JP3077728B2 - 給湯機の燃焼制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は給湯機の燃焼制御装置
に係り、特に加熱消火後のポストパージ中に給湯要求が
ある場合の再点火を制御する給湯機の燃焼制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の給湯機の燃焼制御装置は、給湯時
の点火に先立って強制換気（プレパージ）および給湯停
止時の消火後の強制換気（ポストパージ）を行い、給湯
機の加熱部に滞留するガスの換気をするよう構成されて
いる。また、従来の給湯機の燃焼制御装置は、実公平３
―１８８３９号公報に開示されているように、給湯停止
時のポストパージ中に給湯要求がある場合、再点火開始
は、消火からの経過時間がポストパージ時間より短く設
定された所定のプレパージ時間と同じ時間を経過した場
合には給湯要求と同時に実行し、消火からの経過時間が
所定のプレパージ時間を下回る場合には所定のプレパー
ジ時間経過後に再点火を実施するよう構成されている。

【０００３】さらに、給湯停止時のポストパージ中に給
湯要求がある場合の再点火の開始時間をポストパージ時
間より短く設定された給湯機の燃焼制御装置は知られて
いる。

【０００４】このように構成された給湯機の燃焼制御装
置は、給湯を停止した後のポストパージ時間内に再び給
湯要求がある場合、ポストパージ終了を待たずに給湯停
止の消火から所定時間経過後に再点火して速やかに給湯
を再開できるよう構成されている。

【０００５】このようにして、ポストパージの強制換気
により熱交換器が冷却され、熱交換器近傍の湯の温度が
吸熱されて温度低下を招き、再給湯要求時にすぐに所望
温度の湯が得られない現象が防止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の給湯機の燃焼制
御装置は、給湯停止時のポストパージ時間内に再給湯要
求がある場合、再点火開始が消火からプレパージ時間相
当、またはポストパージ時間以内の比較的長い時間経過
後に設定されているため、再給湯要求時点からすぐに所
望温度の給湯が得たいというユーザの要求を満たせない
場合がある。

【０００７】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的はポストバージ時間内の再給
湯開始までの時間を短縮し、速やかに所望温度の湯を供
給できる給湯機の燃焼制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る給湯機の燃焼制御装置は、消火後のポス
トパージ中に給湯要求がある場合、消火後の経過時間と
ポストパージ時間内に設定された所定の消火バック防止
時間に基づいて消火後の再点火開始を判定する再点火判
定手段を備えたことを特徴とする。

【０００９】また、この発明に係る給湯機の燃焼制御装
置の再点火判定手段は、消火後のポストパージ中の給湯
要求が所定の消火バック防止時間以上の場合には給湯要
求と同時に再点火情報を発生するとともに、給湯要求が
所定の消火バック防止時間を下回る場合には消火後の経
過時間が所定の消火バック防止時間に達した時点で再点
火情報を発生するタイマ手段を備えたことを特徴とす
る。

【００１０】さらに、この発明に係る給湯機の燃焼制御
装置の再点火判定手段は、消火後のポストパージ中の給
湯要求が所定の消火バック防止時間を下回る場合、給湯
要求時から所定の消火バック防止時間経過後に再点火情
報を発生するタイマ手段を備えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】この発明に係る給湯機の燃焼制御装置は再点火
判定手段を備え、給湯停止時のポストパージ時間内の再
給湯要求に対する再点火を消火から消火バック防止時
間、または消火バック防止時間の２倍以内の短い時間内
に実行するので、速やかに所望温度の給湯を実現するこ
とができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明に係る給湯機の燃焼制御装
置を適用した給湯機の全体構成図である。図１におい
て、給湯機は、熱交換器２に接続して水道水を供給する
給水管１と、熱交換器２に接続して給湯栓４から設定温
度の湯を供給する給湯管３と、プレパージおよびポスト
パージの強制換気、または燃焼時に必要な空気供給のた
めに加熱部へ送風するファン５と、ガス供給／停止のた
めの電磁弁６と、ガスバーナ９へ供給するガス量を調節
するガス比例弁７と、カスバーナ９に点火を行う点火器
（イグナイタ）８と、燃焼を制御する燃焼制御装置１０
と、ファン５を駆動するファン駆動部１１と、電磁弁
６、ガス比例弁７および点火器（イグナイタ）８を駆動
する加熱駆動部１２とから構成する。

【００１３】また、給湯管３には給湯および給湯停止を
検出する水流スイッチ（ＳＷ）１３および給湯温度Ｔｍ
を検出する給湯温度センサ１４を設け、給水管１には給
水温度Ｔｃを検出する給水温度センサ１５および流量Ｑ
を検出する流量センサ１６を設ける。さらに、給湯時の
設定温度Ｔｓを設定する温度設定部１７を備える。

【００１４】燃焼制御装置１０はマイクロプロセッサを
基本に構成され、熱量演算部２０、パージタイマ手段３
０、再点火判定手段４０、加熱制御手段５０を備える。
熱量演算部２０は、温度設定部１７で設定する設定温度
Ｔｓ、給水温度センサ１５、流量センサ１６および給湯
温度センサ１４がそれぞれ検出する給水温度Ｔｃ、流量
Ｑおよび給湯温度Ｔｍに基づいて燃焼に必要な熱量を演
算し、加熱制御手段５０は熱量演算部２０から出力され
る熱量情報に基づいてファン駆動部１１および加熱駆動
部１２を制御する。

【００１５】パージタイマ手段３０は水流スイッチ（Ｓ
Ｗ）１３からのスイッチ情報１３ａに基づいて給湯時の
点火に先立つプレパージ時間、および給湯停止時の消火
に続くポストパージ時間を制御する。再点火判定手段４
０はポストパージ時間中の再給湯要求に対し、消火時点
から所定の消火バック防止時間、または消火バック防止
時間の２倍以内に再点火するよう加熱制御手段５０を制
御する。

【００１６】図２はこの発明に係る給湯機の燃焼制御装
置のブロック構成図である。図２において、燃焼制御装
置１０は、熱量演算部２０、パージタイマ手段３０、再
点火判定手段４０、加熱制御手段５０を備える。熱量演
算部２０は、温度設定部１７で設定された設定温度（Ｔ
ｓ）情報１７ａ、給水温度センサ１５からの給水温度
（Ｔｃ）情報１５ａ、および流量センサ１６からの流量
（Ｑ）情報１６ａに基づいて必要熱量Ｆｓを演算すると
ともに、給湯温度センサ１４からの給湯温度（Ｔｍ）情
報１４ａおよび設定温度（Ｔｓ）情報１７ａに基づいて
フィードバック熱量Ｆｒを演算し、熱量Ｆｒと熱量Ｆｓ
を加算した補正熱量Ｆｏを算出して補正熱量（Ｆｏ）情
報２０ａをパージタイマ手段３０および加熱制御手段５
０に送る。

【００１７】パージタイマ手段３０は、タイマ制御部３
１、プレパージタイマ３２、ポストパージタイマ３３を
備える。タイマ制御部３１は、補正熱量（Ｆｏ）情報２
０ａおよび水流スイッチ１３からのスイッチ（ＳＷ）情
報１３ａに基づいて給湯開始または給湯停止を検出し、
給湯開始時にはプレパージ駆動（Ｃ１）信号３１ａをプ
レパージタイマ３２、再点火判定手段４０および加熱制
御手段５０のファン制御部５２に出力し、給湯停止時に
はポストパージ駆動（Ｃ２）信号３１ｂをポストパージ
タイマ３３および加熱制御手段５０の加熱制御部５１に
出力する。また、この実施例ではタイマ制御部３１の給
湯開始または給湯停止の検出を補正熱量（Ｆｏ）情報２
０ａおよびスイッチ（ＳＷ）情報１３ａに基づいて実施
するよう構成したが、補正熱量（Ｆｏ）情報２０ａ、ま
たはスイッチ（ＳＷ）情報１３ａのみで実施するよう構
成することもできる。

【００１８】プレパージタイマ３２は、プレパージ駆動
（Ｃ１）信号３１ａをトリガにしてプレパージ時間（Ｔ
ｐａ）経過後、例えば、比較的時間幅の短いパルスのプ
レパージ（Ｔｐａ）信号３２ａを加熱制御手段５０の加
熱制御部５１に提供する。ポストパージタイマ３３は、
例えば、比較的時間幅の短いパルスのポストパージ駆動
（Ｃ２）信号３１ｂをトリガにしてポストパージ（Ｔｐ
ｏ）信号３３ａを再点火判定手段４０および加熱制御手
段５０のファン制御部５２に出力する。

【００１９】再点火判定手段４０は、比較手段４１、温
度記憶手段４２、タイマ手段４３を備える。比較手段４
１は、ポストパージ（Ｔｐｏ）信号３３ａと、ポストパ
ージ時間中に再給湯要求（水流スイッチ１３のオンを検
知するスイッチ（ＳＷ）情報１３ａ）がある場合に供給
されるプレパージ駆動（Ｃ１）信号３１ａに基づき、消
火から給湯要求までの時間ｔと、ＲＯＭ等のメモリで構
成する温度記憶手段４２に予め記憶されている所定の消
火バック防止時間Ｔｂを比較して比較結果（ｔ−Ｔｂ）
に対応する判定信号４１ｂをタイマ手段４３および加熱
制御手段５０の加熱制御部５１に提供する。

【００２０】時間ｔが所定の消火バック防止時間Ｔｂ以
上（ｔ≧Ｔｂ）の場合、例えば、比較的時間幅の短いパ
ルスの判定信号４１ｂを加熱制御手段５０の加熱制御部
５１に送り再点火を制御するとともに、この時間幅の短
いパルス判定信号４１ｂではタイマ手段４３が駆動され
ないよう構成する。一方、時間ｔが所定の消火バック防
止時間Ｔｂを下回る（ｔ＜Ｔｂ）場合、タイマ手段４３
を駆動するとともに、加熱制御手段５０の加熱制御部５
１を駆動しないよう構成する。

【００２１】タイマ手段４３は、時間ｔが所定の消火バ
ック防止時間Ｔｂを下回る（ｔ＜Ｔｂ）場合にのみ判定
信号４１ｂに基づいて（Ｔｂ−ｔ）のタイマ時間を計時
し、ｔ＝Ｔｂの時点で、例えば、比較的時間幅の短いパ
ルスの駆動（Ｔｄ）信号４３ａを加熱制御手段５０の加
熱制御部５１に送り、再点火を制御する。

【００２２】また、タイマ手段４３は時間ｔが所定の消
火バック防止時間Ｔｂを下回る（ｔ＜Ｔｂ）場合にのみ
判定信号４１ｂに基づいてＴｂのタイマ時間を計時し、
消火から（ｔ＋Ｔｂ）時間後に再給湯の再点火を行うよ
う構成することもできる。

【００２３】このように、再点火判定手段４０は、ポス
トパージ時間内に再給湯の要求がある場合、消火から再
給湯要求までの時間ｔを予め設定（記憶）してある所定
の消火バック防止時間Ｔｂと比較し、（ｔ−Ｔｂ）の状
態に基づいて再点火のタイミングを決定する。

【００２４】加熱制御手段５０は、加熱制御部５１、フ
ァン制御部５２を備える。加熱制御部５１は、熱量演算
部２０から供給される補正熱量（Ｆｏ）情報２０ａを４
種の制御信号に基づいて制御し、燃焼に必要な補正熱量
Ｆｏの加熱駆動部１２への供給／停止を行うため、加熱
制御情報５０ａを発生する。

【００２５】最初またはポストパージ後の給湯要求があ
る場合、加熱制御部５１はプレパージタイマ３２から出
力されるプレパージ（Ｔｐｒ）信号３２ａにより制御さ
れ、給湯要求開始（水流スイッチ１３オン）からプレパ
ージ時間経過後に加熱制御情報５０ａが出力され、点火
および燃焼が開始される。次に、給湯が停止（水流スイ
ッチ１３オフ）された場合、加熱制御部５１はタイマ制
御部３１から出力されるポストパージ駆動（Ｃ２）信号
３１ｂにより制御され、給湯が停止した時点で加熱制御
情報５０ａが出力され、ガス供給が停止され消火状態と
なる。また、ポストパージ中に再給湯要求がある場合、
加熱制御部５１は比較手段４１から出力される判定信号
４１ｂにより制御され、消火から再給湯要求までの時間
経過ｔが消火バック防止時間Ｔｂ以上ならば、再給湯要
求の時点でただちに加熱制御情報５０ａが出力され、再
点火および再燃焼が開始される。さらに、ポストパージ
中の再給湯要求で、消火から再給湯要求までの時間経過
ｔが消火バック防止時間Ｔｂを下回る場合、加熱制御部
５１はタイマ手段４３から出力される駆動（Ｔｄ）信号
４３ａにより制御され、消火から消火バック防止時間Ｔ
ｂ後に加熱制御情報５０ａが出力され、再点火および再
燃焼が開始される。

【００２６】また、ポストパージ中の再給湯要求で、消
火から再給湯要求までの時間経過ｔが消火バック防止時
間Ｔｂを下回る場合、加熱制御部５１はタイマ手段４３
から出力される駆動（Ｔｄ）信号４３ａにより制御さ
れ、再給湯要求から消火バック防止時間Ｔｂ後に加熱制
御情報５０ａが出力され、再点火および再燃焼が開始さ
れるようにできる。

【００２７】ファン制御手段５２は、タイマ制御部３１
からのプレパージ駆動（Ｃ１）信号３１ａおよびポスト
パージタイマ３３からのポストパージ（Ｔｐｏ）信号３
３ａに基づいてファン駆動部１１にファン駆動／停止の
ためのファン制御情報５０ｂを提供する。

【００２８】給湯要求があると、タイマ制御部３１から
のプレパージ駆動（Ｃ１）信号３１ａに基づいてファン
制御部５２はファン制御信号５０ｂをファン駆動部１１
に出力し、給湯要求時点で図１のファン５が駆動されプ
レパージが開始され、燃焼に入ると燃焼に必要な空気量
を提供する。給湯を停止すると、ポストパージタイマ３
３からのポストパージ（Ｔｐｏ）信号３３ａに基づいて
ファン制御部５２はファン制御信号５０ｂをファン駆動
部１１に出力し、給湯停止（消火）時点からポストパー
ジ時間（Ｔｐｏ）後にファン５を停止する。また、ポス
トパージ時間内に再給湯要求がある場合、ポストパージ
（Ｔｐｏ）信号３３ａは停止され、タイマ制御部３１か
らのプレパージ駆動（Ｃ１）信号３１ａに基づいてファ
ン制御部５２はファン制御信号５０ｂをファン駆動部１
１に出力し、ファン５を駆動してプレパージ時間（Ｔｐ
ｒ）経過後、ファン５の能力を変化して燃焼に応じた空
気量を送る。

【００２９】加熱駆動部１２は、図示しない熱量（Ｆ
ｏ）―比例弁開度（Ｘｏ）変換部、電磁弁駆動部および
点火器駆動部を備え、電磁弁駆動（Ｘ）信号１２ａ、比
例弁駆動（Ｘｏ）信号１２ｂ、点火器（Ｉｇ）駆動信号
１２ｃをそれぞれ図１の電磁弁６、ガス比例弁７および
点火器（イグナイタ）８に提供してガスバーナ９を燃焼
駆動する。

【００３０】ファン駆動部１１は、ファン駆動（Ｆａ）
信号１１ａを図１のファン５に送り、プレパージ、燃
焼、ポストパージに対応する空気量を送ったり、停止し
たりする。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る給湯
機の燃焼制御装置は、再点火判定手段を備え、給湯停止
時のポストパージ時間内の再給湯要求に際し、消火後の
経過時間が所定の消火バック防止時間以上の場合には再
給湯要求時点でただちに再点火し、一方、消火後の経過
時間が所定の消火バック防止時間を下回る場合には所定
の消火バック防止時間後、または再給湯要求時点から所
定の消火バック防止時間後に再点火するよう構成したの
で、給湯停止してから短い時間で給湯を再開することが
できる。

【００３２】よって、短時間で所望温度の再給湯ができ
る使い勝手のよい給湯機の燃焼制御装置を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る給湯機の燃焼制御装置を適用し
た給湯機の全体構成図

【図２】この発明に係る給湯機の燃焼制御装置のブロッ
ク構成図

【符号の説明】

１ 給水管 ２ 熱交換器 ３ 給湯管 ４ 給湯栓 ５ ファン ６ 電磁弁 ７ ガス比例弁 ８ 点火器（イグナイタ） ９ ガスバーナ １０ 燃焼制御装置 １１ ファン駆動部 １２ 加熱制御部 １３ 水流スイッチ（ＳＷ） １４ 給湯温度センサ（Ｔｍ） １５ 給水温度センサ（Ｔｃ） １６ 流量センサ（Ｑ） １７ 温度設定部（Ｔｓ） ２０ 熱量演算部 ３０ パージタイマ手段 ３１ タイマ制御部 ３２ プレパージタイマ ３３ ポストパージタイマ ４０ 再点火判定手段 ４１ 比較手段 ４２ 温度記憶手段 ４３ タイマ手段 ５０ 加熱制御手段 ５１ 加熱制御部 ５１ ファン制御部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−356615（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 5/20 101 F24H 1/10 303

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱量演算部と、プレパージおよびポスト
   パージの時間を設定するパージタイマ手段と、このパー
   ジタイマ手段のタイマ情報および前記熱量演算部の熱量
   情報に基づいて加熱を制御する加熱制御手段とから構成
   され、プレパージ後の点火、および消火後のポストパー
   ジを制御する給湯機の燃焼制御装置において、 消火後のポストパージ中に給湯要求がある場合、消火後
   の経過時間とポストパージ時間内に設定された所定の消
   火バック防止時間に基づいて消火後の再点火開始を判定
   する再点火判定手段を備えたことを特徴とする給湯機の
   燃焼制御装置。
2. 【請求項２】 前記再点火判定手段は、消火後のポスト
   パージ中の給湯要求が前記所定の消火バック防止時間以
   上の場合には給湯要求と同時に再点火情報を発生すると
   ともに、給湯要求が前記所定の消火バック防止時間を下
   回る場合には消火後の経過時間が前記所定の消火バック
   防止時間に達した時点で再点火情報を発生するタイマ手
   段を備えたことを特徴とする請求項１記載の給湯機の燃
   焼制御装置。
3. 【請求項３】 前記再点火判定手段は、消火後のポスト
   パージ中の給湯要求が前記所定の消火バック防止時間を
   下回る場合、給湯要求時から前記所定の消火バック防止
   時間経過後に再点火情報を発生するタイマ手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の給湯機の燃焼制御装
   置。