以下のときには、待機時間演算器が
演算した待機時間tW だけバーナによる給水の加熱昇温
開始時間を遅延指示し、熱水温度が予測最高値より超え
ないように制御して熱水給湯によるやけど危険の程度を
緩和できる。
【0016】
【実施例】以下、本発明による瞬間加熱式給湯器の実施
例について、添付図面に基づいて説明する。
例について、添付図面に基づいて説明する。
【0017】図1は本発明の一実施例を示し、1は熱交
換器、Wは給水路、2は給水の温度を検出する給水サー
ミスタ、Hは出湯路、3は熱交換器1の出湯口1a近く
に設けて熱交換器1からの出湯温度を検出する出湯サー
ミスタ、Qは給湯栓、4は給水路Wの給水流量q(l/
分)を検出する水量検出器、Rは熱交換器1への給水流
量を制御する水量制御弁、5は制御装置、6は温度設定
器である。熱交換器1は燃料弁Gの燃料を受けたバーナ
7により加熱される。制御装置5は給湯停止時間tR を
カウントする給湯停止時間検出器としてのタイマー8
と、バーナ7を燃焼開始する待機時間tW 演算用の待機
時間演算器9と、前記待機時間tW の遅延指示する遅延
燃焼指示器10を有し、出湯サーミスタ3等と図の破線
で電気的に接続されている。
換器、Wは給水路、2は給水の温度を検出する給水サー
ミスタ、Hは出湯路、3は熱交換器1の出湯口1a近く
に設けて熱交換器1からの出湯温度を検出する出湯サー
ミスタ、Qは給湯栓、4は給水路Wの給水流量q(l/
分)を検出する水量検出器、Rは熱交換器1への給水流
量を制御する水量制御弁、5は制御装置、6は温度設定
器である。熱交換器1は燃料弁Gの燃料を受けたバーナ
7により加熱される。制御装置5は給湯停止時間tR を
カウントする給湯停止時間検出器としてのタイマー8
と、バーナ7を燃焼開始する待機時間tW 演算用の待機
時間演算器9と、前記待機時間tW の遅延指示する遅延
燃焼指示器10を有し、出湯サーミスタ3等と図の破線
で電気的に接続されている。
【0018】給湯の基本動作として給湯栓Qを開栓操作
すると、給水路Wに設けられた水量検出器4の検知水量
が点火水量以上となると、この検出信号と出湯温度設定
器6の設定温度TS と給水サーミスタ2の検出温度TW
により制御装置5は、必要な燃料調整を燃料弁Gに指示
してバーナ7を燃焼する。バーナ7が熱交換器1を加熱
して給水路Wから供給された水が温水に変換され、出湯
路Hを介して給湯栓Qに供給される。水量が多いときに
は、出湯サーミスタ3の信号等により、水量制御弁Rで
出湯量を最大能力内に調整する。給湯栓Qの閉栓操作に
より水量検出器4が閉栓を検出すると燃焼が停止し、熱
交換器1の加熱も終る。
すると、給水路Wに設けられた水量検出器4の検知水量
が点火水量以上となると、この検出信号と出湯温度設定
器6の設定温度TS と給水サーミスタ2の検出温度TW
により制御装置5は、必要な燃料調整を燃料弁Gに指示
してバーナ7を燃焼する。バーナ7が熱交換器1を加熱
して給水路Wから供給された水が温水に変換され、出湯
路Hを介して給湯栓Qに供給される。水量が多いときに
は、出湯サーミスタ3の信号等により、水量制御弁Rで
出湯量を最大能力内に調整する。給湯栓Qの閉栓操作に
より水量検出器4が閉栓を検出すると燃焼が停止し、熱
交換器1の加熱も終る。
【0019】また、制御装置の基本動作としてタイマ8
は、給湯栓Qを閉栓して水量検出器4の停止水量(q=
0)を受信すると時間計測を始め、給湯栓Qが再給湯の
ために開栓されて水量検出器4が給水流量q(l/分)
を検出すると時間計測を停止し、計測開始から計測停止
までの時間巾を給湯停止時間tR として出力する。待機
時間演算器9は水量検出器4が検出した給水流量q(l
/分)、熱交換器1が保有して給水流量q(約3l/分
〜20l/分程度)に比べて十分小さく、約0.5l程度
の貯水容量V0 、この貯水容量が給湯栓Qで給湯開始し
て給水により置換される割合いとして予め設定した所定
係数α(0.6〜1.3程度)を用い、tW =α×V0 /q
の演算式に基づいて水量検出器4が再給湯開始を検出後
にバーナ7の燃焼開始するまでの待機時間tW を演算し
