JP2897491B2 - 貯湯式給湯器の制御方法 - Google Patents
貯湯式給湯器の制御方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、貯湯式給湯器の制御方
法に関する。
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の貯湯式給湯器においては、貯湯缶
体に付加した出湯温度センサーにより、出湯温度を検出
してフィードバック制御を行っているが、その例を図5
で説明する。即ち従来では、燃焼オフ温度TOFFを出
湯設定温度Tsとし、燃焼オン温度TONを出湯設定温
度Tsから一定温度TDF低い温度として、バーナのオ
ンとオフを行っていた。
体に付加した出湯温度センサーにより、出湯温度を検出
してフィードバック制御を行っているが、その例を図5
で説明する。即ち従来では、燃焼オフ温度TOFFを出
湯設定温度Tsとし、燃焼オン温度TONを出湯設定温
度Tsから一定温度TDF低い温度として、バーナのオ
ンとオフを行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来にお
ける貯湯式給湯器での、燃焼オンと燃焼オフによる単純
なフィードバック(FB)制御では、使用水量が多くな
ると平均出湯温度が出湯設定温度Tsよりも低めにシフ
トし、また使用水量が少なくなると平均出湯温度が出湯
設定温度Tsよりも高めにシフト(オフセットが生じ
る)したり、長い周期で出湯温度が変動する(ディファ
レンシャルが大きくなる)問題があった。また入水温度
の影響を受けやすいにもかかわらす、入水温度が未知数
であるために、設定出湯温度と入水温度の差によって湯
温変動(ディファレンシャル)が大きくなるなどの問題
があった。
ける貯湯式給湯器での、燃焼オンと燃焼オフによる単純
なフィードバック(FB)制御では、使用水量が多くな
ると平均出湯温度が出湯設定温度Tsよりも低めにシフ
トし、また使用水量が少なくなると平均出湯温度が出湯
設定温度Tsよりも高めにシフト(オフセットが生じ
る)したり、長い周期で出湯温度が変動する(ディファ
レンシャルが大きくなる)問題があった。また入水温度
の影響を受けやすいにもかかわらす、入水温度が未知数
であるために、設定出湯温度と入水温度の差によって湯
温変動(ディファレンシャル)が大きくなるなどの問題
があった。
【0004】そこで、本発明は上記従来の貯湯式給湯器
の制御方法の欠点を解消し、出湯設定温度付近での出湯
温度のオフセットやディファレンシャル(湯温変動)を
少なくすることができ、また入水温度センサーがなくて
も入水温度の変化による出湯温度のズレを補正して良好
な出湯温度を得ることができ、またコールトスタートの
立ち上がり時には、スムーズに温度上昇が得られる貯湯
式給湯器の制御方法の提供を目的とする。
の制御方法の欠点を解消し、出湯設定温度付近での出湯
温度のオフセットやディファレンシャル(湯温変動)を
少なくすることができ、また入水温度センサーがなくて
も入水温度の変化による出湯温度のズレを補正して良好
な出湯温度を得ることができ、またコールトスタートの
立ち上がり時には、スムーズに温度上昇が得られる貯湯
式給湯器の制御方法の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の貯湯式給湯器の制御方法は、少なくとも連
続燃焼とオンオフ燃焼による加熱能力の切り換えができ
るバーナと、入水流量センサーと、出湯温度センサーと
を有する貯湯式給湯器の制御方法であって、出湯設定温
度Tsと入水流量Qと予め仮定した入水温度Tcとから
必要出湯号数Gを演算して、該出湯号数Gとなるようバ
ーナのオンオフ燃焼をフィードフォワード制御する工程
と、これによる出湯が安定した時点以後において、一定
時間毎に出湯温度T H が出湯設定温度Tsと同じかどう
かを監視すると共に差がある場合にはその出湯設定温度
Tsと出湯温度THとの差ΔTlを前記仮定入水温度T
cに加えて仮定入水温度Tcを補正し、これによって必
要出湯号数Gを演算し直してバーナのオンオフ燃焼を改
めてフィードフォワード制御する工程と、出湯温度T H
が出湯設定温度Tsよりも一定温度ΔTを越えて低い温
度である期間において は連続燃焼による強燃焼を行う工
程とを有することを特徴としている。
め、本発明の貯湯式給湯器の制御方法は、少なくとも連
続燃焼とオンオフ燃焼による加熱能力の切り換えができ
るバーナと、入水流量センサーと、出湯温度センサーと
を有する貯湯式給湯器の制御方法であって、出湯設定温
度Tsと入水流量Qと予め仮定した入水温度Tcとから
必要出湯号数Gを演算して、該出湯号数Gとなるようバ
ーナのオンオフ燃焼をフィードフォワード制御する工程
と、これによる出湯が安定した時点以後において、一定
時間毎に出湯温度T H が出湯設定温度Tsと同じかどう
かを監視すると共に差がある場合にはその出湯設定温度
Tsと出湯温度THとの差ΔTlを前記仮定入水温度T
cに加えて仮定入水温度Tcを補正し、これによって必
要出湯号数Gを演算し直してバーナのオンオフ燃焼を改
めてフィードフォワード制御する工程と、出湯温度T H
が出湯設定温度Tsよりも一定温度ΔTを越えて低い温
度である期間において は連続燃焼による強燃焼を行う工
程とを有することを特徴としている。
【0006】
【作用】上記特徴によれば、出湯温度THが一旦出湯設
定温度Ts付近になった後は、入水してくる水量分は出
湯設定温度になるのに必要な出湯号数でオンオフ燃焼が
なされるで、出湯設定温度Tsに対する出湯温度THの
温度変動(ティファレンシャル)の小さい出湯特性を得
ることができる。また仮定値である入水温度Tcは、出
湯が安定した時点での出湯設定温度Tsと出湯温度TH
との差ΔTlが加えられることによって、正確なものへ
と補正されていくので、入水温度センサーがなくても、
出湯設定温度Tsに近い(オフセットの少ない)正確な
出湯を行うことができる。更に上記特徴によれば、出湯
設定温度Ts対し出湯温度THがかなり低い温度の場合
(出湯温度T H が出湯設定温度Tsよりも一定温度ΔT
を越えて低い温度である場合)には連続燃焼による強燃
焼を行うので、コールドスタートの場合(缶体を水から
沸かす場合)等において加熱力が大きくなり、出湯の立
ち上がりがよくなる。
定温度Ts付近になった後は、入水してくる水量分は出
湯設定温度になるのに必要な出湯号数でオンオフ燃焼が
なされるで、出湯設定温度Tsに対する出湯温度THの
温度変動(ティファレンシャル)の小さい出湯特性を得
ることができる。また仮定値である入水温度Tcは、出
湯が安定した時点での出湯設定温度Tsと出湯温度TH
との差ΔTlが加えられることによって、正確なものへ
と補正されていくので、入水温度センサーがなくても、
出湯設定温度Tsに近い(オフセットの少ない)正確な
出湯を行うことができる。更に上記特徴によれば、出湯
設定温度Ts対し出湯温度THがかなり低い温度の場合
(出湯温度T H が出湯設定温度Tsよりも一定温度ΔT
を越えて低い温度である場合)には連続燃焼による強燃
焼を行うので、コールドスタートの場合(缶体を水から
沸かす場合)等において加熱力が大きくなり、出湯の立
ち上がりがよくなる。
【0007】
【実施例】以下に本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。図1は貯湯式給湯器の例を示す全体概略構成
図で、図2は貯湯式給湯器の制御ブロック図、図3は制
御方法の例を説明する図、図4は制御方法例のフローチ
ャートである。
説明する。図1は貯湯式給湯器の例を示す全体概略構成
図で、図2は貯湯式給湯器の制御ブロック図、図3は制
御方法の例を説明する図、図4は制御方法例のフローチ
ャートである。
【0008】図1において、1は貯湯缶体で、2はバー
ナである。このバーナ2は連続燃焼のほか種々のオンオ
フ比とオンオフ周期でオンオフ燃焼ができる。3は入水
流量センサー、4は出湯温度センサーで、前記貯湯缶体
1内の湯温を検出する。5はコントローラ、6はリモコ
ンである。また図2において、前記コントローラ5はマ
イコンを内蔵した制御部8と、入力部7と、出力部9を
有し、前記入力部7へは前記入水流量センサー3からの
入水流量Q情報、前記出湯温度センサー4からの出湯温
度TH情報が入力され、またリモコン6の出湯温度設定
部14からの出湯設定温度Tsが入力される。また前記
出力部9にはバーナ2の能力切り換え器10、燃料(石
油)を供給する電磁ポンプ11、点火装置12、送風フ
ァン13が接続されている。また前記リモコン6には運
転状態を示す表示部15が設けられている。
ナである。このバーナ2は連続燃焼のほか種々のオンオ
フ比とオンオフ周期でオンオフ燃焼ができる。3は入水
流量センサー、4は出湯温度センサーで、前記貯湯缶体
1内の湯温を検出する。5はコントローラ、6はリモコ
ンである。また図2において、前記コントローラ5はマ
イコンを内蔵した制御部8と、入力部7と、出力部9を
有し、前記入力部7へは前記入水流量センサー3からの
入水流量Q情報、前記出湯温度センサー4からの出湯温
度TH情報が入力され、またリモコン6の出湯温度設定
部14からの出湯設定温度Tsが入力される。また前記
出力部9にはバーナ2の能力切り換え器10、燃料(石
油)を供給する電磁ポンプ11、点火装置12、送風フ
ァン13が接続されている。また前記リモコン6には運
転状態を示す表示部15が設けられている。
【0009】図3及び図4に沿って、本発明の制御方法
の例を説明する。先ずこの貯湯式給湯器には入水温度セ
ンサーがないので、入水温度Tcを仮定する必要があ
る。この入水温度Tcは電源投入時に初期値が適当に与
えられる。コールドスタートの場合、運転が開始される
と、先ず出湯温度THが出湯設定温度Tsよりも一定温
度ΔTを越えて低い温度である期間(ステップ51でN
Oの場合)は、入水流量、入水温度の如何に係わらず最
大入力による連続燃焼を行う(ステップ52)。そして
出湯温度THが出湯設定温度Tsより一定温度ΔT低い
温度以上(TH≧Ts−ΔT)になると(ステップ51
でYESの場合)、入水流量Qと出湯設定温度Tsと仮
定入水温度Tcとから次の式1で演算される必要出湯号
数Gに相当する燃焼熱量でバーナをオンオフ燃焼する。
なお1リットルを1分間に25℃加熱する燃焼熱量が出
湯号数1である。また前記一定温度ΔTは給湯器の持つ
加熱能力に応じて、例えば数度から十数度の範囲で予め
適当な温度を実験的に得ておく。 (Ts−Tc)×Q/25=G …式1
の例を説明する。先ずこの貯湯式給湯器には入水温度セ
ンサーがないので、入水温度Tcを仮定する必要があ
る。この入水温度Tcは電源投入時に初期値が適当に与
えられる。コールドスタートの場合、運転が開始される
と、先ず出湯温度THが出湯設定温度Tsよりも一定温
度ΔTを越えて低い温度である期間(ステップ51でN
Oの場合)は、入水流量、入水温度の如何に係わらず最
大入力による連続燃焼を行う(ステップ52)。そして
出湯温度THが出湯設定温度Tsより一定温度ΔT低い
温度以上(TH≧Ts−ΔT)になると(ステップ51
でYESの場合)、入水流量Qと出湯設定温度Tsと仮
定入水温度Tcとから次の式1で演算される必要出湯号
数Gに相当する燃焼熱量でバーナをオンオフ燃焼する。
なお1リットルを1分間に25℃加熱する燃焼熱量が出
湯号数1である。また前記一定温度ΔTは給湯器の持つ
加熱能力に応じて、例えば数度から十数度の範囲で予め
適当な温度を実験的に得ておく。 (Ts−Tc)×Q/25=G …式1
【0010】式1において、仮定入水温度Tcは運転開
始時には、前回の運転時において最終的に補正され、記
憶せられた値が用いられる。従って、前記仮定入水温度
Tcは今回の運転時における実際の入水温度とは必ずし
も一致しないことから、出湯温度が安定した(定常状態
になった)時点においても、出湯温度THが出湯設定温
度Tsと一致するとは限らない。そこで出湯温度THが
前記出湯設定温度Tsより一定温度ΔT低い温度まで上
昇した後、一定時間のサンプリング時間を経過(UP)
する毎(ステップ53)に出湯温度THが設定出湯温度
Tsと同じかどうかを監視し(ステップ54)、差があ
る場合にはその出湯設定温度Tsと出湯温度THとの差
(ΔTl=Ts−TH)を元の仮定入水温度Tcに加え
て補正し、新たな仮定入水温度Tcとする(ステップ5
5)。そして補正された新たな仮定入水温度Tcをコン
トローラ8に記憶させると共に、新たな仮定入水温度T
cを用いて必要出湯号数Gを演算し(ステップ56)、
対応するオンオフ比でフィードフォワード制御によるオ
ンオフ燃焼を行う(ステップ57)。この場合、オンオ
フ比は前記演算された必要出湯号数Gと給湯器のバーナ
の連続燃焼時の加熱能力(燃焼熱量)との比から得るこ
とができる。またオンオフ燃焼の1周期の時間をどの程
度するかは、出湯号数と入水流量とに応じて好ましい周
期時間があるので、予めの実験により、出湯号数と入水
