JP2513092B2 - バイパスミキシング制御方式 - Google Patents
バイパスミキシング制御方式Info
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- JP2513092B2 JP2513092B2 JP3136961A JP13696191A JP2513092B2 JP 2513092 B2 JP2513092 B2 JP 2513092B2 JP 3136961 A JP3136961 A JP 3136961A JP 13696191 A JP13696191 A JP 13696191A JP 2513092 B2 JP2513092 B2 JP 2513092B2
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- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器をバイパスし
て入水路と出湯路とに接続されるバイパス路を備え、熱
交換器からの湯とバイパス水とを混合して出湯する給湯
器におけるバイパスミキシング制御方式に関する。
て入水路と出湯路とに接続されるバイパス路を備え、熱
交換器からの湯とバイパス水とを混合して出湯する給湯
器におけるバイパスミキシング制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱交換器と、熱交換器に接続され
た入水路及び出湯路と、熱交換器をバイパスして入水路
と出湯路とに接続されるバイパス路とを備え、熱交換器
からの湯とバイパス水とを混合して出湯する給湯器にお
いては、バイパス路にバイパス水量調整弁を設け、バイ
パス水量調整弁の開度を制御することにより、混合する
湯量と水量の割合を変更して混合出湯温度ＴM を所望の
温度に調整するものであるが、混合出湯の設定温度Ｔs
と混合出湯温度ＴM との偏差（Ｔs −ＴM ）に基づいて
バイパス水量調整弁の開度を調整していた。
た入水路及び出湯路と、熱交換器をバイパスして入水路
と出湯路とに接続されるバイパス路とを備え、熱交換器
からの湯とバイパス水とを混合して出湯する給湯器にお
いては、バイパス路にバイパス水量調整弁を設け、バイ
パス水量調整弁の開度を制御することにより、混合する
湯量と水量の割合を変更して混合出湯温度ＴM を所望の
温度に調整するものであるが、混合出湯の設定温度Ｔs
と混合出湯温度ＴM との偏差（Ｔs −ＴM ）に基づいて
バイパス水量調整弁の開度を調整していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバイパス路を備えた給湯器においては、混合出湯の
設定温度Ｔs と混合出湯温度ＴM との偏差に基づいてバ
イパス水量調整弁の開度を調整しているために、バイパ
ス水量調整弁の操作量を所定の値とした場合に、入水温
度Ｔc と設定温度Ｔs との差が大きくなると混合出湯温
度ＴM の変化量が大きくなる、例えば、バイパス水量調
整弁の駆動モータにステッピングモータを用いたものに
おいて、Ｔs −ＴM ＝５deg.である時にバイパス水量調
整弁の操作量が「開方向30パルス」と算出された場合、
入水温度Ｔc が20℃ならば適切で、偏差（Ｔs −ＴM ）
が零に近づくものであるが、入水温度Ｔc が15℃になる
と熱交換器から出湯される混合されるバイパス水温が低
いために混合出湯温度ＴM が設定温度Ｔs よりも低下
し、入水温度Ｔc が25℃になると混合出湯温度ＴM が温
度変化が緩やかになるものであるから、入水温度Ｔc が
低い（15℃）と、混合出湯温度ＴM の変化量が大きくな
り、ハンチングに陥るという問題があった。
来のバイパス路を備えた給湯器においては、混合出湯の
設定温度Ｔs と混合出湯温度ＴM との偏差に基づいてバ
イパス水量調整弁の開度を調整しているために、バイパ
ス水量調整弁の操作量を所定の値とした場合に、入水温
度Ｔc と設定温度Ｔs との差が大きくなると混合出湯温
度ＴM の変化量が大きくなる、例えば、バイパス水量調
