JPH059704B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH059704B2 JPH059704B2 JP59016317A JP1631784A JPH059704B2 JP H059704 B2 JPH059704 B2 JP H059704B2 JP 59016317 A JP59016317 A JP 59016317A JP 1631784 A JP1631784 A JP 1631784A JP H059704 B2 JPH059704 B2 JP H059704B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- temperature
- signal
- detector
- water
- Prior art date
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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
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、給湯機、特に、瞬間型給湯機の出湯
温度制御に関する。
温度制御に関する。
従来例の構成とその問題点
従来この種の制御装置は、入口側温度センサお
よびフローセンサによつて検出された水の温度お
よび流量に応じて加熱バーナへのガス量を制御す
る操作信号を補正するためのフイードフオワード
回路を有し、特にフローセンサからの流量検出値
を比例および微分処理していた。この構成では、
フイードフオワード回路部に湯温設定器の信号が
関与していないために、ガス量のプリセツトの精
度が悪い。また、流量信号を微分処理しているた
めに、わずかな流量変動や、フローセンサの応答
性能のフラツキによつて絶えずフイードフオワー
ド回路が作動する。そのために、出湯温度の設定
温度に対する収束時間が長くなつたり、湯温のふ
らつきが発生するという問題を有していた。
よびフローセンサによつて検出された水の温度お
よび流量に応じて加熱バーナへのガス量を制御す
る操作信号を補正するためのフイードフオワード
回路を有し、特にフローセンサからの流量検出値
を比例および微分処理していた。この構成では、
フイードフオワード回路部に湯温設定器の信号が
関与していないために、ガス量のプリセツトの精
度が悪い。また、流量信号を微分処理しているた
めに、わずかな流量変動や、フローセンサの応答
性能のフラツキによつて絶えずフイードフオワー
ド回路が作動する。そのために、出湯温度の設定
温度に対する収束時間が長くなつたり、湯温のふ
らつきが発生するという問題を有していた。
発明の目的
本発明は、かかる従来の問題を解消するもの
で、温度設定器と流量検知器と入水温度検知器の
信号からバーナへの供給熱量をプリセツトし、ま
た、流量検知器あるいは入水温度検知器の信号が
所定量以上変化したときに調整部を作動させて、
出湯温度制御の性能を向上し、定常時における湯
温のふらつきを無くすと共に、過渡時においては
収束時間の短縮を図つた給湯機の制御装置を提供
することを目的とする。
で、温度設定器と流量検知器と入水温度検知器の
信号からバーナへの供給熱量をプリセツトし、ま
た、流量検知器あるいは入水温度検知器の信号が
所定量以上変化したときに調整部を作動させて、
出湯温度制御の性能を向上し、定常時における湯
温のふらつきを無くすと共に、過渡時においては
収束時間の短縮を図つた給湯機の制御装置を提供
することを目的とする。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は、熱量制御
器を有する給湯機であつて、供給される水の流量
および温度を検出する流量検知器および入水温度
検知器と、出湯温度を設定する温度設定器と、出
湯温度検知器を備え、前記温度設定器の設定温度
信号と、前記流量検知器および入水温度検知器に
よつて検出された水の流量および温度から前記熱
量制御器の駆動信号を調整する調整部と、前記温
度設定器の信号と出湯温度検知器の信号の偏差に
比例・積分・微分等の演算を施し前記熱量制御器
の操作信号を補正する補正部とから成る熱量制御
器の演算操作部を有し、前記調整部は流量検知器
の信号が所定量以上変化したときに作動する制御
装置を設けたものである。
器を有する給湯機であつて、供給される水の流量
および温度を検出する流量検知器および入水温度
検知器と、出湯温度を設定する温度設定器と、出
湯温度検知器を備え、前記温度設定器の設定温度
信号と、前記流量検知器および入水温度検知器に
よつて検出された水の流量および温度から前記熱
量制御器の駆動信号を調整する調整部と、前記温
度設定器の信号と出湯温度検知器の信号の偏差に
比例・積分・微分等の演算を施し前記熱量制御器
の操作信号を補正する補正部とから成る熱量制御
器の演算操作部を有し、前記調整部は流量検知器
の信号が所定量以上変化したときに作動する制御
装置を設けたものである。
この構成によつて、フイードフオワード制御で
プリセツトされる供給熱量には設定温度の信号が
関与すると共に、水の流量変化に対しては所定量
以上の変化があつたときに調整部が作動するとい
う作用を有する。
プリセツトされる供給熱量には設定温度の信号が
関与すると共に、水の流量変化に対しては所定量
以上の変化があつたときに調整部が作動するとい
う作用を有する。
実施例の説明
以下、本発明の実施例を、ガス給湯機を例にあ
げ説明する。
げ説明する。
第１図は、本発明の給湯機の制御装置を示す概
略構成図である。１は熱交換器、２はバーナ、３
は熱量制御器（例えば、ガス量を比例的に制御す
るガス比例制御弁）である。水回路には、流量検
知器４、入水温度検知器５が入口側に、また、出
口側には出湯温度検知器６が設けられ、それらの
検知信号は、温度設定器７の信号と共に演算操作
部８に取り込まれ、所定の演算が施された後、前
記熱量制御器を操作すべく信号が出力される。
略構成図である。１は熱交換器、２はバーナ、３
は熱量制御器（例えば、ガス量を比例的に制御す
るガス比例制御弁）である。水回路には、流量検
知器４、入水温度検知器５が入口側に、また、出
口側には出湯温度検知器６が設けられ、それらの
検知信号は、温度設定器７の信号と共に演算操作
部８に取り込まれ、所定の演算が施された後、前
記熱量制御器を操作すべく信号が出力される。
第２図は、本発明の制御装置の演算操作部の働
きを示す制御ブロツク図である。第１図と同一番
号のものは同じ働きを有する構成部品である。演
算操作部８の中には、調整部９と補正部１０があ
る。調整部９はフイードフオワード制御による供
給熱量のプリセツト値を演算する部分で、温度設
定器７の信号Tsと入水温度検知器５の信号Tiの
偏差Te1と、流量検知器４の信号Qwを取り込み、
所定の熱量Qg1を計算する。
きを示す制御ブロツク図である。第１図と同一番
号のものは同じ働きを有する構成部品である。演
算操作部８の中には、調整部９と補正部１０があ
る。調整部９はフイードフオワード制御による供
給熱量のプリセツト値を演算する部分で、温度設
定器７の信号Tsと入水温度検知器５の信号Tiの
偏差Te1と、流量検知器４の信号Qwを取り込み、
所定の熱量Qg1を計算する。
Qg1＝ｋ×Qw×Te1 …(1)
ｋは、給湯機の熱交換効率等を考慮に入れた定
数である。上記(1)式で計算されたQg1が、プリセ
ツト値で、設定温度、入水温度、水の流量に依存
することがわかる。
数である。上記(1)式で計算されたQg1が、プリセ
ツト値で、設定温度、入水温度、水の流量に依存
することがわかる。
また、補正部１０は、出湯温度検知器６の信号
Toと、前記温度設定器の信号Tsとの偏差Te2を
取り込み、調整部による制御の補正を加える。す
なわち、通常の比例、積分、微分制御（PID抑
制）をTe2に施して、出湯温度を設定値に近づけ
るのである。
Toと、前記温度設定器の信号Tsとの偏差Te2を
取り込み、調整部による制御の補正を加える。す
なわち、通常の比例、積分、微分制御（PID抑
制）をTe2に施して、出湯温度を設定値に近づけ
るのである。
上記調整部と補正部の関わりは、第２図では、
補正部１０の信号で調整部９の演算結果に補正を
加えているように示されているが、調整部の結果
をPID制御の積分演算項の初期値として与える場
合もあり、また、別演算項として扱つてもよい。
すなわち、フイードフオワード制御による部分を
積分初期値として演算する場合もある。そして、
制御途中で温度設定値が変わつたり、流量が変更
になつた場合には、前記(1)式に従つて演算し、制
御中の積分項に置き換えればよい。この操作は、
昨今普及しているDDCを用いれば容易なことで
ある。
補正部１０の信号で調整部９の演算結果に補正を
加えているように示されているが、調整部の結果
をPID制御の積分演算項の初期値として与える場
合もあり、また、別演算項として扱つてもよい。
すなわち、フイードフオワード制御による部分を
積分初期値として演算する場合もある。そして、
制御途中で温度設定値が変わつたり、流量が変更
になつた場合には、前記(1)式に従つて演算し、制
御中の積分項に置き換えればよい。この操作は、
昨今普及しているDDCを用いれば容易なことで
ある。
１１は熱交換器の作用を示すプロセスである。
ところで、配管中の水の流れを計測する流量検
知器の信号は、同一流量であつても必ずしも所定
の値を示すとは限らない。それは、水の流れが乱
流であつたり、また、流量検知器自体の構造でバ
ラツキ、フラツキを生ずることがあるためであ
る。例えば、プロペラの回転で磁界を開閉し水量
に応じた周波数のパルスを出力するものや、カル
マン渦流を利用して超音波センサにて水量を検出
するものが流量検知器としてあるが、第３図は、
前者の出力例を示している。この図のt1，t2はパ
ルス間の周期であるが、同一流量であつてもt1≠
t2の状態は前記理由によつて発生し得る。パルス
数個で水量を検知、判定しなければならない場合
には、t1とt2の差が、(1)式で計算する流量のプリ
セツト値の差として発生することになる。しか
し、このフラツキで調整部を作用し、熱量を変え
ることは第４図のような結果を生み易い。すなわ
ち、積分項操作により、taではオーバーシユート
がtb、ではアンダーシユートが発生している。も
ちろん、前記オーバーとアンダーシユートの補正
は第２図の補正部１０で実施している。
知器の信号は、同一流量であつても必ずしも所定
の値を示すとは限らない。それは、水の流れが乱
流であつたり、また、流量検知器自体の構造でバ
ラツキ、フラツキを生ずることがあるためであ
る。例えば、プロペラの回転で磁界を開閉し水量
に応じた周波数のパルスを出力するものや、カル
マン渦流を利用して超音波センサにて水量を検出
するものが流量検知器としてあるが、第３図は、
前者の出力例を示している。この図のt1，t2はパ
ルス間の周期であるが、同一流量であつてもt1≠
t2の状態は前記理由によつて発生し得る。パルス
数個で水量を検知、判定しなければならない場合
には、t1とt2の差が、(1)式で計算する流量のプリ
セツト値の差として発生することになる。しか
し、このフラツキで調整部を作用し、熱量を変え
ることは第４図のような結果を生み易い。すなわ
ち、積分項操作により、taではオーバーシユート
がtb、ではアンダーシユートが発生している。も
ちろん、前記オーバーとアンダーシユートの補正
は第２図の補正部１０で実施している。
そこで本発明では、前述のような流量センサの
信号のフラツキをそのまま熱量制御を用いずに、
フラツキの変化幅より大きな所定の値以上の信号
変化があつたときに初めて調整部での演算制御に
利用するものである。また、水温についても同様
で、所定の変化量以上の信号が入水温度検知器に
て検出されたときに、調整部にて処理するもので
ある。これらの所定量以上か否かの判定は、演算
操作部内で実施する。
信号のフラツキをそのまま熱量制御を用いずに、
フラツキの変化幅より大きな所定の値以上の信号
変化があつたときに初めて調整部での演算制御に
利用するものである。また、水温についても同様
で、所定の変化量以上の信号が入水温度検知器に
て検出されたときに、調整部にて処理するもので
ある。これらの所定量以上か否かの判定は、演算
操作部内で実施する。
発明の効果
以上のように本発明の給湯機の制御装置によれ
ば次の効果が得られる。
ば次の効果が得られる。
(1) 温度設定器、入水温度検知器および流量検知
器の信号からフイードフオワード制御での熱量
プリセツト値を演算しているので、設定温度に
到達する時間が短い。
器の信号からフイードフオワード制御での熱量
プリセツト値を演算しているので、設定温度に
到達する時間が短い。
(2) 流量検知器自体の構成上のバラツキや、水圧
変動等による流量検知器の信号のフラツキ等を
考慮し、その信号が所定量以上変化したときに
フイードフオワード制御を作動させており、出
湯温度の安定制御を実現することができる。
変動等による流量検知器の信号のフラツキ等を
考慮し、その信号が所定量以上変化したときに
フイードフオワード制御を作動させており、出
湯温度の安定制御を実現することができる。
第１図は本発明の給湯機の制御装置の概略構成
図、第２図は本発明の制御装置の演算操作部を示
すブロツク図、第３図は流量検知器の出力信号を
示す図、第４図は出湯温度変化を示す図である。 １……熱交換器、２……バーナ、３……熱量制
御器、４……流量検知器、５……入水温度検知
器、６……出湯温度検知器、７……温度設定器、
８……演算操作部、９……調整部、１０……補正
部。
図、第２図は本発明の制御装置の演算操作部を示
すブロツク図、第３図は流量検知器の出力信号を
示す図、第４図は出湯温度変化を示す図である。 １……熱交換器、２……バーナ、３……熱量制
御器、４……流量検知器、５……入水温度検知
器、６……出湯温度検知器、７……温度設定器、
８……演算操作部、９……調整部、１０……補正
部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱交換器と熱交換器を加熱するバーナと、前
記バーナへの熱量を制御する熱量制御器と、給湯
機に供給される水の流量および温度を検出する流
量検知器および入水温度検知器と、出湯温度を設
定する温度設定器と、出湯温度検知器を備え、前
記温度設定器の設定温度信号と、前記流量検知器
および入水温度検知器によつて検出された水の流
量および温度から前記熱量制御器の操作信号を調
整する調整部と、前記温度設定器の信号と出湯温
度検知器の信号の偏差に比例・積分・微分等の演
算を施し前記熱量制御器の操作信号を補正する補
正部とからなる熱量制御器の演算操作部を有し、
前記調整部は前記流量検知器の信号が所定量以上
変化したときに作動することを特徴とする給湯機
の制御装置。 ２ 調整部は入水温度検知器の信号が所定量以上
変化したときに作動することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の給湯機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59016317A JPS60159553A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 給湯機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59016317A JPS60159553A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 給湯機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159553A JPS60159553A (ja) | 1985-08-21 |
| JPH059704B2 true JPH059704B2 (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=11913121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59016317A Granted JPS60159553A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 給湯機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159553A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6252358A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-07 | N T C Kogyo Kk | ガス瞬間湯沸器におけるガス比例制御弁 |
| JPH0726721Y2 (ja) * | 1987-01-30 | 1995-06-14 | 株式会社ノーリツ | 給湯器等の比例制御装置 |
| JPH01118069A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Rinnai Corp | 給湯器 |
| JP5629189B2 (ja) * | 2010-11-16 | 2014-11-19 | アズビル株式会社 | 制御装置および方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5913840U (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-27 | 三菱電機株式会社 | 瞬間給湯機 |
-
1984
- 1984-01-30 JP JP59016317A patent/JPS60159553A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60159553A (ja) | 1985-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |