JPH03201792A - 給湯機の水量制御装置 - 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
。

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、設定温度と入水
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シ）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ｉ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、低温出湯時と同様の
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度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、高温出湯時は適切な補正が行なえるが、低温出湯時
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。

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、出湯温度の設定に応じた補正量により
、目標水量を増減する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正確で
迅速な水量の補正を行うことができる。

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
。

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ｌ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料
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ｌ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、ＩＯ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１ｔｌＪ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Ｆ
Ｌを下記の式で求める。

ＦＬ　−Ｑ、Ａｘ　／　（ＴＳＥＴ　　Ｔ　ｉ　）ここ
でＱＭＡにとはバーナ２の燃焼能力、Ｔ　ＳＥＴ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
Ｆ、と水量検出器９の水量データＦｔ□とを比較し、偏
差水量ΔｆＬを求め、（ΔｆＬ＝Ｆｔ−Ｆｔｔ）ＡｆＬ
が規定内、例えば±ｌ１以内になければ、駆動モータ１
１を動作させる信号を出力し、規定内にΔｆ、が納まっ
た時点で、駆動モータ１１を停止させる。なお、最大関
度検出スイッチ１２がオン状態でＦ、＞ＦＬ、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Ｔ　、！、と、
境界温度Ｔ、とを比較する（Ｓｌ）。

これはこの境界温度Ｔ、　　（６０°Ｃ）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。

Ｔｓｘｒ　　（７０″Ｃ〉≧Ｔ、　　（６０°Ｃ）であ
れば、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ＱＫＡＸ
を比較する（Ｓ２）。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Ｆｔに補正量
１（、（０，８４りを加算し、ＦＬを増加させ最大燃焼
を導くのである。逆にＱ＝Ｑに酬であれば、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ΔＴＯＸ（５°Ｃ）を比較しくＳ４）、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、Ｆ、を減少させる
（Ｓ、）。

一方、ステップ１（Ｓｔ）において、ＴＳＥアくＴ、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ＩＱと上限燃焼量Ｑ１と
を比較しＱ　＞　Ｑ　＋であれば、燃焼量に余裕がない
と判断し能力流量Ｆ、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、ＱｌはＱ、４ＡＸ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
とを比較しくＳ８）、Ｑ　＜　Ｑ　ｚ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、ＱｔはＱ、ＡＸ
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、Ｈｒ　＜Ｈ
ｚとなっている。

以上の様に能力水量ＰＬ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。

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
定温度に応して水量補正を自由にできるので、例えば高
温域出湯時に水量補正を少量づつ行なうことにより、補
正によるハンチングを防止でき、安定した水量を得るこ
とができる。

また、低温域出湯時には水量補正量が高温域出湯時に比
べて大きくでき、迅速な水量制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

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
、ｌｏ・・・・・・水量制御弁、１３・・・・・・水量
制御手段、１４・・・・・・目標水量補正手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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湯度を検出して設定温度
   を得るべく燃焼量を調節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、
   かつ前記温度設定器の設定温度により補正量を決定する
   目標水量補正手段を備えた給湯機の水量制御装置。