JPH10300223A - 湯水混合制御装置を備えた給湯装置 - Google Patents

湯水混合制御装置を備えた給湯装置

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JPH10300223A
JPH10300223A JP14442997A JP14442997A JPH10300223A JP H10300223 A JPH10300223 A JP H10300223A JP 14442997 A JP14442997 A JP 14442997A JP 14442997 A JP14442997 A JP 14442997A JP H10300223 A JPH10300223 A JP H10300223A
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JP
Japan
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hot water
water supply
water
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target distribution
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JP14442997A
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English (en)
Inventor
Toru Tsuruta
透 鶴田
Takayuki Otani
孝幸 大谷
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NIPPON UPRO KK
Toto Ltd
Original Assignee
NIPPON UPRO KK
Toto Ltd
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Publication date
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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】 【課題】 混合湯の再出湯時に湯温のオーバーシュー
ト、またはアンダーシュートを防止する湯水混合制御装
置を備えた給湯装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 湯と水を混合させることにより給湯端末
から供給される混合湯の温度が所望の温度になるように
目標分配比を演算して制御する湯水混合制御装置を備え
た給湯装置において、前記給湯端末の操作により前記混
合湯の供給が停止された際の前記目標分配比は、前記停
止される前の前記混合湯の流量に応じて変更するように
したので、停止前の湯または水の流動に応じて目標分配
比が変更でき、前記混合湯が再供給された際にも安定し
た混合湯が供給できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、湯と水を混合させ
て所望の温度になるように制御する湯水混合制御装置を
備えた給湯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ガス給湯機のような給湯装置にお
いて、湯と水を混合させて所望の温度を供給する湯水混
合制御装置を備えたものが知られている。このもので
は、止水時にバイパス経路から熱交換器内の閉回路内に
おいて水が流動し、再出湯時に一時的に高温の湯が出た
り、水が出たりする。よってそれを予測して混合弁の開
度を所定量変更して対処していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
湯水混合制御装置では、給湯端末の操作により水又は湯
の流動する量がゆっくり止水する場合と、急に止水する
場合とで異なり、その後の状態は止水後の時間の経過と
ともに変化するために、混合湯の再出湯時のオーバーシ
ュート、またはアンダーシュートを完全には防止できな
いという問題があった。
【0004】従って、本発明の目的は、混合湯の再出湯
時に混合湯温のオーバーシュート、またはアンダーシュ
ートを防止する湯水混合制御装置を備えた給湯装置を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段及びその作用・効果】上記
目的を達成するために、本発明においては、湯と水を混
合させることにより給湯端末から供給される混合湯の温
度が所望の温度になるように目標分配比を演算して制御
する湯水混合制御装置を備えた給湯装置において、前記
給湯端末の操作により前記混合湯の供給が停止された際
の前記目標分配比は、前記停止される前の前記混合湯の
流量に応じて変更するようにしたので、停止前の湯また
は水の流動に応じて目標分配比が変更でき、前記混合湯
が再供給された際にも安定した混合湯が供給できる。
【0006】また、湯と水を混合させることにより給湯
端末から供給される混合湯の温度が所望の温度になるよ
うに目標分配比を演算して制御する湯水混合制御装置を
備えた給湯装置において、前記給湯端末の操作により前
記混合湯の供給が停止された際の前記目標分配比は、前
記停止時の前記混合湯の流量変化に応じて変更するよう
にしたので、停止後の湯または水の流動変化に応じて目
標分配比が変更でき、前記混合湯が再供給された際にも
安定した混合湯が供給できる。
【0007】更に、前記目標分配比の変更量は、前記停
止後の経過時間とともに小さくなるようにすれば、停止
後の時間経過とともに湯または水の小さくなる流動変化
に応じて目標分配比が変更できる。
【0008】また、前記目標分配比の変更時に前記給湯
端末の操作により前記混合湯が再供給された際には、前
記目標分配比を所定時間維持するようにすれば、混合湯
の再供給に混合湯温のアンダーシュート、オーバーシュ
ートを防止することができる。
【0009】また、前記目標分配比の変更量は、前記給
湯端末の操作により前記混合湯が再供給された際には、
前記再供給後の経過時間とともに小さくなるようにすれ
ば、混合湯の再供給に安定した混合湯温で供給すること
ができる。。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。
【0011】図1は、本発明の一実施形態に係る湯水混
合装置をガス給湯機に適用したブロック図である。
【0012】上記ガス給湯機は、図示のように、給湯機
本体1、水源から給湯機本体1に水を供給するための給
水管3、及び給湯機本体1内で加熱された水を熱交換器
7を介して給湯栓11に供給するための給湯管5で構成
されている。更に、給湯機本体1内の給水管3から分岐
し、熱交換器7を介さずに給湯管5に接続されたバイパ
ス管33と、バイパス管33と給湯管5の合流部には、
熱交換器7で加熱された湯と、バイパス管33から送ら
れてきた水を指令パルスに基づき駆動するステッピング
モータMにより混合制御する混合弁31が備えられてい
る。
【0013】また、給水管3には、給湯源からの水の温
度Tcを検出する入水温度センサ23、及び水の量Qを
検出する水量センサ25、また、給湯管5の混合弁31
よりも上流側には、熱交換器7出口の温度Thを検出す
る熱交換器温度センサ27、混合弁31よりも下流側に
は、混合された後の混合湯温Tmを検出する混合湯温検
出センサ29が備えられている。更に、リモコン(図示
しない)等により設定温度Tsを設定する温度設定器を
も備える。
【0014】また、給湯機本体1内には、燃焼に必要な
空気を燃焼部に供給するためのファン9をも備える。さ
らにバーナ15の上部には着火する際に必要なイグナイ
タ35が設けられている。また、バーナ15にガスを供
給するためのガス供給管21が設けられ、ガス供給管2
1には供給するガス量を可変するための比例弁17及び
ガスの供給を開始/停止するための元電磁弁19がそれ
ぞれ備えられている。
【0015】次に混合弁31の動作について以下に説明
する。ここで分配比とは混合弁31で混合された混合流
量に対する熱交換器7を通過して混合弁31に供給され
る湯の割合である。
【0016】混合弁31の目標位置は、次式により演算
される目標位置θsで決定される。θs=θf+θbp
+θbi+θbiメモリーただし、θfは目標分配位
置、θbpは比例演算値、θbiは積分演算値、θbi
メモリーは積分学習値であり、全てパルスとして演算さ
れる。
【0017】まず、設定温度Ts、熱交換器温度センサ
27の検出値Th、入水温度センサ23の検出値Tcに
より次式で演算された目標分配位置θfとなるようにス
テッピングモータMを制御する。 θf=f(Rf)=f{(Ts−Tc)/(Th−T
c)} ただし、Rfは目標分配比、f(Rf)は目標分配比R
fをパルスに換算するための関数である。
【0018】また、混合湯温検出センサ29の検出値T
m、熱交換器温度センサ27の検出値Th、入水温度セ
ンサ23の検出値Tcにより次式の演算式により実分配
位置θRBを演算する。 θRB=f(Rb)=f{(Tm−Tc)/(Th−T
c)} ただし、Rbは実分配比、f(Rb)は実分配比Rbを
パルスに換算するための関数である。この際、実分配比
Rb=0.4となるように、熱交換器の温度Thを燃焼
制御する。
【0019】更に、上記の式により演算された実分配位
置θRBと現在位置θとの偏差に基づき、比例演算及び
積分演算を行い混合弁31の弁位置を補正する。現在位
置θは、予め定められた原点からの駆動パルスをカウン
トすることにより求められる。比例演算は比例演算値θ
bpを次式により演算する。 θbp=Kbp×{(θ−θbi´)−θRB} ただし、Kbpは比例ゲイン、θb´−は100ms前
の積分演算値θbi
【0020】更に、積分演算は積分演算値θbiを次式
により演算する。 θbi=Σ[Kbi×Q×Rf×{(θ−θbi´)−
θRB}] ただし、Kbiは積分ゲイン
【0021】更に、上記積分演算値は通水中であり、熱
交換器温度センサ27の検出値Thの変動が±3℃以
内、かつ|Ts−Tm|≦1℃以内、かつ0.75≧実
分配比Rb>0.2が20秒間継続して成立したときに
学習記憶される。学習記憶された積分演算値θbiは止
水時にθbiメモリーにセットされる。
【0022】また、前述してきた混合弁31の制御を開
始する条件はTs+5℃<Thの場合に開始するように
構成する。これにより、混合弁31の湯側全閉時に水側
から漏れがあっても出湯開始時の湯温の立ち上がりが早
くなる。
【0023】次に止水時における混合弁31の動作につ
いて以下に説明する。
【0024】いま、給湯栓11が開かれた状態から、閉
じられて止水中であるとすると、目標分配比Rfは次式
で演算される。 Rf=(Ts−Tc+a)/(Th−Tc) ここでaは止水時の流量変化率と止水直前の給水量によ
って決定される変数である。
【0025】流量変化率は、所定時間あたりの水量セン
サ25の検出値の変化によって演算でき、また、止水直
前の給水量は水量センサ25によって検出される。
【0026】例えば、止水時の流量変化率が0.2リッ
トル/secで事前の給水量が5リットル/minの
時は、図2に示すように、a=4が設定される。同様
に、止水時の流量変化率が0.3リットル/sec
事前の給水量が15リットル/minの時は、図2に示
すように、a=10が設定される。また、このaの値は
給湯栓11の止水時間の経過とともに小さくなるよう
(例えば、止水後5分間で0になるよう)に設定されて
いる。さらに、aの値は止水後5分以内に再出湯された
場合は、その後2秒間で0になるように時間経過ととも
に、小さくなるように設定されている。
【0027】上記の場合、再出湯時の混合湯温検出セン
サ29の湯温変動は図3(a)に示す従来例に対し、同
図(b)のように改善される。
【0028】また、上述した実施の形態以外の構成、例
えばバイパス管33に逆止弁を設けたものにおいても、
本発明が適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る給湯装置のブロック
図。
【図2】止水時の流量変化率と止水直前の給水量に対応
する変数aを示す図。
【図3】再出湯時の混合湯温変動を示す図。
【符号の説明】
3…給水管 5…給湯管 7…熱交換器 11…給湯栓 25…水量センサ 29…混合湯温検出センサ 31…混合弁 33…バイパス管
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年7月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湯と水を混合させることにより給湯端末
    から供給される混合湯の温度が所望の温度になるように
    目標分配比を演算して制御する湯水混合制御装置を備え
    た給湯装置において、 前記給湯端末の操作により前記混合湯の供給が停止され
    た際の前記目標分配比は、前記停止される前の前記混合
    湯の流量に応じて変更されることを特徴とする湯水混合
    制御装置を備えた給湯装置。
  2. 【請求項2】 湯と水を混合させることにより給湯端末
    から供給される混合湯の温度が所望の温度になるように
    目標分配比を演算して制御する湯水混合制御装置を備え
    た給湯装置において、 前記給湯端末の操作により前記混合湯の供給が停止され
    た際の前記目標分配比は、前記停止時の前記混合湯の流
    量変化に応じて変更されることを特徴とする湯水混合制
    御装置を備えた給湯装置。
  3. 【請求項3】 請求項1、2記載の湯水混合制御装置を
    備えた給湯装置において、 前記目標分配比の変更量は、前記停止後の経過時間とと
    もに小さくなることを特徴とする湯水混合制御装置を備
    えた給湯装置。
  4. 【請求項4】 請求項1、2記載の湯水混合制御装置を
    備えた給湯装置において、 前記目標分配比の変更時に前記給湯端末の操作により前
    記混合湯が再供給された際には、前記目標分配比を所定
    時間維持することを特徴とする湯水混合制御装置を備え
    た給湯装置。
  5. 【請求項5】 請求項1、2記載の湯水混合制御装置を
    備えた給湯装置において、 前記目標分配比の変更量は、前記給湯端末の操作により
    前記混合湯が再供給された際には、前記再供給後の経過
    時間とともに小さくなることを特徴とする湯水混合制御
    装置を備えた給湯装置。
JP14442997A 1997-04-24 1997-04-24 湯水混合制御装置を備えた給湯装置 Pending JPH10300223A (ja)

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