JPS602837A - ガス燃焼制御回路 - Google Patents

ガス燃焼制御回路

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JPS602837A
JPS602837A JP58109229A JP10922983A JPS602837A JP S602837 A JPS602837 A JP S602837A JP 58109229 A JP58109229 A JP 58109229A JP 10922983 A JP10922983 A JP 10922983A JP S602837 A JPS602837 A JP S602837A
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/022Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
  • Control Of Combustion (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガス給湯装置におけるガス燃焼制御回路に関
する。
一般的にこの種の制御回路においては、給水温と設定温
の偏差、出湯温と設定温の偏差、及び流量の三要素によ
りガス量を制御するが、これをマイクロ・コンピュータ
を用いてデジタル的に行なおうとすると、従来的な考え
方では次のようになる。
給水温、設定温、出湯温、流量を夫々デジタル値に変換
し、マイクロ・コンピュータにこれら各個を取込む。マ
イクロ・コンピュータ内においては、先ず、給水温デー
タと設定温データから偏差データを算出し、その偏差デ
ータと流量データ、及びそれら偏差データと流量データ
に応じた定数を乗算した結果を「要求熱量データ」とし
て記憶する。出湯温データと設定温データとの間でも上
記と同様の演算を為し、その結果をr補正熱量データJ
として記憶する。このようにしてめた両方の結果データ
からガス量制御装置にf動き掛けてガス量を制御する。
然し、このような演算を全てマイクロ・コンピュータ内
で行なったのでは、上記した請求熟熱量データ算出の場
合には■給水温データと設定温データとの偏差f−夕の
計算、■この偏差データと流量データの乗算、■その乗
算結果と、偏差データ及び流量データに応じた定数との
乗算、という三種の演算を行なわなければならず、同様
に「補正熱量データj算出に関しても、三種の演算を行
なわなければならない。こうした事はプログラムを非常
に複雑にすると共に、演算に時間を要し、またマイクロ
・コンピュータ内の限られたメモリ容量を使い過ぎると
いう欠点に継がる。
本発明はこうした従来の不都合に鑑み、プログラムの簡
素化やメモリ空間の使用容量の低減乃至有効利用、及び
演算時間の大幅な縮小化等を図って成されたものであり
、結果として出湯特性の合理的で信頼性の高い制御をな
すものである。
本発明の構成を先ず概説すれば、本発明の制御回路では
1例えばシングルチップ・マイクロ・コンピュータ等の
主演算記憶回路の外部に設けた通常のROK (読出し
専用メモリ)等の外部記憶回路に、予想される各温度デ
ータと各流量データの様々な組合せの各々に応じた熱量
データを予め記憶させて置き、実際に入力してきた温度
データと流量データとの組合せに応じて対応する熱量デ
ータを当該外部記憶回路から直接に且つ直ちに読出すよ
うにする。これにより、主演算記憶回路の計算量及び演
算時間は短縮し、メモリ使用量も低減する。また、」−
記のように、その時々の温度データと流量データの成る
特定の組合せに対応して所定の関係にある熱量データを
外部記憶回路から直ちに、且つ直接に読出すためには、
温度、流量の各々のデータの各組合せの時の両デジタル
変換値を割付けた一連のアドレス・ビット列がこの組合
せの時の熱量データを記憶させる記憶番地をアクセスす
るためのアドレス信号となるようにする。
従って、給湯装置等の実際の稼動状態下において、温度
、流量の各入力データがデジタル変換されれば、直ちに
外部記憶回路に当該入カニデータのその時の組合せに応
じた固有のアドレス信号が送給され、対応するアドレス
から直ちに所定の熱li1データが読出されて主演算記
憶回路に送られるようになる。このように構成されてい
ると、従来のように各入力データから先ず中間データと
しての各熱量データをその度°毎に算出する、という必
要が無くなるため、当該主演算記憶回路で成すべき演算
は極めて簡単なものとなり、メモリ容量を大きくロスす
ることもなく、処理時間も極めて短い時間で済むように
なる。
以下、第1図に示す未発明実施例回路の動作に就き説明
する。
この実施例においても、最近汎用されるに至っているマ
イクロ・コンピュータを主演算記憶回路1として用いる
ことを想定しているが、先ず、このマイクロ−コンピュ
ータ1がら入力部のアナログ・スイッチ2へ給水温信号
Vcを選択すべく選択信号3を出力する。次に、流量測
定回路4乃至この実施例では通常用いられるセンサに鑑
みてのパルス周期測定回路4ヘマイクロ・コンピュータ
lから流量情報信号−の測定開始信号5を送出すると共
に、この測定開始信号をデジタル変換開始信号として流
用し、当該アナログ−デジタル変換器6をして給水温信
号Vcのデジタル変換を開始せしめる。
尚、予め述べて置くと、流量センサは上記のように一般
に流量対周波数変換型のセン、すが良く用いられるので
、本発明のこの実施例でもこれを採用するものとし、ま
た、給水温信号、出湯温信号に就いては温度対電圧変換
型のセンサ、−競にサーミスタ型の感温素子から得るよ
うにするのが一般的であるので、同じくこれを採用する
ものとする。更に、原理的には給水流量と出湯流量とは
夫々、独立に計っても勿論良いが、一般には給水流量も
出湯流量も共に熱交換器を通過する流量として同一であ
ると太ることができるので、同様にこの実施例ではそう
した実際的な例に即し、両者共に一つの流量信号Wqで
まかなっている。
一般に、温度検出に感温素子を用いた場合、その電気的
アナログ出力の取込みは第2図示のようになる。基準電
圧vOと接地間に、補正抵抗乃至直線化抵抗Reと感温
素子Rsとを直列に挿入し、それらの接続点と接地との
間から電圧に変換された信号Vを取出す。以下の説明に
おいては、補正抵抗や感温素子に付した符号Rc、Rs
をそれら素子の有する抵抗値としても用いる。同様に、
出力電圧Vは、この第2図示センサ機構が検出する対象
に応じて給水温信号Vcになったり、出湯温信号vhに
なったりする。
説明を戻して、上記動作において流量測定回路としての
パルス周期測定回路4の流量−qの測定時間及び給水、
温度Vcに関するデジタル変換回路6の変換時間を経過
すると、それらのデジタル・データは相俟って後続の外
部記憶回路7の単一のアドレスを読出す特定のアドレス
信号を構成することの内容としての当該入カニデータと
所定演算関係にある第一の熱量データFcが直接に読出
され、主演算回路としてのマイクロ・コンピュータlに
この値Fcが出力される。
同様にして、アナログ・スイッチ2への選択信号3によ
る切換え動作により、その時の出湯温信号vhと流量信
号wqとからそれら、の組合せに対応した第二の熱量デ
ータphを、f T、温信号Vsと流量信号Wqとから
それら値の組合七一対応した第三の熱量データ乃至設定
熱量データISを、夫々、外部記憶回路7を介してマイ
クロ・コンピュータlに読込ませる。
マイクロ・コンピュータlでは、このようにして読込ん
だ各熱量データFc、Fh、Fsに基き、所定の演算を
行ない、「要求熱量データJ、「補正熱量データ」から
ガス量データFgを算出し、ガス量制御回路8にこれを
出力することにより、ガス鼠を制御させる。但し、この
演算は、後述するように極めて簡単なもので済む。
以上のように、本発明の動作に就きその概要を説明した
所で、やや詳しく、各入力データと各熱量データ、及び
最終結果としてのガス量制御データとの関係に就き言い
及ぶ。
一般に流量と温度、熱量の関係は下記(1)式で表され
る。
F = TDX Q ・・・(1) F:熱4i(kcal)、TD:温度差(’O)、Q:
流量(+)然して、木実施例においては既述のように、
流量は流量センサからのパルス信号Wqの周期に基いて
検出しており、従って、流量Qは次式(2)により表す
ことができる。
Q=α/Tw ・・・(2) α:定数、 T賢:パルス周期(see)また、感温素
子の特性は次の式(3)により表わすことかできる。
T= (B’ ・In (Rs/Ro)+273.15
’ ) −” −273,15・・・(3) T:温度(’0)、B:定数。
Ro:温度O′Cにおける感温素子の抵抗値(し)。
R3:温度T ’Cにおける感温素子の抵抗値(シ)。
従って、第2図における感温素子の出力電圧Vは次式(
4)でめることができる。
V = Vo −Rs/ (Rs+Re) ・・・(4
)V:出力電圧(v)、 Vo:基準電圧Rc:補正抵
抗値(kfl)。
この(4)式をRsに就いて解いて」二記(3)式に代
入し、その結果のTを上記(1)式に代入すると共に、
上記(2)式も上記(1)式に代入すると、下記(5)
式が得られる。
F = [(B −’ −In(RoRcVl ”/V
o−Vl)+273.15−’ ) −’dB −’ 
・In(RoRcV2 / Vo−V2)+273.1
5−’ ) −’ ]×(α/Tリ ・・・(5) ここで、一般式として、感温素子からの入力電圧V′と
パルス周期h′との間の関係式を挙げると下記 (6)
式のようになる。
F’= (B−” ・ In(RoRc V’ /Vo−V’ 
)+273.I5−” ) −’×(α/Tw’) ・
・・(8) 既述してきた各熱量データFc、Fh、Fsは、従って
、夫々、上記(6)式中のF′の置換として、下記(7
)、(8)、(9)式で表すことができる。
Fc= [(B ’ ・In(RoRcVc / Vo
−Vc)+273.15−’ ) −”×(α/Twc
) ・・・(7) Fc:給水温に関する熱量データ(Kcal)。
vC:給水温度の感温素子の出力電圧(V)。
Twc :流量(1)。
Fh= ((B−1−In(RoRcVh /Vo−V
h)+273.15 () −’×(α/Twh) ・
・・(8) Fh:出湯温に関する熱量データ(Kcal)。
vh:出湯温度の感温素子の出力電圧(V)。
Twh :流量(1)。
Fs−[(B’ ・In(RoRcVs /Vo−Vs
)+273.15 ’ ) −’×(α/T冒S)・・
・(9) Fs:設定温に関する熱量データ(Kca I ) 。
vS:設定温検知回路の出力電圧(V)。
Tws :流量(I)。
ここにおいて、冒頭に述べた「要求熱量データ」は(F
s−Fc)、 F補正熱量データjは(Fs−Fh)、
で−1iftに表されるから、ガス量を制御するための
熱量データFgは次式(lO)で表される。
Fg= (Fs−Fc)+(Fs−Fh)= 2Fs−
Fc−Fh ・・・(10)従って、本発明のように、
外部記憶回路7からその時々の各入力データに応じた各
熱量データFc、Fh、Fsが直接に読出されるように
構成してあれば、主演算回路乃至マイクロ・コンピュー
タ1では取込ん゛できた上記各熱量データに甚く極めて
簡単な上記(10)式の演算を行なうだけでガス量制御
のための熱量信号Fgを出力することができる。
そこで、以下、各熱量データFc、Fh、Fsを直接に
読出すためのアドレス構成に就き説明する。
先ず一般的に、互いに独立した二種類のデジタル変数を
考え、各デジタル変数を“X″、“°y″として夫々、
バイナリ・コードを表すものとし、且つ、各デジタル変
数は次の変動範囲乃至分布にあるものとする。
x = XO,’XI、 −・−、Xi、 ・・・XN
V = YO,Yl、・・・、Yj、・・・YMこのよ
うな変動範囲においては、両デジタル変数の各個に対応
する組合せの数は、NXM個あり、各組合せに対応した
所定の関係にあるデジタル・データというものが考えら
れる。即ち、夫々の変数の内から各一つづつの値Xi 
、 Yjを取出してみると、それらの間に特定の関係に
あるデジタル・データFIJ を対応させることができ
る。
このような互いに二次元関係にある両デジタル変数デー
タ“’x”、’“y ”の各個“Xi”、 “”Yj”
に応した上記関係の値乃至データ“Fij”を表にする
と第3図示のようになる。但し、本書では簡単のために
M=Nとしである。
一方で、適当なROMを考え、そのROIIIのアドレ
ス・ラインのビット数をP+Qとした場合、一方の変数
゛X”は例えばそのROMのアドレス・ビット列の上位
pビットに、他方の変数“′y°゛はその下位qビット
に、夫々、割付ける。そして、各変数値の各個の組合せ
の各々に応じた第3図示の所定のデータ値を、対応する
変数値の割付は組合せで構成されたアドレス信号が指示
するアドレスに予め記憶させておく。
このようにすると、上記第3図に示したような関係は、
用いる ROMにおいてそのアドレス信号とアドレス内
容との対応として第4図に示すような関係に展開できる
従って、例えば、x=Xn、 y=Yn、なるデータが
入力すると、アドレス信号(XnYn)に対応する番地
から両値Xn 、 Ynの組合せに対応した答としての
データ値Fnnを即座に読出すことができる。同様に、
x=Xm、 y=Ym、が入力すれば、対応する番地中
のデータ値Fmmが即座に読取れる。
このようにして、各変数“X”′、“y′”が各変動範
囲xO〜Xll、YO〜YNの範囲で変動しても、その
時々の値Xi 、 Yjに対応する所定関係の演算値F
ijは単一のROにから速やかに読出すことができる。
従って、既述の各温度データ及び流量データのデジタル
変換値を上記の変数“x”、”y”に対応させれば、対
応する各熱量データが外部記憶回路乃至ROW 7から
直接に読出すことができる。例えば、流量データWqに
関してのTwsが成る特定の値Tws iとして入力し
、同時に、給水温度に関してのVcが同様に成る特定の
値Vcjとして入力してきた場合には、これらのデジタ
ル変換値の組合せにて構成yれたアドレスから予めこの
組合せを予想して記憶させて置いた第(7)式による第
一熱量データFc1jが直ちに読出されてくる。ほかの
出湯温に関する第二の熱量データFhij、及び設定温
に関しての第三の熱量データFsijに関しても、また
同様のことが言える。
以上のように、本発明においては、演算外部配化〇回路
7に既述の(6)式で代表的にめられる各温度データと
各流量データの各個の予想される組合せに応した各熱量
データを予め外部記憶回路7に記憶させて置き、対応す
る熱量データを読出すためのアドレス信号を入カニデー
タのデジタル変換値の適当な割付けによる組合せで構成
したため、実際の運転下において、各温度と各流量に対
応したデータの入力後、直ちに対応する所定の熱量デー
タをマイクロ・コンピュータlに読出すことができ、一
方、マイクロ・コンピュータ1では既述した(lO)式
に従う簡単な演算によりガス量制御用の最終データFg
をめることができ、結局、プログラムの簡素化、メモリ
空間の有効利用、高速処理が図れる極めて合理的な結果
を生むことができ、出湯特性の制御能力を格段に向上す
ることができるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の概略構成図、第2図は一
般的に用いられる感温素子からの出力電圧信号の取出し
方の説明図、第3図は二つのデジタル変数とそれらの各
組合せに対応して特定の演算関係にあるデータとの当該
相関を示す説明図、第4図は二つのデジタル変数のアド
レス・ビット列信号への割付けを示す説明図、である。 図中、■は主演算回路、4は流量測定回路、6はアナロ
グ−デジタル変換器、7は外部記憶回路、8はガス量制
御回路、である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 給水流及び出湯流の流量を測定する流量測定回路と; 給水温及び出湯温を検出する感温素子と;設定温検出回
    路と; に記感温素子出力及び−上記設定温検出回路出力をデジ
    タル値に変換する回路と; 上記デジタル値に変換された各温度及び各流量データの
    各変換デジタル値同志の組合せの各々に対応する熱量デ
    ータを予め記憶すると共に、その各熱量データの記憶番
    地のアドレス・ビット列信号は対応する組合せの上記温
    度データ及び流量データの上記変換デジタル値の割付け
    により構成されている外部記憶回路と: 上記各温度データ及び各流量データの入力の度に、上記
    外部記憶回路から出力される特定の熱量データ群を読込
    み、ガス量制御熱量データを算出する主演算記憶回路と
    ; 該主演算記憶回路の出力する−に記ガス州制御熱量デー
    タに応じてカス量を制御するガス礒制御回\ 路と: から成ることを特徴とするガス燃焼制御回路。
JP58109229A 1983-06-20 1983-06-20 ガス燃焼制御回路 Granted JPS602837A (ja)

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JPH0251100B2 JPH0251100B2 (ja) 1990-11-06

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56116396A (en) * 1980-02-19 1981-09-12 Victor Co Of Japan Ltd Unidirectional microphone system with secondary sound pressure gradient
JPS62281597A (ja) * 1986-05-29 1987-12-07 Mitsubishi Motors Corp 自動車電話用マイクロホン

Cited By (3)

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JPS62281597A (ja) * 1986-05-29 1987-12-07 Mitsubishi Motors Corp 自動車電話用マイクロホン

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