JPS6235578B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6235578B2 JPS6235578B2 JP56131144A JP13114481A JPS6235578B2 JP S6235578 B2 JPS6235578 B2 JP S6235578B2 JP 56131144 A JP56131144 A JP 56131144A JP 13114481 A JP13114481 A JP 13114481A JP S6235578 B2 JPS6235578 B2 JP S6235578B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- amount
- temperature
- flow rate
- controller
- 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
- F23N1/085—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electrical or electromechanical 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
-
- 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
- F23N2235/14—Fuel valves electromagnetically operated
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温
水器の出湯温度制御に関し、過負過時には設定湯
温が得られないという従来の設置の欠点を排除し
常に希望した湯温が得られる新しい制御装置の提
供を目的とする。
水器の出湯温度制御に関し、過負過時には設定湯
温が得られないという従来の設置の欠点を排除し
常に希望した湯温が得られる新しい制御装置の提
供を目的とする。
以下、ガス湯沸器を例に挙げて説明する。
第５図は従来のガス湯沸器の構成図で、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へは、出湯温度検出器
４からの信号TWと、温度設定器５からの信号
TWRが入力し、前記TWとTWRの差TERから
所定燃焼量を決定し、供給熱量制御器６へ制御信
号を出力し出湯温制御を実施している。ここで出
湯温度検出器４としては例えばサーミスタ、温度
制御器３としてはPiD制御器等がよく用いられ
る。
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へは、出湯温度検出器
４からの信号TWと、温度設定器５からの信号
TWRが入力し、前記TWとTWRの差TERから
所定燃焼量を決定し、供給熱量制御器６へ制御信
号を出力し出湯温制御を実施している。ここで出
湯温度検出器４としては例えばサーミスタ、温度
制御器３としてはPiD制御器等がよく用いられ
る。
第４図は、ガス湯沸器の出湯量Fwと温度上昇
ΔＴとの関係を示す図である。実線は最大燃焼量
での特性を表している。すなわち最大燃焼量Qg
maxと、温度上昇ΔＴと、流量Fwは、燃焼効率
をηとすれば、 η・Qg max＝Fw・ΔＴ ……(1) となり ΔＴ＝η・Ｑｇ ｍａｘ／Ｆｗ ……(2) である。従つて実線で示された以上の温度上昇Δ
Ｔは存在しない。例えば、最大燃焼量Qg maxの
とき出湯量がFw1であれば温度上昇ΔＴは図示さ
れているようにΔT1となる。前述の温度制御器
３は温度上昇がΔＴ＝ΔT1のとき、出湯量Fwが
Fw1以下の場合に有効に動作する。仮に、Fw＞
Fw1では制御不可能となり、出湯温度TWは設
定温度に達し得ない。
ΔＴとの関係を示す図である。実線は最大燃焼量
での特性を表している。すなわち最大燃焼量Qg
maxと、温度上昇ΔＴと、流量Fwは、燃焼効率
をηとすれば、 η・Qg max＝Fw・ΔＴ ……(1) となり ΔＴ＝η・Ｑｇ ｍａｘ／Ｆｗ ……(2) である。従つて実線で示された以上の温度上昇Δ
Ｔは存在しない。例えば、最大燃焼量Qg maxの
とき出湯量がFw1であれば温度上昇ΔＴは図示さ
れているようにΔT1となる。前述の温度制御器
３は温度上昇がΔＴ＝ΔT1のとき、出湯量Fwが
Fw1以下の場合に有効に動作する。仮に、Fw＞
Fw1では制御不可能となり、出湯温度TWは設
定温度に達し得ない。
このように、最大燃焼量Qg maxによつて出湯
温度制御可能な出湯量Fwが制限されるのであ
る。この現象は、ガス湯沸器に限らず他の燃料を
用いる温水器においても同様である。
温度制御可能な出湯量Fwが制限されるのであ
る。この現象は、ガス湯沸器に限らず他の燃料を
用いる温水器においても同様である。
本発明は、上述従来の温水器の湯温制御に見ら
れるような欠点を解消した温温制御装置を提供す
るもので、常に設定温度TWRに等しい出湯温度
TWが得られるものである。
れるような欠点を解消した温温制御装置を提供す
るもので、常に設定温度TWRに等しい出湯温度
TWが得られるものである。
第１図は本発明のガス湯沸器の構成図である。
第５図と同一番号のものは、同一機能を有する装
置である。水量制御器７では、出湯温度検出器４
からの信号TWと、温度設定器５からの信号
TWR、及び、温度制御器３の出力を入力し、前
述の信号TWとTWRの差TERから変更すべき
流量を演算し該流量にすべく供給水量を制御する
信号を所定時間出力し、供給水量制御装置８を制
御する。ガス湯沸器使用開始時は、最大流量Fw
maxが得られるように供給水量制御装置８を初期
化しておき、湯温制御が定常状態に達した時点
で、温水器供給熱量が最大であり、しかも温度偏
差TERが所定値以上のとき、偏差TERの値と、
第４図に示した出湯量と温度上昇の関係を示す特
性から変更すべき出湯量を水量制御器７で演算
し、その出湯量にすべく供給水量制御装置８を操
作し、TERが零に近づくように水量を制御す
る。上記の湯温制御が定常状態に達した時点は、
プロセスの遅れが大きい系においては特に重要な
問題であり、タイマー要素で判定することが出来
る。また定常状態において供給熱量が最大でな
く、しかも供給水量がFw maxでない場合には、
供給水量を増加すべく供給水量制御装置８を動作
させ、給湯箇所での操作による最大流量で設定湯
温が得られるようにする。
第５図と同一番号のものは、同一機能を有する装
置である。水量制御器７では、出湯温度検出器４
からの信号TWと、温度設定器５からの信号
TWR、及び、温度制御器３の出力を入力し、前
述の信号TWとTWRの差TERから変更すべき
流量を演算し該流量にすべく供給水量を制御する
信号を所定時間出力し、供給水量制御装置８を制
御する。ガス湯沸器使用開始時は、最大流量Fw
maxが得られるように供給水量制御装置８を初期
化しておき、湯温制御が定常状態に達した時点
で、温水器供給熱量が最大であり、しかも温度偏
差TERが所定値以上のとき、偏差TERの値と、
第４図に示した出湯量と温度上昇の関係を示す特
性から変更すべき出湯量を水量制御器７で演算
し、その出湯量にすべく供給水量制御装置８を操
作し、TERが零に近づくように水量を制御す
る。上記の湯温制御が定常状態に達した時点は、
プロセスの遅れが大きい系においては特に重要な
問題であり、タイマー要素で判定することが出来
る。また定常状態において供給熱量が最大でな
く、しかも供給水量がFw maxでない場合には、
供給水量を増加すべく供給水量制御装置８を動作
させ、給湯箇所での操作による最大流量で設定湯
温が得られるようにする。
第２図は本発明の水量制御装置８の駆動手段を
示している。横軸に出力時間、縦軸に流量を表わ
し、駆動時間に比例して流量が変化している様子
が分かる。つまり、流量変化範囲Fw max〜Fw
min内では、ある所定時間出力されれば、どの流
量にあつても同一の変化流量ΔFwが得られるの
である。これにより、第４図で示した能力特性に
沿つて定常時の偏差TERから絞るべき流量を演
算し、その結果から定まる所定時間だけ前記水量
制御装置８を駆動させればよいのである。
示している。横軸に出力時間、縦軸に流量を表わ
し、駆動時間に比例して流量が変化している様子
が分かる。つまり、流量変化範囲Fw max〜Fw
min内では、ある所定時間出力されれば、どの流
量にあつても同一の変化流量ΔFwが得られるの
である。これにより、第４図で示した能力特性に
沿つて定常時の偏差TERから絞るべき流量を演
算し、その結果から定まる所定時間だけ前記水量
制御装置８を駆動させればよいのである。
ここでは出力時間と流量変化が比例関係にある
場合を示したが、特に比例関係でなくとも定まつ
た関係があれば、それに応じて出力時間を選択す
ることはもちろん可能である。
場合を示したが、特に比例関係でなくとも定まつ
た関係があれば、それに応じて出力時間を選択す
ることはもちろん可能である。
第３図では本発明の具体例を示す。ここでは、
各種演算及びシーケンス制御にマイクロコンピユ
ータ９を採用した例を挙げ、特に本発明の中心で
ある水量制御について具体的に表わしている。
４，５，６，８は前述同様に、出湯温度検知器と
してのサーミスタ、温度設定器、供給熱量制御
器、供給水量制御装置を示す。
各種演算及びシーケンス制御にマイクロコンピユ
ータ９を採用した例を挙げ、特に本発明の中心で
ある水量制御について具体的に表わしている。
４，５，６，８は前述同様に、出湯温度検知器と
してのサーミスタ、温度設定器、供給熱量制御
器、供給水量制御装置を示す。
まず偏差TERの取り込みを説明する。設定温
度TWRは、前記温度設定器５の可変抵抗と直列
接続された抵抗１０との分圧ＶTERとして、抵抗
１１を介して演算増幅器１２に入力している。さ
らに、出湯温度TWは、前記サーミスタ４と直
列接続された抵抗１３との分圧ＶTWOとして、抵
抗１４を介して前述の演算増幅器１２のTWR電
位と同一入力部に印加されている。この演算増幅
器１２ではいわゆる加算器を形成しており、その
基準電位は抵抗１５，１６の分圧で決まり、増幅
率を定める抵抗１７によりＶTWOとＶTWRの差が出
力として現われ、次段の比較例１８の反転入力と
なつている。この比較器１８はTERの値、つま
り電位変換されたＶTERをＡ／Ｄ変換して前述の
マイコン９の入力P1とするもので、基準入力側は
マイコン出力部P2によつて制御されるＤ／Ａコン
バータ１９の出力である。このようにして、偏差
TERをマイコンが取り込んでいる。
度TWRは、前記温度設定器５の可変抵抗と直列
接続された抵抗１０との分圧ＶTERとして、抵抗
１１を介して演算増幅器１２に入力している。さ
らに、出湯温度TWは、前記サーミスタ４と直
列接続された抵抗１３との分圧ＶTWOとして、抵
抗１４を介して前述の演算増幅器１２のTWR電
位と同一入力部に印加されている。この演算増幅
器１２ではいわゆる加算器を形成しており、その
基準電位は抵抗１５，１６の分圧で決まり、増幅
率を定める抵抗１７によりＶTWOとＶTWRの差が出
力として現われ、次段の比較例１８の反転入力と
なつている。この比較器１８はTERの値、つま
り電位変換されたＶTERをＡ／Ｄ変換して前述の
マイコン９の入力P1とするもので、基準入力側は
マイコン出力部P2によつて制御されるＤ／Ａコン
バータ１９の出力である。このようにして、偏差
TERをマイコンが取り込んでいる。
前述の偏差TERから、例えばPiD制御演算方式
に沿つて計算された供給熱量制御装置への出力
が、この例では前記Ｄ／Ａコンバータ１９からア
ナログスイツチ２０と駆動部２１を介して、供給
熱量制御器６へ伝達されている。マイコン出力P3
で制御される前記アナログスイツチ２０は、Ｄ／
Ａコンバータを入出力に共用するために設けたも
のである。
に沿つて計算された供給熱量制御装置への出力
が、この例では前記Ｄ／Ａコンバータ１９からア
ナログスイツチ２０と駆動部２１を介して、供給
熱量制御器６へ伝達されている。マイコン出力P3
で制御される前記アナログスイツチ２０は、Ｄ／
Ａコンバータを入出力に共用するために設けたも
のである。
さらに、本発明の水量制御では、前記TERか
ら演算された所定時間だけ、供給水量制御装置を
駆動すべく出力信号を発するのであるが、流量を
絞るときマイコン出力P4をLOWレベルにし、抵
抗２２，２３を介してトランジスタ２４をオンさ
せ、２５のリレーRy1を駆動して、流量を絞り方
向に操作するモータコイル２６に通電すべく、リ
レー接点２７を導通させる。この導通させる時間
によつてモータの回転角が定まり、変速器等の機
構部２８を介して供給水量制御装置８を駆動して
いる。前記２８及び８の組み合わせは、例えば第
２図の特性を得るために設けられている。同様の
操作手段によつて流量を増加させるときには、抵
抗２９，３０、トランジスタ３１、リレーRy2３
２を介して、モータコイル３３に通電するため、
リレー接点３４を閉じるのである。本図の細線で
囲んだ３５の部分は、温度制御器３と水量制御器
７を含んでいる。
ら演算された所定時間だけ、供給水量制御装置を
駆動すべく出力信号を発するのであるが、流量を
絞るときマイコン出力P4をLOWレベルにし、抵
抗２２，２３を介してトランジスタ２４をオンさ
せ、２５のリレーRy1を駆動して、流量を絞り方
向に操作するモータコイル２６に通電すべく、リ
レー接点２７を導通させる。この導通させる時間
によつてモータの回転角が定まり、変速器等の機
構部２８を介して供給水量制御装置８を駆動して
いる。前記２８及び８の組み合わせは、例えば第
２図の特性を得るために設けられている。同様の
操作手段によつて流量を増加させるときには、抵
抗２９，３０、トランジスタ３１、リレーRy2３
２を介して、モータコイル３３に通電するため、
リレー接点３４を閉じるのである。本図の細線で
囲んだ３５の部分は、温度制御器３と水量制御器
７を含んでいる。
以上述べたように本発明の温水器制御装置に依
れば、出湯量Fwを常に出湯温度制御可能な範囲
に限定するので、希望した温度の湯がいつでも得
られるという優れた効果が得られる。そして、供
給水量制御装置の駆動時間と供給水量可変特性が
単純な比例関係になつているので、構成自体も複
雑なものでなくてよい上、水量制御器は所定の温
水器の能力特性から演算した時間管理だけで制御
できるのである。
れば、出湯量Fwを常に出湯温度制御可能な範囲
に限定するので、希望した温度の湯がいつでも得
られるという優れた効果が得られる。そして、供
給水量制御装置の駆動時間と供給水量可変特性が
単純な比例関係になつているので、構成自体も複
雑なものでなくてよい上、水量制御器は所定の温
水器の能力特性から演算した時間管理だけで制御
できるのである。
第１図は本発明の一実施例を示すガス湯沸器の
制御装置の構成図、第２図は本発明の駆動手段を
示す出力時間と流量変化の関係図、第３図は本発
明の一実施例の回路図、第４図はガス湯沸器の出
湯量と温度上昇との関係を示す特性図、第５図は
従来のガス湯沸器の構成図である。 ３……温度制御器、４……出湯温度検出器、５
……温度設定器、６……供給熱量制御器、７……
水量制御器、８……供給水量制御装置。
制御装置の構成図、第２図は本発明の駆動手段を
示す出力時間と流量変化の関係図、第３図は本発
明の一実施例の回路図、第４図はガス湯沸器の出
湯量と温度上昇との関係を示す特性図、第５図は
従来のガス湯沸器の構成図である。 ３……温度制御器、４……出湯温度検出器、５
……温度設定器、６……供給熱量制御器、７……
水量制御器、８……供給水量制御装置。
Claims (1)
- １ 温水器の出湯温度検出器と、温度設定器と、
前記出湯温度検出器の信号と前記温度設定器の信
号の偏差（TER）に依存して前記温水器の供給
熱量を制御する信号を出力する温度制御器と、前
記温度制御器の出力に応動する温水器の供給熱量
制御器と、前記温度偏差（TER）から変更すべ
き流量を演算し該流量にすべく供給水量を制御す
る信号を所定時間出力する水量制御器と、前記水
量制御器の出力時間に比例して前記温水器への水
の供給量を制御する供給水量制御装置とからなる
温水器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56131144A JPS5833051A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 温水器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56131144A JPS5833051A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 温水器の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833051A JPS5833051A (ja) | 1983-02-26 |
| JPS6235578B2 true JPS6235578B2 (ja) | 1987-08-03 |
Family
ID=15051024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56131144A Granted JPS5833051A (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | 温水器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5833051A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6069449A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-20 | Omron Tateisi Electronics Co | ガス湯沸器の温度制御装置 |
| JPH0823442B2 (ja) * | 1987-12-09 | 1996-03-06 | 松下電器産業株式会社 | 給湯機の水量制御装置 |
| JPH0529708U (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-20 | 株式会社日光製作所 | 窯業系サイデイング材切断刃 |
| JP2540470Y2 (ja) * | 1993-07-22 | 1997-07-02 | 天龍製鋸株式会社 | 金属切断用回転鋸 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848A (ja) * | 1981-06-23 | 1983-01-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温水器制御装置 |
-
1981
- 1981-08-20 JP JP56131144A patent/JPS5833051A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5833051A (ja) | 1983-02-26 |
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