JPH0997119A - 給湯機の湯温制御装置 - Google Patents

給湯機の湯温制御装置

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JPH0997119A
JPH0997119A JP7276807A JP27680795A JPH0997119A JP H0997119 A JPH0997119 A JP H0997119A JP 7276807 A JP7276807 A JP 7276807A JP 27680795 A JP27680795 A JP 27680795A JP H0997119 A JPH0997119 A JP H0997119A
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JP
Japan
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amount
proportional
integral
correction
hot water
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JP7276807A
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English (en)
Inventor
Masaki Nakamura
雅紀 中村
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 給湯機の湯温制御において、水量変化に影響
されずにフィードバック制御の応答速度を常に良好に保
ち、もって、出湯温度を設定温度に常に迅速に一致させ
得るようにする。 【解決手段】 出湯温度と設定温度との偏差を求め、こ
の偏差の比例、積分及び微分演算結果に従って加熱量を
フィードバック制御する。この制御の実行中、熱交換器
を流れる水量を検出し、積分演算のゲインは水量に比例
し、比例及び微分演算のゲインは水量に反比例するよう
に、各演算のゲインを水量に応じて調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、給湯機の湯温制御装置に
関わり、特に、出湯温度を設定温度に一致させるための
燃焼量のフィードバック制御に関する。
【0002】
【従来の技術】給湯機において、実際の出湯温度とその
目標値である設定温度との偏差を求め、その偏差の比
例、微分及び積分演算の結果に従って燃焼量を補正する
フィードバック制御が広く行われている。このフィード
バック制御では、燃焼量を変更してからその結果の出湯
温度が検出されるまでの間に、熱交換器から温度検出器
までの距離を水が流れるのに要する時間遅れが存在し、
この時間遅れが制御の応答速度を低下させる。この時間
遅れは熱交換器を流れる水量に応じて変化するため、フ
ォードバック制御の応答速度も水量に応じて変化する。
つまり、水量が少ないほど、時間遅れが大きくなるた
め、制御の応答速度が遅くなる。
【0003】そこで、フィードバック制御の応答速度を
一定に保つために、特開平2―71048号の発明は、
水量に比例して積分補正量を加減している、つまり、水
量が少なくなると積分補正量を減少させ、水量が多くな
ると積分補正量を増加させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】フィードバック制御で
は、出湯温度と設定温度との偏差をいち早くなくすため
に、積分制御、比例制御及び微分制御が最適に組合わさ
れている。そして、上記の時間遅れは、積分制御だけで
なく、比例制御や微分制御にも影響を与える。そのた
め、水量に積分補正量を比例させただけでは、フィード
バック制御の応答速度が水量に応じて変化してしまうと
いう問題が軽減されはするが解消はされない。
【0005】従って、本発明の目的は、給湯機の湯温制
御において、水量変化に影響されずにフィードバック制
御の応答速度を常に良好に保ち、もって、出湯温度を設
定温度に常に迅速に一致させ得るようにすることにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の制御装置は、出
湯温度と設定温度との偏差を求め、この偏差に対し少な
くとも比例及び積分演算を行って、その演算結果に従っ
て加熱量をフィードバック制御する。その際、熱交換器
を流れる水量が検出され、この水量に応じて比例及び積
分のゲインが調節される。積分演算のゲインは水量が多
いと大きくなり、逆に、比例演算のゲインは水量が多く
なると小さくなるように調節される。望ましくは、比例
及び積分演算だけでなく微分演算も行うことが良く、そ
の場合、微分ゲインも、水量が多くなると微分ゲインが
小さくなるように調節することができる。好適な実施態
様では、積分ゲインは水量に比例させられ、比例ゲイン
及び微分ゲインは水量に反比例させられる。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本発明が適用される給湯
機の概略構成を示す。図示のように給水管2からの低温
の水が、熱交換器4に入ってバーナ6により加熱されて
高温の湯となり、出湯管8へ送り出される。給水管2に
は、熱交換器4への単位時間当たりの給水量Qを測る流
量センサ10と、給水の温度TCを測る温度センサ12
が設けられ、また、出湯管8には、出湯の温度THを測
る温度センサ14が設けられ、それらセンサ10〜14
の検出値は湯温制御装置16入力される。
【0008】湯温制御装置16はプログラムされたマイ
クロコンピュータであり、リモートコントローラのよう
な温度設定器20からの設定温度TSと、上記センサ1
0〜14からの検出値に基づいて、出湯温度THを設定
温度TSに一致させるように加熱量を演算し、その結果
に応じて比例弁18を駆動してバーナ6への燃料供給量
を調節する。この湯温制御装置16による加熱量演算
は、フィードフォワード制御演算とフィードバック制御
演算との組合せである。フィードフォワード制御演算
は、基本的に、給水温度TCと出湯温度THとの差に給水
量Qを乗じることにより必要加熱量を予測演算するもの
である。フィードバック制御演算は、基本的に、設定温
度TSと出湯温度THとの偏差を求め、この偏差に比例、
微分及び積分演算をそれぞれ行ってそれら3種類の演算
結果を統合し、その統合された演算結果に応じて、フィ
ードフォワード制御演算で求めた必要加熱量を補正する
ものである。この補正された必要加熱量に応じて比例弁
18の開度が調節される。
【0009】図2は、上記フィードバック制御演算を行
うための湯温制御装置16の機能構成を示したものであ
る。まず、減算部22により設定温度TSと出湯温度TH
との偏差が求められる。次に、この偏差に対し比例、微
分及び積分演算が別個に行われる。比例演算では、偏差
に対し増幅部26により比例ゲインKPが乗じられて比
例補正値Pが求められる。また、微分演算では、微分部
28により単位時間当たりの偏差の変化量(微分値)が
演算され、この微分値に増幅部30により微分ゲインK
Dが乗じられて微分補正量Dが求められる。また、積分
演算では、偏差に増幅部32により積分ゲインKIが乗
じられ、その結果が積分部32にて前回までび積分補正
量に加算されて今回の積分補正量Iが求められる。
【0010】ここで、比例ゲインKP及び微分ゲインKD
は、現在の給水量Qに反比例するように変化している。
つまり、比例ゲインKP及び微分ゲインKDは、各々用に
予め定めた定数CP及びCDに給水量Qの逆数1/Qを乗
じた値として決定される。また、積分ゲインKIは、現
在の給水量Qに比例するように変化している。つまり、
積分ゲインKIは、それ用に予め定めた定数CIに給水量
Qを乗じた値として決定される。
【0011】次に、以上のように求められた比例、微
分、積分の補正量P、D、Iが加算部36で加算され、
その加算された補正量P+D+Iが図示しないフィード
フォワード制御演算からの必要加熱量に加算されて、最
終的な補正された加熱量が求められる。
【0012】以上の構成によれば、特開平2―7104
8号に示されたような積分補正量だけを給水量Qに応じ
て調整するものに比較して、給水量変化によるフィード
バック制御への影響が一層少なくなり、給水量が減って
も出湯温度の応答速度を良好な範囲に維持することが可
能となる。即ち、給水量Qが少ない場合には、多い場合
に比較し、給湯機を流れる湯水の流速が低いため、給水
量や設定温度等の制御条件の変更やその条件変更に伴う
フィードフォワード制御の出力の変動に起因して熱交換
器の実際の出湯温度が変化したとき、その出湯温度変化
が出湯温度センサの検出値に現れるまでの時間遅れが大
きくなり、かつ、その出湯温度検出値に現れる単位時間
当たりの変化も緩慢になる。そのため、その出湯温度変
動がフィードバック制御の比例補正量及び微分補正量に
反映されるまでの時間遅れが大きくなり、また、それら
補正量、特に微分補正量、の絶対値が小さくなる。結果
として、フィードバック制御の効き目が実際の出湯温度
に現れてくるまでに長い時間がかかり応答性が悪化す
る。ところが、本実施形態のように、比例及び微分のゲ
インを給水量に反比例させて調整することにより、給水
量Qが少ないときの上記出湯温度検出値の時間遅れや時
間変化の緩慢さを補償するように、比例補正量及び微分
補正量の絶対値を修正できるため、フィードバック制御
の応答性を良好に保つことが可能となる。
【0013】以上説明した実施形態は一つの例示に過ぎ
ず、本発明は他にも種々の形態で実施することができ
る。例えば、上記実施形態では積分ゲインを給水量の比
例させ、比例及び微分ゲインを給水量に反比例させた
が、必ずしも比例、反比例の関係でゲインを変化さなけ
ればならないわけではなく、制御系の特性や要求される
仕様等に応じた別の関係をもって給水量に対しゲインを
変化させてもよい。また、比例、微分及び積分の3種類
の制御のうちの2種類のゲインだけを変化させるように
してもよい。更に、比例、微分及び積分演算を図2に示
した形態よりも複雑な形態で組合せることも可能であ
り、そうした場合、ある一つのゲインが2種類の演算に
効いてきたり、ある一つの種類の演算に複数のゲインが