流量の各組合せに対する周期を得ておき、これをテーブ
ルとしてコントローラ8に記憶させておく。
始時には、前回の運転時において最終的に補正され、記
憶せられた値が用いられる。従って、前記仮定入水温度
Tcは今回の運転時における実際の入水温度とは必ずし
も一致しないことから、出湯温度が安定した(定常状態
になった)時点においても、出湯温度THが出湯設定温
度Tsと一致するとは限らない。そこで出湯温度THが
前記出湯設定温度Tsより一定温度ΔT低い温度まで上
昇した後、一定時間のサンプリング時間を経過(UP)
する毎(ステップ53)に出湯温度THが設定出湯温度
Tsと同じかどうかを監視し(ステップ54)、差があ
る場合にはその出湯設定温度Tsと出湯温度THとの差
(ΔTl=Ts−TH)を元の仮定入水温度Tcに加え
て補正し、新たな仮定入水温度Tcとする(ステップ5
5)。そして補正された新たな仮定入水温度Tcをコン
トローラ8に記憶させると共に、新たな仮定入水温度T
cを用いて必要出湯号数Gを演算し(ステップ56)、
対応するオンオフ比でフィードフォワード制御によるオ
ンオフ燃焼を行う(ステップ57)。この場合、オンオ
フ比は前記演算された必要出湯号数Gと給湯器のバーナ
の連続燃焼時の加熱能力(燃焼熱量)との比から得るこ
とができる。またオンオフ燃焼の1周期の時間をどの程
度するかは、出湯号数と入水流量とに応じて好ましい周
期時間があるので、予めの実験により、出湯号数と入水
流量の各組合せに対する周期を得ておき、これをテーブ
ルとしてコントローラ8に記憶させておく。
【0011】以上の如き実施例では、図3に示すような
コールドスタートにおいては、運転初期は連続燃焼がな
されるので、出湯温度THの立ち上がりがスムーズで、
早くなる。また出湯温度が定常状態になると、一定のサ
ンプリング時間毎に出湯温度THが監視されて、仮定入
水温度Tcが補正され、新たなフィードフォワード条件
でオンオフ燃焼がなされるので、入水温度センサーによ
る実際の入水温度を得なくても、自らの学習により出湯
設定温度Tsに出湯温度THを確実に合わせていくこと
ができる。また季節変化にも容易に対応してゆくことが
できる。
コールドスタートにおいては、運転初期は連続燃焼がな
されるので、出湯温度THの立ち上がりがスムーズで、
早くなる。また出湯温度が定常状態になると、一定のサ
ンプリング時間毎に出湯温度THが監視されて、仮定入
水温度Tcが補正され、新たなフィードフォワード条件
でオンオフ燃焼がなされるので、入水温度センサーによ
る実際の入水温度を得なくても、自らの学習により出湯
設定温度Tsに出湯温度THを確実に合わせていくこと
ができる。また季節変化にも容易に対応してゆくことが
できる。
【0012】
【発明の効果】本発明は以上の構成、作用よりなり、請
求項1に記載の貯湯式給湯器の制御方法によれば、入水
してくる水量分が出湯設定温度になるのに必要な出湯号
数でオンオフ燃焼がなされるで、出湯温度THが一旦出
湯設定温度Ts付近になった後は、出湯設定温度Tsに
対する出湯温度THの温度変動(ティファレンシャル)
の小さい出湯特性を得ることができる。また仮定値であ
る入水温度Tcは、出湯が安定した時点での出湯設定温
度Tsと出湯温度THとの差ΔTlが加えられることに
よって、正確なものへと補正されていくので、入水温度
センサーがなくても、出湯設定温度Tsに近い(オフセ
ットの少ない)正確な出湯を行うことができる。また季
節変動等に伴う入水温度変化に対しても十分対処でき
る。更に加えて、出湯設定温度Ts対し出湯温度THが
かなり低い温度の場合(出 湯温度T H が出湯設定温度T
sよりも一定温度ΔTを越えて低い温度である場合)に
は連続燃焼による強燃焼を行うので、コールドスタート
の場合(缶体を水から沸かす場合)等において加熱力が
大きくなり、出湯の立ち上がりも良くすることができ
る。
求項1に記載の貯湯式給湯器の制御方法によれば、入水
してくる水量分が出湯設定温度になるのに必要な出湯号
数でオンオフ燃焼がなされるで、出湯温度THが一旦出
湯設定温度Ts付近になった後は、出湯設定温度Tsに
対する出湯温度THの温度変動(ティファレンシャル)
の小さい出湯特性を得ることができる。また仮定値であ
る入水温度Tcは、出湯が安定した時点での出湯設定温
度Tsと出湯温度THとの差ΔTlが加えられることに
よって、正確なものへと補正されていくので、入水温度
センサーがなくても、出湯設定温度Tsに近い(オフセ
ットの少ない)正確な出湯を行うことができる。また季
節変動等に伴う入水温度変化に対しても十分対処でき
る。更に加えて、出湯設定温度Ts対し出湯温度THが
かなり低い温度の場合(出 湯温度T H が出湯設定温度T
sよりも一定温度ΔTを越えて低い温度である場合)に
は連続燃焼による強燃焼を行うので、コールドスタート
の場合(缶体を水から沸かす場合)等において加熱力が
大きくなり、出湯の立ち上がりも良くすることができ
る。
【図1】貯湯式給湯器の例を示す全体概略構成図であ
る。
る。
【図2】貯湯式給湯器の制御ブロック図である。
【図3】制御方法の例を説明する図である。
【図4】制御方法例のフローチャートである。
【図5】従来例を説明する図である。
1 貯湯缶体 2 バーナ 3 入水量センサー 4 出湯温度センサー 5 コントローラ 6 リモコン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−152342(JP,A) 実開 昭57−152547(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F24H 1/18 302 F24H 1/10 301
Claims (1)
- 【請求項1】 少なくとも連続燃焼とオンオフ燃焼によ
る加熱能力の切り換えができるバーナと、入水流量セン
サーと、出湯温度センサーとを有する貯湯式給湯器の制
御方法であって、 出湯設定温度Tsと入水流量Qと予め仮定した入水温度
Tcとから必要出湯号数Gを演算して、該出湯号数Gと
なるようバーナのオンオフ燃焼をフィードフォワード制
御する工程と、 これによる出湯が安定した時点以後において、一定時間
毎に出湯温度T H が出湯設定温度T S と同じかどうかを
監視すると共に、差がある場合にはその出湯設定温度T
sと出湯温度THとの差ΔTlを前記仮定入水温度Tc
に加えて仮定入水温度Tcを補正し、これによって必要
出湯号数Gを演算し直してバーナのオンオフ燃焼を改め
てフィードフォワード制御する工程と、 出湯温度T H が出湯設定温度Tsよりも一定温度ΔTを
越えて低い温度である期間においては連続燃焼による強
燃焼を行う工程とを有する ことを特徴とする貯湯式貯湯
式給湯器の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27731791A JP2897491B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 貯湯式給湯器の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27731791A JP2897491B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 貯湯式給湯器の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0587407A JPH0587407A (ja) | 1993-04-06 |
JP2897491B2 true JP2897491B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=17581854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27731791A Expired - Fee Related JP2897491B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 貯湯式給湯器の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2897491B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP27731791A patent/JP2897491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0587407A (ja) | 1993-04-06 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |