JPS6228377B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6228377B2 JPS6228377B2 JP56166192A JP16619281A JPS6228377B2 JP S6228377 B2 JPS6228377 B2 JP S6228377B2 JP 56166192 A JP56166192 A JP 56166192A JP 16619281 A JP16619281 A JP 16619281A JP S6228377 B2 JPS6228377 B2 JP S6228377B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- temperature
- controller
- water supply
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/20—Systems for controlling combustion with a time program acting through electrical means, e.g. using time-delay relays
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)
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
湯機の湯温制御に関し、給水量の多い過大負荷時
には設定した温度の湯が得られないという従来の
課題を解決すべく給水量制御器を設けると共に、
前記給水量制御器による制御量を安定化し、か
つ、一早く希望した設定温度の湯を供給する新し
い制御装置の提供を目的とする。
湯機の湯温制御に関し、給水量の多い過大負荷時
には設定した温度の湯が得られないという従来の
課題を解決すべく給水量制御器を設けると共に、
前記給水量制御器による制御量を安定化し、か
つ、一早く希望した設定温度の湯を供給する新し
い制御装置の提供を目的とする。
以下、ガスを燃料とするガス給湯機を例に挙げ
て説明する。
て説明する。
第６図は、従来のガス給湯器の構成図で、熱源
となるガスバーナ１での燃焼熱と水とを熱交換器
２で熱交換し温水を提供する。温度制御器３では
出湯温度検出器４からの信号（TWO）を取り込
み設定温度（TWR）との偏差（TER＝TWR−
TWO）から所定の燃焼量を決定し、供給熱量制
御器５を制御して湯温コントロールを実施してい
る。一般に出湯温度検知器４としてはサーミスタ
が、また湯温制御アルゴリズムにはPID方式がよ
く用いられている。
となるガスバーナ１での燃焼熱と水とを熱交換器
２で熱交換し温水を提供する。温度制御器３では
出湯温度検出器４からの信号（TWO）を取り込
み設定温度（TWR）との偏差（TER＝TWR−
TWO）から所定の燃焼量を決定し、供給熱量制
御器５を制御して湯温コントロールを実施してい
る。一般に出湯温度検知器４としてはサーミスタ
が、また湯温制御アルゴリズムにはPID方式がよ
く用いられている。
第７図は、ガス給湯機の給水量（ＦW）と温度
上昇（Ｔ）との関係を示す図で、実線が供給熱量
最大（Ｑgnax）での特性である。最大の供給熱量
と温度上昇を給水量は、燃焼効率をηとすれば、 η・Ｑgnax＝ＦW・Ｔ (1) となり、さらに Ｔ＝η・Ｑgnax／ＦW (2) のように書き表される。従つて、ある給水量にお
いては同図の実線で示された以上の温度上昇は存
在しない。例えば、ＦW＝ＦW1の給水量のとき、
温度上昇は図示されているようにＴ＝T1とな
る。前述の温度制御器３は、設定温度（TWR）
と入水温度（TWI）との差（TUP＝TWR−
TWI）がT1のとき、給水量ＦWＦW1の範囲にお
いて有効に作用する。しかし、ＦW1より多い給水
量、つまり大負荷のときには制御不可能となり、
出湯温度TWOはいつまで経つても設定温度TWR
に達しない。
上昇（Ｔ）との関係を示す図で、実線が供給熱量
最大（Ｑgnax）での特性である。最大の供給熱量
と温度上昇を給水量は、燃焼効率をηとすれば、 η・Ｑgnax＝ＦW・Ｔ (1) となり、さらに Ｔ＝η・Ｑgnax／ＦW (2) のように書き表される。従つて、ある給水量にお
いては同図の実線で示された以上の温度上昇は存
在しない。例えば、ＦW＝ＦW1の給水量のとき、
温度上昇は図示されているようにＴ＝T1とな
る。前述の温度制御器３は、設定温度（TWR）
と入水温度（TWI）との差（TUP＝TWR−
TWI）がT1のとき、給水量ＦWＦW1の範囲にお
いて有効に作用する。しかし、ＦW1より多い給水
量、つまり大負荷のときには制御不可能となり、
出湯温度TWOはいつまで経つても設定温度TWR
に達しない。
このように、最大燃焼量Ｑgnaxによつて出湯温
度制御可能な給水量ＦWが制約されるのである。
このような従来の給湯機の欠点を解消し、常に希
望の湯温が得られると共に、使用開始後短時間で
設定温度に達する制御装置の提供が本発明の目的
である。
度制御可能な給水量ＦWが制約されるのである。
このような従来の給湯機の欠点を解消し、常に希
望の湯温が得られると共に、使用開始後短時間で
設定温度に達する制御装置の提供が本発明の目的
である。
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じ機能を有する
装置である。制御装置６では、出湯温度検出器４
からの信号TWOを取り込み、設定温度との偏差
から前述同様に供給熱量を制御すると共に、湯温
制御開始後、プロセスの遅れと制御性を考慮した
所定時間経過後も設定温度に達しておらずしかも
最大燃焼時には７の水量制御器を制御すべく駆動
信号を出すのである。前記駆動信号は給水量制御
位置検出器８を介して前記水量制御器へ伝達され
るのである。この湯温制御性と駆動信号伝達構成
について、第２図と第３図で説明する。
る。第６図と同一番号のものは同じ機能を有する
装置である。制御装置６では、出湯温度検出器４
からの信号TWOを取り込み、設定温度との偏差
から前述同様に供給熱量を制御すると共に、湯温
制御開始後、プロセスの遅れと制御性を考慮した
所定時間経過後も設定温度に達しておらずしかも
最大燃焼時には７の水量制御器を制御すべく駆動
信号を出すのである。前記駆動信号は給水量制御
位置検出器８を介して前記水量制御器へ伝達され
るのである。この湯温制御性と駆動信号伝達構成
について、第２図と第３図で説明する。
第２図のＡは給水量の時間特性、Ｂは出湯温度
の時間特性である。ｔ＝ｔOで使用開始後、給水
能力を最大にすべく水量制御器７を全開にする。
この期間がｔdまでであり、Ａ図のハツチング部
は給水量が所定量から最大になるまでの動作を示
している。t1は前述の制御性を考慮した所定時間
経過時点で、この時点でまだ出湯温度TWOは設
定温度に達していないので給水量を所定量絞り、
設定温度を得ている。前述の給水能力を最大にす
るための所定時間が必要であり、湯温制御性の点
からは前記駆動時間は短い方が望ましい。そこで
最大流量位置を検出し、検出信号を駆動部へフイ
ードバツクして駆動用電気信号発生を停止すると
共に、流量変化が停止したので制御性を考慮した
前述の所定時間計数がスタート出来、一早く湯温
制御動作が開始出来るのである。
の時間特性である。ｔ＝ｔOで使用開始後、給水
能力を最大にすべく水量制御器７を全開にする。
この期間がｔdまでであり、Ａ図のハツチング部
は給水量が所定量から最大になるまでの動作を示
している。t1は前述の制御性を考慮した所定時間
経過時点で、この時点でまだ出湯温度TWOは設
定温度に達していないので給水量を所定量絞り、
設定温度を得ている。前述の給水能力を最大にす
るための所定時間が必要であり、湯温制御性の点
からは前記駆動時間は短い方が望ましい。そこで
最大流量位置を検出し、検出信号を駆動部へフイ
ードバツクして駆動用電気信号発生を停止すると
共に、流量変化が停止したので制御性を考慮した
前述の所定時間計数がスタート出来、一早く湯温
制御動作が開始出来るのである。
第３図は、給水量制御位置検出器８が、水量制
御器７への駆動信号伝達に介在している様子を示
す回路図である。９は、駆動信号を制御している
制御器であり、水量制御器内の駆動源として直流
モータ１０を用いた例を示す。スイツチ動作とし
てのトランジスタ１１，１２，１３，１４はそれ
らのオンオフ組み合わせにより、前記モータ１０
の回転方向を決定し、開方向あるいは閉方向に水
量制御器を動作させる。本図では、トランジスタ
１１と１４がオン、１２，１３がオフ時に給水量
を増加させる開方向回転、トランジスタ１２，１
３がオン、１１，１４がオフ時に閉方向回転する
ように設定されている。位置検出器８は図から明
らかなように、開方向信号伝達経路内に接点とし
て介在しており、例えばマイクロスイツチで構成
すれば全開となつたとき非導通状態になり、仮に
開方向駆動状態の信号を９の制御器から出してい
ても、モータ１０は回転しない。全開位置検出信
号は、開方向信号発生中、前記位置検出器８が導
通時には制御器９へはLOWレベル信号が、そし
て、８が非導通時にはHIGHレベル信号が入力す
る。この信号の判別により全開位置となつた以降
は、トランジスタ１１，１４をオフにし不要な駆
動を停止している。
御器７への駆動信号伝達に介在している様子を示
す回路図である。９は、駆動信号を制御している
制御器であり、水量制御器内の駆動源として直流
モータ１０を用いた例を示す。スイツチ動作とし
てのトランジスタ１１，１２，１３，１４はそれ
らのオンオフ組み合わせにより、前記モータ１０
の回転方向を決定し、開方向あるいは閉方向に水
量制御器を動作させる。本図では、トランジスタ
１１と１４がオン、１２，１３がオフ時に給水量
を増加させる開方向回転、トランジスタ１２，１
３がオン、１１，１４がオフ時に閉方向回転する
ように設定されている。位置検出器８は図から明
らかなように、開方向信号伝達経路内に接点とし
て介在しており、例えばマイクロスイツチで構成
すれば全開となつたとき非導通状態になり、仮に
開方向駆動状態の信号を９の制御器から出してい
ても、モータ１０は回転しない。全開位置検出信
号は、開方向信号発生中、前記位置検出器８が導
通時には制御器９へはLOWレベル信号が、そし
て、８が非導通時にはHIGHレベル信号が入力す
る。この信号の判別により全開位置となつた以降
は、トランジスタ１１，１４をオフにし不要な駆
動を停止している。
第４図は、入水温度検知器１５を設置した場合
のガス給湯機の構成図で、前記検知器１５から信
号TWIを温度制御器１６に入力し、設定温度と
の差TUPから予め給水量を制限すべく水量制御
器７を駆動するのである。これは、第７図の関係
と、水量制御器の給水量制御特性が既知ならば可
能であり、第２図の湯温制御よりもさらに短時間
で設定温度に達することが出来る。
のガス給湯機の構成図で、前記検知器１５から信
号TWIを温度制御器１６に入力し、設定温度と
の差TUPから予め給水量を制限すべく水量制御
器７を駆動するのである。これは、第７図の関係
と、水量制御器の給水量制御特性が既知ならば可
能であり、第２図の湯温制御よりもさらに短時間
で設定温度に達することが出来る。
この様子を第５図に示す。Ａは給水量の時間特
性、Ｂは出湯温度の時間特性を表している。ｔd
までは前述と同様に全開動作期間であり、その
後、TUPに応じてＦW2まで絞り、設定湯温が得
られるように水量制御を行つている。また、水量
制御器のばらつき、水圧の変動等で希望した湯温
に達しないときには第２図と同様に偏差TERか
らさらに所定水量絞りＦW3にし、設定温度を得る
方法もある。この第４図の構成例では入水温度セ
ンサ１５を別設したが、スタート時の出湯温度検
知器４の検知温度をTWIとして利用する方法も
ある。
性、Ｂは出湯温度の時間特性を表している。ｔd
までは前述と同様に全開動作期間であり、その
後、TUPに応じてＦW2まで絞り、設定湯温が得
られるように水量制御を行つている。また、水量
制御器のばらつき、水圧の変動等で希望した湯温
に達しないときには第２図と同様に偏差TERか
らさらに所定水量絞りＦW3にし、設定温度を得る
方法もある。この第４図の構成例では入水温度セ
ンサ１５を別設したが、スタート時の出湯温度検
知器４の検知温度をTWIとして利用する方法も
ある。
以上説明したように、本発明の給湯機の制御装
置によれば、給湯機の能力特性に従つて給水量を
制御するので常に所望した湯温が得られるという
大きなメリツトと共に、最大流量制御位置を検出
する位置検出器の動作により、駆動信号伝達を直
接制御し系の遅れや不要な制御動作をカバーし、
かつ簡単な構成の位置検出器により所定位置検出
信号を発生出来るので湯温制御性をも向上するこ
とが出来るのである。
置によれば、給湯機の能力特性に従つて給水量を
制御するので常に所望した湯温が得られるという
大きなメリツトと共に、最大流量制御位置を検出
する位置検出器の動作により、駆動信号伝達を直
接制御し系の遅れや不要な制御動作をカバーし、
かつ簡単な構成の位置検出器により所定位置検出
信号を発生出来るので湯温制御性をも向上するこ
とが出来るのである。
第１図は本発明のガス給湯機の構成図、第２図
Ａ，Ｂは本発明の制御装置による給水量制御図と
湯温特性図、第３図は本発明の水量制御器駆動部
の一実施例を示す構成図、第４図は本発明の別の
一実施例であるガス給湯機の構成図、第５図Ａ，
Ｂは第４図の実施例による給水量制御図および湯
温特性図、第６図は従来のガス給湯機の構成図、
第７図は給湯機の能力特性図である。 ４……出湯温度検出器、５……供給熱量制御
器、６……温度制御器、７……給水量制御器、８
……給水量制御位置検出器。
Ａ，Ｂは本発明の制御装置による給水量制御図と
湯温特性図、第３図は本発明の水量制御器駆動部
の一実施例を示す構成図、第４図は本発明の別の
一実施例であるガス給湯機の構成図、第５図Ａ，
Ｂは第４図の実施例による給水量制御図および湯
温特性図、第６図は従来のガス給湯機の構成図、
第７図は給湯機の能力特性図である。 ４……出湯温度検出器、５……供給熱量制御
器、６……温度制御器、７……給水量制御器、８
……給水量制御位置検出器。
Claims (1)
- １ 出湯温度検出器と、前記検出器の信号と設定
温度との偏差に依存して熱源への供給熱量を制御
する温度制御器と、前記温度制御器出力に応動す
る供給熱量制御器と、給水量制御位置検出器を介
して駆動用電気信号が伝達される給水量制御器と
を具備し、前記位置検出器は所定給水量制御検出
により前記給水量制御器の駆動用電気信号を遮断
すると同時に所定給水量検出信号を発生する制御
器を具備する給湯機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56166192A JPS5866749A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 給湯機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56166192A JPS5866749A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 給湯機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5866749A JPS5866749A (ja) | 1983-04-21 |
| JPS6228377B2 true JPS6228377B2 (ja) | 1987-06-19 |
Family
ID=15826788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56166192A Granted JPS5866749A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 給湯機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5866749A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59182032U (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-04 | オムロン株式会社 | 湯沸器の制御装置 |
-
1981
- 1981-10-16 JP JP56166192A patent/JPS5866749A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5866749A (ja) | 1983-04-21 |
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