JPH0665927B2 - 燃焼制御装置 - Google Patents
燃焼制御装置Info
- Publication number
- JPH0665927B2 JPH0665927B2 JP59088747A JP8874784A JPH0665927B2 JP H0665927 B2 JPH0665927 B2 JP H0665927B2 JP 59088747 A JP59088747 A JP 59088747A JP 8874784 A JP8874784 A JP 8874784A JP H0665927 B2 JPH0665927 B2 JP H0665927B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detector
- temperature
- amount
- output signal
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/08—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
- F23N1/082—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/22—Timing network
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/18—Measuring temperature feedwater temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (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】 産業上の利用分野 本発明は被加熱体の流量に応じて燃焼量を自動的に調節
し一定の出口温度を得る、例えばガス瞬間給湯器に用い
られる燃焼制御装置に関するものである。
し一定の出口温度を得る、例えばガス瞬間給湯器に用い
られる燃焼制御装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 ガス瞬間給湯器において、熱交換器に入る水量を検出
し、設定温度と水温と水量により必要熱量を演算して燃
焼量を調節する手段は公知である。第１図においてバー
ナ１と熱交換器２と水量検出器３と熱交換器入口の入水
温度検出器４と熱交換器出口の出湯温度検出器５と、ガ
ス通路の比例制御弁６と温度設定器７とを有し、温度設
定器７と入水温検出器４とにより温度上昇演算回路８で
必要温度上昇を求め、水量検出回路９の出力とを熱量演
算回路10で乗算して必要熱量を求め、一方出湯温検出器
５と温度設定器７とにより温度誤差検出回路11で出湯温
誤差を求め、フィードバック演算回路12を経て熱量演算
回路10の出力と加算され、比例弁駆動回路13により比例
制御弁６を駆動する様構成される。この構成において、
熱量演算回路10により必要熱量が求められ、比例制御弁
６を調節して被加熱体に必要な熱量を与え、設定温度の
湯が得られる訳であるが、水量検出器３、入水温検出器
４、比例制御弁６等の誤差、ばらつきあるいは回路の設
定誤差等により出湯温の誤差を生じるため、出湯温度検
出器５の信号をフィードバック演算回路12を経てフィー
ドバックし特にその積分要素により出湯温度の定常的な
誤差を無くする様に作用する。
し、設定温度と水温と水量により必要熱量を演算して燃
焼量を調節する手段は公知である。第１図においてバー
ナ１と熱交換器２と水量検出器３と熱交換器入口の入水
温度検出器４と熱交換器出口の出湯温度検出器５と、ガ
ス通路の比例制御弁６と温度設定器７とを有し、温度設
定器７と入水温検出器４とにより温度上昇演算回路８で
必要温度上昇を求め、水量検出回路９の出力とを熱量演
算回路10で乗算して必要熱量を求め、一方出湯温検出器
５と温度設定器７とにより温度誤差検出回路11で出湯温
誤差を求め、フィードバック演算回路12を経て熱量演算
回路10の出力と加算され、比例弁駆動回路13により比例
制御弁６を駆動する様構成される。この構成において、
熱量演算回路10により必要熱量が求められ、比例制御弁
６を調節して被加熱体に必要な熱量を与え、設定温度の
湯が得られる訳であるが、水量検出器３、入水温検出器
４、比例制御弁６等の誤差、ばらつきあるいは回路の設
定誤差等により出湯温の誤差を生じるため、出湯温度検
出器５の信号をフィードバック演算回路12を経てフィー
ドバックし特にその積分要素により出湯温度の定常的な
誤差を無くする様に作用する。
この方式は、水量変更時あるいは設定温度変更時の出湯
温度の過渡的な変動を抑えることを目的とするものであ
るが、フィードバック演算回路の使用により次に示す欠
点を有するものである。
温度の過渡的な変動を抑えることを目的とするものであ
るが、フィードバック演算回路の使用により次に示す欠
点を有するものである。
第２図ａは給水量、ｂは燃焼量、ｃは出湯温度のそれぞ
れ変化を示す。時刻t1で給水量が急減すると熱量演算器
10により燃焼量はｄ点まで絞られる。出湯温度は熱交換
器２の熱容量、水量検出器の遅れτ等により同図ｅのよ
うに一時上昇する。フィードバック演算回路12は、温度
誤差ｅをPID演算して燃焼量を同図ｆの様に減少させ
る。この燃焼量の減少により出湯温度は制御系の遅れで
同図ｇのごとく低下し、その後フィードバック演算回路
12の積分要素により燃焼量は増加し同図ｈ点で出湯温度
は安定する。この様にフィードバック演算回路を使って
いるため、出湯温度は不要のアンダーシュートｇを生
じ、出湯温度が安定するまでに多くの時間を必要とする
のである。
れ変化を示す。時刻t1で給水量が急減すると熱量演算器
10により燃焼量はｄ点まで絞られる。出湯温度は熱交換
器２の熱容量、水量検出器の遅れτ等により同図ｅのよ
うに一時上昇する。フィードバック演算回路12は、温度
誤差ｅをPID演算して燃焼量を同図ｆの様に減少させ
る。この燃焼量の減少により出湯温度は制御系の遅れで
同図ｇのごとく低下し、その後フィードバック演算回路
12の積分要素により燃焼量は増加し同図ｈ点で出湯温度
は安定する。この様にフィードバック演算回路を使って
いるため、出湯温度は不要のアンダーシュートｇを生
じ、出湯温度が安定するまでに多くの時間を必要とする
のである。
発明の目的 本発明は上記従来例の問題点の解消を図るもので、過渡
時の湯温の変動を抑え、整定時間を短くしようとするも
のである。
時の湯温の変動を抑え、整定時間を短くしようとするも
のである。
発明の構成 この目的を達成するために、本発明は必要熱量の急変を
検知する熱量変化検知器と、前記熱量変化検知器により
起動されるタイマーとを設け、前記タイマーにより、必
要熱量の急変より一定時間フィードバック演算器の出力
を零とする様に構成したものである。
検知する熱量変化検知器と、前記熱量変化検知器により
起動されるタイマーとを設け、前記タイマーにより、必
要熱量の急変より一定時間フィードバック演算器の出力
を零とする様に構成したものである。
この構成により、水量変化あるいは設定変度変化により
必要熱量が急変したとき、熱量変化検知器がそれを検知
しタイマーを起動して一定時間フィードバック演算器の
動作を停止し、熱量演算器の出力のみで比例制御弁を駆
動する様作用する。
必要熱量が急変したとき、熱量変化検知器がそれを検知
しタイマーを起動して一定時間フィードバック演算器の
動作を停止し、熱量演算器の出力のみで比例制御弁を駆
動する様作用する。
実施例の説明 次に本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第３図において、水量検出器３と入水温度検出器４及び
温度設定器７の信号は水量検出回路９、温度上昇演算回
路８で処理され、熱量演算回路10で必要熱量が演算され
る。出湯温度検出器５と温度設定器７の信号は温度誤差
検出器11でその差を求められ、フィードバック演算回路
12でPID演算される。熱量演算回路10の出力とフィード
バック演算回路12の出力は加算され、比例弁駆動回路13
を経て比例制御弁６を駆動する。一方熱量演算回路10の
出力は熱量変化検知回路13に導かれその出力はタイマー
15を起動する。タイマー15の出力はフィードバック演算
回路12に導かれ、フィードバック演算回路12の積分要素
をリセットし、さらにフィードバック演算回路12の出力
信号を零とする様構成される。なお第３図において第１
図と同一部材については同一番号を付した。
温度設定器７の信号は水量検出回路９、温度上昇演算回
路８で処理され、熱量演算回路10で必要熱量が演算され
る。出湯温度検出器５と温度設定器７の信号は温度誤差
検出器11でその差を求められ、フィードバック演算回路
12でPID演算される。熱量演算回路10の出力とフィード
バック演算回路12の出力は加算され、比例弁駆動回路13
を経て比例制御弁６を駆動する。一方熱量演算回路10の
出力は熱量変化検知回路13に導かれその出力はタイマー
15を起動する。タイマー15の出力はフィードバック演算
回路12に導かれ、フィードバック演算回路12の積分要素
をリセットし、さらにフィードバック演算回路12の出力
信号を零とする様構成される。なお第３図において第１
図と同一部材については同一番号を付した。
上記の構成により動作を説明する。第４図ａは給水量、
ｈは熱量変化検知回路14の出力、ｉはタイマー15の出
力、ｊは燃焼量、ｋは出湯温度のそれぞれの変化を示し
ている。時刻t1で給水量が急減すると水量検出器３の遅
れτの後に熱量演算回路10により燃焼量は１点まで絞ら
れる。この時熱量変化検知回路14は熱量演算回路10の出
力信号を微分し、一定以上の大きさの微分信号を検出す
ると同図ｈの出力パルスを発生する、タイマー15はｈの
入力後τ１だけ出力ｉを発生する。タイマー15の出力信
号ｉが出ている間フィードバック演算回路12の出力信号
は零にされるので、燃焼量は熱量演算回路10の出力のみ
で決まる１の値を持続する。この間出湯温度は熱交換器
２の熱容量、水量検出器３の遅れにより一旦上昇してｍ
点に達するが、再び下降してタイマー時間τ１を経過し
た時刻t2にはｎ点に達している。タイマー時間τ１は熱
交換器の時定数及び出湯温検出器５までの配管長による
遅れを合計した時間よりかずかに長く設定している。し
たがってｎ点での出湯温度は、熱量演算器10の出力の誤
差だけずれて温度誤差εだけ設定温度からはずれてい
る。時刻t2からはフィードバック演算回路12の出力が有
効になりその積分要素により燃焼量が補正されて時刻t3
で安定に達する。この間フィードバック演算回路はわず
かな温度誤差εのみを補正することになるので、短い時
間で安定に達することができ、かつ無駄なアンダーシュ
ートの発生がなくなる。
ｈは熱量変化検知回路14の出力、ｉはタイマー15の出
力、ｊは燃焼量、ｋは出湯温度のそれぞれの変化を示し
ている。時刻t1で給水量が急減すると水量検出器３の遅
れτの後に熱量演算回路10により燃焼量は１点まで絞ら
れる。この時熱量変化検知回路14は熱量演算回路10の出
力信号を微分し、一定以上の大きさの微分信号を検出す
ると同図ｈの出力パルスを発生する、タイマー15はｈの
入力後τ１だけ出力ｉを発生する。タイマー15の出力信
号ｉが出ている間フィードバック演算回路12の出力信号
は零にされるので、燃焼量は熱量演算回路10の出力のみ
で決まる１の値を持続する。この間出湯温度は熱交換器
２の熱容量、水量検出器３の遅れにより一旦上昇してｍ
点に達するが、再び下降してタイマー時間τ１を経過し
た時刻t2にはｎ点に達している。タイマー時間τ１は熱
交換器の時定数及び出湯温検出器５までの配管長による
遅れを合計した時間よりかずかに長く設定している。し
たがってｎ点での出湯温度は、熱量演算器10の出力の誤
差だけずれて温度誤差εだけ設定温度からはずれてい
る。時刻t2からはフィードバック演算回路12の出力が有
効になりその積分要素により燃焼量が補正されて時刻t3
で安定に達する。この間フィードバック演算回路はわず
かな温度誤差εのみを補正することになるので、短い時
間で安定に達することができ、かつ無駄なアンダーシュ
ートの発生がなくなる。
発明の効果 以上の発明によれば、流量検出器と入口温度検出器と温
度設定器と、これら３つの各信号により必要熱量を演算
する熱量演算器と、熱量演算器の出力信号の急変を検出
する熱器変化検出器とタイマーとを有し、温度設定器の
変更、入口温度の変化並びに流量の変化いずれの場合に
も熱量変化検出器がバーナの必要熱量の急激な変化を検
出し、時間遅れを有するフィードバック演算器の出力、
特に積分要素の出力をタイマーにより一定時間停止する
ように作用し、本来熱量演算器の必要熱量信号の誤差を
修正するフィードバック演算器の出力が一定時間停止さ
れるので熱交換器の熱容量や流量検出器の応答遅れ時間
等に起因する補正不可能な温度変化に対してフィードバ
ック演算器の不要な修正動作がなくなり出湯温度のアン
ダーシュートやオーバーシュートが小さくでき整定時間
を短くできる。
度設定器と、これら３つの各信号により必要熱量を演算
する熱量演算器と、熱量演算器の出力信号の急変を検出
する熱器変化検出器とタイマーとを有し、温度設定器の
変更、入口温度の変化並びに流量の変化いずれの場合に
も熱量変化検出器がバーナの必要熱量の急激な変化を検
出し、時間遅れを有するフィードバック演算器の出力、
特に積分要素の出力をタイマーにより一定時間停止する
ように作用し、本来熱量演算器の必要熱量信号の誤差を
修正するフィードバック演算器の出力が一定時間停止さ
れるので熱交換器の熱容量や流量検出器の応答遅れ時間
等に起因する補正不可能な温度変化に対してフィードバ
ック演算器の不要な修正動作がなくなり出湯温度のアン
ダーシュートやオーバーシュートが小さくでき整定時間
を短くできる。
又、設定温度の変化のみならず、急激な変化の起こり得
る流量の変化にも対応して出湯温度の変化を小さく抑え
ることができる等、瞬間給湯器に応用して高品質で、安
全な機器を提供できるものである。
る流量の変化にも対応して出湯温度の変化を小さく抑え
ることができる等、瞬間給湯器に応用して高品質で、安
全な機器を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】 第１図は従来例の燃焼制御装置の構成図、第２図は従来
例の動作説明図、第３図は本発明の一実施例の燃焼制御
装置を示す構成図、第４図は本発明の一実施例の動作説
明図である。 １……バーナ、２……熱交換器、３……水量検出器、４
……入水温度検出器、５……出湯温度検出器、６……比
例制御弁、７……温度設定器、10……熱量演算回路、12
……フィードバック演算回路、14……熱量変化検知回
路、15……タイマー。
例の動作説明図、第３図は本発明の一実施例の燃焼制御
装置を示す構成図、第４図は本発明の一実施例の動作説
明図である。 １……バーナ、２……熱交換器、３……水量検出器、４
……入水温度検出器、５……出湯温度検出器、６……比
例制御弁、７……温度設定器、10……熱量演算回路、12
……フィードバック演算回路、14……熱量変化検知回
路、15……タイマー。
Claims (2)
- 【請求項１】バーナと熱交換器と、被加熱体の流量を検
出する流量検出器と、被加熱体の入口温度を検出する入
口温度検出器と出口温度を検出する出口温度検出器と、
前記バーナの燃焼量を調節する比例制御弁と、被加熱体
の出口温度を設定する温度設定器と、前記流量検出器と
入口温度検出器及び温度設定器の各信号により必要熱量
を演算する熱量演算器と、前記出口温度検出器と温度設
定器との信号の差を積分要素を含んで演算するフィード
バック演算器と、前記熱量演算器の出力信号の急変を検
知する熱量変化検出器と、前記熱量変化検出器の出力信
号により起動され一定時間フィードバック演算器の出力
信号を零とするタイマーとからなり、前記熱量演算器の
出力信号と前記フィードバック演算器の出力信号の和で
前記比例制御弁を駆動するよう構成した燃焼制御装置。 - 【請求項２】熱量変化検出器は、熱量演算器の出力信号
の微分値を使って検知するよう構成した特許請求の範囲
第１項記載の燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59088747A JPH0665927B2 (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59088747A JPH0665927B2 (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60232425A JPS60232425A (ja) | 1985-11-19 |
| JPH0665927B2 true JPH0665927B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=13951497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59088747A Expired - Lifetime JPH0665927B2 (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665927B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61250447A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-07 | Hitachi Chem Co Ltd | 給湯機の制御方法 |
| JP2600777B2 (ja) * | 1988-03-29 | 1997-04-16 | 松下電器産業株式会社 | 湯温制御装置 |
| JP6524487B2 (ja) * | 2015-07-09 | 2019-06-05 | 株式会社ノーリツ | 給湯装置 |
-
1984
- 1984-05-02 JP JP59088747A patent/JPH0665927B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60232425A (ja) | 1985-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |