JPH01193553A - 給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は給湯器に関するものである。

（従来の技術） 従来より、出湯温度と設定温度との温度偏差に基づいて
燃料供給量を制御するフィードバック制御に加えて、設
定湯温と入水温度と通水流量とに基づいて必要号数を演
算し、上記フィードバック制御に先立って燃料供給量を
制御する、いわゆるフィードフォワード制御を採用した
給湯器が実用化されている。

（発明が解決しようとする間厭点） 給湯器においては、発熱量の異なる燃料を同一の器具で
使用することがあり、例えば多種ある都市ガスのうち、
１２Ａガスと１３Ａガスとは１つのグループとされ、発
熱量の異なる両ガス種に対して同一の器具で改造するこ
となく使用できるようにして商品化されているが、前記
従来の給湯器では、例えば１３Ａガスを使用したときに
所定の能力が得られるように調整すると、発熱量の低い
１２Ａガスが使用される場合には、フィードフォワード
制御において演算した必要号数に相当する熱量が得られ
ず、出湯温度が設定温度よりも低くなり、フィードフォ
ワード制御では常に大きな温度偏差を生じることになり
、フィードバック制御でこの偏差を解消するのに時間が
かかり出湯特性の悪いものとなっていた。また更に、フ
ィードバック制御のアルゴリズムとして通常Ｐ工制御が
用いられるが、上記偏差を解消するために出湯温度を上
げる方向に積分値が蓄積されているから、次に設定湯温
か低い温度に変更されたときにはこのフィードバック成
分の影響で出湯温度が設定湯温より高温になる場合もあ
り、積分値を減らして設定湯温まで温度を下げるのには
極めて時間がかかる。いずれにしても従来のものでは供
給燃料の違いや器具の個体差によって実際の能力が所期
の能力と異なるときには出湯特性が極めて悪くなるとい
う問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解訳し、供給燃料の違い等
によって所期の能力が得られない場合でも艮好な出湯特
性が得られる給湯器の提供を目的としている。

（問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解決するために本発明は次のような構成
としている。すなわち、入水温度検出手段と、出湯温度
検出手段と、通水流量検出手段と、湯温設定手段とを備
え、設定湯温と入水温度と通水流量とに基づいて必要号
数を演算し、燃料供給量を制御するものにおいて、出湯
温度と入水温度と通水流量とに基づいて実能力号数を演
算し、該実能力号数に基づいて前記必要号数の演算を補
正する手段を設けている。

（作用） 出湯温度が安定した時に出湯温度と入水温度と通水流量
とに基づいて実能力号数を算出し、そのとき制御信号と
して出力されている号数すなわちフィードフォワード制
御で演算された必要号数と温度偏差に応じて演算された
フィードバック号数とを合わせた号数と比較して（出力
号数／実能力号数〕を求め、この比率に基づいて以後の
必要号数の演算を補正する。したがって以後はフィード
フォワード制御の精度が向上し、出湯温度と設定湯温と
の偏差を解消するフィードバック成分が減少して出湯特
性が向上する。゛ （実施例） 第２図は本発明に係る給湯器の概ｗｊＳ構成図であり、
（１）は熱交換器、（２）は入水管、（３）は出湯管で
ある。入水管（２）には通水流量検出手段（４）と入水
温度検出手段（５）が設けられ、出湯管（３）には出湯
温度検出手段（６）が設けられている。（７）はバーナ
、（８）はバーナ（７）へのガス供給量をＦ１４節する
比例制御弁、（９）は湯温設定手段である。σｑは制御
装置であり、通水流量検出手段（４）、入水温度検出手
段（５）、出湯温度検出手段（６）、湯温設定手段（９
）から信号を入力し、比例制御弁（８）を制御するよう
にしている。

第１図は本発明の実施例を示す機能ブロック構成図であ
り、前記制御装置αＱの要部の機能を示している。αυ
は入水温度検出手段（５）、通水流量検出手段（４）及
び湯温設定手段（９）からの信号すなわち入水温度（Ｔ
ｏ）、通水流量（Ｑ）、設定湯温（ＴＳ）を入力し、必
要号数（以下ＦＦ号数と称す）を演算するＩＦＦ号数演
算部、（１２）は出湯温度検出手段（６）が検出する出
湯温度（ＴＨ）と前記設定湯温（ＴＳ）とを比較してフ
ィードバック号数（以下ＦＢ号数と称す）を演算するＩ
ＦＢ号数演算部である。□□□はＦＦ号数演算部ａυか
ら出力されるＦＦ号数とＦＢ号数演算部（財）から出力
されるＩＦＢ号数とを合わせた号数を出力する号数出力
部、σ◆は該号数出力部α４からの出力号数に応じて比
例制御弁（８）に制御電流を出力するガス比例制御部で
ある。（ト）は出湯温度（ＴＩ（）、入水温度（Ｔｏ）
、通水流量＜Ｑ＞を入力し、実能力号数を演算出力する
実号数演算部、αｅはこの実能力号数と前記号数出力部
ｑ３からの出力号数とを比較して補正係数（Ｋ）を演算
する比較演算部である。第３図は上記補正係数ＬＫ）を
演算するまでの過程を示している。

いま設定湯温（ＴＳ）が設定されて蛇口（図示せず）が
開かれると入水温度（’ｒｅ）、通水流、１ｔ（Ｑ）を
読み取ってＦＩＦ号数演算部αυでＦＦ号数が演算され
る。

すなわち、 ？？号数−Ｑ（ＴＳ−ＴＯ）／２５・・・（Ｎである。

このｐｙ号数が号数出力部Ｑから出力され、ガス比例制
御部α七を介して比例制御弁（８）が制御されてバーナ
（７）への供給ガス量が制御される。そして出湯温度検
出手段（６）で出湯温度（ＴＨ）が検出され、設定湯温
（ＴＳ）と比較して温間偏差が有ればそれを解消するた
めに加える、または減じる号数すなわちＦＢ号数がＦＢ
号数演算部（財）で演算されて号数出力部α４からＦＦ
号数とＦＢ号数とを合成した号数が出力される。そうし
て出湯温度（ＴＨ）が設定湯温（ＴＳ〕に等しくなって
安定したとき、該出湯温度（ＴＨ）と入水温度（ＴＯ）
と通水流量＜Ｑ）とを読みとって実号数演算部Ｑ５で実
能力号数が演算される。

すなわち、 実能力号数−Ｑ（ＴＨ−Ｔｏ）／２５ である。

こうして演算された実能−力号数と号数出力部側からの
出力号数とを読み取って比較演算部ａＱで補正係数（Ｋ
）を演算する。

すなわち、 Ｋ−出力号数／実能力号数 である。

例え’ｔ’、ｌ　３　Ａガスを燃料としたときに所期の
能力が得られる器具に１２Ａガスを使用した場合には、
前記（Ｎ式の演算によりＦＦ号数−５号として比例制御
弁（８）が制御されたとしても１２Ａガスの方が発熱量
が小さいので実際には７号相当の加熱量が得られず、出
湯ＦＨ度（ＴＨ）は当然設定湯温（ＴＳ）より低くなり
、フィート°バック制御がかかる。例えばＦＢ号数演算
部（ロ）からＦＢ号数−１号が出力されたときに出湯温
度（ＴＨ）が設定湯温（ＴＳ）に等しくなって安定した
とすれば出力号数−７＋１−８号となり、このとき実号
数演算部ｑ５で演算した実能力号数が７号であれば補正
係数に一１３／７となる。換言すれば最大１６号の能力
の給湯器であっても低発熱量のガスを使用することによ
って最大１４号の能力しか得られないことが検知できる
のである。

そこでこの時点以降は補正係数（Ｋ）を別記（Ａ）式の
ＩＦ７号数の演算にあらかじめ掛けて補正する。すなわ
ち、（Ａ）式の演算結果が７号のときには補正係数ｘ−
８／７を掛けて７Ｘ８／７−８号としてＦＦ号数演算部
αυから出力するのである。その結果ＦＦ号数と実能力
号数との偏差が減少して温度偏差に基づくフィードバッ
ク制御成分が少なくなるので（理想的にはフィードバッ
ク量は零となる）、出湯温度の設定湯温に対する追従、
安定性が向上し、出湯特性が向上する。

（発明の効果） 本発明は以下に示すようなすぐれた効果を奏するもので
ある。すなわち、供給燃料の違いや器具の個体差によっ
て所期の能力が得られない場合においても実能力号数を
演算で求め、それに基づいて燃料供給量のフィート°７
オワード制御演算を補正するので所期の良好な出湯特性
が得られ、性能のバラツキを防ぐことができるのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部の機能ブロック構成
図、第２肉は本発明に係る給湯器の概略構成図、第３図
は本発明の実廊例の動作上水す要部の７０−チャートで
ある。 （４）・・・通水施蓋検出手段 （５）・・・入水温度検出手段 （６）・・・出湯温度検出手段 （８）・・・比例制御弁 （９戸・・湯温設定手段 ＱＧ・・・制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入水温度検出手段と、出湯温度検出手段と、通水流量検
   出手段と、湯温設定手段とを備え、設定湯温と入水温度
   と通水流量とに基づいて必要号数を演算し、燃料供給量
   を制御するものにおいて、出湯温度と入水温度と通水流
   量とに基づいて実能力号数を演算し、該実能力号数に基
   づいて前記必要号数の演算を補正する手段を設けたこと
   を特徴とする給湯器。