JP2015184750A - 流量制御装置およびそれを備える給湯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流量検出部260は、流量センサの出力信号Sqを平滑化処理することによって流量検出値Qdを算出する。流量パラメータ設定部270は、流量検出値Qdに基づき、流量パラメータγ(0<γ≦1.0)を、小流量時には大流量時よりも小さい値に設定する。流量調整弁の開度変化指令値ΔXは、流量検出値Qdおよび流量目標値q*の差分に基づいて、流量調整弁の開度−流量特性に従って算出された開度変化量ΔX*と、流量パラメータγとの積に従って算出される。弁開度設定部290は、流量調整弁の開度X(n)を、前回の制御周期における開度X(n−1)および開度変化指令値ΔXに基づいて制御する。
【選択図】図5
Description
このようにすると、流量検出のために一般的に用いられる羽根車式流量センサにおける流量に応じて検出特性の違いに対応して、流量を安定的かつ速やかに目標値に追従させるように制御することができる。
上記給湯装置によれば、給湯装置内の流量(たとえば、出湯流量)を、速やかに目標値に追従させるように制御することができる。
図2を参照して、本実施の形態に従う流量制御装置200は、通水路230に介挿接続された流量調整弁210と、通水路230の流量を検出するための流量センサ220と、弁開度制御部250とを含む。通水路230は、図1の給湯装置100では、給水口から出湯口へ至る、入水管50から缶体10を通過して出湯管70へ至る通水路に対応する。同様に、流量調整弁210は、図1の給湯装置100での流量調整弁90に対応し、流量センサ220は、図1中の流量センサ150に対応する。
図3を参照して、代表的には羽根車式センサで構成される流量センサ220は、流量に応じた周波数を有するパルス信号を生成する。大流量時には、出力信号Sqは高周波数のパルス信号となり、その一方で小流量時には、出力信号Sqは、低周波数のパルス信号となる。
式(1)中において、開度Xdは、流量調整弁210の開度Xの過去の実績値に基づいて求められる。たとえば、開度Xdは、前回の制御周期における開度Xとすることができる。あるいは、開度Xdは、フィルタ処理によって得られた流量検出値Qdに対応する流量調整弁210の開度であるので、開度Xの過去の実績値(時系列データ)に同等のフィルタ処理を施すこと等により、流量検出部260での平滑化処理による時間遅れを考慮して開度Xdを求めてもよい。
図6は、流量パラメータγの算出を説明するための概念図である。
図8を参照して、時刻t0において、燃焼動作が開始されると、流量を流量目標値q*へ絞るために、弁開度Xが初期開度(たとえば、X=Xmax)から閉方向へ制御される。時刻t0以降では、流量調整弁210の開度Xは、流量検出値Qdが流量目標値q*に一致するように、図2および図5に示された制御構成によって制御される。
Claims (5)
- 通水路における流量を検出するための流量センサと、
前記通水路に介挿接続された流量調整弁と、
前記流量センサの出力に基づき、前記流量の目標値に従って前記流量調整弁の開度を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記流量センサの出力信号を平滑化処理することによって前記流量の検出値を取得するための流量検出部と、
前記流量調整弁の現在の開度および前記検出値に基づく前記流量調整弁の一次関数モデルの傾きに従って、前記流量の前記目標値および前記検出値の差分に応じて前記流量調整弁の開度変化量を演算するための開度変化量演算部と、
前記検出部による検出値に応じて、流量パラメータγを0<γ≦1.0の範囲内で設定するためのパラメータ演算部と、
前記開度変化量演算部によって演算された前記開度変化量と前記γとの積に従って、前記流量調整弁の開度を前記現在の開度から変化させるための弁開度設定部とを含み、
前記パラメータ演算部は、前記検出値が小さいほど前記γを小さい値に設定する、流量制御装置。 - 前記一次関数モデルの傾きは、前記流量調整弁の予め定められた基準開度と前記現在の開度との差分に対する、前記流量調整弁の前記基準開度における基準流量と、前記流量の現在の前記検出値との差分の比によって求められる、請求項1記載の流量制御装置。
- 前記基準開度は、前記通水路における水圧が変わっても前記流量が同等であると近似できる前記流量調整弁の開度領域に設定される、請求項2記載の流量制御装置。
- 前記流量センサは、羽根車式流量センサである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の流量制御装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の流量制御装置を備えた、給湯装置。
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