JPS6242220B2 - - Google Patents

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JPS6242220B2
JPS6242220B2 JP57081918A JP8191882A JPS6242220B2 JP S6242220 B2 JPS6242220 B2 JP S6242220B2 JP 57081918 A JP57081918 A JP 57081918A JP 8191882 A JP8191882 A JP 8191882A JP S6242220 B2 JPS6242220 B2 JP S6242220B2
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JP
Japan
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water
heating
hot water
temperature
amount
Prior art date
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Application number
JP57081918A
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English (en)
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JPS58198639A (ja
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Yukio Nagaoka
Shinichi Nakane
Makoto Tsuboi
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58198639A publication Critical patent/JPS58198639A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/08Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
    • F23N1/082Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/08Measuring temperature
    • F23N2225/18Measuring temperature feedwater temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/20Membrane valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/24Valve details

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】 本発明は瞬間式給湯装置の給湯温度制御に関す
るもので、加熱入力と給湯水量をそれぞれ自動的
に制御するものである。
瞬間式給湯装置で加熱入力を調節し、出湯温度
を制御する湯温制御装置は公知な技術であるが、
給湯装置の加熱能力以上の過大水量が供給される
と湯温が低下する問題があつた。この問題の解決
のために加熱前に水量を最大にしておき、加熱の
一定時間後に加熱器の入力が最大でかつ設定温度
に対し出湯温度が低下していれば水量を減少させ
ることは既に知られているが、上記の方法では加
熱後一定時間待たなければ適切な温度が得られな
いので、使用者にとつて不便であるばかりでな
く、その間の加熱エネルギーが無駄になるという
欠点があつた。
本発明はかかる欠点を除去したもので、加熱装
置の最大能力によつて可能な最大水量を加熱前よ
り設定し、前述のような待ち時間をなくすことを
目的とするものである。
この目的を達成するために本発明は加熱装置で
加熱される熱交換器の入水温度と出湯温度をそれ
ぞれ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演算する加熱制御部によつて
加熱制御器を作動させ、加熱装置の発熱量を制御
すると共に、出湯温度設定部の信号と入水温度信
号と加熱装置の最大加熱能力とを演算する水量初
期設定制御部によつて水量制御器の駆動装置を駆
動させ、 水量(加熱装置の加熱能力)/(設定温度と
入水温度との温度差)となるようにあらかじめ水
量を制御し、しかる後加熱装置による湯温上昇を
出湯温度検出器で検出し、出湯温度設定部の信号
と出湯温度とを演算する水量再設定制御部によつ
て水量制御器の駆動装置を駆動させて水量の微調
節を行ない湯温の安定化をはかつたもので、以下
その実施例を添付図面によつて説明する。
第1図において、1は水量制御器で、水は流入
路2から弁室3に入り制御弁4と制御孔5との隙
間を通つて一次室6に流入する。7は制御弁4と
共動するダイヤフラムで、その他面側は二次室8
を形成し、二次室8には制御スプリング9があつ
て一次室6側へ付勢している。一次室6に流入し
た水は差圧孔10と差圧弁11と差圧スプリング
12で形成される差圧発生部13を通過し、熱交
換器14、出湯管15より外部へ供給される。一
次室6と二次室8とを連通する第一連通路16に
は調節弁17が設けられ、二次室8と差圧発生部
13とを連通する第二連通路18には絞り18a
が設けられている。前述の調節弁17はギヤボツ
クス19とモータ20からなる駆動装置21によ
つて回転させられ、その開度が変化する。二次室
8の圧力は調節弁17と絞り18aの分圧によつ
て定まり、調節弁17の回転によつて変化させる
こができ、二次室8の圧力を調節することにより
制御弁4を変位させ水量を制御することができ
る。22は入水温度検出器で熱交換器14の入口
側で水温を検出できれば特に位置を限定されな
い。
以上の構成を有する水量制御器1を通過した水
は熱交換器14で加熱され、出湯管15の出湯温
度検出器23によつて湯温が検出される。
ガスはガス供給路24より加熱制御器25を通
つて加熱装置26で燃焼する。27は給湯制御器
で加熱制御器25や駆動装置21を制御する。
第2図のブロツク線図において、給湯制御器2
7は出湯温度設定部28・加熱制御部29・初期
設定水量部30・時限装置31・水量再設定制御
部32を有しており、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28と出湯温度
検出器23のそれぞれの信号が加熱制御部29で
演算され、公知のPID制御によつて加熱制御器2
5を駆動し、加熱装置26の発熱量を加減するこ
とによつて熱交換器14の出湯温度を一定にす
る。水量制御については出湯温度設定部28と入
水温度検出器22のそれぞれの信号が水量初期設
定制御部30で換算され、駆動装置21へ駆動信
号を送出する。水量初期設定制御部30では加熱
装置26の能力(熱交換器の能力を含む)が設定
してあり、また駆動装置21の種類によつて出力
信号はあらかじめ調整されている。例えば駆動装
置21がパルスモータであればパルス信号を、同
期モータであれば交流信号を、直流モータや直流
ソレノイドであれば直流信号を送出する。また水
量初期設定制御部30での駆動装置21の制御は
パルス数や通電時間で行なわれる。駆動装置21
は水量制御器1の調節弁17を回転させ、二次室
8の圧力を調節し水量を制御する。
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28と出湯温度検出器23の信号
を時限装置31を介して演算する水量再設定制御
部32の信号によつて駆動装置21を駆動するこ
とができる。
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28と入水温度検出器22の信
号が取り入れられ、水量初期設定制御部30で演
算が行なわれる。水量初期設定制御部30では加
熱装置26の加熱能力があらかじめ設定してあ
る。例えば制御にマイクロプロセツサを使用する
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。加熱能力の異なるそれぞれの
機種に対し、マイクロプロセツサを共通にしたい
場合にはスイツチ切換によつて設定を切り換える
ことができる。水量初期設定制御部30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装置21に出力す
る。この信号によつて駆動装置21を介して、調
節弁17が回転し水量の初期設定を行なう。第3
図aの曲線Aは駆動装置21の出力に対する水量
設定値を示すもので水量は駆動装置出力に対し反
比例している。第3図bは出湯設定温度と入水温
度の温度差(出湯設定温度と実際の出湯温度とが
等しくなれば湯温上昇値となる)に対する水量設
定の変化を示したものであり、線Bは加熱装置2
6の能力によつて定まる能力曲線を示し、線Cは
本発明の場合の出湯設定温度と入水温度との温度
差(本発明では後述するように出湯設定温度に対
して出湯温度を等しく制御しているので湯温上昇
値と等しい)と水量の関係を示している。例えば
出湯設定温度と入水温度より湯温上昇値が第3図
bのT1にあつたとすれば、水量はQ1(D点)に
設定される。しかる後、使用者によつて通水が開
始されると水量Q1が流れ、加熱装置26の燃焼
が開始し若干の時間遅れの後湯温上昇値は第3図
bのT2(E点)になる。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27と出湯温度
検出器23のそれぞれの信号が時限装置31を介
して水量再設定制御部32で演算される。時限装
置31は加熱装置26と熱交換器14の加熱時間
遅れの長さを設定してある。水量再設定制御部3
2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、駆動装置2
1を駆動する。第3図bで設定された湯温上昇値
T1に対し実際の出湯温度上昇値がT2であり、水
量再設定制御部32の信号で駆動装置21が一定
時間あるいは温度偏差に応じて駆動されて水量が
Q2(E点)に再設定され、その結果湯温上昇値
はT1(G点)と等しくなり、かつ加熱装置26
の能力全開で給湯することができる。出湯設定温
度に対して最終的な出湯温度が得られたとき、加
熱装置26の能力が全開であるためには第3図b
の水量特性曲線Cが能力曲線Bより水量にしてや
や多目の特性であることが必要である。もし水量
特性が能力曲線Bより水量にして少なくなる特性
であれば、水量が必要以上に制限され、後述する
加熱制御器25によつて加熱装置26の加熱量が
制限されることによつて湯温制御が行なわれるた
めに、加熱装置26の最大能力で給湯することが
できなくなる。能力曲線B以上に水量を設定する
ためには水量初期設定制御部30において演算さ
れた駆動装置21への出力信号からある値を減算
した出力信号を送出する方法か、あるいは第3図
aに示す駆動装置出力に対する流量特性を曲線H
のようにあらかじめ補正しておけばよい。また水
量安定に要する時間を短くするためには、第3図
bの能力曲線Bに近似した水量特性が必要とな
る。本発明では第3図aに示すように駆動装置出
力に対して水量が反比例するように構成され、能
力曲線Bに沿つた水量特性Cが得られる。
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26の能力調節が必要となる。この
場合は出湯温度設定部28と出湯温度検出器23
のそれぞれの信号の偏差が加熱制御部29で演算
され、加熱制御器25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。
また使用者によつ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ツトされ、
入水温度検出器22と出湯温度設定部28のそれ
ぞれの信号が水量初期設定制御部30で演算され
て駆動装置21へ出力される。
以上述べたように本発明は出湯温度設定部の信
号と入水温度信号と加熱装置の最大加熱能力とを
演算する水量初期設定制御部によつて、 水量(加熱装置の加熱能力)/(設定温度と
入水温度との温度差) となるように水量を制御することにより、加熱装
置による湯温上昇を待たずしてほぼ最適な水量に
設定することができるので、水量の安定に要する
時間が速くかつ加熱装置の能力を全開で給湯する
ことができると共に、水量初期設定後に出湯温度
と設定温度とを演算し、時限装置を介し水量再設
定制御部によつて水量の微調整が行なわれるた
め、精度の高い湯温制御ができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す構成図、第2図
は本発明の実施例を示す制御ブロツク線図、第3
図a,bはそれぞれ本発明の実施例における水量
制御器の特性を示すグラフである。 1……水量制御器、14……熱交換器、21…
…駆動装置、22……入水温度検出器、23……
出湯温度検出器、25……加熱制御器、26……
加熱装置、27……給湯制御器、28……出湯温
度設定部、29……加熱制御部、30……水量初
期設定制御部、31……時限装置、32……水量
再設定制御部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 駆動装置を有する水量制御器と、前記水量制
    御器と連絡された熱交換器と、前記熱交換器を加
    熱する加熱装置と、前記加熱装置の加熱量を調節
    する加熱制御器と、前記熱交換器の入口および出
    口にそれぞれ設けられた入水温度検出器および出
    湯温度検出器と、出湯温度設定部と前記加熱制御
    器の加熱制御部と水量初期設定制御部からなる給
    湯制御器とを有し、前記水量初期設定制御部によ
    つて水量(加熱装置の加熱能力)/(設定温度
    と入水温度との温度差)なる関係で前記駆動装置
    を制御する給湯加熱制御装置。 2 加熱装置の作動以前に駆動装置が作動する特
    許請求の範囲第1項記載の給湯加熱制御装置。 3 給湯制御器は出湯温度設定部と出湯温度検出
    器の信号を時限装置を介して演算する水量再設定
    制御部を有し、前記水量再設定制御部によつて水
    量制御器の駆動装置を制御する特許請求の範囲第
    1項記載の給湯加熱制御装置。 4 出湯温度設定部が設定された温度幅以上に変
    更されたとき、水量初期設定制御部で再び演算
    し、駆動装置を制御する特許請求の範囲第1項記
    載の給湯加熱制御装置。 5 駆動装置の操作量に反比例して水量が制御さ
    れる特許請求の範囲第1項もしくは第3項記載の
    給湯加熱制御装置。
JP57081918A 1982-05-14 1982-05-14 給湯加熱制御装置 Granted JPS58198639A (ja)

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JP57081918A JPS58198639A (ja) 1982-05-14 1982-05-14 給湯加熱制御装置

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JP57081918A JPS58198639A (ja) 1982-05-14 1982-05-14 給湯加熱制御装置

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JPS58198639A JPS58198639A (ja) 1983-11-18
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ID=13759829

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01118072A (ja) * 1987-10-30 1989-05-10 Rinnai Corp 給湯器
JPH0331648A (ja) * 1989-06-29 1991-02-12 Harman Co Ltd 給湯装置
CN105757997A (zh) * 2016-03-17 2016-07-13 安庆市鸿裕工业产品设计有限公司 一种采暖炉防冻燃气水量检测装置

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JPS58198639A (ja) 1983-11-18

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