JPH0341738B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （利用分野及び発明の概要） 本発明は、給湯器に関するものであり、熱交換
器内の被加熱管の温度を一定温度以上に維持する
ことにより熱交換器内でのドレンの発生を防止す
るとともに、出湯温度の設定感度を向上させるも
のである。

（従来技術及びその問題点） 従来の給湯器では、第５図のような構成が採用
されており、熱交換器の缶体１０を介する被加熱
回路１と、缶体１０を迂回するバイパス回路２の
組み合わせを採用し、これらの両回路の合流点以
下に設けられる蛇口から所望の温度の湯が採り出
せる。

この従来のものの場合、入口から水の全量を熱
交換器によつて加熱する場合に比べて、被加熱回
路１の被加熱管１１を通る水の量が少なくなるか
ら、その分、この被加熱管１１の温度が高くな
り、ドレンが発生しにくくなる。

ところが、出湯量の調節範囲が大きく、しか
も、出湯温度の調節範囲が大きい形式のもので
は、従来のものをそのまま採用しただけでは被加
熱管にドレンが発生することがある。

これは、給湯能力の大きな給湯器では、被加熱
管１１の総長さが長くなつて、燃焼排気の下流側
に位置する部分の被加熱管温度が低くなるからで
ある。特に、低温度の湯を大量に得ようとする場
合、この傾向が著しくなり、被加熱管１１の雰囲
気ガスが結露し、熱交換器内に滴下するのであ
る。

かかる課題を解決するものとして、特開昭58−
205043号公報に開示のもの及び特開昭60−259855
号公報に開示のものがあり、このものでは、被加
熱管を加熱するガスバーナへの回路にガス比例弁
を挿入して、熱交換器の出口の温度を一定の高温
度に維持するように制御し、熱交換器を迂回する
バイパス回路の冷水と、前記一定温度の高温湯と
モータを用いたミキシング装置により混合させて
所望の温度の湯を取出そうとするものである。

ところが、この先行技術のものでは、何れも、
給湯器から取出される湯の温度（出湯温度）を、
前記ミキシング装置によつて設定温度に維持しよ
うとするものであるから、蛇口の開度が一定の場
合に給湯器を介する総水量が一定であるとするな
らば、設定温度を変更した場合に、出湯温度が設
定温度になるまでの所用時間が比較的長くなると
言う問題がある。

給湯器では、出湯温度は、出湯量、ガスバーナ
の燃焼量、及び、熱交換器の熱交換効率とによつ
て決定される。ところが、この先行技術のもので
は、被加熱管からの高温湯の温度を一定温度に維
持してこれへの冷水の混合割合を変化させるもの
であるから、設定温度が変更された場合には、次
の動作が連続して出湯温度が新たな設定温度に維
持されることとなる。

先ず、ミキシング装置が新設定温度に対応し
た冷水−高温湯の混合比率を設定する。

次いで、給湯器を介する総水量が一定である
ことから、前記混合比率の変更によつて被加熱
管を介する水量が変化することとなり、この被
加熱管からの高温湯の温度を一定に維持するた
めに、ガスバーナの燃焼量を新しく設定する。

この結果高温湯の流量が変化することとな
り、新設定温度に応じてミキシング装置が新た
な混合比率に設定する動作を行う。

以上の動作の繰り返しによつて、出湯温度を
設定温度に維持される。

このように、設定温度を変更したとき新たな設
定温度に平衡するまでの所用時間が比較的長くな
る。

（技術的課題） 本発明は、『被加熱管１１を具備する被加熱回
路１と、前記被加熱管１１を迂回するバイパス回
路２とを具備する熱交換器を有し、給湯器からの
出湯温度を湯温設定器によつて設定された設定温
度に維持するようにした給湯器』において、熱交
換器におけるドレンの発生を防止すると共に、出
湯温度が設定温度に一致平衡するまでの所用時間
を短縮できるようにすることをその課題とする。

（技術的手段） 上記課題を解決するために講じた本考案の技術
的手段は、『被加熱回路１とバイパス回路２との
合流点の下流側の出湯温度を検知する出湯温度検
知手段を設け、この出湯温度検知手段からの出力
によつてガスバーナー１５への回路に挿入したガ
ス用の比例制御弁を作動させることにより前記出
湯温度を設定温度に維持する構成とし、被加熱回
路１とバイパス回路２との合流点から分岐点まで
の間のいずれか一方又は両方の回路に流量比率調
整弁３を挿入するとともに、被加熱回路１の特定
箇所に、この部分の温度を検知する検知手段４を
設け、この検出手段４の出力を流量被率調整弁３
に入力させ、この流量比率調整弁は前記検知手段
４からの出力に応じて被加熱管１１をドレンが発
生しない程度の温度に維持すべく被加熱回路１と
バイパス回路２との流量比率を制御するようにし
た』ことである。

（作用） 本考案の上記技術的手段は次のように作用す
る。

被加熱回路１とバイパス回路２との合流点の下
流側の出湯温度を特定の設定温度に維持すると、
被加熱回路１とバイパス回路２との流量比率が変
化しても総流量が変化しないかぎり、燃焼ガス量
は前記設定温度に対応した一定の値となる。従つ
て、出湯温度検知手段からの出力に応じてガス用
の比例制御弁が動作して、ガスバーナ１５への供
給ガス量が設定温度に対応した所定の値となる。

この条件下で、被加熱回路１を流量とバイパス
回路２の流量との比率は、流量比率調整弁３と検
知手段４との連動により調節されて、被加熱管１
１側の温度はドレンが発生しない程度の所定温度
に維持される。すなわち、上記ガスバーナ１５の
燃焼量の変化により被加熱管１１側が低温側に移
行すると、この被加熱管１１側の流量が他方のバ
イパス回路２の流量に比べて減量される。これに
より、被加熱管１１側の被加熱水の単位流量当り
の加熱量が増大して高温側に移行し前記所定温度
に維持されることとなる。

（効果） 本発明は上記構成であるから次の特有の効果を
有する。

出湯温度が何れの温度に設定されたとしても、
被加熱管１１の表面温度はドレンの発生しない程
度の温度に維持されるから、このドレンの発生に
よる不都合が解消される。

さらに、出湯温度は、出湯温度検知手段からの
出力によつてガスバーナ１５へのガス回路の挿入
したガス用の比例制御弁の動作によつて設定され
るものであるから、既述の先行技術のように出湯
温度が設定温度に一致平衡するまでの所用時間が
短縮できる。つまり、出湯温度の設定感度が先行
技術のものに比べて向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図〜第３図に基い
て説明する。

第２図〜第３図に示す第１実施例では、大容量
の熱交換を可能にするため、第３図の如く、フイ
ン１２，１２を具備させた複数の被加熱管１１，
１１からなる被加熱管群１３，１４を２段にし、
加熱源として、ガスバーナ１５を採用する。従つ
て、被加熱管群１３，１４は缶体１０内に上下二
段に配列されて相互に連通接続され、下方の被加
熱管群１４の下方ぽ燃焼室１６とするとともに、
この燃焼室における燃焼容量を大きくするため、
フアン１７によつて燃焼用空気を送り込む構成と
してある。

又、缶体１０の外部には、バイパス回路２が設
けられ、被加熱管群１３，１４両端相互を連通さ
せてある。従つて、水回路を流れる水の一部は、
熱交換器を介することなく、分岐点２１から合流
点２２に流れる。

次に、既述の検知手段４としては湯温又は管壁
温度を検知する第１サーミスタ４１が採用され、
被加熱管１１，１１からなる被加熱回路１の下流
部にこの第１サーミスタ４１が設けられるととも
に、流量比率調整弁３としての第１比例制御弁３
１が合流点２２の近傍の被加熱回路１に挿入され
ている。

前記第１比例制御弁３１は公知の構成で、第１
サーミスタ４１に印加される電圧と、該定電圧と
を比較して、この差に応じた出力を出すようにし
た第１駆動回路５１によつて、弁の開度が変化す
るものである。従つて、上記設定電圧に対応する
設定温度と、第１サーミスタ４１によつて検知さ
れる電圧に対応する検知温度との間に差がない場
合には、その時の弁開度を維持し、検知温度が低
い場合には、弁開度を絞る方向の出力信号が前記
第１駆動回路５１から第１比例制御弁３１に印加
される。又、逆に、検知温度が高くなると前記と
は逆の動作を行う。

これにより、被加熱回路１の温度は、ガスバー
ナ１５の燃焼量及ば水回路の流量が変化しても、
常に、被加燃管１１の温度は一定温度に保たれ
る。

尚、この実施例では、下方下流側の被加熱管群
１４の出口側温度を検知することから、この部分
の温度を75℃〜90℃（湯温）の範囲内で一定温度
に設定してある。被加熱回路１における検知箇所
を上記実施例に比べて上流側に位置させた場合
（例えば、被加熱管１１の中間部分の水温を検知
する場合等）には、その分設定温度を低い目に設
定する。

次に、この実施例では、合流点２２の下流側に
別個の出湯温度検知用の第２サーミスタ６１を設
け、さらに、ガスバーナ１５へのガス回路７中に
第２比例制御弁６２を挿入している。

この第２比例制御弁６２は、第２駆動回路６３
からの出力によつて弁開度が変化してガスバーナ
の燃焼量を変化させるもので、前記第２駆動回路
６３は、出湯温度設定器６４からの出力信号と第
２サーミスタ６１からの出力信号を前記第２駆動
回路６３によつて比較するとともに、その差に対
応する出力を第２比例制御弁６２に印加させる。

従つて、この第２比例制御弁６２の出力によ
り、出湯温度が、湯量の変化にかかわらず、設定
温度に維持される。

上記したように、二つの比例制御弁を組み合わ
せたものでは、出湯温度及び、出湯量が広い範囲
で変化させ得られるとともに、この調節範囲での
被加熱管におけるドレンの発生滴下が防止でき
る。

以上の第１実施例のものでは、流量比率調整弁
３として第１比例制御弁３１を用い、これを、被
加熱回路１の下流端に設けたが、この比例制御弁
３１の挿入位置は、被加熱回路１のいずれの位置
に設定してもよく、又、逆に、バイパス回路２内
に設けてもよい。尚、後者の場合には、比例制御
弁の動作を上記した第１実施例の場合と逆に設定
すればよい。

第１実施例及び上記変形例の場合には、被加熱
回路１とバイパス回路２のいずれか一方の流量を
調節することにより、両回路の流量比率を変化さ
せているが、直接流量比率を変化させることも可
能である。

この方法として、例えば、第４図に示すような
流量比率調整弁３を合流点２２又は分岐点２１に
挿入する構成が採用できる。

この場合には、弁体３２が、出力機構３３によ
つて移動せしめられ、バイパス回路２側の流量と
被加熱回路１側の流量との比率が直接的に変化す
る。尚、この場合おいても、既述にした比例制御
弁と同様に、検知温度と設定温度との差に応じた
出力が駆動回路から出力機構に入力される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は第１実
施例の説明図、第３図は被加熱管群の平面図、第
４図は第２実施例の要部説明図、第５図は従来例
の説明図であり、図中、 １……被加熱回路、１０……缶体、１１……被
加熱管、２……バイパス回路、３……流量比率調
整弁、４……検知手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被加熱管１１を具備する被加熱回路１と、前
   記被加熱管１１を迂回するバイパス回路２とを具
   備する熱交換器を有し、給湯器からの出湯温度を
   湯温設定器によつて設定された設定温度に維持す
   るようにした給湯器において、被加熱回路１とバ
   イパス回路２との合流点の下流側の出湯温度を検
   知する出湯温度検知手段を設け、この出湯温度検
   知手段からの出力によつてガスバーナ１５への回
   路に挿入したガス用の比例制御弁を作動させるこ
   とにより前記出湯温度を設定温度に維持する構成
   とし、被加熱回路１とバイパス回路２との合流点
   から分岐点までの間のいずれか一方又は両方の回
   路に流量比率調整弁３を挿入するとともに、被加
   熱回路１の特定箇所に、この部分の温度を検知す
   る検知手段検知手段４を設け、この検知手段４の
   出力を流量比率調整弁３に入力させ、この流量比
   率調整弁は前記検知手段４からの出力に応じて被
   加熱管１１をドレンが発生しない程度の温度に維
   持すべく被加熱回路１とバイパス回路２との流量
   比率を制御するようにした給湯器。