JPH0132908B2 - - Google Patents

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JPH0132908B2
JPH0132908B2 JP56198156A JP19815681A JPH0132908B2 JP H0132908 B2 JPH0132908 B2 JP H0132908B2 JP 56198156 A JP56198156 A JP 56198156A JP 19815681 A JP19815681 A JP 19815681A JP H0132908 B2 JPH0132908 B2 JP H0132908B2
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JP
Japan
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water
temperature
set temperature
gas
water flow
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JP56198156A
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JPS5899641A (ja
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Masayasu Kinoshita
Atsushi Nishimura
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Paloma Kogyo KK
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Paloma Kogyo KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/08Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
    • F23N1/085Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electrical or electromechanical means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/08Measuring temperature
    • F23N2225/18Measuring temperature feedwater temperature

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はガス湯沸器の水量自動調節装置に関
し、特に、水絞り全開時ガスインプツトが最大で
あるにもかかわらず能力オーバーにより出湯温度
が設定温度に達しない場合に水量調節機構により
出湯温度が設定温度に等しくなるよう水量を自動
調節して一定の温度調節範囲において常に予め設
定した温度の出湯が得られるようにしたものであ
る。
供給ガス圧の比例制御と連動させた水量調節用
能力オーバー防止装置は出願人によりすでに提案
されている(例えば実願昭55−135801、実願昭56
−56286)が、電磁比例弁等を用いた比例制御器
種のものにはこの種の水量自動調節装置を組込ん
だものは皆無であり、かつ有限な出湯能力のため
出湯栓の開度によつては設定温度を維持できない
ことがある。すなわち、ガス比例制御式湯沸器の
能力線図(第9図参照)に示したように、ガス比
例制御によつて能力最大曲線eと能力最低曲線f
に囲まれた温調範囲Tmin←→Tmaxにおけるαの
範囲内であれば自由に出湯温度及び出湯流量を設
定することができる。ところが、能力最大曲線e
と能力最低曲線fの範囲外におけるβの範囲のJ
点のように出湯流量が多過ぎる場合には実際には
能力最大曲線e上のK点まで出湯温度が低下して
しまう。特に浴槽等への給湯においては短時間で
給湯したいために給湯栓を全開にすることが多
い。このような場合には能力オーバーになり設定
した温度の湯が給湯されないという不都合があ
る。
そこで、この発明は、特にガス側比例制御機構
が作動中は水絞りを全開にしておきガス側全開時
においても予め設定された出湯温度に達しないと
きにのみ水流量を適量に絞ることによつて設定出
湯温度の維持を図ることを目的とするもので、以
下にその一実施例を図面に基づき説明する。
第1図はガス比例制御式湯沸器にこの発明の水
量自動調節装置を組込んだ概略構成図であつて、
1は出湯温度検知用サーミスターで、熱交換器2
からの出湯管3の途中に備えられ、コントローラ
ーDを介してガス比例弁4、ガス元栓(電磁弁)
5及び後述の水量自動調節装置Eと接続されてい
る。水量自動調節装置Eは給水管6の途中に設置
され、ギヤードモータ等の駆動部Mとリミツト機
構F及び水量調節機構Gとからなつており、その
前流側には水ガバナー装置Hを備えている。この
水量自動調節装置Eの具体例を第2図に示した。
すなわち、駆動部Mはギヤードモータ等の高トル
クモータを用いて水量調節機構Gの水量調節用コ
ツクVを回転駆動するようになし、また、リミツ
ト機構Fは水流量調節用コツクVの有効回転角度
を規制するためのもので、高トルクモータMの回
転軸7に固定したカム板8に水量最大制限用リミ
ツトスイツチS1と水量最低制限用リミツトスイツ
チS2を関連させて水量自動調節装置Eが作動しな
いときは常に最大水量を保つべく水量最大制限用
リミツトスイツチS1がカム板8で押されその接点
が開くまで回動して水量調節用コツクVの開度を
全開に保ち、また、水量自動調節装置Eが作動し
たときはその最低水量を保つべく水量最低制限用
リミツトスイツチS2がカム板8で押されその接点
が開くまで回動して水流量調節用コツクVの開度
を最低水量に保つようにしている。なお、第2図
において9は可変ベンチユリーで、最小水量を確
保する通水孔9aを備えている。10はダイヤフ
ラム一次側との通孔、11はダイヤフラム二次側
との通孔である。また、第1図において12はガ
スバーナー、13はガスガバナー、14はフレー
ムロツド、15は放電プラグ、16は給湯栓、1
7は電源プラグである。
次に水量自動調節装置Eの制御装置として第3
図にその一例を示した。第3図に示したものは比
例制御式ガス湯沸器にこの発明の水量自動調節装
置を適用した制御ブロツク図で、該ブロツク図で
は次のように構成されている。すなわち、A1
設定温度(Tset)とサーミスター1が感知した
出湯温度(Tth)の比較器で、その偏差値をPID
回路(比例積分微分回路)A4により信号処理し
てガス比例弁4に送る。また、比較器A2は出湯
温度(Tth)が設定温度(Tset)より高い時その
温度差を所定値Tと比較するもので、温度差がT
を上廻るときその差信号をガス急絞り回路A5
介してガス比例弁4に送るものである。A6はガ
スバーナーに供給されるガスインプツト量を表
し、A3は点火時にのみ作動する緩点火回路であ
る。次にB1は水絞りが全開時ガス量が比例範囲
内の最大量であるにもかかわらず比較器A1から
出湯温度(Tth)が設定温度(Tset)に達しない
場合に出力するガス比例能力オーバー検出器で、
その検出信号で水絞り制御切替回路B2を切替え、
前記比較器A1の偏差値を水絞りPD回路(比例微
分回路)B3を介して水量自動調節装置Eの駆動
部Mに伝えて前記水量調節機構Gを絞るものであ
つて、B4はその結果、熱交換器を通過する水量
を表す。Fは水量調節機構Gの給水量を最大から
最小の範囲に規制するリミツト機構である。ここ
に、駆動部Mの水量調節装置における駆動回路の
特性は次のようにする。一般的に直流整流モータ
では最低始動電圧が存在してその間の制御電圧で
はモータは動作できない不感帯が生じる。以下、
第4図〜第8図において、Y軸にモータ駆動電
圧、X軸に水絞りPD回路信号値をとる。第4図
は従来の駆動回路特性では出湯温度が設定温度よ
り高い場合に水絞りPD回路信号は+に生じると
すれば比例範囲a内に広い不感帯bが生ずる。
この発明では電動式の駆動部Mの+側、−側に
最低始動電圧より僅かに低い電圧を常に印加させ
ておくことにより比例範囲a内における不感帯b
をほとんどなくすことができるようになす(第5
図参照)が、これは理想的な場合であつて実際に
は水絞りPD回路信号が±△の範囲内では比例範
囲a内における不感帯bが僅少となるように第6
図、第7図、第8図のような特性にすることによ
つて水絞りPD回路信号0付近での制御は安定し、
若干の不感帯bが生ずる実使用上は問題にならな
い。第6図の駆動回路の特性は水絞りPD回路B3
よりの信号が+側と−側とで駆動電圧の比例定数
を同等として、出湯温度が設定温度より低い場合
水流量を徐々に減少させて出湯温度を設定温度に
一致させ、かつ出湯温度の方が設定温度より高い
場合にも徐々に水流量を増加させる場合を示す。
第7図は出湯温度が設定温度よりも高くなつた場
合は、直ちに水量を増加しなければ異常高温の出
湯となり危険であるので、水絞りPD回路B3より
の信号が+側と−側とで駆動電圧の比例定数を変
えることによつて+信号のときは駆動部Mは高い
電圧で駆動され水流量が急激に増加され、一方、
一信号であれば電圧は低く水流量は除々に減少さ
れてゆくようにして安全に制御できるようにした
ことを示す。第8図は一信号のときも高い電圧で
駆動して水流量を急激に減少させる場合の特性を
示す。また、水量調節機構Gは有効回転角度内で
直線的に水流量が増減するような絞り特性をもた
せることが安定的な制御をさせるために必要な条
件である。
上記のように構成したので、第9図のガス比例
制御式湯沸器の能力線図のガス比例制御能力範囲
であるαの範囲内の任意の温度と流量を設定した
ときは、何らかの原因で出湯温度(Tth)と設定
温度(Tset)に差が生じても、その差信号をPID
回路A4で比例積分微分増幅してその差が0とな
るまでガス比例弁4を制御してガスインプツト量
A6を加減し出湯温度を設定値に保つのである。
また、出湯温度が高すぎて設定値との差がある所
定値Tを上廻るときは、その差信号をガス急絞り
回路A5を介してその差が0になるまでガス比例
弁4からのガスインプツト量A6を緊急に絞るの
である。
しかして、給湯栓16を全開にするなどして、
第9図における能力最大曲線eを超えるβの範囲
内のたとればJ点の流量に増すと、出湯温度
(Tth)は下降するのであるが、このときはガス
比例弁4が能力最大となつているにもかかわらず
出湯温度が設定温度に達しない場合であつて比較
器A1からの信号でガス比例能力オーバー検出器
B1が能力オーバーを検出して水絞り制御切替回
路B2に水絞り制御開始の信号を送る。水絞り制
御が働きだすと電動式の駆動部Mが水絞りPD回
路B3からの信号にしたがつて水量調節機構Gを
駆動して水流量B4の比例制御を行い出湯温度が
設定温度に達するまで制御する。このとき、水絞
りPD回路B3は設定温度と出湯温度との差信号を
比例微分増幅して駆動部Mに信号を送る。このと
き、駆動モータの回転はリミツト機構Fが有効に
働き水量調節用コツクVの開度を適確に最大から
最小の範囲に制御するので、ガスインプツトは最
大であるが能力オーバーによつて出湯温度が設定
温度に達しない場合出湯温度が設定温度に等しく
なるよう水流量が自動的に調節されるのである。
この発明によれば、ガス側比例制御の範囲外で
ガス側が全開であり、出湯温度が設定温度よりも
低い場合にのみ水流量を出湯温度が設定温度にな
るまで絞り、かつ出湯温度が設定温度よりも高く
水量自動調節装置が全開であればガス比例制御に
よりガスインプツトを絞るものであるが、水量自
動調節装置を付加したことにより第9図に示すよ
うにJ点にセツトした場合でも水量自動調節装置
により水量はQ→Q′に補正されて設定温度
(Tset)の給湯が必ず得られることになる。な
お、第9図においてαの範囲はガス比例制御範囲
で、水絞りは器具側で全開にしておけば出湯栓の
絞りを任意に加減してもガス量を比例的に増減し
て設定温度を保ちうる範囲である。またβの範囲
はこの発明による水量自動調節範囲で、ガス量を
最大にしておき、かつ出湯栓の絞りを全開にした
とき器具側の絞りを加減して設定温度を保ちうる
範囲である。また、γの範囲は制御できない範囲
で、出湯温度は能力最低曲線f上に移動してしま
う。
この発明によれば、水絞りが全開でガスインプ
ツトが最大であるにもかかわらず能力オーバーに
より出湯温度が設定温度に達しない場合に水量調
節装置により出湯温度が設定温度に等しくなるよ
う水流量を自動調節して一定の温調範囲において
常に予め設定した温度の出湯が得られ、実質的に
湯沸器の制御範囲が拡大されたことになり、使用
勝手がよくなるとともに電磁比例弁等を用いたガ
ス比例制御器種への組込みも簡易であるなどの効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す概略構成
図、第2図はその要部を詳示した断面図、第3図
はその制御ブロツク図、第4図は駆動回路特性の
従来の線図、第5図ないし第8図はこの発明によ
る駆動回路特性の線図、第9図は能力線図であ
る。 1……出湯温度検知用サーミスター、D……コ
ントローラー、4……ガス比例弁、E……水量自
動調節装置、M……ギヤードモータ等の駆動部、
F……リミツト機構、G……水量調節機構。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 設定温度と出湯温度との差信号にてガス比例
    弁の開度を増減して出湯温度を設定温度に制御す
    るガス湯沸器において、設定温度と出湯温度の差
    信号による水絞り比例微分回路よりの信号で最低
    始動電圧より僅かに低い電圧を+側、−側に常時
    印加した電動式の駆動部Mによつて給水量を比例
    制御してその比例範囲内の不感帯が僅少になるよ
    う駆動する水量調節機構Gを設け、かつ該水量調
    節機構Gの給水量を最大から最小の範囲に規制す
    るリミツト機構Fを備え、水絞り全開時ガスイン
    プツトを最大としても出湯温度が設定温度に達し
    ない能力オーバー時に給水量を前記水量調節機構
    Gにより自動的に調節して出湯温度を設定温度に
    一致するようにしたことを特徴とするガス湯沸器
    の水量自動調節装置。 2 設定温度と出湯温度の差信号による水絞り比
    例微分回路よりの信号で駆動する電動式の駆動部
    Mにより、給水量を比例制御する駆動電圧を+側
    と−側とで駆動電圧の比例定数を変えることとに
    よつて+信号のとき高い電圧で駆動して給水量を
    急激に増大させ、−信号のとき低い電圧で駆動し
    て給水量を徐々に減少しうる制御手段を備えた水
    量調節機構Gである特許請求の範囲第1項記載の
    ガス湯沸器の水量自動調節装置。
JP56198156A 1981-12-09 1981-12-09 ガス湯沸器の水量自動調節装置 Granted JPS5899641A (ja)

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JPS5899641A JPS5899641A (ja) 1983-06-14
JPH0132908B2 true JPH0132908B2 (ja) 1989-07-11

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