JPH0132907B2 - - Google Patents
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- JPH0132907B2 JPH0132907B2 JP57101803A JP10180382A JPH0132907B2 JP H0132907 B2 JPH0132907 B2 JP H0132907B2 JP 57101803 A JP57101803 A JP 57101803A JP 10180382 A JP10180382 A JP 10180382A JP H0132907 B2 JPH0132907 B2 JP H0132907B2
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- Japan
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- hot water
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 154
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/08—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
- F23N1/082—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/18—Measuring temperature feedwater temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガス・石油・電気等を熱源とする給
湯機において、給湯量を自動的に調節することに
より、いつでも設定した温度のお湯が得られる制
御装置に関する。
湯機において、給湯量を自動的に調節することに
より、いつでも設定した温度のお湯が得られる制
御装置に関する。
ここでは、ガスを燃料とする給湯機の湯温制御
を例に上げて説明する。
を例に上げて説明する。
第１図に従来のガス給湯機の構成を示す。図中
１は熱源となるガスバーナ、２は熱交換器でガス
バーナ１の燃焼熱を水と置換し、お湯を供給す
る。３は温度制御器で、出湯温度検出器４からの
信号（TWO）と温度設定器５からの信号
（TWR）を入力し、前記信号の偏差（TER＝
TWR−TWO）から所定の燃焼量を決定し、供
給熱量制御器６を制御して出湯温度（TWO）の
制御を行なつている。一般的に、出湯温度検出器
４にはサーミスタや熱電対が、また、出湯温度制
御のアルゴリズムには、比例・積分・微分方式
（PID方式）やその他組合せによる制御則等がよ
く用いられている。
１は熱源となるガスバーナ、２は熱交換器でガス
バーナ１の燃焼熱を水と置換し、お湯を供給す
る。３は温度制御器で、出湯温度検出器４からの
信号（TWO）と温度設定器５からの信号
（TWR）を入力し、前記信号の偏差（TER＝
TWR−TWO）から所定の燃焼量を決定し、供
給熱量制御器６を制御して出湯温度（TWO）の
制御を行なつている。一般的に、出湯温度検出器
４にはサーミスタや熱電対が、また、出湯温度制
御のアルゴリズムには、比例・積分・微分方式
（PID方式）やその他組合せによる制御則等がよ
く用いられている。
第２図は、ガス給湯機の給湯能力特性図で、機
器の最大燃焼量Qgnaxでの給湯量（FW）と温度上
昇値（ΔT）との関係を示している。前記Qgnax、
FW、ΔTは、熱交換効率をηとすれば、 η・Qgnax＝ΔT・FW ………(1) となり、さらに ΔT＝η・Qgnax／FW ………(2) のように書き表わされる。すなわち、各給湯量
（FW）において第２図で示された能力特性以上の
温度上昇は存在しない。たとえば、最大燃焼時の
給湯量が（FW1）のとき、温度上昇値は同図で示
されているように（ΔT1）となる。前述の温度制
御器３は、温度設定器５の信号と、入水温度
（TWi）との差、つまり温度上昇させるべき値
TUPがΔT1のとき、給湯量FWFW1の領域にお
いて有効に作用する。しかし、FW＞FW1の給湯範
囲、つまり、過大負荷領域では湯温制御不可能に
なり、出湯温度はいつまで経つても設定温度には
なり得ない。
器の最大燃焼量Qgnaxでの給湯量（FW）と温度上
昇値（ΔT）との関係を示している。前記Qgnax、
FW、ΔTは、熱交換効率をηとすれば、 η・Qgnax＝ΔT・FW ………(1) となり、さらに ΔT＝η・Qgnax／FW ………(2) のように書き表わされる。すなわち、各給湯量
（FW）において第２図で示された能力特性以上の
温度上昇は存在しない。たとえば、最大燃焼時の
給湯量が（FW1）のとき、温度上昇値は同図で示
されているように（ΔT1）となる。前述の温度制
御器３は、温度設定器５の信号と、入水温度
（TWi）との差、つまり温度上昇させるべき値
TUPがΔT1のとき、給湯量FWFW1の領域にお
いて有効に作用する。しかし、FW＞FW1の給湯範
囲、つまり、過大負荷領域では湯温制御不可能に
なり、出湯温度はいつまで経つても設定温度には
なり得ない。
このように、最大燃焼量Qgnaxによつて出湯温
度制御可能な給湯量が制限される。
度制御可能な給湯量が制限される。
本発明は、上記のような従来の欠点を排除し、
負荷である水の入口圧変化による変動分や、機器
構成要素である供給水量制御器のバラツキを吸収
し、常に希望する温度の湯が得られる制御装置の
提供を目的とする。
負荷である水の入口圧変化による変動分や、機器
構成要素である供給水量制御器のバラツキを吸収
し、常に希望する温度の湯が得られる制御装置の
提供を目的とする。
上記目的を達するために本発明では、給湯機の
出湯温度制御部と共に、前記温度設定器の信号
（TWR）と入水温度検知器の信号（TWi）の差
（TUP）を第２図の給湯能力特性に照らし合せ、
ΔT＝TUPとなる所定の給湯量（FW）になるよ
うに水量制御信号を出力する。もしくは構成機器
のバラツキにより温度制御可能な供給水量に設定
後、所定時間経過しても、前記温度設定部の信号
（TER）と出湯温度検出器の信号（TWO）の偏
差（TER）が所定値（TER1）以上あるとき所
定値だけ給湯量（FW）を絞る水量制御信号を出
力する水量制御器と、前記水量制御器の出力に応
動して給湯機への供給水量を制御する供給水量制
御器と、前記供給水量制御器に連動して動作する
動作位置検出器を備え、動作位置検出器の出力信
号（Ｐ）を前記水量制御器へフイードバツクし
て、供給水量制御器の動作状態をチエツクしなが
ら供給水量を制御する。
出湯温度制御部と共に、前記温度設定器の信号
（TWR）と入水温度検知器の信号（TWi）の差
（TUP）を第２図の給湯能力特性に照らし合せ、
ΔT＝TUPとなる所定の給湯量（FW）になるよ
うに水量制御信号を出力する。もしくは構成機器
のバラツキにより温度制御可能な供給水量に設定
後、所定時間経過しても、前記温度設定部の信号
（TER）と出湯温度検出器の信号（TWO）の偏
差（TER）が所定値（TER1）以上あるとき所
定値だけ給湯量（FW）を絞る水量制御信号を出
力する水量制御器と、前記水量制御器の出力に応
動して給湯機への供給水量を制御する供給水量制
御器と、前記供給水量制御器に連動して動作する
動作位置検出器を備え、動作位置検出器の出力信
号（Ｐ）を前記水量制御器へフイードバツクし
て、供給水量制御器の動作状態をチエツクしなが
ら供給水量を制御する。
本発明の給湯機の制御装置を、その作用と共に
説明する。
説明する。
設定温度と入水温度の差つまり温度上昇させる
べく値（TUP）から第２図の給湯能力特性に依
存して温度制御可能な供給水量に設定する場合、
もしくは構成機器のバラツキにより温度制御可能
な供給水量に設定後、所定時間経過しても出湯温
度偏差が所定値以上あつて、所定給湯量に設定す
る場合、所定の供給水量となるあらたに設定され
た絞り又は開放方向へ動作させる信号を水量制御
器から供給水量制御器へ出力する。設定された水
量制御位置を供給水量制御器と連動する位置検出
器で確認しながら、供給水量制御器を動作させ、
所定の位置検出器の出力信号を得た所で停止さ
せ、所定の供給水量に制御する。
べく値（TUP）から第２図の給湯能力特性に依
存して温度制御可能な供給水量に設定する場合、
もしくは構成機器のバラツキにより温度制御可能
な供給水量に設定後、所定時間経過しても出湯温
度偏差が所定値以上あつて、所定給湯量に設定す
る場合、所定の供給水量となるあらたに設定され
た絞り又は開放方向へ動作させる信号を水量制御
器から供給水量制御器へ出力する。設定された水
量制御位置を供給水量制御器と連動する位置検出
器で確認しながら、供給水量制御器を動作させ、
所定の位置検出器の出力信号を得た所で停止さ
せ、所定の供給水量に制御する。
一般的に、位置検出器は、ポテンシヤルメー
タ、又は供給水量制御器に連動する孔付円盤と孔
を検出するホトカプラ等が使用されている。
タ、又は供給水量制御器に連動する孔付円盤と孔
を検出するホトカプラ等が使用されている。
ここではホトカプラを位置検出器に用いた例を
上げて説明する。
上げて説明する。
第３図において、TUPの設定と入水の差があ
る水量制御を例にあげ、本発明の位置検出器によ
る制御方法の一実施例を説明する。第１図と同一
番号のものは同様の機能を有する構成部を示して
いる。温度設定器５の信号（TWR）と入水温度
検知器７の信号（TWi）が水量制御器８に入力
され、第２図の給湯能力特性に基ずく供給水量に
なるように供給水量制御器９へ制御信号を出力す
る。供給水量制御器９の動作に連動して位置検出
器１０が動作し、出力信号を水量制御器８へフイ
ードバツクする。水量制御器８は所定供給水量
と、位置検出器１０との信号の一致判定を行ない
供給水量制御器９の位置を確認しながら制御し給
湯機への供給水量を制御する。また給湯能力特性
に基づく供給水量に水量制御後の給湯運転で、運
転開始から所定時経過しても出湯温度偏差
（TER）が所定範囲内にないとき温度制御器３は
水量制御器８に水量制限信号を出力する。水量制
御器８は前記水量制限信号をうけたとき、あらか
じめ定められた水量値を前述の給湯能力特性に基
づく供給水量に加えて水量をさらに絞る。なお水
量制御部とは、８の水量制御器と、９の供給水量
制御器、及び１０の位置検出器をさしている。
る水量制御を例にあげ、本発明の位置検出器によ
る制御方法の一実施例を説明する。第１図と同一
番号のものは同様の機能を有する構成部を示して
いる。温度設定器５の信号（TWR）と入水温度
検知器７の信号（TWi）が水量制御器８に入力
され、第２図の給湯能力特性に基ずく供給水量に
なるように供給水量制御器９へ制御信号を出力す
る。供給水量制御器９の動作に連動して位置検出
器１０が動作し、出力信号を水量制御器８へフイ
ードバツクする。水量制御器８は所定供給水量
と、位置検出器１０との信号の一致判定を行ない
供給水量制御器９の位置を確認しながら制御し給
湯機への供給水量を制御する。また給湯能力特性
に基づく供給水量に水量制御後の給湯運転で、運
転開始から所定時経過しても出湯温度偏差
（TER）が所定範囲内にないとき温度制御器３は
水量制御器８に水量制限信号を出力する。水量制
御器８は前記水量制限信号をうけたとき、あらか
じめ定められた水量値を前述の給湯能力特性に基
づく供給水量に加えて水量をさらに絞る。なお水
量制御部とは、８の水量制御器と、９の供給水量
制御器、及び１０の位置検出器をさしている。
第４図に本発明の供給水量制御部９の一部分
と、位置検出器１０の具体例を示す。ａの11は給
湯機への通水パイプ１２中に設けられた水量弁
で、ギヤドモータ１３の出力軸１４の回転動作に
連動して、供給水量を制御している。１５は水量
弁１１の位置検出器として用いられているホトカ
プラであり、出力軸１４の回転動作に連動する孔
付円盤１６の孔を検出して位置を知る。第４−ｂ
図によりホトカプラによる位置検出方法を示す。
同図ａと同一番号のものは、同一構成部品を示
す。１６は前述した様に孔付円盤であり、円盤上
に水量を表わすコード化した孔が設けてあり、出
力軸１４を中心に図上の矢印方向に回転する。今
矢印の時計方向の回転を水量弁１１の開方向とす
ると、時計方向の回転を続行すれば、いずれ最大
開放位置を示すコード孔１７をホトカプラ１５が
検出し、ギヤドモータ１３を停止させる。この時
が水量弁１１の開放状態、すなわち最大水量を給
湯機へ供給している状態で、以降反時計方向に回
転することにより、水量弁１１を徐々に絞り供給
水量を制限する。所定水量に水量を絞る場合は、
最大水量位置１７から円盤孔の通加個数、もしく
は、所定水量を示すコード孔をホトカプラ１５で
検出して行う。
と、位置検出器１０の具体例を示す。ａの11は給
湯機への通水パイプ１２中に設けられた水量弁
で、ギヤドモータ１３の出力軸１４の回転動作に
連動して、供給水量を制御している。１５は水量
弁１１の位置検出器として用いられているホトカ
プラであり、出力軸１４の回転動作に連動する孔
付円盤１６の孔を検出して位置を知る。第４−ｂ
図によりホトカプラによる位置検出方法を示す。
同図ａと同一番号のものは、同一構成部品を示
す。１６は前述した様に孔付円盤であり、円盤上
に水量を表わすコード化した孔が設けてあり、出
力軸１４を中心に図上の矢印方向に回転する。今
矢印の時計方向の回転を水量弁１１の開方向とす
ると、時計方向の回転を続行すれば、いずれ最大
開放位置を示すコード孔１７をホトカプラ１５が
検出し、ギヤドモータ１３を停止させる。この時
が水量弁１１の開放状態、すなわち最大水量を給
湯機へ供給している状態で、以降反時計方向に回
転することにより、水量弁１１を徐々に絞り供給
水量を制限する。所定水量に水量を絞る場合は、
最大水量位置１７から円盤孔の通加個数、もしく
は、所定水量を示すコード孔をホトカプラ１５で
検出して行う。
次に第５図で、ａ出湯温度−設定温度・ｂ供給
水量・ｃ位置検出器の出力信号・ｄ供給水量制御
器への駆動信号の時間特性を示す。本実施例で
は、電源が印加された時（ｔ＝ｔ）設定温度
（TWR）と入水温度（TWi）との差のTUP
（TUP＝ΔT2）から設定される水量（FW＝FW2）
を定め、水量（FW2）を示す位置（Ｐ＝P2）にす
べく、供給水量制御器へ駆動信号（開信号）を出
力し、位置信号P2を検出した時間（ｔ＝t1）で前
記駆動信号を停止する。次に、ｔ＝t2で燃焼が開
始され出湯温度（TWO）が上昇し設定温度に近
ずく。次にｔ＝t3で設定温度が変更されたので、
入水温度との差（TUP＝ΔT1）が変更され、所
定水量を（FW＝FW1）に変更する。前述と同様に
水量位置（Ｐ＝P1）へ水量弁を絞る信号を供給
水量制御器へ出力し、位置信号P1を検出した時
間（ｔ＝t4）で前記駆動信号を停止する。
水量・ｃ位置検出器の出力信号・ｄ供給水量制御
器への駆動信号の時間特性を示す。本実施例で
は、電源が印加された時（ｔ＝ｔ）設定温度
（TWR）と入水温度（TWi）との差のTUP
（TUP＝ΔT2）から設定される水量（FW＝FW2）
を定め、水量（FW2）を示す位置（Ｐ＝P2）にす
べく、供給水量制御器へ駆動信号（開信号）を出
力し、位置信号P2を検出した時間（ｔ＝t1）で前
記駆動信号を停止する。次に、ｔ＝t2で燃焼が開
始され出湯温度（TWO）が上昇し設定温度に近
ずく。次にｔ＝t3で設定温度が変更されたので、
入水温度との差（TUP＝ΔT1）が変更され、所
定水量を（FW＝FW1）に変更する。前述と同様に
水量位置（Ｐ＝P1）へ水量弁を絞る信号を供給
水量制御器へ出力し、位置信号P1を検出した時
間（ｔ＝t4）で前記駆動信号を停止する。
第６図に第２図に示した給湯能力特性と第４図
で説明した位置検出器の対応を示す。位置コード
は最大燃焼を越えないように設定されている。
で説明した位置検出器の対応を示す。位置コード
は最大燃焼を越えないように設定されている。
以上説明したように、本発明の給湯機の制御装
置によれば、供給水量を常に湯温制御可能な範囲
に規制するので、必ず希望した温度の湯が得られ
る。さらに、供給水量制御器の位置を確認しなが
ら、供給水量を制御するので、供給水量制御器の
機構バラツキを解消して、確実な水量制御を実現
できる。
置によれば、供給水量を常に湯温制御可能な範囲
に規制するので、必ず希望した温度の湯が得られ
る。さらに、供給水量制御器の位置を確認しなが
ら、供給水量を制御するので、供給水量制御器の
機構バラツキを解消して、確実な水量制御を実現
できる。
第１図は従来例を示す給湯機の構成図、第２図
は給湯機の給湯能力特性図、第３図は本発明の給
湯機の構成図、第４図ａ，ｂは本発明の水量制御
部の一部である位置検出器の一実施例を示す図、
第５図はａ出湯温度／設定温度・ｂ供給水量・ｃ
位置検出器の出力信号・ｄ水量制御器の出力の時
間特性図、第６図は給湯能力特性−位置信号の相
間を示す図である。 ３……温度制御器、４……出湯温度検出器、５
……設定温度器、６……供給熱量制御器、３，
４，５，６で温度制御部、７……入水温度検出
器、８……水量制御部、９……供給水量制御器、
１０……位置検出器、７，８，９，１０で水量制
御部。
は給湯機の給湯能力特性図、第３図は本発明の給
湯機の構成図、第４図ａ，ｂは本発明の水量制御
部の一部である位置検出器の一実施例を示す図、
第５図はａ出湯温度／設定温度・ｂ供給水量・ｃ
位置検出器の出力信号・ｄ水量制御器の出力の時
間特性図、第６図は給湯能力特性−位置信号の相
間を示す図である。 ３……温度制御器、４……出湯温度検出器、５
……設定温度器、６……供給熱量制御器、３，
４，５，６で温度制御部、７……入水温度検出
器、８……水量制御部、９……供給水量制御器、
１０……位置検出器、７，８，９，１０で水量制
御部。
Claims (1)
- １ 設定温度と出湯温度との偏差（TER）に対
応して給湯機への給湯熱量を制御する温度制御部
と、給湯機への供給水量を制御する水量制御部か
らなり、水量制御部は設定温度と入水温度との差
（TUP）から定める水量値（FW）、および前記温
度制御部からの出力で所定時間経過時の前記偏差
（TER）が所定値以上であるとき前記水量値
（FW）に加えて所定水量を決定する水量制御器
と、前記水量制御器の出力で動作する供給水量制
御器と、前記供給水量制御器に連動して動作し水
量値を示す位置検出器とからなり、前記水量制御
器は前記位置検出器の出力値を入力し、前記供給
水量制御器の出力を制御する給湯機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57101803A JPS58219351A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 給湯機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57101803A JPS58219351A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 給湯機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219351A JPS58219351A (ja) | 1983-12-20 |
| JPH0132907B2 true JPH0132907B2 (ja) | 1989-07-11 |
Family
ID=14310293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57101803A Granted JPS58219351A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 給湯機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219351A (ja) |
-
1982
- 1982-06-14 JP JP57101803A patent/JPS58219351A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58219351A (ja) | 1983-12-20 |
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