JPH0622856U - 給湯器等の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給湯器、給湯器付風呂釜に於いて、設定温
度，入水温度，通水量等の変化が発生しても、不意の高
温出湯の危険性なく、急峻に設定温度に近づける。 【構成】 制御装置２は、フローセンサー４，入水サー
ミスタ５，出湯温度設定手段７により必要燃焼量を算出
するフィードフォワード演算部２ａと、該フィードフォ
ワード演算部２ａで算出された必要燃焼量を基準にし
て、燃焼制御範囲を設定し、その範囲内で、出湯温度設
定手段７と出湯サーミスタ５による温度偏差により燃焼
量を設定する、フィードバック演算部２ｂとで構成され
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、給湯器、給湯器付風呂釜（以下給湯器等という）の給湯制御に関 し、特にフィードフォワード制御式の給湯器等に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より設定温度と入水温度との偏差及び通水量に基づいて必要燃焼量を算出 し、その算出量に応じて燃焼制御を行うフィードフォワード制御式の給湯器等が 知られており、更には、出湯開始初期に所定時間燃料制御を必要燃焼量以上に制 御し、かつ上記所定時間を設定温度と入水温度との偏差、通水量のうち少なくと も一方に基づいて可変設定する制御手段も考案されている。（例えば特告平３− ３１９７０）

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来例にあっては、燃料制御を必要燃焼量以上に制 御する、時間を算出して制御するという構造となっていたため、制御時間中の流 量変化等による必要燃焼量変化が発生した時（シングルレバー水栓等によって） 、燃料制御が行われないため、必要燃焼量が減少した時には設定温度をオーバー シュートしてしまい、不意の高温出湯の危険性があった。又必要燃焼量が増大し た場合には出湯温度の立ち上がりの向上効果がほとんど期待できなくなってしま うという問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この考案は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、フィードフ ォワード制御時間を定めず、入水温度，設定温度，出湯量に基づいて算出された フィードフォワード値に範囲を設定して、その範囲内でフィードバック制御を行 うという制御とすることにより、上記問題点を解決することを目的としている。

【０００５】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、この考案の一実 施例を示す図である。まず構成を説明すると、１はバーナーであり、バーナー１ はこれに連なる制御装置２によって燃焼量を制御されている。熱交換器３の入口 側には流量を検知するフローセンサー４と、入水温度を検知する入水サーミスタ ５が接続され、また熱交換器３の出口側には出湯温度を検知する出湯サーミスタ ６が接続される。７は使用者により操作される出湯温度設定手段であり、制御装 置２と電気的に接続されている。

【０００６】 次に制御装置２について図２に基づいて説明する。制御装置２はフィードフォ ワード演算部２ａ、フィードバック演算部２ｂ、燃焼制御部２ｃ等からなり、定 常出湯時においては、出湯温度設定手段７で設定された設定温度ＴＳと入水サー ミスタ５で検出された入水温度ＴＣとの偏差と、フローセンサー４で検出された 通水量Ｑとに基づいてフィードフォワード演算部２ａにおいて必要燃焼量Ｇが算 出される。

【０００７】 すなわち、Ｇ＝（ＴＳ−ＴＣ）×Ｑ÷Ｋを演算する。Ｋは熱効率である。また フィードバック演算部２ｂにおいて、出湯温度設定手段７で設定された設定温度 ＴＳと、出湯サーミスタ６で検出された出湯温度ＴＨとの偏差ｅと、前回の偏差 ｅ’を用いて操作変化量Ｕ’を導くファジィ演算、もしくは従来からあるＰＩＤ 演算により操作量Ｕを算出する。

【０００８】 フィードフォワード演算部２ａにより算出された必要熱量Ｇに基づき、燃焼制 御部２ｃで必要熱量Ｇに該当する操作値Ｕffを算出し、そのＵffに上限範囲Δma xを加えたものをＵmaxとし、下限範囲Δminを減じたものをＵminとする。（Δma x，Δminは定数又は変数）すなわち、Ｕmin＜Ｕff＜ｕmaxの関係が成り立つ。

【０００９】 ここでフィードバック演算部２ｂで算出されたＵの値を上限値Ｕmaxと下限値 Ｕminの間の値になるように演算する。すなわち燃焼出力操作量Ｕoutは、 Ｕmin≧Ｕの時にはＵout＝Ｕmin Ｕmin＜Ｕ＜Ｕmaxの時にはＵout＝Ｕ Ｕmax≦Ｕの時にはＵout＝Ｕmax となる制御である。

【００１０】

【作用】

次に作用を説明する。設定温度と入水温度との偏差に通水量を乗算した値に基 づいて算出された必要燃焼量に、例えばある一定量を加算した燃焼量を最大制御 値、また一定量を減算した燃焼量を最小制御値とし、その範囲内で設定温度と出 湯温度との偏差によるフィードバックにより燃焼量を設定する。

【００１１】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、フィードフォワード演算によって得られた 必要燃焼量を基準にして燃焼制御範囲を設定し、フィードバック制御を行い、フ ィードフォワード制御時間を限定しない制御としたため、設定温度，入水温度， 通水量の各条件において変化が発生しても良好な結果を得られ出湯温度がオーバ ーシュートして不意の高温出湯をする危険もなく急峻に設定温度に近づけること ができ、また範囲の設定のため、機器のバラツキを吸収できるので、制御開発も 従来より早くできるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図である。

【図２】本考案の一実施例を示す要部の機能ブロック図
である。

【図３】本考案及び従来の出湯特性の比較図である。

【符号の説明】

１ バーナー ２ 制御部 ２ａ フィードフォワード演算部 ２ｂ フィードバック演算部 ２ｃ 燃焼制御部 ３ 熱交換器 ４ フローセンサー ５ 入水サーミスタ ６ 出湯サーミスタ ７ 出湯温度設定手段 ８ 燃料バルブ ９ 比例制御弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入水温度，設定温度，出湯量等に基づい
   てフィードフォワード要素を算出するフィードフォワー
   ド演算部と、設定温度・出湯温度間の偏差を用いてフィ
   ードバック要素を算出するフィードバック演算部とを有
   する給湯器等の制御装置に於いて、前記フィードフォワ
   ード演算部への各入力値が変化した時にフィードバック
   演算による出力値にフィードフォワード演算による範囲
   を定めたことを特徴とした給湯器等の制御装置。