JPS5896920A - ガス燃焼量制御装置 - Google Patents
ガス燃焼量制御装置Info
- Publication number
- JPS5896920A JPS5896920A JP56194213A JP19421381A JPS5896920A JP S5896920 A JPS5896920 A JP S5896920A JP 56194213 A JP56194213 A JP 56194213A JP 19421381 A JP19421381 A JP 19421381A JP S5896920 A JPS5896920 A JP S5896920A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- control valve
- signal
- bias
- gas
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- Pending
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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
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/12—Integration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
-
- 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
- F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Feedback Control In General (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】
本発明は給湯器などのガス燃焼量制御装置の制御特性の
改良に関するものである。第１図は給湯器の概念図を示
すもので、１は熱交換器、２は水供給口、３は励出口、
４は感温センサ、５はガス比例制御弁、６はガス供給口
、７はバーナーである。ガス供給口から供給されたガス
は比例制御弁５を経て、バーナー７で燃焼され、水供給
口２がらの水を熱交換器１を介して昇温される。そのと
き、湯出口３付近に設置された感温センサー４により給
湯湯温を検知し、設定温度との差により比例制御弁５に
流す電流を変化させ弁の開度を連続的に変化させその結
果、ガス燃焼量を制御して給湯温度を一定にしているも
のである。第２図に従来の前記制御回路の１例を示す。
改良に関するものである。第１図は給湯器の概念図を示
すもので、１は熱交換器、２は水供給口、３は励出口、
４は感温センサ、５はガス比例制御弁、６はガス供給口
、７はバーナーである。ガス供給口から供給されたガス
は比例制御弁５を経て、バーナー７で燃焼され、水供給
口２がらの水を熱交換器１を介して昇温される。そのと
き、湯出口３付近に設置された感温センサー４により給
湯湯温を検知し、設定温度との差により比例制御弁５に
流す電流を変化させ弁の開度を連続的に変化させその結
果、ガス燃焼量を制御して給湯温度を一定にしているも
のである。第２図に従来の前記制御回路の１例を示す。
１２は感温センサー（サーミスタ）で、抵抗８．９．１
０ 、１１とともに温度検出ブリッジを構成している。
０ 、１１とともに温度検出ブリッジを構成している。
とくに９は温度設定を可変にするための可変抵抗器であ
る。１７は比較増幅用ｏｐアンプ、抵抗１４、工６での
ゲインを設定している。２０は比例弁のコイル、２４は
コイルに生ずる逆電圧抑制用ダイオード、２１はフィル
Ｔｈ動用トランジスタ、１９．２２．２３はバイアス抵
抗１８はベース抵抗である。
る。１７は比較増幅用ｏｐアンプ、抵抗１４、工６での
ゲインを設定している。２０は比例弁のコイル、２４は
コイルに生ずる逆電圧抑制用ダイオード、２１はフィル
Ｔｈ動用トランジスタ、１９．２２．２３はバイアス抵
抗１８はベース抵抗である。
いま給湯温度か、可変抵抗器９で設定した温度より低い
ときは、感温センサ（サージ７り）１２の抵抗値が大き
いため、ｏＰアンプの反転入力端子電圧が非反転入力端
子電圧より低い状態となるので、コイル駆動トランジス
タ２１のベース入力抵抗１８に両端子間電圧に比例した
電圧が印加され、前記フィル２０に電流が流れ、比例弁
の開口度が大きくなり、ガス流量か多くなり、その結果
湯温か上昇する。湯温が設定温度と同じになると、前記
両端子間亀圧差がなくなり、前記トランジスタ２１は駆
動されなくなる。逆に湯温か上昇しすぎたときは上記と
逆の動作のみの制御回路では、第３図に示すようなバー
ナ一点火（１−０）後の経過時間ｔに対して、給湯’ｌ
ｉｐ、 Ｔ ｏの関係が立上り時間Ｔｒが大きく（数十
秒以上）また、設定温度Ｔｓｅｔに対する残留偏差４Ｔ
ｏが大きく、温度設定の意味がなくなってしまうことに
なる。
ときは、感温センサ（サージ７り）１２の抵抗値が大き
いため、ｏＰアンプの反転入力端子電圧が非反転入力端
子電圧より低い状態となるので、コイル駆動トランジス
タ２１のベース入力抵抗１８に両端子間電圧に比例した
電圧が印加され、前記フィル２０に電流が流れ、比例弁
の開口度が大きくなり、ガス流量か多くなり、その結果
湯温か上昇する。湯温が設定温度と同じになると、前記
両端子間亀圧差がなくなり、前記トランジスタ２１は駆
動されなくなる。逆に湯温か上昇しすぎたときは上記と
逆の動作のみの制御回路では、第３図に示すようなバー
ナ一点火（１−０）後の経過時間ｔに対して、給湯’ｌ
ｉｐ、 Ｔ ｏの関係が立上り時間Ｔｒが大きく（数十
秒以上）また、設定温度Ｔｓｅｔに対する残留偏差４Ｔ
ｏが大きく、温度設定の意味がなくなってしまうことに
なる。
本発明は前記のような制御回路の欠点を解決したもので
ある。
ある。
第４図は本発明の実施例の回路を示すものである。第３
図との相違点は、バッファ用のＯＦアンプ２７、微分動
作をするＯＦアンプ３０、積分動作をするＯＰアンプ３
５、バイアス用ＯＰアンプ４４を追加したものテ、２５
．２６はＯＦアンプ２７のゲイン設定抵抗２８．２９は
微分動作の時、定数をきめるコンデンサ、抵抗３ユ、３
２は積分動作回路の入力分割抵抗３３．３４は積分動作
の時定数をきめる抵抗、コンデンサ、４２３ ５はバイアス用ＯＰアンプのゲイン設定用抵抗である。
図との相違点は、バッファ用のＯＦアンプ２７、微分動
作をするＯＦアンプ３０、積分動作をするＯＰアンプ３
５、バイアス用ＯＰアンプ４４を追加したものテ、２５
．２６はＯＦアンプ２７のゲイン設定抵抗２８．２９は
微分動作の時、定数をきめるコンデンサ、抵抗３ユ、３
２は積分動作回路の入力分割抵抗３３．３４は積分動作
の時定数をきめる抵抗、コンデンサ、４２３ ５はバイアス用ＯＰアンプのゲイン設定用抵抗である。
以上のような各動作要素をＯＰアンプ４１で合成結合し
て最終的に比例弁コイル躯動用トランジスタ２１を動作
させるようにしである。
て最終的に比例弁コイル躯動用トランジスタ２１を動作
させるようにしである。
本例のような制御回路においては、上記のような比例動
作（Ｐ動作）、微分動作（Ｄ動作）、積分動作（工動作
）を組合せたＰより動作はよく用いられ、そのインディ
シアル応答は第５図に示すのである。比例弁の駆動源と
してムービングマグネット形リニアアクチュエータを用
いた場合の実験結果、第６図に示すように１がＰ動作の
みときで、残留偏差４Ｔ、も立上り特性ｔ１もあまりよ
くない。２がＰ、１．Ｄ動作の場合であるが残留偏差４
Ｔｉも立上り特性ｔ８も改善できた。しかし、給湯器な
どではシャワーモードで使うときはさらに立上り特性１
〜２秒以下、残留偏差１〜２０以下温度変動±Ｏ，ＳＣ
以下などが要求きれており、感らに改良する必要があっ
た。これらは熱交換器、制御弁バーナ、感温センサ等々
系全体における応答遅れなどに起因するものであり、さ
らに改良しようとして、回路のゲインをあげすぎると制
御系が発振状態になり安定した自動制御ができなくなっ
てしまう０ 本発明例として第４図に示したように温度設定用可変抵
抗器９を設定信号をＯＦアンプ４４で増幅し結合抵抗３
９を介して、合成結合（ｊＦアンプ４１に加えると、温
度設定信号がバイアスとして働き、立上り特性、残留偏
差を小さくすることができた。その結果を第６図中の特
性曲線３として示した。
作（Ｐ動作）、微分動作（Ｄ動作）、積分動作（工動作
）を組合せたＰより動作はよく用いられ、そのインディ
シアル応答は第５図に示すのである。比例弁の駆動源と
してムービングマグネット形リニアアクチュエータを用
いた場合の実験結果、第６図に示すように１がＰ動作の
みときで、残留偏差４Ｔ、も立上り特性ｔ１もあまりよ
くない。２がＰ、１．Ｄ動作の場合であるが残留偏差４
Ｔｉも立上り特性ｔ８も改善できた。しかし、給湯器な
どではシャワーモードで使うときはさらに立上り特性１
〜２秒以下、残留偏差１〜２０以下温度変動±Ｏ，ＳＣ
以下などが要求きれており、感らに改良する必要があっ
た。これらは熱交換器、制御弁バーナ、感温センサ等々
系全体における応答遅れなどに起因するものであり、さ
らに改良しようとして、回路のゲインをあげすぎると制
御系が発振状態になり安定した自動制御ができなくなっ
てしまう０ 本発明例として第４図に示したように温度設定用可変抵
抗器９を設定信号をＯＦアンプ４４で増幅し結合抵抗３
９を介して、合成結合（ｊＦアンプ４１に加えると、温
度設定信号がバイアスとして働き、立上り特性、残留偏
差を小さくすることができた。その結果を第６図中の特
性曲線３として示した。
また、制御系合体の特性にもよるが、このようなバイア
ス回路のみでもゲイン調整することにより実用的に十分
、立上り特性、残留偏差を小さくすることもできること
がわかった。
ス回路のみでもゲイン調整することにより実用的に十分
、立上り特性、残留偏差を小さくすることもできること
がわかった。
本発明のように、バイアス信号をあらかじめ与えること
により立上り特性の良い残留偏差の小さい給＃ｊ器など
のガス燃装置制御装置を提供することができた。
により立上り特性の良い残留偏差の小さい給＃ｊ器など
のガス燃装置制御装置を提供することができた。
第１図は温度制御付給湯器の概略図、第２図は従来の比
例制御回路例を示す図、第３図は給湯器の制御立上り特
性、残留偏差の説明図、第４図は本発明の実施例を示す
回路図、第５図はＰより制御インディシアル応答特性図
、第６図は従来制御方式と本発明例の制御立上り特性、
−残留偏差、変動特性を示す図、第７図は使用したアク
チュエータのコイル電流と１０度の１係を示す図である
。 図面の浄書（内容に変更なし） 第３図 熱５ 図 Ｏｔ 第６図 第７図 Ｉｔ １２ 手続補正書（方式） ％式％ 発明の名称 ガス燃焼量制御装置 補市をする者 − 帽１と、７潤ｆ４ 持許出屑１人 １１所 東京都千代Ｈ１区丸の内２丁目１番２号と
、 ＋ｈ ・ｓｏｇ＋ ８．’“４令属株式会
社代）・古河野 典夫 代 理 人 居 所 東＋に都モ代ｍ区丸の内２丁目１番２８
・願誓・明細書・図面
例制御回路例を示す図、第３図は給湯器の制御立上り特
性、残留偏差の説明図、第４図は本発明の実施例を示す
回路図、第５図はＰより制御インディシアル応答特性図
、第６図は従来制御方式と本発明例の制御立上り特性、
−残留偏差、変動特性を示す図、第７図は使用したアク
チュエータのコイル電流と１０度の１係を示す図である
。 図面の浄書（内容に変更なし） 第３図 熱５ 図 Ｏｔ 第６図 第７図 Ｉｔ １２ 手続補正書（方式） ％式％ 発明の名称 ガス燃焼量制御装置 補市をする者 − 帽１と、７潤ｆ４ 持許出屑１人 １１所 東京都千代Ｈ１区丸の内２丁目１番２号と
、 ＋ｈ ・ｓｏｇ＋ ８．’“４令属株式会
社代）・古河野 典夫 代 理 人 居 所 東＋に都モ代ｍ区丸の内２丁目１番２８
・願誓・明細書・図面
Claims (1)
- ガスバーナーと熱交換器を有し、流水路に設置した感温
センサの信号と設定温度信号との差によってガス制御弁
を比例動作させる温度制御装置において、温度設定値信
号をあらかじめガス制御弁の動作点にバイアスを与える
ようにしたことを特徴とするガス燃焼量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194213A JPS5896920A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | ガス燃焼量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194213A JPS5896920A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | ガス燃焼量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5896920A true JPS5896920A (ja) | 1983-06-09 |
Family
ID=16320826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56194213A Pending JPS5896920A (ja) | 1981-12-02 | 1981-12-02 | ガス燃焼量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5896920A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010090898A3 (en) * | 2009-02-03 | 2011-04-14 | Sridhar Deivasigamani | Apparatus and control method for a hybrid tankless water heater |
| US8971694B2 (en) | 2009-02-03 | 2015-03-03 | Intellihot Green Technologies, Inc. | Control method for a hybrid tankless water heater |
| US10247446B2 (en) | 2007-03-09 | 2019-04-02 | Lochinvar, Llc | Control system for modulating water heater |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5579927A (en) * | 1978-12-11 | 1980-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Water kettle |
-
1981
- 1981-12-02 JP JP56194213A patent/JPS5896920A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5579927A (en) * | 1978-12-11 | 1980-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Water kettle |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10247446B2 (en) | 2007-03-09 | 2019-04-02 | Lochinvar, Llc | Control system for modulating water heater |
| US10955169B2 (en) | 2007-03-09 | 2021-03-23 | Lochinvar, Llc | Control system for modulating water heater |
| WO2010090898A3 (en) * | 2009-02-03 | 2011-04-14 | Sridhar Deivasigamani | Apparatus and control method for a hybrid tankless water heater |
| US8498523B2 (en) | 2009-02-03 | 2013-07-30 | Intellihot, Inc. | Apparatus and control method for a hybrid tankless water heater |
| US8971694B2 (en) | 2009-02-03 | 2015-03-03 | Intellihot Green Technologies, Inc. | Control method for a hybrid tankless water heater |
| US9062895B2 (en) | 2009-02-03 | 2015-06-23 | Intellihot Green Technologies, Inc. | Gas control method for a hybrid tankless water heater |
| US9234679B2 (en) | 2009-02-03 | 2016-01-12 | Intellihot Green Technologies, Inc. | Apparatus and control method for a hybrid tankless water heater |
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