JPH07109315B2 - 給湯器の給湯温度設定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はアナログ値で入力される給湯器の温調データを
ディジタル値に変換し、マイクロコンピュータ内に予め
記憶されたディジタル値と設定給湯温度値との対応テー
ブルを用いて設定給湯温度を決定する給湯器の給湯温度
設定装置に関する。

〈従来の技術〉 一般に給湯器においては、給湯設定温度が決まると、そ
の設定温度に基づいて必要供給熱量を演算し、またそれ
によって給湯器の使用能力を切り換えたり、オンオフ燃
焼運転のオン時間とオフ時間の比率を決定したりする。
従って設定温度が正しく決められる必要がある。この設
定温度の決定の手段としては、アナログ値で入力される
温調設定のデータをマイクロコンピュータでA/D変換
し、この変換後のディジタル値を用いて、対応する設定
温度を決定する仕方が従来知られている。これを第４図
を用いて説明する。すなわち、給湯器のリモートローラ
等における温調ボリューム操作等によりアナログ値で給
湯温調が行われると、そのアナログ温調データを本体制
御部等内のマイクロコンピュータに入力し（ステップ
（イ））、これをディジタル値に変換する（ステップ
（ロ））。前記マイクロコンピュータには、予めディジ
タル値と設定給湯温度値とを対応ずけた温調テーブルを
記憶させておく。そして前記変換されたディジタル値を
もって温調テーブル値を読み込み（ステップ（ハ））、
対応する設定給湯温度値をもって設定給湯温度とする
（ステップ（ニ））。設定給湯温度が決定されると、そ
の温度を用いて、入水温度、入水流量から瞬間給湯に必
要な単位時間当たりの熱量が演算され、また使用号数
（使用給湯能力）が選択され、また必要熱量と使用号数
からオンオフ燃焼のオンとオフの時間割合が演算され
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが上記の装置において、アナログ温調データをA/
D変換したディジタル値（以下A/D値とする）にA/D変換
の誤差等による経時的なバラツキが生じやすいことか
ら、例えば0.1秒毎に入力されるA/D値にバラツキが生じ
ると、設定給湯温度が頻繁に変化するという問題があっ
た（実際には温調ボリュームを操作していないにもかか
わらず）。そして設定給湯温度が振れるとそれが直接的
に制御演算や制御動作に影響を及ぼす結果となる問題が
あった。

また前記温調テーブル値は、通常利用度の大きい温度付
近（40℃付近）は温度値とA/D値の関係が密に定められ
ているが、高温領域になるにつれA/D値の変化に対応す
る温度値の変化が大きく（荒れ）定められているので、
前記A/D値のバラツキが高温領域における出湯特性に大
きな悪影響を与える問題があった。

そこで本発明は上記従来装置の欠点を解消し、A/D値の
バラツキによる悪影響をなくすると共にA/D値の変化に
速やかに対応して適切な設定給湯温度値を新たに決定で
きる給湯器の給湯温度設定装置の提供を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成する本発明の装置は、温調アナログ入力
データをディジタル値に変換し、マイクロコンピュータ
内に予め記憶されたディジタル値と設定給湯温度値との
対応テーブルを用いて設定給湯温度を決定する給湯器の
給湯温度設定装置であって、既に設定温度決定用として
確定採用されている確定ディジタル値と引き続き一定の
短時間毎に入力されてくる最新のディジタル値との差を
演算して、該差に応じた値として予め定められた加算値
を積算し、積算値の絶対値が一定値に達した時点で前記
確定ディジタル値をその時の最新ディジタル値に置き換
えると共に前記積算値をゼロに戻し、且つ前記積算中に
おいて前記比較される両ディジタル値の差がゼロとなる
場合には前記積算値をゼロに戻すよう構成したマイクロ
コンピュータ内蔵のコントローラを設けたことを特徴と
している。

〈作用〉 現に給湯設定温度決定用として採用されている確定ディ
ジタル値と次々に入力されてくる新たなディジタル値の
差を演算して、該差に応じた値として予め定められたた
加算値を積算すると共に、その積算値が一定値に達した
時点で確定ディジタル値を最新のディジタル値で置き換
えるようにしているので、先ず第１に、異なるディジタ
ル値が入力される毎に設定給湯温度値が変更されること
がない。そして第２に、確定ディジタル値と新たに入力
されてくるディジタル値との差に応じた値である加算値
が積算されるので、新たに入力されてくるディジタル値
との差が大きい程、短時間で一定の積算値に達するの
で、入力されてくるディジタル値の急変化に対してそれ
だけ確定ディジタル値を短時間で変更させて対応するこ
とができる。また入力されてくるディジタル値が徐々に
変化する場合には、それに対応した遅延時間を経て確定
ディジタル値を置き換えることができる。尚、前記積算
値が一定値に達することで確定ディジタル値が最新のデ
ィジタル値で置き換えられると、前記積算値もゼロに戻
され、次の積算のスタートに戻ることになる。

また確定ディジタル値と入力されてくる新たなディジタ
ル値との差に応じた加算値の積算中において、比較され
る前記差がゼロとなる場合にはカウンターをクリアして
積算値をゼロに戻すようにしているので、A/D変換され
たディジタル値にチャタリングが生じているような場合
に、それによって設定給湯温度がむやみに変更されると
いったことが解消される。

〈実施例〉 第１図は本発明装置が用いられる給湯器の例を示す構成
図で、第２図は給湯器の本体コントローラとリモートコ
ントローラの回路構成図、第３図は本発明装置による制
御例を示すフローチャートである。

燃焼缶体１内に瞬間加熱式の熱交換器２が設けられ、ま
たバーナ３が設けられている。該バーナ３には空気の送
風と、燃料供給管４を通して燃焼の供給がなされる。５
は点火器である。

水は入水管６を通って熱交換器２に入り、熱交換されて
出湯管７に送られる。入水管６には入水流量センサー８
と入水温度センサー９が設けられ、また出湯管７には出
湯カラン10、途中に小容量のタンク11が設けられてい
る。また前記燃料供給管４には開閉弁12が設けられてい
る。

20はマイクロコンピュータ21内蔵の本体コントローラ
で、リモートコントローラ30からの給湯温調用アナログ
データを入力し、また前記入水流量センサー８からの入
水流量情報及び入水温度センサー９からの入水温度情報
を入力して、所定の給湯設定温度となるよう前記開閉弁
12等に必要な開閉動作指令を出す。

前記本体コントローラ13は、第２図に示す如く、マイク
ロコンピュータ21及びその入出力回路22、DC電源23及び
定電圧回路24を備えている。また前記リモートコントロ
ーラ30には給湯温調ボリューム31、給湯運転優先スイッ
チ32、給湯運転スイッチ33、確認ランプ駆動回路34、給
湯燃焼ランプ35、給湯運転ランプ36、給湯優先ランプ37
等が設けられている。

前記給湯温調ボリューム31で調節された温調アナログ入
力データは入出力回路22を介してマイクロコンピュータ
21内に入力され、A/D変換されて比較、演算される。

マイクロコンピュータ21内での入力された温調用A/D値
の処理について第３図に沿って説明する。今、リモート
コントローラ30の給湯温調ボリューム31を介してアナロ
グ温調データが0.1秒毎にマイクロコンピュータ21に入
力されるようになされており（ステップ101）、入力さ
れたアナログ値はマイクロコンピュータ内でA/D変換さ
れる（ステップ102）。そして0.1秒毎に得られるA/D値
はそれぞれ今回のA/D値として、既に給湯温度設定用と
して採用されている確定A/D値と比較される（ステップ1
03）。そして両者の値が同じでない場合には、その差を
演算し（ステップ104）、差が＋１又は−１の場合はマ
イクロコンピュータ21内の図示しないカウンターに＋１
又は−１を加算し（ステップ105）、差が＋２以上また
は−２以下の場合は前記カウンターに＋４又は−４を加
算する（ステップ106）。そしてその積算値の絶対値が2
0以上になると（ステップ107）、前記カウンターをクリ
アしてゼロとし（ステップ108、最新に入力された今回
のA/D値をもって確定A/D値とする。前記積算値の絶対値
が20未満の場合には現行の確定A/D値を引き続き確定A/D
値として維持する。

例えば、前記今回のA/D値と確定A/D値の差＋１が20回連
続する場合、すなわち２秒間続く場合には、その２秒後
に確定A/D値が最新に入力された今回のA/D値に置き換え
られる。また差＋２以上が５回連続する場合、すなわち
0.5秒間続く場合には、その0.5秒後に確定A/D値が最新
の今回のA/D値に置き換えられる。また差が＋１か＋２
以上の混合状態で連続する場合には、0.5秒から２秒の
間にA/D値が置き換えられる。

一方、前記ステップ（ロ）で、今回のA/D値が確定A/D値
と同じであれば、その時点で例えカウンターが差を積算
中であっても、カウンターをクリアし（ステップ11
0）、積算値をゼロに戻す。勿論確定A/D値を変更される
こともない。

以上のようにして、確定A/D値が維持され或いは変更さ
れると、その確定A/D値を用いて、マイクロコンピュー
タ内に予め記憶させた温調テーブル値を読み込み（ステ
ップ111）、確定A/D値に対応する給湯設定温度値を得
て、設定給湯温度と決定する（ステップ112）。そして
得られた設定給湯温度と、入水流量、入水温度から、必
要な単位時間当たりの熱量を積算し、更に使用号数を決
定し、燃焼のオンとオフの時間を演算する（ステップ11
3）。

温調テーブルは設定されるべき給湯温度値とディジタル
値とを１対１対応させたもので、各ディジタル値に対し
て温度値を決め、これをテーブルとしてマイクロコンピ
ュータに記憶させておく。この温調テーブルは、例えば
記憶容量等の関係から、通常使用頻度の高い40℃付近で
はディジタル値と温度値との対応が密に決められている
が、使用頻度の少ない温度ではディジタル値に対する温
度値が荒く設定されている。よって例えば使用頻度の少
ない高温温度領域ではディジタル値の僅かな差異が大き
な設定給湯温度値の差となり、A/D変換の誤差が大きな
問題となるのである。

実施例においては前記A/D変換の誤差によるA/D値のチャ
タリング等が生じても、ステップ103及び10でカウンタ
ーをクリアし、確定A/D値を変更しないので、温調ボリ
ューム31が一定であるにもかかわらず設定給湯温度値が
頻繁に変更せられるといった不都合が生じない。そして
このことは特に温調テーブルが荒くなっている高温領域
等において、給湯温度を安定させるという点でその出湯
特性の改善に寄与する効果が大きい。

なお、A/D変換のバラツキを抑制する手段として、例え
ばA/D値に一定以上の差が生じなければ設定温度値を変
えないといった、ヒステリシスを利用した方法も考えら
れるが、この場合には近接する温度間での設定変更がう
まく行えなくなる点がある。が本実施例では近接する温
度間での設定温度変更でも、変更までの時間（確定A/D
値の変更までの時間）が若干長くなるだけで、変更は確
実に行える。すなわち給湯温度設定を細かく行うことも
可能である。

上記実施例において、第３図のステップ104、105、106
で説明したA/D値の差に基づき加算される加算値は、差
が±１の場合は±１とし、差が±２以上の場合は±４と
しているが、これに限定されるものではなく、要するに
その差に応じた形での加算値を予め決めておき、差が演
算される毎に対応する加算値を積算して行くようにすれ
ばよい。差に対応して具体的にどの様な加算値を付与す
るかは、差の大きさに応じた値、即ち差に応じた値でで
あればよく、必ずしも差に比例する値である必要はな
い。差に応じた値を予め定めて、これを加算値としてお
くことで、大きい差が多数検出されるほど短時間で一定
の積算値に達する。

またステップ107において確定A/D値を変更すべき積算値
をいくらにするかは、実施例に限定されるものではな
く、種々の条件に応じて変更されるものである。

〈効果〉 本発明は以上の構成、作用よりなり、請求項１に記載の
給湯器の給湯温度設定装置によれば、A/D変換の誤差に
より頻繁に設定温度値が変更されてしまうといった不都
合が解消される。よって特に温調テーブルが荒くなって
いる領域における給湯温度変更を防止し、出湯特性のよ
い安定した給湯を行うことができる。また温調入力が大
きく変化せられる場合にはそれに伴って短時間で設定給
湯温度も変更せられるので対応がスムーズに行える。ま
たヒステリシスを利用してチャタリング現象を抑制する
ものに比較して、近接する温度間での設定変更が容易且
つ確実に行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置が用いられる給湯器の例を示す構成
図、第２図は給湯器の本体コントローラとリモートコン
トローラの回路構成図、第３図は本発明装置による制御
例を示すフローチャート、第４図は従来装置による制御
例を示すフローチャートである。 1:燃焼缶体 3:バーナ 6:入水管 20:本体コントローラ 21:マイクロコンピュータ 30:リモートコントローラ 31:温調ボリューム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】温調アナログ入力データをディジタル値に
   変換し、マイクロコンピュータ内に予め記憶させたディ
   ジタル値と設定給湯温度値との対応テーブルを用いて設
   定給湯温度を決定する給湯器の給湯温度設定装置であっ
   て、既に設定温度決定用として確定採用されている確定
   ディジタル値と引き続き一定の短時間毎に入力されてく
   る最新のディジタル値との差を演算して、該差に応じた
   値として予め定められた加算値を積算し、積算値の絶対
   値が一定値に達した時点で前記確定ディジタル値をその
   時の最新ディジタル値に置き換えると共に前記積算値を
   ゼロに戻し、且つ前記積算中において前記比較される両
   ディジタル値の差がゼロとなる場合には前記積算値をゼ
   ロに戻すよう構成したマイクロコンピュータ内蔵のコン
   トローラを設けたことを特徴とする給湯器の給湯温度設
   定装置。