JPH058331B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH058331B2 JPH058331B2 JP60000643A JP64385A JPH058331B2 JP H058331 B2 JPH058331 B2 JP H058331B2 JP 60000643 A JP60000643 A JP 60000643A JP 64385 A JP64385 A JP 64385A JP H058331 B2 JPH058331 B2 JP H058331B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- water
- amount
- gas
- water supply
- 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 - Lifetime
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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
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/16—Measuring bridge
-
- 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
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (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】
産業上の利用分野
本発明は水量、設定温度および給水温度に応じ
てガス量を調節する、いわゆるフイードフオワー
ド制御を適用したガス瞬間給湯器に関するもので
ある。
てガス量を調節する、いわゆるフイードフオワー
ド制御を適用したガス瞬間給湯器に関するもので
ある。
従来の技術
この種のガス瞬間給湯器の従来技術として、例
えば特願昭53−150227号公報などがある。従来例
において、出湯温度を設定する温度設定器と、給
水温センサと水量センサとの信号により ガス量＝Ｋ×水量×（設定温度−給水温）
…式１ ここでＫは比例定数 なる演算を行なつてガス量を決定しているが、上
記の演算には掛算演算が必要なため、アナログ掛
算器を用いるか、あるいはマイクロコンピユータ
を用いて入力信号をアナログ・デジタル変換し数
値演算を行なつている例が多く、制御回路の構成
が複雑となりコストの上昇を招いている。
えば特願昭53−150227号公報などがある。従来例
において、出湯温度を設定する温度設定器と、給
水温センサと水量センサとの信号により ガス量＝Ｋ×水量×（設定温度−給水温）
…式１ ここでＫは比例定数 なる演算を行なつてガス量を決定しているが、上
記の演算には掛算演算が必要なため、アナログ掛
算器を用いるか、あるいはマイクロコンピユータ
を用いて入力信号をアナログ・デジタル変換し数
値演算を行なつている例が多く、制御回路の構成
が複雑となりコストの上昇を招いている。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決しよ
うとするもので、フイードフオワード制御の適用
において制御回路のコストを低減し、安価でかつ
湯温安定性の優れたガス瞬間給湯器を提供しよう
とするものである。
うとするもので、フイードフオワード制御の適用
において制御回路のコストを低減し、安価でかつ
湯温安定性の優れたガス瞬間給湯器を提供しよう
とするものである。
問題点を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明は熱交換器
への給水量に比例した周波数信号を発生する水量
センサと、出湯温度を設定する温度設定器と、給
水温度を検出する給水温センサと、水量センサの
周波数パルス信号により起動され、設定温度と給
水温度との差に比例したパルス幅を出力するワン
シヨツト回路と、ワンシヨツト回路の出力信号を
平滑化するフイルタ回路と、フイルター回路の出
力で駆動されバーナへのガス量を調節するガス比
例制御弁とを設けたものである。
への給水量に比例した周波数信号を発生する水量
センサと、出湯温度を設定する温度設定器と、給
水温度を検出する給水温センサと、水量センサの
周波数パルス信号により起動され、設定温度と給
水温度との差に比例したパルス幅を出力するワン
シヨツト回路と、ワンシヨツト回路の出力信号を
平滑化するフイルタ回路と、フイルター回路の出
力で駆動されバーナへのガス量を調節するガス比
例制御弁とを設けたものである。
作 用
上記構成において、ワンシヨツト回路の出力
は、設定温度と給水温度の差に比例したパルス幅
を持ち、給水量に比例した周波数を持つパルス列
となり、それを平滑化した平均値は 給水量×（設定温度−給水温度） に比例した値が得られ、式１で示したフイードフ
オワード演算に基づき、必要熱量に応じたガス量
が供給される様に作用する。
は、設定温度と給水温度の差に比例したパルス幅
を持ち、給水量に比例した周波数を持つパルス列
となり、それを平滑化した平均値は 給水量×（設定温度−給水温度） に比例した値が得られ、式１で示したフイードフ
オワード演算に基づき、必要熱量に応じたガス量
が供給される様に作用する。
実施例
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１図において、バーナ１により加熱さ
れる熱交換器２と、熱交換器２の給水路に設けら
れた水量センサ３及び給水温センサ４と、バーナ
１へのガス供給路に設けられたガス比例制御弁５
と、温度設定器６と、温度設定器６と給水温セン
サ４との信号の差の入力により出力パルス幅が調
節され、水量センサ３の信号でトリガされるワン
シヨツト回路７とその出力を平滑するフイルター
回路８とを有し、フイルター回路８の出力でガス
比例制御弁５が駆動される。第２図においてワン
シヨツト回路７は水量センサのパルスによりセツ
トされコンパレータ９によりリセツトされるフリ
ツプフロツプ１０とコンパレータ９の非反転入力
９ａに接続された定電流源１１、充電コンデンサ
１２及び充放電制御トランジスタ１３とを有し、
充放電制御トランジスタのベースはフリツプフロ
ツプ１０の反転出力で駆動される。またコンパレ
ータ９の反転入力９ｂには温度設定器６（ボリユ
ーム）と給水温センサ４（サーミスタ）とからな
るブリツジの中点電圧が加えられる。フリツプフ
ロツプ１０の反転出力は駆動トランジスタ１４の
ベースに加えられ、直流電源１５をスイツチング
して抵抗１６、コンデンサ１７からなるフイルタ
ー回路８を介してガス比例制御弁５の電磁コイル
を駆動する。
明する。第１図において、バーナ１により加熱さ
れる熱交換器２と、熱交換器２の給水路に設けら
れた水量センサ３及び給水温センサ４と、バーナ
１へのガス供給路に設けられたガス比例制御弁５
と、温度設定器６と、温度設定器６と給水温セン
サ４との信号の差の入力により出力パルス幅が調
節され、水量センサ３の信号でトリガされるワン
シヨツト回路７とその出力を平滑するフイルター
回路８とを有し、フイルター回路８の出力でガス
比例制御弁５が駆動される。第２図においてワン
シヨツト回路７は水量センサのパルスによりセツ
トされコンパレータ９によりリセツトされるフリ
ツプフロツプ１０とコンパレータ９の非反転入力
９ａに接続された定電流源１１、充電コンデンサ
１２及び充放電制御トランジスタ１３とを有し、
充放電制御トランジスタのベースはフリツプフロ
ツプ１０の反転出力で駆動される。またコンパレ
ータ９の反転入力９ｂには温度設定器６（ボリユ
ーム）と給水温センサ４（サーミスタ）とからな
るブリツジの中点電圧が加えられる。フリツプフ
ロツプ１０の反転出力は駆動トランジスタ１４の
ベースに加えられ、直流電源１５をスイツチング
して抵抗１６、コンデンサ１７からなるフイルタ
ー回路８を介してガス比例制御弁５の電磁コイル
を駆動する。
上記構成において、水量センサ３のパルスによ
りフリツプフロツプがセツトされるとその反転出
力はローレベルとなり充放電トランジスタ１３は
オフとなり充電コンデンサには定電流源１１によ
り一定の電圧上昇速度で充電され、反転入力９ｂ
の電圧と等しくなるとコンパレータ９，９の出力
がハイレベルとなりフリツプフロツプ１０をリセ
ツトする。ここで充放電トランジスタ１３が再び
オンとなつて充電コンデンサ１２の電荷を放電し
初期状態にもどる。すなわち反転入力９ｂの電圧
は設定温度と給水温度の差に比例した値であるた
め、フリツプフロツプ１０の出力パルス幅は（設
定温度−給水温度）に比例した値となる。第３図
において横軸時間とともに同図ａのように給水量
が変化すると水量センサからは周期τwiが水量
Qwに反比例するパルス列が発生する。
りフリツプフロツプがセツトされるとその反転出
力はローレベルとなり充放電トランジスタ１３は
オフとなり充電コンデンサには定電流源１１によ
り一定の電圧上昇速度で充電され、反転入力９ｂ
の電圧と等しくなるとコンパレータ９，９の出力
がハイレベルとなりフリツプフロツプ１０をリセ
ツトする。ここで充放電トランジスタ１３が再び
オンとなつて充電コンデンサ１２の電荷を放電し
初期状態にもどる。すなわち反転入力９ｂの電圧
は設定温度と給水温度の差に比例した値であるた
め、フリツプフロツプ１０の出力パルス幅は（設
定温度−給水温度）に比例した値となる。第３図
において横軸時間とともに同図ａのように給水量
が変化すると水量センサからは周期τwiが水量
Qwに反比例するパルス列が発生する。
τwi＝K1×１／Qw K1…比例定数 …式２
ワンシヨツト回路７の出力は前述のように設定温
度Tsと給水温度Twiとの差に比例したパルス幅
τTで水量センサパルスに同期したパルス列とな
る。
度Tsと給水温度Twiとの差に比例したパルス幅
τTで水量センサパルスに同期したパルス列とな
る。
τT＝K2・（Ts−Twi）K2…比例定数 …式３
駆動トランジスタ１４は直流電源１５の電圧Vcc
をスイツチングし、フイルター回路８を経てガス
比例制御弁５に加えられる電圧Vdは、駆動パル
スの平均値となり、 Vd＝Vcc×τT／τwi＝Vcc×K2／K1×Qw×（Ts−Twi
）＝Ｋ×Qw×（Ts−Twi）…式４ となり、式４は式１で示したフイードフオワード
演算を行なうことがわかる。第３図ｃのとおり平
均ガス量は給水量に応じて必要熱量が供給され
る。設定温度が低くなるか給水温度が高くなると
第３図ｄのようにワンシヨツト回路出力パルス幅
がτT′と短くなり平均ガス量はそれに応じて小さ
くなる訳である。
をスイツチングし、フイルター回路８を経てガス
比例制御弁５に加えられる電圧Vdは、駆動パル
スの平均値となり、 Vd＝Vcc×τT／τwi＝Vcc×K2／K1×Qw×（Ts−Twi
）＝Ｋ×Qw×（Ts−Twi）…式４ となり、式４は式１で示したフイードフオワード
演算を行なうことがわかる。第３図ｃのとおり平
均ガス量は給水量に応じて必要熱量が供給され
る。設定温度が低くなるか給水温度が高くなると
第３図ｄのようにワンシヨツト回路出力パルス幅
がτT′と短くなり平均ガス量はそれに応じて小さ
くなる訳である。
発明の効果
以上のように、本発明のガス瞬間給湯器によれ
ば、給水量に比例した周波数信号を発生する水量
センサと、出湯温度を設定する温度設定器と、給
水温度を検出する給水温センサと、水量センサの
信号により起動され設定温度と給水温度との差に
比例したパルス幅を出力するワンシヨツト回路
と、ワンシヨツト回路の出力を平滑するフイルタ
ー回路を経てガス比例制御弁を駆動するよう構成
したので、 (1) 高価なアナログ掛算器やマイクロコンピユー
タ等によらず、フイードフオワード演算が行
え、制御回路の構成が簡単でコスト低減の効果
大で、湯温安定性の良い安価な給湯器を提供で
きるものである。
ば、給水量に比例した周波数信号を発生する水量
センサと、出湯温度を設定する温度設定器と、給
水温度を検出する給水温センサと、水量センサの
信号により起動され設定温度と給水温度との差に
比例したパルス幅を出力するワンシヨツト回路
と、ワンシヨツト回路の出力を平滑するフイルタ
ー回路を経てガス比例制御弁を駆動するよう構成
したので、 (1) 高価なアナログ掛算器やマイクロコンピユー
タ等によらず、フイードフオワード演算が行
え、制御回路の構成が簡単でコスト低減の効果
大で、湯温安定性の良い安価な給湯器を提供で
きるものである。
(2) 実用的な水量センサは、給水路中で回転する
羽根やボール等の回転体の動きを原理とするも
のがほとんどであり、本発明の制御方式に適し
たものであるとともに、本発明によれば水量セ
ンサの出力を周波数−電圧変換や、周波数測
定、周期測定による数値化等の信号処理を必要
としないため、制御回路が簡単で安価にできる
とともに、信号処理にともなう誤差の混入がな
いので精度の良いフイードフオワード演算が可
能となる。
羽根やボール等の回転体の動きを原理とするも
のがほとんどであり、本発明の制御方式に適し
たものであるとともに、本発明によれば水量セ
ンサの出力を周波数−電圧変換や、周波数測
定、周期測定による数値化等の信号処理を必要
としないため、制御回路が簡単で安価にできる
とともに、信号処理にともなう誤差の混入がな
いので精度の良いフイードフオワード演算が可
能となる。
(3) ガス比例制御弁の電磁コイルを駆動する駆動
トランジスタはスイツチング動作となり、アナ
ログ信号でリニア制御する方式と比べて発熱が
きわめて少なく、放熱器が不要となり制御回路
のコスト低減の効果がある。
トランジスタはスイツチング動作となり、アナ
ログ信号でリニア制御する方式と比べて発熱が
きわめて少なく、放熱器が不要となり制御回路
のコスト低減の効果がある。
等の効果を有するものである。
第１図は本発明の一実施例のガス瞬間給湯器の
構成図、第２図は同制御回路の具体回路図、第３
図ａ，ｂ，ｃ，ｄは同回路の動作説明の波形図で
ある。 １……バーナ、２……熱交換器、３……水量セ
ンサ、４……入水温センサ、５……ガス比例制御
弁、６……温度設定器、７……ワンシヨツト回
路、８……フイルター回路。
構成図、第２図は同制御回路の具体回路図、第３
図ａ，ｂ，ｃ，ｄは同回路の動作説明の波形図で
ある。 １……バーナ、２……熱交換器、３……水量セ
ンサ、４……入水温センサ、５……ガス比例制御
弁、６……温度設定器、７……ワンシヨツト回
路、８……フイルター回路。
Claims (1)
- １ バーナと、熱交換器と、前記熱交換器に供給
される水量に比例した周波数信号を発生する水量
センサと、給水温度を検出する給水温センサと出
湯温度を設定する温度設定器と、前記バーナへの
ガス量を調節するガス比例制御弁と、前記水量セ
ンサの信号により起動され前記温度設定器の設定
温度と前記給水温センサの給水温との差に比例し
たパルス幅を出力するワンシヨツト回路と、前記
ワンシヨツト回路の出力パルスを平滑し前記ガス
比例制御弁を駆動するフイルター回路とを備えた
ガス瞬間給湯器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60000643A JPS61159027A (ja) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | ガス瞬間給湯器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60000643A JPS61159027A (ja) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | ガス瞬間給湯器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61159027A JPS61159027A (ja) | 1986-07-18 |
| JPH058331B2 true JPH058331B2 (ja) | 1993-02-01 |
Family
ID=11479382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60000643A Granted JPS61159027A (ja) | 1985-01-07 | 1985-01-07 | ガス瞬間給湯器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61159027A (ja) |
-
1985
- 1985-01-07 JP JP60000643A patent/JPS61159027A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61159027A (ja) | 1986-07-18 |
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