JPH018848Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH018848Y2 JPH018848Y2 JP3958378U JP3958378U JPH018848Y2 JP H018848 Y2 JPH018848 Y2 JP H018848Y2 JP 3958378 U JP3958378 U JP 3958378U JP 3958378 U JP3958378 U JP 3958378U JP H018848 Y2 JPH018848 Y2 JP H018848Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- water
- hot water
- transistor
- control valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Control Of Combustion (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、出湯温度を設定した一定温度に維持
するようにした湯沸器に関するものである。
するようにした湯沸器に関するものである。
従来、出湯温度を検出して燃料を比例的に制御
するものはあるが、温度変化検出に原理的に時間
遅れが避けられないため、本質的に過渡特性の劣
化が存在する。一般に出湯温度の変化が生ずる要
素を挙げると、(1)水量変化（使用者の意志による
もの、水圧変化）、(2)水温変化、(3)ガス圧変化、
(4)ガス比重変化、(5)制御系の時間遅れ、作動誤差
等、(6)熱交換器効率変化、等が考えられるが、こ
のうち、変化量の最も大きなものは上記(1)水量変
化であり、(2)以下は変化量自体も小さく、且つそ
の変化率も使用時の間では比較的緩慢であると推
定できる。従つて、これらは比較的検出の遅れる
温度検出による制御でも実用上問題は少ない。し
かしながら、水量変化は変化量が大きく且つ変化
率も大きいのでこの水量変化に対応する特性改善
にウエイトをおくのが有利であり、水量変化の検
出は本質的に時間遅れは無いと考えてよい。本考
案はこの水量変化を検出し、水量の変化率を発信
することにより制御器で比例制御弁を制御し、出
湯量の変化に基づく出湯温度の変化に先行して、
出湯温度の変化方向への燃料供給量を加減するこ
とによつて過渡特性の向上を計つたものである。
するものはあるが、温度変化検出に原理的に時間
遅れが避けられないため、本質的に過渡特性の劣
化が存在する。一般に出湯温度の変化が生ずる要
素を挙げると、(1)水量変化（使用者の意志による
もの、水圧変化）、(2)水温変化、(3)ガス圧変化、
(4)ガス比重変化、(5)制御系の時間遅れ、作動誤差
等、(6)熱交換器効率変化、等が考えられるが、こ
のうち、変化量の最も大きなものは上記(1)水量変
化であり、(2)以下は変化量自体も小さく、且つそ
の変化率も使用時の間では比較的緩慢であると推
定できる。従つて、これらは比較的検出の遅れる
温度検出による制御でも実用上問題は少ない。し
かしながら、水量変化は変化量が大きく且つ変化
率も大きいのでこの水量変化に対応する特性改善
にウエイトをおくのが有利であり、水量変化の検
出は本質的に時間遅れは無いと考えてよい。本考
案はこの水量変化を検出し、水量の変化率を発信
することにより制御器で比例制御弁を制御し、出
湯量の変化に基づく出湯温度の変化に先行して、
出湯温度の変化方向への燃料供給量を加減するこ
とによつて過渡特性の向上を計つたものである。
以下、本考案を図示の実施例について具体的に
説明すれば、１は熱交換器、２はバーナ、３は給
水路、４は給湯路、５は燃料通路である。６は水
圧応動弁で、給水路３の通水流を感知して作動す
る水圧応動装置７と連動させてある。すなわち、
水圧応動装置７内はダイヤフラムにより二室に分
割し、また水圧応動装置７のダイヤフラムと水圧
応動弁６とはスピンドルにより連結し、水流によ
る水圧でダイヤフラムを移動させ水圧応動弁６を
開くものである。８は燃料通路５に設けて燃料供
給量を制御する比例制御弁、９は給湯路４に設け
たサーミスタ等の温度検出装置で、出湯温を検知
する。１０は出湯量を検出する圧力センサ等の水
量検出部Ｂと微分回路Ａとの直列回路からなる水
量検出装置である。１１は制御器で、その入力に
温度検出装置９と、水量検出部Ｂと微分回路Ａと
の直列回路からなる水量検出装置１０とを並列に
接続してあり、湯温設定装置１２による指示温度
に出湯温度を制御する。
説明すれば、１は熱交換器、２はバーナ、３は給
水路、４は給湯路、５は燃料通路である。６は水
圧応動弁で、給水路３の通水流を感知して作動す
る水圧応動装置７と連動させてある。すなわち、
水圧応動装置７内はダイヤフラムにより二室に分
割し、また水圧応動装置７のダイヤフラムと水圧
応動弁６とはスピンドルにより連結し、水流によ
る水圧でダイヤフラムを移動させ水圧応動弁６を
開くものである。８は燃料通路５に設けて燃料供
給量を制御する比例制御弁、９は給湯路４に設け
たサーミスタ等の温度検出装置で、出湯温を検知
する。１０は出湯量を検出する圧力センサ等の水
量検出部Ｂと微分回路Ａとの直列回路からなる水
量検出装置である。１１は制御器で、その入力に
温度検出装置９と、水量検出部Ｂと微分回路Ａと
の直列回路からなる水量検出装置１０とを並列に
接続してあり、湯温設定装置１２による指示温度
に出湯温度を制御する。
本考案は上記の構成からなり、使用時、水圧応
動弁６が開き、比例制御弁８を通つて燃料がバー
ナ２に供給され種火バーナなどで着火燃焼し給湯
が始まる。出湯温度を検知して制御器１１に入力
し、制御器１１により湯温設定装置１２の設定温
度になるべく比例制御弁８の開口度を調節する。
動弁６が開き、比例制御弁８を通つて燃料がバー
ナ２に供給され種火バーナなどで着火燃焼し給湯
が始まる。出湯温度を検知して制御器１１に入力
し、制御器１１により湯温設定装置１２の設定温
度になるべく比例制御弁８の開口度を調節する。
第３図において本考案を具体的に説明すると、
電源Ｖの負側に比例制御弁８と温度検出装置９及
び水量検出部Ｂの各一端をそれぞれ接続し、比例
制御弁８の他端を制御器を構成するトランジスタ
Ｔのコレクタに接続し、温度検出装置９の他端を
上記トランジスタＴのベースに接続し、水量検出
部Ｂの他端を微分回路を構成するコンデンサＡの
一端に接続するとともに該コンデンサＡの他端を
上記トランジスタＴのベースに接続し、電源Ｖの
正側に上記トランジスタＴのエミツタと、第１抵
抗R1及び第２抵抗R2の各一端とをそれぞれ接続
し、第１抵抗R1の他端を上記トランジスタＴの
ベースに接続し、第２抵抗R2の他端を水量検出
部Ｂと微分回路のコンデンサＡとの間に接続した
ものである。
電源Ｖの負側に比例制御弁８と温度検出装置９及
び水量検出部Ｂの各一端をそれぞれ接続し、比例
制御弁８の他端を制御器を構成するトランジスタ
Ｔのコレクタに接続し、温度検出装置９の他端を
上記トランジスタＴのベースに接続し、水量検出
部Ｂの他端を微分回路を構成するコンデンサＡの
一端に接続するとともに該コンデンサＡの他端を
上記トランジスタＴのベースに接続し、電源Ｖの
正側に上記トランジスタＴのエミツタと、第１抵
抗R1及び第２抵抗R2の各一端とをそれぞれ接続
し、第１抵抗R1の他端を上記トランジスタＴの
ベースに接続し、第２抵抗R2の他端を水量検出
部Ｂと微分回路のコンデンサＡとの間に接続した
ものである。
通常使用の場合には、温度検出装置９が高温を
検出するとその抵抗値が増加してトランジスタＴ
に流れる電流が減少し、その結果比例制御弁８は
燃料供給量を減少せしめられ、湯温設定装置１２
の設定温度になるまで比例制御弁８の開口度を調
節するのである。一方、これとは逆に温度検出装
置９が低温を検出した場合には、トランジスタＴ
に流れる電流が増加し、比例制御弁８は燃料供給
量を減少せしめられ、設定温度になるまで比例制
御弁８の開口度を調節するのである。
検出するとその抵抗値が増加してトランジスタＴ
に流れる電流が減少し、その結果比例制御弁８は
燃料供給量を減少せしめられ、湯温設定装置１２
の設定温度になるまで比例制御弁８の開口度を調
節するのである。一方、これとは逆に温度検出装
置９が低温を検出した場合には、トランジスタＴ
に流れる電流が増加し、比例制御弁８は燃料供給
量を減少せしめられ、設定温度になるまで比例制
御弁８の開口度を調節するのである。
今ある一定の温度で出湯中、給水路３への水量
が急増した場合には、サーミスタ等の温度検出装
置９、水量検出部Ｂ、微分回路を構成するコンデ
ンサＡ及び抵抗R1，R2からなる上記回路におい
て、サーミスタ等の温度検出装置９が動作する前
（出湯温度が変化する前）に、水量検出部Ｂの抵
抗が減少し、水量検出部Ｂの分圧が低下してコン
デンサＡから吸引するために、トランジスタＴ側
からコンデンサＡ側にコンデンサＡに充電する時
間だけ電流が流れ、トランジスタＴに流れる電流
が増加し、比例制御弁８の電流値が急激に増大し
て燃料供給量を増加せしめるのである。一定時間
経過後コンデンサＡにチヤージし終わると、過渡
状態が終了して定常状態となり、サーミスタ等の
温度検出装置９によつて比例制御弁８は通常通り
比例駆動されることになる。
が急増した場合には、サーミスタ等の温度検出装
置９、水量検出部Ｂ、微分回路を構成するコンデ
ンサＡ及び抵抗R1，R2からなる上記回路におい
て、サーミスタ等の温度検出装置９が動作する前
（出湯温度が変化する前）に、水量検出部Ｂの抵
抗が減少し、水量検出部Ｂの分圧が低下してコン
デンサＡから吸引するために、トランジスタＴ側
からコンデンサＡ側にコンデンサＡに充電する時
間だけ電流が流れ、トランジスタＴに流れる電流
が増加し、比例制御弁８の電流値が急激に増大し
て燃料供給量を増加せしめるのである。一定時間
経過後コンデンサＡにチヤージし終わると、過渡
状態が終了して定常状態となり、サーミスタ等の
温度検出装置９によつて比例制御弁８は通常通り
比例駆動されることになる。
また上記とは逆に、一定温度で出湯中に給水路
３への水量が急減した場合には、同じくサーミス
タ等の温度検出装置９が動作する前（出湯温度が
変化する前）に、水量検出部Ｂの抵抗が増加し、
水量検出部Ｂの分圧が上昇してコンデンサＡから
トランジスタＴ側に放電し、トランジスタＴ側か
ら温度検出装置９側に流れる電流が減少して、比
例制御弁８の電流値が減少し、燃料供給量は一時
的に減少し、その後は温度検出装置９によつて比
例制御弁８は通常通り比例駆動されるのである。
３への水量が急減した場合には、同じくサーミス
タ等の温度検出装置９が動作する前（出湯温度が
変化する前）に、水量検出部Ｂの抵抗が増加し、
水量検出部Ｂの分圧が上昇してコンデンサＡから
トランジスタＴ側に放電し、トランジスタＴ側か
ら温度検出装置９側に流れる電流が減少して、比
例制御弁８の電流値が減少し、燃料供給量は一時
的に減少し、その後は温度検出装置９によつて比
例制御弁８は通常通り比例駆動されるのである。
要するに本考案においては、水量の急変時、温
度検出装置９による比例駆動に先立つて、水量検
出装置からの水量変化信号を水量変化率信号とし
て出力させ、比例制御弁８を一時的に増減調整す
ることにより、出湯温度が変動する前に予め燃料
供給量を制御するものである。
度検出装置９による比例駆動に先立つて、水量検
出装置からの水量変化信号を水量変化率信号とし
て出力させ、比例制御弁８を一時的に増減調整す
ることにより、出湯温度が変動する前に予め燃料
供給量を制御するものである。
以上述べたように、本考案では給湯使用時最も
大きな変化要素である水量変化を検出し、これに
よつて出湯量の変化に基づく出湯温度変化を温度
検出装置９が検出して比例動作するよりも先に先
行して燃料供給量を加減するので、出湯量変化時
の制御特性が大幅に向上する。
大きな変化要素である水量変化を検出し、これに
よつて出湯量の変化に基づく出湯温度変化を温度
検出装置９が検出して比例動作するよりも先に先
行して燃料供給量を加減するので、出湯量変化時
の制御特性が大幅に向上する。
本考案のものを従来公知である制御手段と対比
すると、「デイジタルプロセス制御」（昭和48年１
月20日株式会社コロナ社発行）第125〜132頁に記
載されている制御手段は、フイードフオワード制
御とフイードバツク制御とを組み合わせて全体の
制御を行うものであるが、これは一般の湯沸器に
用いられているものではなく、フイードフオワー
ド制御の入力信号として被加熱流体の流量信号を
採用しており、流量信号の微分信号を採用するこ
とは何ら示されていない。即ち、被加熱流体の流
量が変化した後の定常状態における流量信号を採
用しているものであるから、流量変化の傾向即ち
流量変化の過渡状態により燃料用の比例制御弁を
制御する本考案のものとは明らかに異なるもので
ある。
すると、「デイジタルプロセス制御」（昭和48年１
月20日株式会社コロナ社発行）第125〜132頁に記
載されている制御手段は、フイードフオワード制
御とフイードバツク制御とを組み合わせて全体の
制御を行うものであるが、これは一般の湯沸器に
用いられているものではなく、フイードフオワー
ド制御の入力信号として被加熱流体の流量信号を
採用しており、流量信号の微分信号を採用するこ
とは何ら示されていない。即ち、被加熱流体の流
量が変化した後の定常状態における流量信号を採
用しているものであるから、流量変化の傾向即ち
流量変化の過渡状態により燃料用の比例制御弁を
制御する本考案のものとは明らかに異なるもので
ある。
また、実開昭49−61747号公報に記載された湯
沸器は、水量検出信号と温度検出信号とを比較し
て燃料流量を調節しているものであるが、上記公
知の制御手段と同様に、制御の入力信号として水
量信号を採用しており、水量信号の微分信号を採
用することは何ら示されていない。即ち、水の流
量が変化した後の定常状態における水量信号を採
用しているものであるから、水量変化の傾向即ち
水量変化の過渡状態により燃料用の比例制御弁を
制御する本考案のものとは明らかに異なるもので
ある。
沸器は、水量検出信号と温度検出信号とを比較し
て燃料流量を調節しているものであるが、上記公
知の制御手段と同様に、制御の入力信号として水
量信号を採用しており、水量信号の微分信号を採
用することは何ら示されていない。即ち、水の流
量が変化した後の定常状態における水量信号を採
用しているものであるから、水量変化の傾向即ち
水量変化の過渡状態により燃料用の比例制御弁を
制御する本考案のものとは明らかに異なるもので
ある。
さらに、実公昭39−16683号公報に記載された
湯沸器は、単に通水量に応じてガス弁を制御する
ものであるから、出湯温度に応じての制御は行わ
れておらず、その上前述の公知の制御手段と同じ
く、入力信号として通水量信号を採用しており、
通水量信号の微分信号を採用することは何ら示さ
れていない。即ち、水の流量が変化した後の定常
状態における通水量信号を採用しているものであ
るから、通水量変化の傾向即ち通水量変化の過渡
状態により燃料用の比例制御弁を制御する本考案
のものとは明らかに異なるものである。
湯沸器は、単に通水量に応じてガス弁を制御する
ものであるから、出湯温度に応じての制御は行わ
れておらず、その上前述の公知の制御手段と同じ
く、入力信号として通水量信号を採用しており、
通水量信号の微分信号を採用することは何ら示さ
れていない。即ち、水の流量が変化した後の定常
状態における通水量信号を採用しているものであ
るから、通水量変化の傾向即ち通水量変化の過渡
状態により燃料用の比例制御弁を制御する本考案
のものとは明らかに異なるものである。
すなわち、本考案によれば、増減傾向を示す水
量変化率を微分回路で検出して比例制御弁を制御
することにより、出湯温度変化に先行して、出湯
温度変化の方向を打ち消すように予め比例制御弁
を制御することとなり、過渡特性の向上を図るこ
とができ、簡単な構成で速やかに安定した湯温の
出湯を得ることができるものであり、湯沸器にお
ける出湯特性が良好となる効果を得ることができ
るものである。
量変化率を微分回路で検出して比例制御弁を制御
することにより、出湯温度変化に先行して、出湯
温度変化の方向を打ち消すように予め比例制御弁
を制御することとなり、過渡特性の向上を図るこ
とができ、簡単な構成で速やかに安定した湯温の
出湯を得ることができるものであり、湯沸器にお
ける出湯特性が良好となる効果を得ることができ
るものである。
第１図は概略構成図、第２図は制御ブロツクを
示す図、第３図は電気回路図である。 １……熱交換器、２……バーナ、３……給水
路、４……給湯路、５……燃料通路、６……水圧
応動弁、８……比例制御弁、９……温度検出装
置、１０……水量検出装置、１１……制御器、１
２……温度設定装置、Ａ……微分回路、Ｂ……水
量検出部、Ｔ……トランジスタ、R1……第１抵
抗、R2……第２抵抗、Ｖ……電源。
示す図、第３図は電気回路図である。 １……熱交換器、２……バーナ、３……給水
路、４……給湯路、５……燃料通路、６……水圧
応動弁、８……比例制御弁、９……温度検出装
置、１０……水量検出装置、１１……制御器、１
２……温度設定装置、Ａ……微分回路、Ｂ……水
量検出部、Ｔ……トランジスタ、R1……第１抵
抗、R2……第２抵抗、Ｖ……電源。
Claims (1)
- 給水路から給湯路に至る通路に設けた熱交換器
と、該熱交換器を加熱するバーナへの燃料供給量
を制御する比例制御弁と、熱交換器からの出湯温
度を検出して抵抗値が変化する温度検出装置と、
出湯量を検出して出湯量に応じて抵抗値が変化す
る水量検出部と、湯温を設定する湯温設定装置
と、温度検出装置からの信号により比例制御弁を
制御して出湯温度を設定温度に制御するトランジ
スタから成る制御器とを有する湯沸器において、
水量検出部の検出信号を入力して微分信号を出力
するコンデンサから成る微分回路を設け、直流電
源の負側に比例制御弁と温度検出装置及び水量検
出部の各一端をそれぞれ接続する一方、比例制御
弁の他端を上記トランジスタのコレクタに接続
し、温度検出装置の他端を上記トランジスタのベ
ースに接続し、水量検出部の他端を微分回路のコ
ンデンサの一端に接続するとともに該コンデンサ
の他端を上記トランジスタのベースに接続し、電
源の正側に上記トランジスタのエミツタと、第１
抵抗及び第２抵抗の一端とをそれぞれ接続し、第
１抵抗の他端を上記トランジスタのベースに接続
し、第２抵抗の他端を水量検出部と微分回路のコ
ンデンサとの間に接続したことを特徴とする湯沸
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3958378U JPH018848Y2 (ja) | 1978-03-28 | 1978-03-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3958378U JPH018848Y2 (ja) | 1978-03-28 | 1978-03-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54144354U JPS54144354U (ja) | 1979-10-06 |
| JPH018848Y2 true JPH018848Y2 (ja) | 1989-03-09 |
Family
ID=28906684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3958378U Expired JPH018848Y2 (ja) | 1978-03-28 | 1978-03-28 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH018848Y2 (ja) |
-
1978
- 1978-03-28 JP JP3958378U patent/JPH018848Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54144354U (ja) | 1979-10-06 |
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