JPH0346741B2 - - Google Patents

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JPH0346741B2
JPH0346741B2 JP61246878A JP24687886A JPH0346741B2 JP H0346741 B2 JPH0346741 B2 JP H0346741B2 JP 61246878 A JP61246878 A JP 61246878A JP 24687886 A JP24687886 A JP 24687886A JP H0346741 B2 JPH0346741 B2 JP H0346741B2
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JP
Japan
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water
water supply
temperature
heating capacity
hot water
Prior art date
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JP61246878A
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JPS63101653A (ja
Inventor
Kazuyuki Morimoto
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Harman Co Ltd
Original Assignee
Harman Co Ltd
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Publication date
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  • 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水加熱用のバーナと熱交換器とを設
け、前記熱交換器への給水温度を検出する給水温
センサと、前記熱交換器への給水量を調整するた
めの水量調節弁と、前記熱交換器への給水量を検
出する水量センサとを設け、加熱能力と、前記給
水温センサによる検出給水温度と、設定給湯温度
とに基づいて、前記熱交換器からの給湯温度を設
定給湯温度にする目標給水量を算出するととも
に、前記水量センサによる検出給水量が算出目標
給水量となるように、前記水量調節弁を制御する
水量制御手段を設けてある給湯器に関する。
〔従来の技術〕
従来、上記の如き給湯器においては、地域差や
時間差によつて、バーナへの燃料ガスの供給圧、
つまり、供給量にバラツキが生じ、これが原因で
実際の加熱能力が変動するため、給湯器の所定の
加熱能力と、検出給水温度と、設定給湯温度とに
基づき、給湯温度を設定給湯温度にする目標給水
量を算出して、検出給水量がその算出目標給水量
となるように、給水量を制御しても、給湯温度を
設定給湯温度にすることができないことがある。
そこで、給湯温センサを設け、給水温センサに
よる検出給水温度、水量センサによる検出給水
量、及び、前記給湯温センサによる検出給湯温度
から、実際加熱能力を算出し、加熱能力をこの算
出した実際加熱能力に補正し、そして、この補正
加熱能力と、検出給湯温度と、設定給湯温度とに
基づき目標給水量を算出して、検出給水量がその
目標給水量になるように、水量調節弁を制御する
ようにしたものがある(例えば特開昭60−207847
号公報、及び、特開昭60−20786号公報参照)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前記従来のものでは、給水温セ
ンサによる検出給水温度、水量センサによる検出
給水量、及び、給湯温センサによる検出給湯温度
から、実際加熱能力を算出しているが、検出精度
上のバラツキが多い水量センサの検出誤差が、前
記の実際加熱能力の際、その全体に影響を与える
ので、算出した実際加熱能力の誤差が大きく、こ
のために、実際加熱能力を算出して、加熱能力を
この算出した実際加熱能力に補正し、その補正加
熱能力に基づき給水量を制御しているにもかかわ
らず、給湯温度を設定給湯温度に精度良く一致さ
せることができないという問題がある。
本発明の目的は、合理的な加熱能力補正を行う
ことにより、水量センサの検出誤差に起因する給
湯温度のバラツキを、極力小さくする点にある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による給湯器の第1特徴構成は、水加熱
用のバーナと熱交換器とを設け、前記熱交換器へ
の給水温度を検出する給水温センサと、前記熱交
換器への給水量を調整するための水量調節弁と、
前記熱交換器への給水量を検出する水量センサと
を設け、加熱能力と、前記給水温センサによる検
出給水温度と、設定給湯温度とに基づいて、前記
熱交換器からの給湯温度を設定給湯温度にする目
標給水量を算出するとともに、前記水量センサに
よる検出給水量が算出目標給水量となるように前
記水量調節弁を制御する水量制御手段を設ける構
成において、 給湯温度を検出する給湯温センサを設け、この
給湯温センサによる検出給湯温度と前記設定給湯
温度との温度偏差、及び、前記水量センサによる
検出給水量に基づいて、前記の加熱能力に対する
実際加熱能力の過不足分を算出するとともに、そ
の算出過不足分だけ前記の加熱能力を補正する能
力補正手段を設けてあることにある。
又、本発明による給湯器の第2特徴構成は、前
記能力補正手段を、前記の補正した加熱能力に基
づいて、前記水量制御手段により、前記水量調節
弁が制御された後の前記給湯温センサによる検出
給湯温度と前記設定給湯温度との温度偏差、及
び、前記水量センサによる検出給水量に基づい
て、前記の補正した加熱能力に対する実際加熱能
力の過不足分を算出するとともに、その算出過不
足分だけ前記の補正した加熱能力を再補正するよ
うに構成してあることにあり、その作用・効果は
次の通りである。
〔作用〕
本発明の第1の特徴構成では、給湯温センサに
よる検出給湯温度と設定給湯温度との温度偏差、
及び、水量センサによる検出給水量に基づいて、
目標給水量の算出基準とする加熱能力に対する実
際加熱能力の過不足分を算出して、その算出過不
足分だけ加熱能力を補正する。
従つて、水量センサの検出誤差は、加熱能力に
対する実際加熱能力の過不足分にのみ影響するの
で、先述の従来の補正形式に比べ、加熱能力補正
において水量センサの検出誤差に起因する補正誤
差が小さくなる。
本発明の第2の特徴構成では、第1の特徴構成
により補正した加熱能力に基づいて、水量制御手
段により水量調節弁が制御された後の、給湯温セ
ンサによる検出給湯温度と設定給湯温度との温度
偏差、及び、水量センサによる検出給水量に基づ
いて、前記の補正した加熱能力に対する実際加熱
能力の過不足分を算出するとともに、その算出過
不足分だけ前記の補正した加熱能力を再補正す
る。
従つて、一度補正した加熱能力を再補正するの
で、又、その再補正において水量センサの検出誤
差に起因する補正誤差も前述の第1特徴構成によ
る作用と同様小さいので、加熱能力補正の補正誤
差が更に小さくなる。
〔発明の効果〕 その結果、本発明の第1の特徴構成によれば、
燃料ガスの供給量のバラツキのみならず、水量セ
ンサの検出誤差がある場合にも、精度良く給湯温
度を設定給湯温度にすることができる給湯器を提
供し得るに至つた。
また、本発明の第2の特徴構成を採用すれば、
給湯温度を更に精度良く設定給湯温度にできる。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を説明する。
第1図に示すように、水加熱用のバーナ1と熱
交換器2及びコントローラ3を備えた瞬間式の給
湯器であつて、前記バーナ1への燃料ガス供給路
4には、元弁5と、安全弁6と、供給ガス量を調
節するためのガス弁7とが介装されている。
前記熱交換器2への給水路8には、給水温度
Tiを検出する給水温センサ9と、給水量Qnを検
出する水量センサ10とが介装されている。
前記熱交換器2から出湯栓11への給湯路12に
は、給湯温度Toを検出する給湯温センサ13と、
給水量Qn(給湯量)を調節するための水量調節弁
14とが介装されている。
前記コントローラ3は、前記給湯栓11の開に
伴う前記水量センサ10の一定以上の水量検出に
よつて、元弁5及び安全弁6を開くとともに、バ
ーナ1の点火プラグ15に対するイグナイタ16
を設定時間に亘つて作動させる点火制御と、給湯
栓11の閉に伴う水量センサ10の一定以下の水
量検出によつて元弁5及び安全弁6を閉じる消火
制御と、バーナ1の燃焼炎を検出するフレームロ
ツド17の断火に伴う非検出によつて前記安全弁
7を閉じる断火制御との基本制御に加えて、給湯
温制御を行うものである。
前記給湯温制御は、ガス量制御手段18と水量
制御手段19とによつて行われる。
前記ガス量制御手段18は、前記水量センサ1
0で検出された給水量Qnが最大定格能力範囲の
最大給湯量であるときにおいて、前記給湯温セン
サ13で検出された給湯温度Toと設定給湯温度
Tsとの温度偏差εoに基づいて、給湯温度Toを設
定給湯温度Tsとさせる加熱能力となるようにガ
ス弁7を比例制御する手段である。
前記水量制御手段19は、第3図に示すよう
に、前記ガス量制御手段18によつて給湯温度
Toを設定給湯温度Tsにできなくなつたときにお
いて、つまり、第4図に示すように、ガス弁7を
全開にして加熱能力Wを最大としても、給湯温度
Toを設定給湯温度Tsにできなくなつたときにお
いて、加熱能力Wと、前記給湯温センサ9で検出
された給水温度Tiと、前記水量センサ10で検
