JP2734390B2 - 給湯器の出湯温度制御方法 - Google Patents
給湯器の出湯温度制御方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フィードフォワード制
御とフィードバック制御とを組み合わせて行われる給湯
器の出湯温度制御方法に関する。
御とフィードバック制御とを組み合わせて行われる給湯
器の出湯温度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に給湯器においては、熱交換器の通
水量並びに燃焼量を調整して出湯温度を制御することが
行われており、制御方法としてはフィードフォワード制
御とフィードバック制御とが併用されることが多く行わ
れている。フィードフォワード制御は、設定温度Ｔs
（℃）と入水温度Ｔc （℃）及び通水量Ｑ（号）とに基
づいて、必要燃焼量である必要号数ＧFFを、ＧFF＝（Ｔ
s −Ｔc ）／２５で算出し、算出された必要号数ＧFFに
基づいてガス比例制御弁を制御してガス量を制御してい
る。しかしながら、フィードフォワード制御のみでは、
ガスの発熱量が予定値と異なっている場合には、上記必
要号数ＧFFに基づいて燃料ガス流量を制御すると、該必
要号数ＧFFに相当する熱量を得ることができず、出湯温
度Ｔh （℃）を設定温度Ｔs に等しくした出湯を行うこ
とができないという問題があった。即ち、発熱量が予定
値より小さい場合は出湯温度Ｔh が設定温度Ｔs より低
くなり、発熱量が予定値より大きい場合は出湯温度Ｔh
が設定温度Ｔs より高くなる。
水量並びに燃焼量を調整して出湯温度を制御することが
行われており、制御方法としてはフィードフォワード制
御とフィードバック制御とが併用されることが多く行わ
れている。フィードフォワード制御は、設定温度Ｔs
（℃）と入水温度Ｔc （℃）及び通水量Ｑ（号）とに基
づいて、必要燃焼量である必要号数ＧFFを、ＧFF＝（Ｔ
s −Ｔc ）／２５で算出し、算出された必要号数ＧFFに
基づいてガス比例制御弁を制御してガス量を制御してい
る。しかしながら、フィードフォワード制御のみでは、
ガスの発熱量が予定値と異なっている場合には、上記必
要号数ＧFFに基づいて燃料ガス流量を制御すると、該必
要号数ＧFFに相当する熱量を得ることができず、出湯温
度Ｔh （℃）を設定温度Ｔs に等しくした出湯を行うこ
とができないという問題があった。即ち、発熱量が予定
値より小さい場合は出湯温度Ｔh が設定温度Ｔs より低
くなり、発熱量が予定値より大きい場合は出湯温度Ｔh
が設定温度Ｔs より高くなる。
【０００３】例えば、都市ガスを用いる場合に、発熱量
の異なる１２Ａガスと１３Ａガスとが同一のガスグルー
プとして扱われ、両ガスに対して同一の給湯器がガスノ
ズル径を変更すること無く使用されるから、発熱量が大
きい１３Ａガスに合わせて調整した給湯器に、発熱量が
小さい１２Ａガスが使用されると、発熱量が不足して出
湯温度Ｔh が設定温度Ｔs より低くなる。上記問題を解
決するために、ＰＩ（積分＋比例）制御、ＰＩＤ（積分
＋比例＋微分）制御等を用いる所謂フィードバック制御
を併用し、出湯温度Ｔh と設定温度Ｔs との偏差を検知
してガス量を制御することが行われている。
の異なる１２Ａガスと１３Ａガスとが同一のガスグルー
プとして扱われ、両ガスに対して同一の給湯器がガスノ
ズル径を変更すること無く使用されるから、発熱量が大
きい１３Ａガスに合わせて調整した給湯器に、発熱量が
小さい１２Ａガスが使用されると、発熱量が不足して出
湯温度Ｔh が設定温度Ｔs より低くなる。上記問題を解
決するために、ＰＩ（積分＋比例）制御、ＰＩＤ（積分
＋比例＋微分）制御等を用いる所謂フィードバック制御
を併用し、出湯温度Ｔh と設定温度Ｔs との偏差を検知
してガス量を制御することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフィードフォワード制御とフィードバック制御とを
併用した給湯器の出湯温度制御においては、フィードバ
ック制御量が特に制限されていないものであるから、出
湯温度センサ或いは出湯温度検知回路に異常が発生し、
出湯温度Ｔh の読み取り値が固定されると、ガス量が極
端に増大または減少することになり、出湯温度Ｔh が大
きく変動するという問題があった。即ち、出湯温度Ｔh
の読み取り値が設定温度Ｔs より高く固定された場合
は、フィードバック制御によりガス量が絞られて最小流
量または遮断状態となり、実際の出湯温度が著しく低下
し、使用者に不快感を与えるという問題があった。逆に
出湯温度Ｔh の読み取り値が設定温度Ｔs より低く固定
された場合は、フィードバック制御によりガス量が最大
流量に増大し、異常に高い出湯温度Ｔh で出湯されるこ
とになり、沸騰する恐れがあるという問題があった。
来のフィードフォワード制御とフィードバック制御とを
併用した給湯器の出湯温度制御においては、フィードバ
ック制御量が特に制限されていないものであるから、出