効いてくることがある。そのような複雑な制御形態で
は、上記出湯温度検出値の時間遅れや時間変化の緩慢さ
を補償するように各演算の補正量が給水量に応じて修正
されるように、何等かのゲインが調整されていればよ
い。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、給湯機の出湯温度を、
流量の変化に影響され難くして、安定した応答速度で設
定温度に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される給湯機の概略構成図。
【図2】フィードバック制御演算を行うための湯温制御
装置16の機能構成を示したブロック図。
【符号の説明】
16 湯温制御装置 22 減算部 26、30、32 増幅部 28 微分部 32 積分部 36 加算部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱交換器を流れる湯水に加えるべき加熱
    量を、設定温度と出湯温度との偏差に基づき補正するフ
    ィードバック制御演算部を備えた給湯機の湯温制御装置
    において、 積分ゲインをもって前記偏差を積分演算して積分補正量
    を求める積分制御演算部と、 比例ゲインをもって前記偏差を比例演算して比例補正量
    を求める比例制御演算部と、 前記積分及び比例補正量に基づいて前記加熱量を補正す
    る加熱量補正部と、 前記熱交換器への給水量を検出する給水量センサと、 前記給水量センサからの給水量に応じて、前記積分補正
    量を修正する場合は給水量が少ないほど前記積分ゲイン
    を小さくし、前記比例補正量を修正する場合は給水量が
    少ないほど前記比例ゲインを大きくする補正量修正部と
    を備えたことを特徴とする給湯機の湯温制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記補正量修正部が、前記積分補正量を修正する場合は
    給水量に対して前記積分ゲインを比例させ、前記比例補
    正量を修正する場合は給水量に対して前記比例ゲインを
    反比例させることを特徴とする給湯機の湯温制御装置。
  3. 【請求項3】 熱交換器を流れる湯水に加えるべき加熱
    量を、設定温度と出湯温度との偏差に基づき補正するフ
    ィードバック制御演算部を備えた給湯機の湯温制御装置
    において、 積分ゲインをもって前記偏差を積分演算して積分補正量
    を求める積分制御演算部と、 比例ゲインをもって前記偏差を比例演算して比例補正量
    を求める比例制御演算部と、 微分ゲインをもって前記偏差を微分演算して微分補正量
    を求める微分制御演算部と、 前記積分、比例及び微分補正量に基づいて前記加熱量を
    補正する加熱量補正部と、 前記熱交換器への給水量を検出する給水量センサと、 前記給水量センサからの給水量に応じて、前記積分、比
    例及び微分補正量の少なくとも2つの補正量を修正する
    ものであって、前記積分補正量を修正する場合は給水量
    が少ないほど前記積分ゲインを小さくし、前記比例又は
    微分補正量を修正する場合は給水量が少ないほど前記比
    例ゲイン又は微分ゲインを大きくする補正量修正部とを
    備えたことを特徴とする給湯機の湯温制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の装置において、 前記補正量修正部が、前記積分補正量を修正する場合は
    給水量に対して前記積分ゲインを比例させ、前記比例又
    は微分補正量を修正する場合は給水量に対して前記比例
    ゲイン又は微分ゲインを反比例させることを特徴とする
    給湯機の湯温制御装置。
JP7276807A 1995-09-29 1995-09-29 給湯機の湯温制御装置 Pending JPH0997119A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014137205A (ja) * 2013-01-18 2014-07-28 Noritz Corp 給湯装置
CN112729602A (zh) * 2020-12-21 2021-04-30 福州英诺电子科技有限公司 一种用于光伏电池组件的光纤测温装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014137205A (ja) * 2013-01-18 2014-07-28 Noritz Corp 給湯装置
US9557076B2 (en) 2013-01-18 2017-01-31 Noritz Corporation Hot water supply apparatus and control method thereof
CN112729602A (zh) * 2020-12-21 2021-04-30 福州英诺电子科技有限公司 一种用于光伏电池组件的光纤测温装置

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040317