JPS5997452A - 給湯加熱制御装置 - Google Patents
給湯加熱制御装置Info
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- JPS5997452A JPS5997452A JP57207099A JP20709982A JPS5997452A JP S5997452 A JPS5997452 A JP S5997452A JP 57207099 A JP57207099 A JP 57207099A JP 20709982 A JP20709982 A JP 20709982A JP S5997452 A JPS5997452 A JP S5997452A
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- Japan
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- water
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- water temperature
- heating
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/01—Control of flow without auxiliary power
- G05D7/0106—Control of flow without auxiliary power the sensing element being a flexible member, e.g. bellows, diaphragm, capsule
- G05D7/012—Control of flow without auxiliary power the sensing element being a flexible member, e.g. bellows, diaphragm, capsule the sensing element being deformable and acting as a valve
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (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】
産業上の利用分野
本発明は瞬間給湯器などの給湯温度制御に関するもので
給湯水量を自動的に制御して温度制御を行なわせるもの
である。
給湯水量を自動的に制御して温度制御を行なわせるもの
である。
従来例の構成とその問題点
従来より給湯器において出湯温を検出し、加熱・入力を
コントロールして出湯温度を設定温度と等しく制御する
ことは公知の技術であるが、給湯器の加熱能力以上の過
大水量が供給されると湯温か低下する問題があった。こ
の解決手段として、温度設定手段として関連して水量制
御装置の設定を変化させ、水の流れすぎによる温度低下
を防止しようとする構成も提案されている。 □し
かしながら水量設定の為の構成部品が多く、各々の部品
の加工精度によって設定水量がばらつくと共に水量制御
装置や駆動装置が大型になると共に駆動装置の機械的遊
びにより高精度な水量制御ができないという欠点があっ
た。
コントロールして出湯温度を設定温度と等しく制御する
ことは公知の技術であるが、給湯器の加熱能力以上の過
大水量が供給されると湯温か低下する問題があった。こ
の解決手段として、温度設定手段として関連して水量制
御装置の設定を変化させ、水の流れすぎによる温度低下
を防止しようとする構成も提案されている。 □し
かしながら水量設定の為の構成部品が多く、各々の部品
の加工精度によって設定水量がばらつくと共に水量制御
装置や駆動装置が大型になると共に駆動装置の機械的遊
びにより高精度な水量制御ができないという欠点があっ
た。
発明の目的
本発明はかかる欠点を除去したもので、その第１の目的
は水量制御器の構成部品を少なくすることにより水量設
定の誤差を少なくすると共に小型化、小容量化を図るこ
とにあり、第２の目的は駆動部や駆動部と水量制御器の
連結部ガどの機械的遊びによるヒステリシスを補正し、
より高度な水量制御を行なうことを目的とするものであ
る。
は水量制御器の構成部品を少なくすることにより水量設
定の誤差を少なくすると共に小型化、小容量化を図るこ
とにあり、第２の目的は駆動部や駆動部と水量制御器の
連結部ガどの機械的遊びによるヒステリシスを補正し、
より高度な水量制御を行なうことを目的とするものであ
る。
発明の構成
本発明は加熱装置で加熱される熱交換器の出湯温度を温
度検出器で検出し、出湯温度設定部の信号と出湯温度信
号とを加熱制御部で演算すると共に出湯温度設定部の信
号とを水量演算部で演算し、水量制御器の駆動装置を制
御するものであり、水量演算部による駆動装置の駆動方
向を駆動方向検出部で検出し、駆動方向の反転時に駆動
装置を制御する水量設定部に補正を加えることによって
駆動装置や駆動装置と水量制御器との連結部の遊びやか
たつきによるヒステリシスの発生を防止し、最適々水量
に制御するものである。
度検出器で検出し、出湯温度設定部の信号と出湯温度信
号とを加熱制御部で演算すると共に出湯温度設定部の信
号とを水量演算部で演算し、水量制御器の駆動装置を制
御するものであり、水量演算部による駆動装置の駆動方
向を駆動方向検出部で検出し、駆動方向の反転時に駆動
装置を制御する水量設定部に補正を加えることによって
駆動装置や駆動装置と水量制御器との連結部の遊びやか
たつきによるヒステリシスの発生を防止し、最適々水量
に制御するものである。
実施例の説明
以下その実施例を添付図面によって説明する。
第１図において、１は水量制御器で水は流入路２から弁
入口室３に入り１．歯車状中心部θとノ・ウジング７の
隙間を通って弁室４に流入し、熱交換器１１を経て出湯
管１２をより外部へ供給される。
入口室３に入り１．歯車状中心部θとノ・ウジング７の
隙間を通って弁室４に流入し、熱交換器１１を経て出湯
管１２をより外部へ供給される。
この時の水量制御器の動作を第３図および第４図により
説明する。水が停止状態にある時は、歯車状中心部６は
調節軸１３によって７１ウジング７内にあり、一定の間
隔を持って弾性Φリング５に囲まれている。水が流れ出
すと弾性Φリング５は弁入口室３と弁室４間の圧力差（
Ｐｌ−Ｐ２）によってハウジング台座面７ａに押し付け
られ、収縮して内側へ移行する。圧力差が増加するに従
って弾性Φリング５は弾性Φリング５は位置Ａから位置
Ｂへと移行し、歯車状中心部６０大突起部６ａと小突起
部６ｂの頂上近くに接近する。更に圧力差が増すに従っ
て弾性ごリング５は各突起部間に押し付けられ（位置Ｃ
）、流水断面Ｅは連続して定量的に収縮してい＜（Ｅ１
〜Ｅ２〜Ｅ３）。
説明する。水が停止状態にある時は、歯車状中心部６は
調節軸１３によって７１ウジング７内にあり、一定の間
隔を持って弾性Φリング５に囲まれている。水が流れ出
すと弾性Φリング５は弁入口室３と弁室４間の圧力差（
Ｐｌ−Ｐ２）によってハウジング台座面７ａに押し付け
られ、収縮して内側へ移行する。圧力差が増加するに従
って弾性Φリング５は弾性Φリング５は位置Ａから位置
Ｂへと移行し、歯車状中心部６０大突起部６ａと小突起
部６ｂの頂上近くに接近する。更に圧力差が増すに従っ
て弾性ごリング５は各突起部間に押し付けられ（位置Ｃ
）、流水断面Ｅは連続して定量的に収縮してい＜（Ｅ１
〜Ｅ２〜Ｅ３）。
ここで流水断面Ｅは各突起部の高さと巾および弾性Φリ
ング５の歯切な選択によって、流量が全ての圧力範囲で
一定となるようそれぞれの圧力差に対して調整されるも
のである。従って歯車状中心部６の各突起部の高さおよ
び巾を調整軸１３の軸線方向に連続して変化せしめるこ
とにより、調整軸１３を移動させて水量を任意に得るこ
とができる。
ング５の歯切な選択によって、流量が全ての圧力範囲で
一定となるようそれぞれの圧力差に対して調整されるも
のである。従って歯車状中心部６の各突起部の高さおよ
び巾を調整軸１３の軸線方向に連続して変化せしめるこ
とにより、調整軸１３を移動させて水量を任意に得るこ
とができる。
第２図のブロック線図において、給湯制御器２２は出湯
温度設定部２３と加熱ｉ１Ｊ御部２４と水量演算部２６
・時限装置２７・駆動方向検出部２日・水量設定部２９
からなる水量制御部２２から構成され、水量演算部２６
には水量初期演算部２６ａと水量再演算部２６ｂがある
。出湯温度制御は可変抵抗器などで構成される出湯温度
設定部２３と出湯温度検出器２１のそれぞれの信号が加
熱制御部２４で演算され、公知のＰＩＤ制御によって加
熱制御器１８を駆動し、加熱装置１９の発熱量を加減す
ることによって熱交換器１１の出湯温度を一定にする。
温度設定部２３と加熱ｉ１Ｊ御部２４と水量演算部２６
・時限装置２７・駆動方向検出部２日・水量設定部２９
からなる水量制御部２２から構成され、水量演算部２６
には水量初期演算部２６ａと水量再演算部２６ｂがある
。出湯温度制御は可変抵抗器などで構成される出湯温度
設定部２３と出湯温度検出器２１のそれぞれの信号が加
熱制御部２４で演算され、公知のＰＩＤ制御によって加
熱制御器１８を駆動し、加熱装置１９の発熱量を加減す
ることによって熱交換器１１の出湯温度を一定にする。
水量制御は出湯温度設定部２３と入水温度検出器２ｏの
それぞれの信号が水量初期演算部２６ａで演算され、駆
動方向検出部２８を介して水量設定部２９で水量が設定
されて駆動装置１４へ駆動信号を送出する。水量初期演
算部２６ａでは加熱装置１９の能力（熱交換器１１の能
力を含む）が設定してあり、駆動装置１４は水量制御器
１の調節軸１３を調節カム１７を介して摺動させ、調節
軸１３に固定される歯車状中心部の位置を変化させる乙
とにより水量を制御する。水量制御にはもうひとつの制
御モードがあり、出湯温度。
それぞれの信号が水量初期演算部２６ａで演算され、駆
動方向検出部２８を介して水量設定部２９で水量が設定
されて駆動装置１４へ駆動信号を送出する。水量初期演
算部２６ａでは加熱装置１９の能力（熱交換器１１の能
力を含む）が設定してあり、駆動装置１４は水量制御器
１の調節軸１３を調節カム１７を介して摺動させ、調節
軸１３に固定される歯車状中心部の位置を変化させる乙
とにより水量を制御する。水量制御にはもうひとつの制
御モードがあり、出湯温度。
設定部２３と出湯温度検出器２１の信号を時限装置２７
を介して演算する水量再演算部２６ｂより駆動方向検出
部２８を介して水量設定部２９で水量が設定されて駆動
装置１４を駆動する。駆動方向検出部２８は水量初期演
算部２６ａもしくは水量再演算部２６ｂで演算された信
号による駆動方向と、直前に駆動された駆動装置１４の
駆動方向が異なるときのみ、その信号にある設定された
信号を付加して水量設定部２９へ送出する。付加される
信号の大きさはギヤ１６のバッラノシュ（遊び隙間）の
大きさやギヤ１６と調節カム１７との連結部に生じる機
械的遊びの大きさなどを考慮して設定される。
を介して演算する水量再演算部２６ｂより駆動方向検出
部２８を介して水量設定部２９で水量が設定されて駆動
装置１４を駆動する。駆動方向検出部２８は水量初期演
算部２６ａもしくは水量再演算部２６ｂで演算された信
号による駆動方向と、直前に駆動された駆動装置１４の
駆動方向が異なるときのみ、その信号にある設定された
信号を付加して水量設定部２９へ送出する。付加される
信号の大きさはギヤ１６のバッラノシュ（遊び隙間）の
大きさやギヤ１６と調節カム１７との連結部に生じる機
械的遊びの大きさなどを考慮して設定される。
次に動作について説明する。電源が投入されると出湯温
度設定部２３と入水温度検出器２ｏの信号が取り入れら
れ、水量初期演算部２６ａで演算が行なわれる。水量初
期演算部２’６ａでは加熱装置１９の加熱能力があらか
じめ設定しである。例えば制御にマイクロプロセッサを
使用する場合にはあらかじめプログラムされて記憶素子
に書き込まれている。水量初期演算部２６ａでは出湯設
定温度と入水温度との温度差に対し、ある基準点から比
例した駆動信号を駆動方向検出部２８を介して水量設定
部２９に送出し、駆動装置１４を駆動し、調節カム１７
が回転し、調節軸１３を摺動させ水量の初期設定を行う
。第６図は駆動装置１４のモータ１５の出力に対する水
量設定値を示すもので、水量はモータ出力に対し反比例
しており、線Ｉ、Ｊはそれぞれモータ出力を増加させた
場合と減少させた場合の特性であり、前述の機械的遊び
によってヒステリシスを生じる。水量制御器１の歯車状
中心部６の位置決定によって水量が設定され、しかる後
使用者によって通水が開始されると加熱装置１９の燃焼
が開始し若干の時間遅れの後湯温が上昇する。出湯温度
設定に対する出湯温度の偏差は出湯温度設定部２３と出
湯温灸検出器２１のそれぞれの信号が時限装置２７を介
して水量再演算部２６ｂで演算される。時限装置２７は
加熱装置１９と熱交換器１１の加熱時間遅れの長さを設
定しである。水量再演算部２６ｂでは出湯設定温度と実
際の出湯温度との温度差がある設定された範囲以上であ
れば、駆動方向検出部２８゜水量設定部２９を介して駆
動装置１４を駆動する。
度設定部２３と入水温度検出器２ｏの信号が取り入れら
れ、水量初期演算部２６ａで演算が行なわれる。水量初
期演算部２’６ａでは加熱装置１９の加熱能力があらか
じめ設定しである。例えば制御にマイクロプロセッサを
使用する場合にはあらかじめプログラムされて記憶素子
に書き込まれている。水量初期演算部２６ａでは出湯設
定温度と入水温度との温度差に対し、ある基準点から比
例した駆動信号を駆動方向検出部２８を介して水量設定
部２９に送出し、駆動装置１４を駆動し、調節カム１７
が回転し、調節軸１３を摺動させ水量の初期設定を行う
。第６図は駆動装置１４のモータ１５の出力に対する水
量設定値を示すもので、水量はモータ出力に対し反比例
しており、線Ｉ、Ｊはそれぞれモータ出力を増加させた
場合と減少させた場合の特性であり、前述の機械的遊び
によってヒステリシスを生じる。水量制御器１の歯車状
中心部６の位置決定によって水量が設定され、しかる後
使用者によって通水が開始されると加熱装置１９の燃焼
が開始し若干の時間遅れの後湯温が上昇する。出湯温度
設定に対する出湯温度の偏差は出湯温度設定部２３と出
湯温灸検出器２１のそれぞれの信号が時限装置２７を介
して水量再演算部２６ｂで演算される。時限装置２７は
加熱装置１９と熱交換器１１の加熱時間遅れの長さを設
定しである。水量再演算部２６ｂでは出湯設定温度と実
際の出湯温度との温度差がある設定された範囲以上であ
れば、駆動方向検出部２８゜水量設定部２９を介して駆
動装置１４を駆動する。
駆動方向検出部２８では直前に駆動装置１４を駆動させ
た駆動方向を記憶しており、水量再演算部２６ｂで演算
された信号が同一の駆動方向の場合はその信号を水量設
定部２９へ送出し、異なった駆動方画の場合はその信号
にヒステリシス分の信号を付加して水量設定部２９へ送
出する。水量設定部２９の信号は駆動装置１４を駆動し
水量制御器１によって水量が制御される。このようにし
て出湯温度と出湯設定温度とが等しくなるまで水量が制
御される。
た駆動方向を記憶しており、水量再演算部２６ｂで演算
された信号が同一の駆動方向の場合はその信号を水量設
定部２９へ送出し、異なった駆動方画の場合はその信号
にヒステリシス分の信号を付加して水量設定部２９へ送
出する。水量設定部２９の信号は駆動装置１４を駆動し
水量制御器１によって水量が制御される。このようにし
て出湯温度と出湯設定温度とが等しくなるまで水量が制
御される。
使用者による水量の制限に対しては湯温制御のため加熱
装置１９の能力調節が必要となる。この場合には出湯温
度設定部２３と出湯温度検出器２１のそれぞれの信号の
偏差が加熱制御部２４で演算され、加熱制御器１８で加
熱量が調節されて出湯温度が設定温度と等しく制御され
る。
装置１９の能力調節が必要となる。この場合には出湯温
度設定部２３と出湯温度検出器２１のそれぞれの信号の
偏差が加熱制御部２４で演算され、加熱制御器１８で加
熱量が調節されて出湯温度が設定温度と等しく制御され
る。
また使用者によって出湯温度設定がある限度以上変更さ
れた場合には水量制御はリセットされ、入水温度検出器
２０と出湯温度設定部２３のそれぞれの信号が水量初期
演算部２６ａで演算され、駆動方向検出部２８で駆動方
向による付加信号を号と入水温度信号もしくは出湯温度
信号を演算する水量演算部の信号による駆動装置の駆動
方向が、直前に駆動された駆動方向と異なる場合には水
量演算部の信号にある設定された信号を付加して駆動装
置を駆動するようにしたので、駆動装置の機械的ｉ″び
によって発生するヒステリシスを防止し、微調整水量制
御を行なわせることができる。またヒステリシスを除去
できるため、および水量制御器の構成要素が少ない為に
加工精度に対する許容値が大きくなって加工や組立が容
易になり、駆動装置の信頼性を高めると共に水量制御器
を小型化。
れた場合には水量制御はリセットされ、入水温度検出器
２０と出湯温度設定部２３のそれぞれの信号が水量初期
演算部２６ａで演算され、駆動方向検出部２８で駆動方
向による付加信号を号と入水温度信号もしくは出湯温度
信号を演算する水量演算部の信号による駆動装置の駆動
方向が、直前に駆動された駆動方向と異なる場合には水
量演算部の信号にある設定された信号を付加して駆動装
置を駆動するようにしたので、駆動装置の機械的ｉ″び
によって発生するヒステリシスを防止し、微調整水量制
御を行なわせることができる。またヒステリシスを除去
できるため、および水量制御器の構成要素が少ない為に
加工精度に対する許容値が大きくなって加工や組立が容
易になり、駆動装置の信頼性を高めると共に水量制御器
を小型化。
小容量かすることができ、調節軸の軸径も細くできる為
駆動力が少なく駆動装置も小型化、小容量化が図れる。
駆動力が少なく駆動装置も小型化、小容量化が図れる。
また前述のように水量設定は歯車状手心部の型状１弾性
Φリングの設定、調節カムのカム形状によって任意に選
択することが可能であり、例えばマイクロプロセッサの
記憶素子に書き込まれた加熱能力が一定のものであって
も、前記歯車状中心部・弾性Φリング・調節カムの選択
により異なった加熱入力を有する給湯器に対しても同一
のマイクロプロセッサ−を使用できる利点もある。
Φリングの設定、調節カムのカム形状によって任意に選
択することが可能であり、例えばマイクロプロセッサの
記憶素子に書き込まれた加熱能力が一定のものであって
も、前記歯車状中心部・弾性Φリング・調節カムの選択
により異なった加熱入力を有する給湯器に対しても同一
のマイクロプロセッサ−を使用できる利点もある。
第１図は本発明の一実施例を示す給湯加熱制御器の構成
図、第２図は同制御ブロック図、第３図は水制囲器の部
分詳細断面図、第４図は第３図のＤ−Ｄ断面図、第６図
は水量制御器の水圧−水量特性を示すグラフ、第６図は
水量制御器の特性を示すグラフである。 １・・・・・・水量制御器、８・・・・・・支え板、９
・・・・・・スプリング受け、１０・・・・・・戻しス
プリング、１１・・・・・熱交換器、１４・・・・・・
駆動装置、１８・・・・・・加熱制御器、１９・・・・
・・加熱装置、２０・・・・・・入水温度検出器、２１
・・・・・・出湯温度検出器、２２・・・・・・給湯制
御器、２３・・・・・・出湯温度設定部、２５・・・・
・・水量制御部、２６・・・・・・水量演算部、２６ａ
・・・・・・水量初期演算部、２６ｂ・・・・・・水量
再演算部、２７・・・・・・時限装置、２８・・・・・
・駆動方向検出部、２９・・・・・・水量設定部。
図、第２図は同制御ブロック図、第３図は水制囲器の部
分詳細断面図、第４図は第３図のＤ−Ｄ断面図、第６図
は水量制御器の水圧−水量特性を示すグラフ、第６図は
水量制御器の特性を示すグラフである。 １・・・・・・水量制御器、８・・・・・・支え板、９
・・・・・・スプリング受け、１０・・・・・・戻しス
プリング、１１・・・・・熱交換器、１４・・・・・・
駆動装置、１８・・・・・・加熱制御器、１９・・・・
・・加熱装置、２０・・・・・・入水温度検出器、２１
・・・・・・出湯温度検出器、２２・・・・・・給湯制
御器、２３・・・・・・出湯温度設定部、２５・・・・
・・水量制御部、２６・・・・・・水量演算部、２６ａ
・・・・・・水量初期演算部、２６ｂ・・・・・・水量
再演算部、２７・・・・・・時限装置、２８・・・・・
・駆動方向検出部、２９・・・・・・水量設定部。
Claims (1)
- （１）流体の流れによる圧力差によって、歯車状中心部
に弾性Φリングが近接または密着してなる水量制御器と
水量制御器の駆動装置と、前記水量制御器と連絡された
熱交換器と、熱交換器の加熱装置と加熱装置の加熱制御
器と、前記熱交換器の出入口側にそれぞれ設けられた出
湯温度検出器、入水温度検出器と出湯温度設定部と前記
加熱制御器を制御する加熱制御部と水量制御部とからな
る給湯制御器を有し、水量制御器で前記出湯温度設定（
乃 水量制御部はミ出湯温度設定部の信号と入水温度検
出器の信号を演算する水量初期演算部と出湯温度設定部
の信号と出湯温度検出器゛の・信号・を時限装置を介し
て演□算する水量再演算部からなる特許請求の範囲Ｍ１
項記載の給湯加熱制御袋。置。 （鞠 駆動装置の駆動方向反転時には一定の制御量を付
加することにより補正を行なわせる特許請求の範囲第１
項記載の給湯加熱制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207099A JPS5997452A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 給湯加熱制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57207099A JPS5997452A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 給湯加熱制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997452A true JPS5997452A (ja) | 1984-06-05 |
| JPH0147705B2 JPH0147705B2 (ja) | 1989-10-16 |
Family
ID=16534178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57207099A Granted JPS5997452A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 給湯加熱制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997452A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6069451A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-20 | Omron Tateisi Electronics Co | ガス湯沸器の温度制御装置 |
| JPH01118076A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Rinnai Corp | 給湯器 |
| JPH01302063A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-06 | Rinnai Corp | 給湯器の水量制御装置 |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP57207099A patent/JPS5997452A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6069451A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-20 | Omron Tateisi Electronics Co | ガス湯沸器の温度制御装置 |
| JPH01118076A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Rinnai Corp | 給湯器 |
| JPH01302063A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-06 | Rinnai Corp | 給湯器の水量制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0147705B2 (ja) | 1989-10-16 |
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