湯温度センサ或いは出湯温度検知回路に異常が発生し、
出湯温度Ｔh の読み取り値が固定されると、ガス量が極
端に増大または減少することになり、出湯温度Ｔh が大
きく変動するという問題があった。即ち、出湯温度Ｔh
の読み取り値が設定温度Ｔs より高く固定された場合
は、フィードバック制御によりガス量が絞られて最小流
量または遮断状態となり、実際の出湯温度が著しく低下
し、使用者に不快感を与えるという問題があった。逆に
出湯温度Ｔh の読み取り値が設定温度Ｔs より低く固定
された場合は、フィードバック制御によりガス量が最大
流量に増大し、異常に高い出湯温度Ｔh で出湯されるこ
とになり、沸騰する恐れがあるという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、上記問題点を解決し、フ
ィードバック制御量を制限することによって快適な出湯
温度で出湯を行うことのできる給湯器の出湯温度制御方
法を提供することである。
ィードバック制御量を制限することによって快適な出湯
温度で出湯を行うことのできる給湯器の出湯温度制御方
法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の給湯器の出湯温度制御方法は、熱交換器入口
側通水路並びに出口側通水路にそれぞれ設けられた入水
温度検出手段と出湯温度検出手段及び通水量検出手段
と、出湯温度を設定する湯温設定手段とを備えた給湯器
において、湯温設定手段により設定された設定温度と、
入水温度検出手段により検出された入水温度と、通水量
検出手段により検出された通水量とに基づいて必要号数
を算出するとともに、設定温度と出湯温度検出手段によ
り検出された出湯温度との差に基づいて補正号数を算出
して、該補正号数を必要号数に加算して制御号数を求め
る出湯温度制御方法であって、上記補正号数の絶対値
が、予め定めた最大補正限界値を超えないものとするこ
とにより、補正号数（フィードバック制御量）が過大に
なる恐れがなく、特に最小号数付近では十分な出力号数
の制御が行われるものであり、制御器に複雑な構成を必
要とせず、簡単な構成で安全な制御を行うことができ
る。また、上記補正号数の絶対値と必要号数との比が、
予め定めた最大補正限界比を超えないものとすることに
より、補正号数（フィードバック制御量）が過大になる
恐れを無くすとともに、最大号数付近における補正号数
を十分な値にすることが可能となり、余裕を持って設定
温度の出湯が可能になる。また、最大補正限界比を、最
小号数から最大号数までの範囲で一定の値にしているか
ら、制御器を簡単な構成にできる。さらに、上記補正号
数の絶対値を、予め定めた等差補正限界値と、必要号数
と予め定めた補正限界比との積で設定される等比補正限
界値との和を超えないものとすることにより、補正号数
（フィードバック制御量）が過大になる恐れを無くすと
ともに、最小号数から最大号数までの全体にわたって補
正号数を十分な値にすることが可能となり、余裕を持っ
て設定温度の出湯が可能になる。また、等比補正限界比
を、最小号数から最大号数までの範囲で一定の値にして
いるから、制御器を簡単な構成にできる。
に本発明の給湯器の出湯温度制御方法は、熱交換器入口
側通水路並びに出口側通水路にそれぞれ設けられた入水
温度検出手段と出湯温度検出手段及び通水量検出手段
と、出湯温度を設定する湯温設定手段とを備えた給湯器
において、湯温設定手段により設定された設定温度と、
入水温度検出手段により検出された入水温度と、通水量
検出手段により検出された通水量とに基づいて必要号数
を算出するとともに、設定温度と出湯温度検出手段によ
り検出された出湯温度との差に基づいて補正号数を算出
して、該補正号数を必要号数に加算して制御号数を求め
る出湯温度制御方法であって、上記補正号数の絶対値
が、予め定めた最大補正限界値を超えないものとするこ
とにより、補正号数（フィードバック制御量）が過大に
なる恐れがなく、特に最小号数付近では十分な出力号数
の制御が行われるものであり、制御器に複雑な構成を必
要とせず、簡単な構成で安全な制御を行うことができ
る。また、上記補正号数の絶対値と必要号数との比が、
予め定めた最大補正限界比を超えないものとすることに
より、補正号数（フィードバック制御量）が過大になる
恐れを無くすとともに、最大号数付近における補正号数
を十分な値にすることが可能となり、余裕を持って設定
温度の出湯が可能になる。また、最大補正限界比を、最
小号数から最大号数までの範囲で一定の値にしているか
ら、制御器を簡単な構成にできる。さらに、上記補正号
数の絶対値を、予め定めた等差補正限界値と、必要号数
と予め定めた補正限界比との積で設定される等比補正限
界値との和を超えないものとすることにより、補正号数
（フィードバック制御量）が過大になる恐れを無くすと
ともに、最小号数から最大号数までの全体にわたって補
正号数を十分な値にすることが可能となり、余裕を持っ
て設定温度の出湯が可能になる。また、等比補正限界比
を、最小号数から最大号数までの範囲で一定の値にして
いるから、制御器を簡単な構成にできる。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を図を参照して説明する。図
５において、本発明を適用する給湯器の概略構成は、熱
交換器１と、熱交換器１を加熱するバーナ２と、熱交換
器１の入口側に接続された入水路３及び出口側に接続さ
れた出湯路４と、入水路３に設けられた入水温度センサ
（入水温度検出手段）５と流量センサ（通水量検出手
段）６及びサーボモータ等の駆動手段を有する通水量調
節弁７と、出湯路４に設けられた出湯温度センサ（出湯
温度検出手段）８と、バーナ２に連通するガス供給路９
に設けられた比例制御弁10と、温度設定器11と、制御器
12とを備えている。
５において、本発明を適用する給湯器の概略構成は、熱
交換器１と、熱交換器１を加熱するバーナ２と、熱交換
器１の入口側に接続された入水路３及び出口側に接続さ
れた出湯路４と、入水路３に設けられた入水温度センサ
（入水温度検出手段）５と流量センサ（通水量検出手
段）６及びサーボモータ等の駆動手段を有する通水量調
節弁７と、出湯路４に設けられた出湯温度センサ（出湯
温度検出手段）８と、バーナ２に連通するガス供給路９
に設けられた比例制御弁10と、温度設定器11と、制御器
12とを備えている。
【０００８】制御器12はマイクロコンピュータを備えて
おり、入水温度センサ５が検出した入水温度Ｔc と、流
量センサ６が検出した通水量Ｑと、出湯温度センサ８が
検出した出湯温度Ｔh と、温度設定器11からの設定温度
Ｔs とが入力され、上記各入力に基づいて演算された制
御信号が通水量調節弁７及び比例制御弁10にそれぞれ出
力される。
おり、入水温度センサ５が検出した入水温度Ｔc と、流
量センサ６が検出した通水量Ｑと、出湯温度センサ８が
検出した出湯温度Ｔh と、温度設定器11からの設定温度
Ｔs とが入力され、上記各入力に基づいて演算された制
御信号が通水量調節弁７及び比例制御弁10にそれぞれ出
力される。
【０００９】制御器12において、入水温度Ｔc と通水量
Ｑ及び設定温度Ｔs に基づいて必要号数（必要燃焼量）
ＧFFを次の式で算出する（フィードフォワード制御）。 ＧFF＝（Ｔs −Ｔc ）・Ｑ／２５ 出湯運転開始時には、上記フィードフォワード制御によ
る必要号数ＧFFで運転されるが、その後は設定温度Ｔs
と出湯温度Ｔh との差、及び本実施例では更に通水量Ｑ
に基づいて補正号数ＧK を次の式で算出する（フィード
バック制御）。 ＧK ＝ＫP （Ｔs −Ｔh ）Ｑ＋（１／ＫI ）∫（Ｔs −
Ｔh ）Ｑdt そして必要号数ＧFFに補正号数ＧK を加算した制御量で
ある出力号数Ｇ（Ｇ＝ＧFF＋ＧK ）で出湯制御を行うも
のであり、設定温度Ｔs が出湯温度Ｔh より大である場
合は補正号数ＧK が正（ＧK ＞０）で出力号数Ｇは必要
号数ＧFFより大きくなり、設定温度Ｔs が出湯温度Ｔh
より小である場合は補正号数ＧK が負（ＧK ＜０）で出
力号数Ｇは必要号数ＧFFより小さくなるもので、設定温
度Ｔs と出湯温度Ｔh が等しい（ΔＧ＝０）場合は、補
正号数ＧK が零（ＧK ＝０）で出力号数Ｇは必要号数Ｇ
FFに等しくなる。
Ｑ及び設定温度Ｔs に基づいて必要号数（必要燃焼量）
ＧFFを次の式で算出する（フィードフォワード制御）。 ＧFF＝（Ｔs −Ｔc ）・Ｑ／２５ 出湯運転開始時には、上記フィードフォワード制御によ
る必要号数ＧFFで運転されるが、その後は設定温度Ｔs
と出湯温度Ｔh との差、及び本実施例では更に通水量Ｑ
に基づいて補正号数ＧK を次の式で算出する（フィード
バック制御）。 ＧK ＝ＫP （Ｔs −Ｔh ）Ｑ＋（１／ＫI ）∫（Ｔs −
Ｔh ）Ｑdt そして必要号数ＧFFに補正号数ＧK を加算した制御量で
ある出力号数Ｇ（Ｇ＝ＧFF＋ＧK ）で出湯制御を行うも
のであり、設定温度Ｔs が出湯温度Ｔh より大である場
合は補正号数ＧK が正（ＧK ＞０）で出力号数Ｇは必要
号数ＧFFより大きくなり、設定温度Ｔs が出湯温度Ｔh
より小である場合は補正号数ＧK が負（ＧK ＜０）で出
力号数Ｇは必要号数ＧFFより小さくなるもので、設定温
度Ｔs と出湯温度Ｔh が等しい（ΔＧ＝０）場合は、補
正号数ＧK が零（ＧK ＝０）で出力号数Ｇは必要号数Ｇ
FFに等しくなる。
【００１０】本発明の第１実施例においては、補正号数
ＧK の絶対値ＧKIを予め定めた一定値である最大補正限
界値ＧKmax（例えば、ＧKmax＝２）を超えないとしたも
のであり、出力号数Ｇは上限が必要号数ＧFFと最大補正
限界値ＧKmaxの和以下で、下限が必要号数ＧFFから最大
補正限界値ＧKmaxを減算した差以上に保持される（ＧFF
−ＧKmax≦Ｇ≦ＧFF＋ＧKmax）。図１に必要号数ＧFFと
出力号数Ｇとの関係を示す相関図を示し、理想線Ｌo は
必要号数ＧFFと実出湯号数ＧFBが等しい（ΔＧ＝０）場
合であり、上限線Ｌu1は出力号数Ｇが必要号数ＧFFと最
大補正限界値ＧKmaxとの和（Ｇ＝ＧFF＋ＧKmax）を示
し、下限線Ｌd1は必要号数ＧFFと最大補正限界値ＧKmax
との差（Ｇ＝ＧFF−ＧKmax）を示している。必要号数Ｇ
FF並びに出力号数Ｇは、それぞれ予め定めた最小号数Ｇ
MIN.（例えば、2.5 号）と最大号数ＧMAX.（例えば、16
号）との間に制限されているから、出力号数Ｇは、最小
号数ＧMIN.（2.5 号）と最大号数ＧMAX.（16号）の間
で、上限線Ｌu1と下限線Ｌd1との間の値に制御される。
ＧK の絶対値ＧKIを予め定めた一定値である最大補正限
界値ＧKmax（例えば、ＧKmax＝２）を超えないとしたも
のであり、出力号数Ｇは上限が必要号数ＧFFと最大補正
限界値ＧKmaxの和以下で、下限が必要号数ＧFFから最大
補正限界値ＧKmaxを減算した差以上に保持される（ＧFF
−ＧKmax≦Ｇ≦ＧFF＋ＧKmax）。図１に必要号数ＧFFと
出力号数Ｇとの関係を示す相関図を示し、理想線Ｌo は
必要号数ＧFFと実出湯号数ＧFBが等しい（ΔＧ＝０）場
合であり、上限線Ｌu1は出力号数Ｇが必要号数ＧFFと最
大補正限界値ＧKmaxとの和（Ｇ＝ＧFF＋ＧKmax）を示
し、下限線Ｌd1は必要号数ＧFFと最大補正限界値ＧKmax
との差（Ｇ＝ＧFF−ＧKmax）を示している。必要号数Ｇ
FF並びに出力号数Ｇは、それぞれ予め定めた最小号数Ｇ
MIN.（例えば、2.5 号）と最大号数ＧMAX.（例えば、16
号）との間に制限されているから、出力号数Ｇは、最小
号数ＧMIN.（2.5 号）と最大号数ＧMAX.（16号）の間
で、上限線Ｌu1と下限線Ｌd1との間の値に制御される。
【００１１】この構成によると、必要号数ＧFFと実出湯
号数ＧFBとの差ΔＧ（ΔＧ＝ＧFF−ＧFB）に基づいて算
出される補正号数ＧK （フィードバック制御量）が過大
になる恐れがなく、特に最小号数ＧMIN.（2.5 号）付近
では十分な出力号数Ｇの制御が行われるものであり、制
御器12に複雑な構成を必要とせず、簡単な構成で安全な
制御を行うことができる。
号数ＧFBとの差ΔＧ（ΔＧ＝ＧFF−ＧFB）に基づいて算
出される補正号数ＧK （フィードバック制御量）が過大
になる恐れがなく、特に最小号数ＧMIN.（2.5 号）付近
では十分な出力号数Ｇの制御が行われるものであり、制
御器12に複雑な構成を必要とせず、簡単な構成で安全な
制御を行うことができる。
【００１２】第２実施例においては、上記補正号数ＧK
の絶対値ＧKIと必要号数ＧFFとの比（ＧKI／ＧFF）が、
予め定めた最大補正限界比Ａmax.（例えば、0.35）を超
えないものとしたものであり、補正号数ＧK の絶対値Ｇ
KIが必要号数ＧFFと最大補正限界比Ａmax.（0.35）との
積ＧFF・Ａmax.以下に保持されるものであるから、出力
号数Ｇは最小補正出力号数（１−Ａmax.）・ＧFFと、最
大補正出力号数（１＋Ａmax.）・ＧFFとの間、即ち（１
−Ａmax.）・ＧFF≦Ｇ≦（１＋Ａmax.）・ＧFFの範囲で
制御される。図２に必要号数ＧFFと出力号数Ｇの相関図
を示し、理想線Ｌo は必要号数ＧFFと実出湯号数ＧFBが
等しい場合であり、上限線Ｌu2は最大補正出力号数｛Ｇ
＝（１＋Ａmax.）・ＧFF｝を、下限線Ｌd2は最小補正出
力号数｛Ｇ＝（１−Ａmax.）・ＧFF｝を示している。必
要号数ＧFF並びに出力号数Ｇは、それぞれ予め定めた最
小号数ＧMIN.（2.5号）と最大号数ＧMAX.（16号）との
間に制限されているから、出力号数Ｇは、最小号数Ｇ
MIN.（2.5 号）と最大号数ＧMAX.（16号）の間で、上限
線Ｌu2と下限線Ｌd2との間の値に制御される。
の絶対値ＧKIと必要号数ＧFFとの比（ＧKI／ＧFF）が、
予め定めた最大補正限界比Ａmax.（例えば、0.35）を超
えないものとしたものであり、補正号数ＧK の絶対値Ｇ
KIが必要号数ＧFFと最大補正限界比Ａmax.（0.35）との
積ＧFF・Ａmax.以下に保持されるものであるから、出力
号数Ｇは最小補正出力号数（１−Ａmax.）・ＧFFと、最
大補正出力号数（１＋Ａmax.）・ＧFFとの間、即ち（１
−Ａmax.）・ＧFF≦Ｇ≦（１＋Ａmax.）・ＧFFの範囲で
制御される。図２に必要号数ＧFFと出力号数Ｇの相関図
を示し、理想線Ｌo は必要号数ＧFFと実出湯号数ＧFBが
等しい場合であり、上限線Ｌu2は最大補正出力号数｛Ｇ
＝（１＋Ａmax.）・ＧFF｝を、下限線Ｌd2は最小補正出
力号数｛Ｇ＝（１−Ａmax.）・ＧFF｝を示している。必
要号数ＧFF並びに出力号数Ｇは、それぞれ予め定めた最
小号数ＧMIN.（2.5号）と最大号数ＧMAX.（16号）との
間に制限されているから、出力号数Ｇは、最小号数Ｇ
MIN.（2.5 号）と最大号数ＧMAX.（16号）の間で、上限
線Ｌu2と下限線Ｌd2との間の値に制御される。
【００１３】この構成によると、補正号数ＧK （フィー
ドバック制御量）が過大になる恐れを無くすとともに、
最大号数ＧMAX.（16号）付近における補正号数ＧK を十
分な値にすることが可能となり、余裕を持って設定温度
Ｔs の出湯が可能になる。また、最大補正限界比Ａmax.
