JPS58106357A - 給湯機制御装置 - Google Patents
給湯機制御装置Info
- Publication number
- JPS58106357A JPS58106357A JP56203890A JP20389081A JPS58106357A JP S58106357 A JPS58106357 A JP S58106357A JP 56203890 A JP56203890 A JP 56203890A JP 20389081 A JP20389081 A JP 20389081A JP S58106357 A JPS58106357 A JP S58106357A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- water
- controller
- hot water
- signal
- 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.)
- Granted
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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
- 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
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガス、石油、電気等を熱源とする給湯機の湯
温制御に関し、給水量の多い過大負荷時には設定した湯
温か得られないという従来の問題点を解決すべく供給水
量制御器を設けると共に、使用開始後−早く設定した温
度の湯を、給湯機能力の最大付近で有効に作用させて供
給する新しい制御装置の提供を目的とする。
温制御に関し、給水量の多い過大負荷時には設定した湯
温か得られないという従来の問題点を解決すべく供給水
量制御器を設けると共に、使用開始後−早く設定した温
度の湯を、給湯機能力の最大付近で有効に作用させて供
給する新しい制御装置の提供を目的とする。
以下、ガスを燃料とするガス給湯機を例に挙げて説明す
る。
る。
第４図は、従来のガス給湯機の構成図で、熱源となるバ
ーナ１での燃焼熱と水とを熱交換器２で熱交換し温水を
提供する。温度制御装置３では、出湯温度検知器４から
の信号（ＴＷＯ）と湯温設定器６からの信号（ＴＷＲ）
を取り込み、それらの偏差（ＴＥＲ＝ＴＷＲ−ＴＷＯ）
から所定の燃焼量を決定し供給熱量制御器６を制御して
湯温コントロールを実施している。一般に出湯温度検知
器４としてはサーミスタが、また湯温制御アルゴリズム
にはＰｉＤ方式がよく用いられている。
ーナ１での燃焼熱と水とを熱交換器２で熱交換し温水を
提供する。温度制御装置３では、出湯温度検知器４から
の信号（ＴＷＯ）と湯温設定器６からの信号（ＴＷＲ）
を取り込み、それらの偏差（ＴＥＲ＝ＴＷＲ−ＴＷＯ）
から所定の燃焼量を決定し供給熱量制御器６を制御して
湯温コントロールを実施している。一般に出湯温度検知
器４としてはサーミスタが、また湯温制御アルゴリズム
にはＰｉＤ方式がよく用いられている。
第３図は、ガス給湯機の給水量Ｗ（横軸）と温度上昇Δ
Ｔ（縦軸）の関係を示す図である。同図の太い実線は最
大燃焼量ＱｑＭＡＸでの温度上昇特性つまり、給湯機の
能力カーブを表している。すなわち、最大燃焼量０９Ｍ
ＡＸと温度上昇ΔＴと、負荷である給水量Ｗは、燃焼効
率をηとすれば、η・Ｑ”ＭＡＸ ”Ｗ・ΔＴ ・・・
・・・・・・・（１）となり、さらに ΔＴ＝η・ＱｑＭＡｘ／Ｗ ・・・・・・・・・・
（２）のように書き表される。従って各給水量Ｗにおい
て同図で示された実線以上の温度上昇は存在しない。例
えば、最大燃焼量Ｑ”ＭＡＸのとき出湯量がＷｌであれ
ば、温度上昇は図示されているようにΔＴ１となる。前
述の温度制御装置３は、湯温設定器６による設定温度信
号ＴＷＲと、給水温度ＴＷｉとの差、つまり温度上昇さ
すべき値ΔＴがΔＴ１のとき、給水量ＷくＷｌの流量範
囲において有効に作用する。
Ｔ（縦軸）の関係を示す図である。同図の太い実線は最
大燃焼量ＱｑＭＡＸでの温度上昇特性つまり、給湯機の
能力カーブを表している。すなわち、最大燃焼量０９Ｍ
ＡＸと温度上昇ΔＴと、負荷である給水量Ｗは、燃焼効
率をηとすれば、η・Ｑ”ＭＡＸ ”Ｗ・ΔＴ ・・・
・・・・・・・（１）となり、さらに ΔＴ＝η・ＱｑＭＡｘ／Ｗ ・・・・・・・・・・
（２）のように書き表される。従って各給水量Ｗにおい
て同図で示された実線以上の温度上昇は存在しない。例
えば、最大燃焼量Ｑ”ＭＡＸのとき出湯量がＷｌであれ
ば、温度上昇は図示されているようにΔＴ１となる。前
述の温度制御装置３は、湯温設定器６による設定温度信
号ＴＷＲと、給水温度ＴＷｉとの差、つまり温度上昇さ
すべき値ΔＴがΔＴ１のとき、給水量ＷくＷｌの流量範
囲において有効に作用する。
しかし、Ｗｌよりも大きな負荷、つまりＷＯＷｌの流量
範囲では制御不可能となり、出湯温度ＴＷＯはいつまで
経っても設定温度ＴＷＲには達し得ない。
範囲では制御不可能となり、出湯温度ＴＷＯはいつまで
経っても設定温度ＴＷＲには達し得ない。
このように、最大燃焼量Ｑ”ＭＡＸによって出湯温度制
御可能な給湯量Ｗが制限されるのである。
御可能な給湯量Ｗが制限されるのである。
１１１１１
このような従来の給湯機の欠点を解消し、常に希゛望の
湯温か得られると共に、使用開始後短時間で設定温度に
達する制御装置の提供が本発明の目的である。
湯温か得られると共に、使用開始後短時間で設定温度に
達する制御装置の提供が本発明の目的である。
第１図は、本発明のガス湯沸器の構成図である。
第４図と同一番号のものは同一機能を有する装置である
。制御装置７では、出湯温度検知器４の信号ＴＷＯと、
給水温度検知器８の信号ＴＷｉと、湯温設定器６の信号
ＴＷＲを取シ込み、ＴＷＲとＴＷＯの偏差ＴＥＲから所
定燃焼量を決定し供給熱量制御器を制御すると共に、Ｔ
ＷＲとＴＷｉとの差ＴＵＰを基に第３図の特性から制御
可能な給水量（例えば、ＴＵＰ＝ΔＴ１のときにはＷｌ
が制御可能な最大給水量）まで９の供給水量制御器で制
限するのである。この手段に依れば、必ず設定温度の湯
が得られるのである。
。制御装置７では、出湯温度検知器４の信号ＴＷＯと、
給水温度検知器８の信号ＴＷｉと、湯温設定器６の信号
ＴＷＲを取シ込み、ＴＷＲとＴＷＯの偏差ＴＥＲから所
定燃焼量を決定し供給熱量制御器を制御すると共に、Ｔ
ＷＲとＴＷｉとの差ＴＵＰを基に第３図の特性から制御
可能な給水量（例えば、ＴＵＰ＝ΔＴ１のときにはＷｌ
が制御可能な最大給水量）まで９の供給水量制御器で制
限するのである。この手段に依れば、必ず設定温度の湯
が得られるのである。
また、水圧変動等による負荷である給水量の変動あるい
は、供給水量制御器９特性ばらつき等を吸収するために
、前述の温度偏差ＴＥＲに応じて前記供給水量制御器９
を制御する。これは、前述のＴＵＰに応じた水量変化動
作後、熱交等のプロセス応答遅れを考慮した所定時間経
過の定常状態において、前記偏差ＴＥＲが所定値以上残
っている場合にはさらに供給水量を減らす方向に動作さ
せる。この操作により、負荷の変動、ばらつきをも吸収
出来、希望した湯温か得られる。
は、供給水量制御器９特性ばらつき等を吸収するために
、前述の温度偏差ＴＥＲに応じて前記供給水量制御器９
を制御する。これは、前述のＴＵＰに応じた水量変化動
作後、熱交等のプロセス応答遅れを考慮した所定時間経
過の定常状態において、前記偏差ＴＥＲが所定値以上残
っている場合にはさらに供給水量を減らす方向に動作さ
せる。この操作により、負荷の変動、ばらつきをも吸収
出来、希望した湯温か得られる。
ところで、前述した供給水量の変化操作後、定常状態に
達するまでの所定時間をＴＵＰに依存して変化させるこ
とにより、給湯機の効率よい利用が可能となることを以
下で説明する。
達するまでの所定時間をＴＵＰに依存して変化させるこ
とにより、給湯機の効率よい利用が可能となることを以
下で説明する。
第２図Ａでは、ＴＵＰつまり目標値の変化が小さい場合
について示す。上から、出湯温度ＴＷＯ１供給水量Ｗ１
供給ガス量ｏｇの時間経過に対する変化特性を表わして
いる。１ ＝ １０で燃焼がスタートしており、その時
点では給水量はＴ Ｕ Ｐｌに依存してＷｌまで絞られ
ている。燃焼開始後、出湯温度ＴＷＯは上昇し、所定時
間ｔ１経過時には偏差ＴＥＲは所定値Δτ内に入ってお
り、そのままＷｌの給水量で湯温ｆｐｔ制御が続行され
ていく。ΔＯｑは、定常時のガス供給量の最大供給量に
対する余裕度で、供給水量制御を実施した場合にはΔＯ
ｑは小さい程給湯機の能力最大で利用していることにな
り、給水制限上も有効な使い方といえる。
について示す。上から、出湯温度ＴＷＯ１供給水量Ｗ１
供給ガス量ｏｇの時間経過に対する変化特性を表わして
いる。１ ＝ １０で燃焼がスタートしており、その時
点では給水量はＴ Ｕ Ｐｌに依存してＷｌまで絞られ
ている。燃焼開始後、出湯温度ＴＷＯは上昇し、所定時
間ｔ１経過時には偏差ＴＥＲは所定値Δτ内に入ってお
り、そのままＷｌの給水量で湯温ｆｐｔ制御が続行され
ていく。ΔＯｑは、定常時のガス供給量の最大供給量に
対する余裕度で、供給水量制御を実施した場合にはΔＯ
ｑは小さい程給湯機の能力最大で利用していることにな
り、給水制限上も有効な使い方といえる。
第２図Ｂは、目標値変化の大きい場合の例で、給水量変
動操作後の所定時間がΔと同様のｔｌの例である。上か
らＡと同様に、出湯温度ＴＷ５、供給水量Ｗ１供給ガス
量Ｏｑの時間特性で、ｔ＝ｔ０から燃焼が開始されてい
る。１ ＝ １ｏでＷはＴＵＰ２に応じてＷ２に制限さ
れている。本例Ｂでは、目標値変化が大きいために、所
定時間ｔ１経過後も出湯温度ＴＷＯの偏差ＴＥＲは所定
値Δτ内に収速していない。このため、さらに供給水量
をＨ減少させて設定湯温を得ているのである。本来、Ｔ
ＥＲによる給水量操作は、糸が定常状態に達した時点で
成されるべきものであり、特に目標値変化が大きい場合
には所定時間を太き目に設定しておく必要がある。とこ
ろで、全目標値変化に対して太き目の所定時間設定にし
ておくことは、次の制御動作（例えばＴＥＲによる給水
量操作）を遅らす結果となシネ必要に湯温整定時間を長
引かせる結果にル成り得る。
動操作後の所定時間がΔと同様のｔｌの例である。上か
らＡと同様に、出湯温度ＴＷ５、供給水量Ｗ１供給ガス
量Ｏｑの時間特性で、ｔ＝ｔ０から燃焼が開始されてい
る。１ ＝ １ｏでＷはＴＵＰ２に応じてＷ２に制限さ
れている。本例Ｂでは、目標値変化が大きいために、所
定時間ｔ１経過後も出湯温度ＴＷＯの偏差ＴＥＲは所定
値Δτ内に収速していない。このため、さらに供給水量
をＨ減少させて設定湯温を得ているのである。本来、Ｔ
ＥＲによる給水量操作は、糸が定常状態に達した時点で
成されるべきものであり、特に目標値変化が大きい場合
には所定時間を太き目に設定しておく必要がある。とこ
ろで、全目標値変化に対して太き目の所定時間設定にし
ておくことは、次の制御動作（例えばＴＥＲによる給水
量操作）を遅らす結果となシネ必要に湯温整定時間を長
引かせる結果にル成り得る。
そこで、第２図Ｃに示すように、目標値変化が大きなと
き、所定時間を太き目の１２（＞１１）に設定すること
で給湯機の有効な利用が出来る。それは、第２図Ｂの定
常状態でのガス供給余裕度ΔＯｑが第２図ＣのΔｏｑに
比較して大きいことから分かる。つまり、第２図Ｂの制
御方法では、設定温度を得るために給水量を制御した結
果、、まだまだ給湯機の能力に余裕があり、もっと給水
量を増やせるのである。それに比して、ＣではＴＵＰ２
に応じた給水制御値Ｗ２で設定湯温を得ている。
き、所定時間を太き目の１２（＞１１）に設定すること
で給湯機の有効な利用が出来る。それは、第２図Ｂの定
常状態でのガス供給余裕度ΔＯｑが第２図ＣのΔｏｑに
比較して大きいことから分かる。つまり、第２図Ｂの制
御方法では、設定温度を得るために給水量を制御した結
果、、まだまだ給湯機の能力に余裕があり、もっと給水
量を増やせるのである。それに比して、ＣではＴＵＰ２
に応じた給水制御値Ｗ２で設定湯温を得ている。
以上説明したように本発明の給湯機制御装置に依れば、
供給水量を常に湯温制御可能な範囲に制限するので必ず
希望する温度の湯が得られるというすぐれた効果と共に
、目標値変化量に応じて供給水量制御操作後の糸が定常
状態に達するまでの所定時間を変化させることにより不
要な給水量制限が無くなり、給湯機として給水量的にも
有効な活用が出来るという効果が得られる。
供給水量を常に湯温制御可能な範囲に制限するので必ず
希望する温度の湯が得られるというすぐれた効果と共に
、目標値変化量に応じて供給水量制御操作後の糸が定常
状態に達するまでの所定時間を変化させることにより不
要な給水量制限が無くなり、給湯機として給水量的にも
有効な活用が出来るという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例におけるガス給湯機の構成図
、第２図Ａは目標値変化が小さい場合の出湯温度・供給
水量・ガス供給量の時間特性図、Ｂは目標値変化が大き
な場合の特性図、Ｃは所定時間が太き目で目標値変化が
大きな場合の特性図、第３図はガス給湯機の給水量と温
度上昇の関係を示す特性図、第４図は従来のガス給湯機
の構成図である。 ４・・・・・・出湯温度検出器、６・・・・・・温度設
定器、６・・・・・・供給熱量制御器、８・・・・・・
入水温度検出器、９・・・・・・供給水量制御器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１基筒
１ 図 第２図 （ハ） 第２図 （Ｂ） １１２図 （Ｃ）
、第２図Ａは目標値変化が小さい場合の出湯温度・供給
水量・ガス供給量の時間特性図、Ｂは目標値変化が大き
な場合の特性図、Ｃは所定時間が太き目で目標値変化が
大きな場合の特性図、第３図はガス給湯機の給水量と温
度上昇の関係を示す特性図、第４図は従来のガス給湯機
の構成図である。 ４・・・・・・出湯温度検出器、６・・・・・・温度設
定器、６・・・・・・供給熱量制御器、８・・・・・・
入水温度検出器、９・・・・・・供給水量制御器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１基筒
１ 図 第２図 （ハ） 第２図 （Ｂ） １１２図 （Ｃ）
Claims (1)
- 入水温度検知器と、出湯温度検知器と、温度設定器と、
供給熱量制御器と、供給水量制御器とを備え、前記温度
設定器の信号と前記出湯温度検知器の信号の偏差（ＴＥ
Ｒ）に依存して前記供給熱量制御器を制御し、前記温度
設定器の信号と前記入水温度検知器の信号の差（ＴＵＰ
）に依存して前記供給水量制御器を制御後、前述ＴＵＰ
に応じた所定時間経過時の前記偏差ＴＥＲが所定値以内
に達していないとき前記供給水量制御器を制御する給湯
機制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56203890A JPS58106357A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 給湯機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56203890A JPS58106357A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 給湯機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58106357A true JPS58106357A (ja) | 1983-06-24 |
| JPS6222385B2 JPS6222385B2 (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=16481408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56203890A Granted JPS58106357A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 給湯機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58106357A (ja) |
-
1981
- 1981-12-17 JP JP56203890A patent/JPS58106357A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6222385B2 (ja) | 1987-05-18 |
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