整弁の駆動モータにステッピングモータを用いたものに
おいて、Ｔs −ＴM ＝５deg.である時にバイパス水量調
整弁の操作量が「開方向30パルス」と算出された場合、
入水温度Ｔc が20℃ならば適切で、偏差（Ｔs −ＴM ）
が零に近づくものであるが、入水温度Ｔc が15℃になる
と熱交換器から出湯される混合されるバイパス水温が低
いために混合出湯温度ＴM が設定温度Ｔs よりも低下
し、入水温度Ｔc が25℃になると混合出湯温度ＴM が温
度変化が緩やかになるものであるから、入水温度Ｔc が
低い（15℃）と、混合出湯温度ＴM の変化量が大きくな
り、ハンチングに陥るという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、給湯器において、入水温
度Ｔc 或いは設定温度Ｔs の変動に拘束されず、ハンチ
ングの発生を抑制し、安定した混合出湯温度ＴM を得る
ことのできるバイパスミキシング制御方式を提供するこ
とである。
度Ｔc 或いは設定温度Ｔs の変動に拘束されず、ハンチ
ングの発生を抑制し、安定した混合出湯温度ＴM を得る
ことのできるバイパスミキシング制御方式を提供するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のバイパスミキシング制御方式は、熱交換器
と、熱交換器に接続された入水路及び出湯路と、熱交換
器をバイパスして入水路と出湯路を連通させるバイパス
路とを備えた給湯器において、バイパス路にバイパス水
量を調節するバイパス水量調整弁を設け、設定温度Ｔ Ｓ
と混合出湯温度Ｔ Ｍ との偏差と、設定温度Ｔ Ｓ と入水温
度Ｔ Ｃ との偏差との比をパラメータとしてバイパス水量
調整弁の開度操作量θを定めるものであり、入水温度Ｔ
Ｃ或いは設定温度ＴＳの変動に拘束されることなく、ハ
ンチングの発生を抑制し、安定した混合出湯温度ＴＭを
得ることができる。
に本発明のバイパスミキシング制御方式は、熱交換器
と、熱交換器に接続された入水路及び出湯路と、熱交換
器をバイパスして入水路と出湯路を連通させるバイパス
路とを備えた給湯器において、バイパス路にバイパス水
量を調節するバイパス水量調整弁を設け、設定温度Ｔ Ｓ
と混合出湯温度Ｔ Ｍ との偏差と、設定温度Ｔ Ｓ と入水温
度Ｔ Ｃ との偏差との比をパラメータとしてバイパス水量
調整弁の開度操作量θを定めるものであり、入水温度Ｔ
Ｃ或いは設定温度ＴＳの変動に拘束されることなく、ハ
ンチングの発生を抑制し、安定した混合出湯温度ＴＭを
得ることができる。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を図を参照して説明する。図
１において、給湯器は、入水路１が熱交換器３の入口側
に接続され、熱交換器３の出口側に出湯路２が接続され
ており、熱交換器３をバイパスして入水路１と出湯路２
とを連通させるバイパス路４が設けられ、熱交換器３を
加熱するバーナ５が配設されており、入水路１には熱交
換器３への入水の入水温度Ｔc を検出する入水温度セン
サ６と、入水量Ｑc を検出する入水量センサ７が設置さ
れ、出湯路２とバイパス路４との接続部より下流側の混
合出湯路21に混合出湯温度ＴM を検出する混合出湯温度
センサ８と、混合出湯量ＱM を検出する混合出湯量セン
サ９とが設置されている。
１において、給湯器は、入水路１が熱交換器３の入口側
に接続され、熱交換器３の出口側に出湯路２が接続され
ており、熱交換器３をバイパスして入水路１と出湯路２
とを連通させるバイパス路４が設けられ、熱交換器３を
加熱するバーナ５が配設されており、入水路１には熱交
換器３への入水の入水温度Ｔc を検出する入水温度セン
サ６と、入水量Ｑc を検出する入水量センサ７が設置さ
れ、出湯路２とバイパス路４との接続部より下流側の混
合出湯路21に混合出湯温度ＴM を検出する混合出湯温度
センサ８と、混合出湯量ＱM を検出する混合出湯量セン
サ９とが設置されている。
【０００７】バイパス路４には、ステッピングモータ等
のサーボモータにより駆動され、バイパス水量ＱB を調
節するバイパス水量調整弁41が設けられ、その開度操作
量θは後述の如く入水温度Ｔc ，設定温度Ｔs及び混合
出湯温度ＴM に基づいて算出する。
のサーボモータにより駆動され、バイパス水量ＱB を調
節するバイパス水量調整弁41が設けられ、その開度操作
量θは後述の如く入水温度Ｔc ，設定温度Ｔs及び混合
出湯温度ＴM に基づいて算出する。
【０００８】また、熱交換器３を加熱するバーナ５の燃
焼量はガス比例弁51で調節され、該ガス比例弁51は、入
水温度センサ６により検出される入水温度Ｔc 、入水量
センサ７により検出される入水量Ｑc 、缶体設定温度Ｔ
HS等に基づいて希望温度の出湯を行うようにコントロー
ラにより制御されている。
焼量はガス比例弁51で調節され、該ガス比例弁51は、入
水温度センサ６により検出される入水温度Ｔc 、入水量
センサ７により検出される入水量Ｑc 、缶体設定温度Ｔ
HS等に基づいて希望温度の出湯を行うようにコントロー
ラにより制御されている。
【０００９】図２において、マイクロコンピュータ（Ｃ
ＰＵ）等から成るコントローラ11には、缶体設定温度Ｔ
HSを算出する缶体設定温度演算部12と、バーナ５の燃焼
量を算出するガス量演算部13、及びバイパス水量調整弁
41の開度操作量θを算出するバイパス制御量演算部14が
内蔵されており、リモートコントローラ等に配設された
設定温度Ｔs の設定手段10から出力される設定温度Ｔs
と、入水温度センサ６から出力される入水温度Ｔc とが
缶体設定温度演算部12に入力されて演算され、この算出
された缶体設定温度ＴHSと、入水量センサ７で検出され
る入水量Ｑc とがガス量演算部13に入力されて演算さ
れ、算出されたバーナ５の燃焼量がガス比例弁51の駆動
回路15に入力されてガス比例弁51が必要量だけ駆動され
る（フィードフォワード制御）。
ＰＵ）等から成るコントローラ11には、缶体設定温度Ｔ
HSを算出する缶体設定温度演算部12と、バーナ５の燃焼
量を算出するガス量演算部13、及びバイパス水量調整弁
41の開度操作量θを算出するバイパス制御量演算部14が
内蔵されており、リモートコントローラ等に配設された
設定温度Ｔs の設定手段10から出力される設定温度Ｔs
と、入水温度センサ６から出力される入水温度Ｔc とが
缶体設定温度演算部12に入力されて演算され、この算出
された缶体設定温度ＴHSと、入水量センサ７で検出され
る入水量Ｑc とがガス量演算部13に入力されて演算さ
れ、算出されたバーナ５の燃焼量がガス比例弁51の駆動
回路15に入力されてガス比例弁51が必要量だけ駆動され
る（フィードフォワード制御）。
【００１０】ここで、缶体設定温度ＴHSの算出方法につ
いて説明する。入水量Ｑc とバイパス水量ＱB の比率を
Ｑc ／ＱB ＝１／αとすると、缶体設定温度ＴHSは、 ＴHS＝（Ｔs ・ＱH −Ｔc ・Ｑc ）／Ｑc ＝〔Ｔs （Ｑc ＋ＱB ）−Ｔc ・Ｑc 〕／Ｑc ＝（１＋α）Ｔs −Ｔc となる。但し、缶体設定温度ＴHSは最高缶体設定温度Ｔ
max.（例えば、80℃）以下とし、算出された缶体設定温
度ＴHSが最高缶体設定温度Ｔmax.（80℃）を超えると、
缶体設定温度ＴHSを最高缶体設定温度Ｔmax.（80℃）に
設定する（ＴHS＝Ｔmax.＝80℃）。
いて説明する。入水量Ｑc とバイパス水量ＱB の比率を
Ｑc ／ＱB ＝１／αとすると、缶体設定温度ＴHSは、 ＴHS＝（Ｔs ・ＱH −Ｔc ・Ｑc ）／Ｑc ＝〔Ｔs （Ｑc ＋ＱB ）−Ｔc ・Ｑc 〕／Ｑc ＝（１＋α）Ｔs −Ｔc となる。但し、缶体設定温度ＴHSは最高缶体設定温度Ｔ
max.（例えば、80℃）以下とし、算出された缶体設定温
度ＴHSが最高缶体設定温度Ｔmax.（80℃）を超えると、
缶体設定温度ＴHSを最高缶体設定温度Ｔmax.（80℃）に
設定する（ＴHS＝Ｔmax.＝80℃）。
【００１１】また、設定温度Ｔs 、入水温度Ｔc 及び混
合出湯温度センサ８から出力される混合出湯温度ＴM が
バイパス制御量演算部14に入力されると、先ず設定温度
Ｔsと混合出湯温度ＴM の差（Ｔs −ＴM ）が演算さ
れ、次に設定温度Ｔs と入水温度Ｔc の差ΔＴ（ΔＴ＝
Ｔs −Ｔc ）が演算され、両数値から開度操作量θが、 θ＝ｋ・（Ｔs −ＴM ）／ΔＴ＝ｋ・（Ｔs −ＴM ）／（Ｔs −Ｔc ） で算出され（但し、ｋは実験等により求められる定
数）、算出された開度操作量θがバイパス水量調整弁41
のサーボモータ（ステッピングモータ等）駆動回路16に
入力されて、バイパス水量調整弁41の開度が調節され
る。
合出湯温度センサ８から出力される混合出湯温度ＴM が
バイパス制御量演算部14に入力されると、先ず設定温度
Ｔsと混合出湯温度ＴM の差（Ｔs −ＴM ）が演算さ
れ、次に設定温度Ｔs と入水温度Ｔc の差ΔＴ（ΔＴ＝
Ｔs −Ｔc ）が演算され、両数値から開度操作量θが、 θ＝ｋ・（Ｔs −ＴM ）／ΔＴ＝ｋ・（Ｔs −ＴM ）／（Ｔs −Ｔc ） で算出され（但し、ｋは実験等により求められる定
数）、算出された開度操作量θがバイパス水量調整弁41
のサーボモータ（ステッピングモータ等）駆動回路16に
入力されて、バイパス水量調整弁41の開度が調節され
る。
【００１２】なお、混合前の湯温ＴH を検出して、入水
温度Ｔc との偏差（ＴH −Ｔc ）をパラメータとして開
度操作量θを算出する方法もあるが、混合前の湯温ＴH
は出湯開始前、或いは停止時に変動するものであるか
ら、開度操作量θが安定しないという問題がある。
温度Ｔc との偏差（ＴH −Ｔc ）をパラメータとして開
度操作量θを算出する方法もあるが、混合前の湯温ＴH
は出湯開始前、或いは停止時に変動するものであるか
ら、開度操作量θが安定しないという問題がある。
【００１３】そこで、前記缶体設定温度ＴHSを用いて偏
差（ＴHS−Ｔc ）をパラメータとして開度操作量θを算
出する方法もあるが、ＴHS＝（１＋α）Ｔs −Ｔc であ
り、入水量Ｑc とバイパス水量ＱB の比率Ｑc ／ＱB ＝
１／αが変動するものであるから、開度操作量θが安定
しないという問題があるとともに、算出された缶体設定
温度ＴHSが最高缶体設定温度Ｔmax.（80℃）を超える
と、缶体設定温度ＴHSを最高缶体設定温度Ｔmax.（80
℃）に設定する（ＴHS＝Ｔmax.＝80℃）から、適切な開
度操作量θが得られないという問題がある。
差（ＴHS−Ｔc ）をパラメータとして開度操作量θを算
出する方法もあるが、ＴHS＝（１＋α）Ｔs −Ｔc であ
り、入水量Ｑc とバイパス水量ＱB の比率Ｑc ／ＱB ＝
１／αが変動するものであるから、開度操作量θが安定
しないという問題があるとともに、算出された缶体設定
温度ＴHSが最高缶体設定温度Ｔmax.（80℃）を超える
と、缶体設定温度ＴHSを最高缶体設定温度Ｔmax.（80
℃）に設定する（ＴHS＝Ｔmax.＝80℃）から、適切な開
度操作量θが得られないという問題がある。
【００１４】しかしながら、混合前の湯温ＴH を一定
（例えば、80℃）に保持して給湯運転を行う場合には、
湯温ＴH ＝缶体設定温度ＴHS＝const.（80℃）となるか
ら、θ＝ｋ1 ・（Ｔs −ＴM ）／Ｔc （但し、ｋ1 は定
数）により開度操作量θを算出しても良いものである。
（例えば、80℃）に保持して給湯運転を行う場合には、
湯温ＴH ＝缶体設定温度ＴHS＝const.（80℃）となるか
ら、θ＝ｋ1 ・（Ｔs −ＴM ）／Ｔc （但し、ｋ1 は定
数）により開度操作量θを算出しても良いものである。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
から、設定温度Ｔ Ｓ と混合出湯温度Ｔ Ｍ との偏差と、設
定温度Ｔ Ｓ と入水温度Ｔ Ｃ との偏差との比をパラメータ
としてバイパス水量調整弁の開度操作量θを定めるもの
であり、入水温度ＴＣ或いは設定温度ＴＳの変動に拘束
されることなく、再出湯時等におけるハンチングの発生
を抑制し、安定した混合出湯温度ＴＭを得ることができ
る。
から、設定温度Ｔ Ｓ と混合出湯温度Ｔ Ｍ との偏差と、設
定温度Ｔ Ｓ と入水温度Ｔ Ｃ との偏差との比をパラメータ
としてバイパス水量調整弁の開度操作量θを定めるもの
であり、入水温度ＴＣ或いは設定温度ＴＳの変動に拘束
されることなく、再出湯時等におけるハンチングの発生
を抑制し、安定した混合出湯温度ＴＭを得ることができ
る。
【図１】本発明を適用するバイパス路を備えた給湯器の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】本発明に係るコントローラのブロック図であ
る。
る。
１ 入水路 ２ 出湯路 ３ 熱交換器 ４ バイパス路 ５ バーナ ６ 入水量センサ ７ 入水温度センサ ８ 混合出湯温度センサ ９ 混合出湯量センサ 41 バイパス水量調整弁
Claims (1)
- 【請求項１】 熱交換器と、熱交換器に接続された入水
路及び出湯路とを備えた給湯器において、バイパス路に
バイパス水量を調節するバイパス水量調整弁を設け、設
定温度Ｔ Ｓ と混合出湯温度Ｔ Ｍ との偏差と、設定温度Ｔ
Ｓ と入水温度Ｔ Ｃ との偏差との比をパラメータとしてバ
イパス水量調整弁の開度操作量θを定めることを特徴と
するバイパスミキシング制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136961A JP2513092B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | バイパスミキシング制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136961A JP2513092B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | バイパスミキシング制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340051A JPH04340051A (ja) | 1992-11-26 |
| JP2513092B2 true JP2513092B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=15187542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3136961A Expired - Fee Related JP2513092B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | バイパスミキシング制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513092B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005164129A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Tgk Co Ltd | 流量制御ユニット |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07122515B2 (ja) * | 1986-12-26 | 1995-12-25 | 松下電器産業株式会社 | 給湯制御装置 |
| JPS6438550A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-08 | Noritz Corp | Hot water feeder |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP3136961A patent/JP2513092B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04340051A (ja) | 1992-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080430 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090430 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |