JPH0361102B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は水量に応じて燃焼量を自動調節し一定
の出湯温を得るガス瞬間給湯器に関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 ガス瞬間給湯器において、熱交換器に入る水量
を検出し、設定温度と水温と水量とから必要熱量
を演算し燃焼量を調節する手段は公知である。第
１図においてバーナ１と熱交換器２と水量検出器
３と入水温検出器４と温度設定器５とガス通路の
比例制御弁６と熱量演算回路７とを有し、熱量演
算回路７では設定温度と入水温度より温度上昇値
を求め水量検出器３の水量信号と掛算演算して必
要熱量を求め比例制御弁６を調節するものであ
る。この方式は特に水量急変等の負荷急変時の出
湯温の過渡変動を小さくすることを目的とするも
のであり、負荷の変化すなわち水量の変化に対し
て燃焼量を素早く調節することが過渡温度変更を
抑えるために重要である。水量検出器３は一般に
水量により変化する可動翼の回転数を検出する方
式のものが使われる。回転数に比例した周波数か
ら水量信号を得るために周波数−電圧変換あるい
は単位時間あたりのパルス数検出等が行なわれる
が、そのために水量検出の遅れが生じ、過渡温度
変動を大きくする要因となつていた。

発明の目的 本発明は上記従来例の問題点の解消を図るもの
で、過渡温度変動を抑えるとともに、ノイズや水
量センサパルスの欠陥等に対する誤動作をなくし
出湯温の安定なガス瞬間給湯器を提供するもので
ある。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明は水量検出
器の周波数信号の周期を測定し逆数演算により水
量信号を得る水量演算器と、前記水量信号の単位
時間あたりの変化量を検出する微分器と、前記微
分器の微分信号を単位時間ごとに記憶し同一極性
の微分信号が２回以上連続した時のみ前記微分信
号を通過させる微分補正器と、前記微分補正器の
出力信号を正および負のしきい値と比較し正のし
きい値より大きい時燃焼量を最大値に、負のしき
い値より小さいとき燃焼量を最小値に切り換える
信号切換器とで構成したものである。

以上の構成により、水量が急変すると微分器の
水量の変化方向は一定であるため微分器は連続し
て同一極性の微分信号を出し、よつて微分補正器
は２回目以降の微分信号を通過させる。微分補正
器の出力信号が正または負のしきい値を越えると
信号切換器は一時的に熱量演算器の信号に優先し
て燃焼量を最大または最小に切り換え出湯温度の
過渡変動が抑えられる。さらに水量検出器に入る
外来ノイズやパルスの欠落による水量信号の変化
は単発的であるためその微分信号は正負と反転し
て出るため、微分補正器によつてとりのぞかれ何
ら出力信号に影響を与えないよう作用する。

実施例の説明 次に本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説
明する。第２図において水量検出器３の周波数信
号は水量演算器８に導かれ周波数パルスの周期
（時間間隔）が求められ逆数演算され水量に比例
した水量信号を得る。さらに具体的には、水量演
算器はマイクロコンピユータで構成され、入力ポ
ートあるいは割込入力に接続された水量検出器の
周波数信号の周期を内部のタイマーで測定し逆数
計算プログラムにより水量信号が得られる。水量
信号は熱量演算器７に入力されるとともに、微分
器９へさらに微分器９の出力は微分補正器１０へ
と入力される。信号切換器１１は微分補正器１０
の出力に応じて比例制御弁６への信号を熱量演算
器７の出力あるいは最大燃焼量信号あるいは最小
燃焼量信号のいずれか１つを選択切換える。

タイマー１２は信号切換器１１により起動さ
れ、熱量演算器７の出力信号に応じた設定時間の
間だけ信号切換器１１の切換を制御するよう構成
される。

以上の構成において水量が急変すると第３図ａ
のごとく水量信号が変化する。微分器９はサンプ
リング時刻ｎとｎ−１との水量信号の差を求める
ことで微分信号第３図ｂを出力する。水量が単調
に変化しているので微分信号は同一極性が連続し
たものとなる。微分補正器１０はサンプリング時
刻毎に微分信号を記憶し前回の記憶値と比較し極
性が同一の場合はその時刻が微分信号を出力信号
として通過させ、極性が異なる場合は微分信号を
通過させない。第３図のサンプリング時刻ｎで微
分信号が２回連続して負の極性となるので同図ｃ
のごとく微分信号を通過させる。微分補正器１０
の出力信号ｃは時刻ｎで負のしきい値より小さく
なるので信号切換器１１は燃焼量を最小値に切り
換えるとともにタイマー１２を起動する。したが
つて燃焼量は同図ｄのごとく時刻ｎまでは水量信
号ａに比例した熱量演算器７の出力となるが、時
刻ｎ以降タイマー１２の設定時間τだけ最小値に
切り換えられ同図の斜線部分だけ熱量演算器７の
出力ｅよりも小さくなる。よつて出湯温度の過渡
変動ｆは熱量演算信号のみの場合のｇよりも小さ
く抑えられる。