て出力する。この実施例では所定係数αは1とする。
は、給湯栓Qを閉栓して水量検出器4の停止水量(q=
0)を受信すると時間計測を始め、給湯栓Qが再給湯の
ために開栓されて水量検出器4が給水流量q(l/分)
を検出すると時間計測を停止し、計測開始から計測停止
までの時間巾を給湯停止時間tR として出力する。待機
時間演算器9は水量検出器4が検出した給水流量q(l
/分)、熱交換器1が保有して給水流量q(約3l/分
〜20l/分程度)に比べて十分小さく、約0.5l程度
の貯水容量V0 、この貯水容量が給湯栓Qで給湯開始し
て給水により置換される割合いとして予め設定した所定
係数α(0.6〜1.3程度)を用い、tW =α×V0 /q
の演算式に基づいて水量検出器4が再給湯開始を検出後
にバーナ7の燃焼開始するまでの待機時間tW を演算し
て出力する。この実施例では所定係数αは1とする。
【0020】さらに、燃焼遅延指示器10は前記水量検
出器4の検出信号の変化から再給湯の開始を判定し、か
つ図4に示した時間t10から時間t30の偏差としての後
沸き時間を前回給湯時の設定温度TS1から記憶データに
対比して読み出し、タイマ8が計測した給湯停止時間t
R と前記後沸き時間とを比較する。また、設定温度T S
に対応して熱交換器1の後沸きによる最高熱水温度T0
の記憶データも有し、前回の設定温度TS1における最高
熱水温度T0 を読み出し、再給湯時の設定温度TS2と対
比する。
出器4の検出信号の変化から再給湯の開始を判定し、か
つ図4に示した時間t10から時間t30の偏差としての後
沸き時間を前回給湯時の設定温度TS1から記憶データに
対比して読み出し、タイマ8が計測した給湯停止時間t
R と前記後沸き時間とを比較する。また、設定温度T S
に対応して熱交換器1の後沸きによる最高熱水温度T0
の記憶データも有し、前回の設定温度TS1における最高
熱水温度T0 を読み出し、再給湯時の設定温度TS2と対
比する。
【0021】そして、前記給湯停止時間tR が前記後沸
き時間より小さく、かつ設定温度T S2が設定温度TS1に
対応して読み出した最高熱水温度T0 と同等以下のとき
は、再給湯が開始されてもバーナ7の燃焼はスタートせ
ず、待機時間演算器9が演算した待機時間tW 後になっ
て初めてスタートさせる。また、設定温度TS2が前記最
高熱水温度T0 より高く変更になったときには、バーナ
7は再給湯開始を判定すると直ちに燃焼をスタートす
る。さらに、前記給湯停止時間tR が前記後沸き時間よ
り大きく、熱交換器1の滞留水の熱水温度T0 が前回の
設定温度TS1より降温したときには、設定温度TS2の設
定値の如何に拘らず、バーナ7は再給湯開始を判定する
と直ちに燃焼をスタートさせる。ただし、設定温度TS2
と設定温度TS1の偏差が大きいときには、この偏差に所
定係数αを対応させ、αは大きくなるように補正して熱
水の過熱を多少行うα値の設定のときでもそのレベルを
低下させる。
き時間より小さく、かつ設定温度T S2が設定温度TS1に
対応して読み出した最高熱水温度T0 と同等以下のとき
は、再給湯が開始されてもバーナ7の燃焼はスタートせ
ず、待機時間演算器9が演算した待機時間tW 後になっ
て初めてスタートさせる。また、設定温度TS2が前記最
高熱水温度T0 より高く変更になったときには、バーナ
7は再給湯開始を判定すると直ちに燃焼をスタートす
る。さらに、前記給湯停止時間tR が前記後沸き時間よ
り大きく、熱交換器1の滞留水の熱水温度T0 が前回の
設定温度TS1より降温したときには、設定温度TS2の設
定値の如何に拘らず、バーナ7は再給湯開始を判定する
と直ちに燃焼をスタートさせる。ただし、設定温度TS2
と設定温度TS1の偏差が大きいときには、この偏差に所
定係数αを対応させ、αは大きくなるように補正して熱
水の過熱を多少行うα値の設定のときでもそのレベルを
低下させる。
【0022】次に、図2と図3により給湯栓Qからの再
給湯時における給湯温度Tq が改善された給湯特性を説
明する。この図では後沸きによる熱交換器1の熱水温度
が最高熱水温度T0 と一致した最も条件の悪い例を示
す。熱交換器1から出湯する湯温は湯温センサ3の検出
温度Tthで示し、今、設定温度TS2が設定温度TS1と同
一のケースとする。この条件のもとに給湯栓Qが開栓さ
れ(S1;図3の各フロー番号を示す)、水量検出器4
の検出信号によって燃焼遅延指示器10が再給湯開始を
検出し(S2)、バーナ7の燃焼は待機させる。そし
て、タイマー8がこのときの給湯停止時間tR を検出す
る(S4)。
給湯時における給湯温度Tq が改善された給湯特性を説
明する。この図では後沸きによる熱交換器1の熱水温度
が最高熱水温度T0 と一致した最も条件の悪い例を示
す。熱交換器1から出湯する湯温は湯温センサ3の検出
温度Tthで示し、今、設定温度TS2が設定温度TS1と同
一のケースとする。この条件のもとに給湯栓Qが開栓さ
れ(S1;図3の各フロー番号を示す)、水量検出器4
の検出信号によって燃焼遅延指示器10が再給湯開始を
検出し(S2)、バーナ7の燃焼は待機させる。そし
て、タイマー8がこのときの給湯停止時間tR を検出す
る(S4)。
【0023】S5では待機時間演算器9が待機時間tW
を演算し、約3秒間(Δt1 )の給湯後の時間tb に熱
交換器1の滞留水は給水と置換され、温度TthはT0 か
ら急激に給水温TW 近くまで降下する。S6はこのと
き、待機時間tW の経過を検出し、バーナ7の燃焼をス
タートさせる(S7)。しかし、温度Thは前記3秒間
に熱交換器1に熱水と置換され、全く加熱されなかった
給水が次の3秒間(Δt 1 )の間出湯され、時間tb と
時間tc 間は給水温TW に近い出湯温度Tthを示す。時
間tc 後は時間tb からバーナ7の燃焼によって加熱昇
温された出湯が行われ、熱交換器1が蓄熱を増やすのに
逆行して、給水の加熱量が徐々に増えて行き、温度Tth
はやがて設定温度TS2に到達する(S8)。この前後か
ら制御装置5は燃料弁Gへの駆動信号をデリケートに制
御し、以後温度Tthを設定温度TS2に合到させるように
加熱量を制御し、給湯が所要時間だけ継続される(S
9)。
を演算し、約3秒間(Δt1 )の給湯後の時間tb に熱
交換器1の滞留水は給水と置換され、温度TthはT0 か
ら急激に給水温TW 近くまで降下する。S6はこのと
き、待機時間tW の経過を検出し、バーナ7の燃焼をス
タートさせる(S7)。しかし、温度Thは前記3秒間
に熱交換器1に熱水と置換され、全く加熱されなかった
給水が次の3秒間(Δt 1 )の間出湯され、時間tb と
時間tc 間は給水温TW に近い出湯温度Tthを示す。時
間tc 後は時間tb からバーナ7の燃焼によって加熱昇
温された出湯が行われ、熱交換器1が蓄熱を増やすのに
逆行して、給水の加熱量が徐々に増えて行き、温度Tth
はやがて設定温度TS2に到達する(S8)。この前後か
ら制御装置5は燃料弁Gへの駆動信号をデリケートに制
御し、以後温度Tthを設定温度TS2に合到させるように
加熱量を制御し、給湯が所要時間だけ継続される(S
9)。
【0024】一方、図3の温度Tq で示す給湯栓Qから
の出湯温度は、給湯路Hの保有水量Vq を給湯した時間
t(約9秒)後、時間td のタイムラグを要して給湯路
Hを通過した熱交換器1の熱水が給湯栓Qから出始め
る。以後、温度Tthの時間ta (再給湯開始時)後の特
性が温度Tq に現われる。つまり、給湯栓Qでは時間t
d までは所望の設定温度TS2(=TS1)の温度が入手で
き、時間td から時間t e の間は後沸きした熱い給湯と
なり、時間te に急激に給水温TW 近くまで降下して冷
い給湯となり、その後は次第に昇温してやがて設定温度
TS2になる。そして、この時間td から時間tf の間で
は給湯温度Tq は、ΔT2 ≒T0 −TW の温度変化巾を
有する。
の出湯温度は、給湯路Hの保有水量Vq を給湯した時間
t(約9秒)後、時間td のタイムラグを要して給湯路
Hを通過した熱交換器1の熱水が給湯栓Qから出始め
る。以後、温度Tthの時間ta (再給湯開始時)後の特
性が温度Tq に現われる。つまり、給湯栓Qでは時間t
d までは所望の設定温度TS2(=TS1)の温度が入手で
き、時間td から時間t e の間は後沸きした熱い給湯と
なり、時間te に急激に給水温TW 近くまで降下して冷
い給湯となり、その後は次第に昇温してやがて設定温度
TS2になる。そして、この時間td から時間tf の間で
は給湯温度Tq は、ΔT2 ≒T0 −TW の温度変化巾を
有する。
【0025】しかし、この温度変化巾ΔT2 は図5で示
す従来の温度変化巾ΔT1 =(T0 +ΔTB )−(TW
+ΔTW )=(T0 −TW )+(ΔTB −ΔTW )と比
較し、ΔTB −ΔTW(>0)の偏差値だけ小さく改善
されている。従来では熱水の過熱により熱交換器1の蓄
熱量が早めに増え始めた分だけ降下温度がΔTW 分高く
なるが、ΔTB >ΔTW の関係がある。また、更に大き
な改善点としては、最高給湯温度が本実施例では温度T
0 に対して、従来例では温度T0 +ΔTB となる。そし
て、この最高給湯温度は熱水温度により人の指等の給湯
に接水する皮ふを損傷し、少しでも低いことが要望され
る。このように、本実施例によると最高給湯温度を降下
できることに加えて、更に温度変化巾ΔT2 も狭めるこ
とが可能となる。
す従来の温度変化巾ΔT1 =(T0 +ΔTB )−(TW
+ΔTW )=(T0 −TW )+(ΔTB −ΔTW )と比
較し、ΔTB −ΔTW(>0)の偏差値だけ小さく改善
されている。従来では熱水の過熱により熱交換器1の蓄
熱量が早めに増え始めた分だけ降下温度がΔTW 分高く
なるが、ΔTB >ΔTW の関係がある。また、更に大き
な改善点としては、最高給湯温度が本実施例では温度T
0 に対して、従来例では温度T0 +ΔTB となる。そし
て、この最高給湯温度は熱水温度により人の指等の給湯
に接水する皮ふを損傷し、少しでも低いことが要望され
る。このように、本実施例によると最高給湯温度を降下
できることに加えて、更に温度変化巾ΔT2 も狭めるこ
とが可能となる。
【0026】このように、バーナ7の燃焼スタートを遅
らせると危険な熱水の更なる過熱を防止してやけどを回
避できるが、時間te と時間tf間の給水温に近い低温
給湯が入ることは否めない。そこで、この低温給湯量を
極力抑えるために、所定係数αの設定技術が重要とな
る。
らせると危険な熱水の更なる過熱を防止してやけどを回
避できるが、時間te と時間tf間の給水温に近い低温
給湯が入ることは否めない。そこで、この低温給湯量を
極力抑えるために、所定係数αの設定技術が重要とな
る。
【0027】図5は所定係数αを変化したときに熱交換
器1から出湯された温水を湯温センサ3で検出した特性
を示す。所定係数α=1.0のときは既述したように、給
水が熱水と置換される所要時間Δt1 を2秒としたと
き、熱水温度はT0 を示して低温給湯時間Δtf2は点Z
2 から加熱昇温を始めて約2秒となり、時間Δt1 と略
等しくなる。所定係数α=0.75としたときは、熱水が
未だ25%だけ熱交換器1にある状態でバーナ7の加熱
を開始し、この25%の熱水は温度T0から更に過熱さ
れて最高熱水温度T0 +ΔTB となる。しかし、昇温開
始のポイントが点Z1 となり、低温給湯時間Δtf1は約
3.5秒と改善される。
器1から出湯された温水を湯温センサ3で検出した特性
を示す。所定係数α=1.0のときは既述したように、給
水が熱水と置換される所要時間Δt1 を2秒としたと
き、熱水温度はT0 を示して低温給湯時間Δtf2は点Z
2 から加熱昇温を始めて約2秒となり、時間Δt1 と略
等しくなる。所定係数α=0.75としたときは、熱水が
未だ25%だけ熱交換器1にある状態でバーナ7の加熱
を開始し、この25%の熱水は温度T0から更に過熱さ
れて最高熱水温度T0 +ΔTB となる。しかし、昇温開
始のポイントが点Z1 となり、低温給湯時間Δtf1は約
3.5秒と改善される。
【0028】また、設定温度TS2が前回給湯の設定温度
TS1より低いときには、例えばΔT S1−ΔTS2=5℃程
度と小さいとα=1.1と約10%だけ増やす。このと
き、熱水が熱交換器1を出る特性に変化はないが(α=
1.0と比較して)、昇温開始のポイントが点Z3 となり
低温給湯時間Δtf3は約4.2秒に伸びる。なお、再給湯
の設定温度TS2が熱水温度T0 より高いときには、α=
0を選択して再給湯開始と同時にバーナ7は燃焼をスタ
ートし、速やかに設定温度TS2に向かう。
TS1より低いときには、例えばΔT S1−ΔTS2=5℃程
度と小さいとα=1.1と約10%だけ増やす。このと
き、熱水が熱交換器1を出る特性に変化はないが(α=
1.0と比較して)、昇温開始のポイントが点Z3 となり
低温給湯時間Δtf3は約4.2秒に伸びる。なお、再給湯
の設定温度TS2が熱水温度T0 より高いときには、α=
0を選択して再給湯開始と同時にバーナ7は燃焼をスタ
ートし、速やかに設定温度TS2に向かう。
【0029】最高熱水温度T0 +ΔTB の過熱を若干量
認め、この代償として昇温開始ポイントZを早くして低
温給湯時間Δtfを抑さえる方法もある。このときに
は、当然所定係数αは1.0より小さく設定する。しか
し、過熱温度ΔTB を小さくするために、過熱開始のポ
イントY1 から時間2秒の間の短時間はバーナ7の加熱
量は、通常時に採用する最大加熱量よりも少くし、時間
2秒になると最大加熱量に増加すればよい。そして、所
定係数αは0.5程度でも過熱温度ΔTB の値は小さくな
る。このとき、バーナ7の加熱量は最大加熱時に比べて
熱交換器1の蓄熱のためのウェイトが大きくなる。熱水
は温度が高いために熱交換器1との温度差が小さくな
り、過熱のための熱量が減小することによる。つまり、
熱交換器1は抑制された加熱量を最大限効果的に蓄熱す
る作用をする。そして、予め蓄熱した熱交換器1は昇温
開始後の昇温加速度も大きくなり、設定温度TS2に向け
て急速に上昇できる。
認め、この代償として昇温開始ポイントZを早くして低
温給湯時間Δtfを抑さえる方法もある。このときに
は、当然所定係数αは1.0より小さく設定する。しか
し、過熱温度ΔTB を小さくするために、過熱開始のポ
イントY1 から時間2秒の間の短時間はバーナ7の加熱
量は、通常時に採用する最大加熱量よりも少くし、時間
2秒になると最大加熱量に増加すればよい。そして、所
定係数αは0.5程度でも過熱温度ΔTB の値は小さくな
る。このとき、バーナ7の加熱量は最大加熱時に比べて
熱交換器1の蓄熱のためのウェイトが大きくなる。熱水
は温度が高いために熱交換器1との温度差が小さくな
り、過熱のための熱量が減小することによる。つまり、
熱交換器1は抑制された加熱量を最大限効果的に蓄熱す
る作用をする。そして、予め蓄熱した熱交換器1は昇温
開始後の昇温加速度も大きくなり、設定温度TS2に向け
て急速に上昇できる。
【0030】なお、本発明は熱交換器1の滞留水が後沸
きを前提として、後沸きに対する積極的な防止策を打た
ないものではなく、例えば、単に給湯停止後に所要時間
だけ熱交換器1に冷風を当てる等により温度T0 を抑制
し、更に本発明の相乗効果を期待してもよい。
きを前提として、後沸きに対する積極的な防止策を打た
ないものではなく、例えば、単に給湯停止後に所要時間
だけ熱交換器1に冷風を当てる等により温度T0 を抑制
し、更に本発明の相乗効果を期待してもよい。
【0031】
【発明の効果】以上の説明で明らかにしたように、本発
明の瞬間加熱式給湯器は、燃焼遅延指示器の再給湯開始
検出信号により給湯停止時間検出器が前回給湯停止時か
らの給湯停止時間を検出し、燃焼遅延指示器が前記給湯
停止時間を予め定めた所定給湯停止時間と比較して短時
間以内の再給湯開始を判定すると、待機時間演算器が演
算した待機時間だけバーナの加熱燃焼動作を遅延するこ
とにより、前回の給湯中に蓄熱した熱交換器が蓄熱を放
出し、給湯停止後に加熱して前回の設定温度より高温化
した熱交換器内の滞留水を更に余分に過熱することを抑
制し、給湯使用する人体の手指等を過熱した高温の熱水
で損傷する危険度を緩和できる。
明の瞬間加熱式給湯器は、燃焼遅延指示器の再給湯開始
検出信号により給湯停止時間検出器が前回給湯停止時か
らの給湯停止時間を検出し、燃焼遅延指示器が前記給湯
停止時間を予め定めた所定給湯停止時間と比較して短時
間以内の再給湯開始を判定すると、待機時間演算器が演
算した待機時間だけバーナの加熱燃焼動作を遅延するこ
とにより、前回の給湯中に蓄熱した熱交換器が蓄熱を放
出し、給湯停止後に加熱して前回の設定温度より高温化
した熱交換器内の滞留水を更に余分に過熱することを抑
制し、給湯使用する人体の手指等を過熱した高温の熱水
で損傷する危険度を緩和できる。
【図1】本発明の瞬間加熱式給湯器の一実施例を示す構
成図
成図
【図2】同給湯特性図
【図3】同動作を示すフローチャート
【図4】給湯器の後沸き特性図
【図5】本発明の待機時間演算器に用いる所定係数αに
よる給湯特性図
よる給湯特性図
【図6】従来例の構成図
【図7】同給湯特性図
1 熱交換器 4 水量検出器 7 バーナ 8 タイマ 9 待機時間演算器 10 燃焼遅延指示器
Claims (1)
- 【請求項1】貯水容量V0 (l)の熱交換器を給水流量
q(l/分)で通過する給水をバーナで設定温度に加熱
昇温し、温水を加工して給湯する熱交換手段を備え、前
記給水流量q(l/分)を検出する水量検出器と、水量
検出器からの給水流量0の検出信号受信時から次に給水
流量qの検出信号受信時までの給湯停止時間tR を計測
する給湯停止時間検出器と、tW =α×V0 /q(ただ
し、αは所定係数)で示す演算式より待機時間tW を求
める待機時間演算器と、水量検出器による給水流量が0
からqに変化した検出信号を受信して再給湯開始を判定
し、かつ、予め定めた所定給湯停止時間tS より前記給
湯停止時間tR が小さいとき、バーナの燃焼開始を前記
待機時間tW だけ遅延指示する燃焼遅延指示器を備えた
瞬間加熱式給湯器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3331734A JPH05164398A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 瞬間加熱式給湯器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3331734A JPH05164398A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 瞬間加熱式給湯器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05164398A true JPH05164398A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18247010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3331734A Pending JPH05164398A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 瞬間加熱式給湯器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05164398A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110207395A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-09-06 | 华帝股份有限公司 | 燃气热水器恒温性能的测试方法及其系统、燃气热水器 |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP3331734A patent/JPH05164398A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110207395A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-09-06 | 华帝股份有限公司 | 燃气热水器恒温性能的测试方法及其系统、燃气热水器 |
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