JP2830257B2 - 給湯機の水量制御装置 - Google Patents
給湯機の水量制御装置Info
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- JP2830257B2 JP2830257B2 JP1342608A JP34260889A JP2830257B2 JP 2830257 B2 JP2830257 B2 JP 2830257B2 JP 1342608 A JP1342608 A JP 1342608A JP 34260889 A JP34260889 A JP 34260889A JP 2830257 B2 JP2830257 B2 JP 2830257B2
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- temperature
- combustion
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガス、灯油、その他を熱源とする瞬間式給湯
機等の出湯量を制御する水量制御装置に関するものであ
る。
機等の出湯量を制御する水量制御装置に関するものであ
る。
従来の技術 従来この種の制御装置は、出湯温度が設定温度となる
ようバーナの燃焼量を調節する燃料調節弁（例えばガス
比例制御弁）を備えている。また給湯機には加熱能力が
あって、その最大能力以上の熱負荷（水を湯にする）が
要求された場合には、その湯の温度は希望する値になら
ず低下することになる。そこで、この種給湯機は出湯温
度の低下を防止するため燃焼前に例えば、設定定温と入
水温度とから、前記設定温度の出湯が可能な水量Ａを算
出し、燃焼初期から水量Ａになる様に水量弁で水量を絞
り（前記熱負荷を少なくし）制御している。
ようバーナの燃焼量を調節する燃料調節弁（例えばガス
比例制御弁）を備えている。また給湯機には加熱能力が
あって、その最大能力以上の熱負荷（水を湯にする）が
要求された場合には、その湯の温度は希望する値になら
ず低下することになる。そこで、この種給湯機は出湯温
度の低下を防止するため燃焼前に例えば、設定定温と入
水温度とから、前記設定温度の出湯が可能な水量Ａを算
出し、燃焼初期から水量Ａになる様に水量弁で水量を絞
り（前記熱負荷を少なくし）制御している。
しかし、上記の様な制御だけでは、生産される各給湯
機の能力のばらつき、入水温度検出器のばらつき等によ
り、湯温は設定通りであるが燃焼量が小さすぎたり、最
大燃焼していても湯温が出ていない場合があるので、燃
焼が安定した時点で燃焼量や出湯温度を確認し、問題が
あれば水量Ａを固定量で増減することにより、目標流量
の補正を行い、補正した水量Ａを用いて再び水量制御を
行う構成となる。なお、水量制御弁の開度は水流量セン
サー等で調整するようになっている。
機の能力のばらつき、入水温度検出器のばらつき等によ
り、湯温は設定通りであるが燃焼量が小さすぎたり、最
大燃焼していても湯温が出ていない場合があるので、燃
焼が安定した時点で燃焼量や出湯温度を確認し、問題が
あれば水量Ａを固定量で増減することにより、目標流量
の補正を行い、補正した水量Ａを用いて再び水量制御を
行う構成となる。なお、水量制御弁の開度は水流量セン
サー等で調整するようになっている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、高温出湯時には
流量が相当に絞りこまれているため、低湯出湯時と同様
の固定水量の増減で目標水量の補正を行なっていると、
１回の補正で燃焼量が大きく変化してしまい、補正の不
感帯の許容範囲を通り過ぎ今後は逆側に補正しなければ
ならない状態となり、いわゆる水量のハンチングが起こ
る可能性があった。また、逆に１回の補正量を小さくす
ると、高湯出湯時は適切な補正が行なえるが、低湯出湯
時は数回の補正を行わないと、補正の不感帯に入らず、
湯温及び水量が安定するまでに時間がかかるという問題
があり、さらに、低湯出湯はシャワーに用いられるた
め、多少の設定温度の変更や水圧変動では湯量が変化し
ないことが望ましいが、水量補正により湯量が変動し、
結果的に湯温が安定するまでに時間がかかるという問題
があった。
流量が相当に絞りこまれているため、低湯出湯時と同様
の固定水量の増減で目標水量の補正を行なっていると、
１回の補正で燃焼量が大きく変化してしまい、補正の不
感帯の許容範囲を通り過ぎ今後は逆側に補正しなければ
ならない状態となり、いわゆる水量のハンチングが起こ
る可能性があった。また、逆に１回の補正量を小さくす
ると、高湯出湯時は適切な補正が行なえるが、低湯出湯
時は数回の補正を行わないと、補正の不感帯に入らず、
湯温及び水量が安定するまでに時間がかかるという問題
があり、さらに、低湯出湯はシャワーに用いられるた
め、多少の設定温度の変更や水圧変動では湯量が変化し
ないことが望ましいが、水量補正により湯量が変動し、
結果的に湯温が安定するまでに時間がかかるという問題
があった。
そこで、本発明は高温出湯時も水量のハンチングがな
く、また低温出湯時もすみやかに水量が安定する水量制
御装置を提供することを目的としている。
く、また低温出湯時もすみやかに水量が安定する水量制
御装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段 そこで前記目的を達成するために、本発明は、目標水
量を補正する際に、高温域出湯時と低温域出湯時で補正
量を個別に決定し、高温域出湯時では最大燃焼量で燃焼
させるよう水量補正を行い、低温域出湯時では燃焼量に
一定の余裕を持たせて燃焼させるように水量補正を行う
構成を備えたものである。
量を補正する際に、高温域出湯時と低温域出湯時で補正
量を個別に決定し、高温域出湯時では最大燃焼量で燃焼
させるよう水量補正を行い、低温域出湯時では燃焼量に
一定の余裕を持たせて燃焼させるように水量補正を行う
構成を備えたものである。
作用 本発明の水量制御装置は、上記した構成によって低温
域出湯時に、燃焼量に一定の余裕を持って水量補正を行
い多少の設定温度の変更や水圧変動があっても、連続し
て水量補正を行うことなく、安定した温度と安定した量
のお湯を供給することができ、高温域出湯時には、最大
燃焼を引き出すように水量補正を行うことで、給湯機の
最大能力を引き出し、大能力出湯が可能となる。
域出湯時に、燃焼量に一定の余裕を持って水量補正を行
い多少の設定温度の変更や水圧変動があっても、連続し
て水量補正を行うことなく、安定した温度と安定した量
のお湯を供給することができ、高温域出湯時には、最大
燃焼を引き出すように水量補正を行うことで、給湯機の
最大能力を引き出し、大能力出湯が可能となる。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例である給湯機の制御系統図
で、１は熱交換器、２は熱交換器１を加熱する熱源であ
るバーナで、加熱された温水は給湯カラン３を介して給
湯される。４は熱交換器１で加熱された温水温度を検出
する出湯温度検出器、５は前記バーナ２に供給するガス
量を調節する燃料調節器、６は温度設定器、７は燃焼量
制御手段で前記温度設定器６で設定された温度になるよ
う出湯温度検出器４の検出温度をフィードバックして燃
焼調節器５を制御する。燃焼量制御手段７は一般的な比
例、積分、微分制御のPIDフィードバック制御で構成す
る。８は熱交換器１に給水する水温を検出する入水温度
検出器、９は同給水量を検出する水量検出器、10は同給
水量を制御する水量制御弁であり駆動モータ11によって
開弁方向と絞り方向に駆動される。12は水量制御弁10の
最大開度位置でオンする最大開度検出スイッチ、13は水
量制御弁10を制御する水量制御手段、14は目標水量を補
正する目標水量補正手段である。そして、前記水量制御
手段10は、給湯機の能力水量FLを下記の式で求める。
で、１は熱交換器、２は熱交換器１を加熱する熱源であ
るバーナで、加熱された温水は給湯カラン３を介して給
湯される。４は熱交換器１で加熱された温水温度を検出
する出湯温度検出器、５は前記バーナ２に供給するガス
量を調節する燃料調節器、６は温度設定器、７は燃焼量
制御手段で前記温度設定器６で設定された温度になるよ
う出湯温度検出器４の検出温度をフィードバックして燃
焼調節器５を制御する。燃焼量制御手段７は一般的な比
例、積分、微分制御のPIDフィードバック制御で構成す
る。８は熱交換器１に給水する水温を検出する入水温度
検出器、９は同給水量を検出する水量検出器、10は同給
水量を制御する水量制御弁であり駆動モータ11によって
開弁方向と絞り方向に駆動される。12は水量制御弁10の
最大開度位置でオンする最大開度検出スイッチ、13は水
量制御弁10を制御する水量制御手段、14は目標水量を補
正する目標水量補正手段である。そして、前記水量制御
手段10は、給湯機の能力水量FLを下記の式で求める。
FL＝QMAX/（TSET−Ti） ここでQMAXとはバーナ２の燃焼能力、TSETは温度設定
器６の設定温度、Tiは入水温度検出器８の検出温度であ
る。次に、水量制御手段10は算出した能力水量FLと水量
検出器９の水量データFLiとを比較し、偏差水量ΔfLを
求め、（ΔfL＝fL−fLi）ΔfLが規定内、例えば±１
以内になれば、駆動モータ11を動作させる信号を出力
し、規定内にΔfLが納まった時点で、駆動モータ11を停
止させる。なお、最大開度検出スイッチ12がオン状態で
FL＞FLiであれば、水量制御は行なわない。また、目標
水量補正手段14は、燃焼が安定した時点で第２図に示す
制御内容を実行する。
器６の設定温度、Tiは入水温度検出器８の検出温度であ
る。次に、水量制御手段10は算出した能力水量FLと水量
検出器９の水量データFLiとを比較し、偏差水量ΔfLを
求め、（ΔfL＝fL−fLi）ΔfLが規定内、例えば±１
以内になれば、駆動モータ11を動作させる信号を出力
し、規定内にΔfLが納まった時点で、駆動モータ11を停
止させる。なお、最大開度検出スイッチ12がオン状態で
FL＞FLiであれば、水量制御は行なわない。また、目標
水量補正手段14は、燃焼が安定した時点で第２図に示す
制御内容を実行する。
第２図はマイクロコンピュータ等で構成した場合の動
作フローチャートである。まず、設定温度TSETと、環境
温度T1とを比較する（S1）。これはこの環境温度T1（60
℃）より設定温度TSETが大か小かで補正量を変化させる
ためである。TSET（70℃）≧T1（60℃）であるば、高温
域での水量制御と判断し、燃焼量制御手段７より得られ
る現在の燃焼量Ｑと、最大燃焼能力QMAXを比較する（S
2）。高温域では最大燃焼していれば、多少の出湯湯度
のずれは問題なしとしている。従って、Ｑ≠QMAXであれ
ば、能力水量FLに補正量H1（0.8）を加算し、FLを増
加させ最大燃焼を導くのである。逆にＱ＝QMAXであれ
ば、燃焼量制御手段７より得られる出湯温度と設定温度
との偏差ΔＴと、許容偏差ΔTOK（５℃）を比較し（S
4）、許容範囲以上の偏差があれば、偏差を少なくする
ために、能力水量FLから補正量H1を減算し、FLを減少さ
せる（S5）。
作フローチャートである。まず、設定温度TSETと、環境
温度T1とを比較する（S1）。これはこの環境温度T1（60
℃）より設定温度TSETが大か小かで補正量を変化させる
ためである。TSET（70℃）≧T1（60℃）であるば、高温
域での水量制御と判断し、燃焼量制御手段７より得られ
る現在の燃焼量Ｑと、最大燃焼能力QMAXを比較する（S
2）。高温域では最大燃焼していれば、多少の出湯湯度
のずれは問題なしとしている。従って、Ｑ≠QMAXであれ
ば、能力水量FLに補正量H1（0.8）を加算し、FLを増
加させ最大燃焼を導くのである。逆にＱ＝QMAXであれ
ば、燃焼量制御手段７より得られる出湯温度と設定温度
との偏差ΔＴと、許容偏差ΔTOK（５℃）を比較し（S
4）、許容範囲以上の偏差があれば、偏差を少なくする
ために、能力水量FLから補正量H1を減算し、FLを減少さ
せる（S5）。
一方、ステップ１（S1）において、TSET＜T1である時
は低温域での水量制御と判断する。低温域では正確な出
湯温度が得られることを第一の目的としている。そこ
で、現在燃焼量Ｑと上限燃焼量Ｑとを比較しＱ＞Q1であ
れば、燃焼量に余裕がないと判断し能力流量FLから補正
量H2を減算し、FLを減少させ実流量を減少させて、燃焼
量に余裕を持たせる（S7）。なお、Q1はQMAXの95％程度
である。逆にＱ≦Q1であれば現在燃焼量Ｑと下限燃焼量
Q2とを比較し（S8）、Ｑ＜Q2であれば燃焼量に余裕があ
り過ぎて能力が発揮できていないと判断し能力流量FLに
補正量H2を加算し、FLを増加させ実流量を増加させるの
である（S9）。なお、Q2はQMAXの80％程度である。
は低温域での水量制御と判断する。低温域では正確な出
湯温度が得られることを第一の目的としている。そこ
で、現在燃焼量Ｑと上限燃焼量Ｑとを比較しＱ＞Q1であ
れば、燃焼量に余裕がないと判断し能力流量FLから補正
量H2を減算し、FLを減少させ実流量を減少させて、燃焼
量に余裕を持たせる（S7）。なお、Q1はQMAXの95％程度
である。逆にＱ≦Q1であれば現在燃焼量Ｑと下限燃焼量
Q2とを比較し（S8）、Ｑ＜Q2であれば燃焼量に余裕があ
り過ぎて能力が発揮できていないと判断し能力流量FLに
補正量H2を加算し、FLを増加させ実流量を増加させるの
である（S9）。なお、Q2はQMAXの80％程度である。
また、補正量H1とH2は異なる値となっており、高温域
での補正は燃焼量への影響が大きいため、H1＜H2となっ
ている。
での補正は燃焼量への影響が大きいため、H1＜H2となっ
ている。
以上の様に能力水量FLの補正を行なったのち、再度、
水量制御手段13により水量弁10を制御することにより、
正確で迅速な水量制御を実現するものである。
水量制御手段13により水量弁10を制御することにより、
正確で迅速な水量制御を実現するものである。
発明の効果 以上のように本発明の給湯機の水量制御装置によれば
設定温度に応じて水量補正を自由にできるので、高温域
出湯時には水量補正を少量づつ行うことにより、補正に
よるハンチングを防止すると共に、最大燃焼量を引き出
すように水量補正を行うことにより大能力出湯を可能に
するものである。また、低温域出湯時には迅速な水量制
御を行うと共に、燃焼量に一定の余裕を持たせて水量補
正を行うことにより安定した温度と、安定した量のお湯
を供給することができる。
設定温度に応じて水量補正を自由にできるので、高温域
出湯時には水量補正を少量づつ行うことにより、補正に
よるハンチングを防止すると共に、最大燃焼量を引き出
すように水量補正を行うことにより大能力出湯を可能に
するものである。また、低温域出湯時には迅速な水量制
御を行うと共に、燃焼量に一定の余裕を持たせて水量補
正を行うことにより安定した温度と、安定した量のお湯
を供給することができる。
第１図は本発明の一実施例における給湯機の水量制御装
置の制御系統図、第２図は同目標水量補正手段の動作フ
ローチャートである。 １……熱交換器、２……バーナ、６……温度設定器、７
……燃焼量制御手段、10……水量制御弁、13……水量制
御手段、14……目標水量補正手段。
置の制御系統図、第２図は同目標水量補正手段の動作フ
ローチャートである。 １……熱交換器、２……バーナ、６……温度設定器、７
……燃焼量制御手段、10……水量制御弁、13……水量制
御手段、14……目標水量補正手段。
Claims (1)
- 【請求項１】水を湯に変換する熱交換器と、この熱交換
器を加熱する加熱器と、前記熱交換器からの出湯温度を
設定する温度設定器と、前記熱交換器の出口温度を検出
して設定温度を得るべく燃焼量を調整する燃焼量制御手
段と、前記熱交換器の給水路中に設けた水量制御弁と、
目標水量を算出し前記水量制御弁を制御する水量制御手
段と、前記燃焼量制御手段からの信号により前記目標水
量を補正し、前記温度設定器の設定温度により高温域出
湯時と低温域出湯時で補正量を個別に決定し、かつ高温
域出湯時では一定範囲の設定温度と出口温度の差は許容
して最大燃焼量で燃焼させるよう水量補正を行い、低温
域出湯時では燃焼量に一定の余裕を持たせて燃焼させる
ように水量補正を行う目標水量補正手段を備えた給湯機
の水量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1342608A JP2830257B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 給湯機の水量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1342608A JP2830257B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 給湯機の水量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03201792A JPH03201792A (ja) | 1991-09-03 |
| JP2830257B2 true JP2830257B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=18355091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1342608A Expired - Lifetime JP2830257B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 給湯機の水量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830257B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112484310A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-03-12 | 华帝股份有限公司 | 一种燃气热水器的电动调水阀的控制方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6186639U (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-06 | ||
| JPS61250448A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-07 | Noritsu Co Ltd | 瞬間湯沸器 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1342608A patent/JP2830257B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112484310A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-03-12 | 华帝股份有限公司 | 一种燃气热水器的电动调水阀的控制方法 |
| CN112484310B (zh) * | 2020-11-12 | 2022-04-26 | 华帝股份有限公司 | 一种燃气热水器的电动调水阀的控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03201792A (ja) | 1991-09-03 |
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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: 20080925 Year of fee payment: 10 |
|
| S801 | Written request for registration of abandonment of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311801 |
|
| ABAN | Cancellation of abandonment | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080925 Year of fee payment: 10 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |