JPS60159553A - 給湯機の制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、給湯機、特に、瞬間型給湯機の出湯温度制御
に関する１、 従来例の構成とその問題点 従来この種の制御装置は、入口側温良センサおよびフロ
ーセンサによって検出された水の温度および流量に応じ
て加熱バーナへのガス量を制御する操作信号を補正する
だめのフィードフォワード回路を有し、特にフローセン
サからの′＠量検出値を比例および微分処理していた。

この構成では、フィードフォワード回路部に湯温設定器
の信号が関与していないために、ガス佃のプリセットの
精度が悪い。捷た、流量信号を微分処理しているために
、わずかな流量変動や、フローセンサのゎｂ答性能の７
ラツキによって絶えずフィードフォワード回路が作動す
る。そのだめに、出湯温度の設定温度に対する収束時間
が長くなったり、湯温のふらつきが発生するという量販
を有していた。

発明の目的 本発明は、かかる従来の問題を解消するもので、温度設
定器と流量検知器と入水温度検知器の信号からバーナへ
の供給熱１をプリセットし、また、流量検知器あるいは
入水温度検知器の信号が所定１以上変化したときに調整
部を作動させて、出湯温度制御の性能を向上し、定常時
における湯温のふらつきを無くすと共に、過渡時におい
ては収束時間の短縮を図った給湯機の制御装置を提供す
ることを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、熱量制御器を有す
る給湯機であって、供給される水の流量および温度を検
出する流量検知器および入水温度検知器と、出湯温度を
設定する温度設定器と、出湯温度検知器を備え、ｉｔＪ
記温度設定器の設定温度信号と、前記流量検知器および
入水温度検知器によって検出された水の流量および温度
から前記熱量制御器の駆動信号を調整する調整部と、前
記温度設定器の信号と出湯温度検知器の信号の偏差から
前記熱量制御器の操作信号・を補正する補正部とから成
る熱量制御器の演算操作部を有し、前記調整部は流量検
知器の信号が所定量以上変化したとき傾作動する制御装
置を設けたものである。

この構成によって、フィードフォワード制御でプリセッ
トされる供給熱量には設定温度の信う゛が関与すると共
に、水の流量変化に対しては所定量以上の変化があった
ときに調整部が作動するという作用を有する。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を、ガス給湯機を例にあげ説明す
る。

第１図は、本発明の給湯機の制御装置を示す概略構成図
である。１け熱交換器、２はバーナ、３は熱量制御器（
例えば、ガス量を比例的に制御するガス比例制御弁）で
ある。水回路には、流量検知器４、入水温度検知器５が
入口側に、また、出口側Ｋ１１−１：出湯温一度検知器
６が設けられ、それらの検知信号は、温度設定器７の信
号と共に演算操作部８に収り込まれ、所定の演算が施さ
れた後、前記熱量制御器を操作すべく信号が出力され、
る。

第２図は、本発明の制御装置の演算操作部の働きを示す
制御プロ・７タ図である。第１図と同一番号あものは同
じ働きを有する構成部品である。演算操作部８の中には
、調整部９と補正部１０７％ある。調整部９はフィード
フォワード制御による供給熱Ｉ什のグリセット値を演算
する部分で、温度設定器７０信号Ｔｓと入水温度検知器
５の信ＱＴｉの偏差Ｔｅ１と、流量検知器４の信号Ｑｗ
を収り込み、所定の熱ｉＱｇｌ　を計算する。

Ｑ　ｇ　１　＝　ｋ　ｘ　ＱｗＸＴ　ｅ　１　・−−・
・（１）ｋは、給湯機の熱交換効率等を考慮に入れた定
数である。上記（１）式で計算されたＱｇｌが、７″リ
セント値で、設定温度、入水湿度、水の流量に依存する
ことがわかる。

また、補正部１０は、出湯温度検知器６の信号Ｔｏと、
前記温度設定器の信号Ｔ８との偏差Ｔｅ２を収り込み、
調整部による制御の補正を加える。

すなわち、通常の比例、積分、微分制御（ＰＴＤ御伽）
も甲−うＩｆ協１て　出湯温度を設定値に折づけるので
ある。

上記調整部と補正部の関わりは、第２図では、補正部１
０の信号で調整部９の演算結果に補正を加えているよう
に示されているが、調整部の結果をＰＩＤ制御の積分演
算項の初期値として与えることを意味すると考えでよい
。すなわち、フィードフォワード制御による部分を積分
初期値として演算するのである。そして、制御途中で温
度設定値が変わったり、流量が変更になった場合には、
前記（１）式に従って演算し、制御中の積分項に置き換
えればよい。この操作は、昨今普及しているＤＤＣを用
いれば容易なことである。

１１ｉｌ−ｉ：熱交換器の作用を示すプロセスである。

ところで、配管中の水の流れを計測する流量検知器の信
号は、同一流量であっても必ずしも所定の値を示すとは
限らない。それは、水の流れか乱流であったり、寸だ、
流量検知器自体の構造でバラツキ、フラツキを生ずるこ
とがあるためである。

例えば、プロペラの回転で磁界を開閉し水量に応じた周
波数のパルスを出力するものや、カルマン渦流を利用し
て超音波センサにそ水量を検出するものが流ｊｉｌ検知
器としであるが、第３図は、前者の出力例を示している
。この図のｔｌ、ｔ２ｉｄパルス間の周期であるが、同
一流量であってもｔ１＼ｔ２の状態は前記理由によって
発生し得る。パルス数個で水量を検知、判定しなければ
ならない場合には、ｔｌとｔ２　の差が、（１）式で計
算する流量のプリセット値の差として発生することにな
る。

しかし、このフラツキで調整部を作用し、熱量を変える
ことは第４図のような結果を生み易い。すなわち１、積
分項操作により、１ａではオーバーシュートがｔｂｌで
はアンダーシュートが発生している。もちろん、前記オ
ーバーとアシグーシュートの補正は第２図の補正部１０
で実施している。

そこで本発明では、前述のような流量センサの借りの７
ラツキをそのまま熱量制御に用いずに、フラツキの変化
幅より大きな所定の値以上の信号変化かあったときに初
めて調整部での演算制御に利用するものである。また、
水温についても同様で、所定の変化量以上の信号が入水
温度検知器にて検出されたときに、調整部にて処理する
ものである。これらの所定量以」二か否かの判定は、演
算操作部内で実施する。

発明の効果 以上のように本発明の給湯機の制御装置によれば次の効
果が得られる。

（１）温度設定器、入水温度検知器および流量検知器の
信号からフィードフォワード制御での熱量プリセット値
を演算しているので、設定温度に到達する時間が短い。

（２）流量検知器の信号が所定量以上変化したときにフ
ィードフォワード制御の値を変更するので、流量検知器
信号のフラツキによる出湯温度の振動、すなわち、ハン
チングはなく、湯温か安定である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の給湯機の制御装置の概略構成図、第２
図は本発明の制御装置の演算操作部を示すブロック図、
第３図は流量検知器の出力信号を示す図、第４図は出湯
温度変化を示す図である。 １・・・・・・熱交換器、２・・・・・・バーナ、ａ・
・・・・・熱量制御器、４・・・・・・流量検知器、５
・・・・・・入水温度検知器、６・・・・・・出湯温度
検知器、７・・・・・・温度設定器、８・・・・・・演
算操作部、９・・・・・・調整部、１０・・・・・・補
正部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ′／ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱交換器と熱交換器を加熱するバーナと、ＲＵ記
   バーナへの熱量を制御する熱量制御器、給湯機に供給さ
   れる水の流量および温度を検出する流量検知器および入
   水温度検知器と、出湯温度を設定する温度設定器と、出
   湯温度検知器を備え、前記湿度設定器の設定温度信号と
   、前記流量検知器および入水温度検知器によって検出さ
   れた水の流量および温度かも前記熱−緻制御器の操作信
   号を調整する調整部と、１０記温度設定器の信号と出湯
   温度検知器の信号の偏差から前記熱量制御器の操作値う
   を補正する補正部とからなる熱量制ａ器の演算操作部を
   有し、前記、１ｌｉ１整部は前記流量検知器の信号が所
   定量以上変化したときに作動することを特徴とする給湯
   機の制御装置。
2. （２）調整部は入水温度検知器の信号が所定量以上変化
   したときに作動することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の給湯機の制御装置。