JPS58203341A - 給湯機の制御装置 - Google Patents
給湯機の制御装置Info
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- JPS58203341A JPS58203341A JP57086738A JP8673882A JPS58203341A JP S58203341 A JPS58203341 A JP S58203341A JP 57086738 A JP57086738 A JP 57086738A JP 8673882 A JP8673882 A JP 8673882A JP S58203341 A JPS58203341 A JP S58203341A
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- hot water
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2035—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using fluid fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/174—Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature
- F24H15/175—Supplying heated water with desired temperature or desired range of temperature where the difference between the measured temperature and a set temperature is kept under a predetermined value
-
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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- F24H15/00—Control of fluid heaters
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- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/215—Temperature of the water before heating
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- 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、給湯量を自動調節することによりいつでも設定した
温度のお湯が得られる制御装置に関する。
て、給湯量を自動調節することによりいつでも設定した
温度のお湯が得られる制御装置に関する。
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５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１での燃焼熱を熱交換器２で水と置換し、お湯
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５からの信号（ＴＷＲ）
を入力し、前記信号の偏差（ＴＥＲ＝ＴＷＲ−ＴＷＯ）
から所定の燃焼室を決定し供給熱量制御器６を制御して
出湯温１ｉ（ＴＷＯ）のコントロールヲ行っている。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（ＰＩＤ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１での燃焼熱を熱交換器２で水と置換し、お湯
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５からの信号（ＴＷＲ）
を入力し、前記信号の偏差（ＴＥＲ＝ＴＷＲ−ＴＷＯ）
から所定の燃焼室を決定し供給熱量制御器６を制御して
出湯温１ｉ（ＴＷＯ）のコントロールヲ行っている。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（ＰＩＤ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、機器の最大撚ｙ
Ｊｆ、ｔ Ｏｑ−での給湯ｉｔ （Ｆｗ ） と温度
上昇値（△Ｔ）との関係を示している。前記Ｑｇ ｗ
、 Ｆ ｗ。
Ｊｆ、ｔ Ｏｑ−での給湯ｉｔ （Ｆｗ ） と温度
上昇値（△Ｔ）との関係を示している。前記Ｑｇ ｗ
、 Ｆ ｗ。
△１゛は、熱交換効率をηとすれば、
η・Ｑｇ ｖａｔ ＝△Ｔ ＠Ｆｗ ・・・・・
・・・・・・・・（１）となり、さらに、 △Ｔ−η・Ｏｑ ｍ／Ｆ ｗ ・・・・・・・
・・・−・・（２）のように書き表わされる。すなわち
、各給湯童Ｆｗにおいて同図で示さ扛た能力特性以上の
温度上昇は存在しない。たとえば、最大燃焼時の給湯量
がＦｗｔのとき、温度上昇値は図示されているように△
Ｔ１となる。前述の温度制御器３は、温度設定器５の信
号と、入水温Ｈ（ＴＷＩ ）との差、つまり温度上昇さ
せるべき値ＴＵＰが△Ｔ１のとき、給湯量Ｆｗ≦Ｆｗｌ
の領域において有効に作用する。
・・・・・・・・（１）となり、さらに、 △Ｔ−η・Ｏｑ ｍ／Ｆ ｗ ・・・・・・・
・・・−・・（２）のように書き表わされる。すなわち
、各給湯童Ｆｗにおいて同図で示さ扛た能力特性以上の
温度上昇は存在しない。たとえば、最大燃焼時の給湯量
がＦｗｔのとき、温度上昇値は図示されているように△
Ｔ１となる。前述の温度制御器３は、温度設定器５の信
号と、入水温Ｈ（ＴＷＩ ）との差、つまり温度上昇さ
せるべき値ＴＵＰが△Ｔ１のとき、給湯量Ｆｗ≦Ｆｗｌ
の領域において有効に作用する。
しかしＦｗ ） Ｆｗ＋の給湯量範囲、つまり、過大負
荷領域では湯温制量不可能となり、出湯温度はいつ１で
経っても設定温度にはなり得ない。また、同図の△ＴＭ
は、最大供給水量ＦＷＩＩＩＬ時の温度上昇値である。
荷領域では湯温制量不可能となり、出湯温度はいつ１で
経っても設定温度にはなり得ない。また、同図の△ＴＭ
は、最大供給水量ＦＷＩＩＩＬ時の温度上昇値である。
このように、最大燃焼量Ｏｑｍｌ／Ｃよって出湯温度制
岬ｒｉＪ能な給湯量が制限されるのである。
岬ｒｉＪ能な給湯量が制限されるのである。
本発明は、上記のような従来の欠点を排除し、負荷であ
る水の入口圧変化による変動分や、機器構成要素である
供給水量制御信号のばらつきを吸収し、常に希望する温
度の湯が得られると共に、供給水量を制御するために用
いられる位置検出器の故障を検出し、少くとも従米通り
の給湯機とじて上記目的を達成するために本発明では、
給湯機の出湯温度制御部と共に、前記温度設定器の信号
（ＴＷＲ）と入水温度検知器の信号（ＴＷ’Ｉ）の差（
Ｔ［ＪＰ）を第４図の給湯機能力特性に照らし合わせ、
△Ｔ、＝ＴＵＰとなる所定の給湯ｔ（Ｆｗ）になるよう
に供給水量制御信号を出力する。もしくは、前記温度設
定器の信号（ＴＷＲ）と出湯温度検知器の信号（ＴＷＯ
）の偏差（ＴＥＲ）が所定値（ＴＥＲｌ）以上あるとき
は所定値だけ給湯量（Ｆｗ）を絞る供給水量制御信号を
出力する水量制御器と、前記水量制御器の出力に応動し
て給湯機への供給水量を制御する供給水量制御装置と、
所定の供給水量となる前記供給水量制御装置の作動位置
にて所定信号Ｓを出力すると共に供給水量制御装置の動
作を停止する位置検出器を具備している。
る水の入口圧変化による変動分や、機器構成要素である
供給水量制御信号のばらつきを吸収し、常に希望する温
度の湯が得られると共に、供給水量を制御するために用
いられる位置検出器の故障を検出し、少くとも従米通り
の給湯機とじて上記目的を達成するために本発明では、
給湯機の出湯温度制御部と共に、前記温度設定器の信号
（ＴＷＲ）と入水温度検知器の信号（ＴＷ’Ｉ）の差（
Ｔ［ＪＰ）を第４図の給湯機能力特性に照らし合わせ、
△Ｔ、＝ＴＵＰとなる所定の給湯ｔ（Ｆｗ）になるよう
に供給水量制御信号を出力する。もしくは、前記温度設
定器の信号（ＴＷＲ）と出湯温度検知器の信号（ＴＷＯ
）の偏差（ＴＥＲ）が所定値（ＴＥＲｌ）以上あるとき
は所定値だけ給湯量（Ｆｗ）を絞る供給水量制御信号を
出力する水量制御器と、前記水量制御器の出力に応動し
て給湯機への供給水量を制御する供給水量制御装置と、
所定の供給水量となる前記供給水量制御装置の作動位置
にて所定信号Ｓを出力すると共に供給水量制御装置の動
作を停止する位置検出器を具備している。
本発明の給湯機の制御方法を、その作用と共に詳述する
。
。
すべき値（ＴＩＪＰ）からＭ４図の能力特性に依存して
温度制御１１１ｉｑ能な給湯量に制御される場合、もし
くは、出湯温度偏差が所定１直以上あるとき所定給湯量
が制御される場合、所定の供給水量となる水量−制御装
置の作動位置が設定され、前記作動位を基点として他の
水量制御位置が決められる。そこで位置検出器では、前
記水量制御装置が所定の作動位置にあることを検卸し所
定信号Ｓを発する。
温度制御１１１ｉｑ能な給湯量に制御される場合、もし
くは、出湯温度偏差が所定１直以上あるとき所定給湯量
が制御される場合、所定の供給水量となる水量−制御装
置の作動位置が設定され、前記作動位を基点として他の
水量制御位置が決められる。そこで位置検出器では、前
記水量制御装置が所定の作動位置にあることを検卸し所
定信号Ｓを発する。
ところが、前記所定の作動位置ではない状態でも、前記
位置検出器の故障により前記信号Ｓが出力されている場
合がある。この状態では基点が定１らず、水量制御部に
よる供給水量の制御は不確実になる。そこで前記故障状
態のとき、供給水量を増那する信号が出され、給湯量は
最大になる。
位置検出器の故障により前記信号Ｓが出力されている場
合がある。この状態では基点が定１らず、水量制御部に
よる供給水量の制御は不確実になる。そこで前記故障状
態のとき、供給水量を増那する信号が出され、給湯量は
最大になる。
位置検出器で検仰する作動位置は、供給水量が最大・最
小、あるいは、中間の所足量でもよい。
小、あるいは、中間の所足量でもよい。
ここでは、最大供給水社時の作動位置を検出して所定信
号Ｓを出力する位置検出器の？ｌｌを誉ばて説明する。
号Ｓを出力する位置検出器の？ｌｌを誉ばて説明する。
第１図に従って、ＴＵＰによる水童制御全例に羊げ、本
発明の最大位置検出器による制御方法の一実施例を説明
する。第５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。温度設定器５の信号（ＴＷＲ）と入
水＠度検知器７の信号（ＴＷＩ）が７Ｘ童制御器８に入
力され、第４図の給湯機能力特性に基づく供給水量にな
るように供給水量制御装置９へ制御信号が出力さ扛る。
発明の最大位置検出器による制御方法の一実施例を説明
する。第５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。温度設定器５の信号（ＴＷＲ）と入
水＠度検知器７の信号（ＴＷＩ）が７Ｘ童制御器８に入
力され、第４図の給湯機能力特性に基づく供給水量にな
るように供給水量制御装置９へ制御信号が出力さ扛る。
水蛍制岬部とは、８■水量制御器と９の水童制岬装置を
さしている。１０は最大位置検出器で、最大供給水量と
なる所定位置の前記供給水量制御装置作動状態にて、所
定信号Ｓを出力する。１だ、供給水量が最大でない前記
供給水量制御装置の作動位置では、最大位置検出器は所
定信号Ｓを出刃しない。
さしている。１０は最大位置検出器で、最大供給水量と
なる所定位置の前記供給水量制御装置作動状態にて、所
定信号Ｓを出力する。１だ、供給水量が最大でない前記
供給水量制御装置の作動位置では、最大位置検出器は所
定信号Ｓを出刃しない。
第２図で本発明の水量制御部の一部分を最大位置検出器
の具体例を述べる。ａの１１は給湯機への通水パイプ中
に設けられた水蛍弁で、ギヤドモータ１２の出刃軸１３
の回転動作に運動して、供給水員ヲ制御している。１４
は、最大位置検出器として用いられているマイクロスイ
ッチである。
の具体例を述べる。ａの１１は給湯機への通水パイプ中
に設けられた水蛍弁で、ギヤドモータ１２の出刃軸１３
の回転動作に運動して、供給水員ヲ制御している。１４
は、最大位置検出器として用いられているマイクロスイ
ッチである。
ｂの図により最大位置検出器のマイクロスイッチ動作を
、分かり易く示す。ａと同一番号のものは、同様の構成
部品を示す。１５は回転軸１３に取り付けら扛たレバー
で、図上のＩｊｌｌ！１転矢印方向に沿って動き、時計
周り Ｉ＋”１転を続行すると１４のマイクロスイッチ
のレバーを押圧し接点の開閉動作を行わせると同時に、
マイクロスイッチにより回転動作をも停止させている。
、分かり易く示す。ａと同一番号のものは、同様の構成
部品を示す。１５は回転軸１３に取り付けら扛たレバー
で、図上のＩｊｌｌ！１転矢印方向に沿って動き、時計
周り Ｉ＋”１転を続行すると１４のマイクロスイッチ
のレバーを押圧し接点の開閉動作を行わせると同時に、
マイクロスイッチにより回転動作をも停止させている。
通常は、上述のマイクロスイッチ接点動作の所定信号Ｓ
によｐ′７に重制御器からのギヤドモータ駆＠偏号が停
止され、軸回転が止まる。また、時計回転方向とは逆向
きに軸が回ったときには、所定量だけ回転す扛はマイク
ロスイッチ接点は必ず開状態となる。ところが、最大位
置検出器のマイクロスイッチが故障、つ′！！′シ、接
点が閉のま１の状、態が発生したときには、水量減少方
向の１ｍ１ｉｏ１転、つ１９図すで反時計方向の回転が
実行さｔても所定値＋ｌｉｂは・安つ放しとなっている
。前記故障状態を水量制御器で検出し、所定信号ＳＫは
関係なく、供給水量増加方向の駆動信号を前配水童制御
４装置に与える。実施例では、仕様の水量制御範囲を作
動させるに必要な時間以上を加える。前記駆動時間中に
最大供給水量位置に達した場合には、マイクロスイッチ
によりＵ転しバーの！＠＠が止められ、供給水量として
は最大状態が保た汎る。
によｐ′７に重制御器からのギヤドモータ駆＠偏号が停
止され、軸回転が止まる。また、時計回転方向とは逆向
きに軸が回ったときには、所定量だけ回転す扛はマイク
ロスイッチ接点は必ず開状態となる。ところが、最大位
置検出器のマイクロスイッチが故障、つ′！！′シ、接
点が閉のま１の状、態が発生したときには、水量減少方
向の１ｍ１ｉｏ１転、つ１９図すで反時計方向の回転が
実行さｔても所定値＋ｌｉｂは・安つ放しとなっている
。前記故障状態を水量制御器で検出し、所定信号ＳＫは
関係なく、供給水量増加方向の駆動信号を前配水童制御
４装置に与える。実施例では、仕様の水量制御範囲を作
動させるに必要な時間以上を加える。前記駆動時間中に
最大供給水量位置に達した場合には、マイクロスイッチ
によりＵ転しバーの！＠＠が止められ、供給水量として
は最大状態が保た汎る。
次に第３図で、（ａ）出湯温度・（ｂＪ供供給重重（０
７最大位置検出器からの所定信号・（ｄ）水量制御装置
への駆動信号の時間特性を示す。本天施例では、電源投
入時（ｔ＝ｔｏ）に供給水量全最大にすべく、水量制御
装置へ開信号を出力し、最大位置検出器からの所定信号
Ｓが入った時点（ｔ＝ｔｏ＋）で前記開信号の出力を停
止している。次に、ｔ−１１で燃規が開始さ社用湯温度
は上昇し、設定温度に近づく。次に、ｔ ＝＝ ｔ２
で設定温度が変更さｎたので、入水温度との差（ＴＵＰ
）を基に第４図の特性に従って所定の給湯量Ｆｗｊ ｉ
で絞ろうとする。
７最大位置検出器からの所定信号・（ｄ）水量制御装置
への駆動信号の時間特性を示す。本天施例では、電源投
入時（ｔ＝ｔｏ）に供給水量全最大にすべく、水量制御
装置へ開信号を出力し、最大位置検出器からの所定信号
Ｓが入った時点（ｔ＝ｔｏ＋）で前記開信号の出力を停
止している。次に、ｔ−１１で燃規が開始さ社用湯温度
は上昇し、設定温度に近づく。次に、ｔ ＝＝ ｔ２
で設定温度が変更さｎたので、入水温度との差（ＴＵＰ
）を基に第４図の特性に従って所定の給湯量Ｆｗｊ ｉ
で絞ろうとする。
ところが、供給水量減少方向の出力を出しｔ＝ｔ３□ト
になったときに、最大位置検出器の故障により所定信号
Ｓが出力されている。そこで供給水量を最大にすべく、
ｔ＝ｔ３からｔ ＝ ｔ４ｉでの時間、強制的に開出力
を出している。その結果、設定変更された温度には達せ
ずａ図のようになっている。
Ｓが出力されている。そこで供給水量を最大にすべく、
ｔ＝ｔ３からｔ ＝ ｔ４ｉでの時間、強制的に開出力
を出している。その結果、設定変更された温度には達せ
ずａ図のようになっている。
しかし、これは従来の給湯機のように使用者が蛇口開度
を調節することにより設定温度が得ら扛るので、利用上
のレベル低下とはならない。
を調節することにより設定温度が得ら扛るので、利用上
のレベル低下とはならない。
前記では、最大位置検出器の所定信号Ｓ出つ放しの故障
モードについて説明したが、開方向の出力を出しても所
定信号が入らない故障モードに関しては、前述のように
電源投入当初、あるいは、給湯栓を閉じた給湯停止時に
、開方向出力を所定時間用して最大位置検出器からの所
定信号を受けるシーケンスを入社ることにより検知出来
る。例え、前記所定時間内に信号Ｓが入らなくても、供
給水量としては最大の状態になっておジ、所定信号Ｓが
出つ放しの故障モードと同様動作となる。
モードについて説明したが、開方向の出力を出しても所
定信号が入らない故障モードに関しては、前述のように
電源投入当初、あるいは、給湯栓を閉じた給湯停止時に
、開方向出力を所定時間用して最大位置検出器からの所
定信号を受けるシーケンスを入社ることにより検知出来
る。例え、前記所定時間内に信号Ｓが入らなくても、供
給水量としては最大の状態になっておジ、所定信号Ｓが
出つ放しの故障モードと同様動作となる。
以上説明したように、本発明の給湯機の制御方法に依れ
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。さらに、供給水量
制御の基点となる位置検出器の故障に際しても、不確実
な水量制御を実施せず供給水量全最大にすることで、少
なくとも従来の給湯機としての利用は可能であり、利用
者の蛇口操作で設定温度が得られる。よって、前記構成
部品の故障時にも、従来レベルに劣ることはない。
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。さらに、供給水量
制御の基点となる位置検出器の故障に際しても、不確実
な水量制御を実施せず供給水量全最大にすることで、少
なくとも従来の給湯機としての利用は可能であり、利用
者の蛇口操作で設定温度が得られる。よって、前記構成
部品の故障時にも、従来レベルに劣ることはない。
第１図は本発明の一実施例における給湯機の構成図、第
２図ａ、 ｂは本発明の水量制御部の一部分と最大位
置検出器の一実施例を示す構成図、第３図ａは出湯温度
特性図、ｂは供給水量特性図、Ｃは最大位置検出器から
の信号特性図、ｄはｍ水量制御器出力の時間特性図、第
４図は給湯機の能力特性図、第６図は従来例を示す給湯
機の構成図である。 ３・・・・・・温度制御器、６−・・−・・供給熱量制
御器、８・・・・・・水量制御器、９・・・・・・供給
水量制御装置、１０−・・・・・位置検出器。 代理人の氏名 弁理士 中 厘 敏 男 ほか１名第３
図 り ば４図 Ｔ 第５図
２図ａ、 ｂは本発明の水量制御部の一部分と最大位
置検出器の一実施例を示す構成図、第３図ａは出湯温度
特性図、ｂは供給水量特性図、Ｃは最大位置検出器から
の信号特性図、ｄはｍ水量制御器出力の時間特性図、第
４図は給湯機の能力特性図、第６図は従来例を示す給湯
機の構成図である。 ３・・・・・・温度制御器、６−・・−・・供給熱量制
御器、８・・・・・・水量制御器、９・・・・・・供給
水量制御装置、１０−・・・・・位置検出器。 代理人の氏名 弁理士 中 厘 敏 男 ほか１名第３
図 り ば４図 Ｔ 第５図
Claims (1)
- 設定温度と出湯温度の差に依存して給湯機への供給熱量
を制御する温度制御部と、設定温度と入水温度の差、も
しくは前記偏差に依存して給湯機への供給水量を制御す
る水量制御部と、所定水量供給時の前記水量制御部の作
動位置にて所定信号を出力する位置検出器とを具備し、
前記水量制御部が作動後、前記位置検出器から所定信号
が出力されないとき供給水量を増加する方向に前記水量
制御部が作動する給湯機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57086738A JPS58203341A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 給湯機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57086738A JPS58203341A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 給湯機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58203341A true JPS58203341A (ja) | 1983-11-26 |
| JPH029262B2 JPH029262B2 (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=13895150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57086738A Granted JPS58203341A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 給湯機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58203341A (ja) |
-
1982
- 1982-05-21 JP JP57086738A patent/JPS58203341A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH029262B2 (ja) | 1990-03-01 |
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