（0.35）を、最小号数ＧMIN.（2.5 号）から最大号数Ｇ
MAX.（16号）まで一定の値にしているから、制御器12を
簡単な構成にできる。
ドバック制御量）が過大になる恐れを無くすとともに、
最大号数ＧMAX.（16号）付近における補正号数ＧK を十
分な値にすることが可能となり、余裕を持って設定温度
Ｔs の出湯が可能になる。また、最大補正限界比Ａmax.
（0.35）を、最小号数ＧMIN.（2.5 号）から最大号数Ｇ
MAX.（16号）まで一定の値にしているから、制御器12を
簡単な構成にできる。
【００１４】第３実施例においては、上記補正号数ＧK
の絶対値ＧKIを、予め定めた等差補正限界値ＧKO（例え
ば、ＧKO＝１）と、必要号数ＧFFと予め定めた補正限界
比Ａ（例えば、Ａ＝0.30）との積で設定される等比補正
限界値ＧFF・Ａとの和を超えない（ＧKI≦ＧKO＋ＧFF・
Ａ）ようにしたものであるから、出力号数Ｇは最小補正
出力号数｛（１−Ａ）・ＧFF−ＧKO｝と、最大補正出力
号数｛（１＋Ａ）・ＧFF＋ＧKO｝との間、即ち｛（１−
Ａ）・ＧFF−ＧKO｝≦Ｇ≦｛（１＋Ａ）・ＧFF＋ＧKO｝
の範囲で制御される。図３に必要号数ＧFFと出力号数Ｇ
の相関図を示し、理想線Ｌo は必要号数ＧFFと実出湯号
数ＧFBが等しい場合であり、上限線Ｌu3は最大補正出力
号数｛（１＋Ａ）・ＧFF＋ＧKO｝を、下限線Ｌd3は最小
補正出力号数｛（１−Ａ）・ＧFF−ＧKO｝を示してい
る。必要号数ＧFF並びに出力号数Ｇは、それぞれ予め定
めた最小号数ＧMIN.（2.5号）と最大号数ＧMAX.（16
号）との間に制限されているから、出力号数Ｇは、最小
号数ＧMIN.（2.5 号）と最大号数ＧMAX.（16号）の間
で、上限線Ｌu3と下限線Ｌd3との間の値に制御される。
の絶対値ＧKIを、予め定めた等差補正限界値ＧKO（例え
ば、ＧKO＝１）と、必要号数ＧFFと予め定めた補正限界
比Ａ（例えば、Ａ＝0.30）との積で設定される等比補正
限界値ＧFF・Ａとの和を超えない（ＧKI≦ＧKO＋ＧFF・
Ａ）ようにしたものであるから、出力号数Ｇは最小補正
出力号数｛（１−Ａ）・ＧFF−ＧKO｝と、最大補正出力
号数｛（１＋Ａ）・ＧFF＋ＧKO｝との間、即ち｛（１−
Ａ）・ＧFF−ＧKO｝≦Ｇ≦｛（１＋Ａ）・ＧFF＋ＧKO｝
の範囲で制御される。図３に必要号数ＧFFと出力号数Ｇ
の相関図を示し、理想線Ｌo は必要号数ＧFFと実出湯号
数ＧFBが等しい場合であり、上限線Ｌu3は最大補正出力
号数｛（１＋Ａ）・ＧFF＋ＧKO｝を、下限線Ｌd3は最小
補正出力号数｛（１−Ａ）・ＧFF−ＧKO｝を示してい
る。必要号数ＧFF並びに出力号数Ｇは、それぞれ予め定
めた最小号数ＧMIN.（2.5号）と最大号数ＧMAX.（16
号）との間に制限されているから、出力号数Ｇは、最小
号数ＧMIN.（2.5 号）と最大号数ＧMAX.（16号）の間
で、上限線Ｌu3と下限線Ｌd3との間の値に制御される。
【００１５】この構成により、上記第１実施例並びに第
２実施例の不足分を補い、補正号数ＧK （フィードバッ
ク制御量）が過大になる恐れを無くすとともに、最小号
数ＧMIN.（2.5 号）から最大号数ＧMAX.（16号）までの
全体にわたって補正号数ＧKを十分な値にすることが可
能となり、余裕を持って設定温度Ｔs の出湯が可能にな
る。また、等比補正限界比Ａ（0.30）を、最小号数Ｇ
MIN.（2.5 号）から最大号数ＧMAX.（16号）まで一定の
値にしているから、制御器12を簡単な構成にできる。
２実施例の不足分を補い、補正号数ＧK （フィードバッ
ク制御量）が過大になる恐れを無くすとともに、最小号
数ＧMIN.（2.5 号）から最大号数ＧMAX.（16号）までの
全体にわたって補正号数ＧKを十分な値にすることが可
能となり、余裕を持って設定温度Ｔs の出湯が可能にな
る。また、等比補正限界比Ａ（0.30）を、最小号数Ｇ
MIN.（2.5 号）から最大号数ＧMAX.（16号）まで一定の
値にしているから、制御器12を簡単な構成にできる。
【００１６】詳述すると、補正号数ＧK の限界値を最小
号数ＧMIN.（2.5 号）から最大号数ＧMAX.（16号）まで
一定の最大補正限界値ＧKmax（ＧKmax＝２）にした場合
（第１実施例参照）に、最大号数ＧMAX.（16号）付近で
は、正常状態におけるフィードフォワード制御量の誤差
即ち許容誤差（例えば、30％）の範囲より小さい範囲
（２／１６＝0.125 ）で制御されるから、フィードバッ
ク制御量である補正号数ＧK の限界が小さくなり、出湯
温度の読み取りが正常に行われているに拘らず、補正号
数ＧK が制限され、設定温度の出湯が困難になる恐れが
ある。この問題を避けるために、最大補正限界値ＧKmax
を大きくすると、最小号数ＧMIN.（2.5 号）近傍におい
て、補正号数ＧK の限界が過大となり、出湯温度が高温
になる恐れがある。
号数ＧMIN.（2.5 号）から最大号数ＧMAX.（16号）まで
一定の最大補正限界値ＧKmax（ＧKmax＝２）にした場合
（第１実施例参照）に、最大号数ＧMAX.（16号）付近で
は、正常状態におけるフィードフォワード制御量の誤差
即ち許容誤差（例えば、30％）の範囲より小さい範囲
（２／１６＝0.125 ）で制御されるから、フィードバッ
ク制御量である補正号数ＧK の限界が小さくなり、出湯
