JPS5828950A - 給湯機制御装置 - Google Patents
給湯機制御装置Info
- Publication number
- JPS5828950A JPS5828950A JP56128509A JP12850981A JPS5828950A JP S5828950 A JPS5828950 A JP S5828950A JP 56128509 A JP56128509 A JP 56128509A JP 12850981 A JP12850981 A JP 12850981A JP S5828950 A JPS5828950 A JP S5828950A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- water temperature
- water
- temperature
- deviation
- Prior art date
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- 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
- F23N1/085—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electrical or electromechanical 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
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温
度制御に関し、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課題を解決すべく供給水量
制御器を設けるとともに、使用開始後、−早く設定した
温度の湯を供給するため′に少流量からスタートする新
しい制御装置の提供を目的とする。
度制御に関し、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課題を解決すべく供給水量
制御器を設けるとともに、使用開始後、−早く設定した
温度の湯を供給するため′に少流量からスタートする新
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実施例に挙げて説
明する。
明する。
第６図は、従来のガス給湯機の構成図で、熱源となるガ
スバーナ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（ＴＷ
Ｒ）を取り込み、そ：ｈらの偏差（ＴＥＲ＝ＴＷＲ−Ｔ
ＷＯ）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。
スバーナ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（ＴＷ
Ｒ）を取り込み、そ：ｈらの偏差（ＴＥＲ＝ＴＷＲ−Ｔ
ＷＯ）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６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ＯｑＭＡＸ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。
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ＯｑＭＡＸ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ＱｇＭＡＸと温度上昇バと、負荷
である給水量Ｗは、燃焼効率をηとすれば、’Ｊ ’Ｑ
９ＭＡＸ ＝”Δ７ ｍｍｍｍｍ６６６・６ （１）
となり、さらに、 バ＝ ｖ １１ＱｑＭＡＸ／ 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ＱｇＭＡＸ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バとなる。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Δ′ｒ１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、Ｗ、よりも大
きな負荷、つまりＷ＞Ｗｌ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ＴＷ
Ｈには達し得ない。
である給水量Ｗは、燃焼効率をηとすれば、’Ｊ ’Ｑ
９ＭＡＸ ＝”Δ７ ｍｍｍｍｍ６６６・６ （１）
となり、さらに、 バ＝ ｖ １１ＱｑＭＡＸ／ 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ＱｇＭＡＸ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バとなる。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Δ′ｒ１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、Ｗ、よりも大
きな負荷、つまりＷ＞Ｗｌ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ＴＷ
Ｈには達し得ない。
このように、最大燃焼量ＱｇＭＡＸによって出湯このよ
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。
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。
第１図は、本発明のガス湯沸器の構成図である。
第６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ををり込み、ＴＷＲとＵＷＯ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
、ＴＷＲとＴＷｉとの差ＴＵＰを基に第６図の特性から
制御可能な給水量（例えば、ＴＵＰ＝Δ丁、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。この方法に依れば、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ををり込み、ＴＷＲとＵＷＯ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
、ＴＷＲとＴＷｉとの差ＴＵＰを基に第６図の特性から
制御可能な給水量（例えば、ＴＵＰ＝Δ丁、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。この方法に依れば、必ず設定温
度の湯が得られるのである。
ところが本発明では湯温制御の立ち上がシを早くするた
めに、さらに次に説明する制御方法をとる。
めに、さらに次に説明する制御方法をとる。
第２図では、横軸に経過時間、縦軸に出湯温度を取り、
使用開始後の過渡応答特性を示している。
使用開始後の過渡応答特性を示している。
イは口よりも小さな負荷のときの応答で、それぞれの給
水量をＷイ、町 とすれば、Ｗ、ｒ ＜ Ｗｏの関係
がある。図から明らかなように、口では目標値ＴＵＰに
達するまでにかなりの時間を要しているのに対して、イ
ではわずかのオーツ（−シニートを伴ってすばやく整定
していく様子が分かる。このように流量の相違、つまり
、制御対象プロセスの相違によって系のむだ時間や、遅
れ時間が異なるために、同一演算手法での差が発生して
いる。ところで、各流量に対して最適応答を実施させる
演算のパラメータ調整を行っても、系のプロセスゲイン
（給湯機の能力カーブによる温度上昇値）に近いＴＵＰ
の場合には、第２図口のような応答特性となり、整定ま
でに長時間を要する。つまり、前述の如く、供給水量制
御器にて定常状態においては必ず設定温度に到達し得る
が、使用開始力・ら整定までに長時間を要する場合もあ
る。
水量をＷイ、町 とすれば、Ｗ、ｒ ＜ Ｗｏの関係
がある。図から明らかなように、口では目標値ＴＵＰに
達するまでにかなりの時間を要しているのに対して、イ
ではわずかのオーツ（−シニートを伴ってすばやく整定
していく様子が分かる。このように流量の相違、つまり
、制御対象プロセスの相違によって系のむだ時間や、遅
れ時間が異なるために、同一演算手法での差が発生して
いる。ところで、各流量に対して最適応答を実施させる
演算のパラメータ調整を行っても、系のプロセスゲイン
（給湯機の能力カーブによる温度上昇値）に近いＴＵＰ
の場合には、第２図口のような応答特性となり、整定ま
でに長時間を要する。つまり、前述の如く、供給水量制
御器にて定常状態においては必ず設定温度に到達し得る
が、使用開始力・ら整定までに長時間を要する場合もあ
る。
第３図では、給水量と整定時間の関係を示し、Ａ、Ｂ、
Ｃの特性は温度上昇がそれぞれＴ Ｕ Ｐ Ａ 。
Ｃの特性は温度上昇がそれぞれＴ Ｕ Ｐ Ａ 。
ＴＵＰＢ、、ＴＵＰＣの場合である。また、それぞれは
、ＴＵＰＡ）ＴＵＰＢ）ＴＵＰＣの関係があり、同一流
量に対して温度上昇値が高い程整定時間を要しているこ
とが分かる。実際の機器仕様から、整定時間を出来るだ
け短くして−早く設定温度の湯を得る方法が望まれてい
る。例えば、整定時間をｔｌとしたとき、設定された温
度上昇値がＴＵＰＡのとき、Ｗ＜、ＷＡφでは仕様を満
足する応答となり得るが、Ｗ＞ＷＡφでは整定時間がｔ
ｌ より長くなってしまう。
、ＴＵＰＡ）ＴＵＰＢ）ＴＵＰＣの関係があり、同一流
量に対して温度上昇値が高い程整定時間を要しているこ
とが分かる。実際の機器仕様から、整定時間を出来るだ
け短くして−早く設定温度の湯を得る方法が望まれてい
る。例えば、整定時間をｔｌとしたとき、設定された温
度上昇値がＴＵＰＡのとき、Ｗ＜、ＷＡφでは仕様を満
足する応答となり得るが、Ｗ＞ＷＡφでは整定時間がｔ
ｌ より長くなってしまう。
そこで第４図に示すように、使用開始時に既知であるＴ
ＵＰＡの値と、第３図で示した特性図から整定時間ｔ１
を満たす範囲の第１の所定給水量、例えばＷＡφま
で給水量を制限すべく、供給水量制御器を制御して燃焼
を開始し湯温コントロールを行い、前述の偏差ＴΣＲが
所定値以内に収束した時点で、第２の所定給水量ＷＡに
なるように供給水量制御器を制御すれば、立ち上がりを
早くすることが出来る上、設定温度をも得ることが出来
るのである。ここで、第１の所定給水量から第２の所定
給水量への変更は、プロセスの遅れ時間を考慮して所定
時間をかけて変更させれば、流量変化への湯温コントロ
ール追随が可能であり、目標値から大きくずれることな
くＷＡφ→ＷＡの変化が行える。これは、目標値変更時
、つまり、ＴＵＰ増大時にも適要可能である。
ＵＰＡの値と、第３図で示した特性図から整定時間ｔ１
を満たす範囲の第１の所定給水量、例えばＷＡφま
で給水量を制限すべく、供給水量制御器を制御して燃焼
を開始し湯温コントロールを行い、前述の偏差ＴΣＲが
所定値以内に収束した時点で、第２の所定給水量ＷＡに
なるように供給水量制御器を制御すれば、立ち上がりを
早くすることが出来る上、設定温度をも得ることが出来
るのである。ここで、第１の所定給水量から第２の所定
給水量への変更は、プロセスの遅れ時間を考慮して所定
時間をかけて変更させれば、流量変化への湯温コントロ
ール追随が可能であり、目標値から大きくずれることな
くＷＡφ→ＷＡの変化が行える。これは、目標値変更時
、つまり、ＴＵＰ増大時にも適要可能である。
以上の説明から明らかなよ゛うに、本発明の給湯機制御
装置に依れば、給水量を常に制御可能な範囲に限定する
ので希望の湯温がいつでも得られると共に、給水量を所
定値まで絞った状態からスタートさせるので短時間で設
定温度に達するという大きなメリットを使用者に与λる
ことか出来るのである。
装置に依れば、給水量を常に制御可能な範囲に限定する
ので希望の湯温がいつでも得られると共に、給水量を所
定値まで絞った状態からスタートさせるので短時間で設
定温度に達するという大きなメリットを使用者に与λる
ことか出来るのである。
第１図は本発明の一実施例を示すガス給湯機の構成図、
第２図は同給湯機の湯温特性図、第３図は温度上昇をパ
ラメータに取った整定時間特性図、第４図は本発明の制
御装置による給水量制御図、第６図は給湯機の能力特性
図、第６図は従来のガス給湯機の構成図である。 １・・・・−・熱源、２・・・・・・熱交換器、４・・
・・・・給水温度検知器、６・・・・・・湯温設定器、
６・・・・・・供給熱量制御器、８・・・・・・給水温
度検知器、９・・・・・・・供給水量制御器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ａ
１ ＠ １２図 執３図 第４図 ＷｆｉキＶｉａ Ｗｎｕ
第２図は同給湯機の湯温特性図、第３図は温度上昇をパ
ラメータに取った整定時間特性図、第４図は本発明の制
御装置による給水量制御図、第６図は給湯機の能力特性
図、第６図は従来のガス給湯機の構成図である。 １・・・・−・熱源、２・・・・・・熱交換器、４・・
・・・・給水温度検知器、６・・・・・・湯温設定器、
６・・・・・・供給熱量制御器、８・・・・・・給水温
度検知器、９・・・・・・・供給水量制御器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ａ
１ ＠ １２図 執３図 第４図 ＷｆｉキＶｉａ Ｗｎｕ
Claims (1)
- 熱源と、熱交換器と、給水温度検知器と、出湯温度検知
器を、湯温設定器と、供給熱量制御器と供給水量制御器
を具備し、前記湯温設定器の信号と前記出湯温度検知器
の信号の偏差（ＴＥＲ）に依存して前記供給熱量制御器
を制御し、前記湯温設定器の信号と前記給水温度検知器
の信号の差（ＴＵＰ）に依存して前記供給水量制御器を
制御するとともに、給湯機使用開示時あるいは前述の信
号の差（ＴＵＰ）変化時には第１の所定給水量に前記供
給水量制御器を設定して制御開始後、前述の偏差（ＴＥ
Ｒ）が所定値以内に達した時点で前記第１の所定給水量
よりも多い第２の所定給水量に前記供給水量制御器を設
定する給湯機制御装置。。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128509A JPS5828950A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | 給湯機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56128509A JPS5828950A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | 給湯機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828950A true JPS5828950A (ja) | 1983-02-21 |
| JPS6222384B2 JPS6222384B2 (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=14986499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56128509A Granted JPS5828950A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | 給湯機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828950A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58104453A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯機制御装置 |
| JPS60159554A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯機の制御装置 |
| JPS61114047A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-31 | Toto Ltd | 給湯装置 |
| JPS62162849A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | Toto Ltd | ガス瞬間式給湯装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03114675A (ja) * | 1989-09-27 | 1991-05-15 | Aisin Takaoka Ltd | 接合構造 |
-
1981
- 1981-08-17 JP JP56128509A patent/JPS5828950A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58104453A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯機制御装置 |
| JPS6235579B2 (ja) * | 1981-12-16 | 1987-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPS60159554A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 給湯機の制御装置 |
| JPS61114047A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-31 | Toto Ltd | 給湯装置 |
| JPH0328664B2 (ja) * | 1984-11-07 | 1991-04-19 | Toto Ltd | |
| JPS62162849A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | Toto Ltd | ガス瞬間式給湯装置 |
| JPH0339227B2 (ja) * | 1986-01-13 | 1991-06-13 | Toto Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6222384B2 (ja) | 1987-05-18 |
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