タイマー１２はその時点の熱量演算器７の出力
信号ｅと最小値との比に応じて設定時間τを変化
させる。すなわち、ｅと最小値との比が大きい時
には設定値τを短く、反対にｅと最小値との比が
小さい時には設定時間τを長くして同図斜線部分
の面積がほぼ一定となるよう調節して燃焼量の補
正が行き過ぎないようにしている。

以上の作用は水量が急に減少した場合である
が、水量が急に増加した場合は連続した正の微分
信号が発生し、信号切換器１１は燃焼量を最大値
に切り換える。この時のタイマー１２の設定時間
は、熱量演算器７の出力が大きい時は長く、反対
に小さい時は短く設定される。こうして水量が急
に減少した場合と同様に出湯温度の過渡変動が小
さく抑えられる。

一方水量検出器にノイズが入つた場合あるいは
水量検出器のパルスが欠落した場合は、水量信号
は第３図ｈのごとく単発のパルス状の信号とな
る。したがつて微分信号ｉは極性の異なる信号が
連続する。微分補正器１０は時刻ｍ−１で負の信
号を記憶するが時刻ｍで正の信号となり極性が異
なるので微分信号ｉを通過させないためその出力
信号はｊのごとくなる。よつて燃焼量ｋは水量信
号ｈの変化によつて影響を受けずに安定となり出
湯温度の変動は発生しない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、水量検出器の周
波数信号の周期により水量を演算する水量演算器
と、水量信号の単位時間あたりの変化量を検出す
る微分器と、前記微分器の微分信号を単位時間ご
とに記憶し同一極性の微分信号が２回以上連続し
た時のみ前記微分信号を通過させる微分補正器
と、前記微分補正器の出力信号を正および負のし
きい値と比較し正のしきい値より大きい時燃焼量
を最大値に、負のしきい値より小さいとき燃焼量
を最小値に切り換える信号切換器とで構成したこ
とにより (1) 水量急変時は水量の変化に応じた燃焼量の変
化よりさらに大きな変化が与えられるためオー
バーシユート、アンダーシユートの値がより小
さく抑えられる。

(2) ノイズや水量検出器パルスの欠落等に対して
は微分補正器の出力が発生しないため誤動作が
なく安定な動作が得られる。

という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のガス瞬間給湯器の構成図、第
２図は本発明の一実施例のガス瞬間給湯器の構成
図、第３図は同給湯器の動作を示す各部の信号の
横軸時間に対するグラフである。 １……バーナ、２……熱交換器、３……水量検
出器、４……入水温検出器、５……温度設定器、
６……比例制御弁、７……熱量演算器、８……水
量演算器、９……微分器、１０……微分補正器、
１１……信号切換器、１２……タイマー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バーナと熱交換器と、前記熱交換器に供給さ
   れる水量に応じた周波数信号を発生する水量検出
   器と、水の温度を検出する入水温検出器と、前記
   熱交換器の出湯温度を設定する温度設定器と、前
   記バーナの燃焼量を連続的に調節する比例制御弁
   と、前記水量検出器の周波数信号の周期を検出し
   逆数演算により水量信号を得る水量演算器と、前
   記水量信号と前記入水温検出器の入水温信号およ
   び前記温度設定器の設定温度信号とから必要熱量
   信号を演算し前記比例制御弁を駆動する熱量演算
   器と、前記水量信号の単位時間あたりの変化量を
   検出する微分器と、前記微分器の微分信号を単位
   時間ごとに記憶し同一極性の微分信号が２回以上
   連続した時のみ前記微分信号を通過させる微分補
   正器と、前記微分補正器の出力信号を正および負
   のしきい値と比較して、正のしきい値より大きい
   とき前記熱量演算器の出力に優先して燃焼量を最
   大値に、負のしきい値より小さいとき同じく燃焼
   量を最小値に切り換える信号切換器とからなるガ
   ス瞬間給湯器。 ２ 信号切換器は熱量演算器の出力信号と、燃焼
   量の最大値あるいは最小値との比に応じて、燃焼
   量を最大値あるいは最小値に切り換える時間の長
   さを変化させる特許請求の範囲第１項記載のガス
   瞬間給湯器。