JPS58190646A - 給湯機の制御装置 - Google Patents
給湯機の制御装置Info
- Publication number
- JPS58190646A JPS58190646A JP57072118A JP7211882A JPS58190646A JP S58190646 A JPS58190646 A JP S58190646A JP 57072118 A JP57072118 A JP 57072118A JP 7211882 A JP7211882 A JP 7211882A JP S58190646 A JPS58190646 A JP S58190646A
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- JP
- Japan
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- water
- hot water
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- 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
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
-
- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガス・石油・電気等を熱源とする給湯機におい
て、給湯量を自動制御することによりいつでも設定した
温度の湯が得られる湯温制御方法に関する。
て、給湯量を自動制御することによりいつでも設定した
温度の湯が得られる湯温制御方法に関する。
ここでは、ガスを燃料とする給湯機の湯温制御を例に挙
げて説明する。
げて説明する。
第６図は、従来のガス給湯機の構成図で、熱源となるガ
スバーナでの燃焼熱を熱交換器２で水と置換し、湯を供
給する。温度制御器３では、出湯温度検知器４からの信
号（ＴＷＯ）と温度設定器６からの信号（ＴＷＲ）を入
力し、前記信号の偏差（ＴＥＲ二ＴＷＲ−ＴＷＯ）から
所定の燃焼量を決定し供給熱量制御器６を制御して出湯
温度（ＴＷＯ）のコントロールを行っている。一般的に
、出湯温度検知器４としてはサーミスタや熱電対が、ま
た、湯温制御のアルゴリズムには、比例・積分・微分方
式（Ｐ Ｉ Ｄ方式）やその組み合わせによる制御則等
がよく用いられる。
スバーナでの燃焼熱を熱交換器２で水と置換し、湯を供
給する。温度制御器３では、出湯温度検知器４からの信
号（ＴＷＯ）と温度設定器６からの信号（ＴＷＲ）を入
力し、前記信号の偏差（ＴＥＲ二ＴＷＲ−ＴＷＯ）から
所定の燃焼量を決定し供給熱量制御器６を制御して出湯
温度（ＴＷＯ）のコントロールを行っている。一般的に
、出湯温度検知器４としてはサーミスタや熱電対が、ま
た、湯温制御のアルゴリズムには、比例・積分・微分方
式（Ｐ Ｉ Ｄ方式）やその組み合わせによる制御則等
がよく用いられる。
第４図は、ガス給湯機の能力特性図で、機器の最大燃焼
量Ｑｇｍａｘでの給湯量（Ｐｗ）と温度上昇値（ΔＴ）
との関係を示している。前記Ｑｇｍａｘ、 Ｆｗ。
量Ｑｇｍａｘでの給湯量（Ｐｗ）と温度上昇値（ΔＴ）
との関係を示している。前記Ｑｇｍａｘ、 Ｆｗ。
ΔＴは、熱交換効率をηとすれば、
η６ Ｑｇｍａｘ−ΔＴ −ｙ ｗ −−−
−（１）となり、さらに、 ΔＴ＝η・Ｑｇｍａｘ／Ｆｗ ・・・・旧・・
・・・翰）のように書き表わされる。すなわち、各給湯
量Ｆｗにおいて同図で示された能力特性以上の温度上昇
は存在しない。たとえば、最大燃焼時の給湯量がＦｗ＋
のとき、温度上昇値は図示されているようにΔＴ１とな
る。前述の温度制御器３は、温度設定器６の信号と、入
水温度（ＴＷＩ）との差、つまり温度上昇させるべき値
ＴＵＰがΔＴ１のとき、給湯量Ｆｗ≦Ｆｗ＋の領域にお
いて有効に作用する。しがしＦｗ）Ｆｗ＋の給湯量範囲
、つまり、過大負荷領域では湯温制御不可能となり、出
湯温度はいつまで経っても設定温度にはなり得ない。
−（１）となり、さらに、 ΔＴ＝η・Ｑｇｍａｘ／Ｆｗ ・・・・旧・・
・・・翰）のように書き表わされる。すなわち、各給湯
量Ｆｗにおいて同図で示された能力特性以上の温度上昇
は存在しない。たとえば、最大燃焼時の給湯量がＦｗ＋
のとき、温度上昇値は図示されているようにΔＴ１とな
る。前述の温度制御器３は、温度設定器６の信号と、入
水温度（ＴＷＩ）との差、つまり温度上昇させるべき値
ＴＵＰがΔＴ１のとき、給湯量Ｆｗ≦Ｆｗ＋の領域にお
いて有効に作用する。しがしＦｗ）Ｆｗ＋の給湯量範囲
、つまり、過大負荷領域では湯温制御不可能となり、出
湯温度はいつまで経っても設定温度にはなり得ない。
このように、最大燃焼量Ｑｇｍａｘによって出湯温度制
御可能な給湯量が制限される。
御可能な給湯量が制限される。
本発明は、上記のような従来の欠点を排除し、負荷であ
る水の入口変化による変動分や、機器構成要素である供
給水量制御器のばらつきを吸収し、常に希望する温度の
湯が得られる湯温制御方法を提供することを目的とする
。この目的を達成するため本発明は設定温度（ＴＷＲ）
と入水温度（ＴＷＩ）の差ＴＵＰに基づき供給水量を所
定値に初期セットした後、所定時間経過後の定常状態に
おける出湯温度が所定値（ＴＥＲｌ）以上あるときは、
さらに供給水量を調節することを特徴とする。
る水の入口変化による変動分や、機器構成要素である供
給水量制御器のばらつきを吸収し、常に希望する温度の
湯が得られる湯温制御方法を提供することを目的とする
。この目的を達成するため本発明は設定温度（ＴＷＲ）
と入水温度（ＴＷＩ）の差ＴＵＰに基づき供給水量を所
定値に初期セットした後、所定時間経過後の定常状態に
おける出湯温度が所定値（ＴＥＲｌ）以上あるときは、
さらに供給水量を調節することを特徴とする。
さらに本発明は、実使用上の問題を何ら生ずることなく
、湯温整定時間の短縮を図る等の使い勝手の向上を図る
ことを目的とする。この目的を達成するために本発明は
、湯温偏差（ＴＫＲ）の許容所定値（ＴＥＲｌ）を設定
温度（Ｔ Ｗ Ｒ）が高いときほど大きくすることを特
徴とする。
、湯温整定時間の短縮を図る等の使い勝手の向上を図る
ことを目的とする。この目的を達成するために本発明は
、湯温偏差（ＴＫＲ）の許容所定値（ＴＥＲｌ）を設定
温度（Ｔ Ｗ Ｒ）が高いときほど大きくすることを特
徴とする。
本発明の制御方法について、さらに、その作用とともに
詳述すると、設定温度と入水温度との差に応じて初期設
定された水量で湯温制御を開始する。ところが、給湯機
の入口圧が変動したり、供給水量制御器のばらつきで、
所定の設定水量とならない場合もある。この所定の水量
設定値からのずれを補正するために、燃焼開始後、制御
対象プロセスである熱交換器の遅れを考慮した所定時間
経過の定常状態において、湯温偏差ＴＥＲが所定値ＴＥ
Ｒ１よりも大きい場合には、さらに所定値だけ水量を絞
る動作が繰り返され、結果としてプロセスのゲインが上
がり湯温が設定値に近づく。
詳述すると、設定温度と入水温度との差に応じて初期設
定された水量で湯温制御を開始する。ところが、給湯機
の入口圧が変動したり、供給水量制御器のばらつきで、
所定の設定水量とならない場合もある。この所定の水量
設定値からのずれを補正するために、燃焼開始後、制御
対象プロセスである熱交換器の遅れを考慮した所定時間
経過の定常状態において、湯温偏差ＴＥＲが所定値ＴＥ
Ｒ１よりも大きい場合には、さらに所定値だけ水量を絞
る動作が繰り返され、結果としてプロセスのゲインが上
がり湯温が設定値に近づく。
ところで、供給水量制御部は、一般に、前述の初期設定
される水量の絞り過ぎが防止され、給湯機能力が十分に
発揮されるように、ばらつきを見込んで多い目の給水量
となる特性に設計される。
される水量の絞り過ぎが防止され、給湯機能力が十分に
発揮されるように、ばらつきを見込んで多い目の給水量
となる特性に設計される。
したがって、初期設定されたときは常に最大燃焼量で燃
料が供給されるようになっている。それゆえ、初期設定
された水量では湯温偏差が残り、所定時間後、さらに給
水量を絞る動作が行われる。
料が供給されるようになっている。それゆえ、初期設定
された水量では湯温偏差が残り、所定時間後、さらに給
水量を絞る動作が行われる。
とこで、本発明では上述のごとく、湯温偏差の許容所定
値（ＴＥＲｌ）を、設定温度（ＴＷＲ）の高温側では低
温側よりも大きくしているので、人体に直接当たること
のない高温域で太き目のＴｌＣＲ１としても利用上何ら
問題とはならず、前述のような所定時間毎に絞る動作回
数が減る。
値（ＴＥＲｌ）を、設定温度（ＴＷＲ）の高温側では低
温側よりも大きくしているので、人体に直接当たること
のない高温域で太き目のＴｌＣＲ１としても利用上何ら
問題とはならず、前述のような所定時間毎に絞る動作回
数が減る。
次に、本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明のガス給湯機の構成図である。
第６図と同一番号のものは、同様の機能を有する構成部
を示している。温度制御器７では、出湯温度検知器４の
信号（ＴＷＯ）と、温度設定器６の信号（ＴＷＲ）と、
入水温度検知器８の信号（ＴＷＩ）を入力し、ＴＷＲと
ＴＷＯの偏差から所定燃焼量を決定し供給熱量制御器６
を制御すると共に、ＴＷＲ，！：ＴＷＩとの差ＴＵＰと
第４図の特性に基づき、所定の給湯量Ｆｗまで供給水量
制御器９を制御する。これによって、給水量の初期設定
がなされる。
を示している。温度制御器７では、出湯温度検知器４の
信号（ＴＷＯ）と、温度設定器６の信号（ＴＷＲ）と、
入水温度検知器８の信号（ＴＷＩ）を入力し、ＴＷＲと
ＴＷＯの偏差から所定燃焼量を決定し供給熱量制御器６
を制御すると共に、ＴＷＲ，！：ＴＷＩとの差ＴＵＰと
第４図の特性に基づき、所定の給湯量Ｆｗまで供給水量
制御器９を制御する。これによって、給水量の初期設定
がなされる。
また、前述のように水圧変動等による給湯量の変動、あ
るいは、機器構成要素の供給水量制御器９の特性ばらつ
き等を吸収するために、前述の温度偏差ＴＫＨに応じて
供給水量制御器９を制御する。つまり、前述のＴＵＰに
応じた水量制御後、所定時間経過の定常状態において、
偏差ＴＩＥＲが所定値ＴＥＲ１以上のときは、さらに水
量を絞るのである。
るいは、機器構成要素の供給水量制御器９の特性ばらつ
き等を吸収するために、前述の温度偏差ＴＫＨに応じて
供給水量制御器９を制御する。つまり、前述のＴＵＰに
応じた水量制御後、所定時間経過の定常状態において、
偏差ＴＩＥＲが所定値ＴＥＲ１以上のときは、さらに水
量を絞るのである。
次に第２図で、前述のＴＵＰに応じた所定偏差ＴｌＣＲ
１を示す。本図は、第４図と同様に最大燃焼時の給湯機
能力特性で、横軸に給湯量、縦軸に温度上昇値を現わし
ている。ＴＵＰ２のときは、ΔＴ２二ＴＵＰ２の特性と
なるＦＷ２以下の流量で温度制御可能である。また、Ｔ
ＵＰＳのときは同様に、ΔＴ５＝ＴＵＰｓの特性となる
Ｆｗｓ以下の給湯量で温度制御可能である。ＴＵＰＳ＞
ＴＵＰ２の関係のとき、前述の偏差許容所定値（ＴＥＲ
ｌ）をそれぞれ、ＴＥＲＩ Ａ、 ＴＫＲｌ Ｂ トＬ
、ＴｌＥＲ１Ａ）ＴＥＲｌＢの関係とする。上記の許容
偏差をとれば、各温度設定では流量がＦＷ２ Ｍ、 Ｆ
Ｗ３Ｍ以下となる。この偏差の許容所定値は、高温側で
大きくなるように、所定の設定温度で区分しても良いし
、あるいは、設定温度の高低に比例させるなどの方法が
ある。例えば、８０℃付近の高温設定時にはＴＩＥＲ１
＝５℃とし、４０’Ｃ付近の低温設定時にはＴＫＲ１＝
２℃とする。次に、第３図で出湯温度の変化と、給湯量
の時間変化を示す。（ＩＬ）は出湯温度、（ｂ）は給湯
量で、１＝００スタ一ト時、給湯量はＴＵＰｌに応じて
Ｆｗ＋に制御されている。プロセスの遅れを考慮した１
＝１．の所定時間経過中、湯温偏差ＴＩＥＲ（ｎ、）が
所定値ＴＲＲ１よりも大きいので、さらに給湯量絞られ
たことでプロセスのゲインが上がり、出湯温度ＴＷＯは
ＴＵＰｌにさらに近付いている様子が分かる。さらに所
定時間が経ったｔ ＝ ｔ２においても定常偏差がＴｉ
ＣＲ（旧）とあるが、これは前述の許容偏差ＴＥＲ１よ
りも小さいので、ｔ−ｔ２においてはこれ以上給湯量を
絞らない、 このような制御装置の実現には、近年、多く用いられて
いるマイクロコンピュータによるプログラマブルな制御
則の管理・実行と、各要素部品駆動部の組み合わせ等の
方法も考えられる。
１を示す。本図は、第４図と同様に最大燃焼時の給湯機
能力特性で、横軸に給湯量、縦軸に温度上昇値を現わし
ている。ＴＵＰ２のときは、ΔＴ２二ＴＵＰ２の特性と
なるＦＷ２以下の流量で温度制御可能である。また、Ｔ
ＵＰＳのときは同様に、ΔＴ５＝ＴＵＰｓの特性となる
Ｆｗｓ以下の給湯量で温度制御可能である。ＴＵＰＳ＞
ＴＵＰ２の関係のとき、前述の偏差許容所定値（ＴＥＲ
ｌ）をそれぞれ、ＴＥＲＩ Ａ、 ＴＫＲｌ Ｂ トＬ
、ＴｌＥＲ１Ａ）ＴＥＲｌＢの関係とする。上記の許容
偏差をとれば、各温度設定では流量がＦＷ２ Ｍ、 Ｆ
Ｗ３Ｍ以下となる。この偏差の許容所定値は、高温側で
大きくなるように、所定の設定温度で区分しても良いし
、あるいは、設定温度の高低に比例させるなどの方法が
ある。例えば、８０℃付近の高温設定時にはＴＩＥＲ１
＝５℃とし、４０’Ｃ付近の低温設定時にはＴＫＲ１＝
２℃とする。次に、第３図で出湯温度の変化と、給湯量
の時間変化を示す。（ＩＬ）は出湯温度、（ｂ）は給湯
量で、１＝００スタ一ト時、給湯量はＴＵＰｌに応じて
Ｆｗ＋に制御されている。プロセスの遅れを考慮した１
＝１．の所定時間経過中、湯温偏差ＴＩＥＲ（ｎ、）が
所定値ＴＲＲ１よりも大きいので、さらに給湯量絞られ
たことでプロセスのゲインが上がり、出湯温度ＴＷＯは
ＴＵＰｌにさらに近付いている様子が分かる。さらに所
定時間が経ったｔ ＝ ｔ２においても定常偏差がＴｉ
ＣＲ（旧）とあるが、これは前述の許容偏差ＴＥＲ１よ
りも小さいので、ｔ−ｔ２においてはこれ以上給湯量を
絞らない、 このような制御装置の実現には、近年、多く用いられて
いるマイクロコンピュータによるプログラマブルな制御
則の管理・実行と、各要素部品駆動部の組み合わせ等の
方法も考えられる。
以上説明したように、本発明の給湯機制御装置に依れば
、供給水量を常に湯温制御可能な範囲に規制するので、
必ず希望した温度の湯が得られると共に、水圧変動や機
器構成要素のばらつき等による給湯量の変動に対しても
設定温度を得るだめの作動が可能な上、設定温度に応じ
て許容する湯温偏差の所定値を変えることで実使用上問
題なく整定時間の短縮が図れ、さらに、給湯機能力が十
分に発揮できるという効果が得られる。
、供給水量を常に湯温制御可能な範囲に規制するので、
必ず希望した温度の湯が得られると共に、水圧変動や機
器構成要素のばらつき等による給湯量の変動に対しても
設定温度を得るだめの作動が可能な上、設定温度に応じ
て許容する湯温偏差の所定値を変えることで実使用上問
題なく整定時間の短縮が図れ、さらに、給湯機能力が十
分に発揮できるという効果が得られる。
第１図は本発明のガス給湯機の構成図、第２図は本発明
の偏差所定値を示す特性図、第３図ａは出湯温度の時間
特性図、第３図すは給湯量の時間特性図、第４図はガス
給湯機の能力特性図、第６図は従来のガス給湯機の構成
図である。 ４・・・・・・出湯温度検知器、６・・・・・・°温度
設定器、６・・・・・・供給熱量制御器、８・・・・・
・入水温度検知器、９・・・・・・供給水量制御器、Ｔ
ｌＣＲ１・・・・・・偏差の許容所定値。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 第 ４ 図 ｑ 第５図
の偏差所定値を示す特性図、第３図ａは出湯温度の時間
特性図、第３図すは給湯量の時間特性図、第４図はガス
給湯機の能力特性図、第６図は従来のガス給湯機の構成
図である。 ４・・・・・・出湯温度検知器、６・・・・・・°温度
設定器、６・・・・・・供給熱量制御器、８・・・・・
・入水温度検知器、９・・・・・・供給水量制御器、Ｔ
ｌＣＲ１・・・・・・偏差の許容所定値。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 第 ４ 図 ｑ 第５図
Claims (1)
- 入水温度検知器と、出湯温度検知器と、温度設定器と、
供給熱量制御器と、供給水量制御器とを備え、前記温度
設定器の信号（ＴＷＲ）と前記出湯温度検知器の信号（
ＴＷＯ）の偏差（’ｒｌＲ）に依存して前記供給熱量制
御器を制御し、前記温度設定器の信号（ＴＷＲ）と前記
入水温度検知器の信号（ＴＷＩ）の差（ＴＵＰ、）に依
存して前記供給水量制御器を制御後、所定時間経過中の
前記偏差（Ｔ Ｅ Ｒ）が、前記設定温度（Ｔ Ｗ Ｒ
）が高いときほど大きく設定された許容所定値（Ｔｌｉ
：Ｒ１）以内に達していないとき前記供給水量制御器を
制御する給湯機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072118A JPS58190646A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 給湯機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57072118A JPS58190646A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 給湯機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58190646A true JPS58190646A (ja) | 1983-11-07 |
| JPS6225945B2 JPS6225945B2 (ja) | 1987-06-05 |
Family
ID=13480112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57072118A Granted JPS58190646A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 給湯機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58190646A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03274352A (ja) * | 1990-03-26 | 1991-12-05 | Rinnai Corp | 給湯器の流量制御装置 |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP57072118A patent/JPS58190646A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03274352A (ja) * | 1990-03-26 | 1991-12-05 | Rinnai Corp | 給湯器の流量制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6225945B2 (ja) | 1987-06-05 |
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