温度の読み取りが正常に行われているに拘らず、補正号
数ＧK が制限され、設定温度の出湯が困難になる恐れが
ある。この問題を避けるために、最大補正限界値ＧKmax
を大きくすると、最小号数ＧMIN.（2.5 号）近傍におい
て、補正号数ＧK の限界が過大となり、出湯温度が高温
になる恐れがある。
【００１７】また、補正号数ＧK の絶対値ＧKIを、最小
号数ＧMIN.（2.5 号）から最大号数ＧMAX.（16号）まで
必要号数ＧFFと一定の最大補正限界比Ａmax.（0.35）と
の積ＧFF・Ａmax.以下に保持する（第２実施例参照）
と、最小号数ＧMIN.（2.5 号）近傍において、正常状態
におけるフィードフォワード制御量の誤差即ち許容誤差
より小さい範囲で制御されることになり、出湯温度の読
み取りが正常に行われているに拘らず、補正号数ＧK が
過小となり、設定温度の出湯が困難になる恐れがある。
即ち最大号数ＧMAX.（16号）に対応する比例制御弁10の
最大２次圧Ｐmax.（例えば、100 mmAq）と、最小号数Ｇ
MIN.（2.5 号）に対応する比例制御弁10の最小２次圧Ｐ
min.（例えば、20mmAq）とにおいて、調整時に誤差（例
えば、１mmAq）があると、最大２次圧Ｐmax.調整より最
小２次圧Ｐmin.調整の方が誤差が大きい（例えば、最大
側で１％だが最小側で５％）から、最小号数ＧMIN.側の
方が最大号数ＧMAX.側よりも許容誤差が大きくなるか
ら、一定の最大補正限界比Ａmax.のみを採用すると補正
号数ＧK が過小となる問題がある。
号数ＧMIN.（2.5 号）から最大号数ＧMAX.（16号）まで
必要号数ＧFFと一定の最大補正限界比Ａmax.（0.35）と
の積ＧFF・Ａmax.以下に保持する（第２実施例参照）
と、最小号数ＧMIN.（2.5 号）近傍において、正常状態
におけるフィードフォワード制御量の誤差即ち許容誤差
より小さい範囲で制御されることになり、出湯温度の読
み取りが正常に行われているに拘らず、補正号数ＧK が
過小となり、設定温度の出湯が困難になる恐れがある。
即ち最大号数ＧMAX.（16号）に対応する比例制御弁10の
最大２次圧Ｐmax.（例えば、100 mmAq）と、最小号数Ｇ
MIN.（2.5 号）に対応する比例制御弁10の最小２次圧Ｐ
min.（例えば、20mmAq）とにおいて、調整時に誤差（例
えば、１mmAq）があると、最大２次圧Ｐmax.調整より最
小２次圧Ｐmin.調整の方が誤差が大きい（例えば、最大
側で１％だが最小側で５％）から、最小号数ＧMIN.側の
方が最大号数ＧMAX.側よりも許容誤差が大きくなるか
ら、一定の最大補正限界比Ａmax.のみを採用すると補正
号数ＧK が過小となる問題がある。
【００１８】第３実施例においては、補正号数ＧK の絶
対値ＧKIを、等差補正限界値ＧKO（１）と等比補正限界
値ＧFF・Ａ（0.30・ＧFF）との和を超えない（ＧKI≦Ｇ
KO＋ＧFF・Ａ）ようにしたから、最小号数ＧMIN.（2.5
号）近傍では等差補正限界値ＧKO（１）により、十分な
制御範囲を確保でき（１／2.5 ＝0.40）、適切な補正号
数ＧK を得ることができ、設定温度の出湯ができる。ま
た、最大号数ＧMAX.（16号）近傍においては等比補正限
界値ＧFF・Ａ（0.30・ＧFF）により、十分な制御範囲を
確保でき、適切な補正号数ＧK を得ることができ、設定
温度の出湯ができる。
対値ＧKIを、等差補正限界値ＧKO（１）と等比補正限界
値ＧFF・Ａ（0.30・ＧFF）との和を超えない（ＧKI≦Ｇ
KO＋ＧFF・Ａ）ようにしたから、最小号数ＧMIN.（2.5
号）近傍では等差補正限界値ＧKO（１）により、十分な
制御範囲を確保でき（１／2.5 ＝0.40）、適切な補正号
数ＧK を得ることができ、設定温度の出湯ができる。ま
た、最大号数ＧMAX.（16号）近傍においては等比補正限
界値ＧFF・Ａ（0.30・ＧFF）により、十分な制御範囲を
確保でき、適切な補正号数ＧK を得ることができ、設定
温度の出湯ができる。
【００１９】図４において、各実施例による制御範囲を
説明すると、第１実施例の制御範囲は図形Ｉ、第２実施
例の制御範囲は図形II、第３実施例の制御範囲は図形II
I であり、それぞれ図形の内部が制御領域である。な
お、直線Ａは必要号数ＧFFと補正号数ＧK の和が最大号
数ＧMAX.（16号）であり（ＧFF＋ＧK ＝ＧMAX.＝16）、
直線Ｂは必要号数ＧFFと補正号数ＧK の和が最小号数Ｇ
MIN.（2.5 号）であり（ＧFF＋ＧK ＝ＧMIN.＝2.5 ）、
制御領域は直線Ａの下側で、直線Ｂの上側である。図４
から明らかなとおり、第１実施例のものは最小号数Ｇ
MIN.（2.5 号）付近で余裕があり、第２実施例のものは
最大号数ＧMAX.（16号）付近で余裕があり、第３実施例
のものは最小号数ＧMIN.（2.5 号）から最大号数ＧMAX.
（16号）までの全範囲にわたって制御範囲に余裕があ
る。
説明すると、第１実施例の制御範囲は図形Ｉ、第２実施
例の制御範囲は図形II、第３実施例の制御範囲は図形II
I であり、それぞれ図形の内部が制御領域である。な
お、直線Ａは必要号数ＧFFと補正号数ＧK の和が最大号
数ＧMAX.（16号）であり（ＧFF＋ＧK ＝ＧMAX.＝16）、
直線Ｂは必要号数ＧFFと補正号数ＧK の和が最小号数Ｇ
MIN.（2.5 号）であり（ＧFF＋ＧK ＝ＧMIN.＝2.5 ）、
制御領域は直線Ａの下側で、直線Ｂの上側である。図４
から明らかなとおり、第１実施例のものは最小号数Ｇ
MIN.（2.5 号）付近で余裕があり、第２実施例のものは
最大号数ＧMAX.（16号）付近で余裕があり、第３実施例
のものは最小号数ＧMIN.（2.5 号）から最大号数ＧMAX.
（16号）までの全範囲にわたって制御範囲に余裕があ
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
から次に述べる効果を奏する。設定温度と入水温度及び
通水量に基づいて必要号数を算出し、設定温度と出湯温
度との差に基づいて補正号数を算出して、該補正号数を
必要号数に加算して制御号数を求める出湯温度制御方法
であって、上記補正号数の絶対値が、予め定めた最大補
正限界値を超えないようにしたから、補正号数（フィー
ドバック制御量）が過大になる恐れがなく、特に最小号
数付近では十分な出力号数の制御が行われるものであ
り、制御器に複雑な構成を必要とせず、簡単な構成で安
全な制御を行うことができる。また、上記補正号数の絶
対値と必要号数との比が、予め定めた最大補正限界比を
超えないものとすることにより、補正号数（フィードバ
ック制御量）が過大になる恐れを無くすとともに、最大
号数付近における補正号数を十分な値にすることが可能
となり、余裕を持って設定温度の出湯が可能になる。ま
た、最大補正限界比を、最小号数から最大号数までの範
囲で一定の値にしているから、制御器を簡単な構成にで
きる。さらに、上記補正号数の絶対値を、予め定めた等
差補正限界値と、必要号数と予め定めた補正限界比との
積で設定される等比補正限界値との和を超えないものと
することにより、補正号数（フィードバック制御量）が
過大になる恐れを無くすとともに、最小号数から最大号
数までの全体にわたって補正号数を十分な値にすること
が可能となり、余裕を持って設定温度の出湯が可能にな
る。また、等比補正限界比を、最小号数から最大号数ま
での範囲で一定の値にしているから、制御器を簡単な構
成にできる。
から次に述べる効果を奏する。設定温度と入水温度及び
通水量に基づいて必要号数を算出し、設定温度と出湯温
度との差に基づいて補正号数を算出して、該補正号数を
必要号数に加算して制御号数を求める出湯温度制御方法
であって、上記補正号数の絶対値が、予め定めた最大補
正限界値を超えないようにしたから、補正号数（フィー
ドバック制御量）が過大になる恐れがなく、特に最小号
数付近では十分な出力号数の制御が行われるものであ
り、制御器に複雑な構成を必要とせず、簡単な構成で安
全な制御を行うことができる。また、上記補正号数の絶
対値と必要号数との比が、予め定めた最大補正限界比を
超えないものとすることにより、補正号数（フィードバ
ック制御量）が過大になる恐れを無くすとともに、最大
号数付近における補正号数を十分な値にすることが可能
となり、余裕を持って設定温度の出湯が可能になる。ま
た、最大補正限界比を、最小号数から最大号数までの範
囲で一定の値にしているから、制御器を簡単な構成にで
きる。さらに、上記補正号数の絶対値を、予め定めた等
差補正限界値と、必要号数と予め定めた補正限界比との
積で設定される等比補正限界値との和を超えないものと
することにより、補正号数（フィードバック制御量）が
過大になる恐れを無くすとともに、最小号数から最大号
数までの全体にわたって補正号数を十分な値にすること
が可能となり、余裕を持って設定温度の出湯が可能にな
る。また、等比補正限界比を、最小号数から最大号数ま
での範囲で一定の値にしているから、制御器を簡単な構
成にできる。
【図１】 本発明の第１実施例の制御範囲を示す相関図
である。
である。
【図２】 本発明の第２実施例の制御範囲を示す相関図
である。
である。
【図３】 本発明の第３実施例の制御範囲を示す相関図
である。
である。
【図４】 本発明の各実施例の制御範囲を示す説明図で
ある。
ある。
【図５】 本発明を適用する給湯器の概略構成図であ
る。
る。
１ 熱交換器、２ バーナ、３ 入水路、４ 出湯路 ５ 入水温度センサ（入水温度検出手段） ６ 流量センサ（通水量検出手段）、７ 通水量調節弁 ８ 出湯温度センサ（出湯温度検出手段）、９ ガス供
給路 10 比例制御弁、11 温度設定器、12 制御器
給路 10 比例制御弁、11 温度設定器、12 制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−123424（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−193553（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−137552（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 熱交換器入口側通水路並びに出口側通水
路にそれぞれ設けられた入水温度検出手段と出湯温度検
出手段及び通水量検出手段と、出湯温度を設定する湯温
設定手段とを備えた給湯器において、湯温設定手段によ
り設定された設定温度と、入水温度検出手段により検出
された入水温度と、通水量検出手段により検出された通
水量とに基づいて必要号数を算出するとともに、設定温
度と出湯温度検出手段により検出された出湯温度との差
に基づいて補正号数を算出して、該補正号数を必要号数
に加算して制御号数を求める出湯温度制御方法であっ
て、上記補正号数の絶対値が、予め定めた最大補正限界
値を超えないものとすることを特徴とする給湯器の出湯
温度制御方法。 - 【請求項２】 熱交換器入口側通水路並びに出口側通水
路にそれぞれ設けられた入水温度検出手段と出湯温度検
出手段及び通水量検出手段と、出湯温度を設定する湯温
設定手段とを備えた給湯器において、湯温設定手段によ
り設定された設定温度と、入水温度検出手段により検出
された入水温度と、通水量検出手段により検出された通
水量とに基づいて必要号数を算出するとともに、設定温
度と出湯温度検出手段により検出された出湯温度との差
に基づいて補正号数を算出して、該補正号数を必要号数
に加算して制御号数を求める出湯温度制御方法であっ
て、上記補正号数の絶対値と必要号数との比が、予め定
めた最大補正限界比を超えないものとすることを特徴と
する給湯器の出湯温度制御方法。 - 【請求項３】 熱交換器入口側通水路並びに出口側通水
路にそれぞれ設けられた入水温度検出手段と出湯温度検
出手段及び通水量検出手段と、出湯温度を設定する湯温
設定手段とを備えた給湯器において、湯温設定手段によ
り設定された設定温度と、入水温度検出手段により検出
された入水温度と、通水量検出手段により検出された通
水量とに基づいて必要号数を算出するとともに、設定温
度と出湯温度検出手段により検出された出湯温度との差
に基づいて補正号数を算出して、該補正号数を必要号数
に加算して制御号数を求める出湯温度制御方法であっ
て、上記補正号数の絶対値を、予め定めた等差補正限界
値と、必要号数と予め定めた補正限界比との積で設定さ
れる等比補正限界値との和を超えないものとすることを
特徴とする給湯器の出湯温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6338430A JP2734390B2 (ja) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | 給湯器の出湯温度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6338430A JP2734390B2 (ja) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | 給湯器の出湯温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189635A JPH08189635A (ja) | 1996-07-23 |
| JP2734390B2 true JP2734390B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=18318081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6338430A Expired - Fee Related JP2734390B2 (ja) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | 給湯器の出湯温度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734390B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102695925B (zh) * | 2009-11-17 | 2015-02-04 | 熊津豪威株式会社 | 通过控制施加到加热器的脉冲数目来供给热水的方法和装置 |
| JP6252901B2 (ja) * | 2013-12-03 | 2017-12-27 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 流体加熱制御装置 |
| CN104034050B (zh) * | 2014-07-04 | 2017-07-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 热水器水温自动设置方法、装置及热水器 |
| CN105352189B (zh) * | 2015-09-30 | 2018-07-17 | 广东美的暖通设备有限公司 | 一种自动调节水温加热温度的控制方法及控制系统 |
| CN105509324B (zh) * | 2015-12-15 | 2019-06-14 | 小米科技有限责任公司 | 水温控制方法、装置及终端 |
| CN106766215B (zh) * | 2016-11-14 | 2019-09-17 | 广东美的暖通设备有限公司 | 水箱的温度传感器监测方法和装置、热水系统 |
-
1994
- 1994-12-30 JP JP6338430A patent/JP2734390B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08189635A (ja) | 1996-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |