JPH0198818A - ガス給湯器制御装置 - 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、ガスの燃焼により水を加熱するガス給湯器の
制御装置に関する。

［従来の技術１ 従来この種のガス給湯器は、使用者により設定される温
度設定器に応じて、バーナにガスを供給する比例制御弁
の開度、およびバーナに燃焼用の空気を供給する送風機
の送凪能力がそれぞれ独立して設定されていた。

し発明が解決しようとする問題点］ しかしながら上記に示す従来のものは、ガス給湯器の使
用中に使用者が温度設定器を操作した場合、比例制御弁
の開度は温度設定器の変化に対し、素早く変化するが、
送風機は通電はを変化させても回転遅れによって急激に
は変化できない。

この結果、従来のガス給湯器は、温度設定器を操作した
直後は、バーナに供給されるガス量と、燃焼用空気の船
との比を適正な値に保つことができないため、不完全燃
焼による有毒ガスが発生する問題点を備えていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたしので、その目的
は、温度設定器を操作した１ｆ後にＪ５いても、ガスＧ
と燃焼用空気の量との比を常に適正に保つことのできる
ガス給湯器制御装置の提供にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成Ｊるために、ガスの燃焼を行な
うバーナと、該バーナに供給されるガス量の調節を行な
う比例制御弁と、１１４記バーナに燃焼用の空気の供給
を行なう送風機と、ガスの燃焼により加熱された湯の温
度の設定を行なう温度設定器と、前記バーナの燃焼状態
より酸素濃度を検知する酸素センサと、前記温度設定器
ににって設定された温度の潟が１９られるように前記送
風機の制御を行なうとともに、前記酸素セン４ノの検出
づる酸素濃度が、所定の酸素８１度に保たれるように前
記比例制御弁の開度の制御を行なう制御回路とを具備す
ることを技術的手段とする。

［作用］ 上記構成よりなる本発明は、温度設定器によって設定さ
れた温度の湯が得られるに必要な燃焼用空気量が１ＩＩ
ｔ［１回路によって設定され、その空気量が送風機によ
ってバーナに供給される。

一方、比例制御弁は、バーナの酸素１１１３Ｉを酸素セ
ンサで検出し、この１１％センサの検出する酸素濃度が
、所定の酸素ＩＪＩに保たれるように制御回路によって
制御される。つまり、比例制御弁は、バーナに供給され
る空気量に応じてガス量の設定が行なわれる。

この結果、使用者が温ｌＪ！設定器を操作した場合、バ
ーナに供給される空気量が、送８ａ例の能力に応じて順
次変化し、比例制御弁が酸素センサの出力に応じて酸素
濃度を一定に像つように変化するため、温度設定器を操
作した直後においても、ガス思と燃焼用空気の殿との比
が常に適正な値に保たれる。

［発明の効果］ 本発明によれば、温度設定器を操作した直後においても
、バーナの燃焼状態が常に適正な酸素濃度に保たれるた
め、温度設定器を操作した直後におけるガスの不完全燃
焼による右前ガスの発生を防ぐことかできる。

［実施例］ 次に、本発明のガス給湯器制御装置を図面に示す一実施
例に基づき説明する。

第１図はガス給湯器の概略図を示す。

このガス給湯器１０は、熱交換部２０を備えた燃焼部３
０と、ガス供給路４０と、電子制御回路５０とからなる
。

燃焼部３０は、セラミック製のバーナ３１を備えた燃焼
室３２と、このバーナ３１に燃焼用の空気の供給を行な
う送風機３３を備えた燃焼用空気供給部３４と、燃焼室
３２の上方に設けられ、バーナ３１で燃焼された燃焼ガ
スの排気を行なう排気口３５とを備える。

そして、前記熱交換部２０は、熱交換効率を高くするフ
ィン２１と給水管２２とからなり、バーナ３１と排気口
３５の間に配置されて給水管２２の上流から送られてく
る水を燃焼室３２内の燃焼ガスと熱交換して澹として流
出する。

ガス供給路４０は、バーナ３１の上流でガスの吐出を行
なうガス噴出ノズル４１と、ガス噴出ノズル４１にガス
を供給するガス供給配管４２の上流側に設けられ、通電
および非通電により開閉する開閉弁４３と、この開閉弁
４３の下流側に設けられたガバナ弁４４と、このガバナ
弁４４の下流側に設けられ、通電量に応じて開口比が変
化し、バーナ３１に供給されるガス聞の調節を行なう比
例制御弁４５とからなる。

電子制御回路５０は、燃焼ガスにより加熱される前の水
の温度を検出するべく給水管２２の流入部に取付けられ
た入水温センサ５１、水の流量を検出するべく給水管２
２に取付けられた流ｆ１１センナ５２、使用者により操
作され、給水管２２から流出する湯温を設定する温度設
定器５３、燃焼ガスにより加熱された湯の温度を検出す
るべく給水管２２の流出部に取付けられた出Ｉｎセンサ
５４、バーナ３１の上方で炎の燃焼状態から酸素濃度を
検出する限界電流検出方式による酸素センサ５５等から
の出力に応じて、送風１１１３３、開閉弁４３、比例制
御弁４５や、バーナ３１の上面で火花を飛ばすスパーク
電極５６などの駆動および制御を行なう。

本実施例に使用されるガスは、第２図に示すように、Ｒ
累濃度がＸの時に最大の燃焼エネルギーが取り出せるも
ので、この時の酸素センナ５５の出力電流は、■の値を
示す。

次に、電子制御回路５０の作動を第３図のフローチャー
トに基づいて説明する。

始めに、ステップＳ１で、各センサからの信号を入力す
る。次いでステップＳ２において、温度設定器５３によ
る設定温度に変化があったか否かの判断を行なう。この
判断結果がＮＯの場合は上述するステップＳ５へ進み、
ＹＥＳの場合は、ステップＳ３において、温度設定器５
３によって設定された湯温ＴＳｅｔと入水温センサ５１
の検出した入水ｍＴｉｎとの差を加熱温度Ｔ１とする。

次いで、ステップＳ４において、この加熱温度Ｔ１と流
量センサ゛５２の検出した水の流ｍＲとから、給水管２
２に流入した水を目標の温度に加熱するのに必要な熱ｆ
ｉＱ１を算出する。次に、ステップＳ５において、必要
な熱量Ｑ１と熱交換に掛る補正値Ａとから、必要なガス
の熱ＩＱ２を算出する。次いで、ステップＳ６において
、ガスの熱ｆｌＱ２からガスＩＧ１を算出する。次に、
ステップＳ７において、ガスｆｆ１Ｇ１が燃焼する際に
使用される適正な燃焼用空気ｆｆ１Ｎを算出し、この燃
焼用空気ＩＮが得られるように送風機３３を通電制御す
る。

次いで、ステップＳ８において、設定電圧Ｖと酸素セン
サ５５の出力電流を電圧に換算した出力電圧■１との電
圧差■２を算出する。次に、ステップＳ９において、電
圧差Ｖ２に応じた補正値ｑ（設定電圧Ｖが出力電圧ｖ１
より小さいとぎはバーナ３１の燃焼状態は酸素が過剰状
態であるＩＣめマイナス値）を算出する。次に、ステッ
プＳ１０において、前回の設定ガスｍＧ２に補正値ｑを
加えた値を今回の設定ガス１０２とする。

次に、ステップＳ１１において、出湯温センナ５４の検
出した出′６Ａ温Ｔｏｌｔと入水温センサ５１の検出し
た入水温Ｔｉｎとの差を加熱温ｆｌｉ　Ｔ　２とする。

次いで、ステップ８１２において、この加熱温度Ｔ２と
流量センサ５２の検出した水の流量ｐとから、給水管２
２に流入した水を昇温した熱ＩＱ２を算出する。次に、
ステップ８１３において、熱ｍＱ１と熱！１ｔＱ２との
熱量差Ｑ３を―出する。そして、ステップ３１４におい
て、熱ｆｆ１ｆｆＱ３より熱交換に掛る補正値Ａを算出
する。

次に、上記実施例の作動を第４図のタイムチャートに基
づき説明する。

時間Ｂ１において、使用者が温度設定器５３の設定温度
を０１から０２へ警部させると、電子制御回路５０の作
動により、送風機３３は、温度Ｃ１に応じた空気１０１
から、温度０２に応じた燃焼用空気１０２をバーナ３１
に供給するよう通電される。送風機３３の！ａｆｆｌは
、通電量に応じて急激に増加することができす、第４図
に示すように順次Ｊｉｌｌが増加し、時間Ｂ２で温度Ｃ
２に応じた空気量Ｄ２をバーナ３１に供給することがで
きる。

このバーナ３１に供給される空気量が０１から０２に増
加する際、バーナに供給される空気量が増えることによ
り、酸素センサ５５の出力電圧Ｖ１が上昇しようとする
が、酸素センサ５５の出力電圧Ｖ１を設定電圧Ｖに保つ
ように比例制御弁４５の開度が第４図に示すように、多
段階に開く。

また、時間８３において、使用者が温度設定器５３の設
定温度を０２から０１へ下げると、電子制御回路５０の
引動により、送風機３３は、温度Ｃ２に応じた空気ｆ３
１Ｄ２から、温度Ｃ１に応じた燃焼用空気量０１をバー
ナ３１に供給するよう通電される。送風機３３の風足は
、通［ｆｉに応じて急激に減少することができず、第４
図に足すように順次８ａ（社）が減少し、時間Ｂ４で温
度Ｃ１に応じた空気１０１をバーナ３１に供給すること
ができる。

このバーナ３１に供給される空気量がＤ２から０１に減
少する際、バーブに供給される空気間が減ることにより
、酸素センサ５５の出力電圧Ｖ１が下降しようとするが
、酸素センサ５５の出力電圧Ｖ１を設定電圧Ｖに保つよ
うに比例制御弁４５の開度が第４図に丞すように、多段
階に閉じる。

上記に示すように、本実施例のガス給湯器１０は、使用
者が温度設定器５３を操作した場合、バーナ３１に供給
される空気間が、送風機３３の能力に応じて順次変化す
るとともに、比例制御弁４５が酸素レンツ５５の出力に
応じて酸素温度を一定に保つように多段階に変化するた
め、使用者が温度設定器５３を操作した直後においても
、ガスｍと燃焼用空気の１との比が常に適正な値に保た
れる。

この結果、温度設定器５３を操作した直後におけるガス
の不完全燃焼による有毒ガスの発生を防ぐことができる
。

なお、本実施例では、出湯温センサ５４によって検出さ
れた湯の温度と、温度設定器５３で設定した湯の温度と
の差を比較し、送風機３３による燃焼用空気堡をフィー
ドバック制御するため、常にガス給湯器１０から使用者
の希望する温度の瀉を（することができる。

第５図に本発明の他の実施例を示ず。

本実施例は、出湯温センサ５４の検出した湯の温度と、
温度設定器５３の設定した湯の温度とが一致するように
送風機３３の送風恒を制御するとともに、酸素センサ５
５の出力により、酸素温度が適正な値に保たれるように
比例制御弁４５の開度を制御するもので、制御回路は、
温度設定器５３と出湯温センサ５４とから送風１ｉｉ１
３３の制御を行なう送風機制御部５０ａと、酸素センサ
５５の出力に応じて比例制御弁４５を制御する比例制御
弁制御部５０ｂとからなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はガス給湯器の概略図、第２図は酸素濃度とガス
の燃焼エネルギーとの関係を示すグラフ、第３図は電子
制御回路の作動を示すフローチャート、第４図は作動説
明のためのタイムチャート、第５図は他の実施例のブロ
ック図である。 図中　３１・・・バーナ　３３・・・送風機４５・・・
比例制御弁　５０・・・電子制御回路　５１・・・入水
温センサ　５２・・・流ωセンサ　５３・・・温度設定
器　５４・・・出湯温センサ５５・・・酸素センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）ガスの燃焼を行なうバーナと、 （ｂ）該バーナに供給されるガス量の調節を行なう比例
   制御弁と、 （ｃ）前記バーナに燃焼用の空気の供給を行なう送風機
   と、 （ｄ）ガスの燃焼により加熱された湯の温度の設定を行
   なう温度設定器と、 （ｅ）前記バーナの燃焼状態より酸素濃度を検知する酸
   素センサと、 （ｆ）前記温度設定器によつて設定された温度の湯が得
   られるように前記送風機の制御を行なうとともに、前記
   酸素センサの検出する酸素濃度が、所定の酸素濃度に保
   たれるように前記比例制御弁の開度の制御を行なう制御
   回路と を具備するガス給湯器制御装置。 ２）前記制御回路は、ガスの燃焼により加熱される前の
   水の温度を検出する入水温センサと、水の流量を検出す
   る流量センサとを備え、前記温度設定器、前記入水温セ
   ンサ、前記流量センサの出力に応じて前記温度設定器に
   よって設定された温度の湯を得るのに必要な熱量を算出
   し、その演算結果から前記送風機の送風機を制御するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガス給湯
   器制御装置。 ３）前記制御回路は、ガスの燃焼により加熱された湯の
   温度を検出する出湯温センサを備え、該出湯温センサの
   出力に応じて前記送風機の送風量を補正制御することを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のガス給湯器制
   御装置。 ４）前記制御回路は、ガスの燃焼により加熱された湯の
   温度を検出する出湯温センサを備え、前記温度設定器の
   設定した湯の温度と、前記出湯温センサの検出した湯の
   温度とが一致するように前記送風機の送風量を制御する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガス給
   湯器制御装置。