出された給水量Qnと、設定給湯温度Tsとに基づ
いて、第5図に示すように、給湯温度Toを設定
給湯温度Tsとさせる給水量Qs(目標給水量)とな
るように前記水量調節弁14を制御する手段であ
る。そして、前記温度偏差εoと、水量センサ10
で検出された給水量Qnとに基づいて、前記加熱
能力Wに対する実際加熱能力の過不足分を算出す
るとともに、その算出過不足分だけ前記の加熱能
力Wを補正する能力補正手段20を有する。
次に、前記水量制御手段19を第2図に基づい
てステツプ順に具体的に説明する。
ステツプ1(#1) 加熱能力Wを最大加熱能力に初期設定する。な
お、最大加熱能力は、設計最大加熱能力であつて
も良いが、各種センサのバラツキを考慮して、前
記設計最大加熱能力よりもやや大きく(設計最大
加熱能力の115%程度)しておくことが望ましい。
ステツプ2(#2) 初期設定された加熱能力Wと、設定給湯温度
Tsと、給水温センサ9で検出された給水温度Ti
とから、式[1]に基づいて給湯温度Toを設定
給湯温度Tsとさせる目標給水量Qsを算出する。
Qs=W/(Ts−Ti) ……[1] ステツプ3(#3) 給湯温度Toと設定給湯温度Tsとの温度偏差εo
が設定温度偏差εs(一般に1.5deg程度)よりも大
きいかどうかをチエツクする。
ステツプ4(#4) 前記ステツプ3でεo>εsの場合、ガス弁7の開
度θoが全開に近い設定開度θsよりも大きいかどう
かチエツクする。
ステツプ5(#5) 前記ステツプ4でθo>θsの場合、変数Nに1を
加えるカウントを行い、ステツプ7に進む。
ステツプ6(#6) 前記ステツプ3でεo≦εsの場合及び、ステツプ
4でθo≦θsの場合、変数Nから1を減ずるカウン
トを行い、ステツプ7に進む。
ステツプ7(#7) N≧K(定数)かどうかをチエツクする。
ステツプ8(#8) 前記ステツプ7でN≧Kの場合、N=0のクリ
アを行うとともに、式[2]に基づいて前記温度
偏差εoと前記水量センサ10で検出された給水量
Qnと前回の演算結果とから現時点の加熱能力Wn
を算出する能力補正演算を行い、加熱能力Wをそ
の算出加熱能力Wnに更新しステツプ11に進む。
Wn=Wo-1−(εo+εo-1)/2 ×(Qpo+Qpo-1)/2 ……[2] ただし、εo-1及びQpo-1は前回の温度偏差及び
水量センサ10で検出された給水量であり、
Wo-1は更新前、つまり、初期設定された加熱能
力または前回の算出加熱能力である。
ステツプ9(#9) 前記ステツプ7でN<Kの場合、N≧0かどう
かチエツクし、N≧0の場合、ステツプ11に進
む。
ステツプ10(#10) 前記ステツプ9でN<0の場合、N=0のクリ
アを行い、ステツプ11に進む。
ステツプ11(#11) 給水量Qsと水量センサ10で検出された給水
量Qnとの水量偏差△Qを算出する。
ステツプ12(#12) 水量偏差△Qが第1設定値K1以上かどうか判
断し、△Q≧K1の場合はステツプ13に、△Q<
K1の場合はステツプ14に進む。
ステツプ13(#13) 水量調節弁14を連続的に開動させる。
ステツプ14(#14) 水量偏差△Qが第2設定値K2以上かどうか判
断し、△Q≧K2の場合はステツプ15に、△Q<
K2の場合はステツプ16に進む。
ステツプ15(#15) 水量調節弁14を間欠的に開動させる。
ステツプ16(#16) 水量偏差△Qが第3設定値K3よりも大きいか
どうか判断し、△Q>K3の場合はステツプ17に、
△Q≦K3の場合はステツプ18に進む。
ステツプ17(#17) 水量調節弁14を現動作を続行する。
ステツプ18(#18) 水量偏差△Qが第4設定値K4以上であるかど
うか判断し、△Q≧K4の場合はステツプ19に、
△Q<K4の場合はステツプ20に進む。
ステツプ19(#19) 水量調節弁14を停止する。
ステツプ20(#20) 水量偏差△Qが第5設定値K5よりも大きいか
どうか判断し、△Q>K5の場合はステツプ21に、
△Q≦K5の場合はステツプ22に進む。
ステツプ21(#21) 水量調節弁14を現動作を続行する。
ステツプ22(#22) 水量偏差△Qが第6設定値K6よりも大きいか
どうか判断し、△Q>K6の場合はステツプ23に、
△Q≦K6の場合はステツプ24に進む。
ステツプ23(#23) 水量調節弁14を間欠的に閉動させる。
ステツプ24(#24) 水量調節弁14を連続的に閉動させる。
ステツプ25(#25) 設定時間tを待つて前記ステツプ2に戻る。
要するに、基本的には、(t×K)秒ごとに加
熱能力Wの更新を行い、温度偏差εoが設定温度偏
差εsよりも小さくなつたり、あるいは、ガス弁7
の開度θが設定開度θsよりも小さくなつたりした
ときには、その都度、t秒づつ加熱能力Wの更新
を遅らせるのであり、ステツプ8が能力補正手段
20である。
なお、K1>K2>K3>K4>K5>K6であり、K1
とK6、K2とK5、K3とK4とは、+、−の符号が逆で
絶対値が等しい値である。また、具体的数値例を
挙げると、K1、K6の絶対値はQpoの15%の値、
K2、K5の絶対値はQpoの4.5%の値、K3、K4の絶
対値はQpoの1.5%の値、Kは100、tは0.1秒であ
る。
つまり、この場合、加熱能力Wの更新は10秒ご
とに行われる。
〔別実施例〕
上記実施例においては、ガス量制御と水量制御
との組合せで給湯温度Toを制御する給湯器を示
したが、本発明は、水量制御のみを行う給湯器に
適用できることはいうまでもない。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にするため符号を記すが、該記入により本発明が
添付図面の構造に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る給湯器の実施例を示し、第
1図は概略構成図、第2図はフローチャート、第
3図は給湯温度変化を示すグラフ、第4図はガス
弁開度変化を示すグラフ、第5図は給湯量変化を
示すグラフである。 1……バーナ、2……熱交換器、9……給水温
センサ、10……水量センサ、13……給湯温セ
ンサ、14……水量調節弁、19……水量制御手
段、20……能力補正手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水加熱用のバーナ1と熱交換器2とを設け、
    前記熱交換器2への給水温度Tiを検出する給水
    温センサ9と、前記熱交換器2への給水量Qnを
    調整するための水量調節弁14と、前記熱交換器
    2への給水量Qnを検出する水量センサ10とを
    設け、加熱能力Wと、前記給水温センサ9による
    検出給水温度Tiと、設定給湯温度Tsとに基づい
    て、前記熱交換器2からの給湯温度Toを設定給
    湯温度Tsにする目標給水量Qsを算出するととも
    に、前記水量センサ10による検出給水量Qnが
    算出目標給水量Qsとなるように前記水量調節弁
    14を制御する水量制御手段19を設けてある給
    湯器であつて、 給湯温度Toを検出する給湯温センサ13を設
    け、この給湯温センサ13による検出給湯温度
    Toと前記設定給湯温度Tsとの温度偏差ε、及
    び、前記水量センサ10による検出給水量Qnに
    基づいて、前記の加熱能力Wに対する実際加熱能
    力の過不足分を算出するとともに、その算出過不
    足分だけ前記の加熱能力Wを補正する能力補正手
    段20を設けてある給湯器。 2 前記能力補正手段20を、前記の補正した加
    熱能力Wに基づいて前記水量制御手段19により
    前記水量調節弁14が制御された後の前記給湯温
    センサ13による検出給湯温度Toと前記設定給
    湯温度Tsとの温度偏差ε、及び、前記水量セン
    サ10による検出給水量Qnに基づいて、前記の
    補正した加熱能力Wに対する実際加熱能力の過不
    足分を算出するとともに、その算出過不足分だけ
    前記の補正した加熱能力Wを再補正するように構
    成してある特許請求の範囲第1項に記載の給湯
    器。
JP24687886A 1986-10-16 1986-10-16 給湯器 Granted JPS63101653A (ja)

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JP24687886A JPS63101653A (ja) 1986-10-16 1986-10-16 給湯器

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JPS63101653A JPS63101653A (ja) 1988-05-06
JPH0346741B2 true JPH0346741B2 (ja) 1991-07-17

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0718589B2 (ja) * 1988-07-26 1995-03-06 リンナイ株式会社 給湯器の水量制御装置
JP2760063B2 (ja) * 1989-06-28 1998-05-28 株式会社ノーリツ 瞬間式石油給湯装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60207846A (ja) * 1984-03-30 1985-10-19 Noritsu Co Ltd 瞬間湯沸器
JPS60207847A (ja) * 1984-03-30 1985-10-19 Noritsu Co Ltd 瞬間湯沸器

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JPS63101653A (ja) 1988-05-06

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