(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水口に接続される給水路と、出湯口に至る出湯路と、この給水路と出湯路の間に設けられた熱交換器とによって給湯回路が形成され、前記熱交換器の燃焼量比例制御バ−ナに石油燃料を供給する電磁ポンプが設けられ、この電磁ポンプは燃焼量が第１の設定量から第１の設定量より多い第２の設定量までの間をほぼ比例的に増減するよう制御され、燃焼量が第１の設定量より少ない範囲においてはオンオフ運転で制御されている石油給湯機において、
前記出湯路の途中に湯水混合弁が設けられ、この湯水混合弁に接続するバイパス路が前記給水路の途中から分岐して設けられ、
前記電磁ポンプのオンオフ運転時に際し、入水流量の多少に関係なく、１分間当たりの熱交換器流量が熱交換器容量の２〜３倍になるように前記湯水混合弁を制御する水量制御装置が設けられ、
前記電磁ポンプには、設定給湯温度及び入水温度及び入水流量から必要熱量を算出し、この必要熱量から燃焼量が前記第１の設定量より少ない範囲においては電磁ポンプのオン時間とオフ時間を演算して電磁ポンプのオンオフ運転時間をフイードフォワード制御すると共に、設定給湯温度と出湯温度の温度差及び入水流量から電磁ポンプのオン時間とオフ時間を演算して電磁ポンプのオンオフ運転時間をフイードバック制御する燃料供給制御装置が設けられていることを特徴とする石油給湯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に瞬間湯沸かし機と称される給湯機で、燃焼量比例制御バ−ナを搭載した石油給湯機の最低燃焼量以下の出湯特性の改善技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、石油給湯機において、低温給湯を得る場合、熱交換器の燃焼量比例制御バ−ナを最低燃焼と燃焼なしとで繰り返し作動させるようにしたものが知られている。この燃焼量比例制御バ−ナの繰り返し作動は、燃焼量比例制御バ−ナに石油燃料を供給するための電磁ポンプをオンオフ周期運転させることにより行なわれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように、熱交換器の燃焼量比例制御バ−ナを最低燃焼と燃焼なしとで繰り返し作動させると、この繰り返し作動のための電磁ポンプのオンオフ周期運転と同様な周期で出湯温度が大きくハンチングするという問題があった。
【０００４】
又、このハンチングを小さくするには、電磁ポンプのオンオフ周期を短く（燃焼量比例制御バ−ナの繰り返し作動回数を多く）すればよいが、この場合には、燃焼量比例制御バ−ナの着火音の発生回数が頻繁になるし、着火消火時の異臭の発生原因になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、電磁ポンプのオンオフ運転時に際し、そのオンオフ周期を長くして燃焼量比例制御バ−ナの着火音の発生回数及び着火消火時の異臭の発生を抑えながら、出湯温度のハンチングを小さくすることができるようにした石油給湯機を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の石油給湯機は、
給水口に接続される給水路と、出湯口に至る出湯路と、この給水路と出湯路の間に設けられた熱交換器とによって給湯回路が形成され、前記熱交換器の燃焼量比例制御バ−ナに石油燃料を供給する電磁ポンプが設けられ、この電磁ポンプは燃焼量が第１の設定量から第１の設定量より多い第２の設定量までの間をほぼ比例的に増減するよう制御され、燃焼量が第１の設定量より少ない範囲においてはオンオフ運転で制御されている石油給湯機において、
前記出湯路の途中に湯水混合弁が設けられ、この湯水混合弁に接続するバイパス路が前記給水路の途中から分岐して設けられ、
前記電磁ポンプのオンオフ運転時に際し、入水流量の多少に関係なく、１分間当たりの熱交換器流量が熱交換器容量の２〜３倍になるように前記湯水混合弁を制御する水量制御装置が設けられ、
前記電磁ポンプには、設定給湯温度及び入水温度及び入水流量から必要熱量を算出し、この必要熱量から燃焼量が前記第１の設定量より少ない範囲においては電磁ポンプのオン時間とオフ時間を演算して電磁ポンプのオンオフ運転時間をフイードフォワード制御すると共に、設定給湯温度と出湯温度の温度差及び入水流量から電磁ポンプのオン時間とオフ時間を演算して電磁ポンプのオンオフ運転時間をフイードバック制御する燃料供給制御装置が設けられている構成としている。
【０００７】
この石油給湯機では、給水路の途中から分岐したバイパス路が、出湯路の途中に設けられた湯水混合弁に接続され、この湯水混合弁に、電磁ポンプのオンオフ運転時に際し、入水流量の多少に関係なく、１分間当たりの熱交換器流量が熱交換器容量の２〜３倍になるように制御する水量制御装置が設けられている点が最大の特徴である。
【０００８】
つまり、１分間当たりの熱交換器流量が熱交換器容量の２〜３倍になるようにする為、入水流量が多いときには水量制御装置により湯水混合弁を開いてバイパス路への流量を多くし、入水流量が少ないときには水量制御装置により湯水混合弁を絞ってバイパス路への流量を少なくするようにしたものである。
【０００９】
即ち、熱交換器流量を制御しない場合には、この熱交換器流量は入水流量に比例する。このとき、入水流量が多くて熱交換器流量が多いと、水が熱交換器を通過する時間が短くなる。この通過時間が短くなれば、電磁ポンプのオンオフ周期を短くしなければ出湯温度のハンチングを小さくすることができない。これでは、燃焼量比例制御バ−ナの着火音及び着火消火時の異臭の問題が生じる。
【００１０】
逆に、入水流量が少なく熱交換器流量が少ないと、水が熱交換器を通過する時間が長くなる。この通過時間が長くなり過ぎると、水が沸騰してしまうという問題が生じる。
【００１１】
そこで、この発明では、入水流量の多少に関係なく、１分間当たりの熱交換器流量が熱交換器容量の２〜３倍になるように制御することによって、水の熱交換器での通過時間が長くなるようにしたもので、熱交換器に入った水は約３０秒〜２０秒かけて温度上昇することになる。これによって、電磁ポンプのオンオフ周期を長くしても出湯温度のハンチングを小さくすることができる。
【００１２】
尚、出湯温度の制御は、石油燃料を燃焼量比例制御バ−ナに供給する電磁ポンプのオン時間とオフ時間を制御することにより行なわれる。この場合、燃料供給制御装置によって、設定給湯温度及び入水温度及び入水流量から必要熱量を算出し、この必要熱量から電磁ポンプのオン時間とオフ時間を演算して電磁ポンプのオンオフ運転時間をフイードフォワード制御すると共に、設定給湯温度と出湯温度の温度差及び入水流量から電磁ポンプのオン時間とオフ時間を演算して電磁ポンプのオンオフ運転時間をフイードバック制御することによって行なわれる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明に係る石油給湯機の実施の形態を示す給湯回路図である。
【００１４】
この給湯回路は、給水口１０に接続される給水路１と、出湯口２０に至る出湯路２と、この給水路１と出湯路２の間に設けられた熱交換器３とによって形成されている。
【００１５】
前記給水路１には、その上流側に水量センサ１１が設けられ、下流側に分岐継手１２が設けられている。又、出湯路２の途中に湯水混合弁４が設けられ、この湯水混合弁４に接続するバイパス路４０が前記給水路１の分岐継手１２に接続されている。
【００１６】
前記熱交換器３には、燃焼量比例制御バーナ５が設けられ、この燃焼量比例制御バーナ５に石油燃料を供給する電磁ポンプ５０が設けられている。この電磁ポンプは燃焼量が第１の設定量から第１の設定量より多い第２の設定量までの間をほぼ比例的に増減するよう制御され燃焼量が第１の設定量より少ない範囲においてはオンオフ運転で制御される。
【００１７】
そして、前記湯水混合弁４には、前記電磁ポンプ５０のオンオフ運転時に際し、入水流量の多少に関係なく、１分間当たりの熱交換器流量が熱交換器容量の２〜３倍になるように湯水混合弁４を制御する水量制御装置６が設けられている。
【００１８】
又、前記電磁ポンプ５０には、設定給湯温度及び入水温度及び入水流量から必要熱量を算出し、この必要熱量から燃焼量が前記第１の設定量より少ない範囲においては電磁ポンプ５０のオン時間とオフ時間を演算して電磁ポンプ５０のオンオフ運転時間をフイードフォワード制御すると共に、設定給湯温度と出湯温度の温度差及び入水流量から電磁ポンプ５０のオン時間とオフ時間を演算して電磁ポンプ５０のオンオフ運転時間をフイードバック制御する燃料供給制御装置７が設けられている。尚、図において、８０は湯温設定ダイヤル、８１は入水温度センサ、８２は出湯温度センサである。
【００１９】
次に、熱交換器容量を１リットル、燃焼量比例制御バ−ナ５の最低燃焼の熱量を１５０００ｋｃａｌ／ｈ、入水流量を８リットル／ｍｉｎ、入水温度を２０度、設定給湯温度を４０度とし、この条件でのオンオフ運転の例を以下に説明する。
【００２０】
図４は本発明の実施の形態に係る石油給湯機のオンオフ運転状態の説明図、図２及び図３は比較例のオンオフ運転状態の説明図で、それぞれ上段に燃焼量比例制御バ−ナのオンオフ周期を表し、中段に各オン時の給湯に与える熱量を表し、下段に各オン時の給湯に与える熱量の合計の出湯温度を表している。
【００２１】
まず、上記条件での必要熱量は、
（設定給湯温度−入水温度）×入水流量×６０により、９６００ｋｃａｌ／ｈとなる。これは燃焼量比例制御バ−ナ５の最低燃焼の熱量の６４％となり、例えば、１００秒あたり６４秒のオン時間となる。この際の出湯温度の平均は４０度となる。
【００２２】
図２の比較例は、１分間に８回のオンオフ周期で、熱交換器流量を６リットル／ｍｉｎ（混水率２５％）とした例で、
オン時間は、（６０／８）×０．６４により４．８秒となる。
オフ時間は、（６０／８）−４．８により２．７秒となる。
【００２３】
この場合、オフ時間中であっても熱交換器３内には湯が残っているため、約１０秒間（熱交換器容量が１リットル、熱交換器流量が６リットル／ｍｉｎなので熱交換器に流入し始めてから流出が完了するまで１０秒かかるため。）は温度が高い。そして、この比較例では、オンオフ周期が８回と短いため、出湯温度のハンチングを抑えることができるが、その分、燃焼量比例制御バ−ナ５の繰り返し作動回数が多くなるため、着火音の発生回数が頻繁になるし、着火消火時の異臭の発生という問題がある。
【００２４】
図３の比較例は、１分間に４回のオンオフ周期で、熱交換器流量を６リットル（混水率２５％）とした例で、
オン時間は、（６０／４）×０．６４により９．６秒となる。
オフ時間は、（６０／４）−９．６により５．４秒となる。
【００２５】
この比較例では、オンオフ周期が４回と長いため、燃焼量比例制御バ−ナ５の繰り返し作動回数が少なく、着火音回数及び着火消火時の異臭の発生を抑えることができるが、各オン時の熱量の重なりが図２に比べて疎になり、結果として出湯温度のハンチングが大きくなるという問題がある。
【００２６】
次に、図４の実施の形態は、１分間に４回のオンオフ周期で、熱交換器流量を３リットル（混水率６３％）とした例で、
オン時間は、（６０／４）×０．６４により９．６秒となる。
オフ時間は、（６０／４）−９．６により５．４秒となる。
【００２７】
この実施の形態では、図３の比較例と同様に、オンオフ周期が４回と長いため、燃焼量比例制御バ−ナ５の繰り返し作動回数が少なく、着火音の発生回数及び着火消火時の異臭の発生を抑えることができる。又、図３の比較例に比べて熱交換器流量が１／２であるため、各オン時の給湯に与える熱量が２倍の時間に分布し、結果として出湯温度のハンチングを小さくすることができる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態を図面により説明してきたが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の石油給湯機にあっては、最低燃焼量以下のオンオフ運転時に際し、入水流量の多少に関係なく、１分間当たりの熱交換器流量が熱交換器容量の２〜３倍になるように制御するため、水の熱交換器での通過時間が長くなり、これによって、電磁ポンプのオンオフ周期を長くすることができる。
【００３０】
従って、電磁ポンプのオンオフ運転時に際し、そのオンオフ周期を長くして燃焼量比例制御バ−ナの着火音及び着火消火時の異臭の発生を抑えながら、出湯温度のハンチングを小さくすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る石油給湯機の実施の形態を示す給湯回路図である。
【図２】比較例のオンオフ運転状態の説明図である。
【図３】比較例のオンオフ運転状態の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る石油給湯機のオンオフ運転状態の説明図である。
【符号の説明】
１  給水路
１０  給水口
２  出湯路
２０  出湯口
３  熱交換器
４  湯水混合弁
４０  バイパス路
５  燃焼量比例制御バ−ナ
５０  電磁ポンプ
６  水量制御装置
７  燃料供給制御装置
【図１】
0003973267.tif 000002
【図２】
0003973267.tif 000003
【図３】
0003973267.tif 000004
【図４】
0003973267.tif 000005