JPH0510589A - バイパスミキシング式給湯装置 - Google Patents
バイパスミキシング式給湯装置Info
- Publication number
- JPH0510589A JPH0510589A JP18545791A JP18545791A JPH0510589A JP H0510589 A JPH0510589 A JP H0510589A JP 18545791 A JP18545791 A JP 18545791A JP 18545791 A JP18545791 A JP 18545791A JP H0510589 A JPH0510589 A JP H0510589A
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- Japan
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- flow rate
- hot water
- temperature
- bypass
- bypass flow
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- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バイパス流量調整器の制御速度を速くし、時
間短縮をして出湯特性を良くする。 【構成】 湯水混合温度の微分量または湯水混合温度と
設定温度との偏差の微分量検知により、バイパス流量調
整器の駆動モ−タの脱調の有無を判別し、バイパス流量
調整器を自動変速制御する。
間短縮をして出湯特性を良くする。 【構成】 湯水混合温度の微分量または湯水混合温度と
設定温度との偏差の微分量検知により、バイパス流量調
整器の駆動モ−タの脱調の有無を判別し、バイパス流量
調整器を自動変速制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器を通過した湯
とバイパス路を通過した水を混合して設定温度の湯を出
湯するバイパスミキシング式給湯装置に関するものであ
る。
とバイパス路を通過した水を混合して設定温度の湯を出
湯するバイパスミキシング式給湯装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば図５に示すようなバイパス
ミキシング式給湯装置がある。
ミキシング式給湯装置がある。
【０００３】即ち、熱交換器５１を通過する加熱路５２
に加熱路流量を検出する湯側流量検出器５３と熱交換器
５１から出湯される湯側温度を検出する湯温検出器５４
とを設け、熱交換器１と平行に配置されたバイパス路５
５には、バイパス流量を検知する水側流量検出器５６と
水側流量を調節するバイパス流量調整器５７を設けてあ
り、又水流路５８には水温を検出するための水温検出器
５９を設け、湯水混合路６０には、混合湯温を検出する
ための混合湯温検出器６１と給湯栓６２とを設けてあ
る。６３は熱交換器５１を加熱する燃焼器、６４はガス
比例弁である。
に加熱路流量を検出する湯側流量検出器５３と熱交換器
５１から出湯される湯側温度を検出する湯温検出器５４
とを設け、熱交換器１と平行に配置されたバイパス路５
５には、バイパス流量を検知する水側流量検出器５６と
水側流量を調節するバイパス流量調整器５７を設けてあ
り、又水流路５８には水温を検出するための水温検出器
５９を設け、湯水混合路６０には、混合湯温を検出する
ための混合湯温検出器６１と給湯栓６２とを設けてあ
る。６３は熱交換器５１を加熱する燃焼器、６４はガス
比例弁である。
【０００４】しかして、加熱路５２側では出湯される湯
の設定温度よりも高温の疑似設定温度を決定し、熱交換
器５１から出湯される湯側温度が疑似設定温度となるよ
うに燃焼器６３の燃焼能力をガス比例弁６４でフィ−ド
フォワ−ド制御し、熱交換器５１から疑似設定温度の湯
を出湯させる。
の設定温度よりも高温の疑似設定温度を決定し、熱交換
器５１から出湯される湯側温度が疑似設定温度となるよ
うに燃焼器６３の燃焼能力をガス比例弁６４でフィ−ド
フォワ−ド制御し、熱交換器５１から疑似設定温度の湯
を出湯させる。
【０００５】また、バイパス路５５側では、例えば湯温
検出器５４で検出された湯側温度、水温検出器５９で検
出された水側温度、設定温度及び湯側流量検出器５３で
検出された加熱路流量に基づき、バイパス路５５を流れ
る流量の目標値を求め、水側流量検出器５６で検出され
るバイパス流量がこの目標値と等しくなるようにバイパ
ス流量調整器５７を駆動させ、設定温度と等しい温度の
湯を出湯させるようにしている。
検出器５４で検出された湯側温度、水温検出器５９で検
出された水側温度、設定温度及び湯側流量検出器５３で
検出された加熱路流量に基づき、バイパス路５５を流れ
る流量の目標値を求め、水側流量検出器５６で検出され
るバイパス流量がこの目標値と等しくなるようにバイパ
ス流量調整器５７を駆動させ、設定温度と等しい温度の
湯を出湯させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のようなバイパス
ミキシング式給湯装置において、バイパス流量調整器の
駆動手段としてステッピングモ−タを用いる場合、制御
速度が速いとトルクが小さいため脱調するおそれがあ
り、もし脱調すると弁開度（位置）が不明となり制御に
不都合を来す。また、全閉に近づくほど、あるいは水圧
が高いほど強いトルクを必要とし、そのためその条件に
も適応できる制御速度を決定していた。しかし、バイパ
ス流量調整器は全閉付近で使用されることは実際上は少
なく、頻度の高い使用域（開度）では不必要に遅い制御
速度となっていた。
ミキシング式給湯装置において、バイパス流量調整器の
駆動手段としてステッピングモ−タを用いる場合、制御
速度が速いとトルクが小さいため脱調するおそれがあ
り、もし脱調すると弁開度（位置）が不明となり制御に
不都合を来す。また、全閉に近づくほど、あるいは水圧
が高いほど強いトルクを必要とし、そのためその条件に
も適応できる制御速度を決定していた。しかし、バイパ
ス流量調整器は全閉付近で使用されることは実際上は少
なく、頻度の高い使用域（開度）では不必要に遅い制御
速度となっていた。
【０００７】本発明は、上記欠点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、混合湯温検出器が検
出した湯水混合温度の微分量検知により、微分量が一定
値以下となったときにバイパス流量調整器を自動変速制
御することにより、時間短縮を計り高速度制御を行なえ
るようにして再出湯特性を改善したバイパスミキシング
式給湯装置を提供することにある。
であり、その目的とするところは、混合湯温検出器が検
出した湯水混合温度の微分量検知により、微分量が一定
値以下となったときにバイパス流量調整器を自動変速制
御することにより、時間短縮を計り高速度制御を行なえ
るようにして再出湯特性を改善したバイパスミキシング
式給湯装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のバイパスミキシ
ング式給湯装置は、熱交換器を通過する加熱路と、熱交
換器と平行に配置されたバイパス路と、熱交換器を加熱
する燃焼器と、バイパス路を流れる水量を制御するバイ
パス流量調整器とを備え、加熱路からの出湯温度が設定
温度よりも高い疑似設定温度となるように前記燃焼器の
燃焼能力をフィ−ドフォワ−ド制御すると共に、加熱路
から出湯される湯とバイパス路を通過する水の湯水混合
温度が設定温度に等しくなるように前記バイパス流量調
整器によってバイパス流量をフィ−ドバック制御する給
湯装置において、前記湯水混合温度を検出する混合湯温
検出器の検出温度の微分量または設定温度と検出温度の
偏差の微分量検知により脱調の有無を判別し、バイパス
流量調整器を自動変速制御するようにしたものである。
ング式給湯装置は、熱交換器を通過する加熱路と、熱交
換器と平行に配置されたバイパス路と、熱交換器を加熱
する燃焼器と、バイパス路を流れる水量を制御するバイ
パス流量調整器とを備え、加熱路からの出湯温度が設定
温度よりも高い疑似設定温度となるように前記燃焼器の
燃焼能力をフィ−ドフォワ−ド制御すると共に、加熱路
から出湯される湯とバイパス路を通過する水の湯水混合
温度が設定温度に等しくなるように前記バイパス流量調
整器によってバイパス流量をフィ−ドバック制御する給
湯装置において、前記湯水混合温度を検出する混合湯温
検出器の検出温度の微分量または設定温度と検出温度の
偏差の微分量検知により脱調の有無を判別し、バイパス
流量調整器を自動変速制御するようにしたものである。
【０００９】
【作用】混合湯温検出器が検出した湯水混合温度の微分
量又は混合湯温の目標に対する偏差の微分量を検知し、
一定時間その値に変化が見られないときに、バイパス流
量調整器を自動変速する。これにより最短の時間で開度
調整することができ、現場の水圧条件等におけるロスタ
イムを最小限にとどめることができる。
量又は混合湯温の目標に対する偏差の微分量を検知し、
一定時間その値に変化が見られないときに、バイパス流
量調整器を自動変速する。これにより最短の時間で開度
調整することができ、現場の水圧条件等におけるロスタ
イムを最小限にとどめることができる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す概略構成図で
あり、熱交換器１を通過する加熱路２と、熱交換器１と
平行に配置されたバイパス路３と、熱交換器１を加熱す
る燃焼器４とバイパス路３を流れる水量を制御するバイ
パス流量調整器５とを備え、加熱路２からの出湯温度が
設定温度よりも高い疑似設定温度となるように前記燃焼
器４の燃焼能力をフィ−ドフォワ−ド制御すると共に、
加熱路２から出湯される湯とバイパス路３を通過する水
の湯水混合温度が設定温度に等しくなるように前記バイ
パス流量調整器５によってバイパス流量をフィ−ドバッ
ク制御する給湯装置であって、加熱路２及びバイパス路
３を流れる総流量を検出する総流量検出器６と、前記バ
イパス流量調整器５の制御変数と前記総流量に対する加
熱路流量及びバイパス流量の関係を記憶する手段と、前
記記憶手段に記憶させられている関係に基づき、バイパ
ス流量調整器５の制御変数と前記総流量検出器６の検出
値から加熱路流量とバイパス流量とを求め、求められた
流量値に応じて前記燃焼器４及びバイパス流量調整器５
を制御する手段とを有するものである。７は熱交換器１
から出湯される湯側温度ＴH を検出するための湯側温度
検出器、８は湯水の混合湯温ＴM を検出するための混合
湯温検出器、９は湯水混合路、１０は出湯量調整器、１
１は水流路１２に設けた水温検出器、１３はガス比例
弁、１４は総流量検出器６、水温検出器１１、湯側温度
検出器７、混合湯温検出器８の検出信号を入力し、ガス
比例弁１３、バイパス流量調整器５、出湯量調整器１０
を制御する制御部であり、混合湯温の設定値ＴS を入力
するための湯温設定器１５及びメモリ１６を備えてい
る。
あり、熱交換器１を通過する加熱路２と、熱交換器１と
平行に配置されたバイパス路３と、熱交換器１を加熱す
る燃焼器４とバイパス路３を流れる水量を制御するバイ
パス流量調整器５とを備え、加熱路２からの出湯温度が
設定温度よりも高い疑似設定温度となるように前記燃焼
器４の燃焼能力をフィ−ドフォワ−ド制御すると共に、
加熱路２から出湯される湯とバイパス路３を通過する水
の湯水混合温度が設定温度に等しくなるように前記バイ
パス流量調整器５によってバイパス流量をフィ−ドバッ
ク制御する給湯装置であって、加熱路２及びバイパス路
３を流れる総流量を検出する総流量検出器６と、前記バ
イパス流量調整器５の制御変数と前記総流量に対する加
熱路流量及びバイパス流量の関係を記憶する手段と、前
記記憶手段に記憶させられている関係に基づき、バイパ
ス流量調整器５の制御変数と前記総流量検出器６の検出
値から加熱路流量とバイパス流量とを求め、求められた
流量値に応じて前記燃焼器４及びバイパス流量調整器５
を制御する手段とを有するものである。７は熱交換器１
から出湯される湯側温度ＴH を検出するための湯側温度
検出器、８は湯水の混合湯温ＴM を検出するための混合
湯温検出器、９は湯水混合路、１０は出湯量調整器、１
１は水流路１２に設けた水温検出器、１３はガス比例
弁、１４は総流量検出器６、水温検出器１１、湯側温度
検出器７、混合湯温検出器８の検出信号を入力し、ガス
比例弁１３、バイパス流量調整器５、出湯量調整器１０
を制御する制御部であり、混合湯温の設定値ＴS を入力
するための湯温設定器１５及びメモリ１６を備えてい
る。
【００１１】この給湯装置においては、バイパス流量の
総流量に対する比や加熱路流量の総流量に対する比（あ
るいはバイパス流量と加熱路流量の比ＱB ／ＱH ）は、
バイパス流量調整器５の制御変数（例えば、バイパス流
量調整器５の弁を動かすステッピングモ−タの回転
角）、あるいはバイパス流量調整器５の制御変数及び総
流量の関数として決まる。従って、総流量検出器６で検
出された総流量とバイパス流量調整器５の制御変数の値
とから、バイパス流量及び加熱路流量を求めることがで
き、求めたバイパス流量と加熱路流量や熱交換器１から
出湯される湯温等の値に基づき、疑似設定温度の湯を出
湯するよう燃焼器４をフィ−ドフォワ−ド制御でき、ま
た設定温度の湯を出湯するようバイパス流量調整器５を
フィ−ドバック制御できる。
総流量に対する比や加熱路流量の総流量に対する比（あ
るいはバイパス流量と加熱路流量の比ＱB ／ＱH ）は、
バイパス流量調整器５の制御変数（例えば、バイパス流
量調整器５の弁を動かすステッピングモ−タの回転
角）、あるいはバイパス流量調整器５の制御変数及び総
流量の関数として決まる。従って、総流量検出器６で検
出された総流量とバイパス流量調整器５の制御変数の値
とから、バイパス流量及び加熱路流量を求めることがで
き、求めたバイパス流量と加熱路流量や熱交換器１から
出湯される湯温等の値に基づき、疑似設定温度の湯を出
湯するよう燃焼器４をフィ−ドフォワ−ド制御でき、ま
た設定温度の湯を出湯するようバイパス流量調整器５を
フィ−ドバック制御できる。
【００１２】図２は本発明のバイパス流量調整器５の弁
を駆動するステッピングモ−タの回転角θと制御時間と
の関係を示す特性図である。バイパス流量調整器５はそ
の駆動手段として入力パルス１個に対して一定の動作量
だけ動くステッピングモ−タを使用し、入力するパルス
の数で制御されるようになっている。そして本実施例で
は基本的に全開〜全閉は１００８パルスとしてあり、全
開から全閉までの間に混合湯温検出器８の検出温度ＴM
の設定値ＴS に対する偏差の微分量又は検出温度ＴM の
微分量を検知し、その値が一定値以下になったときに図
２に示すように自動変速するようにしてある。
を駆動するステッピングモ−タの回転角θと制御時間と
の関係を示す特性図である。バイパス流量調整器５はそ
の駆動手段として入力パルス１個に対して一定の動作量
だけ動くステッピングモ−タを使用し、入力するパルス
の数で制御されるようになっている。そして本実施例で
は基本的に全開〜全閉は１００８パルスとしてあり、全
開から全閉までの間に混合湯温検出器８の検出温度ＴM
の設定値ＴS に対する偏差の微分量又は検出温度ＴM の
微分量を検知し、その値が一定値以下になったときに図
２に示すように自動変速するようにしてある。
【００１３】これに対して図３は出願人が先に試みた他
の制御方法によるバイパス流量調整器のステッピングモ
−タ回転角と制御時間との関係を示す特性図であり、い
ま、全開から全閉に駆動するとき、最初は制御速度４０
０ＰＰＳで全閉まで駆動するために必要な時間２．５ｓ
ｅｃの間駆動する。そこで全閉リミッタが非検出のと
き、予め定めた角度θA までは達しているものと仮定
し、そこから全閉まで２００ＰＰＳで駆動するのに要す
る時間（θMAX −θA ）／２００だけ２００ＰＰＳで駆
動し、そのとき全閉になっていない場合は１００ＰＰＳ
で駆動するのである。この方法でも最初から１００ＰＰ
Ｓで駆動するよりは時間短縮できるが、図３から明らか
なように変速によるロスタイムを生じる。このようなロ
スタイムを本発明によれば最小限にとどめることができ
る。
の制御方法によるバイパス流量調整器のステッピングモ
−タ回転角と制御時間との関係を示す特性図であり、い
ま、全開から全閉に駆動するとき、最初は制御速度４０
０ＰＰＳで全閉まで駆動するために必要な時間２．５ｓ
ｅｃの間駆動する。そこで全閉リミッタが非検出のと
き、予め定めた角度θA までは達しているものと仮定
し、そこから全閉まで２００ＰＰＳで駆動するのに要す
る時間（θMAX −θA ）／２００だけ２００ＰＰＳで駆
動し、そのとき全閉になっていない場合は１００ＰＰＳ
で駆動するのである。この方法でも最初から１００ＰＰ
Ｓで駆動するよりは時間短縮できるが、図３から明らか
なように変速によるロスタイムを生じる。このようなロ
スタイムを本発明によれば最小限にとどめることができ
る。
【００１４】図４は本発明のバイパス流量調整器の制御
フロ−チャ−トであり、ステップ１００で混合湯温ＴM
と設定温度ＴS がＴM ＝ＴS でなければステップ１０１
でＴM ＜ＴS を調べ、バイパス流量調整器を開方向（ス
テップ１０３）又は閉方向（ステップ１０２）へ通常の
制御速度４００ＰＰＳで駆動する。閉方向駆動に際して
は全閉に近づく場合あるいは水圧が高い場合ほど強いト
ルクを必要とするので、ステップ１０４で湯水混合温度
ＴM の設定温度ＴS に対する偏差の微分量Δ（ＴS −Ｔ
M ）／Δｔを検知し、一定値α以下場合、すなわち、偏
差の変化が小さくなったときにステップ１０５に進み、
制御速度２００ＰＰＳに自動変速する。尚ステップ１０
４のΔ（ＴS −ＴM ）／Δｔ＜αはΔＴM ／Δｔ＜αで
もよい。同様にして制御速度２００ＰＰＳから１００Ｐ
ＰＳにも自動変速する。
フロ−チャ−トであり、ステップ１００で混合湯温ＴM
と設定温度ＴS がＴM ＝ＴS でなければステップ１０１
でＴM ＜ＴS を調べ、バイパス流量調整器を開方向（ス
テップ１０３）又は閉方向（ステップ１０２）へ通常の
制御速度４００ＰＰＳで駆動する。閉方向駆動に際して
は全閉に近づく場合あるいは水圧が高い場合ほど強いト
ルクを必要とするので、ステップ１０４で湯水混合温度
ＴM の設定温度ＴS に対する偏差の微分量Δ（ＴS −Ｔ
M ）／Δｔを検知し、一定値α以下場合、すなわち、偏
差の変化が小さくなったときにステップ１０５に進み、
制御速度２００ＰＰＳに自動変速する。尚ステップ１０
４のΔ（ＴS −ＴM ）／Δｔ＜αはΔＴM ／Δｔ＜αで
もよい。同様にして制御速度２００ＰＰＳから１００Ｐ
ＰＳにも自動変速する。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、バイパス流量調整器を
混合湯温の微分量或いは混合湯温の設定温度に対する偏
差の微分量を検知して自動変速するようにしたので、制
御開度に最短の時間で到着することができ、しかも駆動
用モ−タの脱調が生じると即座に、あるいは脱調する寸
前に変速することができるので、脱調により弁開度を誤
って認識して湯温制御が異常状態に陥ることもなく、高
速度制御による出湯特性の改善を行うことができる。
混合湯温の微分量或いは混合湯温の設定温度に対する偏
差の微分量を検知して自動変速するようにしたので、制
御開度に最短の時間で到着することができ、しかも駆動
用モ−タの脱調が生じると即座に、あるいは脱調する寸
前に変速することができるので、脱調により弁開度を誤
って認識して湯温制御が異常状態に陥ることもなく、高
速度制御による出湯特性の改善を行うことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】バイパス流量調整器を駆動するステッピングモ
−タの回転角と制御時間との関係を示す特性図である。
−タの回転角と制御時間との関係を示す特性図である。
【図３】時間的切替制御方法によるバイパス流量調整器
のステッピングモ−タ回転角と制御時間との関係を示す
特性図である。
のステッピングモ−タ回転角と制御時間との関係を示す
特性図である。
【図４】バイパス流量調整器の制御フロ−チャ−トであ
る。
る。
【図５】従来例の概略構成図である。
１ 熱交換器 ２ 加熱路 ３ バイパス路 ４ 燃焼器 ５ バイパス流量調整器 ８ 混合湯温検出器 １４ 制御部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 熱交換器を通過する加熱路と、熱交換器
と平行に配置されたバイパス路と、熱交換器を加熱する
燃焼器と、バイパス路を流れる水量を制御するバイパス
流量調整器とを備え、加熱路からの出湯温度が設定温度
よりも高い疑似設定温度となるように前記燃焼器の燃焼
能力をフィ−ドフォワ−ド制御すると共に、加熱路から
出湯される湯とバイパス路を通過する水の湯水混合温度
が設定温度に等しくなるように前記バイパス流量調整器
によってバイパス流量をフィ−ドバック制御する給湯装
置において、前記湯水混合温度を検出する混合湯温検出
器の検出温度の微分量または設定温度と検出温度の偏差
の微分量検知により脱調の有無を判別し、バイパス流量
調整器を自動変速制御するようにしたことを特徴とする
バイパスミキシング式給湯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18545791A JPH0510589A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | バイパスミキシング式給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18545791A JPH0510589A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | バイパスミキシング式給湯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510589A true JPH0510589A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16171129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18545791A Pending JPH0510589A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | バイパスミキシング式給湯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0510589A (ja) |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP18545791A patent/JPH0510589A/ja active Pending
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