JPH034811B2 - - Google Patents

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JPH034811B2
JPH034811B2 JP60170481A JP17048185A JPH034811B2 JP H034811 B2 JPH034811 B2 JP H034811B2 JP 60170481 A JP60170481 A JP 60170481A JP 17048185 A JP17048185 A JP 17048185A JP H034811 B2 JPH034811 B2 JP H034811B2
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JP
Japan
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hot water
temperature
combustion
water supply
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JP60170481A
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JPS6233217A (ja
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Hideki Kawaguchi
Keiji Hayashi
Shingo Tanaka
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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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
    • F23N1/082Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/08Microprocessor; Microcomputer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/08Measuring temperature
    • F23N2225/18Measuring temperature feedwater temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2227/00Ignition or checking
    • F23N2227/10Sequential burner running
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2227/00Ignition or checking
    • F23N2227/28Ignition circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/18Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はガス瞬間式給湯機、更に詳しくはバー
ナーを間歇燃焼させることにより熱量を制御する
方式を採るガス瞬間式給湯機において間歇燃焼を
制御する装置に関する。
(従来の技術) 近年ガス瞬間式給湯機として一般的な、ガス量
により湯温を制御する方式の所謂ガス比例式の給
湯機はバーナーの構造上比例制御することができ
る下限燃焼量が限定され、通常下限燃焼量は最大
燃焼量の1/4乃至1/5となつている。
そこで、本願出願人はバーナーを所定の燃焼
量、例えば下限燃焼量で間歇燃焼させ、その間歇
燃焼の周期の長さや着火時間を消火時間の比を変
えて熱量を制御すればバーナーの下限燃焼量以下
でも熱量の制御が可能であることに着目し、既に
いくつかの特許出願を行なつた(特願昭59−
208688号)。
然る処、間歇燃焼の制御、即ち間歇燃焼の周期
長さ及び燃焼時間と消火時間の比の制御を設定温
度、給水温度及び給水量から演算される要求熱負
荷にのみ基づいて制御する場合(フイードフオワ
ード制御)熱交換器の熱交率、ガス圧変動、給水
温センサーや水量センサーの誤差などにより第5
図に示すようにオフセツトが発生する。
そこで、出湯温度を検出し、設定温度、出湯温
度、水量からフイードバツク量を求め、このフイ
ードバツク量をフイードフオワードの要求熱負荷
に加えて要求熱負荷を補正し、この補正された要
求熱負荷に基づいて間歇燃焼の制御を行うことが
考えられるが、間歇燃焼の場合、熱交換器から出
て来る湯の温度は第5図にイで示すように波形を
呈するので出湯温度の特定が困難である。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明が解決しようとする問題点は、間歇燃焼
において熱量を制御するに際し、間歇燃焼の前回
1周期内における出湯温度の平均を求め、これを
出湯温度としてフイードバツク量を算出し、この
フイードバツク量をフイードフオワードの要求熱
負荷に加算して要求熱負荷を補正し、この補正さ
れた要求熱負荷に基づいて間歇燃焼の周期長さ及
び燃焼時間と消火時間の比を決定することであ
る。
(問題を解決するための手段) 上記問題を解決するために本発明が講ずる技術
手段は、バーナーへ連絡するガス配管に設けられ
た電磁弁、バーナー近傍においてバーナーに臨ん
で設けられたイグナイター、設定温度、給水温
度、水量から要求熱負荷を演算する手段、間歇燃
焼の前回1周期分の出湯温度を一定間隔で取り込
み給湯温度平均値を算出する手段、設定温度、給
湯温度平均値、水量からフイードバツク量を演算
する手段、要求熱負荷にフイードバツク量を加え
て要求熱負荷を補正し、その補正結果により1周
期の燃焼時間と消火時間を決定し、燃焼時間に相
当する時間電磁弁駆動回路に開弁出力信号を発生
すると共に電磁弁の開弁に同期してイグナイター
駆動回路にイグニツシヨン発生信号を発生する手
段、を備えることである。
(作用) 而して、本発明の上記手段によれば、間歇燃焼
の前回1周期分の給湯温度平均値を算出してこれ
を給湯温度のデーターとして取り込むので熱交換
器の熱交率にバラツキ、ガス圧の変動、各センサ
ーの誤差に応じてフイードバツク量を算出し、要
求熱負荷を補正することができる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明す
る。
第2図においてaは給湯機本体、bはコントロ
ーラーであり、上記給湯機本体aはガス配管2を
介して供給されるガスがバーナー1で燃焼し、給
水管路5を流動する水が熱交換器6で加熱され、
給湯管路7を介して水栓等の給湯器具(図示せ
ず)に供給されるようになつている。
上記ガス配管2には該管2を開閉する電磁弁3
と、ガス量を比例的に制御する比例弁8が設けら
れ、給水管路5には水量センサー9と給水温セン
サー10が設けられ、更に給湯管路7には給湯温
センサー11が設けられる。
水量センサー9は給水管路5を流動する水の量
に比例した周期でパルス信号を発生する公知の構
造形態を有する。
給水温センサー10及び給湯温センサー11は
サーミスタ等からなる従来公知の構造を備え、
夫々給水管路5を流動して熱交換器5に入る水の
温度、熱交換器6を出て給湯管路7を流動する湯
の温度を検出してそれらの温度に応じた電圧信号
を発生する。
一方、コントローラーbは給湯機本体aとは別
体に設けられており、電源スイツチ12と温度設
定部13を有する。
温度設定部13は給湯目標温度を設定するもの
で、設定した温度に応じた電圧信号を発生する。
上記、各信号は給湯機本体aの機体内に設けた
制御部14に受け入れられcpu15で処理され
る。
即ち、cpu15は水量検出回路16を介して入
力される水量センサー9の信号を水量データー
QHに変換すると共にA/D変換器17を介して
入力される温度設定部13、給水温度センサー1
0、給湯温度センサー11の信号を夫々設定温度
データーTS、給水温度センサーTC、給湯温度デ
ーターTHに変換し、これら各データーに基づい
て要求熱負荷を演算F1=QH(TS−TC)し、先ず
熱量をガス量により制御する(ガス比例制御)
か、間歇燃焼により制御する(間歇燃焼制御)か
を選択する。
ガス比例制御は要求熱負荷が所定の基準値、例
えばガス比例制御により制御できる下限燃焼量若
しくはこの下限燃焼量より若干大きな燃焼量で予
め設定した燃焼量に相当する値を越えた場合に選
択され、間歇燃焼制御は要求熱負荷が上記基準値
に満たない場合に選択される。
そして夏期に低温の湯を少量使用する場合や、
図面には示していないが給湯管路7の途中を戻り
管により給水管路5に連絡して給湯器具使用時以
外には配管内の水を熱交換器6、給湯管路7、戻
り管、給水管路5、熱交換器6と循環流動させ、
これを加熱して保温しておく場合等が基準値に満
たない場合となる。
而して、本発明は間歇燃焼制御が選択された場
合における間歇燃焼の制御に関するものであるの
で、ガス比例制御に関する説明は省略する。
間歇燃焼による熱量の制御は、間歇燃焼におけ
る各周期の燃焼時間T1と消火時間T2の比、即ち
電磁弁3の開弁時間と閉弁時間の比を要求熱負荷
に応じて制御することにより可能となる。
そして、上記間歇燃焼による各周期の電磁弁開
弁時間と閉弁時間の比の制御はcpu15により次
のような手順で行なわれる。
即ち、cpu15は水量データーQH、設定温度デ
ーターTS、給水温度データーTCにより要求熱負
荷F1を演算F1=QH(TS−TC)する一方、間歇燃
焼周期の前回1周期分の給湯温度データーTH
一定間隔で取り込んで、該周期における給湯温度
平均値Hを求め、この給湯温度平均値H、設定
温度データーTS、水量データーQHによりフイー
ドバツク量F2を演算F2=QH(TSH)する。
そして、上記要求熱負荷F1にフイードバツク
量F2を加えて要求熱負荷を補正F=F1+F2する。
更にcpu15では上記補正された要求熱負荷F
に基づいて間歇周期を演算して、電磁弁3の開弁
時間T1と閉弁時間T2を決定し、電磁弁駆動回路
18に電磁弁開弁出力信号をT1時間発生し、同
時にイグナイター駆動回路19にイグニツシヨン
出力信号を発生する。そして、上記T1時間が経
過すると開弁出力信号の発生を停止する。
電磁弁駆動回路18は開弁出力信号が発生して
いる間、即ちT1時間出力を発生して電磁弁3を
開弁させ、開弁出力信号の発生がなくなるとT2
時間出力の発生が停止し、T2時間電磁弁3を閉
弁する。
またイグナイター駆動回路19はイグニツシヨ
ン出力信号が発生されるとイグナイター4に出力
を出し、イグニツシヨンを生ぜしめる。
従つて、バーナー1はT1時間燃焼し、T2時間
消火する。
斯る制御は間歇燃焼の各周期毎に連続して行
う。
尚、上記説明では、要求熱負荷に応じて、ガス
比例制御と間歇燃焼制御を選択的に使い分けた
が、このように2つの熱量制御方式を使い分ける
ことはせず、間歇燃焼制御のみにより熱量を制御
することも本発明の要旨を変更することなしに可
能である。
また、1つの熱交換器に対して能力の異なる2
つのバーナーを設け、要求熱負荷に応じて2つの
バーナーを選択的に使用したり、双方を同時に使
用するようになすことも任意であり、このような
場合間歇燃焼の制御は小能力側のバーナーを使用
して行うと良い。
(効果) 本発明は上記の構成であるから以下の利点を有
する。
(1) 間歇燃焼の前回1周期分の給湯温度平均値を
算出して、これを給湯温度データーとして取り
込みフイードバツク量を算出し、要求熱負荷を
上記フイードバツク量を加えて補正するので、
例え熱交換器の熱効率にバラツキがあつたり、
ガス圧が変動したり、あるいは各センサーに誤
差があつてもフイードバツク系のデーターによ
りオフセツトが消え、設定温度どおりの給湯温
度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は本
発明の一実施例を示すガス瞬間式給湯機の模式
図、第3図はブロツク図、第4図はフローチヤー
ト、第5図は間歇燃焼の制御にフイードバツクを
入れない場合の設定温度と出湯温度との関係を示
す波形図である。 1:バーナー、2:ガス配管、3:電磁弁、
4:イグナイター。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 a) バーナーへの連絡するガス配管に設け
    られた電磁弁、 b) バーナー近傍においてバーナーに臨んで設
    けられたイグナイター、 c) 設定温度、給水温度、水量から要求熱負荷
    を演算する手段、 d) 間歇燃焼の前回1周期分の出湯温度を一定
    間隔で取り込み給湯温度平均値を算出する手
    段、 e) 設定温度、給湯温度平均値、水量からフイ
    ードバツク量を演算する手段、 f) 要求熱負荷にフイードバツク量を要求熱負
    荷を補正し、その補正結果により1周期の燃焼
    時間と消火時間を決定して燃焼時間に相当する
    時間電磁弁駆動回路に開弁出力信号を発生する
    と共に電磁弁の開弁に同期してイグナイタ一駆
    動回路にイグニツシヨン出力信号を発生する手
    段、 を備えることを特徴とするガス瞬間式給湯機に
    おける間歇燃焼の制御装置。
JP60170481A 1985-07-31 1985-07-31 ガス瞬間式給湯機における間歇燃焼の制御装置 Granted JPS6233217A (ja)

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JPH0625609B2 (ja) * 1987-09-14 1994-04-06 パロマ工業株式会社 ゆでめん機の燃焼制御装置
JPH0814418B2 (ja) * 1987-10-30 1996-02-14 リンナイ株式会社 給湯器
CN111609560B (zh) * 2020-04-20 2022-05-31 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 燃气热水器的控制方法、燃气热水器和计算机可读存储介质

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JPS6233217A (ja) 1987-02-13

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